Способ получения отбеливающих составов, содержащих источники хлора и брома, и его продукт

Способ получения отбеливающих составов, содержащих источники хлора и брома, и его продукт

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения щелочных отбеливающих составов - продуктов, предназначенных для чистки твердых поверхностей, их отбеливания и дезинфекции. Указанный способ состоит по крайней мере из трех стадий, включающий их в последовательности: (1) стадия предварительного бромирования, (2) стадия добавления бромсодержащего соединения и (3) стадия стабилизации продукта. Продукт, полученный указанным выше способом, включает специфические источники отбеливающего хлора и брома и специфические аминофункциональные соединения, такие как сульфаматы с низким содержанием примесей. Технический результат - получение продуктов, обладающих высокой эффективностью отбеливания и дезинфекции, а также уменьшенной агрессивностью при применении. 2 с. и 19 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам получения щелочных отбеливающих составов - продуктов, полезных потребителям, особенно для чистки твердых поверхностей, их отбеливания или дезинфекции. Продукты содержат источники как хлор-, так и бромсодержащих отбеливающих соединений. Способ включает последовательность смешиваний и выбор исходных ингредиентов, которые обеспечивают получение улучшенных продуктов.

Уровень техники Составы для чистки твердых поверхностей, отбеливания и дезинфекции являются хорошо известными описанными потребительскими продуктами. Их применяют для обработки всех видов загрязненных поверхностей кухонь, ванных комнат, раковин, ванн, унитазов, душевых и прилавков (столешниц).

Известно, что такие потребительские продукты включают гипохлоритный отбеливатель. Гипохлорит является желательным из-за высокой эффективности его отбеливающего и дезинфицирующего действия. Однако у него имеется ряд недостатков, включающих то, что он может иногда проявлять повышенную агрессивность, имеет тенденцию оставлять на руках неприятный запах и не всегда устойчив при хранении в составе потребительских средств.

Бромсодержащие соединения применяют для отбеливания и дезинфекции в специальных случаях. Однако они, обычно, являются более дорогостоящими и часто более требовательными в отношении условий хранения, чем хлорсодержащие аналоги.

Сульфаминовая кислота также используется как чистящее средство, особенно в кислых чистящих составах с высокой концентрацией кислоты.

Химия сульфаматсодержащих систем с галогенами является исключительно сложной, и исследования в этой области продолжаются до настоящего времени.

Несмотря на отчасти известные сведения в данной области, по-прежнему, имеется потребность в средствах для чистки твердых поверхностей, отбеливания и дезинфекции, пригодных для использования потребителями и улучшенных в отношении одного или более их свойств, включая достижение более высокой эффективности в качестве отбеливателей и дезинфицирующих средств, меньшую агрессивность, способность оставлять на руках очень слабый или даже приятный запах и иметь высокую стабильность при хранении.

Соответственно данное изобретение обеспечивает улучшенный способ получения таких составов и защищает таким образом эти щелочные отбеливающие составы.

Описанный способ имеет ряд преимуществ, включая то, что он легко управляем и является безопасным и эффективным для достижения поставленных целей. К удивлению, по нему получают продукты, которые действительно превосходят составы, получаемые при использовании других многочисленных последовательностей смешивания компонентов.

Предшествующий уровень техники Патенты US 3583922 и CA 860279 А описывают твердый состав для быстрого удаления пятен танниновой кислоты, имеющий значение pH не ниже, чем 10,5, состоящий из 0-95% абразива, до 10% поверхностно-активного вещества, 0-60% щелочного структурообразователя, устойчивого соединения, предпочтительно, хлорированного тринатрий-орто-фосфата для обеспечения содержания 0,5-5% активного хлора, сульфаминовой кислоты для обеспечения предпочтительного соотношения хлора к сульфаминовой кислоте от 500 до 1:1, предпочтительно от 3:1 до 6: 1, необязательно с добавками. Такие добавки могут включать бромиды, ароматизаторы или буру (тетраборат натрия). Составы могут использоваться для чистки раковин или механической мойки посуды.

Патент JP 63108099 описывает отбеливающий агент для контролируемого запаха хлора, содержащий гипохлорит и сульфаминовую кислоту в определенном соотношении и/или сульфамат и агенты, поддерживающие pH. Это соотношение представляет собой 2-8 мас.% гипохлорита, основанное на "количестве активного хлора" (см. ниже), и является отношением 0,25 молей сульфаминовой кислоты и/или сульфамата к 1,5 молям гипохлорита.

Патент JP 63161088 А описывает отбеливающие композиции для тканей, включающие, главным образом, пероксид водорода и сульфаминовую кислоту и/или водорастворимый сульфамат и гипогалогеновую кислоту и/или водорастворимую гипогалогеновую соль, такую как NaClO, Ca(OCl)₂, отбеливающий порошок или NaBrO; сульфамат присутствует в количестве 0,5-5 молей на моль гипогалогенида.

Патент US 4992209 описывает бактерицидную, фунгицидную систему, имеющую нитритсодержащий ингибитор коррозии, например, охлажденные системы, приготовленные реакцией NaBr с NaOCl или Cl₂ и сульфаматом натрия или сульфаминовой кислотой, и продукт, как утверждают, "реагирует в течение 5 часов".

Патент US 5431839 описывает чистящие/сдирающие составы, включающие гетерополисахаридные загустители. Патент US 5047164 описывает составы, содержащие межгалогенные соединения и кислоты, специально адаптированные для чистки и дезинфекции оборудования молочной и пищевой промышленности. Патент US 4279764 описывает инкапсулированные отбеливатели, включающие устойчивые при хранении хлорированные изоцианаты. Патенты US 4233173 и US 4201687 описывают композиции поверхностно-активных веществ, содержащие хлоримидодисульфатный отбеливающий агент. Патент US 5470499 описывает загущенные абразивные водные очищающие средства с улучшенной способностью к смыванию. Широко известный патент US 4051056 описывает абразивные очищающие составы с перлитом и гипохлоритным отбеливателем. Широко известный патент US 3715314 описывает очищающие дезинфицирующие составы. Патент US 5384061 описывает стабильные загущенные водные отбеливающие составы, включающие хлорный отбеливатель и фитоловую (phytic) кислоту. Индустриальное использование сульфаминовой кислоты описано в обзорах литературы, например, "Inorganic Sulfur Chemistry", G. Nickless, Ed. , Elsevier, 1968, Chapter 18 "Amido- and Imido- sulphonic acids", 607-667, и цитируемые ссылки; смотри также Kirk Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 3rd Ed., Wiley- Interscience, vol 21, "Sulfamic Acid and Sulfamates", стр. 949- 960. Хлорамины, бромамины и N-галоидамины обычным образом описаны в Kirk Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 4th Ed. , vol 5, стр. 911-932; смотри также соответствующую главу в 3-м издании той же энциклопедии. Газообразный хлор был предварительно смешан с растворами, содержащими сульфаминовую кислоту: смотри Korshak et al., Zh. Obsch. Khim., vol 18 (1948), стр. 753-756, но при этом смесь разлагалась.

Сущность изобретения Настоящее изобретение включает способ получения щелочного отбеливающего состава, предпочтительно водного жидкого отбеливающего состава, указанный способ содержит по крайней мере три стадии. Эти три стадии протекают в последовательности: (I) стадия предварительного бромирования, (II) стадия добавления бромсодержащего соединения и (III) стадия стабилизации продукта, и каждая из указанных стадий имеет по крайней мере одну операцию смешивания.

В указанном способе, указанная стадия предварительного бромирования (I) включает операцию (а) смешивания в любом порядке компонентов, включающих источники гипохлорита и аминофункционального соединения, содержащего стабильные N- галоидные группы; таким образом образуется смесь стадии (I); при этом процесс проводят так, чтобы к концу указанной стадии предварительного бромирования указанная смесь стадии (I) имела значение pH, не превышающее около 11, предпочтительно ниже; указанная стадия добавления бромированного соединения (II) начинается при указанном pH и включает операцию (b) смешивания в любом порядке бромсодержащего соединения с указанной смесью стадии (I): таким образом образуется смесь стадии (II); и указанная стадия стабилизации продукта (III) включает, по крайней мере, одну операцию (с) смешивания в любом порядке со смесью стадии (II) щелочи в количестве, достаточном для достижения конечного значения pH продукта указанного способа, по крайней мере, около 13.

Продукт, получаемый по данному способу, имеет уникальные свойства, проявляющиеся в отличном отбеливающем действии и, в то же время, обеспечивающие минимальный "запах отбеливателя" на коже. Предпочтительный продукт представляет собой прозрачную желтую водосодержащую жидкость, которая может быть необязательно загущена и/или ароматизирована.

Все проценты, отношения и пропорции в данном описании даны на массовой основе, за исключением специально отмеченных случаев.

Краткое описание чертежей.

Фиг. 1 представляет собой схематический вид осуществления предлагаемого способа, показывая превращение исходных материалов (ингредиентов) в продукт в результате проведения серии стадий, включающей, в последовательности, Стадию (I), Стадию (II) и Стадию (III). Каждая стадия, как показано, включает одну или более операций. Стадия (I) включает существенную операцию, а именно Операцию (а). Стадия (II) включает существенную операцию, а именно Операцию (b), и Стадия (III) включает существенную операцию, а именно Операцию (с). Предлагаемый способ в наиболее упрощенном виде, который может быть воссоздан по чертежу, состоит из последовательности трех операций, в которой после (a) следует (b) и после (b) следует (c). Каждая из существенных стадий и операций, так же как подходящие ингредиенты и характеристики продукта, подробно описаны ниже.

Подробное описание изобретения В соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что для того, чтобы получить щелочной отбеливающий состав, имеющий превосходные технические характеристики и нужный потребителям, необходимо обеспечить присутствие двух определенных типов галогенсодержащих ингредиентов, включающих, по крайней мере, один, имеющий в начале форму бромсодержащего соединения, и, по крайней мере, один, имеющий в начале форму гипогалогенидного соединения. Также было найдено особенно существенным подобрать и включить определенные аминофункциональные соединения и создать определенный способ, особенно в части последовательности смешивания, чтобы получить полезный продукт.

Щелочные отбеливающие составы Таким образом настоящее изобретение относится к способам получения щелочных отбеливающих составов и продуктов на их основе. Под "щелочными отбеливающими составами" в данном описании подразумевают сильно щелочные составы. "Щелочные отбеливающие составы" по данному изобретению имеют значение pH по крайней мере около 13 и приготовлены из ингредиентов, содержащих источник гипогалогенида и бромсодержащее соединение наряду с по крайней мере одним специально выбранным аминофункциональным соединением. Щелочные отбеливающие составы по данному изобретению являются полезными для потребителей как средства для чистки твердых поверхностей, отбеливания или дезинфекции. Они могут, обычно, иметь любую подходящую физическую форму, такую как гранулы, таблетки, пастообразную, гелеобразную или жидкую форму, и могут быть водными или неводными. Однако способ по данному изобретению особенно хорошо адаптирован для производства водных щелочных жидких или гелеобразных отбеливающих составов: технические проблемы в производстве таких составов являются наибольшими. За исключением специально оговоренных случаев воплощения данного изобретения, которые иллюстрируют способ и продукт по изобретению, оно относится, таким образом, к водным жидким формам.

Стадии способа Способ по данному изобретению, обычно, включает по крайней мере три стадии: (I) Стадию предварительного бромирования; (II) Стадию добавления бромсодержащего соединения и (III) Стадию стабилизации продукта.

Стадии проводят в порядке (I), затем (II), затем (III). Эти стадии показаны на чертеже. Каждая стадия включает одну или более операций. В минимальной конфигурации способ включает на стадии (I) операцию (a); на стадии (II) операцию (b) и на стадии (III) операцию (c). Дополнительные операции, например, добавления и/или смешивания других ингредиентов, таких как парфюмерные отдушки, поверхностно-активные вещества и им подобные, могут быть введены до или после любой из существенных операций таким образом, что они не будут влиять на обозначенную последовательность существенных операций и, кроме того, что они проявят совместимость по отношению к требованиям к pH, раскрытым в данном описании.

Более подробно Стадия (I), стадия предварительного бромирования является стадией для сведения вместе источника гипохлорита и специального аминофункционального соединения; Стадия (II), стадия добавления бромсодержащего соединения является стадией для введения бромсодержащего соединения; и Стадия (III), стадия стабилизации продукта является стадией для стабилизации продукта путем повышения значения pH.

Таким образом, настоящее изобретение включает способ получения щелочного отбеливающего состава, и указанный способ состоит, по крайней мере, из трех стадий, включающих последовательность: (I) стадия предварительного бромирования, (II) стадия добавления бромсодержащего соединения и (III) стадия стабилизации продукта, каждая из указанных стадий включает, по крайней мере, одну операцию смешивания; при этом указанная стадия предварительного бромирования включает операцию (а) смешивания в любом порядке компонентов, включающих источники гипохлорита и аминофункционального соединения, содержащего стабильные N-галоидные группы; при этом образуется смесь стадии (I); и процесс проводят так, чтобы к концу указанной стадии предварительного бромирования, указанная смесь стадии (I) имела значение pH, не превышающее около 11, указанная стадия добавления бромированного соединения (II) начинается при указанном pH и включает операцию (b) смешивания в любом порядке бромсодержащего соединения с указанной смесью стадии (I); таким образом образуется смесь стадии (II); и указанная стадия стабилизации продукта (III) включает, по крайней мере, одну операцию (с) смешивания в любом порядке со смесью стадии (II) щелочи в количестве, достаточном для достижения конечного значения pH продукта указанного способа, по крайней мере, около 13.

В особенности, предпочтительные способы по данному изобретению являются ограниченными относительно того момента, когда может быть добавлено бромсодержащее соединение. В предпочтительных способах нет другой стадии, чем стадия (II), и нет операции другой, чем операция (b), в которой добавляют бромсодержащее соединение. К удивлению было найдено, что добавление бромсодержащего соединения в каком-либо другом месте последовательности вносит отрицательный вклад в эффективность продукта.

Необязательные операции способа Настоящий способ может включать различные необязательные операции. Необязательные операции, которые могут быть полезными в данном изобретении, иллюстрируют такие операции, как операция разбавления, включенная в способ после завершения стадии (III). Такая операция, как разбавление, может быть фактически проведена или производителем, или пользователем продукта стадий (I), (II) и (III). Вообще, операция разбавления может быть включена в стадию (I), стадию (II) или стадию (III) представляемого способа, хотя предпочтительно избегать разбавления на этих стадиях. Обычно, для лучшей устойчивости при хранении, операция разбавления проводится не на заводе, а, скорее, потребителем, который использует состав. Разбавление может проявиться в отклонении значения pH, обычно в понижении pH.

Другие необязательные операции, полезные в данном изобретении, включают операцию добавления поверхностно-активного вещества или операцию добавления или смешивания любого необязательного подходящего компонента, такого как компоненты, приведенные ниже, в разделе "необязательные ингредиенты".

Оборудование для осуществления способа Любое подходящее оборудование может быть применено для осуществления способа по настоящему изобретению. Реакторы должны быть, желательно, химически инертными по отношению к галогенным отбеливателям и сильно щелочным условиям, желательно использование аппаратов, соединенных линиями из пластиков и/или борсиликатного стекла, как для долговременного использования, так и для уменьшения загрязнения продукта металлами. Реакторы не должны быть сконструированы для работы при повышенном давлении, но должна быть обеспечена подходящая вентиляция. Перемешивание ингредиентов может проводиться с использованием любой подходящей мешалки, такой как лопастная, приводимая в действие мотором. Альтернативно, для обеспечения рециркуляции потока раствора продукта для перемешивания смеси, может быть использован центробежный насос. Другое полезное оборудование для способа по данному изобретению включает оборудование для удаления паров из рабочего пространства. Такое оборудование включает стандартные скрубберы и т.д.

Условия осуществления способа Температура Как правило, настоящий способ можно осуществлять в широком диапазоне температур. Предпочтительно, каждую из указанных операций (b) и (c) проводят при температуре в диапазоне от около 5^oC до около 80^oC, предпочтительно от около 10^oC до около 45^oC, более предпочтительно около комнатной температуры, например, около 20^oC. Наиболее предпочтительный способ по данному изобретению включает проведение всех операций на стадиях (I), (II) и (III) при этой температуре. При более высоких температурах может наблюдаться тенденция к повышенному разложению и при пониженной температуре может возникнуть проблема замерзания.

Значения pH Настоящий способ требует специальных ограничений на изменение значений pH. Имеется общее требование, чтобы в конце стадии предварительного бромирования и в начале стадии бромирования, значение pH смеси стадии (I) не превышало значения около 11. В предпочтительном воплощении это значение pH не превышает около 8, в более предпочтительном оно лежит в диапазоне от около 1 до около 6,9.

В предпочтительных воплощениях изобретения от конца стадии I, весь способ проводят при растущем значении pH. Такой рост pH, желательно, соответствует значению dpH/dt, по крайней мере, около +0,1 ед. pH/мин, предпочтительно около 0,5 ед. pH/мин или выше.

Следует понимать, что в таких воплощениях способа, способ, в целом, имеет минимум значения pH. Положение этого минимума во всей последовательности предлагаемого способа находится в конце стадии (I).

Давление Предлагаемый способ может быть осуществлен при любом удобном давлении. Например, газообразный хлор и щелочь могут реагировать под давлением на стадии (I) до введения аминофункционального соединения, например, до около 5 атмосфер; и следующие стадии способа могут быть проведены при атмосферном давлении или даже при пониженном давлении, если применяют скрубберы или холодильники для сбора остатков галогена. Предпочтительные способы осуществляют при атмосферном давлении.

Время Предлагаемый способ может быть осуществлен как периодический или непрерывный. До тех пор, пока не будет специально отмечено, иллюстрации способа в данном описании относятся к периодическому способу. Время, необходимое для завершения периодического способа, может, в общем, сильно различаться. Обычно, время от около 5 мин до около 1,5 ч, является типичным для каждой из стадий (I), (II) и (III). В предпочтительных воплощениях, Стадия (II) протекает, по крайней мере, столько времени, сколько необходимо для, по существу, полного растворения бромсодержащего соединения перед обработкой на стадии (III). Также предпочтительно, чтобы стадия (II) продолжалась, пока не возникнет желтый цвет у смеси стадии (II). В общем, более долгое время осуществления способа ассоциируется со способами с большим масштабом производства. В данном описании является предпочтительной минимизация общего времени реакции, и, в особенности, при выделении на стадию (II) достаточного времени, и дальше проводить процесс без задержки от этой стадии до конца стадии (III). Более того, наиболее предпочтительно уменьшить любой период времени между концом операции (а) и началом операции (b), и между концом операции (b) и началом операции (c).

Концентрации и концентрационные соотношения Предлагаемый способ может быть осуществлен в широком диапазоне концентраций ингредиентов в воде. В предпочтительном воплощении способ характеризуется фактором разбавления, суммарным для всех стадий, следующих за стадией (I), не превышающим около 2. В общем, концентрации ингредиентов устанавливают такими, чтобы продукт стадии (III) содержал от около 0,01% до около 10% активного хлора. Кроме того, в единицах относительных пропорций ингредиентов, предлагаемый способ, предпочтительно, основывается на межгалогенном отношении [Br]: [OCl^-] от около 10:1 до около 1:10, предпочтительно от 1: 2 до 1:5, где [Br] представляет полное количество молей Br, добавленного в указанный процесс из указанного бромсодержащего соединения, и [OCl^-] представляет полное число молей гипохлорита, добавленного в указанный процесс из указанного источника гипохлорита. Более того, в предпочтительных способах по данному изобретению используют соотношение амин-галоид [А] : [X] от около 10:1 до около 1:10, где [А] представляет полное число молей аминогрупп указанного аминофункционального соединения, используемого для того, чтобы образовать указанный состав, и где [X] представляет полное количество молей отбеливающего галогена, добавленного в указанный состав и измеренного как активный хлор.

Наиболее предпочтительно, если указанное соотношение амин-галоид равно от около 1,0:1,0 до около 1,5:1,0.

Чтобы проиллюстрировать то, что касается приведенных выше количеств, сульфаминовую кислоту, которая содержит одну аминогруппу на моль соединения, легко определить в вышеприведенном соотношении: [А] представляет собой просто число молей сульфамата; но в другой иллюстрации при использовании меламина, [А] представляет собой число молей используемого меламина, умноженное на число молей аминогрупп (которых в меламине 3), содержащихся в каждом моле меламина.

Ингредиенты Источники гипохлорита В общем, в предлагаемом способе может быть применен любой подходящий источник гипохлорита. Предпочтительными источниками гипохлорита являются источники, выбранные из хлора, гипохлористой кислоты, гипохлоритов щелочных металлов, гипохлоритов щелочноземельных металлов, продуктов смешивания гипохлорит-выделяющих соединений с водными щелочами и их смесей. Подходящими гипохлорит-выделяющими соединениями, в свете изложенного выше, в качестве иллюстрации, могут быть дихлоризоциануровая кислота и ее натриевые соли и гидраты, которые достаточно быстро гидролизуются, выделяя гипохлорит. В особенности в качестве предпочтительных источников гипохлорита в данном изобретении выбирают гипохлориты щелочных металлов и продукты смешивания указанных гипохлорит-выделяющих соединений и водных щелочей.

Аминофункциональное соединение Из тысяч доступных аминофункциональных соединений в настоящем изобретении отобрано ограниченное количество соединений, которые, как было найдено, являются действующими. В способах по данному изобретению пригодными аминофункциональными соединениями являются те, которые образуют стабильные N-галоидные производные. Термин "образующие стабильные N-галоидные производные" в данном описании определяют, как "способные образовывать N-галоидное производное, которое является устойчивым", скорее, чем как необходимо "наличие стабильной N-галоидной группы" в начале осуществления способа по настоящему изобретению.

Подходящие аминофункциональные соединения, удовлетворяющие требованиям настоящего изобретения, выбирают из (I) первичных аминофункциональных соединений, выбранных из сульфаминовой кислоты, сульфаматов щелочных металлов, сульфаматов щелочноземельных металлов, сульфаматов тетраалкиламмония и их смесей; (ii) вторичных аминофункциональных соединений, выбранных из производных вторичных аминов, имеющих формулу RR'NH или (R'')₂NH, где R,R' и R'' представляют собой органические группы, в которых углеродные атомы указанных органических групп ковалентно связаны с азотом группы NH; (iii) сульфонамидов, выбранных из сульфамида, п-толуолсульфонамида, имидодисульфонамида, бензолсульфонамида, алкилсульфонамидов и их смесей; (iv) меламина, цианамида; и (v) их смесей.

Пригодные вторичные аминофункциональные соединения (ii) включают такие соединения, которые не определены специально в группах (i), (iii), (iv) и (v), в которых R,R' и R'' независимо представляют собой C₁-C₁₂ линейные насыщенные и C₃-C₁₂ разветвленные насыщенные группы, которые могут быть алкильными, арильными или гетероциклическими, необязательно замещенными остатками карбоновых кислот или карбоксилатами: примером последних карбоксизамещенных производных являются альфа-аминобутираты. Предпочтительные вторичные аминофункциональные соединения, как известно, применяют в качестве дезинфицирующих веществ, особенно те из них, которые являются водорастворимыми и содержат N- галоидные группы, относительно не чувствительные к удару.

Другими словами, следует считать, что способ по настоящему изобретению может быть успешно применен в том случае, если аминофункциональное соединение имеет константу гидролиза, К, определяемую уравнениями: K=[HOCl][RNH₂]/[RNHCl], или K=[HOCl][RR'NH]/[RR'NCI], или K=[HOCl][(R'')₂NH/[(R'')₂NCl] в диапазоне от около 10^-6 до около 10^-9, что не обеспечивает включение изоцианурата или хлорированного изоцианурата в число существенных аминофункциональных соединений.

Константы гидролиза, такие как приведены выше, хорошо известны в данной области и определяются обычным образом. Смотри, например, "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, 3rd Ed., vol. 5, в статье, озаглавленной "Chloramines and bromamines", особенно стр. 567, и "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, 3rd Ed., vol. 3, стр. 940- 941, эти статьи включены в данное описание в качестве ссылок.

В соответствии с требованиями, сформулированными выше, предпочтительные вторичные аминофункциональные соединения могут быть выбраны из соединений, приведенных в "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, 4th Ed., 1993, стр. 918-925, и включают соединения, приведенные под заголовками "Органические хлорамины и бромамины", "Алифатические соединения", "Ароматические соединения" и "Гетероциклические соединения".

Сульфаминовая кислота или сульфамат натрия являются наиболее предпочтительными аминофункциональными соединениями в данном изобретении.

Щелочи Подходящие для предлагаемого способа щелочи выбирают из оксидов, гидроксидов, карбонатов, бикарбонатов, силикатов, фосфатов, боратов щелочных металлов, щелочноземельных металлов, тетраалкиламмония и их смесей.

Бромсодержащие соединения Подходящие для настоящего способа бромсодержащие соединения выбирают из группы, включающей бром, водорастворимые бромиды, водорастворимые гипобромиды, гипобромистую кислоту и их смеси.

Наиболее предпочтительные комбинации ингредиентов В наиболее предпочтительном осуществлении способа по данному изобретению, указанный источник гипохлорита выбирают из гипохлоритов щелочных металлов и продукта смешивания гипохлорит-выделяющего соединения и водной щелочи; указанное аминофункциональное соединение выбирают из сульфаминовой кислоты, сульфаматов щелочных металлов, сульфаматов щелочноземельных металлов, сульфаматов тетраалкиламмония и их смесей: и указанное бромсодержащее соединение выбирают из группы, состоящей из водорастворимых бромидов. Самым предпочтительным является способ, в котором указанный источник гипохлорита представляет собой гипохлорит натрия, указанное аминофункциональное соединение - сульфаминовую кислоту, и указанное бромсодержащее соединение выбирают из бромида натрия, бромида калия и их смесей.

Ингредиенты или примеси, которые желательно исключать В способе и продукте по данному изобретению, предпочтительно, ограничивают присутствие определенных соединений, которые, как было найдено, неблагоприятно действуют на устойчивость и эффективность продукта. Особенно нежелательными соединениями в настоящем способе являются такие аминофункциональные соединения, которые не образуют стабильных N-галоидных производных. Такие соединения включают простые аммониевые (NH₄⁺) соли, такие как сульфат аммония, мочевину, аминокислоты, такие как аспарагиновая кислота и их смеси, каждое из которых может, например, продуцировать неприятные запахи или нежелательные хлорамины. Предпочтительными, в данном случае, являются способы, в которых повсюду, и, по крайней мере, в существенном аминофункциональном соединении, нет соединений, содержащих более чем около 1% аминофункциональных примесных соединений, имеющих неустойчивые N-галоидные производные. Переводя эти требования в практическое русло, коммерчески доступная сульфаминовая кислота разных сортов, в некоторых из них может содержать в качестве примеси мочевину.

Было найдено, что кристаллический сорт сульфаминовой кислоты, в котором минимально содержание примесной мочевины, является предпочтительным в способе по настоящему изобретению. В других воплощениях способа, способ по настоящему изобретению проводят, используя исходные материалы, которые все являются водорастворимыми, то есть, при этом исключаются нерастворимые материалы, такие как абразивы, исключая, таким образом, любую тенденцию разложения отбеливающего вещества, катализируемого поверхностью.

Кислоты и основания для доведения значения pH Любые подходящие щелочи или основания могут быть применены в способе по данному изобретению, как агенты, устанавливающие pH для его повышения, и любые подходящие кислоты могут быть использованы в настоящем изобретении как pH устанавливающие агенты для понижения pH; при этом следует всегда обеспечивать, чтобы такие щелочи или кислоты не реагировали с гипогалогенидами. Предпочтительные щелочи для доведения pH включают водорастворимые щелочи, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия или их смеси, и предпочтительные кислоты включают обычные минеральные кислоты, такие как серная, соляная пли азотная, хотя серная кислота является предпочтительной в этой группе. Альтернативно можно использовать относительно слабые кислоты; они включают уксусную кислоту.

Примером оснований, которые будут полностью исключены из использования в способе по настоящему изобретению опытным персоналом, является гидроксид аммония, из-за его химической реакции с другими существенными ингредиентами способа, применяемыми для целей иных, чем изменение pH, образующий, например, нежелательный тип хлорамина, когда он реагирует с гипохлоритом.

Вообще, добавление любой простой минеральной кислоты или основания в способ по настоящему изобретению следует проводить таким образом, чтобы поддерживать в сохранности химическую целостность аминофункционального соединения. Например, при использовании сульфаминовой кислоты в качестве аминофункционального соединения добавление минеральной кислоты проводят при ее достаточном разбавлении, чтобы избежать разложения сульфаминовой кислоты. Известно, например, что концентрированная азотная кислота разлагает сульфаминовую кислоту при концентрации HNO₃ 73%, особенно при повышенной температуре, с образованием оксида азота, и такая комбинация концентрированной минеральной кислоты и повышенной температуры не допускается в данном способе.

Вода Вода, используемая для приготовления жидких составов по данному изобретению, представляет собой подходящую городскую воду. Вообще, твердая, мягкая, умягченная или деионизированная вода может быть использована. Дистиллированная или полученная обратным осмосом вода является особенно желательной. При использовании воды неопределенного качества, например, железосодержащей воды или воды с высоким содержанием марганца из пробуренных скважин, желательно понизить содержание растворенного металла с помощью подходящего способа обработки воды, например, оксигенирования, фильтрации и отстаивания. Более того, для обработки воды для данного способа могут быть использованы комплексообразующие или связывающие агенты. Благоразумно постоянно следить или периодически проверять, и если необходимо, то уменьшать содержание ионов переходных металлов в воде с помощью обычных приемов, так как ионы переходных металлов, как хорошо известно, влияют на устойчивость отбеливающих продуктов. Подходящими способами анализа являются атомно- абсорбционная спектроскопия или индуктивная плазменная спектроскопия (ICP).

Измерение pH pH в данном изобретении измеряют, используя стеклянный электрод или комбинированный электрод, такой как Coming General Purpose Combination electrode Cat. N. 476530, и коммерческий pH-метр, такой как Ф-40 pH-метр фирмы Beckman.

Изменение pH Желательно и, как сейчас хорошо известно, и, конечно, характеризует предлагаемый способ, то, что следует проводить постоянное снижение значения pH ("постоянное изменение" означает в данном описании относительно линейное повышение или понижение значения pH с течением времени), с последующим постоянным повышением значения pH, так, что имеется четко выраженный минимум в значении pH, как указывалось в описании способа. На поздних этапах способа, как указывалось выше, постоянный рост значения pH, измеряемый как dpH/dt, является характерным в определенном диапазоне значений и, вероятно, является связанным с устойчивостью и эффективностью продукта.

Измерение отбеливающего ингредиента: Активный хлор Термин "активный хлор", иногда сокращаемый до "AvCl₂", используется в данном описании так же, как описано в "Encyclopedia of chemical technology", Kirk Othmer, v. 4, 4th Ed. , (1992), стр. 274-275, опубликованной издательством Wiley-interscience.

Следующие реакции производят окислитель из хлора: Полная концентрация или количество любого данного окислителя на основе хлора часто выражают на эквивалентной основе так, как если бы все окислители были хлором. Активный хлор является таким образом эквивалентной концентрацией или количеством хлора, необходимого для образования окислителя, например, в соответствии с приведенными выше реакциями, и может быть измерено обычными методами, такими как иодометрические методы, рассмотренные в Kirk- Othmer (ссылка выше).

Активный хлор может быть рассчитан по следующему соотношению: Активный хлор(%) = 70,9 х моли окислителя х (число активных атомов Cl в молекуле) х 100 В соотношении, приведенном выше, термин "активные атомы Cl" нуждается в пояснении: так как молекула Cl₂ принимает только два электрона, так же как HOCl и монохлорамины, то она содержит только один "активный" атом Cl в соответствии с настоящим определением.

При определении содержания активного хлора, ожидаемого в продукте во время осуществления способа, в приведенном выше соотношении следует заменить "моли окислителя" на "общее количество молей отбеливающего галогена, добавленного при образовании смеси".

Следует отметить, что "активный хлор" может быть определен для отбеливателей, в которых в действительности гипохлорит в растворе не образуется, например, в бромсодержащих отбеливателях и в других отбеливателях, не содержащих хлор, заменой числа принятых электронов, деленного на два, на число активных атомов хлора, в соотношении, приведенном выше. Кроме того, его можно определить также иодометрическим титрованием.

Отметим, также, что "активный хлор" измеряют в безразмерных процентах, а не в процентах массы. Должно быть ясно из определения, что, фактически, возможно получить значение "активного хлора", превышающее 100%; это может произойти в случае хлорсодержащего отбеливателя, более эффективного по массе, чем Cl₂, учитывая, что только один атом хлора в молекуле Cl₂ относится к отбеливающему хлору; однако, такие концентрации не встречаются в способе по настоящему изобретению.

Количество и отношения ингредиентов В общем, количества и концентрации ингредиентов в воде в данном изобретении могут