Способ получения мыльных растворов

Авторы патента:


Способ получения мыльных растворов
Способ получения мыльных растворов
Способ получения мыльных растворов

 


Владельцы патента RU 2569845:

Стойлов Юрий Юрьевич (RU)

Изобретение относится к физике жидких сред, а точнее к физике тонких пленок. Описан способ получения мыльных растворов, который осуществляют смешиванием растворителя и ПАВ класса кокамидов с добавкой нового компонента студеобразователя типа желатина (пектин, агар и др.), позволяющего увеличить время жизни пленок. В качестве растворителя используют многоатомный спирт типа глицерин, этиленгликоль, полиглицерин, сахарный сироп, мед или их смеси, а в качестве ПАВ используют кокамид ДЭА, кокамид МЭА, кокамид ТЭА или их смеси в концентрации не менее 0.1% по объему. Технический результат - получение маловодного мыльного раствора, пригодного для многих применений и создающего свободные тонкие желеобразные пленки с временем жизни больше недели. Гладкие и прочные пленки можно использовать как зеркальные отражатели и в качестве основы для изготовления на них, при их прогибе, высокоточных асферических оптических линз. 4 пр., 3 ил.

 

Изобретение относится к физике жидких сред, а точнее к физике тонких пленок.

Известен способ получения мыльных растворов /1/, в котором осуществляют смешивание растворителя и ПАВ класса кокамидов. В качестве растворителя в нем используют многоатомный спирт типа глицерин, полиглицерин, сахарный сироп, мед или их смеси, а в качестве ПАВ используют кокамид ДЭА, кокамид МЭА, кокамид ТЭА или их смеси в концентрации не менее 0.1% по объему. Изобретение позволяет создать способ получения безводного или маловодного мыльного раствора, пригодного для создания свободных тонких пленок, живущих при комнатных условиях несколько суток.

Но поиски таких безводных или маловодных мыльных растворов с увеличенным временем жизни продолжаются, поскольку в ряде случаев стойкость пленок является важным фактором при их использовании.

Задачей, решаемой изобретением, является создание способа получения безводного или маловодного мыльного раствора, пригодного для многих применений и создающего свободные тонкие зеркально гладкие прочные пленки с временем жизни, превышающим неделю. Придание растворам без воды или с малым количеством воды такой стойкости могло бы иметь важное значение как в промышленности, так и в науке, и технике.

Для решения этой задачи были исследованы те же, что и патенте 2370523, широко освоенные соединения неионогенных ПАВ класса кокамидов (Cocamid DEA, Cocamide МЕА, Cocamide TEA с разной длиной цепи (CH2)n в их химической структуре) [2], которые наряду с другими добавками часто используются в косметических продуктах и водных шампунях. Большинство опытов проводилось с соединением кокамид диэтаноламид (кокамид ДЭА, Cocamide diethanolamine, CAS# 68603-42-9) с примесью (несколько процентов) других кокамидов (кокамид МЭА, кокамид ТЭА). Его химическая формула CH3(CH2)nC(=O)N(CH2CH2OH)2, где n - четное, но может быть переменным (n=10, 12, 14, 16, 18), а структурный вид дан в [2]. Свойства этих ПАВ класса кокамидов, обладающих характеристиками спиртов и получаемых из жирных кислот кокосового масла, описаны в [2, 3].

Предлагается, как и патенте 2370523, использовать в качестве ПАВ соединения класса кокамидов (кокамид ДЭА, кокамид МЭА, кокамид ТЭА или их смеси в концентрации не менее 0.1% по объему) с теми же неводными растворителями (типа глицерин, этилен-гликоль, полиглицерин, сахарный сироп, мед или их смеси и растворами), содержащими не более 50% воды, но с добавкой нового компонента - студеобразователей типа желатина (пектин, агар и др.), существенного меняющего свойство пленок.

Желатин (пектин, агар) - это органические продукты, состоящие из длинных молекул и использующиеся в промышленности при изготовлении мармеладов, студней, а также при изготовлении оболочек лекарств, фотопленок и столярного клея /4/. Из водного раствора желатина делают покрытия и свободные прозрачные пленки /5, 6/, которые в жидком виде живут недолго, но в твердом находят разные применения.

Используется желатин и для увеличения времени жизни простых водных мыльных пленок /например, 7/, но их время жизни ограничено испарением из них воды и обычно не превышает десятка минут.

Описанные в прототипе вязкие растворители позволяют увеличить время жизни тонких пленок до нескольких суток, но и эти пленки, как и все известные жидкие пленки, со временем (из-за ухода из них раствора - дренажа) уменьшают свою толщину и разрушаются.

Добавление желатина (пектина, агара) с небольшим количеством воды к компонентам растворов патента 2370523 приводит к неожиданному эффекту.

Подогретый до 40°C такой состав ведет себя как обычный мыльный раствор, позволяющий создавать пузыри и пленки. Но при остывании желатин (пектин, агар) в пленке за десяток минут «схватывается», загустевает и, сохраняя прозрачность, становится желеобразным. В такой прозрачной, но студенистой пленке практически нет дренажа, а испарение жидких компонентов типа глицерина отсутствует. В результате получается стабильная желеобразная, но не твердая тонкая пленка со временем жизни, превышающим неделю. Эффект достигается за счет того, что кокамиды обладают редкими для ПАВ свойствами использования с неводными растворами, в которых добавленный желатин (пектин, агар) загустевает до студенистого состояния, и в результате получаются стабильные не жидкие, но и не твердые пленки (при локальном механическом разрушении пленки схлопываются), а при испарении воды такие пленки живут долго и не лопаются.

Пример 1. К глицерину добавляют не менее 0.1% по объему кокамида ДЭА (без потери эффекта можно добавлять указанные ПАВ класса кокамидов в десятки раз больше), перемешивают и при комнатной температуре дают раствору постоять несколько минут. Затем добавляют треть (по объему) подогретого до 40°С 5%-15%-ного водного раствора желатина марки П-13 (или пектина, агара). Смесь разогревают до 40°С и используют для изготовления пленок и пузырей. Наличие 0.1% (и более) кокамида в глицерине уменьшает его натяжение в два раза с 63.4 дин/см до 30 дин/см и позволяет создавать из него прочные тонкие мыльные пленки. Глицерин практически не испаряется (давление его насыщенных паров при комнатной температуре не превышает 2×10-4 Торр), и надутые из нагретой смеси пузыри микронной толщины, не меняя прозрачности, загустевают и при испарении воды живут на воздухе, не меняя своей формы, больше недели. Фото пузырей диаметров 3-6 см из глицерина с добавкой кокамина ДЭА и желатина П-13, простоявших на воздухе неделю, приведено на Фиг. 1. Аналогичные пузыри получаются, если вместо желатина в тех же пропорциях использовать пектин или агар.

Пример 2. В герметичном объеме, где отсутствует испарение, свободная вертикальная пленка из такого раствора с желатином (пример 1) диаметром 10 см сохраняется уже год и при этом не меняет своей толщины и своих оптических свойств /8/. В указанной работе детальный состав пленки не приводится.

Пример 3. К меду или сахарному сиропу добавляют не менее 0.1% по объему кокамида ДЭА (без потери эффекта можно добавлять указанные ПАВ класса кокамидов в десятки раз больше), перемешивают и при комнатной температуре дают раствору постоять несколько минут. Затем добавляют треть по объему подогретого до 40°С 5%-15%-го водного раствора желатина марки П-13 (пектина, агара). Смесь разогревают до 40°С и используют для изготовления пленок и пузырей. Надутые из смеси пузыри микронной толщины загустевают и живут на воздухе, не меняя своей формы, больше недели.

Пример 4. Свежеприготовленная мыльно-желатиновая пленка и пленка, простоявшая на воздухе неделю (Примера 1), из-за гладкой поверхности и зеркального отражения могут быть использованы как частично отражающее зеркало с перестраиваемым радиусом кривизны /9/. При этом через сутки пребывания на воздухе прочность пленки (после испарения из нее воды) значительно увеличивается. Она вместо обычных для жидких мыльных пленок натяжения около 0.07 г/см начинает выдерживать нагрузку более 1 г/см, что позволяет на такую плоскую горизонтальную пленку наливать различные жидкости, каждая из которых при ее прогибе собирается, например, на круглой пленки в центре в виде линзы, и линза эта имеет высокое оптическое качество. На Фиг. 2 показан прогиб круглой пленки диаметром 57 мм под весом налитой на нее жидкости. Налить можно полимеризующуюся жидкость (например, эпоксидную смолу с отвердителем), которая, застывая на пленке, превращается без дополнительной механической обработки в готовую фокусирующую, и что важно и интересно для оптики, асферическую линзу, трудную для механического изготовления /9/. Такая линза пригодна по своим оптическим свойствам для разных приложений. Например, солнечный свет, сфокусированный такой самодельной линзой диаметром 15 мм и фокусным расстоянием 5 мм, поджигает копировальную бумагу (Фиг. 3).

Практически такой же результат получается при добавлении к глицерину, этилен-гликолю или полиглицеринам, меду, сахоному сиропу других указанных кокамидов с желатином (пектином, агаром).

Следует отметить, что, несмотря на существующий широкий набор разнообразных ПАВ для водных и неводных растворов и простоту опытов, в литературе нет каких-либо указаний на возможность получения с помощью ПАВ и желатина (пектина, агара) нового вида желеобразных стабильных живущих больше недели свободных прочных тонких пленок, и сделанное в данной заявке предложение никак не является очевидным следствием известных свойств желатина (пектина, агара) в обычных водных мыльных пленках, где он используется для увеличения вязкости, но без загустевания. Таким образом, открыто особое свойство сочетания веществ - класса кокамидных ПАВ с желатином (пектином, агаром), способных придавать необычные качества растворителям типа глицерин, этилен-гликоль, мед, сахарный сироп с созданием прочных студенистых и подсохших свободных тонких пленок, что расширяет возможности их применения.

Возможные применения

Прочные тонкие долгоживущие пленки можно использовать как простые защитные экраны для чувствительной оптики или экспонатов от пыли, от воздействия на них кислорода, как фильтры или перегородки не только в газовой среде, но и в жидкостях (например, в ДБФ, внутри которого такая перегородка сохраняется сутками) для изучения диффузии через них. Механическое разрушение такой пленки может служить охранным индикатором вторжения в огороженный ее объем. Надутые метаном прочные пузыри могут подниматься вверх или висеть в воздухе и указывать течения воздушных потоков.

Цветные, долгоживущие пузыри привлекательны для детей и могут использоваться как елочные или другие дешевые украшения.

Тонкие пленки из медового и сахарного мыльных растворов с желатином (пектином, агаром) представляют особый интерес для квантовой электроники как научный объект для исследования узких нерасходящихся оптических треков, образующихся в таких студенистых пленках /8, 10/ под действием светового давления.

Можно использовать предлагаемые мыльно-желатиновые пленки в качестве частичных зеркальных отражателей с перестраиваемыми радиусами кривизны /9/, а также как основу для отливки на них жидкостей и изготовления таким образом самоформирующихся затвердевающих асферических линз (осесиммметричных и цилиндрических) без необходимости дополнительной высокоточной и обычно весьма трудоемкой механической обработки /9/.

Список перечисленных применений может быть значительно расширен, поскольку он далеко не исчерпывает открывающиеся широкие возможности использования мыльных растворов с желатином (пектином, агаром) и пленок из них в различных областях промышленности, науки и техники, а также для увеличения эффективности диктата при его эволюции /11/.

Литература

1. ПАТЕНТ RU 2370523.

2. Cocamide DEA. http://en.wikipedia.org/wiki/Cocamide_DEA.

3. COCAMIDE DEA.

http://www.zohar-bristol.ru/Spezificaz/Cocamide%20DEA%20new-1.htm

4. О желатине. Википедия -

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%В8%D0%BD/

5. Желатин, http://www.ngpedia.ru/id261274p1.html.

6. Диссертация Вайчас А.А. http://www.dissercat.com/content/diskretnaya-difraktsiya-lazernogo-izlucheniya-v-bioorganicheskikh-zhidkikh-plenkakh/

7. Желатин в мыльных пленках, http://summercamp.ru/index.php?title=%D0%A7%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%82_%D0%BF%D0%BE_%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8E_%D0%BC%D1%8B%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%BF%D1%83%D0%B7%D1%8B%D1%80%D0%B5%D0%B9/

8. Старцев A.B., Стойлов Ю.Ю. «Лазерные треки в желатиновой пленке», Препринт №2, (ФИАН), 2014.

9. Стойлов Ю.Ю. «Опыты с мыльно-желатиновой пленкой», Препринт №12, (ФИАН), 2014.

10. Стойлов Ю.Ю. УФН, 174, 1359 (2004).

11. Кайтуков В.М. "Эволюция диктата" (М.: "Урамос", 1991, 468) (см. http://www.philosophyevolution.com/index.htm).

Способ получения мыльных растворов путем смешивания растворителя и ПАВ класса кокамидов ДЭА, кокамид МЭА, кокамид ТЭА или их смеси в концентрации не менее 0.1% по объему с многоатомным спиртом типа глицерин, этиленгликоль, полиглицерин, сахарный сироп, мед или их смеси с общей добавкой воды не более 50% по объему, отличающийся тем, что к смеси добавляют подогретый водный 5%-15% раствор студеобразователя типа желатин (пектин, агар), в виде трети от объема смеси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к моющей композиции для обработки керамической поверхности, содержащей (a) по меньшей мере один усилитель адгезии, выбранный из полиэтиленгликоля, целлюлозы, полисахаридов, полиакрилатов, поливиниловых спиртов, поливинилпирролидонов или полиалкоксиалканов и присутствующий в количестве от 18 до 80 масс.

Изобретение относится к улучшенным чистящим составам для твёрдых поверхностей. Описаны водные составы для очистки твердых поверхностей согласно настоящему изобретению, которые содержат: одно или несколько аминоксидных поверхностно-активных веществ, одноатомный первичный C1-C3-спирт, растворитель на основе фенилсодержащих простых эфиров гликолей, растворитель на основе простых эфиров гликолей, не содержащих фенила, алканоламин в определённых концентрациях; и необязательно незначительные количества одной или нескольких дополнительных традиционных добавок, которые обладают хорошими чистящими свойствами против загрязнений и пятен, а также описан способ очистки твердой поверхности.

Изобретение относится к бруску моющего мыла с низким общим содержанием жирных веществ. Описано твердое мыло, содержащее твердофазную мыльную основу и частицы гидрогелевой фазы, рассеянные в этой указанной мыльной основе, при этом твердое мыло содержит по меньшей мере 15 мас.% воды и является пригодным для пилирования, где частицы гидрогелевой фазы получены с использованием каррагенана, соли калия и по меньшей мере одного материала, выбранного из группы состоящей из конджаковой камеди и многоатомных спиртов.
Изобретение относится к водным жидким моющим средствам для применения в качестве композиции для стирки. Описаны композиция жидкого моющего средства, имеющая систему загущения, которая включает (a) от 0,3 до 3 масс.% полимер карбоновой кислоты/карбоксилата и (b) от 0,1 до 2 масс.% полимера, включающего аммониевую группу, который представляет собой сополимер диметилдиаллиламмоний хлорида и акриламида, а также применение композиции для машинной стирки.
Изобретение относится к частице отбеливателя, имеющей а) сердцевину, содержащую более 70 мас.% перкарбоната натрия, б) внутреннюю оболочку, содержащую сульфат натрия в виде тенардита или буркеита в количестве по меньшей мере 50 мас.%, и в) наружную оболочку, содержащую водорастворимое связующее и по меньшей мере один активатор отбеливания, выбранный из способных к пергидролизу N-ацильных и О-ацильных соединений.

Изобретение относится к стабильным жидким композициям, которые обеспечивают хорошее удаление пятен и уход за цветом. Описаны жидкие композиции, содержащие катионный целлюлозный полимер и целлюлазный фермент, при этом жидкие композиции содержат менее чем приблизительно 20% по массе воды и заключены в водорастворимую или диспергируемую пленку.

Изобретение относится к бытовой химии, а именно к чистящим средствам изделий, изготовленных из мягких и пористых полудрагоценных камней, и может быть использовано для улучшения внешнего вида без повреждения поверхности.

Изобретение относится к области косметики, а именно к мягкому крем-мылу в аэрозольной упаковке, и может быть использовано в качестве детского мыла. Описано аэрозольное мыло, содержащее следующие компоненты, мас.%: мыльная основа, полученная омылением стеариновой кислоты триэтаноламином, 2,5-9,0, глицерин 2,0-6,0, Лаурет-23 0,5-3,0, углеводородный пропеллент 5,0-10,0, вода - остальное.

Изобретение относится к стабильным растворимым изделиям единичной дозы. Описано изделие для ухода за тканью, содержащее неводную жидкую композицию, содержащую катионный полимер - катионную целлюлозу, жирную кислоту или соль, воду и анионное поверхностно-активное вещество, при этом катионный полимер присутствует в форме частиц.

Изобретение относится к стабильным неводным жидким композициям, пригодным для ухода за тканями. Описана неводная жидкая композиция для ухода за тканью, содержащая катионный полимер в форме частиц, неводный диспергатор, выбранный из группы, состоящей из этанола, глицерина, полиэтиленгликоля с молекулярной массой от приблизительно 100 до приблизительно 400, и менее чем 20% воды; при этом катионный полимер стабильно диспергирован в неводной жидкой композиции, и неводная жидкая композиция инкапсулирована в водорастворимую или диспергируемую плёнку.

Изобретение относится к изделию для стирки со стандартной дозой моющего средства, содержащему: a) поверхностно-активное вещество, выбранное из анионного, неионного поверхностно-активного вещества и их смесей; и b) отбеливающую систему, содержащую: (i) органический катализатор отбеливания, состоящий из арилиминий иона, выбранного из группы, состоящей из цвиттерионов; и (ii) источник активированного пероксигена, выбранный из группы, состоящей из: предварительно сформированной перкислоты; источника перекиси водорода; и их смесей; заключенное в водорастворимую или диспергируемую пленку, при этом, по меньшей мере, приблизительно 50% по массе анионного и/или неионного поверхностно-активного вещества и, по меньшей мере, приблизительно 50% по массе арилиминий ионов содержатся в, по меньшей мере, одной жидкой композиции, при этом арилиминий ион является цвиттерионом, имеющим структуру, выбранную из группы, состоящей из а) где: в (1) (i) R1 выбран из группы, состоящей из: 2-пропилгептила, 2-бутилоктила, 2-пентилнонила, 2-гексилдецила, н-гексила, н-октила, н-децила, н-додецила, н-тетрадецила, н-гексадецила, н-октадецила, изо-нонила, изо-децила, изо-тридецила и изо-пентадецила; (ii) R2 независимо выбран из группы, состоящей из: Н, разветвленной алкильной группы, содержащей от 3 до 12 атомов углерода, и линейной алкильной группы, содержащей от 1 до 12 атомов углерода; предпочтительно R2 независимо выбран из Н и метальных групп; (iii) n означает целое число от 0 до 1; b) 3-(3,4-дигидроизохинолиний)пропансульфоната; с) и их смесей.

Изобретение относится к бытовой химии, а именно к чистящим средствам изделий, изготовленных из меди и медных сплавов, и может быть использовано для улучшения внешнего вида без повреждения поверхности.
Изобретение относится к области химии, а именно к смесям компонентов моющих составов на основе поверхностно-активных соединений, и может быть использовано для бесконтактной мойки транспорта.

Изобретение относится к моющим композициям для автоматического мытья посуды. Описано бесфосфатное и бесфосфонатное гелевое моющее средство для автоматического мытья посуды, включающее один или более силикат и цитрат, неионогенное пав, систему уменьшения пятен, включающую полиакрилат и карбоксиметилинулин, воду и модификатор реологических свойств в определённых концентрациях; также описан способ уменьшения образования водных пятен на посуде.

Изобретение относится к способам получения жидких моющих средств. Описан способ получения жидких моющих средств с использованием сосуда, включающего входное отверстие, выходное отверстие, устройство для перемешивания и зону аддитивного смешивания, расположенную между входным отверстием и выходным отверстием, при этом способ включает стадии, на которых вводят неструктурированный предшественник жидкого моющего средства во входное отверстие сосуда; смешивают добавки и неструктурированный предшественник жидкого моющего средства в зоне аддитивного смешивания с образованием комбинированного аддитивного моющего средства; добавляют структурообразователь к комбинированному аддитивному моющему средству после зоны аддитивного смешивания с образованием жидкого моющего средства.
Изобретение относится к моющим составам низкозамерзающих жидкостей, предназначенных для очистки твердых поверхностей, в том числе лобовых стекол автомобиля. Жидкость содержит, мас.
Изобретение относится к области медицины, санитарии и гигиены в части создания средств для дезинфекции и может использоваться в качестве средства для дезинфекции жестких поверхностей, изделий медицинского назначения из металла, полимеров, стекла, резин, биологических жидкостей при инфекциях бактериальной этилогогии, в том числе при туберкулезе, а также при инфекциях вирусной и грибковой этиологии.

Описан способ мытья посуды вручную путем непосредственного нанесения жидкой композиции моющего средства. Описан способ мытья посуды вручную с использованием жидкой композиции моющего средства, содержащего от 0,1 до 1,9% по массе композиции этоксилированного разветвленного неионного поверхностно-активного вещества, от приблизительно 5% до приблизительно 30 % по массе этоксилированного анионного поверхностно-активного вещества, являющегося производным жирного спирта, имеющего среднюю степень этоксилирования от приблизительно 1 до приблизительно 2, причём по меньшей мере 90 % по массе жирного спирта является линейным, при этом способ включает стадию, на которой вводят в контакт жидкую композицию моющего средства в ее неразбавленной форме с посудой, также описано применение жидкой композиции моющего средства.

Изобретение относится к стабильным жидким композициям моющих средств для мытья посуды. Описана жидкая композиция моющего средства, содержащая: a) от приблизительно 2% до приблизительно 70% по массе композиции этоксилированного анионного поверхностно-активного вещества, полученного из жирного спирта, при этом: (i) по меньшей мере, приблизительно 82% по массе указанного жирного спирта являются линейными, и (ii) указанный жирный спирт имеет среднюю степень этоксилирования от приблизительно 0,8 до приблизительно 4; и b) от приблизительно 0,1 до приблизительно 5% по массе композиции алкоксилированного разветвленного неионного поверхностно-активного вещества, имеющего среднюю степень алкоксилирования от приблизительно 1 до приблизительно 40; причем общее количество поверхностно-активного вещества составляет от приблизительно 10 до приблизительно 85% по массе жидкой композиции моющего средства.

Изобретение относится к бытовой химии, а именно к чистящим средствам изделий, изготовленных из мягких и пористых полудрагоценных камней, и может быть использовано для улучшения внешнего вида без повреждения поверхности.

Изобретение относится к бруску моющего мыла с низким общим содержанием жирных веществ. Описано твердое мыло, содержащее твердофазную мыльную основу и частицы гидрогелевой фазы, рассеянные в этой указанной мыльной основе, при этом твердое мыло содержит по меньшей мере 15 мас.% воды и является пригодным для пилирования, где частицы гидрогелевой фазы получены с использованием каррагенана, соли калия и по меньшей мере одного материала, выбранного из группы состоящей из конджаковой камеди и многоатомных спиртов.
Наверх