Патент на изобретение №2307154

(54) СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕКОЛ АВТОМОБИЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к техническим моющим средствам, в частности к средствам для очистки стекол автомобиля. Сущность: средство содержит лаурилсульфат натрия, гидрокарбонат натрия и лимонную кислоту безводную и представляет собой их однородную порошкообразную смесь, спрессованную в таблетку, при следующем соотношении компонентов, мас.%: лаурилсульфат натрия 20, лимонная кислота безводная 30, гидрокарбонат натрия 50. Технический результат – повышение очищающих свойств, оптимально сочетающих потребительские качества с удобством эксплуатации. 1 табл.

Изобретение относится к техническим моющим средствам, в частности к средствам для очистки стекол, преимущественно передних, автомобиля.

Известны составы для очистки автомобильных стекол (а.с. SU №1097663, 1984; патент RU №2092532, 1997; патент RU №2167192, 1999), которые обладают очищающими и моющими свойствами, за счет того, что в их состав входят поверхностно-активные вещества (далее – ПАВ), а также отдушки, сорастворители, спирты, которые растворяют жировые и другие загрязнения.

Известные средства для очистки автомобильных стекол представляют собой растворы стеклоомывающей жидкости, содержащие вещества, которые оказывают негативное воздействие на резиновые части системы омывателя и лакокрасочное покрытие автомобиля. Кроме того, при их использовании в окружающую среду попадают химически агрессивные и токсичные вещества.

К недостаткам этого средства также можно отнести негативное воздействие на внешний вид лакокрасочного покрытия автомобиля, а также то, что это средство представляет собой раствор, и это приводит к громоздкости его упаковки.

Современные моющие средства являются сложными, оптимизированными по многим параметрам рецептурами. Помимо ПАВ они включают: защитные и кондиционирующие добавки, гидропоны и сорастворители, бактерициды и антиоксиданты, пигменты и комплексоны, неорганические соли и парфюмерные отдушки, регуляторы вязкости и антистатики.

Известно таблетированное средство для очистки стекол (патент США №6057281, 02.05.200), содержащее анионное ПАВ.

Кроме того, известно средство для очистки стеклянных поверхностей в виде таблетки (публикация международной заявки WO 0068354 А1, 16.11.2000), содержащее поверхностно-активное вещество и выделяющую газ систему, которая может включать карбонат или гидрокарбонат натрия и лимонную кислоту. При этом суммарное количество карбоната щелочного металла и кислоты может составлять 35-75%, поверхностно-активные вещества могут быть неионными или анионными.

Следует отметить, что известные таблетированные средства имеют иную характеристику назначения, а именно являются средствами для очистки стеклянных поверхностей.

Известно средство для очистки передних стекол автомобиля (патент KR 9004519, опубликованный 28.06.1990), принятое заявителем в качестве наиболее близкого аналога по назначению и содержащее одно ПАВ-лаурилсульфат натрия (0,005-0,02%), а также метанол (25-30%), воду и небольшое количество синего красителя.

Несмотря на разнообразие существующих моющих средств, принципиально важно и необходимо в качестве стеклоомывающей жидкости использовать только те чистящие средства, которые предназначены специально для системы омывателя автомобиля.

Кроме того, важно использовать точное дозирование активных компонентов. В качестве активного компонента моющих средств наиболее широкое распространение получили анионактивные ПАВ. Оптимальными поверхностно-активными свойствами обладают додецилсульфат и прямоцепочечный додецилбензосульфонат.

Использование смесей как гомологических, так и разнотипных ПАВ является общепринятой практикой в компаундировании моющих средств, однако это больше сказывается на стоимости, чем на качестве средств. Поэтому целесообразно создавать рецептуру средств, позволяющую включать в состав продукта только одно поверхностно-активное вещество.

Таким образом, до настоящего времени из уровня техники неизвестно средств для очистки стекол автомобиля, выпускаемых в виде таблетки и имеющих предлагаемый количественный компонентный состав.

Настоящим изобретением поставлена и решена задача создания средства для очистки стекол именно автомобиля, представляющего собой однородную порошкообразную смесь компонентов в определенном количественном соотношении, спрессованных в таблетку, и обладающего не только высокими очищающими и моющими свойствами, но и вместе с тем оптимально сочетающего потребительские качества и удобство его эксплуатации в системе омывателя автомобиля.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является то, что при использовании средства для очистки стекол автомобиля в заявленном количественном соотношении компонентов оно не является химически агрессивным для лакокрасочного покрытия автомобиля и резиновых частей системы омывателя, а также токсичным для окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что средство для очистки стекол автомобиля содержит лаурилсульфат натрия, а также гидрокарбонат натрия и лимонную кислоту безводную и представляет собой их однородную порошкообразную смесь, спрессованную в таблетку, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Существенным признаком, характеризующим данное изобретение, является сбалансированный выбор компонентов средства, представляющего собой композицию в виде однородной смеси порошкообразных компонентов (лаурилсульфата натрия, гидрокарбоната натрия и лимонной кислоты безводной), спрессованных в таблетку, дающих возможность только в указанных количественных значениях получить технический результат.

Именно сбалансированный состав компонентов средства, представляющего собой композицию в виде однородной смеси порошкообразных компонентов, позволяет снизить содержание одного ПАВ (лаурилсульфата натрия) до минимального значения и сохранить при этом потребительские качества предлагаемого средства, заключающиеся в высокой очищающей и моющей способности.

Состав средства подобран таким образом, что при малом числе (относительно известных средств аналогичного назначения) составляющих компонентов достигается максимальный эффект удаления загрязнений различного происхождения.

Было обнаружено, что лимонная кислота, также как и гидрокарбонат натрия, входящие в состав композиции, участвуют в образовании цитрата натрия, который по моющей способности имеет целый ряд преимуществ перед полифосфатами, в частности триполифосфатами, применение которых ограничено в связи с ужесточением норм по охране окружающей среды.

Следует отметить, что лимонная кислота и гидрокарбонат натрия являются не только исходными продуктами для получения цитрата натрия, но и разрыхлителями, которые в составе таблетируемой массы обеспечивают их быстрое механическое разрушение в жидкой среде (воде), что необходимо для высвобождения и распределения активного вещества.

Таким образом, лимонная кислота и гидрокарбонат натрия обеспечивают разрушение таблетки в жидкой среде в результате газообразования.

Гидрокарбонат натрия, входящий в состав композиции, не только участвует в образовании цитрата натрия, но и, содержась в композиции в избытке, способствует удалению жировых пятен с поверхности стекла автомобиля.

Используемая при растворении таблетки водопроводная вода обычно содержит много солей кальция и магния, которые определяют жесткость воды. В такой воде активность ПАВ значительно снижается, так как образуются плохо растворимые соли.

Лимонная кислота способствует снижению жесткости воды, поскольку образует с катионами кальция и магния, содержащимися в воде, прочные комплексные соединения и не позволяет взаимодействовать с входящим в состав композиции ПАВ, которым является лаурилсульфат натрия, обладающий выраженной моющей способностью.

Изменение качественного состава продукта приведет к нежелательным последствиям, таким как: плохой растворимости средства в холодной воде; образованию в жесткой воде нерастворимых солей, частицы которых будут засорять систему омывателя автомобиля; изменению прочности стекла и его потускнению с образованием разводов.

Изменение количественного состава компонентов средства для очистки стекол автомобиля приведет к нежелательным изменениям его потребительских качеств.

Так, изменение содержания лимонной кислоты и гидрокарбоната натрия (соды), входящих в состав средства, вызывает изменение рН раствора, что приведет к нежелательному воздействию на лакокрасочное покрытие автомобиля; в частности, снижение содержания лимонной кислоты и гидрокарбоната натрия (соды) может вызвать увеличение времени растворения средства, представляющего собой смесь порошкообразных компонентов, спрессованных в таблетку.

Снижение содержания лаурилсульфата натрия и гидрокарбоната натрия приведет к резкому падению очищающей способности раствора, а увеличение содержания лаурилсульфата натрия и гидрокарбоната натрия приведет к увеличению пенообразования в процессе растворения, что негативно повлияет на работу системы омывателя автомобиля, поскольку раствор будет выплескиваться из бачка омывателя.

Изобретение пояснено следующими примерами.

Пример 1. Приготовление средства для очистки стекол автомобиля.

Технологический процесс изготовления средства, представляющего собой смесь порошкообразных веществ, спрессованных в таблетку, состоит из следующих стадий.

Вначале взвешивают компоненты средства, которые берут в следующих количественных соотношениях, г:

Смешивание компонентов средства, взятых в определенных пропорциях, осуществляют в смесителе инерционного падения до полной гомогенизации массы в течение 20-30 минут. Необходимо отметить, что компоненты средства следует тщательно смешивать для равномерного распределения их в общей массе, с целью получения однородной по составу таблеточной смеси.

Метод производства основан на прессовании смешанных в указанных пропорциях компонентов средства. Прессование (собственно таблетирование) – это процесс образования «таблеток» из порошкообразного материала под действием давления. Таблетирование осуществляется на специальных прессах. Прессование проводят на прессе для таблетирования (ТП-02) ГОСТ 7434-2002. Рабочий цикл, включающий дозирование материала, образование таблетки путем прессования, ее выталкивание и сбрасывание, осуществляется автоматически.

Описанным способом получают спрессованный в таблетку порошкообразный продукт белого цвета.

Пример 2. Определение чистящей способности средства

Полученную способом, описанным в Примере 1, таблетку растворяют в 5 л воды, что соответствует объему воды бачка омывателя автомобиля. Растворение средства, выполненного в виде таблетки, происходит при температуре, не превышающей 20°С, в течение 20 минут. Определение (рН) концентрации водородных ионов (раствор 1,0% концентрации) проводят согласно инструкции, приложенной к рН-метру.

Значение рН обусловлено только процентным соотношением компонентов, входящих в продукт. При приготовлении «рабочих» растворов образуется буферная система, значение рН которой составляет 6,6.

Загрязнитель готовят по рецептуре, %:

Компоненты тщательно перемешивают до получения однородной консистенции.

Пластинки стеклянные обезжиривают и взвешивают с точностью до 0.0002 г. На чистые пластинки наносят равномерным слоем загрязнитель и при комнатной температуре оставляют их на сутки, взвешивают с погрешностью до 0.0002 г.

Загрязненные пластинки погружают в стакан с раствором, при этом раствор барботируется сжатым воздухом. После 30-минутной выдержки струей водопроводной воды (температура 30-40°С) в течение минуты промывают пластинки.

Высушенные в течение часа при температуре 20°С вновь взвешивают.

Очищающую способность (X), то есть смытое количество загрязнителя в процентах, рассчитывают по формуле

X=((A₁-A₂)/(A₁-A))·100,

где А – масса чистой пластины, г,

A₁ – масса пластины с загрязнителем, г,

А₂ – масса пластины после удаления загрязнителя, г.

За результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,5%.

По результатам измерений очищающая способность продукта в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51696-2000 составляет не менее 80%.

Кроме того, для подтверждения чистящей способности средства проводят качественную реакцию на присутствие анионактивных ПАВ. Для чего к 2-3 см³ раствора продукта приливают 1% раствор катионактивного ПАВ.

Появление мути указывает на присутствие в продукте анионактивного ПАВ.

Показатели качества полученного продукта должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице.

Тестирование показало, что количественный состав компонентов средства является оптимальным при относительно малом числе входящих в него компонентов, достигается максимальный эффект удаления загрязнений различного происхождения.

Очищающая (моющая) способность раствора может составлять 97% и зависит от объема воды, используемой для приготовления раствора. Потребитель может на свое усмотрение регулировать концентрацию ПАВ в растворе. Поскольку в таблетке содержится фиксированное количество ПАВ, то каждый раз при приготовлении «рабочего» раствора получается (при прочих равных условиях) раствор заданной концентрации.

Оптимальным соотношением для приготовления «рабочего» раствора является 1 таблетка на 5 л воды. В случаях значительных загрязнений количество воды на 1 таблетку можно снизить до 2.5 литров, однако дальнейшее снижение количества воды нецелесообразно ввиду замедления процесса растворения таблетки и увеличения пенообразования раствора из-за образования концентрированного раствора.

В процессе использования средство не оказывает отрицательного воздействия на прочность и состояние стекол автомобиля, на резиновые части системы омывателя; не засоряет систему омывателя автомобиля ввиду его хорошей растворимости в воде; не вызывает коррозию окрашенной металлической поверхности автомобиля.

Кроме того, при взаимодействии средства с атмосферным воздухом и сточными водами токсичных соединений не образуется, так как содержащиеся в средстве компоненты по склонности к биораспаду классифицируются как мягкие, удаляемые на сооружениях биоочистки на 98%.

Формула изобретения

Средство для очистки стекол автомобиля, содержащее лаурилсульфат натрия, гидрокарбонат натрия и лимонную кислоту безводную, отличающееся тем, что представляет собой их однородную порошкообразную смесь, спрессованную в таблетку, при следующем соотношении компонентов, мас.%: