專利名稱：塊狀洗衣清潔劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新穎的塊狀洗衣清潔劑(laundry detergent bar)組合物。具體來說， 本發(fā)明涉及一種塊狀洗衣清潔劑組合物，該組合物包含特殊的聚羧酸鹽化合物作為助洗劑 來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磷酸鹽化合物助洗劑。
背景技術(shù)：
在很多地方，人們使用塊狀洗衣清潔劑來清洗衣物。塊狀洗衣清潔劑領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)涉及配制具有以下性質(zhì)的塊狀洗衣清潔劑能夠 有效地清洗衣物；在溫水和冷水中以及在硬水和軟水中具有可以接受的起泡特性；具有可 以接受的使用中的耐磨度、硬度、耐久性和手感；糊爛少和干燥快；具有令人喜愛的氣味和 外觀。人們一直認為三聚磷酸鈉(STPP)是塊狀洗衣清潔劑的良好的助洗劑和構(gòu)成劑。 該組分有助于防止塊狀洗衣清潔劑碎裂和快速溶解。其還為塊狀洗衣清潔劑提供了堿性、 抗再沉積性和洗凈效果。但是由于環(huán)境原因，人們不希望使用高濃度的STPP，具體來說，磷 酸鹽泄漏到下水道系統(tǒng)中，會導(dǎo)致過營養(yǎng)化。這會導(dǎo)致藻類過度生長，降低水質(zhì)和減少魚的 數(shù)量。由于所述STPP的缺點，存在在塊狀洗衣清潔劑生產(chǎn)中減少STPP的使用的需求。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，聚羧酸鹽可以作為STPP的替代品。盡管聚羧酸鹽是良好的抗再沉 積劑和螯合劑，但是由于認為另外的液體會使其難以用擠出法形成塊狀洗衣清潔劑，因此 聚羧酸鹽在塊狀洗衣清潔劑中的應(yīng)用一直受到限制。WO 00/040691揭示了一種不含磷酸鹽 的塊狀洗衣清潔劑組合物，該組合物中加入了聚羧酸鹽。但是，WO 00/040691的問題在于， 該文獻并未揭示不含磷酸鹽的洗衣用洗滌劑，而僅僅揭示了所謂“基本不含”磷酸鹽的洗衣 用洗滌劑。另外，該文獻并不會使得人們選擇特定種類的聚羧酸鹽，獲得優(yōu)于一般種類的化 合物的改進的性能。最后，在此文獻中，是以離題內(nèi)容提到聚羧酸鹽；而該文獻主要內(nèi)容是 講述使用STPP作為助洗劑。因此，人們?nèi)匀恍枰环N塊狀洗衣清潔劑，該塊狀洗衣清潔劑具有可以接受的使 用時的耐磨度、硬度、耐久性、干燥快和涂抹少，對生態(tài)更友好。本發(fā)明通過以下方式解決了這個問題提供了一種不含STPP的塊狀洗衣清潔劑， 該種塊狀洗衣清潔劑使用特殊的聚羧酸鹽作為助洗劑，其可以成形、硬化，并且溶解速率小 于用STPP-助洗劑的塊狀洗衣清潔劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用來清洗織物的塊狀洗衣清潔劑組合物，所述組合物包括含有 官能化的聚羧酸鹽的組合物，所述組合物不含磷酸鹽。
具體實施例方式在本發(fā)明中，除非另外說明，否則所有的百分數(shù)、比值和比例都以塊狀洗衣清潔劑的重量計。除非另外說明，所有的溫度的單位都是攝氏度CC )。所有引用的文獻都參考結(jié) 合入本文。對于LAB和/或LAS，本文所用的術(shù)語〃直鏈〃表示其烷基部分包含約小于30%、 或者約小于20%、或者約小于10%的支化烷基鏈。本文所用的術(shù)語"基本不含"表示本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中包含的雜質(zhì)不足 以對組合物的洗凈效果造成正面或負面的影響。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑包含約小于5重 量％、或者約小于2重量％、更優(yōu)選約小于0. 5重量％的所述物質(zhì)。本文所用的術(shù)語“塊狀洗衣清潔劑”表示一種固態(tài)的洗衣用洗滌劑，其可以用來清 洗織物和無紡織物。塊狀洗衣清潔劑可以是固體塊狀洗滌劑、粉末或者單獨的顆粒或者其 它固態(tài)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑由特定的分散助洗劑組成。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔 劑不含磷酸鹽。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑包含能夠使洗滌水中的重金屬離子螯合的助洗劑，以幫 助洗衣過程。令人驚奇的是，我們已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中合適的助洗劑是特定 的非磷酸鹽的官能化的聚羧酸鹽助洗劑。所述聚羧酸鹽助洗劑通常以鹽的形式存在于所 述塊狀洗衣清潔劑組合物中。所述聚羧酸鹽助洗劑是聚合物形式，該組合物包含i)以所 述聚羧酸鹽助洗劑的總重量為基準(zhǔn)，30-100重量％的一種或多種(C3-C6)單烯鍵式不飽和 羧酸；ii)0-70重量％的一種或多種(C4-C8)單烯鍵式不飽和二羧酸；iii)0-20重量％的單 體，其選自一種或多種甲基丙烯酸(C1-C12)烷基酯；以及iv) 0-30重量％的單體，所述單體 選自一種或多種能夠與(i)、( )和(iii)中的單體共聚的不飽和單體。上述任選的聚羧 酸鹽助洗劑組分可以單獨地包含在所述組合物中，或者互相以各種組合的形式包含在所述 組合物中，或者完全不包含在所述組合物中。合適的聚羧酸鹽的例子通常源自分子量約為1500-10，000、或者2000-7000的低 分子量(MW)聚丙烯酸均聚物(PAA)，或者其與馬來酸酐的共聚物(PAA-MA)，聚(甲基丙烯 酸)，或者(丙烯酸-甲基丙烯酸)共聚物，其用堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳 酸氫鹽中和，或者用有機堿中和，所述有機堿是例如氫氧化四甲基銨，胺，例如脂族胺、鏈烷 醇胺或其混合物。本發(fā)明的聚羧酸鹽包含膦酰官能端基。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑包含約 1-20%的助洗劑，或者約1-10%的助洗劑，再或者約1-5%的助洗劑。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑還包含約20-70%的表面活性劑，或者約25-65%的表 面活性劑，再或者約30-60 %的表面活性劑。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中的表面活性劑包含 約50-100%的肥皂，或者大60-90%的肥皂，再或者約65-85%的肥皂。本發(fā)明的塊狀洗衣 清潔劑中的表面活性劑包含約0-50%的烷基苯磺酸鹽，或者約10-40%的烷基苯磺酸鹽， 再或者約15-35%的烷基苯磺酸鹽。或者，本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中的表面活性劑主要由 肥皂和烷基苯磺酸鹽組成。在本發(fā)明中，“肥皂"表示脂肪酸的鹽。所述脂肪酸是具有包含約814個碳原 子、或者約10-20個碳原子的直鏈或支鏈。所述脂肪酸皂的平均碳鏈長度是12-18個碳原 子，或者14-16個碳原子。所述脂肪酸的鹽的非限制性例子是堿金屬鹽，例如鈉鹽和鉀鹽， 特別是鈉鹽。其它的鹽的例子包括銨鹽和烷基醇銨鹽?；蛘?，可以用于本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑的肥皂的脂肪酸也可以由植物酯或動物 酯之類的天然來源獲得；其例子包括椰子油，棕櫚油，棕櫚仁油，橄欖油，花生油，玉米油，芝麻油，米糠油，棉籽油，巴巴蘇油，大豆油，蓖麻油，牛油，鯨油，魚油，油脂，豬油以及它們的 混合物。合適的脂肪酸可以由椰子油、牛油、棕櫚油(棕櫚硬脂油)，棕櫚仁油以及它們的混 合物獲得。例如可以通過石油氧化或一氧化碳的氫化來合成制備脂肪酸。還可以通過脂肪和油的直接皂化或者對游離脂肪酸(通過獨立的生產(chǎn)工藝制備) 進行中和來制得堿金屬皂。特別有用的是源自椰子油和牛油的脂肪酸混合物的鈉鹽和鉀 鹽，也就是說，鈉和鉀的牛油皂和椰子皂。本文所用的術(shù)語"牛油"與具有脂肪酸混合物的物質(zhì)有關(guān)，該混合物通常具有由 飽和的C14、Q6和Cw的烷基鏈組成的鏈長分布，單不飽和脂肪酸(棕櫚油酸和油酸)以及 多不飽和脂肪酸(亞油酸和亞麻酸)。術(shù)語牛油還包括其它的脂肪酸，例如源自棕櫚油的脂 肪酸，以及源自各種牛脂和豬油的脂肪酸。還可以使所述牛油硬化(即氫化)，以便將一部 分或全部的不飽和脂肪酸部分轉(zhuǎn)化為飽和的脂肪酸部分。適合于本發(fā)明的肥皂原料是通過釜(間歇)或連續(xù)皂化制備的凈皂。凈皂通常包 含約65-75 %，或者約67-72 %的堿金屬皂；約M-34%，或者約27-32 %的水；以及少量的， 或者約小于總量的的殘留物質(zhì)和雜質(zhì)，例如堿金屬氯化物，堿金屬氫氧化物，堿金屬碳 酸鹽，甘油和游離脂肪酸。另一種合適的肥皂原料是細皂條(soap noodle)或皂片(soap flake)，其通常是干燥至水含量約為10-20%的凈皂。以上的其它組分按比例濃縮。如本發(fā)明中所用的，烷基苯磺酸鹽表示一些烷基苯磺酸的鹽，其中烷基部分是直 鏈或支鏈，包含約8-18個碳原子，或者約10-16個碳原子?；蛘?，所述烷基苯磺酸的烷基鏈 平均鏈長約為11-14個碳原子。將支鏈的或混合的支鏈和直鏈的烷基苯磺酸鹽稱作ABS。 直鏈的烷基苯磺酸鹽被稱作LAS，其比ABS更容易生物降解。在本文中分別將ABS和LAS的 酸形式分別稱作HABS和HLAS?；蛘?，所述烷基苯磺酸的鹽是堿金屬鹽，例如鈉鹽和鉀鹽，特別是鈉鹽。烷基苯磺 酸的鹽也包括銨。美國專利第2，220，099號和第2，477，383號中揭示了烷基苯磺酸鹽及其制備方 法，這些專利參考結(jié)合于此。盡管烷基苯磺酸鹽有助于使得塊狀洗衣清潔劑具有良好的清洗性能，但是已發(fā)現(xiàn) 其也會使塊狀洗衣清潔劑發(fā)生不希望有的軟化。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中的水含量通常取決于塊狀洗衣清潔劑中的肥皂的含 量，因為很多水隨著肥皂原料一起進入本發(fā)明的方法。還會經(jīng)常在用來制備本發(fā)明的塊狀 洗衣清潔劑的過程中加入水，以促進塊狀洗衣清潔劑的加工。一般來說，通過加入所述水來 促進這些物質(zhì)的混合和/或反應(yīng)?；蛘?，當(dāng)加入HLAS或HABS，并且要用堿金屬碳酸鹽中和 的時候，可以加水來幫助碳酸鹽的溶解以及碳酸鹽與烷基苯磺酸的反應(yīng)。可以將加在塊狀 洗衣清潔劑中的物質(zhì)加入水溶液中，以促進物質(zhì)在塊狀洗衣清潔劑中的分布。具體來說，硫 酸鹽，或者至少一部分的硫酸鹽是以其水溶液的形式加入塊狀洗衣清潔劑中的。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑的水含量約為0. 1_10%，或者約為2-10%，或再或者約 為4-8%，再或者約為6-8%?；蛘?，當(dāng)將烷基苯磺酸鹽表面活性劑加入本發(fā)明開發(fā)的塊狀洗滌劑的時候，使用 相應(yīng)的烷基苯磺酸作為原料。所述酸通常在制備塊狀洗衣清潔劑的過程中，在混合步驟中 中和。通常將堿金屬碳酸鹽用作中和物質(zhì)。合適的堿金屬碳酸鹽是碳酸鈉和碳酸鉀，特別是碳酸鈉。在使用烷基苯磺酸鹽制備塊狀洗衣清潔劑的現(xiàn)有技術(shù)方法中，通常在所述塊狀 洗衣清潔劑中加入少許過量的堿金屬碳酸鹽，以確保酸的完全中和?？梢詫⑺苄詿o機強電解質(zhì)鹽用于本發(fā)明的組合物，其用量足以獲得最小的電解 質(zhì)含量。在本發(fā)明中，“強電解質(zhì)鹽"排除了碳酸鹽、碳酸氫鹽、助洗劑和本文中揭示為 本發(fā)明塊狀洗衣清潔劑組分的其它無機物質(zhì)(但是其為水溶性無機弱電解質(zhì)鹽)。適合 于加入在本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中的合適的水溶性無機強電解質(zhì)鹽包括堿金屬(優(yōu)選 鈉和鉀)的硫酸鹽和鹵化物，優(yōu)選氯化物，以及它們的混合物。特別合適的鹽包括硫酸鈉 和氯化鈉，以及它們的混合物。硫酸鈉是特別合適的，因為其對設(shè)備的腐蝕性小于氯化鈉。 本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中的所述鹽的加入量約為2-20%，或者約為2-15%，再或者約為 3-10%，再或者約為4-8%。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中的任選的組分是淀粉。淀粉有助于為所述塊狀洗衣清 潔劑提供額外的牢固度。適合于加入所述塊狀洗衣清潔劑中的淀粉包括全部切碎的玉米淀 粉，木薯類淀粉，以及具有類似性質(zhì)且沒有預(yù)膠化的淀粉，在本文中統(tǒng)稱為“全部切碎的”淀 粉。本發(fā)明組合物中淀粉的加入量通常約為0-4%，或者約為1-3%。也可以使用淀粉衍生物，例如預(yù)膠化的淀粉，支鏈淀粉和糊精(在本文中稱作“ 其它淀粉")，以使得本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑具有一些另外的牢固度和特別的物理性質(zhì)， 如美國專利第4，100，097號所述。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中的其它淀粉的加入量約為 0-10%。當(dāng)將所述塊狀洗滌劑用來洗滌衣物的時候，通過在本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中加 入高含量的堿金屬碳酸鹽，獲得高PH值的洗滌液。所述高pH值的洗滌液會使人的皮膚變 粗糙。除了上述殘余的碳酸氫鹽以外，可以通過將堿金屬碳酸氫鹽加入本發(fā)明的塊狀洗衣 清潔劑中，來減少這種粗糙性。所述堿金屬碳酸氫鹽包括碳酸氫鈉和碳酸氫鉀，特別是碳酸 氫鈉。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑中另外的堿金屬碳酸氫鹽的加入量約為0-8% (以塊狀洗 衣清潔劑的重量計)，或者約為0. 5-5%，再或者約為1-4%。本發(fā)明塊狀洗衣清潔劑組合物的1 %的水溶液的pH值約為9. 5-10. 8，或者約為 10. 0-10. 5。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑還可以包含某些不溶于水的填料，例如高嶺土，滑石和 碳酸鈣。粘土，例如膨潤土被用作填料，但是也提供一些織物軟化的好處。因為一些硫酸鹽， 例如硫酸鈉在水中的溶解性不高，此類硫酸鹽的顯著過量(超過上文所揭示的有助于為塊 狀洗衣清潔劑提高牢固度的量)基本上可以認為是不溶于水的填料。在本發(fā)明中，所述不 溶性填料的量約為0-40%，或者約為5-30%。本發(fā)明的塊狀洗衣清潔劑可以包含其它任選的組分。所述其它的組分包括其它的 非磷酸鹽助洗劑，例如鋁硅酸鹽(特別是沸石)，硅酸鹽和檸檬酸鹽；螯合劑；酶，例如纖維 素酶，脂肪酶，淀粉酶和蛋白酶；去污聚合物；染料轉(zhuǎn)移抑制劑；織物柔軟劑，例如粘土和季 銨化合物；漂白劑；樹膠；增稠劑；粘合劑；污垢懸浮劑；熒光增白劑；著色劑和遮光劑，例 如二氧化鈦；上藍劑；香料。在本發(fā)明塊狀洗滌劑中，所述其它組分的量約為0-15%，或者 約為1-5% ο當(dāng)制造所述塊狀洗衣清潔劑的時候，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法。將所 述組合物的成分混合起來。用于對組合物進行混合的常規(guī)混合器包括但不限于帶式混合器，σ型混合器，皂拌和機以及犁形混合器(例如Littleford或Loedige公司制造的混合 器)。需要時，對所述混合器添加水夾套，用于控制混合器內(nèi)的溫度。或者，使得來自混合器的混合物(以約50-70°C的溫度)通過碾研機，使得所述混 合物中的物質(zhì)更均質(zhì)混合。用于此用途的碾研機是皂碾研工藝常用的那些。通常使用三輥 碾研機至五輥碾研機。這些碾研輥在內(nèi)部通過常溫的水或者低溫的制冷劑冷卻。使得大體 固化但是仍然具有塑性的混合物在一系列旋轉(zhuǎn)輥之間通過，從而進行碾研，這系列的輥依 次以更高的速度和更近的間隙旋轉(zhuǎn)，由此對該混合物進行機械加工、剪切和壓實。所述產(chǎn)物 以薄片或片的形式從碾研機排出，該片再破碎成薄片。所述碾研有助于消除塊狀洗衣清潔劑內(nèi)的斑點，所述斑點可能是由于組分的不完 全混合造成的。所述碾研還可以改良肥皂的晶相，使其更一致，更硬。合適的是，在碾研之 后，所述肥皂主要呈晶相，但是并不要求如此。然后通常使用標(biāo)準(zhǔn)的制造塊狀洗滌劑的設(shè)備以及眾所周知的方法對碾研或混合 的產(chǎn)物進行壓條(擠出)，以制造細長的粘附的產(chǎn)品，然后使用標(biāo)準(zhǔn)的眾所周知的設(shè)備和方 法將所述產(chǎn)品切割和成形為塊狀洗滌劑?；蛘呖梢允褂迷试S利用真空的雙級壓條機對薄片 進行壓條?；蛘咚鰤簵l在壓條機中進行，該壓條機的溫度足以制得約為40-50°C的擠出固 體。合適的是所述擠出機頭保持在約60-80°C?；蛘?，對中間的壓條機室施加約等于或大于 40厘米汞柱的真空；這有助于在壓條的產(chǎn)品表面上提供改進的粘合以及平滑的精整效果。實施例測試條件測試條件如下在60rpm的攪拌速度下，在30°C的溫度下，用1. 33克/升的粉末 洗滌劑(下表1所示的配方)對雙羅紋(interlock)棉樣品洗滌三個周期。包括在攪動式 去污力測試儀(Terg-o-meter)中，用1000毫升的水洗滌12分鐘的周期，以及進行兩個3 分鐘的漂洗周期?？椢镉谜惩?/污物分散體弄臟，所述分散體包含5毫升污物船4%粘土 =6. 47克濕；1. 747克干(1. 553克粘土 /0. 194克油)，其硬度為IOOppm (為CaCO3)。表2 描述了本發(fā)明的另外的塊狀洗衣清潔劑配方組合物。由表1的組合物得到的結(jié)果列于下表 3。
權(quán)利要求
1.一種用來洗滌織物的塊狀洗衣清潔劑組合物，該組合物包含 官能化的聚羧酸鹽助洗劑；所述塊狀洗衣清潔劑組合物不含磷酸鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，其特征在于，所述聚羧酸鹽助洗劑包含i. 30-100重量％的一種或多種(C3-C6)單烯鍵式不飽和羧酸； . 0-70重量％的一種或多種(C4-C8)單烯鍵式不飽和二羧酸； iii.0-20重量％的選自一種或多種甲基丙烯酸(C1-C12)烷基酯的單體；以及 0-30重量％的單體，其選自一種或多種能夠與(i)，(ii)和(iii)中的單體共聚的不 飽和單體。
3.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，該塊狀洗衣清潔劑包含約1-30重量％ 的官能化的聚羧酸鹽。
4.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，該塊狀洗衣清潔劑包含約2-20重量％ 的官能化的聚羧酸鹽。
5.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，其特征在于，所述官能化的聚羧酸鹽 包含丙烯酸均聚物基料。
6.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，其特征在于，所述官能化的聚羧酸鹽 包含丙烯酸共聚物基料。
7.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，其特征在于，所述聚羧酸鹽用膦酰端 基官能化。
8.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，其特征在于，所述聚羧酸鹽的麗為 1500-10000。
9.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，其特征在于，所述聚羧酸鹽是丙烯酸/ 馬來酸共聚物。
10.如權(quán)利要求1所述的塊狀洗衣清潔劑組合物，其PH值為9.5-10. 8。全文摘要
本發(fā)明涉及一種非磷酸鹽的塊狀洗衣清潔劑組合物，該組合物包含特殊的聚羧酸鹽化合物作為助洗劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磷酸鹽化合物助洗劑。
文檔編號C11D9/26GK102134530SQ201110033239
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者A·雷耶斯 申請人:羅門哈斯公司