專利名稱：在冷水中可分散的高效洗滌劑顆粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備高效洗滌劑顆粒的方法，特別是涉及一種制備在涼水或冷水中可分散的高效洗滌劑顆粒的方法，它包括制備低水分的、中和的烷基硫酸鹽漿料和對此漿料進(jìn)行機械加工。本發(fā)明包括用上述方法制備的洗滌劑顆粒和使用由此制備的洗滌劑顆粒在涼水或冷水中洗滌纖維物品的方法。
用于摻入濃縮的洗滌劑產(chǎn)品中的高效洗滌劑顆?？捎酶鞣N已知的方法進(jìn)行制備。一種方法是將表面活性劑酸與堿稀釋中和，隨后干燥成低水分的可制備高效顆粒的濃縮漿料。
另一種方法是使用諸如連續(xù)中和環(huán)路的連續(xù)中和系統(tǒng)。濃縮的(約50%固體)堿和表面活性劑酸可分別加入發(fā)生中和反應(yīng)的連續(xù)中和環(huán)路。從環(huán)路中最后得到的低水分表面活性劑漿料可被冷卻，并通過，例如擠壓，制成高效洗滌劑顆粒。
現(xiàn)有技術(shù)公開了某些可將其加入以改進(jìn)冷水分散性的組份。例如Nakamura等人的于1988年8月18日公開的63-199797號日本專利描述了一種高濃度顆粒狀洗滌劑組合物，其中加入一定量水溶性的和晶狀的鹽以改進(jìn)冷水的分散性。
在1983年6月6日公開的Barford的歐洲專利申請0080222中，顆粒狀洗滌劑組合物含有完全混合的無皂陰離子表面活性劑和水溶性陰離子聚合物以及水溶性的中性或堿性鹽。該組合物顯示出改善了溶解速度。
1987年9月22日發(fā)布的Hight的美國專利4，695，284談到了冷水洗滌，該專利公開了含有非離子表面活性劑、飽和脂肪酸助洗劑鹽和載體材料的復(fù)配洗滌劑顆粒。
日本專利6222800就通過用細(xì)粉末覆蓋顆粒狀洗滌劑顆粒和調(diào)整顆粒大小以改進(jìn)溶解性而提出權(quán)利要求。
至今，要制備在涼水或冷水洗滌條件下可分散的高效烷基硫酸鹽顆粒是困難的。
本發(fā)明提出由濃縮的烷基硫酸鹽漿料制備的高效洗滌劑顆粒，由于在顆粒形成前對漿料進(jìn)行機械加工，因此顆粒在涼水或冷水中是可分散的。某些鹽、覆蓋物或其它附加成分對改善分散性是不必要的。無需加入附加成分即可獲得良好的涼水或冷水分散性。附加成分常常不希望使用，因為它們將降低可混合入顆粒中的洗滌劑表面活性劑的數(shù)量，并使制備顆粒的方法復(fù)雜化并增加成本。
本發(fā)明涉及一種制備在冷水中可分散的高效洗滌劑顆粒的方法，其包括，(a)制備中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料，其含有少于約14(重量)%的水和少于約20(重量)%的附加成分;
(b)保持漿料溫度約10℃至45℃，對漿料進(jìn)行機械加工;
(c)由加工的漿料形成洗滌劑顆粒;
施加足夠量的機械功使得顆粒在溫度約4℃至32℃的水中攪拌10分鐘后基本上分散。
本發(fā)明包括一種制備在涼水或冷水中可分散的高效洗滌劑顆粒的方法，用此方法制備的洗滌劑顆粒，以及用該洗滌劑顆粒在涼水或冷水溫度下洗滌纖維物品的方法。
高效洗滌劑顆粒的有效組分的重量百分?jǐn)?shù)較佳的為約50至100%，更佳的為約60至85%，最佳的為約70至75%。洗滌劑由含有少于約14(重量)%水分和少于約20(重量)%附加成分的中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料組成。
本發(fā)明的高效洗滌劑顆粒在涼水或冷水中是可分散的，這意味著在溫度為約4℃至30℃、更好的為約5℃至20℃，最好的為約10℃至15℃的水中基本上分散的。
A.烷基硫酸鹽漿料制備在冷水中可分散的高效洗滌劑顆粒過程的第一步是制備含有低于約14(重量)%水分和低于約20(重量)%附加成分的中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料。
1.漿料的制備中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料，優(yōu)選的為中和的C14～16烷基硫酸鹽漿料，可通過將C12～18(優(yōu)選的為C14～16)烷基硫酸與堿金屬氫氧化物溶液進(jìn)行稀釋中和，隨后通過干燥至低水分以制成可形成高效顆粒的濃縮漿液而制備。然而，C12～18烷基硫酸鹽漿料最好在連續(xù)中和系統(tǒng)，例如連續(xù)中和環(huán)路(可從The Chemithon Corporation，Seattle，WA得到)中制備。在連續(xù)中和環(huán)路中，烷基硫酸與濃金屬氫氧化物溶液(大于約50(重量)%的氫氧化物)分別加入到發(fā)生中和反應(yīng)的環(huán)路中。從環(huán)路中得到的低水分的中和的烷基硫酸鹽漿料可被冷卻并通過，例如擠壓，制成高效洗滌劑顆粒。對于本發(fā)明來說，優(yōu)選大于或等于約62(重量)%氫氧化物的堿金屬氫氧化物溶液(最好為氫氧化鈉)，因為最終得到的中和的烷基硫酸鹽漿料通常含有小于約14(重量)%的水分。漿料中水分較少相當(dāng)于最終洗滌劑顆粒中有較高的活性。這是所期望的，因為最終的洗滌劑顆粒優(yōu)選用于濃縮的洗衣洗滌劑組合物中。堿金屬氫氧化物更優(yōu)選的含約70(重量)%的氫氧化物。
用于制備烷基硫酸鹽漿料的C12～18烷基硫酸最好是在降膜反應(yīng)器中由SO3的磺化過程來制備，參閱“合成洗滌劑”，第7版，A.S.Davidson & B.Milwidsky，Jo hn Wiley & Sons，Inc.，1987年，第151-158頁。
在向連續(xù)中和環(huán)路中加入濃縮的堿金屬氫氧化物溶液的過程中必須小心地避免環(huán)路中的“冷點”?！袄潼c”是指在環(huán)路的供給系統(tǒng)、泵、計量系統(tǒng)、管路或閥門中溫度低于濃堿性溶液的熔點(如對于70%的堿為155°F或68.3℃)的任何點，該“冷點”會引起堿的結(jié)晶和系統(tǒng)阻塞。通常使用熱水套、電掃描和電加熱罩來避免“冷點”。
堿金屬氫氧化物最好稍微超過中和烷基硫酸所必需的化學(xué)計算量。如果連續(xù)中和系統(tǒng)中的儲備堿度(多余的堿)超過約1.5%M2O(其中M是金屬)，由于其粘度高，漿料通過連續(xù)中和系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)就困難了。如果儲備堿度降至約0.1%以下，則烷基硫酸鹽漿料由于水解作用不可能保持長期穩(wěn)定。因而中和系統(tǒng)中漿料的儲備堿度優(yōu)選地在約0.1%與1.5%之間，更優(yōu)選的是在約0.2%與1.0%之間，最佳的是在約0.3%與0.7%之間，該儲備堿度可通過使用酸的滴定法測量。
烷基硫酸與堿金屬氫氧化物溶液分別輸入連續(xù)中和環(huán)路中，最好用中和環(huán)路中的高速剪切攪拌器使它們盡可能快地混合在一起。
通常，在連續(xù)中和環(huán)路中各成分通過一個泵(通常為離心泵)進(jìn)入環(huán)路，該泵使物料穿過環(huán)路中的熱交換器進(jìn)行循環(huán)，再返回引入新物料的泵。在環(huán)路中物料連續(xù)地重復(fù)循環(huán)，進(jìn)入多少就排出多少產(chǎn)品。產(chǎn)品一般是通過處在泵后端的控制閥排出。連續(xù)中和環(huán)路的重復(fù)、循環(huán)比率在約1∶1至50∶1之間。通過用熱交換器調(diào)節(jié)冷卻量可使中和反應(yīng)的溫度控制在某一溫度。“生產(chǎn)量”可通過調(diào)節(jié)輸入的烷基硫酸和堿金屬氫氧化物溶液的數(shù)量而得到控制。
2.漿料的水含量本發(fā)明的中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料中水分的重量百分?jǐn)?shù)小于約14，優(yōu)選的為約8至12。這是由于對大于約14(重量)%水分的中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料進(jìn)行機械加工明顯地得不到在水分含量低于約14的產(chǎn)品中所見到的分散性的改進(jìn)(見實施例Ⅲ)。
3.附加漿料成分除水分含量小于約14(重量)%之外，本發(fā)明的中和的C12～18烷基硫酸漿料含有小于約20(重量)%，優(yōu)選地為小于約15(重量)%的附加成分。附加成分優(yōu)選地選自分子量在大約4，000至50，000(較佳地為約7，000至50，000，最佳地為約7，000至12，000)的聚乙二醇;具有熔點高于約48℃、化學(xué)式為R(OC2H4)nOH的乙氧基非離子表面活性劑，其中R為C12～18烷基或C8～16烷基酚基團和n為約9至約80;以及它們的混合物。較好的是含有約5至10(重量)%的分子量在約4，000～50，000的聚乙二醇，更好的是含約5至10(重量)%的分子量為約7000至12000的聚乙二醇，最好為分子量為8000的聚乙二醇(“PEG8000”)。
聚乙二醇和/或乙氧基非離子表面活性劑最好分別地或作為混合物加入連續(xù)中和系統(tǒng)。它最好在高速剪切攪拌器之后及重復(fù)循環(huán)泵之前進(jìn)入連續(xù)中和環(huán)路。在加入到連續(xù)中和系統(tǒng)之前，它們應(yīng)先熔解以便進(jìn)行計量。該方法在這方面更完整的描述可在Frank J.Mueller和Lester J.Hollihan于1989年6月9日同時提出的同時待審的美國專利申請中找到。
所以選擇這些聚乙二醇和乙氧基非離子表面活性劑，是因為它們能提高洗滌性能以及在低于約48℃時呈固態(tài)，因而可以從中和的產(chǎn)品中制備在室溫下穩(wěn)定的洗滌劑顆粒。它們還可作為減小連續(xù)中和環(huán)路中高效漿料粘度的過程輔助物。
聚乙二醇可通過乙二醇與足夠量的環(huán)氧乙烷的聚合而形成，以提供分子量在約4000至50，000的化合物，它可從Union Carbide(Danbury.CT)得到。
優(yōu)選的乙氧基非離子表面活性劑材料的化學(xué)式為R(OC2H4)nOH，其中R為C12～18烷基和n為約12至約30。更優(yōu)選的是每摩爾醇與18摩爾環(huán)氧乙烷的乙氧基化的動物脂肪醇(“TAE18”)。乙氧基非離子表面活性劑的優(yōu)選的熔點高于約60℃。
本文其它的乙氧基非離子表面活性劑的例子有1摩爾癸基苯酚與9摩爾環(huán)氧乙烷、1摩爾十二烷基苯酚與16摩爾環(huán)氧乙烷、1摩爾十四烷基苯酚與20摩爾環(huán)氧乙烷或1摩爾十六烷基苯酚與30摩爾環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)品。
適于摻入洗滌劑微粒中的其它附加成分都可以加到中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料中，只要不妨礙機械加工效果就行。如果要加入聚乙二醇和乙氧基非離子表面活性劑以外的成分，優(yōu)選的含量保持在約10(重量)%以下，更優(yōu)選地為低于約5(重量)%?？蓳饺氲母郊映煞值睦影ㄋ苄灾磩?、起泡劑或消泡劑、防酶劑和防腐劑、污垢懸浮劑、污垢脫離劑、殺菌劑、PH值調(diào)節(jié)劑、無增效堿源、螫合劑、綠粘土、酶穩(wěn)定劑及香料。參閱已列為參考文獻(xiàn)的Baskerville，Jr.等人的于1976年2月3日發(fā)布的美國專利3，936，537。漂白劑和活化劑在1983年11月1日發(fā)布的Chung等人的美國專利4，412，934和于1984年11月20日發(fā)布的Hartman的美國專利4，483，781中作了描述，這兩份專利已列為參考文獻(xiàn)。
助洗劑通常選自各種水溶性的堿金屬、銨或取代的銨鹽、磷酸鹽、多磷酸鹽、膦酸鹽、聚膦酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、多羥基磺酸鹽、多乙酸鹽、羧酸鹽和多羧酸鹽。優(yōu)選用上述堿金屬鹽，特別是鈉鹽。
已知的能改進(jìn)涼水或冷水分散性的各附加成分的用量/組合最好不包括在中和的烷基硫酸鹽漿料中，因為它們是不必要的。本方法提供一種制備在冷水中可分散的高效烷基硫酸鹽顆粒而不用添加那些已知能改進(jìn)分散性的額外成分的方法。
和大多數(shù)化學(xué)方法一樣，從所涉及的方法中可得到一些副產(chǎn)品。首先，很可能在中和的漿料中，因而在最終的洗滌劑顆粒中將會含0至約6(重量)%，一般為約3至4(重量)%的未反應(yīng)物料。這種物料來自制備C12～18烷基硫酸的降膜反應(yīng)器中的磺化反應(yīng)，該未反應(yīng)物料為不曾與SO3進(jìn)行反應(yīng)的C12～18脂肪醇。
其次，中和的漿料，因而最終的洗滌劑顆粒含0至約6(重量)%，通常為約1至3(重量)%的硫酸鹽，該硫酸鹽是由金屬氫氧化物與SO3反應(yīng)而形成的，SO3是隨烷基硫酸從降膜反應(yīng)器攜帶至連續(xù)中和環(huán)路的。
其三，中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料含0至約6(重量)%，通常為約0.5至1.2(重量)%的來自連續(xù)中和環(huán)路中的金屬氫氧化物溶液與C12～18烷基硫酸反應(yīng)的金屬氫氧化物，最好為氫氧化鈉(見上文關(guān)于儲備堿度的討論)。
4.設(shè)備的改進(jìn)如果使用連續(xù)中和環(huán)路制備中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料，環(huán)路必須做如下改進(jìn)以適應(yīng)濃的(氫氧化物重量≥62%)堿金屬溶液以及聚乙二醇和/或乙氧基非離子表面活性劑。
(1)對環(huán)路進(jìn)行隔熱;
(2)將離心泵改為正排量泵，這種泵能更好地處理非常粘滯的物料;
(3)安裝能處理濃堿金屬氫氧化物溶液的堿原料系統(tǒng);
(4)通過安裝在管線上的高速攪拌器引進(jìn)物料;
(5)優(yōu)選地在高速剪切攪拌器的后方安裝用于聚乙二醇和/或乙氧基非離子表面活性劑的計量系統(tǒng);
(6)將酸與堿的輸入位置安排在高速剪切攪拌器處，以便發(fā)生最大可能的混合;
(7)保持足夠高的環(huán)路溫度以保持漿料最低的粘度，確保充分的循環(huán)與混合，環(huán)路中漿料溫度通常在約180°F(82.2℃)和230°F(110℃)之間，優(yōu)選地為約200°F(93.3℃)至210°F(98.9℃)。
B.機械加工本過程的第二步是對中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料進(jìn)行足夠的機械加工，使由漿料制成的顆粒在溫度為約4°至30℃，優(yōu)選地為約5℃至20℃，更優(yōu)選地為約15℃的水中攪拌約10分鐘后基本上分散。
由中和的C12～18烷基硫酸鹽漿料制備的顆粒的分散性隨烷基硫酸鹽的碳鏈長度、水溫和水的硬度而變化。碳鏈長度較短的烷基硫酸鹽比碳鏈長度較長的烷基硫酸鹽更容易分散，但后者一般比前者清洗得好。正如所預(yù)期的那樣，分散性隨著溫度的下降而下降。在約4℃至30℃的冷溫度下，尤其對于所需的C14～16碳鏈的烷基硫酸鹽顆粒來說存在一個分散性的問題。本發(fā)明改進(jìn)了烷基硫酸鹽顆粒的分散性，甚至適合于冷水溫度下的碳鏈長度較長的情況。
最后，烷基硫酸鹽，尤其是碳鏈長度較長的烷基硫酸鹽敏感于水的硬度等級。在硬水，即，在美國為每加侖高于約12格令的水中，C12～18烷基硫酸鹽顆粒的分散性比硬度等級為每加侖為約5至7格令的水中的分散性有更大的問題。同樣，在每加侖約5至7格令時的分散性比在軟水，即小于約每加侖5格令中的問題大。
正如分散性依賴于某些因素一樣，為改進(jìn)分散性所需的機械加工的數(shù)量也取決于一定的因素。這些因素包括烷基硫酸鹽產(chǎn)品的含水量和碳鏈長度、烷基硫酸鹽產(chǎn)品中的附加成分和烷基硫酸鹽產(chǎn)品的溫度、機械加工的形式和顆粒所預(yù)期的使用條件(水溫和水硬度)。對于上述第一個因素，實施例Ⅲ顯示出隨著烷基硫酸鹽漿料中水含量的增加，從機械加工中獲得的收益下降。
含有較多碳鏈較長(例如C18)的烷基硫酸鹽的顆粒比含有較短碳鏈長度(例如C12)的顆粒更不易分散。同樣，洗滌水的溫度愈高，含烷基硫酸鹽顆粒愈容易分散。例如，含有約70～75(重量)%的C14～15烷基硫酸鹽的顆粒在攪動約10分鐘后將不會分散，除非水溫至少在約80°F(26.6℃)以上。當(dāng)C14～15烷基硫酸鹽漿料進(jìn)行機械加工后，在攪動約10分鐘后由該漿料制備的顆粒具有約40°F(14.4℃)的最低分散水溫。
對于第三個因素，一般說來，附加成分(尤其是粉末)的百分比愈低愈好，因為非表面活性劑對漿料的稀釋將較小。如果需要，高效可分散的烷基硫酸鹽顆?？稍谏酝頃r再與附加成分相混合。漿料中的附加成分似乎是不需要的，并可能使過程變得復(fù)雜。然而，仍建議用約5至10(重量)%本文列舉的聚乙二醇(和/或乙氧基非離子表面活性劑)，且不會妨礙施加在烷基硫酸鹽漿料上的機械加工。
對烷基硫酸鹽漿料進(jìn)行的機械加工的數(shù)量與形式影響顆粒在涼水或冷水中的分散性。通常，分散性的改進(jìn)與所施加機械加工的量值成正比，直到達(dá)到平穩(wěn)段，此后，再加工也不能帶來改進(jìn)。建議用輥式破碎機、擠壓機、肥皂蝸壓機或它們的組合來進(jìn)行機械加工。較優(yōu)選的是輥式破碎機或擠壓機。
在輥式破碎機中，通過兩輥之間的輥隙對漿料施加力而進(jìn)行機械加工。擠壓機對漿料的加工是強迫它穿過帶有許多小孔的板。肥皂蝸壓機對漿料進(jìn)行攪拌和擠壓。一個類似于肥皂蝸壓機并適用于本文的特殊類型的擠壓機為Teledyne-Readco Continuous Processor
。
如果對于有效組分為約70至75%的C14～16烷基硫酸鹽產(chǎn)品使用三輥破碎機，優(yōu)選的為1至3次。優(yōu)選使用具有以下設(shè)定的三輥破碎機輥子溫度約20℃至27℃，輥子每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為約20、40和60，以及末輥間隙為約0.004至0.008英寸(相應(yīng)為0.1與0.2mm)。在這些條件下，漿料溫度最好保持在約25℃至35℃。
如果將擠壓機用于有效組分為約70%至75%的C14～16烷基硫酸鹽產(chǎn)品，用有1mm開孔的擠壓板的壓力活塞式擠壓機，優(yōu)選為約4至6次。
最后，如果預(yù)期的使用條件包括硬水，即每加侖大于12格令，以及非常冷的水溫，即約4℃至10℃，則需要更多的機械加工。
在本文中，使用黑纖維沉積測試法(Black Fabric Deposition Test)測量分散度。由C12～18烷基硫酸鹽漿料制備的顆粒，在65泰勒目上過篩通過14目，并在硬度為每加侖約7格令、溫度約為15℃的水中攪動約10分鐘后，在黑纖維沉積測試中獲得7與10之間的等級時，被認(rèn)為是可分散的。為進(jìn)行黑纖維沉積測試法，使用，如Cuisinart ，研碎室溫狀態(tài)的C12～18烷基硫酸鹽漿料，并在65泰勒目上過篩通過14目，以篩出大的和細(xì)的顆粒。將與美國洗衣機所推薦的顆粒狀洗滌劑的量大致相當(dāng)數(shù)量的顆粒加入適量的水中。為了便于使于，最好用滌垢儀(Tergotometer )或微型洗滌器。洗滌水的溫度約為60°F(15.5℃)，硬度約為每加侖7格令。對含有顆粒的水?dāng)噭?0分鐘，然后洗滌溶液穿過直徑3 1/2 英寸的黑纖維園環(huán)進(jìn)行過濾。對纖維樣品進(jìn)行干燥并根據(jù)沉積量由專家在1至10個等級上分等(目測)。測試結(jié)果可能偏差 1/2 等級。等級10反映出無可見的產(chǎn)品斑點殘留在黑纖維上，因而在60°F(15.5℃)的水中顆粒有極好的分散性。只有少數(shù)顆粒沉積在黑纖維樣品上可取9等級，表明分散性很好，如此等等。
C.烷基硫酸鹽漿料溫度在進(jìn)行機械加工時，烷基硫酸鹽漿料溫度保持在約10℃至45℃，優(yōu)選地為約15℃至40℃。在其加工過程中，機械加工的有利效果與烷基硫酸鹽漿料的溫度成反比，可以相信，在此溫度范圍內(nèi)，施加于烷基硫酸鹽漿料上的機械加工改善了結(jié)晶度，使得由此漿料制備的顆粒在水中能更好地分散，這已無需從理論上來論證。
D.洗滌劑顆粒最后，由經(jīng)過機械加工的烷基硫酸鹽漿料形成洗滌劑顆粒。這可用任何一種常用的成粒方法，在加工的烷基硫酸鹽漿料達(dá)到室溫后，優(yōu)選地用研磨或擠壓成粒方法。
按照本發(fā)明方法制備的洗滌劑顆粒由含有低于約14(重量)%的水和低于約20(重量)%附加成分的C14～16烷基硫酸鹽漿料組成。本發(fā)明方法制備的洗滌劑顆粒優(yōu)選地含有(a)約60至85(重量)%的中和的C12-18烷基硫酸鹽;
(b)少于約14(重量)%的水;
(c)少于約20(重量)%的附加成分，優(yōu)選的為分子量約4，000至50，000的聚乙二醇;熔點高于或等于約120°F(48.9℃)，化學(xué)式為R(OC2H4)nOH的乙氧基非離子表面活性劑，其中R為C12-18烷基或C8～16烷基酚基以及n為約9至約80;及其混合物。
用本發(fā)明方法制備的洗滌劑顆粒優(yōu)選地含有(a)約70至75(重量)%的C14～16烷基硫酸鈉;
(b)約8至12(重量)%的水;
(c)約5至10(重量)%的分子量在約4，000至50，000，優(yōu)選的為7，000至12，000的聚乙二醇。
用本發(fā)明方法制備的洗滌劑顆粒更優(yōu)選地含有或基本上含有(a)約70至75(重量)%的C14～16烷基硫酸鈉;
(b)約8至12(重量)%的水;
(c)約5至10(重量)%的分子量在約7，000至12，000的聚乙二醇;
(d)0至約6(重量)%的氫氧化鈉;
(e)0至約6(重量)%的未反應(yīng)物料;以及(f)0至約6(重量)%的硫酸鹽;
其中，(c)+(d)+(e)+(f)的總和應(yīng)小于約20(重量)%，優(yōu)選地為小于15(重量)%。
本發(fā)明還包括一種在約4℃至30℃的水溫下，使用高效洗滌劑顆粒洗滌纖維物品的方法，所述顆粒含有(a)約60至85(重量)%的中和的C12～18烷基硫酸鹽;
(b)少于約14(重量)%的水;
(c)少于約20(重量)%的附加成分，優(yōu)選的是分子量為約4，000至50，000的聚乙二醇;熔點高于或等于約120°F(48.9℃)，化學(xué)式為R(OC2H4)nOH的乙氧基非離子表面活性劑，其中R為C12-18烷基或C8-16烷基酚基和n為約9至約80;及其混合物。
優(yōu)選地是這些顆粒根據(jù)上述方法制備。
優(yōu)選的是在約4℃至20℃，更優(yōu)選的是在約10℃至15℃的水溫下，用高效洗滌劑顆粒洗滌纖維物品的方法，所述顆粒含有
(a)約70至75(重量)%的C14～16烷基硫酸鈉;
(b)約8至12(重量)%的水;
(c)約5至10(重量)%的分子量約4，000至50，000，優(yōu)選的為約7，000至12，000的聚乙二醇。
優(yōu)選根據(jù)上述方法制備的顆粒。
最優(yōu)選的是一種在10℃至15℃水溫下用高效洗滌劑顆粒洗滌纖維物品的方法，所述顆粒含有或基本上含有(a)約70至75(重量)%的C14～16烷基硫酸鈉;
(b)約8至12(重量)%的水;
(c)約5至10(重量)%的分子量約7，000至12，000的聚乙二醇;
(d)0至約6(重量)%的氫氧化鈉;
(e)0至約6(重量)%的未反應(yīng)物料;以及(f)0至約6(重量)%的硫酸鹽;
其中(c)+(d)+(e)+(f)的總和應(yīng)小于約20(重量)%，最好小于15(重量)%。優(yōu)選根據(jù)上述方法所制備的顆粒。
本題的高效洗滌劑顆?？勺鳛轭w粒狀洗滌劑產(chǎn)品單獨使用，或與其它洗滌劑成分相混合以形成顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品。例如，洗滌劑顆?？膳c噴霧干燥的直鏈烷基苯磺酸鹽洗滌劑顆粒相混合制成清洗能力好的顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品。或?qū)婌F干燥的直鏈烷基苯磺酸鹽和助洗劑顆粒與本發(fā)明烷基硫酸鹽顆?；旌现瞥珊玫念w粒狀洗滌劑產(chǎn)品。本發(fā)明烷基硫酸鹽洗滌劑顆粒是理想的，部分原因是它提供了一種不用噴霧干燥可將烷基硫酸鹽加入顆粒狀洗滌劑中的方法。這就避免了噴霧干燥烷基硫酸鹽可能產(chǎn)生的環(huán)境問題。此外，烷基硫酸是不穩(wěn)定的，必須在噴霧干燥場所進(jìn)行制備和中和，以免裝運較稀的水溶液。相反，直鏈烷基苯磺酸是穩(wěn)定的，中和與噴霧干燥能容易地完成。經(jīng)過機械加工的本發(fā)明烷基硫酸鹽顆粒是提高濃縮顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品的烷基硫酸鹽含量的合適途徑，不會帶來冷水分散性問題。
如下實施例舉例說明了本發(fā)明的組合物，其中所有份數(shù)、比率、除非另有說明外，均以重量計。
實施例Ⅰ通過向連續(xù)中和環(huán)路(Chemithon Co.Seattle，WA)分別輸入C14-15烷基硫酸鈉(在降膜反應(yīng)器中使用SO3和C14～15脂肪醇制備)、按重量計含70%氫氧化物的氫氧化鈉溶液及分子量為8000的聚乙二醇物流獲得C14-15烷基硫酸鈉。此中和的漿料含73%的烷基硫酸鈉、11%的水和9.6%的聚乙二醇8000，剩余物為未反應(yīng)物料、硫酸鹽和多余氫氧化鈉。
按以下設(shè)定將室溫狀態(tài)的中和的漿料裝入三輥輥式破碎機中。
輥子每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)一輥 20二輥 40三輥 60輥子溫度保持在約21℃至24℃末輥輥隙為0.006英寸(0.15mm)。在相繼通過三輥輥式破碎機過程中，漿料溫度保持25℃至35℃。
將碾磨的漿料樣品冷卻一個夜晚，制得約20kg的研磨漿料。被碾磨的產(chǎn)品樣品然后在Cuisinart 中研碎，并將得到的顆粒在65泰勒目上過篩通過14目。然后對顆粒進(jìn)行黑纖維沉積測試。
在黑纖維沉積測試中，將顆粒加入一個裝有溫度60°F(15.5℃)、硬度為每加侖7格令的水的小尺寸洗衣機。產(chǎn)品濃度近似于在實際洗滌情況下的使用濃度，攪動10分鐘后，洗滌溶液經(jīng)3 1/2 英寸(87.5mm)直徑的黑纖維環(huán)過濾。對纖維進(jìn)行干燥并根據(jù)觀察到的沉積量由專家在1至10個等級上分等(目測)。專家可能偏差約 1/2 等級。10等級表示沒有看得見的產(chǎn)品斑點，因而在冷的洗滌水中顆粒有極好的分散性。在黑纖維樣品上只看到少數(shù)顆粒則取9等級，表明分散性很好。7或8等級表明可接受的分散性。
三輥輥式破碎 黑纖維機的通過次數(shù) 沉積等級0 5.01 7.52 8.53 9.04 9.0結(jié)論通過使?jié){料穿過三輥輥式破碎機(末輥輥隙為0.006英寸或0.15mm)1到3次，C14～15烷基硫酸鈉漿料的水分散性得到顯著改進(jìn)。
改善的C14～15烷基硫酸鈉的冷水分散性，經(jīng)如下的試驗樣品經(jīng)兩次碾磨的老化試驗表明，是可長時間保持的。
在90°F(32.2℃) 黑纖維時的老化月數(shù) 沉積等級0 8.51 8.52 8.53 9.04 9.05 9.0實施例Ⅱ?qū)嵤├裰忻枋龅腃14～15烷基硫酸鈉漿料的冷水分散性通過用帶1mm開口擠壓板的活塞式擠壓機的擠壓得到改善。樣品用類似于實施例Ⅰ的方法進(jìn)行制備與鑒定。制備約10kg樣品。
活塞式擠壓 黑纖維機通過次數(shù) 沉淀等級0 5.02 6.04 7.56 9.0在與活塞式擠壓相同的條件下對同樣的C14～15烷基硫酸鈉漿料進(jìn)行的Elanco輻射式擠壓(1mm板)顯示出對冷水分散性有類似的改進(jìn)。在相繼通過擠壓機的過程中漿料溫度保持在20℃至40℃。
Elanco 擠壓 黑纖維通過次數(shù) 沉積等級0 5.01 6.02 7.54 9.06 9.0結(jié)論C14～15烷基硫酸鈉的冷水分散性經(jīng)使其通過活塞式擠壓機(1mm開口)4至6次或通過Elanco輻射式擠壓機(1mm板)2至4次而得到顯著改善。
實施例Ⅲ產(chǎn)品水分含量對改善C14～15烷基硫酸鈉顆粒冷水分散性的重要性通過對不同含水量的C14～15烷基硫酸鈉漿料樣品施加機械功而表現(xiàn)出來。在此次試驗中，將由例Ⅰ描述的方法制備并鑒定的大約2Kg·C14～15烷基硫酸鈉漿料穿過在例Ⅱ中使用的活塞式擠壓機。除下面引用的C14～15烷基硫酸鈉與水的含量外，漿料由6-7(重量)%的聚乙二醇(分子量8000)和較少的未反應(yīng)物料、硫酸鹽和多余的氫氧化鈉組成。
樣品號 C14～15烷基硫酸鈉(%) 水分(%)1 71.5 14.72 73.6 11.83 75.3 9.74 76.6 8.0
樣品 活塞擠壓機 黑纖維號 通過次數(shù) 沉積等級1 0 42 44 46 42 0 4.52 7.04 7.06 7.03 0 5.02 7.04 8.56 8.54 0 5.02 9.54 9.56 9.5結(jié)論經(jīng)活塞式擠壓機進(jìn)行的機械加工能改進(jìn)水含量為8至11.8(重量)%的C14～15烷基硫酸鈉的冷水分散性，但對水含量為14.7(重量)%的漿料的冷水分散性沒有影響。
實施例Ⅳ在進(jìn)行機械加工時，漿料溫度對改進(jìn)C14～15烷基硫酸鈉顆粒冷水分散性的重要性在下面的實例中顯示出來。大約2kg如例Ⅰ中使用的同樣操作制備的C14～15烷基硫酸鈉漿料在室溫或180°F(82.2℃)時在活塞式擠壓機中進(jìn)行擠壓。樣品的制備與鑒定與例Ⅰ中相同。
黑纖維沉積等級對照樣品(未擠壓過的) 5.5環(huán)境溫度下七次通過擠壓機 9.5180°F(82.2℃)時七次通過擠壓機 5.5結(jié)論為改進(jìn)冷水分散性，用于機械加工的C14～15烷基硫酸鹽漿料的溫度必須低于180°F(82.2℃)。
權(quán)利要求
1.一種制備在水中可分散的高效洗滌劑顆粒的方法，其包括(a)制備含有低于14，最好為8至12(重量)%水分和低于20(重量)%附加成分的中和的C12-18烷基硫酸鹽漿料；(b)將所述漿料的溫度保持在10℃至45℃，優(yōu)選地為15℃至40℃的同時，對所述漿料進(jìn)行機械加工。(c)由所述加工的漿料形成洗滌劑顆粒，進(jìn)行足夠的所述機械加工使所述顆粒在溫度為4℃至30℃，優(yōu)選地為5℃至20℃之間的水中攪動10分鐘后基本上分散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的機械加工由輥式破碎機、擠壓機、肥皂蝸壓機或其組合來完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述附加成分占所述產(chǎn)物的5至10(重量)%，其選自分子量為4，000至50，000的聚乙二醇;熔點高于48℃化學(xué)式為R(OC2H4)nOH的乙氧基非離子表面活性劑，其中R為C12-18烷基或C8～16烷基酚基和n為9至80，及其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法，其中所述中和的C12-18優(yōu)選的為C14～16烷基硫酸鹽漿料是由C12-18，優(yōu)選的為C14～16烷基硫酸與其中氫氧化物重量百分?jǐn)?shù)大于或等于62，優(yōu)選的為70的堿金屬，優(yōu)選的為鈉的氫氧化物溶液在連續(xù)中和系統(tǒng)中反應(yīng)而制備的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4的方法，其中所述附加成分為分子量7，000至12，000的聚乙二醇，并在中和過程中加到所述連續(xù)中和系統(tǒng)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5的方法，其中所述中和的烷基硫酸鹽漿料含有0.2%與1.0%Na2O的儲備堿度以及70至75(重量)%的有效組分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6的方法，其中所述機械加工是通過于輥子溫度為20℃至27℃，輥子轉(zhuǎn)數(shù)為每分鐘20、40和60及末輥輥隙為0.004英寸(0.1mm)至0.008英寸(0.2mm)的三輥輥式破碎機中通過1至3次來完成，其中所述漿料溫度在25℃至35℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7的方法，其中所述機械加工是由在帶有1mm開口擠壓板的活塞式擠壓機中通過4至6次來完成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8的方法制備的洗滌劑顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8的方法制備的洗滌劑顆粒，其包含(a)70至75(重量)%的C14～16烷基硫酸鈉;(b)8至12(重量)%的水;(c)分子量在7，000至12，000的5至10(重量)%的聚乙二醇;(d)0至6(重量)%的氫氧化鈉;(e)0至6(重量)%的未反應(yīng)物料;和(f)0至6(重量)%的硫酸鹽;以及其中(c)+(d)+(e)+(f)的總和小于20(重量)%。
11.一種在水溫4℃至30℃，優(yōu)選的為10℃至15℃下，用高效洗滌劑顆粒洗滌纖維物品的方法，所述顆粒根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的方法制備，其含有(a)60至85，優(yōu)選的為70至75(重量)%的中和的C12～18烷基硫酸鹽;(b)少于14，優(yōu)選的為8至12(重量)%的水分;以及(c)少于20(重量)%的附加成分。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種制備在涼水或冷水中可分散的高效烷基硫酸鹽顆粒的方法。該方法包括對低水分的、中和的C
文檔編號C11D17/06GK1048406SQ9010455
公開日1991年1月9日 申請日期1990年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月9日
發(fā)明者約翰·邁克爾·喬利庫埃, 弗蘭克·約瑟夫·梅勒 申請人:普羅格特-甘布爾公司