專利名稱：用于洗滌劑組合物中形成表面活性顆粒的高活性漿料的凝聚方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備含凝聚顆粒狀洗滌劑組合物的方法。
迄今為止，顆粒狀洗滌劑主要通過(guò)噴霧干燥來(lái)制備。在噴霧干燥工藝中，洗滌劑成份如表面活性劑和助洗劑與高達(dá)35～50%的水混合以形成漿液。加熱得到的漿液并噴霧干燥其費(fèi)用昂貴，有效的凝聚方法可降低費(fèi)用。
噴霧干燥要求除去30～40重量(wt)%的水，用于產(chǎn)生噴霧干燥的設(shè)備價(jià)格昂貴，生成的粒狀物雖具有優(yōu)良的溶解性但堆積密度低，因而包裝容積大。噴霧干燥得到的顆粒由于很大表面不規(guī)則性對(duì)其流動(dòng)性有不利影響，并且顆粒外觀很差。由噴霧干燥制備的粒狀洗滌劑還存在其它眾所周知的缺陷。
現(xiàn)有許多制備粒狀洗滌劑的非噴霧干燥工藝，但它們也有一些不足，大多數(shù)需要一個(gè)以上的混合器和單獨(dú)的造粒操作。還有一些則需使用表面活性劑的酸形態(tài)進(jìn)行。另外還有一些需要能使原料降解的高溫，在這些方法中由于它的粘著現(xiàn)象不會(huì)得到高活性表面活性漿料。
1989年12月6日公開(kāi)的EP-A-0345090揭示了一種制造粒狀洗滌劑組合物的方法，包括使洗滌劑酸與中和劑接觸并通過(guò)在吸收區(qū)使洗滌劑酸與粒狀中和劑接觸或使洗滌劑鹽與載體接觸而得到顆粒。
1990年1月3日公開(kāi)的EP-A-0349201透露出一種制備縮合洗滌劑顆粒的方法，通過(guò)精細(xì)分散干燥的洗滌助洗劑和高活性表面活性劑，形成均勻的捏塑體，之后冷卻捏塑體，采用精細(xì)分散造粒以形成均勻而自由流動(dòng)的顆粒。
1990年10月3日出版的EP-0390251公開(kāi)了一種連續(xù)制備粒狀洗滌劑或組合物的方法，處理步驟包括第一步在高速混合器中，洗滌表面活性劑和助洗劑原料顆?；?，第二步在中速度的?；?增密爐內(nèi)顆?；偷谌皆诟稍?冷卻設(shè)備中顆?；?，在第二步或在第一步與第二步之間添加粉劑以減小過(guò)大顆粒量。
1978，JohnWiley&Sons.第6版，由A.Davidsohn和B.M.Mildwidsky著的合成洗滌劑(SyntheticDetergents)公開(kāi)了通用去垢指南(detergencyteachings)，包括細(xì)粒洗滌劑產(chǎn)品的制造。
高剪切的冷卻混合工藝實(shí)際上是公知的，但它們要求附加研磨步驟或一些其它操作，例如采用表面活性劑的酸形式與碳酸鈉混合干燥中和技術(shù)。參見(jiàn)1985年5月7日公布的Brooks的US4，515，707，1983年9月30KaoSoapCo.，Ltd，申請(qǐng)的Japaneselaid-openAppln，No.183540/1983，和1986年6月5日LionK.K.的JapaneseSho，61-118500，典型地，需要過(guò)量的碳酸鹽(過(guò)量2-20摩爾)以保證表面活性劑酸的合理轉(zhuǎn)化。過(guò)量碳酸鹽是不利的，它會(huì)升高洗滌水的pH值使之完全達(dá)到不希望的堿性范圍，特別對(duì)于一些低磷酸配方更是如此。
通常，使用表面活性劑酸需要立刻使用或低溫貯藏，對(duì)于高反應(yīng)活性酸例如烷基硫酸鹽的酸(除非冷卻)將會(huì)發(fā)生降解，它們?cè)谫A存期間趨向于進(jìn)行水解，形成游離硫酸和醇。實(shí)際上，這些現(xiàn)有的加工方法要求表面活性劑酸制造和顆粒化緊密結(jié)合，從而要求增加額外的投資費(fèi)用。
在該領(lǐng)域眾所周知的并已由專利文獻(xiàn)描述的第二種方法是正好在顆?；襟E之前或過(guò)程中就用堿溶液(例如50%NaOH)或堿性粉劑(如Na2CO3)中和陰離子表面活性劑酸。此時(shí)需注意應(yīng)保證使酸完全中和以避免在貯存/或清洗時(shí)表面活性劑基質(zhì)其余部分產(chǎn)生不良作用。生成的顆粒是高致密性顆粒，它可以被混合成為粒狀洗滌劑。
盡管第二種方法比攪拌和噴霧干燥采用了較低的溫度和較緩和的剪切條件，但仍存在許多限制。一方面，在顆粒化步驟中或正好在之前需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(中和作用)會(huì)極大地限制所用操作條件的范圍(溫度，化合物等)。陰離子表面活性劑酸的pH值極低，可防止對(duì)這些酸性條件敏感的化合物與之結(jié)合，縱覽全局，在陰離子表面活性劑存在的情形下，即它們以酸形式在化學(xué)物理性質(zhì)均不穩(wěn)定的情況下，這種方法要求硫酸化/磺酸化單元與中和/顆?；襟E密切結(jié)合。這使得用于這些方法中的計(jì)算和/或設(shè)備的設(shè)計(jì)受到限制，而且對(duì)于全過(guò)程中的控制系統(tǒng)顯著地增加了復(fù)雜性和難度。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提供一種靈活通用的顆?；礈靹┘庸し椒?。
本發(fā)明是以凝聚作用/顆?；襟E為基礎(chǔ)，上述步驟完全脫離硫酸化/磺化工序。本發(fā)明的依據(jù)是在高濃度陰離子表面活性劑鹽的水溶液中，最好是它的鈉鹽溶液中引入該種表面活性劑，這些高活性(低水份)表面活性劑漿料具有高粘度而且在表面活性劑能穩(wěn)定的溫度下可用泵抽出，這能保證將化學(xué)品以制造處輸送到造粒處，而且在顆粒形成之前滿足方便地貯藏。對(duì)于在造粒步驟之前進(jìn)行硫酸化/磺化的情形，它提供了安裝中間緩沖貯罐的可能性，上述緩沖罐可簡(jiǎn)化整個(gè)單元控制。陰離子表面活性劑或它們的混合物會(huì)出現(xiàn)高粘度液體結(jié)晶相，在這種情況下，該技術(shù)要求應(yīng)形成較低的粘度相(如純凈相)?；蚴褂靡恍┱扯日{(diào)節(jié)劑(如水溶助長(zhǎng)劑)。
本發(fā)明的一個(gè)重要目的是采用與噴霧一干燥工藝不同的凝聚方法得到致密的濃縮洗滌劑顆粒制品。
本發(fā)明的另一目的是提供具有優(yōu)良溶解性和分散性的顆粒洗滌劑制品，并提高清洗機(jī)的分散能力。
本發(fā)明的其它目的在下面敘述中將得到體現(xiàn)。
本發(fā)明涉及制造致密的、濃縮洗滌劑顆粒制品，特別是含有極高活性凝聚洗滌劑顆粒組合物的一種經(jīng)濟(jì)的方法。


圖1表示對(duì)于a)含較少量沸石的無(wú)表面活性劑漿液。
b)含表面活性劑和較高沸石比例的類似的典型洗滌劑漿液c)不含沸石的無(wú)表面活性劑漿液粘度與剪切速率的關(guān)系曲線圖表圖2表示含較低量沸石經(jīng)噴霧干燥的無(wú)表面活性劑粉末的溶解度與含有表面活性劑的漿液所制的粉末的溶解度之比較。
本發(fā)明包括制備自由流動(dòng)顆粒洗滌劑的方法，它包括混和有效量的具有至少40%洗凈活性劑的表面活性劑水漿液和有效量的干狀洗凈粉料，上述活性表面活性劑漿液和助洗劑或粉料之比為0.05∶1-19∶1而形成混合物，在0℃-約80℃進(jìn)行上述混合迅速形成均一的混合物，采用端速為5～50米/秒的高速度混合，將上述混合物?；蔀榉稚⒌南礈靹╊w粒;其中上述的表面活性劑漿料包括至少一種陰離子表面活性劑和任意其它的表面活性劑，如存在，后者選自陰離子，非離子的，兩性離子，兩性的和陽(yáng)離子表面活性劑組及其混合物。其中，上述混和和?；幚硎峭降模蚓o接連續(xù)的。
本發(fā)明是根據(jù)凝聚作用/?；饔貌襟E，上述步驟完全脫離硫酸化/磺酸化工序，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，陰離子表面活性劑是在它的高濃度鹽的水溶液中，最好是它的鈉鹽中引入，這些高活性的(和最好低水份)表面活性劑漿液具有高粘度，而且保持在表面活性劑呈現(xiàn)穩(wěn)定的溫度時(shí)可被泵抽送。在本發(fā)明其它實(shí)施例中，陰離子表面活性劑或混合物包括至少一種陰離子表面活性劑，此時(shí)出現(xiàn)高粘度液體結(jié)晶相，故要求形成低粘度相或是使用一些粘度調(diào)節(jié)劑。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供一種制取自由流動(dòng)洗滌劑組合物的方法，其中，顆?；谋砻婊钚詣┡c由典型噴霧干燥漿液制成的吹粉的洗滌劑成分的剩余部分混合。上述漿料優(yōu)選含15-55%(wt)的助洗劑，噴霧干燥漿液與凝聚的表面活性劑混合。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在一樣的濕含量和相應(yīng)的剪力速率范圍內(nèi)，具有低含量助洗劑(洗凈粉末)，優(yōu)選為沸石的無(wú)表面活性劑漿料的粘度與含表面活性劑水性漿料的粘度之范圍相同。所以使用壓力噴咀在標(biāo)準(zhǔn)條件下噴霧干燥無(wú)表面活性劑漿料是可能的。在無(wú)表面活性劑漿料中低含量助洗劑粉末的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)表面活性劑中可包括粘度增加組份，如聚合物或次要成份。在無(wú)表面活性劑漿液中使用較低含量助洗劑粉末?？蔀槭褂闷渌旌衔镏磩┤鐚訝罟杷猁}，或者檸檬酸鹽提供空間，上述助洗劑粉末是活性漿料凝聚所用助洗劑粉末總量的主要部分。
由含相對(duì)少量助洗劑的無(wú)表面活性劑漿液形成的噴霧干燥粉末與含有表面活性劑噴霧干燥漿液形成的洗滌劑組合物，前者具有優(yōu)良的溶解性。通過(guò)將噴霧干燥無(wú)表面活性劑粉末與顆?；钚詽{液和其它干燥成分如漂白劑，漂白活性劑，抗泡沫劑，酶和穩(wěn)定劑混合所得成品具有良好的調(diào)制性和洗滌溶液良好的分散性能。噴霧干燥水化的無(wú)表面活性劑漿液，其中含有助洗劑是所用助洗劑總量的一部分，與原材料狀態(tài)中含助洗劑相比較，前者具有改進(jìn)了的吸收性質(zhì)。從而較大量非離子表面活性劑可被噴灑在噴霧干燥的無(wú)表面活性劑漿液上。
漿料本發(fā)明優(yōu)選采用一種或多種含水的陰離子表面活性劑鹽漿料，最好是陰離子表面活性劑的鈉鹽。在一優(yōu)選實(shí)施例中，陰離子表面活性劑最好盡可能濃縮，即使之能以液態(tài)方式流動(dòng)時(shí)采用盡可能低的水份含量，以便它在維持穩(wěn)定的溫度下可用泵抽送。采用各種純的或混合的表面活性劑進(jìn)行顆?；潜娝苤摹１景l(fā)明具有工業(yè)中的實(shí)際用途并使摻入顆粒洗滌劑的離子產(chǎn)生令人滿意的物理性能。陰離子表面活性劑應(yīng)是漿液的一部分，濃度在10%以上，最好是從10～95%，優(yōu)選是從20～95%，最優(yōu)選的是40～95%。
含水表面活性劑漿料的水份最好盡可能低，從而保持漿料的流動(dòng)性，因?yàn)榈退輹?huì)導(dǎo)致最終顆粒中表面活性劑的濃度較高。漿料最好含5～40%的水，較優(yōu)選的是5～30%的水，最優(yōu)選的是5～20%的水。在進(jìn)入凝聚器之前，一種極為有效的操作方式可降低漿液水份又不致發(fā)生高粘性問(wèn)題，它是通過(guò)順序安裝一個(gè)出口連接到凝聚器上的常壓或真空閃蒸干燥器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
優(yōu)選采用高活性劑的表面活性劑漿料，以便在混合、顆?；透稍锲陂g系統(tǒng)中的含水量達(dá)到最小。較低水含量應(yīng)考慮到(1)較高表面活性劑對(duì)助洗劑之比，例如為1∶1;(2)在配方中較高含量的其它液體不會(huì)引起捏塑體或顆粒的粘稠;(3)由于允許較高的顆?；瘻囟刃铚p少冷卻;(4)減少顆粒干燥以滿足最終水份限量。
影響混合和顆?；襟E的二個(gè)重要的表面活性劑漿料參數(shù)是漿料的溫度和粘度。其中粘度是濃度和溫度的函數(shù)，本申請(qǐng)中采用的范圍是大約5，000-10，000，000厘泊。進(jìn)入系統(tǒng)的漿料粘度優(yōu)選是大約20，000-約100，000厘泊，更優(yōu)選的是大約30，000-70，000厘泊。本發(fā)明漿料粘度是在70℃測(cè)得的。
漿料可在它的軟化點(diǎn)(通常在40-60℃)和它的降解點(diǎn)(取決于漿料的化學(xué)性質(zhì)，如烷基硫酸鹽漿料趨向于在75-85℃以上降解)之間的初始溫度引入混合器。高溫能降低粘度而使泵抽送漿料簡(jiǎn)化但生成較低活性的凝聚物。采用聯(lián)機(jī)降低水份步驟(如閃蒸干燥)，則要求高溫(100℃以上)。在本發(fā)明中，凝聚物的活性由于排除了水分而保持較高。
將漿料送入混合器可以有許多方式，在進(jìn)入混合器之前，從簡(jiǎn)單的傾注法到通過(guò)在管端的小孔高壓抽送。所有這些方式對(duì)制造具有良好物理性能的凝聚物是可行的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，擠出漿料會(huì)在分混合器中得到較好的分布，從而提高了所希望的顆粒型號(hào)的收率。在進(jìn)入混合器之前采用高壓泵抽送可提高最終凝聚物的活性。通過(guò)雙重作用結(jié)合，并使?jié){料通過(guò)盡可能小的孔(擠出)以滿足所需流速，同時(shí)保持在系統(tǒng)中泵抽送壓力達(dá)到盡可能最大，從而實(shí)現(xiàn)最有利的結(jié)果。
高活性表面活性劑漿料含水表面活性劑漿料的活性至少30%，可高達(dá)約95%，優(yōu)選活性是50-80%和65-75%，漿料的余量最基本的是水，但可包括加工助劑如非離子表面活性劑。在高活性濃度下對(duì)于漿料的冷成粒作用幾乎不需要或不含助洗劑。產(chǎn)生的已濃縮的表面活性劑顆?？杉尤氲礁稍锏闹磩┗蚍哿现谢蛴迷谄胀ǖ哪鄄僮髦小：砻婊钚詣{料包含選自由陰離子，兩性離子，兩性電解質(zhì)和陽(yáng)離子表面活性劑的組合以及它們的混合物的有機(jī)表面活性劑。優(yōu)選是陰離子表面活性劑。非離子表面活性劑用作第二種表面活性劑或加工助劑，它們不包括在本文的“活性”表面活性劑之中。這里有用的表面活性劑列于1972年5月23日出版的Norris的美國(guó)專利3664961中，和1975年12月30日公開(kāi)的Laughlin等人的美國(guó)專利3919678中。有用的陽(yáng)離子表面活性劑包括記載于1980年9月16日公開(kāi)的Cockrell的美國(guó)專利4222905，和1980年12月16日出版的Murphy的美國(guó)專利4239659中。然而，陽(yáng)離子表面活性劑通常與此處的鋁硅酸鹽缺少兼容性。因此在本組合物中，最好都采用低含量。下面是在本組合物中有用的表面活性劑的代表性實(shí)例。
水溶性高級(jí)脂肪酸鹽，如“肥皂”是該組合物中有用的陰離子表面活性劑，這包括堿金屬肥皂如含8-24碳原子，優(yōu)選為12-18碳原子的高級(jí)脂肪酸的鈉，鉀，銨和烷基銨鹽，肥皂可通過(guò)脂和油的直接皂化作用或通過(guò)游離脂肪酸的中和作用制得。特別有用的是從椰子油和動(dòng)物脂衍生的脂肪酸混和物的鈉鹽和鉀鹽，如鈉或鉀動(dòng)物脂和椰子肥皂。
有用的陰離子表面活性劑也包括水溶性鹽，最好是有機(jī)硫反應(yīng)產(chǎn)品的堿金屬，銨和烷基胺鹽，上述的有機(jī)硫反應(yīng)產(chǎn)物其分子結(jié)構(gòu)中含大約10-20個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)和磺酸或硫酸酯基團(tuán)。(所含術(shù)語(yǔ)“烷基”是指酰基團(tuán)的烷基部分)該合成表面活性劑基團(tuán)的實(shí)例是烷基硫酸鈉和鉀，尤其是通過(guò)硫酸化高級(jí)醇(C8-C18碳原子)如由還原動(dòng)物脂或椰子油的甘油脂制得的醇而獲得的上述產(chǎn)品;烷基苯磺酸鈉和鉀，其中烷基團(tuán)含9-15個(gè)碳原子的直鏈或支鏈構(gòu)形，如在美國(guó)專利2220099和2477383中所描述的那些類型。特別有價(jià)值的是線性直鏈烷基苯磺酸鹽，其中烷基平均碳原子數(shù)是大約11-13，縮寫為C11-C13LAS。
在這里的其它陰離子表面活性劑是烷基甘油基醚磺酸鈉，特別是由動(dòng)物脂和椰子油衍生的高級(jí)醇的醚;椰子油脂肪酸單甘油基磺酸鈉和硫酸鈉;烷基酚環(huán)氧乙烷醚硫酸的鈉或鉀鹽，其中每分子含1-10單元的環(huán)氧乙烷，烷基含有大約8-12個(gè)碳;烷基環(huán)氧乙烷醚硫酸的鈉或鉀鹽，其中每分子含1-10單元環(huán)氧乙烷，烷基含大約10-20個(gè)碳原子。
這里其它有用的陰離子表面活性劑包括α-磺化脂肪酸酯的水溶性鹽，在脂肪酸基團(tuán)中含有大約6-20個(gè)碳原子和在酯基團(tuán)中含大約1-10個(gè)碳原子;2-酰氧基-烷烴-1-磺酸的水溶性鹽，在?；鶊F(tuán)中含有大約2-9個(gè)碳原子以及在烷烴部分中含有大約9-23個(gè)碳原子;烷基醚硫酸鹽其烷基團(tuán)中含大約10-20個(gè)碳原子以及含有大約1-30摩爾環(huán)氧乙烷。含大約12-24個(gè)碳原子的烯烴磺酸鹽的水溶性鹽;β-烷氧基烷烴磺酸鹽其烷基團(tuán)中含有大約1-3個(gè)碳原子和在烷烴部分含有大約8-20個(gè)碳原子。雖然特別討論和使用了酸鹽，酸中和可作為良好分散作用混合步驟的一部分來(lái)完成。
優(yōu)選的陰離子表面活性劑漿料是具有10-16個(gè)碳原子烷基的直鏈或支鏈烷基苯磺酸鹽和具有10-18碳原子烷基的烷基硫酸鹽之混合物。這些漿料通常是采用液體有機(jī)原料和三氧化硫反應(yīng)以制得磺酸或硫酸，然后中和該酸而產(chǎn)生這些酸的鹽，該鹽即是本文通篇討論的表面活性劑漿料，鈉鹽是精選的，因?yàn)槠渥罱K性能優(yōu)良，而且與其它中和劑比較NaOH成本低，不要求象其它可使用的中和劑如KOH那樣。
水溶性非離子表面活性劑也是本發(fā)明組合物中有用的第二類表面活性劑。當(dāng)然，優(yōu)選的方法采用了陰離子/非離子混合物。特別優(yōu)選漿料含有的非離子和陰離子表面活性劑混合物比例為0.01∶1到1∶1，更優(yōu)選是0.05∶1。非離子用量可以達(dá)到等于最初的有機(jī)表面活性劑量，此類非離子材料包括通過(guò)烯化氧基團(tuán)(在性質(zhì)上是親水的)同有機(jī)疏水化合物縮合制得的化合物。上述的有機(jī)疏水化合物可為脂肪族的或烷基芳香族的。與任何具體疏水基團(tuán)縮合的聚氧烯烴基團(tuán)的長(zhǎng)度可很容易地調(diào)節(jié)至產(chǎn)生在親水和疏水因素之間達(dá)成平衡所需值的水溶性化合物。
適宜的非離子表面活性劑包括烷基酚聚環(huán)氧乙烷縮合物，如具有含大約6～16個(gè)碳原子的烷基團(tuán)的烷基酚的縮合制品，直鏈構(gòu)形或支鏈構(gòu)形均可，每摩爾烷基酚含有4～25摩爾環(huán)氧乙烷。
優(yōu)選的非離子型是含8-22個(gè)碳原子的脂肪醇的水溶性縮合制品，直鏈構(gòu)形或支鏈構(gòu)形均可，每摩爾醇含有4～25摩爾環(huán)氧乙烷。特別優(yōu)選的是含有大約9-15個(gè)碳原子的醇和每摩爾醇含有大約4～25摩爾環(huán)氧乙烷的縮合制品;以及丙二醇與環(huán)氧乙烷的縮合制品。
半極性非離子表面活性劑包括水溶性氧化胺，它包括具有大約10-18個(gè)碳原子的一種烷基部分和兩部分選自含1-3碳原子的烷基和羥烷基基團(tuán)組成的基團(tuán);水溶性氧化膦含有大約10-18個(gè)碳原子的烷基部分和兩部分選自含大約1-3個(gè)碳原子的烷基和羥烷基基團(tuán)組成的基團(tuán);水溶性亞砜含有大約10-18個(gè)碳原子的烷基部分和一部分選自含大約1-3個(gè)碳原子的烷基和羥烷基部分組成的基團(tuán)。
兩性電解質(zhì)的表面活性劑包括脂族衍生物或雜環(huán)仲胺和叔胺的脂肪族衍生物，其中脂族部分既可是直鏈的也可是支鏈的，脂族取代基團(tuán)含大約8-18個(gè)碳原子以及至少一種脂族取代基含有陰離子水增溶基團(tuán)。
兩性離子表面活性劑包括脂族季銨、鏻和锍化合物的衍生物，其中一個(gè)脂肪族取代基含大約8-18個(gè)碳原子。
這里特別優(yōu)選的表面活性劑包括在烷基團(tuán)中含有約11-14個(gè)碳原子的線性烷基苯磺酸鹽;動(dòng)物脂烷基硫酸鹽;椰子油烷基甘油基醚磺酸鹽;烷基醚硫酸鹽，其中烷基部分含14-18個(gè)碳原子，乙氧基化的平均值大約1-4;含大約14-16個(gè)碳原子的烯烴或鏈烷烴磺酸鹽;烷基二甲基胺氧化物，其中烷基基團(tuán)含大約11-16個(gè)碳原子;烷基二甲基氨丙烷磺酸鹽和烷基二甲基銨烴基丙烷磺酸鹽其中烷基團(tuán)含大約14-18個(gè)碳原子。含大約12-18個(gè)碳原子的高級(jí)脂肪酸肥皂;帶有大約3-8摩爾環(huán)氧乙烷的C9-C15醇縮合物及其混合物。
有用的陽(yáng)離子表面活性劑包括結(jié)構(gòu)為R4R5R6R7N+X-的水溶性季銨化合物，其中R4是10-20個(gè)碳原子，優(yōu)選是12-18個(gè)碳原子的烷基，R5，R6和R7是分別是C1-C7的烷基，優(yōu)選是甲基;X-是陰離子，如氯化物。三甲基銨化合物的實(shí)例包括C12-14烷基三甲基銨氯化物和椰子烷基三甲基銨甲硫酸鹽。
這里采用的具體優(yōu)選的表面活性劑包括線性C11-13烷基苯磺酸鈉;α-烯烴磺酸鹽;三乙醇銨C11-13烷基苯磺酸鹽;烷基硫酸鹽，(動(dòng)物脂，椰子油，棕櫚油，合成物源，如C45;等。);烷基硫酸鈉;MES;椰子油烷基甘油基醚磺酸鈉;帶有大約4摩爾環(huán)氧乙烷的動(dòng)物脂醇的硫酸化縮合制品鈉鹽;帶有大約6摩爾環(huán)氧乙烷的椰子油脂醇縮合制品;帶有大約11摩爾環(huán)氧乙烷動(dòng)物脂醇的縮合制品;含大約14-15碳原子和帶有7摩爾環(huán)氧乙烷動(dòng)物脂醇的縮合物;帶有大約3摩爾環(huán)氧乙烷的C12-13脂肪醇的縮合制品;3-(N，N-二甲基-N-椰子烷基銨)-2-羥基丙烷-1-磺酸鹽;3-(N，N-二甲基-N-椰子烷基銨)-丙烷-1-磺酸鹽;6-(N-十二烷苯基-N，N-二甲基銨)己酸鹽;十二烷基二甲基胺氧化物;椰子烷基二甲基胺氧化物;以及椰子和動(dòng)物脂肪酸的水溶性鈉和鉀鹽。
(除專門說(shuō)明，本文使用的術(shù)語(yǔ)“表面活性劑”指的是除去非離子表面活性劑之外的表面活性劑，活性表面活性劑(除去非離子型)與干燥的助洗劑或粉劑之比為0.005∶1-19∶1，優(yōu)選為0.05∶1-10∶1，更優(yōu)為0.1∶1-5∶1。最優(yōu)選的上述活性表面活性劑與助洗劑之比是0.15∶1-1∶1和0.2∶1-0.5∶1)。
粉末流如上所述本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施例包括將表面活性劑通過(guò)漿液而引入，但一部分通過(guò)粉末流引入也是可能的，例如以吹送的粉末形式。在這些實(shí)施例中粉末流的粘度和濕度必須保持較小，因此應(yīng)防止陰離子表面活性劑“裝載”的增長(zhǎng)，所以凝聚產(chǎn)品具有過(guò)高的表面活性劑濃度。優(yōu)選的凝聚工藝中液流中可用來(lái)引入其它的表面活性劑和/或聚合物。這可以通過(guò)預(yù)混合表面活性劑成為一種液流或通過(guò)在凝聚器內(nèi)注入多種物流來(lái)完成。這二種方法的實(shí)施例可生產(chǎn)出不同性能的最終顆粒(配制，形成膠體，溶解速率，等。)，特別是如果在形成顆粒之前容許形成混合表面活性劑則更如此。對(duì)于每個(gè)優(yōu)選的工藝，可利用這些差別來(lái)實(shí)現(xiàn)有利的預(yù)期用途。
同樣，已注意到通過(guò)使用現(xiàn)已描述的技術(shù)，比通過(guò)任何其它的公知工藝路線，有可能在最終配方中混入高含量的某些化學(xué)物質(zhì)(如非離子表面活性劑，檸檬酸)而不會(huì)對(duì)基質(zhì)的(粘結(jié)，壓縮等)關(guān)鍵性質(zhì)有不利影響。
精細(xì)分散混合作用和顆粒化作用這里使用的術(shù)語(yǔ)“精細(xì)分散混合作用和顆?；饔谩背翘貏e指明指的是在精細(xì)分散混合器中，將混合物進(jìn)行混合和/或顆?；饔?，其中槳葉端速約為5米/秒-50米/秒?；旌虾皖w?；に嚨目倻魰r(shí)間約為0.1-10分鐘，較優(yōu)選的是0.1-5分鐘，最優(yōu)選的是0.2-4分鐘。最優(yōu)選的混合和顆?；瘽{葉端速約為10-45米/秒和約15-40米/秒。
為完成本發(fā)明的方法可以采用適合于表面活性劑加工的任意設(shè)備，裝置或單元。適宜的設(shè)備包括如落膜式磺酸化反應(yīng)器，蒸煮罐，酯化反應(yīng)器等，對(duì)于混合/凝聚作用，任何混合器/凝聚器都可被采用。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的方法是連續(xù)完成的，特別優(yōu)選的是由日本Fukae Powtech Kogyo公司，制造的FukaeRFS-G系列混合器，該設(shè)備基本呈缽形容器狀，易于通入頂部，接近它的底部有基本上是垂直軸的攪拌器，在側(cè)壁上裝有切割器。攪拌器和切割器可以相互獨(dú)立和以各自不同速度操作。容器可安裝冷卻夾套或如果需要，安裝深冷裝置。
其它適用于本發(fā)明方法的類似混合器包括德國(guó)Dierks & Soehne的DiosnaRV系列以及英國(guó)T K Fielder Ltd的Pharma MatrixR建議適用于本發(fā)明方法的其它混合器還有日本Fuji Sangyo Co的FujiRVG-C系列和意大利Zanchetta & Co srl的RotoR。
其它優(yōu)選的適用設(shè)備可包括德國(guó)Gustau Eirich Hardheim制造的EirichR系列RV;Poderborn Germany Loedige Machinenbau GmbH，制造的LoedgeR，F(xiàn)M系列用于間歇混合，Baud KM用于連續(xù)混合/凝縮;Mannheim Germany Drais Werke GmbH，制造的DraisRT160系列;和有英國(guó)Bershire的Winkworth Machinery Ltd制造的WinkworthRRT25系列。
兩個(gè)適用混合器的實(shí)例是Littleford混合器，型號(hào)＃FM-130-D-12帶有內(nèi)部切割漿葉和Cuisinart材料加工器，型號(hào)＃DCX-plux，帶有7.75英寸(19.7cm)漿葉。任意其它的具有良好分散混合和顆?；芰Γ瑴魰r(shí)間約為0.1-10分鐘的混合器都可以采用。在旋轉(zhuǎn)軸線上具有幾個(gè)漿葉的透平式葉輪混合器是優(yōu)選的，本發(fā)明可在實(shí)際應(yīng)用中間歇生產(chǎn)或連續(xù)生產(chǎn)。
操作溫度優(yōu)選的操作溫度應(yīng)盡可能低，因?yàn)檫@將會(huì)使最終顆粒中表面活性劑濃度較高。在凝聚期間優(yōu)選溫度要低于80℃，較優(yōu)選的溫度是0°-70℃，更優(yōu)選的是10-60℃之間，最優(yōu)選的在20-50℃。在本發(fā)明方法中適用較低操作溫度可通過(guò)本領(lǐng)域公知的各種方法如氮冷卻，冷卻水夾套設(shè)備，添加固體CO2等來(lái)完成;優(yōu)選的方法是固體CO2，最優(yōu)選的方法是氮冷卻。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，引人注目的觀點(diǎn)是在成品顆粒中進(jìn)一步提高表面活性劑的濃度，這可通過(guò)加入液流來(lái)完成，該液流含有其它成分的陰離子表面活性劑和/或其它表面活性劑，這些成分可使?jié){料的粘度和/或熔點(diǎn)升高以及漿料的粘性下降。在本發(fā)明方法一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，這些成分的添加可聯(lián)機(jī)完成。因?yàn)闈{液可由泵抽送到凝聚器中。這些成分的實(shí)例可以是各種粉料，這將在后面詳細(xì)描述。
最終的凝聚組合物本發(fā)明制造出了用于洗滌劑組合物中的高密度顆粒。為混合成為顆粒洗滌劑，優(yōu)選最終凝聚組合物具有高濃度的表面活性劑。通過(guò)提高表面活性劑濃度，由本發(fā)明制得的顆粒/凝聚物適于各種不同配方。這些含顆粒凝聚物的高濃度表面活性劑不要求精整技術(shù)來(lái)得到最終的凝聚物，因此在整個(gè)洗滌劑制造工藝其它步驟中(噴霧干燥，除塵等)可自由使用大量的加工助劑(無(wú)機(jī)粉劑等)。
根據(jù)本發(fā)明制得的顆粒度大灰塵少，能自由流動(dòng)，堆積密度優(yōu)選為大約0.5-1.0g/cc。較優(yōu)選的是0.6-0.8g/cc。本發(fā)明顆粒的重量平均粒度是200-1000微米。優(yōu)選形成的顆粒所具有的粒度為200-2000微米。較優(yōu)選的顆?；瘻囟确秶s10-60℃，最優(yōu)選的量大約20-50℃。
本發(fā)明所希望的自由流動(dòng)顆粒的濕含量可調(diào)節(jié)至滿足常規(guī)粉末干燥設(shè)備中如流動(dòng)床干燥器中預(yù)定使用的適宜含量。如果使用熱空氣流化床干燥器，必須注意避免顆粒中熱敏成份降解。在大規(guī)模貯存之前最好應(yīng)用冷卻步驟。這個(gè)步驟同樣可用冷空氣在普通流動(dòng)床中操作得以實(shí)現(xiàn)。凝聚物的干燥/冷卻可在適宜于粉劑干燥例如旋轉(zhuǎn)干燥等的任何其它設(shè)備中完成。
對(duì)于洗滌劑的應(yīng)用，凝聚物的最終濕度需保持在凝聚物能夠散裝貯存和輸送的含量以下。
精確的濕含量取決于凝聚物的組合物，但一般獲得的濕含量為1-8%游離水(即水在凝聚物中不同任何結(jié)晶物質(zhì)結(jié)合)，最典型的為2-4%。
洗凈助洗劑和粉料任何兼容的洗凈助洗劑或粉料的組合物都可用于本發(fā)明的方法和組合物中。
這里的洗滌劑組合物可含有結(jié)晶硅鋁酸鹽離子交換材料，分子式為其中z和y至少約為6，z對(duì)y的摩爾比是1.0-0.4，z是從10-264。這里有用的無(wú)定形水合硅鋁酸鹽材料具有經(jīng)驗(yàn)式為
其中M是鈉，鉀，銨或取代銨，z是從0.5-2，y是1，上述材料具有對(duì)每克無(wú)水硅鋁酸鹽至少為50毫克當(dāng)量CaCO3硬度的鎂離子交換能力。優(yōu)選的水合鈉沸石A的顆粒大小約為1-10微米。
這里的硅鋁酸鹽離子交換助洗劑材料如果是結(jié)晶體則是水合形態(tài)，其水量約為結(jié)晶的10%到28%(重量)，如果是無(wú)定形體可能有更高的含水量。極為優(yōu)選的結(jié)晶形硅鋁酸鹽離子交換材料在它們的晶體基質(zhì)中含水大約18-22%。結(jié)晶形硅鋁酸鹽離子交換材料進(jìn)一步的特征是顆粒直徑從0.1～10微米。無(wú)定形(非晶形)材料常常較小，如小于0.01微米。優(yōu)選的離子交換材料顆粒直徑在大約0.2-4微米。在這里的術(shù)語(yǔ)“顆粒直徑”表示由常規(guī)分析技術(shù)如利用掃描電子顯微鏡的微觀測(cè)定而得到的給定離子交換材料的重量平均顆粒大小直徑。這里結(jié)晶形硅鋁酸鹽離子交換材料進(jìn)一步特征通常在于其鈣離子交換能力，按無(wú)水基準(zhǔn)計(jì)算它至少為200mg當(dāng)量CaCO3水硬度/每克硅鋁酸鹽，其范圍通常在300mg當(dāng)量(mg eq.)/克到352mg當(dāng)量/克。這里的硅鋁酸鹽離子交換材料進(jìn)一步特征在于鈣離子交換速率至少為2格林(grains)。
硅鋁酸鹽(無(wú)水)的Ca++/加侖/分/克/加侖，一般，其范圍從大約2格林/加侖/分/克/加侖到6格林/加侖/分/克/加侖，以鈣離子硬度為基準(zhǔn)。對(duì)于助洗劑用途的最佳硅鋁酸鹽所表現(xiàn)的鈣離子交換速率至少約4格林/加侖/分/克/加侖。
通常非晶型硅鋁酸鹽的離子交換材料具有至少50mg、eq.CaCO3(12mg Mg++/g)的Mg++交換。并且Mg++交換速率為至少約為1格林/加侖/分/克/加侖。非晶形材料當(dāng)通過(guò)Cu射線(1.54埃單位)檢驗(yàn)時(shí)沒(méi)有呈現(xiàn)出可觀察到的衍射圖型。
本發(fā)明實(shí)際使用的硅鋁酸鹽離子交換材料可在市場(chǎng)上買到，在本發(fā)明中使用的硅鋁酸鹽其結(jié)構(gòu)可以是晶型或是非晶型的，亦可是天然存在或是合成得到的。生產(chǎn)硅鋁酸鹽離子交換材料的方法在1976年10月12日出版的Krummel等人美國(guó)專利3，985，669中討論過(guò)，一并作為參考。在這里優(yōu)選使用的合成晶體硅鋁酸鹽離子交換材料是沸石A，沸石B和沸石X。在一特別優(yōu)選的實(shí)施例中，晶型的硅鋁酸鹽離子交換材料具有的分子式為其中X大約從20-30，特別為大約27，具有的粒度一般小于5微米。
本發(fā)明顆粒洗滌劑可包含中性或堿性鹽，上述鹽的pH值在溶液中為7或更大，在性質(zhì)上可以是有機(jī)的或是無(wú)機(jī)的。助洗劑鹽有助于為這里的洗滌劑顆粒提供所期望之密度和體積。盡管有些鹽是惰性的，但其中很多仍能在清洗液中作為洗滌助洗劑材料。
中性水溶性鹽的實(shí)例包括堿金屬，銨或取代銨氯化物，氟化物和硫酸鹽。優(yōu)選為上述堿金屬鹽，特別是鈉鹽。在洗滌劑粒狀物中一般采用硫酸鈉，它是一種特別優(yōu)選的鹽類。任意其它有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸，一般為檸檬酸都可以混入到本發(fā)明的顆粒狀洗滌劑中，只要它可同其余的凝聚組合物在化學(xué)性質(zhì)上兼溶。
其它有用的水溶性鹽包括公知可作為洗滌劑助洗劑材料的化合物。通常，助洗劑選自水溶性的堿金屬，銨或取代的銨的磷酸鹽，聚磷酸鹽，膦酸鹽，聚磷酸鹽，碳酸鹽，硅酸鹽，硼酸鹽和聚羥基磺酸鹽，優(yōu)選的是堿金屬鹽，特別是上述的鈉鹽。
無(wú)機(jī)磷酸鹽助洗劑的具體例子是三聚磷酸鈉和鉀，焦磷酸，聚合度約為6-21的聚合偏磷酸鹽和正磷酸鹽。聚膦酸鹽助洗劑的實(shí)例是乙烯二膦酸的鈉鹽和鉀鹽，乙烷1-羥基-1，1-二膦酸的鈉和鉀鹽和乙烷1，1，2-三膦酸的鈉和鉀鹽。其它的磷助洗劑化合物公開(kāi)在美國(guó)專利3159581;3213030;3422021;3422137;3400176;和3400148;一并作為參考。
無(wú)磷、無(wú)機(jī)助洗劑的實(shí)例是碳酸鈉和鉀，碳酸氫鹽，倍半碳酸鹽，四硼酸鹽十水合物，和具有SiO2與堿金屬氧化物的摩爾比約為0.5-4，優(yōu)選是大約1.0-2.4摩爾比的硅酸鹽。由本發(fā)明方法制得的組合物對(duì)于加工來(lái)說(shuō)不需要過(guò)量的碳酸鹽，最好不含如1980年4月1日出版的Clarke等人的美國(guó)專利4 196 093中描述的2%以上的磨碎的碳酸鈣，優(yōu)選是沒(méi)有后者。
如上所述，在洗滌劑中通常使用的粉劑如沸石，碳酸鹽，二氧化硅，硅酸鹽，檸檬酸鹽，磷酸鹽，過(guò)硼酸鹽等和加工助劑如淀粉可在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中應(yīng)用。
聚合物同樣有用的是各種有機(jī)聚合物，其中一些也可用作改進(jìn)洗凈力的助洗劑。所包括的這類聚合物可以是所提到的低級(jí)羧烷基纖維素鈉，低級(jí)烷基纖維素鈉和低級(jí)羥烷基纖維素鈉如羧甲基纖維素鈉，甲基纖維素鈉和羥丙基纖維素鈉，聚乙烯醇(常常也包括一些聚乙烯醋酸酯)，聚丙烯酰胺，聚丙烯酸酯和各種共聚物如馬來(lái)酸和丙烯酸的共聚物。這些聚合物的分子量范圍非常寬，但最大的在2000-100000范圍內(nèi)。
聚合的聚羧酸酯助洗劑在1967年3月7日公開(kāi)的Diehl的美國(guó)專利3，308，067提及到。該材料中包括脂族羧酸的共聚物和均聚物的水溶性鹽如馬來(lái)酸，甲叉丁二酸，中康酸，富馬酸，烏頭酸，檸康酸和亞甲基丙二酸。
可供選擇的在本發(fā)明的組合物中可包括在洗滌劑組合物中常用的其它成份，這些成份包括流動(dòng)助劑，著色劑(colorspeckles)，漂白劑，和漂白活化劑，泡沫促進(jìn)劑或泡沫抑制劑，防銹劑和防腐劑，污垢懸浮劑，去垢劑，染料，填充劑，螢光增白劑，殺菌劑，PH調(diào)節(jié)劑，非助洗劑堿性源，水溶助長(zhǎng)劑，酶，酶穩(wěn)定劑，螯合劑和香料。
螢光增白劑可通過(guò)粉劑流方式進(jìn)入凝聚物裝置而直接混入凝聚物中或通過(guò)噴霧干燥漿液方式直接混入最終組合物中，或經(jīng)由這兩種方法混合。
粒狀泡沫抑制劑同樣可以通過(guò)粉劑流方式進(jìn)入凝聚裝置而直接混入凝聚物中，或通過(guò)干燥加入方式直接混入最終的組合物中，優(yōu)選的這些顆粒泡沫抑制劑活性以脂酸或聚硅氧烷為依據(jù)。
除非特別指明這里使用的術(shù)語(yǔ)“LAS”和“AS”分別指的是“十二烷基苯磺酸鈉”和“烷基硫酸鹽”，“MES”指的是“甲基酯磺酸鈉。像“C45”之類的術(shù)語(yǔ)指的是C14和C15烷基。TAS指的是動(dòng)物脂烷基硫酸鹽。Dobanol 45E7是含7個(gè)單元環(huán)氧乙烷的C14/C15醇乙氧基化物，由Shell Co制造。
通過(guò)下列的非限制性實(shí)例將更好地了解本發(fā)明，除非有特別說(shuō)明，百分比是以干燥后的重量為基準(zhǔn)，下列表格是進(jìn)一步作工藝說(shuō)明。
實(shí)例1經(jīng)由正位移泵抽送具有78%洗滌劑活性和含水量21%的含水表面活性劑LAS漿料以20T/hr進(jìn)入LoedigeCB55。漿料的粘度在70℃時(shí)為25，000CPS。同時(shí)，含沸石A與精細(xì)分離的檸檬酸鹽二水合物重量比為1∶1的混合物之粉劑流也以4T/hr輸入到LoedigeCB55。流入同一混合器還有含凝聚物類循環(huán)的兩種物流，一種含濕的粗顆粒，另一種是干燥的細(xì)顆粒。離開(kāi)LoedigeCB55混合器的凝聚物在空氣出口溫度是50-55℃的溫控流化床中進(jìn)行干燥。干燥平均停留時(shí)間約15分鐘，之后，凝聚物在粉末出口溫度低于45℃的第二個(gè)流化床中冷卻，通過(guò)篩選將離開(kāi)冷卻器的冷干燥產(chǎn)品分級(jí)，并將合乎大小要求的顆粒在貯倉(cāng)中貯存，在該實(shí)例中制得的凝聚物洗滌劑活性為25%，密度為780g/L。
實(shí)例2實(shí)例2與實(shí)例1相似，在本例中，以2T/hr的速率使用含洗滌劑活性為70%和含水量25%的水化表面活性劑C45AS漿料。漿料的粘度在70℃時(shí)為35，000CPS。粉劑流由沸石A與精細(xì)分離的碳酸鈉以2∶1重量比之混合物組成并以2.0T/hr的速率供料。由本例制得的凝聚物洗滌劑活性為39%，密度為675g/L。
實(shí)例3本例描述了在實(shí)驗(yàn)工廠規(guī)模的一種EirichRvo2的高剪切混合器中間接批量生產(chǎn)的方法。該混合器首先裝填有待使用的粉劑混合物，在本具體實(shí)例中，沸石A與精細(xì)分離的碳酸鈉(3Kg)的比是2∶1。洗滌劑活性65%和水含量為33%的含水表面活性劑MES漿料，然后從粉劑混合物頂部加入，此時(shí)混合器以1600rpm操作，加入足夠的漿料直到實(shí)現(xiàn)顆粒化(在本例中，MES漿料為1.6Kg)。將凝聚物排入流化床干燥器中，然后通過(guò)充分篩選分級(jí)，制得的凝聚物的洗滌劑活性為22%，密度為750g/L。
實(shí)例4本例與例3類似，粉劑混合物中沸石A與精細(xì)分離的碳酸鹽之比也是2∶1。表面活性劑是含水C45AS漿料，其洗滌劑活性78%，水含量為13%，在本實(shí)例中，在顆粒化開(kāi)始之前，將粉劑(1.05Kg)和漿料(3Kg)加入到混合器中(Eirich Rvo2)。一定量(2Kg)的干冰也加入到混合器中以使溫度降低到-15℃以下，然后，混合器以1600rpm的速度啟動(dòng)，在開(kāi)始達(dá)到低溫時(shí)，混合物呈精細(xì)的粉末狀?；旌掀饕恢边\(yùn)行到溫度上升至出現(xiàn)顆?；臅r(shí)候(12℃)，然后停止操作，在流化床中干燥凝聚物，通過(guò)篩選分級(jí)，制得的凝聚物具有的洗滌劑活性是60%，密度為625g/L，它們顯示出優(yōu)良的物理性能。
實(shí)例5洗滌劑活性為71%，水含量28%的水化表面活性劑C45AS漿料由正位移泵抽送入Loedige CB 30。同時(shí)，含2∶1重量比的沸石A與精細(xì)分離的碳酸鈉的混合物流被輸送入Loedige CB 30。粉料流的速率維持在400Kg/hr不變。改變漿料流的速率直到得到適當(dāng)粒度分布的凝聚物(最大部分分布在200μm和1800μm之間)。常溫操作需要的抽送表面活性劑漿液速率是245Kg/hr，生成的凝物(干燥后)的洗滌劑活性為27%。然后將液氮流以4.5Kg/hr的速率，在粉料流的進(jìn)口處流入Loedige CB 30。為了制得適宜粒度分布的凝聚物，需將漿料流速提高至346Kg/hr，生成的凝聚物(干燥后)的洗滌劑活性為32.0%。
實(shí)例6本例中，采用BraunMultipractic材料加工器，以制造包含用于洗衣中的洗滌劑完整配方之凝聚物。首先，稱量配方中全部粉劑成份并加入到材料加工器中，該混合物含有沸石A160.8g檸檬酸鹽二水合物76.9gSokalanCPSP/V20.8硅酸鹽20R12.7g碳酸鈉28.8g在加入到混合器之前所有粉劑是精細(xì)分離狀，然后以低速操作混合器1分鐘以保證粉劑的良好混合。在單獨(dú)的材料加工器中制備表面活性劑漿料混合物。該混合物含有LAS(活性78%，含水21%)59.2gTAS(活性55%，含水44%)42.0gDobanol45E7(活性100%)15.4g以高速操作材料混合器1分鐘，漿料得到良好混合。在這之后，予混合的粉料在予混和的漿料頂部加入，以中等速度操作材料加工器直到產(chǎn)生顆粒化作用(約1分鐘)，在流化床中干燥制得的凝縮物，篩分分級(jí)，這些凝聚物具有優(yōu)良的物理性能和非常好的溶解性，表明在清洗衣服時(shí)有極佳的性能。
實(shí)例7良好分離形態(tài)的30Kg快速水合三聚磷酸鈉被置于LoedigeFM混合器中，該混合器裝有內(nèi)部窄式刮刀和帶有切割葉片的高速切割器。將13Kg的洗滌劑活性為78%和含水21%的水化表面活性劑LAS漿料在混合器頂部加入，關(guān)閉混合器。然后啟動(dòng)混合器，同時(shí)，水通過(guò)混合器蓋子上的孔倒入直到產(chǎn)生顆?；饔?。然后排出凝聚物，在流化床干燥器中干燥，篩分分級(jí)，產(chǎn)生的凝聚物具有的洗滌劑活性為25%，顯示出優(yōu)良的物理性能和溶解性質(zhì)，易于混合成為顆粒狀的洗滌劑。
實(shí)例8本實(shí)例說(shuō)明，對(duì)于由一部分凝聚活性漿料組成的顆粒狀洗滌劑組合物，噴霧干燥的無(wú)表面活性劑成份比一般洗滌劑制品具有改進(jìn)的溶解性和分散性能。一般洗滌劑制品是商購(gòu)的含有陰離子表面活性劑的活性漿液通過(guò)噴霧干燥而得到的顆粒狀洗滌劑。
由下面A和C確定的無(wú)表面活性劑組合物漿液和由下面B確定的含表面活性劑漿液在標(biāo)準(zhǔn)條件下使用壓力噴咀進(jìn)行噴霧干燥，干燥空氣的進(jìn)口溫度在250℃-320℃之間，干燥空氣的出口溫度在80℃～120℃之間，噴咀的壓力在50-100巴之間，漿液的成分以wt%計(jì)是ABC丙烯酸-馬來(lái)酸共聚物21.27.645沸石-A30.241.20.0二亞乙基三胺五亞甲基膦酸2.31.15.3增白劑1.00.52.2陰離子表面活性劑0.09.60.0濕度和其它45.040.047.0圖1表示剪切速率在1000-10000S-1范圍內(nèi)，本例的無(wú)表面活性劑漿料組合物A具有的粘度與含表面活性劑和較大量助洗劑的組合物B漿料的粘度之比較。具有低含量沸石組合物的噴霧干燥采用已知的壓力噴咀沒(méi)有問(wèn)題。
從圖1中可看到對(duì)于漿料組合物C，不含沸石而含有大量的聚合物，粘度較高，所以噴霧干燥是不實(shí)用的。所以為了順利的進(jìn)行噴霧干燥無(wú)表面活性劑漿料中有必要存在最小量的助洗劑。
圖2表示由組合物A的漿料得到的無(wú)表面活性劑噴霧干燥粉末的溶解度與組合物B的漿料得到的噴霧干燥活性粉末的溶解度之比較。噴霧干燥的無(wú)表面活性劑粉末具有稍低的溶解性，因此減少了凝膠形成并且在分散之后很少殘?jiān)?。在比較試驗(yàn)中使用Zanussi(R)洗衣機(jī)，供水速率在20℃時(shí)為21min-1，噴霧干燥表面活性劑的普通洗滌劑有30-90%沉淀，而含無(wú)表面活性劑噴霧干燥粉劑和凝聚表面活性劑漿料的顆粒狀洗滌劑表明僅有不到5%沉淀物。
無(wú)表面活性劑噴霧干燥粉劑的粒度分布對(duì)于在洗滌劑粉料中使用來(lái)說(shuō)是有利的，在標(biāo)準(zhǔn)篩上保持的物料量是序號(hào)網(wǎng)眼寬(μm)1411803.1%228503.7%3642518.8%6025033.9%10015030.4%10.1%落下通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)篩序號(hào)100對(duì)于噴霧干燥制品，希望具有較小的碎性，這將避免在貯存和運(yùn)輸中最后洗滌劑粉劑的破裂。無(wú)表面活性劑噴霧干燥粉劑的易碎性試驗(yàn)是通過(guò)將無(wú)表面活性劑噴霧干燥粉劑保持在22號(hào)和36號(hào)標(biāo)準(zhǔn)篩上，球磨5分鐘，在球磨處理后，測(cè)定通過(guò)36號(hào)標(biāo)準(zhǔn)篩而落下的百分比。對(duì)于無(wú)活性噴霧干燥粉末在球磨處理后通過(guò)36號(hào)篩的百分比是66.15%，這與本例中組合物B的漿料形成普通粉末的易碎性是具有可比性的。
通過(guò)凝聚使用了洗滌劑粉料中用含助洗劑總量較大部分的高活性。漿料而制得的顆粒狀洗滌劑粉料，與無(wú)表面活性劑噴霧干燥粉料和其它成分混合，比某些或全部表面活性劑進(jìn)行噴霧干燥在許多方面的性能都好。
實(shí)例9本實(shí)例證明通過(guò)噴霧干燥無(wú)表面活性劑漿料，之后將非離子表面活性劑噴灑在無(wú)表面活性劑噴霧干燥漿料上并將生成之粉料與顆粒狀表面活性劑和干燥添加劑如漂白劑和酶混合可得到的高密度的顆粒洗滌劑。
以50-100巴壓力用壓力噴嘴噴霧干燥無(wú)表面活性劑漿料，干燥空氣的進(jìn)口溫度250℃-320℃，出口溫度80-120℃，漿料組合物的重量(wt)%是丙烯酸-馬來(lái)酸共聚物9.8%沸石-A44.7%二亞乙基三胺五亞甲基膦酸1.7%硫酸鎂1.8%增白劑0.8%其它/水41.2%噴霧干燥粉料具有的堆積密度為610g/L。將非離子表面活性劑烷基醇環(huán)氧乙烷縮合物(AE3)噴灑在噴霧干燥粉末上。隨后將生成的粉末與根據(jù)例1-7之一生產(chǎn)的凝聚陰離子表面活性劑混合，再加入其它配料如助洗劑，漂白劑和酶。
最終的洗滌劑組合物具有下列組分wt%，密度為800g/L。
噴霧干燥粉料20%非離子表面活性劑6%通過(guò)凝聚制得的表面活性劑粉料19%助洗劑17%漂白體系30%酶3%其它/水5%實(shí)例10本實(shí)例證明含有助洗劑的噴霧干燥無(wú)表面活性劑漿料，與非噴霧干燥助洗劑粉末的吸收能力相比，前者形成的粉料對(duì)非離子表面活性劑具有較高的吸收能力。然而，較多量非離子表面活性劑可以與較少量的助洗劑粉料混合，從而可以使較多的助洗劑粉料用于凝聚表面活性劑漿料。這和所期望的相反，通過(guò)噴霧干燥含有很少量或全然不含助洗劑(凈化力)粉料的漿料和通過(guò)將非離子表面活性劑噴灑到同時(shí)含助洗劑(洗凈)粉料的形成粉料可以制取更高效使用的助洗劑粉料。
通過(guò)噴霧干燥可制得含下列組分的粉料wt%丙烯酸-馬來(lái)酸共聚物24.314.6沸石-A53.066.3二亞乙基三胺五亞甲基膦酸4.22.5硫酸鎂4.42.7增白劑2.01.6其它/水14.312.3由按D和E確定的粉料組合物與按每摩爾醇(C25AE3)用3摩爾環(huán)氧乙烷乙氧基化而得的含25個(gè)碳原子醇作為非離子表面活性劑進(jìn)行噴霧干燥。
然后有必要加入沸石A而產(chǎn)生適宜的粉料，生成的粉料組合物按D和E給出，含有下列配料(按質(zhì)量)。
DE噴霧干燥粉劑(Kg)9.015.1非離子表面活性劑(Kg)5.05.0(C25AE3)添加的沸石-A(Kg)11.30.00總計(jì)25.320.1總沸石-A對(duì)非離子比3.22.90總干燥粉料對(duì)非離子比4.13.0很清楚地表明按E給定的組合物含沸石-A較少，以便在凝聚表面活性劑漿料或在干燥混合中可使用剩余的沸石-A。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)制取自由流動(dòng)顆粒洗滌劑的方法，其特征在于A.混合有效量的洗凈活性至少為40%的含水表面活性劑漿料和有效量的干燥洗凈助洗劑或粉劑，上述表面活性劑活性漿料和助洗劑或粉劑比為0.05∶1-19∶1以形成混合。B.快速形成均一的混合物，它基本上呈自由流動(dòng)顆粒狀，上述的混合在溫度為大約0℃-80℃進(jìn)行。C.在槳葉尖端速度約5-50米/秒下采用高速混合物將上述混合物顆粒化成為分散的洗滌劑顆粒。其中上述的表面活性劑漿料含有至少一種陰離子表面活性劑，和任意其它的表面活性劑，若存在其中，它們選自陰離子，非離子，兩性離子，兩性的和陰離子表面活性劑組及其混合物；和其中上述的混和和顆?；峭瑫r(shí)進(jìn)行的或是直接順序進(jìn)行的。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于上述混合物的上述顆?；瘻囟仁谴蠹s0℃-50℃。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于上述漿葉尖端速度是15-40m/sec，上述的滯留時(shí)間是0.2-4分鐘。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于上述表面活性劑漿料和上述干燥洗凈助洗劑或粉劑重量比從0.1∶1-5∶1;其中，上述漿料的洗凈活性高達(dá)95%;并且上述漿料粘度為10，000-大約10，000，000厘泊。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于上述漿料和上述干燥洗凈助洗劑或粉劑之比為0.15∶1-5∶1，上述漿料的洗凈活性是50-80%，上述漿料粘度為大約10，000-7，000，000厘泊，優(yōu)選的是20，000-100，000厘泊，使用上述漿料的最初溫度從60℃-80℃，上述顆?；瘻囟葟?0℃-50℃，從上述混合物形成分散洗滌劑顆粒的平均粒度從300微米到1200微米，上述干燥顆粒具有的堆積密度從0.5-1.1克/立方厘米。
6.按照權(quán)利要求1或5的方法其特征在于上述干燥洗凈助洗劑或粉料比從0.2∶1到0.5∶1，上述漿料的上述洗凈活性約為65-75%;上述顆粒的密度均為0.7-0.9克/立方厘米。
7.按照權(quán)利要求1-5的方法，其特征在于上述分散顆粒通過(guò)在流化床干燥器中干燥將水份降低至1-8%。
8.按照權(quán)利要求1-5的方法，其特征在于漿料流是通過(guò)泵送或通過(guò)擠壓加入到混合器/?；髦?。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其特征在于漿料在泵送和擠壓進(jìn)入混合器/?；髦g，通過(guò)加熱和閃蒸工藝使其水份減少。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于擠壓漿料進(jìn)入混合器/粒化器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-5的任一種制取自由流動(dòng)洗滌劑組合物的方法，其特征在于洗滌劑組合物包括的全部助洗劑呈粉末狀，該方法進(jìn)一步包括的步驟是D.噴霧干燥不含表面活性劑的水化漿料和包括總量一部分的助洗劑粉料以形成噴霧干燥粉末和E.噴霧干燥的粉末與按照權(quán)利要求1-5的任一方法得到的顆粒相混合。
12.按照權(quán)利要求11的方法，助洗劑粉末包括沸石。
13.按照權(quán)利要求11的方法，漿料不含表面活性劑，它含有15-55%重量的助洗劑粉料。
14.按照權(quán)利要求11的方法，在與洗滌劑顆?；旌现皩⒎请x子表面活性劑噴灑在不含表面活性劑的噴霧干燥漿料上。
全文摘要
制取自由流動(dòng)顆粒洗滌劑的方法包括混合有效量的洗凈活性至少40％的水化表面活性劑和有效量的干燥洗滌粉末。表面活性劑漿料和助洗劑或粉末比為0.05∶1到19∶1；在約0℃—80℃混合迅速形成均一的混合物，以漿葉尖端速度約5—50米/秒將上述的混合物顆粒化成為分散的洗滌劑粉末；表面活性劑漿料包括至少一種陰離子表面活性劑和其它任意的表面活性劑，可選自陰離子，兩性離子，兩性的和離子表面活性劑及其混合物；混合和顆?；梢酝瑫r(shí)或順次進(jìn)行。
文檔編號(hào)C11D11/00GK1067674SQ9210341
公開(kāi)日1993年1月6日 申請(qǐng)日期1992年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月12日
發(fā)明者L·古韋爾斯, J·L·韋加 申請(qǐng)人:普羅格特-甘布爾公司