專利名稱：制備洗滌劑組合物的工藝的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及制備顆粒洗滌劑組合物或顆粒洗滌劑組合物的組份的工藝，更具體地說，涉及這樣的組合物或組份，它具有高的堆密度。
發(fā)明的
背景技術(shù)：
一般地，通過噴霧干燥工藝制備顆粒洗滌劑組合物。在這樣的工藝中，一種或多種洗滌劑組份，例如表面活性劑和助洗劑，與水混合并加熱所得到的料漿及在一塔中噴霧干燥。例如，A.Davidsohn，“Spray Drying and Dry Neutralisation ofPowdered Detergents”，J.Am.Oil Chemists′Soc.Vol.55，January 1978，pp.134-140.敘述了這樣的工藝。盡管如此得到的噴霧干燥的顆粒呈現(xiàn)良好的溶解性，但是該產(chǎn)品往往會具有低的堆密度，因此包裝體積較大。
在洗滌劑工業(yè)中最近有一種生產(chǎn)所謂的濃縮的或“致密的”洗滌劑粉末的趨勢，一般來說，該粉末的堆密度為600-650g/l或更高。盡管在文獻(xiàn)中已經(jīng)敘述了各種不需要噴霧干燥步驟的生產(chǎn)洗滌劑顆粒的工藝，但是仍然還需要有這樣的工藝，利用它可以通過噴霧干燥工藝制備高堆密度的產(chǎn)品。然而，通過調(diào)節(jié)送入噴霧干燥塔的料漿組合物來提高洗滌劑產(chǎn)品的堆密度的范圍是有限的，所以已經(jīng)進(jìn)行的各種嘗試都是以噴霧干燥的粉末(即從噴霧干燥塔得到的粉末)密度增加為目的。
在EP-A-0367339(Unilever)和其相同的US-A-5133924中敘述了一種噴霧干燥粉末的塔后增加密度的工藝，該工藝包括在平均停留時間為5-30秒的高速混合機(jī)/增加密度機(jī)中處理噴霧干燥的粉末，然后這樣處理的物料在平均停留時間為1-10秒的中速成粒機(jī)/增加密度機(jī)中處理，從而該物料處在，或維持在可變形的狀態(tài)(如果其壓縮系數(shù)小于25MPa則認(rèn)為該粉末是處在可變形狀態(tài)的)。然后對從中速成粒機(jī)/增加密度機(jī)中得到的物料進(jìn)行干燥和/或冷卻處理使得它不再處于可變形狀態(tài)并以備使用，輸送和存儲?？墒?，該工藝可以導(dǎo)致產(chǎn)品含有相當(dāng)大量的細(xì)顆粒(平均粒徑350μm)，該顆粒又能夠使得產(chǎn)品在自動洗衣機(jī)中的分配(dispensing)差并且還使得在使用過程中產(chǎn)生不合乎要求量的膠化。再有，在產(chǎn)品中的顆粒是柔軟的并且在存儲中或在受壓下容易結(jié)塊。
所述工藝的缺點(diǎn)還公開于EP-A-0390251中，該文獻(xiàn)建議，通過將0.1-40％(重量)的粉末，(例如細(xì)沸石粉)在中速成粒機(jī)/增加密度機(jī)中或在該機(jī)器和高速混合機(jī)/增加密度機(jī)之間加入到該物料中。然而，加入沸石可能延遲或過早地抑制附聚過程，導(dǎo)致顆粒形成差。
發(fā)明的概述本發(fā)明提供具有堆密度至少為650g/l的顆粒洗滌劑組合物或組份的制備工藝，該工藝包括在一混合機(jī)中處理噴霧干燥的物料(該術(shù)語在本文中包括噴霧干燥粉末、顆粒或類似的顆粒物料)，其特征在于把水加入到和/或包括在噴霧干燥的物料中，和在所述的混合機(jī)中在可水合的化合物和任選的水存在下處理噴霧干燥的物料。
“在可水合的化合物和任選的水存在下”一詞不僅是指可水合的化合物和水本身而且還指至少已經(jīng)進(jìn)行了部分反應(yīng)的可水合的化合物和/或水。也不排除在所述混合機(jī)的下流(downstream)加入其它可水合的化合物和/或水。
實(shí)施方案的描述噴霧干燥的物料包括一種或多種適用于或作為洗滌劑組合物的組份；優(yōu)選地，它包括至少一種表面活性劑和/或至少一種助洗劑。
合適的表面活性劑可以選自陰離子、非離子、兩性、兩性離子和陽離子表面活性劑及兩種或多種這樣的表面活性劑的混合物。優(yōu)選的噴霧干燥的物料包括那些含有至少一種陰離子表面活性劑，可選擇地在與至少一種非離子表面活性劑的混合物中的噴霧干燥的物料。
陰離子表面活性劑包括水溶性的高級(例如C8-C24)脂肪酸的鹽；水溶性的烷基硫酸鹽，尤其是那些通過硫酸化高級(例如C8-C18)脂肪醇(例如那些通過還原動物脂的甘油酯或椰子油生產(chǎn)的醇)得到的烷基硫酸鹽；水溶性的烷基苯磺酸鹽，尤其是那些其中烷基可以是直鏈或支鏈構(gòu)型的，具有9-20個，優(yōu)選9-15個碳原子的烷基苯磺酸鹽；水溶性的烷基甘油醚磺酸鹽，尤其是那些從動物脂和椰子油衍生的高級醇的醚的磺酸鹽；水溶性的脂肪酸單甘油酯磺酸鹽和硫酸鹽；水溶性的每摩爾含有1-10個環(huán)氧乙烷單元并且其中的烷基含有8-12個碳原子的烷基酚環(huán)氧乙烷醚硫酸鹽，水溶性的每摩爾含有1-10個環(huán)氧乙烷單元并且其中的烷基含有10-20個碳原子的烷基環(huán)氧乙烷醚硫酸鹽；水溶性的在脂肪酸基中含有6-20個碳原子并且在酯基中含有1-10個碳原子的α-磺化脂肪酸酯的鹽；水溶性的在?；泻?-9個碳原子且在烷烴部分含有9-23個碳原子的2-酰氧基-烷烴-1-磺酸的鹽；水溶性的在烷基中含有10-20個碳原子和1-30摩爾的環(huán)氧乙烷的烷基醚硫酸鹽；水溶性的含有12-24個碳原子的烯烴磺酸鹽；和在烷基中含有1-3個碳原子和在烷烴部分含有8-20個碳原子的β-烷氧基烷烴磺酸鹽。在適當(dāng)?shù)牡胤剑谏鲜龅谋砻婊钚詣┣鍐沃械男g(shù)語“烷基”可以包括?；耐榛糠?。水溶性的種類可以含有堿金屬、銨、烷基銨或烷基銨抗衡離子；更特別地，鉀鹽和鈉鹽是優(yōu)選的。
優(yōu)選的陰離子表面活性劑包括其中烷基具有10-16個碳原子的直鏈或支鏈的烷基苯磺酸鹽，特別是其中在烷基中的平均碳原子數(shù)是11-13的直鏈烷基苯磺酸鹽(一般縮寫為C11-C13LAS)；在烷基中具有10-18個碳原子的烷基硫酸鹽；和其混合物。
非離子表面活性劑包括烷基酚的縮合產(chǎn)物，特別是那些具有直鏈或支鏈構(gòu)型的并含有6-16個碳原子的，有烯化氧的，尤其是每摩爾烷基酚有4-25摩爾的環(huán)氧乙烷的烷基酚縮合產(chǎn)物；水溶性的脂肪醇縮合產(chǎn)物，特別是那些在直鏈或支鏈構(gòu)型中含有8-22個碳原子的(尤其是含有9-15個碳原子作為烷基的)，有烯化氧的，尤其是每摩爾醇有4-25摩爾的環(huán)氧乙烷的脂肪醇縮合產(chǎn)物；和丙二醇與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物。其它的非離子表面活性劑包括烷基聚葡糖苷。
半極性的非離子表面活性劑包括水溶性的氧化胺和氧化膦，在兩種情況下它們都含有一個10-18個碳原子的烷基和兩個選自C1-C3烷基和C1-C3羥烷基的基團(tuán)；和水溶性的含有一個10-18個碳原子的烷基和C1-C3烷基或C1-C3羥烷基的亞砜。
兩性表面活性劑包括脂族仲和叔胺的衍生物及雜環(huán)仲和叔胺的脂族衍生物，其中在每種情況下脂族部分即可以是直鏈的也可以是支鏈的和其中的一個脂族取代基含有8-18個碳原子，至少一個脂族取代基含有陰離子水溶性基團(tuán)，例如羧基、磺酸鹽或硫酸鹽。
兩性離子表面活性劑包括脂族季銨、季膦和叔锍化合物的衍生物，其中一個脂族取代基含有8-18個碳原子。
有用的陽離子表面活性劑包括水溶性的如下通式的季銨化合物R1R2R3R4N+X-其中R1是10-20個碳原子的烷基，優(yōu)選12-18個碳原子，R2、R3和R4各自獨(dú)立地是具有1-7個碳原子的烷基，優(yōu)選甲基，X-是陰離子，一般是鹵化物，優(yōu)選是氯化物。這樣化合物的例子包括C12-C14烷基三甲基銨鹵化物和可可烷基三甲基銨N-甲基硫酸鹽。
噴霧干燥的物料可以含有洗滌劑助洗劑以助于控制礦物硬度，不論它是通過沉淀，螯合或是離子交換。合適的助洗劑可以選自各種水溶性的，堿金屬、銨或取代的(烷基或羥基)銨磷酸鹽、聚磷酸鹽(包括三聚磷酸鹽)、焦磷酸鹽和玻璃狀聚合偏磷酸鹽、膦酸鹽、聚膦酸鹽、碳酸鹽(包括碳酸氫鹽和倍半碳酸鹽)、硅酸鹽、硼酸鹽和多羥基磺酸鹽。這些鹽的堿金屬，尤其是鈉鹽是優(yōu)選的。也可以考慮有機(jī)助洗劑，例如多羧基化物，例如檸檬酸及其水溶性鹽、琥珀酸鹽、氧聯(lián)琥珀酸鹽、亞氨基琥珀酸鹽、乙二胺四亞甲基膦酸或乙二胺四乙酸。
一類優(yōu)選的助洗劑包括硅鋁酸鹽離子交換材料。這些材料在結(jié)構(gòu)上可以是結(jié)晶的或非晶型的并可以是天然的或合成得到的。合適的硅鋁酸鹽是可從市場上購買到的。優(yōu)選的合成的結(jié)晶硅鋁酸鹽離子交換材料包括沸石、例如沸石A、沸石P和沸石X。
其它任選的噴霧干燥物料的組份可以選自各種有機(jī)聚合物，其部分也可以起助洗劑的作用以改進(jìn)去污力。這樣的聚合物包括羧基低級烷基纖維素鈉，低級烷基纖維素鈉和羥基低級烷基纖維素鈉。例如，羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素鈉和羥基丙基纖維素鈉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鹽和各種共聚物例如馬來酸與丙烯酸的共聚物。
聚合的多羧酸鹽助洗劑包括脂族羧酸例如馬來酸、衣康酸、中康酸、富馬酸、烏頭酸、檸康酸和亞甲基丙二酸的均聚物和共聚物的水溶性鹽。
噴霧干燥的物料可以任選地含有一種或多種中性或堿性的，有機(jī)或無機(jī)的鹽，該鹽水溶液的pH值為7或更高。對于洗滌劑顆粒這些鹽有助于提供所需要的密度和體積，并且盡管某些鹽是惰性的，但很多鹽在洗滌液中也可以起洗凈助洗劑的作用。這樣的鹽包括堿金屬、銨或取代的(烷基或羥基)銨氯化物，氟化物和硫酸鹽，例如硫酸鈉。
其它通常用于洗滌劑組合物的組份包括流動性助劑，色斑(colour speckles)、漂白劑和漂白活化劑，泡沫促進(jìn)劑或泡沫抑制劑、防銹和防腐蝕試劑、污垢懸浮劑、污垢解脫劑、染料、染料轉(zhuǎn)移抑制聚合物(例如PVP)、軟化劑(例如作為干混的高嶺土顆粒)，填料、光學(xué)增白劑、殺菌劑、pH-調(diào)節(jié)劑、非助洗劑堿源、水溶助長劑、酶、酶穩(wěn)定劑、螯合劑和香料。許多這樣組份的例子以及其它的表面活性劑和助洗劑的例子可以在文獻(xiàn)中找到，例如國際專利申請WO92/22629，其中的公開內(nèi)容和提到的參考文獻(xiàn)在此引為參考文獻(xiàn)。
沒有包括在噴霧干燥物料中的所需組份(例如那些由于其熱敏感性不能噴霧干燥的組份)可以在噴霧塔之后的任何適當(dāng)階段加入到噴霧干燥的物料中；例如，它們可以在本發(fā)明工藝的過程中加入或用本領(lǐng)域中已知的方法將其加入到通過本發(fā)明工藝得到的增加了密度的顆粒中和與之相混合以得到成品。然而，應(yīng)該懂得，通過本發(fā)明工藝得到的增加了密度的顆粒本身就構(gòu)成適用的洗滌劑組合物，這取決于其組合物。
根據(jù)本發(fā)明，將可水合的化合物加入到噴霧干燥的物料中。優(yōu)選的可水合的化合物是這樣的化合物，當(dāng)在工藝中在所遇溫度下與其接觸時，在分子中，在晶體中或在籠形物中等能夠鍵合水，尤其是作為結(jié)晶水，形成穩(wěn)定的水合物，例如無水化合物。盡管可以考慮象檸檬酸這樣的可水合的化合物，但是優(yōu)選使用可水合的鹽，例如堿金屬碳酸鹽、碳酸氫鹽，(聚)磷酸鹽、檸檬酸鹽或硫酸鹽。最優(yōu)選的可水合的鹽是碳酸鈉。工業(yè)級的無水碳酸鈉是作為“蘇打灰”可從市場上購買到的。其它可水合的鹽包括硫酸鈉或，更優(yōu)選地，檸檬酸鈉(無水)、碳酸氫鈉或三聚磷酸鈉。也可以使用兩種或多種可水合化合物的混合物。可水合的化合物通常具有細(xì)的粒徑，平均粒徑一般是0.1-250μm，優(yōu)選1-100μm。原則上對可水合化合物的量沒有一個上限，但其加入量以在噴霧干燥物料中干物質(zhì)的重量計(jì)通常最多到35％，例如最多到30％。一般地，可水合化合物的量以在噴霧干燥物料中干物質(zhì)的重量計(jì)至少是5％。盡管本申請人不希望通過任何假設(shè)進(jìn)行限制，但是人們相信可水合的化合物提供了硬核(seed)顆粒，它通過附聚促使噴霧干燥物料中的顆粒生長。相反，象從噴霧塔得到的噴霧干燥物料中的碳酸鹽不能用于成核，并且由于逐漸水合，不能用于結(jié)構(gòu)化物料。
根據(jù)本發(fā)明，水也可以加入到和/或包含在噴霧干燥的物料中。從噴霧塔得到的噴霧干燥物料的水分含量通常不足以得到令人滿意的結(jié)果；因此，通常通過將水加入到噴霧干燥的物料中來實(shí)施本工藝?？梢允歉鞣N加入順序然而，盡管可以在加入可水合的化合物之前，期間和/或之后加入水，但是優(yōu)選在可水合的化合物已經(jīng)加入到噴霧干燥的物料之后加入水，更優(yōu)選地在可水合的化合物和噴霧干燥的物料已經(jīng)全部或完全混合在一起之后加入。也可以在本工藝的不同階段分批添加水。還應(yīng)注意到水無需以水本身的形式(例如象自來水或飲用水)加入，也可以是含水組份的溶液、分散液、膏或其它混合物，例如硅酸鹽溶液、聚合物溶液或表面活性劑膏。一般來說，在體系中的水量(即存在于噴霧干燥的物料中作為提供給本工藝的水和在本工藝期間加入到噴霧干燥物料中的水(如果有的話)相對于在噴霧干燥物料中干物質(zhì)的重量是最高到30％，例如最高到25％，優(yōu)選10-25％，更優(yōu)選10-20％。一般地，加入的水量以在噴霧干燥物料中干物質(zhì)的重量計(jì)是0-20％，例如0-15％，優(yōu)選是2-15％。
本發(fā)明的工藝可以以連續(xù)或分批的方式進(jìn)行。在目前優(yōu)選的本發(fā)明的實(shí)施方案中，噴霧干燥的物料在第一混合機(jī)處理，它通常是高速或中速混合機(jī)、優(yōu)選是高速混合機(jī)(本文中的該術(shù)語包括高剪切混合機(jī))、在該機(jī)中，噴霧干燥的物料一般被研磨和/或增加密度，和通常為了促進(jìn)附聚(該術(shù)語包括成粒等)和可能的話(進(jìn)一步)增加密度，在第一混合機(jī)的下流處進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在這些優(yōu)選的實(shí)施方案中，物料從第一混合機(jī)輸送到第二混合機(jī)中，在第二混合機(jī)中物料通常進(jìn)行附聚(或進(jìn)一步附聚)，從而增大顆粒尺寸和降低或消除細(xì)粉的含量。盡管可以考慮轉(zhuǎn)鼓式裝置，但第二混合機(jī)一般是高速或中速混合機(jī)，優(yōu)選是中速混合機(jī)(本文中的該術(shù)語包括中剪切混合機(jī))。
這里可以提出的是，本文中作為“混合機(jī)”裝置的描述不必是指在該裝置中制造混合物或與噴霧干燥的物料混合；“混合機(jī)”可能在某些實(shí)施方案中僅僅是起攪拌其中的物料的作用和起這樣的作用，例如降低顆粒尺寸和/或增加密度或，視情況而定，增大顆粒尺寸、附聚、成粒和/或增加密度。
如果第一混合機(jī)直接與噴霧干燥工藝連接，則可以使用“濕”噴霧干燥的物料，即還含有足夠量水的物料；這降低了在噴霧塔中的干燥負(fù)荷，從而提高了生產(chǎn)能力。但是，另一方面，從干燥塔出來的物料在進(jìn)入第一混合機(jī)之前可以通過一個或多個預(yù)備階段。
一般的高速混合機(jī)通常包括具有其中安裝有繞其軸向線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動軸的混合室，在所述的轉(zhuǎn)動軸上裝有許多混合零件(刀片、葉片、漿葉等等)。轉(zhuǎn)動軸的旋轉(zhuǎn)速度通?？梢允?00-2500，優(yōu)選是600-2000rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))。除了安裝在轉(zhuǎn)動軸的混合零件外，混合機(jī)也可以另外安裝切削或切碎裝置。物料在高速混合機(jī)中的停留時間取決于很多因素，包括轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速，混合零件的位置和數(shù)量，在推進(jìn)物料通過混合機(jī)方面混合零件的效率和出口的大小(它一般利用堰是可調(diào)節(jié)的)。在混合機(jī)中，例如在Schugi(商品名)成粒機(jī)中，物料垂直下落通過該機(jī)器，停留時間可以低至1秒，通常地，在高速混合機(jī)中的停留時間不超過1分鐘。物料在高速混合機(jī)中的停留時間一般是5-30秒。(本文中的停留時間當(dāng)然指的是“平均”停留時間。)目前優(yōu)選的是來自Lodige(商品名)CB系列的高速混合機(jī)，例如CB55，CB40或CB30循環(huán)機(jī)(recycler)。在這些混合機(jī)中，通過在一固定的中空的圓柱上安裝其軸線水平或基本水平的并有一沿其軸向軸線裝配有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸形成混合室。(也可以考慮其它的混合機(jī)，例如Drais(商品名)K-TTP80混合機(jī)或Littleford(商品名)混合機(jī)，也可以考慮間歇混合機(jī)，例如高速運(yùn)轉(zhuǎn)的Birich(商標(biāo)名)混合機(jī)。
一般的中速混合機(jī)通常包括在混合機(jī)中裝有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸的混合室，在轉(zhuǎn)動軸上裝有很多混合零件(刀片、葉片、漿葉等等)。轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動速度通常是40-160，優(yōu)選60-150rpm。除了裝有混合零件的轉(zhuǎn)動軸外，混合機(jī)也可以包括分離安裝的切削或切碎裝置，它可以用來控制附聚過程，例如抑制過附聚。物料在中速混合機(jī)中的停留時間取決于很多因素，包括轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速，混合零件的位置和數(shù)量，在推進(jìn)物料通過混合機(jī)方面混合零件的效率和出口的大小(它一般利用堰是可調(diào)節(jié)的)。通常地、停留時間是1-10分鐘。優(yōu)選是2-5分鐘。
目前優(yōu)選的是來自Lodige(商品名)KM系列的中速混合機(jī)，也稱之為Lodige犁鏵混合機(jī)，例如，KM300、KM600、KM3000或KM4200。在這些混合機(jī)中，通過在一固定的中空的圓柱上安裝其軸線水平或基本水平的并有一沿其軸向軸線裝配有可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸形成混合室，至少一部分安裝在轉(zhuǎn)動軸上的混合零件是犁鏵構(gòu)型的。也可以考慮其它的混合機(jī)，例如Drais(商品名)K-T160混合機(jī)。透用于間歇處理的中速混合機(jī)包括Lodige FM混合機(jī)，Patterson Kelly(商品名)V混合機(jī)和較低速度運(yùn)轉(zhuǎn)的Birich(商標(biāo)名)混合機(jī)。
物料可以在第一混合機(jī)中在任何合適的溫度下處理，例如，15℃-50℃，更一般的是20℃-40℃，例如25℃-30℃。物料可以在第二混合機(jī)中在任何合適的溫度下處理，例如，25℃-80℃，更一般的是35℃-60℃。
在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中，可水合的化合物和噴霧干燥的物料在第一混合機(jī)中全部或完全混合在一起。例如，在這樣的實(shí)施方案中，可水合的化合物可以在進(jìn)入第一混合機(jī)之前加入到噴霧干燥的物料中，或噴霧干燥的物料和可水合的化合物分別送入第一混合機(jī)，例如通過混合機(jī)中的各自進(jìn)口送入。當(dāng)以分批的形式進(jìn)行本工藝時，當(dāng)然可以想象得到通過同一進(jìn)口依次地加入噴霧干燥的物料和可水合的化合物。例如，在這樣的實(shí)施方案中，水可以在第一混合機(jī)和第二混合機(jī)之一或兩者中加入；優(yōu)選地，水在第二混合機(jī)加入到混合物中。
在其混合之前或期間可以將一種或多種其它的物質(zhì)加入到噴霧干燥的物料和/或可水合的化合物中。例如，為了促使良好的附聚，可以加入非離子表面活性劑作為粘合劑，以在噴霧干燥物料中于物質(zhì)的重量計(jì)，一般地，其量為最高到15％，優(yōu)選最高到12％，例如0.1-10％。當(dāng)然，也可以在噴霧干燥的物料本身中包括非離子表面活性劑或?qū)⒎请x子表面活性劑在第一混合機(jī)的下流處加入，例如在第二混合機(jī)加入，或在混合最后組份得到成品期間通過將其噴于其上而加入。
在本工藝中，水的加入可以通過將水噴到噴霧干燥的物料或其與可水合的化合物的混合物上來實(shí)現(xiàn)，這視情況而定；這樣水可以通過一個或多個(霧化)噴頭或噴嘴噴出，結(jié)果得到被有效和完全地混入顆粒物質(zhì)中的(細(xì))水液滴。當(dāng)然也可以通過其它方法加入水；例如，可以通過管線加入水，只要它充分地被分散，例如，通過葉片或其它的混合零件，切削或切碎裝置。盡管本申請人不希望用任何假設(shè)來限制，但是人們相信水會水合干的可水合的化合物，從而生成熱，這有助于附聚過程延續(xù)。此外，人們相信可水合的化合物的水合將導(dǎo)致固體橋鍵(bridging)，這進(jìn)一步改進(jìn)了顆粒的結(jié)構(gòu)。(因此，盡管并非不可以，但在將可水合的化合物加入到噴霧干燥的物料之前將水加入到可水合的化合物中不是有利的，因?yàn)樗梢詫?dǎo)致可水合化合物的過早水合。)再有，水通過使其變得非常粘稠而改進(jìn)了可以存在非離子表面活性劑的粘合能力；這有助于形成強(qiáng)的附聚物。
從噴霧塔得到的噴霧干燥物料的粒徑一般為350-550μm。在第一(通常高速或高剪切)混合步驟或階段后，平均粒徑通常被降低，一般到約300μm。由于在第二混合機(jī)中的附聚步驟或階段，平均粒徑一般增大到500-800μm。平均粒徑的增大和細(xì)粉(顆粒尺寸小于250μm)降低被認(rèn)為是在改進(jìn)分配性方面的重要因素，利用本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)這種改進(jìn)。一般來說，通過本工藝得到的產(chǎn)品含有的細(xì)粉(＜250μm)量應(yīng)該小于10％(重量)，優(yōu)選小于5％(重量)。
在第一和第二混合機(jī)之間和/或在第二混合機(jī)中可以將一種或多種其它組份加入到混合物中。例如，將其它的可水合化合物，優(yōu)選無水碳酸鈉，在第二混合機(jī)中加入到混合物中是有益的。也可以加入細(xì)粉末，例如硅石、碳酸鈣、滑石或優(yōu)選地，硅鋁酸鹽，如沸石，盡管這些材料的加入，如果確實(shí)要加入，優(yōu)選在不早于沿第二混合機(jī)進(jìn)程的一半處進(jìn)行，更優(yōu)選在沿第二混合機(jī)進(jìn)程的至少三分之二處進(jìn)行，最優(yōu)選在第二混合機(jī)的末端或末端附近進(jìn)行或在附聚基本上完成之后進(jìn)行，以便避免或至少是降低對附聚過程的不良影響。這樣的細(xì)粉末的平均粒徑一般為0.01-100μm，優(yōu)選0.1-10μm。
此外另一個方法包括推遲加入可水合的化合物直到在第一(通常高速)混合機(jī)中處理噴霧干燥的物料之后；這樣，可以在第二混合機(jī)中加入可水合的化合物。在這樣的情況下，可以在第二混合機(jī)中和/或預(yù)先，例如在第一混合機(jī)中加入水。也可以在本工藝的不同階段分批添加可水合的化合物。
一個上述兩步驟混合(雙混合機(jī))實(shí)施方案的改動是省去一個混合機(jī)。這樣，可水合的化合物和水與噴霧干燥的物料的混合也可以在單個混合機(jī)中完成，但該混合機(jī)應(yīng)該提供足夠的能量來很好地在單步驟操作中分散和混合可水合的化合物和水與噴霧干燥的物料。也應(yīng)該把足夠的能量給予物料將其固結(jié)成較濃稠的形式同時處于不可變形的形態(tài)。由于這些原因，優(yōu)選使用遍速混合機(jī)，然而，也可以使用中速混合機(jī)，盡管這將花費(fèi)較長的處理時間。
也可以利用可變速度的間歇混合機(jī)，例如Birich R09混合機(jī)，在第一步驟中在高速條件下處理其中的物料，然后在第二步驟中在中速條件下處理其中的物料。在這樣的實(shí)施方案中的第一和第二步驟可以類似于在雙混合機(jī)方案中的第一和第二混合步驟。
把在混合機(jī)中處理和加入水(如果有的話)之后得到的附聚的，或顆粒的物料進(jìn)行干燥和/或強(qiáng)制冷卻處理，例如在一個或多個流動床裝置中進(jìn)行處理。為了老化附聚物或顆粒以便加速其中的水合的目的也可以進(jìn)行流化床處理。
在干燥和/或冷卻之后如果合適，附聚的或顆粒的物料可以有一種或多種其它的組份混入其中以便制備洗滌劑粉末成品。因此，例如，可以將其它的液體材料如香料、液體泡沫抑制劑或非離子表面活性劑在一混合鼓中噴霧其上。
通過本發(fā)明的工藝得到的顆粒物料一般含有很少量或沒有細(xì)粉，因此有助于成品的美學(xué)效果，它看起來不是粉塵狀的。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如此得到的洗滌劑顆粒具有極好的分配性和溶解性特性并降低了儲存時結(jié)塊的傾向。
在下面的實(shí)施例中并通過下面的實(shí)施例來說明本發(fā)明，除非另外指出其中的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計(jì)。
實(shí)施例1按照下面組合物制備噴霧干燥的洗滌劑粉末組合物(份數(shù))a b直鏈烷基苯磺酸鹽 15.2 15.2沸石A24.0 24.0聚丙烯酸鹽聚合物 5.05.0螯合劑 0.30.3羧甲基纖維素 0.40.4熒光增白劑 0.10.1碳酸鈉 15.0 5.0水分 4.03.0洗滌劑粉末(a)在高剪切混合機(jī)Lodige CB30中與5份非離子表面活性劑混合。然后該產(chǎn)品送到第二中速混合機(jī)，LodigeKM600，在其中它與4份送進(jìn)該混合機(jī)前端的沸石A混合。
洗滌劑粉末(b)在高剪切混合機(jī)Lodige CB30中與5份非離子表面活性劑混合。然后該產(chǎn)品送到第二中速混合機(jī)，LodigeKM600，在其中它與10份無水碳酸鈉混合。通過一壓力噴嘴噴水加入5份水。4份沸石A在第二混合機(jī)的尾端加入。
將下面的混合機(jī)操作條件用于這兩種粉末的處理過程中Lodige CB30在轉(zhuǎn)動軸速度為2000r.p.m.下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中物料的停留時間為20秒，溫度為20℃，而Lodige KM600在轉(zhuǎn)動軸速度為200r.p.m.下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中物料的停留時間為4分鐘，溫度為45℃。
所得到的洗滌劑顆粒80℃在流化床中干燥2分鐘至含水量是4份。然后物料在流化床中經(jīng)2分鐘冷卻至20℃。所得產(chǎn)品(a)的平均粒徑是300μm，而所得產(chǎn)品(b)的平均粒徑是600μm。
從兩個實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)品按照下面組合物(份數(shù))在一轉(zhuǎn)鼓中各自與其它的洗滌劑組份混合產(chǎn)品A B洗滌劑顆粒(a) 70 -洗滌劑顆粒(b) - 70過硼酸鈉一水合物16 16TAED5 5硅酸鈉2R5 5蛋白酶 1 1脂肪酶 0.20.2香料0.30.3泡沫抑制劑 0.50.5非離子表面活性劑C25AB3 1.01.0這兩個產(chǎn)品是相同的組合物，但產(chǎn)品A的堆密度是820g/l，平均粒徑是350μm(細(xì)粉(＜250μm)含量約20％(重量))，而產(chǎn)品B的堆密度是820g/l，平均粒徑是580μm(細(xì)粉(＜250μm)含量低于5％(重量))。
用下面的方法在洗衣機(jī)分配器中實(shí)驗(yàn)這兩個產(chǎn)品。把每種產(chǎn)品各100g放入洗衣機(jī)分配器的加料器(drawer)中并在2升/分鐘的條件下加水2分鐘。在每個實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，取出洗衣機(jī)加料器分配器并稱量殘余物的量。殘余物料在原來干物質(zhì)的百分?jǐn)?shù)來表示。
得到下面的結(jié)果殘余(％)洗衣機(jī)/產(chǎn)品A BZanussi(商標(biāo)名)905實(shí)施例2按照下面組合物制備噴霧干燥的洗滌劑粉末份數(shù)直鏈烷基苯磺酸鹽 18烷基聚葡糖苷 3三聚磷酸鈉 20硅酸鈉1.6R 8聚丙烯酸鈉聚合物 6螯合劑 0.2水分 4在一可變速Birich R09混合機(jī)中將噴霧干燥的粉末與10份無水三聚磷酸鈉混合；在此步驟中混合機(jī)在1000r.p.m.轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中物料的溫度是40℃。用30秒將5份水加入到混合機(jī)中；在該步驟中混合機(jī)在200r.p.m.轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中物料的溫度是55℃。然后取出產(chǎn)品(增加了密度的洗滌劑顆粒)并在一轉(zhuǎn)鼓中與其它洗滌劑組份混合形成下面組合物的成品
份數(shù)增加了密度的洗滌劑顆粒 74碳酸氫鈉 10檸檬酸鈉二水合物 10.8檜(SavinaseTM)酶 1.0纖維素酶 0.2脂肪酶 0.4香料 0.4聚乙烯吡咯烷酮 0.5非離子表面活性劑 2.0泡沫抑制劑 0.5該產(chǎn)品的堆密度是780g/l、平均粒徑是500μm(細(xì)粉＜250μm)含量低于5％(重量))。把100g該產(chǎn)品放入洗衣機(jī)分配器加料器中。在20℃2升/分鐘的條件下加水2分鐘并得到下面的結(jié)果洗衣機(jī) 殘余(％)Zanussi(商標(biāo)名) 0實(shí)施例3按照下面組合物制備噴霧干燥的洗滌劑粉末份數(shù)牛脂醇硫酸鹽 3直鏈烷基苯磺酸鹽 12沸A 26碳酸鈉5
熒光增白劑 0.1水分 4將噴霧于燥的粉末加入到連續(xù)的Lodige CB40混合機(jī)中，將5份碳酸氫鈉，5份無水檸檬酸鹽和6份聚丙烯酸鹽聚合物溶液(40％)也加入到混合機(jī)中。Lodige CB40在1000r.p.m.轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，物料的停留時間是30秒，溫度是30℃。所得的混合物送到第二混合機(jī)Lodige KM 400。在那里讓其附聚。Lodige KM400在80r.p.m.轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，物料的停留時間是3分鐘，溫度是50℃。從Lodige KM400混合機(jī)出來的產(chǎn)品被送入一流化床干燥器，在那里在80℃下干燥2分鐘至水分含量是4份。然后在一流化床中經(jīng)2分鐘將物料冷卻到20℃。然后按照下面組合物將該產(chǎn)品(增加了密度的洗滌劑顆粒)在一轉(zhuǎn)鼓中與其它洗滌劑組份混合形成成品份數(shù)增加了密度的洗滌劑顆粒 60.1過碳酸鈉15.0層狀硅酸鹽顆粒 10.0漂白活化劑，TAED5.0蛋白酶 1.4泡沫抑制劑 1.5醇乙氧基化物C25E35香料0.5污垢解脫劑聚合物0.3洗滌劑斑點(diǎn)(speckle) 1.0
脂肪酶 0.2該產(chǎn)品的堆密度是850g/l，平均粒徑是640μm(細(xì)粉(＜250μm)含量低于5％(重量))。把該產(chǎn)品在洗衣機(jī)分配器中在20℃2升/分鐘的條件下加水2分鐘實(shí)驗(yàn)，并得到下面的結(jié)果洗衣機(jī) 殘余(％)Zanussi(商標(biāo)名)2當(dāng)使用由其它洗衣機(jī)制造商提供的洗衣機(jī)時也觀察到了與在實(shí)施例1、2和3中提到的那些分配性優(yōu)點(diǎn)相差不大的分配性優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例4按照下面組合物(份數(shù))制備噴霧干燥的洗滌劑粉末直鏈烷基苯磺酸鹽 8.40聚合物3.90硫酸鈉12.83硅酸鈉2.6螯合劑0.4沸石 9.7熒光增白劑0.17非離子表面活性劑 9.0水分 6.0在高速混合機(jī)Lodige CB30中將噴霧干燥的粉末與10份碳酸鈉混合。然后把產(chǎn)品送入第二中速混合機(jī)Lodige KM600中，在那里通過一壓力噴嘴噴水加入2份的水。
將下面的操作條件用于該粉末的處理。Lodige CB30在1500r.p.m.轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，物料的停留時間是25秒，溫度是25℃。Lodige KM600在200r.p.m.轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，物料的停留時間是5分鐘，溫度是50℃。
所得洗滌劑顆粒在一流化床中在80℃下干燥2分鐘至水分含量是4份。然后物料在一流化床中冷卻2分鐘到20℃。平均粒徑是650μm。
按照下面組合物(份數(shù))將該產(chǎn)品在一轉(zhuǎn)鼓中與其它洗滌劑組份混合洗滌劑顆粒61.0皂片 3.00椰子烷基硫酸鹽擠出物 6.80泡沫抑制劑顆粒0.50過硼酸鹽一水合物 18.0TAED 7.00蛋白酶0.30檜(Savinase)酶3.00香料 0.40該成品的堆密度是800g/l，平均粒徑是600μm(細(xì)粉)(＜250μm)含量低于5％(重量))。
當(dāng)然應(yīng)該理解，以上僅以實(shí)施例的方式描述了本發(fā)明而且在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行細(xì)節(jié)的改動。
權(quán)利要求
1.一種制備具有堆密度至少為650g/l的顆粒洗滌劑組合物或組份的工藝，該工藝包括在混合機(jī)中處理噴霧干燥的物料，其特征在于將水加入到和/或包括在噴霧干燥的物料中，和在于在該混合機(jī)中在可水合的化合物存在下處理該噴霧干燥的物料。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其特征在于在所述的混合機(jī)中也有水存在下處理該噴霧干燥的物料，因而水被加入到和/或存在在噴霧干燥的物料中。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2的工藝，其特征在于可水合的化合物是可水合的鹽，例如碳酸鈉。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的工藝，其特征在于加入其量以在噴霧干燥的物料中的干物質(zhì)的重量計(jì)最高到35％的可水合的化合物。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1-4的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于加入到和存在于噴霧干燥的物料中的水的總量以在噴霧干燥的物料中的干物質(zhì)的重量計(jì)最高到30％，優(yōu)選最高到25％。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于將水加入到噴霧干燥的物料中，其量相對于在噴霧干燥物料中的干物質(zhì)的水的重量是0-20％，優(yōu)選0-15％。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于噴霧干燥的物料在混合機(jī)中在非離子表面活性劑存在下被處理，后者優(yōu)選的存在量以在噴霧干燥的物料中的干物質(zhì)的重量計(jì)最高到15％。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于噴霧干燥的物料在第一，優(yōu)選高速，混合機(jī)中被處理和接著在第二，優(yōu)選中速，混合機(jī)中被處理。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求8的工藝，其特征在于第一混合機(jī)包括一含有一可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸的混合室，在該軸上裝有很多混合零件，該軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時在轉(zhuǎn)速100-2500rpm下轉(zhuǎn)動。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求8或9的工藝，其特征在于第二混合機(jī)包括一含有一可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動軸的混合室，在該軸上裝有很多混合零件，該軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時在轉(zhuǎn)速40-160rpm下轉(zhuǎn)動。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求8、9或10的工藝，其特征在于噴霧干燥的物料與可水合的化合物在第一混合機(jī)中混合和水在第二混合機(jī)中加入到所得的混合物中。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求8、9或10的工藝，其特征在于可水合的化合物和水兩者均在第一混合機(jī)加入到噴霧干燥的物料中。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求8、9或10的工藝，其特征在于可水合的化合物和水兩者均在第二混合機(jī)中加入到噴霧干燥的物料中。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于噴霧干燥的物料在單個混合機(jī)中處理，在單個混合機(jī)中它與可水合的化合物和水混合。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求14的工藝，其特征在于該混合機(jī)是可改變速度的機(jī)器和分兩個步驟處理其中的噴霧干燥的物料，該機(jī)器在第一步驟中的運(yùn)轉(zhuǎn)速度高于在第二步驟中的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
16.一種根據(jù)權(quán)利要求1-15的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于在所述的混合機(jī)或所述的第二混合機(jī)中增大了噴霧干燥的物料的平均粒徑，視情況而定，優(yōu)選至500-800μm。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求1-16的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于在所述的混合機(jī)或第二混合機(jī)處理之后得到的物料，視情況而定，優(yōu)選在至少一個流化床中進(jìn)行干燥和/或冷卻。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求1-17的任一權(quán)利要求的工藝，其特征在于其粒徑小于250μm的顆粒的含量少于10％(重量)，優(yōu)選少于5％(重量)。
全文摘要
優(yōu)選地在一高速混合機(jī)中通過將可水合的化合物(例如無水碳酸鈉)與噴霧干燥的粉末混合，并優(yōu)選地在高速混合機(jī)下流的中速混合機(jī)中進(jìn)行的附聚步驟中將水加入到噴霧干燥的粉末中，制備具有堆密度至少為650g/l的顆粒洗滌劑組合物或組份。可以在非離子表面活性劑存在下進(jìn)行附聚步驟。附聚步驟之后，可以在一流化床裝置中老化所得到的顆粒物料。該產(chǎn)物改進(jìn)了分配性和溶解性能。
文檔編號C11D17/06GK1133611SQ94193880
公開日1996年10月16日 申請日期1994年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月7日
發(fā)明者C·P·D·威爾金森 申請人:普羅格特-甘布爾公司