專利名稱：陰離子洗滌劑顆粒的生產(chǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰離子洗滌劑顆粒，其生產(chǎn)方法和含有洗滌劑顆粒的組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及陰離子表面活性劑含量高的洗滌劑顆粒的生產(chǎn)方法，該方法是將含有陰離子表面活性劑的洗滌劑糊狀物干燥，以及涉及由此得到的洗滌劑顆粒。
在洗滌劑組合物中通常采用的洗滌劑活性化合物包括陰離子表面活性劑，如直鏈烷基苯磺酸鹽(LAS)，直鏈烷基醚硫酸鹽(LES)和伯烷基硫酸鹽(PAS)，以及非離子表面活性劑，如乙氧基化醇。為改善去垢性能，最好是供給高含量洗滌劑活性物質(zhì)的粉末。
通常，可以摻入的活性物質(zhì)的最高含量受生產(chǎn)方法的要求所限制。堆積密度高的洗滌劑組合物，其典型的生產(chǎn)方法是把該組合物諸組分和/或例如由噴霧干燥法得到的基質(zhì)粉末相混合或制粒，與堆積密度低的組合物相比，這給消費(fèi)者帶來很大好處。
將洗滌劑活性化合物加入到這種液態(tài)洗滌劑組合物中是已知的。但因?yàn)楸仨毧刂埔合嗯c固相的比例以形成洗滌劑顆粒，所以可以這樣加入的洗滌劑活性物質(zhì)的最高含量是有限制的。也已經(jīng)知道可將陰離子表面活性劑，例如LAS或PAS通過固體輔助劑的方式加入到洗滌劑組合物中，即將含有該表面活性劑和該組合物的其它成分，如碳酸鈉和助洗劑的顆粒加入。至今為止，由于需要提供良好的流動(dòng)性和減小聚團(tuán)傾向，這種輔助劑中的陰離子表面活性劑的量一直受到限制。
EP-A-506 184公布一種將陰離子表面活性劑的液態(tài)酸性前體物質(zhì)連續(xù)干燥中和的方法。用這一方法可制備活性洗滌劑含量為30-40％(重量)的洗滌劑顆粒。
EP-A-572 957公布一種生產(chǎn)粉末狀陰離子表面活性劑的方法把含有60-80％固體的表面活性劑的含水漿液送到蒸發(fā)器中，在反應(yīng)器壁上形成一層表面活性劑膜、并且一面干燥和濃縮該漿液、一面從器壁上將其刮下。
在EP-A-572 957中披露的還有反應(yīng)器壁溫度為50到140℃；實(shí)施例的最高器壁溫度為130℃。據(jù)說，較高的溫度會(huì)引起熱降解和色調(diào)變化，因此是不利的。而且該文獻(xiàn)披露，反應(yīng)器中刮刀的刀尖速度優(yōu)選是2到20m/s，實(shí)施例的最高刀尖速度是10.5m/s。公開的堆積密度高達(dá)約0.5g/cm3。
然而，與上述說法相反，正如在我們的PCT專利申請PCT/EP 95/03321號(在本專利申請優(yōu)先日之前未發(fā)表)中所述，堆積密度高、陰離子表面活性劑含量高和粉末性能優(yōu)良的顆粒狀洗滌劑可以用下述方法生產(chǎn)在均勻的較高溫度第一區(qū)域中加熱含有該表面活性劑的糊狀物，然后把這樣形成的顆粒冷卻下來。
一般地說，上述方法包括把含有水(其量一般大于糊狀物重量的10％)和陰離子表面活性劑的糊狀物送入干燥區(qū)，在干燥區(qū)中加熱該糊狀物質(zhì)以減小水含量，接著在冷卻區(qū)中冷卻以形成洗滌劑顆粒。
我們未公開的專利申請中描述的方法特別適合于用PAS作為洗滌劑顆粒的陰離子洗滌劑組分。遺憾的是，在陰離子組分中PAS的量越多，洗滌劑顆粒就越傾向于形成粘性表面，對于最終生產(chǎn)出干燥均勻的顆粒產(chǎn)品的要求來說，這是很有害的。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，把成層劑引入冷卻區(qū)就可以解決這個(gè)問題。
EP-A-390 251披露，在生產(chǎn)洗滌劑顆粒時(shí)，可用成層劑作為成粒輔助劑，其中諸組分在高速攪拌機(jī)中處理，然后在中等速度攪拌機(jī)中保持或進(jìn)入變形階段。
因此，本發(fā)明的第一方面是提出一種生產(chǎn)含有陰離子表面活性劑的洗滌劑顆粒的方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟把含有水和陰離子表面活性劑的糊狀物質(zhì)送到干燥區(qū)，在干燥區(qū)中加熱糊狀物質(zhì)以減少它們的水分，接著在冷卻區(qū)中冷卻糊狀物質(zhì)以形成洗滌劑顆粒，其特征在于在冷卻步驟中把成層劑引入到冷卻區(qū)中。
不用成層劑，采用冷卻氣體來處理冷卻區(qū)中的糊狀物質(zhì)也可以達(dá)到同樣的效果。因此，本發(fā)明的第二方面是提出一種生產(chǎn)含有陰離子表面活性劑的洗滌劑顆粒的方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟把含有水和陰離子表面活性劑的糊狀物質(zhì)送到干燥區(qū)，在干燥區(qū)中加熱糊狀物質(zhì)以減少它們的水分，接著在冷卻區(qū)中冷卻糊狀物質(zhì)，以形成洗滌劑顆粒，其特征在于用冷卻氣流處理冷卻區(qū)中的糊狀物質(zhì)。
冷卻氣體一般說來需要干燥，例如可以是空氣或氮?dú)?，例?℃以下。該冷卻氣體可以逆流氣流方式使用。
但是，本發(fā)明并不僅僅局限于陰離子組分含有LAS或由LAS構(gòu)成的組合物。對于采用包括PAS或LES的其它陰離子組分的情況，本發(fā)明也是很有用處的。
成層劑可以是任何一種能夠在冷卻階段給顆粒包膜以改善其粒度的材料。為此，優(yōu)選相對不活潑的材料達(dá)此目的，特別是任一種在洗滌溶液中具有良好效果的惰性材料，例如，硅鋁酸鹽、硅石云母和粘土?？梢允褂眠@些材料的混合物。下文將較詳細(xì)地?cái)⑹龉桎X酸鹽和硅石的例子。這種材料作為成品顆粒的包膜并不排除該材料也存在在該顆粒的體內(nèi)。
在冷卻階段中包膜材料的用量相對于該顆粒的其它材料的總量之比，優(yōu)選是1∶3到1∶20，進(jìn)一步優(yōu)選1∶9到1∶20。
干燥區(qū)可任選在低真空下以有助于除去水分和揮發(fā)物。真空可以從100 Torr起高至大氣壓，這樣提供了很大的生產(chǎn)方法靈活性。但是，越過500 Torr到大氣壓的真空有利于在提供真空操作的同時(shí)降低投資。
在干燥區(qū)和/或冷卻區(qū)中攪拌材料可保障對滯留時(shí)間和顆粒大小的控制并增加產(chǎn)量。
該方法優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行，因?yàn)檫@便于連續(xù)輸送洗滌劑顆粒。在連續(xù)工藝中，糊狀物的流速以10至25kg/m2/hr數(shù)量級為宜，優(yōu)選17至22kg/m2/hr，例如20kg/m2/hr。
在干燥區(qū)中平均滯留時(shí)間以小于5分鐘為宜。特別優(yōu)選滯留時(shí)間小于4分鐘，最優(yōu)選盡可能短的滯留時(shí)間以減小分解(特別是PAS)的可能性和最大限度增加產(chǎn)品產(chǎn)量。
一般來說，攪拌加熱區(qū)中糊狀物將提供糊狀物內(nèi)部有效熱轉(zhuǎn)移，因而有利于除去水分。攪拌可減少糊狀顆粒與干燥區(qū)器壁之間的接觸時(shí)間，加上有效的熱轉(zhuǎn)移，就可減少可能導(dǎo)致分解的“熱斑”形成可能性。此外，干燥工藝得到了改進(jìn)，這就可使干燥區(qū)中滯留時(shí)間縮短/產(chǎn)量增加。
對于PAS，為避免熱分解，優(yōu)選糊狀物質(zhì)加熱不超過170℃。
本發(fā)明的方法使得有可能形成堆積密度高，例如超過550g/cm3的顆粒。
把糊狀材料在冷卻區(qū)內(nèi)冷卻，其適合的操作溫度不超過50℃、優(yōu)選不超過40℃，如30℃。最好在冷卻區(qū)內(nèi)有攪拌以使其中材料有效冷卻。與早先公開技術(shù)相比，采用顆粒主動(dòng)冷卻，可減少由于顆粒被加熱到較高溫度而出現(xiàn)熱分解的可能性，并且可以減少顆粒的粘度。這種主動(dòng)冷卻可借助包圍冷卻區(qū)的(例如用冷卻夾套)例如冷水或經(jīng)冷卻的水(如-5℃左右的乙二醇水)的循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選糊狀物質(zhì)含有陰離子表面活性劑和水的混合物，雖然如果有意加入或從上游工序，例如表面活性劑的生產(chǎn)中作為雜質(zhì)帶入也可能存在其它組分。優(yōu)選糊狀物質(zhì)含有至少60％(重量)，更優(yōu)選至少65％，特別優(yōu)選至少70％(重量)的陰離子表面活性劑。相應(yīng)地，糊狀物含有不超過50％和優(yōu)選不超過30％(重量)的水。糊狀物質(zhì)在被送入干燥區(qū)時(shí)的溫度應(yīng)當(dāng)是可用泵抽的，而這可能會(huì)限制其中存在的表面活性劑的最大量。
當(dāng)陰離子劑含有PAS時(shí)，相應(yīng)地糊狀物應(yīng)在50℃到70℃溫度下送入干燥區(qū)，優(yōu)選50到65℃。
本發(fā)明的方法可在任何合適的設(shè)備中實(shí)施。但是優(yōu)選使用刮削表面干燥器，特別是急速反應(yīng)器。合適的急速反應(yīng)器例如包括可從VRVSPAProcessi Impianti Industriali公司買到的急速干燥系統(tǒng)。干燥區(qū)傳熱面積與冷卻區(qū)傳熱面積之比一般是3∶1到1∶1，例如約2∶1。
需要時(shí)可以隨意地在冷卻區(qū)之前選擇采用二個(gè)或多個(gè)干燥區(qū)?？梢圆捎脝蝹€(gè)設(shè)備按需用提供干燥區(qū)和冷卻區(qū)，或者換一種方法，也可采用干燥器和冷卻流化床分開的設(shè)備。
合適的干燥區(qū)橫截面大體上是圓形的，因此，它由圓柱形的器壁所限定。優(yōu)選上述器壁用可以注入水、蒸汽或油的加熱夾套來加熱。所述器壁內(nèi)部優(yōu)選保持至少130℃，特別是至少140℃上。優(yōu)選干燥區(qū)的蒸發(fā)速率為每m2加熱表面每小時(shí)3到25kg水，特別是5到20kg水。
優(yōu)選冷卻區(qū)由圓柱形器壁限定。當(dāng)生產(chǎn)過程連續(xù)進(jìn)行時(shí)，適宜于將設(shè)備干燥區(qū)和冷卻區(qū)大體上水平對準(zhǔn)排列，以有利于有效干燥、冷卻和在大體水平方向上經(jīng)干燥和冷卻區(qū)輸送材料。
相應(yīng)地，干燥區(qū)和優(yōu)選冷卻區(qū)有攪拌工具對通過上述區(qū)域的表面活性劑糊狀物和成形顆粒進(jìn)行攪拌和輸送。攪拌工具優(yōu)選是一組軸向安裝在轉(zhuǎn)軸上的徑向伸展的葉片和/或刮刀。葉片和/或刮刀最好傾斜以有效輸送材料，優(yōu)選與內(nèi)壁的間隙不大于10mm，例如5mm。
我們發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明特別適用于生產(chǎn)含有LAS的優(yōu)質(zhì)顆粒狀洗滌劑，這是先前已知技術(shù)不能得到的。但是，陰離子組分也可以是PAS、LES或任何其它陰離子表面活性劑，以及這些組分與LAS的混合物或不含LAS的混合物。
LAS最通常以游離酸的形式市售。與非常不穩(wěn)定的PAS酸不同，LAS酸很穩(wěn)定并有許多廠商市場銷售，例如Petralab 550(Petresa)，Deter(Deter),Marliean(Huls),Nalkylene 540L(Vista)和Isorchem L83(Enichem)。作為一種粘滯液體，它很容易處理、貯存和加工。在任何情況下，把陰離子表面活性劑的液態(tài)陰離子前體物質(zhì)和中和劑送入干燥區(qū)或干燥區(qū)的入口區(qū)并就地形成陰離子表面活性劑，就可在干燥區(qū)內(nèi)形成糊狀物。
被中和的LAS酸以粉末狀市售。
LAS粉末主要是滾筒干燥或噴霧干燥的，新生產(chǎn)出時(shí)具有比較好的粉末性能。但是很少優(yōu)選采用，因?yàn)樗鼈兡軓目諝庵形账侄冋澈茈y處理，它們的流動(dòng)性變壞而且變得容易結(jié)塊。可從市場得到(購自Huls)的典型粉末是Marlan ARL(80％LAS),Marlan A390(90％LAS),Marlan A396(96％LAS)，或(購自Unger)Ufaryl DL90(90％LAS),Ufaryl DL85(85％LAS)和Ufaryl DL80(80％LAS)。
目前在市場上購得的PAS是細(xì)粉狀或面條狀的。細(xì)粉一般是粉塵狀的，含有大量小于150微米的顆粒。一般將皂片形狀的干燥PAS經(jīng)擠壓生產(chǎn)出面條狀PAS，一般情況下它具有很大的顆粒尺寸和很低的孔率，導(dǎo)致溶解性能很差。為增大洗滌劑組合物中洗滌劑活性物質(zhì)的含量，眾所周知有所謂后投料洗滌劑顆粒，可提供活性物質(zhì)含量高的組合物。
但是，細(xì)粉狀PAS和面條狀PAS一般說來不適合于后投料到洗滌組合中，因?yàn)榻M合物顆粒和后置投入的顆粒一般說顆粒尺寸不同，因此傾向于離析且外觀很差。根據(jù)本發(fā)明的方法能獲得的洗滌顆粒具有高含量的洗滌劑活性物質(zhì)、合適的孔率和顆粒尺寸特性。
所以，本發(fā)明的第三方面是提供至少含有顆粒重量60％的陰離子表面活性劑顆粒，優(yōu)選含有LAS或由LAS組成，并含不超過5％的水的洗滌劑顆粒，該顆粒被包涂以根據(jù)本發(fā)明第一或第二方面的方法得到的成層劑。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供含有陰離子表面活性劑的洗滌劑顆粒，優(yōu)選含有LAS或由LAS組成，且優(yōu)選其量至少為顆粒重量的60％，其中，該顆粒被包涂以成層劑，且含有孔率為顆粒體積的0％到25％，粒度分布如下至少80％的顆粒尺寸在180到1500微米，優(yōu)選250到1200微米，而不到10％且優(yōu)選不到5％的顆粒直徑小于180μm。
該洗滌劑顆粒中，合適的陰離子表面活性劑的量為顆粒重量的至少70％，優(yōu)選至少80％，最好是至少85％。最好該顆粒也含有水，其量為顆粒重量的0％到8％、優(yōu)選0到4％。顆粒中的水可改善顆粒完整性，因而減少過細(xì)顆粒的量。
最好洗滌劑顆粒的長寬比不超過2，更優(yōu)選總體是球形的以減少從配制該組合物的其它顆粒中離析出，且改進(jìn)粉末的直觀外形。
優(yōu)選LAS陰離子表面活性劑鏈長為C8到C16，更優(yōu)選從C9到C15，最優(yōu)選從C10到C14的窄范圍。
如果加入PAS的話，該表面活性劑鏈長為C10到C22，優(yōu)選C12到C18，更優(yōu)選C12到C14的窄范圍，Coco PAS是尤其合乎需要的。
洗滌劑顆?？梢园葱枰蠵AS和其它表面活性劑和/或非表面活性劑成分的混合物。
合適的其它表面活性劑可以包括直鏈烷基醚硫酸鹽，羰基合成醇硫酸鹽。例如C11到C15和C13到C15醇硫酸鹽，仲醇硫酸鹽和磺酸鹽，不飽和表面活性劑例如油酸鈉、油基硫酸鹽、烯烴磺酸鹽，或其混合物。
特別優(yōu)選富含LAS的洗滌劑顆粒，即其中LAS的量超過任何一種其它表面活性劑或非表面活性劑的量，更優(yōu)選超過所有其它表面活性劑和非表面活性劑的總量。
一般說來將采用表面活性劑的鈉鹽，但也可能存在K、Ca或Mg的鹽類。然而，優(yōu)選把酸形式的陰離子表面活性劑和中和劑送入干燥區(qū)或緊接干燥區(qū)前的入口區(qū)就地形成陰離子表面活性劑，以形成該陰離子組分。
如果在干燥區(qū)內(nèi)就地生成陰離子劑，則在干燥區(qū)中放出的中和熱可以減少外部加熱干燥區(qū)的所需，因而對于采用表面活性劑糊狀物作原料的方法是很有好處的。
而且，如果前體酸可以液態(tài)而不是水溶液方式送入干燥區(qū)，并且中和劑可以濃縮，那也是有好處的。進(jìn)入干燥區(qū)的水的總量與采用表面活性劑糊狀物的方法相比可以大大減少。所述糊狀物可能需要至少30％重量的水以能被泵抽運(yùn)。
也可以在加入成層劑之前，直接從前體酸原料形成洗滌劑顆粒，而不是二步法生成表面活性劑，接著形成糊狀物并干燥，以形成洗滌劑顆粒。其優(yōu)點(diǎn)是可避免形成表面活性劑糊狀物，因?yàn)槠湫枰斔秃唾A存該糊狀物，而給技術(shù)上造成困難。
前體酸，例如LAS或PAS酸，適合于以液相送入干燥區(qū)。因?yàn)榍绑w酸可能是熱不穩(wěn)定的，所以優(yōu)選中和過程應(yīng)足夠快，且基本上反應(yīng)完全，使得由于升高的溫度所引起的該酸熱分解減少到最小，且最好能完全避免。
前體酸適合于在溫度為40到60℃下輸送，以確保其為液態(tài)又不致于熱分解。中和劑可在任何所需溫度下輸入干燥區(qū)。
引入的中和劑適宜以水溶液或漿液或固體材料引入。
可以采用的常規(guī)中和劑包括堿金屬的氫氧化物，例如氫氧化鈉以及堿金屬的碳酸鹽，例如碳酸鈉，最好是以固體材料添加。
中和劑的量以水溶液或漿液重量的25到55％為宜，優(yōu)選30到50％。中和劑濃度高可能引起不希望有的晶化作用，濃度低由于水的比例太大也是不希望的。
為控制干燥區(qū)中水含量可以改變中和劑溶液或漿液的濃度。這樣就可達(dá)到最佳的粘度特性，從而使干燥區(qū)中的材料保持可以輸送/可以被泵抽運(yùn)的狀態(tài)。
可以采用中和劑相對于前體酸在化學(xué)計(jì)量比上過量之量。如果部分前體酸熱分解，可能產(chǎn)生的酸，例如硫酸，可與過量的中和劑結(jié)合。
與采用含有預(yù)先中和的表面活性劑的糊狀物的方法相比較，采用就地中和可快速輸出產(chǎn)物。
攪拌加熱區(qū)中的前體物質(zhì)和中和劑(下文稱之為原料)，一般說來可以提供有效的熱轉(zhuǎn)移和有利于除去水分。攪拌減少原料與干燥區(qū)器壁之間的接觸時(shí)間，再加上有效熱轉(zhuǎn)移，就可減少導(dǎo)致熱分解的“熱斑”形成的可能性。而且，干燥得到改善可縮短干燥區(qū)中的滯留時(shí)間/提高產(chǎn)量。
洗滌劑顆粒中可以存在的其它非表面活性劑組分包括助分散劑，優(yōu)選聚合物助分散劑，更優(yōu)選尿素、糖、聚烯化氧，和下文中所述的助洗劑。
如果需要的話，該洗滌劑顆?？珊杏袡C(jī)和/或無機(jī)鹽，如可水合的鹽。鹽類中合適的物質(zhì)，優(yōu)選鈉的三聚磷酸鹽、檸檬酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物。也可包括硅鋁酸鹽、粘土、硅石和其它無機(jī)材料。
該顆?？珊环N或多種非離子表面活性劑，例如下面有關(guān)與該顆粒摻合的基質(zhì)粉末所提到的那些。
同樣該顆粒中也可包括無機(jī)材料，例如PEG和其它聚合物助洗劑或皂類，如下文中要提到的那些。
當(dāng)陰離子表面活性劑組分含有LAS時(shí)，特別優(yōu)選該顆粒中存在鹽。
鹽的存在量可以高達(dá)該顆粒重量的50％，優(yōu)選最高30％。
該洗滌劑顆?？梢灾苯雍笸读系匠Ｒ?guī)洗滌劑生產(chǎn)方法所得到的基質(zhì)粉末中，常規(guī)方法包括非塔式生產(chǎn)方法，其中洗滌劑組合物的諸組分按EP-A-367 339中描述的方法混合并成粒，并包括噴霧干燥法(接著可選擇后置塔式稠化)。因?yàn)楸景l(fā)明生產(chǎn)的洗滌劑顆粒可以后投料到這種粉末中，所以配方靈活性很大，而且在整個(gè)配制組合物中活性物質(zhì)的量可以按需要加大。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是可以生產(chǎn)基本上不含洗滌劑活性材料的基質(zhì)粉末，而洗滌劑治性化合物基本上可以完全作為后投料顆粒加進(jìn)去。
因此本發(fā)明的另一方面，提供含有本發(fā)明第三和第四方面所述洗滌劑顆粒和基質(zhì)粉末的洗滌組合物。
當(dāng)基質(zhì)粉末用噴霧干燥法生產(chǎn)時(shí)，選擇降低基質(zhì)粉末中洗滌劑活性物質(zhì)含量是特別有利的，因?yàn)樵趪婌F干燥法中洗滌劑活性化合物含量低可保證高產(chǎn)量從而提高整體生產(chǎn)效率。
除了洗滌劑活性化合物之外本發(fā)明的組合物也可以含有洗滌助洗劑，并任含漂白成分以及其它活性成分以增強(qiáng)洗滌性能。
除了后投料的洗滌劑顆粒，本發(fā)明的洗滌劑組合物還可以含有一種或多種洗滌劑活性化合物(表面活性劑)，這些化合物可選自皂類和非皂的陰離子、陽離子、非離子、兩性和兩性離子洗滌劑活性化合物，以及它們的混合物。許多合適的洗滌劑活性化合物都可從市場購得，而且在文獻(xiàn)中有詳細(xì)描述，例如，在“表面活性劑和洗滌劑”(卷Ⅰ和Ⅱ，Schwartz、Perry和Berch著)一書中。優(yōu)選可用的洗滌劑活性化合物是皂類和合成的非皂陰離子和非離子化合物。
陰離子表面活性劑是本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員所熟知的。例子包括烷基苯磺酸鹽，特別是烷鏈長度為C8-C15的直鏈烷基苯磺酸鹽；仲和伯烷基硫酸鹽，特別是C12-C15伯烷基硫酸鹽；烷基醚硫酸鹽；烯烴磺酸鹽；烷基二甲苯磺酸鹽；二烷基磺基琥珀鹽；和脂肪酸酯磺酸鹽。一般優(yōu)選其鈉鹽。
可以使用的非離子表面活性劑包括仲和伯醇乙氧基化物，特別是每摩爾醇與平均1到20摩爾環(huán)氧乙烷形成的C8-C20脂肪醇乙氧基化物，且特別是每摩爾醇與平均1到10摩爾環(huán)氧乙烷形成的C10-C15脂肪伯醇和仲醇乙氧基化物。非乙氧基化物的非離子表面活性劑包括烷基聚苷，甘油單醚，和聚羥酰胺(葡糖酰胺)。
該洗滌劑組合物中表面活性劑的總量以5到40wt％為宜，雖然也可以采用超出這個(gè)范圍的量。
本發(fā)明的洗滌劑組合物一般說來也含有助洗劑。其在組合物中合適的總量是10到80wt％，優(yōu)選15到60％。助洗劑可以是含有其它組分的輔助劑，或者如果需要的話，也可采用含有一種或多種助洗劑的各自分離的助洗劑顆粒。
可以提供的無機(jī)助洗劑包括碳酸鈉，如果需要的話，可以和碳酸鈣晶種結(jié)合起來使用，如GB-A-1 437 950中所指出的；晶態(tài)或非晶態(tài)的硅鋁酸鹽如沸石(在GB-A-1 473 201中公開)；非晶態(tài)的硅鋁酸鹽(在GB-A-1 473 202中公開)；和晶態(tài)/非晶態(tài)混合的硅鋁酸鹽(在GB 1 470 250中公開)；以及層狀硅酸鹽(在EP-B-164514中公開)均可。也可以加入無機(jī)磷酸鹽助洗劑，例如，鈉的正磷酸鹽、焦磷酸鹽和三聚磷酸鹽，但是基于環(huán)保理由，不再優(yōu)選這些材料。
硅鋁酸鹽，不管是用作成層劑和/或加入到洗滌劑顆粒本體內(nèi)，其合適的總量是10到60wt％，優(yōu)選15到50wt％。大多數(shù)商品化顆粒狀洗滌劑組合物中使用的沸石是沸石A。但是有利的是，在EP-A-384070中描述和申請專利保護(hù)的極高鋁沸石P(沸石MAP)也可使用。沸石MAP是一種P型的堿金屬硅鋁酸鹽，其硅鋁之比不超過1.33，優(yōu)選不超過1.15和更優(yōu)選不超過1.07。
可以加入的有機(jī)助洗劑包括聚羧酸鹽聚合物如聚丙烯酸鹽、丙烯酸/馬來酸共聚物、和丙烯亞膦酸鹽；單體多羧酸鹽如檸檬酸鹽、葡糖酸鹽、氧聯(lián)琥珀酸鹽、甘油單、二、三琥珀酸鹽、羧基甲氧基琥珀酸鹽、羧甲氧基丙二酸鹽、吡啶二甲酸鹽、羥乙基亞氨基二乙酸鹽、烷基和烯基丙二酸鹽、和琥珀酸鹽；以及磺酸化脂肪酸鹽。馬來酸、丙烯酸和酯酸乙烯酯的共聚物是特別優(yōu)選的，因?yàn)樗缮锝到?，從而符合環(huán)保要求。此處并不以上面列舉的作為限度。
特別優(yōu)選的有機(jī)助洗劑是檸檬酸鹽，適合的用量從5到30wt％，優(yōu)選10到25wt％；以及丙烯酸的聚合物，更優(yōu)選丙烯酸/馬來酸的共聚物，適合的用量從0.5到15wt％，優(yōu)選1到10wt％。優(yōu)選助洗劑為堿金屬鹽，特別是鈉鹽形式。
合適的助洗劑體系含有晶態(tài)層狀硅酸鹽，例如，購自Hoechst的SKS-6，沸石，如沸石A和任選堿金屬檸檬酸鹽。
根據(jù)本發(fā)明的洗滌劑組合物也可含有漂白體系，最好是過氧化漂白化合物，例如，無機(jī)過酸鹽或有機(jī)過氧酸，它們能在水溶液中產(chǎn)生過氧化氫。過氧化漂白化合物可以和漂白活化劑(漂白前體物質(zhì))一起使用，以改善低洗滌溫度下的漂白作用。特別優(yōu)選的漂白體系含有過氧化漂白化合物(優(yōu)選過碳酸鈉，可任意與漂白活化劑一起使用)，以及過渡金屬漂白催化劑(在EP 458 397A和EP-A-509 787中公開并要求專利保護(hù))。
本發(fā)明的組合物可以含有堿金屬，優(yōu)選鈉的碳酸鹽，以增加清洗能力和容易加工。碳酸鈉的合適用量可從1到60wt％，優(yōu)選2到40wt％。但是，含有少量或不含碳酸鈉的組合物也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
加入少量粉末結(jié)構(gòu)劑，例如，脂肪酸(或脂肪酸皂類)、糖、丙烯酸鹽或丙烯酸鹽/馬來酸鹽聚合物，或硅酸鈉(其合適用量從1到5wt％)，可以改善粉末的流動(dòng)性。
可以加入本發(fā)明洗滌劑組合物中的物質(zhì)包括硅酸鈉；包括硅酸鹽抗腐蝕劑；抗再沉淀劑，如纖維素聚合物；螢光劑；無機(jī)鹽，如硫酸鈉；發(fā)泡控制劑或促泡沫劑(當(dāng)適宜時(shí))；蛋白水解酶和脂肪分解酶；染料；色點(diǎn)綴劑；香料；泡沫抑制劑；和纖維軟化化合物。并不限于以上所列舉的。
基質(zhì)組合物適合用噴霧干燥法制備把相容性熱不敏感組分漿液噴霧干燥，然后噴霧到、摻合到和/或后投料到不適合借助漿液處理的組分上。按照本發(fā)明方法所生產(chǎn)的洗滌劑顆粒用常規(guī)方法后投料到基質(zhì)組合物中。
本發(fā)明的洗滌劑組合物優(yōu)選堆積密度至少為500g/l，更優(yōu)選至少550g/l。
這種粉末可用噴霧干燥法、噴霧干燥粉末的后置塔式稠化法，或全部非塔式方法如干燥混合成粒法來制備。對于此處的混合，采用高速混合器/造粒器是有利的。采用高速混合器/造粒器的方法例如在，EP-A-340013、EP-A-367339，EP-A-390251和EP-A-420317中有披露。
現(xiàn)在用下述非限制性的實(shí)例來更詳細(xì)的解釋本發(fā)明。工藝過程使用1.2m2的VRV設(shè)備，有三個(gè)相等的夾套區(qū)段。液體和粉末加料口位于第一熱區(qū)段的緊前方，在最后二個(gè)區(qū)段中有中夾套層加料口。通過該加粒口把沸口加到最后區(qū)段中。電動(dòng)油加熱器給前二個(gè)夾套區(qū)段加熱，使用的油溫度在120℃和190℃之間。用經(jīng)過處理的、15℃的環(huán)流水來冷卻最后一個(gè)區(qū)段的夾套。在抽蒸汽排氣風(fēng)扇中開一個(gè)旁路，把通過反應(yīng)器的補(bǔ)給氣流控制在10和50m3/hr之間。所有實(shí)驗(yàn)都是用全速電動(dòng)機(jī)做的，其最高速度為約30m/sec。
一個(gè)單向泵被校準(zhǔn)以投料室溫的LAS酸，而一臺蠕動(dòng)泵被校準(zhǔn)以投料47％氫氧化鈉。螺旋加料器被校準(zhǔn)以投料碳酸鈉和成層用的沸石A24。碳酸鈉和液體于第一熱壓段緊前方加入，而沸石成層劑于被冷卻的第三區(qū)段加入。沸石以最小量加入，以得到自由流動(dòng)顆粒離開干燥器。
在這些實(shí)例中，應(yīng)用了下述縮寫符號D(4,3)=加權(quán)平均顆粒直徑；DFR=動(dòng)力學(xué)流速；UCT=未壓實(shí)的壓縮試驗(yàn)。實(shí)施例1LAS酸和氫氧化鈉實(shí)驗(yàn)是在不同產(chǎn)量和夾套溫度下進(jìn)行的。某些設(shè)備參數(shù)和粉末列于表1。在下述所有實(shí)例中都需要沸石成層劑。
表1樣品 夾套溫度 估計(jì)產(chǎn)量 堆積密度 DFR ％COMP UCTD(4,3) ＜180 ＞1400KG/HOUR 微米 微米 微米A 170℃ 37.9 621 142 4.1 0.08451.58 8.2B 178℃ 65.2 617 130 4.7 0.01116 3.32 33.2C 178℃ 76.0 576 129 5.3 0.01351 1.11 49.82D 178℃ 91.9 463 101 17.6 0.01522 0.078.81E 178℃ 41.9 599 128 12.4 0.25869 2.96 14.44
樣品A有極好的粉末性能和合理的平均顆粒尺寸?？紤]到這些粉末都含有約90％LAS，其流動(dòng)性是不一般的。當(dāng)產(chǎn)量增加時(shí)，樣品B到D的流動(dòng)性都有些減小，同時(shí)顆粒尺寸增大。顆粒尺寸的增大是由于顆粒內(nèi)殘留水分較高。在E中當(dāng)產(chǎn)量降低時(shí)，流動(dòng)性改善且顆粒尺寸減小。
不用沸石成層劑就不可能制造出上述粉末的任何一種。實(shí)施例2LAS酸和固相碳酸鈉實(shí)驗(yàn)是在碳酸鈉的不同中和程度下進(jìn)行的。某些設(shè)備參數(shù)和粉末性能列于表2。在下述所有實(shí)例中都必須有沸石成層劑。
表2樣品 夾套溫度 估計(jì)產(chǎn)量 ％NA2CO3 堆積 DFR ％COMP UCT D(4,3) ＜180 ＞1400KG/HOUR 轉(zhuǎn)化 密度微米 微米 微米A145℃ 42.7 42 6241315.90.08121.476.25B145℃ 57.6 63 5941407.60.09460.36.57C145℃ 64.9 73 59713111.2 0.08490.294.64D145℃ 72.2 83 6011417.10.0
因?yàn)闆]有加水，在這些實(shí)驗(yàn)中水分蒸發(fā)程度很低。水主要來自LAS酸的中和水。這樣，采用較低的145℃夾套層溫度。采用固定的碳酸鈉粉末流量，同時(shí)增加LAS酸含量，以便與42％至83％的LAS酸的中和度相一致，如表3所示。
所生產(chǎn)的所有粉末都有極好的流動(dòng)性能和合理的平均顆粒尺寸。當(dāng)中和程度增大時(shí)，產(chǎn)量也增加，粉末性能沒有變壞。
不用沸石成層劑就不可能制造出上述粉末的任何一種。
根據(jù)本發(fā)明的公開，連同所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明全部范圍，改進(jìn)所述實(shí)施例和其它實(shí)施例對本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員來說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1．一種生產(chǎn)含有陰離子表面活性劑的洗滌劑顆粒的方法，該方法包括下列步驟把含有水和陰離子表面活性劑的糊狀物質(zhì)送入干燥區(qū)，加熱干燥區(qū)中的糊狀物質(zhì)以減少其水含量，接著在冷卻區(qū)中冷卻糊狀物質(zhì)以形成洗滌劑顆粒，其特征在于，在冷卻階段中，將成層劑引入冷卻區(qū)中。
2．一種生產(chǎn)含有陰離子表面活性劑的洗滌劑顆粒的方法，該方法包括下列步驟把含有水和陰離子表面活性劑的糊狀物質(zhì)送入干燥區(qū)，加熱干燥區(qū)中的糊狀物質(zhì)以減少其水含量，接著在冷卻區(qū)中冷卻糊狀物質(zhì)以形成洗滌劑顆粒，其特征在于用冷氣流處理冷卻區(qū)中的糊狀物質(zhì)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中陰離子表面活性劑含有直鏈烷基苯磺酸鹽。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中直鏈烷基苯磺酸鹽占陰離子表面活性劑總重量的10％到100％。
5．根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中糊狀物質(zhì)含有不超過50wt％的水。
6．根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中成層劑包括硅鋁酸鹽、硅石或其混合物。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中成層劑按相對于最終顆粒重量比為1∶5到1∶20加入到冷卻區(qū)。
8．根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中陰離子表面活性劑是將游離酸形式的陰離子表面活性劑和中和劑相混合生成的。
9．根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所得顆粒含有至少75％(重量)陰離子表面活性劑和不超過10％(重量)的水。
10．根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所得顆粒具D(4,3)平均顆粒直徑180到1500微米。
11．含有占顆粒重量至少60％的陰離子表面活性劑，和不超過顆粒重量5％的水的洗滌劑顆粒，該顆粒被成層劑所包涂，可根據(jù)前述任意權(quán)利要求之方法得到。
12．含有陰離子表面活性劑，其量至少為顆粒重量的60％的洗滌劑顆粒，其中該顆粒被成層劑所包涂，孔率為顆粒體積的0％到25％，而顆粒尺寸分布為至少80％的顆粒具有180到1500微米尺寸。
13．根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的洗滌劑顆粒，其中陰離子表面活性劑含有直鏈烷基苯磺酸鹽。
14．一種洗滌劑組合物，含有根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的洗滌劑顆粒和基質(zhì)粉末。
全文摘要
一種生產(chǎn)含有陰離子表面活性劑的洗滌劑顆粒的方法,其中將含有水和表面活性劑的糊狀物送入干燥區(qū)加熱。接著使該糊狀物在冷卻區(qū)中冷卻。并向冷卻區(qū)引入分層劑以改善粒度。
文檔編號C11D11/00GK1216578SQ97194066
公開日1999年5月12日 申請日期1997年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月26日
發(fā)明者W·D·埃梅賴 申請人:尤尼利弗公司