專利名稱：通過控制流化床干燥器中噴嘴高度制備低密度洗滌劑組合物的方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及一種制備低密度洗滌劑組合物的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種這樣的方法，在該方法中通過將表面活性劑膏體或陰離子表面活性劑的液體酸前體和干洗滌劑原料順序地送料進2個高速混合機，接著送料進具有用于噴霧粘合劑的最佳選擇噴嘴高度的流化床干燥器。該方法生產(chǎn)出自由流動的低密度洗滌劑組合物，它可以作為常規(guī)的非致密洗滌劑組合物銷售或者可以作為低劑量的“致密”洗滌劑產(chǎn)品中的混合物使用。
背景技術：
最近，在洗滌劑產(chǎn)業(yè)中人們對“致密”的因此具有低劑量體積的洗衣洗滌劑有了相當大的興趣。為了便于生產(chǎn)這些所謂的低劑量洗滌劑，已經(jīng)進行了很多嘗試以便生產(chǎn)高堆密度例如具有600g/l或更高密度的洗滌劑。低劑量洗滌劑目前是非常需要的，因為它們節(jié)省資源并且可以以小的包裝銷售，這對消費者更方便?？墒牵瑢ΜF(xiàn)代洗滌劑產(chǎn)品是“致密”性的需要程度仍然是不確定的。事實上，很多消費者，尤其是在發(fā)展中國家的消費者仍然寧愿在其洗衣操作中使用較高的劑量。因此，在制備現(xiàn)代洗滌劑組合物領域中就需要在最終產(chǎn)品的最終密度方面有靈活性。
通常有2種基本類型的可以制備洗滌劑顆?；蚍勰┑姆椒ā５谝环N方法包括在噴霧干燥塔中噴霧干燥含水的洗滌劑料液從而制備高度多孔的洗滌劑顆粒。在第二種方法中，將各種洗滌劑組分干混，之后將它們與粘合劑例如非離子或陰離子表面活性劑附聚。在兩種方法中，控制所得的洗滌劑顆粒密度的最重要因素是各種原料的密度、孔隙度和表面積、形狀以及它們各自的化學組成?？墒?，這些參數(shù)僅能夠在有限的范圍內變化。因此，實際堆密度的靈活性僅可通過導致較低的洗滌劑顆粒密度的附加加工步驟來實現(xiàn)。
在現(xiàn)有技術中已經(jīng)對提供增加洗滌劑顆?；蚍勰┟芏鹊姆椒ㄓ辛撕芏鄧L試。特別引人注意的是通過塔后處理噴霧干燥的顆粒的增密。例如，一種嘗試包括一種分批的方法，在該方法中將含有三聚磷酸鈉和硫酸鈉的噴霧干燥或造粒的洗滌劑粉末在MarumerizerR中增加密度并成球。該裝置包括基本上水平的粗糙的可旋轉的臺，它被放置在基本上垂直的有光滑壁的圓筒內和在其底座上?？墒?，該方法基本上是分批的方法，因此較不適合于大規(guī)模生產(chǎn)洗滌劑粉末。最近，已經(jīng)進行了其它的嘗試以便提供一種連續(xù)的方法來增加“塔后”或噴霧干燥的洗滌劑顆粒的密度。這樣的方法一般需要磨碎或研磨顆粒的第一裝置和通過附聚增加該磨碎顆粒密度的第二裝置。盡管這些方法通過處理或增密“塔后”或噴霧干燥的顆粒達到了所需要的密度增加，但是它們沒有提供具有提供較低密度顆粒靈活性的方法。
此外，所有上述方法都基本上涉及增密或用其它方法處理噴霧干燥的顆粒。目前，在洗滌劑顆粒生產(chǎn)中的經(jīng)受噴霧干燥方法的材料類型和相對量是受限制的。例如，它難以在得到的洗滌劑組合物達到高含量的表面活性劑，它是便于用更有效的方法生產(chǎn)洗滌劑的特征。因此，需要有一種方法，通過該方法可以制備洗滌劑組合物而不受常規(guī)噴霧干燥技術的限制。
為了這個目的，現(xiàn)有技術也充滿了使洗滌劑組合物附聚的方法的公開內容。例如，已經(jīng)進行了通過將沸石和/或層狀硅酸鹽在混合機中混合附聚洗滌劑助洗劑從而形成自由流動的附聚物的嘗試。盡管這樣的嘗試建議其方法可以用于制備洗滌劑附聚物，但它們沒有提供一種機理，通過該機理可以將表面活性劑膏體或其前體形式的常規(guī)洗滌劑原料，液體和干材料有效地附聚成具有低密度而不是高密度的、脆的、自由流動的洗滌劑附聚物。在過去，制備這樣的低密度附聚物的嘗試包括非常規(guī)的洗滌劑組分，它一般是昂貴的，因此增加了洗滌劑產(chǎn)品的成本。其一個這樣的例子包括用無機復鹽例如Burkeite附聚以便制備所需低密度附聚物的方法。
因此，在本領域中仍然需要有一種直接從洗滌劑原料組分而不需要相對昂貴的特種組分制備低密度洗滌劑組合物的方法。另外，仍然也需要更有效的、更靈活和更經(jīng)濟的這樣的方法以便于大規(guī)模地生產(chǎn)低劑量及高劑量的洗滌劑。
背景技術：
下面參考文獻涉及將噴霧干燥的顆粒增密Appel等的US5133924(Lever)，Bortolotti等的US5160657(Lever)，Johnson等的GB1517713(Unilever)，和Curtis的EP451894。下面參考文獻涉及通過附聚制備洗滌劑Beerse等的US5108646(Procter &Gamble)，Capeci等的US5366652(Procter & Gamble)，Hollingsworth等的EP351937(Unilever)，和Swatling等的US5205958。下面參考文獻涉及無機復鹽Evans等的US4820441(Lever)，Evans等的US4818424(Lever)，Atkinson等的US4900466(Lever)，F(xiàn)rance等的US5576285(Procter & Gamble)，和Dhalewadika等的PCT WO 96/04359(Unilever)。
發(fā)明概述本發(fā)明通過提供一種直接從表面活性劑膏體和干的洗滌劑原料組分制備低密度(低于約600g/l)洗滌劑組合物的方法滿足了本領域的上述需要。實質上，該方法包括在高速混合機中接著在第2高速混合機中將洗滌劑原料組分附聚。之后，將在該高速混合機中附聚的附聚物在流化床干燥器中附聚并干燥，在干燥器中將液體粘合劑從一個或多個噴嘴中噴霧在附聚物上，該噴嘴在距該流化床干燥器分配板的經(jīng)過選擇的高度。該方法不用目前使用的常規(guī)的噴霧干燥塔，因此更有效，更經(jīng)濟并且在用該方法可以制備的洗滌劑組合物的種類方面更靈活。此外，該方法更適合于環(huán)境方面的考慮，因為它不使用一般將顆粒和揮發(fā)性有機化合物排放到大氣中的噴霧干燥塔。
如本文中所使用的，術語“附聚物”表示通過附聚洗滌劑顆?；蛄Ｗ?其一般具有比形成的附聚物更小的中間粒徑)形成的粒子。關于“中間粒徑”，它指的是在其上50％的粒子具有更大粒徑，在其下50％的粒子具有更小粒徑的顆粒直徑值。除非另有說明，本文中使用的所有百分數(shù)均以按無水基計的“重量百分數(shù)”表示。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種制備低密度洗滌劑附聚物的方法。該方法包括下面步驟(a)將洗滌劑表面活性劑膏體或其前體和干的洗滌劑原料在第1高速混合機中附聚從而得到附聚物；(b)在第2高速混合機中混合該附聚物從而得到復合(built-up)的附聚物；和(c)將復合的附聚物送料進流化床干燥器，在流化床干燥器中通過距流化床干燥器分配板高度為約25-60cm的噴嘴噴霧粘合劑致使該復合的附聚物干燥并附聚從而形成密度在約300-550g/l范圍的低洗滌劑附聚物。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了另一種制備低密度洗滌劑附聚物的方法。該方法包括下面步驟(a)將洗滌劑表面活性劑膏體或其前體和干的洗滌劑原料在第1高速混合機中附聚從而得到附聚物；(b)在第2高速混合機中混合該附聚物從而得到復合(built-up)的附聚物；和(c)將復合的附聚物送料進流化床干燥器，在流化床干燥器中通過距流化床干燥器分配板高度為約40-60cm的噴嘴噴霧粘合劑致使該復合的附聚物干燥并附聚從而形成密度在約300-550g/l范圍的低洗滌劑附聚物。還提供了根據(jù)本文中所述的任一方法實施方案制備的洗滌劑產(chǎn)品。
因此，本發(fā)明的目的是提供了一種直接從洗滌劑原料組分(該組分不包括相對昂貴的特種組分)制備低密度洗滌劑組合物的方法。本發(fā)明還有一個目的是提供了這樣一種方法，該方法更有效，更靈活和更經(jīng)濟從而便于大規(guī)模生產(chǎn)低及高劑量的洗滌劑。通過閱讀下面的優(yōu)選實施方案的詳細描述和所附的權利要求書，對于本領域技術人員來說，本發(fā)明的這些和其它目的，特征和附帶的優(yōu)點會變得顯而易見。
優(yōu)選實施方案的詳細描述本發(fā)明涉及一種方法，在該方法中通過3步驟方法制備低密度附聚物，其最后步驟包括一個含有一個或多個噴嘴的流化床干燥器，該噴嘴放置在距該流化床干燥器分配板的經(jīng)過選擇的高度處。這樣，該方法形成自由流動的低密度洗滌劑附聚物，它可以作為洗滌劑產(chǎn)品單獨使用，或者作為在最終商售洗滌劑產(chǎn)品中與常規(guī)噴霧干燥的洗滌劑顆粒和/或高密度洗滌劑附聚物一起的混合物使用。應該理解，本文中所述的方法可以連續(xù)操作或者以分批的形式操作，這取決于特殊需要的用途。本發(fā)明方法的一個主要優(yōu)點是它使用的裝置可以不同于本發(fā)明方法的參數(shù)操作從而得到高密度洗滌劑組合物。因此，可以制造單一的大規(guī)模工業(yè)洗滌劑制備裝置以便根據(jù)地區(qū)消費者的需要和其在致密和非致密洗滌劑產(chǎn)品之間不可避免的變動生產(chǎn)高或低密度洗滌劑組合物。
方法在本方法的第一個步驟中，在一個高速混合機中放進如下文中更詳細描述的洗滌劑表面活性劑膏體或其前體和干的洗滌劑原料并附聚。與本領域現(xiàn)有技術的方法不同，該干的原料可以僅包括那些相對便宜的一般用于現(xiàn)代粒狀洗滌劑產(chǎn)品中的洗滌劑材料。這樣的組分包括但不限于助洗劑，填料，干的表面活性劑和流動助劑。助洗劑優(yōu)選包括硅鋁酸鹽，結晶層狀硅酸鹽，磷酸鹽，碳酸鹽和它們的混合物，其在目前的方法中是基本的干洗滌劑原料組分。對于達到用本方法制備的所需低密度的附聚物，相對昂貴的材料例如Burkeite(Na2SO4·Na2CO3)和各種二氧化硅不是必需的。相反地，通過選擇如下文中詳細描述的粘合劑和流化床干燥器中的噴嘴高度(通過該噴嘴粘合劑被噴霧在附聚物上)，本發(fā)明的方法得到了所需要的低密度。此外，在方法的第一個步驟中還優(yōu)選包括1-約40％重量的過小的洗滌劑顆?；颉凹毞邸薄＿@可以通過將在流化床干燥器之后形成的洗滌劑顆粒篩分到中間粒徑在約10-150微米的范圍并將這些“細粉”送回第一高速混合機中來實現(xiàn)。
該高速混合機可以是各種市售混合機的任一種例如Lodige CB 30混合機或類似牌號的混合機。這些類型的混合機基本上由具有中心裝有旋轉軸的水平的、中空的、靜止的圓筒組成，在旋轉軸的周圍連接有幾個鏟狀物和棒形葉片，其周緣速度為約5-30m/s，更優(yōu)選約6-26m/s。該軸的轉速優(yōu)選為約100-2500rpm，更優(yōu)選約300-1600rpm。優(yōu)選地，洗滌劑組分在該高速混合機中的平均停留時間優(yōu)選在約2-45秒鐘，最優(yōu)選約5-15秒鐘。該平均停留時間是方便地用在穩(wěn)定狀態(tài)下混合機的重量除以物料通過的流量(kg/h)測定的。另一個合適的混合機是各種從Schugi(荷蘭)得到的Flexomix型混合機的任一個，它是垂直放置的高速混合機。這類混合機優(yōu)選以約13-32的Froude指數(shù)操作。關于該已知的Froude指數(shù)的詳細討論，見Jacobs等人的US5149455(1992年9月22日頒布)，其是可以由本領域普通技術人員最佳選擇的無量綱數(shù)值。
在本方法發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，陰離子表面活性劑的液體酸前體與至少包括中和劑例如碳酸鈉的干的洗滌劑原料一起放進。優(yōu)選的液體酸表面活性劑前體是C11-18直鏈烷基苯磺酸鹽表面活性劑(“HLAS”)，不過在本方法中也可以使用陰離子表面活性劑的任何酸前體。更優(yōu)選的實施方案包括將C12-14直鏈烷基苯磺酸鹽表面活性劑的液體酸前體與C10-18烷基乙氧基化的硫酸鹽(“AS”)表面活性劑一起送料進第一高速混合機，優(yōu)選其重量比為約5∶1-1∶5，最優(yōu)選在約1∶1-3∶1的范圍(HLAS∶AS)。這樣混合的結果是在HLAS和包含在干洗滌劑原料中的碳酸鈉之間的“干中和”反應，它們全都形成附聚物。優(yōu)選的是在加入其它表面活性劑例如AS或烷基乙氧基化物硫酸鹽(“AES”)表面活性劑之前加入HLAS以便保證在第一高速混合機中的HLAS的最佳混合和中和。在本方法的第二個步驟中，將在第一個步驟中形成的洗滌劑附聚物送入到第二高速混合機中，該混合機可以是與第一個步驟中使用的相同的裝置或者可以是與第一個步驟中不同類型的高速混合機。例如，在第一個步驟中可以使用Lodige CB混合機，而在第二個步驟中使用Schugi混合機。在該第二方法步驟中，附聚物以控制的方式被混合和進一步復合。在這一步驟中，可以加入足夠量的粘合劑以便于在混合機中的附聚復合。一般的粘合劑包括液體硅酸鈉，陰離子表面活性劑的液體酸前體例如HLAS，非離子表面活性劑，聚乙二醇，或其混合物。
在本方法的下一個步驟中，將該復合的附聚物送入到流化床干燥器中，在干燥器中將該附聚物干燥并附聚成中間粒徑為約300-700微米，更優(yōu)選約325-450微米。形成的附聚物的密度為約300-550g/l，更優(yōu)選約350-500g/l，最優(yōu)選約400-480g/l。所有這些密度通常都低于由致密附聚物或最一般的噴霧干燥顆粒形成的一般洗滌劑組合物的密度。
上述粘合劑優(yōu)選在該步驟中加入以便增強所需附聚物的形成。在這方面，特別優(yōu)選的粘合劑是液體硅酸鈉，按最終的低密度組合物重量計，其量為約0.1-20％。噴嘴(通過該噴嘴加入粘合劑)的高度是距流化床干燥器的分配板約25-60cm，更優(yōu)選約30-60cm，最優(yōu)選約40-60cm，甚至更優(yōu)選40cm。所有在該流化床干燥裝置中使用的噴嘴優(yōu)選都具有這樣的高度。已經(jīng)令人意想不到地發(fā)現(xiàn)通過將噴嘴高度選擇在上述范圍內，用本方法制備出了從低密度和自由流動性方面看都優(yōu)異的低密度附聚物。
另外，通過將流化床中粘合劑的噴霧流量維持在約0.02-0.06kg/cm2/h，更優(yōu)選約0.04-0.05kg/cm2/h可以增強本方法在這方面的益處。在流化床干燥器中的空氣入口溫度優(yōu)選是約100-200℃，更優(yōu)選約110-130℃。另外，在流化床干燥器中的未流化床層高度優(yōu)選是約5-20cm。還發(fā)現(xiàn)通過將流化床干燥器中的流化空氣流量維持在約0.6-0.8kg/m2/s可以增強本方法的益處。還發(fā)現(xiàn)在本方法的一個或多個步驟中在多于一個的位置同時加入粘合劑也是有益的。例如，可以在流化床干燥器中的2個位置例如在或者靠近入口處或在或者靠近出口處加入液體硅酸鹽。另外，粘合劑液滴的中間直徑是約20-150微米，它是增強形成所需復合附聚物的參數(shù)。此外，在這方面，粘合劑液滴的中間直徑與復合附聚物(從第二高速混合機出來的)粒徑之比優(yōu)選是約0.1-0.6。
任選地，本方法可以包括將粘合劑加入到第二高速混合機和流化床干燥器中。也發(fā)現(xiàn)在本方法的一個或多個步驟中在多于一個的位置同時加入粘合劑也是有益的。例如，可以在流化床干燥器中的2個位置例如在或者靠近入口處或在或者靠近出口處加入液體硅酸鹽。正如本方法的第一個和第二個步驟的情況一樣，附聚物從較小的尺寸復合成具有高度顆粒內孔隙率的大尺寸顆粒。該顆粒內孔隙度優(yōu)選是約20-40％，最優(yōu)選約25-35％。通過標準的汞孔度計試驗可以方便地測定該顆粒內孔隙率。
本發(fā)明方法預計可以包含的其它任選步驟包括在篩分裝置中篩分尺寸過大的洗滌劑附聚物，該篩分裝置可以采用各種形式包括但不限于為了得到所需粒徑的洗滌劑成品而選擇的常規(guī)篩子。其它任選的步驟包括通過用上述裝置使附聚物經(jīng)受另外的干燥和/或冷卻調理洗滌劑附聚物。
本方法的另一個任選步驟需要用各種方法包括噴霧和/或混合其它的常規(guī)洗滌劑組分加工得到的洗滌劑附聚物。例如，該加工步驟包括將香料，增白劑和酶噴霧在最終的附聚物上以便提供更完全的洗滌劑組合物。這樣的技術和組分在本領域是已知的。
洗滌劑表面活性劑膏體或前體陰離子表面活性劑的液體酸前體在本方法的第一個步驟中被使用，在任選的實施方案中，在本方法的第二個和/或第三個必要步驟中作為液體粘合劑被使用。該液體酸前體在30℃測定的粘度一般為約500-5000cps。該液體酸是下文中更詳細描述的陰離子表面活性劑的前體。洗滌劑表面活性劑膏體也可以用于本方法中并且優(yōu)選是含水粘稠膏體的形式，不過本發(fā)明也考慮其它的形式。該所謂的粘稠表面活性劑膏體具有約5000-100000cps，更優(yōu)選約10000-80000cps的粘度，并且含有至少約10％，更優(yōu)選至少約20％的水。該粘度是在70℃和約10-100/s的剪切速率下測定的。此外，如果使用的話，該表面活性劑膏體優(yōu)選含有洗滌表面活性劑，其量是上述指定的量并且余量是水和其它常規(guī)的洗滌劑組分。
在該粘稠的表面活性劑膏體中，表面活性劑本身優(yōu)選選自陰離子，非離子，兩性離子，兩性和陽離子類和其相容的混合物。本文中有用的洗滌劑表面活性劑描述于1972年5月23日頒布的Norris的US3664961，1975年12月30日頒布的Laughlin等的US3919678中，這2篇文獻引入本文作為參考。有用的陽離子表面活性劑也包括在1980年9月16日頒布的Cockrell的US4222905和1980年12月16日頒布的Murphy的US4239659中所述的那些，這2篇文獻引入本文作為參考。這些表面活性劑中，陰離子和非離子表面活性劑是優(yōu)選的，陰離子表面活性劑是最優(yōu)選的。
在表面活性劑膏體中有用的，或者從其得到本文中所述的液體酸前體的優(yōu)選的陰離子表面活性劑的非限定實例包括常規(guī)的C11-C18烷基苯磺酸鹽(“LAS”)，伯、支鏈和無規(guī)的C10-C20烷基硫酸鹽(“AS”)，式CH3(CH2)x(CHOSO3-M+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3-M+)CH2CH3的C10-C18仲(2，3)烷基硫酸鹽，其中x和(y+1)是至少為約7，優(yōu)選至少為約9的整數(shù)，和M是水溶性陽離子，尤其是鈉，不飽和硫酸鹽例如油基硫酸鹽，和C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(“AExS”，尤其是EO 1-7乙氧基硫酸鹽)。
任選地，在本發(fā)明膏體中有用的其它說明性的表面活性劑包括C10-C18烷基烷氧基羧酸鹽(尤其是EO 1-5乙氧基羧酸鹽)，C10-C18甘油醚，C10-C18烷基多糖苷和其相應的硫酸化的多糖苷，以及C12-C18α-磺化脂肪酸酯。如果需要，常規(guī)的非離子和兩性表面活性劑例如包括所謂窄峰烷基乙氧基化物的C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)和C6-C12烷基酚烷氧基化物(尤其是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基化物)，C12-C18甜菜堿和磺基甜菜堿(“sultaine”)，C10-C18氧化胺等也可以包括在整個組合物中。也可以使用C10-C18N-烷基多羥基脂肪酸酰胺。一般的例子包括C12-C18N-甲基葡萄糖酰胺。見WO9206154。其它的糖衍生的表面活性劑包括N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺，例如C10-C18N-(3-甲氧基丙基)葡萄糖酰胺。N-丙基至N-己基C12-C18葡糖酰胺可用于低發(fā)泡。也可以使用C10-C20的常規(guī)皂類。如果需要高起泡性，可以使用支鏈的C10-C16皂。陰離子和非離子表面活性劑的混合物是特別有用的。其它常規(guī)有用的表面活性劑列于標準教科書中。
干的洗滌劑材料本發(fā)明方法的干的洗滌劑原料優(yōu)選含有助洗劑和其它的標準洗滌劑組分例如碳酸鈉，尤其是當使用表面活性劑的液體酸前體時，需要它在本發(fā)明方法的第一個步驟中作為中和劑。因此，優(yōu)選的干的洗滌劑原料包括碳酸鈉和磷酸鹽或硅鋁酸鹽助洗劑(它被稱為硅鋁酸鹽離子交換材料)。優(yōu)選的助洗劑選自硅鋁酸鹽，結晶層狀硅酸鹽，磷酸鹽，碳酸鹽，和其混合物。優(yōu)選的磷酸鹽助洗劑包括三聚磷酸鈉，焦磷酸四鈉，和其混合物。無機磷酸鹽助洗劑的其它的具體例子是鈉和鉀的三聚磷酸鹽，焦磷酸鹽，聚合度為約6-21的聚合的偏磷酸鹽，和正磷酸鹽。聚膦酸鹽助洗劑的例子是亞乙基二膦酸的鈉和鉀鹽、乙烷1-羥基-1，1-二膦酸的鈉和鉀鹽乙烷1，1，2-三膦酸的鈉和鉀鹽。其它的磷助洗劑化合物公開于美國專利3159581、3213030、3422021、3422137、3400176和3400148中，這些文獻在本文中引作參考。
本文中用作洗滌劑助洗劑的硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選具有高的鈣離子交換能力和高的交換速率。不打算用理論限制，據(jù)信這樣的高鈣離子交換速率和能力是幾個相互有關因素的函數(shù)，其由制備該硅鋁酸鹽離子交換材料的方法得出。在這方面，本文中使用的硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選是按照Corkill等的US4605509(Procter &Gamble)制備的，該文獻公開的內容在本文中引作參考。
該硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選是“鈉”形式，因為該硅鋁酸鹽的鉀和氫形式不能顯示出象由鈉形式提供的那樣高的交換速率和能力。另外，該硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選是過干燥形式的以便有助于生產(chǎn)本文中所述的脆的洗滌劑附聚物。本文中使用的該硅鋁酸鹽離子交換材料具有使其作為洗滌劑助洗劑最佳效率的顆粒粒徑。本文中使用的術語“顆粒粒徑”表示給定的硅鋁酸鹽離子交換材料的平均顆粒粒徑，它是通過常規(guī)的分析技術例如顯微測定和掃描電鏡(SEM)測定的。該硅鋁酸鹽的優(yōu)選的顆粒粒徑是約0.1-10微米，更優(yōu)選約0.5-9微米。最優(yōu)選地，該顆粒粒徑是約1-8微米。
該硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選具有下式Naz[(AlO2)z(SiO2)y]·xH2O其中z和y是至少為6的整數(shù)，z與y的摩爾比是約1-5，和x是約10-264。更優(yōu)選地，該硅鋁酸鹽具有下式Na12[(AlO2)12(SiO2)12]·xH2O其中x是20-30，優(yōu)選是約27。這些優(yōu)選的硅鋁酸鹽可以以例如名稱沸石A，沸石B和沸石X購得。另外，適用于本文中的天然存在的或合成得到的硅鋁酸鹽離子交換材料可以按照在Krummel等的US3985669中所述的來制備，該文獻公開的內容在本文中引作參考。
本文中使用的硅鋁酸鹽的特征還在于其離子交換能力，它至少是約200mg當量的CaCO3硬度/克(按無水基料計算)，并且它優(yōu)選在約300-352mg當量的CaCO3硬度/克。另外，該硅鋁酸鹽離子交換材料的特征還在于其鈣離子交換速率，它至少是約2格令Ca++/加侖/分鐘/-克/加侖，更優(yōu)選在約2-6格令Ca++/加侖/分鐘/-克/加侖的范圍。
附加的洗滌劑組分在本發(fā)明方法中的干洗滌劑原料可以包括附加的洗滌劑組分和/或可以在本發(fā)明方法后來的步驟中將任何量的附加組分加入到洗滌劑組合物中。這些附加的組分包括其它的洗凈助洗劑，漂白劑，漂白活化劑，泡沫促進劑或抑泡劑，防銹劑和抗腐蝕劑，污垢懸浮劑，污垢解脫劑，殺菌劑，pH調節(jié)劑，非助洗劑堿源，螯合劑，綠土，酶，酶穩(wěn)定劑和香料。見1976年2月3日頒布的Baskerville，Jr.等的US3936537，該文獻在本文中引作參考。
其它的助洗劑通常可以選自各種硼酸鹽，多羥基磺酸鹽，聚乙酸鹽，羧酸鹽，檸檬酸鹽，酒石酸單和二琥珀酸鹽，和其混合物。優(yōu)選的是上述酸的堿金屬鹽尤其是鈉鹽。與無定型的硅酸鈉相比，結晶層狀硅酸鈉顯示出明顯提高的鈣和鎂離子交換能力。另外，層狀硅酸鈉交換鎂離子能力比交換鈣離子強，這是保證從洗滌水中除去基本上所有“硬度”所必需的特點。然而，這些結晶層狀硅酸鈉通常比無定型硅酸鹽以及其它助洗劑更貴。因此，為了提供經(jīng)濟可行的洗衣洗滌劑，必須審慎地確定結晶層狀硅酸鈉的比例。
適用于本文中的結晶層狀硅酸鈉優(yōu)選具有下式NaMSixO2x+1·yH2O其中M是鈉或氫，x是約1.9-4，和y是約0-20。更優(yōu)選地，該結晶層狀硅酸鈉具有下式NaMSi2O5.yH2O其中M是鈉或氫，和y是約0-20。在Cotkill等的US4605509中討論了這些和其它的結晶層狀硅酸鈉，該文獻在前面引入本文作為參考。
非磷無機助洗劑的例子是四硼酸鹽十水合物和SiO2與堿金屬氧化物的重量比為約0.5-4.0，優(yōu)選約1.0-2.4的硅酸鹽。在本文中有用的水溶性的非磷有機助洗劑包括各種堿金屬、銨和取代銨的聚乙酸鹽，羧酸鹽，多羧酸鹽和多羥基磺酸鹽。聚乙酸鹽和多羧酸鹽助洗劑的例子是乙二胺四乙酸，次氮基三醋酸，氧聯(lián)二琥珀酸，苯六甲酸，苯多羧酸和檸檬酸的鈉、鉀、鋰、銨和取代銨鹽。
聚合的多羧酸鹽助洗劑描述于1967年3月7日頒布的Diehl的US3308067，該文獻公開的內容在本文中引作參考。這樣的材料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。如下文所述，某些這些材料作為水溶性陰離子聚合物是有用的，但只有當在與非皂陰離子表面活性劑的緊密混合物中時才行。
用于本文中的其它合適的多羧酸鹽描述于1979年3月13日頒布的Crutchfield等的US4144226和1979年3月27日頒布的Crutchfield等的US4246495中，這2篇文獻在本文中引作參考。通過在聚合條件下將二羥乙酸的酯和聚合引發(fā)劑放在一起可以制備這些聚縮醛羧酸鹽。然后將得到的聚縮醛羧酸酯連接到化學穩(wěn)定的端基上以便穩(wěn)定該聚縮醛羧酸酯防止在堿性溶液中解聚可轉變成相應的鹽，并將其加入到洗滌劑組合物中。特別優(yōu)選的多羧酸鹽助洗劑是醚羧酸鹽助洗劑組合物，包括描述于1987年5月5日頒布的Bush等的US4663071中描述的酒石酸單琥珀酸鹽和酒石酸二琥珀酸鹽的組合，該文獻的公開內容在本文中引作參考。
漂白劑和活化劑描述于1983年11月1日頒布的Chung等的US4412934和1984年11月20日頒布的Hartman的US4483781中，這2篇文獻在本文中引作參考。螯合劑也描述于Bush等的US4663071的17欄54行-18欄68行中，其在本文中引作參考。泡沫調節(jié)劑也是任選的組分并且描述于1976年1月20日頒布的Bartoletta等的US3933672和1979年1月23日頒布的Gault等的US4136045中，這2篇文獻在本文中引作參考。
用于本文中的合適的綠土描述于1988年8月9日頒布的Tucker等的US4762645的6欄3行-7欄24行中，該文獻在本文中引作參考。用于本文中的合適的附加的洗凈助洗劑是在Baskerville的專利的13欄54行-16欄16行和在1987年5月5日頒布的Bush等的US4663071中列舉的那些，這2篇文獻在本文中引作參考。
為了使本發(fā)明更容易理解，參考下面實施例，這些實施例僅是用來說明的而不是用來限制范圍的。
實施例這一實施例說明了本方法發(fā)明，其中制備了低密度的附聚的洗滌劑組合物。將粉末即碳酸鈉(中間粒徑為15微米)和中間粒徑為25微米的三聚磷酸鈉(“STPP”)的混合物裝料到Lodige CB 30高速混合機中。烷基苯磺酸鈉表面活性劑的液體酸前體(C12H25-C6H4-SO3-H或如下文中指出的“HLAS”)和70％活性組分的含水C10-18烷基乙氧基化的硫酸鹽表面活性劑(EO＝3，“AES”)膏體也輸送進該LodigeCB 30高速混合機中，其中先加入HLAS。在1600rpm下運轉該混合機，和在該Lodige CB 30高速混合機中平均停留時間約5秒鐘之后該碳酸鈉，STPP，HLAS和AES形成中間粒徑為約110微米的附聚物。然后將該附聚物送料進Schugi(Model # FX160)高速混合機中，該混合機在2800rpm下運轉，其平均停留時間為約2秒鐘。在這一步驟中將HLAS粘合劑輸送進Schugi(Model # FX160)高速混合機中，這導致形成中間粒徑為約180微米的復合附聚物。之后，使該復合附聚物通過4區(qū)流化床干燥器，該干燥器在空氣溫度為約125℃下和噴嘴距流化床第1和第4區(qū)中分配板的高度為40cm的條件下操作。硅酸鈉的噴霧流量為0.046kg/cm2/h，流化床高度是10cm，流化空氣的流量是0.6kg/m2/s。在下面指出的量和粒徑時，還將細粉加入到該Lodige CB30混合機中。在流化床干燥器的第1和第4區(qū)中，將液體硅酸鈉送進該流化床干燥器中結果形成密度約485g/l和中間粒徑約360微米的最終洗滌劑附聚物。令人意想不到的是，該最終附聚物具有極好的物理性質，因為由其優(yōu)異的結塊強度等級所顯示出的，它們是自由流動的。
在下面表I中給出了該附聚物的組成。
表I(％重量)組分 ILAS(Na)15.8AES(EO＝3) 4.7碳酸鈉 48.0STPP 22.7硅酸鈉 5.5水 3.3100.0該附聚物包括約14％的細粉(低于150微米)，它是從流化床循環(huán)Lodige CB 30中的，這提高了用該方法制備附聚物的生產(chǎn)率。
這樣已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明，顯然對本領域技術人員來說可以在不脫離本發(fā)明的范圍內進行各種變動，并且本發(fā)明不限于說明書中所描述的內容。
權利要求
1.一種制備低密度洗滌劑組合物的方法，其特征在于下面步驟(a)將洗滌劑表面活性劑膏體或其前體和干的洗滌劑原料在第1高速混合機中附聚從而得到附聚物；(b)在第2高速混合機中混合該附聚物從而得到復合的(built-up)附聚物；和(c)將所述復合的附聚物送料進流化床干燥器，在流化床干燥器中通過距所述流化床干燥器分配板高度為25-60cm的噴嘴噴霧粘合劑致使該復合的附聚物干燥并附聚從而形成密度為300-550g/l的所述的低洗滌劑附聚物。
2.權利要求1的方法，其中所述的粘合劑是硅酸鈉。
3.權利要求1的方法，其中所述的粘合劑的噴霧流量為0.02-0.06kg/cm2/h。
4.權利要求1的方法，其中所述的流化床干燥器的空氣進口溫度是110-130℃。
5.權利要求1的方法，其中所述的粘合劑具有20-100微米的液滴中間直徑。
6.權利要求1的方法，其中所述的流化床干燥器中流化的空氣流量是0.6-0.8kg/m2/s。
7.權利要求1的方法，其中所述的步驟(a)包括附聚C11-18直鏈烷基苯磺酸鹽表面活性劑的液體酸前體和C10-18烷基乙氧基化硫酸鹽表面活性劑。
8.權利要求1的方法，其中在所述流化床干燥器的進口和出口處加入所述的粘合劑。
9.權利要求1的方法，其中所述的噴嘴高度是35-45cm。
10.一種制備低密度洗滌劑組合物的方法，其特征在于下面步驟(a)將洗滌劑表面活性劑膏體或其前體和干的洗滌劑原料在第1高速混合機中附聚從而得到附聚物；(b)在第2高速混合機中混合該附聚物從而得到復合的附聚物；和(c)將所述復合的附聚物送料進流化床干燥器，在流化床干燥器中通過距所述流化床干燥器分配板高度為40-60cm的噴嘴噴霧硅酸鈉致使該復合的附聚物干燥并附聚從而形成密度為300～550g/l的所述的低洗滌劑附聚物。
全文摘要
提供了一種制備密度為約300—550g/l的低密度洗滌劑附聚物的方法。該方法包括下面步驟:(a)將洗滌劑表面活性劑膏體或其前體和干的洗滌劑原料在第1高速混合機中附聚從而得到附聚物;(b)在第2高速混合機中混合該附聚物從而得到復合的附聚物;和(c)將復合的附聚物送料進流化床干燥器,在流化床干燥器中通過距流化床干燥器分配板高度為約25—60cm的噴嘴噴霧粘合劑致使該復合的附聚物干燥并附聚從而形成所需要的低洗滌劑附聚物。
文檔編號C11D11/00GK1269824SQ98808951
公開日2000年10月11日 申請日期1998年7月8日 優(yōu)先權日1997年7月14日
發(fā)明者A·D·比爾 申請人:普羅格特-甘布爾公司