專(zhuān)利名稱(chēng):洗滌劑組合物片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于洗滌織物的片狀的洗滌劑組合物。
片狀的洗滌劑組合物已描述在例如GB911204(Unilever)、US3953350(Kao)、JP60-015500A(Lion)和EP-A-711827(Unilever)中并在西班牙商售。片洗滌劑比粉狀產(chǎn)品有幾處優(yōu)點(diǎn)它們不需要計(jì)量,因此更容易控制和分配到洗滌衣物上,和它們是更致密的,因此便于更經(jīng)濟(jì)的存放。
這種片通常由壓制或壓縮一定量的顆粒狀洗滌劑組合物來(lái)制備。最好洗滌劑片在使用前的干燥時(shí)應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,而當(dāng)加入洗滌水中時(shí)能快速崩解和分散/溶解?,F(xiàn)沒(méi)有證實(shí)能同時(shí)簡(jiǎn)單地獲得這兩方面性質(zhì)。當(dāng)壓制片時(shí),由于使用較大的壓力,所以片的密度和強(qiáng)度增加,但當(dāng)片與洗滌水開(kāi)始接觸時(shí),崩解/溶解的速度就下降。
在大約1960-1970期間,有關(guān)用于洗滌織物的片的研究相當(dāng)活躍。主要的洗滌劑廠家發(fā)表了許多專(zhuān)利。洗滌劑片在USA和一些歐洲國(guó)家被商售。
然而,盡管洗滌劑片有明顯的優(yōu)點(diǎn)并成為已知的洗碗機(jī)組合物產(chǎn)品形式,其特征在于有低量的有機(jī)表面活性劑,但洗滌劑片幾乎從所有國(guó)家(西班牙是一個(gè)明顯的例外)的市場(chǎng)上消失。
US3018267(Procter&Gamble)教導(dǎo)了當(dāng)將組合物壓制成片時(shí),所施加的力,即壓力,應(yīng)當(dāng)受到限制,另外洗滌劑片制得太長(zhǎng)則難以溶解。
在該文獻(xiàn)的實(shí)施例中使用的壓力是180-300psi(大約1.2-2.1MPa)。該文獻(xiàn)的另一處建議壓力不應(yīng)超過(guò)350psi(大約2.5MPa),以避免較高壓力造成的慢崩解。
已提出了許多建議來(lái)改善相沖突的迫切需要之間的折衷方案,但仍希望改善片的強(qiáng)度,而不損失崩解速度,反之亦然。一些文獻(xiàn)提出了表面處理或涂覆表面以增加片的強(qiáng)度。例如US3451928(Colgate)敘述了相對(duì)于溶解速度的強(qiáng)度問(wèn)題仍未解決,并建議噴水處理,然后快速加熱。
US3324038(Procter)提出了含尿素的涂層的應(yīng)用。
已知包括一些材料,其作用是當(dāng)洗滌劑片放入洗滌水中時(shí)增強(qiáng)片的崩解。商售的一些洗滌劑片為此目的摻入了尿素。尿素具有非常高的水中溶解性,在20℃的每100ml水中溶解超過(guò)100gm。EP-A-711827教導(dǎo)了為同樣目的使用檸檬酸鈉。
洗滌劑組合物,包括片組合物,通常含有陰離子和非離子有機(jī)表面活性劑的混合物。當(dāng)洗滌織物時(shí),為了組合物的性能,通常最好包括兩種這些類(lèi)型的表面活性劑。
我們現(xiàn)發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用某些組分和片組合物的配方范圍,可以使用略高于通常在現(xiàn)有建議中所述的壓力來(lái)壓制片,并得到強(qiáng)度改善的片,其能令人滿意地快速崩解和溶解。
同時(shí),可以摻入希望提供良好洗滌性能的物質(zhì),可以配制洗滌劑片的組分,以便在片的生產(chǎn)過(guò)程中,能滿意地對(duì)它們進(jìn)行控制。
廣義上講,本發(fā)明提供了一種制備洗滌劑片的方法,其包括將(ⅰ)含有非皂有機(jī)表面活性劑和其他物質(zhì)的顆粒與(ⅱ)除皂或有機(jī)表面活性劑外的物質(zhì)進(jìn)行混合,該物質(zhì)在20℃下在水中的溶解度至少為10gm/升,然后使用3.0-35MPa范圍的施加壓力將混合物壓制成片或片的一個(gè)區(qū)域。
第二方面,本發(fā)明提供了由這種方法得到的片。
顆粒(ⅰ)可占混合物的25%-85%,但優(yōu)選占混合物的30%-65%重量,在本發(fā)明的某些形式中,其占混合物的41%至53%,56%或60%重量。
在本發(fā)明中,我們發(fā)現(xiàn)最好在顆粒(ⅰ)中摻入大部分(但不是全部)表面活性劑,顆粒(ⅰ)構(gòu)成片的大部分,但不意味著是片的全部組成。在這些顆粒中的有機(jī)表面活性劑最好占大部分,但又不意味著占它們重量的全部。優(yōu)選該顆粒還含有洗滌助洗劑。
第二,最好表面活性劑是非皂陰離子和非離子洗滌劑表面活性劑的混合物(優(yōu)選摻有皂),其中這兩種表面活性劑存在較大的量,但陰離子表面活性劑是主要的。
在本發(fā)明的某些形式中,所述混合物含有30%-65%重量顆粒(ⅰ),該顆粒含有占其重量25%-80%的水溶性或水不溶性洗滌助洗劑和占其重量20%-50%的非皂有機(jī)表面活性劑。該表面活性劑可以是陰離子和非離子表面活性劑,其比例為5∶1-1.5∶1。
我們發(fā)現(xiàn)對(duì)片強(qiáng)度的兩種不同度量與消費(fèi)者觀察到的性質(zhì)有關(guān)。引起破裂的力是強(qiáng)度的直接評(píng)價(jià)并說(shuō)明了當(dāng)由消費(fèi)者使用時(shí)在使用期間片的抗破裂性。在破裂前,所施加的能量(或機(jī)械功)是片變形的量度并與在運(yùn)輸期間片的抗破裂性有關(guān)。
有兩種性質(zhì)與消費(fèi)者對(duì)片的感覺(jué)有關(guān)消費(fèi)者希望片有足以使用的強(qiáng)度,使它們達(dá)到完整無(wú)缺,和在使用時(shí)能快速和完全崩解。
我們相信向富含表面活性劑的顆粒中濃集大部分或全部表面活性劑和使用大量的陰離子表面活性劑對(duì)提供具有強(qiáng)度和彈性?xún)煞N性質(zhì)的片是有利的,同時(shí)允許片組合物的其余部分含有大量的有助于片在使用時(shí)崩解的水溶性物質(zhì)。
在富含表面活性劑顆粒外部分的組合物中,不必要包括作為粘合劑材料的表面活性劑。在組合物的該部分中不包括粘合劑對(duì)避免干擾此部分組合物的瞬時(shí)溶解是有利的。
所以,優(yōu)選非皂陰離子表面活性劑在顆粒(ⅰ)中的重量至少是在其中的非離子表面活性劑重量的1.7倍。更優(yōu)選,陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的重量比在2∶1-5∶1范圍,更優(yōu)選2∶1-4∶1。優(yōu)選在片或區(qū)域中的這些顆粒含有至少80%重量,更好是至少90%或甚至95%總有機(jī)表面活性劑(包括任何皂)。
混合物中含有的物質(zhì)(ⅱ)是在富含表面活性劑顆粒的外部,優(yōu)選包括占所述混合物重量15%-40%(更好是16%-35%)的選自以下的一種或多種物質(zhì)·水溶性超過(guò)50克每100克水的化合物;·三聚磷酸鈉,其含有占其自身重量至少50%的相Ⅰ無(wú)水形式,和優(yōu)選是部分水合的形式,以便含有的水合水的量是三聚磷酸鈉重量的至少1%;·其混合物。
高度優(yōu)選在組合物中存在的在富含表面活性劑顆粒(ⅰ)外部的水溶性物質(zhì)(ⅱ)是作為顆粒存在,其基本上不含表面活性劑,即含有不超過(guò)其自身重量5%的有機(jī)表面活性劑。
在本發(fā)明的某些優(yōu)選形式中,所述混合物含有(ⅰ)35%-60%重量(可能是41%-53%、56%或60%重量)的顆粒(ⅰ),其含有非皂陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和水溶性或水不溶性洗滌助洗劑,(ⅱ)15%-40%重量(可以是16%或17%至35%重量)顆粒(ⅱ)形式的物質(zhì),其基本上不含表面活性劑,即含有占其自身重量至少95%的水溶性物質(zhì),但含有不超過(guò)其自身重量5%的有機(jī)表面活性劑,和(ⅲ)0%-50%重量其他的顆粒組分,其中第一種所述顆粒(ⅰ)含有占其自身重量至少20%,優(yōu)選至少24%非皂表面活性劑,和其中的陰離子表面活性劑的重量是其中的非離子表面活性劑重量的1.5-5倍。
顆粒(ⅰ)例如可參照下述的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)定義。在本發(fā)明的這些形式中,顆粒(ⅰ)含有非皂陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑,優(yōu)選皂和其他水溶性組分,其中顆粒(ⅰ)含有至少20%重量總陰離子和非離子表面活性劑,由相同比例的所述非皂陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和任何皂與15%重量水分構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)片具有按本文定義的至少為0.04MPa的斷裂強(qiáng)度和按本文定義的不超過(guò)10MPa,優(yōu)選不超過(guò)8MPa的模量。
另一方面,本發(fā)明提供了使用以前定義的方法來(lái)提供片強(qiáng)度和彈性相對(duì)崩解速度的改善。
在本發(fā)明的某些形式中,顆粒(ⅰ)和物質(zhì)(ⅱ)的混合物(至少)占片的表層,壓制步驟是使用壓型機(jī)進(jìn)行,該壓型機(jī)帶有由多個(gè)模件構(gòu)成的模具,其中一些模件是相對(duì)可移動(dòng)的,至少一個(gè)模件具有接觸混合物表面上的彈性層。
優(yōu)選這種層的厚度為至少0.3mm,更好是0.5mm,甚至更好是超過(guò)1mm。
我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用具有這樣彈性層的模件,經(jīng)浸泡增加了水向片的滲入,由此加速了片在使用時(shí)的崩解/溶解。
如上所述,所施加的引起壓制成片的壓力為3-35MPa。理想地,特別是當(dāng)模件帶有彈性層時(shí),壓力至少為4.0或4.5MPa。通常適合的范圍是高至18、20或25MPa,該范圍可以更窄,例如高至12或15Mpa。
本發(fā)明的片可以是均質(zhì)或非均質(zhì)的。在本說(shuō)明書(shū)中,術(shù)語(yǔ)“均質(zhì)”意思是通過(guò)壓制單一的顆粒組合物制備的片,但不是暗指所有組合物顆粒必然具有相同的組成。術(shù)語(yǔ)“非均質(zhì)”意思是由多個(gè)不連續(xù)區(qū)域例如夾層、嵌入層或涂層構(gòu)成的片,每個(gè)區(qū)域由壓制顆粒組合物產(chǎn)生。在根據(jù)本發(fā)明的非均質(zhì)片中,片的每個(gè)不連續(xù)區(qū)域優(yōu)選具有至少5gm質(zhì)量。
在非均質(zhì)片中,至少一個(gè)和可能多個(gè)不連續(xù)區(qū)域含有根據(jù)本發(fā)明的混合的陰離子和非離子表面活性劑和洗滌助洗劑。附圖參照附圖,通過(guò)實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方案和制備片的設(shè)備和實(shí)驗(yàn),其中
圖1是單純壓片機(jī)的垂直橫截面,說(shuō)明了它的一般排布;圖2是帶有替換的彈性嵌入件的部分沖模的橫截面示意圖;圖3是沒(méi)有嵌入件的放大的詳細(xì)圖;圖4是沖模的正面圖;圖5是部分片的橫截面放大圖;圖6是不同沖模的正面圖;圖7說(shuō)明了測(cè)定水吸入的實(shí)驗(yàn)方法,圖8說(shuō)明了與測(cè)試物質(zhì)的機(jī)器壓板首先接觸時(shí)的圓柱形片,圖9說(shuō)明了在破壞點(diǎn)處的片,和圖10用圖解說(shuō)明了在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的圖形。
材料和其他特征現(xiàn)更詳細(xì)地討論可用于本發(fā)明片中的物質(zhì)。陰離子表面活性劑化合物合成的(即非皂)陰離子表面活性劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。該陰離子表面活性劑可完全或主要包括下式的直鏈烷基苯磺酸鹽 其中R是8-15個(gè)碳原子的直鏈烷基,M+是增溶陽(yáng)離子,特別是鈉。
具有下式的伯烷基硫酸鹽ROSO3-M+其中R是8-18個(gè)碳原子,特別是10-14個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基鏈,M+是增溶性的陽(yáng)離子,它們也是商業(yè)上有效的陰離子表面活性劑并可用于本發(fā)明中。
通常,上式的這種直鏈烷基苯磺酸鹽或伯烷基硫酸鹽或其混合物是理想的非皂陰離子表面活性劑,并可占組合物中任何陰離子非皂表面活性劑的75%-100%重量。
其他非皂陰離子表面活性劑的實(shí)例包括烯烴磺酸鹽;烷基磺酸鹽;二烷基磺基琥珀酸鹽和脂肪酸酯磺酸鹽。
除了所需的非皂陰離子表面活性劑外,還可包括一種或多種脂肪酸皂。實(shí)例是由椰子油、牛油、向日葵或硬化菜子油得到的脂肪酸衍生的鈉皂。它們的制備可通過(guò)將脂肪酸和堿例如碳酸鈉加入料漿中,進(jìn)行噴霧干燥形成富含表面活性劑的基本顆粒。非離子表面活性劑化合物非離子表面活性劑化合物特別是包括具有疏水基和活性氫原子的化合物例如脂族醇、酸、酰胺或烷基酚與氧化烯,特別是環(huán)氧乙烷的反應(yīng)產(chǎn)物。
具體的非離子表面活性劑化合物是烷基(C8-22)酚環(huán)氧乙烷縮合物,直鏈或支鏈脂族C8-20伯或仲醇與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物,和由環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷和乙二胺的反應(yīng)產(chǎn)物縮合制備的產(chǎn)物。
特別優(yōu)選的是伯和仲醇乙氧基化物,特別是每摩爾醇被平均3-20摩爾環(huán)氧乙烷乙氧基化的C9-11和C12-15伯和仲醇。洗滌助洗劑被壓制形成片或片區(qū)域的混合物優(yōu)選包括水溶性或水不溶性洗滌助洗劑。
水溶性含磷的無(wú)機(jī)洗滌助洗劑包括堿金屬正磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽和聚磷酸鹽。無(wú)機(jī)磷酸鹽助洗劑的具體實(shí)例包括三聚磷酸鈉和鉀、正磷酸鈉和鉀和六偏磷酸鈉和鉀。
堿金屬硅鋁酸鹽強(qiáng)有利地作為用于洗滌織物的環(huán)境可接受的水不溶性助洗劑。堿金屬(優(yōu)選鈉)硅鋁酸鹽可以是結(jié)晶或無(wú)定形或其混合物,其具有通式0.8-1.5Na2O.Al2O3.0.8-6SiO2.xH2O這些物質(zhì)含有一些結(jié)合水(表示為“xH2O”),并要求具有鈣離子交換容量至少為50mgCaO/g。優(yōu)選的硅鋁酸鈉含有1.5-3.5SiO2單元(在上式中)。該無(wú)定形和結(jié)晶兩種物質(zhì)可容易地通過(guò)硅酸鈉和鋁酸鈉之間的反應(yīng)來(lái)制備,如在文獻(xiàn)中詳細(xì)描述的。
適合的結(jié)晶硅鋁酸鈉離子交換洗滌助洗劑被描述在例如GB1429143(Procter&Gamble)中。這類(lèi)優(yōu)選的硅鋁酸鈉是公知的可商購(gòu)的沸石A和X,在EP384070(Unilever)中描述和要求保護(hù)的新沸石P,其還稱(chēng)為沸石MAP,和其混合物。沸石MAP可從Crosfields以它們注冊(cè)的沸石A24購(gòu)得。
可以想象,水不溶性洗滌助洗劑可為如US4664839中描述的層狀硅酸鈉。NaSKS-6是由Hoechst銷(xiāo)售的結(jié)晶層狀硅酸鹽的商標(biāo)(通常縮寫(xiě)為“SKS-6”)。NaSKS-6具有層狀硅酸鹽的δ-Na2SiO5形態(tài)學(xué)形式。它可用例如DE-A-3417649和DE-A-3742043中描述的方法來(lái)制備??墒褂玫钠渌@種層狀硅酸鹽具有通式NaMSixO2x+1·yH2O,其中M是鈉或氫,x是1.9-4的數(shù)值,優(yōu)選2,y是0-20,優(yōu)選0。
顆粒(ⅰ)可含有水溶性和水不溶性?xún)煞N洗滌助洗劑。
非磷的水溶性助洗劑可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)形式??纱嬖诘臒o(wú)機(jī)助洗劑包括堿金屬(通常鈉)碳酸鹽;而有機(jī)助洗劑包括多羧酸鹽聚合物,例如聚丙烯酸鹽和丙烯酸/馬來(lái)酸的共聚物、單體多羧酸鹽例如檸檬酸鹽、葡糖酸鹽、氧二琥珀酸鹽、甘油單、二和三琥珀酸鹽、羧甲氧基琥珀酸鹽、羧甲氧基丙二酸鹽、二吡啶甲酸鹽和羥乙基亞氨基二乙酸鹽。
本發(fā)明片組合物優(yōu)選包括多羧酸鹽聚合物,更特別是聚丙烯酸鹽和丙烯酸/馬來(lái)酸的共聚物,其可作為助洗劑并還可抑制由洗滌水溶液中向織物上的不希望的沉積。比例通常,根據(jù)本發(fā)明制備的片或片區(qū)域含有總共2%或5%至40%或50%重量非皂表面活性劑,和5%或10%重量至60%或80%重量洗滌助洗劑。
在本發(fā)明片或片區(qū)域中的非皂陰離子表面活性劑的濃度一般為非離子表面活性劑濃度的至少1.5倍。優(yōu)選為片或片區(qū)域的3%重量至30%或40%重量。非離子表面活性劑的濃度優(yōu)選為片或片區(qū)域的2%-15%重量。
在本發(fā)明片或片區(qū)域中的皂量?jī)?yōu)選為片或片區(qū)域的0.1%或0.2%至1%或2%重量。不太優(yōu)選過(guò)高的比例例如高至4%。
當(dāng)片是非均質(zhì)時(shí),這些百分?jǐn)?shù)范圍可適用于片的總體組合物,以及片的至少一個(gè)區(qū)域。
在本發(fā)明的某些形式中,將陰離子非皂表面活性劑、非離子表面活性劑、水溶性洗滌助洗劑和其他材料,可包括皂,配制到顆粒(ⅰ)中,使得非皂表面活性劑占這些顆粒重量的20%-50%。優(yōu)選非皂表面活性劑占這些顆粒的至少24%重量,更優(yōu)選至少28%。當(dāng)存在皂時(shí),最好其占這些顆粒重量的0.2%-2%,可能的話,高至3%或4%,和在這些顆粒中,非離子洗滌劑與皂的重量比優(yōu)選為5∶1,更好是10∶1-30∶1。
這種顆??赏ㄟ^(guò)噴霧干燥或造粒工藝來(lái)制備。優(yōu)選,它們含有水溶性洗滌助洗劑,其量為這些顆粒(ⅰ)重量的30%-80%,更好是這些顆粒重量的30%或40%至60%。促進(jìn)崩解的材料(ⅱ)除了所需含有表面活性劑和助洗劑的顆粒外,本發(fā)明片或片區(qū)域還含有起促進(jìn)崩解作用的水溶性材料(ⅱ)。優(yōu)選其是作為顆粒提供,基本上不含有機(jī)表面活性劑。
一種優(yōu)選的可能是促進(jìn)崩解的所述顆粒是含有三聚磷酸鈉的顆粒,其中超過(guò)50%(按顆粒的重量計(jì))是無(wú)水相Ⅰ形式。
三聚磷酸鈉是洗滌劑組合物中非常公知的螯合助洗劑。其以水合形式和兩種結(jié)晶無(wú)水形式存在。這些是通常的結(jié)晶無(wú)水形式,稱(chēng)為相Ⅱ(其是低溫形式)和相Ⅰ(其在高溫下穩(wěn)定)。在高于轉(zhuǎn)變溫度下加熱時(shí),即約420℃,相Ⅱ向相Ⅰ的轉(zhuǎn)化進(jìn)行得相當(dāng)快速,而逆向的反應(yīng)慢。因此,相Ⅰ三聚磷酸鈉在室溫下是相對(duì)穩(wěn)定的。
在低于420℃通過(guò)噴霧干燥制備含有高比例相Ⅰ形式的三聚磷酸鈉顆粒的方法描述在US-A-4536377中。
含有該相Ⅰ形式的顆粒通常含有占顆粒中的三聚磷酸鈉重量至少55%的相Ⅰ形式三聚磷酸鈉。其他形式的三聚磷酸鈉通常存在較少的量。其他鹽可包括在顆粒中,但不是優(yōu)選的。另外優(yōu)選的是三聚磷酸鈉是部分水合的形式。水合量應(yīng)當(dāng)占顆粒中三聚磷酸鈉重量的至少1%。其可在2.5%-4%范圍,或可以更高。
適合的材料是可商購(gòu)的。供應(yīng)商包括Rhone-Poulenc,F(xiàn)rance和Albright&Wilson,UK.已發(fā)現(xiàn)從Rhone-Poulenc購(gòu)得的“Rhodiaphos HPA3.5”是特別適合的。這種等級(jí)的三聚磷酸鈉的特征是其在標(biāo)準(zhǔn)的Olten實(shí)驗(yàn)中水合得非???。我們發(fā)現(xiàn),其水合同無(wú)水三聚磷酸鈉一樣快,而當(dāng)在使用期間該物質(zhì)與水開(kāi)始接觸時(shí),預(yù)水合顯示是有利的,其避免了六水合物不希望的結(jié)晶。
可用于代替三聚磷酸鹽或使用與其的混合物的另一種可能是這些促進(jìn)崩解的顆粒含有占其自身重量至少50%,更好是至少80%的一種材料,該材料在20℃的去離子水中的溶解度為每100克水至少50克。
所述顆??商峁┑木哂羞@樣溶解度的材料量為片總體組合物或片區(qū)域的至少7%或12%重量。
在20℃下每100克水中至少50克的溶解度為特別高的溶解度被分類(lèi)為水溶性的許多物質(zhì)低于此溶解度。
可使用的一些高度水溶性的物質(zhì)被列在下文,它們的溶解度被表示為在20℃的100克水中,形成飽和溶液的固體克數(shù)物質(zhì)水溶性(g/100g)檸檬酸鈉二水合物 72碳酸鉀 112尿素 >100乙酸鈉,無(wú)水 119乙酸鈉三水合物 76硫酸鎂7H2O 71乙酸鉀 >200對(duì)比在20℃下的一些其他普通物質(zhì)的水溶性物質(zhì) 水溶性(g/100g)氯化鈉 36硫酸鈉十水合物 21.5無(wú)水碳酸鈉 8.0無(wú)水過(guò)碳酸鈉 12無(wú)水過(guò)硼酸鈉 3.7無(wú)水三聚磷酸鈉 15
優(yōu)選該高度水溶性的物質(zhì)作為基本上純形式的顆粒物質(zhì)(即每個(gè)這種顆粒含有超過(guò)95%重量的這種物質(zhì))摻入。然而,所述顆粒可含有與其他材料混合形式的具有這種溶解度的物質(zhì),條件是具有規(guī)定溶解度的物質(zhì)占這些顆粒的至少50%重量。其他組分根據(jù)本發(fā)明的洗滌劑片可含有漂白體系。其優(yōu)選包括一種或多種過(guò)氧漂白化合物,例如無(wú)機(jī)過(guò)酸鹽或有機(jī)過(guò)氧酸,其可以與活化劑結(jié)合使用以改善低洗滌溫度下的漂白作用。若存在一些過(guò)氧化合物,其量可能為片重量的10%-25%。
優(yōu)選的無(wú)機(jī)過(guò)酸鹽是過(guò)硼酸鈉一水合物和四水合物,和過(guò)碳酸鈉。漂白活化劑已廣泛公開(kāi)在現(xiàn)有技術(shù)中。優(yōu)選的實(shí)例包括過(guò)乙酸前體,例如四乙酰乙二胺(TAED),和過(guò)苯甲酸前體。公開(kāi)在US4751015和US4818426(Lever Brothers Company)中的季銨和磷鎓漂白活化劑也是有利的??墒褂玫牧硪活?lèi)漂白活化劑,但不是漂白劑前體,是公開(kāi)在EP-A-458397、EP-A-458398和EP-A-549272中的過(guò)渡金屬催化劑。漂白體系還可包括漂白穩(wěn)定劑(重金屬螯合劑)例如乙二胺四亞甲基膦酸鹽和二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽。
漂白活化劑通常的含量是片重量的1%-10%,在過(guò)渡金屬催化劑的情況下可能更低,可使用占片重量的0.1%或更多。
本發(fā)明洗滌劑片還可含有現(xiàn)有技術(shù)公知的一種洗滌酶,它們有降解各種污垢和污漬的能力并因此有助于它們的去除。適合的酶包括各種蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶和其混合物,其被指定從織物上去除各種各樣的污垢和污漬。洗滌酶通常以顆?;蛐∏蛐问绞褂茫芜x地帶有保護(hù)涂層,其量為片重量的約0.1%-3.0%。
本發(fā)明洗滌劑片還可含有熒光劑(熒光增白劑),例如從Ciba-GeigyAG,Basel,Switzerland購(gòu)得的Tinopal(商標(biāo))DMS或Tinopal CBS。TinopalDMS是4,4’-雙(2-嗎啉代-4-苯胺基-均-三嗪-6-基氨基)芪二磺酸鹽;和Tinopal CBS是2,2’-二(苯基-苯乙烯基)二磺酸鹽。
包括消泡物質(zhì)是有利的,特別是若洗滌劑片主要打算用于前裝式滾筒型自動(dòng)洗衣機(jī)時(shí)。顆粒狀的消泡物質(zhì)描述在EP266863A(Unilever)中。這種消泡劑顆粒一般包括硅氧烷油、礦脂、疏水二氧化硅和作為消泡活性物的磷酸烷基酯的混合物,它們被吸附到基于多孔的吸附性的水溶性碳酸鹽無(wú)機(jī)載體上。
還希望本發(fā)明洗滌劑片包括一定量的堿金屬硅酸鹽,特別是原、偏或二硅酸鈉。存在這種堿金屬硅酸鹽可有利地提供對(duì)洗衣機(jī)金屬部件抗腐蝕,除此之外提供了一些助洗作用。優(yōu)選富含表面活性劑的顆粒含有占該顆粒重量5%-15%的硅酸鹽。這改善了這些顆粒在制片之前的強(qiáng)度和易流動(dòng)性。
可任選地用于本發(fā)明洗滌織物的洗滌劑片中的其他組分包括抗再沉積劑例如羧甲基纖維素鈉、直鏈聚乙烯基吡咯烷酮和纖維素醚例如甲基纖維素和乙基羥乙基纖維素、織物柔軟劑;重金屬螯合劑例如EDTA;香料和著色劑或色粒。
這些各種其他的組分可存在于富含表面活性劑的顆粒中或在其外部的平衡組合物中。優(yōu)選在富含表面活性劑顆粒外部的平衡組合物中含有一些漂白劑。顆粒尺寸和分布優(yōu)選顆粒(ⅰ)和(ⅱ)的顆粒混合物在壓制之前具有平均粒度為200-2000μm,更優(yōu)選250-1400μm。若需要,小于180μm或200μm的細(xì)顆粒可在制片之前通過(guò)篩分除去,但我們觀察到這不總是必要。
而起始顆粒組合物可基本上具有任何堆密度,本發(fā)明特別涉及由壓制相對(duì)高堆密度的粉末制備的片,因?yàn)樗鼈冇斜憩F(xiàn)出崩解和分散問(wèn)題的很大傾向。這種片具有的優(yōu)點(diǎn)是與由低堆密度粉末得到的片相比,在給定計(jì)量的組合物下,可以更小的片存在。
因此起始顆粒組合物可適宜具有堆密度至少400g/升,優(yōu)選至少550g/升,或許至少600g/升。
如在EP340013A(Unilever)、EP352135A(Unilever)和EP425277A(Unilever)中描述和要求保護(hù)的通過(guò)在高速混合機(jī)/造粒機(jī)中造粒和密實(shí)制備的,或在EP367339A(Unilever)和EP390251A(Unilever)中描述和要求保護(hù)的通過(guò)連續(xù)造粒/密實(shí)工藝制備的高堆密度顆粒洗滌劑組合物固有地適用于本發(fā)明。制片制片必然伴有顆粒組合物的壓縮,所述顆粒組合物是顆粒(ⅰ)和(ⅱ)的混合物。已知各種制片機(jī)并可使用。通常其作用是模壓封閉在模子中的一定量的顆粒組合物。
制片可在不施加熱下進(jìn)行,以便在室溫或在高于室溫下進(jìn)行。為了在高于室溫下進(jìn)行制片,優(yōu)選將顆粒組合物提供到高溫下的制片機(jī)中,當(dāng)然這要給制片機(jī)提供熱,但也可用其他一些方法加熱設(shè)備。
若提供一些熱量,預(yù)計(jì)是按常規(guī)提供,例如將顆粒組合物通過(guò)不用任何微波能量的加熱爐。
若在模件即沖模上提供彈性層,其可以是從彈性料片上切割下的薄片例如圓片,并用粘合劑固定在沖模的表面??蓪⒁恍椥粤献鳛橥苛鲜┘拥?jīng)_模上,但作為制備大于0.5mm厚度層的方法不是優(yōu)選的。
根據(jù)本發(fā)明施加彈性層的模件通常是金屬,最通常是鋼材料??梢允褂闷渌麆傂圆牧侠缣沾?。
將彈性料層固定到剛性模子表面上的適合的粘合劑包括兩份環(huán)氧樹(shù)脂和一份腈基丙烯酸酯類(lèi)。兩份環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑由Ciba-Geigy Plastics,Duxford,英國(guó),以商標(biāo)“Araldite”銷(xiāo)售。
優(yōu)選,壓制步驟是使用具有一對(duì)沖模的壓型機(jī)進(jìn)行,所述的一對(duì)沖模彼此可相對(duì)或相反移動(dòng),至少一個(gè)沖模在接觸組合物的面上具有彈性表面層(該層優(yōu)選在其周邊具有厚度至少0.3mm),其中在其上具有彈性層的所述表面的周邊被剛性支圈包圍。
包圍彈性料的剛性支圈優(yōu)選是與沖模的主體成一整體的金屬支圈。該支圈保護(hù)了彈性料的邊緣,并延長(zhǎng)了沖模的工作壽命,因此降低了成本和減少了機(jī)器停機(jī)。
在彈性料片周?chē)膭傂灾ρb置服從交會(huì)的要求。剛性支圈,較好的是金屬,是接觸洗滌劑組合物的沖模面的一部分。因此有理由擔(dān)心組合物可能粘附該支圈。
若支圈是窄的,粘附面積就較小,但若彈性料具有結(jié)合到支圈上的足夠厚度,則將支圈制備得窄還降低了其機(jī)械強(qiáng)度,特別是若彈性料層在鄰近支圈的邊緣處有不同的厚度。
我們發(fā)現(xiàn),窄的支圈,但其寬足以在片中產(chǎn)生可見(jiàn)的壓印,就足以適用,即使當(dāng)在其邊緣包圍不同厚度的彈性料,也不會(huì)重新產(chǎn)生粘附問(wèn)題。
另外,支圈還可起保持彈性料片在沖模上可替換,使得沒(méi)必要塑?;蛘辰Y(jié)替換的彈性料,或使其在無(wú)支圈下與不足夠強(qiáng)的粘合劑粘結(jié)。
這大大促進(jìn)了彈性料層在沖模上的使用,因?yàn)閺椥粤峡芍苽涑汕度爰湃胫?nèi)。當(dāng)模壓片時(shí),彈性料將消耗,但消耗的彈性料可容易地被除去并當(dāng)需要時(shí)用新的嵌入件替代。彈性料嵌入件在其整個(gè)面積范圍內(nèi)優(yōu)選具有厚度至少0.3mm,更好至少0.5或1mm。為了有助于保持彈性料,支圈優(yōu)選是從下部切割。當(dāng)變換彈性料時(shí),容易替換消耗的彈性料產(chǎn)生了保持短時(shí)間停機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
沖??删哂袉我坏拿妫谄渖暇哂袕椥员砻鎸?,在沖模的邊緣由剛性支圈包圍。還可以想像可將彈性表面層再細(xì)分成多個(gè)相鄰表面,其結(jié)合邊被共用的支圈部分分開(kāi)。
本發(fā)明適用于用于洗滌織物的壓制的洗滌劑組合物片。它們通常含有至少5%重量有機(jī)表面活性劑與至少5%重量洗滌助洗劑。
另一方面,本發(fā)明提供了在壓型機(jī)的至少一個(gè)模件表面上的彈性層的用途,該彈性層優(yōu)選厚度大于0.5mm,所述壓型機(jī)是將顆粒洗滌劑組合物壓制成片狀,在壓制過(guò)程中,其表面接觸組合物,以便增強(qiáng)當(dāng)浸泡時(shí)水向片表面的滲入,進(jìn)一步特征還在于在其上具有彈性層的面被剛性的支圈包圍。
當(dāng)模壓片時(shí),剛性支圈在彈性料接觸的片表面的周?chē)纬闪藟河 S捎谟蓜傂灾δ旱慕Y(jié)果,該壓印比其包圍的表面滲透性差。然而,在無(wú)明顯有損于片的溶解/崩解下,這是可接受的,因?yàn)樵搲河〉谋砻娣e占片總表面積的比例小。
在壓制過(guò)程中,接觸顆粒(ⅰ)和(ⅱ)的混合物的支圈面最好具有寬度為至少0.5mm,優(yōu)選至少1.0mm,但不超過(guò)2.5mm。優(yōu)選該寬度不超過(guò)2.0mm。發(fā)現(xiàn)1.3-1.9mm范圍特別適合。
相應(yīng)地,在片表面的壓印寬度最好在0.5mm-2.5mm范圍,優(yōu)選1.0或1.3-1.9或2.0mm。
開(kāi)始與洗滌劑組合物接觸的沖模表面積可在750-4000mm2。一般,片可以是圓柱形,例如具有半徑16-35mm,則支圈和由其形成的壓印的半徑可為0.5-2.5mm。因此壓印可占據(jù)少于表面積(包括周?chē)膲河?的20%。
如附圖中的圖1示例說(shuō)明的,本發(fā)明可用常規(guī)的模壓機(jī)實(shí)施。該壓片機(jī)裝有管形套管10,其中在下部裝有沖桿12和在上部裝有沖桿14。這些沖桿還稱(chēng)為沖模。套管10通過(guò)下部的沖桿12限定了在其底部封閉的模腔。在使用中,將顆粒組合物通過(guò)一個(gè)在上表面20上滑動(dòng)的裝料靴形器18加入到此模腔中。
起初,裝料的靴形器向下部沖桿12之上的套管10內(nèi)的模腔16中提供顆粒組合物。
接著,裝料靴形器退回到圖1中所示的位置,上部的沖桿14向下壓到套管10內(nèi)的模腔中,由此將模腔中的顆粒組合物壓制成片形。然后,升起上部的沖桿,也升起下部的沖桿12以推出該片。
根據(jù)本發(fā)明,上部沖桿12和下部沖桿14均具有覆蓋其大部分表面的與洗滌劑組合物接觸的彈性層。
套管10也構(gòu)成了模子的一部分,其是由鋼材制成并且不與彈性料成表面。沖桿12、14與該套管成滑動(dòng)接觸,所以在模子中壓制成片。
如圖2和3所示,每個(gè)沖桿12、14在其周邊具有由支圈30包圍的并與之成為一整體的平滑端面28。
最好參見(jiàn)圖3,支圈30是在其內(nèi)面32處從下切割。彈性料是一個(gè)預(yù)制的厚度約2mm的嵌入件36。這里顯示的是薄層,但其可制備成在其周邊比中心厚,以制成略成半球形表面的片。如圖2所示,這種嵌入件可以預(yù)安裝到支圈30內(nèi)的空間中,以便通過(guò)從下切割的支圈30,在無(wú)粘合劑下,其附著在表面28上并被保持。嵌入件36的邊緣緊緊靠近支圈30的面32。
使用這種沖模在模壓片過(guò)程中,彈性料嵌入件將慢慢消耗。當(dāng)需要時(shí),可容易地用新嵌入件替換它們。
當(dāng)模壓片時(shí),它們的圓柱形面由套管10來(lái)確定??陕猿砂肭蛐温∑鸬乃鼈兊亩嗣?7將由在沖模12和14中的彈性料嵌入件36來(lái)確定。在每個(gè)端面37的周邊,剛性支圈30將產(chǎn)生如圖4所示的小壓印39。其只占據(jù)端面37表面積的一小部分。由于此原因,由剛性支圈30而不是彈性料36的壓力引起的低滲透性將對(duì)片在使用時(shí)的吸水、然后崩解的速度有微不足道的影響。
圖6說(shuō)明了一種變化方案。用彈性料40的兩個(gè)D-形片代替支圈30內(nèi)的彈性料36的單一圓片。它們的相鄰直邊靠近條42,該條徑向延伸跨過(guò)沖模的表面。該條的暴露面與周邊支圈36的暴露面水平,其在每個(gè)端處相連。該條在兩側(cè)從下部切割。因此,彈性料的每個(gè)D-形片由支圈30周邊的一半加上條40構(gòu)成的支圈包圍。
可以想像,但不是優(yōu)選,彈性表面層和周?chē)闹稍谝粚?duì)沖模中的一個(gè)沖模上提供或在面對(duì)單一沖模的固定對(duì)立件上而不是在沖模上提供。這種排布預(yù)期產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)的片,其中一個(gè)面比相對(duì)的面更易滲透。這還提供了增強(qiáng)水向片滲透的優(yōu)點(diǎn),也就是說(shuō)使通過(guò)一個(gè)而不是兩個(gè)面。彈性料優(yōu)選在一個(gè)或多個(gè)沖模上的彈性料表面層在其周邊處或整個(gè)總面積處的厚度至少為300μm,更好是至少400μm,或至少500μm。若作為嵌入件提供,彈性料優(yōu)選在其周邊或其整個(gè)總面積處的厚度至少為1mm。
彈性料是可變形的聚合物,但經(jīng)釋放變形力會(huì)返回至大約它們初始的尺寸和形狀。一般,它們是具有長(zhǎng)柔性鏈的聚合物,在鏈之間有一些交聯(lián)以便形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)限制了大分子鏈分子的移動(dòng),結(jié)果在變形后快速恢復(fù)。
“術(shù)語(yǔ)”彈性包括在ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)1982中定義為“彈性料”或“橡膠”的物質(zhì)。在根據(jù)本發(fā)明的“彈性”物質(zhì)的定義中還包括熱塑性彈性料和彈性料、熱塑性彈性料和橡膠的共聚物和混合體。
在低溫下,通常較好是低于0℃,彈性料是硬和脆的。然后隨著溫度的提高,彈性料在軟化后通過(guò)橡膠相并保持其彈性和彈性模量,直至達(dá)到其分解溫度。當(dāng)然該物質(zhì)在壓型機(jī)的操作溫度下應(yīng)當(dāng)處于它的橡膠態(tài)。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的彈性料選自美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì)D1418中描述的那些類(lèi)型,其包括1.不飽和碳鏈彈性體(R類(lèi)),包括天然橡膠和丁二烯丙烯腈共聚物,例如從Bayer得到的“Perbunan”。2.飽和碳鏈彈性體(M類(lèi)),包括乙烯-丙烯型,例如從DuPont得到的“Nordel”和含有氟的類(lèi)型,例如從DuPont得到的“Viton”。3.取代的硅氧烷彈性體(Q類(lèi)),例如從Dow Corning得到的。4.在聚合物鏈中含有碳、氮和氧的彈性體(U類(lèi)),例如從Belzona得到的聚氨基甲酸乙酯。
其他物質(zhì)例如填料可摻入彈性料中,以改善其機(jī)械和加工性質(zhì)。添加填料的效果取決于彈性料和填料之間的機(jī)械和化學(xué)相互作用。
填料可用于改善例如耐磨性。適合的填料包括炭黑;二氧化硅;硅酸鹽和有機(jī)填料例如苯乙烯或酚類(lèi)樹(shù)脂。其他任選的添加劑包括摩擦改善劑和抗氧化劑。
彈性嵌入件優(yōu)選是通過(guò)在一單獨(dú)的模子中塑模彈性料制備。塑模彈性料成形的技術(shù)是公知的。彈性嵌入件可從彈性料片上切下,但這不太優(yōu)選。片的大小和密度根據(jù)預(yù)期使用的條件,和清洗片是否代表用于洗滌織物或洗碗機(jī)中平均載物的計(jì)量或這種計(jì)量的一小部分,清洗片適宜的大小范圍是10-160克,優(yōu)選15-60克。該片可具有任何形狀。但,為了便于包裝,優(yōu)選它們是基本上均一橫截面的塊狀,例如圓柱或長(zhǎng)方體。片的總密度優(yōu)選在1040或1050gm/升至1300gm/升范圍內(nèi),有可能高至1400gm/升或甚至略高(但即使密度高,該片也應(yīng)當(dāng)具有一些孔隙)。片密度在不超過(guò)1250或甚至1200gm/升范圍內(nèi)更好??紫抖葔褐祁w粒的步驟降低了組合物的孔隙度??紫抖韧ǔS每諝怏w積的百分?jǐn)?shù)表示。
片中的空氣量可由片的體積和重量計(jì)算,條件是固體物的無(wú)空氣密度是已知的。后者的測(cè)定可通過(guò)在具有非常高施加力的真空下壓縮材料樣品,然后測(cè)定得到的固體的重量和體積。
片中空氣量的百分?jǐn)?shù)與壓制該組合物成片所施加的壓力呈相反變化,而片的強(qiáng)度隨著壓制它們成片所施加的壓力而變。因此,壓制的壓力越大,片強(qiáng)度越高,但其內(nèi)的空氣體積越少。
當(dāng)壓制顆粒洗滌劑組合物產(chǎn)生具有寬范圍孔隙度的片時(shí),本發(fā)明也適用。在可能的孔隙度范圍中具體包括的孔隙度為片體積的17%或20%,更好是25%至35%空氣。
本發(fā)明片可具有孔隙度和表面滲透力,當(dāng)部分浸泡使得片表面的四分之三與水接觸時(shí),使得片中至少65%的空隙空間在30秒內(nèi)被水填滿。水吸收可通過(guò)部分浸泡潤(rùn)濕片的實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)定水可向片中滲透的速度,其表明是否內(nèi)孔隙與通過(guò)可滲透表面層的外部敞開(kāi)。
以下步驟是適合的稱(chēng)重片,然后放到容器內(nèi)的一個(gè)金屬絲網(wǎng)支架上,該支架大于片。(與如果片簡(jiǎn)單地放置在容器底部的情況相比,該金屬絲網(wǎng)支架暴露了更多的片表面)。將溶解了有色墨水或染料的去礦化水倒入容器中,直至其覆蓋片表面的四分之三。30秒鐘后,將片從水中提出,放置5秒鐘以使水從其表面排掉并再稱(chēng)重。當(dāng)然片重量的增加就是吸收的水重量,并測(cè)定水通過(guò)毛細(xì)作用吸收的速度。則水的此體積被表示為片中空氣體積的百分?jǐn)?shù)。
肉眼觀察未浸泡在水中的片部分。若片內(nèi)的空隙空間已被水完全填滿(或幾乎完全填滿),則片的此部分將被水中的染料染色。若水沒(méi)有完全滲入到片中,片的浸泡面將被染料染色,但保持干燥的面部分還保持無(wú)染料。
圖7說(shuō)明了此實(shí)驗(yàn)對(duì)圓柱形片的應(yīng)用,該片的半徑為22cm,高為20cm。
使用圓柱形器皿3。切割一片金屬絲網(wǎng),孔徑寬0.5cm,并成形制得器皿中的座2。稱(chēng)重用于實(shí)驗(yàn)的片4并放置使得一個(gè)平滑面支撐在該座上。將含有痕量黑墨水的水倒入器皿中,幾乎達(dá)到水平6處,非常接近片的上平滑面8。該面大約占片表面的25%并保持與空氣接觸。
一段時(shí)間后,通常30秒鐘,取出片,使之排水,并再稱(chēng)重以測(cè)定吸收的水重量。(定性說(shuō)明,若片內(nèi)的空隙沒(méi)有完全被水填滿,在片的面8中心的圓圈保持片原有的白色,而片的其余部分具有墨水的黑色)。
對(duì)于部分浸泡,可以用多于一個(gè)方位支撐片。若如此,發(fā)現(xiàn)給出吸收水最大的方位應(yīng)適合于該潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)施中,片潤(rùn)濕的程度受與水接觸的表面積百分?jǐn)?shù)的變化影響不大,以致無(wú)論在那里當(dāng)由水覆蓋的片表面的百分?jǐn)?shù)為70%-80%時(shí),可得到有用的結(jié)果。
在該實(shí)驗(yàn)中,最好片中空隙空間的至少65%,更好至少80%在30秒內(nèi)被水填滿。
我們通過(guò)一種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定了片崩解的速度,在該實(shí)驗(yàn)方法中將片放在2mm網(wǎng)徑的塑料篩上,其被浸泡在20℃室溫下的9升去礦化水中。監(jiān)測(cè)水的導(dǎo)電性,直至其達(dá)到恒定值。水導(dǎo)電性變化達(dá)到其最終最大值的90%時(shí)的時(shí)間(T90)取作片溶解的時(shí)間。
我們通過(guò)附圖例舉說(shuō)明的方法測(cè)定片的強(qiáng)度,其中在材料測(cè)試機(jī)的壓板52、54之間徑向壓制圓柱形片50,直至片破裂。在圖8所示的起始位置,壓板52、54接觸片,但不向其施加壓力。按箭頭56指示,施加壓力來(lái)壓制片。測(cè)試機(jī)測(cè)量了施加的壓力(F),和隨著片被壓制,壓板彼此相對(duì)的位移(x)。在施加力前,壓板間的距離(y)也是已知的,其是片的直徑。在破裂時(shí),圖9中示例說(shuō)明了片裂開(kāi)(如58處所示)和保持位移下降所需的施加力。當(dāng)保持位移需要的施加力從其最大值降低25%時(shí),停止測(cè)量。
力(F)相對(duì)位移(x)的圖形為圖10說(shuō)明的形狀。最大力是在破裂時(shí)的力(Ff)。由該力的測(cè)定,使用以下等式可計(jì)算我們?cè)谶^(guò)去使用的稱(chēng)為徑向斷裂應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)參數(shù)σ=2FfπDt]]>其中σ是以帕斯卡單位的徑向斷裂應(yīng)力,F(xiàn)f是引起破裂的以牛頓為單位的施加力,D是以米為單位的片直徑,t是以米為單位的片厚度。
用片中的徑向平面面積(大約裂紋58的面積)除破裂時(shí)的應(yīng)力所得值是斷裂強(qiáng)度,單位是帕斯卡。
斷裂能是力相對(duì)位移至斷裂點(diǎn)處的圖形下的面積。如圖2陰影中所示并由以下等式給出Eb=∫0x∫F(x)dx]]>其中Eb是斷裂能,單位焦耳,x是位移,單位米,F(xiàn)是在位移x處的施加力,單位牛頓,和Xf是在破裂時(shí)的位移。
在破裂時(shí)的位移相對(duì)片的直徑是相對(duì)位移Xf/y。
用相對(duì)位移除斷裂強(qiáng)度所得值是模量,其值與片的彈性相反。
在這些顆粒中使用的表面活性劑混合物可用上文討論的與測(cè)試片直接類(lèi)似的方法機(jī)械測(cè)定。為此,小規(guī)模制備非皂表面活性劑和任何皂的混合物,鑄造成圓柱形或可切割下柱體的一些其他形狀。若需要,將其干燥,降低水含量至15%重量(在含有此表面活性劑混合物的顆粒中大約有5%水分)。接著,按測(cè)試片的上述方法在材料測(cè)試機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該機(jī)械實(shí)驗(yàn)步驟也可適用于由單獨(dú)富含表面活性劑的顆粒制備的片。
我們發(fā)現(xiàn)陰離子表面活性劑在這些顆粒中的作用增強(qiáng)了片的彈性,而對(duì)引起破裂的力的數(shù)值沒(méi)有大的影響。非離子表面活性劑傾向具有一些反面影響。當(dāng)存在皂時(shí),與非離子表面活性劑共同操作降低了非離子表面活性劑的流動(dòng)性和增加了片的強(qiáng)度(由引起破裂的力測(cè)定)。
通過(guò)使用足夠量的陰離子非皂表面活性劑、非離子表面活性劑和優(yōu)選皂,我們發(fā)現(xiàn)可以使實(shí)驗(yàn)片獲得足夠的強(qiáng)度和彈性,其又意味著相同的混合物會(huì)產(chǎn)生具有良好強(qiáng)度和彈性的片。
斷裂強(qiáng)度最好至少為0.04MPa,優(yōu)選至少0.05MPa。該模量最好不超過(guò)10MPa,優(yōu)選不超過(guò)8或甚至5MPa。
我們觀察到烷基苯磺酸鹽和非離子表面活性劑以1.16∶1比例的混合物具有模量約15MPa,但當(dāng)比例變化至2.2∶1時(shí),模量顯著地降低至約4.0-4.5MPa,表明有較大的彈性,破裂時(shí)的力有非常小的變化。
實(shí)施例1制備用于洗滌織物的片,用以下組合物的噴霧干燥的基粉作為原料
*作為無(wú)水三聚磷酸鈉加入料漿中,其含有至少70%相Ⅱ形式。
然后將該粉末與下表中所列的其他組分混合。這些包括三聚磷酸鈉顆粒,其規(guī)定含有70%相Ⅰ形式和含有3.5%水合水(從Rhone-Poulenc得到的Rhodia-Phos HPA3.5)。
將40g部分該顆粒組合物制備成直徑44mm的圓柱形片,使用自動(dòng)化工業(yè)模壓機(jī),每小時(shí)約4000片。該壓型機(jī)裝有沖桿,在周邊支圈內(nèi)具有厚度約2mm彈性料嵌入件,通常參照?qǐng)D2-4描述和說(shuō)明的。
固定壓型機(jī),施加大約10KN的壓力,相當(dāng)于約6或7MPa壓力,其足以產(chǎn)生具有徑向破裂應(yīng)力為約25KPa的片。
發(fā)現(xiàn)該壓型機(jī)可運(yùn)行幾小時(shí),而沒(méi)有明顯量的洗滌劑組合物粘附到?jīng)_桿上。實(shí)施例2制備用于洗滌織物的片,用以下組合物造粒的基粉作為原料
將該粉末與下表的其他洗滌劑組分混合。
得到的組合物使用通常如圖2-4描述和示例說(shuō)明的裝有沖桿的壓型機(jī)制成片。為了模壓這些片,設(shè)定壓型機(jī)提供約25KN的力,以便壓力大約為15-17MPa,導(dǎo)致產(chǎn)生具有徑向破裂應(yīng)力為30-45KPa的片。
權(quán)利要求
1.一種制備洗滌劑片的方法,其包括將(ⅰ)含有非皂有機(jī)表面活性劑和其他物質(zhì)的顆粒與(ⅱ)除皂或有機(jī)表面活性劑外的物質(zhì)進(jìn)行混合,該物質(zhì)在20℃下在水中的溶解度至少為10gm/升,然后使用3.0-35MPa范圍的施加壓力將該混合物壓制成片或片的一個(gè)區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中顆粒(ⅰ)占混合物重量的25%-85%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其中顆粒(ⅰ)占混合物重量的41%-56%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法,其中顆粒(Ⅰ)含有洗滌助洗劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其中顆粒(ⅰ)含有占其自身重量25%-80%的水溶性或水不溶性洗滌助洗劑和占其自身重量20%-50%非皂有機(jī)表面活性劑。
6.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的方法,其中顆粒(ⅰ)含有重量比為5∶1-1.5∶1的非皂陰離子和非離子表面活性劑。
7.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的方法,其中在片或其區(qū)域中的顆粒(ⅰ)含有80%-100%重量總有機(jī)表面活性劑。
8.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的方法,其中物質(zhì)(ⅱ)占混合物重量的15%-40%。
9.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的方法,其中物質(zhì)(ⅱ)是每100克水,水溶性超過(guò)50克的化合物;三聚磷酸鈉,其含有占其自身重量至少50%的相Ⅰ無(wú)水形式,和優(yōu)選是部分水合的形式,以便含有的水合水的量是三聚磷酸鈉重量的至少1%;和其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法,其中物質(zhì)(ⅱ)包括一種或多種檸檬酸鈉二水合物,無(wú)水乙酸鈉和乙酸鈉三水合物。
11.根據(jù)任一權(quán)利要求1-10的方法,其中混合物含有(ⅰ)35%-60%重量的顆粒(ⅰ),其含有非皂陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和水溶性或水不溶性洗滌助洗劑,(ⅱ)15%-40%重量顆粒(ⅱ)形式的物質(zhì),其含有占其自身重量至少95%的水溶性物質(zhì),但含有不超過(guò)其自身重量5%的有機(jī)表面活性劑,和(ⅲ)0%-50%重量其他的顆粒組分,其中第一種所述顆粒(ⅰ)含有占其自身重量至少20%非皂表面活性劑,和其中的陰離子表面活性劑的重量是其中的非離子表面活性劑重量的1.5-5倍。
12.根據(jù)任一權(quán)利要求1-11的方法,其中壓力在4.0-25MPa范圍。
13.一種由任一權(quán)利要求1-12的方法制備的洗滌劑片,其含有總共5%-50%重量非皂表面活性劑和10%-80%重量洗滌助洗劑。
全文摘要
通過(guò)混合以下組分制備的用于洗滌織物的洗滌劑片:(i)含有非皂有機(jī)表面活性劑和其他物質(zhì)特別是洗滌助洗劑的顆粒,與(ii)除皂或有機(jī)表面活性劑外的物質(zhì),該物質(zhì)在20℃下在水中的溶解度至少為10gm/升,然后使用3.0—35MPa范圍的施加壓力將該混合物壓制成片或片的一個(gè)區(qū)域。對(duì)規(guī)定的混合物使用這樣的壓力導(dǎo)致產(chǎn)生具有良好強(qiáng)度的片,其還具有令人滿意的崩解速度。
文檔編號(hào)C11D1/72GK1290294SQ99802801
公開(kāi)日2001年4月4日 申請(qǐng)日期1999年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月10日
發(fā)明者P·W·阿佩爾, J·V·波斯坎普, J·W·戈?duì)栴D, M·范德克拉安, E·L·M·萊姆珀斯, H·瓦格納 申請(qǐng)人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司