本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年4月5日，申請(qǐng)?zhí)枮?01080015007.0、發(fā)明名稱為“二氧化硅和堿金屬鹽組合物、從所述組合物形成的洗滌劑及形成所述組合物的方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)案交叉參考

本申請(qǐng)案主張2009年4月6日提出申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案第61/167,012號(hào)(標(biāo)題為“二氧化硅和堿金屬鹽組合物、從所述組合物形成的洗滌劑及形成所述組合物和洗滌劑的方法(silicasandalkalimetalsaltcompositions,detergentsformedfromsuchcompositionsandmethodofformingsuchcompositionsanddetergent)”)和2009年6月19日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案第61/218,648號(hào)(標(biāo)題為“二氧化硅和堿金屬鹽組合物、從所述組合物形成的洗滌劑及形成所述組合物和洗滌劑的方法(silicasandalkalimetalsaltcompositions,detergentsformedfromsuchcompositionsandmethodofformingsuchcompositionsanddetergents)”)的權(quán)益，將所述案件的全文并入本文中。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及含有二氧化硅與堿金屬鹽二者的組合物。這些組合物可呈經(jīng)沉淀非晶形二氧化硅/堿金屬鹽粒子形式。本發(fā)明還涉及形成所述粒子的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及使用二氧化硅/堿金屬鹽組合物制備洗滌劑的方法和使用這些方法制備的洗滌劑。在具體實(shí)施例中，二氧化硅/堿金屬鹽組合物可用于洗滌劑、尤其干燥洗滌劑中。所述洗滌劑可具有高承載容量且可展現(xiàn)其它有用的性質(zhì)，例如良好的洗滌劑聚結(jié)和結(jié)餅性質(zhì)。

背景技術(shù)：

洗滌劑是用于清潔的化學(xué)試劑且可見(jiàn)于許多家用物品中，例如洗衣洗滌劑和餐具洗滌劑。洗滌劑通常以干燥粉末或液體形式提供。盡管在干燥洗滌劑與液體洗滌劑二者中往往存在一些洗滌劑組份，例如表面活性劑，但許多組份是不同的且產(chǎn)生干燥或液體洗滌劑的制造方法往往不同。舉例來(lái)說(shuō)，干燥洗滌劑經(jīng)常通過(guò)稱為聚結(jié)的方法來(lái)形成。聚結(jié)時(shí)，干燥材料通過(guò)粘合劑結(jié)合在一起且隨后分散于期望大小、密度或其它性質(zhì)的粒子中。因此，干燥洗滌劑可受益于促進(jìn)聚結(jié)方法的成分。

另一選擇為，干燥洗滌劑也可通過(guò)噴霧干燥方法來(lái)產(chǎn)生，其中首先將所述成分以液體形式混合。因此，干燥洗滌劑也可受益于可溶且可以其它方式促進(jìn)噴霧干燥方法的成分。

干燥洗滌劑有時(shí)遇到的另一問(wèn)題是結(jié)餅。結(jié)餅通常是指干燥洗滌劑顆粒粘結(jié)在一起且因此形成固體餅而不是保持獨(dú)立顆粒的傾向性。結(jié)餅可干擾干燥洗滌劑的產(chǎn)生和使用。舉例來(lái)說(shuō)，其可使得消費(fèi)者難以從洗滌劑容器中將其移出以供使用。因此，需要有助于防止結(jié)餅的洗滌劑成分。

經(jīng)常將干燥洗滌劑或另一干燥材料使用水或其它液體作為結(jié)構(gòu)組分的能力稱為其承載容量。承載容量也反映干燥洗滌劑或另一干燥材料承載高量水或其它液體且仍表現(xiàn)為固體粉末的能力。具有較高承載容量的洗滌劑可具有較低量的其它成分，因?yàn)檫@些其它成分已由結(jié)構(gòu)水替代，且因此，這些洗滌劑可具有較低成本以及其它有益性質(zhì)。許多現(xiàn)行洗滌劑不具有高承載容量且在高于5％的液體含量(通常為水和液體表面活性劑)下可經(jīng)歷質(zhì)量降低。舉例來(lái)說(shuō)，洗滌劑的承載容量和結(jié)餅可能有關(guān)，因?yàn)楫?dāng)洗滌劑的液體含量超過(guò)承載容量時(shí)，不以任何結(jié)構(gòu)方式使用的過(guò)量液體可使洗滌劑顆粒粘結(jié)在一起。出于此原因，許多洗滌劑在高于5％的液體含量下會(huì)產(chǎn)生不可接受的結(jié)餅水平。此外，在高于5％的液體含量下，許多含有酶或漂白劑(尤其過(guò)碳酸鹽或過(guò)硼酸鹽)的洗滌劑會(huì)經(jīng)受這些酶或漂白劑因非結(jié)構(gòu)水或其它液體的可用性而分解。

除其它功能外，蘇打灰(sodaash，碳酸鈉)有時(shí)尤其用于提高洗滌劑的承載容量。蘇打灰可為輕質(zhì)或經(jīng)研磨以增大其表面積并由此提高其承載容量。研磨蘇打灰的承載容量為其重量的約25-50％。未研磨蘇打灰的承載容量為其重量的約15-25％。用于洗滌劑中的其它材料(例如用于聚結(jié)中的硫酸鈉)的承載容量通常為其重量的約10-20％。

可在洗滌劑中使用沉淀二氧化硅(sio2)。二氧化硅粒子可通過(guò)幫助承載容量和聚結(jié)并通過(guò)減少結(jié)餅來(lái)改良洗滌劑性質(zhì)。通常對(duì)用于洗滌劑中的現(xiàn)行二氧化硅實(shí)施洗滌以去除其產(chǎn)生的各種副產(chǎn)物，例如堿金屬鹽。盡管已去除多數(shù)堿金屬鹽，但對(duì)于一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，例如在電池技術(shù)中，可允許保持尤其硫酸鈉5-10％的鹽含量。用二氧化硅制得的產(chǎn)品也可能并不像期望的那樣致密，從而需要額外的包裝和空間來(lái)輸送和存儲(chǔ)所述產(chǎn)品。因此，含有二氧化硅、尤其用于洗滌劑中的二氧化硅的經(jīng)改良組合物將較為有益。還需要在上述各種性質(zhì)上有所改良的洗滌劑。

基于二氧化硅的組合物也可用于多種其它目的。因此，需要基于二氧化硅的不同組合物，其也可適用于這些其它目的或優(yōu)于現(xiàn)行基于二氧化硅的組合物。市售合成二氧化硅通常通過(guò)液相或蒸氣法來(lái)獲得。通過(guò)蒸氣法獲得的二氧化硅稱為發(fā)煙或熱解二氧化硅。將通過(guò)液體法獲得的產(chǎn)品分類為二氧化硅凝膠或沉淀二氧化硅。

熱解或發(fā)煙二氧化硅是通過(guò)使四氯化硅蒸氣與氧氣和氫氣在高溫下反應(yīng)來(lái)制備。這些產(chǎn)品具有高外表面積且不同于液相法二氧化硅。

二氧化硅凝膠具有兩種一般類型，即水凝膠和氣凝膠。水凝膠通常是通過(guò)使可溶性硅酸鹽(例如硅酸鈉)與強(qiáng)硫酸反應(yīng)來(lái)制備。將凝膠洗滌至無(wú)鹽，進(jìn)行干燥，蒸汽微粉化，然后分類。通過(guò)用醇替換水內(nèi)含物從粗水凝膠來(lái)制備氣凝膠。然后通過(guò)加熱凝膠來(lái)回收醇。

氣凝膠比水凝膠更輕且更松，因?yàn)樵诟稍镞^(guò)程期間避免了凝膠結(jié)構(gòu)皺縮。這兩種類型的凝膠均往往具有極大的表面積，通常在300-1,000m²/g范圍內(nèi)且還具有高孔隙度。

通常使用圖2中展示的方法來(lái)形成沉淀二氧化硅，其中將金屬硅酸鹽和酸源組合直到二氧化硅沉淀為止。隨后洗滌此二氧化硅以去除堿金屬鹽并干燥。

沉淀二氧化硅經(jīng)常用作苯乙烯丁二烯橡膠和其它有機(jī)橡膠的強(qiáng)化填充劑。其也可用作牙膏中的填充劑和膨脹劑、維生素的載劑、紙膨脹劑和光亮劑、以及其它領(lǐng)域。

因此，考慮到沉淀二氧化硅的眾多種用途，基于沉淀二氧化硅的新型組合物可能更適于各種用途。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一特定實(shí)施例，本發(fā)明涉及基于二氧化硅的粒子，其含有以固體重量計(jì)約5％到85％的二氧化硅、以固體重量計(jì)約15％到80％的堿金屬鹽和以總重量計(jì)約15％到70％的水。在一更具體實(shí)施例中，粒子中的堿金屬鹽可為na2so4、na2co3、na2sio3、三聚磷酸鈉、硫酸鎂和其任一組合。

本發(fā)明另一實(shí)施例涉及洗滌劑，其含有上述二氧化硅/堿金屬鹽粒子且還含有至少一種表面活性劑。

又一實(shí)施例涉及產(chǎn)生諸如上文所述者等二氧化硅/堿金屬鹽粒子的方法。根據(jù)所述方法，可組合金屬硅酸鹽與一定量的至少一種酸源，所述量足以從所述硅酸鹽形成二氧化硅并從所述金屬和酸形成至少一種堿金屬鹽；沉淀所述二氧化硅以形成沉淀二氧化硅；且無(wú)需洗滌所述沉淀二氧化硅來(lái)去除所述堿金屬鹽，形成包含所述沉淀二氧化硅和以固體重量計(jì)至少15％堿金屬鹽的粒子。

附圖說(shuō)明

可通過(guò)參照以下說(shuō)明并結(jié)合附圖來(lái)獲得對(duì)本發(fā)明實(shí)施例和其優(yōu)點(diǎn)的更徹底且更全面的理解，其中相同的參照編號(hào)指示相同的特征，且其中：

圖1繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)生二氧化硅/堿金屬鹽粒子的方法；

圖2繪示根據(jù)先前技術(shù)方法產(chǎn)生二氧化硅粒子的方法；且

圖3繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)生洗滌劑的方法。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例的二氧化硅/堿金屬鹽組合物可產(chǎn)生用于多種用途，包括作為洗滌劑的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，其可呈含有二氧化硅和堿金屬鹽的粒子形式。舉例來(lái)說(shuō)，粒子可含有二氧化硅和以下堿金屬鹽中的一者或一者以上：na2so4、na2co3、na2sio3、三聚磷酸鈉、硫酸鎂和這些鹽的組合。

根據(jù)具體實(shí)施例，所述粒子與干燥洗滌劑二者或從此二者制得的其它干燥材料可具有高承載容量。不將本發(fā)明限定于具體作用模式，本發(fā)明粒子的良好承載容量可能至少部分地由于納入二氧化硅且任選地還由于在粒子形成期間使用干燥，例如噴霧干燥。

在產(chǎn)生本發(fā)明粒子時(shí)，大量的水內(nèi)含物呈結(jié)構(gòu)水形式。結(jié)構(gòu)水是占據(jù)二氧化硅/堿金屬鹽粒子內(nèi)或之間的空間的水。此水可有效地保持在粒子內(nèi)。因此，粒子保持水作為結(jié)構(gòu)水的能力與其承載容量直接有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，能夠保持高重量百分比的水(例如，約70-85％)的二氧化硅稱為高結(jié)構(gòu)二氧化硅。僅能夠保持介于約50％到70％之間重量百分比的水的二氧化硅通常稱為低結(jié)構(gòu)二氧化硅。與100lb固體二氧化硅內(nèi)含物結(jié)合的結(jié)構(gòu)水的總量定義為“結(jié)構(gòu)指數(shù)”且經(jīng)常縮寫(xiě)為si。因此，本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬鹽粒子可具有高結(jié)構(gòu)指數(shù)?；诙趸璧牧Ｗ拥慕Y(jié)構(gòu)指數(shù)與功能性質(zhì)直接有關(guān)且可用于確定所述粒子是否適于不同用途，包括在洗滌劑中的用途。

可首先產(chǎn)生液體含量低于承載容量的本發(fā)明實(shí)施例的二氧化硅/堿金屬鹽粒子。此有助于稍后將液體添加到粒子中。

二氧化硅在二氧化硅/堿金屬鹽粒子中的量可經(jīng)調(diào)節(jié)以在含有所述粒子的洗滌劑中達(dá)成期望承載容量。在一個(gè)實(shí)施例中，二氧化硅在所述粒子中的量可以固體重量計(jì)介于約5％與90％之間、或更特定來(lái)說(shuō)以固體重量計(jì)介于約5％與85％之間、或甚至更特定來(lái)說(shuō)以固體重量計(jì)介于約40％與50％之間。在一些實(shí)施例中，二氧化硅的量可以固體重量計(jì)為至少5％。堿金屬鹽的量可介于約15％與90％之間、或甚至更特定來(lái)說(shuō)以固體重量計(jì)介于約15％與80％之間、或甚至更特定來(lái)說(shuō)以固體重量計(jì)介于約50％與60％之間。

承載容量可以像在幾乎不含有(即缺乏)堿金屬鹽的二氧化硅粒子(例如由傳統(tǒng)方法制得的二氧化硅粒子)中那樣高。舉例來(lái)說(shuō)，一些本發(fā)明粒子的承載容量可為約2:1或更高，此意味著所述粒子可承載為其自身干重兩倍的水或另一液體。換句話說(shuō)，本發(fā)明粒子的承載容量可為約200重量％。在一些實(shí)施例中，承載容量可多達(dá)2.5:1或250重量％或更高。即使在這些高承載容量下，所述粒子仍可具有高耐結(jié)餅性。含有本發(fā)明粒子的洗滌劑和其它干燥材料可展現(xiàn)相似承載容量。在一些實(shí)施例中，洗滌劑和其它干燥材料可展現(xiàn)與二氧化硅/堿金屬鹽粒子在洗滌劑或干燥材料中的量成比例的承載容量。

堿金屬鹽在二氧化硅/堿金屬鹽粒子中的特性和量可有所不同。舉例來(lái)說(shuō)，堿金屬鹽可經(jīng)選擇以賦予所述粒子期望性質(zhì)。堿金屬鹽也可經(jīng)選擇以避免不期望的性質(zhì)，例如喪失承載表面活性劑的能力。含有na2so4、na2co3或na2sio3的洗滌劑均顯示大致相同的承載表面活性劑的能力。因此，可不需要這些堿金屬鹽的特定相對(duì)量來(lái)達(dá)成對(duì)液體表面活性劑的期望承載容量。

本發(fā)明實(shí)施例的二氧化硅/堿金屬鹽粒子可具有除承載容量外的多種期望性質(zhì)。這些性質(zhì)論述于下文中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，并非所有粒子均需要具有每一期望性質(zhì)且二氧化硅和堿金屬鹽在所述粒子中的量以及堿金屬鹽的特性和相對(duì)量可經(jīng)調(diào)節(jié)以達(dá)成這些性質(zhì)的變化，正如其可經(jīng)調(diào)節(jié)以達(dá)成承載容量的變化一樣。

本發(fā)明粒子可為高密度粒子。舉例來(lái)說(shuō)，幾乎不含有堿金屬鹽的二氧化硅粒子的密度可僅為100-150g/l，而本發(fā)明粒子的密度可為約300g/l。不限定本發(fā)明的作用模式，二氧化硅/堿金屬鹽粒子的密度的提高可能是由于堿金屬鹽的量的增加所致。

本發(fā)明粒子也可用于產(chǎn)生具有低密度和低結(jié)餅的穩(wěn)定聚結(jié)物。通常，與使用幾乎不具有堿金屬鹽的二氧化硅粒子產(chǎn)生的洗滌劑相比，可改良一種或一種以上的這些性質(zhì)。此外，本發(fā)明粒子能夠在聚結(jié)期間控制分散，甚至在其并未完全溶解于洗滌劑中時(shí)也是這樣。

與幾乎不具有堿金屬鹽的二氧化硅粒子相比，本發(fā)明粒子還可在產(chǎn)生洗滌劑的聚結(jié)過(guò)程期間展現(xiàn)經(jīng)改良溶解性。不限定本發(fā)明的作用模式，因?yàn)槎趸柰ǔ２蝗苡谒校虼巳芙庑缘母牧伎赡苁怯捎趬A金屬鹽的相對(duì)量的增加所致。

最后，本發(fā)明粒子可比幾乎不具有堿金屬鹽的二氧化硅粒子便宜。二氧化硅通常比堿金屬鹽貴。此外，如上文所述，堿金屬鹽是在二氧化硅粒子的常規(guī)制造期間作為副產(chǎn)物產(chǎn)生。與缺乏堿金屬鹽的二氧化硅粒子相比，與有目的地去除此副產(chǎn)物相反，將其納入最終產(chǎn)物中也可幫助降低二氧化硅/堿金屬鹽粒子的成本。此外，本發(fā)明的高結(jié)構(gòu)二氧化硅粒子結(jié)合額外水作為結(jié)構(gòu)要素的能力可減少對(duì)洗滌劑中其它成本更高的成分(例如硫酸鈉)的需要，并由此進(jìn)一步降低洗滌劑成本。本發(fā)明粒子可僅為幾乎不含有堿金屬鹽的常用二氧化硅粒子的成本的1/8到1/2。

此外，如上文所述，本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬鹽粒子在用于含有酶或漂白劑的洗滌劑中時(shí)能夠納入高水內(nèi)含物而不會(huì)引起酶或漂白劑降格。蘇打灰和影響承載容量的其它成分不能夠承載同樣多的水而不引起酶或漂白劑降格且因此與含有二氧化硅/堿金屬鹽粒子的洗滌劑相比，僅具有這些成分的洗滌劑可能需要額外酶或漂白劑，從而使這些洗滌劑更加昂貴。另外，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬鹽粒子可用于承載洗滌劑的一些液體漂白劑或其它液體組分，例如液體表面活性劑。二氧化硅/堿金屬鹽粒子可向其可承載的所述液體提供保護(hù)功能。

在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬鹽組合物可含有以總重量計(jì)介于約15％與70％之間的水或以總重量計(jì)小于約70％的水。所述組合物可含有小于其承載容量的水或其它液體。

本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬鹽組合物可使用任何可用方法形成。然而，一種可能尤其有用的具體方法，由于其采用來(lái)自產(chǎn)生二氧化硅粒子的現(xiàn)行方法的要素且因此可使用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)實(shí)施。

在圖1中所示此實(shí)例性方法中，沉淀二氧化硅/堿金屬鹽粒子是通過(guò)添加礦物酸或酸性氣體將來(lái)自可溶硅酸鹽的二氧化硅去穩(wěn)定并沉淀來(lái)產(chǎn)生。先前用于產(chǎn)生二氧化硅粒子的相似方法展示于圖2中。

初始反應(yīng)物包括堿金屬硅酸鹽10(例如硅酸鈉)和礦物酸(例如硫酸)或酸化劑(例如二氧化碳(co2))20。在能夠使二氧化硅沉淀的堿性條件下，將這些反應(yīng)物組合于反應(yīng)器30中。通常，當(dāng)將酸化劑添加到堿金屬硅酸鹽中時(shí)，二氧化硅開(kāi)始沉淀?？沙掷m(xù)添加酸化劑直到m2o(其中m代表金屬)以m2o起始材料的重量計(jì)小于約1％為止。因此，通常，將酸化劑添加到堿金屬硅酸鹽中以中和結(jié)合硅酸鹽陰離子的堿性部分。沉淀40含有二氧化硅和堿金屬鹽。沉淀40基本上等效于常用方法中的濕餅。

所選反應(yīng)器條件(例如攪動(dòng)、沉淀持續(xù)時(shí)間、添加速率和反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物的溫度和反應(yīng)的ph)均可改變沉淀二氧化硅的性質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，可通過(guò)在升高溫度下進(jìn)行攪拌來(lái)避免凝膠階段的形成。

在二氧化硅沉淀后，在如圖2中所示的先前方法中，將沉淀40移入過(guò)濾器50中，其中用水60對(duì)所述過(guò)濾器實(shí)施洗滌以去除全部或?qū)嵸|(zhì)上全部堿金屬鹽。舉例來(lái)說(shuō)，可持續(xù)洗滌直到沉淀僅含有以干重計(jì)介于5重量％到10重量％之間的硫酸鈉為止。所得二氧化硅粒子80(傳統(tǒng)上稱為濕餅)具有介于80-90％之間的水分含量。在干燥90中去除此水分以產(chǎn)生幾乎不具有堿金屬鹽的最終二氧化硅粒子100。

圖1展示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方法與先前方法的不同之處。為形成本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬粒子，不洗滌沉淀40，而是使其保留堿金屬鹽。將沉淀40直接移入干燥器90中以供干燥，從而形成二氧化硅/堿金屬鹽粒子110。進(jìn)行干燥的時(shí)間遠(yuǎn)短于在通過(guò)圖2中的方法產(chǎn)生二氧化硅粒子時(shí)所用的時(shí)間。特定來(lái)說(shuō)，可使用噴霧干燥來(lái)干燥沉淀40。不將本發(fā)明限定于具體作用模式，使堿金屬鹽保留在沉淀40中，然后進(jìn)行干燥可使堿金屬鹽成為最終粒子110的結(jié)構(gòu)的一部分，由此增加其表面積和承載容量?？沙掷m(xù)干燥直到最終粒子110具有小于其承載容量的水或另一液體為止。舉例來(lái)說(shuō)，可持續(xù)干燥直到粒子具有以總重量計(jì)介于約15％與70％之間的水為止，或直到粒子具有以總重量計(jì)小于約70％的水為止。

與圖2中的采用洗滌的方法相比，使用未洗滌沉淀40來(lái)形成最終產(chǎn)物110還可提高總體方法的產(chǎn)率。

為獲得具有特定量的二氧化硅和堿金屬鹽以及給定比例的特定堿金屬鹽的粒子，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也可選擇起始材料10和20的化學(xué)特性并調(diào)節(jié)所述起始材料的量。也可在沉淀階段期間或稍后添加其它化學(xué)品以調(diào)節(jié)最終產(chǎn)物110的化學(xué)組成。舉例來(lái)說(shuō)，在替代實(shí)施例中，可將含鈉化合物(例如硫酸鈉、碳酸鈉或硅酸鈉液體)添加到沉淀40中以將堿金屬鹽含量提高到期望水平。也可將其它材料添加到沉淀40中以提高堿金屬鹽含量或產(chǎn)生其它性質(zhì)，例如洗滌劑性質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)從二氧化硅/堿金屬鹽粒子制備洗滌劑時(shí)，可將硅酸鈉液體添加到濕沉淀40中。也可添加三聚磷酸鈉(stpp)、額外硫酸鈉和硫酸鎂。如果在最終二氧化硅/堿金屬鹽粒子中或在產(chǎn)生過(guò)程期間的任一點(diǎn)處需要額外水，則可尤其在沉淀后添加所述水。

一般來(lái)說(shuō)，在干燥前，二氧化硅/堿金屬鹽產(chǎn)物可具有高水內(nèi)含物。舉例來(lái)說(shuō)，人們通常熟知在圖2的方法中產(chǎn)生的二氧化硅在洗滌后具有介于80重量％與85重量％之間的水。預(yù)計(jì)圖1中所示沉淀40會(huì)具有相似的至少量(atleastamount)的水。

一般來(lái)說(shuō)，實(shí)例性方法的最終產(chǎn)物110可主要由含有堿金屬鹽的非晶形沉淀二氧化硅組成。此非晶形沉淀二氧化硅可基本上為膠狀非晶形二氧化硅粒子的沉淀聚集物，其在制備期間不以宏觀凝膠形式存在。粒子(聚集物)的大小和其水合度可有所不同。

在一些實(shí)施例中，最終產(chǎn)物110還可因更開(kāi)放的結(jié)構(gòu)而具有高于經(jīng)粉碎二氧化硅凝膠的比孔容積。然而，最終產(chǎn)物粒子110可能未必具有高于凝膠的比表面積，如通過(guò)布魯諾埃梅特特勒(brunauer,emmett,teller)(bet)方法(astmc819-77，其以引用的方式并入本文的材料部分中，使用氮作為吸附物，但通過(guò)在180℃下對(duì)系統(tǒng)和試樣脫氣1小時(shí)來(lái)改進(jìn))所測(cè)量。

具體來(lái)說(shuō)，一些根據(jù)圖1的方法制得的粒子經(jīng)常具有介于約100m²/g到300m²/g之間的bet表面積。特定來(lái)說(shuō)，bet表面積可介于120m²/g到220m²/g之間。

粒子的總侵入體積可對(duì)應(yīng)于在高壓掃描(約103絕對(duì)千帕到約227絕對(duì)兆帕)期間侵入粒子試樣中的水銀總體積除以測(cè)試試樣的質(zhì)量。可使用自動(dòng)掃描水銀孔率計(jì)(康塔公司(quantachromecorp.))來(lái)實(shí)施高壓掃描。使用此方法，根據(jù)圖1的方法產(chǎn)生的粒子經(jīng)常具有介于1.9cm³/g到3.2cm³/g之間的總侵入體積。

最后，可根據(jù)astmd2414-93(以引用的方式并入本文的材料部分中)使用鄰苯二甲酸二丁酯(cas84-74-2)作為吸附物和e型吸附計(jì)來(lái)測(cè)量粒子的dbp油吸收值。根據(jù)圖1的方法產(chǎn)生的粒子經(jīng)常具有介于約180cm³/100g到320cm³/100g之間的dbp油吸收值。通常，dbp油吸收值可介于約190cm³/100g到270cm³/100g之間。對(duì)于洗滌劑的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，可產(chǎn)生dbp油吸收值介于約195cm³/100g到240cm³/100g之間的粒子。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，可使用上述二氧化硅/堿金屬鹽粒子來(lái)制備干燥洗滌劑。二氧化硅/堿金屬鹽粒子可以總重量計(jì)構(gòu)成洗滌劑的介于約5％到80％之間、特定來(lái)說(shuō)以總重量計(jì)介于約20％與80％之間、更特定來(lái)說(shuō)以總重量計(jì)介于約30％與50％之間。另一選擇為，二氧化硅/堿金屬鹽粒子可以總重量計(jì)小于洗滌劑的約80％。

本發(fā)明洗滌劑可含有常用或稍后引入洗滌劑中的任何成分。一些常用成分和其典型功能闡述于下文中：

表面活性劑(surfactant或surfaceactiveagent)通常存在于每一合成洗滌劑調(diào)配物中。表面活性劑：1)改良水的潤(rùn)濕能力；2)借助洗滌作用松弛并去除污物；3)將污物乳化、溶解或懸浮于洗滌溶液中。多數(shù)表面活性劑是由以下兩部分組成的有機(jī)化合物：喜水(親水)部分和憎水(疏水)部分。憎水端本身附著到存在于所洗滌織物之內(nèi)或之上的污物粒子上，而喜水端則被吸引到水上。表面活性劑分子包圍污物粒子，將其分散并迫使其遠(yuǎn)離織物表面，然后將污物粒子懸浮于洗滌水中。洗滌劑可含有一種以上的表面活性劑。這些表面活性劑可在其去除某些類型污物的能力上、在其對(duì)不同織物的有效性上和在其對(duì)水硬度作出的響應(yīng)上有所不同。表面活性劑通常由其在水中的離子(電荷)性質(zhì)來(lái)分類。

最廣泛使用的表面活性劑是陰離子型表面活性劑。在水中，其親水部分帶有負(fù)電荷，所述負(fù)電荷可在洗滌水中與往往使表面活性劑去活化的帶正電水硬度(鈣和鎂)離子反應(yīng)。這些表面活性劑對(duì)于油性污物清潔和粘質(zhì)污物懸浮尤其有效。但所述表面活性劑不同程度地(取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu))需要其它成分來(lái)幫助防止水硬度離子引起的部分失活。

非離子型表面活性劑不會(huì)在溶液中離子化。電荷的缺乏使其能夠避免水硬度去活化。其尤其善于通過(guò)溶解和乳化來(lái)去除油性型污物。非離子型表面活性劑通常用于一些低起泡性洗滌劑粉末中。在一些干燥洗滌劑中，非離子型表面活性劑可與陰離子型表面活性劑混合。

陽(yáng)離子型表面活性劑在水中承載正電荷且不與帶正電水硬度離子反應(yīng)。陽(yáng)離子型表面活性劑用于織物軟化劑中和幾種組合織物條件化洗滌劑中。與非離子型表面活性劑適當(dāng)平衡組合，可達(dá)成去污性，同時(shí)將足量陽(yáng)離子型表面活性劑沉積于織物上以產(chǎn)生軟化和抗靜電益處。

所制造供全美國(guó)使用的家用洗衣洗滌劑中的多數(shù)表面活性劑是生物可降解的。

增潔劑通過(guò)使水硬度礦物失活來(lái)提高或“增進(jìn)”表面活性劑的清潔效率。增潔劑往往提供以下功能中的一者或一者以上：

·通過(guò)阻礙水硬度來(lái)軟化水

·幫助防止水硬度離子與帶負(fù)電表面活性劑相互作用，因此表面活性劑可集中進(jìn)行污物去除

·提高表面活性劑系統(tǒng)的效率

·多數(shù)提供期望水平的堿性，此有助于清潔

·多數(shù)分散并懸浮污物且防止其再沉積

增潔劑通常用于一般目的的洗衣粉和液體中，而不用于輕型洗滌劑(粉末或液體)中。多數(shù)增潔劑通過(guò)螯合、沉淀或離子交換來(lái)軟化水。

諸如聚磷酸鹽等螯合性增潔劑使水硬度礦物離子失活并將其緊密地保持在溶液中。另一增潔劑檸檬鹽盡管不是像磷酸鹽一樣強(qiáng)的螯合劑，但其有助于一些類型的重型液體洗滌劑的去污性能。

諸如碳酸鈉或硅酸鈉等沉淀性增潔劑通過(guò)不可逆反應(yīng)形成不溶性物質(zhì)或沉淀物來(lái)去除水硬度離子。其對(duì)于鈣離子尤其有效。碳酸鈉和硅酸鈉向洗滌劑提供堿性。

諸如鋁硅酸鹽(沸石)等離子交換性增潔劑是結(jié)合鈣硬度礦物的不溶性材料。

可從復(fù)雜的纖維素材料(例如羧甲基纖維素(cmc))或合成材料(例如聚乙二醇和聚丙烯酸酯)制得防再沉積劑。這些防再沉積劑有助于防止松弛污物再沉積到清潔織物上。磷酸鹽增潔劑也有助于減少再沉積。

腐蝕抑制劑(一般為硅酸鈉)幫助保護(hù)洗滌器部分免受腐蝕。

熒光增白劑(fwa或光亮劑)是復(fù)雜的有機(jī)分子，其仿佛染料一般附著到織物上。紫外線能量以可見(jiàn)藍(lán)光形式吸收，轉(zhuǎn)化并發(fā)射，以增強(qiáng)織物外觀并維持白度或亮度。

加工助劑涵蓋相當(dāng)大的成分列表，例如硫酸鈉、水、溶劑樣醇或二甲苯磺酸鹽。其向產(chǎn)物提供適于其計(jì)劃用途的物理性質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，硫酸鈉幫助提供自由流動(dòng)脆性粉末。

添加著色劑以賦予產(chǎn)品個(gè)性或突出顯示有助于產(chǎn)品性能的特殊添加劑。另外，藍(lán)色著色劑可提供上藍(lán)處理，從而賦予白色織物期望的藍(lán)色/白色。

不管使用哪種香味，芳香劑通常提供三種功能。其覆蓋洗滌劑的化學(xué)氣味和洗滌溶液中污物的氣味。此外，其賦予織物芳香。另外，芳香劑有助于產(chǎn)品的特性。一些洗滌劑以無(wú)香味形式提供，以吸引偏愛(ài)在洗衣時(shí)具有低香味或無(wú)香味的用戶。其也可吸引皮膚對(duì)芳香劑成分敏感者。

氧漂白劑向洗滌劑提供全織物漂白作用用于染色和污物去除。最常用的試劑是四水過(guò)硼酸鈉，但有時(shí)也使用過(guò)碳酸鈉。最近，人們已引入活化漂白系統(tǒng)以在當(dāng)前較低的洗滌溫度下提供有效織物增白。

酶有助于分解復(fù)雜的污物，尤其是諸如草和血液等蛋白質(zhì)，使得可通過(guò)其它洗滌劑成分來(lái)更容易地去除這些污物。

使用泡沫控制劑作為泡沫穩(wěn)定劑或抑制劑。泡沫穩(wěn)定劑通常僅用于洗滌劑(例如輕型產(chǎn)品)中，其中需要大量的持續(xù)性泡沫。泡沫抑制劑抑制起泡或?qū)⑵淇刂圃诘退较?。特殊長(zhǎng)鏈肥皂是一類用于控制粉末洗衣洗滌劑中的起泡的化合物。

織物軟化劑賦予織物軟度并控制織物中的靜電。通常使用陽(yáng)離子型表面活性劑(例如，季銨化合物)。

可將其它成分添加到洗衣洗滌劑系統(tǒng)中以提供專門(mén)性能或便利性。

本發(fā)明洗滌劑可包括主要為僅洗滌劑或組合洗滌劑的干燥產(chǎn)品。舉例來(lái)說(shuō)，組合洗衣洗滌劑經(jīng)常具有漂白劑替代物、顏色安全漂白劑或織物軟化劑。洗滌劑/漂白劑組合產(chǎn)品可利用提供用于當(dāng)前洗滌負(fù)載中的更有效的低溫漂白系統(tǒng)性的新技術(shù)，所述系統(tǒng)可響應(yīng)較低洗滌溫度。

包括二氧化硅/堿金屬鹽粒子的洗滌劑可包括(但不限于)洗衣洗滌劑、餐具洗滌劑、洗碗器洗滌劑、手用洗滌劑、汽車(chē)用洗滌劑、工業(yè)用洗滌劑，包括用以去除特定化學(xué)品(例如特定油脂或油)的洗滌劑；抗細(xì)菌性洗滌劑，包括供醫(yī)院使用的洗滌劑和實(shí)驗(yàn)室洗滌劑。

可容易地將二氧化硅/堿金屬鹽粒子納入已知制造方法中。根據(jù)圖3中所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，二氧化硅/堿金屬鹽粒子可用于噴霧塔方法中以形成干燥洗滌劑。在此方法中，二氧化硅/堿金屬鹽粒子連同其它洗滌劑成分200可一起溶解于水中以產(chǎn)生漿液。其它洗滌劑成分可包括(但不限于)表面活性劑(例如直鏈烷基苯磺酸鹽(las))、苛性蘇打、三聚磷酸鹽(例如stpp)、硅酸鈉和硫酸鈉。利用泵通過(guò)噴嘴將漿液吹入熱噴霧干燥器塔內(nèi)，同時(shí)迫使干燥空氣進(jìn)入錐體底部中。在漿液干燥時(shí)，干燥洗滌劑珠粒240降落到錐體的底部，其中將其收集用于包裝。噴霧干燥洗滌劑的孔隙度和密度可部分地由進(jìn)給到所述方法中的成分的濃度來(lái)控制。所述成分的濃度越高，則干燥顆粒的孔隙度越高且其承載容量越高。

根據(jù)圖3中還展示的本發(fā)明的另一實(shí)施例，二氧化硅/堿金屬鹽粒子可用于聚結(jié)方法中以形成干燥洗滌劑。在所述方法中，首先將二氧化硅/堿金屬鹽粒子連同其它洗滌劑成分210一起進(jìn)給到稱作聚結(jié)器的大型機(jī)器中。在所述聚結(jié)器內(nèi)，鋒利的旋轉(zhuǎn)葉片將干燥材料混合成精細(xì)的均勻體。在摻和干燥成分后，通過(guò)裝配到聚結(jié)器壁中的噴嘴將液體成分噴霧于干燥混合物上。在成分210中包括液體成分?？偝煞?10以及二氧化硅/堿金屬鹽粒子可包括(但不限于)表面活性劑(例如las)、蘇打灰(例如輕質(zhì)研磨蘇打灰)、三聚磷酸鹽、沸石(尤其在禁止磷酸鹽的領(lǐng)域中)和硫酸鈉。如上文所述，本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬鹽粒子可具有高水內(nèi)含物。在某些條件下，此水可用于幫助溶解一些其它洗滌劑成分或甚至除沸石以外潛在的所有成分。特定來(lái)說(shuō)，水內(nèi)含物可幫助溶解硅酸鈉和硫酸鎂。

在液體成分中噴霧后，所得混合物離開(kāi)所述機(jī)器且通常經(jīng)干燥?？稍诙喾N設(shè)備(例如流體干燥床)中實(shí)施干燥步驟。然后，可將新制得的洗滌劑粉碎并推進(jìn)穿過(guò)分級(jí)篩，以確保無(wú)大塊未混合產(chǎn)物保持在最終產(chǎn)物240中。此方法的結(jié)果是由原始混合洗滌劑顆粒組成的干燥洗滌劑。

噴霧塔方法與聚結(jié)方法二者通常為連續(xù)方法。在這兩種方法中，對(duì)于管控最終洗滌劑顆粒的密度可能較為重要的因素是顆粒的形狀、孔隙度和粒子分布、各種起始材料的密度、各種起始材料的形狀和其化學(xué)組成。盡管顆粒的密度可經(jīng)調(diào)節(jié)以符合特定需要，但尤其在可避免結(jié)餅時(shí)，可能期望較高密度的顆粒，以允許更緊湊的包裝。另一選擇為，對(duì)于不優(yōu)選緊湊包裝的市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，可能期望較低密度的顆粒。

總體聚結(jié)往往產(chǎn)生密度高于噴霧塔中產(chǎn)生的顆粒且還具有較低孔隙度的顆粒。研磨材料、尤其沸石往往具有差承載容量。因此，這些材料可能不能提高洗滌劑的液體負(fù)載能力。此外，這些材料可產(chǎn)生具有高密度(700g/l或更高)和低孔隙度而使得洗滌劑的溶解性較差的洗滌劑。

噴霧干燥可產(chǎn)生具有較高孔隙度和表面積且因此為液體的良好載劑的洗滌劑。然而，在產(chǎn)生具有高表面活性劑負(fù)載的產(chǎn)物的容量上，噴霧干燥可能比聚結(jié)所受限制更多。

盡管?chē)婌F干燥和聚結(jié)在上文中是作為兩個(gè)單獨(dú)的方法來(lái)論述，但采用此二者的要素的組合方法也可使用本發(fā)明的二氧化硅/堿金屬鹽來(lái)產(chǎn)生洗滌劑。一個(gè)實(shí)例性組合方法展示于圖3中。

來(lái)自噴霧干燥或聚結(jié)的顆?？山?jīng)受額外的可選方法步驟，例如圖3中所示的方法步驟。舉例來(lái)說(shuō)，可添加額外表面活性劑，例如naae3s或樂(lè)多爾(neodol)。此添加可在一個(gè)步驟中或在兩個(gè)或兩個(gè)以上的步驟中進(jìn)行，如步驟220或230中所示。也可如實(shí)例性步驟230中所示添加香料。

在一個(gè)實(shí)例性實(shí)施例，最終洗滌劑240的密度或在步驟200或210后洗滌劑的密度可介于約400g/l與700g/l之間、尤其介于約400g/l與600g/l之間、更特定來(lái)說(shuō)介于約450g/l與500g/l之間。在添加步驟220或230中的材料前，所述洗滌劑的一個(gè)實(shí)例可包括約30重量％水、約30重量％表面活性劑和約40重量％二氧化硅/堿金屬鹽粒子。

盡管上文僅具體闡述了本發(fā)明的例示性實(shí)施例，但應(yīng)了解，可對(duì)這些實(shí)例進(jìn)行修改和改變，此并不背離本發(fā)明的精神和計(jì)劃范圍。舉例來(lái)說(shuō)，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在二氧化硅粒子中可包括多種堿金屬鹽且在上文中并未具體論述所有所述鹽。