專利名稱：制造基本無(wú)水構(gòu)造的表面活性劑糊劑和應(yīng)用相同的洗滌劑組合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造可溶解的，優(yōu)選水溶性的、基本無(wú)水的表面活性劑糊劑和其它洗滌劑成分的方法，以及由該方法和組合物形成的產(chǎn)品，所述組合物包括該基本無(wú)水的表面活性劑糊劑和/或其它洗滌劑成分。更特別的是，本發(fā)明涉及制造基本無(wú)水的表面活性劑糊劑的方法，所述表面活性劑糊劑在室溫下為剪切稀釋非牛頓糊劑，其屈服點(diǎn)適于附聚干燥的洗滌劑粉末以形成顆粒狀的洗滌劑產(chǎn)品和，可供選擇地，適于摻入到基本無(wú)水的液體產(chǎn)品中。
背景技術(shù)：
液體衣物洗滌劑產(chǎn)品具有干燥的、粉末狀或顆粒狀的衣物洗滌劑產(chǎn)品所不具備的許多優(yōu)點(diǎn)。液體衣物洗滌劑產(chǎn)品易于度量、速溶于洗滌用水、不起塵，并能被容易地以濃縮溶液或分散體應(yīng)用于待洗衣物的污染區(qū)域，并且與顆粒狀產(chǎn)品相比通常所占存儲(chǔ)空間更小。另外，液體衣物洗滌劑可能已將材料摻入其制劑，所述材料在制造粒狀和顆粒狀的衣物洗滌劑產(chǎn)品中所應(yīng)用的干燥操作中會(huì)變質(zhì)。因?yàn)橥ǔＵJ(rèn)為液體衣物洗滌劑使用起來(lái)比顆粒狀的衣物洗滌劑更方便，所以它們相當(dāng)受消費(fèi)者歡迎。
盡管液體衣物洗滌劑與顆粒狀衣物洗滌劑產(chǎn)品相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是在其使用中也有一些缺點(diǎn)。尤其是，在顆粒狀產(chǎn)品中彼此相容的衣物洗滌劑組合物組分在液體和尤其是含水液體環(huán)境中趨于相互作用或彼此反應(yīng)。組分如表面活性劑、香料、增白劑和非水溶劑尤其難于以可接受程度的組成穩(wěn)定性摻入到液體衣物洗滌劑產(chǎn)品中。較差的組成穩(wěn)定性可能導(dǎo)致洗滌劑組合物在儲(chǔ)存過程中變質(zhì)為無(wú)美感、無(wú)效、非均相的組合物。
增強(qiáng)液體衣物洗滌劑產(chǎn)品的化學(xué)相容性和穩(wěn)定性的一個(gè)方法一直是使用非水組分來(lái)配制基本無(wú)水的液體衣物洗滌劑組合物。一般情況下，當(dāng)衣物洗滌劑組合物中的水量減少時(shí)，非水液體衣物洗滌劑組合物的組分的化學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng)。此外，通過最小化液體衣物洗滌劑組合物中的水量，可以最大化該組合物的表面活性劑活性。非水液體衣物洗滌劑組合物公開于下列專利中公布于1986年10月17日的Hepworth等人的美國(guó)專利4,615,820；公布于1990年5月29日的Schultz等人的美國(guó)專利4,929,380；公布于1991年4月16日的Schultz等人的美國(guó)專利5,008,031；公布于1981年6月10日的Elder等人的EP-A-030,096；公布于1992年6月11日的Hall等人的WO 92/09678；和公布于1993年10月13日的Sanderson等人的EP-A-565,017。
但是，非水液體衣物洗滌劑也有自己的一系列缺點(diǎn)和問題。具有良好的組分穩(wěn)定性的令人滿意的優(yōu)點(diǎn)也意味著該非水液體衣物洗滌劑在自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌液體中將具有較差的溶解度和分散性質(zhì)。此外，非水液體典型地具有拙劣的流變學(xué)性質(zhì)，顯示出稱為“剪切增稠”的趨勢(shì)，由此糊劑或液體的粘度隨著剪切速率的增加而增加，使得所述糊劑難以泵吸、存儲(chǔ)和/或運(yùn)輸。此外，制造非水液體衣物洗滌劑組合物既困難又昂貴。為了除去水，需要長(zhǎng)時(shí)間加熱和攪拌的干燥步驟通常是必需的。在生產(chǎn)設(shè)備中，要始終獲得適當(dāng)?shù)募訜岷蛿嚢钘l件不僅困難而且該干燥操作可能具有分解或蒸發(fā)洗滌劑組合物個(gè)別成分的效果。這種與操作該流體有關(guān)的困難和費(fèi)用大大減少了其作為衣物洗滌劑組合物的使用。
將表面活性劑摻入各種消費(fèi)產(chǎn)品，尤其是洗滌劑產(chǎn)品，如顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品和液體洗滌劑產(chǎn)品，尤其是基本無(wú)水的液體洗滌劑產(chǎn)品中是這類產(chǎn)品的生產(chǎn)中的共同步驟。然而，該表面活性劑的摻入對(duì)配制人員提出了挑戰(zhàn)，尤其是在基本無(wú)水液體產(chǎn)品的情況下，由于常規(guī)的表面活性劑，如烷基苯磺酸鹽表面活性劑，在被加工到產(chǎn)品中之前典型地僅能以含水糊劑的形式購(gòu)得。
給定了上述條件，明確需要一種提供制備無(wú)水表面活性劑糊劑的方法，所述糊劑用于摻入無(wú)水液體產(chǎn)品中，以及摻入顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品中。所得液體和顆粒狀產(chǎn)品應(yīng)顯示出高表面活性劑活性以及易溶于洗滌液體中。另外，該方法在各種生產(chǎn)場(chǎng)所應(yīng)易于重復(fù)并且應(yīng)生產(chǎn)易于泵吸、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)囊后w衣物洗滌劑產(chǎn)品。
本發(fā)明通過提供制造可溶解的、優(yōu)選水溶性的、基本無(wú)水的表面活性劑糊劑和其它洗滌劑成分的方法，以及由該方法形成的產(chǎn)品和組合物而滿足了上述需求，所述組合物包括該無(wú)水表面活性劑糊劑和/或其它洗滌劑成分。
發(fā)明概述本發(fā)明包括制備基本無(wú)水構(gòu)造的表面活性劑糊劑的方法，所述糊劑包含少于5％的水，所述方法包括下列步驟A)通過攪拌下列物質(zhì)形成含水表面活性劑混合物，按混合物重量計(jì)(a)約5％至約85％的陰離子表面活性劑；(b)約1％至約60％的水溶性的、優(yōu)選陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)化試劑；和(c)約15％至約95％的有機(jī)溶劑。
其中，含水表面活性劑混合物的水含量按含水表面活性劑混合物重量計(jì)為5％至約80％；和B)真空下，優(yōu)選在蒸發(fā)柱中干燥得自步驟(A)的含水表面活性劑混合物，以形成和構(gòu)造所述基本無(wú)水的表面活性劑糊劑，其在室溫下(18℃至30℃)呈剪切稀釋非牛頓流體的形式。
在優(yōu)選的模式中，陰離子表面活性劑選自烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基乙氧基硫酸鹽，以及它們的混合物。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)化試劑是烷氧基化的陽(yáng)離子化合物，尤其是乙氧基化的六亞甲基二胺殺草快。結(jié)構(gòu)化試劑與陰離子表面活性劑的重量比優(yōu)選為約1∶100至約1∶1。
在優(yōu)選的模式中，有機(jī)溶劑是選自下列的一種亞烷基二醇、二乙基一和二丙基二醇單丁基醚；乙二醇單丁基醚；丙氧基丙醇的單乙基醚、單甲基醚、單丙基醚和單丁基醚；分子量至少約150的聚乙二醇；乙酸甲酯；丙酸甲酯；辛酸甲酯；十二烷酸甲酯；以及它們的混合物。
在一個(gè)方面，所述含水表面活性劑混合物還包括非離子表面活性劑，陰離子與非離子表面活性劑的重量比典型地為5∶1至1∶5。在另一個(gè)方面，含水表面活性劑混合物還包括約0.001％至約40％的附加洗滌添加劑，所述添加劑選自螯合劑、緩沖劑、助劑，以及它們的混合物。
在另一方面，本發(fā)明包括制備洗滌劑附聚物的方法，所述方法包括將用上述方法制備的基本無(wú)水的洗滌劑糊劑與粉末狀洗滌劑成分混合的步驟。
在又一方面，本發(fā)明包括非水液體洗滌劑組合物，所述組合物包括表面活性劑組分，其為由本方法制備的干燥的、基本無(wú)水的表面活性劑糊劑，和非水溶劑。該表面活性劑組分包括陰離子表面活性劑，優(yōu)選非離子表面活性劑和結(jié)構(gòu)化試劑的混合物，并且是基本無(wú)水的。優(yōu)選地，所述表面活性劑糊劑包括選自下列的一種烷基苯磺酸鹽表面活性劑、烷基硫酸鹽表面活性劑、烷基乙氧基硫酸鹽表面活性劑，以及它們的混合物。優(yōu)選地，所述非水溶劑是丁氧基丙氧基丙醇。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供了使用市售原料制備基本無(wú)水的洗滌劑糊劑的有效方法，所述原料包括約20％至約60％的陰離子表面活性劑和高達(dá)約80％、更典型地約30％至40％的水。本發(fā)明的方法可以使用其它常規(guī)蒸發(fā)設(shè)備，但優(yōu)選使用攪拌式薄膜蒸發(fā)器，其在下文被更詳細(xì)地公開。
含水、高活性的(78％)表面活性劑糊劑顯示出允許其易于附聚粉末狀洗滌劑成分的流變學(xué)性質(zhì)。不幸的是，許多基本無(wú)水的表面活性劑糊劑的該流變學(xué)是牛頓的，并且該糊劑自身不提供附聚。根據(jù)本發(fā)明，可正常顯示牛頓行為的基本無(wú)水的、非水表面活性劑糊劑可用相同的方法生產(chǎn)，但不存在結(jié)構(gòu)化試劑，以便所得非牛頓流變學(xué)的結(jié)構(gòu)化糊劑可提供其自身去附聚。
本發(fā)明通過使用結(jié)構(gòu)化試劑解決了上述問題，如下文所作的更完全的公開。
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了制造可溶解的、基本無(wú)水的表面活性劑糊劑的方法，其中所述方法包括1)混合高活性的含水表面活性劑混合物和溶劑，和2)在結(jié)構(gòu)化試劑，如乙氧基化的六亞甲基二胺殺草快(“EHDQ”)存在下從1)所形成的混合物中蒸發(fā)水以形成基本無(wú)水的表面活性劑糊劑。
在本發(fā)明的另一方面，提供了由本發(fā)明方法制造的基本無(wú)水的表面活性劑糊劑。
在本發(fā)明的又一方面，提供了干燥(從中除去水)洗滌劑成分，尤其是聚合物和/或表面活性劑，更尤其是用于洗滌劑組合物中的表面活性劑的方法。該方法優(yōu)選包括形成含水洗滌劑成分混合物和使用攪拌式薄膜蒸發(fā)器(ATFE)干燥所述混合物的步驟。
本發(fā)明的另一方面提供了制備基本無(wú)水的附聚物、優(yōu)選包括表面活性劑、其它洗滌劑輔助成分和/或其組合的方法，其中該方法包括生產(chǎn)粘合劑，優(yōu)選基本無(wú)水粘合劑的步驟，所述粘合劑優(yōu)選為一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種表面活性劑、一種或多種螯合劑和/或一種或多種聚合物，優(yōu)選基本無(wú)水的聚合物的高度粘稠的、基于非牛頓溶劑的混合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，基本無(wú)水的粘合劑通過混合含水表面活性劑糊劑和結(jié)構(gòu)化試劑而形成，所述表面活性劑如陰離子物質(zhì)，優(yōu)選陰離子表面活性劑、更優(yōu)選線性的烷基苯磺酸鹽，所述結(jié)構(gòu)化試劑優(yōu)選陽(yáng)離子物質(zhì)、更優(yōu)選陽(yáng)離子無(wú)水的聚合物，如乙氧基化的六亞甲基二胺殺草快。優(yōu)選地，混合物在有機(jī)溶劑或載體存在下在含水相中制得，然后使用本文所述的干燥方法，優(yōu)選使用攪拌式薄膜蒸發(fā)器(ATFE)干燥，以生成基本無(wú)水的粘合劑。然后，該無(wú)水的粘合劑可以與粉末，如檸檬酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽等結(jié)合以形成基本無(wú)水的附聚物。該方法提供了在附聚步驟之后無(wú)需進(jìn)一步干燥步驟的基本無(wú)水的附聚物。該附聚物可用于各種產(chǎn)品形式，包括但不限于液體洗滌劑產(chǎn)品，尤其是基本無(wú)水的液體洗滌劑產(chǎn)品、粉末洗滌劑產(chǎn)品和洗滌劑片劑產(chǎn)品。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的組合物和/或產(chǎn)品提供上述的對(duì)非水組合物來(lái)說是新的有益效果，并且該方法還生產(chǎn)典型地為非水液體衣物洗滌劑組合物的組合物，即，基于由高表面活性劑活性和良好的添加劑穩(wěn)定性的組合物。
本發(fā)明提出了提供僅具有痕量水的基本無(wú)水的表面活性劑糊劑的有利條件，所述水分典型地按水糊劑重量計(jì)為約0.02％至少于約5％(更優(yōu)選按水糊劑重量計(jì)少于約3％、最優(yōu)選少于約1％)并且可以摻入許多希望用于衣物洗滌劑組合物中的成分，所述成分如漂白劑、漂白活化劑、助劑、酶、增白劑和其它添加劑。通過最小化表面活性劑糊劑或混合物中的水量，可以最大化表面活性劑糊劑的活性。
除非另外指明，本文中所述的所有百分?jǐn)?shù)、比例和比例均按重量計(jì)。所有引用文獻(xiàn)的相關(guān)部分均引入本文以供參考；然而，所述引用不可解釋為對(duì)其作為反對(duì)本發(fā)明的文獻(xiàn)的認(rèn)可。
定義-本文所用的“牛頓流體”是在指定溫度下的指定剪切速率范圍內(nèi)粘度基本為常數(shù)的流體或糊劑。
本文所用的“非牛頓流體”是指不能被表征為“牛頓流體”的流體或糊劑。
本文所用的“非水”或“基本無(wú)水”被作為同義詞使用，二者都描述其中水含量少于5％、尤其少于約1％、優(yōu)選約0％至約0.9％的物質(zhì)。
本文所用的“結(jié)構(gòu)化”是指含水陰離子表面活性劑混合物通過改變其流變學(xué)特性的調(diào)節(jié)，所述改變?yōu)閍)增加其表觀粘度；b)賦予其屈服點(diǎn)，由此使其更易于泵吸，和/或增加其在附聚中作為粘合劑的能力，和/或允許其用于無(wú)需干燥的自由流動(dòng)附聚物的形成中，以上都公開在下文中。
本文所用的各種聚合物的“分子量”是指重均分子量。
方法本發(fā)明描述了制造基本無(wú)水的糊劑和/或隨后的附聚物的方法，所述糊劑和/或附聚物可用于制備帶有各種添加劑的顆粒狀和/或非水液體衣物洗滌劑。該方法包括下列步驟1)在溶劑存在下形成含水表面活性劑混合物，2)然后，在存在結(jié)構(gòu)化試劑的真空干燥過程中結(jié)構(gòu)化混合物以形成基本無(wú)水的表面活性劑糊劑。然后，該無(wú)水的表面活性劑糊劑可以用適合的干燥洗滌劑粉末附聚以生成無(wú)需干燥的、可溶解的、自由流動(dòng)的洗滌劑附聚物?？晒┻x擇地，該無(wú)水的表面活性劑糊劑可以摻入到基本無(wú)水的液體洗滌劑中。
制備具有添加劑的非水液體衣物洗滌劑組合物的方法有許多重要參數(shù)并摻入許多不同成分和添加劑以及下文所描述的眾多其它優(yōu)選的和任選的方法子部分。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，制備水溶性的、自由流動(dòng)的、基本無(wú)水的表面活性劑糊劑的方法包括下列步驟1)制備含水表面活性劑糊劑和有機(jī)溶劑的混合物，2)混合所述混合物和化學(xué)結(jié)構(gòu)化試劑，所述化學(xué)結(jié)構(gòu)化試劑按總混合物重量計(jì)為有效量的，優(yōu)選少于60％、更優(yōu)選少于50％、最優(yōu)選少于30％，典型地為約1％至約20％，和3)真空下在攪拌式薄膜蒸發(fā)器(ATFE)中干燥所得混合物以生成基本無(wú)水的粘稠糊劑，所述糊劑的特征為室溫下是具有屈服點(diǎn)的剪切稀釋非牛頓糊劑，所述屈服點(diǎn)優(yōu)選在室溫下低于約300Pa(帕斯卡)。該糊劑可用干燥洗滌劑粉末顆?；孕纬深w粒狀的洗滌劑產(chǎn)品。可供選擇地，該表面活性劑糊劑可被摻入到液體產(chǎn)品，尤其是基本無(wú)水的液體洗滌劑產(chǎn)品中。
優(yōu)選地，本發(fā)明的基本無(wú)水的表面活性劑糊劑包括下列至少一種陰離子表面活性劑，和，如果存在，選自陰離子、非離子、兩性離子的、兩性的和陽(yáng)離子表面活性劑以及它們的混合物的任何其它表面活性劑。本發(fā)明的方法尤其可應(yīng)用于烷基苯磺酸鹽(LAS)表面活性劑，如NaLAS，尤其是所有中和的NaLAS含水糊劑。它也可與各種其它表面活性劑一起使用。在優(yōu)選的方法中，所述化學(xué)結(jié)構(gòu)化試劑以連續(xù)的方式加入。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，結(jié)構(gòu)化試劑在干燥前被引入以便在攪拌式薄膜蒸發(fā)器內(nèi)除去水后形成含水表面活性劑糊劑調(diào)理。糊劑的結(jié)構(gòu)化非常顯著，這可以從糊劑的流變學(xué)特性方面的改變得到證明，即如果干燥時(shí)不存在結(jié)構(gòu)化試劑則為牛頓性，如果干燥時(shí)存在結(jié)構(gòu)化試劑則為剪切稀釋非牛頓性。這種流變學(xué)的改變足以允許為了生產(chǎn)無(wú)水附聚物而使用結(jié)構(gòu)化的糊劑。
a.形成含水表面活性劑混合物在一個(gè)方面，本發(fā)明的方法可以以分批方式操作。例如，將所選成分置于具有葉輪攪拌器的攪拌器中以形成包含含水表面活性劑的混合物。優(yōu)選每種成分都以包括約20％的水的中和的水溶液形式加入。
該步驟中的第一種成分是含水表面活性劑。最終的含水表面活性劑混合物將包括按重量計(jì)約5％至約85％、更優(yōu)選約25％至約75％、最優(yōu)選約40％至約60％的陰離子硫酸化或磺酸化表面活性劑。適合的陰離子表面活性劑將在下文更詳細(xì)地描述。
第二種成分是有機(jī)溶劑。最終的含水表面活性劑混合物將包括按重量計(jì)約15％至約95％、更優(yōu)選約30％至約70％、最優(yōu)選約40％至約60％的有機(jī)溶劑。適合的有機(jī)溶劑將在下文更詳細(xì)地描述。
在該形成步驟中第三種成分是結(jié)構(gòu)化試劑。含水表面活性劑混合物將包括按重量計(jì)少于60％、更優(yōu)選少于50％、最優(yōu)選少于40％，典型地1％至約20％的結(jié)構(gòu)化試劑。適合的結(jié)構(gòu)化試劑將在下文更詳細(xì)地描述。
在該步驟中加入的第四種成分是可任選的但優(yōu)選的螯合劑。當(dāng)存在螯合劑時(shí)，最終的含水表面活性劑混合物將包括按重量計(jì)約0.001％至約40％、更優(yōu)選約0.01％至約4％、最優(yōu)選約0.1％至約2％的螯合劑。適合的螯合劑將在下文更詳細(xì)地描述。
其它成分如任選的洗滌劑添加劑可以在形成步驟中加入，所述成分如緩沖劑、助劑、酶、非離子表面活性劑、增白劑、流變學(xué)改性劑、聚合物和共聚物。這些物質(zhì)將在下文更詳細(xì)地描述。
形成步驟中所使用的含水表面活性劑混合物優(yōu)選包含少于60％、更優(yōu)選少于50％、最優(yōu)選少于30％，典型地為5％至20％的水。通過將所有成分(以任何順序)共同混合成基本均勻的混合物形成包含含水表面活性劑的混合物，溫度為約25℃至約80℃、優(yōu)選約35℃至約70℃、最優(yōu)選約45℃至約60℃。如果溫度太低，將難以加工混合物；如果溫度在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)太高，則混合物中的某些組分可能會(huì)降解。
形成步驟中的所述混合最優(yōu)選在標(biāo)準(zhǔn)攪拌器或攪和機(jī)內(nèi)進(jìn)行。攪拌器的速度和混合步驟的持續(xù)時(shí)間根據(jù)攪拌器的類型和所用的成分而不同?；旌蠎?yīng)在一定速度下進(jìn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以獲得均一化的含水表面活性劑混合物。
在第二方面，生產(chǎn)無(wú)水表面活性劑糊劑的本發(fā)明方法也可以連續(xù)實(shí)行。在該方面的中和步驟中，通過連續(xù)中和環(huán)形成中和的表面活性劑混合物。含水表面活性劑糊劑，優(yōu)選陰離子硫酸化或磺酸化表面活性劑的酸形式，中和堿，有機(jī)溶劑，結(jié)構(gòu)化試劑，和可任選的其它洗滌劑添加劑、優(yōu)選螯合劑連續(xù)加入中和環(huán)。所述成分的混合物在成分與混合物通過常規(guī)攪拌器、泵和熱循環(huán)器的方式循環(huán)時(shí)形成。當(dāng)堿與表面活性劑的酸形式反應(yīng)時(shí)發(fā)生中和作用，以生成鹽形式的表面活性劑。所得中和的混合物典型的含水量為約10％至50％。
中和的混合物的第一部分可以在連續(xù)中和環(huán)中再循環(huán)，同時(shí)第二部分從連續(xù)中和環(huán)中泵吸出。如果需要，可以加入附加的有機(jī)溶劑、結(jié)構(gòu)化試劑和/或螯合劑，并且例如使用靜態(tài)混合器與中和混合物的第二部分混合，所得混合物典型地含水量按重量計(jì)為約5％至約50％。然后，所得混合物進(jìn)一步在靜態(tài)混合器中混合，并且根據(jù)配制人員的需要，可將附加的螯合劑、結(jié)構(gòu)化試劑和/或有機(jī)溶劑再次加入所得混合物，并再次在靜態(tài)混合器或常規(guī)攪拌器如攪和機(jī)中混合。完成成分的混合之后，將最終的中和混合物泵吸入干燥步驟。
陰離子表面活性劑的酸形式和堿的摩爾比為約1∶1至約9∶1。優(yōu)選這些成分以液體形式加入。各種被加入連續(xù)中和環(huán)的液體組分優(yōu)選具有下列量的水
*當(dāng)結(jié)構(gòu)化試劑是EHDQ時(shí)，含水溶液優(yōu)選包括少于約5％、典型地為0.9％至4.5％的EHDQ溶液。
適用于該方法的中和堿可以是任何能夠充分中和表面活性劑酸形式的堿。該中和堿包括但不限于堿金屬碳酸鹽、堿金屬氫氧化物和堿金屬磷酸鹽，例如碳酸鈉、氫氧化鈉和聚磷酸鈉。
干燥和結(jié)構(gòu)化含水表面活性劑混合物將含水表面活性劑混合物泵吸入發(fā)生干燥步驟的干燥裝置中。所述方法的干燥步驟是在真空下干燥含水表面活性劑混合物以形成基本無(wú)水的表面活性劑糊劑，所述糊劑典型地包含按糊劑重量計(jì)約0.02％至少于約5％的水、更優(yōu)選少于約3％、最優(yōu)選少于約1％按重量計(jì)的水。此干燥可在任何常規(guī)蒸發(fā)器中完成，條件是所述干燥在真空下進(jìn)行。干燥溫度典型地為90℃至200℃。適合的蒸發(fā)器示例于Perry的“ChemicalEngineering Handbook”，第七版，1997，McGraw-Hill，第11-108至11-111頁(yè)，“Evaporator Types and Applications”。優(yōu)選的蒸發(fā)器是帶蒸汽夾套的攪拌式薄膜蒸發(fā)器(ATFE)。
該ATFE在真空下，優(yōu)選在約25mmHg至400mmHg、更優(yōu)選約75mmHg至300mmHg、最優(yōu)選100mmHg至200mmHg下操作。該ATFE夾套溫度優(yōu)選在約100℃至200℃、更優(yōu)選約120℃至180℃、最優(yōu)選約130℃至170℃下操作。
該干燥步驟也生成水蒸汽與隨后被濃縮的其它揮發(fā)性物質(zhì)的組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可操縱ATFE的操作條件以影響被干燥物之中的水含量和壓縮蒸氣內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)的含量，所述操作條件包括溫度和壓力連同進(jìn)口進(jìn)料速度和ATFE內(nèi)的滯留時(shí)間。
該干燥步驟生產(chǎn)基本無(wú)水的表面活性劑，所述表面活性劑是屈服點(diǎn)在30℃時(shí)低于約300Pa(帕斯卡)的非牛頓糊劑。
為了以任何形式(例如，顆粒狀、片劑等)生產(chǎn)液體或固體洗滌劑，本文所述的方法也可與一般用于洗滌劑工業(yè)中的其它已知的洗滌劑生產(chǎn)方法的步驟結(jié)合。
顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品本發(fā)明基本無(wú)水的表面活性劑糊劑可附聚干燥的洗滌劑粉末成分，以形成可溶解的自由流動(dòng)的顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品。
粉末流盡管本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案包括將基本無(wú)水的表面活性劑糊劑(其包括表面活性劑、溶劑、結(jié)構(gòu)化試劑等)引入顆粒狀的洗滌劑產(chǎn)品中，但是，在附聚步驟中當(dāng)形成顆粒狀的洗滌劑產(chǎn)品時(shí)，從另一方法中通過粉末流，例如以吹送粉末或附聚物的形式引入其它表面活性劑是可能的。優(yōu)選的附聚方法的液體流也可用于引入其它表面活性劑或聚合物。
附聚步驟除非另外指明，本文所用術(shù)語(yǔ)“附聚”是指上述糊劑和粉末的混合物在精細(xì)分散攪拌器中以約5m/秒至約50m/秒的刃片頂端速度混合和/或顆粒化?；旌虾皖w?；^程的總停留時(shí)間優(yōu)選是0.1分鐘至10分鐘、更優(yōu)選0.1至5分鐘、最優(yōu)選0.2至4分鐘。更優(yōu)選的混合和顆?；敹怂俣仁羌s10m/秒至45m/秒和約15m/秒至40m/秒。
任何適用于生產(chǎn)表面活性劑的儀器、設(shè)備或單元均可用于執(zhí)行如本發(fā)明所述的全部方法。適合的儀器包括，例如，標(biāo)準(zhǔn)降膜磺化反應(yīng)器、消化池、酯化反應(yīng)器等。對(duì)于混合/附聚，可使用任何數(shù)量的攪拌器/附聚器。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法可以連續(xù)進(jìn)行。尤其優(yōu)選的是Fukae Powtech Kogyo Co.(日本)所生產(chǎn)的FukaeFS-G系列攪拌器。該儀器基本為通過頂端可接近的碗狀器皿的形式，并且在其基座附近具有攪拌器，和位于側(cè)壁上的切割器，所述攪拌器具有基本垂直的軸。所述攪拌器和切割器可彼此獨(dú)立地并可分別以不同速度操作。所述器皿裝配有冷卻套管或，如果需要，低溫裝置。
已發(fā)現(xiàn)，適用于本發(fā)明附聚步驟的其它類似的攪拌器包括DiosnaV系列ex Dierks & Sohne，Germany；和Pharma Matrixex T KFielder Ltd.，England。其它適用的攪拌器是FujiVG-C系列exFuji Sangyo Co.，Japan和Rotoex Zanchetta & Co srl，Italy。
其它優(yōu)選的適合的設(shè)備包括Gustau Eirich Hardheim，Germany生產(chǎn)的Eirich，系列RV；Lodige Maschinenbau GmbH，PaderbornGermany生產(chǎn)的Lodige，系列FM用于批混合，系列Baud KM用于連續(xù)混合/附聚；Drais Werke GmbH，Mannheim Germany生產(chǎn)的DraisT160系列；和Winkworth Machinery Ltd.，Bershire，England生產(chǎn)的WinkworthRT 25系列。
Littleford攪拌器(型號(hào)#FM-130-D-12，具有內(nèi)部限幅斷路刃片)和Cuisinart Food Processor(型號(hào)#DCX-Plus，具有7.75英寸(19.7cm))刃片是適合的攪拌器的兩個(gè)實(shí)施例。任何其它具有精細(xì)分散混合和造粒能力的和具有0.1至10分鐘停留時(shí)間的攪拌器均可使用。在旋轉(zhuǎn)軸上具有幾個(gè)刃片的“渦輪型”葉輪攪拌器是有用的。本發(fā)明可以分批方法或連續(xù)方法操作。
操作溫度附聚步驟優(yōu)選的操作溫度應(yīng)盡可能低，因?yàn)檫@樣可以導(dǎo)致在成品顆粒中具有所需表面活性劑濃度的附聚物的更好收率。優(yōu)選地，附聚過程中的溫度低于100℃、更優(yōu)選低于80℃、最優(yōu)選低于60℃，典型地為15℃至50℃。可使用本領(lǐng)域已知的各種方法來(lái)控制溫度，所述方法包括但不限于使用液氮、固體CO2，或使用外面附罩的設(shè)備如擠出機(jī)的冷凍桶在附聚前冷卻糊劑。
干燥附聚物由于表面活性劑糊劑基本無(wú)水，典型地包含少于約1％的水，本發(fā)明自由流動(dòng)的附聚物的水分含量主要受附聚中所使用粉末的水分含量的影響。對(duì)于洗滌劑應(yīng)用來(lái)講，附聚物的最終水分必須保持低于該附聚物以整體儲(chǔ)存和運(yùn)輸時(shí)的含水量。用于附聚的粉末的典型水分含量，所述粉末如細(xì)分的碳酸鈉、細(xì)分的檸檬酸鈉、沸石等以便最終附聚物的水分含量將在1％至8％游離水分的可接受范圍內(nèi)(即，水不與附聚物中的任何結(jié)晶的物質(zhì)相關(guān))，因此不需要干燥步驟。
制備非水液體洗滌劑產(chǎn)品本發(fā)明無(wú)水的表面活性劑糊劑可以與其它洗滌劑成分一起摻入基本無(wú)水的(少于約5％的水)非水液體洗滌劑產(chǎn)品中。該非水液體洗滌劑產(chǎn)品典型地包含液相和固相。液相典型地包括非離子表面活性劑和非水低極性有機(jī)溶劑。固相典型地包含一種或多種顆粒物質(zhì)，如漂白劑。
本文中非水液體洗滌劑組合物可以通過以任何方便的順序結(jié)合其基本組分和任選組分，并且通過混合例如攪拌而制備。所得組分組合以形成相穩(wěn)定的本發(fā)明組合物。在制備該組合物的優(yōu)選方法中，基本的和某些優(yōu)選的任選組分將以特定的順序結(jié)合。該方法詳細(xì)描述于Kong-Chan等人的美國(guó)專利5,872,092中。
在該優(yōu)選的制備方法中，通過使該液體組合剪切攪拌來(lái)徹底混合該液體組分，形成了包含至少主要部分并優(yōu)選基本全部液體組分的液體基質(zhì)，所述液體組分例如醇乙氧基化非離子表面活性劑和非水、低極性有機(jī)溶劑。例如，使用機(jī)械攪拌器快速攪拌可以有效地被應(yīng)用。
當(dāng)持續(xù)剪切攪拌時(shí)，基本上全部的C11-C13烷基苯磺酸鹽或烷基硫酸鹽陰離子表面活性劑，例如月桂基硫酸鈉可以糊劑或以大小為約0.2至1,000微米的顆粒的形式加入。加入表面活性劑后，可以加入堿度源顆粒例如碳酸鈉，同時(shí)繼續(xù)保持剪切攪拌下組合物組分的該種混合。其它固體形式的任選成分可在此時(shí)加入組合物。繼續(xù)攪拌混合物，如果需要，可以在此時(shí)增加攪拌以便在液相中形成不溶解的固相顆粒的均勻分散體。一些或所有任選固體物質(zhì)加入該攪拌的混合物后，可將該顆粒物質(zhì)加入組合物，此外，同時(shí)混合物保持剪切攪拌。
作為上文所述的非水液體組合物制備程序步驟的一種變化，一種或多種固體組分可以作為與小部分一種或多種液體組分預(yù)混合的顆粒漿液加入到攪拌的混合物中。
因此，小部分非離子表面活性劑和/或非水、低極性溶劑與陰離子表面活性劑顆粒和/或堿度源顆粒和/或漂白活化劑顆粒的預(yù)混物可以單獨(dú)形成，并作為漿液加入組合物組分的攪拌著的混合物中。
成分陰離子硫酸化和磺酸化表面活性劑陰離子硫酸化和/或磺酸化表面活性劑以含水液體的形式應(yīng)用于本文所述的方法中。適合的陰離子磺酸化表面活性劑包括水溶性鹽，優(yōu)選有機(jī)硫反應(yīng)產(chǎn)物的堿金屬、銨和烷醇銨鹽，所述產(chǎn)物在其分子結(jié)構(gòu)中具有包含約10至約20個(gè)碳原子的烷基和磺酸或硫酸酯基。(包括在術(shù)語(yǔ)“烷基”中的是?；耐榛糠?。這組合成表面活性劑的實(shí)施例是烷基苯磺酸鈉和烷基苯磺酸鉀，其中烷基以直鏈或支鏈構(gòu)型包含約9至約15個(gè)碳原子，例如，美國(guó)專利2,220,099和2,477,383中所描述的那類物質(zhì)。尤其有價(jià)值的是線性的直鏈烷基苯磺酸鹽，其中烷基中碳原子的平均數(shù)是約11至13，簡(jiǎn)寫為C11-C13LAS。
本文中另外的陰離子表面活性劑是烷基甘油基醚磺酸鈉，尤其是衍生自牛油和椰子油的高級(jí)醇的那些醚；椰子油脂肪酸單甘油酯磺酸鈉。
本文中其它有用的陰離子表面活性劑包括脂肪酸基上包含約6至約20個(gè)碳原子并且酯基上包含約1至10個(gè)碳原子的α-磺酸化脂肪酸酯的水溶性鹽；酰基上包含約2至9個(gè)碳原子并且烷烴部分包含約9至約23個(gè)碳原子的2-酰基氧基-烷烴-1-磺酸的水溶性鹽；包含約12至24個(gè)碳原子的磺酸烯烴酯的水溶性鹽；和烷基上包含約1至3個(gè)碳原子并且烷烴部分包含約8至約20個(gè)碳原子的β-烷氧基鏈烷磺酸酯。盡管酸鹽被典型地討論和使用，但酸中和可作為精細(xì)分散混合步驟的部分進(jìn)行。
本文中尤其優(yōu)選的表面活性劑包括烷基中包含約11至14個(gè)碳原子的線性烷基苯磺酸鹽；牛油烷基硫酸鹽；椰子烷基甘油基醚磺酸鹽；包含約14至16個(gè)碳原子的烯烴或鏈烷磺酸鹽；C10-C16烷基乙氧基(3-15)硫酸鹽；和C10-C18烷基硫酸鹽；以及它們的混合物。非離子表面活性劑包括C10-C18乙氧基化的(3-15)醇。
非表面活性劑非水有機(jī)溶劑本文中洗滌劑混合物的液相和成品洗滌劑組合物包括一種或多種非表面活性劑、非水有機(jī)溶劑。本發(fā)明的洗滌劑組合物將包含約15％至約95％、更優(yōu)選約30％至約70％、最優(yōu)選約40％至約60％的有機(jī)溶劑。該非表面活性劑非水液體優(yōu)選是低級(jí)性的物質(zhì)。為了本發(fā)明的目的，“低極性”液體是很少傾向于，如果存在，溶解用于本文成品組合物中的優(yōu)選類型的顆粒物質(zhì)，即，過氧漂白劑如過硼酸鈉或過碳酸鈉。因此，優(yōu)選不使用相關(guān)的極性溶劑如乙醇。用于本文非水液體洗滌劑組合物中的適合類型的低極性溶劑包括非鄰位的C4-C8亞烷基二醇、亞烷基二醇一低級(jí)烷基醚、較低分子量的聚乙二醇、較低分子量的甲基酯和酰胺等。
用于本文組合物中的優(yōu)選類型的非水、低極性溶劑包括非鄰位的C4-C8支鏈或直鏈亞烷基二醇。該種物質(zhì)包括己二醇(4-甲基-2，4-戊二醇)、1，6-己二醇、1，3-丁二醇和1，4-丁二醇。己二醇是最優(yōu)選的。
用于本發(fā)明的其它優(yōu)選的類型的非水、低極性溶劑包括一-、二-、三-或四-C2-C3亞烷基二醇一C2-C6烷基醚。此類化合物的具體實(shí)施例包括二亞乙基乙二醇單丁基醚、四聚乙二醇單丁基醚、二丙二醇一乙基醚和二丙二醇單丁基醚。二亞乙基二醇單丁基醚、二丙二醇單丁基醚和丁氧基丙氧基丙醇(BPP)是尤其優(yōu)選的。此類化合物以商品名Dowanol、Carbitol和Cellosolve市售。
可用于本發(fā)明的另一優(yōu)選類型的非水的、低極性的有機(jī)溶劑包括低分子量的聚乙二醇(PEG)。此類原料是那些分子量是至少約150的物質(zhì)。最優(yōu)選分子量約200至600的PEG。
還另一優(yōu)選類型的非極性、非水溶劑包括較低分子量的甲基酯。該物質(zhì)是下式的那些R1-C(O)-OCH3，其中R1為1至約18。適合的較低分子量的甲基酯的實(shí)施例包括乙酸甲酯、丙酸甲酯、辛酸甲酯和十二烷酸甲酯。
當(dāng)然，所使用的非水、通常為低極性的、非表面活性劑有機(jī)溶劑應(yīng)與用于本發(fā)明液體洗滌劑組合物中的其它組合物組分如漂白劑和/或活化劑相容并且不反應(yīng)。該溶劑組分優(yōu)選以按液相重量計(jì)約1％至70％的量使用。更優(yōu)選地，非水、低極性、非表面活性劑溶劑包括按液相重量計(jì)約10％至60％、最優(yōu)選按液相重量計(jì)約20％至50％的成品組合物。液相中該濃度的非表面活性劑溶劑的利用與總組合物中非表面活性劑溶劑濃度一致，按組合物重量計(jì)為約1％至50％、更優(yōu)選按組合物重量計(jì)為約5％至40％、最優(yōu)選按組合物重量計(jì)為約10％至30％。
用作有機(jī)溶劑和/或共溶劑的非水表面活性劑或表面活性劑添加劑成分這些非水表面活性劑可以容易地鑒定為屬于非離子表面活性劑，例如上面提到的烷基乙氧基化物、甘油、氫化甘油三酯、乙氧基化甘油酯、甘油基酯、鏈烷醇酰胺。其它表面活性劑包括但不限于胺中和的硫酸化或磺酸化表面活性劑。
化學(xué)結(jié)構(gòu)化試劑當(dāng)各種化學(xué)結(jié)構(gòu)化試劑在本方法中的干燥之前被加入含水表面活性劑混合物以形成本發(fā)明的基本無(wú)水的表面活性劑糊劑時(shí)，導(dǎo)致具有(共)溶劑和/或(共)載體的基本無(wú)水的表面活性劑糊劑和/或其混合物的流變學(xué)特性的合意的改變。尤其是，本發(fā)明制備的基本無(wú)水的糊劑的特征在于屈服值在30℃下小于300Pa，典型地為200Pa至300Pa。用于獲得這種結(jié)果的這些結(jié)構(gòu)化試劑可以呈固體、液體或溶液形式，這取決于其具體的化學(xué)性質(zhì)。適用于本發(fā)明的試劑的實(shí)施例包括但不限于胺、乙氧基化胺、季銨化胺，和乙氧基化的季銨化胺。根據(jù)其相容性，上述試劑可以獨(dú)立使用或相互組合使用。
可用于本發(fā)明的胺的非限制性實(shí)施例包括伯、仲和叔C3-C烷基胺和它們的季銨化衍生物。也可使用水溶性quats如C4-C18烷基三甲基鹵化銨。
本文中更優(yōu)選用作結(jié)構(gòu)化試劑的是季銨化的多胺，尤其是烷氧基化的、季銨化的多胺。因此，多胺如乙二胺、二亞乙基三胺，三亞乙基四胺等在一個(gè)或優(yōu)選至少兩個(gè)氮原子上可以是烷氧基化的(例如，乙氧基化的、丙氧基化的、丁氧基化的；優(yōu)選乙氧基化的)和季銨化的以生成用于本發(fā)明的高度優(yōu)選的、水溶性結(jié)構(gòu)化試劑。季銨化可以以標(biāo)準(zhǔn)方式完成，例如，使用C1-C15，優(yōu)選C1-C3，鹵化烷，尤其是溴代烷。高度優(yōu)選的結(jié)構(gòu)化試劑是乙氧基化的六亞甲基二胺殺草快(EHDQ)，其可購(gòu)自各種供應(yīng)商。
其它任選洗滌劑添加劑除了上述優(yōu)選的成分之外，本發(fā)明的表面活性劑混合物和/或糊劑和/或用該種表面活性劑糊劑形成的成品洗滌劑組合物可以并且優(yōu)選地包含各種其它任選洗滌劑添加劑。該任選洗滌劑添加劑典型地以稀釋的水溶液的形式加入到洗滌劑組合物中。
螯合劑本文中本發(fā)明的表面活性劑混合物和/或糊劑和/或組合物也可任選地包含用于螯合金屬離子如鐵和/或錳的螯合劑。優(yōu)選地，用本發(fā)明的無(wú)水表面活性劑糊劑制造的洗滌劑產(chǎn)品包含約0.1％至約10％、更優(yōu)選約0.5％至約5％、最優(yōu)選約1％至約3％的螯合劑。因此，該螯合劑用于與組合物中的金屬雜質(zhì)形成絡(luò)合物，否則所述金屬雜質(zhì)易于使組合物組分如過氧漂白劑失活。有用的螯合劑包括氨基羧酸鹽、膦酸酯、多官能團(tuán)取代的芳族螯合劑以及它們的混合物。其它適合的螯合劑公開于1998年1月27日公布的Aouad等人的美國(guó)專利5,712,242中。
用作任選的螯合劑的氨基羧酸鹽包括乙二胺四乙酸鹽、N-羥基乙基乙二胺三乙酸鹽、次氨基三乙酸鹽、乙二胺四丙酸鹽、三亞乙基四胺六乙酸鹽、二亞乙基三胺五醋酸鹽、乙二氨二琥珀酸鹽和乙醇亞氨二醋酸。優(yōu)選這些物質(zhì)的堿金屬鹽。
當(dāng)洗滌劑組合物中允許存在至少較低總含量的磷時(shí)，氨基膦酸鹽也適于在本發(fā)明組合物中用作螯合劑，并且所述氨基膦酸鹽包括以DEQUEST命名的乙二胺四擬(亞甲基膦酸酯)。優(yōu)選地，這些氨基膦酸鹽不包含多于約6個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基。
優(yōu)選的螯合劑包括羥基乙基二磷酸(HEDP)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)和吡啶二羧酸(DPA)及其鹽。當(dāng)然，在使用本發(fā)明組合物用于織物洗滌/漂白的過程中，螯合劑也可以用作洗滌劑添加劑。
有機(jī)洗滌劑添加劑這些物質(zhì)的實(shí)施例包括堿金屬、檸檬酸酯、琥珀酸酯、丙二酸酯、脂肪酸、琥珀酸羧甲基酯、羧酸酯、聚羧酸酯和聚乙酰基羧酸酯。具體的實(shí)施例包括氧聯(lián)二琥珀酸、苯六甲酸，苯聚羧酸和檸檬酸的鈉、鉀和鋰鹽。高度優(yōu)選的是檸檬酸鹽。
其它適合的有機(jī)添加劑包括已知具有添加劑性質(zhì)的較高分子量的聚合物和共聚物。例如，這些物質(zhì)包括適合的聚丙烯酸、聚馬來(lái)酸和聚丙烯酸/聚馬來(lái)酸共聚物和它們的鹽，如由BASF以SOKALANTM出售的分子量為約5,000至100,000的那些物質(zhì)。
有機(jī)添加劑的其它適合類型包括較高級(jí)脂肪酸的水溶性鹽，即，“肥皂”。這些物質(zhì)包括堿金屬肥皂如包含約8至約24個(gè)碳原子、優(yōu)選約12至約18個(gè)碳原子的高級(jí)脂肪酸的鈉、鉀、銨和烷醇銨鹽。肥皂可以通過脂肪和油的直接皂化制得，也可通過游離的脂肪酸的中和制得。尤其有用的是衍生自椰子油和牛油的脂肪酸的混合物的鈉鹽和鉀鹽，即，牛油鈉或鉀和椰油鈉或鉀肥皂。
如果用作全部或部分附加的顆粒物質(zhì)，不溶解的有機(jī)洗滌劑添加劑一般可包括按本發(fā)明組合物重量計(jì)的約2％至約20％。更優(yōu)選的，這些物質(zhì)可包括按組合物重量計(jì)的約4％至10％。
無(wú)機(jī)洗滌劑添加劑這種任選無(wú)機(jī)添加劑可包括，例如，硅鋁酸鹽，如沸石。硅鋁酸鹽沸石如沸石A以及它們用作洗滌劑添加劑的使用在Corkill等人的公布于1986年8月12日的美國(guó)專利4,605,509中有充分的討論，結(jié)晶分層的硅酸鹽，如該’509美國(guó)專利中討論的那些，也適用于本發(fā)明洗滌劑組合物中。如果使用，則任選無(wú)機(jī)洗滌劑添加劑可包括按本發(fā)明組合物重量計(jì)的約2％至15％。
聚合物和/或共聚物用于本發(fā)明的聚合物和共聚物可以選自很大范圍的有機(jī)高分子，其中有一些可用作添加劑以改善去垢性。包括在這些聚合物中的可以是所提及的羧基低鏈烷基纖維素鈉、低鏈烷基纖維素鈉和羥基低鏈烷基纖維素鈉，如羧甲基纖維鈉素、甲基纖維素鈉和羥丙基纖維素鈉，聚乙烯醇(經(jīng)常也包括一些聚乙烯基乙酸酯)，聚丙烯酰胺，聚丙烯酸酯，聚天門冬氨酸酯，聚乙烯吡咯烷酮和各種共聚物，如馬來(lái)酸和丙烯酸的共聚物。這些聚合物的分子量可以不同，但大部分在2,000至100,000的范圍內(nèi)。
聚合的聚羧酸鹽添加劑列于公布于1967年3月7日的Diehl的美國(guó)專利3,308,067中。這些物質(zhì)包括脂族羧酸如馬來(lái)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。
最優(yōu)選用于本發(fā)明的是分子量為約2000至約100,000的馬來(lái)酸和丙烯酸的共聚物、羧甲基纖維素以及它們的混合物。聚合物或共聚物的水溶液濃度在本發(fā)明中并不重要。然而，使用容易商購(gòu)獲得的溶液是便利的。濃度為5％至60％的聚合物或共聚物的水溶液是適合的。
任選增白劑、抑泡劑和/或染料常規(guī)的增白劑、抑泡劑、漂白劑、漂白活化劑、漂白催化劑、染料和/或香料物質(zhì)可以摻入本發(fā)明的表面活性劑混合物和/或糊劑和/或洗滌劑產(chǎn)品中。當(dāng)然，這種成分必須在非水環(huán)境中與其它組合物組分相容和不發(fā)生反應(yīng)。如果存在，則增白劑、抑泡劑、染料和/或香料將典型地包含按組合物重量計(jì)約0.0001％至約2％。適合的漂白催化劑包括公開于美國(guó)專利5,246,621、美國(guó)專利5,244,594、美國(guó)專利5,114,606和美國(guó)專利5,114,611中基于錳的絡(luò)合物。也可使用乙氧基化的quat粘土軟化劑。
下列實(shí)施例說明本發(fā)明，而不是旨在限制或限定其范圍。除非另有說明，本文所用的所有份數(shù)、百分?jǐn)?shù)和比例均以所述組合物的重量百分含量計(jì)。在所有實(shí)施例中，使用Karl Fischer分析測(cè)定殘余水量。使用旋轉(zhuǎn)流變儀(Cari-med，TA Instruments提供，Delaware，USA)測(cè)量流變學(xué)性質(zhì)。使用氣相色譜法測(cè)量濃縮蒸汽中的有機(jī)質(zhì)含量。
實(shí)施例1該方法包括兩個(gè)關(guān)鍵步驟。在第一步中，含水溶液形式的原料以1100千克(2400lb)的典型的批大小結(jié)合。在第二步中，將水從含水原料中除去。在第一步中，即混合步驟可在室溫下進(jìn)行，最低純度為99％的正丁氧基丙氧基丙醇(BPP)加入線性烷基苯磺酸(LAS)鈉鹽的50％活性水溶液中?；旌匣旌衔镏敝疗淇雌饋?lái)均勻?yàn)橹?。接下?lái)，在室溫下加入最低純度為99％的乙氧基化的六亞甲基二胺殺草快(EHDQ)液體，混合所得混合物直至其看起來(lái)均勻?yàn)橹?。配方?xì)節(jié)概述如下。
表1表面活性劑混合物的組成
除去50dm2(5.4ft2)蒸汽夾套攪拌式薄膜蒸發(fā)器(ATFE)中的含水混合物中的水。在約158℃的溫度和約100mm Hg的壓力下操作，使水溶液以約82千克/小時(shí)的速度泵吸至蒸發(fā)器內(nèi)。產(chǎn)品在約127℃的溫度下以約0.4％的水分含量排出蒸發(fā)器。在平板或框架熱交換器中將產(chǎn)品冷卻至約35℃。排出ATFE的濃縮蒸汽包含約7％的余量為水的BPP。所述干燥的產(chǎn)品還可以包括線性的烷基苯(LAB)醇，所述醇是生成HLAS的磺化反應(yīng)中剩余的物質(zhì)。Na2SO4是生成NaLAS的HLAS和NaOH之間反應(yīng)的副產(chǎn)品。在室溫下，所述干燥物質(zhì)表現(xiàn)為屈服點(diǎn)小于約300Pa的剪切稀釋非牛頓糊劑。
實(shí)施例2該方法包括兩個(gè)關(guān)鍵步驟。在第一步中，含水溶液形式的原料以1100千克(2400lb)的典型的批大小混合。在第二步中，將水從含水原料中除去。在混合步驟中，在室溫下將最低純度為99％的正丁氧基丙氧基丙醇(BPP)加入線性烷基苯磺酸(LAS)鈉鹽的50％活性水溶液中?；旌先芤褐敝疗淇雌饋?lái)均勻?yàn)橹?。接下?lái)，加入[S，S]-乙烯基二氨基-N-N’-二琥珀酸鈉(NaEDDS)螯合劑的36.25％活性水溶液，并且混合所得溶液直至其看起來(lái)均勻?yàn)橹?。在室溫下將該NaEDDS螯合劑加入其它二個(gè)組分中，并且所述二個(gè)組分包含最低99％的S，S異構(gòu)體的總NaEDDS異構(gòu)體和最低95％的S，S異構(gòu)體的總氨基酸物質(zhì)。其次，在室溫下加入最低純度為99％的EHDQ液體，并混合所得混合物直至其看起來(lái)均勻?yàn)橹?。配方?xì)節(jié)概述如下。
表2水溶液的組成
除去50dm2(5.4ft2)蒸汽夾套攪拌式薄膜蒸發(fā)器內(nèi)的含水混合物中的水。在157℃的溫度和97mmHg的壓力下操作，使水溶液以69.5千克/小時(shí)的速度泵吸至蒸發(fā)器內(nèi)。產(chǎn)品在121℃溫度下以0.39％的水分含量排出蒸發(fā)器。排出ATFE的該濃縮蒸汽包含約7％的余量為水的BPP。LAB和Na2SO4以微量存在于干燥產(chǎn)品中。在室溫下，所述干燥物質(zhì)表現(xiàn)為屈服點(diǎn)小于約300Pa的剪切稀釋非牛頓糊劑。
實(shí)施例3
該方法包括兩個(gè)關(guān)鍵步驟。在第一步中，含水溶液形式的原料以1100千克(2400lb)的典型的批大小結(jié)合。在第二步中，將水從含水原料中除去。在混合步驟中，在室溫下，將最低純度為99％的正丁氧基丙氧基丙醇(BPP)加入線性烷基苯磺酸(LAS)鈉鹽的50％活性水溶液中?；旌先芤褐敝疗淇雌饋?lái)均勻?yàn)橹埂＝酉聛?lái)，加入[S，S]-乙烯基二氨基-N-N’-二琥珀酸鈉(NaEDDS)螯合劑的36.25％活性水溶液，并且混合所得溶液直至其看起來(lái)均勻?yàn)橹?。在室溫下將該NaEDDS螯合劑加入另一個(gè)二個(gè)組分中，并且所述二個(gè)組分包含最低99％的S，S異構(gòu)體的總NaEDDS異構(gòu)體和最低95％的S，S異構(gòu)體的總氨基酸物質(zhì)。然后，在室溫下加入99％純度的非離子表面活性劑NEODOLTMC23-C25，然后在室溫下加入99％最低純度的EHDQ液體，并混合所得混合物直至其看起來(lái)均勻?yàn)橹?。配方?xì)節(jié)概述如下。
表2水溶液的組成
除去50dm2(5.4ft2)蒸汽夾套攪拌式薄膜蒸發(fā)器內(nèi)中的含水混合物中的水。在157℃的溫度和97mm Hg的壓力下操作，使水溶液以69.5千克/小時(shí)的速度泵吸至蒸發(fā)器內(nèi)。產(chǎn)品在121℃溫度下以0.39％的水分含量排出蒸發(fā)器。排出ATFE的該濃縮蒸汽包含約7％的余量為水的BPP。在室溫下，所述干燥物質(zhì)表現(xiàn)為剪切稀釋非牛頓糊劑。
實(shí)施例4至5在下列實(shí)施例4至5中，C11-C13烷基苯被硫酸化以提供線性烷基苯磺酸鹽、完全的酸形式(“HLAS”)，酸值分別為97和172.14。HLAS在連續(xù)的中和作用體系中中和，所述體系如有機(jī)溶劑/載體以及螯合劑存在下的得自Chemithon Corporation，Seattle，Washington，USA的中和作用環(huán)。排出環(huán)的混合物在攪拌式薄膜蒸發(fā)器(“ATFE”)(如得自LCICorporation，Charlotte，N.C.，USA.)中干燥。
實(shí)施例4用50％NaOH溶液中和HLAS，同時(shí)一起加入由Midland的Dow Chemical，Michigan生產(chǎn)的正丁氧基丙氧基丙醇(“n-BPP”)和[S，S]-乙烯基二氨基-N-N’-二琥珀酸(“NaEDDS”)的37％鈉鹽溶液。所得混合物在中和作用后包括，按重量計(jì)
所有組分在室溫下混合流入中和作用環(huán)的速度為1.034千克/分鐘。中和作用的溫度是99°F(37.2℃)，同時(shí)混合物排出環(huán)的溫度為95°F(35℃)，將最低純度為99％的EHDQ加入混合物并混合直至均勻。然后，在160℃和95mmHg下不斷地以95千克/小時(shí)的速度加入50dm2(5.4ft2)ATFE)。所得干燥物質(zhì)包含0.6％的水并且表現(xiàn)為具有屈服點(diǎn)的剪切稀釋非牛頓糊劑。所述組合物如下表4含水溶液的組成
實(shí)施例5用50％的NaOH溶液中和HLAS，同時(shí)一起加入正BPP。所得混合物在中和作用后包括，按重量計(jì)
所有組分在室溫下混合流入中和作用環(huán)的速度為2400千克/分鐘。中和溫度為99°F(37.2℃)，同時(shí)混合物排出環(huán)的溫度為95°F(35℃)。然后將一部分該物質(zhì)與EHDQ混合。然后，在160℃和95mmHg下不斷地以117千克/小時(shí)的速度將所得混合物加入50dm2(5.4ft2)ATFE。所得干燥物質(zhì)包含0.96％的水并且表現(xiàn)為具有屈服點(diǎn)的剪切稀釋非牛頓糊劑。
表5含水溶液的組合物
當(dāng)本發(fā)明的糊劑與現(xiàn)有技術(shù)洗滌劑濃縮物的漿液(“蜜狀”-一致性)相比較時(shí)，本發(fā)明的非牛頓糊劑的結(jié)構(gòu)化本質(zhì)是易于想象的，這一點(diǎn)將被認(rèn)識(shí)到。如下述實(shí)施例所示，本發(fā)明的糊劑用于制備附聚物。
實(shí)施例6至10(附聚物)
實(shí)例6該實(shí)施例描述了試驗(yàn)工廠規(guī)模高剪切攪拌器(Eirich RV02)中的分批模式方法。攪拌器首先用待用的任何洗滌劑成分粉末(典型地粒徑為1至500nm)填滿，所述粉末在該具體情況下是碳酸鈉。用于制造附聚物的粘合劑是實(shí)施例1中所制備的糊劑物質(zhì)，一千克糊劑加到3千克明亮的自由流動(dòng)的干燥碳酸鈉中。開動(dòng)攪拌器直至發(fā)生顆?；?。然后停止該過程并收集附聚物。附聚物無(wú)需干燥。
實(shí)施例7使用與實(shí)施例6中相同的設(shè)備制備附聚物，該攪拌器首先用粉末混合物填滿，在該具體情況下，所述粉末為2∶1比例的沸石和細(xì)分碳酸鹽。用于制造附聚物的粘合劑是實(shí)施例2中所制備的糊劑物質(zhì)，一千克糊劑加到3千克粉末中。開動(dòng)攪拌器直至發(fā)生顆粒化。然后停止該過程并收集附聚物。附聚物無(wú)需干燥。
實(shí)施例8使用與實(shí)施例6中相同的設(shè)備制備附聚物，該攪拌器首先用粉末混合物填滿，在該具體情況下，所述粉末為2∶1比例的沸石和細(xì)分檸檬酸鹽。用于制造附聚物的粘合劑是實(shí)施例5中所制備的糊劑物質(zhì)，一千克糊劑加到3千克粉末中。開動(dòng)攪拌器直至發(fā)生顆粒化。然后停止該過程并收集附聚物。附聚物無(wú)需干燥。
實(shí)施例9使用與實(shí)施例6中相同的設(shè)備制備附聚物，該攪拌器首先用粉末混合物填滿，在該具體情況下，該粉末為3∶1比例的細(xì)分碳酸鹽和細(xì)分檸檬酸鹽。用于制造附聚物的粘合劑是實(shí)施例5中所制備的糊齊物質(zhì)，一千克糊劑加到3千克粉末中。開動(dòng)攪拌器直至發(fā)生顆粒化。然后停止該過程并收集附聚物。附聚物無(wú)需干燥。
實(shí)施例10實(shí)施例8中制得的附聚物可作為組分加入以便得到依照本發(fā)明制備的非水液體洗滌劑的下列全部組合物，其使用BPP作為載體流體。
1NeodolTM23-521，4環(huán)己烷二甲醇
3二乙烯基三胺五(亞甲基膦酸)4氫化的C14-C18脂肪酸鈉鹽上面使用有關(guān)的優(yōu)選實(shí)施方案和實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可進(jìn)行各種改變或修飾，同時(shí)不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明局限于說明書所述范圍，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.通過在真空下除去含水表面活性劑混合物中的水來(lái)制備包含按重量計(jì)少于5％的水的基本無(wú)水構(gòu)造的表面活性劑糊劑的方法，所述含水表面活性劑混合物包括；a)按重量計(jì)5％至85％的陰離子表面活性劑；b)按重量計(jì)15％至95％的有機(jī)溶劑；和c)按重量計(jì)5％至80％的水；所述方法的特征在于將按所述表面活性劑混合物的重量計(jì)1％至60％的水溶性結(jié)構(gòu)化試劑添加到所述含水表面活性劑混合物的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述陰離子表面活性劑選自烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基乙氧基硫酸鹽，以及它們的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)化試劑為烷氧基化的陽(yáng)離子化合物。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述烷氧基化的陽(yáng)離子化合物為乙氧基化的六亞甲基二胺殺草快化合物。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)化試劑與陰離子表面活性劑的重量比在約1∶100至約1∶1的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有機(jī)溶劑為選自下列的一種亞烷基二醇；二乙基-和二丙基二醇單丁基醚；乙二醇單丁基醚；丙氧基丙醇的單乙基醚、單甲基醚、單丙基醚和單丁基醚；分子量為至少約150的聚乙二醇；乙酸甲酯；丙酸甲酯；辛酸甲酯；十二烷酸甲酯；以及它們的混合物。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含水表面活性劑混合物還包括非離子表面活性劑。
8.非水洗滌劑組合物，其特征在于表面活性劑組分，所述組分是干燥過的表面活性劑糊劑，所述糊劑包括陰離子表面活性劑與結(jié)構(gòu)化試劑的混合物，所述混合物包括按重量計(jì)少于5％的水。
9.如權(quán)利要求8所述的組合物，其中所述陰離子表面活性劑選自烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基乙氧基硫酸鹽，以及它們的混合物，并且其中所述結(jié)構(gòu)化試劑為乙氧基化的六亞甲基二胺殺草快。
10.用于制備洗滌劑附聚物的方法，所述方法的特征在于將如權(quán)利要求1所述的基本無(wú)水構(gòu)造的表面活性劑糊劑與粉末狀洗滌劑成分混合的步驟。
全文摘要
制造基本無(wú)水構(gòu)造的表面活性劑組合物的方法，所述組合物在室溫下為剪切稀釋非牛頓糊劑，所述糊劑具有使其易于在商業(yè)儀器中處理的屈服點(diǎn)。該方法在干燥步驟中使用烷氧基化的陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)化試劑、陰離子表面活性劑和有機(jī)溶劑以提供糊劑。所述糊劑適用于附聚干燥洗滌劑粉末以形成顆粒狀洗滌劑產(chǎn)品，并且尤其適用于摻入到無(wú)水液體洗滌劑產(chǎn)品中。
文檔編號(hào)C11D1/65GK1533429SQ02814536
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者Y·G·阿瓦德, C·J·林哈特, Y G 阿瓦德, 林哈特 申請(qǐng)人:寶潔公司