專利名稱：：一種高效洗衣粉助劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于洗衣粉助劑及其制備方法的。經(jīng)過檢索，現(xiàn)有技術(shù)中沒有關(guān)于復(fù)合二硅酸鈉的報(bào)道。作為一種助洗劑，當(dāng)今首先考慮的是與生態(tài)環(huán)境的相容性，再者是它的性能與生產(chǎn)成本。在已有的洗衣粉配方技術(shù)中，三聚磷酸鈉(STPP)是世界公認(rèn)的性能良好的洗滌助洗劑。但是，由于富磷引起的過肥化問題，造成環(huán)境污染，致使低磷和無磷化成為當(dāng)今洗衣粉行業(yè)熱門的話題。許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都明文規(guī)定禁止生產(chǎn)和使用含磷的洗滌用品。鑒此，合成洗滌劑工業(yè)界的人士開始尋求一種有效的代用品，以減少甚至消除三聚磷酸鈉(STPP)的使用。1973年日本合成洗滌劑工業(yè)界首先選擇的是檸檬酸鈉。檸檬酸是具有三個(gè)羧基和一個(gè)羥基的有機(jī)酸。其鈉鹽對(duì)于鈣，鎂和重金屬的螯合能力是明顯的。而且檸檬酸有著在食品和飲料中長(zhǎng)期使用的歷史，對(duì)于人體和生態(tài)環(huán)境的安全性也是毋庸置疑的。但是，經(jīng)過實(shí)踐證明它的助洗作用雖尚令人滿意，但它與十二烷基苯磺酸鈉的配伍性不如三聚磷酸鈉(STPP)，且價(jià)格昂貴。與此同時(shí)，美國(guó)開發(fā)了氮川三醋酸鈉(NTA)作為STPP的代用品。NTA有三個(gè)羧酸根，具有很好的鈣鎂和其他重金屬離子的螯合能力。但NTA進(jìn)入洗衣粉配方后，它對(duì)人體和環(huán)境生態(tài)的安全性并未為社會(huì)所熟悉。環(huán)境科技工作者和消費(fèi)者就表示了疑慮，主要問題是(1)對(duì)NTA的胎兒致畸性有懷疑；(2)NTA本身是一種水溶性的氮化物，氮和磷都是肥料要素，以氮化物來代替磷酸鹽很難被認(rèn)為是治理水質(zhì)過肥化的合理措施。美國(guó)和德國(guó)差不多在同時(shí)開發(fā)了4A沸石作為合成洗滌劑的主助劑的應(yīng)用技術(shù)。4A沸石是晶體狀的硅鋁酸鈉，其化學(xué)組成可表達(dá)為Na12[(ALO2)12(SiO2)12]27·H2O，具有很強(qiáng)的鈣離子交換能力，理論值可達(dá)352mgCaCO3/g。并有較好的分散性能和抗再沉積性能。1976年美國(guó)P&G公司和德國(guó)Henkel公司同時(shí)開始銷售含4A沸石的洗衣粉。1975年日本開始從事4A沸石代磷酸鹽助劑的開發(fā)取得了成功。1980年，第二次無磷合成洗滌劑上市。4A沸石作為合成洗滌劑的主助劑，比起STPP來，還有一個(gè)主要不足，就是對(duì)鎂離子的交換能力較差。它必須加入少量共助劑，主要是聚羧酸鹽，如聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸-順丁烯二酸鹽等，才能與STPP匹敵。(華章熙“日用化學(xué)品科學(xué)”，1995,4,23-24)德國(guó)Hoechst公司于1994年推出層狀硅酸鹽，這種名命為SKS-6是一種無水結(jié)晶體，類似于自然界的水硅鈉石。能滿足使水軟化、穩(wěn)定PH和良好的抗再沉積性助劑的三種基本特性(EuropeanChemicalNews1993.8.16，)。在我國(guó)，1990年由四川省輕工業(yè)研究設(shè)計(jì)院發(fā)現(xiàn)沉淀二氧化硅可以替代STPP。它是一種無定形物質(zhì)，而且二氧化硅與泥土主成份一樣，不存在對(duì)人體與環(huán)境污染，易被大家接受。由于它具高度吸附能力和良好的分散性、懸浮性，并具一定的鈣、鎂離子的交換能力，可作為一種洗滌助劑，制成的無磷洗衣粉可與含磷洗衣粉媲美。(王勤、陳英“日用化學(xué)工業(yè)”1996.4.11-16)。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種新的洗衣粉助劑——復(fù)合二硅酸鈉及其制備方法。本發(fā)明提供的這種洗衣粉助劑——復(fù)合二硅酸鈉是一種無定形硅酸鹽，主要成份為氧化鈉和氧化硅，其分子結(jié)構(gòu)為該分子兩端留有二個(gè)氧自由鍵，這意味著還可聯(lián)結(jié)若干個(gè)這樣的硅酸鈉分子，是鏈狀具活性的硅酸鈉，分子中的Na+離子也可以是H+離子。也即該復(fù)合二硅酸鈉是Na2Si2O5、Na4Si2O6、Na6Si2O7、Na8Si8O10等的復(fù)合物。它具有軟化水的功能，其鈣交換能力大于250mgCaO/g(若以CaCo3計(jì)，則為775mgCaCO3/g)；能提供堿度和緩沖PH，具良好的分散和懸浮性，還具抗腐蝕和抑制重金屬離子如Fe2+能力。本發(fā)明提供的這種洗衣粉助劑是用Na2O與SiO2克分子比為1∶2.2-3.4的硅酸鈉水溶液作起始原料。加入苛性堿或碳酸鈉，在促進(jìn)劑AC的作用下反應(yīng)生成二硅酸鈉復(fù)合物。這種促進(jìn)劑AC是酸性物質(zhì)，可以是無機(jī)酸(例如硫酸或HCl)，也可以是有機(jī)酸(例如酒石酸、草酸或醋酸、植酸等)，還可以是酸式鹽(例如硫酸氫鈉、碳酸氫鈉等)。本發(fā)明提供的這種洗衣粉助劑的優(yōu)點(diǎn)是能用于無磷洗衣粉配方，經(jīng)測(cè)試在Ⅲ型(濃縮型)洗衣粉中可完全取代傳統(tǒng)含磷Ⅲ型粉中STPP，制成去污力大于1的與Ⅲ型含磷粉性能一致的無磷洗衣粉。在傳統(tǒng)的Ⅰ、Ⅱ型含磷洗衣粉中，要適當(dāng)調(diào)整配方，即能取代STPP制成去污力大于1的無磷洗衣粉。且生產(chǎn)成本比同檔次含磷洗衣粉低10％左右。下面以實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征。實(shí)施例1稱取1份(Na2O∶SiO2=1∶3.1-3.4)40Be＇硅酸鈉水溶液，加入2份碳酸鈉，并加2份去離子水，在一個(gè)有夾套蒸汽加熱的反應(yīng)鍋內(nèi)攪拌均勻，并加熱至溫度85-90℃緩緩加入0.5份AC，充分?jǐn)嚢?0分鐘，用泵輸送至噴霧干燥塔，在進(jìn)風(fēng)溫度450℃下干燥之。其成品的測(cè)試結(jié)果如下外觀白色粉狀；PH:11.80；鈣交換(CaOmg/g):300.00；水份(％)5.00；Na2O∶SiO2∶1∶1.80。實(shí)施例2稱取1份(Na2O∶SiO2=1∶2.2-2.5)45Be＇硅酸鈉溶液加0.3份NaOH并加1.5份去離子水，攪拌勻均，升溫至85-90℃加入0.6份AC，攪拌30分鐘止，用泵送至噴霧干燥塔，在進(jìn)風(fēng)溫度450℃下干燥之。其成品測(cè)試結(jié)果如下外觀白色粉狀；PH:12.00；鈣交換(CaOmg/g):275.0；水份(％):5.0；Na2O∶SiO2∶1∶1.60。實(shí)施例3復(fù)合二硅酸鈉配入洗衣粉試驗(yàn)，結(jié)果見下表。<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="589">組成(％)Ⅰ型Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型ABSTX-10AEO3碳酸鈉硫酸鈉CMC復(fù)合二硅酸鈉瑩光增白劑香精17.0--15.047.20.520.00.20.112.03.0-13.051.20.520.00.20.110.04.0硬脂酸1.013.051.20.520.00.20.15.010.02.0硬脂酸1.010.035.41.035.00.50.1去污力(與標(biāo)準(zhǔn)粉比值)1.081.121.201.40</table></tables>權(quán)利要求1.一種洗衣粉助劑，其特征在于它是以氧化鈉和二氧化硅為主要成份的復(fù)合物，分子結(jié)構(gòu)為該分子兩端的氧自由鍵，可以聯(lián)結(jié)若干個(gè)這樣的硅酸鈉分子。2.一種如權(quán)利要求1所述的洗衣粉助劑，其特征在于由氧化鈉與二氧化硅克分子比為1∶2.2-3.4的硅酸鈉水溶液作起始原料，加入苛性堿或碳酸鈉，在促進(jìn)劑AC的作用下反應(yīng)生成。全文摘要本發(fā)明是關(guān)于洗衣粉助劑及其制備方法的,該助劑——復(fù)合二硅酸鈉的主要成分為氧化鈉和氧化硅,由硅酸鈉水溶液中加入苛性堿或碳酸鈉、在促進(jìn)劑AC的作用下反應(yīng)生成,與泥土組分相似,不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染與破壞,可取代三聚磷酸鈉制備無磷洗衣粉。文檔編號(hào)C11D3/08GK1213696SQ9710770公開日1999年4月14日申請(qǐng)日期1997年10月7日優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日發(fā)明者王勤,吳嘉隆,王瑩,楊敏申請(qǐng)人:四川明天化工有限責(zé)任公司