專利名稱：含二氧化硅的低密度洗滌劑附聚物的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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，本發(fā)明涉及通過將一種表面活性劑漿料和包含二氧化硅材料的干洗滌劑起始材料進(jìn)料入高速混合器中，接著進(jìn)入干燥裝置來制備低密度洗滌劑附聚物的方法。本方法制得一種自由流動(dòng)的低密度洗滌劑組合物，該組合物可作為常規(guī)非致密的洗滌劑組合物商業(yè)出售或用作一種低用量、“致密的”洗滌劑產(chǎn)品的摻和劑。
背景技術(shù)：
近來，在洗滌劑工業(yè)中人們對(duì)“致密的”因而具有低用量體積的洗衣洗滌劑產(chǎn)生了相當(dāng)大的興趣。為了促進(jìn)這些所謂的低用量洗滌劑的生產(chǎn)，已做了很多努力來制備例如密度為600g/l或更高的高堆積密度的洗滌劑。該低用量洗滌劑目前需求很大，因?yàn)樗?jié)省資源，并且可以小包裝出售，而這對(duì)于消費(fèi)者更加方便。但是，現(xiàn)代洗滌劑產(chǎn)品在性質(zhì)上需要“致密”的程度仍未解決。事實(shí)上，許多消費(fèi)者，特別是在發(fā)展中國家，在他們各自的洗滌操作中仍然偏愛較高的用量。因而，在現(xiàn)代洗滌劑組合物的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)存在對(duì)最終組合物的最終密度的靈活性的需要。
一般地，有兩種主要類型的制備洗滌劑顆粒或粉末的方法。第一類方法包括在噴霧干燥塔中對(duì)一種含水洗滌劑料漿進(jìn)行噴霧干燥來制備高度疏松的洗滌劑顆粒。第二類方法中，各種洗滌劑組分使用一種粘合劑如一種非離子或陰離子表面活性劑附聚后進(jìn)行干混。兩類方法中，控制所得的洗滌劑顆粒密度的最重要因素為各種起始材料的密度、形狀、空隙率和表面積及其各自的化學(xué)組成。但是，這些參數(shù)僅在限定范圍內(nèi)變化。因而，實(shí)質(zhì)的堆積密度的靈活性只能通過導(dǎo)致洗滌劑顆粒密度降低的附加加工步驟來實(shí)現(xiàn)。
本領(lǐng)域中對(duì)提供增加洗滌劑顆粒或粉末密度的方法做了許多努力。特別將注意力放在利用后塔(post tower)處理使噴霧干燥顆粒致密化上。例如，一種嘗試涉及一種在Marumerizer中將含三聚磷酸鈉和硫酸鈉的經(jīng)噴霧干燥的或成粒的洗滌劑粉末致密化和成球的間歇方法。該裝置包括在一個(gè)基本上豎直的、壁光滑的筒體內(nèi)并在其底部安置的基本上水平的、粗糙化的、可旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。但是，該方法主要是一個(gè)間歇方法因而不太適合洗滌劑粉末的大規(guī)模生產(chǎn)。近來，作了其它嘗試來提供增加“后塔”或噴霧干燥洗滌劑顆粒的密度的連續(xù)方法。這些方法一般需要將顆粒磨碎或研磨的第一裝置和通過附聚增加已磨碎顆粒的密度的第二裝置。這些方法雖然通過對(duì)“后塔”或噴霧干燥顆粒進(jìn)行處理或致密化以實(shí)現(xiàn)所期望的密度增加，但是它們卻沒有提供一種具有提供較低密度顆粒的靈活性的方法。
而且，上述所有方法主要涉及對(duì)噴霧干燥的顆粒進(jìn)行致密化或另外進(jìn)行加工。目前，洗滌劑顆粒生產(chǎn)中進(jìn)行噴霧干燥工序的原料的相對(duì)量和種類是有限制的。例如，在所得的洗滌劑組合物中很難達(dá)到高含量的表面活性劑，而這是一種促使洗滌劑以更有效的方式生產(chǎn)的特征。因而，最好是具有一種方法，通過該方法，可在不受常規(guī)噴霧干燥技術(shù)所強(qiáng)加的限制下制備洗滌劑組合物。
為此，本領(lǐng)域也充滿著使洗滌劑組合物附聚的方法的公開內(nèi)容。例如，作了很多嘗試通過在一個(gè)混合器中混合沸石和/或?qū)訝罟杷猁}來附聚洗滌劑助洗劑以形成自由流動(dòng)的附聚物。雖然這些嘗試提出它們的方法可用來制備洗滌劑附聚物，但它們卻不能提供膏狀、液體和干材料形式的起始洗滌劑材料可有效地附聚成松脆的、自由流動(dòng)的、具有低密度的洗滌劑附聚物的機(jī)理。
因而，本領(lǐng)域內(nèi)仍需要有一種直接從起始洗滌劑組分連續(xù)生產(chǎn)一種低密度洗滌劑組合物的方法。而且，也需要這種方法更有效、更靈活和更經(jīng)濟(jì)以便于低用量與高用量洗滌劑的大規(guī)模生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
下列參考文獻(xiàn)涉及致密化噴霧干燥的顆粒Appel等人的美國專利5,133,924(Lever)；Appel等人的美國專利5,164,108(Lever)；Bortolotti等人的美國專利5,160,657(Lever)；Johnson等人的英國專利1,517,713(Unilever)；以及Curtis的歐洲專利申請(qǐng)451,894。下列參考文獻(xiàn)涉及通過附聚制備洗滌劑Beerse等人的美國專利5,108,646(Procter & Gamble)；Capeci等人的美國專利5,366,652(Procter& Gamble)；Hollingsworth等人的歐洲專利申請(qǐng)351,937(Unilever)；以及Swatling等人的美國專利5,205,958。
發(fā)明概述本發(fā)明通過提供一種直接從起始組分如表面活性劑漿料和干洗滌劑組分制備低密度(低于約500g/l)洗滌劑組合物的方法,滿足了本技術(shù)領(lǐng)域的上述需要。干組分包括二氧化硅材料，該材料最終被附聚，以致其形成附聚物顆粒的一部分或處于附聚物顆粒本身中，而不是“涂覆”在附聚物的外表面上。出人意料的是，這提供了具有改善的物性的低密度附聚物組合物。本方法不使用現(xiàn)今所用的常規(guī)的噴霧干燥塔，因而，就用本方法可制備的各種洗滌劑組合物而論，本方法是更有效、經(jīng)濟(jì)和靈活的。而且，本方法更符合環(huán)境考慮，因?yàn)樗皇褂脟婌F干燥塔，而該塔一般會(huì)放出顆粒和揮發(fā)性有機(jī)化合物到大氣中。
本文所使用的術(shù)語“附聚物”是指通過附聚平均粒徑一般小于所形成的附聚物的洗滌劑顆粒而形成的顆粒。除非另外說明，否則本文所用的所有百分?jǐn)?shù)都以“重量百分?jǐn)?shù)”表示。本文描述的所有粘度都是在70℃下，在剪切速率為約10～50秒-1，優(yōu)選25秒-1時(shí)測得的。本文引用的所有文獻(xiàn)在此引入作為參考。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種制備密度低于約500g/l的低密度洗滌劑附聚物的方法。該方法包括以下步驟(a)在一個(gè)高速混合器中使洗滌劑表面活性劑漿料和干起始洗滌劑材料附聚以獲得洗滌劑附聚物，其中干起始洗滌劑材料包括二氧化硅材料；和(b)干燥該洗滌劑附聚物以形成密度低于約600g/l的洗滌劑組合物。
本發(fā)明的另一方面，提供了另一種制備密度低于約500g/l的低密度洗滌劑附聚物的方法。該方法包括以下步驟(a)在一個(gè)高速混合器中使一種洗滌劑表面活性劑漿料和干起始洗滌劑材料附聚以獲得洗滌劑附聚物，其中干起始洗滌劑材料包括煅制二氧化硅材料；(b)在一個(gè)中速混合器中混合洗滌劑附聚物以進(jìn)一步附聚該洗滌劑附聚物；和(c)干燥該洗滌劑附聚物以形成密度低于約500g/l的低密度洗滌劑組合物。還提供了由本發(fā)明描述的任一方法實(shí)施方案制備的低密度洗滌劑組合物。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種直接從起始洗滌劑組分連續(xù)制備低密度洗滌劑組合物的方法。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種更有效、更靈活和更經(jīng)濟(jì)的方法以便于低用量與高用量的洗滌劑的大規(guī)模生產(chǎn)。對(duì)于那些熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來說，通過閱讀下列優(yōu)選實(shí)施方案的詳述和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它的目的、特征及附帶的優(yōu)點(diǎn)是顯然的。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述本發(fā)明涉及一種制備自由流動(dòng)的、密度低于約500g/l，優(yōu)選約350g/l-約500g/l的低密度洗滌劑附聚物的方法。該方法由一種具有相對(duì)高含水量，一般地含水量為至少約10％的高度粘稠的表面活性劑漿料制備低密度洗滌劑附聚物。一般來講，本發(fā)明方法用于與低用量洗滌劑相對(duì)的正常洗滌劑的生產(chǎn)中，從而，所得的洗滌劑附聚物可用作洗滌劑或用作洗滌劑添加劑。應(yīng)該理解，根據(jù)需要的應(yīng)用，本發(fā)明所述的方法可以是連續(xù)的或間歇的。
方法在本方法的第一個(gè)步驟中，將起始洗滌劑材料進(jìn)料入一個(gè)混合器中進(jìn)行附聚。為了獲得低于500g/l的理想密度，該附聚步驟最初在一個(gè)高速混合器中進(jìn)行，如果期望進(jìn)一步附聚，可在其后接著一個(gè)任選的中速混合器。起始洗滌劑材料優(yōu)選包括一種高度粘稠的表面活性劑漿料和干洗滌劑材料，其組分在下文中被更充分地描述。起始洗滌劑材料在下文更充分描述的二氧化硅材料存在下被附聚以制備具有所需低密度的附聚物顆粒。為此，本方法優(yōu)選使按重量計(jì)約1％-約20％，更優(yōu)選約3％-約10％，最優(yōu)選約3％-約5％的二氧化硅材料混合進(jìn)入高速混合器中。如下文所詳述，加入的或起始的洗滌劑材料和任選的添加劑成分的性質(zhì)和組成可以變化。
已意料不到地發(fā)現(xiàn)，通過在附聚物中含有二氧化硅，而不是將其作為涂覆劑，可以形成低密度附聚物。這與預(yù)期的相反，因?yàn)槭褂枚趸枳鳛橥扛矂┗蚋綦x劑以使其沉積在附聚物顆粒的外表面上將增加或提高密度。然而，如由本方法發(fā)明所說明，附聚物顆粒內(nèi)的二氧化硅降低了密度，這是制備低密度附聚組合物所期望的。盡管不想受理論限制，但相信二氧化硅當(dāng)經(jīng)受與表面活性劑的附聚和隨后的干燥步驟時(shí)在各個(gè)附聚物顆粒內(nèi)形成中空的“指狀”結(jié)構(gòu)，從而增加了每個(gè)附聚物顆粒中的內(nèi)部空隙空間。當(dāng)然，這導(dǎo)致具有相對(duì)低密度的更疏松的附聚物。
本方法中的其他必要步驟包括，如果任選地使用的話，使高速混合器或中速混合器排出的附聚物干燥的步驟。這可用各種各樣的裝置完成，包括但不限于流化床干燥器。干燥步驟增強(qiáng)了附聚物的自由流動(dòng)性，并促進(jìn)所得的附聚物的“松散的”或“疏松的”物理特性。因此，必須有充分的干燥以制得所需的低密度附聚物。在該方面，無論哪一個(gè)干燥裝置所用的干燥溫度優(yōu)選為約50℃-約300℃，更優(yōu)選約80℃-約250℃，最優(yōu)選約100℃-約250℃。
優(yōu)選地，起始洗滌劑材料在高速混合器(例如，Lodige Recycler CB30或其它類似的設(shè)備)中的平均停留時(shí)間為約2～45秒，而在任選的低速或中速混合器(例如Lodige Recycler KM 300“Ploughshare”或其它類似的設(shè)備)中的停留時(shí)間為約0.5～15分鐘。
本方法制備的洗滌劑附聚物優(yōu)選表面活性劑含量為約20％～約55％，更優(yōu)選為約35％～約55％，最優(yōu)選為約45％～約55％。根據(jù)本發(fā)明的方法制備的所得洗滌劑附聚物的顆?？紫抖葍?yōu)選為約5％～約50％，更優(yōu)選為約25％。另外，致密的或致密化的附聚物的一個(gè)特征為相對(duì)粒徑。本方法提供的洗滌劑附聚物的平均粒徑一般為約250微米～約1000微米，更優(yōu)選為約400微米～約600微米。本發(fā)明所用的短語“平均粒徑”指各個(gè)附聚物而非各個(gè)顆?；蛳礈靹╊w粒。上述孔隙率和粒徑的組合使附聚物具有低于500g/l的密度值。這一特征在具有不同用量的洗衣洗滌劑以及其它顆粒組合物如洗餐具組合物的生產(chǎn)中特別有用。
任選的方法步驟在本方法的任選步驟中，由流化床干燥器排出的洗滌劑附聚物在本領(lǐng)域熟知的流化床冷卻器或類似裝置中通過冷卻該附聚物被進(jìn)一步調(diào)節(jié)。另一任選方法步驟包括在本方法的一個(gè)或多個(gè)下列位置上加入涂覆劑來改善流動(dòng)性和/或?qū)⑾礈靹┙M合物的過附聚減至最小(1)涂覆劑可在流化床冷卻器后面直接加入；(2)涂覆劑可在流化床干燥器和流化床冷卻器之間加入；(3)涂覆劑可在流化床干燥器和中速混合器之間加入；和/或(4)涂覆劑可直接加入中速混合器和流化床中。涂覆劑優(yōu)選選自硅鋁酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽及其混合物。涂覆劑不僅增強(qiáng)所得洗滌劑組合物的自由流動(dòng)性，這是消費(fèi)者所希望的，因?yàn)樵谑褂眠^程中它使洗滌劑容易舀取，而且通過防止或?qū)⑦^附聚降至最小用于控制附聚作用，特別是當(dāng)直接加入任選的中速混合器中時(shí)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，過附聚可導(dǎo)致最終洗滌劑產(chǎn)品的非常不理想的流動(dòng)性質(zhì)和美觀性。
任選地，本方法可包括在混合器或流化床干燥器其中之一或兩者中噴射一種附加的粘合劑的步驟。加入粘合劑是為了通過為洗滌劑組分提供“粘合”劑或“粘著”劑以增強(qiáng)附聚作用。粘合劑優(yōu)選選自水、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸鹽、檸檬酸及其混合物。包括此處列出的那些的其它適宜的粘合劑材料描述于Beerse等人的美國專利5,108,646(Procter & Gamble公司)中，其公開內(nèi)容在此引入作為參考。
本方法所考慮的其它任選步驟包括在一個(gè)篩分裝置中篩分過大的洗滌劑附聚物，該篩分裝置可有各種形式，它包括但不局限于為洗滌劑成品的所需粒徑而選擇的常規(guī)篩子。其它任選步驟包括在上述的干燥裝置之一中使附聚物進(jìn)行附加的干燥來對(duì)洗滌劑附聚物進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本方法中的其他任選步驟包括循環(huán)過大和過小的附聚物，如Capeci等人的美國專利號(hào)5489392和5516448(Procter & Gamble)所述。還有，如Capeci等人的美國專利號(hào)5366652和5486303(Procter &Gamble)所述，在本方法中的選擇點(diǎn)處加入包含無水材料的步驟。任選地，由中速混合器排出的附聚物可以用噴霧干燥塔干燥，如Capeci等人的美國專利5496487(Procter & Gamble)所述。
本方法的另一任選步驟為通過各種方法修整所得洗滌劑附聚物，這些方法包括噴霧和/或摻合其它常規(guī)洗滌劑組分。例如，修整步驟包括把香料、增白劑和酶噴灑到附聚物成品上，以獲得一種更完美的洗滌劑組合物。這些技術(shù)和組分在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的。
洗滌劑表面活性劑漿料本方法中使用的洗滌劑表面活性劑漿料優(yōu)選是含水的粘稠漿料形式，盡管本發(fā)明也考慮過其它形式。這種所謂的粘稠表面活性劑漿料的粘度為約5000cps-約100000cps，更優(yōu)選約10000cps-約80000cps，并且含有至少約10％的水，更優(yōu)選至少約20％的水。粘度是在70℃和約10-100秒-1的剪切速率下測得的。而且，如果使用的話，表面活性劑漿料優(yōu)選含有前面規(guī)定量的洗滌表面活性劑和平衡量水和其他常規(guī)洗滌劑組分。
粘稠的表面活性劑漿料中的表面活性劑本身優(yōu)選選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、兩性表面活性劑和陽離子表面活性劑及其可相容的混合物。本發(fā)明中有用的洗滌劑表面活性劑描述于1972年5月23日授權(quán)的Norris的美國專利3,664,961，以及1975年12月30日授權(quán)的Laughlin等人的美國專利3,919,678中，二者在此引入作為參考。有用的陽離子表面活性劑還包括描述于1980年9月16日授權(quán)的Cockrell的美國專利4,222,905，和1980年12月16日授權(quán)的Murphy的美國專利4,239,659中的那些，二者在此引入作為參考。這些表面活性劑中，優(yōu)選陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，而最優(yōu)選陰離子表面活性劑。
在表面活性劑漿料中有用的優(yōu)選陰離子表面活性劑的非限定性實(shí)例包括常規(guī)的C11-C18烷基苯磺酸鹽(“LAS”)，伯支鏈和無規(guī)C10-C20烷基硫酸鹽(“AS”)，式為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)是至少約7的整數(shù)，優(yōu)選至少約9，和M是一種水增溶性陽離子，特別是鈉，不飽和硫酸鹽如油基硫酸鹽，及C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(“AExS”；特別是EO1-7乙氧基硫酸鹽)。
任選地，本發(fā)明漿料中有用的其它示例性的表面活性劑包括C10-C18烷基烷氧基羧酸鹽(特別是EO1-5乙氧基羧酸鹽)、C10-C18甘油醚、C10-C18烷基多苷及其相應(yīng)的硫酸化多苷，以及C12-C18α-磺化脂肪酸酯。如果需要，總組合物中也可包含常規(guī)非離子的和兩性的表面活性劑，例如包括所謂的窄峰分布的烷基乙氧基化物的C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)和C6-C12烷基酚烷氧基化物(特別是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基)、C12-C18甜菜堿和磺基甜菜堿、C10-C18氧化胺等等。也可用C10-C18N-烷基多羥基脂肪酸酰胺。典型實(shí)例包括C12-C18N-甲基葡糖酰胺。參閱WO9,206,154。其它糖衍生的表面活性劑包括N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺，如C10-C18N-(3-甲氧基丙基)葡糖酰胺。N-丙基到N-己基C12-C18葡糖酰胺可用于低起泡。也可用C10-C20常規(guī)皂。如果需要高起泡，可使用支鏈C10-C16皂。陰離子和非離子表面活性劑的混合物特別有用。其它常規(guī)有用的表面活性劑列于標(biāo)準(zhǔn)教科書中。
干洗滌劑材料本方法的起始干洗滌劑材料優(yōu)選包括二氧化硅材料。二氧化硅是可以以許多形式商業(yè)購得的高度分散的無定形二氧化硅。二氧化硅的堆積密度最通常為50g/l-120g/l。顆粒的比表面積為25平方米/克-800平方米/克。二氧化硅顆粒的表面可以化學(xué)改性以改變它們對(duì)于水的性質(zhì)。例如，二氧化硅顆?？梢杂糜袡C(jī)硅烷處理以使顆粒主要為疏水性的。已發(fā)現(xiàn)性質(zhì)上疏水性的二氧化硅在本方法發(fā)明中極好地起作用；但是，親水性二氧化硅在本方法中也是有用的。另外，硅藻土材料可與本文提及的二氧化硅結(jié)合使用或作為它的替代物。
二氧化硅在工業(yè)上通常由以下兩種技術(shù)之一來制備或者通過沉淀作用(即沉淀二氧化硅)或者通過高溫火焰水解(即煅制二氧化硅)。沉淀二氧化硅和煅制二氧化硅兩者在本方法發(fā)明中均是有用的。沉淀二氧化硅的附聚物尺寸通常為3微米-100微米，而由火焰水解制備的煅制二氧化硅通常具有基本上為球形的且平均粒徑為約7納米-約40納米的顆粒。本發(fā)明優(yōu)選平均粒徑為約7納米-約25納米的煅制二氧化硅。在本方法發(fā)明中有用的示例性的商業(yè)上可獲得的二氧化硅包括由Degussa AG(Germany)供應(yīng)的稱為AerosilTM的那些二氧化硅，特別優(yōu)選AerosilTMR927。最優(yōu)選疏水性的、煅制的且表面積為至少約110平方米/克、平均粒徑為16納米的二氧化硅。
干洗滌劑材料還優(yōu)選包括一種稱為硅鋁酸鹽離子交換材料的硅鋁酸鹽洗滌劑助洗劑。此處用作洗滌劑助洗劑的硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選具有高鈣離子交換能力和高交換速率。不受理論的限制，認(rèn)為這種高鈣離子交換速率和能力是生產(chǎn)硅鋁酸鹽離子交換材料的方法導(dǎo)致的幾個(gè)互相聯(lián)系的因素的函數(shù)。在那方面，此處使用的硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選根據(jù)Corkill等人的美國專利4,605,509(Procter & Gamble)制備，此處引入其公開內(nèi)容作為參考。
優(yōu)選地，硅鋁酸鹽離子交換材料為“鈉”型，因?yàn)殁浶秃蜌湫偷脑摴桎X酸鹽顯示的交換速率和能力不如鈉型所提供的高。另外，為了促進(jìn)這里所描述的松脆洗滌劑附聚物的生產(chǎn)，硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選是過干燥的形式。此處使用的硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選具有使其作為洗滌劑助洗劑的效果最佳化的粒徑。此處使用的術(shù)語“粒徑”表示給定硅鋁酸鹽離子交換材料的平均粒徑，它是由常規(guī)分析技術(shù)如微觀測量和掃描電鏡(SEM)測定的。該硅鋁酸鹽優(yōu)選的粒徑為約0.1微米～約10微米，更優(yōu)選為約0.5微米～約9微米。最優(yōu)選地，粒徑為約1微米～約8微米。
優(yōu)選地，該硅鋁酸鹽離子交換材料具有下式Naz[(AlO2)z·(SiO2)y]xH2O其中z和y是至少為6的整數(shù)，z和y的摩爾比為約1～約5，并且x為約10～約264。更優(yōu)選地，該硅鋁酸鹽具有下式
Na12[(AlO2)12·(SiO2)12]xH2O其中x為約20～約30，優(yōu)選約27。這些優(yōu)選的硅鋁酸鹽可商業(yè)購得，例如以名稱沸石A、沸石B和沸石X購得?？晒┻x擇地，此處適用的天然存在的或合成得到的硅鋁酸鹽離子交換材料可按Krummel等人的美國專利3,985,669中的描述來制備，此處引入其公開內(nèi)容作為參考。
此處使用的硅鋁酸鹽的特征還在于，它們的離子交換能力以無水基計(jì)算至少為約200毫克當(dāng)量的CaCO3硬度/克，并且優(yōu)選為約300～352毫克當(dāng)量的CaCO3硬度/克。另外，該硅鋁酸鹽離子交換材料的特征還進(jìn)一步在于，它們的鈣離子交換速率至少為約2格令Ca++/加侖/分/-克/加侖，更優(yōu)選為約2格令Ca++/加侖/分/-克/加侖～約6格令Ca++/加侖/分/-克/加侖。
一組特別優(yōu)選的干洗滌劑材料選自硅鋁酸鹽、結(jié)晶層狀硅酸鹽、碳酸鈉及其混合物。
洗滌劑添加劑組分本方法中的起始干洗滌劑材料可包括附加的洗滌劑組分，和/或任何一些附加組分可在本方法的后續(xù)步驟中摻入洗滌劑組合物中。這些添加劑組分包括其他的助洗劑、漂白劑、漂白活化劑、泡沫促進(jìn)劑或抑泡劑、防晦暗劑和防腐劑、污垢懸浮劑、污垢解脫劑、殺菌劑、pH調(diào)節(jié)劑、非助洗劑堿性源、螯合劑、綠土、酶、酶穩(wěn)定劑和香料。參閱1976年2月3日授權(quán)給Baskerville,Jr.等人的美國專利3,936,537，此處引入作為參考。
其它助洗劑一般可選自各種水溶性的堿金屬、銨或取代銨的磷酸鹽、聚磷酸鹽、膦酸鹽、聚膦酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、多羥基磺酸鹽、多乙酸鹽、羧酸鹽和多羧酸鹽。優(yōu)選上述物質(zhì)的堿金屬鹽，特別是鈉鹽。優(yōu)選用于本發(fā)明的是磷酸鹽、碳酸鹽、C10-18脂肪酸、多羧酸鹽及其混合物。更優(yōu)選三聚磷酸鈉、焦磷酸四鈉、檸檬酸鹽、酒石酸單和二琥珀酸鹽及其混合物(見下文)。
與無定形硅酸鈉相比，晶體層狀硅酸鈉顯示明顯增強(qiáng)的鈣和鎂離子交換能力。另外，層狀硅酸鈉偏向鎂離子的程度勝于鈣離子，這種特性對(duì)確保從洗滌水中去除基本上全部“硬度”是必要的。但是，這些晶體層狀硅酸鈉一般比無定形硅酸鹽及其它助洗劑更昂貴。因此，為了提供經(jīng)濟(jì)上可行的洗衣洗滌劑，所用晶體層狀硅酸鈉的比例必須適當(dāng)確定。
此處適用的晶體層狀硅酸鈉優(yōu)選具有下式NaMSixO2x+1·yH2O其中M為鈉或氫，x為約1.9～約4，和y為約0～約20。更優(yōu)選地，晶體層狀硅酸鈉具有下式NaMSi2O5·yH2O其中M為鈉或氫，和y為約0～約20。這些和其它的晶體層狀硅酸鈉描述于先前引入本文作為參考的Corkill等人的美國專利4,605,509中。
無機(jī)磷酸鹽助洗劑的具體實(shí)例是鈉和鉀的三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、聚合度為約6～21的聚合偏磷酸鹽、及正磷酸鹽。聚膦酸鹽助洗劑的實(shí)例為亞乙基二瞵酸的鈉鹽和鉀鹽、乙烷1-羥基-1,1-二膦酸的鈉鹽和鉀鹽、乙烷-1,1,2-三膦酸的鈉鹽和鉀鹽。其它磷助洗劑化合物公開于美國專利3,159,581；3,213,030；3,422,021；3,422,137；3,400,176和3,400,148中，全部引入本文作為參考。
非磷的無機(jī)助洗劑的實(shí)例為十水合四硼酸鹽和硅酸鹽，該硅酸鹽的SiO2與堿金屬氧化物的重量比為約0.5～約4.0，優(yōu)選約1.0～約2.4。此處適用的水溶性非磷的有機(jī)助洗劑包括各種堿金屬、銨和取代銨的多乙酸鹽、羧酸鹽、多羧酸鹽和多羥基磺酸鹽。多乙酸鹽和多羧酸鹽助洗劑的實(shí)例為乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、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陳述于1967年3月7日授權(quán)的Diehl的美國專利3,308,067中，此處引入其公開內(nèi)容作為參考。這些物質(zhì)包括脂族羧酸如馬來酸、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。這些物質(zhì)中的一些可用作下文所描述的水溶性陰離子聚合物，但只是在與非皂陰離子表面活性劑的緊密摻合物中。
用于本發(fā)明的其它適宜的多羧酸鹽為聚縮醛羧酸鹽，它描述于1979年3月13日授權(quán)于Crutchfield等人的美國專利4,144,226及1979年3月27日授權(quán)于Crutchfield等人的美國專利4,246,495中，此處引入二者作為參考。這些聚縮醛羧酸鹽可在聚合條件下通過將一種二羥乙酸的酯和一種聚合引發(fā)劑放在一起來制備。然后，將所得的聚縮醛羧酸酯連接在化學(xué)穩(wěn)定的端基上，使聚縮醛羧酸酯穩(wěn)定，以免在堿性溶液中迅速解聚，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽，并加入到洗滌劑組合物中。特別優(yōu)選的多羧酸鹽助洗劑為含一種酒石酸單琥珀酸鹽和酒石酸二琥珀酸鹽混合物的醚羧酸鹽助洗劑組合物，它描述于1987年5月5日授權(quán)的Bush等人的美國專利4,663,071中，此處引入其公開內(nèi)容作為參考。
漂白劑和活化劑描述于1983年11月1日授權(quán)的Chung等人的美國專利4,412,934，和1984年11月20授權(quán)的Hartman的美國專利4,483,781中，此處引入二者作為參考。螯合劑也描述于Bush等人的美國專利4,663,071的第17欄第54行到第18欄第68行中，此處引入作為參考。泡沫調(diào)節(jié)劑也是任選的組分，并且描述于1976年1月20日授權(quán)給Bartoletta等人的美國專利3,933,672，和1979年1月23日授權(quán)給Gault等人的美國專利4,136,045中，此處引入二者作為參考。
此處適用的綠土描述于1988年8月9日授權(quán)的Tucker等人的美國專利4,762,645的第6欄第3行到第7欄第24行中，此處引入作為參考。此處適用的附加洗滌劑助洗劑列舉于Baskerville專利第13欄第54行到第16欄第16行，和1987年5月5日授權(quán)的Bush等人的美國專利4,663,071中，此處引入二者作為參考。
為了使本發(fā)明更加易于理解，參考下述實(shí)施例，它們只作為說明，而不限制范圍。
實(shí)施例Ⅰ-Ⅳ這些實(shí)施例說明本發(fā)明方法的一個(gè)間歇式實(shí)施方式。使用一個(gè)實(shí)驗(yàn)室斜桿式混合器(tilt-a-pin mixer)(由Processall公司商業(yè)購得)制備低密度附聚的洗滌劑組合物?；旌掀鲀?nèi)首先裝入一種粉末混合物，即碳酸鈉(經(jīng)由空氣分級(jí)磨機(jī)(Air Classifier Mill)制成平均粒徑為5-40微米)，輕密度的粒狀三聚磷酸鈉(由FMC公司商業(yè)提供，本發(fā)明中稱為“STPP”),A型沸石(由Ethyl公司商業(yè)提供，下文中稱為“沸石A”)，和煅制二氧化硅(由Cabot公司以商品名M-5 Cab-o-silTM商業(yè)供應(yīng))，除了實(shí)施例Ⅳ沒有使用這些或任何煅制二氧化硅材料之外。然后將含有直鏈烷基苯磺酸鈉(本文中稱為“LAS”)表面活性劑(75重量％)和平衡量水的表面活性劑漿料加在粉末混合物上，同時(shí)混合器在700rpm下運(yùn)轉(zhuǎn)約15秒，直到在混合器中形成不連續(xù)的顆粒形成的附聚物的組成如下表Ⅰ所述。
表Ⅰ(重量％)組分 Ⅰ Ⅱ ⅢLAS 30.030.030.0碳酸鈉(蘇打灰)36.036.034.0STPP 29.029.029.0沸石A 2.0 0.0 0.0煅制二氧化硅 3.0 5.0 7.0100.0 100.0 100.0堆積密度(g/l) 490 460 350意想不到的是，實(shí)施例Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ的所得附聚物的堆積密度低于500g/l，所有這些附聚物均是由在本方法發(fā)明范圍內(nèi)的涉及二氧化硅的方法制得的。
這樣詳細(xì)描述本發(fā)明后，對(duì)那些熟悉本領(lǐng)域的人來說，顯然在不偏離本發(fā)明范圍下可做各種變化，本發(fā)明不應(yīng)認(rèn)為被限于本說明書中的描述。
權(quán)利要求
1．一種制備低密度洗滌劑組合物的方法，其特征在于下列步驟(a)在一個(gè)高速混合器中使一種洗滌劑表面活性劑漿料和干起始洗滌劑材料附聚以獲得洗滌劑附聚物，其中所說的干起始洗滌劑材料包括二氧化硅材料；以及(b)干燥所說的洗滌劑附聚物以形成所說的密度低于500g/l的洗滌劑組合物。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說的洗滌劑組合物的密度為350g/l-500g/l。
3．根據(jù)權(quán)利要求1-2的方法，其中所說的干起始材料的特征在于一種選自硅鋁酸鹽、晶體層狀硅酸鹽、碳酸鈉及其混合物的助洗劑。
4．根據(jù)權(quán)利要求1-3的方法，其中所說的二氧化硅材料是煅制二氧化硅。
5．根據(jù)權(quán)利要求1-4的方法，其中所說的二氧化硅材料是疏水性的二氧化硅。
6．根據(jù)權(quán)利要求1-5的方法，其中所說的二氧化硅材料是親水性的二氧化硅。
7．根據(jù)權(quán)利要求1-6的方法，其中所說的二氧化硅材料是沉淀二氧化硅。
8．根據(jù)權(quán)利要求1-7的方法，其特征還在于在一個(gè)中速混合器中，在所述附聚步驟后和在所述干燥步驟前混合所述的洗滌劑附聚物以進(jìn)一步附聚所述的洗滌劑附聚物的步驟。
9．根據(jù)權(quán)利要求1-8的方法，其中所說的干起始材料的特征在于是硅藻土材料。
10．一種制備低密度洗滌劑組合物的方法，其特征在于下列步驟(a)在一個(gè)高速混合器中使一種洗滌劑表面活性劑漿料和干起始洗滌劑材料附聚以獲得洗滌劑附聚物，其中干起始洗滌劑材料包括煅制二氧化硅材料；(b)在一個(gè)中速混合器中混合所說的洗滌劑附聚物，以進(jìn)一步附聚所說的洗滌劑附聚物；和(c)干燥所說的洗滌劑附聚物以形成所說的密度低于500g/l的低密度洗滌劑組合物。
全文摘要
提供了一種連續(xù)制備低密度洗滌劑附聚物的方法。本方法包括下列步驟:(a)在一個(gè)高速混合器中使一種洗滌劑表面活性劑漿料和干起始洗滌劑材料附聚以獲得洗滌劑附聚物,其中干起始洗滌劑材料包括二氧化硅材料;和(b)干燥該洗滌劑附聚物以形成密度低于約500g/l的洗滌劑組合物。
文檔編號(hào)C11D17/06GK1230982SQ97197976
公開日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1997年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月26日
發(fā)明者S·B·羅格爾斯, P·A·弗蘭斯, J·P·哈欽斯 申請(qǐng)人:普羅格特-甘布爾公司