專利名稱：洗滌劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備用于在洗滌洗衣房的單次裝載時(shí)使用的片狀洗滌劑組合物。
在生產(chǎn)用于織物洗滌的洗滌劑組合物時(shí)，有大量可能的選擇。這類組合物已有多年被生產(chǎn)成顆粒狀的，通常稱作粉末。洗滌劑組合物也可以被生產(chǎn)成液體。洗滌劑片，即本發(fā)明所涉及的，仍是另一種可能的選擇。
在制備洗滌劑組合物時(shí)，對(duì)組分在質(zhì)和量的選擇上都有一個(gè)范圍。陰離子洗滌劑活性成分是最常用的，通常連同非離子洗滌劑活性物質(zhì)一起使用。在可工業(yè)提供的陰離子洗滌劑活性物質(zhì)中，線性烷基苯磺酸鹽和伯烷基硫酸鹽是最常用的。對(duì)顆粒洗滌劑組合物來說有一個(gè)趨勢(shì)，即，被生產(chǎn)成具有大于650g/l的堆積密度，在堆積密度習(xí)慣上比較低時(shí)，這相對(duì)于比較陳舊的實(shí)踐來說是一個(gè)起點(diǎn)。
片狀洗滌劑組合物具有，至少可能具有幾個(gè)優(yōu)于粉末產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。它們不需要使用者測(cè)定出粉末或者液體的體積。相反，一片或者幾片提供適量的組合物，用于在洗衣機(jī)中洗滌一次負(fù)載，或者可能用手洗。因此它們對(duì)于消費(fèi)者來說更容易操作和配制。
片狀洗滌劑組合物通常是通過將包括洗滌劑活性物質(zhì)和洗滌劑助劑的洗滌劑粉末壓制或者壓緊來制備。希望洗滌劑片在干燥時(shí)具有足夠的強(qiáng)度，而在加入到洗滌水中時(shí)可快速分散并溶解。用于織物洗滌的洗滌劑片通常含有至少5重量％的洗滌劑活性物質(zhì)。它起到粘合劑的作用，但是也可以延遲洗滌劑片的分解和溶解。(相反，用于自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌劑片一般含有2重量％或者更少的洗滌劑活性物質(zhì)，通常是低泡沫非離子洗滌劑，如在WO96/23053中所列舉的)。已經(jīng)有大量的公開涉及制備用于織物洗滌的洗滌劑片，它們具有強(qiáng)度和在水中分解的快速性，例如EP-A-522766。
GB-A-1080066指出洗滌劑片在顆粒之間應(yīng)該具有空隙空間，以便在使用時(shí)使水滲透到洗滌劑片中。該文獻(xiàn)說明空隙體積應(yīng)該是洗滌劑片總體積的35～60％。US-A-3081267說明在洗滌劑片中和與外界空氣相連的空隙體積應(yīng)該是洗滌劑片體積的40～60％。
這兩個(gè)文獻(xiàn)都指出在通過將顆粒洗滌劑組合物壓緊制備洗滌劑片之后，應(yīng)該在該洗滌劑片外部噴水，然后再使其干燥。其作用是在洗滌劑片外部發(fā)生部分水合和溶解，從而使洗滌劑片外部的物質(zhì)粘結(jié)在一起，并提高洗滌劑片的強(qiáng)度。
這些文獻(xiàn)的日期是1963～1966年。在更近的文獻(xiàn)中，公開了較低空隙體積的洗滌劑片，在EP711828的實(shí)施例6中，公開了含有鋁硅酸鹽作為助劑、孔隙度相當(dāng)于在洗滌劑片體積中有30％或20％的空氣的洗滌劑片。
在由顆粒洗滌劑組合物制備洗滌劑片時(shí)，希望該洗滌劑片在加到水中使用時(shí)可以快速溶解/分解，而在使用之前具有良好的機(jī)械強(qiáng)度。這些性質(zhì)是相互抵觸的。如果在壓緊洗滌劑片時(shí)采用更大的壓力，洗滌劑片的密度和強(qiáng)度提高，但是分解/溶解的速度降低。
本發(fā)明涉及由含有大部分水溶性磷酸鹽助劑的洗滌劑組合物壓緊而成的洗滌劑片。
我們已經(jīng)出乎意料地發(fā)現(xiàn)在這些洗滌劑片中，通過選擇作為過氧漂白劑加入的物質(zhì)，可影響洗滌劑片強(qiáng)度和分解速度的結(jié)合。過碳酸鈉和過硼酸鈉四水合物都具有優(yōu)于采用過硼酸鈉一水合物所獲得的性質(zhì)。
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供了壓制含有下面組分的顆粒組合物制備的洗滌劑片2％，優(yōu)選5％到50重量％的洗滌劑活性物質(zhì)，20～60重量％的水溶性無機(jī)磷酸鹽助劑，和其它組分，其中洗滌劑片的密度至少為1040gm/l，并含有8～30重量％的過氧漂白劑，該過氧漂白劑是過碳酸鈉或者過硼酸鈉四水合物或者它們的混合物。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過碳酸鈉可以產(chǎn)生甚至高于過硼酸鹽四水合物的強(qiáng)度，并因此是優(yōu)選的。
過氧漂白劑的量?jī)?yōu)選至少為組合物的10重量％。該量可以不大于25％或者甚至不大于20重量％。
過氧漂白劑優(yōu)選分散在整個(gè)洗滌劑片中，盡管它可以以分布于洗滌劑片中的多種顆粒存在。特別是，過碳酸鈉可以使用帶有起到使過碳酸鹽在使用之前不受潮的保護(hù)物質(zhì)的水溶性涂層的顆粒。
洗滌劑片的密度優(yōu)選在1040或者1050gm/l到1300gm/l的范圍內(nèi)。洗滌劑片的密度可以在最多1250或者甚至1200gm/l的范圍內(nèi)。
洗滌劑片的密度會(huì)逆向影響洗滌劑片的孔隙度，孔隙度可方便地表示為空氣占其體積的百分?jǐn)?shù)(即，真正空間)。
一個(gè)洗滌劑片的空氣含量可以由該洗滌劑片的體積和重量計(jì)算，前提是已知固體物質(zhì)的真正密度。后者可以通過在真空中用非常高的壓力壓制該物質(zhì)的樣品，再測(cè)定生成的固體物質(zhì)的重量和體積。
洗滌劑組合物的真密度通常約為1.6，在這種情況下，密度范圍為1040～1300g/l的洗滌劑片大約有19～35％的體積是空氣。1040～1250或者1200g/l的范圍相當(dāng)于22或25％到35％的體積是空氣。優(yōu)選的范圍為1070到1250g/l相當(dāng)于22到33％的體積是空氣。
優(yōu)選地是部分或者全部洗滌劑活性物質(zhì)是陰離子物質(zhì)。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用其中陰離子和非離子洗滌劑的比例為1.5∶1到4∶1，優(yōu)選1.8∶1到3∶1或4∶1的洗滌劑活性物質(zhì)混合物，可以獲得滿意的強(qiáng)度和分解速度。這些比例可產(chǎn)生好的清洗效果。因此，本發(fā)明的第二方面提供一種壓制含有下列組分的顆粒組合物得到的洗滌劑片2％，優(yōu)選至少5％到50重量％的洗滌劑活性物質(zhì)，20～60重量％的水溶性無機(jī)磷酸鹽助劑，和其它組分，其中該洗滌劑片的密度至少為1040gm/l，并且該洗滌劑活性物質(zhì)含有陰離子和非離子洗滌劑，比例為1.5∶1到4∶1。
優(yōu)選非離子洗滌劑活性物質(zhì)是HLB值超過11.0的乙氧化的脂肪醇和HLB值低于9.5，優(yōu)選低于9.0的乙氧基化的脂肪醇的混合物。
被壓緊的顆粒組合物可以是單個(gè)組分的顆?；旌衔?，但是通常含有本身含有組分混合物的顆粒。這類含有組分混合物的顆粒可以通過造粒工藝生產(chǎn)，并且可以單獨(dú)使用或者連同單個(gè)組分顆粒一起使用。
該組合物含有洗滌劑活性物質(zhì)和洗滌劑助劑。其它組分是任選地，但是通常除了洗滌劑活性物質(zhì)和洗滌劑助劑之外，還有些其它組分。
洗滌劑活性物質(zhì)在洗滌劑片中的量合適地為5或8重量％直到40到50重量％。存在的洗滌劑-活性物質(zhì)可以是陰離子(皂或非皂)、陽離子、兩性離子、兩性、非離子或者它們的任意接合。
陰離子洗滌劑-活性物質(zhì)化合物可以以0.5到40重量％，優(yōu)選2％、4％或者5％到30或者40重量％的量存在。
合成(如非皂)陰離子表面活性劑對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。其例子包括烷基苯磺酸鹽、烯烴磺酸鹽；烷基磺酸鹽；磺基丁二酸二烷基酯；和脂肪酸酯磺酸鹽。
伯烷基硫酸鹽具有下面的通式ROSO3-M+其中R是8到18個(gè)碳原子，特別是10到14個(gè)碳原子的烷基或者鏈烯基，M+是可溶性陽離子，特別是鈉，該伯烷基硫酸鹽在商業(yè)上作為陰離子洗滌劑活性物質(zhì)是很重要的。線性烷基苯磺酸鹽的通式為
其中R是8到15個(gè)碳原子的線性烷基，M+是可溶性陽離子，特別是鈉，它也作為重要的陰離子洗滌劑活性物質(zhì)提供。
通常，具有上述通式的這類線性烷基苯磺酸鹽或者伯烷基硫酸鹽或者它們的混合物是所需的陰離子洗滌劑，并可以提供組合物中75～100重量％的所有陰離子非皂洗滌劑。
以本發(fā)明的某些形式，非皂陰離子洗滌劑的量在組合物的5到30重量％，優(yōu)選5到20重量％的范圍內(nèi)。
還希望包括一種或者幾種脂肪酸類肥皂。優(yōu)選由天然產(chǎn)生的脂肪酸，例如來自椰子油、牛油、葵花子或者硬化的菜籽油的脂肪酸制備的鈉皂。
可以使用的合適的非離子洗滌劑化合物特別包括帶有疏水基團(tuán)和反應(yīng)氫原子的化合物，例如脂肪醇、酸、酰胺或者烷基酚，與烯化氧，特別是單獨(dú)的或者含有氧化丙烯的環(huán)氧乙烷的反應(yīng)產(chǎn)物。
具體的非離子洗滌劑化合物是烷基(C8-22)酚-環(huán)氧乙烷縮合物、線性或者支鏈脂肪C8-20伯或仲醇與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物、環(huán)氧乙烷和氧化丙烯的共聚物，和通過縮合環(huán)氧乙烷與氧化丙烯和乙二胺的反應(yīng)產(chǎn)物的縮合反應(yīng)生成的產(chǎn)物。
特別優(yōu)選地是伯和仲醇乙氧化物，特別是每摩爾醇用平均為5到20摩爾的環(huán)氧乙烷乙氧化的C10-15伯和仲醇。
以本發(fā)明的某種形式，非離子洗滌劑的量為組合物的1到20％，優(yōu)選2％到15％或者20重量％。
優(yōu)選地是采用5～20％的非皂陰離子洗滌劑，特別是線性烷基苯磺酸鹽或者伯烷基硫酸鹽，連同2～15％的非離子洗滌劑，特別是乙氧化的脂肪醇，其中陰離子的與非離子的比例為1.5∶1到4∶1。
本發(fā)明的產(chǎn)物還包括磷酸鹽洗滌劑助劑，它可以是堿金屬原磷酸鹽、焦磷酸鹽或者三聚磷酸鹽。優(yōu)選三聚磷酸鈉。
其它可以采用的水溶性助劑的例子是碳酸鹽，如碳酸鈉；和含有最多六個(gè)碳原子的有機(jī)助劑，如酒石酸鈉、檸檬酸鈉、羧甲基氧丁二酸三鈉。
磷酸鹽或者多磷酸鹽洗滌劑助劑的量是全部組合物的至少20重量％，通常至少26％，或者甚至至少33重量％。
洗滌劑助劑的總量通常為組合物的5～80重量％。該量可以至少為10或者15重量％，并可在至多50或者60重量％。
過硼酸鈉四水合物或者過碳酸鈉與活性劑一起使用是有利的。漂白劑活性劑也指漂白劑前體，在現(xiàn)有技術(shù)中已大量公開。優(yōu)選的例子包括過乙酸前體，例如四乙?；叶?TAED)，現(xiàn)在在各種工業(yè)上連同過硼酸鈉一起使用；以及過硼酸前體。通?；钚詣┑挠昧繛榻M合物的1到10重量％。
在整個(gè)組合物中還可以含有其它組分。它們包括羧甲基纖維素鈉、染色物質(zhì)、酶、熒光增白劑、殺菌劑、香料和漂白劑。也可以包括堿式硅酸鈉，盡管其量或者至少作為水溶液加入的量?jī)?yōu)選要嚴(yán)格控制，以保持在壓制之前為顆粒混合物。
該洗滌劑組合物還可包括粘合劑，該粘合劑是水溶性的，并通過在片浸漬于水中時(shí)使洗滌劑片的結(jié)構(gòu)破裂而起到分解劑的作用，如EP-A-522766中所說明的。
這類粘合劑物質(zhì)應(yīng)該在35℃，優(yōu)選40℃或者更高的溫度下熔化，該溫度在大多數(shù)溫暖的地區(qū)高于環(huán)境溫度。為了用于較熱的地區(qū)，優(yōu)選熔化溫度稍高于40℃，以便高于環(huán)境溫度。
為方便起見，粘合劑的熔化溫度應(yīng)該低于80℃。
優(yōu)選的粘合劑物質(zhì)是具有合適的熔化溫度的合成有機(jī)聚合物，特別是聚乙二醇。平均分子量為1500(PEG1500)的聚乙二醇在45℃熔化，并證明是合適的。分子量為4000和6000的聚乙二醇分別在約55℃和62℃熔化。
其它可能的物質(zhì)是聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸酯和水溶性丙烯酸酯共聚物。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)已被壓緊的顆粒組合物的堆積密度應(yīng)該至少為650g/l，優(yōu)選至少700g/l，有利地至少為750g/l。
高堆積密度的顆粒洗滌劑組合物可以通過在高速混合機(jī)/造粒機(jī)中造粒和密化來制備，如EP340013A(Unilever)、EP352135A(Unilever)和EP425277A(Unilever)中所記載和要求保護(hù)的，或者通過在EP367339A(Unilever)和EP390251A(Unilever)中所記載和要求保護(hù)的連續(xù)造粒/密化方法制備。
本發(fā)明可采用常規(guī)打印模進(jìn)行。合適的打印模通常具有一對(duì)可相互靠近和遠(yuǎn)離移動(dòng)的模部分，來將置于其間的顆粒物質(zhì)壓緊。它們可以在環(huán)狀套管或者類似的結(jié)構(gòu)中移動(dòng)。
對(duì)于任何選擇的組合物，洗滌劑片的密度和強(qiáng)度隨著用于將該組合物壓成片的壓力而改變。
要找到獲得在所需范圍內(nèi)密度的所需壓力的量，可以通過改變所采用的壓力的量來制備洗滌劑片，并測(cè)定所獲得洗滌劑片的密度。
該洗滌劑片在模沖該洗滌劑片之后不用噴水來制備。
實(shí)施例1制備用于織物洗滌的洗滌劑片，從采用下列組分的基礎(chǔ)粉末開始重量份線性烷基苯磺酸鈉 9.62C13-15脂肪醇7EO 1.07C13-15脂肪醇3EO 3.21肥皂 0.27三聚磷酸鈉，1A1型24.31硅酸鈉5.88羧甲基纖維素鈉0.21丙烯酸酯/馬來酸酯共聚物 1.15
鹽類，水分和微量組分 8.954.601.這種三聚磷酸鹽含有小于30％的無水三聚磷酸鈉的I相體。
三種粉末通過將這種基礎(chǔ)粉末與過鹽，特定的三聚磷酸鈉，含有70％的I相體，并含有3.5％的水合水(由Rhone-Poulenc提供的Rhodia-Phos HPA 3.5)，以及其它的洗滌劑組分混合來制備，如下表所列。
該組合物所含的百分重量數(shù)如下<
選擇過鹽的量，以生成同樣量的可用氧。過碳酸鈉是帶有水溶性涂層的顆粒。
采用Carver手動(dòng)壓制機(jī)將35克份的每種組合物制成直徑為44毫米的圓片。制備洗滌劑片所用的壓力在所有情況下相同(300千克)。
將該洗滌劑片稱重并測(cè)量，以確定它們的密度，發(fā)現(xiàn)在所有情況下為1117gm/l±5％。
洗滌劑片的強(qiáng)度通過下面它們徑向斷裂應(yīng)力的試驗(yàn)來確定。該試驗(yàn)步驟采用一種帶有被測(cè)試力推動(dòng)的平面的試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行，例如Instron Universal Testing Machine。
將圓片放在Instron設(shè)備的壓板之間，使該壓板在通過洗滌劑片的直徑的任意一端接觸該圓柱的曲面。接著，通過將該設(shè)備的壓板以緩慢的速度，例如1cm/分鐘移動(dòng)，將樣品洗滌劑片徑向施壓，直至該洗滌劑片發(fā)生碎裂，這時(shí)記錄引起碎裂所需的負(fù)載。然后用下面的等式計(jì)算該徑向碎裂應(yīng)力δO=2PπDt]]>其中δo是以帕斯卡(Pa)計(jì)的徑向碎裂應(yīng)力，P是以牛頓(N)計(jì)的引起碎裂所采用的負(fù)載，D是以米計(jì)的(M)的洗滌劑片直徑，t是洗滌劑片厚度，也以米(M)計(jì)。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明中希望洗滌劑片的DFS至少為6KPa，優(yōu)選至少8KPa。DFS通常不需要超過40KPa，特別優(yōu)選的范圍是10到40KPa。但DFS可以采用最高至少60KPa的值。
洗滌劑片的碎裂、分散和溶解通過一個(gè)試驗(yàn)步驟來測(cè)定，在該試驗(yàn)步驟中，將該洗滌劑片放置在一個(gè)篩目為2毫米的塑料篩上，將其浸在9升去離子水中，去離子水的溫度為22℃，并在200rpm下轉(zhuǎn)動(dòng)。測(cè)定水的導(dǎo)電率直至達(dá)到恒定值。
洗滌劑片碎裂和分散的時(shí)間取水的導(dǎo)電率變化達(dá)到其最終值的90％時(shí)的時(shí)間(T90)。它也已通過目測(cè)在旋轉(zhuǎn)篩上殘留物質(zhì)來確認(rèn)。
所獲得的結(jié)果為
該表表明采用過碳酸鹽制備的洗滌劑片和采用過硼酸鹽四水合物制備的洗滌劑片出乎意料地具有大于采用過硼酸鹽一水合物制備的洗滌劑片的強(qiáng)度。它們也可更快速溶解，盡管它們具有更大的強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種洗滌劑片，是由含有下列組分的顆粒組合物壓制而成的5％到50重量％的洗滌劑活性物質(zhì)，20～60重量％的水溶性無機(jī)磷酸鹽助劑，和其它組分，其中洗滌劑片的密度至少為1040gm/l，并含有8～30重量％的過氧漂白劑，該過氧漂白劑是過碳酸鈉或者過硼酸鈉四水合物或者它們的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的洗滌劑片，其中過氧漂白劑是過碳酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的洗滌劑片，它含有30到60重量％的三聚磷酸鈉作為水溶性無機(jī)磷酸鹽助劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3的任意一個(gè)的洗滌劑片，其中含有至少4重量％的陰離子洗滌劑，并總共含有5到40重量％的洗滌劑活性物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4的任意一個(gè)的洗滌劑片，其中含有5到30重量％的陰離子洗滌劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的洗滌劑片，其中它含有2到20重量％的非離子洗滌劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6的洗滌劑片，其中它含有5到30重量％的陰離子洗滌劑，和2到20重量％的非離子洗滌劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7的任意一個(gè)的洗滌劑片，其中該洗滌劑活性物質(zhì)含有陰離子和非離子洗滌劑活性物質(zhì)，重量比為1.5∶1到4∶1。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8的洗滌劑片，其中非離子洗滌劑是HLB值超過11.0的非離子洗滌劑和HLB值低于9.5的非離子洗滌劑的混合物，重量比為3∶1到1∶3。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9的任意一個(gè)的洗滌劑片，其密度為1075～1275gm/l。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10的任意一個(gè)的洗滌劑片，其孔隙度為19～35％空氣體積。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到10的任意一個(gè)的洗滌劑片，其孔隙度為22～33％空氣體積。
全文摘要
一種用于織物洗滌的洗滌劑片是由含有5%到50重量%的洗滌劑活性物質(zhì)、2～60重量%的水溶性無機(jī)磷酸鹽助劑和其它含有8～30重量%的過氧漂白劑的組分的顆粒組合物壓制而成的,其中洗滌劑片的密度至少為1040gm/l,并且漂白劑是過碳酸鈉或者過硼酸鈉四水合物或者它們的混合物。選擇過氧漂白劑導(dǎo)致使用之前的強(qiáng)度和使用時(shí)的分解速度良好地接合。
文檔編號(hào)C11D17/00GK1255940SQ98805061
公開日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1998年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月24日
發(fā)明者J·V·布斯卡普 申請(qǐng)人:尤尼利弗公司