專利名稱：通過添加輔助表面活性劑制備洗滌劑組合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及制備洗滌劑組合物的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及非塔工藝方法，其中通過加入輔助表面活性劑制備洗滌劑顆粒。該方法制得了易流動(dòng)的洗滌劑組合物，其密度可根據(jù)寬范圍的消費(fèi)者需要來進(jìn)行調(diào)整，并可商售。
背景技術(shù)：
近來，在洗滌劑工業(yè)中，已有相當(dāng)大的興趣來生產(chǎn)對(duì)成品組合物的最終密度有靈活性的現(xiàn)代洗滌劑組合物。
通常，有三種主要類型的可制備洗滌劑顆?；蚍勰┑姆椒?。第一類方法包括在噴霧干燥塔中噴霧干燥含水的洗滌劑料漿，制成高度多孔的洗滌劑顆粒(例如用于制備低密度洗滌劑組合物的塔型工藝)。第二類方法包括在噴霧干燥塔中噴霧干燥含水的洗滌劑料漿，這作為第一步驟，然后用粘合劑例如非離子或陰離子表面活性劑附聚得到的顆粒，最后將各種洗滌劑組分干混制成洗滌劑顆粒(例如，用于制備高密度洗滌劑組合物的塔型工藝加非塔型工藝[附聚])。在第三類方法中，各種洗滌劑組分在與粘合劑例如非離子或陰離子表面活性劑附聚之后被干混，制成高密度洗滌劑組合物(例如，用于制備高密度洗滌劑組合物的非塔型工藝[附聚])。在以上三種工藝中，控制制得的洗滌劑顆粒密度的重要因素是所述顆粒的形狀、孔隙度和粒度分布，各種起始材料的密度、各種起始材料的形狀和它們各自的化學(xué)組成。
由于性能的原因，常常需要使用表面活性劑的混合物。這種表面活性劑一般被制備成含水膏體的形式(一般25-70％活性物)。當(dāng)由這種表面活性劑膏體的混合物制備附聚顆粒時(shí)，一般使用兩種方法。一種典型的方法是將膏體形式的表面活性劑混合，以便形成輔助表面活性劑膏體，然后在混合機(jī)或一系列混合機(jī)中將該膏體與干燥組分例如助洗劑(例如三聚磷酸鈉)、無機(jī)填料(例如硫酸鈉)、漂白劑等附聚。就成品的質(zhì)量而言，該方法不總是適合的。例如，將甚至相對(duì)少量的非結(jié)晶表面活性劑膏體(即一般粘性的并難以應(yīng)用于附聚方法中的表面活性劑類型的膏體)與結(jié)晶型表面活性劑膏體(即一般容易應(yīng)用于附聚方法中的類型)混合，也會(huì)導(dǎo)致輔助表面活性劑膏體具有非結(jié)晶表面活性劑膏體的性質(zhì)。換句話說，當(dāng)輔助表面活性劑包括非結(jié)晶表面活性劑時(shí)，這種類型的方法一般會(huì)引起輔助表面活性劑膏體粘附，因?yàn)檫@種非結(jié)晶表面活性劑一般是粘性的。因此，由該方法制備的顆粒一般包括大量的不合乎需要的尺寸過大的附聚物。通過在附聚步驟中使用相對(duì)大量的流動(dòng)助劑例如沸石和硅酸鹽，可使尺寸過大的附聚物的數(shù)量降低一些。然而，這導(dǎo)致費(fèi)用增加。另一種典型的方法是將每種類型的表面活性劑配制成單獨(dú)的附聚物，然后將兩種附聚物混合。這種方法一般也不是合乎需要的，因?yàn)椴⒘懈骄鄣馁M(fèi)用也相當(dāng)昂貴。
因此，本領(lǐng)域需要一種制備洗滌劑組合物的方法，當(dāng)起始洗滌劑材料包括一種非結(jié)晶輔助表面活性劑時(shí)，能減少產(chǎn)生的不合乎需要的尺寸過大的附聚物的量。另外，還需要一種更有效、靈活和經(jīng)濟(jì)的便于大規(guī)模生產(chǎn)洗滌劑的方法，所生產(chǎn)的洗滌劑對(duì)于成品組合物的最終密度是靈活的。
背景技術(shù)：
以下參考文獻(xiàn)涉及使噴霧干燥的顆粒密實(shí)Appel等的美國專利US5133924(Lever)；Bortolotti等的美國專利US5160657(Lever)；Johnson等的英國專利1517713(Unilever)；和Curtis的歐洲專利申請451894。
以下參考文獻(xiàn)涉及通過附聚方法制備洗滌劑Beerse等的美國專利US5108646(Procter & Gamble)；Capeci等的美國專利US5366652(Procter & Gamble)；Hollingsworth等的歐洲專利申請351937(Unilever)；和Swatling等的美國專利US5205958。
日本專利申請公開號(hào)H5-171199(Lion)描述了包含脂肪酸低級(jí)烷基酯磺酸鹽(“輔助表面活性劑1”)和非輔助表面活性劑1的陰離子表面活性劑、硅酸鹽和碳酸鹽的高堆密度顆粒洗滌劑組合物。公開了該組合物在長期儲(chǔ)存后能抑制輔助表面活性劑1的水解。
發(fā)明概述本發(fā)明滿足了本領(lǐng)域的上述需求，提供了一種非塔型的工藝方法，特別是附聚方法，該方法制得了具有成品顆粒組合物最終密度的粒狀洗滌劑組合物。該方法就流動(dòng)能力而言是穩(wěn)定的，并且是成本有效的，因?yàn)樵摲椒p少了不合乎需要的尺寸過大的顆粒的含量和/或抑制過分附聚的諸如沸石和/或硅酸鹽加工流動(dòng)助劑的含量。因此，本發(fā)明方法就得到具有較少量尺寸過大顆粒的洗滌劑組合物(即附聚物)而論更有效、經(jīng)濟(jì)和靈活。
本文使用的術(shù)語“附聚物”是指通過將原料與粘合劑例如表面活性劑和/或無機(jī)溶液/有機(jī)溶劑和聚合物溶液附聚制得的顆粒。本文使用的術(shù)語“結(jié)晶(陰離子)表面活性劑膏體”是指通過X-射線衍射(XRD)測定的具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，通常具有約50-100％，優(yōu)選約65-100％，更優(yōu)選約80-100％結(jié)晶度的(陰離子)表面活性劑膏體。本文使用的術(shù)語“非結(jié)晶(陰離子)表面活性劑膏體”是指不是如上定義的結(jié)晶(陰離子)表面活性劑膏體的(陰離子)表面活性劑膏體。除非另外說明，本文所述的所有百分?jǐn)?shù)被表示為“按重量計(jì)的百分?jǐn)?shù)”。
本發(fā)明提供了一種制備顆粒洗滌劑組合物的方法，該方法包括(a)將結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體與足夠量的洗滌劑原料細(xì)粉充分混合，制得易流動(dòng)的附聚物；(b)將步驟(a)的產(chǎn)品與非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體充分混合，制得易流動(dòng)的附聚物。由本發(fā)明方法制得的附聚物中所產(chǎn)生的不合乎需要的尺寸過大的顆粒的量減少。
還提供了由本文描述的任何一種方法實(shí)施方案制得的粒狀洗滌劑組合物。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)生產(chǎn)易流動(dòng)附聚物的方法，其減少了產(chǎn)生的不合乎需要的尺寸過大顆粒的量。本發(fā)明還一個(gè)目的是提供一種更有效、靈活和經(jīng)濟(jì)的以便于大規(guī)模生產(chǎn)低和高用量的洗滌劑的方法。通過閱讀以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和伴隨的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯然的。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述本發(fā)明涉及通過控制由非結(jié)晶表面活性劑膏體產(chǎn)生的粘性來制備易流動(dòng)粒狀洗滌劑組合物的方法。
方法第一步驟在本方法的第一步驟中，將結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體和細(xì)粉狀的洗滌劑組分(下文稱細(xì)粉)例如助洗劑進(jìn)料入混合設(shè)備中，然后通過將該表面活性劑膏體分散到細(xì)粉中進(jìn)行附聚，以制得易流動(dòng)的附聚物。任選地，其他洗滌劑原料也可于此步驟加入設(shè)備中。在該步驟中，需要加入第一步驟中的細(xì)粉的量取決于結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體的量和膏體的水含量。
用于第一步驟的設(shè)備的實(shí)例可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何類型的附聚設(shè)備。適合的實(shí)例可以是混合機(jī)，例如Lodige CB Mixer、Lodige KM Mixer或Drais K-TTP。
包括用于第一步驟的時(shí)間在內(nèi)的附聚條件取決于用于第一步驟的設(shè)備類型，使得生產(chǎn)出均勻的附聚混合物。這種條件也可根據(jù)由本發(fā)明方法制得的成品組合物的類型來決定。第二步驟在本方法的第二步驟中，將由第一步驟得到的產(chǎn)物、非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體和細(xì)粉進(jìn)一步一起混合，以制得易流動(dòng)的附聚物。任選地，其他洗滌劑原料也可于此步驟加入設(shè)備中。在該步驟中，需要加入第二步驟中的細(xì)粉量取決于陰離子表面活性劑膏體的量(即，在第一步驟中未反應(yīng)的膏體和非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體)和該膏體中的水含量。任選地，可將細(xì)粉加入第二步驟中。
在本方法的第二步驟中，將非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體加入由第一步驟得到的產(chǎn)物中，然后，所述膏體和產(chǎn)物被進(jìn)一步附聚，以便制得顆粒/附聚物。在第二步驟中，用于第一步驟中的細(xì)粉或其他細(xì)粉也可另外加入所述產(chǎn)物中。
第二步驟可采用第一步驟中使用的設(shè)備或采用另一種(第二種)附聚設(shè)備。該設(shè)備的實(shí)例可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何類型的混合機(jī)。適合的實(shí)例可以是混合機(jī)，例如Schugi Flexomic型，LodigeCB Mixer、Lodige KM Mixer或Drais K-T。一般，本發(fā)明方法中，在第二步驟中，在加入非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體之前允許由第一步驟制得的混合的結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體靜置至少約0.1秒鐘。
在第二步驟中，包括陰離子結(jié)晶表面活性劑膏體和陰離子非結(jié)晶表面活性劑膏體的附聚物具有類似于由結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體制得的附聚物的性質(zhì)，即比由非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體制得的附聚物或由結(jié)晶表面活性劑膏體和無定形(morphous)陰離子表面活性劑膏體的混合物制得的附聚物具有少量的尺寸過大的附聚物。因此，第二步驟可順利地進(jìn)行，因?yàn)楦骄畚锞哂休^少量的尺寸過大的附聚物。一般，由本發(fā)明方法制得的附聚物包括少于20％直徑大于1180μm的顆粒。優(yōu)選，由本發(fā)明方法制備的附聚物包括少于15％直徑大于1180μm的顆粒。更優(yōu)選，由本發(fā)明方法制備的附聚物包括少于10％直徑大于約1180μm的顆粒。
由第二步驟得到的產(chǎn)物可被加工以進(jìn)一步附聚，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。
在本發(fā)明中，細(xì)粉的量相對(duì)于膏體中結(jié)晶陰離子表面活性劑的量(按活性物的重量比)可為約2.0％-3.2％，優(yōu)選約2.4％-2.8％。
在本發(fā)明中，膏體中結(jié)晶陰離子表面活性劑的量相對(duì)于膏體中非結(jié)晶陰離子表面活性劑的量(按活性物的重量比)可為約4％-14％，優(yōu)選約6％-12％，更優(yōu)選約8％-10％。
洗滌劑原料除了用于本發(fā)明的結(jié)晶陰離子表面活性劑、非結(jié)晶陰離子表面活性劑和細(xì)粉之外，也可在以上兩步驟過程中或之后的任何時(shí)間內(nèi)加入用于根據(jù)本發(fā)明方法制備的粒狀洗滌劑組合物中的洗滌劑原料。以下詳細(xì)描述這些其他的洗滌劑原料。洗滌劑表面活性劑(含水的/非含水的)可用于本發(fā)明方法的洗滌劑表面活性劑的總量(即用于本發(fā)明成品中的結(jié)晶陰離子表面活性劑、非結(jié)晶陰離子表面活性劑和其他表面活性劑)，按由本發(fā)明方法制得的成品的總量計(jì)，可為約5％-60％，更優(yōu)選約12％-40％，更優(yōu)選約15％-35％。
表面活性劑本身優(yōu)選選自陰離子、非離子、兩性離子、兩性和陽離子類型的表面活性劑和它們相容的混合物。適用于本發(fā)明的洗滌劑表面活性劑描述在1972年5月23日頒發(fā)的Norris的美國專利3664961和1975年12月30日頒發(fā)的Laughlin等的美國專利3929678中，這兩者在本文引用作參考。適合的陽離子表面活性劑還包括在1980年9月16日頒發(fā)的Cockrell的美國專利4222905和1980年12月16日頒發(fā)的Murphy的美國專利4239659中描述的那些，這兩者在本文引用作參考。在表面活性劑中，陰離子和非離子表面活性劑是優(yōu)選的，陰離子表面活性劑是最優(yōu)選的。
本發(fā)明適用的優(yōu)選的陰離子表面活性劑的非限制實(shí)例包括常規(guī)的C11-C18烷基苯磺酸鹽(“LAS”)、支鏈的伯和無規(guī)C10-C20烷基硫酸鹽(“AS”)，式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，M是水溶性的陽離子，特別是鈉，不飽和硫酸鹽例如油基硫酸鹽和C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(“AEXS”；特別是EO 1-7乙氧基硫酸鹽)。
適用的陰離子表面活性劑還包括在?；鶊F(tuán)中含有約2-9個(gè)碳原子和在鏈烷部分中含有約9-23個(gè)碳原子的2-酰氧基-鏈烷-1-磺酸的水溶性鹽；含有約12-24個(gè)碳原子的烯烴磺酸的水溶性鹽；和在烷基基團(tuán)中含有約1-3個(gè)碳原子并在鏈烷部分中含有約8-20個(gè)碳原子的β-烷氧基鏈烷磺酸鹽。
在這些陰離子表面活性劑中，作為本發(fā)明結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體的優(yōu)選實(shí)例包括天然或合成的烷基硫酸鹽，優(yōu)選C12-C18椰油脂肪醇硫酸鹽或C14-C15合成烷基硫酸鹽。作為本發(fā)明非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體的優(yōu)選實(shí)例包括烷基烷氧基硫酸鹽(AEXS)，烷基苯磺酸鹽(LAS)。
任選地，適用于本發(fā)明膏體的其他表面活性劑示例包括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烷基多苷和它們相應(yīng)的硫酸化多苷，和C12-C18a-磺化的脂肪酸酯。如果需要的話，在本發(fā)明所有組合物中還可包括常規(guī)的非離子和兩性表面活性劑例如C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)，包括所說的窄峰分布的烷基乙氧基化物和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)，C10-C18氧化胺等。還可以使用C10-C18N-烷基多羥基脂肪酸酰胺。典型的例子包括C12-C18N-甲基葡糖酰胺。參見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，例如C10-C18N-(3-甲氧基丙基)葡糖酰胺。N-丙基至N-己基C12-C18葡糖酰胺可用于需要低發(fā)泡時(shí)。也可使用C10-C20常規(guī)皂。如果需要高發(fā)泡作用，可使用支鏈C10-C16皂。陰離子和非離子表面活性劑的混合物是特別有用的。其它常規(guī)有用的表面活性劑列在標(biāo)準(zhǔn)教科書中。
陽離子表面活性劑也可用作本發(fā)明洗滌劑表面活性劑，適合的季銨鹽表面活性劑選自單C6-C16，優(yōu)選C6-C10N-烷基或鏈烯基銨表面活性劑，其中N的其余位置被甲基、羥乙基或羥丙基取代。
兩性表面活性劑也可用作本發(fā)明洗滌劑表面活性劑，它包括雜環(huán)仲胺和叔胺的脂族衍生物；包括脂族季銨、鏻和锍化合物的衍生物的兩性離子表面活性劑；α-磺化脂肪酸酯的水溶性鹽；烷基醚硫酸鹽；烯烴磺酸的水溶性鹽；β-烷氧基鏈烷磺酸鹽；具有式R(R1)2N+R2COO-的甜菜堿，其中R是C6-C18的烴基，優(yōu)選C10-C16的烷基或C10-C16的酰氨基烷基，每個(gè)R1一般是C1-C3烷基，優(yōu)選甲基，R2是C1-C5烴基，優(yōu)選C1-C3亞烷基，更優(yōu)選C1-C2亞烷基。適當(dāng)?shù)奶鸩藟A的例子包括椰子酰氨基丙基二甲基甜菜堿、十六烷基二甲基甜菜堿、C12-C14酰氨基丙基甜菜堿、C8-C14酰氨基己基二乙基甜菜堿、4[C14-C16?；谆０被一@]-1-羧基丁烷、C16-C18酰氨基二甲基甜菜堿、C12-C16酰氨基戊烷二乙基甜菜堿和C12-C16?；谆０被谆鸩藟A。優(yōu)選的甜菜堿是C12-C18二甲基-己酸銨和C10-C18酰氨基丙烷(或乙烷)二甲基(或二乙基)甜菜堿，以及具有式R(R1)2N+R2SO3-的磺基甜菜堿，其中R是C6-C18的烴基，優(yōu)選C10-C16烷基、更優(yōu)選C12-C13烷基，每個(gè)R1一般是C1-C3烷基，優(yōu)選甲基，R2是C1-C6烴基，優(yōu)選C1-C3亞烷基或優(yōu)選羥基亞烷基。適當(dāng)?shù)幕腔鸩藟A的例子包括C12-C14二甲基銨-2-羥丙基磺酸鹽、C12-C14酰氨基丙基銨-2-羥丙基磺基甜菜堿、C12-C14二羥乙基銨-丙烷磺酸鹽和C16-C18二甲基銨-己烷磺酸鹽，優(yōu)選C12-C14酰氨基丙基銨-2-羥丙基磺基甜菜堿。細(xì)粉本發(fā)明方法中的細(xì)粉優(yōu)選選自研細(xì)的蘇打粉、粉狀的三聚磷酸鈉(STPP)、水合的三聚磷酸鹽、研細(xì)的硫酸鈉、硅鋁酸鹽、結(jié)晶層狀硅酸鹽、氮川三乙酸鹽(NTA)、磷酸鹽、沉淀的硅酸鹽、聚合物、碳酸鹽、檸檬酸鹽、粉狀表面活性劑(例如粉狀的鏈烷磺酸)和在本發(fā)明方法中產(chǎn)生的回收細(xì)粉，其中所述粉的平均直徑為0.1-500微米，優(yōu)選1-300微米，更優(yōu)選5-100微米。在使用水合的STPP作為本發(fā)明細(xì)粉的情況下，優(yōu)選水合至不少于50％的量的STPP。本發(fā)明使用的作為洗滌劑助洗劑的硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選具有高度的鈣離子交換能力和高交換速率。不打算受理論的限制，相信這種高鈣離子交換速率和能力是由制備硅鋁酸鹽離子交換材料的方法產(chǎn)生的幾種互關(guān)因素的函數(shù)。關(guān)于這一點(diǎn)，本文使用的硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選是按Corkill等的美國專利US4605509(Procter &Gamble)制備，其公開的內(nèi)容在本文引用作參考。
硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選是“鈉”形式，因?yàn)楸景l(fā)明硅鋁酸鹽的鉀和氫形式不具有如鈉形式提供的高交換速率和能力。此外，硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選是過干燥的形式，以便于生產(chǎn)如本文所述的松脆的洗滌劑附聚物。本發(fā)明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最有效的粒徑。這里使用的術(shù)語“粒徑”表示按常規(guī)分析技術(shù)測定的所給硅鋁酸鹽離子交換材料的平均粒徑，例如用顯微鏡測定技術(shù)和掃描電子顯微鏡(SEM)。硅鋁酸鹽優(yōu)選的粒徑為約0.1-10微米，更優(yōu)選約0.5-9微米。最優(yōu)選，該粒徑為約1-8微米。
硅鋁酸鹽離子交換材料優(yōu)選具有下式Naz[(AlO2)z.(SiO2)y]xH2O其中z和y是至少6的整數(shù)，z與y的摩爾比是約1-5，x為約10-264。更優(yōu)選硅鋁酸鹽具有下式Na12[(AlO2)12·(SiO2)12]xH2O其中x為約20至約30，尤其是約27。這些優(yōu)選的硅鋁酸鹽是可商購的，例如按商品名沸石A、沸石B和沸石X商購。另外，適用于本發(fā)明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等的美國專利US3985669中所述方法制備，其公開內(nèi)容在本文引用作參考。
本文使用的硅鋁酸鹽特征還在于它們的離子交換能力，其至少為約200毫克當(dāng)量CaCO3硬度/克，按無水基計(jì)算，優(yōu)選為約300-352毫克當(dāng)量CaCO3硬度/克。此外，本發(fā)明硅鋁酸鹽離子交換材料特征還在于它們的鈣離子交換速率，其至少為約2格令Ca++/加侖/分鐘/-克/加侖，更優(yōu)選在約2格令Ca++/加侖/分鐘/-克/加侖至約6格令Ca++/加侖/分鐘/-克/加侖范圍。液體聚合物用于本發(fā)明方法的洗滌劑原料可包括液體聚合物。所述液體聚合物可選自水基或非水基的聚合物溶液、水和它們的混合物。按本發(fā)明方法制得的成品的總量計(jì)，本發(fā)明方法中液體聚合物的量可低于約10％(基于活性物)，優(yōu)選低于約6％(基于活性物)。
可用于本發(fā)明的水基或非水基聚合物溶液的優(yōu)選實(shí)例是改性的聚胺，其包含對(duì)應(yīng)于下式的聚胺主鏈

其具有改性的聚胺式V(n+1)WmYnZ，或?qū)?yīng)于下式的聚胺主鏈

其具有改性的聚胺式V(n-k+1)WmYnY’kZ，其中k小于或等于n，所說的聚胺主鏈在改性之前的分子量大于約200道爾頓，其中i)V單元是具有下式的端單元

ii)W是具有下式的主鏈單元

iii)Y單元是具有下式的支鏈單元

iv)Z單元是具有下式的端單元

其中連接主鏈的R單元選自C2-C12亞烷基、C4-C12亞鏈烯基、C3-C12羥亞烷基、C4-C12二羥基亞烷基、C8-C12二烷基亞芳基、-(R1O)xR1-、-(R1O)xR5(OR1)x-、-(CH2CH(OR2)CH2O)z-(R1O)yR1(OCH2CH(OR2)CH2)w-、-C(O)(R4)rC(O)-、-CH2CH(OR2)CH2-和其混合物；其中R1是C2-C6亞烷基和其混合物；R2是氫、-(R1O)xB和其混合物；R3是C1-C18烷基、C7-C12芳基烷基、C7-C12烷基取代的芳基、C6-C12芳基和其混合物；R4是C1-C12亞烷基、C4-C12亞鏈烯基、C8-C12亞芳烷基、C6-C10亞芳基和其混合物；R5是C1-C12亞烷基、C3-C12羥基亞烷基、C4-C12二羥基亞烷基、C8-C12二烷基亞芳基、-C(O)-、-C(O)NHR6NHC(O)-、-R1(OR1)-、-C(O)(R4)rC(O)-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH(OH)CH2O(R1O)yR1-OCH2CH(OH)CH2-和其混合物；R6是C2-C12亞烷基或C6-C12亞芳基；E單元選自氫、C1-C22烷基、C3-C22鏈烯基、C7-C22芳基烷基、C2-C22羥基烷基、-(CH2)pCO2M、-(CH2)qSO3M、-CH(CH2CO2M)-CO2M-、-(CH2)pPO3M、-(R1O)xB、-C(O)R3和其混合物；氧化物；B是氫、C1-C6烷基、-(CH2)qSO3M、-(CH2)pCO2M、-(CH2)q(CHSO3M)CH2SO3M、-(CH2)q(CHSO2M)CH2SO3M、-(CH2)pPO3M、-PO3M和其混合物；M是氫或水溶性陽離子，其數(shù)量足以滿足電荷平衡；X是水溶性陰離子；m為4-約400的數(shù)值；n為0-約200的數(shù)值；p是1-6的數(shù)值，q是0-6的數(shù)值；r是0或1；w是0或1；x為1-100的數(shù)值；y為0-100的數(shù)值；z為0或1。最優(yōu)選的聚乙烯亞胺的一個(gè)實(shí)例是具有分子量1800的聚乙烯亞胺，其通過乙氧基化成每個(gè)氮有大約7個(gè)乙烯氧基殘基被進(jìn)一步改性(PEI 1800，E7)。優(yōu)選上述聚合物溶液與陰離子表面活性劑例如NaLAS形成預(yù)配合物。
可用作本發(fā)明液體聚合物的水基或非水基聚合物溶液的其他優(yōu)選實(shí)例是聚合的多羧酸鹽分散劑，其可通過將適合的不飽和單體，優(yōu)選是酸形式的不飽和單體聚合或共聚來制備?？删酆现频眠m合的聚合多羧酸鹽的不飽和單體酸包括丙烯酸，馬來酸(或馬來酸酐)，富馬酸，衣康酸，烏頭酸，中康酸，檸康酸和亞甲基丙二酸。在本發(fā)明的聚合多羧酸鹽中存在含有非羧酸根基團(tuán)如乙烯基甲基醚，苯乙烯，乙烯等的單體部分也是適合的，只要該部分組成不超過約40％(重量)。
如下文描述的分子量高于4000的均聚合的多羧酸鹽是優(yōu)選的。特別適合的均聚合多羧酸鹽可以從丙烯酸得到。適用于本發(fā)明的這種基于丙烯酸的聚合物是聚合丙烯酸的水溶性鹽。為酸形式的這種聚合物的平均分子量優(yōu)選在高于4000-10000范圍，更優(yōu)選高于4000-7000，最優(yōu)選高于4000-5000。這種丙烯酸聚合物的水溶性鹽可以包括，例如，堿金屬鹽，銨鹽和取代銨鹽。
共聚合的多羧酸鹽，例如基于丙烯酸/馬來酸的共聚物也可以使用。這種物質(zhì)包括丙烯酸和馬來酸共聚物的水溶性鹽。為酸形式的這種共聚物的平均分子量優(yōu)選為約2000-100000，更優(yōu)選為約5000-75000，最優(yōu)選為約7000-65000。在這種共聚物中，丙烯酸部分與馬來酸部分的比率一般為約30∶1至1∶1，更優(yōu)選約10∶1至2∶1。這種丙烯酸/馬來酸共聚物的水溶性鹽可以包括，例如，堿金屬鹽，銨鹽和取代銨鹽。優(yōu)選上述聚合物溶液與陰離子表面活性劑例如LAS形成預(yù)配合物。附加洗滌劑組分本發(fā)明方法中的洗滌劑原料可包括其他洗滌劑組分，和/或多種其他組分可在本發(fā)明方法的后續(xù)步驟中摻入洗滌劑組合物中。這些附加組分包括其他的洗滌劑助洗劑、漂白劑、漂白活化劑、增泡劑或抑泡劑、抗晦暗劑和抗腐蝕劑、污垢懸浮劑、污垢解脫劑、殺菌劑、pH調(diào)節(jié)劑、非助洗劑的堿性源、螯合劑、綠土、酶、酶穩(wěn)定劑和香料。參見1976年2月3日授予Baskerville，Jr等的美國專利US3936537，其在本文引用作參考。
其他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)選的是上述的堿金屬鹽，特別是鈉鹽。用于本發(fā)明的優(yōu)選的是磷酸鹽、碳酸鹽、C10-18脂肪酸、多羧酸鹽和它們的混合物。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和它們的混合物。
漂白劑和活化劑描述在1983年11月1日頒發(fā)的Chung等的美國專利US4412934和1984年11月20日頒發(fā)的Hartman的美國專利US4483781中，這兩者在本文引用作參考。螯合劑還描述在Bush等的美國專利4663071，第17欄54行-第18欄68行，其在本文引用作參考。泡沫調(diào)節(jié)劑也是任選的組分，其描述在1976年1月20日頒發(fā)給Bartoletta等的美國專利US3933672和1979年1月23日頒發(fā)給Gault等的美國專利4136045中，其在本文引用作參考。
用于本發(fā)明適合的綠土描述在1988年8月9日頒發(fā)的Tucker等的美國專利US4762645，第6欄3行-第7欄24行，其在本文引用作參考。用于本發(fā)明適合的其他洗滌助洗劑列舉在Baskerville的專利中，第13欄54行-第16欄16行，和1987年5月5日頒發(fā)的Bush等的美國專利US4663071中，這兩者在本文引用作參考。
任選的工藝步驟在本發(fā)明第二步驟之后的一種任選的步驟是附加的附聚工藝?？捎米髟摳郊庸に嚨膶?shí)例描述在例如美國專利US5486303、US5516448、US5554587和US5574005中。
若需要降低本發(fā)明方法產(chǎn)生的水含量時(shí)，該方法中的其他任選步驟是干燥。這可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的多種設(shè)備完成。優(yōu)選流化床設(shè)備，并參考以下討論的內(nèi)容。
在本發(fā)明方法的其他任選步驟中，從流化床干燥器出來的洗滌劑顆粒通過在冷卻設(shè)備中的附加冷卻作用被進(jìn)一步調(diào)節(jié)。優(yōu)選的設(shè)備是流化床。另一種任選的工藝步驟包括加入涂覆劑，以改善本發(fā)明方法的隨后的一個(gè)或多個(gè)位置處的可流動(dòng)性。該涂覆劑優(yōu)選選自硅鋁酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽和其混合物。涂覆劑不僅增加了所制得的洗滌劑組合物的易流動(dòng)性，這是消費(fèi)者需要的，因?yàn)檫@使得在使用過程中容易用勺取出洗滌劑，而且通過防止或減少過分附聚作用，尤其是當(dāng)直接加入中速混合機(jī)時(shí)，還起到控制附聚的作用。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所意識(shí)到的，過分附聚可導(dǎo)致成品洗滌劑非常不理想的流動(dòng)性質(zhì)和美學(xué)性。
任選地，該方法可包括噴灑用于本發(fā)明方法或流化床干燥器和/或流化床冷卻器中的附加粘合劑的步驟。加入粘合劑目的是通過給洗滌劑組分提供“粘合”或“粘結(jié)”試劑來增加附聚作用。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、液體硅酸鹽、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸鹽、檸檬酸和它們的混合物。其他適合的粘合劑材料，包括在本文所列的那些，被描述在Beerse等的美國專利US5108646(Procter & Gamble公司)中，其內(nèi)容在本文引用作參考。
由本發(fā)明方法預(yù)期的其他任選步驟包括在篩分設(shè)備中篩分通過本發(fā)明方法減至最小量的尺寸過大的洗滌劑顆粒，可采用各種形式的篩分設(shè)備，包括但不限于為成品洗滌劑理想顆粒度所選擇的常規(guī)篩子。
本發(fā)明方法的另一種任選步驟是通過各種工藝包括噴灑和/或混合其他常規(guī)洗滌劑組分來整飾所得洗滌劑附聚物。例如，最終步驟包括向成品附聚物中噴灑香料、增白劑和酶，以得到更完整的洗滌劑組合物。這種技術(shù)和組分是本領(lǐng)域公知的。
該方法的其他任選步驟包括結(jié)構(gòu)化高活性膏體的工藝，例如在本發(fā)明工藝之前，通過使用擠壓機(jī)摻入使膏體硬化的材料來硬化含水陰離子表面活性劑膏體。使高活性膏體結(jié)構(gòu)化的工藝的詳情公開在申請PCT/US96/15960(1996年10月4日申請)。
為了使本發(fā)明更容易理解，參考以下實(shí)施例，其僅僅是用于說明，而不是用來限制范圍。
實(shí)施例實(shí)施例1以下是使用工作臺(tái)規(guī)模尺寸的Lodige CB混合機(jī)(下文稱為CB混合機(jī))得到附聚物的實(shí)施例*(*間歇型)。
用CB混合機(jī)的桿式刀具將232gCFAS(椰油脂肪醇硫酸鹽，C12-C18)膏體(72％活性物)與179g粉狀STPP(平均粒度40-75微米)、119g研細(xì)的蘇打灰(平均粒度10-20微米)、92g硫酸鈉(平均粒度70-120微米)、37g沸石和140g回收細(xì)粉分散7.25秒。在短時(shí)間間隔(1-2秒)后，用CB混合機(jī)的桿式刀具分散26gAE3S(烷基乙氧基硫酸鹽，C12-C15)膏體(70％活性物)約1秒鐘。在加入AE3S膏體之后，CB混合機(jī)中的物質(zhì)被混合約3秒鐘，以便得到易流動(dòng)的附聚物。
CB混合機(jī)的條件如下混合機(jī)速度800rpm膏體溫度45-47℃套層的溫度；30℃桿長度18.9cm混合機(jī)的直徑20cm由CB混合機(jī)制得的附聚物易流動(dòng)，密度為640-700g/l。該附聚物僅包括5.2％尺寸過大的顆粒(即大于1180μm)。
實(shí)施例2以下是使用工作臺(tái)規(guī)模尺寸的Lodige CB混合機(jī)(下文稱為CB混合機(jī))，然后使用工作臺(tái)規(guī)模尺寸的LodigeKM混合機(jī)(下文稱為KM混合機(jī))制得附聚物的實(shí)施例*(*間歇型)。
用CB混合機(jī)的桿式刀具將234gCFAS(椰油脂肪醇硫酸鹽，C12-C18)膏體(72％活性物)與197g粉狀STPP(平均粒度約40-75微米)、152g研細(xì)的蘇打灰(平均粒度約10-20微米)、66g硫酸鈉(平均粒度約10-20微米)和136g回收細(xì)粉分散7.5秒。CB混合機(jī)中的物質(zhì)被混合約4秒鐘，以便得到易流動(dòng)的附聚物。CB-30混合機(jī)的條件如下混合機(jī)速度800rpm膏體溫度45-47℃套層的溫度；30℃桿長度18.9cm混合機(jī)的直徑20cm由CB混合機(jī)制得的750g附聚物加入KM混合機(jī)中。在50-60℃下，將29gLAS(直鏈烷基苯磺酸鹽，C18(＝平均))的酸前體加入KM混合機(jī)中持續(xù)約1.5秒鐘。加完LAS酸前體后，加入8g沸石(平均粒度約4-7微米)和50g研細(xì)的蘇打灰(平均粒度約10-20微米)。在KM混合機(jī)中混合其中的物質(zhì)4-5秒鐘，目的是使顆粒生長。在該混合步驟中，任選地，將一個(gè)或多個(gè)常規(guī)的切碎機(jī)與KM混合機(jī)連接。
KM混合機(jī)的條件如下混合機(jī)速度150rpm套層溫度35℃由KM混合機(jī)得到的附聚物在95℃下的間歇型流化床干燥器中干燥3分鐘，然后在間歇型流化床冷卻器中冷卻。
由冷卻器出來的附聚物是易流動(dòng)的，結(jié)塊強(qiáng)度為約0.7kgf，密度為750-800g/l。附聚物的平均粒度為約400-500μm。該附聚物包括約20％不可接受的尺寸過大(即大于1180μm)的附聚物。
實(shí)施例3以下是使用Lodige CB-30混合機(jī)(下文稱為CB混合機(jī))，然后使用LodigeKM-600混合機(jī)(下文稱為KM混合機(jī))制得附聚物的實(shí)施例。
用CB混合機(jī)的桿式刀具將340kg/hrCFAS(椰油脂肪醇硫酸鹽，C12-C18)膏體(72％活性物)與250kg/hr粉狀STPP(平均粒度約40-75微米)、185kg/hr研細(xì)的蘇打灰(平均粒度約10-20微米)、195kg/hr研細(xì)的硫酸鹽(平均粒度約10-20微米)、200kg/hr回收細(xì)粉和11kg/hr沸石進(jìn)行分散。CB-30混合機(jī)的條件如下混合機(jī)速度620rpm膏體溫度45-48℃套層的溫度；30℃桿長度28.9cm混合機(jī)的直徑30cm保留時(shí)間7-15秒混合機(jī)的能量條件2.1kj/kg由CB混合機(jī)得到的附聚物加入KM混合機(jī)中。用CB混合機(jī)的桿式刀具將37kg/hr的AE3S(烷基乙氧基硫酸鹽，C12-C15)膏體(70％活性物)分散到KM混合機(jī)中。向KM混合機(jī)中加入5-10kg/hr沸石。在KM混合機(jī)的該混合步驟中，可與KM混合機(jī)連接常規(guī)的切碎機(jī)(4個(gè)“Christmas Tree Choppers”)。
KM混合機(jī)的條件如下混合機(jī)速度100rpm套層溫度40℃保留時(shí)間2.0-6.0分鐘混合機(jī)的能量條件1.5-3.0kj/kg切碎機(jī)的條件1600rpm由KM混合機(jī)得到的附聚物僅含有約2-10％不可接受的尺寸過大(即大于1180μm)的附聚物。由KM混合機(jī)得到的附聚物(直徑不大于1180μm)在95℃下的流化床干燥器中干燥，然后在10-12℃的流化床冷卻器中冷卻。
由冷卻器出來的附聚物是易流動(dòng)的，密度為750-850g/l。附聚物的平均粒度為約500-650μm。
以上已詳細(xì)描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可作各種變化，這是顯然的，不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本發(fā)明限制在說明書中描述的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種制備顆粒洗滌劑組合物的方法，該方法包括(a)將結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體與足夠量的洗滌劑原料細(xì)粉充分混合，制得易流動(dòng)的附聚物；(b)將步驟(a)的產(chǎn)品與非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體充分混合，制得易流動(dòng)的附聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(a)過程中加入一種或多種選自洗滌劑表面活性劑、液體聚合物和附加洗滌劑組分的洗滌劑原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(b)過程中加入一種或多種選自洗滌劑表面活性劑、細(xì)粉、液體聚合物和附加洗滌劑組分的洗滌劑原料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體是烷基硫酸鹽或烷基硫酸鹽的混合物，其選自C12-C18椰油脂肪醇硫酸鹽、C14-C15合成烷基硫酸鹽和它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體選自烷基乙氧基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽和它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中細(xì)粉選自蘇打灰、粉狀的三聚磷酸鈉、水合的三聚磷酸鹽、硫酸鈉、硅鋁酸鹽、結(jié)晶層狀硅酸鹽、磷酸鹽、沉淀的硅酸鹽、聚合物、碳酸鹽、檸檬酸鹽、氮川三乙酸鹽(NTA)、粉狀表面活性劑和來自步驟(b)的回收細(xì)粉，和它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中由步驟(b)得到的附聚物包括少于約20％直徑大于1180μm的顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(a)中，結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體與細(xì)粉的活性物重量比為2.0-3.2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)中的結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體與步驟(b)中的非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體的活性物重量比為4％-14％。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的顆粒洗滌劑組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種連續(xù)制備易流動(dòng)附聚物的方法,該附聚物中所得到的不希望的尺寸過大顆粒的量減少。該方法包括步驟(a)將結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體與足夠量的洗滌劑原料細(xì)粉充分混合,制得易流動(dòng)的附聚物;然后(b)將步驟(a)的產(chǎn)品與非結(jié)晶陰離子表面活性劑膏體充分混合,制得易流動(dòng)的附聚物。
文檔編號(hào)C11D1/02GK1247562SQ97181924
公開日2000年3月15日 申請日期1997年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月27日
發(fā)明者M·肯德薩米, K·納穆拉 申請人:普羅格特-甘布爾公司