使用噴霧乾燥塔製造洗滌劑組合物的附聚方法
2023-05-17 20:33:31 4
專利名稱：使用噴霧乾燥塔製造洗滌劑組合物的附聚方法
技術領域：
本發明一般涉及製造高密度洗滌組合物的方法，更具體地涉及一種附聚方法，該方法使用現有的噴霧乾燥塔來調理洗滌劑附聚物，使其在隨後顆粒狀洗滌劑成品的包裝和使用時有更好的流動性能。該方法提供了一種特別有用和經濟的途徑，使現有的「噴霧乾燥塔」洗滌劑工廠可以轉變為使用「無塔」附聚方法的工廠。
背景技術：
目前，在洗滌劑工業中對洗衣洗滌劑一直有很大的興趣，這種洗滌劑是「緻密型」的，因此有較低的用量體積，為了使這類所謂低用量洗滌劑的生產更容易，進行了許多嘗試來生產高體積密度洗滌劑，比如說密度為600g/l或更高。由於能節約資源，當前低用量洗滌劑需求量很大，而且能以對消費者更方便的小包裝出售。
一般說來，用來製備洗滌劑顆粒或粉的方法主要有兩大類。第一類方法包括在噴霧乾燥塔中將洗滌劑在水中形成的漿液進行噴霧乾燥得到多孔的洗滌劑顆粒。在第二類方法中，將洗滌劑各種組分幹混，然後用粘結劑如非離子或陰離子表面活性劑將它們附聚。無論哪種方法，決定最終洗滌劑顆粒密度的最重要因素是各種原料的密度、孔隙率、粒度和表面積，以及它們各自的化學組成。然而，這些參數只能在一個有限的範圍內變化。因此，只有通過能導致洗滌劑顆粒緻密化的附加加工步驟才能較多地增大體積密度。
在現有技術中已經做過許多嘗試，試圖提出一種方法，用它來增大洗滌劑顆粒或粉末的密度。一個具體的嘗試是通過塔後處理使噴霧乾燥的顆粒緻密化。比如，一種嘗試涉及用一種間歇的方法使經過噴霧乾燥的或造粒的含有三聚磷酸鈉和硫酸鈉的洗滌劑粉末在Marumerizer中緻密化並成球。這種設備包括一個基本水平的可轉動粗面臺子，它裝在一個基本垂直的光滑壁圓柱筒內並位於其底部。然而，此方法基本是一種間歇工藝，因此不大適用於大規模生產洗滌粉。最近進行了其它嘗試，提出一種連續的方法，用來加大「塔後」的，或者經噴霧乾燥後的洗滌劑顆粒的密度。一般說來，這種方法需要一個第一設備用來粉化或研磨顆粒，第二設備通過附聚來加大粉化粒子的密度。只是通過處理或密化「塔後」或噴霧乾燥的顆粒這類方法才能使密度增加到所需的程度。
然而，所有前述的方法主要都是力圖密化或以另外的方式加工「噴霧乾燥」過的顆粒。當前，在生產洗滌劑顆粒時經噴霧乾燥方法處理的物料的相對數量和種類都受到限制。比如在得到的洗滌組合物中難以達到高表面活性劑含量，這種組合物特點是可使低用量洗滌劑容易生產。為了減輕這個問題，現有技術和工業界正提出許多必然導致洗滌組合物附聚的方法。比如，曾試圖在混合器中混合沸石和/或層狀矽酸鹽以形成自由流動的附聚物，從而使洗滌助洗劑附聚。在現有技術的這個領域已提出過附聚方法，該方法最終導致全配方的緻密洗滌組合物。當建立了為了生產噴霧乾燥洗滌劑的現有洗滌劑工廠要轉變為現代附聚法工廠時，就發現需要一些技術和方法，用它們能簡單而經濟地將現有工廠改造。因此，有一種附聚方法，當將它用在現有噴霧乾燥的洗滌劑工廠時，可用它製造出更適用和更經濟的洗滌組合物，這是很需要的。
因此，在現有技術中仍然有需要提供一種附聚方法，用來連續地製造高密度洗滌組合物，用這種方法可以很容易將現有的噴霧乾燥的洗滌劑工廠轉變為現代的幹法附聚法的工廠。
背景技術：
下列參考文獻是涉及噴霧乾燥的顆粒緻密化的阿培爾(Appel)等的USP5,133,924(Lever公司)；波託羅蒂(Bortolotti)等的USP5,160,657(Lever公司)；約翰森(Johnson)等人的英國專利1,517,713(Unilever公司)和庫蒂斯(Curtis)的歐洲專利申請451,894。下面的參考文獻涉及用附聚法生產洗滌劑比爾斯(Beerse)等人的USP5,108,646(ProcterGamble公司)；霍靈斯沃思(Holling sworth)等人的歐洲專利申請351,937(Unilever公司)和斯沃特靈(Swatling)等人的USP5,205,958。
發明概述本發明提出了一種方法滿足了前述的需要，該方法生產的高密度洗滌劑組合物特別適合於商品化，作為緻密的洗滌劑產品。該方法可以很容易地在現有的噴霧乾燥洗滌劑生產廠進行改造，使用現有的設備，使從「塔基」洗滌劑生產廠很經濟地轉變為「非塔基」的洗滌劑生產廠。在本方法中，將傳統的噴霧乾燥塔用於對由混合/密化設備生產的洗滌劑附聚物進行調整。
本文中使用的「附聚物」一詞指的是將多孔的原料洗滌劑組分(粒子)通過附聚形成的顆粒，一般原料粒子的平均粒度要小於形成的附聚物的粒度。在本文中使用的「調整(conditioning)」一詞指的是將附聚物乾燥和/或冷卻，以有助於增大流動性能，如自由可流動性。本文中所用的所有百分比和比例，除另有說明的以外都是以重量百分比表示(無水基)。所有文件全在此引作參考文獻。所有本文中參照的粘度都是在70°±5℃下以大約10～100Sec-1的剪切速率下測試的。
按照本發明的一個方面，提出一種生產高密度洗滌劑組合物的方法。該方法包括以下幾個步驟(a)在混合機/密化機中附聚原料洗滌劑組分，使得形成具有密度至少為650g/l的洗滌劑附聚物；(b)在噴霧乾燥塔中調整該附聚物，以增大洗滌劑附聚物的自由流動性，以及(c)在洗滌劑附聚物中混入洗滌劑輔助成分，以生產出高密度顆粒狀洗滌劑組合物。
按照本發明的另一個方面，提出了另一種方法，這個方法包括以下幾個步驟(a)在攪和機中製造原料洗滌劑組份在水中的漿液；(b)在混合機/密化機中附聚此原料洗滌劑組分，使得形成密度至少為650g/l的洗滌劑附聚物；(c)在噴霧乾燥塔中調整該附聚物以增大洗滌劑附聚物的自由流動性，以及(d)在洗滌劑附聚物中混入洗滌劑輔助成分，以生產出高密度顆粒狀洗滌劑組合物。本發明也涉及用前述方法的實施方案製造的洗滌劑產品。
因此，本發明的一個目的就是提出一種製造高密度洗滌劑組合物的方法，該組合物適於作為緻密型洗滌劑而商品化。本發明的另一目的是提出一種可簡易而經濟地在現有的「塔基」洗滌劑製造廠進行改造的方法。通過閱讀下面對優選實施方案的詳細說明和所附的權利要求，本發明的這些和其它目的、特點及附帶的優點對本領域的技術人員將是不言而喻的。
附圖的簡單說明
圖1是按照本發明一個實施方案的流程圖，其中洗滌劑附聚物的調整和噴霧乾燥同時在噴霧乾燥塔中進行，以及圖2是按照本發明另一個實施方案的流程圖，其中附聚混合機/密化機插入在攪和機和噴霧乾燥塔之間，使現有的洗滌劑工廠可方便地轉變為現代附聚法洗滌劑製造工廠。
優選實施方案的詳細說明參考圖1和圖2用來說明此處敘述的本發明兩個實施方案。在每個實施方案中，進行改造使得傳統的噴霧乾燥塔能經濟地用於乾燥所得到的洗滌劑附聚物。
方法請參照圖1，本方法的第一步要求在至少一個，優選兩個或更多的串聯放置的混合機/密化機12中將原料洗滌劑組分10進行附聚。開始時混合機/密化機將要求在高速混合機/密化機(沒在圖1中專門表示出)中處理原料洗滌劑組分，然後在中速混合機/密化機(也沒在圖1中專門表示出)處理，使得形成洗滌劑附聚物14。應該認識到，只要能製造出所需的附聚物14，可以使用任何形式的混合機/密化機。對於緻密型洗滌劑，所得到附聚物14的密度一般至少為650/l或更高。典型的混合機/密化機包括但不限於先在高速混合機/密化機如Ldige RecyclerCB-30中，然後在中速混合機/密化機如Ldige Recycler KM-300「犁鏵」型中處理。其它的型式可包括常用的雙螺杆混合機、由Eirich、Schugi，O』Brien和Drais混合機公司出售的商品混合機，或者是這些混合機和其它型式的一起使用。在這種混合機/密化機中原料洗滌劑組分10的停留時間將依具體使用的混合機/密化機型號和操作參數不同而變化。隨後將附聚物14送入常用的噴霧乾燥塔16中，塔內通入約0℃至約400℃的逆流或並流空氣，使得當附聚物14通過塔16時可進行調整。在這方面，根據所選擇的通過塔16的空氣溫度不同，調整可以是在塔16中乾燥附聚物14或者是冷卻附聚物14。
任選地，可以與混合機/密化機12並列安裝一種常用的攪和機18，使得把攪和的液體洗滌劑組分混合物20與附聚物14同時加到塔16中，這樣當附聚物在塔16中乾燥(調整)時，液體洗滌劑組分20就噴在顆粒上並且乾燥。用這樣的方法就增大了本方法的處理能力和操作彈性。液體洗滌劑組分可包括各種各樣的洗滌劑組分，但最好包括至少一種洗滌表面活性劑、助洗劑和水。在塔16底部，附聚物14和由洗滌組分20形成的噴霧乾燥顆粒一起以物流22的形式離開。然後物流22中的附聚物14和顆粒進行一步或多步後處理24，這包括，但不限於過篩、研磨、冷卻、混入附加的洗滌劑組分，所有這一切都會改進全配方商品顆粒狀洗滌劑產品26的性能。一般說來，後處理(finishing)步驟24將包括至少一步冷卻或乾燥。本領域的技術人員將會理解，可以使用各式各樣的方法使排出的洗滌劑附聚物進行乾燥或冷卻都不會超出本發明的範圍。作為一種例子，如果必要比如流化床一類的設備可用於乾燥，而空氣提升可用於冷卻。
現在再參考圖2，它描述本發明的另一方法的實施方案，其中原料洗滌劑組分28被送入到攪和機30，產生液體原料洗滌劑組分的全混合物32以送入到附聚混合機/密化機34中。和前述的方法實施方案一樣，混合機/密化機34產生洗滌劑附聚物36，它被送入到一個噴霧乾燥塔38中，在這裡它們與逆向空氣流(從約0℃至約400℃)相遇，使附聚物36調整。從塔38中排出的幹附聚物40隨後進行一步或幾步的如上所述的後處理42，在此之後，就生產出全配方的洗滌劑產品44，準備出售。本實施方案很容易對普通的噴霧乾燥洗滌劑製造廠加以改造而實現，在這種工廠中，在現有的攪和機30和塔38之間簡單地插入一個或用管子接上一個混合機/密化機就可以了，用不著除去或者移動大型的設備。
任選地在圖1和圖2中所述的方法中還可以包括在混合機/密化機12和34中另外噴灑助洗劑這一步，使得容易生產出所需的洗滌劑附聚物。加入助洗劑為的是給洗滌組分提供「粘合」或「吸附」劑，使附聚作用增強。助洗劑優選自水、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚乙二醇、聚丙烯酸鹽、檸檬酸和它們的混合物。其它適用的助洗劑包括在比爾斯(Beerse)等人在USP5,108,646(ProcterGamble公司)中所列舉的物質，其內容在此列為參考。
本發明所涉及的另一些任選的步驟還包括加入塗布劑來加工洗滌劑附聚物，以改善它們從附聚過程中使用的混合機/密化機12和34排出後，或者在用作混合機/密化機12和34的所選定的混合機/密化機之中或之間的流動性。比如，可以將塗布劑加到如前所述的雙組合中的中速混合機/密化機中，這時高速混合機/密化機排在中速混合機/密化機之前。這樣的塗布劑也可在後續的工藝步驟中加入，比如在後處理步驟24和42當中。這會進一步增強洗滌劑產品物流22和40的調整作用，此物流將在最終洗滌劑產品26和44中使用。塗布劑最好選自矽鋁酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽及它們的混合物。
原料洗滌劑組分本發明的方法可以包容各式各樣的洗滌劑組分，它們最終都要成為成品洗滌劑的一部分。原料組分最好包括至少一種表面活性劑膏狀物、一種助洗劑，和任選地可加入無水材料。
表面活性劑膏狀物在本發明方法中使用的粘稠表面活性劑膏狀物，其粘度為約500～約100,000cps，更優選約5,000至約75,000，其含水量(重量)為約5～約7％，優選約10～約60％。如前所述，粘度是在70℃和約10～50Sec-1，優選25Sec-1的剪切速率下測定的。再有，此表面活性劑含有約25至約95％，優選約30至約80％的洗滌性表面活性劑，其餘是水和/或其它常用的洗滌劑組分。
此表面活性劑可選自陰離子、非離子、兩性及陰陽離子和陽離子類，以及它們的相容混合物。在1972年5月23日公布的諾利斯(Noriss)美國專利3,664,961；1975年12月30日公布的勞厄林(Langhlin)等的美國專利3,919,687中都敘述過可在此使用的洗滌用表面活性劑，這兩篇專利在此都引作參考。可用的陽離子表面活性劑也包括在1980年9月16日科克瑞爾(Cockrell)的美國專利4,222,905和1980年12月16日公布的默菲(Murphy)的美國專利4,239,659中所述的表面活性劑，這兩篇專利在此也引作參考。在表面活性劑中優選陰離子和非離子表面活性劑，最優選陰離子化合物。
下面是在本表面活性劑膏狀物中使用的洗滌表面活性劑的代表性例子。高級脂肪酸的水溶性鹽，即皂類，是本文組合物中可用的陰離子表面活性劑。這包括鹼金屬皂，比如含有約8～約24個碳原子，優選約12～約18個碳原子的高級脂肪酸的鈉、鉀、銨和烷基銨鹽。可通過脂肪或油脂的直接皂化，或用游離脂肪酸中和來製備皂類。特別有用的是由椰子油或牛油得到的混合脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽，即牛油鈉、鉀皂及椰子油鈉、鉀皂。
本文中適用的另一類陰離子表面活性劑包括在其分子結構中具有約10～約20個碳原子的烷基和磺酸或硫酸酯基的有機含硫反應產物的水溶性鹽，優選為鹼金屬、銨和烷基銨鹽。(這裡術語「烷基」包括醯基中的烷基)。這一類合成表面活性劑的例子有烷基硫酸鈉和鉀，特別是高級醇(C8-18碳原子)與硫酸反應的產物，如牛油或椰子油甘油酯的還原產物、烷基苯磺酸鈉和鉀，這裡的烷基含有約9至約15個碳原子，具有直鏈或分支鏈的構形，比如在USP2,220,099和2,477,383中所敘述的化合物。特別有價值的是線形直鏈烷基苯磺酸鹽，其中烷基的平均碳原子數為約11～13，簡寫為C11-13LAS。
適於在本文中使用的其它陰離子表面活性劑是烷基甘油基醚磺酸鈉，特別是得自牛油和椰子油的高級醇的醚、椰子油脂肪酸-甘油酯磺酸鈉及硫酸鈉，…聚氧乙烯…鈉或者鉀…每個分子中…而烷基含有約8-12個碳原子，以及烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉或鉀鹽，其中每個分子含有約1至約10個氧化亞乙基鏈節，而烷基含有約10至約20個碳原子。
此外，適當的陰離子表面活性劑包括α磺化的脂肪酸酯的水溶性鹽，其中脂肪酸基含有約6～20個碳原子，酯基中含有約1～10個碳原子、2-醯氧基鏈烷-1-磺酸的水溶性鹽，其中醯基含有約2～9個碳原子，鏈烷中含有約12～20個碳原子、含有約12～20個碳原子的烯烴和石蠟烴磺酸的水溶性鹽，以及β-烷氧基鏈烷磺酸鹽，其中烷基含有約1～3個碳原子，而鏈烷含有約8～20個碳原子。
優選的陰離子表面活性劑是C10～18線型烷基苯磺酸鹽和C10～18烷基硫酸鹽。如果需要的話，低含水量(少於約25％的水)烷基硫酸鹽膏狀物是表面活性劑膏狀物中唯一的組分。最優選的是線型或分支的C10～18烷基硫酸鹽，可以為伯位、仲位、叔位中的任意一種。本文中本發明的一個優選實施方案是一種含有約20％至約40％的C10-13線型烷基苯磺酸鈉和C12～16烷基硫酸鈉混合物的表面活性劑膏狀物，其中兩者的重量比為約2∶1至1∶2。另一種洗滌劑組合物的優選實施方案含有其重量比約為80∶20的C10～18烷基硫酸鹽和C10-18烷基乙氧基硫酸鹽的混合物。
水溶性非離子表面活性劑也可用於本發明。這樣的非離子物包括亞烷基氧化物(其本性是親水的)與有機疏水化合物縮合的產物，它們可以是脂肪族也可是芳香族的。與任何特定疏水基縮合的聚氧化亞烷基的長度可很容易地調節，使得到的水溶性化合物具有所需要的親水疏水平衡值。
適用的非離子表面活性劑包括烷基醇的聚氧亞乙基縮聚物，比如直鏈或分支的具有約6至約15個碳原子烷基的烷基酚與每摩爾烷基酚約3～約12摩爾氧化亞乙基鏈節的縮合產物，包括含有8～22個碳原子的直鏈或分支脂肪醇的水溶性和水分散性縮合產物，每摩爾醇含有3～12個摩爾的氧化亞乙基。
本文中使用的另一類非離子表面活性劑是半極性表面活性劑，它包括水溶性胺氧化物，其中一個烷基鏈段含有約10～18個碳原子，兩個鏈段是自含有約1至約3個碳原子的烷基和羥基烷基鏈段、水溶性膦氧化物，其中一個烷基鏈段含有約10～18個碳原子，另外兩個鏈段選自含有約1至約3個碳原子的烷基和羥基烷基，以及水溶性亞碸，其中一個烷基鏈段含有約10～18個碳原子，另一個鏈段選自含有約1至3個碳原子的烷基和羥基烷基鏈段。
優選的非離子表面活性劑是式R1(OC2H4)nOH的化合物，其中R1是C10～16烷基或C8～12烷基酚基，n為3～約80。特別優選的是C12～15醇與每摩爾醇約5至約20摩爾氧化亞乙基縮合產物，比如C12～C13醇與每摩爾醇約6.5摩爾氧化亞乙基縮合的產物。
另一種適用的非離子表面活性劑包括如下式的多羥基脂肪酸醯胺，
其中R是C9～17烷基或烯基，R1是甲基，Z是源於還原糖或其烷氧基化衍生物的葡糖基。例子有N-1-脫氧葡糖基椰子醯甲胺和N-1-脫氧葡糖基油醯甲胺。製造多羥基脂肪酸醯胺的方法是已知的，可在威爾遜(Wilson)的USP2,965,576和施瓦茨(Schwartz)的USP2,703,798中找到，這兩篇專利的內容在此引作參考。
兩性表面活性劑(Ampholytic surfactant)包括脂肪族仲胺和叔胺的衍生物或雜環仲胺和叔胺的脂肪族衍生物，其中的脂族鏈段可以是直鏈或分支的，而且脂族取代基中之一含有約8～18個碳原子，而且至少一個脂肪族取代基含有陰離子可水溶劑化的基團。
陰陽離子表面活性劑(Zwitterionic surfactant)包括脂族季銨、鏻和鋶化合物的衍生物，其中的脂族取代基之一含有約8～18個碳原子。
本發明還可包括陽離子表面活性劑。陽離子表面活性劑包括許多類化合物，其特徵為在陽離子中的一個或幾個有機疏水基團，一般的特徵為與酸基相連的季氮。五價氮環化合物也被看作是季氮化合物。適用的陰離子是滷化物根甲基硫的根和氫氧根。在洗滌溶液pH值小於約8.5這一點上叔胺可具有與陽離子表面活性劑相類似的特徵。本文可用的這些和其它陽離子表面活性劑的更完全的敘述可見1980年10月4日公布的坎布爾(Cambre)的USP4,228,044，它在此引作參考。
在洗滌組合物中經常使用陽離子表面活性劑以提供使織物柔軟和/或去靜電的好處。能提供一些軟化效益和在本文中優選的抗靜電劑是1976年2月3日公布的巴斯克維爾(Baskerville)等人的USP3,936,537中敘述過的季銨鹽，該專利在此引作參考。
洗滌劑助洗劑本發明的原料洗滌劑組分可以，而且最好還含有約1％至約90％，優選約5％至約70％，最優選約10％至約50％(wt)的洗滌助洗劑。助洗劑一般選自各種水溶性的鹼金屬、銨或取代銨的磷酸鹽、聚磷酸鹽、聚膦酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽、硼酸鹽、多羥基磺酸鹽、多乙酸鹽、羧酸鹽和多元羧酸鹽。優選的是上述酸根的鹼金屬特別是鈉鹽。在本文中優選使用的是磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽、C10-18脂肪酸、多元羧酸鹽、以及它們的混合物。最優選的是三聚磷酸鈉、焦磷酸四鈉、檸檬酸鹽、酒石酸鹽單琥珀酸鹽和二琥珀酸鹽、矽酸鈉，以及它們的混合物(見下面)。特別優選的一組助洗劑選自檸檬酸鹽、矽酸鹽、矽鋁酸鹽和它們的混合物。
無機磷酸鹽助洗劑的具體例子是三聚磷酸、焦磷酸、聚合度為約6至21的聚合偏磷酸和原磷酸的鈉鹽和鉀鹽。在USP3,159,581；3,213,030；3,422,021；3,422,137；3,400,176和3,400,148中公開了其它的磷酸鹽助洗劑。所有這些專利都在此引作參考。
非磷酸類無機助洗劑的例子是碳酸、碳酸氫根、倍半碳酸、十水合四硼酸和矽酸的鈉鹽和鉀鹽，其中矽酸鹽中SiO2與鹼金屬氧化物的重量比為約0.5至約4.0，優選從約1.0至約2.4。在本文中使用的水溶性非磷有機助洗劑包括聚乙酸、羧酸、多元羧酸和多羥基磺酸的鹼金屬、銨和取代銨鹽。多乙酸鹽和多元羧酸鹽助洗劑的例子是亞乙基二胺四乙酸、腈三乙酸、氧二琥珀酸、苯六甲酸、苯多元羧酸和檸檬酸的鈉、鉀、鋰、銨和取代銨鹽。
聚合多元羧酸助洗劑顯示在1967年3月7日公布的第爾(Diehl)的USP3,308,067中，其內容在此引作參考。這種材料包括脂肪族羧酸如馬來酸、衣康酸、中康酸、富馬酸、烏頭酸、檸康酸和亞甲基蘋果酸的均聚物及共聚物的水溶性鹽。這些物質中有一些如下所述可用作水溶性陰離子聚合物，但只有與非皂類陰離子表面活性劑密切混用時才這樣。
在本文中適用的其它多元羧酸鹽是在1979年3月13日公布的克魯奇菲爾德(Crutchfield)等的USP4,144,226和1979年3月27日公布的同一人的USP4,246,495中所述的聚甲醛羧酸鹽，其內容在此引作參考。這種聚甲醛羧酸鹽可以在聚合條件下將二羥基乙酸酯與聚合引發劑放在一起而製得。然後給得到的聚甲醛羧酸酯加上化學穩定的端基使其穩定化，在鹼性溶液中不致快速解聚。再轉化為相應的鹽以後加到洗滌劑組合物中。特別優選的多元羧酸助洗劑是醚羧酸鹽助洗組合物，它包括在1987年5月5日公布的布希(Bush)等人的USP4,663,071中敘述的酒石酸單琥珀酸鹽和酒石酸二琥珀酸鹽的組合，其內容引在此作為參考。
通式為SiO2·M2O所代表的水溶性固體矽酸鹽是可用於本發明洗滌劑顆粒的鹽，這裡M是鹼金屬，SiO2∶M2O重量比約0.5至約4.0，以無水重量為基礎，其用量為約2％至約15％，優選約3％至約8％。也可使用無水或有水合的顆粒狀矽酸鹽。
無水物任選地，在本方法中可使用用量為約1％至約70％，優選約5％至約50％，最優選5％至約20％的無水物。這裡使用的「無水物」一詞表示任何可以快速吸收水而形成水合物的物質。無水物優選自碳酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽/硫酸鹽配合物和它們的混合物。其它適用但不限此的無水物包括粉狀三聚磷酸鹽、粉狀焦磷酸四鈉、檸檬酸鹽、粉狀碳酸鹽如CaCO3、粉狀硫酸鹽及它們的混合物。另外，在科基爾(Corkil)等的美國專利4,605,509(ProcterGamble公司)公開的一般經過乾燥的矽鋁酸鹽在這裡是適用的，該專利內容在此引作參考。無水物也可以選自吸收凝膠材料、纖維素基的材料，或將它們結合使用。在布蘭德(Brandt)等的再頒美國專利USP 32,649(共同轉讓)中公開了適用的吸收凝膠材料，該專利內容在此引作參考。在希龍(Herron)等人的USP5,183,707和5,137,537中公開了適用的纖維素基材料，該二專利的內容在此引作參考。最為優選地，現在發現在本文所述的方法中，碳酸鈉、硫酸鎂都是有效的。
洗滌劑輔助組分在本方法中的原始組分和加入組分還可以包括任何數量的附加組分，或者說本方法可以包括在圖1和圖2中分別用24和42表示的後處理步驟中有混入這種組分的這一步驟。這可以包括其它的洗滌助洗劑、增白劑、增白活化劑、助泡劑或抑泡劑、防鏽和防腐劑、汙垢懸浮劑、汙垢去除劑、殺菌劑、非助洗劑鹼源、螯合劑、綠土、酶、酶穩定劑和香料。見1976年2月3日公布的巴斯科維爾(Basherville，Jr)等的美國專利3,936,537，它在此引作參考。在一個優選實施方案中，該方法混入了選自增白劑、增白活化劑、酶、聚合抗再沉積劑、聚合分散劑、聚合汙垢去除劑、螯合劑、香料、染料轉移抑制劑和它們的混合物。
在1983年11月1日公布的仲(Chung)等的USP4,412,934和1984年11月20日哈特曼(Hartman)的美國專利4,483,781中公開了增白劑和活化劑，這兩個專利在此都引作參考。在布希(Bush)等人的USP4,663,071中，從17欄54行到18欄68行也公開了螯合劑，它也在此引作參考。泡沫改性劑也是可任意填加的組份，在1976年1月20日公布的巴託萊塔(Bartoletta)等的USP3,933,672和1979年1月23日公布的郭爾特(Gault)等人的USP4,136,045中曾敘述過，這兩個專利在此都引作參考。
在1988年8月9日公布的圖科(Tucker)等人的USP4,762,645中，從第6欄3行到7欄24行敘述了這裡適合使用的綠土，該專利在此引作參考。在巴斯科維爾的專利中，從第13欄、54行至16欄16行和1987年5月5日公布的布希等的USP4,663,071中列舉了適於在此處使用的附加洗滌助洗劑，這兩個專利在此都引作參考。
為了使本發明更容易理解，參考如下的實施例，它們僅用來說明本發明，並不想限定其範圍。
實施例1此實施例例示說明了本發明的方法，它可製造出自由流動的、易碎的高密度洗滌劑組合物。兩股不同的原料洗滌劑組分以1400kg/hr的速度連續地加入到Ldige CB-30混合機/密化機中，其中一股包括含有表面活性劑的表面活性膏狀物和水，另一股為含有矽鋁酸鹽和碳酸鈉的原料乾燥洗滌劑材料。在Ldige CB-30混合機/密化機中軸的轉速大約為1400rpm，平均停留時間約為5～10sec。由Ldige CB-30混合機/密化機出來的內容物連續地送入Ldige KM-600混合機/密化機去進一步附聚，這時平均停留時間約為6min。然後將得到的洗滌劑附聚物送入一個直徑10ft的噴霧乾燥塔中(在200～300℃，停留時間15～30sec)，隨後再用空氣提升將其冷卻。也可從一臺普通的攪和機將另外一股側線液體洗滌劑組分送入塔中。攪和機混合物中含有表面活性劑、洗滌助洗劑、水和其它輔助洗滌劑組分。然後將洗滌劑附聚物/顆粒(這裡顆粒與附聚物的重量比為60∶40)用普通的篩分設備過篩，再進行研磨操作使其粒度分布均勻。由空氣提升排出的洗滌劑附聚物的組成如下面表1所示表I組分％(wt)C14～15烷基硫酸鹽/烷基乙氧基硫酸鹽30.0矽鋁酸鹽 37.8碳酸鈉19.1其它(水、香料等) 13.11000
輔助洗滌劑組分包括香料、增亮劑和酶，在後處理工序將它們噴灑或混合在如上所述的附聚物/顆粒上，得到全配方的成品洗滌劑組合物。本方法所生產的最終成品洗滌劑組合物的相對分數如下面表II。表II組分 ％(wt)C14～15烷基硫酸鹽/C14～15烷基乙氧基硫酸鹽/C12線型烷基苯磺醯鹽29.2聚丙烯酸鹽(MW＝4500) 2.7聚乙二醇(MW＝4000) 0.6硫酸鈉 6.7矽鋁酸鹽 30.2碳酸鈉 25.0蛋白酶 0.3脂肪酶 0.3其它(水、香料等) 10.0100.0得到洗滌劑組合物的密度為760g/l，平均顆粒度為459μ。
經過如此詳述本發明，本領域技術人員將會明白，可進行各種變化而不會超出本發明的範圍，本發明也不應受說明書中所述內容的限制。
權利要求
1.一種生產高密度顆粒狀洗滌劑組合物的方法，該方法有如下步驟(a)在混合機/密化機中使原料洗滌劑組分附聚，以形成密度至少為650g/l的洗滌劑附聚物；(b)在一噴霧乾燥塔中調整所述洗滌劑附聚物，以增大所述洗滌劑附聚物的自由流動性，以及(c)在所述洗滌劑附聚物中混入輔助洗滌劑組分，藉此生產出所述高密度顆粒狀洗滌劑組合物。
2.按照權利要求1的方法，其中所述原料洗滌劑組分的特徵在於表面活性劑膏狀物和洗滌助洗劑。
3.按照權利要求2的方法，其中所述表面活性劑膏狀物的粘度為500～100,000cps，按所述表面活性劑膏狀物重量計含有25～95％的洗滌表面活性劑和水。
4.按照權利要求2～3的方法，其中所述洗滌助洗劑選自檸檬酸鹽、矽酸鹽、矽鋁酸鹽和它們的混合物。
5.按照權利要求2～4的方法，其中所述原料洗滌劑組分還包括一種選自碳酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽/硫酸鹽複合體，纖維素基材料和有機合成聚合吸收凝膠材料的無水材料。
6.按照權利要求1～5的方法，其中所述附聚步驟包括在高速混合機/密化機中和隨後在中速混合機/密化機中初步處理所述原料洗滌劑組分的步驟，以形成所述洗滌劑附聚物。
7.按照權利要求1～6的方法，其特徵還在於在所述中速混合機/密化機中加入塗布劑這一步驟，其中所述塗布劑選自矽鋁酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽和它們的混合物。
8.按照權利要求1～7的方法，其中所述混合步驟包括混入選自增白劑、增白活化劑、酶、聚合抗再沉澱劑、聚合分散劑、聚合汙垢去除劑、螯合劑、香料、染料轉移抑制劑和它們的混合物的輔助組分。
9.按照權利要求1～8的方法，其特徵還在於在所述噴霧乾燥塔中加入液體原料洗滌劑組分的一股物流，以同時形成噴霧乾燥的洗滌劑顆粒和乾燥的所述洗滌劑附聚物這一步驟。
10.按照權利要求9的方法，其中所述液體原料洗滌劑組分的特徵在於表面活性劑、洗滌助洗劑和佔其餘分量的水。
全文摘要
本發明提供一種製造高密度洗滌劑組合物，特別適合於商品化作為緻密型洗滌劑產品的方法。此方法容易通過在現有噴霧乾燥洗滌劑製造廠進行改造，使用現有的設備，經濟地從「塔基」洗滌劑製造廠轉變為「非塔基」洗滌劑製造廠。本方法包括如下步驟(a)在混合機/密化機中使原料洗滌劑組分附聚，形成密度至少為650g/l的洗滌劑附聚物；(b)在噴霧乾燥塔中調整此附聚物，以增大該洗滌劑附聚物的自由流動性；以及(c)在該洗滌劑附聚物中混入輔助洗滌劑組分，藉此生產出高密度顆粒狀洗滌劑組合物。
文檔編號C11D17/06GK1161713SQ95195815
公開日1997年10月8日 申請日期1995年8月1日 優先權日1995年8月1日
發明者S·W·卡普斯, D·R·納森尼奧, R·G·威爾徹 申請人:普羅格特-甘布爾公司