製備有塗層的洗滌劑顆粒的方法
2023-05-09 04:59:36 2
專利名稱：製備有塗層的洗滌劑顆粒的方法
技術領域：
本發明涉及洗滌劑顆粒，和製造該顆粒的方法。更具體來說，涉及帶有非水合塗層的洗滌劑顆粒，及從無機物溶液製造所述顆粒的方法。
背景技術：
近來，在洗衣洗滌劑工業中，人們對於具有液體洗衣洗滌產品之優點，如方便、美觀和溶解性好，而又保留粒狀洗滌產品的清潔性能和低成本的洗衣洗滌劑很為關注。但是過去的粒狀洗滌劑組合物存在的有關美學性能、溶解性、以及使用方便性等問題也很難解決。這些問題，隨著一般不溶於洗滌溶液以及其液體洗衣洗滌劑同類產品的「高密度」(或低劑量)粒狀洗滌劑產品的出現而顯得更為嚴重。這些低劑量洗滌劑目前需求量很大，因為可以節省資源及以小包裝出售，這在使用前於消費者而言較為方便，但與液體洗衣洗滌劑相比，當其加入洗衣機中時便不那麼方便，因為後者只要簡單地直接從瓶中倒出即可，相反粒狀物便需從盒中「勺取」，然後分配入洗滌溶液中。
粒狀洗滌產品一般由兩種製造方法之一製得。第一種方法是在噴霧乾燥塔中使含水洗滌劑漿液噴霧乾燥，產生洗滌劑顆粒；而第二種方法是將各種成分幹混，然後將其與表面活性劑之類的粘結劑附聚。隨後將所得洗滌劑顆粒乾燥到可接受的程度，即要使之送到消費者手中時，該最終產品是流動性的，且在包裝中不結塊。該兩種方法中，影響所述流動性的因素包括其化學組成及類型，以及乾燥工藝進行時間。
粒狀洗滌劑中包括許多表面活性劑物質，如線型烷基苯磺酸鹽(LAS)、乙氧基化烷基硫酸鹽和非離子表面活性劑，這些物質發粘，很難完全乾燥而結成塊、形成團、使其產品出現流動性差的問題。因此人們希望解決制好的洗滌劑產品中，因為「粘性」表面活性劑所帶來的流動性差的問題。
此外，眾所周知，洗滌劑生產工藝中有無機材料加入。例如US5576285介紹使用無機復鹽作為附聚工藝中的乾燥混合成分，以及以矽鋁酸鹽、碳酸鹽和矽酸鹽的乾燥塗料作為流動性控制劑。這些方法中，塗料作為幹成分塗到顆粒上，或者只是沉積或粘到其外表上，而不是真正塗覆粘接到顆粒本身上。該專利還公開了將水、表面活性劑、聚合物等液態粘結材料噴進洗滌劑工藝的混合器或流化床中。有些專利介紹將包括鹼金屬矽酸鹽和表面活性劑等各種材料噴入製造洗滌劑的工藝中，例如PCT申請WO97/22685和WO99/00475，以及德國專利申請DE 4435743。但是，在用矽酸鹽塗料的情況下，矽酸鹽的吸溼性導致洗滌劑貯存期間吸收水分，特別是在潮溼條件下，結果使滌洗劑成團結塊，使其難於勺取、流動性差，並損害其美學性能。
因此，仍然需要開拓一種生產流動性和美學性能改善的粒狀洗滌劑的方法。
發明概述所述要求通過本發明可以滿足，本發明方法使生產的洗滌劑顆粒的表面、外觀和流動性等得到改善。本發明的顆粒其表面性能得到改善，即比較光滑，比現有技術產品表面及外觀更為均勻。此外該顆粒外觀的改善，還在於比目前能購得的產品看起來更亮、更白。並且其流動性也得到改善，很少成團結塊。
根據本發明，提供製備帶有水溶性物質塗層的粒狀洗滌劑。該洗滌劑顆粒含有洗滌活性物的粒芯，例如表面活性劑和碳酸鹽共混物的常規洗滌劑顆粒，或含單獨的洗滌劑成分，例如酶、漂白劑等的顆粒。該粒芯至少部分由水溶性物質的顆粒塗層包塗，該塗層能賦予其前述改善性能。特別優選非水合無機塗料，包括鹼金屬碳酸鹽和硫酸鹽的復鹽結合物。該顆粒塗層還可以包含洗滌劑添加劑成分，例如增白劑、螯合劑、非離子表面活性劑、助洗劑等。
本發明方法的步驟包括使上面定義的粒芯進入低速混合器或流化床混合器之類的塗覆混合器中，用水溶性非水合無機材料的塗料溶液或漿液塗覆該粒芯。乾燥後，所得洗滌劑顆粒外觀和流動性均得到改善，可作為洗滌劑材料包裝出售，或與各種其它洗滌劑成分混合提供全配方洗滌劑組合物包裝出售。
因此，本發明目的是通過以水溶性非水合無機材料塗層塗覆洗滌劑粒芯，而提供生產外觀和流動性改善的洗滌劑顆粒的方法。另一目的是通過在混合器中，以無機材料溶液或漿液塗覆，而提供製備洗滌劑顆粒的方法。從下面的詳細描述及所附權利要求書，本發明的上述特徵和優點，以及其它特徵和優點，對本專業技術人員來說將是顯而易見的。
優選實施方案的詳述定義本發明中，所謂「顆粒」指包括洗滌劑最終產品或成分的整個粒度範圍，或指最終洗滌產品或成分混合物的離散顆粒、附聚體或粒子的整個粒度範圍。它並不特指任何這些顆粒類型的某粒度分數(代表整個粒度範圍100％以下)，除非該粒度分數代表顆粒混合物中離散顆粒的100％。對於混合物中各類型顆粒成分而言，某類型離散顆粒的整個粒度範圍內，有相同或基本相似的組成，不管這些顆粒是否與其它顆粒接觸。對於附聚成分，附聚體本身可以看作是離散顆粒，而各離散顆粒可以由較小原始顆粒和粘合劑成分的複合體組成。
本文中所謂「幾何平均粒徑」，指按任何以質量為基礎的標準粒度測定技術(優選幹篩法)測定的一組離散顆粒的幾何質量中值直徑。有關粒度分布的短語「幾何標準偏差」或「徑間隔」，系針對上述粒度的最佳擬合標準對數函數的幾何寬度，可由84.13百分位的粒徑除以累積分布第50百分位的粒徑之比(D84.13/D50)表示，參見Gotoh等人的《粉末技術手冊》，第6-11頁，Marcel Dekker 1997。
本文中所謂「助洗劑」指洗滌劑範圍內有助洗效果的任何無機材料，特別是能從洗滌溶液中除去水硬度的有機或無機材料。本文中所謂「堆密度」指未壓縮、未夯實的粉末堆積密度，其測定是先將過剩的粉末樣品通過漏鬥傾入光滑的金屬容器中(例如500ml體積的圓筒)，然後將容器邊沿上面堆積的過剩粉末刮去，測量剩下的粉末質量並除以容器體積。
本文中所謂「組合物」和「粒狀洗滌劑組合物」欲包括洗滌劑組合物的最終產品及各種添加劑/成分。就是說由本發明保護的方法生產的組合物，可以是完全的洗衣洗滌劑組合物，或者可以是與洗滌織物等用的其它洗滌成分一起使用的添加劑。
本文中所謂「表面積」是可供氣體吸附的粉末總表面積，因此包括內表面積(即裂縫內)及外表面積二者。表面積採用BET多點表面積分析法測定。粒芯本發明新型洗滌劑顆粒含有至少部分塗有水溶性塗料的粒芯。在優選實施方案中，所述粒芯可以包括洗滌劑顆粒、附聚體、或片狀粒等。因此，所述粒芯優選含有表面活性劑，特別是陰離子表面活性劑，與乾燥洗滌劑成分，例如碳酸鹽、矽鋁酸鹽、矽酸鹽助洗材料、鹼金屬硫酸鹽、螯合劑及少量各種其它乾洗滌劑成分的共混物。此外，粒芯還可含酶、漂白劑、香料及其混合物等個別洗滌劑成分。
特別優選的粒芯包括由高粘性表面活性劑糊、或表面活性劑液態酸前體與前述乾洗滌劑成分發生附聚作用形成的洗滌劑附聚體。表面活性劑與乾洗滌劑物質的附聚作用，可以在高速或中速混合器中進行，然後可以視需要以低速或中速混合器進一步附聚。
此外，除聚作用還可以在單一低速、中速或高速混合器中進行。本發明方法所用特定混合器，應當包括粉碎或磨碎和附聚工具，這樣兩種工藝可以在單一混合器中同時進行。為此目的，發現以本文所述加工參數，在Lodige KMTM(犁鏟)600中速混合器、Lodige CBTM高速混合器、或由Fukae，Drais、Schugi製造的混合器，或其它牌號的混合器中，可成功地完成第一工藝步驟。本發明優選使用的LodigeKMTM(犁鏟)600中速混合器，包括一個水平中空的固定圓筒，其中心安裝一個轉軸，圍繞轉軸裝有幾個犁形葉片。優選轉軸之轉速為約15rpm至約140rpm，更優選約80rpm至約120rpm。磨碎或粉碎以切割器完成，其尺寸一般小於轉軸，優選以約3600rpm速度運轉。其它適用於該工藝的性能上相似的混合器包括Lodige PloughshareTM混合器和DraisK-T 160混合器。
優選各洗滌劑成分原料在低、中或高速混合器中的平均停留時間為約0.05分鐘至約15分鐘，最優選約0.5至約5分鐘。以這種方式，所得洗滌劑附聚物密度可達所需水平。
附聚之後接著是乾燥步驟，該步驟可在各種各樣裝置中進行，包括(但不限於)流化床乾燥器等。乾燥器特例包括固定式或振動式、長方形床或圓形床、直式或盤管式乾燥器等。這些乾燥器製造廠家包括Niro、Bepex、Spray、System和Glant等。舉例來說，流化床之類的乾燥器可用於乾燥，而如果需要時，空氣升液器可用於冷卻。空氣升液器也可用來強制使「細」粒吹出，使之再循環入顆粒附聚工藝中。
本發明的顆粒中至少有50％重量的顆粒其幾何平均粒徑約為500μm至1500μm，而優選其幾何標準偏差約1至約2，更優選約1.0至約1.7，最優選約1.0至約1.4。從該方法得到的粒狀洗滌劑組合物可以含有細粒、所謂「細粒」定義為其幾何平均粒徑低於所選擇的粒狀洗滌劑組合物的幾何平均粒徑、標準偏差小於1.65的顆粒。還可以存在大顆粒，所謂「大粒」定義為其幾何平均粒徑高於所選擇的粒狀洗滌劑組合物的幾何平均粒徑、標準偏差大於1.65的顆粒。優選將細粒從粒狀洗滌劑組合物中分離出來，並將其加入到至少一個混合器和/或流化床乾燥器中，而使其回到工藝中，如下面將要詳述的。同樣，也優選將大粒從粒狀洗滌劑組合物中分離出來，將其再加入研磨機中，使其幾何平均粒徑減小，然後再將平均粒徑已減小的大粒加入至少一個混合器和/或流化床乾燥器中而回到工藝中。
附聚工藝可以包括噴霧附加粘結劑到混合器中之步驟，有助於生產所希望的洗滌劑顆粒。粘結劑的加入目的在於通過對洗滌劑成分提供起粘結或粘合作用的試劑而增強附聚作用。所述粘結劑優選選自水、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、聚丙烯酸酯、檸檬酸及其混合物。其它適宜的粘結劑材料包括Beerse等人的美國專利US 5108646(Procter Gamble公司)所述的，該文引入本文作為參考。
形成本發明粒芯的另一任選的步驟包括連續加入塗覆試劑，例如沸石、上述再循環細粒和煅制矽石等到混合器中，以改善顆粒的顏色、提高顆粒白度、或有助於所生成的洗滌劑的自由流動性、以及避免過附聚作用。當採用細粒作為塗覆試劑時，優選所述細粒粒度約為較大顆粒平均粒度的0.1至0.5倍。該顆粒塗層也能改善精細塗層的完整性，並提供運送期間的抗摩擦抗磨損性。此外，洗滌劑原料也可先加入預混合器，例如Lodige CB混合器、或雙螺杆擠出機，然後再送入混合器。該步驟雖視情況採用，但確實有助於附聚作用。
本發明也特別優選包括塔噴顆粒的粒芯，該方法中，粒芯由配製的表面活性劑、水和乾洗滌劑原料的漿液形成。使所得漿液通過塔噴霧進空氣流中，一般溫度為約175℃至約225℃，使該漿液乾燥形成洗滌劑粒。一般來說，所得顆粒密度為約200至約500g/l。顆粒塗層如前所述，本發明顆粒塗層是水溶性塗料。該塗層賦予本發明洗滌劑顆粒極為新型的表面和表觀性質。本發明有塗層的顆粒比現有技術顆粒有更鮮亮和/或更白的表觀性質。這可博得消費者更好評價，因他們總是喜歡較白的產品。此外，本發明的顆粒塗層也對本發明顆粒賦予極大的感覺上的改善效果，本發明有塗層的顆粒比現有技術洗滌產品有更光亮、光滑的感覺。這更加可取悅於消費者，因他們總是喜歡圓滑均勻的產品。此外本發明有塗層的顆粒還使含本發明顆粒的洗滌劑產品有改善的聲響效果，它比現有洗滌產品有更脆的聲響，由此使消費者對其整體印象更為欣賞。
最重要的是，本發明有塗層的顆粒對含該顆粒的洗滌劑產品提供結塊和流動性改善作用。該顆粒塗層提供鬆脆不粘的塗層，在有效地改善整個產品流動性的同時，也使含表面活性劑產品避免結塊特別有效，對於含非離子表面活性劑、直鏈烷基苯磺酸鹽(LAS)和乙氧基化烷基硫酸鹽的產品，或有高含量表面活性劑的洗滌產品(即表面活性成分高於約25wt％)來說，將其乾燥至不粘狀態更為困難。
本發明的顆粒塗層至少部分塗上粒芯，當然，雖然希望顆粒能被顆粒塗料完全包塗，但是，在連續高速製造過程中，在所有情況下，要實現完全復蓋是不可能的。雖然塗層復蓋達到定量程度相當困難，但是發現，通過提高溶液中固體濃度、或通過噴塗更多的溶液來提高固體塗布量，可以改善塗覆效果並得到更為均勻的復蓋表觀。該工藝中提高復蓋率的效果與乾燥過多水分所耗成本可達到平衡。因此，本發明優選實施方案中，若塗覆的塗料固體為粒芯質量約3wt％以上，最優選多於約5wt％，可以達到充分的復蓋效果。
本發明的顆粒塗層含水溶性塗料。優選實施方案中，所述塗料不是鹼金屬矽酸鹽，因為其在洗滌劑組合物中存在穩定性問題，即在洗滌劑加工過程中，有形成不溶性殘渣的趨勢。所述水溶性塗料使所得洗滌劑顆粒有更光滑均勻的外觀。所述塗料可以從各種各樣能賦予其表觀、流動性及表面特性的材料中選擇。優選材料包括無機鹽和有機鹽、聚合物及其相結合。適宜的有機鹽包括鹼金屬羧酸鹽，例如檸檬酸鹽和乙酸鹽。無機鹽可以包括矽酸鹽、硼鹽、磷酸鹽、鎂鹽、和其它玻璃狀鹽或結晶無機鹽。最優選非水合材料。至於非水合材料，是指不與環境中水分，例如組合物中的水分、或空氣中水分有很強反應傾向，形成較高水合物相的物質。為本發明之目的，非水合塗料層指塗層中至少40wt％塗料由非水合無機材料組成，優選多於約60wt％，最優選多於約80wt％。
所述非水合材料優選選自鹼金屬和/或鹼土金屬硫酸鹽和碳酸鹽或二者混合物。一種高度優選的材料是式MnXn:MSO4:MCO3的硫酸鹽和碳酸鹽的復鹽，式中MX是金屬滷化物之類的鹽化合物，其中MSO4和MCO3二者的摩爾分數至少佔式中的10mol％。優選MSO4∶MCO3摩爾比為約90∶10至約10∶90，更優選約75∶25至約60∶40，其中M各自代表鹼金屬或鹼土金屬，n是0-5的整數或分數。這些高度優選材料的例子是無水硫酸鹽和無水碳酸鹽材料、由蒸發澱積法天然形成，例如碳酸芒硝，KNa22(SO4)9(CO3)2Cl，和雜芒硝，Na6Mg2(CO3)4(SO4)。一種特別優選的材料是2∶1摩爾比的復鹽Na2SO4Na2CO3，此外是稱之為「碳酸鈉磯」的Na6(CO3)(SO4)2。
除了顆粒塗料外，所述顆粒塗層還可以包括洗滌劑輔助成分，這包括範圍很廣的各種各樣成分，包括(但不限於)螢光增白劑、顏料或染料、螯合劑、非離子表面活性劑、pH控制劑、洗滌助洗劑，以及它們的混合物。特別優選的顏料或染料，例如是二氧化鈦，硫酸銅、硫代硫酸鋅和群青之類的藍色試劑；優選的彩斑增強劑，例如是雲母片；以及優選助洗劑，例如是檸檬酸鹽和非離子表面活性劑。有塗層的顆粒如前所述，本發明顆粒是將粒芯在塗覆混合器中用顆粒塗料塗覆生產的。所述塗覆混合器可以是許多混合器任何一種，包括高速、中速和低速混合器，例如Lodige KMTM(犁鏟式)600中速混合器、LodigeCBTM高速混合器，或由Fukae、Drais、Schugi製造的混合器，或相似品牌的混合器。本發明特別優選使用低速轉鼓混合器和低剪切流化床混合器。若採用低速轉鼓混合器，混合器優選依順序接乾燥裝置，例如流化床，使塗覆後的顆粒乾燥，得到本發明的有塗層顆粒。
本發明的優選實施方案中，塗覆混合器是流化床。優選使洗滌劑附聚顆粒芯、噴霧乾燥顆粒、或最優選它們的混合物進入有多個內部「階段」或「區段」的流化床乾燥器中。所述「階段」或「區段」是乾燥器中分離開的區域，該兩術語可互換使用。乾燥器中某區段的工藝條件與其它區段可相同或不同。應明確，二個相鄰的乾燥器等同於有兩個區段的單一乾燥器。粒芯和塗料的不同進料物流可在不同區段加入，這取決於粒度及進料物流的水分含量等。不同的物料流在不同區段引入，可以使乾燥器中熱負荷減至最小，使本文定義的粒度和形狀最佳。
一般來說，本發明的流化床混合器包括第一塗覆區段，其中引入本發明的顆粒塗料。所述塗覆區段包括將塗料以水液或漿液形式噴霧進流化顆粒中。一般以熱空氣使其流化，以使噴塗後的塗層中水分可以乾燥或部分乾燥。藉助噴頭進行噴霧，使其輸送極細或霧化的塗料噴流，以達到完全復蓋顆粒的效果。一般來說霧化的液滴尺寸小於約100μm。該霧化作用可通過常規帶霧化空氣的兩液噴嘴達到，或通過常規壓力噴嘴達到。為實現這種類型的霧化作用，所述溶液或漿液的流變學特徵一般是粘度小於約500釐泊，優選小於約200釐泊。雖然噴嘴可位於流化床中任何位置，但優選位置是要使塗料混合物垂直向下噴出，例如頂噴構型。為達到最好結果，噴嘴的位置處於流化床中顆粒的流化高度處，或在其之上。所述流化高度一般由堰閘或溢流閘高度來決定。塗覆區段後一般接著是乾燥區域或冷卻區段。當然，本領域技術人員明確，以其它構造設備，也可以得到本發明所需的塗層顆粒。
另一實施方案使用攪拌的流化床，其中除了包括常規的有流化空氣通過分配器板的流化床外，還包括機械和/或氣動混合元件，該攪拌床的優點是當進行塗覆操作時，可作為施加剪切力的手段，來控制顆粒形狀和光滑度。
本發明的流化床或攪拌流化床設備中的一般條件包括(i)平均停留時間約1至約20分鐘，(ii)未流化床的深度約100至約600mm，(iii)噴霧的液滴尺寸優選不大於約50μm，(iv)噴霧高度約175至約250mm，(v)流化速度約0.4至約2.0m/s，(vi)床溫約12至100℃。同樣，本領域技術人員會認識到，流化床中的這些條件可根據很多因素改變。
從塗覆混合器中出來的塗覆顆粒，可以是全配方洗滌劑組合物，即本身形成全配方洗滌劑組合物，或在優選實施方案中可以與附加成分，例如漂白劑、酶、香料、非塗覆顆粒洗滌劑，以及其它成分混合，製成全配方洗滌劑組合物。
如前所述，本發明有塗層的顆粒表面性能得到改善，即與未塗覆的噴霧乾燥顆粒或附聚洗滌劑顆粒相比，其顆粒更均勻、表面更光滑。這些特徵可以從本發明有塗層的顆粒其總表面積減少表現出來，這正與沒有本發明塗料的顆粒相反。因為將顆粒的表面上不規則地方弄光滑了，且空隙填充上了，所以本發明塗層減小了總表面積。由下述公式可以測定本發明的塗層所提供的總表面積減少率 該百分比至少約10％，更優選至少約20％，最優選至少30％。
本發明所提供的表面積減小可導致流動性改善，並由於其有更高反射性表面而使總體美學性能得到改善。表面積測試方法根據下述方法測定本發明顆粒的表面積。將洗滌劑顆粒放入粉末工藝VacPrep 061儀中，進行測試前的處理，所述設備購自喬治亞Norcross的粉末工藝學公司。將該顆粒放入約500微乇真空下，並加熱至80-100℃約16小時。使用氦氣和氮氣混合物，遵循下述一般條件抽真空速度-500.0mmHg/分；分析模式-平衡；抽真空時間-1.0分鐘；飽和壓力-771.77mmHg；平衡時間-5秒；氦/氮壓力-15psig；氦和氮純度-99.9％，在粉末工藝Gemini 2375表面積分析儀中測定BET多點表面積，測量自由空間，以所取的5個數據點使P/Po點復蓋0.05至0.3範圍。
此外，優選組合物顆粒中有均勻的形狀分布。具體來說，本發明粒狀洗滌劑組合物的圓度分布值的標準偏差小於約20，優選小於約10，更優選小於約7，最優選小於約4。而徑厚比分布值的標準偏差優選小於約1，更優選小於約0.5，進一步優選小於約0.3，最優選小於約0.2。
本發明特別優選的方法中，所生產的粒狀洗滌劑組合物，其圓度和徑厚比之積小於約100，優選小於約50，更優選小於約30，最優選小於約20。也優選其圓度和徑厚比之積的分布值標準偏差小於約45，優選小於20，更優選小於約7，最優選小於約2。
本發明的一個任選的實施方案中，本發明有塗層的顆粒可以進行後塗覆光亮處理，即在已塗覆的顆粒上提供光亮層。所述光亮層可以包括無機鹽、螯合劑材料、高分子材料及其混合物。優選的無機鹽材料是硫酸鎂之類的硫酸鹽，優選的螯合劑是乙二胺二琥珀酸(EDDS)之類的二胺，而優選的高分子化合物包括丙烯酸聚合物和丙烯酸/馬來酸共聚物之類的共聚物。
洗滌劑組合物該洗滌劑組合物的表面活性劑系統可以包括陰離子、非離子、兩性離子、兩性、和陽離子、以及相容性混合物等表面活性劑系統。洗滌表面活性劑在US 3664961(1972年5月23日授與Norris)、US3919678(1975年12月30日授與Laughlin等人)中有所描述，該兩文引入本文作為參考。陽離子表面活性劑包括US 4222905(1980年9月16日授與Cockrell)，和US 4239659(1980年12月16日授與Murphy)中所述的那些、該兩文引入本文作為參考。
表面活性劑系統的非限制性例子包括常規C11-C18烷基苯磺酸鹽(LAS)，和伯、支鏈和無規G10-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，式中x和(y+1)是至少約7的整數，優選至少約9，而M是水增溶性陽離子，尤其是鈉，還包括不飽和硫酸鹽，例如油基硫酸鹽，C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(「AExS」，尤其是EO 1-7乙氧基化硫酸鹽)，C10-C18烷基烷氧基羧酸鹽(尤其是EO 1-5的乙氧基羧酸鹽)，C10-C18甘油醚，C10-C18烷基聚苷及其相應的硫酸化聚苷，以及C12-C18α-磺酸化脂肪酸酯。如果需要，常規非離子和兩性表面活性劑，例如C12-C18烷基乙氧基化物(AE)，包括所謂窄峰烷基乙氧基化物和C6-C12烷基酚烷氧基化物(尤其是乙氧基化物和乙氧基/丙氧基化物混合物)，C12-C18甜菜鹼和磺基甜菜鹼(Sultaines)，C10-C18氧化胺等也可以包括在該表面活性劑系統中。還可以使用C10-C18N-烷基多羥基脂肪酸醯胺。典型的例子包括C12-C18N-甲基葡糖醯胺，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醯胺，例如C10-C18N(3-甲氧基丙基)葡糖醯胺。N-丙基至N-己基C12-C18葡糖醯胺可用於低泡情況下。還可用C10-C20常規皂類。如果需要高泡沫，則可以使用支鏈C10-C16皂。陰離子和非離子表面活性劑特別適用。其它常規使用的表面活性劑列在標準教科書中。
洗滌劑組合物可以(優選)包含洗滌助洗劑。助洗劑一般選自各種水溶性鹼金屬、銨、或取代銨的磷酸鹽、多磷酸鹽、膦酸鹽、多膦酸鹽、多羧酸鹽。優選鹼金屬，特別是鈉的上述鹽。本文中優選使用磷酸鹽、碳酸鹽、矽酸鹽、C10-C18脂肪酸、多羧酸鹽及其混合物。最優選三聚磷酸鈉、焦磷酸三鈉、檸檬酸鹽、酒石酸單-和雙-琥珀酸鹽、矽酸鈉和其混合物(見下面)。
無機磷酸鹽助洗劑的具體例子是鈉和鉀的三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、聚合度約6-21的聚合物偏磷酸鹽、以及正磷酸鹽。多磷酸鹽助洗劑的例子是亞乙基二磷酸的鈉和鉀鹽、乙烷1-羥基-1，1-二磷酸的鈉和鉀鹽、乙烷1，1，2-三磷酸的鈉和鉀鹽。其它磷助洗劑化合物公開於US 3,159,581、US 3,213,030、US 3,420,021、US 3,422,137、3,400,176中，所有這些專利均引入本文作為參考。
非磷無機助洗劑的例子是鈉和鉀的碳酸鹽、碳酸氫鹽、倍半碳酸鹽、四硼酸鹽十水合物、和SiO2與鹼金屬氧化物重量比約0.5至約4.0，優選約1.0至約2.4的矽酸鹽。適用於本發明的水溶性非磷有機助洗劑包括各種鹼金屬、銨和取代銨的多乙酸鹽、羧酸鹽、多羧酸鹽和多羧基磺酸鹽。多乙酸鹽和多羧酸鹽助洗劑的例子是亞乙基二胺四乙酸、次氮基三乙酸、氧聯二琥珀酸、苯六甲酸、苯多羧酸和檸檬酸的鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽、銨鹽和取代銨鹽。
聚合物多羧酸鹽助洗劑記載於US 3308067(1967年3月7日授與Diehl)中，該公開內容引入本文作為參考。這些物質包括脂族羧酸的均聚和共聚物水溶性鹽，例如馬來酸、衣康酸、中康酸、富馬酸、烏頭酸、檸康酸和亞甲基丙二酸。這些物質中某些作為下面所述水溶性陰離子聚合物使用，但僅僅是在與非皂陰離子表面活性劑緊密混合時方可。
其它適宜本文用的多羧酸鹽是聚縮醛羧酸鹽，如US4144226(1979年3月13日授與Crutchfield等人)、和US4246495(1979年3月27日授與Crutchfield等人)所述，兩文均引入本文作為參考。這些聚縮醛羧酸鹽的製備方法是將二羥乙酸的酯和聚合引發劑置於聚合條件下進行反應。然後將所得聚縮醛羧酸酯連接於化學穩定性端基上，使其穩定，避免在鹼性溶液中很快降解，轉換成相應的鹽，並加入到洗滌劑組合物中。特別優選的多羧酸鹽助洗劑是含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組合物，如US 4663071(1987年5月5日授與Bush等人)中所述，該公開文獻引入本文作為參考。
式SiO2·M2O(M是鹼金屬)代表的水溶性矽酸鹽固體，其中SiO2∶M2O重量比約0.5至約4.0，是本發明洗滌劑顆粒適用的鹽，其用量以無水重量計為約2％至約15％，優選約3％至約8％。無水或水合粒狀矽酸鹽均可用。
若干種附加成分也可以加入該顆粒洗滌劑組合物中，包括其它助洗滌、漂白劑、漂白活化劑、促泡劑或抑泡劑、抗鏽蝕劑、和抗腐蝕劑、汙垢懸浮劑、除垢劑、殺菌劑、pH調節劑、非助洗劑鹼源、螯合劑、綠土、酶、酶穩定劑和香料。見US 3936537(1976年2月3日授與Baskerville，Jr.等人)，該文引入本文作為參考。
漂白劑和活化劑在US 4412934(1983年11月1日授與Chung等人)、US 4483781(1984年12月20日授與Hartman)中介紹過，兩文均引入本文作為參考。螯合劑記載於US 4663071(Bush等人，見該文第17欄、第54行至第18欄、第68行，引入本文作為參考)。泡沫改良劑也是視需要加入的成分，US 3933672(1976年2月20日授與Bartoletta等人)和US 4136045(1979年1月23日授予Gault等人)中有描述，兩文均引入本文作為參考。
適宜的綠土參見US 4762645(1988年8月9日授予Tucker等人)中第6欄第3行至第7欄第24行(引入本文作為參考)。適宜的其它洗滌助洗劑列舉於上述Baskerville的專利第13欄、第54行至第16欄、第16行、和US 4663071(1987年5月5日授予Buch等人)中，兩文均引入作為參考。
下面的實施例僅為舉例說明之目的，並不構成對本發明之限制。
下面實施例中所有含量均以組合物的重量百分比計。
實施例I本實施例中，由非水合無機鹽塗覆的洗滌劑附聚體組合物，使用下述配方製備如下在高速混合器中進行HLAS的幹中和作用，接著在第二中速混合器中，以預中和NaLAS進行糊漿附聚作用，繼之在流化床乾燥器中噴上碳酸鈉磯溶液(5％固體)。高速混合器(幹中和)Na2CO359％HLAS 23％幹中和後的中間體 82％中速混合器(糊漿附聚)幹中和後的中間體 82％NaLAS糊漿 18％附聚粒芯 100％流化床塗覆並乾燥附聚粒芯 100％細粒「塵灰」(沸石，Na2CO3) 2％噴霧上的溶液*(以溼基重計)17.5％蒸發 -12.5％塗上的固體淨重(碳酸鈉礬) 5％有塗層的產品 107％*該溶液組成為1.5wt％Na2CO3、3.5wt％Na2SO4和12.5wt％H2O。
該實施例中噴霧溶液可由碳酸鈉礬原料配製，即以約28.5wt％固體溶於水，或者以碳酸鈉和硫酸鈉，按約30∶70之比例混合物溶於水，使總鹽固體在水中達約28.5wt％。該溶液噴成液滴，塗在粒芯附聚體上，或部分塗覆其上。然後在約40-80℃床中使水分蒸發。蒸發後，鹽共沉澱形成碳酸鈉礬塗層。
實施例II本例以有機鹽塗覆的粒狀洗滌劑組合物，按下述配方製備如下採用噴霧乾燥粒芯，在流化床乾燥器中噴上檸檬酸鉀溶液(5％固體)。流化床塗覆和乾燥噴霧乾燥粒芯 100％噴上的溶液(以溼基重計) 9％蒸發 -3％塗上的固體淨重(檸檬酸鉀) 6％有塗層的產品 106％*該溶液組成為3.1wt％K2CO3、2.9％檸檬酸和3wt％H2O。
該例中，噴霧溶液以碳酸鉀和檸檬酸在水中共溶解配成。該溶液噴成液滴塗覆於附聚體粒芯上或部分塗覆其上。然後於40-80℃床中蒸發水分。蒸發之後，有機鹽，即檸檬酸鉀在噴霧乾燥顆粒表面上形成塗層或部分塗層。
權利要求
1.製備洗滌劑顆粒的方法，其特徵在於包括下述步驟i)提供以洗滌劑活性物質為特徵的粒芯；ii)將所述粒芯送入塗覆混合器中；iii)為所述塗覆混合器提供水溶性非水合無機物的塗料溶液；和iv)在所述塗覆混合器中，使粒芯至少部分塗上塗層，形成洗滌劑顆粒。
2.權利要求1的方法，其中所述粒芯其特徵在於是陰離子表面活性劑和乾燥洗滌劑成分的共混物。
3.權利要求1-2任一項的方法，其中所述陰離子表面活性劑和乾燥洗滌劑成分的共混物選自洗滌劑附聚物、噴霧乾燥顆粒、洗滌劑片，及其混合物。
4.權利要求1-3任一項的方法，其中所述塗覆混合器選自低速混合器、流化床混合器、以及它們相結合。
5.權利要求1-4任一項的方法，其中所述塗覆混合器是流化床混合器。
6.權利要求1-5任一項的方法，其中所述水溶性非水合無機物選自鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬硫酸鹽及其混合物。
7.權利要求1-6任一項的方法，其中所述水溶性非水合無機物是復鹽Na2SO4Na2CO3，其中Na2CO3與Na2CO3的重量比為80∶20至20∶80。
8.權利要求1-7任一項的方法，其中所述提供含水塗料溶液的步驟，其進一步的特徵是將所述塗料溶液噴霧進所述塗覆混合器中。
9.權利要求1-8任一項的方法，其中所述塗覆混合器是帶有分相平面的流化床，而所述塗料溶液從所述分相平面上噴進所述流化床中。
10.製備洗滌劑顆粒的方法，其特徵在於包括下述步驟a)提供糊漿狀或液體形式的表面活性劑物質，和乾燥洗滌劑原料；b)將所述表面活性劑物質和乾燥洗滌劑原料共混，形成粒芯；c)將所述粒芯送入塗覆混合器中；d)為所述塗覆混合器提供水溶性非水合無機物的塗料溶液；和e)在所述塗覆混合器中，使所述粒芯至少部分塗上塗層，形成洗滌劑顆粒。
全文摘要
提供製備帶有水溶性無機物塗層的洗滌劑顆粒的方法。該洗滌劑顆粒包括洗滌劑活性物的粒芯,該粒芯至少部分由水溶性無機物顆粒塗層所覆蓋。具體優選的非水合無機塗料包括鹼金屬碳酸鹽和硫酸鹽相結合的復鹽。所述顆粒塗層還可包括洗滌劑輔助成分,例如增白劑、螯合劑、非離子表面活性劑,助洗劑等。該方法包括將粒芯引入低速混合器或流化床混合器之類的塗覆混合器中,用水溶性無機物的塗料溶液或漿液塗覆該粒芯。乾燥後,所得洗滌劑顆粒有改善的外觀和流動性,可作為洗滌劑包裝和出售,或者再與各種其它洗滌劑成分混合提供全配方洗滌劑組合物。
文檔編號C11D1/14GK1343250SQ00804703
公開日2002年4月3日 申請日期2000年3月8日 優先權日1999年3月9日
發明者P·R·莫特三世 申請人:寶潔公司