使用連續中和系統生產分散的高活性洗滌劑顆粒的製作方法

2023-05-11 09:03:46 2

專利名稱：使用連續中和系統生產分散的高活性洗滌劑顆粒的製作方法
技術領域：
本發明涉及製備分散的、高活性洗滌劑顆粒的方法和由該方法製備的洗滌劑顆粒。更具體地說，本方法包括下述步驟(a)在一個連續中和系統中使烷基硫酸和/或烷基苯磺酸與鹼金屬氫氧化物溶液(氫氧化物大於或等於約62%(重量))反應;
(b)在中和的過程中加入分子量約為4000～50000的聚乙二醇和/或一定的乙氧基化的非離子表面活性劑;
(c)形成洗滌劑顆粒。
目前，在洗滌劑工業中感興趣的是濃縮的洗滌劑產品。這些產品帶來的優越性，對消費者來說是使用這樣的產品用量較少，並較容易貯存;對生產者和中間商來說，運輸和存庫的費用較低。但是，一個主要困難是要找一種便宜而有效的方法來生產一種包括在濃縮的洗滌劑產品中的高活性洗滌劑顆粒。「高活性」的意思是大於約50%的活性。
生產洗滌劑顆粒的傳統方法是噴霧乾燥。一般地，是把如表面活性劑、助洗劑、矽酸鹽和碳酸鹽這樣的洗滌劑組分在一個混合罐中混合，形成含水約35%～50%的淤漿。然後把這種淤漿在噴霧乾燥塔中噴霧，以把水分減少到低於約10%。可用壓制噴霧乾燥的顆粒來製備密實的洗滌劑顆粒。參見1987，12，29公開的Moore等人的美國專利4，715，979。但是，用噴霧乾燥製備密實的顆粒有一些缺點。噴霧乾燥能量消耗大，生成的顆粒一般不能密實到足以用於濃縮的洗滌劑產品。由於環境和安全方面的原因，噴霧乾燥方法一般牽涉到有機組分如表面活性劑的限量(小於40%)，減少噴霧乾燥洗滌劑顆粒所需的能量的一種方法是減少要在噴霧乾燥塔中噴霧的淤漿中的水分，即通過減少蒸發負荷的方法。製備高活性洗滌劑顆粒的另一種方法是例如在一個連續中和系統中進行連續中和。有幾種可以加入比較濃的苛性氫氧化物的連續中和系統。用氫氧化鈉約50%的苛性鹼溶液可把生成的中和的表面活性劑糊狀物中的水分降到含水約16%。但是，大於約50%的固體粒子的鹼性氫氧化物可能不容易加入到現有的連續中和系統中，因為這些系統不能可靠地容納該粘性的表面活性劑糊狀物，或者是設計的這些系統不能承受處理濃縮的苛性鹼溶液所需的高溫。至今還沒有實際使用連續中和系統以使糊狀物中所含的水分達到低於約12%的水平，以便不用乾燥就可由糊狀物得到自由流動的高活性洗滌劑顆粒。
下述出版物公開了不用乾燥而用表面活性劑糊狀物並用連續中和系統製備自由流動的高活性顆粒的方法。
1986，6，5公開的Hara等人的日本專利61-118500公開了一種製備濃縮的洗滌劑組合物的方法，其特徵是把洗滌劑組合物的物料連續捏和，並把這些含有至少約30%(重量)的表面活性劑的物料加入到控制壓力為0.01～5kg/cm2G的氣密型捏和機中。
1985，4，25公開的Satsusa等人的日本專利60-072999公開了一種生產高度濃縮的粉狀洗滌劑的方法，其是在高剪切混合器中把磺酸鹽和/或硫酸鹽與硫酸鈉和水混合，冷卻到低於40℃，然後與沸石粉和其他的洗滌劑組分一起磨成粉狀。
1985，5，7，公開的Brooks的美國專利4，515，707公開了在高剪切混合器中，在粉狀三聚磷酸鈉的存在下用無水碳酸鈉粉中和的無水脂肪醇硫酸或乙氧基化的脂肪醇硫酸。把該乾燥粉狀的中和的反應產物貯存直到需要用來製備塊狀洗滌劑。
1979，7，31公開的Kawalchuk的美國專利4，162，994公開了一種非噴霧乾燥的含有非皂鈣鹽，有機陰離子表面活性劑、乙氧基化的醇非離子表面活性劑、一定的鹼金屬鹽助洗劑和任意的碳酸鈣的洗滌用的復配洗滌劑組合物。
歐洲專利266847-A公開了含有機酸的易揉的糊狀洗滌劑組合物的生產方法，其包括把直鏈烷基苯磺酸與碳酸鈉幹混合，用苛性鹼溶液中和該混合物，形成糊狀物，再與活性有機酸及填料混合。其要求保護的這些組合物是用來加入到浴室等處所用的多用途洗滌墊中，以除去皂沫和灰垢。
在顆粒狀洗滌劑組合物中使用聚乙二醇和乙氧基化的非離子表面活性劑是本專業公知的。例如，1986，10，15公開的Sai等人的日本專利61-231099公開了濃縮的粉狀洗滌劑，該洗滌劑含有一定百分數和重量比的(a)陰離子表面活性劑，(b)多羧酸聚合物及其鹽，(c)聚乙二醇。該洗滌劑也含0-10重量%的水溶的中性無機鹽。
1987.11.16公開的Nagai等人的日本專利62-263299公開了一種製備顆粒狀非離子洗滌劑組合物的方法，該方法為首先，在不超過40℃的溫度下把20-50重量%的非離子表面活性劑、50-80重量%的沸石的混合物和一定比例的少量碳酸鈉捏和並混合，然後造粒。
1987.1.27公開的Czempik等人的美國專利4，639，326公開了一種製備含有非離子表面活性劑的粉狀洗滌劑組合物的方法，其包括在噴霧乾燥的粉狀基料上再噴塗非離子表面活性劑。
1974.9.24公開的Smith等人的美國專利3，838，072公開了通過下述方法製備的細粒洗滌劑組合物，該方法包括在噴霧乾燥的基料顆粒運動的情況下在噴霧乾燥的基料顆粒表面噴上洗滌劑組合物重量的約2-20%的非離子化合物的液滴。
下面的專利敘述了降低表面活性劑粘度的方法和/或含有粘度改進劑如聚乙二醇和乙氧基化的(E20～60)烷基(C6-12)酚的表面活性劑組合物。
1984.11.3.公開的Router等人的美國專利4，482，470公開了一種降低含水陰離子表面活性劑濃縮物的粘度的方法，該方法是加入少量含聚乙二醇醚類的化合物，從而製得該含水濃縮物。實施例5公開了把分子量為2000的聚乙二醇加到活性組分為59重量%的烷基苯磺酸鹽糊狀物中以改善粘度。在50-90℃的溫度下該含水陰離子表面活性劑濃縮物的粘度為10000CPS或更小。加入到陰離子表面活性劑組分中的粘度改進劑的量為濃縮物重量的約0.1-10%。分子量為約600-6000的聚乙二醇和乙氧基化的(E20-80)烷基(C6-12)叫做粘度改進劑。
1985.1.22公開的Schmid等人的美國專利4，495，092公開了把C8-40醇或含一個或多個羥基的C8-40醇和20摩爾環氧乙烷和/或環氧丙烷加到含水的工業陰離子表面活性劑中，以顯著改善其流變學性能。這些醇的加入量大致為表面活性劑重量的約1-15%，於是，在70℃下該表面活性劑濃縮物的粘度至多為10000mpas。
1985.7.30公開的Schmid等人的美國專利4，532，076公開了一種用一定的低分子量有機化合物作為粘度調節劑的含水陰離子表面活性劑濃縮物，和調節高粘度濃縮物的粘度的方法。這些粘度調節劑選自。
(a).某些C1-6烷基單羧酸;
(b).某些C1-6亞烷基酸二羧酸;
(c).次氮基三乙酸及其鹽;
(d).某些醚醇;
(e);它們的混合物。
1987.6.23公開的Linde等人的美國專利4，675，128公開了某些用做含水陰離子表面活性劑濃縮物的粘度調節劑的鹼金屬烷基磺酸鹽。這些粘度調節劑的大致用量為0.5-10重量%(以表面活性劑的含量為基準)，以致於在40℃下這些濃縮物的粘度至多為10000mpas。
1987.9.20公開的Koch等人的美國專利4，772，426公開了一種含磺酸酯的液體表面活性劑濃縮物，該濃縮物含有(a)約50-70重量%的一種或多種選自下列物質的表面活性劑(ⅰ)C16和/或C18脂肪酸與烷基有1-8個碳原子的醇的a-磺化的脂肪酸烷基酯的鹼金屬鹽;(ⅱ)在醇的烷基上有10-20個碳原子並且分子中有3-15個乙氧基的直鏈脂肪醇聚乙二醇醚，所說的表面活性劑組分(ⅰ)和(ⅱ)的比例為1∶0.3-1∶3;
(b)約10-30重量%的一種或多種飽和和/或不飽和的C8-22的直鏈脂族羧酸;和(c)0-約10重量%的水。
上述的文獻都沒有公開本發明的在連續的中和系統中烷基硫酸和/或烷基苯磺酸與濃縮的氫氧化物反應，在中和的過程中添加一定比例的聚乙二醇和/或某些乙氧基化的非離子表面活性劑來製備高活性糊狀物，並由高活性的糊狀物製備分散的高活性洗滌劑顆粒的方法。
本發明涉及製備高活性洗滌劑顆粒的方法，該方法包括如下步驟(a)在連續中和系統中，C12-18烷基硫酸或C10-15的烷基苯磺酸或其混合物，與氫氧化物的重量大於或等於約62%的鹼金屬氫氧化物溶液反應，製得中和的含水少於或等於約12重量%的產物;
(b)在形成所述的中和產物的過程中，把熔點大於或等於約120°F(48.9℃)的分子量為4000～50000的聚乙二醇和分子式為R(OC2H4)nOH的乙氧基化的非離子表面活性劑，或其混合物加入到所說的連續中和系統中。上式中R是C12-18烷基或C8-16烷基酚基，n是約9-80。其中(b)步驟的添加劑與(a)步驟的產物的重量比為約1∶5-1∶20;和(c)形成洗滌劑顆粒。
本發明包括製備堅固的高活性洗滌劑顆粒的方法和用該方法製備的洗滌劑顆粒。所說的「高活性」的意思是活性大於約50%。本發明的方法的步驟如下
Ⅰ.酸和氫氧化物的添加本方法的第一步是在連續中和系統中，C12-18烷基硫酸或C10-16烷基苯磺酸或其混合物，與氫氧化物的重量大於或等於約62%的鹼金屬氫氧化物溶液進行中和，生成含水少於或等於約12重量%的中和產物。
該C12-18烷基硫酸和C10-16烷基苯磺酸可以用任何硫化/磺化方法製備，但最好是在降膜式反應器中在空氣中用SO3磺化來製備。參見Synthetic Detergents，7th ed.，A.S.Davidson B.Milwidsky，John Wiley Sons，Inc.，1987，PP.151-168。
在此優先使用C12-18烷基硫酸和其混合物和C10-16直鏈烷基苯磺酸。最好用這兩種酸的混合物，因為改進了由用該混合物製備的糊狀物形成的洗滌劑顆粒的分散能力。這兩種酸可以以分別的物流加入到連續中和系統中，或者混合之後加入。另外，由每種分別的酸製得的糊狀物可在中和後混合。
在這種方法中，優選的是C12-18烷基硫酸鈉與C10-16直鏈烷基苯磺酸鈉的最終比例為75∶25-96∶4，最好80∶20-95∶5。
C14-15烷基硫酸鈉和C12-13直鏈烷基苯磺酸鈉的比例為88∶12是最好的，因為該中和的糊狀物的粘性是令人滿意的。然而，由該糊狀物形成的顆粒在60°F(15.5℃)的水中是分散的。相反，由約100%烷基硫酸(包括雜質)製得的糊狀物，不管它所要求的粘度如何，在冷水(60°F)中的分散性不是很好。僅由烷基苯磺酸製得的糊狀物又軟又粘，因此，很難形成不粘的、分散的表面活性劑顆粒。
在本方法的(a)步中，用C14-16烷基硫酸比用C12-18烷基硫酸更好。C14-15烷基硫酸是最好的。
C11-14直鏈烷基苯磺酸比C10-16烷基苯磺酸好。在這裡用C12-13直鏈烷基苯磺酸最好。
在(a)步驟中用於中和烷基硫酸和/或烷基苯磺酸的鹼金屬氫氧化物溶液中氫氧化物的重量大於或等於約62%，最好大於或等於約68%。這種高濃度的苛性鹼溶液在高溫下會熔化，所以，該氫氧化物進料系統必須小心地保持在所需的溫度以防止出現「冷部位」。「冷部位」是進料系統、泵、測量系統、管線或閥中的任一部位，在該部位，系統已達到氫氧化物的熔點以下的溫度(例如，對於70%的氫氧化物是155°F即68.3℃)。這樣一個「冷部位」可導致氫氧化物的結晶和進料系統的堵塞。一般，用熱水夾套、電跟蹤(electrical tracing)和電加熱套避免「冷部位」。
氫氧化鈉(最好70%固體)是優選的鹼金屬氫氧化物。
由酸和氫氧化物形成的中和產物是熔融的糊狀物。當用約62%的活性氫氧化物時，該熔融的糊狀物通常含約12%(重量)的水。當用70%的活性氫氧化物時，該熔融的糊狀物通常含水約8-10重量%。最好鹼金屬氫氧化物含約70重量%的氫氧化物，熔融的糊狀物含水8%-10%(重量)。
鹼金屬氫氧化物的用量最好稍微超過中和酸所需的化學計算量。如果保留中和系統中的鹼度(過量氫氧化物)超過約1.5%M2O(其中M是金屬)，由於糊狀物高粘度，所以糊狀物難以通過連續中和系統循環。如果保留鹼度下降至低於約0.1%，烷基糊狀物由於水解可能不會長期穩定。因此，最好保留中和系統中的熔融的糊狀物的鹼度(鹼度可用酸滴定法測定)為約0.1%-1.5%，更好為約0.2%-1.0%，最好約0.3%-0.7%。
把酸和氫氧化物分別加到連續中和系統中，最好是在高剪切混合器中，以便它們儘可能迅速地混合在一起。
一般地，在連續中和迴路系統中，通過泵(一般是離心泵)把各組分加入系統，其通過迴路中的熱交換器循環物料，並通過該泵反回，在該泵處加入了新的物料。系統中物料連續循環，以便使排出的產物量與進入的物料量相同的產物。產物通過一般在泵後的控制閥排出。連續中和迴路系統的循環比約為1∶1-50∶1。可以通過調節熱交換器的冷流的量來控制中和反應的溫度到需要的溫度。通過改變加入的酸和氫氧化物的量可以控制「處理量」。
連續中和迴路系統應該按如下調整來實施本方法(1)把迴路系統保溫;
(2)把離心泵換成正排量泵，該泵能夠更好的輸送很粘的物料;
(3)安裝一個能輸送濃縮氫氧化物(大於約50%固體)的氫氧化物進料系統;
(4)通過安裝在管線上的高剪切混合器引入物料;
(5)最好在高剪切混合器之後安裝一個計量聚乙二醇和/或乙氧基化的非離子表面活性劑的計量系統;
(6)在高剪切混合器引入酸和鹼的進料物流，以便進行最高程度的混合。
(7)迴路的溫度應該高到足以維持糊狀物的最低可行的粘度。以確保適當的循環和混合。迴路中糊狀物的溫度一般約為180°F(82.2℃)-230°F(110℃)，最好約為200°F(93.3℃)-210°F(98.9℃)。
Ⅱ.聚乙二醇和/或乙氧基化的非離子表面活性劑的添加本方法的第二步是在形成中和產物期間向連續中和系統加入熔點大於或等於約120°F(48.9℃)的、分子量為約4000-50000的聚乙二醇和/或分子式為R(OC2H4)nOH的乙氧基化的非離子表面活性劑，式子中R是C12-18烷基或C8-16烷基酚基，n是約9-80。(b)步的添加劑與(a)步的混合物的重量比約為1∶5-1∶20。
可以在任何一點把聚乙二醇和/或乙氧基化的非離子表面活性劑分別地或以混合物的形式加到連續中和系統中。在中和迴路中，這些添加劑最好在高剪切混合器之後和循環泵之前進入迴路。在加入中和系統之前這些添加劑必須被熔化，以便它們在管路中能夠計量。
因為這兩種添加劑提高了洗滌劑性能，並且在約120°F(48.9℃)以下是固體，所以選擇這兩種添加劑，以便可由中和的糊狀物製得在室溫下是堅實的洗滌劑顆粒。每種添加劑由於其有助於降低中和迴路中的高活性糊狀物的粘度，所以也可作為一個方法手段。
分子量約為4000-50000的聚乙二醇比乙氧基化的非離子表面活性劑好。聚乙二醇的分子量約為7000～12000是較好的，最好是聚乙二醇的分子量為8000(「PEG8000」)。在本發明中，聚乙二醇與(a)步驟的酸/鹼混合物的優選重量比是約1∶8-1∶12。對於分子量為8000的聚乙二醇，最好的重量比是1份PEG8000比10份酸/鹼混合物。
在足以得到分子量為約4000-50000的化合物的量的情況下，把1，2-亞乙基二醇與環氧乙烷聚合製得聚乙二醇。其可由Union Carbide(Danbury CT)可以得到。
優選的乙氧基化的非離子表面活性劑物料是分子式為R(OC2H4)nOH的物料，其中R是C12-18烷基，n是約12-30。最好的是每摩爾醇(「TAE18」)用18摩爾環氧乙烷乙氧基化的脂醇。乙氧基化的非離子表面活性劑的熔點最好大於約140°F(60℃)。
在這裡，其他乙氧基化的非離子表面活性劑的例子是1摩爾癸基酚與9摩爾環氧乙烷的縮合產物，1摩爾十二烷基酚與16摩爾環氧乙烷的縮合產物，1摩爾十四烷基酚與20摩爾環氧乙烷的縮合產物或1摩爾十六烷基酚與30摩爾環氧乙烷的縮合產物。
Ⅲ.形成顆粒本方法的第三和最後的步驟是由(b)步的產物形成洗滌劑顆粒。可以用多種方法把從連續中和系統得到的中和產物製成洗滌劑顆粒。所希望的洗滌劑顆粒大小分布是約100-1200微米，最好是150-600微米，平均為300微米。
可以在造粒(冷卻的)塔中把連續中和迴路得到的熔融的糊狀物噴霧成小滴。為了防止小滴完全變成流體。可把熔融的糊狀物同時冷卻、擠壓、切粒或造粒成所希望的顆粒大小。
第三個並且是較好的選擇是把熔融的糊狀物在冷滾筒上或任何熱交換裝置上冷卻，直到其達到麵團狀稠度，在此時其他洗滌劑組分可以被捏合在其中。然後可在高剪切混合器中用平均粒徑小於約200微米的細粉把該生成的捏塑體造粒，或者可用機械方法造粒。
第四個並且是最好的選擇是在冷滾筒或冷凝帶裝置上把熔融的糊狀物完全冷卻，直到其成固體。然後可把固化產物的薄硬層從冷滾筒或帶上刮下並粉碎成小片。
所得到的洗滌劑顆粒可以這樣使用，但最好是混合成完美的洗滌劑組合物。例如，本洗滌劑顆粒可與噴霧乾燥的直鏈烷基苯磺酸顆粒(有或沒有助洗劑)混合作成洗滌性能很好的粒狀洗滌劑產品。
合適的完美的洗滌劑組合物含有約5-95重量%本發明的高活性洗滌劑顆粒、0-約95重量%的另外的洗滌劑表面活性劑、0-約85重量%的助洗劑、0-約50重量%的織物保護劑和0-約20重量%的過羧酸漂白劑。
前面剛提到的另外的洗滌劑表面活性劑選自陰離子、陽離子、非離子、兩性的和兩性離子表面活性劑及其混合物。這些類型的表面活性劑的例子在1971.5.18公開的Collier的美國專利3579454(11欄45行到13欄64行)中做了介紹，在此作為參考文獻列出。美國專利3936537中有關於表面活性劑的廣泛討論，特別是11欄39行到13欄52行，在此作為參考文獻列出，合成的陰離子表面活性劑是特別好的。
陽離子表面活性劑也可以包括在這樣的完美的洗滌劑組合物中。陽離子表面活性劑包括多種多樣的化合物，這些化合物的特徵是在陽離子中有一個或多個有機疏水基。而一般是與酸基有關的季氮基。五價的氮環化合物也被認為是季氮化合物。合適的陰離子化合物是滷化物、硫酸甲酯和氫氧化物。在洗滌液pH值小於約8.5的情況下，叔胺可以有類似於陽離子表面活性劑的特徵。在1980、10、14公開的Cambre的美國專利4228044中可以找到在這裡有用的這些和其他陽離子表面活性劑的較完整的公開內容，其在此作為參考文獻列出。
可以包括在該完美的洗滌劑組合物中的其他任意的組分包括洗滌助洗劑、螯合劑、漂白劑、防晦暗劑和防腐劑、香料和顏色添加劑和在Baskerville專利，美國專利3936537的19欄53行到21欄21行列舉的其他任意組分，這些專利在此列出作為參考文獻。在Bush等人的美國專利4663071的17欄54行到18欄68行也介紹了螯合劑，其在此列出作為參考。泡沫改良劑也是任意的組分，其在1976.1.20公開的Bartoletta等人的美國專利3933672和1979.1.23公開的Gault等人的美國專利4136045中作了介紹，這兩篇文獻在此列出作為參考文獻。在Baskerville專利的13欄54行到16欄16行和1987.5.5公開的Bush等人的美國專利4663071中列舉了洗滌助洗劑，這兩篇專利在此列出作為參考文獻。例如，這樣的助洗劑包括磷酸鹽、矽鋁酸鹽、矽酸鹽、碳酸鹽、C10-C18烷基單羧酸鹽、多羧酸鹽、多磷酸鹽和它們的混合物。
在該完美的洗滌劑組合物中任意地包括織物保護劑。這些織物保護劑包括公知的織物軟化劑和抗靜電劑，例如在1988.8.9公開的Tucker等人的美國專利4762645中介紹的那些織物保護劑，該專利在此列出作為參考文獻。其中介紹的綠土也可以包括在該完美的洗滌劑組合物中。
在該完美的洗滌劑組合物中也可以包括過羧酸漂白劑或者含有在水溶液中能夠產生過氧化氫的過氧漂白劑和漂白活化劑，而過氧化氫與漂白活化劑具有特定的摩爾比。這些漂白劑都在1983.11.1公開的Chung等人的美國專利4412934和1984.11.20公開的Hartman的美國專利4483781中作了介紹，這兩篇專利在此列為參考文獻。
下面的非限定的實施例說明了本發明的方法和洗滌劑顆粒。在這裡，除了另有規定外，所有的份數，百分比和比率都是以重量計。
實施例Ⅰ按如下方法製備適於造粒成自由流動的顆粒的高活性洗滌劑物料。
設備用降膜式SO3反應器製備酸式C14-15烷基硫酸鹽。把酸加到由Chemithon Corporation of Seattle，Washington提供的高活性中和系統中。這種定做的中和系統由含有為了冷卻用的熱交換器的循環迴路、適用高粘度流體的循環泵和用以加入反應物的高剪切混合器組成。
為了得到自由流動、高活性顆粒所需的非常低的水分含量，把中和迴路改進以控制70%的氫氧化鈉熔體，而不是通常中和迴路所用的38-50%的鹼。這種改進包括熱水套和電加熱的鹼進料系統，以維持70%的鹼具有高於約155°F(68.3℃)的鹼熔點。
另一個必要的改進是加了計量系統，其在高剪切混合器的排料一邊把聚乙二醇注入到該中和迴路。聚乙二醇的存在有利於循環迴路中的糊狀物的泵送，並且降低了成品物料的粘性。把分子量約8000的聚乙二醇加入作為熔體(約160°F，即71.1℃)，其加入的比例約為1份聚乙二醇8000比10份活性C14-15烷基硫酸鈉。
操作開始，把中和迴路充水，並用熱交換器和含有循環迴路的雙壁管線中的熱水維持該系統的溫度在180-230°F(82.2-110℃)。起動循環泵和高剪切混合器。
把該70%氫氧化鈉和C14-15烷基硫酸加入到高剪切混合器中並使其反應。計量氫氧化鈉和C14-15烷基硫酸，使氫氧化鈉稍微過量。由循環迴路排出的物料通過背壓控制閥排出。
作為連續操作，把水從迴路中排出，並把C14-15烷基硫酸鈉的濃度增加到超過70%活性。操作繼續進行，直到生成所需量的高活性低水分含量的物料。然後關掉反應物進料，並用熱水洗滌反應迴路。
結果把生成的熔融糊狀物冷卻，並手工研磨成有下列組成的自由流動的顆粒產品。
C14-15烷基硫酸鈉 74.9%聚乙二醇8000 8.5水 9.1氫氧化鈉 0.6未反應物/其他 6.9實施例Ⅱ把分子量約8000的聚乙二醇加入到C14-15烷基硫酸鈉中以降低它的粘性，並使其適於造粒成低粘性的自由流動的顆粒。該試驗樣品是按如下方法製備的把聚乙二醇8000加入到定量的含水約65%的C14-15烷基硫酸鈉糊狀物(按實施例Ⅰ製備的)中，混合，然後在蒸汽加熱滾筒乾燥器上乾燥該產物至少於10%的水。以1份聚乙醇8000比10份活性C14-15烷基硫酸鈉的比率加入聚乙二醇8000。以類似的方法製備沒有聚乙二醇的對照樣品。把這些物料從滾筒乾燥器上刮下作為乾燥的碎片，將其人工磨細並用14目或65目的篩子過篩。
通過用20磅重壓2- 1/2 ″直徑×2- 1/2 ″長的園柱狀顆粒1分鐘的方法測定粘著性。用壓力力計來破壞園柱狀顆粒，測量所需的力(叫做「結塊硬度」)並記錄作為測量的粘著性。
組合物A 組合物BC14-15烷基硫酸鈉 67 80聚乙二醇8000 7 0水 7 6未反應的氫氧化鈉和其他 平衡 平衡結塊硬度(力的磅數)溫度80°F(26.6℃) 140°F(60℃)組合物A 0.6 0.9組合物B 12.4 22.2這些數據表明加入聚乙二醇8000使得結塊硬度明顯降低，說明其降低了洗滌劑顆粒的粘著性。
實施例Ⅲ用類似於實施例Ⅱ的方法把分子量約8000的聚乙二醇加入到C14-15烷基硫酸鈉糊狀物(按實施例Ⅰ製備的)中，只是按3份聚乙二醇800比10份活性C14-15烷基硫酸鈉的比例加入聚乙二醇8000。按實施例Ⅱ所述的方法把樣品滾筒乾燥並磨細，按照實施例Ⅱ所述的方法試驗樣品的結塊硬度，試驗結果如下。
結塊硬度(力的磅數)溫度80°F(26.6℃) 140°F(60℃)含3/10比例的聚乙二醇/C14-15烷基硫酸鈉的組合物 1.1 2.2沒有聚乙二醇8000的對照樣品 12.4 22.2這些數據表明加入聚乙二醇8000使結塊硬度明顯降低，說明其降低了洗滌劑顆粒的粘性，在降低結塊硬度方面，3∶10比例的聚乙二醇∶烷基硫酸鈉不比實施例Ⅱ的1∶10的比例顯得更好。
實施例Ⅳ在本實施例中，用降膜SO3反應器製備酸式C12.3直鏈烷基苯磺酸。按實施例Ⅰ把酸加到改進的中和迴路中以中和70%的鹼。按照實施例Ⅰ所述把PEG8000加到中和迴路中。製得濃縮的C12.3直鏈烷基苯磺酸鈉。該糊狀組合物是77.5%活性組分、8%PEG8000、9%水、平衡是過量鹼、未反應的物料及其他。
冷卻的C12.3直鏈烷基苯磺酸鈉與聚乙二醇在自然條件下是固體，但比按實施例Ⅰ和Ⅱ製備的C14-15烷基硫酸鈉與聚乙二醇粘稠的多。
實施例Ⅴ在該實施例中，把按實施例Ⅰ製備的高活性C14-15烷基硫酸鈉與按實施例Ⅳ製備的高活性C12.3直鏈烷基苯磺酸鈉按各種比例混合，以研究這些混合物的分散性。所有的樣品都包含聚乙二醇8000，聚乙二醇與烷基硫酸鹽或烷基苯磺酸鹽的比例為1∶10。為了保證充分混合併模擬兩種表面活性劑的共中和作用，在約190°F(87.8℃)的溫度下，在實驗室的Sigma型混合器中把各種比例的混合物混合2小時。
把這些混合物冷卻，並加力通過14目的篩分使成型為顆粒。把每種樣品在60°F(15.5℃)的水中攪拌10分鐘試驗其分散性。然後，用黑布過濾器過濾掉洗滌水，以測定未溶的表面活性劑的量。
把在濾布上的沉積物分為1-10級，10代表沒有可見的沉積物。
比例 黑織物級別烷基硫酸鹽/烷基苯磺酸鹽100/0 5.594/6 9.088/12 9.575/25 1050/50 1025/75 100/100 10由這些數據說明，少量的直鏈烷基苯磺酸鹽大大的改進了洗滌劑顆粒的分散性。隨著直鏈烷基苯磺酸鹽量的增加，顆粒的柔軟性和粘性增加。直鏈烷基苯磺酸鹽含量高的顆粒不太適於用做洗滌劑顆粒，因為它們太粘。按照這些數據，綜合考慮低粘性和好的分散性之間的關係，最好是烷基硫酸鹽/烷基苯磺酸鹽的比例為約88/12。
權利要求
1.一種製備高活性洗滌劑顆粒的方法，包括如下步驟(a)在連續中和系統中，C12-18烷基硫酸或C10-16最好C11-14直鏈烷基苯磺酸或其混合物與氫氧化物的重量大於或等於62%，最好70%的鹼金屬氫氧化物溶液，最好是氫氧化鈉溶液反應，生成含水小於或等於12%(重量)，最好為8%-12%(重量)的中和產物；(b)在形成所說的中和產物的過程中，把熔點大於或等於120°F(48.9℃)的分子量為4000-50000的聚乙二醇，分子式為R(OC2H4)nOH的乙氧基化的非離子表面活性劑或其混合物加入到所說的連續中和系統中，分子式中的R是C12-18烷基或C8-16烷基酚基，n是9-80；其中(b)步的添加劑與(a)步的產物的重量比為1∶5-1∶20，最好1∶10；和(c)形成洗滌劑顆粒。
2.按照權利要求1的製備高活性洗滌劑顆粒的方法，其中步驟(a)包括所說的C12-18烷基硫酸，或所說的C12-18烷基硫酸和C10-16直鏈烷基苯磺酸的混合物與所說的鹼金屬氫氧化物溶液反應，最好所說的混合物以C12-18，最好C14-16烷基硫酸比C10-16，最好C11-14直鏈烷基苯磺酸為75∶25-96∶4，最好80∶20-95∶5的重量比反應。
3.按照權利要求1或2的製備高活性洗滌劑顆粒的方法，其中步驟(a)包括C14-16烷基硫酸與所說的鹼金屬氫氧化物溶液反應。
4.按照權利要求1、2或3的製備高活性洗滌劑顆粒的方法，其中所說的中和產物的儲備鹼度為0.2%-1.0%，最好為0.3%-0.5%Na2O。
5.按照權利要求1、2、3或4的製備高活性洗滌劑顆粒的方法，其中所說的連續中和系統是連續中和迴路，該連續中和迴路最好是絕熱的並最好包括高剪切混合器，正排量泵和加鹼的鹼進料系統，其鹼液中氫氧化物的重量大於或等於62%，最好70%，最好其中加酸和鹼的位置在高剪切混合器上，並且在所說的高剪切混合器之後和所說的正排量泵之前計量步驟(b)的添加劑。
6.按照權利要求1、2、3、4或5的製備高活性洗滌劑顆粒的方法，其中所說的(b)步驟的添加劑是分子量為6000-50000，最好為7000-12000的聚乙二醇。
7.按照權利要求1、2、3、4、5或6的製備高活性洗滌劑顆粒的方法，其中R是C12-18烷基，n是12-30。
8.按照權利要求1、2、3、4、5、6或7的製備高活性洗滌劑顆粒的方法，其中步驟(c)包括在冷凝滾筒上冷卻所說的步驟(b)的產物，直到其已固化，並且從所說的冷凝滾筒上刮下所說的固化的產物使其成洗滌劑薄片。
9.按照權利要求1、2、3、4、5、6、7或8製得的洗滌劑顆粒。
10.含有按照權利要求1、2、3、4、5、6、7或8製得的洗滌劑顆粒的粒狀洗滌劑組合物。
全文摘要
本發明介紹了一種通過下列步驟製備分散的，高活性洗滌劑顆粒的方法(a)在一個連續中和系統中使烷基硫酸和/或烷基苯磺酸與鹼金屬氫氧化物溶液反應；(b)把分子量為約4000-50000的聚乙二醇和/或一定的乙氧基化的非離子表面活性劑加到該系統中；(c)形成洗滌劑顆粒。該鹼金屬氫氧化物溶液是氫氧化物重量大於或等於約62％的溶液，而該中和的產物中有少於或等於約12％(重量)的水。也介紹了含洗滌劑顆粒的粒狀洗滌劑組合物。
文檔編號C11D11/00GK1048408SQ9010455
公開日1991年1月9日 申請日期1990年6月9日 優先權日1989年6月9日
發明者弗蘭克·約瑟夫·梅勒, 萊斯特·約翰·霍林漢 申請人:普羅格特-甘布爾公司