专利名称：含有烷基苯磺酸镁和烷醇酰胺的浓缩液体洗涤剂的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种含有烷基苯磺酸镁盐和有泡沫促进作用的烷醇酰胺组分的浓缩液体洗涤剂组合物的生产方法。该组合物可使生产中和冷却时的粘度降低。
典型的洗碟用洗涤剂含有大量的有助于除去油污的阴离子表面活性剂。通常，组合物的去油污能力随表面活性剂浓度而增加。然而，含有阴离子表面活性剂浓度约为30-50%的组合物的粘度在该组合物的生产中可能存在问题，特别是当该组合物中表面活性剂含量接近50%时。
象组合物中所有其它固体成分一样，表面活性剂的浓度也影响液体洗涤剂组合物的粘度。“固体”一词在此代表除溶剂外的所有成分，因此也包括常态的液体成分。粘度约为12000厘泊时可使组合物变稠，呈膏状，因此极难混合。
有时希望在液体洗涤剂的生产中能使基本组合物从最终产物中分离出来，基本组合物中含有象烷基苯磺酸镁盐、烷基硫酸盐和烷基乙氧基硫酸盐这样的表面活性剂成分;如烷基单或二烷醇胺这样的泡沫促进剂和一种如水，水溶性溶剂或水与水溶性溶剂混合组成的载液。基本组合物可用其它水溶液或水一醇溶液稀释以形成最终的液体洗涤剂产品组合物。所用的水溶液或水一醇溶液中含有以下成分有助于提供组合物相稳定性和低粘度的水溶助长剂;提高洗洁性的如硫酸镁或硫酸钠这样的碱金属盐;象遮光剂、色彩稳定剂、染料、香料、重金属螯合剂、抗氧化剂、抗微生物剂等较次要的成分和酸碱pH调节剂如氢氧化钠或盐酸。水溶助长剂的实例包括脲、C2-C4醇、二甲苯磺酸钠、三甲苯磺酸钾、异丙苯磺酸钠、二甲苯磺酸铵等，但不只限于这些。这样的基本组合物中可含有此最终的液体洗涤剂产品组合物中所含的更高浓度的表面活性剂和其它固体成分，该组合物的粘度在生产中需要昂贵的和高能的混合设备且在常温下该组合物可能会胶凝。
在美国专利第4，169，076号中公开了一种制造阴离子表面活性剂的镁盐预中和基液的方法，该基液在液体洗涤剂的生产中可直接使用。与此相似，美国专利第4，129，515号中公开了一种生产重垢型液体洗涤剂基本组合物的方法，其中阴离子表面活性剂以游离酸形式与氢氧化镁混合产生酸性溶液，后者随后被烷醇酰胺所中和。
在制备含有泡沫促进剂和水溶助长剂的浓缩液体洗涤剂的现有技术中，习惯于先向载液中加入有洗涤活性的化合物，然后再加入泡沫促进剂或水溶助长剂;还习惯于以被中和的盐的形式加入有洗涤活性的阴离子化合物。按照习惯作法，具有高固体含量的制剂粘度一般都很高，常常超过15，000到20，000厘泊，这样高的粘度对具有较高剪切力混合器设备的生产厂家可能不存在大的问题，但不具有这样高速度，高剪切力混合器的生产厂家当粘度大约超过20，000厘泊，特别是超过12，000厘泊时就存在较大的问题。特别是在某些情况下，设备突然增加的费用将妨碍生产厂家生产该产品的想法或妨碍产品在市场上的竞争。此外，随着用电费用的上涨和全世界都在努力节省能源，所以生产中任何方式的能源消耗的降低都是较高的收益。
本发明的目的是提供一种生产液体洗涤剂基料的方法。此基剂在制造浓缩液体洗涤剂中是有用的。此基料含有烷基苯磺酸镁和烷醇酰胺。在此法中基料可从最终产物中分离出来。
本发明的另一目的是提供一种生产浓缩液体洗涤剂组合物的方法，该组合物中含有烷基苯磺酸镁、如烷醇酰胺或乙氧基化的烷醇酰胺这样的泡沫促进剂和其它固体(非溶剂)成分。此外在生产中和冷却后可使该组合物粘度约高于12，000厘泊，且不需要特殊的重垢或高剪切力混合设备。
本发明的再一个目的是提供一种生产浓缩液体洗涤剂组合物的方法，该组合物含有至少约40%的固体成分，包括烷基苯磺酸镁和泡沫促进剂，包括烷醇酰胺或乙氧基化烷醇酰胺，该组合物可在常温下保存而不发生胶凝。
本发明包括一种改进的制备浓缩液体洗涤剂组合物的方法。该组合物中含有(A)烷基苯磺酸的镁盐;(B)作为泡沫促进剂的乙氧基化或非乙氧基化的烷基单或二取代烷醇酰胺;(C)碱金属和碱土金属盐;(D)水溶助长剂。本发明基于以下发现(1)首先在载液(E)中形成含有促进泡沫的烷醇酰胺、碱金属和/或碱土金属盐、水溶助长剂和化学计算中和量的与第二步加入的烷基苯磺酸相关的活性镁化合物的含水混合物，和(2)然后向第一步形成的混合物中加入烷基苯磺酸;制剂的粘度足以低到大约20，000厘泊，或更低至可用常规的低剪切力混合设备进行混合。如果在烷基苯磺酸后加入泡沫促进剂或水溶助长剂或使用过量中和的镁化合物则形成的混合物粘度将增加到很难或不可能使用常规的低剪切力液体混合器进行混合的程度。
按上法制备的浓缩液体洗涤剂组合物在生产中粘度得到了降低且在冷却时保持可倾倒性。
按照本发明，含有烷基苯磺酸镁的浓缩组合物中所含的总的洗涤活性成分和固体(非溶剂)成分的含量可使在生产中组合物的粘度约为12，000厘泊，若以本发明以外的方法制备则粘度更高。此浓缩组合物的制备是将十二烷或十四烷单乙醇酰胺这样的泡沫促进剂在载液中与含有水溶助长剂、碱金属和/或碱土金属的盐和化学计算中和量的镁化合物如碳酸镁、氯化镁或氢氧化镁的混合物相混合，然后加入足以使组合物pH处于2-5的烷基苯磺酸。
尽管按照本发明制备的有用的浓缩液体洗涤剂组合物中必须含有如水或水与水溶性溶剂的混合物作载液，但需将载液的量保持在最少，通常少于组合物重量的60%。
在此使用的载液量较好的是使组合物中含有约25-55%，最好是总洗涤剂组合物重量的30-42%的载液，而固体含量约为45-75%，最好是约58-70%(重量)。这样的固体浓度具有约20，000厘泊的粘度，较好的能低到约17，000厘泊，最好不超过12，000厘泊。在任何情况下，这样的粘度都比固体含量相同，但烷基苯磺酸先于水溶助长剂、盐或泡沫促进剂加入所得到的粘度要低。
任何含有1-5个碳原子的醇均可用在混合载液中，以按本发明方法制备洗涤剂组合物;如甲醇、正丙醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、异丁醇和戊醇均可作用。
各种液体或低溶点的水溶性多元醇也可用在本发明的载液中。这些物质包括1，2-亚乙基二醇、聚乙二醇、丙三醇、乙二醇醚等。
其它水溶性溶剂包括酮类，如丙酮;醛类，如丙醛;醚类，如乙醚及各种含有水溶性有机溶剂的天然水溶性油。较好的有机溶剂载液是丙二醇。
按本发明的方法制备的组合物中所含的酰胺泡沫促进剂最好以小球状加入，也可单独以熔融状态加入或与组合物中的其它原料如二甲苯磺酸钠溶液等混合后加入，加入的酰胺泡沫促进剂的量最好是使组合物中的酰胺量占洗涤剂总重量的5-10%，酰胺可包含乙氧基化的以增加其溶解性，酰胺中的烷基可从椰子油或棕榈仁油中产生，酰胺中的烷醇基可是单或二取代C1-C5碳链分布的，较好的酰胺泡沫促进剂是十二烷/十四烷单乙醇酰胺。
向组合物中加入水溶助长剂的目的是获得相稳定性和降低粘度。水溶助长剂，如甲苯磺酸钠或钾、二甲苯磺酸钠或钾、硫代琥珀酸三钠、异丙苯磺酸钠或钾和相关化合物是较可取的，可单独或结合使用。一个较好的实例是约占组合物总量3-10%(重量)的异丙苯磺酸钠和二甲苯磺酸钠的混合物。
在载液中首先形成含有盐、水溶助长剂、烷醇酰胺和等于或略少于化学计算量的中和用镁化合物，如碳酸镁、氧化镁或氢氧化镁的混合物。在混合物被不断搅拌下，加入烷基苯磺酸。烷基苯磺酸可是直链或支链的。烷基应含有12-18个碳原子，最好在直链构型中含有12-14个碳原子，但由于支链的C11-C14烷基苯磺酸是出色的发泡剂，所以也可使用。加入的烷基苯磺酸量应选择为在总洗涤剂组合物的重量中含有大约30-50%的烷基苯磺酸。向混合物中加入的烷基苯磺酸可由任何已知的烷基苯的磺化方法制得，典型的烷基苯磺酸的实例包括十一烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、十三烷基苯磺酸和它们的混合物。
烷基苯磺酸中酸的形式是被中和的，即，在烷基苯磺酸与在和酸混合前形成的在载液中与其它成分共存的中和镁化合物的混合中转化成镁盐，转化可由直接与镁化合物中和也可由一种碱金属盐或烷基苯磺酸的铵盐与一种水溶性镁化合物间的离子交换来完成。酸的直接中和是较可取的。
向组合物中加入的中和镁化合物，较好的是氧化镁或氢氧化镁，其摩尔量应足以中和实际存在的所有烷基苯磺酸，通常约为2-4%(重量)的量就可足够达到此目的。一种由氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁提供的反应性镁离子源在加入烷基苯磺酸以前先加入到载液中以便形成所需的烷基苯磺酸盐。通常向载液中初始的混合物中加入用于中和全部烷基苯磺酸所需的化学计算量的镁化合物。可是在第一步中，即加入烷基苯磺酸以前可加入低于化学计算量的如至少约85%(摩尔)，最好是约90-95%或更多摩尔百分数的反应性镁化合物;较可取的是在第一步中加入约98-100%(摩尔)的中和量的反应性镁化合物。若在第一步中使用超过化学计算量的反应性镁化合物，则未反应的镁将使组合物的pH增加，这将导致外观变得混浊，而这是不希望的。较可取的烷基苯磺酸盐是烷基苯磺酸镁，最好的烷基苯磺酸盐是直链的十二烷基苯磺酸镁盐。
选择一定量的碱金属和/或碱土金属的盐(C)使其占总组合物重量的1-3%(重量)。合适的盐包括象硫酸盐、氯化物、碳酸盐和硝酸盐这样的无机盐和/或象乙酸盐、柠檬酸盐、丙酸盐或类似的有机盐，硫酸钠是特别可取的。
载液中混合原料的次序在生产和冷却中影响组合物的粘度。在加入烷基苯磺酸之前向载液中加入反应性镁化合物、盐和水溶助长剂溶液可显著降低生产中的粘度，虽然这一改进降低了生产中组合物的粘度，但却不能防止在冷却时浓缩的组合物发生胶凝。在加入烷基苯磺酸以前向含有盐和水溶助长剂混合物的载液中加入烷醇酰胺可进一步降低生产中组合物的粘度，并能在冷却时防止组合物发生胶凝。因此，在加入烷基苯磺酸之前向载液中加入烷醇酰胺，反应性镁化合物、碱金属和/或碱土金属的盐和水溶助长剂可降低生产中组合物的粘度，并且得到一种在组合物温度降低后仍为流体的浓缩液体洗涤剂组合物。这些在制备浓缩液体洗涤剂组合物方法上的改进的特殊意义在于它们省去了对特殊混合设备的需求，并使生产的浓缩液体洗涤剂组合物可在常温下贮存而不发生胶凝。
在浓缩液体洗涤剂组合物的生产中有时需要配制活性成分含量很高的组合物，但组合物中固体成分含量增加时，组合物的粘度也增加，组合物的粘度大于12，000厘泊时，通常在生产中需要特殊的混合设备，且在室温下组合物不易倾倒。本发明的方法与不在加入烷基苯磺酸前加入烷醇酰胺、盐和水溶助长剂混合物相比可生产更浓的含有烷基苯磺酸镁的洗涤剂组合物。
按本发明方法生产的浓缩洗涤剂组合物可有选择地含有各种有助于美学或性能的其它组分。这些可选择的组分可在加入烷基苯磺酸以前向含有盐、水溶助长剂和烷醇酰胺的混合物的载液中加入，也可与烷基苯磺酸一起或在烷基苯磺酸加入之后加入到混合物中。这些可选择的组分可较方便地以水溶液或水一醇溶液形式加入到载液中。当存在这些可选择的组分时，它们的每一种量不能超过最终组合物重量的3%，如约0.01-3%，较好的是占最终组合物重量的0.05-2.5%。
向本法制备的基本组合物中加入的可选择的组分是众所周知的，其中包括遮光剂、颜色稳定剂、染料、水溶性颜料、香料、如EDTA这样的重金属螯合剂、抗氧化剂、象杀细菌剂、杀真菌剂这样的抗微生物剂、防腐剂、防晒剂、pH调节剂、pH缓冲剂、蛋白质等。
如果需要时也可向前面提到的用以生产轻垢液体洗涤剂的浓缩基本组合物中加入其它较方便的洗涤活性化合物。当存在其它洗涤活性化合物时，这些化合物最好是阴离子或非离子性的，但阳离子或两性化合物也可使用。较好的其它阴离子表面活性剂包括烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐、烷基硫代琥珀酸盐和石蜡磺酸盐，较好的非离子表面活性剂包括乙氧基化的和/或丙氧基化的高级脂肪醇。
实施例1按表中的顺序混合下列组分即制得浓缩液体洗涤剂组合物。
实施例1中的浓缩液体洗涤剂组合物通过将除十二烷基苯磺酸外的所有成分在水一丙二醇混合载液中混合，然后向混合物中加入十二烷基苯磺酸来制得。
组合物2，3和4，含有比组合物1更低的固体浓度和洗涤活性成分，但由于它们在加入烷醇酰胺前加入十二烷基苯磺酸，所以它们在生产中是极稠的膏状物，需特殊的高剪切力混合设备。如组合物2和4在室温下粘度接近50，000厘泊。
与此相反，组合物1在生产中具有较低的粘度，在组合物被冷却后仍保持可倾倒性，组合物的粘度低于10，000厘泊。
按本发明方法生产的含固量为65%的组合物5具有较高的粘度，但与组合物2和组合物4相比，在粘度和流动性上均有重大的改进，而组合物2、组合物4与组合物5相比，活性成分的含量分别减少8%和13%。
本实施例说明，按本发明方法制备的含有烷基苯磺酸镁的浓缩液体洗涤剂组合物的粘度比在加入烷醇酰胺以前与其它成分一起加入烷基苯磺酸制得的相似组合物的粘度有所降低，组合物1在25℃时是可倾倒的液体，而组合物2和4在25℃时为粘稠的凝胶。
实施例2按表中的顺序混合下列组分即制得浓缩液体洗涤剂组合物
将上表所列的成分，水溶助长剂(异丙苯磺酸钠和二甲苯磺酸钠)和硫酸钠混合后以与组合物1中相等的量加入的水溶助长剂和盐稍稍降低了组合物的粘度，但使组合物处于较高的充气状态且比生产中所需的要粘稠。
此实施例说明盐和水溶助长剂的加入可降低浓缩液体洗涤剂组合物的粘度，但这些成分必须在加入烷基苯磺酸之前加入，以发挥其降低粘度的全部效应。
上面的实施例仅用以说明本发明的目的，而不希望以任何方式限制本发明。
权利要求
1.一种生产浓缩液体洗涤剂组合物的方法，该洗涤剂组合物含有(A)一种含有高级烷基苯磺酸镁盐的表面活性剂化合物，其烷基含有12-18个碳原子；(B)一种选自乙氧基化或非乙氧基化烷基单或二C1-C5烷醇酰胺的泡沫促进剂；(C)碱金属盐、碱土金属盐或其混合物；(D)水溶助长剂；(E)载液。该方法包括(1)在载液(E)中形成一混合物，该混合物含有碱金属盐、碱土金属盐或它们的混合物(C)、水溶助长剂(D)，有泡沫促进作用的烷醇酰胺(B)和用以中和第二步中加入的实际存在的所有烷基苯磺酸量的化学计算量的活性镁化合物，和(2)向第一步中形成的混合物中加入烷基苯磺酸，以提供一种在生产中其粘度低于20，000厘泊浓缩液体洗涤剂组合物，该组合物冷却后是可倾例的。
2.根据权利要求1的方法，其中烷基苯磺酸选自含有10-18个碳原子的直链或支链烷基苯磺酸。
3.根据权利要求1的方法，其中泡沫促进剂选自C10-C16烷基单或二C1-C5烷醇酰胺和乙酰化的C10-C16烷基单或二C1-C5烷醇酰胺。
4.根据权利要求1的方法，其中载液选自水或水与水溶性有机溶剂的混合物。
5.根据权利要求1的方法，其中，浓缩液体洗涤剂中含固量至少为50%(重量)。
6.根据权利要求1的方法，其中浓缩液体洗涤剂组合物中包含(A)约30-50%(重量);(B)约5-10%(重量);(C)约1-3%(重量);(D)约3-10%(重量);(E)约10-50%(重量)。
7.根据权利要求6的方法，其中含固量约为60%(重量)。
8.根据权利要求5的方法，其中浓缩液体洗涤剂组合物的粘度不超过约12，000厘泊。
9.一种生产浓缩液体洗涤剂组合物的方法，该组合物含有(A)一种烷基中包含12-18个碳原子的高级烷基苯磺酸镁盐的表面活性剂成分;(B)一种选自乙氧基化或非乙氧基化烷基单或二C1-C5烷醇酰胺的泡沫促进剂;(C)碱金属盐;(D)水溶助长剂;(E)载液，和可选择的(F)一种或多种选自螯合剂、着色剂、染料、香料、杀细菌剂、杀真菌剂、防腐剂、防晒剂、pH调节剂、pH缓冲剂、遮光剂、抗氧化剂和蛋白质的添加剂;该方法包括(1)在载液中形成含有碱金属盐(C)、泡沫促进作用的烷醇酰胺(B)、水溶助长剂(D)和一种能中和酸的镁化合物的混合物，和(2)向混合物(1)中加入一种烷基苯磺酸和可选择地(3)在第一步或第二步中或在它们之前或之后加入从(F)中选出的一种或几种添加剂，以产生一种浓缩液体洗涤剂组合物，在生产中其粘度低于20，000厘泊，且在冷却时仍是可倾倒的。如果在烷基苯磺酸之后加入所说的镁化合物，则这样制得的浓缩液体洗涤剂组合物的粘度将高于20，000厘泊。
10.根据权利要求9的方法，其中镁化合物选自氧化镁、氢氧化镁和碳酸镁。
11.根据权利要求9的方法，其中浓缩液体洗涤剂组合物中所含每种添加剂的量为(A)约30-50%(重量);(B)约5-10%(重量);(C)约1-3%(重量);(D)约3-10%(重量);(E)约10-50%(重量);(F)约0-3%(重量)。
12.根据权利要求11的方法，其中洗涤剂组合物中的含固量约为60%(重量)。
13.根据权利要求9的方法，其中浓缩液体洗涤剂组合物的粘度不超过约12，000厘泊。
全文摘要
一种生产浓缩液体洗涤剂组合物的方法，该洗涤剂组合物中含有超过40％的包括用以降低在组合物的生产中和冷却后粘度的烷基苯磺酸镁和烷醇酰胺组分在内的固体成分，在加入烷基苯磺酸之前与烷醇酰胺一起向浓缩液体洗涤剂组合物中加入盐和水溶助长剂可显著降低组合物的粘度，在工艺过程中可使用较方便的低剪切力混合设备。
文档编号C11D3/32GK1062372SQ91110899
公开日1992年7月1日 申请日期1991年11月20日 优先权日1990年11月21日
发明者加里·约·杰克比斯基, 卡尔·舒尔茨, 阿·约·吾里 申请人:科尔加特·帕尔莫利弗公司