专利名称：：一种高效洗衣粉助剂及其制备方法
技术领域：
：本发明是关于洗衣粉助剂及其制备方法的。经过检索，现有技术中没有关于复合二硅酸钠的报道。作为一种助洗剂，当今首先考虑的是与生态环境的相容性，再者是它的性能与生产成本。在已有的洗衣粉配方技术中，三聚磷酸钠(STPP)是世界公认的性能良好的洗涤助洗剂。但是，由于富磷引起的过肥化问题，造成环境污染，致使低磷和无磷化成为当今洗衣粉行业热门的话题。许多工业发达国家都明文规定禁止生产和使用含磷的洗涤用品。鉴此，合成洗涤剂工业界的人士开始寻求一种有效的代用品，以减少甚至消除三聚磷酸钠(STPP)的使用。1973年日本合成洗涤剂工业界首先选择的是柠檬酸钠。柠檬酸是具有三个羧基和一个羟基的有机酸。其钠盐对于钙，镁和重金属的螯合能力是明显的。而且柠檬酸有着在食品和饮料中长期使用的历史，对于人体和生态环境的安全性也是毋庸置疑的。但是，经过实践证明它的助洗作用虽尚令人满意，但它与十二烷基苯磺酸钠的配伍性不如三聚磷酸钠(STPP)，且价格昂贵。与此同时，美国开发了氮川三醋酸钠(NTA)作为STPP的代用品。NTA有三个羧酸根，具有很好的钙镁和其他重金属离子的螯合能力。但NTA进入洗衣粉配方后，它对人体和环境生态的安全性并未为社会所熟悉。环境科技工作者和消费者就表示了疑虑，主要问题是(1)对NTA的胎儿致畸性有怀疑；(2)NTA本身是一种水溶性的氮化物，氮和磷都是肥料要素，以氮化物来代替磷酸盐很难被认为是治理水质过肥化的合理措施。美国和德国差不多在同时开发了4A沸石作为合成洗涤剂的主助剂的应用技术。4A沸石是晶体状的硅铝酸钠，其化学组成可表达为Na12[(ALO2)12(SiO2)12]27·H2O，具有很强的钙离子交换能力，理论值可达352mgCaCO3/g。并有较好的分散性能和抗再沉积性能。1976年美国P&G公司和德国Henkel公司同时开始销售含4A沸石的洗衣粉。1975年日本开始从事4A沸石代磷酸盐助剂的开发取得了成功。1980年，第二次无磷合成洗涤剂上市。4A沸石作为合成洗涤剂的主助剂，比起STPP来，还有一个主要不足，就是对镁离子的交换能力较差。它必须加入少量共助剂，主要是聚羧酸盐，如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸-顺丁烯二酸盐等，才能与STPP匹敌。(华章熙“日用化学品科学”，1995,4,23-24)德国Hoechst公司于1994年推出层状硅酸盐，这种名命为SKS-6是一种无水结晶体，类似于自然界的水硅钠石。能满足使水软化、稳定PH和良好的抗再沉积性助剂的三种基本特性(EuropeanChemicalNews1993.8.16，)。在我国，1990年由四川省轻工业研究设计院发现沉淀二氧化硅可以替代STPP。它是一种无定形物质，而且二氧化硅与泥土主成份一样，不存在对人体与环境污染，易被大家接受。由于它具高度吸附能力和良好的分散性、悬浮性，并具一定的钙、镁离子的交换能力，可作为一种洗涤助剂，制成的无磷洗衣粉可与含磷洗衣粉媲美。(王勤、陈英“日用化学工业”1996.4.11-16)。本发明的任务是提供一种新的洗衣粉助剂——复合二硅酸钠及其制备方法。本发明提供的这种洗衣粉助剂——复合二硅酸钠是一种无定形硅酸盐，主要成份为氧化钠和氧化硅，其分子结构为该分子两端留有二个氧自由键，这意味着还可联结若干个这样的硅酸钠分子，是链状具活性的硅酸钠，分子中的Na+离子也可以是H+离子。也即该复合二硅酸钠是Na2Si2O5、Na4Si2O6、Na6Si2O7、Na8Si8O10等的复合物。它具有软化水的功能，其钙交换能力大于250mgCaO/g(若以CaCo3计，则为775mgCaCO3/g)；能提供碱度和缓冲PH，具良好的分散和悬浮性，还具抗腐蚀和抑制重金属离子如Fe2+能力。本发明提供的这种洗衣粉助剂是用Na2O与SiO2克分子比为1∶2.2-3.4的硅酸钠水溶液作起始原料。加入苛性碱或碳酸钠，在促进剂AC的作用下反应生成二硅酸钠复合物。这种促进剂AC是酸性物质，可以是无机酸(例如硫酸或HCl)，也可以是有机酸(例如酒石酸、草酸或醋酸、植酸等)，还可以是酸式盐(例如硫酸氢钠、碳酸氢钠等)。本发明提供的这种洗衣粉助剂的优点是能用于无磷洗衣粉配方，经测试在Ⅲ型(浓缩型)洗衣粉中可完全取代传统含磷Ⅲ型粉中STPP，制成去污力大于1的与Ⅲ型含磷粉性能一致的无磷洗衣粉。在传统的Ⅰ、Ⅱ型含磷洗衣粉中，要适当调整配方，即能取代STPP制成去污力大于1的无磷洗衣粉。且生产成本比同档次含磷洗衣粉低10％左右。下面以实施例进一步说明本发明的特征。实施例1称取1份(Na2O∶SiO2=1∶3.1-3.4)40Be＇硅酸钠水溶液，加入2份碳酸钠，并加2份去离子水，在一个有夹套蒸汽加热的反应锅内搅拌均匀，并加热至温度85-90℃缓缓加入0.5份AC，充分搅拌30分钟，用泵输送至喷雾干燥塔，在进风温度450℃下干燥之。其成品的测试结果如下外观白色粉状；PH:11.80；钙交换(CaOmg/g):300.00；水份(％)5.00；Na2O∶SiO2∶1∶1.80。实施例2称取1份(Na2O∶SiO2=1∶2.2-2.5)45Be＇硅酸钠溶液加0.3份NaOH并加1.5份去离子水，搅拌匀均，升温至85-90℃加入0.6份AC，搅拌30分钟止，用泵送至喷雾干燥塔，在进风温度450℃下干燥之。其成品测试结果如下外观白色粉状；PH:12.00；钙交换(CaOmg/g):275.0；水份(％):5.0；Na2O∶SiO2∶1∶1.60。实施例3复合二硅酸钠配入洗衣粉试验，结果见下表。<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="589">组成(％)Ⅰ型Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型ABSTX-10AEO3碳酸钠硫酸钠CMC复合二硅酸钠莹光增白剂香精17.0--15.047.20.520.00.20.112.03.0-13.051.20.520.00.20.110.04.0硬脂酸1.013.051.20.520.00.20.15.010.02.0硬脂酸1.010.035.41.035.00.50.1去污力(与标准粉比值)1.081.121.201.40</table></tables>权利要求1.一种洗衣粉助剂，其特征在于它是以氧化钠和二氧化硅为主要成份的复合物，分子结构为该分子两端的氧自由键，可以联结若干个这样的硅酸钠分子。2.一种如权利要求1所述的洗衣粉助剂，其特征在于由氧化钠与二氧化硅克分子比为1∶2.2-3.4的硅酸钠水溶液作起始原料，加入苛性碱或碳酸钠，在促进剂AC的作用下反应生成。全文摘要本发明是关于洗衣粉助剂及其制备方法的,该助剂——复合二硅酸钠的主要成分为氧化钠和氧化硅,由硅酸钠水溶液中加入苛性碱或碳酸钠、在促进剂AC的作用下反应生成,与泥土组分相似,不会对生态环境造成污染与破坏,可取代三聚磷酸钠制备无磷洗衣粉。文档编号C11D3/08GK1213696SQ9710770公开日1999年4月14日申请日期1997年10月7日优先权日1997年10月7日发明者王勤,吴嘉隆,王莹,杨敏申请人:四川明天化工有限责任公司