包含结构化颗粒的清洁组合物的制作方法_3

文档序号:8323552阅读:来源:国知局
敲击堆密度。非限制性地例如,不具有碱金属盐的商业二氧化硅通常具有约 l〇〇g/L至约150g/L的堆密度。存在具有约300g/L敲击堆密度的特定二氧化硅/碱金属颗 粒(参见PCT公开W02010/117925),然而,虽然就可加工性原因而言,堆密度是重要参数,但 是还必须控制结构剂的其它特性(例如孔隙率、粒度分布等),以使总体性能最大化。
[0063] 在一个实施例中,具有至少10重量%,优选至少15重量%助剂盐的结构剂具有约 200g/L 至约 400g/L,或约 200g/L 至约 300g/L,或约 230g/L 至约 350g/L,优选约 200g/L 至 约280g/L,并且更优选约220g/L至约280g/L的敲击堆密度。
[0064] 值得注意的是,堆密度的增加与成分可加工性紧密关联,优选与工业生产方法 (非限制性地如洗涤剂制粒方法)中粉末材料的处理难易性紧密关联。
[0065] 在结构剂在洗涤水条件下相对不溶的程度下,所述结构剂必须还能够由结构化附 聚态充分快速分散成细分态,并且通过细孔筛网。根据本文所述的结构剂残留物测试,本发 明优选的结构剂具有小于约〇. 5,优选小于约0. 3,更优选小于约0. 1,并且甚至更优选小于 约0. 05的结构剂残留物因子(RF)。不受理论的束缚,期望存在至少约10重量%,优选至少 约15重量%浓度的助剂盐,提供进一步附聚细小二氧化硅或硅酸盐颗粒的途径,提高它们 的堆密度,并且改善结构剂粉末的处理性;而且同时,盐结合的附聚物的溶解度提供洗涤条 件下优异的附聚物分散,有效地降低织物残留物的风险。结构剂残留物因子与产品在织物 上留下残留物的倾向密切相关,例如当结构剂为结构化颗粒组分,并且所述结构化颗粒用 于清洁组合物,优选颗粒状洗涤剂产品中时。
[0066] 结构化颗粒
[0067] 在一个实施例中,所述结构化颗粒包含清洁活性物质、结构剂、和任选的稳定剂。 在一个方面,所述结构化颗粒可被配制于颗粒或粉末清洁产品中。在另一方面,所述结构化 颗粒可被配制成悬浮于液体基质中的颗粒。在另一方面,所述结构化颗粒可被配制到单位 剂量洗涤剂中,存在于颗粒或粉末基质中,作为悬浮于液体基质中的颗粒,或作为包封于可 溶性膜中的颗粒。
[0068] 产品优点包括以颗粒形式配制清洁活性物质,具有化学和物理稳定性,适用于全 配方洗涤剂产品。尤其优选的是冷水去垢有效以及采用常规洗涤剂颗粒形成方法如附聚或 喷雾干燥可能难以处理和/或物理和/或化学稳定的活性物质。优选的活性物质包括但不 限于吸湿性活性物质(例如螯合剂、水溶性聚合物)、其原材料前体为液体溶液、糊剂或悬 浮液形式的活性物质(例如表面活性剂糊剂、表面活性剂溶液、聚合物溶液、螯合剂溶液)、 以及其干燥形式具有软膏或胶粘糊剂稠度的活性物质(例如乙氧基化表面活性剂)。
[0069] 所述清洁活性物质优选选自去污表面活性剂、螯合剂、去污聚合物、水溶性聚合 物、以及它们的任何组合。
[0070] 使用适宜结构剂的工艺优点包括洗涤剂颗粒处理简单,尤其是包含上文所述的优 选清洁活性物质的那些,其中常规颗粒处理方法在制剂致密条件下困难或实际上无法实 现。简单的方法可包括但不限于附聚、喷雾干燥、胶凝、挤出、萃取、和造粒。
[0071] 所述结构颗粒包含至少10重量%,15重量%,25重量%,30重量%,或优选至少 35重量%,更优选至少40重量%,或至少45重量%,或至少50重量%,或至少55重量%, 或甚至至少60重量%,或甚至65重量%的清洁活性物质。优选地,所述结构化颗粒包含至 95重量%,或至90重量%,或至80重量%,或甚至至70重量%的清洁活性物质。达到结构 化颗粒中活性物质的浓度,与活性物质在其原材料(例如为溶液或糊剂)中的浓度、所用结 构剂的量、以及结构剂相对于活性物质原材料的饱和容量成比例。
[0072] 所述颗粒包含约1重量%至约40重量%,优选约5重量%至约25重量%,或约10 重量%至约20重量%的结构剂。
[0073] 除了活性物质浓度以外,本发明还提供浓缩活性物质在结构化颗粒中的化学稳定 性。就中和的离子表面活性剂、螯合剂、和/或聚合物而言,可使用稳定剂来稳定活性物质 组合物。适宜的稳定剂提供化学缓冲,阻止活性物质显著还原和/或水解。稳定剂的需 要尤其与阴离子表面活性剂相关,尤其是烷基烷氧基硫酸盐类型,优选烷基乙氧基硫酸钠 (AES)。在阴离子表面活性剂的一个方面,所述稳定剂为碱性金属碳酸盐,优选碳酸钠,优 选D50粒度〈约50 y mm,优选〈约30 y m,并且更优选〈约20 y m的细分碳酸钠,其中所述 稳定剂与结构化颗粒中的活性物质紧密混合。在另一方面,所述稳定剂为碱性金属氢氧化 物,优选氢氧化钠,其中所述稳定剂与结构化颗粒中的活性物质紧密混合,例如通过预混苛 性溶液与表面活性剂原材料,或例如通过在附聚方法或成层方法中混合苛性溶液与活性物 质和结构剂。在另一方面,所述稳定剂可固有为结构剂材料的一部分,例如为碱性硅酸盐。
[0074] 所需稳定剂的量取决于稳定剂类型和活性物质类型;通常期望使稳定剂的量最小 化,仅使用和化学稳定性所需差不多的量。不受理论的限制,预计过度使用化学稳定剂,可 对活性物质在洗涤条件下的溶解速率具有不利的影响。在附聚物结构中用细分碳酸钠稳定 的AES钠表面活性剂方面,稳定剂与表面活性剂的优选摩尔比为约1至5,优选约2至4。在 用氢氧化钠溶液稳定的AES钠表面活性剂方面,在液体-液体预混物中,稳定剂与表面活性 剂的优选摩尔比为约〇. 05至约0. 5,优选约0. 1至0. 3。
[0075] 所述优选的结构化颗粒具有强度与孔隙率的平衡。令人惊奇的是,具有高浓度活 性物质的良好结构化颗粒的强度可超过没有结构剂的较低活性颗粒的强度,甚至活性物质 松软或胶粘,甚至结构化附聚物中孔隙率微高,以及甚至在更潮湿环境条件下。与常规附聚 物相比更高的结构化颗粒干强度提供改善的物理稳定性,以供处理和储存颗粒状洗涤剂产 品。
[0076] 在一个实施例中,采用如本文所述的物理稳定性测试方法测得,所述结构化颗粒 具有大于约0. 6,或甚至大于约0. 8的物理稳定性。优选地,当所述结构化颗粒初始与30% 相对湿度和约22°C温度的环境条件进行平衡,然后在开口容器中,在(i)74%环境相对湿 度,和(ii)约32°C温度的条件下暴露24小时时,如采用本文所述的流动性测试测得,所 述结构化颗粒保持至少4,优选至少5,或至少6,或至少7,或至少8,或至少9,或甚至至少 10的流动性。另外,所述颗粒可以是吸湿的,其中它在暴露期间具有大于约3重量%、6重 量%、或甚至10重量%的重量增益,并且它保持至少4的流动性。
[0077] 在一个方面,结构化颗粒具有约500g/L至800g/L,优选约600g/L至700g/L的堆 密度。如采用本文所述的孔隙率测试测得,结构化颗粒的孔隙率范围为约5%至约30%,优 选约10 %至约25%。
[0078] 当浸入洗涤水中时,与常规附聚物相比更高的结构化颗粒孔隙率提供更快速地颗 粒崩解和清洁活性物质溶解。与活性物质的紧密混合物中存在结构剂,还提供甚至更快地 颗粒崩解和快速的活性物质溶解。不受理论的约束,猜测结构剂可用作将洗涤水快速吸收 于结构化颗粒内部的途径,促进颗粒更快软化和崩解,以及活性物质更快溶解。
[0079] 结构化颗粒的粒度分布优选良好表征为近似的对数正态分布,具有约250 ym至 600 y _,优选约300 y m至500 y m的D50中值,和约1. 0至约2. 3,优选约1. 1至2. 0,最优 选约1. 2至1. 7的分布跨度。
[0080] 与活性物质芯(包含吸湿性或换句话讲胶粘活性物质的芯(例如参见PCT公开 W02010/122051))周围具有保护层的成层颗粒相比,本发明允许在外层中配制吸湿性和/ 或胶粘的活性物质。当活性物质(非限制性地如AES)适于在冷水和/或高硬度洗涤水条 件下清洁时,这是尤其有利的。层中存在活性物质,促进耐冷水和/或硬度的化合物初始溶 解。不受理论的束缚,猜测在溶解顺序中较早具有耐冷水和硬度的化合物,可保护更多的常 规清洁活性物质(非限制性地如LAS表面活性剂),获得优异的总体清洁性能。
[0081] 制各结构化颗粒的方法
[0082] 制备优选附聚形式的结构化颗粒的方法包括下列步骤:(a)将粉末原料成分加入 到混合器-制粒机中,其中所述粉末原料成分包含:根据本发明所述的适宜结构剂、任选的 稳定剂粉末、和自制粒过程再循环的细小颗粒。步骤(b)将活性物质原料成分以液体溶液、 悬浮液或糊剂基料形式加入到混合器-制粒机中,以及步骤(c)运行混合器-制粒机以提 供适宜的混合流场,以供细粉原料成分与基料附聚。任选步骤(d)将附聚物干燥去除水分, 所述水分含量可能超过10重量%,优选超过5重量%,并且甚至更优选超过2重量%。另 外,任选步骤(e)移除任何尺寸过大的附聚物,并且经由研磨机循环利用,以及任选的步骤 (f)移除任何细小颗粒并且将所述细小颗粒循环至混合器-制粒机,如步骤(a)中所述。优 选的方法描述于实例3中。
[0083] 颗粒状洗涤剂产品制剂
[0084] 所述颗粒状洗涤剂产品除了其它洗涤剂助剂以外,可包含一种或多种结构化颗 粒。在优选的方面,所述颗粒状洗涤剂产品为结构化颗粒与其它助剂的混合物形式。可根 据包含清洁活性物质的结构化颗粒的质量份数以及清洁活性物质在结构化颗粒中的浓度, 调节清洁活性物质在颗粒状洗涤剂产品中的组成。
[0085] 本发明提供配制具有高浓度活性物质的洗涤剂附聚物,却没有通常与无定形二氧 化硅材料相关联的残留物的方法。织物残留物测试通常通过定性目视评定黑色织物上的洗 涤残留物来进行;本发明的结构剂残留物因子与清洁产品遗留织物残留物的倾向相关联。 本发明提供两种减少残留物的有益效果,它们在产品配制中必须一起考虑:1)包含助剂盐 的本发明结构剂材料在洗涤条件下提供改善的二氧化硅分散;以及2)包含所述结构剂材 料的结构化颗粒可具有浓缩含量的活性物质,从而使成品制剂中所需的颗粒量最小化。
[0086] 包含清洁活件物质的结构化颗粒制齐1丨
[0087] 结构化颗粒的最佳配方取决于若干标准,包括但不限于:1)剂量中期望的活性物 质浓度(例如就总体清洁有益效果而言);2)用于一致投配的产品掺加物份数;3)可用原 材料中清洁活性物质的浓度;和4)对结构剂的配制限制。就颗粒状洗涤剂产品而言,合理 准则是具有关键性清洁活性物质的结构化颗粒以至少2重量%的含量存在于掺加物中。根 据清洁活性物质,可获得具有约30至100重量%活性物质浓度的包含活性物质的原料;如 果我们可对可用于成
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