用于生产洗涤剂颗粒的方法,洗涤剂颗粒及包含所述颗粒的洗涤剂组合物的制作方法_2

文档序号:9672237阅读:来源:国知局
硫酸半酯产生烷基和/或烯基硫酸盐。其中这样的非皂阴离子表面活 性剂是伯醇硫酸盐(PAS),特别是具有C10-22,优选C12-14链长的PAS。椰油PAS特别合乎需 要。
[0021] 其它合适的表面活性剂酸包括α-烯烃磺酸、内烯烃磺酸、脂肪酸酯磺酸和伯磺酸 (primary sulphonic acid)。正如对技术人员而言是显然的,也可以使用表面活性剂酸的 组合。
[0022] 除已经讨论的脂肪酸和中和的阴离子表面活性剂之外,在其它组分中,可以作为 液体与表面活性剂前体一起添加的最重要的另外的组分是非离子表面活性剂。通常将所述 非离子表面活性剂添加至表面活性剂酸以降低粘度以使其能够在较低温度下添加。
[0023] 可以使用的合适的非离子表面活性剂包括伯和仲醇乙氧基化物,特别是被每摩尔 醇平均1至50,优选1至20摩尔环氧乙烷乙氧基化的C8-C20脂族醇,并更特别是被每摩尔醇 平均1至10摩尔环氧乙烷乙氧基化的伯和仲脂族醇。非乙氧基化的非离子表面活性剂包括 烷基-多苷、甘油单醚和多羟基酰胺(葡糖酰胺)。如已经讨论的,中和的阴离子表面活性剂 可以与表面活性剂酸混合。这可以具有增加总过程的产量的优点。
[0024] 可以与阴离子表面活性剂前体一起添加或作为一个或多个单独的液体物流添加 的其它液体添加剂包括无机酸,例如硫酸,和水溶助长剂,例如对甲苯磺酸。
[0025] 与阴离子表面活性剂前体反应的碱源可以是任何合适的碱源,其为液体或固体形 式。实例是碱金属氢氧化物水溶液,优选氢氧化钠溶液,或碳酸钠。特别优选的是约50 wt% 浓度的氢氧化钠水溶液。水的量应该保持最小,因为在随后的喷雾干燥步骤中将必需干燥 掉水。另一方面,它不应该低到使得中和的表面活性剂浆糊太粘稠以致不能处理。
[0026]碳酸钠可以是任何类型。已经发现合成轻质苏打灰(light soda ash)是特别优选 的;天然重质苏打灰(heavy soda ash)处于中间,而合成颗粒苏打灰是最不优选的原材料。 [0027]优选在具有将物料加热至约35_40°C的温度的直接蒸汽盘管的搅拌混合器中制备 表面活性剂浆糊。阴离子表面活性剂前体与碱源之间的中和反应产生浓缩的表面活性剂浆 糊,其优选具有60至80 wt%的固体含量。中和热致使温度从约35-40°C上升至约75-80°C,保 持在该温度。有益的是允许几分钟的额外时间以确保完全中和。
[0028] 在方法的第二步中,将硫酸钠(Na2S〇4)和碳酸钠(Na2C03)添加至表面活性剂浆糊 以形成浆料。据信添加顺序不是关键的。
[0029]浆料还包含聚羧酸化物聚合物。例如,可以将碱性硅酸盐和聚羧酸化物共聚物栗 入混合器,其中增加的搅拌速度改进总物料的流动性。有利地使用具有1.5至3.3,优选1.8 至2.6的Si02/M20比率的碱金属硅酸盐,其中Μ是钠离子。
[0030] 在聚羧酸化物聚合物中,由于聚天冬氨酸盐和聚天冬氨酸的可生物降解性,有利 地使用它们。聚合的聚羧酸化物以基于碳酸钠的总量的0.1至20 wt%,优选0.2至5 wt%,最 优选1至5 wt%的量使用。然而,由于其它原因,例如增效、构造、抗再沉积,更高含量的聚合 物,例如基于碳酸钠的多至30 wt%可以存在于本发明的洗涤剂颗粒或包含本发明的洗涤剂 颗粒的全组合物(full composition)中。
[0031] 聚羧酸化物聚合物优选具有至少1000,有利地1000至300000,特别是1000至 250000的分子量。特别优选具有10000至70000分子量的聚羧酸化物。本文引用的全部分子 量是由生产商提供的分子量。
[0032]优选的聚羧酸化物是丙烯酸或马来酸的均聚物和共聚物。特别令人关注的是聚丙 烯酸盐和丙烯酸/马来酸共聚物。可以单独或组合使用的合适的聚合物包括以下: 聚丙稀酸的盐,例如聚丙稀酸钠,例如购自Allied Colloids的Versicol (商标)E5、 E7和E9,平均分子量为4000、27000和70000;购自National Adhesives and Resins Ltd的 Narlex (商标)LD 30和34,平均分子量分别为5000和25000;和购自BASF的Sokalan (商 标)PA系列,平均分子量为250000;乙烯/马来酸共聚物,例如购自Monsanto的EMA (商标) 系列;甲基乙烯基醚/马来酸共聚物,例如购自GAF Corporation的Gantrez (商标)AN119; 丙烯酸/马来酸共聚物,例如购自BASF的Sokalan (商标)CP5。
[0033] 第二组聚羧酸化物聚合物包括聚天冬氨酸和聚天冬氨酸盐。聚天冬氨酸盐是由L- 天冬氨酸(一种天然氨基酸)合成的生物聚合物。部分由于羧酸根基团,聚天冬氨酸盐具有 与聚丙烯酸盐相似的特性。聚天冬氨酸盐的一个优选类型是热聚天冬氨酸盐或TPA。其具有 可生物降解为环境友好产物,例如二氧化碳和水的益处,这避免了污水处理和其填埋处理 期间除去TPA的需要。可以通过首先加热天冬氨酸至高于180°C的温度以产生聚琥珀酰亚胺 来制备TPA。然后使聚琥珀酰亚胺开环以形成聚天冬氨酸盐。由于环可以以两种可能的方式 打开,观察到两种聚合物键,α-键和β_键。
[0034] 如果需要,在本发明的方法和洗涤剂颗粒组合物中可以使用任何两种或更多种聚 合物的混合物。
[0035] 在本发明的方法的接下来的第三步中,将得到的浆料喷雾干燥以形成颗粒,其中 恥25〇4与恥20)3的摩尔比为:1:3.3<摩尔比<1 :1.3,并且其中形成复盐恥23〇4.恥20)3。据信 复盐Na2S〇4.Na2C03以有利方式有助于颗粒的高比表面积("33^),其进而使它们能够携带 液体组分,例如脂肪酸/非离子物质共混物。
[0036] 喷雾干燥方法的典型的塔入口和出口温度分别是250_400°C和80_120°C。
[0037]洗涤剂颗粒 本发明的第二方面是经喷雾干燥的洗涤剂颗粒,其包含至少40 wt%的阴离子表面活性 剂并适合用作颗粒洗涤剂组合物或其组分。颗粒具有相对高的比表面积,这使它们适合作 为用于吸收液体组分,例如非离子表面活性剂或非离子表面活性剂/脂肪酸共混物的载体。 [0038]根据本发明的颗粒包含: (i )非皂洗涤剂的碱金属盐、皂及其混合物,和 (ii)复盐 Na2S〇4.Na2C03 并且其可通过根据本发明的方法得到。优选地,非皂洗涤剂的碱金属盐是直链烷基苯 磺酸盐(LAS)。
[0039]本发明的经喷雾干燥的洗涤剂颗粒是具有350至800 g/升的堆积密度的粒状固 体。粒度分布通常使得至少50 wt%,优选至少70 wt%和更优选至少85 wt%的颗粒小于1700 微米,并且细粉(fines)的含量低。通常没有发现必需进一步处理以除去过大颗粒或细粉。
[0040] 通过氮吸附测量的经喷雾干燥的洗涤剂颗粒的比表面积来进一步对其表征。根据 基于描述在J .Am. Chem. Soc · 60,309 (1938)中的Brunauer,Emmett和Teller (BET)方法的 ASTM D 3663-78标准通过氮吸收测量颗粒的比表面积("SSA")。我们使用Gemini Model 2360表面积分析仪(可获自Micromeritics Instrument Corp. of Norcross, Ga·)。经喷 雾干燥的洗涤剂颗粒具有5 m2/g或更大,优选8 m2/g或更大,甚至更优选10 m2/g或更大的 比表面积(SSA)。
[0041] 得到的颗粒通常具有优异的流动特性、低压缩性和小的结块趋势。作为喷雾干燥 方法的直接结果的粒状洗涤剂颗粒具有至少40 wt%的阴离子表面活性剂含量。不需要造粒 助剂,例如沸石,尽管可能使用它们。可以实现在颗粒中格外
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