包括选择的循环物流的高密度洗涤剂组合物的制备方法

专利名称：包括选择的循环物流的高密度洗涤剂组合物的制备方法
技术领域：
本发明一般涉及制备高密度洗衣洗涤剂组合物的方法。本发明更具体地涉及连续制备高密度洗衣洗涤剂组合物的方法，其包括将表面活性剂浆料和干起始表面活性剂物料输入两个串联放置的混合器/增密器，随后输入干燥、冷却和筛分设备。该方法最佳地包括选择的循环物流结构，以得到具有改善的流动和颗粒尺寸性质的高密度洗涤剂组合物。这种改善的性质提高了消费者对通过本发明方法制备的洗涤剂组合物的接受。
背景技术：
在洗涤剂工业中，近年来对是“致密”的，因而具有低的剂量体积的洗衣洗涤剂越来越感兴趣。为容易地制备所谓的低剂量洗涤剂，已作过许多尝试以制备高堆密度洗涤剂，例如密度为600g/l或更高的洗涤剂。低剂量洗涤剂通常是十分需要的，因为节省资源，并可以小的包装出售，这对于消费者是较方便的。
通常存在两种主要类型的可以制备洗涤剂颗粒或粉末的方法。第一种类型的方法包括在喷雾干燥塔中喷雾干燥含水洗涤剂浆料以制备十分疏松的洗涤剂颗粒。在第二种类型的方法中，将不同洗涤剂组分干混，随后用粘合剂，例如非离子或阴离子表面活性剂附聚。在这两种方法中，给予所得到的洗涤剂物料的密度的最重要的因素是各种起始物料的密度、孔隙率、颗粒尺寸和表面积和它们各自的化学组成。然而，这些参数只能在有限的范围内变化。因此，堆积密度的显著增加仅可以通过使洗涤剂物料增密的附加加工步骤获得。
在现有技术中人们已作了许多尝试，以提供增加洗涤剂颗粒或粉末的密度的方法。尤其注意的是通过“后塔”处理增密喷雾干燥的颗粒。例如，一种尝试包括一种间歇方法，其中，含有三聚磷酸钠和硫酸钠的喷雾干燥或粒化的洗涤剂粉末在Marumerizer中增密和团成球状。该装置包括在基本上垂直的、用壁平滑地围住的圆柱体内和底部安装的基本上水平的、粗糙的、可旋转的台。然而，该方法基本上是一个间歇方法，因而不太适合于洗涤剂粉末的大规模生产。最近，已提供了其它尝试以得到增加“后塔”或喷雾干燥的洗涤剂颗粒密度的连续方法。这种方法通常需要研磨或粉碎颗粒的第一设备和通常附聚增加粉碎的颗粒密度的第二设备。这些方法仅仅通过处理或增密“后塔”或喷雾干燥颗粒获得所需的密度增加。
然而，所有上述方法主要针对增密或处理喷雾干燥的颗粒。在洗涤剂颗粒的生产过程中，进行喷雾干燥方法的物料的相对量和类型是有限的。例如，一直难以在所得到的洗涤剂组合物中得到高含量的表面活性剂，而这是有助于生产低剂量洗涤剂的一项特征。因此，人们需要一种可以制备洗涤剂组合物的方法，它不受常规的喷雾干燥工艺的限制。
最后，现有技术中存在许多描述附聚洗涤剂组合物的方法。例如，人们尝试通过在混合器中混合沸石和/或层状硅酸盐附聚洗涤剂助剂以形成自由流动的附聚物。尽管这种尝试提出，它们的方法可用于生产洗涤剂附聚物，但它们没有提供一个机制，根据这个机制，浆料、液体和干物料的起始洗涤剂物料可有效地附聚成具有至少650g/l的高密度的松脆、自由流动的洗涤剂附聚物。此外，这种附聚方法生产了含有宽范围颗粒尺寸的洗涤剂附聚物，例如，通常制备了“过大颗粒”和“过细颗粒”。“过大颗粒”或大于所需的附聚物颗粒具有降低洗涤剂组合物在洗衣溶液中的总溶解性的趋势，这导致了差的洗涤能力，存在不溶解的“块”终究导致消费者的不满意。“过细颗粒”或小于所需的附聚物颗粒在洗衣溶液中具有“胶凝”的趋势，给予洗涤剂产物一种不合乎需要的“尘污”的感觉。此外，循环这类“过大颗粒”和“过细颗粒”的尝试导致附加的不需要的过大和过小附聚物的指数增长，因为“过大颗粒”通常提供了团聚成更大颗粒的附聚物的成核位置或晶种，而循环“过细颗粒”抑制了附聚，导致在过程中生成更多“过细颗粒”。
因此，在现有技术中仍需要制备具有改善的流动和颗粒尺寸性质的高密度洗涤剂组合物的方法。此外，还需要更有效和经济地大规模生产低剂量或致密洗涤剂的方法。
背景技术：
如下专利参考文献涉及增密喷雾干燥的颗粒Appel等人的US5133924(Lever)；Bortolotti等人的US5160657(Lever)；Johnson等人的GB1517713(Unilever)；和Curtis的EP451894。如下专利参考文献涉及通过附聚制备洗涤剂Beerse等的US5108646(P & G)；Hollingsworth等人的EP351937(Unilever)；和Swatling等人的US5205928。
发明概述本发明通过提供连续制备高密度洗涤剂组合物的方法满足了现有技术中的上述要求，所述洗涤剂组合物含有直接由起始洗涤剂组分得到的附聚物。该方法通常获得所需的高密度洗涤剂组合物，而没有不需要的工艺参数，例如无需使用喷雾干燥技术和无需相对高的操作温度，所有这些都增加了生产成本。本发明中描述的方法也提供了含有具有改善的流动和颗粒尺寸(即更均匀)性质的附聚物的洗涤剂组合物，这最终导致了更易被消费者所接受的低剂量或致密洗涤剂产品。本文中使用的术语“附聚物”指的是通过附聚起始洗涤剂组分(液体和/或颗粒)形成的颗粒，所述起始洗涤剂组分通常具有小于所形成的附聚物的平均颗粒尺寸。除非另有说明，本文中使用的所有百分数和比率以重量百分数(干基)表示。本文编入的所有文件为参考文献。本文中提到的所有粘度是在70℃(

5℃)和约10-100/秒的剪切速率下测定。
根据本发明的一个方面，其提供了连续制备高密度洗涤剂组合物的方法。该方法包括如下步骤(a)将洗涤剂表面活性剂浆料和干起始洗涤剂物料连续输入高速混合器/增密器以形成附聚物；(b)在中速混合器/增密器混合附聚物以增密、集结和附聚附聚物，使得最终的附聚物具有约300微米至900微米的平均颗粒尺寸；(c)将附聚物输入调节装置，以改善附聚物的流动性质和将附聚物分离成第一附聚物混合物和第二附聚物混合物，其中第一附聚物混合物基本上具有小于约150微米的颗粒尺寸，第二附聚物混合物基本上具有至少约150微粒的颗粒尺寸；(d)循环第一附聚物混合物至高速混合器/增密器以进一步附聚；(e)在第二附聚物混合物中混合辅助的洗涤剂组分以形成高密度的洗涤剂组合物。
根据本发明的另一个方面，其提供了另一种连续制备高密度洗涤剂组合物的方法。该方法包括如下步骤(a)将洗涤剂表面活性剂浆料和干起始洗涤剂物料连续输入高速混合器/增密器以形成附聚物；(b)在中速混合器/增密器混合附聚物以进一步增密和附聚附聚物，使得最终的附聚物具有约300微米至900微米的平均颗粒尺寸；(c)筛分附聚物混合物以得到基本上具有至少约6毫米的颗粒尺寸的第一附聚物混合物和基本上具有小于约6毫米的颗粒尺寸的第二附聚物混合物；(d)将第一附聚物混合物输入研磨装备，第二附聚物混合物输入调节装置以改善第二附聚物混合物的流动性质，和将第二附聚物混合物分离成第三附聚物混合物和第四附聚物混合物，其中第三附聚物混合物基本上具有小于约150微米的颗粒尺寸，第四附聚物混合物基本上具有至少约150微粒的颗粒尺寸；(e)循环第三附聚物混合物至高速混合器/增密器以进一步附聚；(f)将第四附聚物混合物分离成第五附聚物混合物和第六附聚物混合物，其中第五附聚物混合物基本上具有至少约900微米的颗粒尺寸，第六附聚物混合物基本上具有从约50微米至约1400微米的平均颗粒尺寸；(g)将第五附聚物混合物输入研磨装置，与第一附聚物混合物一起研磨形成研磨的附聚物混合物，并将其循环至调节装置；和(h)在第六附聚物混合物中混合辅助的洗涤剂组分，以形成高密度的洗涤剂组合物。本发明的另一方面涉及根据本发明的任何一种方法的实施方案制备的高密度洗涤剂组合物。
因此，本发明的目的是提供制备含有附聚物的高密度洗涤剂组合物的方法，所述附聚物具有改善的流动和颗粒尺寸性质。本发明的另一目的是提供更有效和更经济大规模生产低剂量或致密洗涤剂的方法。通过阅读如下详细叙述的优选的实施方案和所附的权利要求，对于本领域技术人员来说，本发明的这些和其它目的、特征和所获得的优点将会变得明显。
附图的简要说明附

图1是根据本发明的实施方案的方法的流程图，其中来自调节装置的筛下的不够尺寸洗涤剂附聚物循环回高速混合器/增密器；和附图2是根据类似于附图1的本发明的另一个实施方案的方法的流程图，其中包括了用于进一步改善所得到的洗涤剂产物的性质的附加的循环操作。
优选实施方案的详细描述参考附图1和2，用于说明本发明方法的若干实施方案。附图1说明方法10，而附图2说明10’，它是方法10的改进。
方法附图1中所示的方法10首先将洗涤剂表面活性剂浆料12和干起始洗涤剂物料14连续输入高速混合器/增密器16中得到附聚物18。可选择用作表面活性剂浆料12和干起始洗涤剂物料14的各种组分在下文中更详细地描述。然而，表面活性剂浆料与干起始洗涤剂物料的比率优选为约1∶10至约10∶1，更优选约1∶4至约4∶1。随后附聚物18被输送或输入中速混合器/增密器20以进一步增密和集结和附聚附聚物18，使其具有约300微米至约900微米的优选平均颗粒尺寸。
人们应理解，干起始洗涤剂物料14和表面活性剂浆料12在高速混合器/增密器16开始集结，于是得到附聚物18。附聚物18随后在中速混合器/增密器20中进一步集结，得到进一步增密或集结的附聚物22，其易于进一步处理以增加它的流动性质。
在方法10中用于高速混合器/增密器16的典型装置包括，但不限制于，Ldige Recycler CB-30，而中速混合器/增密器可以是LdigeRecycler KM-600“Ploughshare”。其它可使用的装置包括常规的双螺杆混合器，商业上作为Eirich，Schugi，O’Brien Drais混合器出售的混合器，和这些和其它混合器的组合。在混合器/增密器中附聚物/组分的停留时间将根据特定的混合器/增密器和操作参数变化。然而，高速混合器/增密器16中的优选停留时间为约2秒至约45秒，优选约5秒至约30秒，而在中速混合器/增密器中的停留时间为约0.5分钟至约15分钟，优选约1-10分钟。
中速混合器/增密器优选给附聚物18所需量的能量以进一步聚集或附聚。更具体地说，中速混合器/增密器20以约3×108erg/kg.s至约3×109erg/kg.s的速率提供约5×1010erg/kg至2×1012erg/kg的能量以形成附聚物22。能量输入和输入速率可根据有和没有附聚物的中速混合器/增密器20的功率读数、附聚物的停留时间和在中速混合器/增密器20中附聚物的质量，通过计算确定。本领域的技术人员清楚了解这种计算过程。
在混合器/增密器20之前、之中或之后可选择性地加入涂层剂以控制或抑制附聚程度。该选择的步骤提供了一种手段，由此可达到所需要的附聚物颗粒尺寸。涂层剂优选地选自硅铝酸盐、碳酸盐、硅酸盐和它们的混合物。另一个选择性的步骤包括在高速混合器/增密器16中喷淋粘合材料，以有助于集结附聚。粘合剂优选选自水、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、柠檬酸和它们的混合物。
在方法10中的另一个步骤包括再将增密的附聚物22输入调节装置24，其优选包括一个或多个干燥装置和冷却装置(未单独示出)。包括任何形式(流化床干燥器、流化床冷却器、气升式等等)的调节装置以改善附聚物22的流动性和将其分离成第一附聚物混合物26和第二附聚物混合物28。附聚物混合物26优选基本上具有小于约150微米的颗粒尺寸，附聚物混合物28基本上具有至少约150微米的颗粒尺寸。当然，本领域的技术人员将理解，这种分离过程并不总是理想的，在附聚物混合物26或28中会存在少部分在上述颗粒尺寸范围之外的附聚物颗粒。然而，步骤10的最终目的是从更加需要的尺寸的附聚物28中分离出主要部分的“过细”或筛下不够尺寸的附聚物26，附聚物28随后输入一个或多个最后加工步骤30。
附聚物混合物26循环回高速混合器/增密器16中，以进一步附聚，使得附聚物混合物26最终集结成所需的附聚物颗粒尺寸。最后加工步骤30优选包括将辅助洗涤剂组分与附聚物混合物28混合以形成完成配制的高密度洗涤剂组合物32，它是商品化的。在优选的实施方案中，洗涤剂组合物32具有至少650g/l的密度。最后加工步骤30选择性地包括将常规喷雾干燥的洗涤剂颗粒与辅助洗涤剂组分一起与附聚物混合物28混合以形成洗涤剂组合物32。在这种情况下，洗涤剂组合物32优选含有按重量计约10％至约40％的附聚物混合物28，和平衡量的喷雾干燥的洗涤剂颗粒和辅助组分。
现在参考附图2，它说明制备本发明高密度洗涤剂组合物的方法10’。类似于方法10，方法10’包括将洗涤剂表面活性剂浆料34和干起始洗涤剂物料36连续输入高速混合器/增密器38以得到附聚物40和在中速混合器/增密器42中混合附聚物40，将附聚物40进一步增密和集结和附聚成附聚物44的步骤。附聚物44优选约300至约900微米的平均颗粒尺寸。随后，附聚物44在筛分装置中筛分以形成基本上具有至少约6毫米的颗粒尺寸的第一附聚物混合物48和基本上具有小于约6毫米的颗粒尺寸的第二附聚物混合物50。附聚物混合物48含有相对湿的过大附聚物，通常占在筛分前的附聚物44的约2-5％。
附聚物混合物48输入研磨装置52，而附聚物混合物50输入调节装置54以改善附聚物混合物50的流动性，和将附聚物混合物50分离成第三附聚物混合物56和第四附聚物混合物58。附聚物混合物56优选基本上具有小于约150微米的颗粒尺寸，附聚物混合物58基本上具有至少约150微米的颗粒尺寸。方法10’包括将附聚物混合物56循环回高速混合器/增密器38，以进一步进行如附图1中的方法10中所述附聚。随后，附聚物混合物58经任何已知的方法/装置，例如常规筛分装置66或类似装置分离成第五附聚物混合物60和第六附聚物混合物62。附聚物混合物60优选基本上具有至少900微米(优选大于1180微米)的颗粒尺寸，附聚物混合物62具有约50微米到约1400微米(优选约50微米至约1180微米)的平均颗粒尺寸。
含有附加的过大附聚物颗粒的附聚物混合物60输入研磨装置52，与同样含有过大附聚物颗粒的附聚物混合物48一起研磨以形成研磨的附聚物混合物64。连续进行前述操作，将附聚物混合物64循环回调节装置54，其可如上所述含有一个或多个流化床干燥器或冷却器。在这种情况下，可将附聚物混合物64的循环物流输入任何一个或组合的这类流化床干燥器和冷却器，而不会超出本发明的范围。附聚物混合物62随后进行一个或多个如上所述的最后加工步骤68。方法10’优选包括辅助洗涤剂组分与附聚物混合物62混合的步骤以形成密度至少650g/l的高密度洗涤剂组合物70。
在方法10中讨论的选择性步骤同样适用于方法10’。例如，在中速混合器/增密器中或之后可加入涂层剂以控制或抑制附聚程度。我们发现，在附聚物混合物62或58中加入涂层剂，即在筛分装置66之前或之后加入涂层剂，得到了流动性质出乎意料改善的流动性质的洗涤剂组合物。如上所述，涂层剂优选选自硅铝酸盐、碳酸盐、硅酸盐和它们的混合物。其它选择性的步骤，例如在高速混合器/增密器38中喷淋粘合剂材料适用于方法10’，以有助于集结附聚。停留时间、能量输入参数、表面活性剂浆料特性和与干起始洗涤剂物料的比率都优选引入方法10’中。
洗涤剂表面活性剂浆料用于方法10和10’的洗涤剂表面活性剂浆料优选为含水粘稠浆料形式，虽然本发明也设想了其它的形式。所谓的粘稠表面活性剂浆料具有约5000cps至约100000cps，更优选约10000cps至约80000cps的粘度，含有至少约10％的水，更优选含至少约20％的水。粘度在70℃下以约10-100/s的剪切速率测定。此外，如果使用的话，表面活性剂浆料优选含有上文所述量的洗涤剂表面活性剂和平衡量的水的其它常规洗涤剂组分。
在粘稠的表面活性剂浆料中的表面活性剂本身优选选自阴离子、非离子、两性离子、两性和阳离子种类和它们相容的混合物。用于本发明的洗涤剂表面活性剂在下述专利中有描述即1972年5月23日颁发的Norris的US3664961、1975年12月30日颁发的Laughlin等的US3919678。有用的阳离子表面活性剂在下述专利中也有描述1980年9月16日颁发的Cockrell的US4222905和1980年12月16是颁发的Murphy的US4239659，这两份专利列为本文参考文献。在表面活性剂中，阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂是优选的，阴离子表面活性剂是最优选的。
用于表面活性剂浆料的优选阴离子表面活性剂的非限制性实例包括常规的C11-C18烷基苯磺酸盐(“LAS”)、伯、支链和随机C10-C20烷基硫酸盐(“AS”)、式为CH3(CH2)x(CHOSO3-M+)CH2CH3和CH3(CH2)y-(CHOSO3-M+)CH2CH3的C10-C18仲(2，3)烷基硫酸盐，其中x和(y+1)是至少约7的整数，优选至少约9，M是水溶性阳离子，尤其是钠离子、不饱和硫酸盐，例如油酰基硫酸盐，和C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(“AExS”，尤其是EO1-7乙氧基硫酸盐)。
用于本发明的浆料的选择性的表面活性剂的实例包括C10-C18烷基烷氧基羧酸盐(尤其是EO1-5乙氧基羧酸盐)、C10-C18甘油醚、C10-C18烷基高聚糖苷和它们相应的硫酸化高聚糖苷，和C12-C18α磺化脂肪酸酯。如果需要，在总的组合物中还可以包括常规的非离子和两性表面活性剂，例如C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)，包括所谓的窄峰烷基乙氧基化物和C6-C12烷基苯酚烷氧基化物(尤其是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基)、C12-C18甜菜碱和磺基甜菜碱(“sultaines”)、C10-C18氧化胺等等。也可以使用C10-C18N-烷基多羟基脂肪酸酰胺。典型的实例包括C10-C18N-甲基葡糖酰胺，参见WO92/06154。其它糖衍生的表面活性剂包括N-烷氧基多羟基脂肪酸酰胺，例如C10-C18N-(3-甲氧基丙基)葡糖酰胺。N-丙基至N-己基C12-C18葡糖酰胺可以用于低起泡。C10-C20常规皂也可以使用。如果需要高起泡，可使用C10-C16支链皂。阴离子和非离子表面活性剂的混合物是尤其有用的。其它常规使用的表面活性剂在标准文章中列出。
干起始洗涤剂物料方法10和10’的干起始洗涤剂物料优选含有选自硅铝酸盐、结晶层状硅酸盐和它们的混合物，和碳酸盐，优选碳酸钠的洗涤剂助剂。在本文中用作洗涤剂助剂的硅铝酸盐或硅铝酸盐离子交换材料优选都具有高的钙离子交换能力和高的离子交换速率。尽管不受任何理论限制，但我们认为高钙离子交换速率和能力是由制备硅铝酸盐离子交换材料的方法得到的某些相关因素的函数。在这方面，用于本发明的硅铝酸盐离子交换材料优选根据Corkill的US4605509(P&G)制备，它列为本文参考文献。
硅铝酸盐离子交换材料优选是“钠”型，因为，通常的硅铝酸盐的钾和氢型不能显示由钠型提供的高的交换速率和能力。此外，硅铝酸盐离子交换材料优选是过分干燥形式，以便有助于生成本文所述的松脆的洗涤剂附聚物。本发明使用的硅铝酸盐离子交换材料优选具有的颗粒尺寸直径可以优化它们作为洗涤剂助剂的效果。本文使用的术语“颗粒尺寸直径”表示给定的硅铝酸盐离子交换材料的平均颗粒尺寸直径，由常规分析技术确定，例如由显微镜测定方法和扫描电子显微镜(SEM)测定。硅铝酸盐的优选颗粒尺寸直径是约0.1微米至约10微米，更优选约0.5微米至9微米，颗粒尺寸直径最优选为约1微米至约8微米。
硅铝酸盐离子交换材料优选具有下式Naz{(AlO2)Z·(SiO2)Y]xH2O其中z和y是至少6的整数，z与y的摩尔比是约1至约5，x是约10至约264。硅铝酸盐最优选具有下式Na12{(AlO2)12·(SiO2)12]xH2O其中x是约20至约30，优选约27。这些优选的硅铝酸盐是商业上可得到的，例如它们的名称为沸石A、沸石B和沸石X。此外，适用于本发明的天然产生的或合成的硅铝酸盐离子交换材料可如Krummel等的US3085669中所述制备，该专利列为本文参考文献。
本发明使用的硅铝酸盐的进一步的特征在于它们的离子交换能力按干基计算为至少约200毫克当量碳酸钙硬度/克，优选在约300至352毫克当量碳酸钙硬度/克范围内。此外，本发明的硅铝酸盐离子交换材料的进一步的特征在于它们的钙离子交换速率为至少约2克Ca++/加仑/分钟/克/加仑，更优选在约2克Ca++/加仑/分钟/克/加仑至约6克Ca++/加仑/分钟/克/加仑。
辅助洗涤剂组分在本发明的方法中的干起始洗涤剂物料可包括附加的洗涤剂组分和/或在本发明的方法的随后步骤中可在洗涤剂组合物中加入任何种数的附加组分。这些辅助组分包括其它洗涤剂助剂、漂白剂、漂白活化剂、增泡剂或抑泡剂、防晦暗剂、防腐剂、污垢悬浮剂、污垢释放剂、杀菌剂、pH调节剂、非助剂碱性源、螯合剂、近晶粘土、酶、酶稳定剂和香料。参见例如1976年2月3日颁发的Baskerville，Jr.等的US3936537，其列为本文参考文献。
其它助剂可通常选自磷酸、多磷酸、膦酸、多膦酸、碳酸、硼酸、多羟基磺酸、多乙酸、羧酸和多羧酸的各种水溶性碱金属、铵或取代的铵盐。优选的是所述的碱金属盐，尤其是钠盐。本发明中优选的是磷酸盐、碳酸盐、C10-18脂肪酸、多羧酸盐和它们的混合物。更优选的是三聚磷酸钠、焦磷酸四钠、柠檬酸盐、酒石酸盐、单和二琥珀酸盐和它们的混合物(参见下文)。
与无定形硅酸钠相比，结晶层状硅酸钠显示了明显增加的钙和镁离子交换能力。此外，层状硅酸钠优选镁离子优于钙离子，一个必需确保的特征是基本上所有“硬度”从洗涤水中除去。然而，这些结晶层状硅酸钠通常比无定形硅酸盐以及其它助剂更贵。因此，为得到经济上可行的洗衣洗涤剂，所用的结晶层状硅酸钠的比例必须明智地选择。
适用于本发明的结晶层状硅酸钠优选具有下式NaMSiXO2X+1.yH2O其中M是钠或氢，x是约1.9至约4，和y是约0至约20。更优选的是，结晶层状硅酸钠具有下式NaMSiXO5.yH2O其中M是钠或氢，和y是约0至约20。这些和其它的结晶层状硅酸钠在上文列为参考文献的Corkill的US4605509中公开。
无机磷酸盐助剂的特例是三聚磷酸、焦磷酸、聚合度为约6至21的聚偏磷酸的钠或钾盐。多磷酸盐助剂的实例包括乙基二膦酸的钠和钾盐、乙烷1-羟基-1，1-二膦酸的钠和钾盐和乙烷1，1，2-三膦酸的钠和钾盐。其它磷助剂化合物在US3159581；3213030；3422021；3422137；3400176和3400148中公开，所有这些专利均列为本文参考文献。
非磷、无机助剂的实例是四硼酸盐十水合物和二氧化硅与碱金属氧化物的重量比为约0.5-4.0，优选1.0-2.4的硅酸盐。用于本发明的水溶性非磷有机助剂包括各种多乙酸、羧酸、多羧酸和多羟基磺酸的碱金属、铵和取代的铵盐。多乙酸盐和多羧酸盐助剂的实例是乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、氧联二琥珀酸、苯六甲酸、苯多羧酸和柠檬酸的钠、钾、锂、铵和取代的铵盐。
聚合的聚羧酸助剂在1967年3月7日颁发的Diehl的专利US3308067中描述，其公开内容列入本文作为参考。这种物质包括脂族羧酸，例如马来酸、衣康酸、中康酸、富马酸、乌头酸、柠康酸和亚甲基丙二酸的均和共聚物的水溶性盐。某些这种物质用作下文所述的水溶性阴离子聚合物，但仅在与非皂阴离子表面活性剂的紧密混合物中。
用于本发明的其它合适的聚羧酸盐是在1979年3月13日颁发的Crutchgield等的US4144226和1979年3月27日颁发的Crutchgield等的US4246495中的聚乙醛羧酸盐，两篇专利列为参考文献。这些聚乙醛羧酸盐可通过在聚合条件下使二羟乙酸酯与聚合引发剂反应制备，得到的聚乙醛羧酸酯随后连接化学稳定的端基以稳定聚乙醛羧酸酯，以避免在碱性溶液快速解聚，转化为相应的盐和加入到洗涤剂组合物中。尤其优选的聚羧酸盐助剂是在1987年5月5日颁发的Buch等的US4663071中描述的含有酒石酸单琥珀酸盐和酒石酸二琥珀酸盐的混合物的醚羧酸盐助剂组合物，该专利列为参考文献。
漂白剂和活化剂在1983年11月1日颁发的Chung等的US4412934和1984年11月20日颁发的Hartman的US4483781中描述，两篇专利列为参考文献。螯合剂在Bush的US4663071中的第17栏54行至第18栏68行中描述，列为参考文献。泡沫改性剂是选择性的组分，它在1976年1月20日颁发的Bartoletta等的US3933672和1979年1月23日颁发的Gault等的US4136045中描述，这两篇专利列为参考文献。
用于本发明的近晶粘土在1988年8月9日颁发的Tucker等的US4762645的第6栏3行至第7栏24行中描述，其列为参考文献。用于本发明的其它洗涤剂助剂在上述Baskerville专利第13栏54行到第16栏16行和1987年5月5日的的Buch等的US4663071中列举，均列为参考文献。
为了更好理解本发明，参考如下实施例，它只用于说明，而不是限制本发明。
实施例I本实施例说明制备自由流动的、松脆的高密度洗涤剂组合物的方法。两种不同洗涤剂起始组分的原料物流以2800公斤/小时的速率连续加入Ldige CB-30混合器/增密器，一种物流含有含表面活性剂和水的表面活性剂浆料，另一种物流含有含硅铝酸盐和碳酸钠的干起始洗涤剂物料。在Ldige CB-30混合器/增密器中轴的转速为约1400rpm，平均停留时间为约10秒。由Ldige CB-30混合器/增密器得到的附聚物连续输入Ldige KM-600混合器/增密器以进一步附聚，它在此的平均停留时间为约6分钟。得到的洗涤剂附聚物随后输入包括流化床干燥器的调节装置，随后输入流化床冷却器，平均停留时间分别为约10分钟和15分钟。由流化床干燥器和冷却器得到的筛下的不够尺寸的或“过细”附聚物颗粒(小于约150微米)循环Ldige CB-30混合器/增密器。涂层剂，硅铝酸盐在Ldige KM-600混合器/增密器之后，但在流化床干燥器之前直接加入以提高附聚物的流动性。由流化床冷却器排出的洗涤剂附聚物经筛分，随后，混合入辅助洗涤剂组分，得到完成配方的洗涤剂产物，它具有均匀的颗粒尺寸分布。从流化床冷却器排出的洗涤剂附聚物的组成示于如下表I中表I组分 ％重量C14-15烷基硫酸盐/烷基乙氧基硫酸盐 30.0硅铝酸盐37.8碳酸钠 19.1少量组分(水、香料等)13.1100.0表I中的附聚物的密度为750g/l，平均颗粒尺寸为475微米。
辅助液体洗涤剂组分包括香料、增白剂和酶，它们在最后加工步骤中喷洒在所述的附聚物颗粒上或与其混合以得到完成配制的洗涤剂组合物。通过本发明的方法制备的总成品洗涤剂组合物的相对比例在如下表II中示出
表II(％重量)组分 AC14-15烷基硫酸盐/C14-15烷基乙氧基硫酸 21.6盐/C12直链烷基苯磺酸盐聚丙烯酸盐(MW＝4500) 2.5聚乙二醇(MW＝4000)1.7硫酸钠6.9硅铝酸盐 25.6碳酸钠17.9蛋白酶0.3纤维素酶 0.4脂酶 0.3少量组分(水、香料等) 22.8100.0表II中洗涤剂组合物的密度为660g/l。
实施例II本实施例说明本发明的另一种制备方法，其中除了如下步骤之外进行实施例I中描述的步骤(1)筛分从Ldige KM-600中排出的附聚物，将过大的颗粒(至少约4毫米)输入研磨器；(2)筛分从流化床冷却器排出的过大附聚物颗粒(至少约1180微米)，将过大颗粒输入研磨器，以及；和(3)将研磨的过大颗粒输入回流化床干燥器和/或冷却器。此外，在流化床冷却器和最后完工步骤(混合和/或喷洒辅助组分)之间加入涂层剂，硅铝酸盐。从流化床冷却器排出的洗涤剂附聚物的组成示于如下表III中表III组分 ％重量C14-15烷基硫酸盐/烷基乙氧基硫酸盐 30.0硅铝酸盐 37.8碳酸钠19.1少量组分(水、香料等) 13.1100.0
表III中的附聚物的密度为750g/l，平均颗粒尺寸为425微米。
附聚物还出人意料地具有较窄的颗粒尺寸分布，其中，超过90％的附聚物具有在约150微米至约1180微米之间的颗粒尺寸。这出乎意料的结果与所需的附聚物的颗粒尺寸分布更加密切适应。
辅助液体洗涤剂组分包括香料、增白剂和酶，它们在最后完工步骤中喷洒在所述的附聚物颗粒上或与其混合以得到完成配制的洗涤剂组合物。通过本发明的方法制备的总成品洗涤剂组合物的相对比例在如下表IV中示出表IV(％重量)组分BC14-15烷基硫酸盐/C14-15烷基乙氧基硫酸 21.6盐/C12直链烷基苯磺酸盐聚丙烯酸盐(MW＝4500) 2.5聚乙二醇(MW＝4000) 1.7硫酸钠 6.9硅铝酸盐 25.6碳酸钠 17.9蛋白酶 0.3纤维素酶 0.4脂酶 0.3少量组分(水、香料等) 22.8100.0表IV中洗涤剂组合物的密度为660g/l。
虽然具体地描述了本发明，但对本领域技术人员来说，明显的是，可作出各种变化而不会脱离本发明的范围，不能认为本发明限制于说明书中描述的内容。
权利要求
1.一种连续制备高密度洗涤剂组合物的方法，其特征在于包括如下步骤(a)将洗涤剂表面活性剂浆料和干起始洗涤剂物料连续输入高速混合器/增密器以形成附聚物；(b)在中速混合器/增密器混合所述附聚物以进一步增密、集结和附聚所述附聚物，使得所述附聚物具有约300微米至900微米的平均颗粒尺寸；(c)将附聚物输入调节装置，以改善所述附聚物的流动性质和将所述附聚物分离成第一附聚物混合物和第二附聚物混合物，其中所述第一附聚物混合物基本上具有小于约150微米的颗粒尺寸，所述第二附聚物混合物基本上具有至少约150微米的颗粒尺寸；(d)循环所述第一附聚物混合物至所述高速混合器/增密器以进一步附聚；(e)在所述第二附聚物混合物中混合辅助的洗涤剂组分以形成所述高密度的洗涤剂组合物。
2.根据权利要求1的方法，其中所述调节装置是流化床干燥器和流化床冷却器。
3.根据权利要求1-2的方法，其中所述表面活性剂浆料与所述干起始洗涤剂物料的比率为1∶10至10∶1。
4.根据权利要求1-3的方法，其中所述干起始洗涤剂物料是选自硅铝酸盐、结晶层状硅酸盐和它们的混合物和碳酸钠的助洗剂。
5.根据权利要求1-4的方法，其中所述洗涤剂组合物的密度为至少650g/l。
6.根据权利要求1-5的方法，进一步的特征在于在所述中速混合器/增密器之后加入涂层剂的步骤，其中，所述涂层剂选自硅铝酸盐、碳酸盐、硅酸盐和它们的混合物。
7.根据权利要求1-6的方法，其中所述附聚物在所述高速混合器/增密器中的平均停留时间为2秒至45秒。
8.根据权利要求1-7的方法，其中所述附聚物在所述中速混合器/增密器中的平均停留时间为0.5分钟至15分钟。
9.根据权利要求1-8的方法，进一步的特征在于在所述高速混合器/增密器中喷洒粘合材料的步骤。
10.根据权利要求1-9的方法，其中，所述粘合剂选自水、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸盐、柠檬酸和它们的混合物。
全文摘要
本发明提供了一种连续制备高密度洗涤剂组合物的方法。该方法包括如下步骤(a)将洗涤剂表面活性剂浆料和干起始洗涤剂物料连续输入高速混合器/增密器以形成附聚物；(b)在中速混合器/增密器混合附聚物以进一步增密、集结和附聚附聚物；(c)将附聚物输入调节装置，以改善附聚物的流动性质和将附聚物分离成第一附聚物混合物和第二附聚物混合物；(d)循环第一附聚物混合物至高速混合器/增密器以进一步附聚；(e)在第二附聚物混合物中混合辅助的洗涤剂组分以形成高密度的洗涤剂组合物。
文档编号C11D11/00GK1162975SQ95196137
公开日1997年10月22日 申请日期1995年9月8日 优先权日1995年9月8日
发明者S·W·卡皮斯, J·F·兰格, D·J·史密斯, N·S·罗伯兹 申请人:普罗格特-甘布尔公司