使用氧化胺/酸预混合物制备洗衣洗涤剂组合物的方法

专利名称：使用氧化胺/酸预混合物制备洗衣洗涤剂组合物的方法
背景技术：
在机械洗衣机不普及的社会中，使用含有合成有机表面活性剂和助洗剂的洗衣洗涤剂条来洗涤衣服。合成洗衣条一般包含合成阴离子表面活性剂诸如烷基苯磺酸碱金属盐或烷基硫酸碱金属盐和一种或多种碱性助洗剂诸如碱金属聚磷酸盐、碳酸盐或硅酸盐。
洗衣洗涤剂条领域的技术发展涉及配制能有效洗涤衣服的洗涤条，它在温水和冷水中，和在硬水和软水中都具有可接受的起泡特性；它具有可接受的使用磨耗速度、硬度、耐久性和手感；它具有低的浸润性；以及具有宜人的气味和外观。在现有技术中制造洗衣洗涤剂条的方法也是公知的。已知的洗衣条和制造洗衣条的方法包括在1965年4月13日授权的Okenfuss的美国专利3,178,370和Anderson的在1980年9月23日授权的菲律宾专利13,778中公开的那些。
在液体清洗组合物中通常使用氧化胺表面活性剂来促进和保持泡沫的形成，和/或改善清洗，和/或改善对皮肤的温和性。这种组合物包括例如洗衣和洗餐具洗涤剂组合物。然而，虽然洗衣洗涤产品配方能非常有效地提供所要求的特性，但若其还存在严重的加工问题，则不适合作为适用的产品。例如，加入高活性(固体或膏体)或稀释(液体)形式的氧化胺已证实其难以正常地掺入固体洗涤剂组合物中。即使成功地掺入这种氧化胺，最终产品也缺少可接受的物理性质。
基于上述，需要一种包含氧化胺而仍保持可接受的物理性质的洗衣洗涤剂条，以及制备这种洗衣洗涤剂条组合物的方法。
发明概述本发明涉及制备含有一种或多种氧化胺表面活性剂的固体洗衣洗涤剂的方法。该方法包括将氧化胺组分和一种酸混合形成预混合物；将该预混合物、阴离子表面活性剂和碱金属的盐混合。在洗衣洗涤剂条的情况下，得到的组合物被制成条。在颗粒洗衣洗涤剂的情况下，得到的组合物被制成颗粒。
本发明还涉及由本发明方法制备的产品。
本发明还涉及基本上由用于本发明方法中的氧化胺和一种酸组成的组合物。
在阅读了本发明的公开内容后，本发明的这些和其它特征、方面和优点，对于本领域的技术人员来说将变得明显。
发明详述虽然用特别指出和明确要求本发明权利范围的权利要求为本说明书做出了结论，但据信由下面的描述将能更好地理解本发明。
所有引用的参考文献的全部内容都并入本文中作为参考。引用的任何参考文献都不容许将任何定义看作是作为本发明的现有技术可得。
除非另有说明，所有的百分比都是按总组合物的重量计。
除非另有说明，所有的比例都是按重量计的比例。
本文，“链烯基”意思是含碳的链，优选约C10-C20，更优选约C12-C18，最优选约C12-C16；其可以是直链、支链或环状，优选支链或直链，更优选直链；其可以是取代的(单或多)或未取代的；和单不饱和的(即在链中有1个双键或三键)，或多不饱和的(即在链中有2个或更多个双键，在链中有2个或更多个三键，或在链中有1个或多个双键和1个或多个三键)，优选是单不饱和的。
本文，“烷基”意思是含碳的链，优选约C10-C20，更优选约C12-C18，最优选约C12-C16；其可以是直链、支链或环状，优选直链或支链，更优选直链；其可以是取代的(单或多)或未取代的；和饱和的。
本文，“包括”意思是可以加入不影响最终结果的其它步骤和其它组分。此术语涵盖了术语“由…组成”和“主要由…组成”。
本文中使用的“椰子油”涉及具有如下大致碳链链长分布的一般是直线型的混合脂肪酸的物质约8％的C8酸、7％的C10酸、48％的C12酸、17％的C14酸、9％的C16酸、2％的C18酸、7％的油酸和2％的亚油酸(所列的前6种是饱和的脂肪酸)。在脂肪酸中具有类似碳链链长分布的其它来源如棕榈仁油和巴巴苏油也包括在术语椰子油中。
本文，“LAS”意思是直链烷基苯磺酸盐。
本文，“固体洗衣洗涤剂”意思是颗粒洗衣洗涤剂或洗衣洗涤剂条。
本文中使用的“牛油”涉及具有如下大致碳链链长分布的一般是直线型的混合脂肪酸的物质2％的C14酸、29％的C16酸、23％的C18酸、2％的棕榈油酸、41％的油酸和3％的亚油酸(所列的前3种是饱和脂肪酸)。具有类似分布的其它混合物，例如得自棕榈油的那些和得自各种动物油脂和猪油的那些，也包括在术语牛油内。牛油还可被硬化(即加氢)，将一部分或全部不饱和脂肪酸部分转化为饱和脂肪酸部分。
根据本发明，已发现制备含有氧化胺组分的洗衣洗涤剂组合物(例如条或颗粒)的新方法，其使得与氧化胺组分掺入到这种组合物中所用的其它方法相关的一些不希望的物理性质的产生减至最小。该新方法使氧化胺与一种酸预混合。具体而言，本发明方法包括将氧化胺和一种酸混合形成预混合物；将该预混合物、阴离子表面活性剂和碱金属的盐混合；将得到的组合物制成条。
本发明还涉及由本发明方法制备的洗衣条。
本发明还涉及由本发明方法制备的颗粒洗衣洗涤剂。
本发明还涉及主要由用于本发明方法中的氧化胺组分和一种酸组成的预混合组合物。该预混合物是通过将氧化胺组分与一种酸混合制成。在优选的实施方案中，该预混合物组合物是膏体形式。这里“膏体”意思是柔软的粘性液体物质。该氧化胺组分/酸预混合物优选含有水、氧化胺组分和酸。优选，该预混合物含有约1％-80％水，更优选约5％-50％，最优选约20％-40％。优选，预混合物中氧化胺和酸的总百分数是约20％-80％，更优选约30％-70％，最优选约65％。氧化胺组分与酸的比例为约25∶1-1∶4，更优选约3∶1-1∶1。在一种实施方案中，氧化胺组分的比例大于酸的比例。
A.氧化胺组分氧化胺组分可以是氧化胺、高活性的氧化胺复合物或它们的混合物。
用于本发明方法中的氧化胺表面活性剂优选具有式R1R2R3NO，其中R1是含有约8-30个碳原子，更优选约8-18个碳原子，更优选约12-18个碳原子的取代或未取代的烷基或链烯基。
R2和R3独立地为优选含有约1-18个碳原子，更优选约1-4个碳原子的取代或未取代的烷基或链烯基。更优选R2和R3独立地为甲基，这种氧化胺的实例包括十二烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺和椰油烷基二甲基氧化胺。
用于本发明方法中的适合的氧化胺的实例包括十二烷基二甲基氧化胺、十三烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十五烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十七烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十二烷基二乙基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十六烷基二乙基氧化胺、十八烷基二乙基氧化胺、十二烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丙基氧化胺、十六烷基二丙基氧化胺、十八烷基二丙基氧化胺、十二烷基二丁基氧化胺、十四烷基二丁基氧化胺、十六烷基二丁基氧化胺、十八烷基二丁基氧化胺、十二烷基甲基乙基氧化胺、十四烷基乙基丙基氧化胺、十六烷基丙基丁基氧化胺、和十八烷基甲基丁基氧化胺。优选的氧化胺包括C12-C18烷基二甲基氧化胺，更优选C14-C16。
其它优选的氧化胺是ADMOXTM，其是C14氧化胺二水合物.用于本发明方法中的ADMOXTM和其它氧化胺公开在美国专利US5292955(Smith和Sauer，1994年3月8日授权)中。
还适合的是由叔胺氧化制备的氧化胺表面活性剂，所述叔胺是可从椰油得到的混合醇制备的。这种椰油烷基氧化胺从经济的观点考虑是优选的，因为对于本发明目的而言，其不需要将混合醇馏分分离成它们各纯组分以保证氧化胺有纯链长馏分。
在优选的实施方案中，氧化胺是液体氧化胺制剂。液体氧化胺制剂中的氧化胺的百分数以及氧化胺的类型对于成功实施本发明方法或得到洗衣洗涤剂组合物不是关键的。因此，可使用任何公知的或常规的液体氧化胺制剂。优选，用于本发明的液体氧化胺制剂含有高至50％氧化胺，更优选约1％-50％，最优选约20％-40％。但应理解，含有更高或更低浓度氧化胺的制剂也可用于本发明方法中。然而，从生产成本的角度考虑，优选更浓的制剂。液体氧化胺制剂中的其余物质一般，并优选是水。不太优选该液体制剂是单一相的水和水可混溶的溶剂的混合物。
用于本发明方法中的液体氧化胺制剂可用已知和常规方法制备。这种方法通常包括使用强氧化剂控制叔胺氧化生成相应的氧化胺。优选的氧化剂是过氧化氢。将稀释的或优选浓的(30％重量或以上)过氧化氢溶液加入化学计量或更大量的含叔胺的液体溶液中，将叔胺转化成氧化胺。通过掺入表面活性剂领域公知的用于特殊应用的催化剂和/或螯合剂可改善反应速率和氧化胺收率。制备氧化胺表面活性剂的方法描述在例如US3215741(Chadwick，1965年11月2日授权)，US3223647(Drew和Voss，1965年12月14日授权)，英国专利437566(1935年10月31日授权)和US4565891(Correa和Riley，1984年7月19日授权)。
在另一实施方案中，将高活性氧化胺复合物与上述氧化胺(即非复合的氧化胺)组合或代替上述氧化胺用于本发明方法中。一般来说，这种高活性氧化胺复合物包括含有氧化胺和一种配位酸的固体氧化胺表面活性剂组合物，所述配位酸选自具有至少5个碳原子的饱和羧酸、具有至少5个碳原子的不饱和羧酸、膦酸和其混合物。更具体地，这种复合物中的氧化胺优选具有式R11R12R13NO，其中R11是含有约6-30个碳原子的取代或未取代的烷基或链烯基，基团R12和R13各是含有约1-18个碳原子的取代或未取代的烷基或链烯基。这种复合物中的配位酸优选选自柠檬酸、聚丙烯酸、丙二酸、己二酸、草酸、戊二酸、苯二甲酸、月桂酸、油酸、苯甲酸和丁酸、焦磷酸四钠(TSPP)、三聚磷酸钠(STPP)、二亚乙基三胺五甲基膦酸、羟乙烷二膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸和它们的混合物。这种复合物可通过将1摩尔配位酸与X摩尔氧化胺混合，使得配位酸与氧化胺表面活性剂制剂混合来制备，其中X是约1至约等于配位酸中酸基的数目。该混合物的pH为约1-3，由此在混合物中形成可见的沉淀物。优选通过机械方法从混合物中分离形成的沉淀，并使之干燥。分离出的沉淀物构成了本发明的固体组合物，该固体组合物由上述的氧化胺和配位酸组成。适用于本发明的其它高活性氧化胺复合物包括在US5399296(Wierenga等，1995年3月21日授权)中公开的那些。
在本发明的制备洗衣组合物方法中使用的氧化胺组分的量(按制得的洗衣洗涤剂组合物的重量计)优选为约1％-50％，更优选约0.5％-30％，最优选约0.9％-25％。更优选，特别是关于制备洗衣洗涤剂条组合物，氧化胺组分的量优选为约1％-30％，更优选约0.5％-10％，最优选约0.9％-4％。
B.酸本发明方法中使用一种或多种酸制得酸/氧化胺预混合物。用于本发明方法中的这种酸优选包括羧酸、膦酸、硫酸、阴离子表面活性剂的酸前体或它们的混合物；更优选柠檬酸、乙酸、磷酸、酸式焦磷酸盐、硫酸、直链烷基苯磺酸盐的酸形式(HLAS)、烷基硫酸盐的酸形式(HAS)或其混合物；最优选硫酸和HLAS。
优选HLAS是C11-C18烷基苯磺酸盐的酸形式。
优选HAS是伯、支链的和无规则C10-C20烷基硫酸盐的酸形式。
在本发明方法中使用的阴离子表面活性剂的酸前体的量(按制得的洗衣洗涤剂组合物的重量计)优选为约1％-30％，更优选约2.5％-20％。更优选，特别是关于制备洗衣洗涤剂条组合物，阴离子表面活性剂的酸前体的量优选为约1％-10％，更优选约2.5％-6％。
C.阴离子表面活性剂用于本发明方法中的阴离子表面活性剂包括合成的阴离子表面活性剂和皂。
1.合成的阴离子表面活性剂适用于本发明的合成阴离子表面活性剂包括在分子结构中具有含约10-20个碳原子的烷基和磺酸或硫酸酯基的有机硫酸反应产物的水溶性盐，优选碱金属、铵和烷醇铵盐。(这里的术语“烷基”包括酰基的烷基部分)。该组合成表面活性剂的实例是烷基硫酸钠和钾，特别是由硫酸化高级醇(C8-18碳原子)得到的那些，所述高级醇例如由还原牛油或椰子油的甘油酯制得的那些；和烷基苯磺酸钠和钾，其中烷基为直链或支链构型，含有约9-15个碳原子，例如在US2220099和US2477383中描述的那些类型。特别有价值的是直链烷基苯磺酸盐，其中烷基的平均碳原子数是约11-13，缩写为C11-13LAS。优选的是这些表面活性剂的碱金属盐，特别是钠盐。烷基苯磺酸盐和制备它们的方法公开在US2220099和2477383中。
优选的合成阴离子表面活性剂是C10-18直链烷基苯磺酸盐、C10-14烷基甘油基醚磺酸盐和C10-18烷基硫酸盐。
用于本发明方法中的合成阴离子表面活性剂的量(按制得的洗衣洗涤剂组合物的重量计)优选为约5％-60％，更优选约15％-30％。
2.皂这里“皂”意思是脂肪酸盐。该脂肪酸是直链或支链的，含有约8-24个碳原子，优选约10-20个碳原子。对于脂肪酸皂，平均的碳链长为约12-18个碳原子，优选约14-16个碳原子。优选的脂肪酸盐是碱金属盐，如钠盐和钾盐，特别是钠盐。还优选铵盐和烷醇铵盐。
在本发明方法中使用的皂的脂肪酸优选从天然源得到，例如植物或动物酯类，其例子包括椰子油、棕榈油、棕榈仁油、橄榄油、花生油、玉米油、芝麻油、稻糠油、棉籽油、巴巴苏油、大豆油、蓖麻籽油、牛油、鲸油、鱼油、动物脂、猪油和它们的混合物。优选的脂肪酸从椰子油、牛油、棕榈油(棕榈硬脂油)、棕榈仁油和它们的混合物得到。脂肪酸可以通过合成方法来制备，例如将石油氧化或经Fischer-Tropsch方法将一氧化碳加氢。
可以通过脂肪和油的直接皂化，或者通过中和在单独的制造方法中制备的游离脂肪酸来制备碱金属皂。特别有用的是源于椰子油和牛油的混合脂肪酸的钠盐和钾盐，即钠和钾的牛油皂和椰子皂。
对于本发明方法，优选的皂原料是由牛油和椰子油得到的混合脂肪酸制造的皂。典型的混合物具有牛油∶椰子油脂肪酸的比值为85∶15.80∶20、75∶25、70∶30和50∶50，优选的比值为约80∶20-65∶35。
对于本发明方法，优选的皂原料是通过釜式法(间歇)或连续皂化反应得到的纯皂。该纯皂一般含有约65％-75％，优选约67％-72％的碱金属皂；约24％-34％、优选约27％-32％的水；和少量，优选总计小于约1％的残渣和杂质，例如碱金属氯化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、甘油和游离脂肪酸。其它优选的皂原料是皂条或皂片，它们一般是干燥到水含量为约10％-20％的纯皂。上述的其他组分也成比例地被浓缩。
皂任选地被用于本发明方法中，按制得的洗衣洗涤剂组合物的重量计，其含量不超过约70％。在本发明方法中使用的皂量(按制得的洗衣洗涤剂组合物的重量计)优选为约5％-70％，更优选约10％-50％。
在优选的实施方案中，成品组合物含有约35％-50％皂(更优选约35％-40％)，约5％-10％表面活性剂(更优选约7％-10％)，和约1％-4％氧化胺表面活性剂(更优选约1.5％-3％)。优选表面活性剂是LAS。优选该实施方案中使用的酸是HLAS。相信该实施方案提供了在硬水中改善的清洗和起泡作用、良好的钙承受性和改善了对织物增白损失的抑制(即抑制织物变成灰暗)。
在另一优选的实施方案中，成品组合物含有约20％-80％皂(更优选约30％-50％)，约1％-5％烷基硫酸盐(更优选约2％-3％)，和约0.5％-5％氧化胺(更优选约1％-4％)。优选该皂是得自牛油和椰子油的脂肪酸(优选约10-18个碳原子)的混合物。优选烷基硫酸盐具有链长为约10-18个碳原子，更优选约12-14个碳原子。相信该实施方案提供了改善的去油垢能力。
D.碱金属的盐用于本发明方法中的碱金属的盐(除了其可能用作助洗剂和给总组合物提供碱性以改善洗涤作用外)作为用于本发明方法中的阴离子表面活性剂的酸前体的中和剂。
用于本发明方法中的碱金属的盐包括碱金属碳酸盐、碳酸氢盐和磷酸盐。优选的碱金属的盐包括碳酸钠(苏打灰)、碳酸氢钠；更优选碳酸钠。
用于本发明方法中的碱金属的盐的量(按制得的洗衣洗涤剂组合物的重量计)优选为约2％-40％，更优选约10％-20％。
E.助洗剂由本发明方法制得的洗衣洗涤剂组合物优选含有约0.5％-30％，更优选约5％-15％洗涤剂助洗剂。这些洗涤剂助洗剂可以是例如水溶性碱金属磷酸盐、焦磷酸盐、正磷酸盐、三聚磷酸盐、高级聚磷酸盐和它们的混合物。优选的助洗剂是水溶性碱金属三聚磷酸盐，和三聚磷酸盐和焦磷酸盐的混合物。该助洗剂还可以是非磷酸盐的洗涤助洗剂。非磷酸盐的无机洗涤助洗剂的具体实例包括水溶性无机碳酸盐和碳酸氢盐。碱金属(例如钠和钾)碳酸盐、碳酸氢盐和硅酸盐是本发明特别适用的。具体优选的助洗剂实例包括三聚磷酸钠(STPP)和焦磷酸四钠(TSPP)和它们的混合物。其它具体优选的助洗剂实例包括沸石和多羧酸盐，和丙烯酸和马来酸的共聚物。
颗粒配方一般包含约10％-80％，更一般约15％-50％重量洗涤剂助洗剂。
F.水分由本发明方法制备的洗衣洗涤剂条优选包含约0.5％-30％水分，更优选约1％-5％。
G.其它组分由本发明方法制得的洗涤剂组合物还可包含通常用于洗涤剂产品中的其它组分。任选的表面活性剂类型和品种(例如非离子、两性离子和两性表面活性剂)、任选的碱性助洗剂例如碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠等和本发明适用的其它组分的一般目录见1972年5月23日授权给Norris的美国专利US3664961和1992年4月16日公布的EP550652中。这种任选的表面活性剂若存在的话，可以总共高至约10％，优选约0.5％-3％含量包括在本发明中。
本发明洗衣洗涤剂组合物中优选的其它组分是漂白剂组分。该漂白组分可以是-OOH源，例如过硼酸钠一水合物、过硼酸钠四水合物和过碳酸钠。优选过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，因为它具有双重功能，既是HOOH源，又是碳酸钠源。另一种任选的漂白组分是过酸本身，例如具有下式CH3(CH2)w-NH-C(O)-(CH2)zCO3H这里z是2-4，w是4-10。此漂白组分可以含有多氨基羧酸、多氨基羧酸盐螯合剂作为漂白组分的稳定剂，例如乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)和乙二胺二琥珀酸，以及它们的水溶性碱金属盐。可以加入到洗衣洗涤剂组合物中的漂白组分，若存在的话，数量可达20％，优选约1％-10％，更优选约2％-6％。
还可使用漂白剂的混合物。
过氧漂白剂，过硼酸盐、过碳酸盐等优选与漂白活化剂组合，这导致在水溶液(即在洗涤过程)中就地产生对应于漂白活化剂的过氧酸。活化剂的各种非限定性实例公开在1990年4月10日授权给Mao等人的美国专利US4915854，和美国专利US4412934中。壬酰氧基苯磺酸盐(NOBS)和四乙酰基乙二胺(TAED)活化剂是典型的活化剂，也可以使用它们的混合物。本文中适合的其他典型的漂白剂和活化剂另参见美国专利US4634551。
优选的其它组分是具有大于约100000的高分子量的柔软织物的粘土，优选绿土型粘土和粘土絮凝剂。
还可使用污垢悬浮剂。在本发明中，它们的使用要与柔软织物的粘土/粘土絮凝剂混合物平衡，以提供最佳的清洗和柔软织物性能。这种污垢悬浮剂中的一种是丙烯酸/马来酸共聚物，其可从BASF公司按SOKALAN商购。其它的污垢悬浮剂包括具有分子量约400-10000的聚乙二醇，和其乙氧基化的单和多胺，和其季铵盐。
本发明的一种特别优选的其它组分是洗涤剂螯合剂。这种螯合剂能够螯合碱金属阳离子(如钠、锂和钾)、碱土金属阳离子(如镁和钙)，以及最重要的是螯合重金属阳离子，如铁、锰、锌和铝。优选的阳离子包括钠、镁、锌和它们的混合物。这些洗涤剂螯合剂特别有利于保持良好的清洗性能和改善表面活性剂的作用，尽管有柔软粘土和柔软絮凝剂存在。
洗涤剂螯合剂优选是膦酸盐螯合剂，特别是选自二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)和它们的混合物、和盐和配合物，以及乙酸盐螯合剂中的一种，特别是选自二亚乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸和它们的混合物、和盐和配合物中的一种。特别优选的是二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(乙酸)的钠、锌、镁和铝盐及配合物，以及它们的混合物。
优选这种盐或配合物的金属离子与螯合剂分子的摩尔比至少为1∶1，优选至少2∶1。
在洗衣洗涤剂组合物中包括的洗涤剂螯合剂的数量可达约5％，优选约0.1％-3％，更优选约0.2％-2％，最优选约0.5％-1.0％。
本发明洗衣洗涤剂组合物的另一种优选的其它组分是具有8-22个碳原子，更优选12-18个碳原子的烷基链的脂肪醇。优选的脂肪醇具有主要含有16-18个碳原子的烷基链，是所谓“高馏分脂肪醇”，与宽馏分脂肪醇相比，它有比较小的脂肪醇的基本气味。在洗衣洗涤剂组合物中，脂肪醇若存在的话，其含量一般可达10％，更优选约0.75％-6％，最优选约2％-5％。一般以游离脂肪醇的形式将脂肪醇加入到洗衣洗涤剂组合物中。然而，少量脂肪醇可以以杂质或未反应原料的形式掺入洗衣洗涤剂组合物中。例如，基于椰油脂肪烷基硫酸盐的洗衣条可含有作为未反应起始原料的按椰油脂肪烷基硫酸盐基计0.1％-3.5％(重量)，更一般地是2％-3％(重量)的游离椰油脂肪醇。
在洗衣条或颗粒洗涤剂中的另一种优选的其它组分是染料转移抑制(DTI)组分，其用来防止织物上颜色保真度和强度的下降。优选的DTI组分可以包括能够结合短效染料，防止它们在织物上沉积的聚合DTI材料，以及能够通过氧化使短效染料脱色的脱色DTI材料。脱色DTI材料的例子是过氧化氢或过氧化氢源，例如过碳酸盐或过硼酸盐。聚合DTI材料的非限定性的例子包括聚乙烯基吡啶N-氧化物、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、PVP-聚乙烯基咪唑的共聚物和它们的混合物。N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑聚合物的共聚物(称为PVPI)也是本发明优选使用的。若存在的话，本发明组合物中包括的DTI的数量为约0.05％-5％，优选约0.2％-2％。
除了柔软粘土以外，在洗衣洗涤剂组合物中的另一种优选的其它组分是第二类织物柔软剂组分。若使用的话，这种材料的用量可以为约0.1％-5％，更优选0.3％-3％，并可包括通式为R4R5R6N的胺，其中R4是C5-C22的烃基，R5和R6独立地是C1-C10烃基。一种优选的胺是二牛油基甲基胺；如在EP-0,133,804中公开的这种胺与通式为R7COOH的脂肪酸(其中R7是C9-C22的烃基)的复合物；这种胺与通式为R8-O-P(O)(OH)-OR9和HO-P(O)(OH)-OR9的磷酸酯的复合物(其中R8和R9独立地是通式为-烷基-(OCH2CH2)的烷基乙氧基化物中的C1-C20烷基)、例如公开在英国专利申请GB 2,173,827中的环状胺，例如通式为1-(高级烷基)酰氨基(低级烷基)-2-(高级烷基)咪唑啉的咪唑啉类，其中高级烷基含12-22个碳原子，低级烷基含1-4个碳原子；通式为R10R11R12R13N+X-的季铵化合物，其中R10是具有8-20个碳原子的烷基，R11是具有1-10个碳原子的烷基，R12和R13是具有1-4个碳原子的烷基，优选是甲基，X是阴离子，优选Cl或Br-，例如C12-C13烷基三甲基氯化铵。
硫酸钠是已知的与本发明组合物相容的填料。它可以是表面活性剂硫酸化和磺化过程的副产物，或者其可以单独添加。其它的填料包括膨润土和滑石粉。
碳酸钙(还称为方解石)也是一种已知和经常使用的洗衣洗涤剂组合物的填料组分。填料包括矿物质材料，例如滑石和含水合的硅酸镁的矿物质，其中硅酸盐与其它矿物质混合，例如旧基岩如白云石。填料，若包括的话，一般用量可达40％，优选约5％-25％。
也可使用粘合剂将洗衣洗涤剂组合物保持粘合在一起、为可溶的形式，其包括天然和合成的淀粉、树胶、增稠剂和它们的混合物。这种物质，若包括的话，其含量一般可达约3％，优选约0.5％-2％。甘油通常被掺入洗衣条组合物中。若包括的话，其浓度一般高达约3％，优选约0.5％-1.5％。荧光增白剂也是本发明洗衣洗涤剂组合物中优选的任选组分。优选的荧光增白剂是二氨基芪、二苯乙烯基联苯型荧光增白剂。作为这种增白剂的例子优选的是4，4’-二{[4-苯胺基-6-二(2-羟乙基)氨基-1，3，5-三嗪-2-基]氨基}芪-2，2’二磺酸二钠盐、4，4’-二(2-磺基苯乙烯基)联苯和4，4’-二[(4-苯胺基-6-吗啉代-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]芪-2，2’二磺酸二钠盐。在洗衣洗涤剂组合物中，这种荧光增白剂或它们的混合物的用量可以为约0.05％-1.0％。
染料、颜料、杀菌剂和香料也可加入洗衣洗涤剂组合物中。若包括的话，其含量一般可达约0.5％。
用于本发明方法的另一种其它组分是光漂白剂材料，特别是描述在1977年7月5日的US4033718中的酞菁光漂白剂。优选的光漂白剂是金属酞菁化合物，该金属优选具有+2或+3价态；锌和铝是优选的金属。这种光漂白剂例如可按商品名TINOLUS或酞菁磺酸锌购得。光漂白剂组分，若包括的话，一般在本发明组合物中的含量可达约0.02％，优选约0.001％-0.015％，更优选约0.002％-0.01％。
本发明洗衣洗涤剂组合物中还可包含酶以达到各种洗涤目的，包括从载污体上除去蛋白质基、碳水化合物基或甘油三酯基的污渍，以及为了避免在织物洗涤过程中脱落的染料迁移，和为了织物的复原。适当的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶，过氧化物酶，以及它们的混合物，它们具有任何适当的来源，例如植物、动物、细菌、霉菌和酵母源。优选的选择受某些因素影响，如pH-活性和/或稳定性最佳值、热稳定性、和对活性洗涤剂、助洗剂等的稳定性。在该方面，细菌或霉菌酶是优选的，如细菌淀粉酶和蛋白酶，和霉菌纤维素酶。
适宜的蛋白酶的例子为枯草杆菌蛋白酶，它是由枯草芽胞杆菌和地衣形芽胞杆菌的特殊菌株得到。适合的蛋白酶包括由丹麦的NovoIndustries A/S公司，下文中称为“Novo”出售的ESPERASE；来自Novo的ALCALASE和SAVINASE，和来自荷兰的International BioSynthetics，Inc.的MAXATASE；以及描述在1985年1月9日的欧洲专利申请130756A中的蛋白酶A，和描述在1987年4月28日的欧洲专利申请303761A和1985年1月9日的欧洲专利申请130756A中的蛋白酶B。还参见描述在Novo的WO 9318140A中的来自芽孢杆菌属NCIMB40338的高pH蛋白酶。适于本发明的淀粉酶包括，例如在Novo的英国专利说明书GB1296839中描述的淀粉酶；International Bio-Synthetics，Inc.的RAPIDASE和Novo的TERMAMYL。
可用于本发明中的纤维素酶包括细菌和霉菌类型的纤维素酶。适宜的纤维素酶还公开在GB-A-2075028；GB-A-2095275和DE-OS-2247832中。CAREZYME和CELLUZYME(Novo)是特别有用的。也参见Novo的WO9117243。
在洗涤剂或洗涤添加剂组合物中通常掺入足够量的酶以提供“有效清洗量”。术语“有效清洗量”指能够对载污体如织物、餐具等产生清洗、去除污渍、去污垢，增白，除臭或变新改善效果的任何数量。在目前商业制剂的实际情况下，每克洗涤剂组合物的活性酶的数量一般是高达约5毫克重量，更典型的是0.01毫克至3毫克。换句话说，本发明组合物一般包括0.001％至5％，优选0.01％-1％(重量)商业酶制剂。蛋白酶通常以在每克组合物中足以提供0.005至0.1Anson单位(AU)的活性量存在于这种商品制剂中。对于某些洗涤剂，例如自动洗餐具中使用的洗涤剂，可能需要增加商业制剂中的活性酶含量，以便使非催化活性物质的总量最小，由此改善结斑/成膜或其它最终结果。在高浓缩的洗涤剂配方中也需要更高的活性量。
H.加工1.皂条在制备洗衣条的本发明实施方案中，该方法包括将氧化胺组分与一种酸混合，制成预混合物；将该预混合物、阴离子表面活性剂和碱金属的盐混合；和将得到的组合物制成条。
本发明方法可使用制备常规皂或洗涤剂条的带有一些或全部以下关键设备的装置搅混器/混合器(例如螺旋带式混合器)、研磨机、均料压条机(例如双联压条机)、两段式真空压条机、标识打印/切割机、冷却隧道和包装机。
在一般方法中，将氧化胺组分与酸在搅混器、行星式混合器、捏合机和/或挤压机中混合，制成预混合物。该预混合物被机械地操作以实现均化和完成该预混合物的中和。
然后，将预混合物与其它原材料(包括阴离子表面活性剂和碱金属的盐)在搅混器中混合。该预混合物和其它原料的混合物被称为基料。然后加入其它皂和其它任选的表面活性剂，接着加入助洗剂和任意其它的辅助组分。若需要的话，可使用聚磷酸盐作为中和作用的碱性盐。可进行1分钟至1小时的高剪切混合，通常的混合时间是约2-20分钟。优选，温度为约74℃-80℃。可用于高剪切混合的设备的例子包括由Fabdecon Engineers，Bombay India生产的Sigma Mixer高剪切混合器；或由Littleford Day，Inc.Kentucky，U.S.A生产的犁片式混合器。
搅混器中的混合物被装入平衡罐中。该产品从平衡罐送至研磨机。随着混合器被研磨，混合物被冷却至约40℃-62℃。优选，由冷水流动通过研磨机来冷却混合物，其又使研磨的混合物冷却。
在研磨后或研磨后的初步压条后，然后将产品送至在高真空下操作，例如在400-740mm汞压下操作的双真空压条机中，以便除去截留的空气。挤压产品并切割成所需长度的条，打印上产品的商标名。可冷却该打印的条，例如在冷却隧道中，然后包装、装箱并送入仓库。
2.颗粒该氧化胺组分/酸预混合物可用于制备低密度(低于550g/l)和高密度(至少550g/l)颗粒洗衣洗涤剂组合物。这种高密度洗涤剂组合物一般包含约30％-90％去污表面活性剂。
可用标准的喷雾干燥法来制备低密度组合物。可用各种方法和设备来制备高密度颗粒洗涤剂组合物。本领域普通的工业实施中使用喷雾干燥塔来制备颗粒洗衣洗涤剂，常常其密度低于约500g/l。因此，如果喷雾干燥作为总工艺过程的一部分，制得的喷雾干燥洗涤剂颗粒必须使用下述方法和设备进一步密实。另外，配方师通过使用可商购的混合、密实和造粒设备可省去喷雾干燥。以下是适用于本发明的这种设备的非限制性描述。
在本发明方法中可使用高速混合器/密实器，例如以商标“LodigeCB30 Recycler”销售的设备，其含有一静态圆筒形混合滚筒，该滚筒中带有中心转动轴，该轴上装有混合/切削叶片。其它这类设备包括以商标“Shugi Granulator”和“Drais K-TTP80”销售的设备。诸如以商标“Lodige KM600 Mixer”、“Fukae High Speed Mixer”和“FoodProcessor”销售的设备可用于进一步密实操作。
在一种操作方式中，该组合物通过按顺序操作的两个混合器和密实器被制备和密实。这样，所需的组合物组分可用Lodige混合器混合并通过该混合器，停留时间为约0.1-1分钟，然后通过第二个Lodige混合器，停留时间为约1-5分钟。
在另一方式中，将含有所需配方组分的含水浆料喷入颗粒表面活性剂的流化床中。得到的颗粒可通过如上所述的Lodige设备进一步密实。
所制得的颗粒的最终密度可通过各种简单的技术测量，这种技术一般包括将一定量的颗粒洗涤剂分配到已知体积的容器中，测量洗涤剂的重量并且以克/升记录密度。
按上述方法制备该氧化胺组分/酸预混合物，然后加入通常注入表面活性剂的制备低密度和高密度颗粒组合物的工艺中。在喷雾干燥工艺中，优选在预混合物形成过程中或之后，向其中另加入水。得到的料浆会有助于表面活性剂的喷雾干燥。在不包括喷雾干燥的工艺中，优选膏体形式的预混合物。
以下实施例进一步描述和说明本发明范围内的优选实施方案。给出实施例仅仅是为了说明，并不构成对本发明的限制，因为在不脱离本发明精神和范围下，其许多变化都是可能的。
实施例1该实施例说明了后续在制备固体洗衣组合物的本发明方法中使用的氧化胺和酸预混合物
将HLAS和氧化胺混合在一起，直至达到衡定的粘度(连续混合约30秒至2分钟)。
实施例2该实施例说明了后续在制备固体洗衣组合物的本发明方法中使用的氧化胺和酸预混合物
将HLAS和氧化胺混合在一起，直至达到衡定的粘度(连续混合约30秒至10分钟)。
实施例3该实施例说明了制备具有以下最终组成的合成洗衣洗涤剂条的本发明方法
将ADMOX和硫酸结合，混合2分钟形成预混合物。然后将苏打灰、椰油脂肪醇硫酸钠、STPP和沸石与该预混合物结合，并混合3分钟(该混合物被称为“基料”)。加入二亚乙基三胺五羧酸和椰油脂肪醇。继续混合30秒。加入二氧化钛和碳酸钙。然后填加增白剂、取代的甲基纤维素、甘油和其它常规/辅助组分。当满足所需的批料稠度时，随后加入香料。卸出此批料并制成条。
实施例4该实施例说明了制备具有以下最终组成的合成和皂洗衣洗涤剂条的本发明方法
将ADMOX和HLAS结合，混合2分钟形成预混合物。然后将苏打灰和50％滑石粉与该预混合物结合，并混合30秒钟(该混合物被称为“基料”)。经30秒钟加入水，并混合2分钟。加入荧光增白剂和取代的甲基纤维素，并混合30秒。加入皂并混合3分钟(包括填加时间在内)。加入硫酸钠和平衡物滑石粉，并混合1分钟。加入香料并混合30秒。卸出此批料并制成条。
实施例5该实施例说明了制备具有以下最终组成的洗衣洗涤剂颗粒的本发明方法
将ADMOX和NaLAS结合，混合2分钟形成预混合物。然后将苏打灰和50％滑石粉与该预混合物结合，并混合30秒钟。填加水直至形成料浆。该料浆然后在塔中喷雾干燥形成500g/l的低密度颗粒。
实施例6该实施例说明了制备具有以下最终组成的洗衣洗涤剂颗粒的本发明方法<
<p>将椰油烷基氧化胺与HLAS合并，混合10分钟形成预混合物。将苏打粉和Sipernat与该预混合物合并，并使用斜轴(Tilt-a-pin)混合器(由Processall提供)混合15秒钟。将该搅混机中的混合物装入斜犁(Tilt-a-plow)混合器(由Processall提供)中并混合2分钟。该混合物然后被装入由NIRO Inc.提供的流化床干燥器中，在120℃下干燥15分钟。
实施例7该实施例说明了制备具有以下最终组成的洗衣洗涤剂颗粒的本发明方法<
将椰油烷基氧化胺与HLAS结合，混合10分钟形成预混合物。将碳酸钠和Sipernat与该预混合物结合。使用Food Processor(由Tesukomu，日本提供的TK-55)混合30秒钟。然后将该混合物装入流化床干燥器(由NIRO Inc.提供的)中，在120℃下干燥15分钟。
实施例8该实施例说明了制备具有以下最终组成的洗衣洗涤剂颗粒的本发明方法<
<p>将椰油烷基氧化胺与HLAS结合，混合10分钟形成预混合物。将硫酸钠和Sipernat与该预混合物结合。使用Food Processor(由Tesukomu，日本提供的TK-55)混合30秒钟。然后将该混合物装入流化床干燥器(由NIRO Inc.提供的)中，在120℃下干燥15分钟。
液体氧化胺一般通过常规的制备洗衣条和颗粒的方法很难掺入固体洗涤剂组合物中。此困难的主要原因是这种氧化胺的大量水分带入条配方中。该水分导致难以加工和相应的条柔软性和/或颗粒粘性问题。然而，如本发明，通过将液体氧化胺与酸预混合，得到的预混合物可容易地掺入固体洗涤剂条和/或颗粒组合物中，特别是洗衣洗涤剂条组合物中。因此，在本文献中所述的本发明各方面和实施方案相对包含用另外方法制备的氧化胺的洗衣洗涤剂条和/或洗衣洗涤剂颗粒组合物具有许多优点，包括改善的物理性质。这种改善的物理性质可包括改善了均匀度、降低了柔软性、更容易加工、制得的产品更容易包装和运输，和在使用中有更好的经济性。
由于许多原因，皂条柔软是不希望的。例如，其能引起后续加工条步骤中的困难。在其它方面，若条太软，其不能正常地从压条机中出料。此外，软的皂条在包装和/或运输过程中会变形。尽管软皂条在经过约2周后可能会变硬，但从压条机中出来的快速硬化的皂条可立即运输和包装。
即使人们采用经济的方法包装/运输软皂条，避免其变形，但消费者使用软皂条也具有几种不希望的性质。例如，相对洗涤剂向织物的施用，消费者对其有较差的控制性。较硬的皂条有较低的韧性，再者相对洗涤剂的给料，使消费者更容易控制。
使用本发明方法用液体氧化胺制备的洗衣条具有与经常规加工用固体氧化胺制备的洗衣条类似的条硬度/坚固性。
由本发明方法生产的洗衣条具有许多其它的优点，包括改善的起泡性、对使用者手的温和性和改善的清洗力，而且不存在严重的加工能力问题。
不打算受理论的限制，相信当氧化胺接触酸时，在酸和氧化胺之间形成了离子对。相信该离子对是因酸分子在失去了其水合氢离子时和氧化胺的质子化原子间的静电吸引引起的。例如，关于HLAS和氧化胺的预混合物，相信离子对是因带负电荷的HLAS磺酸根和氧化胺的质子化氧原子间的静电吸引引起的。该质子化作用来自于HLAS的水合氢离子。更具体而言
其中R1、R2和R3如以上定义，R4是烷基。
应理解，这里描述的实施例和实施方案仅仅是为了说明，根据本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明范围下会提出各种改进或变化。
权利要求
1.一种制备含有一种或多种氧化胺表面活性剂的洗衣洗涤剂条的方法，该方法包括a)将氧化胺组分和一种酸混合形成预混合物；b)混合i)该预混合物，ii)阴离子表面活性剂，和iii)碱金属的盐；和c)将得到的组合物制成条。
2.权利要求1的方法，其中阴离子表面活性剂是合成阴离子表面活性剂。
3.权利要求2的方法，其中阴离子表面活性剂是直链烷基苯磺酸盐或烷基磺酸盐。
4.权利要求3的方法，其中所述酸是硫酸或直链烷基苯磺酸盐的酸前体。
5.权利要求1的方法，其中阴离子表面活性剂是肥皂。
6.权利要求5的方法，其中所述酸是硫酸或直链烷基苯磺酸盐的酸前体。
7.一种制备含有一种或多种氧化胺表面活性剂的洗衣洗涤剂条的方法，该方法包括a)将氧化胺组分和一种酸混合形成预混合物；b)混合i)该预混合物，ii)选自皂、直链烷基磺酸盐和烷基磺酸盐的一种或多种阴离子表面活性剂，和iii)碱金属的盐；和c)将得到的组合物制成条。
8.由权利要求3的方法制备的洗衣洗涤剂条。
9.主要由氧化胺组分和酸组成的组合物。
10.权利要求9的组合物，其中所述酸是硫酸或直链烷基苯磺酸盐的酸前体。
11.一种制备含有一种或多种氧化胺表面活性剂的颗粒洗衣洗涤剂的方法，该方法包括a)将氧化胺组分和一种酸混合形成预混合物；b)混合i)该预混合物，ii)阴离子表面活性剂，和iii)碱金属的盐；和c)将得到的组合物制成颗粒。
12.一种固体洗衣洗涤剂组合物，其包含氧化胺组分、酸、阴离子表面活性剂和碱金属的盐；其中所述酸和氧化胺形成离子对。
全文摘要
公开了一种制备含有一种或多种氧化胺表面活性剂的固体洗衣洗涤剂组合物的方法,该方法包括将氧化胺组分和一种酸混合形成预混合物;混合该预混合物、阴离子表面活性剂和碱金属的盐。还公开了由本发明方法制备的产品。还公开了主要由用于本发明方法中的氧化胺组分和酸组成的组合物。
文档编号C11D17/00GK1259994SQ9718231
公开日2000年7月12日 申请日期1997年6月3日 优先权日1997年6月3日
发明者T·W·D·G·特拉杰诺 申请人:普罗格特-甘布尔公司