一种过碳酸钠防结块剂及其制备、使用方法
【专利摘要】一种过碳酸钠防结块剂，该防结块剂的原料组成及其重量份比为：高分子成膜剂2‐10、分散剂10‐40、晶形调整剂10‐40、水20‐40，且高分子成膜剂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种，分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物中的至少一种，晶形调整剂为烷基磺酸、烷基磺酸盐、烷基硫酸、烷基硫酸盐、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种，制备时，将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀即可，使用时，将制备的过碳酸钠防结块剂均匀涂覆在过碳酸钠颗粒表面后与其一起干燥。本发明不仅提高了防结块效果，而且简化了工艺、降低了成本。
【专利说明】一种过碳酸钠防结块剂及其制备、使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无机盐的防结块剂，具体涉及一种过碳酸钠防结块剂及其制备、使用方法。
【背景技术】
[0002]过碳酸钠又名过氧碳酸钠，是双氧水与碳酸钠的加成复合物，为白色流动性良好的细小固体颗粒。具有无臭、无毒、无污染的特点，在水中分解出活性氧，具有很强的去污能力及漂白能力，是目前应用最广泛的洗涤助剂，同时其作为水体增氧剂也得到广泛的应用。
[0003]在过碳酸钠的储存过程中都存在结块的问题，由于产品结块，给过碳酸钠的使用造成了极大的不便。过碳酸钠结块属于无机盐类的结块，结块机理目前被普遍认为的主要有四种理论。I)晶桥理论；2)毛细管吸附理论；3)化学反应理论；4)塑性变形理论。这四种理论都认为结块是由于温度变化、水份迁移、物质重结晶等因素引起的。
[0004]在实际生产中，为了防止过碳酸钠产品的结块，可以采取以下措施:1)提高颗粒的均匀度，并适当增加颗粒粒径；2)降低过碳酸钠产品的水份；3)降低过碳酸钠产品的包装温度；4)降低过碳酸储存时的堆包高度及改善储存条件；5)为了提高过碳酸钠的湿稳定性而对过碳酸钠进行涂衣。尽管采取了以上措施，过碳酸钠的结块还是不可避免。为了提高过碳酸钠的湿稳定性，对过碳酸钠进行涂衣的防结块效果较好，但涂衣物料成本高，且涂衣包膜材料用量大，提高了过碳酸钠的生产成本。
[0005]在过碳酸钠生产过程中加入防结块剂可以有效的防止过碳酸钠结块，但对防结块剂的成份有要求，由于过碳酸钠主要用于洗涤及增氧，因此防结块剂的成份必须是易溶于水，并且应无毒、无害，不影响过碳酸钠的使用。
[0006]中国专利:申请公布号为CN102616752A，申请公布日为2012年8月I日的发明专利公开了一种过碳酸钠防结块剂组合物及其应用，该防结块剂由分散剂、渗透剂及憎水剂按45 - 70: 20 - 40: 5 - 15的比例组成，应用时将防结块剂用水溶解后均匀涂覆到过碳酸钠颗粒表面或将防结块剂制成粉剂与过碳酸钠混合。虽然该发明不影响过碳酸钠的稳定性及各种使用要求，还具有助洗功能，适合于工业化生产使用，但仍有以下缺陷:
[0007]1、该发明选用的憎水剂为硬脂酸或硬脂酸钠，其微溶于冷水，在实际生产时需要对物料进行加热才能取得较好的混合效果，增加了生产成本，而且得到的防结块剂与水混合后容易产生分层现象，导致组份不均一，从而影响其防结块效果；
[0008]2、该发明提出了将防结块剂制成粉剂与过碳酸钠混合的设计，一方面，防结块粉剂的制备工艺较为复杂，生产成本高，另一方面，防结块粉剂的使用范围较窄，当过碳酸钠的生产工艺为包装前筛分时，由于筛分时会把防结块粉剂筛除，因此其无法使用于该生产工艺中。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是克服现有技术中存在的生产成本较高、防结块效果较差的问题，提供一种能够降低生产成本、提高防结块效果的过碳酸钠防结块剂及其制备、使用方法。
[0010]为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案:
[0011]一种过碳酸钠防结块剂，该防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂2 -10、分散剂10 -40、晶形调整剂10 -40、水20 -40，其中，所述高分子成膜剂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种。
[0012]所述聚乙二醇的分子量为600 - 1200，聚乙烯醇的分子量为20000 - 30000。
[0013]所述分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物中的至少一种。
[0014]所述晶形调整剂为烧基横酸、烧基横酸盐、烧基硫酸、烧基硫酸盐、聚氧乙稀失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种。
[0015]一种所述过碳酸钠防结块剂的制备方法，该制备方法是指:将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀即得到过碳酸钠防结块剂。
[0016]一种所述过碳酸钠防结块剂的使用方法，该使用方法依次包括以下步骤:
[0017]防结块剂的制备:将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀即得到过碳Ife纳防结块剂；
[0018]防结块剂的使用:先采用计量泵将制备的防结块剂泵入过碳酸钠干燥沸腾床的物料进口部位，同时使用压缩空气对防结块剂进行雾化，然后将雾化后的防结块剂均匀涂覆在过碳酸钠颗粒表面，最后对涂覆有防结块剂的过碳酸钠颗粒进行干燥。
[0019]所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.15 - 0.25: 100。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0021]1、本发明一种过碳酸钠防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂2 -10、分散剂10 -40、晶形调整剂10 -40、水20 -40，其中，高分子成膜剂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种，该高分子成膜剂具有很强的亲水性，一方面，其在水中能够分散成网状结构，并在分散剂的作用下分散到过碳酸钠颗粒表面后形成一层高分子膜，通过吸附在过碳酸钠颗粒表面来阻止水份的迁移，从而防止晶桥的产生，晶形调整剂通过分子间的作用力与分散剂及高分子成膜剂结合，参与成膜，具有良好的防结块作用，另一方面，高分子成膜剂、分散剂、晶形调整剂均具有良好的水溶性，生产过程中只需在常温下混合均匀即可，操作简单、生产成本较低。因此，本发明不仅防结块效果优良，而且生产成本较低。
[0022]2、本发明一种过碳酸钠防结块剂中分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物中的至少一种，上述共聚物含有强极性的磺酸基团或酰胺基团，不仅能够与过碳酸钠颗粒表面牢固结合，而且具有很好的分散性，能将高分子成膜剂均匀地分散在过碳酸钠颗粒表面，使其在过碳酸钠颗粒表面形成一层致密的高分子膜，进而提高防结块效果。因此，本发明有效改善了防结块效果。
[0023]3、本发明一种过碳酸纳防结块剂中晶形调整剂为烧基横酸、烧基横酸盐、烧基硫酸、烷基硫酸盐、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种，该类晶形调整剂中不仅含有亲水性强的磺酸基团、硫酸基团或羟基基团，而且含有疏水性的烷烃长链，一方面，在过碳酸钠颗粒间发生重结晶情况时，晶形调整剂的亲水基团参与结晶，能够起到干扰结晶的作用，使结晶松散，另一方面，晶形调整剂的亲水基团可通过分子间的作用力与分散剂及高分子成膜剂结合，参与成膜，而晶形调整剂的疏水基团则排列在高分子膜的外表，阻档外部水份的侵入，从而进一步增强防结块效果。因此，本发明进一步提高了防结块能力。
[0024]4、本发明一种过碳酸钠防结块剂的制备方法是指将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀，无需加热，操作简单；另外，本发明一种过碳酸钠防结块剂的使用方法中，仅需将制备的防结块剂均匀涂覆在过碳酸钠颗粒表面后随过碳酸钠颗粒一起干燥即可，工艺简单，容易操作，同时，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比仅为0.15-0.25: 1，用量较少。因此，本发明不仅工艺简单，而且防结块剂的用量少。
【具体实施方式】
[0025]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0026]一种过碳酸钠防结块剂，该防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂2 -10、分散剂10 -40、晶形调整剂10 -40、水20 -40，其中，所述高分子成膜剂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种。
[0027]所述聚乙二醇的分子量为600 - 1200，聚乙烯醇的分子量为20000 - 30000。
[0028]所述分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物中的至少一种。
[0029]所述晶形调整剂为烧基横酸、烧基横酸盐、烧基硫酸、烧基硫酸盐、聚氧乙稀失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种。
[0030]一种所述过碳酸钠防结块剂的制备方法，该制备方法是指:将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀。
[0031]一种所述过碳酸钠防结块剂的使用方法，该使用方法依次包括以下步骤:
[0032]防结块剂的制备:将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀即得到过碳Ife纳防结块剂；
[0033]防结块剂的使用:先采用计量泵将制备的防结块剂泵入过碳酸钠干燥沸腾床的物料进口部位，同时使用压缩空气对防结块剂进行雾化，然后将雾化后的防结块剂均匀涂覆在过碳酸钠颗粒表面，最后对涂覆有防结块剂的过碳酸钠颗粒进行干燥。
[0034]所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.15 - 0.25: 100。
[0035]本发明的原理说明如下:
[0036]本发明以高分子成膜剂、分散剂、晶形调整剂及水作为原料，并将它们的重量比控制在2-10: 10-40: 10-40: 20 - 40，显著改善了防结块剂的防结块效果，且各原料均无毒害，全部易溶于水，得到的防结块剂性质稳定，不会出现分层、混浊等现象，能够确保添加均匀，也不会影响过碳酸钠的性质及用途，且制备的过碳酸钠防结块剂在使用过程中无需加水配制。
[0037]高分子成膜剂:由于高分子成膜剂的分子量太大会使得物料的粘度高，难于分散，分子量太小则成膜性差，影响防结块效果，因此本发明将聚乙二醇的分子量控制在600 - 1200，聚乙烯醇则选择低分子量型聚乙烯醇(分子量在20000 - 30000)。
[0038]实施例1:
[0039]一种过碳酸钠防结块剂，该防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂7、分散剂30、晶形调整剂40、水23，其中，所述高分子成膜剂为聚乙二醇与聚乙烯醇以5: 2混合得到的混合物，聚乙二醇的分子量为1200，聚乙烯醇的分子量为20000 - 30000，分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物与丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物以1:1混合得到的混合物，晶形调整剂为烷基磺酸钠与聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯以1:1混合得到的混合物；
[0040]制备时，将上述各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀即得到过碳酸钠防结块剂；
[0041]使用时，先采用计量泵将制备的防结块剂泵入过碳酸钠干燥沸腾床的物料进口部位，同时使用压缩空气对防结块剂进行雾化，然后将雾化后的防结块剂均匀涂覆在过碳酸钠颗粒表面，最后对涂覆有防结块剂的过碳酸钠颗粒进行干燥，其中，所述防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.2: 100。
[0042]实施例2:
[0043]步骤同实施例1，不同的是，
[0044]所述防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂10、分散剂35、晶形调整剂35、水20，其中，所述高分子成膜剂为聚乙二醇与聚乙烯醇以9: I混合得到的混合物，且聚乙二醇的分子量为600，分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物，晶形调整剂为聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯；
[0045]所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.18: 100。
[0046]实施例3:
[0047]步骤同实施例1，不同的是，
[0048]所述防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂2、分散剂20、晶形调整剂38、水40，其中，所述高分子成膜剂为聚乙烯醇，分散剂为丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物，晶形调整剂为烷基磺酸钠与聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯以3:I混合得到的混合物；
[0049]所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.25: 100。
[0050]实施例4:
[0051]步骤同实施例1，不同的是，
[0052]所述防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂5、分散剂40、晶形调整剂30、水25，其中，所述高分子成膜剂为聚乙烯醇，分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物与丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物以1: 1.5混合得到的混合物，晶形调整剂为烷基磺酸；
[0053]所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.22: 100。
[0054]实施例5:
[0055]步骤同实施例1，不同的是，
[0056]所述防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂10、分散剂10、晶形调整剂40、水40，其中，所述高分子成膜剂为为聚乙二醇，且聚乙二醇分子量为1000，分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物与丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物以1.5: I的比例混合得到的混合物，晶形调整剂为烷基磺酸、烷基硫酸与聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯以1:1: 2的比例混合得到的混合物；
[0057]所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.15: 100。
[0058]实施例6:
[0059]步骤同实施例1，不同的是，
[0060]所述防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂10、分散剂40、晶形调整剂10、水40，其中，所述高分子成膜剂为聚乙二醇与聚乙烯醇以8: 2的比例混合得到的混合物，且聚乙二醇的分子量为800，分散剂为丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物，晶形调整剂为烷基磺酸钠、烷基硫酸钠与聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯以1:1: 3的比例混合得到的混合物；
[0061]所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.2: 100。
[0062]将上述实施例得到的喷涂有防结块剂的过碳酸钠产品包装后，堆包贮存6个月无结块现象。
【权利要求】
1.一种过碳酸钠防结块剂，其特征在于: 该防结块剂的原料组成及其重量份比为:高分子成膜剂2 - 10、分散剂10 - 40、晶形调整剂10 - 40、水20 - 40，其中，所述高分子成膜剂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种过碳酸钠防结块剂，其特征在于:所述聚乙二醇的分子量为600 - 1200，聚乙烯醇的分子量为20000 - 30000。
3.根据权利要求1或2所述的一种过碳酸钠防结块剂，其特征在于:所述分散剂为丙烯酸-丙烯磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺磺酸共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种过碳酸钠防结块剂，其特征在于:所述晶形调整剂为烧基横酸、烧基横酸盐、烧基硫酸、烧基硫酸盐、聚氧乙稀失水山梨醇脂肪酸酷中的至少一种。
5.一种权利要求1所述的过碳酸钠防结块剂的制备方法，其特征在于: 该制备方法是指:将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀即得到过碳酸钠防结块剂。
6.一种权利要求1所述的过碳酸钠防结块剂的使用方法，其特征在于: 该使用方法依次包括以下步骤: 防结块剂的制备:将各原料组成按所需比例加入到配料釜内搅拌均匀即得到过碳酸钠防结块剂； 防结块剂的使用:先采用计量泵将制备的防结块剂泵入过碳酸钠干燥沸腾床的物料进口部位，同时使用压缩空气对防结块剂进行雾化，然后将雾化后的防结块剂均匀涂覆在过碳酸钠颗粒表面，最后对涂覆有防结块剂的过碳酸钠颗粒进行干燥。
7.根据权利要求6所述的一种过碳酸钠防结块剂的使用方法，其特征在于:所述防结块剂的使用步骤中，防结块剂与过碳酸钠颗粒的重量比为0.15 - 0.25: 100。
【文档编号】C01B15/10GK104261353SQ201410462386
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】林祥斌, 史铁京, 刘建平, 潘志国, 马继伟 申请人:武汉海力特科技有限公司