专利名称：制备洗涤剂的方法
技术领域：
本发明涉及清洁组合物，更具体地说，本发明涉及制备具有相对较高堆积密度的粒状洗涤剂组合物的方法。
背景技术：
洗涤剂行业一直在致力于开发具有相对较高堆积密度(通常为500g/l以上)的清洁组合物。高堆积密度的组合物之所以受到行业青睐，是因为它们有助于生产低剂量体积的洗涤剂组合物，由此而有利于节约资源。
通常，制备洗涤剂颗粒或粉末的方法主要有两类。第一类涉及在喷雾干燥塔中对水性洗涤剂浆料进行喷雾干燥，其中，将洗涤剂活性物质粉化并喷雾到高温空气流中进行干燥。关于生产洗涤剂组合物的喷雾干燥方法已有大量的研究和开发，例如，参见在EP 360275、GB 2231579、WO 99/19453和US 4,524,010中描述的方法。
第二类方法涉及干混洗涤剂组分，然后在高速或中速混合机/捣实机中使干混组分凝集，所述凝集通常在液体粘合剂(例如水)、非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂的存在下进行。
实践中发现，喷雾干燥得到的洗涤剂组合物具有相对较低的堆积密度。喷雾干燥方法需要昂贵而复杂的机器，并具有相对较高的能耗。而且，喷雾干燥方法通常会产生洗涤剂组合物细颗粒，从而引起空气污染问题。
由干混凝集方法业已生产出中堆积密度至高堆积密度的洗涤剂组合物。然而，人们已经发现，由这样的干混方法生产的洗涤剂存在很多问题，包括如US 6,303,558所提及的分散性欠佳和洗涤性能不令人满意的问题。干混方法还需要使用高技术的混合/捣实设备。
因此，仍然需要用于生产具有相对较高堆积密度的粒状清洁组合物的替代方法。另外，仍然需要有利于大规模生产具有相对较高堆积密度的粒状清洁组合物的经济有效的方法。
本申请的发明人发现，采用包括向表面活性剂化合物的水溶液中添加水溶性盐的方法，可以制备具有相对较高堆积密度的粒状清洁组合物。本文公开的方法可以制备粒状清洁组合物，而无需昂贵的喷雾干燥设备或混合/捣实设备。
发明内容
本发明提供了用于生产具有至少为500g/l的堆积密度的高堆积密度粒状洗涤剂组合物或者组分的方法，该方法包括如下步骤(i)提供表面活性剂的水溶液，(ii)向所述表面活性剂的水溶液中添加一种以上水溶性盐以使所述表面活性剂沉淀，(iii)分离所获得的沉淀，以及最后，(iv)干燥所述产物。
优选所述表面活性剂为阴离子表面活性剂，更优选所述表面活性剂为月桂硫酸钠。
所述至少一种水溶性盐可以方便地选自由硝酸钾、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、氯化钠、氯化钡和它们的组合组成的组。
优选所述至少一种水溶性盐是海盐。
步骤(iii)中沉淀的分离可以方便地采用过滤装置或离心机来实施。
优选的是，沉淀的分离采用压滤机来实施。
所述产物可以方便地在步骤(iv)中采用流化床干燥机、转鼓式减压干燥机、盘式干燥机或它们的任意组合来进行干燥。
根据本发明的一个方面，可以在干燥之前向步骤(iii)中形成的分离得到的沉淀中有利地加入一种以上的添加剂，以形成具有所需性能的洗涤剂或清洁组合物。
一种以上的所述添加剂可以方便地选自由助洗剂、填充剂、酸性粉末、碱性粉末、粘合剂、漂白剂、漂白活性剂、荧光剂、防晦暗剂、防腐蚀剂、悬污剂、去污剂、杀菌剂、pH调节剂、螯合剂、粘土、涂布剂、酶、酶稳定剂和它们的任意组合组成的组。
优选的添加剂包括酸性粉末和碱性粉末。
本文描述的方法可以制备堆积密度相对较高的粒状表面活性剂、洗涤剂或清洁组合物，而无需昂贵的喷雾干燥设备或混合/捣实设备。
具体实施例方式
本发明涉及通过沉淀方法制备堆积密度相对较高的洗涤剂组合物或组分，所述沉淀方法包括向表面活性剂水溶液中加入水溶性盐。
在本方法中可以使用一种以上的表面活性剂组分。用于本发明方法的优选表面活性剂包括阴离子表面活性剂。示例性的阴离子表面活性剂包括烷基硫酸盐和烷基烷氧基硫酸盐，尤其是其钠盐。
优选的表面活性剂为月桂硫酸钠(SLS)。在洗涤剂行业中，月桂硫酸钠广泛用作各种清洁组合物(例如洗衣粉、皂类产品和香波)的活性组分。
优选的是，在本发明的方法中，表面活性剂水溶液的浓度为5％～40％(重量/体积)，优选为10％～35％(重量/体积)，更优选为20％～30％(重量/体积)。用于本方法的表面活性剂水溶液可以通过任意的适当方法制备。就所选定的具体表面活性剂而言，本领域技术人员不难得知制备该表面活性剂水溶液的适当方法。
当使用月桂硫酸钠表面活性剂时，可以通过磺化法方便地制备表面活性剂水溶液。用于进行所述磺化法的适宜条件对于本领域技术人员来说是已知的。磺化法可以是连续法或者间歇法。连续磺化法通常制得浓度为约70％(重量/体积)的月桂硫酸钠水溶液。间歇磺化法通常制得较低浓度的月桂硫酸钠水溶液，其浓度一般为约30％～60％(重量/体积)。然后可以将由这种方法制得的浓月桂硫酸钠水溶液稀释至用于本方法时所需的浓度。浓月桂硫酸钠水溶液可以就地制备，或者可以容易地从制造商购得。本领域技术人员不难得知生产月桂硫酸钠水溶液的替代方法。
在所述方法的第二步骤中，可以向表面活性剂水溶液中添加一种以上的水溶性盐以引起沉淀。可在该步骤中使用的盐包括有机盐和无机盐。
表面活性剂水溶液中盐的添加量必须足以使表面活性剂从溶液中沉淀出来。在任意给定情况中，本领域技术人员都能够采用常规程序容易地确定产生沉淀所需的盐的量。
具体地说，已经观察到月桂硫酸钠表面活性剂在水中高度溶解，但仅微溶于水性盐溶液中。已发现，提高水溶液中盐的浓度会导致表面活性剂化合物的溶解度下降。对于月桂硫酸钠表面活性剂来说，已经观察到月桂硫酸钠微溶于盐浓度至多为约3％(重量/体积)的水性盐溶液中，并随着盐浓度的增加而逐渐变得更加难溶。经观察，月桂硫酸钠几乎完全不溶于盐浓度为5％(重量/体积)的水性盐溶液中。当使用月桂硫酸钠表面活性剂时，盐的有效的添加量可以是，使所得水溶液的盐浓度为5％(重量/体积)以上，优选为10％(重量/体积)以上。
重要的是，为了引起沉淀而加入足够的盐。如果没有添加足够的盐，可能会无法实现分离，并形成包含表面活性剂和盐组分的糊状物。
可以在室温下方便地将盐加入到表面活性剂水溶液中。优选在加盐后混合或搅拌该水溶液。
用于该方法的优选的盐包括硝酸钾、氯化钾、氯化钡、氯化钠、乙酸钠、乙酸钾或者它们的组合。已发现，改变添加到诸如月桂硫酸钠等特定表面活性剂的水溶液中的盐时，会导致所得的粒状产物的诸如密度、粒径、形状和形态等物理性质发生变化。
可以使用一种以上的盐以获得所需的粒径、密度、形状和形态。
用于该方法的特别优选的盐包括来自天然海水的盐。海盐包含天然盐的混合物，其主要组分是氯化钠。已发现，使用海盐可以获得堆积密度超过500g/l的粒状产物。海盐的优点是廉价，且通过对海水进行蒸发而容易获得。
用于分离表面活性剂沉淀的具体方法并不重要。可以方便地使用任何简单的分离方法，例如过滤法，如压滤机过滤、减压过滤或离心机过滤。压滤机特别适用于获得含湿量低的分离得到的沉淀。
分离后形成表面活性剂沉淀的湿饼。分离得到的沉淀优选具有5重量％～35重量％的含湿量。
如果需要，在分离表面活性剂沉淀后可以浓缩水性盐溶液，并通过已知的方法对盐进行回收。例如，尤其是在使用海盐的时候，可以方便地使用简单的阳光蒸发法来回收多种盐。采用这种方法，可以回收盐溶液的副产物，这具有经济和环境方面的优点。
作为选择，可以在干燥前向分离得到的表面活性剂沉淀加入一种以上添加剂。
特别有利的是高密度粉末、液体添加剂或填充剂，可以添加这些物质来制得高堆积密度的洗涤剂组合物，其堆积密度高于仅由表面活性剂组合物形成的干燥颗粒，例如获得超过700g/l的高堆积密度颗粒，和/或获得在粒径、形态或形状方面的不同的粒状洗涤剂产物。
可以添加诸如苦味酸、对甲苯磺酸等酸性粉末和/或诸如碳酸钠或碳酸氢钠等碱性粉末，以便提高洗涤剂组合物的溶解性或发泡性。已发现，在添加碱性和酸性粉末的混合物作为添加剂时，产物洗涤剂组合物在水性介质中释放出二氧化碳气体，从而提高了洗涤剂组合物的溶解性和分散性。
通常，可以添加任何常规洗涤剂添加剂来提供具有所需性质的粒状洗涤剂组合物。优选的添加剂包括填充剂、助洗剂、酸性粉末、碱性粉末、粘合剂、漂白剂、漂白活性剂、荧光剂、防晦暗剂、防腐蚀剂、悬污剂、去污剂、杀菌剂、pH调节剂、螯合剂、粘土、涂布剂、酶、酶稳定剂或它们的任意组合。其它适宜的添加剂对于本领域技术人员来说是熟知的。
步骤(iv)中产物的干燥可以在任意的简单干燥机中进行。适当的简单干燥机的例子包括流化床干燥机、盘式干燥机或转鼓式减压干燥机。其它适宜的干燥机对于技术人员来说是已知的。已发现，使用减压干燥机可以获得含湿量在0.5重量％～2重量％范围内的粒状产物。
与采用很多常规方法(例如喷雾干燥方法)干燥表面活性剂浆料或水溶液时的能耗相比，以这种方式中干燥表面活性剂湿饼需要的能耗要低得多。
本发明的方法可以生产堆积密度至少为500g/l的高堆积密度且自由流动的粒状洗涤剂组分或组合物。本发明方法提供了制备高堆积密度且自由流动的粒状洗涤剂组合物的经济而有效的方法。该方法可以生产具有各种所需的堆积密度、粒径、形状和形态的粒状产物，该粒状产物能够应用于多种洗涤剂和清洁组合物。
使用本发明的方法制造粒状洗涤剂组合物时，可以避免形成洗涤剂组合物的细颗粒，从而具有安全和环境方面的优点。
本发明方法可以用来提供表面活性剂颗粒，特别是堆积密度在500g/l～710g/l范围内的月桂硫酸钠颗粒。
本发明的方法无需复杂而昂贵的设备，而且是一种用于制造低剂量体积的致密粒状表面活性剂和洗涤剂组合物的经济而节能的方法。另外，可以回收所述本发明的方法中产生的水性盐溶液副产物，从而回收相应的盐。
通过以下非限定性实施例来进一步说明本发明。
实施例实施例1在室温下，向100ml的20％(重量/体积)的月桂硫酸钠溶液中加入10g氯化钡，同时进行持续搅拌。搅拌该混合物2小时。在容器底部观察到月桂硫酸钠的沉淀颗粒。减压过滤该沉淀，制得月桂硫酸钠湿饼。减压干燥所述月桂硫酸钠湿饼，并按如下方法测定所得月桂硫酸钠颗粒的性质密度 710g/l(使用标准振实密度装置进行测定)粒径 100微米-50％50微米-20％30微米-30％形状/形态 圆形/球形颗粒(粒径采用目视显微法测定)实施例2～6进行如实施例1所述的方法，但是向100ml的20％(重量/体积)的月桂硫酸钠溶液中添加如下表1所示的不同的盐
月桂硫酸钠的系统名为十二烷基硫酸钠，也称为“月桂基硫酸钠”。
在本说明书和权利要求书中，所用的措辞“包含”和“含有”及其各种变化形式是指包括特定的特征、步骤或组分。这类措辞不应被解释为排除其它特征、步骤或组分的存在。
在说明书、权利要求书或附图
中以具体形式公开了一些特征，或者以执行所公开的功能的手段或用于获得所公开的效果的方法或过程的形式公开了一些特征，适当时，这些特征可以单独使用，或者可以以任意组合使用，由此来实现本发明的各种不同形式。
1.制备粒状洗涤剂组合物或者组分的方法，所述组合物或者组分具有至少为500g/l的堆积密度，所述方法包括如下步骤(i)提供月桂硫酸钠的水溶液，(ii)向所述月桂硫酸钠的水溶液中添加一种以上水溶性盐，以使所述月桂硫酸钠沉淀，(iii)分离所获得的沉淀，以及最后，(iv)干燥所述产物。
2.如权利要求1所述的方法，其中，至少一种水溶性盐选自由硝酸钾、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、氯化钠以及它们的组合组成的组。
3.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，至少一种水溶性盐为海盐。
4.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，在步骤(iii)中采用过滤装置或离心机分离所述沉淀。
5.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，在步骤(iv)中采用流化床干燥机、转鼓式减压干燥机、盘式干燥机或它们的任意组合来干燥所述产物。
6.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，所述方法还包括在干燥前向经分离的沉淀中添加一种以上添加剂的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述一种以上添加剂选自由助洗剂、填充剂、酸性粉末、碱性粉末、粘合剂、漂白剂、漂白活性剂、荧光剂、防晦暗剂、防腐蚀剂、悬污剂、去污剂、杀菌剂、pH调节剂、螯合剂、粘土、涂布剂、酶、酶稳定剂以及它们的任意组合组成的组。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述添加剂包括酸性粉末和碱性粉末。
权利要求
1.制备粒状洗涤剂组合物或者组分的方法，所述组合物或者组分具有至少为500g/l的堆积密度，所述方法包括如下步骤(i)提供表面活性剂的水溶液，(ii)向所述表面活性剂的水溶液中添加一种以上水溶性盐，以使所述表面活性剂沉淀，(iii)分离所获得的沉淀，以及最后，(iv)干燥所述产物。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂为月桂硫酸钠。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一种水溶性盐选自由硝酸钾、氯化钾、乙酸钾、乙酸钠、氯化钠以及它们的组合组成的组。
4.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，所述至少一种水溶性盐为海盐。
5.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，在步骤(iii)中采用过滤装置或离心机分离所述沉淀。
6.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，在步骤(iv)中采用流化床干燥机、转鼓式减压干燥机、盘式干燥机或它们的任意组合来干燥所述产物。
7.如前述权利要求任一项所述的方法，其中，所述方法还包括在干燥前向分离得到的沉淀中添加一种以上添加剂的步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述一种以上添加剂选自由助洗剂、填充剂、酸性粉末、碱性粉末、粘合剂、漂白剂、漂白活性剂、荧光剂、防晦暗剂、防腐蚀剂、悬污剂、去污剂、杀菌剂、pH调节剂、螯合剂、粘土、涂布剂、酶、酶稳定剂以及它们的任意组合组成的组。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述添加剂包括酸性粉末和碱性粉末。
10.基本上如前文所述的制备粒状洗涤剂组合物或组分的方法。
全文摘要
本发明公开了一种制备洗涤剂的方法。该方法用于制备堆积密度至少为500g/l的粒状洗涤剂组合物或组分。本文公开的方法包括如下步骤(i)提供表面活性剂的水溶液，(ii)向所述表面活性剂的水溶液中添加一种以上水溶性盐以使所述表面活性剂沉淀，(iii)分离所获得的沉淀，以及(iv)干燥所述产物。
文档编号B01D9/02GK101084300SQ200480044664
公开日2007年12月5日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年12月23日
发明者贾格迪什·帕瓦尔 申请人:Jp实验室有限公司