CN100545254C - 粒状洗涤剂组合物及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种溶解性、抗吸湿结块性、抗粘附设备性、和产品类型改变时生产效率优异的粒状洗涤剂组合物及其生产方法,所述粒状洗涤剂组合物包括(A)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、(B)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、和(C)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子。
Description
技术领域
本发明涉及一种溶解性、抗吸湿结块性、抗粘附设备性、和产品类型改变时生产效率优异的粒状洗涤剂组合物及其生产方法。
背景技术
传统上,通常使粒状洗涤剂与阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、和助洗剂组分等共混,其组分一般包含在一个洗涤剂粒子内。已对粒状洗涤剂组合物进行了很多研究。但在同一设备内生产不同类型的洗涤剂颗粒仍然存在产品类型改变时导致生产效率下降等问题,包括对生产设备内部进行清洗。
另一方面,还尝试使助洗剂等组分分别负载于包含表面活性剂的粒子和其它粒子内。例如,降低洗涤剂粒子内水溶性结晶无机盐的负载量以防止因洗涤剂粒子水合成膏导致溶解度减小,而使无机盐粒子与包含表面活性剂的洗涤剂粒子干混(参见JP-A-Sho-62-253699)。此外,使洗涤剂粒子内碱性组分减少以降低酶粒子与洗涤剂组合物中碱性组分接触的频率,使与碱性组分的减少量相应量的碱性试剂粒子与包含表面活性剂的洗涤剂粒子干混,从而提高酶的稳定性(参见JP-A-Sho-63-69894)。
此外,还提出一种方法,预先制备粒状的碱金属硅酸盐和/或碱土金属硅酸盐和碱金属碳酸盐,然后使这些粒子与包含作为主洗剂的非离子表面活性剂的特定粉状洗涤剂组合物干混,从而能得到甚至在吸湿状态下稳定性也极好而且抗结块性明显改善的粉状洗涤剂组合物(参见JP-A-Hei-8-27498)。
另外,还提出使包含表面活性剂的洗涤剂粒子与有气穴的助洗剂粒子干混以改善向滚筒式洗衣机或全自动洗衣机等的分配器内注水时的分布性能(参见JP-B-3249815)。
但以上所述通过包含表面活性剂的洗涤剂粒子与助洗剂粒子干混生产的洗涤剂组合物难以同时满足在低温下的溶解性和在高温高湿度下的抗结块性(抗吸湿性)的性能要求。
另一方面,提出使能防止污垢再沉积的非离子表面活性剂与另一种粒子(非包含阴离子表面活性剂的粒子)共混以防止洗涤剂粒子结块的技术(参见JP-A-Hei-3-265699)。还提出含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的粒子与包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的粒子以特定比例粉料混合,从而能得到储存稳定性良好的含酶的高堆积密度粒状洗涤剂组合物(参见JP-A-Hei-6-192697)。
但如上所述,通过包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的粒子与包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的粒子干混制备的洗涤剂组合物是有用的,但使包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的粒子与包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的粒子干混时,该组合物造成在设备内壁上形成胶粘物的问题。此现象在夏季湿度和颗粒材料的温度变高时尤为显著,认为此现象是因吸湿的阴离子表面活性剂粒子与非离子表面活性剂粒子之间相互作用造成的。还需要溶解性更好的洗涤剂组合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种溶解性、抗吸湿结块性、抗粘附设备性、和产品类型改变时生产效率优异的粒状洗涤剂组合物及其生产方法。
本发明人发现使包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、和包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子干混从而产生包含上述三种组分的粒子的粒状洗涤剂组合物可实现上述目的。
此粒状洗涤剂组合物及其生产方法不仅可同时解决溶解性、吸湿结块和粘附设备的问题,而且可获得各种各样的粒状洗涤剂组合物,并解决对于其中颗粒组合物的组分存在于一个粒子内的传统洗涤剂组合物的生产而言产品类型改变时生产效率降低的问题。
因此,提供以下发明。
[1]一种粒状洗涤剂组合物,包括:
(A)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子,
(B)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子,和
(C)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子。
[2]以上[1]中所述粒状洗涤剂组合物,对于组分(A)至(C)的含量,其中组分(A)的存在量为5至90%(重),组分(B)的存在量为5至90%(重),组分(C)的存在量为5至90%(重)。
[3]以上[1]或[2]中所述粒状洗涤剂组合物,其中组分(A)包括含α-磺基脂肪酸酯作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子和含碳数为10至20的高级脂肪酸盐作为主要表面活性剂的粒子。
[4]以上[1]、[2]、或[3]中所述粒状洗涤剂组合物的生产方法,包括以下步骤:使(A)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、(B)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、和(C)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子干混。
具体实施方式
下面更详细地阐述本发明。
(A)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子
本发明中,“作为主要表面活性剂”意指表面活性剂的含量在掺混于粒子内的表面活性剂组分中最高。因此,“包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子”意指该粒子包含阴离子表面活性剂作为主要组分,阴离子表面活性剂的含量在掺混于粒子内的表面活性剂组分中最高。因而,只要阴离子表面活性剂的含量是所有表面活性剂中最高的,该粒子内可掺混其它表面活性剂如非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。在包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子中,阴离子表面活性剂是主表面活性剂,通常可单独使用或者两或多种组合使用。
只要常规上用于洗涤剂,所述阴离子表面活性剂无特殊限制,可使用各种各样的阴离子表面活性剂。所述阴离子表面活性剂包括例如以下:
(1)有碳数为8至18的烷基的直链或支链烷基苯磺酸盐(LAS或ABS);
(2)碳数为10至20的链烷磺酸盐;
(3)碳数为10至20的α-烯烃磺酸盐(AOS);
(4)碳数为10至20的烷基硫酸盐或链烯基硫酸盐(AS);
(5)有碳数为10至20的直链或支链烷基或链烯基而且有平均0.5至10摩尔选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的一或两种氧化烯的烷基醚硫酸盐或链烯基醚硫酸盐(AES);
(6)有碳数为10至20的直链或支链烷基苯基或链烯基苯基而且有平均3至30摩尔选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的一或两种氧化烯的烷基苯基醚硫酸盐或链烯基苯基醚硫酸盐;
(7)有碳数为10至20的直链或支链烷基或链烯基而且有平均0.5至10摩尔选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的一或两种氧化烯的烷基醚羧酸盐或链烯基醚羧酸盐;
(8)碳数为10至20的烷基甘油醚磺酸等的烷基多元醇醚硫酸盐;
(9)碳数为8至20的饱和或不饱和α-磺基脂肪酸盐及其甲酯、乙酯或丙酯(α-SF或MES);
(10)长链单烷基、二烷基、或倍半烷基磷酸盐;
(11)聚氧乙烯-单烷基、-二烷基或-倍半烷基磷酸盐;和
(12)碳数为10至20的高级脂肪酸盐(皂)。
这些阴离子表面活性剂可以其碱金属盐如钠和钾盐、其胺盐、或其铵盐形式使用。此外,这些阴离子表面活性剂可单独使用或者两或多种组合使用。阴离子表面活性剂优选为直链烷基苯磺酸(LAS)的碱金属盐、AOS、α-SF、和AES的碱金属盐、皂的碱金属盐(例如钠和钾)等,特别优选α-SF和皂的碱金属盐。
除阴离子表面活性剂以外的其它表面活性剂包括如上所述非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、和两性表面活性剂。
只要常规上用于洗涤剂,非离子表面活性剂无特殊限制,可使用各种各样的非离子表面活性剂。非离子表面活性剂包括例如以下:
(1)在碳数为6至22、优选8至18的脂族醇中加入平均3至30、优选5至20摩尔碳数为2至4的氧化烯制备的聚氧化烯烷基(或链烯基)醚。其中,聚氧乙烯烷基(或链烯基)醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基(或链烯基)醚是更优选的。这里所用脂族醇包括伯和仲醇。此外,其烷基可有支链。脂族醇优选为伯醇;
(2)聚氧乙烯烷基(或链烯基)苯基醚;
(3)脂肪烷基酯烷氧基化物,其中氧化烯加入长链脂肪烷基酯的酯键中,例如用下式(1)表示
R1CO(OA)nOR2 (1)
(其中R1CO代表碳数为6至22、优选8至18的脂肪残基,OA代表碳数为2至4、优选2至3的氧化烯的加成单元如环氧乙烷或环氧丙烷,n代表氧化烯的平均加成摩尔数,一般为3至30、优选5至20,R2代表可有碳数为1至3的取代基的低级烷基。);
(4)聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯;
(5)聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯;
(6)聚氧乙烯脂肪酸酯;
(7)聚氧乙烯-固化的蓖麻油;
(8)甘油脂肪酸酯;
(9)脂肪醇酰胺;
(10)聚氧乙烯烷基胺;
(11)烷基葡糖苷;和
(12)烷基氧化胺。
上述非离子表面活性剂中,优选使用熔点为40℃或更低而且HLB为9至16的聚氧乙烯烷基(或链烯基)醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基(或链烯基)醚、在脂肪酸甲酯中加入环氧乙烷制备的脂肪酸甲酯乙氧基化物、和在脂肪酸甲酯中加入环氧乙烷和环氧丙烷制备的脂肪酸甲酯乙氧丙氧基化物等。此外,这些非离子表面活性剂可单独使用或者以两或多种的混合物使用。
只要常规上用于洗涤剂,阳离子表面活性剂无特殊限制,可使用各种各样的阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂包括例如以下:
(1)长链二烷基、短链二烷基型叔铵盐
[R3R4R5R6N]+·X- (2)
(其中R3或R4通常为有12至26、优选14至18个碳原子的烷基;R5或R6通常为有1至4、优选1至2个碳原子的烷基或苄基、或有2至4、优选2至3个碳原子的羟烷基或聚氧化烯基;和X为卤原子、CH3SO4、C2H5SO4、1/2SO4、OH、HSO4、CH3CO2或CH3-C6H4-SO3。)
上式(2)所示长链二烷基、短链二烷基型叔铵盐的例子包括二硬脂基二甲基铵盐、氢化牛油二烷基二甲基铵盐、氢化牛油二烷基苯甲基铵盐、二硬脂基甲基苄基铵盐、二硬脂基甲基羟乙基铵盐、二硬脂基甲基羟丙基铵盐、二硬脂基二羟乙基铵盐、二油基二甲基铵盐、和椰油二烷基二甲基铵盐。此外,卤原子(X)的例子包括氯原子、和溴原子等。
(2)长链单烷基、短链三烷基型叔铵盐
[R7R8R9R10N]+·X- (3)
(其中R7通常表示有12至26、优选14至18个碳原子的烷基;R8、R9或R10通常表示有1至4、优选1至2个碳原子的烷基或苄基、或有2至4、优选2至3个碳原子的羟烷基或聚氧化烯基;和X表示卤原子、CH3SO4、C2H5SO4、1/2SO4、OH、HSO4、CH3CO2或CH3-C6H4-SO3。)
上式(3)所示长链单烷基、短链三烷基型叔胺盐的例子包括月桂基三甲基铵盐、硬脂基三甲基铵盐、氢化牛油烷基三甲基铵盐、氢化牛油烷基苯二甲基铵盐、硬脂基二甲基苄基铵盐、硬脂基二甲基羟乙基铵盐、硬脂基二甲基羟丙基铵盐、硬脂基三羟乙基铵盐、油基三甲基铵盐、椰油烷基三甲基铵盐。此外,卤原子(X)的例子包括氯原子和溴原子等。
(3)短链四烷基型叔铵盐
[R11R12R13R14N]+·X- (4)
(其中R11、R12、R13或R14通常代表有1至4、优选1至3个碳原子的烷基或苄基、或有2至4、优选2至3个碳原子的羟烷基或聚氧化烯基;和X表示卤原子、CH3SO4、C2H5SO4、1/2SO4、OH、HSO4、CH3CO2或CH3-C6H4-SO3。)
上式(4)所示短链四烷基型叔铵盐的例子包括氯化四甲基铵、氯化四乙基铵、溴化四丁基铵、氢氧化四丁基铵、酸式硫酸四丁基铵、氯化苄基三甲基铵、氢氧化苄基三甲基铵、氯化苄基三乙基铵、溴化苄基三丁基铵、氯化苄基三丁基铵、和氯化三甲基苯基铵。
(4)长链三烷基、短链单烷基型叔铵盐
[R15R16R17R18N]+·X- (5)
(其中R15、R16、或R17通常代表有12至26、优选14至18个碳原子的烷基;R18通常代表有1至4、优选1至2个碳原子的烷基或苄基、或有2至4、优选2至3个碳原子的羟烷基或聚氧烷基;和X代表卤原子、CH3SO4、C2H5SO4、1/2SO4、OH、HSO4、CH3CO2或CH3-C6H4-SO3。)
上式(5)所示长链烷基、短链单烷基型叔铵盐的例子包括氯化三月桂基甲基铵、氯化三硬脂基甲基铵、氯化三油基甲基铵、和氯化椰油三烷基甲基铵。此外,这些阳离子表面活性剂可单独使用或者以两或多种的混合物使用。
只要常规用作洗涤剂,两性表面活性剂无特殊限制,可使用各种各样的两性表面活性剂。两性表面活性剂包括例如以下。
(1)甜菜碱
甜菜碱的例子包括月桂酰胺丙基甜菜碱、硬脂酰胺乙基甜菜碱、碳甜菜碱(carbobetaine)和磺基甜菜碱。
(2)咪唑啉衍生物
咪唑啉衍生物的例子包括2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉鎓甜菜碱和椰油钠N-脂肪酰-N-羧乙基-N-羟乙基乙二胺。
(3)磷酸酯型
磷酸酯型的例子包括卵磷脂(磷脂酰胆碱等)。
此外,这些两性表面活性剂可单独使用或者以两或多种的混合物形式使用。
此外,本发明不限于上述两性表面活性剂。在洗涤剂粒子中,表面活性剂可单独使用或者两或多种组合使用。
关于包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(A)的总表面活性剂含量,从提供足够的洗涤性能出发,洗涤剂粒子(A)中该含量适合为10至90%(重)、优选20至70%(重)。此外,阴离子表面活性剂与其它表面活性剂之重量比为100∶0至50∶50、优选100∶0至70∶30。另外,组分(A)中阴离子表面活性剂的含量优选为5至90%(重)、更优选10至70%(重)、特别优选20至60%(重),基于组分(A)的总量计。
此外,组分(A)即包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子中所含其它组分包括无机和有机助洗剂。无机助洗剂包括例如碱性盐如碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、亚硫酸钠、倍半碳酸钠、硅酸钠、晶形层状硅酸钠、非晶形层状硅酸钠;中性盐如硫酸钠;磷酸盐如正磷酸盐、焦磷酸盐、三聚磷酸盐、偏磷酸盐、六偏磷酸盐、和肌醇六磷酸盐;及下式(6)所示结晶硅铝酸盐:
x1(M2O)·Al2O3·y1(SiO2)·w1(H2O) (6)
(其中M为碱金属原子如钠和钾,x1、y1或w1为各组分的摩尔数,x1一般为0.7至1.5,y1一般为0.8至6,w1为任何正数)和一般下式(7)和(8)所示非晶形硅铝酸盐
x2(M2O)·Al2O3·y2(SiO2)·w2(H2O) (7)
(其中M为碱金属原子如钠和钾,x2、y2或w2为各组分的摩尔数,x2一般为0.7至1.2,y2一般为1.6至2.8,w2为0或正数)和
x3(M2O)·Al2O3·y3(SiO2)·z3(P2O5)·w3(H2O) (8)
(其中M为碱金属原子如钠和钾,x3、y3、z3或w3为各组分的摩尔数,x3一般为0.2至1.1,y3一般为0.2至4.0,z3一般为0.001至0.8,w3为0或任何正数。)上述无机助洗剂中,碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、三聚磷酸钠、和硅铝酸钠是优选的。
有机助洗剂的例子包括氨基羧酸酯如次氮基三乙酸酯、乙二胺四乙酸酯、β-丙氨酸二乙酸酯、天冬氨酸二乙酸酯、甲基甘氨酸二乙酸酯、和亚氨基二琥珀酸酯;羟氨基碳酸酯如丝氨酸二乙酸酯、羟亚氨基二琥珀酸酯、羟乙基乙二胺三乙酸酯、和二羟乙基甘氨酸盐;羟基羧酸酯如羟乙酸酯、酒石酸酯、柠檬酸酯、和葡糖酸酯;环羧酸酯如均苯四酸酯、苯并多羧酸酯、和环戊烷四羧酸酯;醚羧酸酯如羧甲基酒石酸酯、羧甲氧基琥珀酸酯、氧联二琥珀酸酯、和单-和二-琥珀酸酯酒石酸酯;丙烯酸聚合物/共聚物如聚丙烯酸、丙烯酸/烯丙醇共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、羟基丙烯酸聚合物、和多糖/丙烯酸共聚物;马来酸、衣康酸、富马酸、四亚甲基-1,2-二羧酸、琥珀酸、和天冬氨酸等的聚合物和共聚物;多糖氧化物如淀粉、纤维素、直链淀粉和果胶及羧甲基纤维素等多糖;和不离解的聚合物如聚乙二醇、聚乙烯醇、和聚乙烯基吡咯烷酮。
这些有机助洗剂中,柠檬酸酯、氨基羧酸酯、聚丙烯酸酯、和丙烯酸/马来酸共聚物是优选的。上述助洗剂通常单独使用或者以两或多种的混合物形式使用。
从提供足够的洗涤性能出发,助洗剂的含量优选为10至80%(重)、更优选20至70%(重)、特别优选30至60%(重),基于包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的组分(A)的洗涤剂粒子之总量计。
包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的组分(A)的洗涤剂粒子中,除上述表面活性剂和助洗剂之外还可掺混各种各样用于改善性能和功能的添加剂,在不迷失本发明目的的范围内。添加剂的例子包括以下:
(1)荧光剂如双(三嗪基氨基)芪二磺酸衍生物、双(磺基苯乙烯基)联苯盐[Tinopal CBS];
(2)抗静电剂如阳离子表面活性剂包括二烷基型季铵盐;
(3)抗再沉积剂如纤维素衍生物包括羧甲基纤维素;
(4)填料如硫酸钠、硫酸钾和氯化钠;
(5)还原剂如亚硫酸钠和亚硫酸钾;
(6)香料;和
(7)染料、颜料等。
包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(组分(A))的物性值无特殊限制。堆积密度通常为0.3g/cm3或更高、优选0.5至1.2g/cm3、更优选0.6至1.1g/cm3。但使用无造粒操作而经固结处理的喷雾干燥颗粒时,所述密度通常为0.1至0.7g/cm3。此外,平均粒度优选为200至1500μm、更优选300至1000μm。平均粒度小于200μm时,有时产生灰尘;另一方面,粒度超过1500μm时,有时难以获得本发明的目标溶解度。此外,关于洗涤剂粒子的流动性,静止角适合为60°或更小、特别优选50°或更小。静止角超过60°时,可能不利于粒子的装运。静止角可通过所谓卸料法测量,该方法是要测量填充在容器内的粒子开始流动时水平面和滑动面之间形成的夹角。此外,本发明中堆积密度、平均粒度、和静止角的测量按后面实施例中所述方法进行。
包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的组分(A)的洗涤剂粒子主要通过以下方法中的两种方法获得:
(1)将包含阴离子表面活性剂的水溶液喷雾干燥的方法;
(2)使中和盐型阴离子表面活性剂颗粒化的方法;和
(3)使阴离子表面活性剂的酸前体颗粒化并干中和的方法。
(1)将包含阴离子表面活性剂的水溶液喷雾干燥的方法无特殊限制,只要使包含阴离子表面活性剂的水溶液喷雾和干燥。例如,适合采用1998年3月26日出版的专利局公报10(1998)-25[7159]公知现有技术集(粉状衣物洗涤剂)中5.1粉状衣物洗涤剂的分类生产方法中所述方法。
(2)使中和盐型阴离子表面活性剂颗粒化的方法中,可采用以下颗粒化方法。
这些方法包括:(2-1)挤压造粒法,需要将粒状洗涤剂组合物组分的粉末原料和粘合剂组分(表面活性剂、水、液态聚合物等)捏和掺混然后挤压造粒;(2-2)捏和粉碎造粒法,涉及在捏和掺混之后,将所得固体洗涤剂粉碎造粒;(2-3)搅动造粒法,包括在用混合桨搅动的同时向粉末原料中加入粘合剂组分并混合造粒;(2-4)转鼓造粒法,涉及在使粉末原料转动的情况下喷射粘合剂组分造粒;和(2-5)流化床造粒法,涉及在使粉末原料流化的同时喷射液体粘合剂造粒。下面阐述利用每种造粒方法、生产设备、条件等生产粒状洗涤剂的方法。此外,关于粉末原料,各组分的粉末原料可直接或与表面活性剂、水、液态聚合物组分等一起溶入浆液后喷雾干燥得到的干粉形式供给造粒操作。
2-1.挤压造粒法
挤压造粒法可利用任何类型的捏和挤压装置,还可使用任何类型的捏和机和挤压机的组合。捏和挤压机包括例如Extrud-O-Mix(Hosokawa Micron Corp.的产品)和KEXExtruder(Kurimoto Ltd.的产品);捏和机包括例如KRCKneader(Kurimoto Ltd.的产品)、Universal Blending Mixer(DaltonCorp.的产品)、和Nauta Mixer(Hosokawa Micron Corp.的产品);挤压机包括例如Twin-Dome-Gran(Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)、Xtruder(Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)、和Fine-Ryuzer(FujiPaudal Co.,Ltd.的产品)。
2-2.捏和粉碎造粒法
捏和粉碎造粒法可利用任何类型的捏和机和粉碎机的组合,某些情况下可利用任何类型的捏和机、挤压机和粉碎机的组合。捏和机包括例如KRC Kneader(Kurimoto Ltd.的产品)、Continuous-Kneader(Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)、NES-KO-Kneader(Powrex Corp.的产品)、Universal BlendingMixer(Dalton Corp.的产品)、和Nauta Mixer(Hosokawa Micron Corp.的产品)。用这些捏和机所得捏和材料可直接粉碎,或者通过利用挤压机制成丸粒使之易于粉碎从而可提高粉碎效率。这些挤压机包括例如Xtruder(Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)、Twin-Dome-Gran(FujiPaudal Co.,Ltd.的产品)和Fine-Ryuzer(Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)。也可使用同时进行捏和与挤压的捏和挤压机Extrud-O-Mix(Hosokawa Micron Corp.的产品)、KEXExtruder(Kurimoto Ltd.的产品)等。
粉碎捏和材料的粉碎机优选是有分级筛和转动叶片的。这些粉碎机包括例如Fitz Mill(Hosokawa Micron Corp.的产品)、New SpeedMill(Okada Seiko Co.,Ltd.的产品)、Comminutor(Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)、和Feather Mill(Hosokawa Micron Corp.的产品)。研磨期间使用研磨剂可有效地粉碎所述材料。这些研磨剂优选为平均粒度30μm或更小的无机粉末,包括例如A型沸石、碳酸钠细粉、和白炭。其量优选为0.5至15重量份、更优选2至10重量份,基于100重量份待粉碎的组分计。此外,还可使冷空气流过粉碎机内部在冷却的情况下进行粉碎。通过旋风分离器分离冷空气和粉碎的产品,同时可分选细粉。优选通过多级粉碎使粒度分布变得更窄。粉碎机叶片的尖端圆周速度优选为15至90m/s、更优选20至80m/s、最优选25至70m/s。尖端圆周速度低于15m/s时,能力降低而导致生产率下降,90m/s或更高,有时发生过度粉碎。
2-3.搅动造粒法
搅动造粒法可利用任何类型的搅动造粒设备。其中,内部中心处有配备混合桨的搅动轴而且在混合桨旋转时在混合桨与装置壁之间有间隙的结构是优选的。该间隙优选为1至30mm、更优选3至10mm。如果间隙小于1mm,则粘附层导致混合器的功率过大。间隙超过30mm时,因固结效率降低导致粒度分布变宽,有时还因造粒时间延长导致生产率下降。有此结构的搅动造粒机包括例如Henschel Mixer(MitsuiMiike Kakoki Co.,Ltd.的产品)、High Speed Mixer(Fukae Kogyo Co.,Ltd.的产品)、和Vertical Granulator(Powrex Corp.的产品)。特别优选的混合机是有卧式搅拌槽和位于筒中心的混合轴而通过配备有搅动叶片的轴的混合器进行粉末混合的。此类混合机包括例如LoedigeMixer(Matsubo Corp.的产品)和Plough Share Mixer(PacificMachinery&Engineering Co.,Ltd.的产品)。
搅动造粒法中适合的造粒条件如下。
(a)夫劳德数(Fr)
搅动造粒法中,以下等式定义的夫劳德数优选为1至16、更优选2至9。夫劳德数小于1时,有时不促使固结。另一方面,如果该数超过16,则粒度分布可能变宽。
Fr=V2/(R×g)
V:搅动叶片尖端的圆周速度(m/s)
R:搅动叶片的转动半径(m)
g:重力加速度(m/s2)
(b)切碎机的转速
搅动造粒法中所用搅动造粒机配有一或多个切碎机,其高速转动以促进颗粒化材料的固结和粗粒的粉碎。切碎机的转速按切碎机的周缘速度(圆周速度)计优选为20至30m/s、更优选22至28m/s。
(c)造粒时间
搅动造粒法中,为获得适合的颗粒化材料,间歇造粒的造粒时间和连续造粒的平均停留时间优选为0.5至20分钟、更优选3至10分钟。造粒时间(平均停留时间)少于0.5分钟时,因时间太短很难控制造粒获得适合的平均粒度和堆积密度,有时使粒度分布变宽。如果时间超过20分钟,则因时间太长有时可能使产率下降。
(d)洗涤剂原料的装料比
搅动造粒法中,装入造粒机内的原料装料比(装料量)优选不多于混合器总容量的70%(体积)、更优选为总容量的15至40%(体积)。装料比(装料量)超过70%(体积)时,混合器内洗涤剂原料的混合效率降低,有时不能进行适合的造粒。
2-4.转鼓造粒法
转鼓造粒法可利用任何类型的转鼓造粒机。其中,优选利用有鼓状筒的转鼓造粒机进行造粒,特别优选配有任何类型挡板的设备。除卧筒式造粒机之外,鼓式造粒机还包括例如锥形鼓式造粒机、多级锥形鼓式造粒机、和有混合桨的鼓式造粒机,描述在日本粉末加工工业和工程协会编辑的造粒手册(第一版,第一次印刷)中。
下面阐述转鼓造粒法中适合的造粒条件。
(a)造粒时间
为使堆积密度更高,间歇式的造粒时间或连续式的平均停留时间(下式所定义)为5至120分钟、优选10至90分钟、特别优选10至40分钟。时间少于5分钟时,有时不能充分地提高堆积密度。如果时间超过120分钟,有时发生产率降低或洗涤剂颗粒化物料的破裂。
Tm=(m/Q)×60
Tm:平均停留时间(s)
m:留在转鼓式混合器内的洗涤剂颗粒化物料量
Q:连续操作能力(kg/hr)
(b)夫劳德数(Fr)
下式定义的夫劳德数优选选为0.01至0.8。该数更优选为0.05至0.7、还更优选为0.1至0.65。
夫劳德数小于0.01时,有时不能得到大小相近而且堆积密度高的洗涤剂粒子。在鼓式混合器内,如果该数超过0.8,颗粒化的洗涤剂粒子被分散,从而在某些情况下不能正常地剪切混合。
Fr=V2/(R×g)
V:转鼓式混合器最外周边的圆周速度(m/s)
R:从转鼓中心至转鼓式混合器最外周边的半径(m)
g:重力加速度(m/s2)
(c)体积装料比(X)
关于下式所定义的体积装料比,优选选择这样的条件使该比值为15至50%(体积)。该比值更优选为20至45%(体积)、还更优选25至40%(体积)。体积装料比小于15%(体积)时,某些情况下产率较差;另一方面,该比值超过50%(体积)时,有时剪切混合不好。
体积装料比(X)=(M/ρ)/V×100
M:加载至转鼓式混合器内的颗粒化洗涤剂原料颗粒的量(g)
ρ:颗粒化洗涤剂原料颗粒的堆积密度(g/L)
V:转鼓式混合器的体积(L)
2-5.流化床造粒法
流化床造粒法可利用包括流化床体、导向板、吸气过滤器、空气加热器和冷却器、喷雾装置、集尘器、和风扇的任何类型的流化床造粒机。造粒机的例子包括转鼓式流化床造粒机(顶喷式、侧喷式、或底喷式等)、喷射流化床造粒机、半连续流化床造粒机(分散板倒卸料式、下部卸料式、或侧壁卸料式等)、和连续流化床造粒机(水平多室式、或筒式等),描述在日本粉末加工工业和工程协会编辑的造粒手册(第一版,第一次印刷)中。应用设备的例子包括Glatt-POWREX系列(Powrex Corp.的产品)和Flow Coater系列(Okawara MFG Co.,Ltd.的产品)间歇式流化床造粒机、及MIXGRAD系列(Okawara MFG Co.,Ltd.的产品)连续流化床造粒机。
关于流化床造粒的造粒条件,静置期间原料粉末层的平均厚度优选为约50至约500mm。然后,向流化床通入空气使粉末流化,随后开始喷射粘合剂溶液。喷嘴除常压喷嘴之外还优选采用双流喷嘴使喷射状态良好。在此情况下平均液滴直径优选为约5至约500μm。随着喷雾的进行,造粒进展,粒度变大。从而在调节空气速度维持流化状态的情况下进行造粒。空气速度在0.2至4.0m/s的范围内调节,空气温度为7至70℃、优选7至65℃。优选通过脉冲空气使降落的细粒规则地进入袋滤器的情况下进行生产。
(3)使阴离子表面活性剂的酸前体干中和的造粒方法需要使阴离子表面活性剂的酸前体和碱性无机粉末在物料接触和混合的情况下中和并颗粒化。基本上适合采用(2)中和盐式阴离子表面活性剂的造粒法中所用造粒方法。具体的方法、设备、条件等如前面所述。
只要适合的阴离子表面活性剂的酸前体是如上所述(中和盐式)阴离子表面活性剂的适合使用的酸前体,则可适当使用任何酸前体。此外,作为中和剂的碱性粉末无特殊限制,包括碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐、和碱金属磷酸盐。碱金属碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、和碳酸钠/钾。碱金属硅酸盐包括硅酸钠和层状硅酸钠。碱金属磷酸盐包括三聚磷酸钠和焦磷酸钠。其中,碱金属碳酸盐是优选的,碳酸钠、碳酸钾、和碳酸钠/钾特别优选。这些可单独使用或者两或多种组合使用。
通过上述方法颗粒化的包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子根据需要分级,也可仅用有所要粒度的洗涤剂粒子作为产品。分级机可使用公知的任何分级机,特别适合使用筛。其中陀螺式筛、平面筛、和振动筛是适合的。陀螺式筛是与稍斜的平面筛相比提供水平圆周运动的筛。平面筛(稍斜的筛)是产生几乎与该平面平行的往复运动的筛。振动筛是提供几乎垂直于筛面方向的快速振动的筛。筛分时间优选为5秒或更长,优选还使用敲打球改善筛分效率。这些筛的例子包括Gyro Shifter(Tokuju Corp.的产品)、RotexScreener(Seishin Enterprise Co.,Ltd.的产品)、和DaltonVibrating Sieve(Dalton Corp.的产品)。筛的振动适合为60至3000次/分钟、优选100至2500次/分钟、更优选150至2000次/分钟。筛的振动次数低于60次/分钟时,某些情况下分级效率较差。如果次数超过3000次/分钟,则可能增加灰尘的扩散。
(B)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子
本发明中,包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子代表包含非离子表面活性剂作为主要组分的粒子,和掺混于粒子内的表面活性剂组分中非离子表面活性剂的含量最高的粒子。因而,只要所有表面活性剂中非离子表面活性剂的含量是最高的,除非离子表面活性剂之外该粒子内可掺混其它表面活性剂如阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。
只要常规上用于洗涤剂,非离子表面活性剂无特殊限制,可使用各种各样的非离子表面活性剂。虽然可适当使用能与前面所述包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子混合的非离子表面活性剂,但组分(B)中的非离子表面活性剂特别优选为聚氧乙烯烷基醚和脂肪烷基酯烷氧基化物。类似地也可使用如上所述能与包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子混合的其它表面活性剂如阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。非离子表面活性剂通常单独使用或者两或多种组合使用。
从提供足够的洗涤性能出发,洗涤剂粒子(B)中包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的总表面活性剂含量适合为5至85%(重)、优选10至60%(重)。此外,非离子表面活性剂与其它表面活性剂之比(重量比)为100∶0至50∶50、优选100∶0至70∶30。另外,组分(B)中非离子表面活性剂的含量优选为2.5至85%(重)、更优选5至60%(重)、特别优选10至50%(重),基于组分(B)的总量计。
包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子中所含其它组分包括无机和有机助洗剂。同时可使用如上所述可与包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子混合的助洗剂。适合的助洗剂和助洗剂含量也相同。
此外,优选使作为吸油载体和造粒助剂的用于负载非离子表面活性剂的粘土矿物等与包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子共混。
作为吸油载体,适合使用吸油量(按JIS K502测定)为80ml/100g或更大、优选150至600ml/100g的材料。这些吸油载体的例子包括硅酸盐化合物形式的不定形式含水非晶形硅酸如Tokusil N(TokuyamaCorp.的产品;吸油量280ml/100g)、Nipsil NS-K(Nippon Silica Corp.的产品;吸油量320ml/100g)、和Sylysia #310(Fuji SilysiaChemical Ltd.的产品;吸油量340ml/100g);球形多孔含水非晶形硅酸如Sildex H-52(Asahi Glass Co.,Ltd.的产品;吸油量260ml/100g);不定形式的非晶形硅酸酐如Aerosil #300(Nippon AerosilCo.,Ltd.的产品;吸油量350ml/100g);花瓣状含水非晶形硅酸钙如Fluorite R(Tokuyama Corp.的产品;吸油量600ml/100g);针状含水非晶形硅酸钙如Xonotlite(Ube Chemical Co.,Ltd.的产品;吸油量220ml/100g);非晶形硅铝酸盐(Mizusawa Chemical Co.,Ltd.的产品;吸油量170ml/100g);和硅酸镁(吸油量180ml/100g)等作为硅酸盐化合物。此外,吸油载体还包括碳酸盐化合物如碳酸镁(Tokuyama Corp.的产品;吸油量150ml/100g)和碳酸钙(Shiraishi KK的产品;吸油量110ml/100g)。吸油载体包括其它化合物如超细粒尖晶石(Sumitomo Cement Co.,Ltd.的产品;吸油量600ml/100g)、超细粒堇青石(Sumitomo Cement Co.,Ltd.的产品;吸油量600ml/100g)、超细粒莫来石(Sumitomo Cement Co.,Ltd.的产品;吸油量560ml/100g)、加工过的淀粉Pineflow-S(Matsutani ChemicalIndustry Co.,Ltd.的产品;吸油量130ml/100g)。
这些吸油载体可单独使用或者两或多种组合使用。吸油载体的含量通常为0.1至25%(重)、优选0.5至20%(重)、特别优选1至15%(重),基于包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的总量计。
优选使用属于蒙脱石族的其晶体结构为二八面体三层结构或三八面体三层结构的粘土矿物。对于优选用作本发明组分的粘土矿物而言,吸油量优选低于80ml/100g、更优选为30至70ml/100g;堆积密度优选为0.1g/cm3或更高、特别优选为0.2至1.5g/cm3。
形成二八面体三层结构的粘土矿物的例子包括例如蒙脱土(吸油量50ml/100g;堆积密度0.3g/cm3)、囊脱石(吸油量40ml/100g;堆积密度0.5g/cm3)、贝得石(吸油量62ml/100g;堆积密度0.55g/cm3)、和叶腊石(吸油量70ml/100g;堆积密度0.63g/cm3)。另一方面,形成三八面体型三层结构的粘土矿物的例子包括皂石(吸油量73ml/100g;堆积密度0.15g/cm3)、锂蒙脱石(吸油量72ml/100g;堆积密度0.7g/cm3)、斯皂石(吸油量30ml/100g;堆积密度1.2g/cm3)、和滑石(吸油量70ml/100g;堆积密度0.1g/cm3)。
这些粘土矿物可单独使用或者两或多种组合使用。粘土矿物的含量通常为0.1至30%(重)、优选0.5至20%(重)、特别优选1至10%(重),基于包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的总量计。
用于本发明的包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子中,除上述表面活性剂、助洗剂、吸油载体、和粘土矿物之外,还可掺混用于改善性能和功能的荧光增白剂和各种添加剂如香料、用于使洗涤剂的一部分或全部着色的染料或颜料。对于这些组分而言,同样可使用适合与包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子共混的原料。
组分(B)或包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的物性值无特殊限制。堆积密度通常为0.3g/cm3或更高、优选0.5至1.2g/cm3、更优选0.6至1.1g/cm3。此外,平均粒度优选为200至1500μm、更优选300至1000μm。平均粒度小于200μm时,可能使扩散的灰尘增加;另一方面,如果直径超过1500μm,有时难以获得本发明的目标溶解度。此外,关于洗涤剂粒子的流动性,静止角适合为60°或更小、特别优选50°或更小。静止角超过60°时,可能不利于粒子的装卸。静止角的测量按上述情况进行。
与包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的情况一样,也可通过以下造粒方法获得本发明包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子。
这些方法包括:(1)挤压造粒法,需要将粒状洗涤剂组合物组分的粉末原料和粘合剂组分(表面活性剂、水、液态聚合物组分等)捏和掺混然后挤压造粒;(2)捏和粉碎造粒法,涉及在捏和掺混之后,将所得固体洗涤剂粉碎造粒;(3)搅动造粒法,包括向粉末原料中加入粘合剂组分随后用混合桨搅动造粒;(4)转鼓造粒法,涉及在使粉末原料转动的情况下喷射粘合剂组分造粒;和(5)流化床造粒法,涉及在使粉末原料流化的同时喷射液体粘合剂造粒。此外,每种造粒方法中洗涤剂粒子的生产设备、条件等也几乎与前面针对包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子所述的相同。
(C)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子
本发明中助洗剂为主要组分意指助洗剂的含量是构成粒子的组分中最高的。因此,组分(C)的粒子可包括各种液体粘合剂,可为造粒粘合剂、表面活性剂、和其它添加剂。
能与包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子共混的助洗剂可用作为助洗剂。其中碱性助洗剂如碱金属碳酸盐和螯合助洗剂如硅铝酸盐是特别优选的。助洗剂可单独使用或者两或多种组合使用。
包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的组分(C)粒子中全部助洗剂的含量优选为组分(C)粒子的30至100%(重)、优选50至95%(重)。另一方面,表面活性剂的含量为12%(重)或更低、特别优选10%(重)或更低。
用于使助洗剂等颗粒化的粘合剂组分包括各种含水聚合物、表面活性剂、和水。其中,更适合使用的粘合剂组分包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸及其盐、丙烯酸/马来酸共聚物及其盐、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等的水溶液、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、及其水溶液、和水。
包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的组分(C)粒子中,可掺混可与包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子一起使用的各种表面活性剂和各种添加剂。
组分(C)即包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子的物性值无特殊限制。堆积密度通常为0.3g/cm3或更高、优选0.5至1.2g/cm3、更优选0.6至1.1g/cm3。此外,平均粒度优选为200至1500μm、更优选300至1000μm。平均粒度小于200μm时,有时扩散的灰尘增加;另一方面,如果直径超过1500μm,有时难以获得本发明的目标溶解度。此外,关于洗涤剂粒子的流动性,静止角适合为60°或更小、特别优选50°或更小。静止角超过60°时,可能不利于粒子的装卸。此外,静止角的测量按上述情况进行。
与包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的情况一样,也可通过以下造粒方法获得包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的组分(C)的洗涤剂粒子。
这些方法包括:(1)挤压造粒法,需要将粒状洗涤剂组合物组分的粉末原料和粘合剂组分(表面活性剂、水、液态聚合物组分等)捏和掺混然后挤压造粒;(2)粉碎造粒法,涉及在掺混之后,将所得固体洗涤剂粉碎造粒;(3)搅动造粒法,包括向粉末原料中加入粘合剂组分随后用混合桨搅动造粒;(4)转鼓造粒法,涉及在使粉末原料转动的情况下喷射粘合剂组分造粒;和(5)流化床造粒法,涉及在使粉末原料流化的同时喷射液体粘合剂造粒。此外,每种造粒方法中洗涤剂粒子的生产设备、条件等也几乎与前面针对包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子所述的相同。
本发明粒状洗涤剂组合物包括(A)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子,(B)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子,和(C)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子;这些组分(A)、(B)和(C)均可单独使用或者两或多种组合使用。其中组分(A)或包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子包括含有碳数为8至20的α-磺基脂肪烷基酯盐(Na盐、K盐)作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子和含有碳数为10至20的高级脂肪酸盐作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的粒状洗涤剂组合物是优选的。
组分(A)、(B)和(C)的含量均适合为5至90%(重)、优选10至80%(重)、更优选15至70%(重)。组分(A)、(B)和(C)之每一的含量低于5%(重)时,某些情况下可能难以实施由组分(A)、(B)和(C)的三组分粒子组成洗涤剂组合物。如果一组分粒子的含量超过90%(重),则其它组分粒子的含量变得太低,可能难以实施由三组分粒子组成洗涤剂组合物。
本发明粒状洗涤剂组合物中,除上述组分(A)至(C)之外,在不迷失本发明目的的范围内,还可加入和混入例如任何粒子如荧光剂粒子、酶粒子、漂白剂粒子、漂白活化剂粒子、香料粒子、和软化剂粒子及任何组分如香料、颜料、和促溶剂。
荧光剂粒子可通过以下方法造粒:例如使荧光剂粉与粒状碳酸钠、A型沸石细粉和粘合剂一起转鼓或搅动造粒的方法;或使粘土矿物与荧光剂粉共混,向其中加水进行挤压造粒,使所得粒子在流化床等中干燥,然后加入添加剂的方法;或其它方法。荧光剂粒子的粒度优选为250至1000μm、特别优选250至750μm。
荧光剂的含量优选为0.05至2%(重)、更优选0.1至1%(重),基于粒状洗涤剂组合物的总量计。
酶粒子可直接以目前用于粒状衣用洗涤剂的商购酶粒子形式使用。例子包括Savinase 18T、Kannase 12T、Lipolase Ultra 50T、Everlase 8T(上述产品来自Novo Nordisk Ltd.)、Maxacal 45G、Maxapem 30G、Properase 1000E(上述产品来自GenencorInternational,Inc.)。
酶粒子的含量优选为0.1至5%(重)、更优选0.3至2%(重),基于粒状洗涤剂组合物的总量计。上述荧光剂粒子和酶粒子及洗涤剂粒子本身也可在这些粒子表面用染料或颜料着色之后使用。用于着色的染料和颜料是洗涤过程中不使衣物染色的。这些染料和颜料包括群青色、Coranil Green CG-130(CI值:74260)、食物用红颜料No.102、和酸性染料酸性黄141。这些染料和颜料可通过以下方法使上述粒子着色:制成水溶液或分散液,和在与用于洗涤剂粒子的造粒机类似的搅动造粒机或转鼓造粒机内搅动和转动上述粒子的情况下加入上述粒子中。此外,也可在用传送带输送上述粒子的过程中将上述水溶液或分散液喷至上述粒子上使之着色。着色剂的量优选为0.01至1%(重),基于粒子计。
漂白剂粒子中,过碳酸钠粒子是优选的。也可使用过碳酸钠的涂覆粒子。过碳酸钠的涂覆粒子可通过在过碳酸钠粒子上分别喷射硼酸水溶液和碱金属硅酸盐水溶液然后干燥进行造粒。在此阶段,可从两或多个喷嘴分别地同时或依次进行喷射。从溶解性、安全性和价格出发,硼酸溶液和碱金属硅酸盐的溶剂优选为水。作为覆盖剂的硼酸使用原硼酸、偏硼酸、和四硼酸等。此外,碱金属硅酸盐使用偏硅酸钠、原硅酸钠、1至3号水玻璃的钠盐、偏硅酸钾、和原硅酸钾等之一、或者两或多种。其中1至3号水玻璃为液体,就便于使用而言是优选的。除上述覆盖剂之外,稳定剂如常规公知的螯合剂可与覆盖剂一起使用。从稳定性和溶解性出发,涂覆了的过碳酸钠粒子的粒度优选为100至2000μm、更优选200至1000μm。过碳酸钠的含量优选为1至30%(重)、更优选2至20%(重),基于粒状洗涤剂组合物的总量计。
漂白活化剂粒子中的漂白活化剂包括四乙酰基乙二胺、碳数为8至12的烷酰氧基苯磺酸、烷酰氧基苯羧酸、及其盐。其中,下式(9)和(10)所示物质是优选的。
(其中R19独立地为有7或更多碳原子的烷基或链烯基,Ph为苯基,M独立地为成盐阳离子或氢原子。)
R19为有7或更多碳原子的烷基或链烯基、优选有7至17个碳原子的烷基或链烯基、特别优选直链烷基、更优选有9至15个碳原子的直链烷基。此外,M包括成盐阳离子或氢、碱金属如钠和钾、和胺如铵和链烷醇胺。其中,氢和碱金属是优选的。上式(9)和(10)中,SO3M基和COOM基可占据邻、间和对位,对位是优选的。
本发明中,这些漂白活化剂可单独使用或者两或多种混合使用。由于常规生产方法提供尺寸约100至1000μm的平面晶体,所以根据需要通过常规方法研磨该平面晶体使平面晶体的平均粒度小于800μm、优选为约250至约750μm。此外,为改善储存稳定性和溶解性,可使漂白活化剂分散在通过加热室温下为固体的聚乙二醇如PEG#3000至#20000产生的聚乙二醇熔体中,将所得物料挤出产生直径约1mm的面条状漂白活化剂造粒材料,然后使所得活化剂轻度地粉碎成长约1至约3mm。在此情况下,实际上不存在150μm或更小的细粒。漂白活化剂的含量优选为0.5至15%(重)、更优选1至10%(重),基于粒状洗涤剂组合物的总量计。
通过单独或者适当时两或多组分组合加入组分(A)至(C)使用香料。所用香料包括合成香料、由动物和植物生产的天然香料、和包含合成和天然香料的配制香料。合成香料包括烃类如脂族烃、萜烯烃、和芳烃;醇类如脂族醇、萜烯醇、和芳族醇;醚类如脂族醚和芳族醚;氧化物如脂族氧化物和萜烯氧化物;醛如脂族醛、萜类醛、氢化的芳族醛、硫醛、和芳族醛;酮类如脂族酮、萜烯酮、氢化的芳族酮、脂族环酮、非苯型芳族酮、和芳族酮;酸类如缩醛、缩酮、酚类、酚醚、脂族酸、萜烯基羧酸、氢化的芳族羧酸、和芳族羧酸;内酯如酰胺、脂族内酯、大环内酯、萜类内酯、氢化芳族内酯、和芳族内酯;酯类如脂族酯、呋喃羧酸酯、脂族环状羧酸酯、环己基羧酸酯、萜类羧酸酯、和芳族羧酸酯;含氮化合物如硝基麝香、腈、胺、吡啶、喹啉、吡咯、和吲哚。这些天然香料、合成香料、和配制香料可单独使用或者两或多种混合使用。例如,可使用Hajime Fujimoto,“SyntheticPerfume Chemistry and Product Knowledge”,Kagaku Kogyo Nippo,1996、Steffen Arctander,“Perfume and Flavor Chemicals”,Montclair,N.J.,1969等中描述的香料。可使用的香料的溶剂和维持剂包括邻苯二甲酸二乙酯、二丙二醇、苯甲酸苄酯、肉豆蔻酸异丙酯、harcolin、异戊烷、和橙色萜烯。
本发明粒状洗涤剂组合物可通过(A)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、(B)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子、(C)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子、和需要的其它组分混合(优选干混)获得。
虽然用于干混的混合器可使用任何混合器只要使各种粒子充分地相互混合,但可能适合使用卧筒式、双锥式、V型、和旋转和回转式等混合器。还可使用搅动造粒机或转鼓造粒机。优选用卧筒式或双锥式混合器在0至50℃的温度和0.01至0.2的夫劳德数(计算式如上所述)下使洗涤剂粒子共混。在此情况下,各种粒子和其它组分的添加顺序无关紧要。
最终所得粒状洗涤剂组合物的物性值无特殊限制。堆积密度通常为0.3g/cm3或更高、优选0.5至1.2g/cm3、更优选0.6至1.1g/cm3。此外,平均粒度优选为200至1500μm、更优选300至1000μm。平均粒度小于200μm时,扩散的灰尘增多;另一方面,直径超过1500μm时,有时难以获得本发明的目标溶解度。此外,关于洗涤剂粒子的流动性,静止角适合为60°或更小、特别优选50°或更小。静止角超过60°时,可能不利于粒子的装卸。
本发明可提供溶解性、抗吸湿结块性、抗粘附设备性、和产品类型改变时生产效率优异的粒状洗涤剂组合物及其生产方法。
实施例
下面具体地给出制备实施例、实施例和对比例,但本发明不限于以下实施例。此外,以下实施例中,除非另有说明,%为%(重),混合比为重量比。而且,表中各组分用纯组分的量表示。
制备实施例1
(A-1)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的制备
(A-1-1)洗涤剂粒子的颗粒化
使表1中组合物(A-1)的无非离子表面活性剂的组分、用于在捏和过程中添加的4.0%当量的A型沸石、用于研磨助剂的5.2%当量的A型沸石、用于表面覆盖的1.5%当量的A型沸石、及颜料和香料溶解或分散于水中制备有40%水的浆液。然后将所得浆液用逆流式喷雾干燥塔在300℃的热空气温度下喷雾干燥得到有4%水的喷雾干燥颗粒。将此喷雾干燥颗粒、4.0%当量的A型沸石、非离子表面活性剂、和水加载至连续捏和机(KRC-S4型,Kurimoto Ltd.的产品)中,在60℃的温度下以120kg/h的捏和能力捏和所得混合物得到不定形式的固体洗涤剂。将该不定形式的固体洗涤剂用配有孔径10mm的模头的挤出机(EXDFJS-100型,Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)挤出后用切料机(切料机的圆周速度:5m/s)切割得到长约5至约30mm的丸粒状固体洗涤剂。
然后,向所得丸粒状固体洗涤剂中加入5.2%当量的粒状A型沸石(平均粒度:180μm)作为研磨助剂。将所得物料用串联的三级FitzMill(DKA-3,Hosokawa Micron Corp.的产品;筛孔直径(第一级/第二级/第三级)=6mm/4mm/2mm;转速(第一级/第二级/第三级)=1880rpm/2350rpm/4700rpm)在冷空气流(10℃,15m/s)中研磨。最后,在30%体积装料比、22rpm转速和25℃的条件下向置于卧筒式转鼓混合器(该混合器的筒径为585mm,筒长490mm,有两个高45mm的挡板,131.7L的容器,容器转鼓内壁表面和混合器挡板之间的间隙为20mm)内的所得研磨物料中加入1.5%当量的A型沸石细粉,使混合器旋转1分钟使研磨物料的表面改善,从而得到洗涤剂粒子。
(A-1-2)洗涤剂粒子的加香
在30%体积装料比、22rpm转速和25℃的条件下用卧筒式转鼓混合器(该混合器的筒径为585mm,筒长490mm,有两个高45mm的挡板,131.7L的容器,容器转鼓内壁表面和混合器挡板之间的间隙为20mm)得到的洗涤剂粒子上,喷射0.1%当量的香料同时使(A-1-1)中所得洗涤剂粒子共混提供有香料的洗涤剂粒子。
(A-1-3)洗涤剂粒子的着色
为使所得加香洗涤剂粒子的一部分着色,在用传送带以0.5m/s(在传送带上的洗涤剂粒子层高30mm,层宽300mm)的速度输送洗涤剂粒子的同时在洗涤剂粒子表面喷射蓝色颜料溶液从而得到包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(A-1:平均粒度550μm,堆积密度0.80g/cm3),该洗涤剂粒子的组成示于表1中。
制备实施例2
(A-2)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的制备
(A-2-1)洗涤剂粒子的颗粒化
使表1中组合物(A-2)的无非离子表面活性剂的组分、用于研磨助剂的3.0%当量的A型沸石、用于表面覆盖的0.5%当量的A型沸石、颜料和香料溶解或分散于水中制备有38%水的浆液。然后将所得浆液用逆流式喷雾干燥塔通过300℃热空气喷雾干燥得到有3%水的喷雾干燥颗粒。将此喷雾干燥颗粒、非离子表面活性剂、和水加载至连续捏和机(KRC-S4型,Kurimoto Ltd.的产品)中,在60℃的温度下以120kg/h的捏和能力捏和所得混合物得到不定形式固体洗涤剂。将该不定形式固体洗涤剂用配有孔径10mm的模头的挤出机(EXDFJS-100型,FujiPaudal Co.,Ltd.的产品)挤出后用切料机(切料机的圆周速度:5m/s)切割得到长约5至约30mm的丸粒状固体洗涤剂。
然后,向所得丸粒状固体洗涤剂中加入3.0%当量的粒状A型沸石(平均粒度:180μm)作为研磨助剂。将所得物料用串联的三级FitzMill(DKA-3,Hosokawa Micron Corp.的产品;筛孔直径(第一级/第二级/第三级)=12mm/6mm/2mm;所有级的转速均为4700rpm)在冷空气流(10℃,15m/s)中研磨。最后,在30%体积装料比、22rpm转速和25℃的条件下向置于卧筒式转鼓混合器(该混合器的筒径为585mm,筒长490mm,有两个高45mm的挡板,131.7L的容器,容器转鼓内壁表面和混合器挡板之间的间隙为20mm)内的所得研磨物料中加入0.5%当量的A型沸石细粉,使混合器旋转1分钟使研磨物料的表面改善,从而得到洗涤剂粒子。
(A-2-2)洗涤剂粒子的加香
通过类似于制备实施例1的方法在所得洗涤剂粒子上,喷射0.3%当量的香料使所得粒子加香。
(A-2-3)洗涤剂粒子的着色
通过类似于制备实施例1的方法在所得加香的洗涤剂粒子上喷射蓝色颜料溶液,得到有表1中所示组成的包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(A-2:平均粒度480μm,堆积密度0.78g/cm3)。
制备实施例3
(A-3)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的制备
(A-3-1)用流化床干中和
将包含表1中(A-3)所示量的碳酸钾和碳酸钠研磨产品的粉末原料(不包括涂布剂)加入流化床(Glatt-POWREX,型号FD-WRT-20,Powrex Corp.的产品)中,该粉末原料的量导致静置期间粉末层厚度为200mm。然后使20℃空气流入流化床使粉末流化,然后使α-SF-H射向粉末层,从上面喷射在粉末上。进行造粒同时确保流化状态在0.2至2.0m/s的范围内调节流化床内空气速度。
在60℃下喷射α-SF-H,喷射用喷嘴使用喷射角为70°的双相中空锥形喷嘴。喷射速度为约500g/min。喷完α-SF-H之后,再使20℃空气流入流化床,老化240秒,得到颗粒化材料。通过此操作,α-SF-H(α-磺基脂肪酸烷基酯)变成α-磺基脂肪酸烷基酯盐(Na和K)。
再将该流化床中得到的颗粒化材料排出,在转鼓(直径0.6m,长0.48m,四块厚1mm×宽12cm×长48cm的挡板,转速20rpm)内涂布4.5%当量的A型沸石得到涂敷颗粒。
(A-3-2)漂白
然后,在转鼓(直径0.6m,长0.48m,四块厚1mm×宽12cm×长48cm的挡板,转速20rpm)内向所得涂敷颗粒上喷射过氧化氢水溶液,而且为改善流动性,还在所得物料上涂布5.0%当量的A型沸石,从而得到有表1中所示组成的包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(A-3:平均粒度490μm,堆积密度0.38g/cm3)。
制备实施例4
(A-4)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的制备
(A-4-1)喷雾干燥
使表1中所示组合物(A-4)的组分溶于水得到有31%水的浆液。然后将所得浆液用逆流式喷雾干燥塔在300℃下喷雾干燥得到有5%水的有表1中所示组成(A-4)的包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(A-4:平均粒度350μm,堆积密度0.36g/cm3)。
制备实施例5
(A-5)包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的制备
(A-5-1)喷雾干燥
使表1中组合物(A-5)的没有0.5%当量A型沸石的组分、及颜料和香料溶于水制备有38%水的浆液。然后,将所得浆液用逆流式喷雾干燥塔在300℃的热空气温度下喷雾干燥得到有6%水的喷雾干燥颗粒。
在30%体积装料比、22rpm转速和25℃的条件下向置于卧筒式转鼓混合器(该混合器的筒径为585mm,筒长490mm,有两个高45mm的挡板,131.7L的容器,容器转鼓内壁表面和混合器挡板之间的间隙为20mm)内的所得研磨物料中加入0.5%当量的A型沸石细粉,使混合器旋转1分钟使研磨物料的表面改善,从而得到洗涤剂粒子。
(A-5-2)洗涤剂粒子的加香
通过类似于制备实施例1的方法在所得洗涤剂粒子上,喷射0.15%当量的香料使所得粒子加香。
(A-5-3)洗涤剂粒子的着色
通过类似于制备实施例1的方法在所得加香的洗涤剂粒子上喷射蓝色颜料溶液,得到有表1中所示组成的包含阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(A-5:平均粒度350μm,堆积密度0.48g/cm3)。
制备实施例6
(B-1)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的制备
(B-1-1)洗涤剂粒子的颗粒化
使表1中组合物(B-1)的无非离子表面活性剂的组分、用于研磨助剂的4.0%当量的A型沸石、用于表面覆盖的2.0%当量的A型沸石、蒙脱土、白炭、颜料和香料溶解或分散于水中制备有40%水的浆液。然后将所得浆液用逆流式喷雾干燥塔在300℃的热空气温度下喷雾干燥得到有3%水的喷雾干燥颗粒。
将此喷雾干燥颗粒、非离子表面活性剂、和水加载至连续捏和机(KRC-S4型,Kurimoto Ltd.的产品)中,在60℃的温度下以120kg/h的捏和能力捏和所得混合物得到不定形式固体洗涤剂。
将该不定形式固体洗涤剂用配有孔径10mm的模头的挤出机(EXDFJS-100型,Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)挤出后用切料机(切料机的圆周速度:5m/s)切割得到长约5至约30mm的丸粒状固体洗涤剂。
然后,向所得丸粒状固体洗涤剂中加入4.0%当量的粒状A型沸石(平均粒度:180μm)作为研磨助剂。将所得物料用串联的三级FitzMill(DKA-3,Hosokawa Micron Corp.的产品;筛孔直径(第一级/第二级/第三级)=8mm/6mm/3mm;所有级的转速均为3760rpm)在冷空气流(10℃,15m/s)中研磨。最后,在30%体积装料比、22rpm转速和25℃的条件下向置于卧筒式转鼓混合器(该混合器的筒径为585mm,筒长490mm,有两个高45mm的挡板,131.7L的容器,容器转鼓内壁表面和混合器挡板之间的间隙为20mm)内的所得研磨物料中加入2.0%当量的A型沸石细粉,使混合器旋转1分钟使研磨物料的表面改善,从而得到洗涤剂粒子。
(B-1-2)洗涤剂粒子的加香
通过类似于制备实施例1的方法在所得洗涤剂粒子上喷射香料使所得粒子加香,得到有表1中所示组成的包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(B-1:平均粒度560μm,堆积密度0.81g/cm3)。
制备实施例7
(B-2)包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子的制备
(B-2-1)洗涤剂粒子的颗粒化
使表1中组合物(B-2)的无非离子表面活性剂的组分、用于表面覆盖的5.0%当量的A型沸石和颜料(在25℃的温度下)加载(装料比:50%体积)至配有叶片状铲而且铲壁表面之间间隙为5mm的LoedigeMixer(M20型,Matsubo Corp.的产品)中,开始以主轴200rpm和切碎机200rpm搅动。开始搅动后30秒,用2分钟时间向混合物中加入非离子表面活性剂和水(在60℃的温度下)。继续搅动直至在30℃的夹套温度下搅动的颗粒变成平均粒度500μm。最后,向混合物中加入5.0%当量的A型沸石细粉,再混合30秒得到表面改善的洗涤剂粒子。
(B-2-2)洗涤剂粒子的着色
通过类似于制备实施例1的方法使所得洗涤剂粒子着色,得到有表1中所示组成的包含非离子表面活性剂作为主要表面活性剂的洗涤剂粒子(B-2:平均粒度500μm,堆积密度0.78g/cm3)。
制备实施例8
(C-1)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子
(C-1-1)包含助洗剂作为主要组分的粒子的颗粒化
将表1中所示组合物(C-1)之一重质碳酸钠(在25℃的温度下)加载(装料比:30%体积)至配有叶片状铲而且铲壁表面之间间隙为5mm的Loedige Mixer(M20型,Matsubo Corp.的产品)中,开始以主轴200rpm(切碎机停止)搅动。开始搅动后10秒,将丙烯酸/马来酸共聚物盐(40%(重)水溶液,在25℃的温度下)在30秒内加入混合物中。加完后10秒,再在30秒内加入氯化钙(35%(重)水溶液)。最后,向所得混合物中加入亚硫酸钠细粉,继续混合30秒得到颗粒化物料。
(C-1-2)分级
将所得颗粒化物料用2000μm目的筛分级。粒子通过2000μm目的筛(所述颗粒化物料的89%),从而得到有表1中所示组成的粒子(C-1;平均粒度400μm,堆积密度1.10g/cm3)。
制备实施例9
(C-2)包含助洗剂作为主要组分而表面活性剂含量低于15%(重)的粒子
(C-2-1)包含助洗剂作为主要组分的粒子的颗粒化
将表1中所示组合物(C-2)之一重质碳酸钠和碳酸钾(在25℃的温度下)加载(装料比:30%体积)至配有叶片状铲而且铲壁表面之间间隙为5mm的Loedige Mixer(M20型,Matsubo Corp.的产品)中,开始以主轴200rpm和切碎机6000rpm搅动。开始搅动后,在120秒内将水(25℃)加入混合物中。加完后,将物料继续搅动30秒从而得到有表1中所示组成的粒子(C-2;平均粒度380μm,堆积密度1.10g/cm3)。
表1
组成(%) | A-1 | A-2 | A-3 | A-4 | A-5 | B-1 | B-2 | C-1 | C-2 |
AOS-K | 4.0 | 17.5 | - | - | 3.0 | 5.0 | - | - | - |
LAS-K | - | 22.6 | - | - | 17.0 | - | - | - | - |
α-SF-H | - | - | 35.5 | - | - | - | - | - | - |
皂 | 17.8 | 0.3 | - | 18.3 | - | - | - | - | - |
非离子表面活性剂A | 6.0 | 4.5 | - | - | - | - | - | - | - |
非离子表面活性剂B | - | - | - | - | - | 25.0 | - | - | - |
非离子表面活性剂C | - | - | - | - | - | - | 23.0 | - | - |
丙烯酸/马来酸共聚物盐 | 0.6 | 1.0 | - | 1.4 | - | - | - | 2.0 | - |
A型沸石 | 27.5 | 13.7 | 9.5 | - | 3.0 | 25.0 | 30.0 | - | - |
轻质碳酸钠 | - | - | - | - | - | - | 17.0 | - | - |
重质碳酸钠 | 23.1 | 3.6 | - | 46.7 | 14.7 | 25.0 | 25.0 | 85.3 | 39.1 |
碳酸钠细粉 | - | - | 45.0 | - | - | - | - | - | - |
碳酸钾 | 9.2 | 14.5 | 5.5 | 21.1 | - | - | - | - | 50.9 |
亚硫酸钠 | 1.4 | 4.0 | - | 3.2 | - | 1.0 | - | 6.0 | - |
亚硫酸钠细粉 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
硫酸钠 | - | - | - | - | 30.0 | - | - | - | - |
STPP | - | - | - | - | 17.0 | - | - | - | - |
硅酸钠 | - | 4.0 | - | - | 8.0 | - | - | - | - |
氯化钙 | - | - | - | - | - | - | - | 1.3 | - |
白炭 | - | - | - | - | - | 4.0 | - | - | - |
蒙脱土 | - | - | - | - | - | 7.0 | - | - | - |
荧光剂 | 0.1 | 0.1 | - | - | 0.1 | - | - | - | - |
颜料 | 0.05 | 0.05 | - | - | 0.01 | - | 0.06 | - | - |
香料 | 0.1 | 0.3 | - | - | 0.15 | 0.3 | - | - | - |
过氧化氢水溶液 | - | - | 4.5 | - | - | - | - | - | - |
水 | 6.5 | 10.0 | - | 5.0 | 7.0 | 7.0 | 1.3 | 5.35 | 10.0 |
其它痕量组分 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
总计 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
实施例和对比例中所用原料如下:
·AOS-K:有C14-C18烷基链的α-烯烃磺酸钾(纯度70%的水基糊);
·LAS-K:Lipon LH-200的钾盐(Lion Corp.的产品);
·α-SF-H:α-磺基脂肪酸烷基酯(按JP-A-2001-64248的实施例1中公开的方法使甲酯(使Pastel M-14和Pastel M-16(LionOleochemical Co.,Ltd.的产品)以2∶8的比例混合生产的)磺化,将酯化步骤后所得产品取出,使之成为α-磺基脂肪烷基酯);
·皂:C12∶C18,F1之比为1∶1的脂肪酸的钠盐(纯度68%的水基糊);
·非离子表面活性剂A:Diadol 13(Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.的产品),其中加入平均25摩尔环氧乙烷(纯度84%);
·非离子表面活性剂B:Diadol 13(Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.的产品),其中加入平均15摩尔环氧乙烷和平均3摩尔环氧丙烷(纯度90%);
·非离子表面活性剂C:Pastel M-181(Lion Oleochemical Co.,Ltd.的产品),其中加入平均15摩尔环氧乙烷;
·丙烯酸/马来酸共聚物盐:Aquaitc TL-300(Nihon Shokubai Co.,Ltd.的产品;40%纯的水溶液);
·A型沸石:Silton B(Mizusawa Chemical Co.,Ltd.的产品;纯度80%);
·轻质碳酸钠:轻苏打(Asahi Glass Co.,Ltd.的产品);
·碳酸氢钠:粒状苏打(Asahi Glass Co.,Ltd.的产品);
·碳酸钠细粉:研磨成平均粒度30μm的粒子的粒状苏打(AsahiGlass Co.,Ltd.的产品);
·碳酸钾:碳酸钾(粉末;Asahi Glass Co.,Ltd.的产品);
·亚硫酸钠:无水亚硫酸钠(Shenzhou Chemical Co.,Ltd.的产品);
·亚硫酸钠细粉:研磨成平均粒度30μm的粒子的无水亚硫酸钠(Shenzhou Chemical Co.,Ltd.的产品);
·硫酸钠:中性无水硫酸钠(Nippon Chemical Industrial Co.,Ltd.的产品);
·STPP:三聚磷酸钠(Mitsui Chemical Co.,Ltd.的产品);
·硅酸钠:JIS No.1硅酸钠(Nippon Chemical Industrial Co.,Ltd.的产品;45%纯的水溶液);
·氯化钙:Central Glass Co.,Ltd.的产品,35%水溶液;
·白炭:氧化硅细粉(Tokusil N;Tokuyama Corp.的产品);
·蒙脱土:蒙脱土(Laundrosil;SUD CHEMIE Inc.的产品);
·荧光剂:Tinopal CBS-X(Ciba Specialty Chemicals K.K.的产品);
·颜料:蓝色颜料溶液(群青色),35%溶液(Dainichiseika Color&Chemicals Mfg.Co.,Ltd的产品);
·香料:癸醛0.5%,辛醛0.3%,己基肉桂醛10.0%,二甲基苄基甲基(carbinyl)乙酸酯8.0%,柠檬油3.0%,铃兰醛6.0%,lyral 2.0%,沉香萜醇5.0%,苯乙基醇7.5%,tonalide 2.0%,邻叔丁基环己基乙酸酯3.0%,加乐麝香BB*2.0%,linascol 2.5%,香叶醇1.0%,香茅醇2.0%,jasmolange 2.0%,二氢茉莉酮酸甲酯5.0%,萜品醇1.0%,甲基紫罗兰酮3.0%,乙酰基雪松烯5.0%,柠檬腈1.0%,fluitate 1.0%,olivon 1.5%,安息香1.0%,顺-3-己烯醇0.5%,cuomarin 2.0%,大马酮0.2%,damascone 0.3%,新洋茉莉醛1.5%,天芥菜精1.5%,茴香醛2.5%,γ-十一内酯0.8%,bacdanol 1.2%,tripral 0.5%,乙酸硬脂基酯1.5%,Charon 0.1%,pentalide 3.0%,8-十六碳烯-2-酮2.9%,和ethylenebrassylate 6.2%(*BB为苯甲酸苄酯。此外,香料组分的%表示香料组合物中的百分率。);
·过氧化氢水溶液:Junsei Chemical Co.,Ltd.的产品,初级工业级35%过氧化氢水溶液;
·酶粒子:Savinase 18T(Novo Nordisk Ltd.的产品);
·漂白剂粒子:过碳酸钠(SPC-D,Mitsubishi Gas Chemical Co.,Ltd.的产品);和
·漂白活化剂粒子:通过以下方法得到的粒子。
(漂白活化剂粒子的生产方法)
在来自Hosokawa Micron Corp.的Extrud-O-Mix(EM-6型)中加载69.4%的4-癸酰基苯甲酸(试剂级)、20.9%的聚乙二醇、和4.7%的AOS-Na,将所得物料在65℃下捏和挤压得到直径0.8mmφ的条状挤出产品。将该挤出产品用Comminutor FXB型(Fuji Paudal Co.,Ltd.的产品)捏和挤压,并从与加入颗粒化材料相同的方向输入15℃的冷空气。此外,以类似方式供入5.0%A型沸石作为助剂,从而得到漂白活化剂粒子。
实施例1至21和对比例1至4
用下述方法共混使以上制备实施例所得各粒子、其它粒子、和适合的其它组分达到表2至5中所示量(%)得到粒状洗涤剂组合物。测量所得粒状洗涤剂组合物的平均粒度和堆积密度,并基于以下方法评价溶解性、硬化性能、设备粘附性。结果示于表2至4中。
共混方法:将各种粒子加载至卧筒式转鼓混合器(该混合器的筒径为585mm,筒长490mm,有两个高45mm的挡板,131.7L的容器,容器转鼓内壁表面和混合器挡板之间的间隙为20mm)内,在30%体积装料比、转速22rpm和25℃的条件下使混合器开始旋转。然后通过喷射加入液体组分,使所得物料混合5分钟得到各试样。此外,使所得混合物的一部分着色时,在用传送带以0.5m/s(在传送带上的洗涤剂粒子层高30mm,层宽300mm)的速度输送洗涤剂粒子的同时在洗涤剂粒子表面喷射蓝色颜料溶液。
按以下方式测定各粒子和洗涤剂组合物的性能等。
(1)平均粒度的测量
用接受容器和1680μm、1410μm、1190μm、1000μm、710μm、500μm、350μm、250μm、和149μm网孔的九种筛使各粒子及其混合物分级。分级操作涉及将这些筛按网孔递增的顺序堆叠,每次在有1680μm网孔的最上面的筛上放入100g试样并在其上形成一覆盖层,装配下敲式摇筛机(Iida-seisakusho Co.的产品,敲打156次/分钟;摇晃290次/分钟),使该摇筛机摇动10分钟,然后分别回收留在各筛网和接受容器上的试样。
重复此操作,得到粒度为1410至1680μm(留在1410μm筛网上)、1190至1410μm(留在1190μm筛网上)、1000至1190μm(留在1000μm筛网上)、710至1000μm(留在710μm筛网上)、500至710μm(留在500μm筛网上)、350至500μm(留在350μm筛网上)、250至350μm(留在250μm筛网上)、149至250μm(留在149μm筛网上)、和小于149μm(通过149μm筛网进入接受容器)的分级试样,计算重量频率(%)。
然后,设定计算重量频率为50%或更高的第一筛的网孔等于aμm,设定比该第一筛(aμm网孔)大一型号的筛网的网孔等于bμm,设定从接受容器上粒子的重量频率至有aμm网孔的筛网上粒子的重量频率的总百分率等于c%,设定有aμm网孔的筛网上粒子的重量频率等于d%,则用以下等式计算平均粒度(重量50%)。
平均粒度(重量50%)=10(50-(c-d/(log b-log a)×log b))/(d/(log b-log a))
(2)堆积密度的测定
各粒子及其混合物的堆积密度按JIS K3362测定。
(3)溶解性评价
在双筒洗衣机(CW-C30A1-H,Mitsubishi Electric Co.,Ltd.的产品)中放入30L 5℃的自来水以及七件棉汗衫、两件聚酯衬衫、和两件腈纶(acrylic)衬衫,衬衫与水之比为1∶20,衬衫折叠并浮在水面上。然后,将30g洗涤剂组合物放在折叠衬衫的中心,使衬衫在水中浸泡2分钟,然后在水的弱漩涡中搅动5分钟。排出水后,将衣物脱水1分钟,取出衣物上和洗衣机内未溶残留物的洗涤剂组合物,目视观察残留洗涤剂组合物的量,基于以下评价标准进行评价。
<评价标准>
◎:几乎未观察到洗涤剂组合物的未溶残留物。
○:稍微观察到未溶残留物,但其量不造成问题。
△:明显地观察到未溶残留物。
×:显著地观察到未溶残留物。
考虑到家庭可用性,洗涤剂组合物优选有○或更好的标准。
(4)硬化性能的评价
用三层纸张组成的纸制成长15cm×宽9.3cm×高18.5cm的盒,从外面数三层纸依次为涂布纸板(重:350g/m2)、涂蜡砂纸(重:30g/m2)、和牛皮纸(重:70g/m2)。在该盒内放置1.2kg试样,使该盒在55℃和80%的恒温恒湿室内保存40天,然后小心地将洗涤剂试样放在有4mmJIS网孔的筛网上。轻摇该筛之后,测量筛网上试样的重量和总重,按以下等式计算硬化性能。
硬化性能(%)=(筛网上试样的重量(g)/(总重(g))×100
按以下评价标准评价所得值。
<评价标准>
◎:小于8%
○:8%至小于15%
△:15%至小于40%
×:40%或更大
(5)设备粘附性的评价
将调节在45℃温度的粒状洗涤剂组合物加载(装料比:30%体积)至配有叶片状铲而且铲和壁面之间间隙为5mm的Loedige Mixer(M20型,Matsubo Co.,Ltd.的产品)中,将粒状洗涤剂组合物在45℃的夹套温度和主轴200rpm(切料机停止)下混合5分钟,基于以下标准评价造粒机壁面的粘附情况。
<评价标准>
◎:几乎不存在粘附物。
○:存在粘附物,但不造成问题。
△:显著地存在粘附物。
×:几乎整个壁面上都存在粘附物。
表2
表3
表4
表5
Claims (5)
1.一种粒状洗涤剂组合物,包括:
(A)基于洗涤剂粒子(A)计,包含5-90%重量阴离子表面活性剂的洗涤剂粒子,该阴离子表面活性剂与其它表面活性剂的重量比为100∶0至70∶30,
(B)基于洗涤剂粒子(B)计,包含5-60%重量非离子表面活性剂的洗涤剂粒子,该非离子表面活性剂与其它表面活性剂的重量比为100∶0至70∶30,和
(C)基于粒子(C)计,包含50-95%重量助洗剂而表面活性剂含量为0%重量的粒子,通过将所述助洗剂与选自含水聚合物和水的粘合剂组分造粒,制成该粒子(C)。
其中各自基于所述粒状洗涤剂组合物,组分(A)的存在量为10至80%重量,组分(B)的存在量为10至80%重量,组分(C)的存在量为10至80%重量。
2.权利要求1所述粒状洗涤剂组合物,组分(A)包括含碳数为8至20的饱和或不饱和α-磺基脂肪酸盐或其甲酯、乙酯或丙酯的洗涤剂粒子和含碳数为10至20的高级脂肪酸盐的洗涤剂粒子。
3.权利要求1或2的粒状洗涤剂组合物,其中通过将所述助洗剂与含水聚合物和水造粒,制成所述粒子(C),所述含水聚合物选自聚乙烯醇、聚丙烯酸及其盐、丙烯酸/马来酸共聚物及其盐、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、和羟丙基纤维素的水溶液。
4.权利要求1或2的粒状洗涤剂组合物,其中所述助洗剂是一或多种选自碱金属碳酸盐和硅铝酸盐的助洗剂。
5.权利要求1所述粒状洗涤剂组合物的生产方法,包括以下步骤:
使(A)基于洗涤剂粒子(A)计,包含5-90%重量阴离子表面活性剂的洗涤剂粒子,该阴离子表面活性剂与其它表面活性剂的重量比为100∶0至70∶30、(B)基于洗涤剂粒子(B)计,包含5-60%重量非离子表面活性剂的洗涤剂粒子,该非离子表面活性剂与其它表面活性剂的重量比为100∶0至70∶30、和(C)基于粒子(C)计,包含50-95%重量助洗剂而表面活性剂含量为0%重量的粒子干混,其中通过将所述助洗剂与选自含水聚合物和水的粘合剂组分造粒,制成该粒子(C),
其中各自基于所述粒状洗涤剂组合物,组分(A)的存在量为10至80%重量,组分(B)的存在量为10至80%重量,组分(C)的存在量为10至80%重量。
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