CN101503647B - 粉末洗涤剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供粉末洗涤剂组合物以及该粉末洗涤剂组合物的制造方法,其中,所述粉末洗涤组合物通过具有以下工序的方法得到,所述工序为:混合颗粒状固体水溶性碱性无机物和含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物后,添加烷基硫酸盐水溶液,其中,所述颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和所述含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量以上。通过在粉末洗涤剂组合物中配合烷基硫酸盐水溶液,可以得到收率高且流动性提高的粉末洗涤剂组合物。
Description
技术领域
本发明涉及粉末洗涤剂组合物,具体而言,本发明涉及收率高且流动性优异的粉末洗涤剂组合物,还涉及该粉末洗涤剂组合物的制造方法。
背景技术
洗涤剂组合物用于洗涤衣物等,呈粒状或粉末状。现有的是通过喷雾干燥法制造,但存在生产时石油燃料消耗量大等问题,近年来,像特开平10-152700号公报、特许第3313372号说明书,采用了通过诸如碳酸钠这样的水溶性无机固体物质来干式中和烷基苯磺酸盐的液体酸前体的方法。
此外,虽然已公开在沸石和碳酸钠中添加液体的表面活性剂糊的制造方法,但是,美国专利第5516447号因使用流化床,存在生产时石油燃料消耗量大的问题;欧洲专利公开第510746号和国际公开第1995/010595号小册子,因无法控制颗粒粒度,粗大颗粒多,造成用于粉碎粗大颗粒的附带设备规模变大的问题。这些均为通过表面活性剂糊对数百μm以下的小粒径无机粉体进行造粒的技术,其特征均为:在表面活性剂糊的添加前后,可以观察到粒径发生大变化。
此外,为了提高生产率,需要流动性高的洗涤剂。此处所谓的流动性,是指在JIS K3362标准所规定的堆密度测定装置中,使100ml粉末落下需要的时间。如果流动性提高,则填充洗涤剂所需时间能缩短,因此生产率得到提高。
按现有的制造法,由于流动性差,因此,在填充洗涤剂上需要花时间,并且,在填充设备上也需要过大的投资。
而且,由于生产性提高,因此,收率(通过具有一定筛孔尺寸的筛子的比例)得到提高,并且,对用于粉碎粗大颗粒的附带设备的投资得到抑制。为了实现上述目的,希望在得到理想的粒径时,无需进行造粒。
发明内容
本发明,涉及:
(1)粉末洗涤剂组合物,
所述粉末洗涤剂组合物通过包括以下工序的方法得到,所述工序为:
混合颗粒状固体水溶性碱性无机物和含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物后,添加烷基硫酸盐水溶液,
其中,所述颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和所述含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量以上。
(2)粉末洗涤剂组合物的制造方法,
所述制造方法包括:
工序(A):混合颗粒状固体水溶性碱性无机物和含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物,
其中,所述颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和所述含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量以上;
工序(B):向工序(A)所得到的混合物中添加烷基硫酸盐水溶液。
具体实施方式
本发明涉及收率高且流动性优异的粉末洗涤剂组合物及该粉末洗涤剂组合物的制造方法。
通过本发明,提供了具有高收率且优异流动性的粉末洗涤剂组合物,还提供了能够简便制造该粉末洗涤剂组合物的制造方法。
通过以下说明可以明确本发明的上述以及其它优点。
本发明人发现,在制造粉末洗涤剂组合物时配合烷基硫酸盐水溶液,可以简便地得到收率高且流动性提高的粉末洗涤剂组合物。
粉末洗涤剂组合物
本发明的粉末洗涤剂组合物是通过包括以下工序的方法得到的,所述工序为:将含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物混合至颗粒状固体水溶性碱性无机物后,添加烷基硫酸盐水溶液,其中,所述颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和所述含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量以上。
另外,本发明中的“粉末”,是包括粉末状、颗粒状等的概念。
作为水溶性碱性无机物的颗粒(以下,为方便有时也称为颗粒状固体水溶性碱性无机物),可以举出通常洗涤剂组合物中所用的碱剂,例如碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、碳酸钾等。它们可以单独使用,也可以混合二种以上使用。在颗粒状固体水溶性碱性无机物中,作为优选的实施方式有碳酸钠,碳酸钠可以在最终的洗涤剂组合物中,发挥作为洗涤助剂及碱剂的功能。
颗粒状固体水溶性碱性无机物的平均粒径,优选为10μm以上,更优选为40~200μm,进一步优选为50~100μm。为了得到理想的流动性,优选为10μm以上,为了得到理想的收率,优选为200μm以下。
在此,粉末洗涤剂组合物中所添加的物质的平均粒径的测定按照后述的平均粒径测定法(JIS Z 8801-1)进行。
粉末洗涤剂组合物中颗粒状固体水溶性碱性无机物的配合量,为用于中和含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量(中和当量)以上,例如,优选为中和当量的1~20倍,更优选为2~15倍,进一步优选为3~10倍。
在本发明中,使用含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物。作为被使用的阴离子表面活性剂的酸前体,没有特别限定,优选烷基苯磺酸,更优选碳原子数为10~16的直链烷基苯磺酸。
阴离子表面活性剂的酸前体的配合量,优选为10~50重量%,更优选为12~45重量%,进一步优选为15~40重量%。
在本发明的粉末洗涤剂组合物的制造中,除阴离子表面活性剂的酸前体外,还使用烷基硫酸盐水溶液。作为烷基硫酸盐水溶液,可以使用市售的产品,优选烷基硫酸盐的碳原子数为10~16,另外,优选构成烷基硫酸盐的阳离子为钠离子或钾离子。
在本发明中,烷基硫酸盐水溶液主要用作洗涤剂颗粒的表面改性剂。
烷基硫酸盐水溶液的浓度,优选为60~90重量%,更优选为70~80重量%,进一步优选为72~77重量%。从操作性的观点出发,优选为60重量%以上且90重量%以下。
从容易得到理想的表面改性效果的观点以及防止颗粒聚集,即防止造粒、且流动性不易降低的观点出发,添加使用烷基硫酸盐水溶液,使得粉末洗涤剂组合物中作为烷基硫酸盐的配合比例,优选为1~6重量%,更优选为2~5重量%,进一步优选为2.5~5重量%。即,在1~6重量%的范围内,具有平均粒径变化小的这样一个特征。
以下举出本发明的粉末洗涤剂组合物中使用的表面活性剂。
作为阴离子表面活性剂,可以举出例如,烷基(优选碳原子数10~16)苯磺酸盐、烷基或烯基醚(优选碳原子数10~18)硫酸盐、烷基或烯基(优选碳原子数10~16)硫酸盐、α-烯烃(优选碳原子数10~18)磺酸盐、烷烃(优选碳原子数10~18)磺酸盐、脂肪酸(优选碳原子数10~18)盐、烷基或烯基醚(优选碳原子数10~18)羧酸盐、烷基或烯基(优选碳原子数10~18)磷酸酯或其盐等。其中,优选烷基(碳原子数10~16)苯磺酸盐,或碳原子数10~16的烷基硫酸盐。另外,作为平衡离子,优选钠、钾、铵,更优选钾或钠。作为表面活性剂的烷基苯磺酸盐或烷基硫酸盐、上述阴离子表面活性剂的酸前体、和烷基硫酸盐水溶液被分别添加。
作为非离子表面活性剂,可以举出例如,聚氧化烯烷基醚或聚氧化烯烯基醚(优选碳原子数10~18)、高级脂肪酸烷醇(优选碳原子数10~18)酰胺、或上述任意的氧化烯(优选碳原子数2~3)加成物、蔗糖脂肪酸(优选脂肪酸的碳原子数为10~18)酯、烷基(优选碳原子数10~18)葡糖苷、脂肪酸(优选碳原子数10~18)甘油单酯、烷基(优选碳原子数10~18)氧化胺等。其中,从去油污能力的方面考虑,特别优选总碳原子数为10~18的氧化乙烯加成摩尔数为5~15的聚氧化烯烷基醚或聚氧化烯烯基醚。
这些非离子表面活性剂的HLB值(按Griffin法计算),优选10.5~15.0,更优选11.0~14.5。另外,当使用2种以上的非离子表面活性剂时,优选平均HLB值在上述范围内。
作为两性表面活性剂,可以举出烷基(优选碳原子数8~20)甜菜碱、咪唑啉甜菜碱等甜菜碱型两性表面活性剂、磺酸型两性表面活性剂,作为阳离子表面活性剂,可以举出含有碳原子数8~18长链烷基的单长链烷基季铵盐、双长链烷基季铵盐等。
作为本发明的粉末洗涤剂组合物所用的表面活性剂,其中,优选烷基硫酸盐和烷基苯磺酸盐。
作为本发明的粉末洗涤剂组合物中包含的漂白剂,优选由过碳酸苏打等过碳酸盐类、或过硼酸苏打等过硼酸盐类的无机过氧化物组成的氧系漂白剂。另外,在含有沸石的粉末洗涤剂组合物中使用过碳酸盐时,优选使用例如,由选自石蜡、硼酸盐、过硼酸盐、醇的氧化乙烯加成物、聚乙二醇、硅酸化合物中的一种以上物质被覆的过碳酸盐。
本发明的粉末洗涤剂组合物,为了改善氧系漂白剂的漂白能力,还可以配合漂白活化剂。对漂白活化剂没有特别限制,可以举出例如,四乙酰乙二胺、葡萄糖五乙酸酯、四乙酰乙醇酰、烷酰基或烯酰基(优选碳原子数8~14)羟基苯甲酸或其盐、烷酰基或烯酰基(优选碳原子数8~14)羟基苯磺酸盐。其中,进一步优选癸酰基羟基苯甲酸或其钠盐、十二烷酰基羟基苯磺酸钠盐。
本发明的粉末洗涤剂组合物,除上述成分外,还可以配合公知的洗涤剂成分,例如,结晶性铝硅酸盐、正磷酸盐、焦磷酸盐、三聚磷酸盐等无机助剂;次氮基三乙酸盐、乙二胺四乙酸盐、柠檬酸盐、异柠檬酸盐等有机助剂;硅酸盐、碳酸盐、倍半碳酸盐等碱剂;聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、聚丙烯酸盐、丙烯酸-马来酸共聚物或其盐等再污染防止剂等,还可以进一步配合抗结块剂、荧光剂、发蓝剂、光活性化漂白剂、香料等。
本发明的粉末洗涤剂组合物,从洗涤性能、溶解性的观点出发,表面活性剂优选为10~60重量%,更优选为10~40重量%;助剂优选为1~50重量%,更优选为5~40重量%;碱剂优选为1~50重量%,更优选为5~40重量%;漂白剂优选为1~20重量%,更优选为1~10重量%;漂白活化剂优选为0~20重量%,更优选为1~10重量%;再污染防止剂优选为0~10重量%,更优选为0.1~5重量%;荧光剂优选为0~10重量%,更优选为1~5重量%;香料优选为0~5重量%,更优选为0.01~3重量%。除上述成分外的公知的洗涤剂成分在本发明的粉末洗涤剂组合物中的含量,没有特别限制,但是,为了获得理想的流动性,优选各个这些成分的含量为0~30重量%。
从防止溶解时糊化和溶解性的观点出发,本发明的粉末洗涤剂组合物的平均粒径优选为150~1100μm,更优选为190~700μm,进一步优选为190~650μm,更进一步优选为190~450μm。
另外,上述平均粒径是采用JIS Z 8801-1(2000年)的标准筛,使之振动5分钟后,根据筛孔尺寸从重量分率求出的值。更详细地说,采用筛孔尺寸为125μm、180μm、250μm、355μm、500μm、710μm、1000μm、1400μm、2000μm的9级筛子和接受盘,在接受盘上从筛孔尺寸小的筛子开始依次叠放,从最上部2000μm的筛子上添加100g粉末洗涤剂组合物,盖上盖,并装在RoTap型摇筛机(HEIKO制作所制造,拍击(tapping)156次/分钟,摇动(rolling):290次/分钟)上,使之振动5分钟后,测定各筛子以及接盘上残留的粉末洗涤剂组合物的重量,计算出各筛子上的粉末洗涤剂组合物的重量比(%)。按顺序把接盘和筛子上的颗粒的重量比累加再50%后的粒径作为平均粒径。
本发明的粉末洗涤剂组合物优选作为用于衣服、自动餐具洗涤机、或者住宅等的粉末洗涤剂组合物来使用。此外,本发明的粉末洗涤剂组合物也可以作为纤维的预处理剂使用。
粉末洗涤剂组合物的制造方法
本发明的粉末洗涤剂组合物的制造方法,包括:
工序(A):混合颗粒状固体水溶性碱性无机物和含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物,
其中,所述颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和所述含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量以上;
工序(B):向工序(A)所得到的混合物中添加烷基硫酸盐水溶液。以下,对本发明的制造方法的一个例子进行更详细说明。
本制造方法,优选分成1)混合工序、2)干式中和工序、3)添加烷基硫酸盐水溶液工序,和4)其它任意工序的各工序。以下对各工序进行说明。
1)混合工序
本工序是在干式中和前,将作为阴离子表面活性剂的酸前体飞优选例子的直链烷基苯磺酸的酸前体(LAS-S)和硫酸预先混合的工序。
此外,在本发明所用的LAS-S中,因其制造方法不同而有含有残留硫酸的。
直链烷基苯磺酸通常按照以下有代表性的两种方法来制造。
(1)Oleum(发烟硫酸)磺化法
(2)SO3气体磺化法
(1)是经典的直链烷基苯磺酸的制造法,得到的产物相对于1摩尔直链烷基苯磺酸,含有0.3摩尔左右的硫酸。另外,(2)的产物中直链烷基苯磺酸的纯度高,残留的硫酸的量比较低,相对于1摩尔直链烷基苯磺酸,通常残留的硫酸在0.2摩尔以下。现在,从质量和生产性考虑,作为纯度高的直链烷基苯磺酸的制造法,主要采用(2)的制造法,在本发明中,优选用按照(2)制造的直链烷基苯磺酸。
因此,有时LAS-S中预先存在着硫酸。这样的硫酸的量,即,LAS-S中预先存在着的硫酸的量没有特别限定,但是从得到的粉末洗涤剂组合物的色调的观点出发,相对于1摩尔该LAS-S,优选硫酸为0.09摩尔以下,更优选为0.06摩尔以下。另外,LAS-S中烷基的碳原子数,优选为10~16。
在本工序中存在的硫酸的量,相对于1摩尔LAS-S,优选为0.1~1.0摩尔,更优选的是,相对于1摩尔LAS-S,硫酸的量为0.1~0.8摩尔,进一步优选为0.15~0.65摩尔。从抑制粉末洗涤剂组合物的粗粒化的观点出发,硫酸的量优选为0.1摩尔以上,从确保粉末洗涤剂组合物的配合组成的自由度的观点出发,优选为1.0摩尔以下。
另外,当LAS-S中预先存在的硫酸的量不满足上述范围时,或者,即使在该LAS-S中预先存在的硫酸的量在上述范围内,在想得到更小粉末洗涤剂组合物时,优选在LAS-S等原料成分中有目的地添加硫酸。因此,在本制造方法中,混合工序是任意工序。
对本工序中所用的混合机没有特别限定,可以举出例如,带搅拌机的液体混合槽等。此外,混合的程度达到各成分均匀混合的程度即可。对混合时的其它条件(温度、混合机顶部空间的氮交换等)没有特别限制。
2)干式中和工序
本工序是将没有经过混合工序的LAS-S或者通过混合工序得到的LAS-S和硫酸的混合物与颗粒状固体水溶性碱性无机物混合,对LAS-S进行干式中和的工序。另外,在本工序中,通过与颗粒状固体水溶性碱性无机物相混合,同时平行地引起中和反应和造粒,形成中和颗粒。
本工序优选包括以下所示的工序(a)和工序(b)。
即,
工序(a):将颗粒状固体水溶性碱性无机物与任意的通常用于洗涤剂组合物的公知物质混合的工序(在此,颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和LAS-S或上述混合工序所得到的LAS-S和硫酸混合物所需要的量以上,即,中和当量以上);
工序(b):向工序(a)所得到的混合物中进一步添加LAS-S或1)混合工序所得到的LAS-S和硫酸的混合物,将得到的混合物保持粒状,并进行中和反应的工序。
关于工序(a)
颗粒状固体水溶性碱性无机物,优选使用上述物质。优选将颗粒状固体水溶性碱性无机物混合至LAS-S或LAS-S和硫酸的混合物中来使用,其中,颗粒状固体水溶性碱性无机物的添加量是为了中和LAS-S或LAS-S和硫酸的混合物所需要的量加上为了发挥作为洗涤剂助剂和碱剂的功能所需要的量。因此,可以很好地进行中和反应,并可以生产维持上述功能的粉末洗涤剂组合物。
即,这样的颗粒状固体水溶性碱性无机物的配合量优选为如上所述的量。
在本工序中还可以进一步添加通常洗涤剂组合物所用的公知物质,并加以混合。作为这样的物质,可以举出,三聚磷酸盐、结晶性或非结晶性碱金属铝硅酸盐、结晶性硅酸盐、碳酸钙、硫酸钠、荧光剂、颜料、再污染防止剂(多羧酸盐聚合物、羧甲基纤维素钠等)、粒状表面活性剂(脂肪酸或其盐、烷基硫酸盐等)、喷干粉末、硅藻土、方解石、陶土、膨润土、亚硫酸钠等。这样的物质可以根据其用途任意使用。
此外,对三聚磷酸盐、结晶性或非结晶性碱金属铝硅酸盐、结晶性硅酸盐、碳酸钙、硫酸钠、荧光剂、颜料、再污染防止剂、粒状表面活性剂、喷干粉末、硅藻土、方解石、陶土、膨润土、亚硫酸钠等的配合量没有特别限定。
作为在工序(a)中所用的用于混合上述这各成分的混合机,没有特别限定,但是,优选使用搅拌造粒机。作为搅拌造粒机没有特别限定,但是,优选具备搅拌翼和粉碎/分散用切碎机(或者同等功能的设备)的搅拌造粒机。
作为本发明所用的搅拌造粒机的具体例子,作为间歇式搅拌造粒机,可以举出立式制粒机(Powrex(株)制造)、高速混合机(深江工业(株)制造)、混合机(Matsubo(株)制造)、Ploughshare混合机(太平洋机工(株)制造)、Gericke混合机(明治机械(株)制造)等。特别优选混合机、Ploughshare混合机。作为连续式搅拌造粒机,可以举出,连续式混合机(中速混合机:滞留时间较长)、和作为高速混合机(滞留时间较短)的CB再循环机(Loedige制造)、Turbulizer(Hosokawa Micron(株)制)、Shugi混合机(Powrex(株)制造)、Flow Jet混合机(粉研(株)制造)等。另外,本发明中也可以适当组合使用上述混合机。
此外,搅拌造粒机具备用于调节内部温度的夹套以及具备用于吹气操作的喷嘴是更优选的。
工序(a)中的混合程度没有特别限定,只要达到各成分均匀混合的程度即可。例如,采用搅拌造粒机时,作为搅拌造粒机的工作条件,例如,优选混合时间在5分钟以内。主轴搅拌速度以及粉碎/分散用切碎机速度根据机种来适当设定,但是,例如采用间歇式时,从混合效率以及机器的耐久性的观点出发,优选主轴搅拌圆周速度为2~15m/s,从粉碎/分散效率以及机器的耐久性的观点出发,优选粉碎/分散用切碎机的圆周速度为20~60m/s。
关于工序(b)
在工序(b)中,为了干式中和LAS-S,优选向工序(a)所得到的混合物中缓慢添加LAS-S、或LAS-S和硫酸的混合物。由于添加LAS-S或上述混合物所需要的时间取决于添加的量而不能一概而论,但是在间歇式时,优选为1分钟以上,更优选1~10分钟,进一步优选2~7分钟。在此,当用极短的时间来进行LAS-S或上述混合物的添加时,由于未反应的LAS-S积累,有引起过度凝集的倾向,因此,优选添加时间在1分钟以上。
此外,作为这种LAS-S或上述混合物的添加方法,可以是连续的,或者,也可以分成多次进行,添加方式也可以设为多次。
另外,工序(b)中可以使用的混合机没有特别限定,上述工序(a)中所示的搅拌造粒机是优选的。
另外,在添加LAS-S或上述混合物后,可以使搅拌造粒机进一步工作30秒以上,更优选工作1分钟以上。通过进行这样的操作,对于可以使中和反应和造粒完成是优选的。
在工序(b)中,优选一边吹入气体一边进行中和。这能使中和反应中产生的剩余水分蒸发掉,并且,通过使用气体来冷却粒状物,从而防止粒状物结成大块。作为这样的气体,可以举出N2气体、空气等。气体的吹入量(通气量)没有特别限定,但是,从充分除去剩余水分的效率的观点出发,相对于100重量份粒状物,优选每分钟吹入0.2重量份以上,更优选每分钟吹入2重量份以上。
此外,当理想的粉末洗涤剂组合物的组成中包含肥皂(脂肪酸钠)时,在工序(b)中,任意添加脂肪酸,进行脂肪酸的干式中和都可以。作为添加顺序,优选在添加LAS-S或LAS-S和硫酸的混合物后添加脂肪酸,更加优选添加LAS-S或LAS-S和硫酸的混合物后使搅拌造粒机工作30秒以上、更优选1分钟以上后添加脂肪酸。这是因为当LAS-S或硫酸的中和没有完成时,LAS-S或硫酸与脂肪酸反应生成着色物,使产品外观恶化。另外,还可以在添加LAS-S或LAS-S和硫酸的混合物后的任意工序中,添加肥皂来替代添加脂肪酸。
3)烷基硫酸盐水溶液添加工序
本工序是在干式中和后,添加烷基硫酸盐水溶液,进行表面改性的工序。在此,烷基硫酸盐水溶液,优选使用上述物质。
本发明中所用的烷基硫酸盐水溶液,优选按照以下有代表性的方法制造。即,用SO3气体将碳原子数10~16的醇硫酸酯化,然后,用氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液中和。烷基硫酸盐水溶液根据其浓度不同而粘度有很大差异,适合工业操作的烷基硫酸盐水溶液浓度为0~40重量%,以及60~90重量%。由于当水溶液中的烷基硫酸盐的浓度在40重量%以下时,添加会带入较多水分,因此,针对本发明的目的,烷基硫酸盐的浓度优选为60~90重量%。此外,为保持稳定性,pH优选为8以上。作为保持pH的缓冲剂,可以举出磷酸氢盐等,优选其在烷基硫酸盐水溶液中的添加量为2重量%以下。此外,烷基硫酸盐水溶液中还可以存在未反应的醇、硫酸钠。另外,为了调整粘度等目的,烷基硫酸盐水溶液中还可以添加卡必醇等水溶助长剂、助溶剂(Surfactants:Chemistry,Interfacial Properties,Applications,V.B.Fainerman编,ELSEVIER(2001)第36页第11~12行)。
本工序所用的烷基硫酸盐水溶液的使用量,作为烷基硫酸盐,优选使用关于粉末洗涤剂组合物的描述中所述的量。
优选在温度50~80℃下添加烷基硫酸盐水溶液。当温度在50℃以上时,操作良好,当温度在80℃以下时,化合物的稳定性良好。
在2)干式中和工序结束后,将烷基硫酸盐水溶液添加至上述搅拌造粒机中。
由于添加烷基硫酸盐水溶液所需要的时间取决于添加量因而不能一概而论,但是,在采用间歇式时,优选添加时间为1分钟以上,更优选1~10分钟,进一步优选2~7分钟。在此,当用极其短的时间进行烷基硫酸盐水溶液的添加,由于会有引发过度凝集的倾向,因此,优选添加时间在1分钟以上。
此外,作为这样的烷基硫酸盐水溶液的添加方法,可以是连续的,或者,也可以分成多次进行,添加方式可以设为多次。由于烷基硫酸盐水溶液粘度高,因此不能使用像通常液体原料那样的喷雾喷嘴,优选设计较大的开口部。
另外,作为可以在本工序中使用的混合机没有特别限定,但是,上述2)干式中和工序中所例示的搅拌造粒机是优选的。
另外,还可以在添加烷基硫酸盐水溶液后,使搅拌造粒机进一步工作30秒以上、更优选工作1分钟以上。由于像这样的操作能使表面改性操作完成,因此是优选的。
如上所述,完成烷基硫酸盐水溶液添加工序。通过此工序,粉末洗涤剂组合物被表面改性,流动性得到提高。
4)其它任意工序
通过以上本发明的制造方法得到的粉末洗涤剂组合物还可以进一步进行表面改性。即,本发明的粉末洗涤剂组合物的制造方法还可以在添加烷基硫酸盐水溶液后,进一步具有例如添加流动助剂的工序。通过进行流动助剂的添加,可以实现得到的粉末洗涤剂组合物的流动性的进一步提高,以及保存稳定性的提高。
作为流动助剂,可以使用通常用的公知物质,优选使用结晶性或非结晶性碱金属铝硅酸盐(沸石)、方解石、硅藻土、硅石等。为得到理想的被覆性,更优选这样的硅铝酸盐的平均粒径为10μm以下。此外作为其量,从被覆性和流动性的观点出发,优选为作为最终产物的粉末洗涤剂组合物的5~50重量%,更优选为7~40重量%。另外,流动助剂的平均粒径按体积标准来计算,是用激光衍射式粒度分布测定装置:LA-500(堀场制作所(株)制造)测定的值。
此外,添加流动助剂的工序的搅拌造粒机的运行时间没有特别限定,为可以充分被覆且确保生产率,优选1~5分钟。另外,作为可以在添加流动助剂的工序中使用的混合机没有特别限定,但是,优选在上述2)干式中和工序中所例示的搅拌造粒机。
另外,在本制造方法中,根据希望得到的粉末洗涤剂组合物的组成,可以添加所需的液体成分(液体成分添加工序)。液体成分的添加时间没有特别限定,但是优选在添加流动助剂前进行。液体成分添加后,当得到的粉末洗涤剂组合物具有良好的流动性以及/或者良好的保存稳定性时,不需要再添加流动助剂。
作为液体成分,可以举出例如,非离子表面活性剂、水溶性聚合物(聚乙二醇、丙烯酸马来酸共聚物等)、水等市售的洗涤剂组合物中的任意液体成分。液体成分可以只使用一种成分,也可以并用二种以上成分。作为各液体成分的量,从抑制粉末洗涤剂组合物的凝集的观点出发,优选占作为最终产物的粉末洗涤剂组合物的20重量%以下,更优选15重量%以下。
此外,在流动助剂添加前进行液体成分的添加时,搅拌造粒机的运行时间没有特别限定,为了充分混合且确保生产率,优选0.5~8分钟。另外,作为可以在添加液体成分的工序中使用的混合机没有特别限定,但是优选在上述2)干式中和工序中所例示的搅拌造粒机。
进而在本发明中,通常洗涤剂组合物中所用的公知物质,可以在干式中和工序后添加,并加以混合。例如,可以在液体成分添加工序前和/或流动助剂添加工序前添加。作为这样的物质,可以举出三聚磷酸盐、结晶性或非结晶性碱金属铝硅酸盐、结晶性硅酸盐、碳酸钙、荧光剂、颜料、再污染防止剂(聚羧酸盐聚合物、羧甲基纤维素钠等)、粒状表面活性剂(脂肪酸或其盐、烷基硫酸盐等)、喷干粉末、硅藻土、方解石、陶土、膨润土、亚硫酸钠、肥皂等。这些物质可以根据其用途任意使用。这些物质的量没有特别限制,但是,为了得到理想的流动性,优选这些成分的含量为0~30重量%。另外,作为可以在添加这些物质的工序中使用的混合机,没有特别限定,但是,优选在上述2)干式中和工序中所例示的搅拌造粒机。
综上所述,作为本发明的粉末洗涤剂组合物的制造方法,作为优选的方式可以举出如下:
方式(1):具有在进行干式中和以及添加烷基硫酸盐水溶液的工序后进一步添加液体成分的工序;
方式(2):具有在(1)方式中的添加液体成分的工序后进一步添加流动助剂的工序。
如上所述,添加了流动助剂的粉末洗涤剂组合物的色调没有特别限定,但是,例如,添加了流动助剂的粉末洗涤剂组合物的平均粒径均为350~500μm,在用光电色度计测量这样的粉末洗涤剂组合物时,用亨特Lab表色系的L值表示,优选为90以上。
另外,在本发明中,还可以再添加其它任意成分。添加这些任意成分的阶段没有特别限定,但是,优选在3)烷基硫酸盐水溶液添加工序之后添加。此外,这些任意成分可以与流动助剂同时添加。作为这些任意成分,可以举出例如,酶、香料、漂白剂、色素等。粉末洗涤剂组合物中这些任意成分的配合量没有特别限制,但是,为得到理想流动性,优选各个这些成分的含量为0~30重量%。这些任意成分优选通过采用转鼓等混合机与按照本发明的制造方法得到的粉末洗涤剂组合物相混合而配合。
本发明的实施方式,不限于上述方法。
具体实施方式
实施例
以下,用实施例来进一步描述并揭示本发明。这些本实施例仅仅是本发明的例示,并不对本发明构成任何限定。
实施例1~4和比较例1~2
如下所述制备实施例1~4和比较例1~2的粉末洗涤剂组合物,并评价其物性和品质。在表1中表示制备各粉末洗涤剂组合物时所用的组分、粉末物性以及品质评价。
[粉末洗涤剂组合物的制备]
使用以下原料:直链烷基苯磺酸(LAS-S)(花王(株)制造的Neopelex GS:烷基的平均碳原子数12~13)钠盐作为有效成分17.5~27.5重量%、4A型沸石(Zeobuilder公司制造,平均粒径2.9μm)22.00重量%、碳酸钠(Central Glass(株)公司制造)36.76~39.30重量%、硫酸钠(四国化成(株)公司制造)2.73~4.29重量%、聚乙二醇水溶液(三井化学(株)公司制造,PEG 13000-L60)作为有效成分1.0重量%、丙烯酸-马来酸共聚物钠盐(BASF公司制造,Sokalan CP-5)作为有效成分1.0重量%、烷基硫酸钠水溶液(AS)(将花王(株)制造的Emal10P溶于水得到的75重量%的产品)(烷基的平均碳原子数:12~14)作为有效成分0~10重量%、(Tinopal CBS-X/Tinopal AMS-GX(CibaSpecialty Chemicals公司制造))重量比1/1的混合物(荧光剂)0.3重量%、酶0.5重量%、漂白剂(一水过硼酸钠,Degussa公司制造)2重量%、香料0.20重量%、和水,制备粉末洗涤剂组合物。比较例2使用烷基硫酸钠(AS)粉末(花王(株)制造,Emal 10P)5重量%。
以下,以实施例1为例详细说明制备工序。
操作如下实施。
1)混合工序
将8.19重量份LAS-S和0.85重量份98%硫酸用其它液体混合槽混合。
2-a)干式中和工序工序a)
将15.69重量份碳酸钠(轻苏打:Central Glass(株)制造,平均粒径56.1μm)和0.11重量份荧光剂作为固体成分,用混合机在搅拌翼转数130rpm(圆周速度3.4m/s)、剪切机转数2850rpm(圆周速度27m/s)的条件下混合1分钟。
2-b)干式中和工序工序b)
使混合机在与前述相同的条件下工作,同时,在4分钟内加入9.04重量份预先混合了LAS-S的硫酸混合物。期间,向混合机夹套内通入25℃水以冷却。在此阶段,温度最高达到80℃。另外,通过此阶段,反应混合物成为粒状。另外,直链烷基苯磺酸通过SO3气体磺化法来制造,其含有0.13重量份硫酸。即,1摩尔LAS-S中含有0.05摩尔硫酸。此外,中和时LAS-S和硫酸的比例为,相对于1摩尔LAS-S,硫酸为0.39摩尔。碳酸钠的量是中和LAS-S和硫酸所需量的6.57倍。此后,使混合机在相同条件下工作1分钟,从而完成中和反应以及造粒操作。
此外,在添加LAS-S即刻开始后至中和反应完成期间,进行通气(每分钟300L)。此时的粒状物(碳酸钠和荧光剂)的总重量是15.80kg,空气(25℃)的重量为每分钟355g,即,相对于100重量份粒状物,通气量为每分钟2.2重量份。此工序结束后的平均粒径为192μm。
3)添加烷基硫酸盐水溶液的工序
添加1.17重量份烷基硫酸钠水溶液(AS)(75重量%的产品),并混合1分钟。此工序结束后的平均粒径为201μm。
4)其它任意工序
将0.58重量份聚乙二醇水溶液、0.88重量份丙烯酸马来酸共聚物水溶液加入混合机混合1分30秒钟,继续加入沸石(7.70重量份),使混合机进一步工作2分钟。另外,上述沸石含有1.54重量份的结晶水。采用转鼓来混合酶(0.18重量份)、漂白剂(0.70重量份)与前述得到的洗涤剂组合物,进一步将香料(0.07重量份)喷雾,得到洗涤剂组合物的最终粉末。
得到的粉末洗涤剂组合物的颗粒,其1200μm的通过收率为91%,平均粒径为201μm,流动性为5.9秒。
另外,平均粒径的测定法,按照上述方法进行。所谓1200μm的收率,是指通过筛孔尺寸为1200μm的筛子的粉末的重量百分比,所谓流动性,是指在JIS K3362中规定的堆密度测定装置中,100ml粉末落下所需要的时间(秒)。
表1
从实施例1和实施例2可知:本发明的粉末洗涤剂组合物,在添加烷基硫酸盐水溶液前后其平均粒径的变化很小,1200μm的收率极好,此外,流动性非常好。
从实施例3和实施例4可知:本发明的粉末洗涤剂组合物,尽管其平均粒径稍微变大,但是,1200μm的收率良好,流动性也良好。
从比较例1可知:在不添加烷基硫酸盐水溶液时,平均粒径非常大,1200μm的收率显著降低。因此,在商业生产中会出现用于粉碎粗大颗粒的附带设备过于庞大的情况。
从比较例2可知:使用烷基硫酸盐粉末来替代烷基硫酸盐水溶液,结果流动性劣化到无法测量。
在粉末洗涤剂组合物中配合烷基硫酸盐水溶液,可以得到收率高且流动性提高的粉末洗涤剂组合物。
以上所述的本发明显然存在着属于同一范围的多种变异。这样的多样性不应视为脱离本发明的意图和范围,本行业的从业人员自明的是,所有这些变异都包含在权利要求的技术范围内。
Claims (7)
1.一种粉末洗涤剂组合物,其特征在于,所述粉末洗涤剂组合物通过包括以下工序的方法得到,所述工序为:
混合颗粒状固体水溶性碱性无机物和含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物后,添加烷基硫酸盐水溶液,
其中,所述颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和所述含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量以上。
2.如权利要求1所述的粉末洗涤剂组合物,其特征在于,
所述烷基硫酸盐的碳原子数为10~16。
3.如权利要求1或2所述的粉末洗涤剂组合物,其特征在于,
构成所述烷基硫酸盐的阳离子为钠或钾。
4.如权利要求1或2所述的粉末洗涤剂组合物,其特征在于,
所述烷基硫酸盐水溶液的浓度为60~90重量%。
5.如权利要求1或2所述的粉末洗涤剂组合物,其特征在于,
添加烷基硫酸盐水溶液,使得烷基硫酸盐的配合比例为1~6重量%。
6.如权利要求1或2所述的粉末洗涤剂组合物,其特征在于,
所述阴离子表面活性剂的酸前体为烷基苯磺酸。
7.一种粉末洗涤剂组合物的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
工序(A):混合颗粒状固体水溶性碱性无机物和含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物,
其中,所述颗粒状固体水溶性碱性无机物的量为用于中和所述含有阴离子表面活性剂的酸前体的液体组合物所需要的量以上;
工序(B):向工序(A)所得到的混合物中添加烷基硫酸盐水溶液。
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