CN102134530A

CN102134530A - 块状洗衣清洁剂组合物

Info

Publication number: CN102134530A
Application number: CN2011100332395A
Authority: CN
Inventors: A·雷耶斯
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2011-07-27
Also published as: TW201132752A; BRPI1100607A2; JP2011153306A; AR079921A1; EP2360233A1; US20110183881A1; CA2727499A1; SG173230A1; AU2011200156A1

Abstract

本发明涉及一种非磷酸盐的块状洗衣清洁剂组合物，该组合物包含特殊的聚羧酸盐化合物作为助洗剂来代替传统的磷酸盐化合物助洗剂。

Description

块状洗衣清洁剂组合物

技术领域

本发明涉及新颖的块状洗衣清洁剂(laundry detergent bar)组合物。具体来说，本发明涉及一种块状洗衣清洁剂组合物，该组合物包含特殊的聚羧酸盐化合物作为助洗剂来代替传统的磷酸盐化合物助洗剂。

背景技术

在很多地方，人们使用块状洗衣清洁剂来清洗衣物。

块状洗衣清洁剂领域的技术开发涉及配制具有以下性质的块状洗衣清洁剂：能够有效地清洗衣物；在温水和冷水中以及在硬水和软水中具有可以接受的起泡特性；具有可以接受的使用中的耐磨度、硬度、耐久性和手感；糊烂少和干燥快；具有令人喜爱的气味和外观。

人们一直认为三聚磷酸钠(STPP)是块状洗衣清洁剂的良好的助洗剂和构成剂。该组分有助于防止块状洗衣清洁剂碎裂和快速溶解。其还为块状洗衣清洁剂提供了碱性、抗再沉积性和洗净效果。但是由于环境原因，人们不希望使用高浓度的STPP，具体来说，磷酸盐泄漏到下水道系统中，会导致过营养化。这会导致藻类过度生长，降低水质和减少鱼的数量。由于所述STPP的缺点，存在在块状洗衣清洁剂生产中减少STPP的使用的需求。

人们已经发现，聚羧酸盐可以作为STPP的替代品。尽管聚羧酸盐是良好的抗再沉积剂和螯合剂，但是由于认为另外的液体会使其难以用挤出法形成块状洗衣清洁剂，因此聚羧酸盐在块状洗衣清洁剂中的应用一直受到限制。WO 00/040691揭示了一种不含磷酸盐的块状洗衣清洁剂组合物，该组合物中加入了聚羧酸盐。但是，WO 00/040691的问题在于，该文献并未揭示不含磷酸盐的洗衣用洗涤剂，而仅仅揭示了所谓“基本不含”磷酸盐的洗衣用洗涤剂。另外，该文献并不会使得人们选择特定种类的聚羧酸盐，获得优于一般种类的化合物的改进的性能。最后，在此文献中，是以离题内容提到聚羧酸盐；而该文献主要内容是讲述使用STPP作为助洗剂。

因此，人们仍然需要一种块状洗衣清洁剂，该块状洗衣清洁剂具有可以接受的使用时的耐磨度、硬度、耐久性、干燥快和涂抹少，对生态更友好。

本发明通过以下方式解决了这个问题：提供了一种不含STPP的块状洗衣清洁剂，该种块状洗衣清洁剂使用特殊的聚羧酸盐作为助洗剂，其可以成形、硬化，并且溶解速率小于用STPP-助洗剂的块状洗衣清洁剂。

发明内容

本发明提供了一种用来清洗织物的块状洗衣清洁剂组合物，所述组合物包括含有官能化的聚羧酸盐的组合物，所述组合物不含磷酸盐。

具体实施方式

在本发明中，除非另外说明，否则所有的百分数、比值和比例都以块状洗衣清洁剂的重量计。除非另外说明，所有的温度的单位都是摄氏度(℃)。所有引用的文献都参考结合入本文。

对于LAB和/或LAS，本文所用的术语″直链″表示其烷基部分包含约小于30％、或者约小于20％、或者约小于10％的支化烷基链。

本文所用的术语″基本不含″表示本发明的块状洗衣清洁剂中包含的杂质不足以对组合物的洗净效果造成正面或负面的影响。本发明的块状洗衣清洁剂包含约小于5重量％、或者约小于2重量％、更优选约小于0.5重量％的所述物质。

本文所用的术语“块状洗衣清洁剂”表示一种固态的洗衣用洗涤剂，其可以用来清洗织物和无纺织物。块状洗衣清洁剂可以是固体块状洗涤剂、粉末或者单独的颗粒或者其它固态结构。本发明的块状洗衣清洁剂由特定的分散助洗剂组成。本发明的块状洗衣清洁剂不含磷酸盐。

本发明的块状洗衣清洁剂包含能够使洗涤水中的重金属离子螯合的助洗剂，以帮助洗衣过程。令人惊奇的是，我们已发现本发明的块状洗衣清洁剂中合适的助洗剂是特定的非磷酸盐的官能化的聚羧酸盐助洗剂。所述聚羧酸盐助洗剂通常以盐的形式存在于所述块状洗衣清洁剂组合物中。所述聚羧酸盐助洗剂是聚合物形式，该组合物包含：i)以所述聚羧酸盐助洗剂的总重量为基准，30-100重量％的一种或多种(C₃-C₆)单烯键式不饱和羧酸；ii)0-70重量％的一种或多种(C₄-C₈)单烯键式不饱和二羧酸；iii)0-20重量％的单体，其选自一种或多种甲基丙烯酸(C₁-C₁₂)烷基酯；以及iv)0-30重量％的单体，所述单体选自一种或多种能够与(i)、(ii)和(iii)中的单体共聚的不饱和单体。上述任选的聚羧酸盐助洗剂组分可以单独地包含在所述组合物中，或者互相以各种组合的形式包含在所述组合物中，或者完全不包含在所述组合物中。

合适的聚羧酸盐的例子通常源自分子量约为1500-10,000、或者2000-7000的低分子量(MW)聚丙烯酸均聚物(PAA)，或者其与马来酸酐的共聚物(PAA-MA)，聚(甲基丙烯酸)，或者(丙烯酸-甲基丙烯酸)共聚物，其用碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中和，或者用有机碱中和，所述有机碱是例如氢氧化四甲基铵，胺，例如脂族胺、链烷醇胺或其混合物。本发明的聚羧酸盐包含膦酰官能端基。本发明的块状洗衣清洁剂包含约1-20％的助洗剂，或者约1-10％的助洗剂，再或者约1-5％的助洗剂。

本发明的块状洗衣清洁剂还包含约20-70％的表面活性剂，或者约25-65％的表面活性剂，再或者约30-60％的表面活性剂。本发明的块状洗衣清洁剂中的表面活性剂包含约50-100％的肥皂，或者大60-90％的肥皂，再或者约65-85％的肥皂。本发明的块状洗衣清洁剂中的表面活性剂包含约0-50％的烷基苯磺酸盐，或者约10-40％的烷基苯磺酸盐，再或者约15-35％的烷基苯磺酸盐。或者，本发明的块状洗衣清洁剂中的表面活性剂主要由肥皂和烷基苯磺酸盐组成。

在本发明中，″肥皂″表示脂肪酸的盐。所述脂肪酸是具有包含约8-24个碳原子、或者约10-20个碳原子的直链或支链。所述脂肪酸皂的平均碳链长度是12-18个碳原子，或者14-16个碳原子。所述脂肪酸的盐的非限制性例子是碱金属盐，例如钠盐和钾盐，特别是钠盐。其它的盐的例子包括铵盐和烷基醇铵盐。

或者，可以用于本发明的块状洗衣清洁剂的肥皂的脂肪酸也可以由植物酯或动物酯之类的天然来源获得；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，米糠油，棉籽油，巴巴苏油，大豆油，蓖麻油，牛油，鲸油，鱼油，油脂，猪油以及它们的混合物。合适的脂肪酸可以由椰子油、牛油、棕榈油(棕榈硬脂油)，棕榈仁油以及它们的混合物获得。例如可以通过石油氧化或一氧化碳的氢化来合成制备脂肪酸。

还可以通过脂肪和油的直接皂化或者对游离脂肪酸(通过独立的生产工艺制备)进行中和来制得碱金属皂。特别有用的是源自椰子油和牛油的脂肪酸混合物的钠盐和钾盐，也就是说，钠和钾的牛油皂和椰子皂。

本文所用的术语″牛油″与具有脂肪酸混合物的物质有关，该混合物通常具有由饱和的C₁₄、C₁₆和C₁₈的烷基链组成的链长分布，单不饱和脂肪酸(棕榈油酸和油酸)以及多不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻酸)。术语牛油还包括其它的脂肪酸，例如源自棕榈油的脂肪酸，以及源自各种牛脂和猪油的脂肪酸。还可以使所述牛油硬化(即氢化)，以便将一部分或全部的不饱和脂肪酸部分转化为饱和的脂肪酸部分。

适合于本发明的肥皂原料是通过釜(间歇)或连续皂化制备的净皂。净皂通常包含约65-75％，或者约67-72％的碱金属皂；约24-34％，或者约27-32％的水；以及少量的，或者约小于总量的1％的残留物质和杂质，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。另一种合适的肥皂原料是细皂条(soap noodle)或皂片(soap flake)，其通常是干燥至水含量约为10-20％的净皂。以上的其它组分按比例浓缩。

如本发明中所用的，烷基苯磺酸盐表示一些烷基苯磺酸的盐，其中烷基部分是直链或支链，包含约8-18个碳原子，或者约10-16个碳原子。或者，所述烷基苯磺酸的烷基链平均链长约为11-14个碳原子。将支链的或混合的支链和直链的烷基苯磺酸盐称作ABS。直链的烷基苯磺酸盐被称作LAS，其比ABS更容易生物降解。在本文中分别将ABS和LAS的酸形式分别称作HABS和HLAS。

或者，所述烷基苯磺酸的盐是碱金属盐，例如钠盐和钾盐，特别是钠盐。烷基苯磺酸的盐也包括铵。

美国专利第2,220,099号和第2,477,383号中揭示了烷基苯磺酸盐及其制备方法，这些专利参考结合于此。

尽管烷基苯磺酸盐有助于使得块状洗衣清洁剂具有良好的清洗性能，但是已发现其也会使块状洗衣清洁剂发生不希望有的软化。

本发明的块状洗衣清洁剂中的水含量通常取决于块状洗衣清洁剂中的肥皂的含量，因为很多水随着肥皂原料一起进入本发明的方法。还会经常在用来制备本发明的块状洗衣清洁剂的过程中加入水，以促进块状洗衣清洁剂的加工。一般来说，通过加入所述水来促进这些物质的混合和/或反应。或者，当加入HLAS或HABS，并且要用碱金属碳酸盐中和的时候，可以加水来帮助碳酸盐的溶解以及碳酸盐与烷基苯磺酸的反应。可以将加在块状洗衣清洁剂中的物质加入水溶液中，以促进物质在块状洗衣清洁剂中的分布。具体来说，硫酸盐，或者至少一部分的硫酸盐是以其水溶液的形式加入块状洗衣清洁剂中的。

本发明的块状洗衣清洁剂的水含量约为0.1-10％，或者约为2-10％，或再或者约为4-8％，再或者约为6-8％。

或者，当将烷基苯磺酸盐表面活性剂加入本发明开发的块状洗涤剂的时候，使用相应的烷基苯磺酸作为原料。所述酸通常在制备块状洗衣清洁剂的过程中，在混合步骤中中和。通常将碱金属碳酸盐用作中和物质。合适的碱金属碳酸盐是碳酸钠和碳酸钾，特别是碳酸钠。在使用烷基苯磺酸盐制备块状洗衣清洁剂的现有技术方法中，通常在所述块状洗衣清洁剂中加入少许过量的碱金属碳酸盐，以确保酸的完全中和。

可以将水溶性无机强电解质盐用于本发明的组合物，其用量足以获得最小的电解质含量。在本发明中，″强电解质盐″排除了碳酸盐、碳酸氢盐、助洗剂和本文中揭示为本发明块状洗衣清洁剂组分的其它无机物质(但是其为水溶性无机弱电解质盐)。适合于加入在本发明的块状洗衣清洁剂中的合适的水溶性无机强电解质盐包括碱金属(优选钠和钾)的硫酸盐和卤化物，优选氯化物，以及它们的混合物。特别合适的盐包括硫酸钠和氯化钠，以及它们的混合物。硫酸钠是特别合适的，因为其对设备的腐蚀性小于氯化钠。本发明的块状洗衣清洁剂中的所述盐的加入量约为2-20％，或者约为2-15％，再或者约为3-10％，再或者约为4-8％。

本发明的块状洗衣清洁剂中的任选的组分是淀粉。淀粉有助于为所述块状洗衣清洁剂提供额外的牢固度。适合于加入所述块状洗衣清洁剂中的淀粉包括全部切碎的玉米淀粉，木薯类淀粉，以及具有类似性质且没有预胶化的淀粉，在本文中统称为“全部切碎的”淀粉。本发明组合物中淀粉的加入量通常约为0-4％，或者约为1-3％。

也可以使用淀粉衍生物，例如预胶化的淀粉，支链淀粉和糊精(在本文中称作″其它淀粉″)，以使得本发明的块状洗衣清洁剂具有一些另外的牢固度和特别的物理性质，如美国专利第4,100,097号所述。本发明的块状洗衣清洁剂中的其它淀粉的加入量约为0-10％。

当将所述块状洗涤剂用来洗涤衣物的时候，通过在本发明的块状洗衣清洁剂中加入高含量的碱金属碳酸盐，获得高pH值的洗涤液。所述高pH值的洗涤液会使人的皮肤变粗糙。除了上述残余的碳酸氢盐以外，可以通过将碱金属碳酸氢盐加入本发明的块状洗衣清洁剂中，来减少这种粗糙性。所述碱金属碳酸氢盐包括碳酸氢钠和碳酸氢钾，特别是碳酸氢钠。本发明的块状洗衣清洁剂中另外的碱金属碳酸氢盐的加入量约为0-8％(以块状洗衣清洁剂的重量计)，或者约为0.5-5％，再或者约为1-4％。

本发明块状洗衣清洁剂组合物的1％的水溶液的pH值约为9.5-10.8，或者约为10.0-10.5。

本发明的块状洗衣清洁剂还可以包含某些不溶于水的填料，例如高岭土，滑石和碳酸钙。粘土，例如膨润土被用作填料，但是也提供一些织物软化的好处。因为一些硫酸盐，例如硫酸钠在水中的溶解性不高，此类硫酸盐的显著过量(超过上文所揭示的有助于为块状洗衣清洁剂提高牢固度的量)基本上可以认为是不溶于水的填料。在本发明中，所述不溶性填料的量约为0-40％，或者约为5-30％。

本发明的块状洗衣清洁剂可以包含其它任选的组分。所述其它的组分包括其它的非磷酸盐助洗剂，例如铝硅酸盐(特别是沸石)，硅酸盐和柠檬酸盐；螯合剂；酶，例如纤维素酶，脂肪酶，淀粉酶和蛋白酶；去污聚合物；染料转移抑制剂；织物柔软剂，例如粘土和季铵化合物；漂白剂；树胶；增稠剂；粘合剂；污垢悬浮剂；荧光增白剂；着色剂和遮光剂，例如二氧化钛；上蓝剂；香料。在本发明块状洗涤剂中，所述其它组分的量约为0-15％，或者约为1-5％。

当制造所述块状洗衣清洁剂的时候，采用本领域技术人员已知的常规方法。将所述组合物的成分混合起来。用于对组合物进行混合的常规混合器包括但不限于带式混合器，σ型混合器，皂拌和机以及犁形混合器(例如Littleford或Loedige公司制造的混合器)。需要时，对所述混合器添加水夹套，用于控制混合器内的温度。

或者，使得来自混合器的混合物(以约50-70℃的温度)通过碾研机，使得所述混合物中的物质更均质混合。用于此用途的碾研机是皂碾研工艺常用的那些。通常使用三辊碾研机至五辊碾研机。这些碾研辊在内部通过常温的水或者低温的制冷剂冷却。使得大体固化但是仍然具有塑性的混合物在一系列旋转辊之间通过，从而进行碾研，这系列的辊依次以更高的速度和更近的间隙旋转，由此对该混合物进行机械加工、剪切和压实。所述产物以薄片或片的形式从碾研机排出，该片再破碎成薄片。

所述碾研有助于消除块状洗衣清洁剂内的斑点，所述斑点可能是由于组分的不完全混合造成的。所述碾研还可以改良肥皂的晶相，使其更一致，更硬。合适的是，在碾研之后，所述肥皂主要呈β-晶相，但是并不要求如此。

然后通常使用标准的制造块状洗涤剂的设备以及众所周知的方法对碾研或混合的产物进行压条(挤出)，以制造细长的粘附的产品，然后使用标准的众所周知的设备和方法将所述产品切割和成形为块状洗涤剂。或者可以使用允许利用真空的双级压条机对薄片进行压条。或者所述压条在压条机中进行，该压条机的温度足以制得约为40-50℃的挤出固体。合适的是所述挤出机头保持在约60-80℃。或者，对中间的压条机室施加约等于或大于40厘米汞柱的真空；这有助于在压条的产品表面上提供改进的粘合以及平滑的精整效果。

实施例

测试条件：

测试条件如下：在60rpm的搅拌速度下，在30℃的温度下，用1.33克/升的粉末洗涤剂(下表1所示的配方)对双罗纹(interlock)棉样品洗涤三个周期。包括在搅动式去污力测试仪(Terg-o-meter)中，用1000毫升的水洗涤12分钟的周期，以及进行两个3分钟的漂洗周期。织物用粘土/污物分散体弄脏，所述分散体包含5毫升污物@24％粘土＝6.47克湿；1.747克干(1.553克粘土/0.194克油)，其硬度为100ppm(为CaCO₃)。表2描述了本发明的另外的块状洗衣清洁剂配方组合物。由表1的组合物得到的结果列于下表3。

表3

抗污垢再沉积测试结果

(在100ppm条件下的粘土/油分散体)

注：-Δ反射率(ΔY)越低表示抗粘土/油的抗再沉积性越好。

结果总结了抗粘土/油的抗再沉积性：B＞E＞G＞H＞J＞A＞I＞D＞C＞F

不含STPP以及较高百分比的均聚物或共聚物分散剂、包含官能端基的块状洗衣清洁剂B，J，H的性能大体优于其余的块状洗衣清洁剂。还很有趣地注意到，较少量的包含磷酸盐助洗剂的官能化的分散剂的性能优于没有官能化的均聚物或共聚物。

Claims

1.一种用来洗涤织物的块状洗衣清洁剂组合物，该组合物包含：

官能化的聚羧酸盐助洗剂；

所述块状洗衣清洁剂组合物不含磷酸盐。

2.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，其特征在于，所述聚羧酸盐助洗剂包含：

i.30-100重量％的一种或多种(C₃-C₆)单烯键式不饱和羧酸；

ii.0-70重量％的一种或多种(C₄-C₈)单烯键式不饱和二羧酸；

iii.0-20重量％的选自一种或多种甲基丙烯酸(C₁-C₁₂)烷基酯的单体；以及

0-30重量％的单体，其选自一种或多种能够与(i)，(ii)和(iii)中的单体共聚的不饱和单体。

3.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，该块状洗衣清洁剂包含约1-30重量％的官能化的聚羧酸盐。

4.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，该块状洗衣清洁剂包含约2-20重量％的官能化的聚羧酸盐。

5.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，其特征在于，所述官能化的聚羧酸盐包含丙烯酸均聚物基料。

6.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，其特征在于，所述官能化的聚羧酸盐包含丙烯酸共聚物基料。

7.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，其特征在于，所述聚羧酸盐用膦酰端基官能化。

8.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，其特征在于，所述聚羧酸盐的MW为1500-10000。

9.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，其特征在于，所述聚羧酸盐是丙烯酸/马来酸共聚物。

10.如权利要求1所述的块状洗衣清洁剂组合物，其pH值为9.5-10.8。