CN1048406A - 在冷水中可分散的高效洗涤剂颗粒 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种制备在凉水或冷水中可分散
的高效烷基硫酸盐颗粒的方法。该方法包括对低水
分的、中和的C12-18烷基硫酸盐浆料进行机械加
工。本发明包含用该方法制备的洗涤剂颗粒和在凉
水或冷水温度下使用该方法制备的洗涤剂颗粒洗涤
纤维物品的方法。
Description
本发明涉及一种制备高效洗涤剂颗粒的方法，特别是涉及一种制备在凉水或冷水中可分散的高效洗涤剂颗粒的方法，它包括制备低水分的、中和的烷基硫酸盐浆料和对此浆料进行机械加工。本发明包括用上述方法制备的洗涤剂颗粒和使用由此制备的洗涤剂颗粒在凉水或冷水中洗涤纤维物品的方法。
用于掺入浓缩的洗涤剂产品中的高效洗涤剂颗粒可用各种已知的方法进行制备。一种方法是将表面活性剂酸与碱稀释中和，随后干燥成低水分的可制备高效颗粒的浓缩浆料。
另一种方法是使用诸如连续中和环路的连续中和系统。浓缩的（约50%固体）碱和表面活性剂酸可分别加入发生中和反应的连续中和环路。从环路中最后得到的低水分表面活性剂浆料可被冷却，并通过，例如挤压，制成高效洗涤剂颗粒。
现有技术公开了某些可将其加入以改进冷水分散性的组份。例如Nakamura等人的于1988年8月18日公开的63-199797号日本专利描述了一种高浓度颗粒状洗涤剂组合物，其中加入一定量水溶性的和晶状的盐以改进冷水的分散性。
在1983年6月6日公开的Barford的欧洲专利申请0080222中，颗粒状洗涤剂组合物含有完全混合的无皂阴离子表面活性剂和水溶性阴离子聚合物以及水溶性的中性或碱性盐。该组合物显示出改善了溶解速度。
1987年9月22日发布的Hight的美国专利4，695，284谈到了冷水洗涤，该专利公开了含有非离子表面活性剂、饱和脂肪酸助洗剂盐和载体材料的复配洗涤剂颗粒。
日本专利6222800就通过用细粉末覆盖颗粒状洗涤剂颗粒和调整颗粒大小以改进溶解性而提出权利要求。
至今，要制备在凉水或冷水洗涤条件下可分散的高效烷基硫酸盐颗粒是困难的。
本发明提出由浓缩的烷基硫酸盐浆料制备的高效洗涤剂颗粒，由于在颗粒形成前对浆料进行机械加工，因此颗粒在凉水或冷水中是可分散的。某些盐、覆盖物或其它附加成分对改善分散性是不必要的。无需加入附加成分即可获得良好的凉水或冷水分散性。附加成分常常不希望使用，因为它们将降低可混合入颗粒中的洗涤剂表面活性剂的数量，并使制备颗粒的方法复杂化并增加成本。
本发明涉及一种制备在冷水中可分散的高效洗涤剂颗粒的方法，其包括，
（a）制备中和的C12～18烷基硫酸盐浆料，其含有少于约14（重量）%的水和少于约20（重量）%的附加成分;
（b）保持浆料温度约10℃至45℃，对浆料进行机械加工;
（c）由加工的浆料形成洗涤剂颗粒;
施加足够量的机械功使得颗粒在温度约4℃至32℃的水中搅拌10分钟后基本上分散。
本发明包括一种制备在凉水或冷水中可分散的高效洗涤剂颗粒的方法，用此方法制备的洗涤剂颗粒，以及用该洗涤剂颗粒在凉水或冷水温度下洗涤纤维物品的方法。
高效洗涤剂颗粒的有效组分的重量百分数较佳的为约50至100%，更佳的为约60至85%，最佳的为约70至75%。洗涤剂由含有少于约14（重量）%水分和少于约20（重量）%附加成分的中和的C12～18烷基硫酸盐浆料组成。
本发明的高效洗涤剂颗粒在凉水或冷水中是可分散的，这意味着在温度为约4℃至30℃、更好的为约5℃至20℃，最好的为约10℃至15℃的水中基本上分散的。
A.烷基硫酸盐浆料
制备在冷水中可分散的高效洗涤剂颗粒过程的第一步是制备含有低于约14（重量）%水分和低于约20（重量）%附加成分的中和的C12～18烷基硫酸盐浆料。
1.浆料的制备
中和的C12～18烷基硫酸盐浆料，优选的为中和的C14～16烷基硫酸盐浆料，可通过将C12～18（优选的为C14～16）烷基硫酸与碱金属氢氧化物溶液进行稀释中和，随后通过干燥至低水分以制成可形成高效颗粒的浓缩浆液而制备。然而，C12～18烷基硫酸盐浆料最好在连续中和系统，例如连续中和环路（可从The Chemithon Corporation，Seattle，WA得到）中制备。在连续中和环路中，烷基硫酸与浓金属氢氧化物溶液（大于约50（重量）%的氢氧化物）分别加入到发生中和反应的环路中。从环路中得到的低水分的中和的烷基硫酸盐浆料可被冷却并通过，例如挤压，制成高效洗涤剂颗粒。对于本发明来说，优选大于或等于约62（重量）%氢氧化物的碱金属氢氧化物溶液（最好为氢氧化钠），因为最终得到的中和的烷基硫酸盐浆料通常含有小于约14（重量）%的水分。浆料中水分较少相当于最终洗涤剂颗粒中有较高的活性。这是所期望的，因为最终的洗涤剂颗粒优选用于浓缩的洗衣洗涤剂组合物中。碱金属氢氧化物更优选的含约70（重量）%的氢氧化物。
用于制备烷基硫酸盐浆料的C12～18烷基硫酸最好是在降膜反应器中由SO3的磺化过程来制备，参阅“合成洗涤剂”，第7版，A.S.Davidson & B.Milwidsky，Jo hn Wiley & Sons，Inc.，1987年，第151-158页。
在向连续中和环路中加入浓缩的碱金属氢氧化物溶液的过程中必须小心地避免环路中的“冷点”。“冷点”是指在环路的供给系统、泵、计量系统、管路或阀门中温度低于浓碱性溶液的熔点（如对于70%的碱为155°F或68.3℃）的任何点，该“冷点”会引起碱的结晶和系统阻塞。通常使用热水套、电扫描和电加热罩来避免“冷点”。
碱金属氢氧化物最好稍微超过中和烷基硫酸所必需的化学计算量。如果连续中和系统中的储备碱度（多余的碱）超过约1.5%M2O（其中M是金属），由于其粘度高，浆料通过连续中和系统进行循环就困难了。如果储备碱度降至约0.1%以下，则烷基硫酸盐浆料由于水解作用不可能保持长期稳定。因而中和系统中浆料的储备碱度优选地在约0.1%与1.5%之间，更优选的是在约0.2%与1.0%之间，最佳的是在约0.3%与0.7%之间，该储备碱度可通过使用酸的滴定法测量。
烷基硫酸与碱金属氢氧化物溶液分别输入连续中和环路中，最好用中和环路中的高速剪切搅拌器使它们尽可能快地混合在一起。
通常，在连续中和环路中各成分通过一个泵（通常为离心泵）进入环路，该泵使物料穿过环路中的热交换器进行循环，再返回引入新物料的泵。在环路中物料连续地重复循环，进入多少就排出多少产品。产品一般是通过处在泵后端的控制阀排出。连续中和环路的重复、循环比率在约1∶1至50∶1之间。通过用热交换器调节冷却量可使中和反应的温度控制在某一温度。“生产量”可通过调节输入的烷基硫酸和碱金属氢氧化物溶液的数量而得到控制。
2.浆料的水含量
本发明的中和的C12～18烷基硫酸盐浆料中水分的重量百分数小于约14，优选的为约8至12。这是由于对大于约14（重量）%水分的中和的C12～18烷基硫酸盐浆料进行机械加工明显地得不到在水分含量低于约14的产品中所见到的分散性的改进（见实施例Ⅲ）。
3.附加浆料成分
除水分含量小于约14（重量）%之外，本发明的中和的C12～18烷基硫酸浆料含有小于约20（重量）%，优选地为小于约15（重量）%的附加成分。附加成分优选地选自：分子量在大约4，000至50，000（较佳地为约7，000至50，000，最佳地为约7，000至12，000）的聚乙二醇;具有熔点高于约48℃、化学式为R（OC2H4）nOH的乙氧基非离子表面活性剂，其中R为C12～18烷基或C8～16烷基酚基团和n为约9至约80;以及它们的混合物。较好的是含有约5至10（重量）%的分子量在约4，000～50，000的聚乙二醇，更好的是含约5至10（重量）%的分子量为约7000至12000的聚乙二醇，最好为分子量为8000的聚乙二醇（“PEG8000”）。
聚乙二醇和/或乙氧基非离子表面活性剂最好分别地或作为混合物加入连续中和系统。它最好在高速剪切搅拌器之后及重复循环泵之前进入连续中和环路。在加入到连续中和系统之前，它们应先熔解以便进行计量。该方法在这方面更完整的描述可在Frank J.Mueller和Lester J.Hollihan于1989年6月9日同时提出的同时待审的美国专利申请中找到。
所以选择这些聚乙二醇和乙氧基非离子表面活性剂，是因为它们能提高洗涤性能以及在低于约48℃时呈固态，因而可以从中和的产品中制备在室温下稳定的洗涤剂颗粒。它们还可作为减小连续中和环路中高效浆料粘度的过程辅助物。
聚乙二醇可通过乙二醇与足够量的环氧乙烷的聚合而形成，以提供分子量在约4000至50，000的化合物，它可从Union Carbide（Danbury.CT）得到。
优选的乙氧基非离子表面活性剂材料的化学式为R（OC2H4）nOH，其中R为C12～18烷基和n为约12至约30。更优选的是每摩尔醇与18摩尔环氧乙烷的乙氧基化的动物脂肪醇（“TAE18”）。乙氧基非离子表面活性剂的优选的熔点高于约60℃。
本文其它的乙氧基非离子表面活性剂的例子有：1摩尔癸基苯酚与9摩尔环氧乙烷、1摩尔十二烷基苯酚与16摩尔环氧乙烷、1摩尔十四烷基苯酚与20摩尔环氧乙烷或1摩尔十六烷基苯酚与30摩尔环氧乙烷的缩合产品。
适于掺入洗涤剂微粒中的其它附加成分都可以加到中和的C12～18烷基硫酸盐浆料中，只要不妨碍机械加工效果就行。如果要加入聚乙二醇和乙氧基非离子表面活性剂以外的成分，优选的含量保持在约10（重量）%以下，更优选地为低于约5（重量）%。可掺入的附加成分的例子包括：水溶性助洗剂、起泡剂或消泡剂、防酶剂和防腐剂、污垢悬浮剂、污垢脱离剂、杀菌剂、PH值调节剂、无增效碱源、螫合剂、绿粘土、酶稳定剂及香料。参阅已列为参考文献的Baskerville，Jr.等人的于1976年2月3日发布的美国专利3，936，537。漂白剂和活化剂在1983年11月1日发布的Chung等人的美国专利4，412，934和于1984年11月20日发布的Hartman的美国专利4，483，781中作了描述，这两份专利已列为参考文献。
助洗剂通常选自各种水溶性的碱金属、铵或取代的铵盐、磷酸盐、多磷酸盐、膦酸盐、聚膦酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、多羟基磺酸盐、多乙酸盐、羧酸盐和多羧酸盐。优选用上述碱金属盐，特别是钠盐。
已知的能改进凉水或冷水分散性的各附加成分的用量/组合最好不包括在中和的烷基硫酸盐浆料中，因为它们是不必要的。本方法提供一种制备在冷水中可分散的高效烷基硫酸盐颗粒而不用添加那些已知能改进分散性的额外成分的方法。
和大多数化学方法一样，从所涉及的方法中可得到一些副产品。首先，很可能在中和的浆料中，因而在最终的洗涤剂颗粒中将会含0至约6（重量）%，一般为约3至4（重量）%的未反应物料。这种物料来自制备C12～18烷基硫酸的降膜反应器中的磺化反应，该未反应物料为不曾与SO3进行反应的C12～18脂肪醇。
其次，中和的浆料，因而最终的洗涤剂颗粒含0至约6（重量）%，通常为约1至3（重量）%的硫酸盐，该硫酸盐是由金属氢氧化物与SO3反应而形成的，SO3是随烷基硫酸从降膜反应器携带至连续中和环路的。
其三，中和的C12～18烷基硫酸盐浆料含0至约6（重量）%，通常为约0.5至1.2（重量）%的来自连续中和环路中的金属氢氧化物溶液与C12～18烷基硫酸反应的金属氢氧化物，最好为氢氧化钠（见上文关于储备碱度的讨论）。
4.设备的改进
如果使用连续中和环路制备中和的C12～18烷基硫酸盐浆料，环路必须做如下改进以适应浓的（氢氧化物重量≥62%）碱金属溶液以及聚乙二醇和/或乙氧基非离子表面活性剂。
（1）对环路进行隔热;
（2）将离心泵改为正排量泵，这种泵能更好地处理非常粘滞的物料;
（3）安装能处理浓碱金属氢氧化物溶液的碱原料系统;
（4）通过安装在管线上的高速搅拌器引进物料;
（5）优选地在高速剪切搅拌器的后方安装用于聚乙二醇和/或乙氧基非离子表面活性剂的计量系统;
（6）将酸与碱的输入位置安排在高速剪切搅拌器处，以便发生最大可能的混合;
（7）保持足够高的环路温度以保持浆料最低的粘度，确保充分的循环与混合，环路中浆料温度通常在约180°F（82.2℃）和230°F（110℃）之间，优选地为约200°F（93.3℃）至210°F（98.9℃）。
B.机械加工
本过程的第二步是对中和的C12～18烷基硫酸盐浆料进行足够的机械加工，使由浆料制成的颗粒在温度为约4°至30℃，优选地为约5℃至20℃，更优选地为约15℃的水中搅拌约10分钟后基本上分散。
由中和的C12～18烷基硫酸盐浆料制备的颗粒的分散性随烷基硫酸盐的碳链长度、水温和水的硬度而变化。碳链长度较短的烷基硫酸盐比碳链长度较长的烷基硫酸盐更容易分散，但后者一般比前者清洗得好。正如所预期的那样，分散性随着温度的下降而下降。在约4℃至30℃的冷温度下，尤其对于所需的C14～16碳链的烷基硫酸盐颗粒来说存在一个分散性的问题。本发明改进了烷基硫酸盐颗粒的分散性，甚至适合于冷水温度下的碳链长度较长的情况。
最后，烷基硫酸盐，尤其是碳链长度较长的烷基硫酸盐敏感于水的硬度等级。在硬水，即，在美国为每加仑高于约12格令的水中，C12～18烷基硫酸盐颗粒的分散性比硬度等级为每加仑为约5至7格令的水中的分散性有更大的问题。同样，在每加仑约5至7格令时的分散性比在软水，即小于约每加仑5格令中的问题大。
正如分散性依赖于某些因素一样，为改进分散性所需的机械加工的数量也取决于一定的因素。这些因素包括烷基硫酸盐产品的含水量和碳链长度、烷基硫酸盐产品中的附加成分和烷基硫酸盐产品的温度、机械加工的形式和颗粒所预期的使用条件（水温和水硬度）。对于上述第一个因素，实施例Ⅲ显示出随着烷基硫酸盐浆料中水含量的增加，从机械加工中获得的收益下降。
含有较多碳链较长（例如C18）的烷基硫酸盐的颗粒比含有较短碳链长度（例如C12）的颗粒更不易分散。同样，洗涤水的温度愈高，含烷基硫酸盐颗粒愈容易分散。例如，含有约70～75（重量）%的C14～15烷基硫酸盐的颗粒在搅动约10分钟后将不会分散，除非水温至少在约80°F（26.6℃）以上。当C14～15烷基硫酸盐浆料进行机械加工后，在搅动约10分钟后由该浆料制备的颗粒具有约40°F（14.4℃）的最低分散水温。
对于第三个因素，一般说来，附加成分（尤其是粉末）的百分比愈低愈好，因为非表面活性剂对浆料的稀释将较小。如果需要，高效可分散的烷基硫酸盐颗粒可在稍晚时再与附加成分相混合。浆料中的附加成分似乎是不需要的，并可能使过程变得复杂。然而，仍建议用约5至10（重量）%本文列举的聚乙二醇（和/或乙氧基非离子表面活性剂），且不会妨碍施加在烷基硫酸盐浆料上的机械加工。
对烷基硫酸盐浆料进行的机械加工的数量与形式影响颗粒在凉水或冷水中的分散性。通常，分散性的改进与所施加机械加工的量值成正比，直到达到平稳段，此后，再加工也不能带来改进。建议用辊式破碎机、挤压机、肥皂蜗压机或它们的组合来进行机械加工。较优选的是辊式破碎机或挤压机。
在辊式破碎机中，通过两辊之间的辊隙对浆料施加力而进行机械加工。挤压机对浆料的加工是强迫它穿过带有许多小孔的板。肥皂蜗压机对浆料进行搅拌和挤压。一个类似于肥皂蜗压机并适用于本文的特殊类型的挤压机为Teledyne-Readco Continuous Processor 
。
如果对于有效组分为约70至75%的C14～16烷基硫酸盐产品使用三辊破碎机，优选的为1至3次。优选使用具有以下设定的三辊破碎机：辊子温度约20℃至27℃，辊子每分钟转数为约20、40和60，以及末辊间隙为约0.004至0.008英寸（相应为0.1与0.2mm）。在这些条件下，浆料温度最好保持在约25℃至35℃。
如果将挤压机用于有效组分为约70%至75%的C14～16烷基硫酸盐产品，用有1mm开孔的挤压板的压力活塞式挤压机，优选为约4至6次。
最后，如果预期的使用条件包括硬水，即每加仑大于12格令，以及非常冷的水温，即约4℃至10℃，则需要更多的机械加工。
在本文中，使用黑纤维沉积测试法（Black Fabric Deposition Test）测量分散度。由C12～18烷基硫酸盐浆料制备的颗粒，在65泰勒目上过筛通过14目，并在硬度为每加仑约7格令、温度约为15℃的水中搅动约10分钟后，在黑纤维沉积测试中获得7与10之间的等级时，被认为是可分散的。为进行黑纤维沉积测试法，使用，如Cuisinart ，研碎室温状态的C12～18烷基硫酸盐浆料，并在65泰勒目上过筛通过14目，以筛出大的和细的颗粒。将与美国洗衣机所推荐的颗粒状洗涤剂的量大致相当数量的颗粒加入适量的水中。为了便于使于，最好用涤垢仪（Tergotometer ）或微型洗涤器。洗涤水的温度约为60°F（15.5℃），硬度约为每加仑7格令。对含有颗粒的水搅动10分钟，然后洗涤溶液穿过直径3 1/2 英寸的黑纤维园环进行过滤。对纤维样品进行干燥并根据沉积量由专家在1至10个等级上分等（目测）。测试结果可能偏差 1/2 等级。等级10反映出无可见的产品斑点残留在黑纤维上，因而在60°F（15.5℃）的水中颗粒有极好的分散性。只有少数颗粒沉积在黑纤维样品上可取9等级，表明分散性很好，如此等等。
C.烷基硫酸盐浆料温度
在进行机械加工时，烷基硫酸盐浆料温度保持在约10℃至45℃，优选地为约15℃至40℃。在其加工过程中，机械加工的有利效果与烷基硫酸盐浆料的温度成反比，可以相信，在此温度范围内，施加于烷基硫酸盐浆料上的机械加工改善了结晶度，使得由此浆料制备的颗粒在水中能更好地分散，这已无需从理论上来论证。
D.洗涤剂颗粒
最后，由经过机械加工的烷基硫酸盐浆料形成洗涤剂颗粒。这可用任何一种常用的成粒方法，在加工的烷基硫酸盐浆料达到室温后，优选地用研磨或挤压成粒方法。
按照本发明方法制备的洗涤剂颗粒由含有低于约14（重量）%的水和低于约20（重量）%附加成分的C14～16烷基硫酸盐浆料组成。本发明方法制备的洗涤剂颗粒优选地含有：
（a）约60至85（重量）%的中和的C12-18烷基硫酸盐;
（b）少于约14（重量）%的水;
（c）少于约20（重量）%的附加成分，优选的为分子量约4，000至50，000的聚乙二醇;熔点高于或等于约120°F（48.9℃），化学式为R（OC2H4）nOH的乙氧基非离子表面活性剂，其中R为C12-18烷基或C8～16烷基酚基以及n为约9至约80;及其混合物。
用本发明方法制备的洗涤剂颗粒优选地含有：
（a）约70至75（重量）%的C14～16烷基硫酸钠;
（b）约8至12（重量）%的水;
（c）约5至10（重量）%的分子量在约4，000至50，000，优选的为7，000至12，000的聚乙二醇。
用本发明方法制备的洗涤剂颗粒更优选地含有或基本上含有：
（a）约70至75（重量）%的C14～16烷基硫酸钠;
（b）约8至12（重量）%的水;
（c）约5至10（重量）%的分子量在约7，000至12，000的聚乙二醇;
（d）0至约6（重量）%的氢氧化钠;
（e）0至约6（重量）%的未反应物料;以及
（f）0至约6（重量）%的硫酸盐;
其中，（c）+（d）+（e）+（f）的总和应小于约20（重量）%，优选地为小于15（重量）%。
本发明还包括一种在约4℃至30℃的水温下，使用高效洗涤剂颗粒洗涤纤维物品的方法，所述颗粒含有：
（a）约60至85（重量）%的中和的C12～18烷基硫酸盐;
（b）少于约14（重量）%的水;
（c）少于约20（重量）%的附加成分，优选的是分子量为约4，000至50，000的聚乙二醇;熔点高于或等于约120°F（48.9℃），化学式为R（OC2H4）nOH的乙氧基非离子表面活性剂，其中R为C12-18烷基或C8-16烷基酚基和n为约9至约80;及其混合物。
优选地是这些颗粒根据上述方法制备。
优选的是在约4℃至20℃，更优选的是在约10℃至15℃的水温下，用高效洗涤剂颗粒洗涤纤维物品的方法，所述颗粒含有：
（a）约70至75（重量）%的C14～16烷基硫酸钠;
（b）约8至12（重量）%的水;
（c）约5至10（重量）%的分子量约4，000至50，000，优选的为约7，000至12，000的聚乙二醇。
优选根据上述方法制备的颗粒。
最优选的是一种在10℃至15℃水温下用高效洗涤剂颗粒洗涤纤维物品的方法，所述颗粒含有或基本上含有：
（a）约70至75（重量）%的C14～16烷基硫酸钠;
（b）约8至12（重量）%的水;
（c）约5至10（重量）%的分子量约7，000至12，000的聚乙二醇;
（d）0至约6（重量）%的氢氧化钠;
（e）0至约6（重量）%的未反应物料;以及
（f）0至约6（重量）%的硫酸盐;
其中（c）+（d）+（e）+（f）的总和应小于约20（重量）%，最好小于15（重量）%。优选根据上述方法所制备的颗粒。
本题的高效洗涤剂颗粒可作为颗粒状洗涤剂产品单独使用，或与其它洗涤剂成分相混合以形成颗粒状洗涤剂产品。例如，洗涤剂颗粒可与喷雾干燥的直链烷基苯磺酸盐洗涤剂颗粒相混合制成清洗能力好的颗粒状洗涤剂产品。或将喷雾干燥的直链烷基苯磺酸盐和助洗剂颗粒与本发明烷基硫酸盐颗粒混合制成好的颗粒状洗涤剂产品。本发明烷基硫酸盐洗涤剂颗粒是理想的，部分原因是它提供了一种不用喷雾干燥可将烷基硫酸盐加入颗粒状洗涤剂中的方法。这就避免了喷雾干燥烷基硫酸盐可能产生的环境问题。此外，烷基硫酸是不稳定的，必须在喷雾干燥场所进行制备和中和，以免装运较稀的水溶液。相反，直链烷基苯磺酸是稳定的，中和与喷雾干燥能容易地完成。经过机械加工的本发明烷基硫酸盐颗粒是提高浓缩颗粒状洗涤剂产品的烷基硫酸盐含量的合适途径，不会带来冷水分散性问题。
如下实施例举例说明了本发明的组合物，其中所有份数、比率、除非另有说明外，均以重量计。
实施例Ⅰ
通过向连续中和环路（Chemithon Co.Seattle，WA）分别输入C14-15烷基硫酸钠（在降膜反应器中使用SO3和C14～15脂肪醇制备）、按重量计含70%氢氧化物的氢氧化钠溶液及分子量为8000的聚乙二醇物流获得C14-15烷基硫酸钠。此中和的浆料含73%的烷基硫酸钠、11%的水和9.6%的聚乙二醇8000，剩余物为未反应物料、硫酸盐和多余氢氧化钠。
按以下设定将室温状态的中和的浆料装入三辊辊式破碎机中。
辊子每分钟转数
一辊 20
二辊 40
三辊 60
辊子温度保持在约21℃至24℃
末辊辊隙为0.006英寸（0.15mm）。在相继通过三辊辊式破碎机过程中，浆料温度保持25℃至35℃。
将碾磨的浆料样品冷却一个夜晚，制得约20kg的研磨浆料。被碾磨的产品样品然后在Cuisinart 
中研碎，并将得到的颗粒在65泰勒目上过筛通过14目。然后对颗粒进行黑纤维沉积测试。
在黑纤维沉积测试中，将颗粒加入一个装有温度60°F（15.5℃）、硬度为每加仑7格令的水的小尺寸洗衣机。产品浓度近似于在实际洗涤情况下的使用浓度，搅动10分钟后，洗涤溶液经3 1/2 英寸（87.5mm）直径的黑纤维环过滤。对纤维进行干燥并根据观察到的沉积量由专家在1至10个等级上分等（目测）。专家可能偏差约 1/2 等级。10等级表示没有看得见的产品斑点，因而在冷的洗涤水中颗粒有极好的分散性。在黑纤维样品上只看到少数颗粒则取9等级，表明分散性很好。7或8等级表明可接受的分散性。
三辊辊式破碎 黑纤维
机的通过次数 沉积等级
0 5.0
1 7.5
2 8.5
3 9.0
4 9.0
结论：通过使浆料穿过三辊辊式破碎机（末辊辊隙为0.006英寸或0.15mm）1到3次，C14～15烷基硫酸钠浆料的水分散性得到显著改进。
改善的C14～15烷基硫酸钠的冷水分散性，经如下的试验样品经两次碾磨的老化试验表明，是可长时间保持的。
在90°F（32.2℃） 黑纤维
时的老化月数 沉积等级
0 8.5
1 8.5
2 8.5
3 9.0
4 9.0
5 9.0
实施例Ⅱ
实施例Ⅰ中描述的C14～15烷基硫酸钠浆料的冷水分散性通过用带1mm开口挤压板的活塞式挤压机的挤压得到改善。样品用类似于实施例Ⅰ的方法进行制备与鉴定。制备约10kg样品。
活塞式挤压 黑纤维
机通过次数 沉淀等级
0 5.0
2 6.0
4 7.5
6 9.0
在与活塞式挤压相同的条件下对同样的C14～15烷基硫酸钠浆料进行的Elanco辐射式挤压（1mm板）显示出对冷水分散性有类似的改进。在相继通过挤压机的过程中浆料温度保持在20℃至40℃。
Elanco 挤压 黑纤维
通过次数 沉积等级
0 5.0
1 6.0
2 7.5
4 9.0
6 9.0
结论：C14～15烷基硫酸钠的冷水分散性经使其通过活塞式挤压机（1mm开口）4至6次或通过Elanco辐射式挤压机（1mm板）2至4次而得到显著改善。
实施例Ⅲ
产品水分含量对改善C14～15烷基硫酸钠颗粒冷水分散性的重要性通过对不同含水量的C14～15烷基硫酸钠浆料样品施加机械功而表现出来。在此次试验中，将由例Ⅰ描述的方法制备并鉴定的大约2Kg·C14～15烷基硫酸钠浆料穿过在例Ⅱ中使用的活塞式挤压机。除下面引用的C14～15烷基硫酸钠与水的含量外，浆料由6-7（重量）%的聚乙二醇（分子量8000）和较少的未反应物料、硫酸盐和多余的氢氧化钠组成。
样品号 C14～15烷基硫酸钠（%） 水分（%）
1 71.5 14.7
2 73.6 11.8
3 75.3 9.7
4 76.6 8.0
样品 活塞挤压机 黑纤维
号 通过次数 沉积等级
1 0 4
2 4
4 4
6 4
2 0 4.5
2 7.0
4 7.0
6 7.0
3 0 5.0
2 7.0
4 8.5
6 8.5
4 0 5.0
2 9.5
4 9.5
6 9.5
结论：经活塞式挤压机进行的机械加工能改进水含量为8至11.8（重量）%的C14～15烷基硫酸钠的冷水分散性，但对水含量为14.7（重量）%的浆料的冷水分散性没有影响。
实施例Ⅳ
在进行机械加工时，浆料温度对改进C14～15烷基硫酸钠颗粒冷水分散性的重要性在下面的实例中显示出来。大约2kg如例Ⅰ中使用的同样操作制备的C14～15烷基硫酸钠浆料在室温或180°F（82.2℃）时在活塞式挤压机中进行挤压。样品的制备与鉴定与例Ⅰ中相同。
黑纤维沉积等级
对照样品（未挤压过的） 5.5
环境温度下七次通过挤压机 9.5
180°F（82.2℃）时七次通过挤压机 5.5
结论：为改进冷水分散性，用于机械加工的C14～15烷基硫酸盐浆料的温度必须低于180°F（82.2℃）。
Claims (11)
1、一种制备在水中可分散的高效洗涤剂颗粒的方法，其包括：
(a)制备含有低于14，最好为8至12(重量)%水分和低于20(重量)%附加成分的中和的C12-18烷基硫酸盐浆料；
(b)将所述浆料的温度保持在10℃至45℃，优选地为15℃至40℃的同时，对所述浆料进行机械加工。
(c)由所述加工的浆料形成洗涤剂颗粒，进行足够的所述机械加工使所述颗粒在温度为4℃至30℃，优选地为5℃至20℃之间的水中搅动10分钟后基本上分散。
2、根据权利要求1的方法，其中所述的机械加工由辊式破碎机、挤压机、肥皂蜗压机或其组合来完成。
3、根据权利要求1或2的方法，其中所述附加成分占所述产物的5至10（重量）%，其选自分子量为4，000至50，000的聚乙二醇;熔点高于48℃化学式为R（OC2H4）nOH的乙氧基非离子表面活性剂，其中R为C12-18烷基或C8～16烷基酚基和n为9至80，及其混合物。
4、根据权利要求1、2或3的方法，其中所述中和的C12-18优选的为C14～16烷基硫酸盐浆料是由C12-18，优选的为C14～16烷基硫酸与其中氢氧化物重量百分数大于或等于62，优选的为70的碱金属，优选的为钠的氢氧化物溶液在连续中和系统中反应而制备的。
5、根据权利要求1、2、3或4的方法，其中所述附加成分为分子量7，000至12，000的聚乙二醇，并在中和过程中加到所述连续中和系统中。
6、根据权利要求1、2、3、4或5的方法，其中所述中和的烷基硫酸盐浆料含有0.2%与1.0%Na2O的储备碱度以及70至75（重量）%的有效组分。
7、根据权利要求1、2、3、4、5或6的方法，其中所述机械加工是通过于辊子温度为20℃至27℃，辊子转数为每分钟20、40和60及末辊辊隙为0.004英寸（0.1mm）至0.008英寸（0.2mm）的三辊辊式破碎机中通过1至3次来完成，其中所述浆料温度在25℃至35℃。
8、根据权利要求1、2、3、4、5、6或7的方法，其中所述机械加工是由在带有1mm开口挤压板的活塞式挤压机中通过4至6次来完成。
9、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的方法制备的洗涤剂颗粒。
10、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的方法制备的洗涤剂颗粒，其包含
（a）70至75（重量）%的C14～16烷基硫酸钠;
（b）8至12（重量）%的水;
（c）分子量在7，000至12，000的5至10（重量）%的聚乙二醇;
（d）0至6（重量）%的氢氧化钠;
（e）0至6（重量）%的未反应物料;和
（f）0至6（重量）%的硫酸盐;以及
其中（c）+（d）+（e）+（f）的总和小于20（重量）%。
11、一种在水温4℃至30℃，优选的为10℃至15℃下，用高效洗涤剂颗粒洗涤纤维物品的方法，所述颗粒根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10的方法制备，其含有：
（a）60至85，优选的为70至75（重量）%的中和的C12～18烷基硫酸盐;
（b）少于14，优选的为8至12（重量）%的水分;以及
（c）少于20（重量）%的附加成分。
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|---|---|---|---|
| US364,732 | 1989-06-09 | ||
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