CN105518117B - 制备液体清洁组合物的方法 - Google Patents
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Abstract
在制备液体清洁组合物的方法中,在再循环批量处理器的所述再循环回路中,在加入阴离子表面活性剂的上游加入破胶剂减轻所述粘稠的六方晶相,同时提供配制所述组合物的各种成分的最大灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及制备液体清洁组合物和再循环批量处理器的方法。
背景技术
用于清洁组合物中的许多常见表面活性剂难以以浓缩形式处理。具体地讲,已知一些阴离子表面活性剂诸如烷基硫酸盐(AS)和烷基乙氧基硫酸盐(AES)在按活性表面活性剂的重量计大约30%至60%的浓度范围内呈现出极其粘稠的六方晶相,同时在稍微更高的浓度下呈现出稠厚但是可流动的层状相。
为了节省运输和储存成本,希望以浓缩形式处理这些阴离子表面活性剂。然而,为了将层状相稀释成在最终液体清洁组合物中通常存在的各向同性相,必须注意减轻六方晶相或至少缩短转变通过六方晶相的时间。否则,可能需要数小时至数天来稀释该高度粘稠的六方晶相,此外由于缓慢的混合动力学,使得经由简单混合的层状相稀释对工业规模而言是不能实行的。
为了减轻六方晶相,现有技术的一种方法是向层状表面活性剂中添加第二材料(通常为水溶助长剂)。在加入另一种材料以减轻六方晶相是不可取的情况下,通常的解决办法是将层状相非常小心地稀释至水中。然而,两种方法均需要独立的稀释操作,可能甚至面临从最终组合物中去除不需要的材料或过量的水的后续问题。
此外,已知液体清洁组合物中的一些成分充当了破胶剂(除了它们在清洁组合物中的主要作用之外),并且现有技术公开了利用这些成分以稀释浓缩的层状表面活性剂。这种方法确实消除了对于单独的稀释操作的需求,以及对于去除不需要的材料或过量的水的后续步骤的需求。然而,这种方法通常以内嵌式工艺进行的,用清洁组合物中的其它成分来稀释破胶剂,从而减弱用作破胶剂的成分的影响。另外,这种方法需要深刻理解制剂成分对相特性的影响并且精确控制制剂中各种成分的比率,两方面很难同时实现,特别是在工业规模上。此外,由于不同的成分和浓度所构成的复杂性,这种方法在制剂范围上是不灵活的。
因此,需要制备液体清洁组合物的方法,所述液体清洁组合物减轻了六方晶相,同时允许配制组合物中各种成分的最大灵活性。
本发明的一个优点是提供了制备液体清洁组合物的方法,该方法允许扩展生产容量。
本发明的另一个优点是提供了制备液体清洁组合物,同时不需要精确控制各种成分的比率或相对高能量输入的有效方法。
本发明的又一个优点是提供了制备液体清洁组合物的方法,该方法增加了可处理的表面活性剂浓度范围并且消除了对于浓缩的表面活性剂单独的稀释操作的需求、以及对于去除不需要的材料或过量的水的后续步骤的需求。
发明内容
在一个方面,本发明涉及一种制备液体清洁组合物的方法,该方法包括以下步骤:
a)提供再循环批量处理器,其中所述再循环批量处理器包括:i)包含液体组合物前体的批量容器;和ii)与批量容器流体连通的再循环回路,所述再循环回路将液体组合物前体的至少一部分进行再循环;
b)将第一阴离子表面活性剂在第一回路位置处分配至回路中,同时将液体组合物前体的至少一部分进行再循环,其中第一阴离子表面活性剂选自烷基硫酸盐(AS)、烷基乙氧基硫酸盐(AES),和它们的组合;以及
c)将破胶剂在第二回路位置处分配至回路中,同时将液体组合物前体的至少一部分进行再循环,其中第二回路位置位于第一回路位置的上游,从而制备液体清洁组合物。
在另一方面,本发明涉及通过该方法获得的液体清洁组合物。
在另一方面,本发明涉及再循环批量处理器,其包括:批量容器;与所述批量容器流体连通的再循环回路;与所述回路流体连通的第一分配器,所述第一分配器用于将第一阴离子表面活性剂在第一回路位置处分配至回路中;以及与回路流体连通的第二分配器,所述第二分配器用于将破胶剂在第二回路位置处分配至回路中,
其中第二回路位置位于第一回路位置的上游,并且其中第一阴离子表面活性剂选自烷基硫酸盐(AS)、烷基乙氧基硫酸盐(AES),和它们的组合。
具体实施方式
根据本发明的方法,稀释了第一阴离子表面活性剂同时减轻了高度粘稠的六方晶相。具体地,上游的破胶剂遇到了再循环回路中的第一阴离子表面活性剂并帮助稀释了第一阴离子表面活性剂。不受理论的束缚,据信破胶剂改变了第一阴离子表面活性剂的相化学和混合动力学,从而缩小了第一阴离子表面活性剂的六方晶相范围。因此,在稀释时减轻了第一阴离子表面活性剂的六方晶相,或至少缩短了第一阴离子表面活性剂的转变通过六方晶相的时间。
此外,由于本发明的再循环批量处理器的具体结构,除了那些在液体清洁组合物中用作破胶剂的成分之外的成分不显著影响第一阴离子表面活性剂的相化学和混合动力学。如下文所示,这些成分被加入回路(回路组分)或加入批量容器(批量组分)。当这些成分流至第一回路位置时,它们的浓度非常有限,难以实质性地影响第一阴离子表面活性剂的相特性。相反,破胶剂占流经第一回路位置的流体的主导地位,给出了回路中破胶剂和第一阴离子表面活性剂的相对位置。因此,本发明不需要很多努力以完全理解所述组合物中各种成分对相特性的复杂影响或精确控制成分的比率。相比之下,通过将破胶剂简单分配至回路中第一阴离子表面活性剂的上游,本发明的方法允许在配制组合物中各种成分中的最大灵活性。
定义
如本文所用,术语“液体清洁组合物”是指与清洁或处理:织物、硬质或软质表面、皮肤、毛发或在织物护理、家庭护理、皮肤护理以及毛发护理领域中的任何其它表面相关的液体组合物。所述清洁组合物包括但不限于:衣物洗涤剂、衣物洗涤剂添加剂、织物软化剂、地毯清洁剂、地板清洁剂、浴室清洁剂、盥洗室清洁剂、水槽清洁剂、盘碟洗涤剂、空气护理剂、汽车护理剂、皮肤保湿剂、皮肤清洁剂、皮肤护理乳液、剃须霜膏、洗发剂、毛发调理剂等。优选地,液体清洁组合物是液体衣物洗涤剂组合物、液体织物软化组合物、液体盘碟洗涤剂组合物、或洗发剂,更优选地是液体衣物洗涤剂组合物或洗发剂,最优选地是液体衣物洗涤剂组合物。液体清洁组合物可为含水的或非水的,并且可为各向异性的、各向同性的或它们的组合。
如本文所用,术语“液体组合物前体”是指在本发明的工艺过程中,在批量容器中形成的、在液体清洁组合物之前形成的组合物。在再循环回路中将液体组合物前体的至少一部分进行再循环。液体组合物前体包括被在本工艺过程中添加的批量组分和回路组分改变的组合物。例如,可将第一阴离子表面活性剂加入液体组合物前体的第一次再循环通程中的回路中,在每个通程后可将更多的第一阴离子表面活性剂加入液体组合物前体中从而增加液体组合物前体中的第一阴离子表面活性剂的浓度,而这种改变的制剂仍然被称为“液体组合物前体”。
如本文所用,术语“破胶剂”是指一种或多种能有效地将阴离子表面活性剂的粘稠的六方晶相改变为较不粘稠的各向同性相的化合物。
如本文所用,术语“批量组分”是指被加入批量容器的成分,术语“回路组分”是指被加入再循环回路的成分。两个术语区别在于添加成分的位置,即,向批量容器和回路中均加入一种成分,则它可以是批量组分和回路组分二者。均加入回路中的第一阴离子表面活性剂和破胶剂是回路组分。除了第一阴离子表面活性剂和破胶剂之外,被加入回路中的第三成分被称为“第三回路组分”。
如本文所用,术语“层状相”和“六方晶相”是指液晶相的两种主要类型。在层状相(被称为Lα相)中,表面活性剂形成双层的片层,其中极性的头部基团朝向外侧,脂肪酸部分朝向两个双层之间的疏水核心中。在六方晶相中,表面活性剂形成球形聚集体,其中极性的头部基团朝向球体的中心(被称为H2相)中或朝向球体的表面(被称为H1相)。在层状相中表面活性剂的活性浓度通常在60重量%以上,高于在六方晶相中表面活性剂的活性浓度(大约是30%到60%)。层状相和六方晶相均能经由偏振光显微镜观察到。
如本文所用,术语“上游”是指相对于回路中的另一个点,在再循环回路中定位成更靠近回路入口的点(即,距回路出口更远的)。术语“下游”是“上游”的反义词。术语“回路入口”在本文是指液体组合物前体(从批量容器)流入回路中的点,术语“回路出口”在本文是指回路中的液体组合物前体离开回路并流回批量容器中的点。应当明确地理解相对于在回路中流动的液体组合物前体流,回路入口位于回路出口的上游。
如本文所用,术语“再循环”是指液体组合物前体在本发明的再循环回路中流动。在回路中再循环的液体组合物前体可流经单次或若干次或甚至多次。
如本文所用,术语“分配器”是指分配成分的装置。分配器可与包含成分的存储容器流体连通。另选地,分配器本身也可作为存储容器,即,用于容纳和分配成分。分配器的非限制性示例包括“T式注入”和“同心注入”。术语“T式注入”在本文是指通过形状像字母“T”的喷射器将一种回路成分进料至液体组合物前体并在“T”的交汇点处与液体组合物前体接触。术语“同心注入”在本文是指定位在回路中的且沿着回路的至少一部分纵向延伸的开放式的同心进料管。在同心注入中,通常一种回路组分通过同心进料管进行进料,液体组合物前体在中空管中流动,并且回路组分和液体组合物前体在开放式的同心进料管末端(即第一回路位置)的点处接触。
如本文所用,术语“混合”是指将多种成分添加在一起并实现均匀度,术语“混合物”是指多种成分的均匀混合物。
如本文所用,术语“组合”是指添加在一起的多种成分有或没有实质性的混合以实现均匀度。
如本文所用,术语“停留时间”是指流体在设备的一个确定位置停留或流动的时间长度,例如,液体组合物前体流经混合器的停留时间,或液体组合物前体被容纳在批量容器中的停留时间。
如本文所用,术语“烷基”是指支化的或非支化的、饱和或不饱和的烃基部分。包括在术语“烷基”中的是酰基的烷基部分。
如本文所用,当组合物“基本上不含”具体成分时,这意味着按所述组合物的重量计,所述组合物包含小于痕量,或者小于0.1%、或者小于0.01%、或者小于0.001%的所述具体成分。
如本文所用,术语“a)”、“b)”、和“c)”涉及本发明方法中的步骤,并不意味是顺序的次序。例如,步骤a)可发生在步骤b)之前或步骤b)之后,或者步骤b)和c)同时发生,或步骤b)发生在步骤c)之后。
如本文所用,当用于权利要求中时,冠词“一个”和“一种”被理解为是指一种或多种受权利要求书保护的或根据权利要求书所述的物质。
如本文所用,术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的,即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。以上术语涵盖术语“由……组成”和“基本上由......组成”。
液体清洁组合物
按照本发明的方法获得的液体清洁组合物包含第一阴离子表面活性剂、能够充当破胶剂的成分、和优选地一种或多种助剂成分。
由于破胶剂,减轻了第一阴离子表面活性剂的六方晶相从而使得在回路中再循环的液体组合物前体具有可接受的粘度值。优选地,在10/秒的剪切速率和30℃的温度下,回路中的液体组合物前体的粘度为约0.01至10Pa-s,优选地为约0.1至8Pa-s,优选地为约0.2至6Pa-s。
本文的液体清洁组合物可以是酸性的或碱性的或pH中性的,这取决于组合物中掺入的成分。液体清洁组合物的pH范围优选地为约5至11,或者约7至9。然而,参照在再循环回路中流动的液体组合物前体,惊人的发现相对低的pH缩短了六方晶相的表面活性剂的相变时间。优选地,回路中的液体组合物前体的pH为约2至8,或者约3至7,或者约4至6。当回路中的液体组合物前体的pH低于2时,第一阴离子表面活性剂可能会降解,而相对高pH(例如pH为10)阻止六方晶相溶解,并且因此通常需要向回路中流动的液体组合物前体施加更高的能量以克服这种粘度挑战。
值得注意的是通过本发明的方法获得的液体清洁组合物可以是或不是销售给用户的最终组合物。在一个实施例中,通过本方法获得的组合物是最终的液体清洁组合物。在一个另选的但优选的实施例中,通过本方法获得的液体清洁组合物是“白底”,其包含的成分构成了最终组合物的主要部分、只是缺乏整理成分或根据产品而有所变化的其它次要成分(例如染料、香料油)。可在本方法之后的步骤中将这些整理成分或次要成分加入白底中以形成最终的组合物。这些整理成分或次要成分可经由批量方法(与本发明的批量再循环方法分开的)或连续方法进行添加,优选地为经由连续方法(诸如与本发明的再循环批量处理器流体连通的内嵌式方法)进行添加。
第一阴离子表面活性剂
本发明的第一阴离子表面活性剂选自AS、AES、和它们的组合。在从浓缩形式稀释时,AS和AES均呈现出粘稠的六方晶相。优选地,第一阴离子表面活性剂是AES。
在一个实施例中,在分配前第一阴离子表面活性剂被包含在第一阴离子表面活性剂组合物中。第一阴离子表面活性剂的含量优选地为按第一阴离子表面活性剂组合物的重量计约60%至90%,或者从约62%至80%,或者从约65%至75%。在此类浓缩形式中,第一阴离子表面活性剂组合物中的第一阴离子表面活性剂通常呈现出层状相。因此,与第一阴离子表面活性剂为六方晶相时相比其粘稠度更低。除第一阴离子表面活性剂之外,第一阴离子表面活性剂组合物可包含溶剂诸如水和/或乙醇、以及中和剂诸如氢氧化钠和/或单乙醇胺。在一个实施例中,第一阴离子表面活性剂组合物是AES组合物,其中AES组合物包含约60重量%至90重量%的AES以及水和氢氧化钠。在另一个实施例中,第一阴离子表面活性剂组合物是AES组合物,其中AES组合物包含约65重量%至75重量%的AES以及水、单乙醇胺和脂肪酸。如本领域中已知的,第一阴离子表面活性剂组合物中的成分的含量可能是不同的。以pH值而言,AES组合物的pH值优选地为约10至13,更优选地为约11至13。
在通过本发明的方法制备的液体清洁组合物中,第一阴离子表面活性剂通常呈现出各向同性相,即,它们的活性浓度比六方晶相与各向同性相之间的交界处活性浓度低。优选地,第一阴离子表面活性剂的含量按液体清洁组合物的重量计低于28%,或者为约1%至28%,或者为约2%至25%,或者为5%至20%,或者为约10%至18%。
第一阴离子表面活性剂或第一阴离子表面活性剂组合物可具有任何合适的温度,但优选地具有比环境温度高的温度,因为更高的温度有助于“软化”或破坏第一阴离子表面活性剂的六方晶相。在一个实施例中,在分散之前,第一阴离子表面活性剂的温度为约25℃至70℃,优选地为约30℃至50℃。可通过本领域的任何已知方法提供此类升高的温度,例如,加热或与一定量的水蒸汽混合。
本文中AS和AES分别具有化学式ROSO3M和RO(C2H4O)xSO3M,其中R是具有约8至18个碳原子的烷基,x是1至10,M是水溶性的阳离子诸如铵阳离子、钠阳离子、钾阳离子和单乙醇胺阳离子、或带有两个阴离子表面活性剂阴离子的二价镁离子的盐。AES可作为环氧乙烷与具有约8至18个碳原子的一元醇的缩合产物制得。所述醇可衍生自脂肪,例如椰子油、棕榈油、棕榈仁油或牛油,或可合成制得。
适用于本文的作为第一阴离子表面活性剂的阴离子表面活性剂的示例包括但不限于,月桂基硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂基硫酸三乙基胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙基胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸甘油单酯硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钾、月桂基肌氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、月桂基肌氨酸、椰油酰肌氨酸、椰油酰硫酸铵、月桂酰硫酸铵、椰油酰硫酸钠、月桂酰硫酸钠、椰油酰硫酸钾、月桂基硫酸钾、椰油酰硫酸单乙醇胺、十三烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、十三烷基硫酸钠、甲基月桂酰牛磺酸钠、甲基椰油酰牛磺酸钠、月桂酰羟乙基磺酸钠、椰油酰羟乙基磺酸钠、以及它们的混合物。在一个优选的实施例中,第一阴离子表面活性剂是平均0.7至3摩尔的月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠,优选地为每分子1至3摩尔的乙氧基部分。
破胶剂
本发明的破胶剂可为液体清洁组合物中的任何成分,所述成分能够起破胶剂作用或就是有意添加的破胶剂。优选地,破胶剂是组合物中的能够起到破胶剂作用的常用成分,因此消除了此后去除非期望的破胶剂的需求。在一个实施例中,本文中破胶剂选自第二阴离子表面活性剂、有机溶剂、水溶助长剂、疏水改性的聚合物、水蒸汽、和它们的组合,其中第二阴离子表面活性剂的特征在于在稀释时不呈现出六方晶相。优选地,在分配至再循环回路中之前,所述破胶剂被包含在破胶剂组合物中。
在一个实施例中,所述破胶剂是第二阴离子表面活性剂,所述第二阴离子表面活性剂的特征在于在稀释时不经历六方晶相,优选地为直链烷基苯磺酸盐(LAS)。LAS是清洁组合物中所用的常见阴离子表面活性剂。优选地,在分配之前LAS被包含在LAS组合物中。LAS的含量按LAS组合物的重量计优选地为约50%至100%,或者约70%至99%,或者约90%至98%。LAS组合物可为酸性的或碱性的或pH中性的。在一个实施例中,LAS组合物是pH中性的,用中和剂诸如氢氧化钠和/或单乙醇胺将LAS预中和。在一个另选的但优选的实施例中,LAS组合物是酸性的,从而使得回路中的液体组合物前体为期望的低pH。当这种酸性的LAS组合物被加入回路中并与液体组合物前体中存在的中和剂(例如加入批量容器的氢氧化钠或碳酸钠)接触时,酸性的LAS组合物会被中和。在通过本方法制备的液体清洁组合物中,LAS的含量为按组合物的重量计从约1%至30%,或者从约3%至20%,或者从约5%至15%。然而,值得注意的是在再循环回路中进行再循环的液体组合物前体中,LAS的含量可能不同于在液体清洁组合物中的LAS的含量,因为注入回路中的LAS的含量优选地为相对于注入至回路下游中的第一阴离子表面活性剂的含量的一定重量比范围内,以最大化LAS的破胶剂功能。这种破胶剂与第一阴离子表面活性剂的重量比如下文所述。
本文中的LAS可为本领域已知的任何LAS类别。然而,C10-C16LAS是优选的。LAS通常是通过磺化(使用SO2和SO3)烷基苯来制备的。合适的烷基苯原料可使用任何合适的烷基化方案(包括基于硫酸和HF的方法)由烯烃、石蜡或它们的混合物制备。通过改变确切的烷基化催化剂,可能很大程度地改变苯共价连接至脂族烃链的位置。因此本文LAS的2-苯基异构体和/或内部异构体含量可宽泛地变化。
在另一个实施例中,破胶剂是一种有机溶剂。本文有机溶剂包括在本领域认为是有机溶剂的那些材料。有机溶剂可选自醇、醚以及它们的组合,优选地为醇。醇可选自二醇、三醇以及它们的组合。醇可为短链醇或长链醇。在一个实施例中,醇是短链醇,更优选地选自丙二醇、乙醇、甲醇以及它们的组合。在另一个实施例中,醇是长链醇,更优选地为聚乙二醇。
在另一个实施例中,破胶剂是水溶助长剂。本文水溶助长剂包括在本领域认为是水溶助长剂的那些材料。水溶助长剂可选自异丙基苯磺酸盐、二甲苯磺酸盐、甲苯磺酸盐、脲以及它们的组合。水溶助长剂的非限制性示例包括:异丙基苯磺酸钠、甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠、和二异丙基萘磺酸钠。
在另一个实施例中,破胶剂是疏水改性的聚合物。本文疏水改性的聚合物包括在本领域中是疏水改性的那些聚合物。疏水改性的聚合物中的一个示例是接枝共聚物,所述接枝共聚物是由作为接枝基底的聚亚烷基氧和通过乙酸乙烯酯的聚合反应而形成的侧链来合成的,所述接枝共聚物的每50个亚烷基氧单元具有平均≤1个接枝位点和3000至100000的平均摩尔质量Mw。
在另一个实施例中,破胶剂是水蒸汽。水蒸汽的温度通常为100℃或高于100℃。来自水蒸汽的热量能帮助改变第一阴离子表面活性剂的六方晶相(为所期望的较不粘稠的各向同性相)。
助剂成分
本文的液体清洁组合物可包含一种或多种助剂成分。合适的助剂材料包括但不限于:脂肪酸、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、结构剂、溶剂、助洗剂、螯合剂、中和剂、防腐剂、pH调节剂、染料转移抑制剂、分散剂、酶和酶稳定剂、催化物质、漂白活化剂、过氧化氢、过氧化氢源、预成形的过酸、聚合物分散剂、粘土污垢去除/抗再沉淀剂、增白剂、抑泡剂、染料、光漂白剂、香料油、香料微胶囊、有机硅、织物软化剂、载体、水溶助长剂、加工助剂、调色剂和/或颜料。这些助剂成分的确切性质及其在液体清洁组合物中的含量将取决于组合物的物理形式和使用其进行的清洁操作性质。
可将上述助剂成分加入本发明的批量容器、或加入再循环回路、或加入批量容器和回路二者,这取决于以下因素,包括液体清洁组合物中的成分的含量、成分与组合物中其它成分的相容性、成分与其它成分结合所需的能量等。在一个实施例中,一些助剂成分被加入回路中而其它成分被加入批量容器。在另一个实施例中,某些成分被加入批量容器和回路二者,即,该成分被分成两个或更多个部分,将这两个或更多个部分单独加入批量容器和回路。
批量组分优选地为一种成分,该成分选自水、溶剂、助洗剂、螯合剂、防腐剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、pH调节剂、香料油、染料、酶、以及它们的组合。除了被加入回路中的第一阴离子表面活性剂和破胶剂之外,回路组分还优选地为一种成分,该成分选自脂肪酸、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、结构剂、香料微胶囊、有机硅以及它们的组合。
方法
本发明的方法包括以下步骤:
a)提供再循环批量处理器,其中所述再循环批量处理器包括:i)包含液体组合物前体的批量容器;和ii)与所述批量容器流体连通的再循环回路,所述再循环回路将所述液体组合物前体的至少一部分进行再循环;
b)将第一阴离子表面活性剂在第一回路位置处分配至回路中,同时将液体组合物前体的至少一部分进行再循环,其中第一阴离子表面活性剂选自烷基硫酸盐(AS)、烷基乙氧基硫酸盐(AES),和它们的组合;以及
c)将破胶剂在第二回路位置处分配至回路中,同时将液体组合物前体的至少一部分进行再循环,其中第二回路位置位于第一回路位置的上游,从而制备所述液体清洁组合物。
优选地,在步骤b)中将第一阴离子表面活性剂以第一速率分配至回路中,并且在步骤c)中将破胶剂以第二速率分配至回路中。本文术语“第一速率”和“第二速率”是指每单位时间添加的活性物质的量。具体地,第一速率是指每单位时间添加的第一阴离子表面活性剂的量(但不是所添加的第一阴离子表面活性剂组合物的量),并且第二速率是指每单位时间添加的破胶剂的量(但不是所添加的破胶剂组合物的量)。在一个实施例中,第一速率为约1至30m3/小时,或者为约3至20m3/小时,或者为约5至18m3/小时,并且第二速率为约0.5至40m3/小时,或者为约1至25m3/小时,或者为约5至15m3/小时。应当理解第一速率和第二速率也与该方法的批量循环时间(即,用于制备期望的液体清洁组合物的运行时间)、回路中的液体组合物前体的流速、批量容器的体积、第一阴离子表面活性剂组合物中的第一阴离子表面活性剂的浓度、破胶剂组合物中的破胶剂的浓度等有关。例如,如果液体组合物前体的流速较高,那么第一速率和第二速率也可能较高。
已经令人惊讶地发现第一速率与第二速率的合适比率导致第一阴离子表面活性剂的优化溶解效应。不受理论的束缚,据信如所需的第一速率与第二速率的合适比率以所需的方式改变了相化学并因此显著减轻了第一阴离子表面活性剂的六方晶相。应当理解,第一速率与第二速率的比率大致对应于存在于回路中再循环的液体组合物前体中的第一阴离子表面活性剂与破胶剂的量的比率(但不一定对应于存在于液体清洁组合物中的第一阴离子表面活性剂与破胶剂的量的比率)。在一个实施例中,第一速率与第二速率的比率为约0.4:1至8:1,优选地为约0.5:1至7:1,更优选地为约0.6:1至6:1。优选地,第一阴离子表面活性剂是AES,破胶剂是LAS,其中AES在分配之前被包含在AES组合物中,其含量按AES组合物的重量计为约60%至90%,或者为约62%至80%,或者为约65%至75%,并且LAS在分配前被包含在LAS组合物中,其含量按LAS组合物的重量计为约50%至100%,或者为约70%至99%,或者为约90%至98%。在一个实施例中,在回路中再循环的液体组合物前体中,按液体组合物前体的重量计AES的含量为约20%至35%,LAS的含量为约1%至25%,或者按液体组合物前体的重量计AES的含量为约20%至29%,LAS的含量为约1%至20%,或者按液体组合物前体的重量计AES的含量为约29%至35%,LAS的含量为约10%至20%。
步骤b)和c)可以或可以不同时开始。在一个实施例中,步骤b)和c)同时开始。在一个另选的但优选的实施例中,步骤b)稍晚于步骤c)开始,这取决以下因素诸如回路中液体组合物前体的流速、第一回路位置与第二回路位置之间的距离。在一个实施例中,所述液体组合物前体以约20至50m3/小时的流速在回路(其横截面积为约0.005至0.02m2)中流动,所述第二回路位置定位在第一回路位置的上游约1至5米处,并且步骤b)开始比步骤c)晚约0.3至20秒。另外,步骤b)和c)可同时停止或可不同时停止。
在一个实施例中,所述第一阴离子表面活性剂经由第一分配器而分配至再循环回路中。该第一分配器可为本领域已知的任何分配器。优选地,第一阴离子表面活性剂经由T式注入或同心注入而分配至回路中,但更优选地是经由同心注入。在同心注入实施方案中,同心注入的同心进料管终止于第一回路位置处,这是第一阴离子表面活性剂与回路中的液体组合物前体接触的位置(流经第一回路位置的液体组合物前体主要包含破胶剂)。
在一个实施例中,在再循环回路中,第一搅拌器定位在第一回路位置的下游但与之邻近。本文中同心注入实施方案是优选地,因为它将第一阴离子表面活性剂和液体组合物前体直接通入第一搅拌器而基本上没有使两者互相接触。第一搅拌器可为本领域已知的任何合适的搅拌器,例如静态搅拌器或动态搅拌器。在一个实施例中,第一搅拌器是静态搅拌器(例如,传统的静态搅拌器,或如美国专利公开2011/0172137A中的)。在一个另选的但是优选的实施例中,第一搅拌器是动态搅拌器(例如IKA转子-定子碾磨机)。
当使用第一搅拌器时,需要最少量的能量来获得期望的均匀度,并且本领域的技术人员理解这种最少量的能量取决于所使用的搅拌器以及所研究的组合物。能量密度的计算方法在下文中描述。在一个实施例中,施加于流经第一搅拌器的液体组合物前体的能量密度为约10至100000kJ/m3,或者约100至10000kJ/m3。
在第二方面,施加于流经第一搅拌器的液体组合物前体的能量密度与流经第一搅拌器的液体组合物前体的停留时间有关。一般来讲,能量密度越高,所需的停留时间越短。在一个实施例中,液体组合物前体流经所述第一搅拌器,其停留时间为约0.001至100秒/再循环通程,施加的能量密度为约10至100000kJ/m3。优选地,液体组合物前体流经所述第一搅拌器,其停留时间为约0.01至30秒/再循环通程,施加的能量密度为约约100至10000kJ/m3。
在第三方面,施加于流经第一搅拌器的液体组合物前体的能量密度与施加于批量容器中的液体组合物前体的能量密度有关。具体地,施加于流经第一搅拌器的液体组合物前体的能量密度越高,施加于批量容器中的液体组合物前体的所需能量密度越低。另外,如果一直需要混合批量容器中的成分(即,能量将总是被施加于批量容器以混合其中的成分),施加于流经第一搅拌器的液体组合物前体的能量密度可被降低至某种程度。换句话讲,施加于流经第一搅拌器的液体组合物前体的能量密度不一定足以达到期望的均匀度,因为最终将向批量容器中的液体组合物前体施加附加的能量,并且具有显著更长的停留时间。在一个实施例中,液体组合物前体流经所述第一搅拌器,其停留时间为约0.01至30秒/再循环通程,施加的能量密度为约100至10000kJ/m3,并且批量容器中的液体组合物前体被施加约10至500kJ/m3的能量密度,其停留时间为约10至30分钟。优选地,液体组合物前体流经所述第一搅拌器,其停留时间为约0.1至30秒/再循环通程,施加的能量密度为约100至1000kJ/m3,并且批量容器中的液体组合物前体被施加约100至500kJ/m3的能量密度,其停留时间为约15至30分钟。
类似于第一阴离子表面活性剂,优选地破胶剂经由第二分配器被分配至再循环回路中。该第二分配器可为本领域已知的任何分配器(例如T式或同心注入),只要第二回路位置位于第一回路位置的上游。优选地,第二分配器是同心注入。第二搅拌器可定位在或可不定位在第一回路位置与第二回路位置之间。当使用第二搅拌器时,优选地其定位在第二回路位置的下游但与之邻近。第二搅拌器可为本领域已知的任何合适的搅拌器,例如静态搅拌器或动态搅拌器。
优选地,破胶剂是LAS。在一个实施例中,将存在于所得液体清洁组合物中的LAS经由再循环回路(例如第二回路位置)被全部加入液体组合物前体。但是在酸性LAS组合物的实施方案中,优选地LAS被分成两部分:LAS的一部分作为回路组分被加入回路中,而另一部分作为批量组分被加入批量容器中。通常当未中和LAS(即,来自酸性LAS组合物的LAS)与回路中的液体组合物前体接触时,中和反应在LAS与中和剂(例如加入批量容器的氢氧化钠或碳酸钠)之间发生并释放大量的热。此种大量热的释放是不可取的,因为它会引起如组合物变色、生产安全隐患、设备腐蚀的问题。因此,优选单独添加LAS(即,将LAS的一部分加入回路中并将另一部分加入批量容器)。
在一个实施例中,本文方法还包括步骤d):将第三回路组分在第三回路位置处分配至回路中。第三回路位置可为再循环回路中的任何位置,即,第二回路位置的上游,或位于第一回路位置与第二回路位置之间,或第一回路位置的下游。优选地,第三回路位置位于第一回路位置的下游,从而不涉及第一阴离子表面活性剂的相特性。在一个实施例中,将第三回路组分在第三回路位置处经由第三分配器(例如T式或同心注入)分配至回路中。第三搅拌器可定位在或可不定位在第三回路位置的下游。当使用第三搅拌器时,优选地它定位在第三回路位置的下游但与之邻近。第三搅拌器可为本领域已知的任何合适的搅拌器,例如静态搅拌器或动态搅拌器。如果存在三种或四种或更多种回路组分,可在回路中的相同第三回路位置处或不同回路位置处分配这些回路组分。
在一个实施例中,本文方法还包括步骤e):将批量组分加入批量容器中。可在某一时间同时或依序加入批量组分。
破胶剂、第三回路组分、和批量组分不一定不同。例如,如上文所提及的,可单独添加LAS,其中一部分在第二回路位置处作为破胶剂被加入回路中,并且另一部分作为批量组分被加入批量容器中。另外,LAS的第三部分可作为第三回路组分在第三回路位置处被加入回路中。另一个示例,非离子表面活性剂(例如被7摩尔亚乙基氧乙氧基化的C12-C15醇)可在第三回路位置处作为第三回路组分被单独加入回路中,并且作为批量组分被单独加入批量容器中。此外,应当理解第一阴离子表面活性剂,具体地讲预稀释的第一阴离子表面活性剂,具有低于30重量%的活性物质浓度,可将其在第三回路位置处作为第三回路组分加入回路中,并且作为批量组分加入批量容器中。
根据本发明方法,所述成分(包括第一阴离子表面活性剂、破胶剂、回路组分、和批量组分)可在液体组合物前体的单个通程期间或在若干个或多个通程期间流入回路中。应当理解,所有成分(不仅是那些作为回路组分的成分)可在一个或多个通程流入回路中,因为该回路与批量容器流体连通,并且批量组分的至少一部分在回路中再循环。另外,应当理解成分可流入回路中相同的次数或不同的次数(例如某些回路组分晚于其它成分被加入回路中,并且因此在回路中比更早加入的成分再循环更少的通程)。优选地,所述成分在回路中再循环多次,优选地再循环直至批量容器中的液体组合物前体的每种成分在液体清洁组合物中达到期望的含量(并且优选地达到期望的均匀度)。当每种成分在液体组合物前体中达到期望的含量和均匀度时,在批量容器中收集组合物并且随后该组合物经由处理器出口流出再循环批量处理器。
本文方法在合适压力下运行,这取决于以下因素,诸如所使用的搅拌器、液体组合物前体的物理特性、和所需的生产容量。通常本发明方法所需的压力不像传统的连续方法所需的压力那么高,传统的连续方法需要高泵送容量以精确控制成分比率,并且因此产生显著的压降。在一个实施例中,本发明方法的运行压力(即,在回路中的压力)为约2至10巴,优选地为3至6巴。
液体组合物前体以任何合适的流速流经回路,这取决于以下因素,包括所需的生产容量、批量循环时间、批量容器的体积、将回路组分分配至回路中的速率、液体组合物前体的物理特性(例如粘度)等等。具体地,液体组合物前体流经回路的流速与该方法的批量循环时间和批量容器的体积有关。例如,在以约5至50m3/小时的流速流经再循环回路的情况下批量循环时间为约10至60分钟,该批量的体积为约5至50m3。另一个示例中,在以约20至50m3/小时的流速流经再循环回路的情况下批量循环时间为约20至60分钟,该批量容器的体积为约10至30m3。
在一个高度优选的实施例中,本文方法包括以下步骤:
a)提供再循环批量处理器,其中所述再循环批量处理器包括:i)包含液体组合物前体的批量容器;和ii)与所述批量容器流体连通的再循环回路,所述再循环回路将所述液体组合物前体的至少一部分进行再循环;
b)将AES在第一回路位置处以第一速率分配至回路中,同时将液体组合物前体的至少一部分进行再循环,其中AES在分配之前被包含在AES组合物中,并且其含量按AES组合物的重量计为约60%至90%;以及
c)将LAS在第二回路位置处以第二速率分配至回路中,同时将液体组合物前体的至少一部分进行再循环,其中LAS在分配之前被包含在LAS组合物中,并且其含量按LAS组合物的重量计为约50%至100%,
其中第二回路位置位于第一回路位置的上游,并且其中第一速率与第二速率的比率为约0.5:1至7:1,
从而制备所述液体清洁组合物,其中AES的含量按所述组合物的重量计为约5%至28%。
甚至更优选地,本文方法还包括以下步骤:
d)将第三回路组分在第三回路位置处分配至回路中,其中第三回路位置位于第一回路位置的下游,并且其中第三回路组分选自脂肪酸、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、结构剂、香料微胶囊、有机硅、以及它们的组合;以及
e)将批量组分加入批量容器中,其中所述批量组分选自水、溶剂、助洗剂、螯合剂、防腐剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、pH调节剂、香料油、染料、酶、以及它们的组合。
除了减轻六方晶相以及允许最大配制灵活性之外,本发明的方法尤其是与传统的批量方法或连续方法相比具有显著优点。具体地,传统的批量方法一般被认为是低效率的和耗时的,因为后续步骤不得不等到完成批量容器中的混合步骤后才能进行。另外,批量容器尺寸的限制范围限制了生产容量,并且因此导致大规模生产的困难。形成鲜明对比的是,本发明的再循环批量方法能够进行高效生产,并且允许通过简单地加快回路中的液体组合物前体的流速来扩大生产容量。此外,传统的连续方法实际上比批量方法更高效,但是如前文所提及的那样,由于缺乏缓冲,连续方法通常需要对每种注入成分的比率的精确控制。另外,连续方法在加入顺序的变化方面不够灵活。相比之下,因为本发明方法的批量容器起到缓冲的作用,本发明的再循环批量方法不需要对成分比率或成分加入固定顺序的精确控制,尤其是对于那些加入批量容器的成分更是如此。
此外,通过使用存在于清洁组合物中作为破胶剂的常见成分并将第一阴离子表面活性剂加入破胶剂流,本发明的方法提高了第一阴离子表面活性剂的可处理浓度范围。更重要的是,本发明方法消除了对于单独的稀释操作的需求,以及对于去除不需要的材料或过量的水的后续步骤的需求。
再循环批量处理器
在另一方面,本发明涉及再循环批量处理器,其包括:批量容器;与批量容器流体连通的再循环回路;与回路流体连通的第一分配器,该第一分配器用于将第一阴离子表面活性剂在第一回路位置处分配至回路中;以及与回路流体连通的第二分配器,该第二分配器用于将破胶剂在第二回路位置处分配至回路中,其中第二回路位置位于第一回路位置的上游,并且其中第一阴离子表面活性剂选自AS、AES、以及它们的组合。
第二回路位置位于第一回路位置的上游。在一个实施例中,第二回路位置位于第一回路位置的上游约0.1至20米,或者约1至10米,或者约2至8米。在另一个实施例中,第二回路位置定位在第一回路位置的上游但与之邻近。
在一个实施例中,再循环回路在两个不同位置处(回路入口和回路出口)与批量容器流体连通。优选地,回路入口定位在比回路出口更靠近批量容器的底部的位置中,这有利于批量容器中所包含的成分达到均匀度。在一个实施例中,回路入口定位在批量容器的底部处,并且回路出口定位成高于回路入口,例如靠近批量容器的顶部。
再循环批量处理器可包括两个或更多个批量容器和/或两个或更多个再循环回路。在一个实施例中,再循环批量处理器包括两个或更多个批量容器,它们经由两个或更多个回路彼此连接。在另一个实施例中,两个或更多个批量容器中的每个批量容器与单个回路流体连通,但是这两个或更多个批量容器共有某些装置(例如批量分配器)。另选地,再循环批量可包括一个批量容器和两个或更多个回路,其中两个或更多个回路中的每个回路与一个批量容器流体连通。
本文的再循环批量处理器优选地具有处理器出口,其供形成的组合物流出处理器。该处理器出口可定位在本发明处理器的任何位置处,定位在批量容器中或定位在回路中。另外,处理器出口可定位在与回路入口或回路出口相同的位置处,或者可定位在与回路入口或回路出口不同的位置处。在一个实施例中,该处理器出口定位在批量容器的底部处或靠近批量容器的底部。在一个另选的实施例中,处理器出口位于回路中,例如位于第二回路位置的上游、位于第一回路位置与第二回路位置之间、或在第一回路位置的下游。优选地,处理器出口定位在第二回路位置的上游。
本文的再循环回路优选地具有用于迫使液体组合物前体流经回路的泵。该泵可为本领域已知的任何泵,其非限制性示例包括:离心泵诸如内嵌式立式离心泵、正位移泵、电动活塞、螺杆泵、旋转泵、喷射泵、和弯管泵。该泵可定位在本发明回路的任何位置处,例如定位在第二回路位置的上游、定位在第一回路位置与第二回路位置之间、或定位在第一回路位置的下游。优选地,该泵定位在第二回路位置的上游,更优选地邻近回路入口。在一个实施例中,该泵为正位移泵,其定位在第二回路位置的上游并邻近回路入口。
在LAS实施中(将LAS在第二回路位置处作为破胶剂注入),由于如上所述的中和作用释放大量的热,优选地换热器定位在回路中。换热器可定位在第二回路位置的上游或下游,但是优选地定位在第二回路位置的上游但是定位在泵的下游。在处理器出口实施中,处理器出口可定位在换热器的上游或下游,优选地定位在换热器的上游。在一个实施例中,在回路中存在两个或更多个换热器,例如一个换热器位于第二回路位置的上游,而另一个换热器位于第二回路位置的下游。
在一个实施例中,第一分配器是T式或同心注入,但是优选地是同心注入。优选地,再循环批量处理器包括同心注入,所述同心注入终止于用于分配第一阴离子表面活性剂的第一回路位置处和第一回路位置下游的第一搅拌器,但是优选地在回路中与它们邻近。更优选地,第一搅拌器是动态搅拌器。同样地,第二分配器优选地是T式或同心注入,但是更优选地是同心注入。在一个实施例中,第二搅拌器定位在第一回路位置与第二回路位置之间。
在一个实施例中,再循环批量处理器包括与回路流体连通的第三分配器,所述第三分配器用于将第三回路组分在第三回路位置处分配至回路中。优选地,第三回路组分选自脂肪酸、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、结构剂、香料微胶囊、有机硅、以及它们的组合。
在一个实施例中,再循环批量处理器包括与批量容器流体连通的批量分配器,所述批量分配器用于将批量组分分配至批量容器。优选地,所述批量组分选自水、溶剂、助洗剂、螯合剂、聚合物、防腐剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、pH调节剂、香料油、染料、酶、以及它们的组合。
用于测定液体组合物粘度的方法
除非另外指明,粘度使用AR G2流变仪(TA Instrument Ltd.)进行测量,该仪器带有截头圆锥体转子,其具有1°59’24”的角度和49微米的间隙。剪切速率从1s-1提高到500s-1,并且当在每个剪切速率下所述测量达到<5%的差异时读取流变特性。所有测量均在30℃下进行。
能量密度的计算方法
对于静态搅拌器,能量密度可计算为通过搅拌器的压力损耗。对于动态搅拌器,能量密度可大致通过用功率消耗除以体积流速来进行计算。功率消耗可经由下式1计算:
Pf=PT+PF+PL 式1
其中PT为使转子在液体中旋转所需的功率,PF为液体流动所需的附加功率(用压降乘以流速来表示),并且PL为例如来自轴承、振动或噪声的功率损失。
实例
本文实例旨在例示本发明,但不用于限制或换句话讲限定本发明的范围。实例1-3是根据本发明的液体衣物洗涤剂组合物实例,实例1A–1E是根据本发明的方法实例,并且实例1F–1H是方法比较例。
实例1–3:液体衣物洗涤剂组合物的制剂
制备示于表1中的以下液体衣物洗涤剂组合物,所述表包含以所列比例(重量%)的列出成分。
表1:
aL24-9是被9摩尔的亚乙基氧乙氧基化的C12-14醇,其作为非离子表面活性剂,购自Huntsman
b二亚乙基三胺五乙酸五钠盐作为螯合剂
实例1A:根据本发明制备实例1的液体衣物洗涤剂组合物的方法
方法实例1A包括以下步骤:
a)提供再循环批量处理器,其中所述再循环批量处理器包括批量容器和与批量容器流体连通的再循环回路,其中批量容器具有80升的体积并且回路具有约0.0005m2的横截面积;
b)将柠檬酸、硼酸、Na-DTPA、甘油、月桂基三甲基氯化铵、NaOH、和水加入批量容器中以形成液体组合物前体,并且将液体组合物前体在回路中以3.7kg/min的流速进行再循环;
c)将C12-14AE1-3S在第一回路位置处以1.7kg/min的第一速率分配至回路中约8.3分钟,同时将液体组合物前体进行再循环,其中C12-14AE1-3S在分配前被包含在AES组合物中,其中AES组合物包含67重量%的C12-14AE1-3S和33重量%的水;
d)将C11-13LAS在第二回路位置处以0.4kg/min的第二速率分配至回路中约6.5分钟,同时将液体组合物前体进行再循环,其中C11-13LAS在分配前被包含在LAS组合物中,其中LAS组合物包含97重量%的C11-13LAS和3重量%的水,其中第二回路位置位于第一回路位置的上游约1米处,并且其中步骤c)和步骤d)在步骤b)后同时开始;
e)使用定位在第一回路位置的下游但是与之邻近的动态搅拌器(Ytron Z0,得自Ytron process Technology Gmb&Co.KG)施加650kJ/m3的能量密度于流经动态搅拌器的液体组合物前体;
f)施加200kJ/m3的能量密度于批量容器以形成液体衣物洗涤剂组合物,
其中在液体衣物洗涤剂组合物中的每种成分以如实例1表1中所指定的含量存在,
并且其中再循环批量处理器的批量循环时间(即,运行步骤a)至f)的总时间)为约40分钟。
实例1B:根据本发明制备实例1的液体衣物洗涤剂组合物的方法
方法实例1B与方法实例1A相同,不同之处在于以下方面:液体组合物前体以3.4kg/min的流速在再循环回路中流动,在步骤c)中将C12-14AE1-3S以1.6kg/min的第一速率分配至回路中约8.9分钟,并且在步骤d)中将C11-13LAS以0.9kg/min的第二速率分配至回路中约3.1分钟。
实例1C:根据本发明制备实例1的液体衣物洗涤剂组合物的方法
方法实例1C与方法实例1A相同,不同之处在于以下方面:液体组合物前体以3.1kg/min的流速在再循环回路中流动,在步骤c)中将C12-14AE1-3S以1.5kg/min的第一速率分配至回路中约9.7分钟,并且在步骤d)中将C11-13LAS以1.3kg/min的第二速率分配至回路中约2.0分钟。
实例1D:根据本发明制备实例1的液体衣物洗涤剂组合物的方法
方法实例1D与方法实例1A相同,不同之处在于以下方面:液体组合物前体以2.8kg/min的流速在再循环回路中流动,在步骤c)中将C12-14AE1-3S以1.3kg/min的第一速率分配至回路中约10.8分钟,并且在步骤d)中将C11-13LAS以1.8kg/min的第二速率分配至回路中约1.4分钟。
实例1E:根据本发明制备实例1的液体衣物洗涤剂组合物的方法
方法实例1E与方法实例1A相同,不同之处在于以下方面:液体组合物前体以2.5kg/min的流速在再循环回路中流动,在步骤c)中将C12-14AE1-3S以1.1kg/min的第一速率分配至回路中约12.3分钟,并且在步骤d)中将C11-13LAS以2.4kg/min的第二速率分配至回路中约1.1分钟。
实例2A–3A:根据本发明制备实例2–3的液体衣物洗涤剂组合物的方法
方法实例2A–3A包括以下步骤:
a)提供再循环批量处理器,其中再循环批量处理器包括批量容器和与批量容器流体连通的再循环回路,其中批量容器具有80升的体积,其中回路具有约0.0005m2的横截面积;
b)将L24-9、柠檬酸、Na-DTPA、1,2丙二醇、单乙醇胺、乙醇(如果有的话)、亚硫酸钾(如果有的话)、NaOH、蛋白酶、淀粉酶、染料、香料油、和水加入批量容器中以形成液体组合物前体,并且将液体组合物前体在回路中以4kg/min的流速进行再循环;
c)将C12-14AE1-3S在第一回路位置处以1.6kg/min的第一速率分配至回路中,同时将液体组合物前体进行再循环,其中C12-14AE1-3S在分配前被包含在AES组合物中,其中AES组合物包含67重量%的C12-14AE1-3S和33重量%的水;
d)将C11-13LAS在第二回路位置处以1.0kg/min的第二速率分配至回路中,同时将液体组合物前体进行再循环,其中C11-13LAS在分配前被包含在LAS组合物中,其中LAS组合物包含97重量%的C11-13LAS和3重量%的水,其中第二回路位置位于第一回路位置的上游约1米处,并且其中步骤c)和步骤d)同时开始;
e)将C12-C18脂肪酸在第三回路位置处分配至回路中,并且将香料微胶囊(如果有的话)在第四回路位置处分配至回路中,其中第三回路位置位于第一回路位置的下游并且第四回路位置位于第三回路位置的下游;
e)使用定位在第一回路位置的下游但是与之邻近的动态搅拌器(VMI RayneriTRIMIX,购自Ytron-Quadro(UK)LTD)施加650kJ/m3的能量密度于流经动态搅拌器的液体组合物前体;
f)施加200kJ/m3的能量密度于批量容器以形成白底;以及
g)在步骤f)中获得的白底经由定位在第一回路位置的下游的处理器出口流出处理器,并且流经单独连续工艺,其中在单独连续工艺期间将蛋白酶、淀粉酶、染料、和香料油加入白底中,从而形成液体衣物洗涤剂组合物,
其中在液体衣物洗涤剂组合物中的每种成分以如实例2-3表1中所指定的含量存在,
并且其中再循环批量处理器的批量循环时间(即,运行步骤a)至f)的总时间)为约40分钟。
比较例1F:不添加LAS的比较方法
比较例1F与方法实例1A相同,不同之处在于以下方面:无LAS如实例1A)所述被分配至再循环回路中(即,比较例1F不包括步骤d)或存在于形成的液体衣物洗涤剂组合物中;液体组合物前体以4kg/min的流速在回路中流动;并且在步骤c)中将C12-14AE1-3S以1.8kg/min的第一速率分配至回路中约8分钟。
比较例1G:制备实例1的液体衣物洗涤剂组合物的比较批量方法
方法比较例1G包括以下步骤:
a)在批量容器中通过施加200rpm的剪切,混合NaOH和水的组合;
b)将柠檬酸、硼酸、C11-C13LAS、和NaOH依序加入批量容器中,通过施加200rpm的剪切保持混合;
c)将在步骤b)中获得的组合的温度冷却至25℃;
d)将甘油加入批量容器中;
e)将C12-14AE1-3S和Na-DTPA加入批量容器中,通过施加250rpm的剪切进行混合,直至组合混合均匀,并且调节pH至8,其中C12-14AE1-3S在被加入批量容器中之前被预稀释至25重量%的活性物质,从而形成液体衣物洗涤剂组合物,
其中在组合物中的每种成分以如实例1表1中所指定的含量存在。
比较例1H:制备实例1的液体衣物洗涤剂组合物的比较连续方法
方法比较例1H包括以下步骤:将NaOH、水、柠檬酸、硼酸、C11-C13LAS、甘油、C12- 14AE1-3S、和Na-DTPA依序加入连续生产线中,其中C12-14AE1-3S在被加入连续生产线中之前被预稀释至25重量%的活性物质。组合物中的每种成分以如实例1表1中所指定的含量存在。
方法实例1A–1F的粘度比较数据
进行根据实例1A–1F所述的方法测量液体组合物粘度的比较实验。实例1A–1E具有不同的第一速率(分配AES的速率)与第二速率(分配LAS的速率)的比率,并且比较例1F是不注入LAS的对照。在以规定速率同时加入AES和LAS 10秒后,评估在紧接着动态搅拌器的下游(第一回路位置下游)取样的理论样品的粘度。理论样品包括三个部分:由在实例1A–1F的步骤b)中加入的成分形成的液体组合物前体、加入回路中的LAS组合物(包含97重量%的活性物质和3重量%的水)、和加入回路中的AES组合物(包含67重量%的活性物质和33重量%的水)。三个部分的理论样品的含量在表2中示出(重量%),并且形成液体组合物前体的成分在表3列出的含量中示出(重量%)。
表2:
表3:
a二亚乙基三胺五乙酸五钠盐作为螯合剂
理论样品基于本文所述的假设在实验室中再形成。理论样品的粘度在10/sec的剪切速率和30℃的温度下,根据如上文所述用于测定液体组合物粘度的方法进行测量。理论样品的粘度值在表4中示出。
表4:
1在再循环回路中流动的液体组合物前体的流速
如表4所示,根据本发明方法1A-1E的所有液体组合物前体展示比根据比较例1F的液体组合物前体改善的粘度特性。
此外,当与比较例1G和1H比较时,根据本发明的方法(实例1A–1E)不需要对AES进行单独的预稀释操作。
除非另外指明,所有百分比、比率和比例均以总组合物的重量计。除非另有说明,所述温度以摄氏度(℃)计。所有组分或组合物含量是指该组分或组合物的活性物质含量,并且不包括可商购获得的来源中可能存在的杂质,例如残余溶剂或副产物。
应该理解,在本说明书中给出的每一上限值包括每一个下限值,如同该下限值在本文中也被明确地表示。在本说明书中给出的每一下限值将包括每一个上限值,如该上限值一样在本文中也被明确地表示。贯穿本说明书中所给出的每一数值范围将包括属于此类更宽数值范围内的每一更窄数值范围,如同此类更窄数值均在本文明确地书面表达。
应当了解,本文所公开的量纲和值不旨在严格限于所引用的精确值。相反,除非另外指明,否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制,本文中引用的每一篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利,均据此全文以引用方式并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术,或其单独地或与任何其它参考文献的任何组合,或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已经举例说明和描述了本发明的特定实施例,但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是,在不背离本发明的实质和范围的情况下可做出多个其它改变和变型。因此,本文旨在所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些改变和变型。
Claims (19)
1.一种制备液体清洁组合物的方法,所述方法包括以下步骤:
a)提供再循环批量处理器,
其中所述再循环批量处理器包括:i)包含液体组合物前体的批量容器;和ii)与所述批量容器流体连通的再循环回路,所述再循环回路将所述液体组合物前体的至少一部分进行再循环;
b)将第一阴离子表面活性剂在第一回路位置处分配至所述回路中,同时将所述液体组合物前体的至少一部分进行再循环,
其中所述第一阴离子表面活性剂选自烷基硫酸盐(AS)、烷基乙氧基硫酸盐(AES)、以及它们的组合;以及
c)将破胶剂在第二回路位置处分配至所述回路中,同时将所述液体组合物前体的至少一部分进行再循环,其中所述第二回路位置位于所述第一回路位置的上游,
其中所述破胶剂选自第二阴离子表面活性剂、有机溶剂、水溶助长剂、疏水改性的聚合物、水蒸汽、以及它们的组合,其中所述第二阴离子表面活性剂的特征在于在稀释时不呈现出六方晶相,从而制备所述液体清洁组合物。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一阴离子表面活性剂在分配前被包含在第一阴离子表面活性剂组合物中,并且其含量按所述第一阴离子表面活性剂组合物的重量计为60%至90%。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一阴离子表面活性剂是AES。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一阴离子表面活性剂在分配前具有30℃至50℃的温度。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述破胶剂是直链烷基苯磺酸盐(LAS)。
6.根据权利要求1所述的方法,其中第一搅拌器在所述回路中定位在所述第一回路位置的下游但是与之邻近,其中所述第一搅拌器是动态搅拌器。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述液体组合物前体通过所述第一搅拌器,其停留时间为0.001至100秒/再循环通程,施加的能量密度为10至100000kJ/m3。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述液体组合物前体通过所述第一搅拌器,其停留时间为0.01至30秒/再循环通程,施加的能量密度为100至10000kJ/m3,并且所述批量容器中的所述液体组合物前体被施加10至500kJ/m3的能量密度,停留时间为10至30分钟。
9.根据权利要求1所述的方法,其中经由同心注入将所述第一阴离子表面活性剂分配至所述回路中。
10.根据权利要求1所述的方法,其中将所述第一阴离子表面活性剂以第一速率分配至所述回路中,并且将所述破胶剂以第二速率分配至所述回路中,其中所述第一速率与所述第二速率的比率为0.4:1至8:1。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述液体清洁组合物具有按所述液体清洁组合物的重量计5%至25%的所述第一阴离子表面活性剂。
12.根据权利要求1所述的方法,其中在所述回路中进行再循环的所述液体组合物前体在10/sec的剪切速率和30℃的温度下具有0.01至10Pa·s的粘度。
13.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括步骤d):将第三回路组分在第三回路位置处分配至所述回路中,其中所述第三回路组分选自脂肪酸、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、香料微胶囊、有机硅、以及它们的组合,其中所述第三回路位置位于所述第一回路位置的下游。
14.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括步骤e):将批量组分加入所述批量容器中,其中所述批量组分选自水、溶剂、助洗剂、螯合剂、防腐剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、pH调节剂、香料油、染料、酶、以及它们的组合。
15.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一阴离子表面活性剂是AES并且所述破胶剂是LAS,
其中所述AES在分配前被包含在AES组合物中,并且其含量按所述AES组合物的重量计为60%至90%,
其中所述LAS在分配前被包含在LAS组合物中,并且其含量按所述LAS组合物的重量计为50%至100%,
其中将所述AES以第一速率分配至所述回路中,并且将所述LAS以第二速率分配至所述回路中,其中所述第一速率与所述第二速率的比率为0.4:1至8:1,
并且其中所述液体清洁组合物具有按所述液体清洁组合物的重量计5%至28%的所述AES。
16.一种再循环批量处理器,所述再循环批量处理器包括:
批量容器;
与所述批量容器流体连通的再循环回路;
与所述回路流体连通的第一分配器,所述第一分配器用于将第一阴离子表面活性剂在第一回路位置处分配至所述回路中;以及
与所述回路流体连通的第二分配器,所述第二分配器用于将破胶剂在第二回路位置处分配至所述回路中,
其中所述第二回路位置位于所述第一回路位置的上游,并且其中所述第一阴离子表面活性剂选自AS、AES、以及它们的组合。
17.根据权利要求16所述的处理器,其中所述第一阴离子表面活性剂是AES并且所述破胶剂是LAS,所述AES在分配前被包含在所述第一分配器中的AES组合物中,并且其含量按所述AES组合物的重量计为60%至90%,
其中所述第一分配器包括同心注入,所述同心注入的同心进料管终止于用于分配所述AES的所述第一回路位置处,
并且其中所述处理器还包括在所述再循环回路中位于所述第一回路位置的下游但是与之邻近的第一搅拌器,其中所述第一搅拌器是高剪切搅拌器。
18.根据权利要求16所述的处理器,所述处理器包括与所述回路流体连通的第三分配器,所述第三分配器用于将第三回路组分在第三回路位置处分配至所述回路中,以及与所述批量容器流体连通的批量分配器,所述批量分配器用于将批量组分分配至所述批量容器,
其中所述第三回路组分选自脂肪酸、脂肪酸、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、香料微胶囊、有机硅、以及它们的组合,
并且其中所述批量组分选自水、溶剂、助洗剂、螯合剂、聚合物、防腐剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、pH调节剂、香料油、染料、酶、以及它们的组合。
19.一种液体清洁组合物,所述液体清洁组合物通过根据权利要求1–15中任一项所述的方法获得。
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