CN109097215B

CN109097215B - 一种环保型洗衣皂粉组合物及其制备方法

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Publication number: CN109097215B
Application number: CN201810939022.2A
Authority: CN
Inventors: 何成; 梁勇伟; 王权威; 王伟; 张蕾; 徐项亮
Original assignee: Nice Zhejiang Technology Co ltd
Current assignee: Lishui Diaopai Chemical Co.,Ltd.; Nice Zhejiang Technology Co ltd; Nice Group Co Ltd
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2038-08-16
Also published as: CN109097215A

Abstract

本发明涉及日化洗涤剂领域，公开了一种环保型洗衣皂粉组合物及其制备方法，含有脂肪酸钠活化粒子；所述脂肪酸钠活化粒子包括以下质量百分数的组分：12C~18C比例占90wt%以上脂肪酸钠50~99%；表面活性剂0.1~10%；助剂0~5%。本发明能够解决脂肪酸钠前配加入引起的皂粉生产所带来的尾气污染问题；同时本发明也能够解决脂肪酸钠后配加入所带来的皂粉溶解性不好、漂浮粉多，车间生产难下料、质量不稳定的问题。且有效提升产品去污力，综合性能更好。

Description

一种环保型洗衣皂粉组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及日化洗涤剂领域，尤其涉及一种环保型洗衣皂粉组合物及其制备方法。

背景技术

普通洗衣粉中主要表面活性剂是是以石油基表面活性剂为主，而洗衣皂粉配方中的主要表面活性剂则是脂肪酸钠(俗称皂基)。皂粉标准(QB/T 2387)规定干钠皂含量大于等于7％。

现有技术中有报道固体脂肪酸钠在皂粉后配中添加，不经过高温干燥，但此工艺生产皂粉溶解性不好，洗后衣物上有残留，并且脂肪酸钠易粘仓、难下料，影响产品品质。

针对上述固体脂肪酸钠后配添加工艺的不足，目前脂肪酸钠一般在皂粉前配料浆中添加，通过高温喷粉制得成品，如申请号为CN201310028245.0、CN201410487117.7等提到了脂肪酸钠通过前配的方式来生产洗衣皂粉。该工艺制得的产品溶解性好，脂肪酸钠性能充分发挥，低泡易漂，深受消费者的喜爱。虽然脂肪酸钠前配添加工艺产品品质好，但由于脂肪酸钠耐高温性能差，在喷粉过程中容易分解，导致喷粉塔尾气系统产生刺鼻气味，污染环境，影响厂区周边居民生活。近年来，国家一直倡导企业节能减排，特别是有毒有害气体排放。随着国家环保政策趋紧，为减轻皂粉尾气污染，很多皂粉生产车间被直接勒令停产，皂粉这一绿色洗涤产品将有直接退出市场的可能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环保型洗衣皂粉组合物及其制备方法，本发明能够解决脂肪酸钠前配加入所带来的皂粉生产尾气污染问题；同时本发明也能够解决脂肪酸钠后配加入所带来的皂粉溶解性不好、漂浮粉较多、原料仓下料难的问题，且有效提升产品去污力，综合性能更好。

本发明的具体技术方案为：一种环保型洗衣皂粉组合物，含有脂肪酸钠活化粒子；所述脂肪酸钠活化粒子包括以下质量百分数的组分：

12C～18C比例占90wt％以上脂肪酸钠50～99％，

表面活性剂0.1～10％，

助剂0～5％。

作为优选，所述脂肪酸钠活化粒子制备方法如下：

a)将膏状的脂肪酸钠、表面活性剂、助剂、工艺水制成固含量为50～80％的料浆，于调和锅中进行活化调和，活化温度为50～80℃；

b)将上述活化好的料浆压力雾化后进行真空干燥、制粒、过筛后制成脂肪酸钠活化粒子。

现有技术中，常规后配加入的固体脂肪酸钠，属于高级脂肪酸的钠盐，具有较高的krafft点(临界溶解温度，数值越高，越难溶解)，将其应用到皂粉组合物中进行常温或低温洗涤时，无法达到其krafft点，因此，溶解性能较差，漂浮粉多，洗涤性能也就难以发挥。并且固体脂肪酸钠属于表面活性剂，单一体系粘结度较高，后配添加容易粘仓造成下料难，皂粉产品质量难以保证。

而本发明的脂肪酸钠活化粒子由于加入了一些与之具有协同作用的表面活性剂或者助剂，有效地降低了脂肪酸钠自身的krafft点，大幅提升了溶解性，解决了溶解差、漂浮粉多的技术难题。并且脂肪酸钠与表面活性剂、助剂经过活化调和后，微观晶相发生改变，制成的活化粒子流动性好、不粘结，解决了传统固体脂肪酸钠后配添加难的问题，保证了产品质量。

综合以上，后配添加脂肪酸钠活化粒子可以使皂粉组合物溶解性能提升，进而提升综合洗涤性能；并且活化粒子流动性好，皂粉后配工艺能够顺利添加，保证了皂粉连续化生产的产品质量。

作为优选，上述环保型洗衣皂粉组合物，包括以下质量百分数的组分：

脂肪酸钠活化粒子7～30％；

非离子表面活性剂0.5～10％；

阴离子表面活性剂0.5～20％；

聚合物类助剂0.1～10％；

4A沸石0.5～30％；

碱性助剂0～30％；

酶制剂0.1～3％；

其它助剂0.1～10％；

元明粉余量。

本发明的配方中含有脂肪酸钠活化粒子，与普通脂肪酸钠相比，其在后配工艺中能够解决皂粉溶解性不好，洗后衣物上有残留，并且粉状脂肪酸钠存在易粘仓、难下料的问题。

作为优选，所述非离子表面活性剂包括烷基糖苷、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、异构脂肪醇聚氧乙烯醚、醇与环氧乙烷、环氧丙烷嵌段共聚物的缩合物中的至少一种。

作为优选，所述阴离子表面活性剂包括直链烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠、脂肪酸甲酯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐、α-烯烃磺酸钠中的至少一种。

作为优选，所述聚合物类助剂包括聚丙烯酸盐、聚丙烯酸-马来酸盐、聚苯乙烯-丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、含有两性离子基团的无规共聚物中的至少一种。

作为优选，所述碱性助剂包括正硅酸盐、偏硅酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。

作为优选，所述酶制剂包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、脂肪酶、果胶酶中的至少一种。

作为优选，所述其他助剂包括螯合剂、增白剂、氧漂剂、漂白活化剂、香精中的至少一种。

一种环保型洗衣皂粉组合物的制备方法，包括以下步骤：

1)添加工艺水、阴离子表面活性剂、碱性助剂、聚合物类助剂、非热敏性的其他助剂、4A沸石、元明粉，混合制成60～75％固含量的料浆。

2)料浆经过滤、老化后，进行研磨，由高压泵将其送入喷粉塔内喷出，经过热交换后料浆变成圆球形空心颗粒，再经重力作用落至塔底皮带，制成基粉。

3)塔底皮带上的基粉经过风送老化、筛分，进入后配工序。

4)将基粉和脂肪酸钠活化粒子、非离子表面活性剂、酶制剂和热敏性的其他助剂加入混合器中混合，混合完成后即出料、包装。

本发明首先对脂肪酸钠进行活化处理，制成活化粒子，然后通过后配的方式与基粉混合，与传统的洗衣皂粉(脂肪酸钠前配)相比，消除了生产过程中喷粉尾气异味，解决了传统皂粉生产的尾气污染问题，使得皂粉这一绿色洗涤产品可持续发展，而与脂肪酸钠后配的洗衣皂粉相比，又解决了皂粉溶解性差、漂浮粉、有残留和生产易粘仓，难下料等问题，综合性能更好，具有重大的社会效益。

作为优选，步骤1)中，配料温度为60-80℃。

作为优选，所述聚合物类助剂中的含有两性离子基团的无规共聚物为无规共聚物，由式I所示的单体A 80-98mol％，式II所示的单体B 1-10mol％和式III所示的单体C 1-10mol％通过自由基聚合所得。所述无规共聚物的数均分子量为5,000-20,000。

其中，式I、II、III中的R₁为H或者CH₃；式III中的R₂为C₁-C₁₂的直链烷基。

作为优选，所述含有两性离子基团的无规共聚物中，单体A占85-92mol％，单体B占7-10mol％，单体C占1-5mol％。

作为优选，含有两性离子基团的无规共聚物的制备方法为：将单体A、单体B、单体C和引发剂(偶氮二异丁腈，偶氮二异丁酸二甲酯的一种或多种，重量为单体总重量的0.5-2.5％)依次溶解到甲醇中，升温至50-80℃，在保护气体(氮气、氩气、氦气中的一种)存在的条件下进行自由基聚合反应4-24h，反应结束后将反应体系置于透析袋中，于去离子水中透析，冻干得到无规共聚物。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明首先对脂肪酸钠进行活化处理，然后通过后配的方式与基粉混合，与传统的洗衣皂粉(脂肪酸钠前配)相比，消除了生产过程中喷粉尾气异味，解决了传统皂粉的尾气污染问题，使得皂粉这一绿色洗涤产品可持续发展，而与脂肪酸钠后配的洗衣皂粉相比，又解决了皂粉溶解性差、漂浮粉、有残留和易粘仓、难下料等问题。有效提升产品去污力，综合性能更好，具有重大的社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

总实施例

一种环保型洗衣皂粉组合物，包括以下质量百分数的组分：

脂肪酸钠活化粒子7～30％，

非离子表面活性剂(烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚)0.5～10％，

阴离子表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甲酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯烃磺酸钠)0.5～20％，

聚合物类助剂(聚羧酸盐、羧甲基纤维素钠、含有两性离子基团的无规共聚物等)0.1～10％，酶制剂(蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、脂肪酶)0.1～3％，

4A沸石0.5～30％，

碱性助剂(泡花碱、纯碱)0～30％，

其它助剂(选自螯合剂、增白剂、香精等)0.1～10％，

元明粉余量。

其中，所述脂肪酸钠活化粒子包括以下质量百分数的组分：

12C～18C比例占90wt％以上脂肪酸钠50～99％，

表面活性剂0.1～10％，

聚合物类助剂0～5％。

脂肪酸钠活化粒子制备方法如下：

b)将上述活化好的料浆进行真空干燥、制粒、过筛后制成脂肪酸钠活化粒子。

所述含有两性离子基团的无规共聚物由式I所示的单体A 80-98mol％，式II所示的单体B 1-10mol％和式III所示的单体C 1-10mol％通过自由基聚合所得。所述无规共聚物的数均分子量为5,000-20,000。

本发明中的无规聚合物具有特殊的两性离子基团，本发明团队经过研究发现，该聚合物能够通过溶剂化作用键合大量的水分子，表现出极强的亲水性，经过其修饰的表面的抗沾污性极佳。在研究过程中还发现，本发明的上述聚合物在织物洗涤过程中具有较好的抗沉积效果。聚合物中少量的疏水链段能提高其与水不溶性颗粒物上的相互作用，促进其在污渍或水溶性颗粒上的吸附，进而改变污渍或水不溶性颗粒的表面性质。聚合物结构中的磺酸甜菜碱丙烯酸酯(单体B)的链段形成的水化层能显著提高污渍或水不溶性颗粒相互间及与织物间的体积排斥作用，与丙烯酸链段所提供的静电排斥作用互为补充，协同增效。

含有本发明无规共聚物的洗涤剂稳定性好，易于生产运输以及消费者使用；具有突出的抗沉积性能，洗涤效果较佳，织物在连续多次洗涤后不会发生变硬、发黄的现象；无规共聚物的生产工艺简单，便于生产。

作为优选，所述无规共聚物中，单体A占85-92mol％，单体B占7-10mol％，单体C占1-5mol％。

本发明团队经过进一步研究发现，本发明无规共聚物作为抗沉积剂的实际使用效果在很大程度上取决于共聚物的分子量以及各单体之间的比例，并非任意的分子量以及单体比例的共聚物都适于作为抗沉淀剂。本发明团队通过大量研究后发现，处于上述分子量范围以及单体比例范围的共聚物更适于作为洗涤剂用抗沉积剂，实际效果更佳。如果分子量过小，则共聚物链过短，难以对颗粒物进行有效包裹隔离，抗沉积效果差；而分子量过大，则分子链会发生缠绕，影响效果。单体比例同样需要精心控制，单体C具有一定的疏水性，少量引入可以促进共聚物与颗粒物的相互作用，但引入过多则可能会与表面活性剂的作用太强而影响效果。

含有两性离子基团的无规共聚物的制备方法为：将单体A、单体B、单体C和引发剂(偶氮二异丁腈，偶氮二异丁酸二甲酯的一种或多种，重量为单体总重量的0.5-2.5％)依次溶解到甲醇中，升温至50-80℃，在保护气体(氮气、氩气、氦气中的一种)存在的条件下进行自由基聚合反应4-24h，反应结束后将反应体系置于透析袋中，于去离子水中透析，冻干得到无规共聚物。

一种环保型洗衣皂粉组合物的制备方法，包括以下步骤：

1)添加工艺水、阴离子表面活性剂、碱性助剂、聚合物类助剂、非热敏性的其它助剂、4A沸石、元明粉，混合后配制成60～75％固含量的料浆。配料温度为60-80℃。

3)塔底皮带上的基粉经过风送老化、筛分，进入后配工序。

实施例1-5

一种皂粉组合物，按质量分数包括如下组分：

上述实施例1-5中，各脂肪酸钠活化粒子组成：

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						原料	质量分数/％	质量分数/％	质量分数/％	质量分数/％	质量分数/％
(12C-18C)脂肪酸钠	90	80	95	85	99
						APG(烷基糖苷)	3	12		7	0.5
脂肪酸甲酯磺酸钠			5	7	0.5
						脂肪醇聚氧乙烯醚				1
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠	5
						月桂基硫酸钠		4
聚羧酸盐		2
						羧甲基纤维素钠	1	1
柠檬酸钠	1	1

实施例1-3中的含有两性离子基团的无规共聚物：

对比例1：前配皂粉；对比例2：后配皂粉：

皂粉组分如下：(以％计)

LAS(直链烷基苯磺酸钠)：4.5％

AEO-9(脂肪醇聚氧乙烯醚)：4.0％

AES(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)：5.5％

膏状皂基(前配)/固体脂肪酸钠(后配)：10.0％

纯碱：8.0％

泡花碱：5.0％

4A沸石：15.0％

柠檬酸钠：3.0％

聚丙烯酸钠：3.0％

蛋白酶：0.5％

脂肪酶：0.5％

淀粉酶：0.5％

纤维素酶：0.5％

增白剂：0.1％

香精：0.3％

元明粉：余量

前配皂粉工艺：

前配按比例依次添加工艺水、LAS、膏状皂基、AES、泡花碱、4A沸石、柠檬酸钠、聚羧酸盐、增白剂、元明粉。制成基粉后再加入后配热敏性助剂，非离子等。

后配皂粉工艺：

与前配皂粉工艺基本相同，将膏状皂基改成固体脂肪酸钠在后配添加。

性能测试

本发明实施例1-5的皂粉混合物与传统皂粉对比，各项性能对比数据如下：

注：对比例2传统后配皂粉不仅性能差，而且固体脂肪酸钠后配难下料，生产不连续，质量波动大，很少厂家采用。

从上述结果可看出，本发明申请中的皂粉混合物生产尾气几乎无异味，对环境影响小，溶解率较高，漂浮粉较少，去污力较强，综合性能明显好于传统皂粉。

本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于：含有脂肪酸钠活化粒子；以所述脂肪酸钠活化粒子总质量为100%计，其包括以下质量百分数的组分：

12C~18C比例占90wt%以上的脂肪酸钠80~99%；

表面活性剂0.1~10%；

助剂0~5%；

所述脂肪酸钠活化粒子制备方法如下：

a）将膏状的脂肪酸钠、表面活性剂、助剂、工艺水制成固含量为50~80%的料浆，于调和锅中进行活化调和，活化温度为50~80℃；

b）将上述活化好的料浆进行真空干燥、制粒、过筛后制成脂肪酸钠活化粒子。

2.如权利要求1所述的一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于包括以下质量百分数的组分：

脂肪酸钠活化粒子7~30%；

非离子表面活性剂0.5~10%；

阴离子表面活性剂0.5~20%；

聚合物类助剂0.1~10%；

4A沸石0.5~30%；

碱性助剂0~30%；

酶制剂0.1~3%；

其它助剂0.1~10%；

元明粉余量。

3.如权利要求2所述的一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括烷基糖苷、直链脂肪醇聚氧乙烯醚、异构脂肪醇聚氧乙烯醚、醇与环氧乙烷、环氧丙烷嵌段共聚物的缩合物中的至少一种。

4.如权利要求2所述的一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括直链烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠、脂肪酸甲酯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐、α-烯烃磺酸钠中的至少一种。

5.如权利要求2所述的一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于，所述聚合物类助剂包括聚丙烯酸盐、聚丙烯酸-马来酸盐、聚苯乙烯-丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、含有两性离子基团的无规共聚物中的至少一种。

6.如权利要求2所述的一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于，所述碱性助剂包括正硅酸盐、偏硅酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐中的至少一种。

7.如权利要求2所述的一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于，所述酶制剂包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、脂肪酶、果胶酶中的至少一种。

8.如权利要求2所述的一种环保型洗衣皂粉组合物，其特征在于，所述其他助剂包括螯合剂、增白剂、氧漂剂、漂白活化剂、香精中的至少一种。

9.一种如权利要求2所述的环保型洗衣皂粉组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）添加工艺水、阴离子表面活性剂、碱性助剂、聚合物类助剂、非热敏性的其它助剂、4A沸石、元明粉，混合制成60~75%固含量的料浆；

2）料浆经过滤、老化后，进行研磨，由高压泵将其送入喷粉塔内喷出，经过热交换后料浆变成圆球形空心颗粒，再经重力作用落至塔底皮带，制成基粉；

3）塔底皮带上的基粉经过风送老化、筛分，进入后配工序；

4）将基粉和脂肪酸钠活化粒子、非离子表面活性剂、酶制剂和热敏性的其他助剂加入混合器中混合，混合完成后即出料、包装。