CN111051490B - 一体式衣物洗涤剂制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种完全水溶性或基本上水溶性的一体式衣物洗涤剂制品,所述制品含有两个或更多个含表面活性剂的非纤维片,并且一个或多个含表面活性剂的离散颗粒定位于此类片之间。所述非纤维片含有相对较不亲水的第一表面活性剂,而所述离散颗粒含有相对更亲水的第二表面活性剂。

Description

一体式衣物洗涤剂制品
技术领域
本发明涉及一种水溶性的一体式衣物洗涤剂制品。
背景技术
本领域已知完全或基本上可溶于水的片状衣物洗涤剂制品。它们比粉末衣物洗涤剂和液体衣物洗涤剂两者更易于处理。与在使用期间可能容易溢出或者可从环境空气中吸收水分以形成团块(即结块)的粉末衣物洗涤剂相比,这些衣物洗涤剂片具有显著降低溢出或结块风险的整体式或一体式制品。与液体衣物洗涤剂不同,这些衣物洗涤剂片含有很少水或不含有水。因此,它们是高度浓缩的,并且更易于运输和处理,而渗漏的风险很低或无漏的风险。此外,它们在运输和储存期间在化学性质和物理性质上是稳定的,并且具有显著更小的实物和环境占有面积。
近年来,这些片状衣物洗涤剂制品已在多个方面取得显著进展,包括通过采用聚乙烯醇(PVA)作为主成膜剂来增加表面活性剂含量,以及通过采用转筒干燥工艺来改善加工效率。因此,它们在市场上销售得越来越多并且在消费者中越来越流行。
然而,此类片状衣物洗涤剂制品在可以使用的表面活性剂的类型上仍然具有巨大限制,因为仅少数表面活性剂(诸如烷基硫酸盐)可被加工以在转筒干燥器上形成片。当将其他表面活性剂掺入片状衣物洗涤剂制品中时,所得制品可表现出不期望的特性(例如缓慢溶解和不期望的结块),并且更重要的是,片状制品可在成膜期间粘到转筒干燥器,并且需要立即刮掉,否则可显著破坏制造过程并降低加工稳定性。可用于片状衣物洗涤剂制品中的表面活性剂的此类有限选择继而导致不良的清洁性能,尤其是在其中织物或衣服暴露于仅可被具有补充清洁能力的不同表面活性剂有效移除的多种污垢的区域中。
因此,需要这样的片状衣物洗涤剂制品:其在表面活性剂的选择上具有更大的自由度,并且对多种污垢具有对应改善的清洁性能,同时保持现有片状衣物洗涤剂制品的加工稳定性和其他期望特性,诸如快速溶解和很少结块或不结块。
发明内容
本发明提供了一种水溶性的一体式衣物洗涤剂制品,其含有一个或多个含表面活性剂的离散颗粒,这些颗粒夹置在两个或更多个含表面活性剂的非纤维片之间。具体地,非纤维片含有相对较不亲水的第一表面活性剂,而离散颗粒含有相对更亲水的第二表面活性剂。此类一体式衣物洗涤剂制品可容易通过颗粒标记(例如,制粒和/或喷雾干燥)工艺和成膜工艺制备,并且其优点包括在表面活性剂的选择上具有更大的自由度、改善的清洁性能、加工稳定性、快速溶解,以及很少结块或无结块。
在一个方面,本发明涉及一种一体式衣物洗涤剂制品,其包括两个或更多个非纤维片和设置在此类两个或更多个非纤维片之间的一个或多个离散颗粒。此类非纤维片和此类离散颗粒均为水溶性的。非纤维片中的每一个均含有至少一种成膜剂和第一表面活性剂,而此类第一表面活性剂的特征在于亲水性指数(HI)不超过约7.5。第一表面活性剂可选自(例如)未烷氧基化的C6-C20直链或支链烷基硫酸盐(AS)、C6-C20直链烷基苯磺酸盐(LAS)以及它们的组合。离散颗粒中的每一个均含有第二表面活性剂,而此类第二表面活性剂的特征在于HI大于约7.5。第二表面活性剂可选自(例如)重均烷氧基化度在约0.1至约10范围内的C6-C20直链或支链烷基烷氧基化硫酸盐(AAS)、重均烷氧基化度在约5至约15范围内的C6-C20烷基烷氧基化醇(AA)以及它们的组合。
非纤维片中的每一个优选地具有约0.1mm至约10mm范围内的厚度,更优选地至少约5:1的长度与厚度纵横比,并且最优选地至少约5:1的宽度与厚度纵横比。
离散颗粒的特征可在于约1μm至约2000μm,优选地约100μm至约1500μm,更优选地约250μm至约1000μm范围内的中值粒度。
优选地,但非必需的是,离散颗粒至少部分地嵌入上述非纤维片中的至少一者中。
优选地,第一表面活性剂和/或第二表面活性剂分别是非纤维片和/或离散颗粒中的每一者中的主要表面活性剂。第一表面活性剂优选地为未烷氧基化C6-C18直链或支链AS表面活性剂,更优选地为未烷氧基化C12-C14直链或支链AS表面活性剂。第二表面活性剂优选地为具有在约0.1至约10范围内的重均烷氧基化度的C6-C20直链或支链AAS表面活性剂,更优选地为具有在约1至约5范围内的重均烷氧基化度的C10-C16直链或支链烷基乙氧基化硫酸盐(AES)。
在本发明的一个尤其优选的实施方案中,非纤维片中每一个均含有:(1)按此类每个非纤维片的总重量计约5%至约90%,优选地约20%至约90%,更优选地约30%至约90%,最优选地约40%至约90%的第一表面活性剂;以及优选地(2)按此类每个非纤维片的总重量计约1%至约70%,优选地约2%至约60%,更优选地约5%至约50%,最优选地约10%至约40%的上述至少一种成膜剂。任选地,非纤维片中的每一个还可包含按此类每个非纤维片的总重量计0%至15%,优选地0%至10%,更优选地0%至5%,最优选地0%至1%的第二表面活性剂。
所述至少一种成膜剂可为选自聚乙烯醇、聚亚烷基二醇、淀粉或改性淀粉、纤维素或改性纤维素、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮以及它们的组合的水溶性聚合物。更优选地,水溶性聚合物选自聚乙烯醇、聚亚烷基二醇以及它们的组合。
离散颗粒中的每一个优选地含有按此类每个离散颗粒的总重量计约20%至约90%,优选地约30%至约90%,更优选地约40%至约90%,最优选地约50%至约90%的上述第二表面活性剂。任选地,离散颗粒中的每一个还可包含按此类每个离散颗粒的总重量计0%至50%,优选地0%至30%,更优选地0%至20%,最优选地0%至15%的第一表面活性剂。
更优选地,当第二表面活性剂是AAS或AES时,离散颗粒中每一个还包含按此类每个离散颗粒的总重量计约0.5%至约20%,优选地约1%至约15%,更优选地约2%至约10%的烷氧基化聚亚烷基亚胺。烷氧基化聚亚烷基亚胺可具有(PEI)a(CH2CH2O)b(CH2CH2CH2O)c的经验式,其中PEI是聚乙烯亚胺芯;a是改性前PEI芯的数均分子量(MWn),其在约100道尔顿至约100,000道尔顿,优选地约200道尔顿至约5000道尔顿,更优选地约500道尔顿至约1000道尔顿的范围内;b是PEI芯中每个氮原子的亚乙基氧(CH2CH2O)单元的重均数,其在0至约60,优选地约1至约50,更优选地约5至约40,最优选地约10至约30的范围内;并且c是PEI芯中每个氮原子的亚丙基氧(CH2CH2CH2O)单元的重均数,其在0至约60,优选地0至约40,更优选地0至约30,最优选地0至约20的范围内。
当第二表面活性剂是AAS或AES时,离散颗粒中的每一个还可包含按此类每个离散颗粒的总重量计约0.5%至约20%,优选地约1%至约15%,更优选地约2%至约10%的聚亚烷基二醇。优选地,聚亚烷基二醇为聚乙二醇,其重均分子量在500道尔顿至20,000道尔顿,优选地约1000道尔顿至15,000道尔顿,以及更优选地2000道尔顿至8000道尔顿的范围内。更优选地,聚亚烷基二醇与如上文所述的烷氧基化聚亚烷基亚胺一起存在于所述离散颗粒中的每一个中。
本发明的一体式衣物洗涤剂制品还可含有邻近上述非纤维片中的至少一者设置的一个或多个纤维片,而所述一个或多个纤维片也是水溶性的。所述一个或多个纤维片中的每一者优选地包含多根长丝,并且更优选地,每根此类长丝含有按所述每根长丝的总干重计约10%至约90%,优选地约20%至约80%,更优选地约30%至约70%的第三表面活性剂。优选地,但非必需的是,第三表面活性剂与第一表面活性剂相同。
在另一方面,本发明涉及例如通过润湿需要预处理和/或清洁的织物的一部分并且使一体式衣物洗涤剂制品的至少一部分与织物的润湿部分直接接触,使用如上文提及的一体式衣物洗涤剂制品来预处理和/或清洁织物的用途。
在阅读本发明的以下具体实施方式时,本发明的这些和其它方面将变得更明显。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施方案的一体式衣物洗涤剂制品的示意性剖视图,该制品包括夹置在两个含表面活性剂非纤维片之间的含表面活性剂离散颗粒,同时这些颗粒是自由流动的。
图2为根据本发明的一个实施方案的一体式衣物洗涤剂制品的示意性剖视图,该制品包括夹置在两个含表面活性剂非纤维片之间的含表面活性剂离散颗粒,同时这些颗粒被部分地嵌入两个片中,因此不能移动。
图3为根据本发明的一个实施方案的一体式衣物洗涤剂制品的示意性剖视图,该制品包括完全嵌入含表面活性剂非纤维片中的含表面活性剂离散颗粒,该含表面活性剂非纤维片继而被夹置在两个附加的含表面活性剂非纤维片之间。
图4为根据本发明的一个实施方案的含表面活性剂非纤维片的X射线计算机断层摄影(CT)剖视图,其示出了完全嵌入其中的含表面活性剂离散颗粒。
图5A-图5C为分别来自图4的位置1、2、3的图4的片的X射线CT形貌照片。
图6为根据本发明的一个实施方案的一体式衣物洗涤剂制品的示意性剖视图,该制品包括完全嵌入包含多根长丝的含表面活性剂纤维片中的含表面活性剂离散颗粒,而此类纤维片继而被夹置在两个含表面活性剂非纤维片之间。
具体实施方式
本发明的各种实施方案的特征和有益效果将由以下说明变得显而易见,该说明包括旨在给出本发明的广泛代表的具体实施方案的示例。从该描述和从本发明的实践,各种修改形式对于本领域的技术人员将显而易见。本发明的范围不旨在限于所公开的具体形式,并且本发明涵盖了所有落入如权利要求所限定的本发明的实质和范围内的修改、等同物和另选的替代方案。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类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”。
如本文所用,当用于权利要求中时,冠词诸如“一个”和“一种”被理解为是指一个或多个受权利要求保护或描述的物质。术语“包含(comprise/comprises/comprising)”、“含有(contain/contains/containing)”、“包括(include/includes/including)”都意味着非限制性的。
如本文所用,术语“一体式”是指含有组合在一起以形成视觉上相互连接且结构上完整的制品的多个不同部分的结构。
如本文所用,术语“非纤维的”是指不含或基本上不含纤维元件的结构。“纤维元件”和“长丝”在本文中可互换使用,是指长度大大超过其平均横截面直径(即,长度与直径纵横比为至少10:1)的细长颗粒,并且优选地此类细长颗粒具有不超过1mm的平均横截面直径。
如本文所用,术语“片”是指具有厚度、长度和宽度的三维形状,而长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约5:1,并且长度与宽度纵横比为至少约1:1。优选地,长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约10:1,并且长度与宽度纵横比为至少约1.2:1。更优选地,长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约15:1,并且长度与宽度纵横比为至少约1.5:1。最优选地,长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约20:1,并且长度与宽度纵横比为至少约1.618:1。
如本文所用,术语“离散的”是指在人肉眼下或在电子成像装置下(诸如扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM))在结构上彼此不同的颗粒。优选地,本发明的离散颗粒用人肉眼观察时在结构上彼此不同。
如本文所用,术语“颗粒”是指微量的固体物质,诸如粉末、颗粒、包封物、微胶囊和/或球粒。本发明的颗粒可为球状、棒状、板状、管状、正方形、矩形、盘状、星形或者规则或不规则形状的薄片,但它们是非纤维的。本发明的颗粒可具有如根据本文所述的中值粒度测试所测量的2000μm或更小的中值粒度。优选地,本发明的颗粒具有如根据本文所述的中值粒度测试所测量的在约1μm至约2000μm,更优选地约10μm至约1800μm,还更优选地约50μm至约1700μm,还更优选地约100μm至约1500μm,还更优选地约250μm至约1000μm,最优选地约300μm至约800μm范围内的中值粒度。
如本文所用,术语“水溶性”是指当将至少约25克,优选地至少约50克,更优选地至少约100克,最优选地至少约150克的样品材料在20℃下并且在大气压下置于一升(1L)去离子水中且充分搅拌时,此类材料完全溶解或分散至水中而不留下可见固体或不形成可见分离相的能力。
如本文所用,术语“溶解的百分比(%)”是指样品材料在下文所述的黑色棉制小袋溶解测试中在特定时间内溶解的能力。
Figure BDA0002397284350000061
Figure BDA0002397284350000062
该百分比越高,样品材料在指定时间内溶解越好。如果未溶解固体在干燥后保留足够的水分,则该速率可能是负的。
如本文所用,表面活性剂的“亲水指数”或“HI”通过以下等式计算:
Figure BDA0002397284350000071
其中Mh是表面活性剂中所有亲水基团的分子量,其中MT是表面活性剂的总分子量。Mh和MT均指重均分子量。例如,平均烷基链长度为约11.8的直链烷基苯磺酸盐具有约4.97的HI值。又例如,C12-C14烷基硫酸盐具有约6.98的HI值。又例如,平均乙氧基化度为约1的C12-C14烷基乙氧基化硫酸盐具有约8.78的HI值,以及平均乙氧基化度为约3的C12-C14烷基乙氧基化硫酸盐具有约11.57的HI值。还例如,平均乙氧基化度为约7的C14-C15烷基乙氧基化醇具有约12.73的HI值,以及平均乙氧基化度为约9的C12-C14烷基乙氧基化醇具有约14.72的HI值。
如本文所用,术语“主要表面活性剂”是指存在于制品中的其量为该制品中所有表面活性剂总重量的50%或更多的表面活性剂。
如本文所用,术语“实质上由…组成”是指组合物不含有将干扰明确公开的那些成分的有益效果或功能的成分。此外,术语“基本上不含(substantially free of或substantially free from)”意指所指示材料以0重量%至约5重量%,优选地0重量%至3重量%的量存在。术语“实质上不含”意指所指示材料以0重量%至约1重量%,优选地0重量%至约0.5重量%,更优选地0重量%至约0.1重量%的量存在,最优选地其不以可分析检测到的水平存在。
如本文所用,除非另外指明,否则所有浓度和比率均按重量计。除非另外指明,否则本文所有的温度均以摄氏度(℃)为单位。除非另外特别说明,否则本文所有的条件均是在20℃和大气压下。除非另外特别指明,否则所有聚合物分子量均按重均数分子量测定。
非纤维片
用于在本发明的一体式衣物洗涤剂制品中保持或容纳离散颗粒的非纤维片是水溶性的。换句话讲,它们不含有任何水不溶性基质,但一些常规衣物洗涤剂片含有水不溶性基质。
此类非纤维片中的每一个均含有至少一种成膜剂和第一表面活性剂。第一表面活性剂具有相对低的亲水性(与离散颗粒所含有的第二表面活性剂相比),并且其特征在于不超过7.5的亲水指数(HI)。与第二表面活性剂相比,此类第一表面活性剂在稀释时不太可能形成粘稠的凝胶状六方相。因此,通过在形成非纤维片而不是离散颗粒时使用此类第一表面活性剂,本发明可有效地减少洗涤期间凝胶的形成,这继而导致所得一体式衣物洗涤剂结构的快速溶解以及少的不可溶解的残余物或无不可溶解的残余物。
非纤维片可具有任何形状或尺寸,只要其厚度、其长度和其宽度的特征在于:(1)至少约5:1的长度与厚度纵横比,(2)至少约5:1的宽度与厚度纵横比,以及(3)至少约1:1的长度与宽度纵横比。一体式衣物洗涤剂制品的所有随后的尺寸和/或形状相关参数也适用于非纤维片中的每一个。
非纤维片中的每一个的特征在于足够高的总表面活性剂含量,例如按此类片的总重量计至少约30%,优选地至少约40%,更优选地至少约50%,更优选地至少约60%,并且最优选地至少约70%。
优选地,如上文提及的第一表面活性剂是非纤维片中的每一者中的主要表面活性剂,即它以按此类非纤维片中所有表面活性剂总重量计约50%或更多的量存在。第一表面活性剂的特征在于HI不超过约7.5,并且优选地约4至7.5,并且更优选地4.5至7。
在本发明中适合用作第一表面活性剂的表面活性剂包括未烷氧基化的C6-C20直链或支链的烷基硫酸盐(AS)、C6-C20直链烷基苯磺酸盐(LAS)以及它们的组合。在本发明的非纤维片中用作第一表面活性剂的一种尤其优选类型的表面活性剂为未烷氧基化的C6-C18AS,其在下文中称为“中切AS”,而其中的每一个均具有含有约6个至约18个碳原子的支链或直链的未烷氧基化的烷基基团。在本发明的一个尤其优选的实施方案中,中切AS作为主要表面活性剂存在于非纤维片中,即其以按非纤维片中所有表面活性剂的总重量计至少约50%的量存在,而另一种表面活性剂(诸如LAS)作为辅助表面活性剂存在。
本发明的中切AS具有R-O-SO3 -M+的通式,其中R为支链或直链的未烷氧基化的C6-C18烷基基团,并且M为碱金属阳离子、碱土金属阳离子或铵阳离子。优选地,AS表面活性剂的R基团含有约8至约16个碳原子,更优选地约10至约14个碳原子,并且最优选地约12至约14个碳原子。R可为取代或未取代的,并且优选地为未取代的。R基本上不具有任何烷氧基化度。M优选地为钠阳离子、钾阳离子、或镁阳离子,并且更优选地M为钠阳离子。
用于本发明中的中切AS表面活性剂的量可在按非纤维片的总重量计约5%至约90%,优选地约10%至约80%,更优选地约20%至约75%,并且最优选地约30%至约70%的范围内。一种或多种此类中切AS表面活性剂优选地用作非纤维片的表面活性剂体系中的主要表面活性剂。换句话讲,一种或多种中切AS表面活性剂以按非纤维片中的所有表面活性剂的总重量计大于50%的量存在。
优选地,非纤维片的表面活性剂体系可含有中切AS表面活性剂的混合物,该混合物包含超过约50重量%,优选地超过约60重量%,更优选地超过70重量%或80重量%,并且最优选地超过90重量%或甚至100重量%(即基本上纯)的具有偶数个碳原子的直链AS表面活性剂,包括例如C6、C8、C10、C12、C14、C16和C18 AS表面活性剂。
更优选地,非纤维片的表面活性剂体系含有中切AS表面活性剂的混合物,其中C6-C14 AS表面活性剂以按混合物的总重量计约85%至约100%范围内的量存在。该混合物可被称为“富C6-C14 AS混合物”。更优选地,此类富C6-C14 AS混合物含有约90重量%至约100重量%、或92重量%至约98重量%、或约94重量%至约96重量%、或100重量%(即纯)的C6-C14AS。
在本发明的一个特别优选的实施方案中,表面活性剂体系含有中切AS表面活性剂的混合物,该混合物包含约30重量%至约100重量%,或约50重量%至约99重量%,优选地约60重量%至约95重量%,更优选地约65重量%至约90重量%,并且最优选地约70重量%至约80重量%的C12-C14AS,其可被称为“富C12-C14 AS混合物”。优选地,此类富C12-C14 AS混合物含有大多数的C12 AS。在本发明的一个最优选的实施方案中,表面活性剂体系含有中切AS表面活性剂的混合物,该混合物由C12和/或C14 AS表面活性剂组成,例如100%C12 AS或约70重量%至约80重量%的C12 AS和20重量%至约30重量%的C14 AS,在其中具有极少或不具有其它AS表面活性剂。
在本发明的一个最优选的实施方案中,非纤维片中的每一个含有按此类片的总重量计约10重量%至约70重量%,优选地约20重量%至约60重量%的纯C12 AS或富C12-C14 AS混合物,而富C12-C14 AS混合物含有按此类混合物的总重量计约70重量%至约80重量%的C12 AS和20重量%至约30重量%的C14 AS。
尤其适用于本发明实践的可商购获得的中切AS混合物为
Figure BDA0002397284350000101
V95 G,来自Cognis(Monheim,Germany)。
在本发明的非纤维片中用作第一表面活性剂的另一种优选类型的表面活性剂为C6-C20直链烷基苯磺酸盐(LAS),其可在非纤维片中单独地或与上文所述的中切AS组合地存在。LAS可在非纤维片中作为主要表面活性剂存在,或作为用于中切AS的辅助表面活性剂存在。在本发明的一个尤其优选的实施方案中,LAS在非纤维片中作为用于中切AS的辅助表面活性剂存在,例如,重量比在1:15至1:2,优选地1:10至1:3,并且更优选地1:8至1:4的范围内。
LAS表面活性剂是本领域公知的,并且可通过磺化市售的直链烷基苯容易地获得。可用于本发明中的示例性C6-C20直链烷基苯磺酸盐包括C6-C20直链烷基苯磺酸的碱金属、碱土金属或铵盐,并且优选地C11-C18或C11-C14直链烷基苯磺酸的钠、钾、镁和/或铵盐。更优选的是C12直链烷基苯磺酸的钠或钾盐,并且最优选的是C12直链烷基苯磺酸的钠盐,即十二烷基苯磺酸钠。如果存在,则非纤维片中LAS的量可在按非纤维片的总重量计约1%至约90%,优选地约2%至约70%,并且更优选地约5%至约40%的范围内。在本发明的一个最优选的实施方案中,非纤维片中的每一个含有按此类非纤维片的总重量计约5%至约20%的C12直链烷基苯磺酸的钠、钾或镁盐。
非纤维片可各自包含至少一种选自其他阴离子表面活性剂(即AS和LAS除外)、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂以及它们的组合的附加表面活性剂。
适于包含在本发明的非纤维片中的其他阴离子表面活性剂包括C6-C20直链或支链的烷基磺酸盐、C6-C20直链或支链的烷基羧酸盐、C6-C20直链或支链的烷基磷酸盐、C6-C20直链或支链的烷基膦酸盐、C6-C20烷基N-甲基葡萄糖酰胺、C6-C20甲酯磺酸盐(MES)以及它们的组合。
合适的非离子表面活性剂包括烷氧基化脂肪醇。非离子表面活性剂可选自式R(OC2H4)nOH的乙氧基化醇和乙氧基化烷基酚,其中R选自含有约8个至约15个碳原子的脂族烃基和其中烷基基团含有约8个至约12个碳原子的烷基苯基基团,并且n的平均值为约5至约15。可用于本文的非离子表面活性剂的非限制性示例包括:C8-C18烷基乙氧基化物,诸如来自Shell的
Figure BDA0002397284350000111
非离子表面活性剂;C6-C12烷基酚烷氧基化物,其中烷氧基化物单元可为乙烯氧基单元、丙烯氧基单元、或它们的混合物;C12-C18醇和C6-C12烷基酚与亚乙基氧/亚丙基氧嵌段聚合物的缩合物,诸如来自BASF的
Figure BDA0002397284350000112
C14-C22中链支化的醇,BA;C14-C22中链支化的烷基烷氧基化物,BAEx,其中x为1至30;烷基多糖;具体地烷基多苷;多羟基脂肪酸酰胺;以及醚封端的聚(烷氧基化)醇表面活性剂。合适的非离子去污表面活性剂还包括烷基多葡糖苷和烷基烷氧基化醇。合适的非离子表面活性剂还包括BASF以商品名
Figure BDA0002397284350000113
销售的那些。
阳离子表面活性剂的非限制性示例包括:季铵表面活性剂,其可具有至多26个碳原子,包括:烷氧基化季铵(AQA)表面活性剂;二甲基羟乙基季铵;二甲基羟乙基月桂基氯化铵;聚胺阳离子表面活性剂;酯阳离子表面活性剂;以及氨基表面活性剂,例如酰胺基丙基二甲基胺(APA)。合适的阳离子去污表面活性剂还包括烷基吡啶鎓化合物、烷基季铵化合物、烷基季鏻化合物、烷基三元锍化合物、以及它们的混合物。
合适的阳离子去污表面活性剂为具有以下通式的季铵化合物:
(R)(R1)(R2)(R3)N+X-
其中,R为直链或支链的、取代或未取代的C6-18烷基或烯基部分,R1和R2独立地选自甲基或乙基部分,R3为羟基、羟甲基或羟乙基部分,X为提供电中性的阴离子,合适的阴离子包括:卤离子(例如氯离子);硫酸根;和磺酸根。合适的阳离子去污表面活性剂为单C6-18烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物。高度合适的阳离子去污表面活性剂为单C8-10烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物、单C10-12烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物和单C10烷基单羟乙基二甲基季铵氯化物。
两性离子表面活性剂的合适示例包括:仲胺和叔胺的衍生物,包括杂环仲胺和叔胺的衍生物;季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物;甜菜碱,包括烷基二甲基甜菜碱、椰油二甲基氨基丙基甜菜碱、以及磺基甜菜碱和羟基甜菜碱;C8至C18(优选地C12至C18)氧化胺;N-烷基-N,N-二甲基氨基-1-丙烷磺酸盐,其中烷基基团可为C8至C18
合适的两性表面活性剂包括仲胺或叔胺的脂族衍生物,或杂环仲胺和叔胺的脂族衍生物,其中脂族基团可为直链或支链,并且其中脂族取代基中的一个包含至少约8个碳原子,或者约8至约18个碳原子,并且脂族取代基中的至少一个包含水增溶性阴离子基团,例如羧基、磺酸根、硫酸根。合适的两性表面活性剂还包括肌氨酸盐、甘氨酸盐、牛磺酸盐、以及它们的混合物。
在一个尤其优选但非必需的本发明的实施方案中,非纤维片可具有仅含有阴离子表面活性剂的表面活性剂体系,例如,单一阴离子表面活性剂或者两种或更多种不同的阴离子表面活性剂的组合。另选地,非纤维片可包括复合表面活性剂体系,例如,含有一种或多种阴离子表面活性剂与一种或多种非离子表面活性剂的组合,或者一种或多种阴离子表面活性剂与一种或多种两性离子表面活性剂的组合,或者一种或多种阴离子表面活性剂与一种或多种两性表面活性剂的组合,或者一种或多种阴离子表面活性剂与一种或多种阳离子表面活性剂的组合,或者所有上述类型表面活性剂的组合(即阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子表面活性剂)。
具体地,非纤维片中的每一个可包含少量具有相对高亲水性(与上文提到的第一表面活性剂相比)的一种或多种表面活性剂,其特征在于亲水指数(HI)超过7.5,即如在下文中描述的一种或多种第二表面活性剂。非纤维片中的每一个中的此类第二表面活性剂的量足够小,以便不影响其加工稳定性和膜溶解,例如按此类每个非纤维片的总重量计0%至15%,优选地0%至10%,更优选地0%至5%,最优选地0%至1%。在本发明的一个优选的实施方案中,非纤维片中的每一个基本上不含,更优选地实质上不含烷基烷氧基化硫酸盐,烷基烷氧基化硫酸盐是本发明的第二表面活性剂的优选选择。烷基烷氧基化的硫酸盐,当溶解在水中时,可在一定浓度范围(例如30重量%至60重量%)下经历高粘度的六方相,产生凝胶状物质。因此,如果以显著量掺入非纤维片中,烷基烷氧基化硫酸盐可显著减慢此类片在水中的溶解,更糟糕的是,之后导致未溶解的固体。相应地,本发明在非纤维片的中间而不是两侧上将大部分此类表面活性剂配制到离散颗粒中,这有助于最小化由此类表面活性剂造成的凝胶形成,以及减小此类凝胶形成对本发明的一体式衣物洗涤剂制品中其他成分的溶解的影响。
除了上文所述的一种或多种表面活性剂之外,非纤维片中的每一者还含有至少一种成膜剂。此类至少一种成膜剂可选自合成的或天然来源的水溶性聚合物,并且可经化学和/或物理改性。
适用于本发明实践的水溶性聚合物的示例包括聚乙烯醇、聚亚烷基二醇(也被称为聚亚烷基氧或聚氧化烯)、多糖(诸如淀粉或改性淀粉、纤维素或改性纤维素、普鲁兰、黄原胶、瓜耳胶和角叉菜胶)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮以及它们的蛋白质/多肽或水解产物(诸如胶原和明胶)。优选地,待用于本发明中的成膜剂选自聚乙烯醇、聚亚烷基二醇、淀粉或改性淀粉、纤维素或改性纤维素以及它们的组合。在本发明的一个尤其优选的实施方案中,非纤维衣物洗涤剂片含有聚乙烯醇。
在聚乙烯醇(PVA)的实施中,它可以是未改性的或改性的,例如羧化的或磺化的,或者它可以是乙烯醇或乙烯酯单体与一种或多种其他单体的共聚物。优选地,PVA为部分或完全醇化或水解的。例如,它可为约40%至100%,优选地约50%至约95%,更优选地约70%至约92%醇化或水解的。已知水解度影响PVA开始溶解在水中的温度,例如,88%水解对应于可溶于冷(即室温)水中的PVA膜,而92%水解对应于可溶于温水中的PVA膜。PVA的重均分子量可在10,000道尔顿至140,000道尔顿,优选地15,000道尔顿至120,000道尔顿的范围内。优选的PVA的示例为乙氧基化的PVA。PVA的一个更优选的示例可以商品名
Figure BDA0002397284350000131
从Sekisui Specialty Chemicals America,LLC(Dallas,Texas)商购获得。PVA的另一个更优选的示例为所谓的G聚合物,可从Nippon Ghosei商购获得。
在聚亚烷基二醇,优选地聚乙二醇(PEG)的实施中,它们可选自聚(乙二醇)均聚物和聚(乙二醇)共聚物,其具有介于约200道尔顿和约100,000道尔顿之间,优选地介于约500道尔顿和约20,000道尔顿之间,更优选地约1000道尔顿至15,000道尔顿,并且最优选地2000道尔顿至8000道尔顿的重均分子量。合适的聚(乙二醇)共聚物优选地含有至少约50重量%的PEG,并且可选自聚(丙交酯-嵌段-乙二醇)、聚(乙交酯-嵌段-乙二醇)、聚(丙交酯-共-己内酯)-嵌段-聚(乙二醇)、聚(乙二醇-共-乳酸)、聚(乙二醇-共-乙醇酸)、聚(乙二醇-共-聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙二醇-共-丙二醇)、聚(亚乙基氧-嵌段-亚丙基氧-嵌段-亚乙基氧)、聚(亚丙基氧-嵌段-乙二醇-嵌段-丙二醇)和聚(乙二醇-共-己内酯)。示例性聚(乙二醇)均聚物可从Sigma Aldrich商购获得,或以商品名CARBOWAXTM从Dow商购获得,或以商品名
Figure BDA0002397284350000141
从BASF商购获得。示例性聚(乙二醇)共聚物可以商品名
Figure BDA0002397284350000142
F127、
Figure BDA0002397284350000143
F108、
Figure BDA0002397284350000144
F68和
Figure BDA0002397284350000145
P105从BASF商购获得,其含有亚丙基氧(PO)嵌段和亚乙基氧(EO)嵌段。用于本发明实践的尤其优选的PEG为具有介于约4000道尔顿和约8000道尔顿之间的重均分子量的聚(乙二醇)均聚物。
成膜剂可以按非纤维片的总重量计约1%至约70%,优选地约2%至约60%,更优选地约5%至约50%,并且最优选地约10%至约40%存在于本发明的非纤维片中。在本发明的一个尤其优选的实施方案中,非纤维片中的每一个均含有PVA和PEG,优选地它们的重量比在约20:1至约1:2比率,更优选地约15:1至约1:1,最优选地约10:1至约2:1的范围内。例如,按此类每个非纤维片的总重量计,PVA可以约10%至约40%,优选地15%至约30%范围内的量存在,并且PEG可以约2%至约20%,优选地5%至10%范围内的量存在。
除了成膜剂之外,非纤维片还可包含合适的添加剂(诸如增塑剂和固体),以用于改变成膜剂的特性。合适的增塑剂为例如季戊四醇,诸如二季戊四醇、山梨醇、甘露糖醇、丙三醇和二醇类(诸如甘油或乙二醇)。增塑剂通常以至多30重量%,例如0.1重量%至20重量%,优选地0.5重量%至15重量%,更优选地1重量%至5重量%的量使用。也可使用诸如沸石、滑石、硬脂酸、硬脂酸镁、二氧化硅、硬脂酸锌或胶态二氧化硅的固体,其量通常在约0.5重量%至5重量%的范围内。
本发明的非纤维片可任选地包含一种或多种其他辅助洗涤剂成分以用于帮助或增强清洁性能或改变片的美观性。此类辅助洗涤剂成分的示例性示例包括:(1)无机和/或有机助洗剂,诸如碳酸盐(包括碳酸氢盐和倍半碳酸盐)、硫酸盐、磷酸盐(例如三聚磷酸盐、焦磷酸盐和玻璃状聚合偏磷酸盐)、膦酸盐、植酸、硅酸盐、沸石、柠檬酸盐、聚羧酸酯及其盐(诸如苯六甲酸、琥珀酸、氧化二琥珀酸、聚马来酸、苯1,3,5-三羧酸、羧基甲氧基琥珀酸、以及它们的可溶性盐)、醚羟基聚羧酸酯、马来酸酐与乙烯或乙烯基甲基醚的共聚物、1,3,5-三羟基苯-2,4,6-三磺酸、3,3-二羧基-4-氧杂-1,6-己二酸酯、聚乙酸(诸如乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸)及其盐、脂肪酸(诸如C12-C18单羧酸);(2)螯合剂,诸如选自氨基羧酸盐、氨基膦酸盐、多官能取代的芳族螯合剂、以及其中的混合物的铁和/或锰螯合剂;(3)粘土污垢去除/抗再沉积剂,诸如水溶性乙氧基化胺(特别是乙氧基化四亚乙基-五胺);(4)聚合物分散剂,诸如聚合的聚羧酸酯和聚乙二醇、基于丙烯酸/马来酸的共聚物及其水溶性盐、羟丙基丙烯酸酯、马来酸/丙烯酸/乙烯醇三元共聚物、聚乙二醇(PEG)、聚天冬氨酸盐和聚谷氨酸盐;(5)荧光增白剂,其包括但不限于均二苯乙烯、吡唑啉、香豆素、羧酸、次甲基花青、二苯并噻吩-5,5-二氧化物、唑类、5-和6-元环杂环的衍生物等;(6)抑泡剂,诸如单羧酸脂肪酸及其可溶性盐、高分子量烃(例如石蜡、卤代石蜡、脂肪酸酯、一价醇的脂肪酸酯、脂族C18-C40酮等)、N-烷基化氨基三嗪、环氧丙烷、单硬脂基磷酸酯、硅氧烷或其衍生物、仲醇(例如2-烷基烷醇)以及此类醇与硅油的混合物;(7)促泡剂,诸如C10-C16烷醇酰胺、C10-C14单乙醇和二乙醇酰胺、高度起泡的表面活性剂(例如,氧化胺、甜菜碱和磺基甜菜碱)和可溶性镁盐(例如MgCl2、MgSO4等);(8)织物软化剂,诸如蒙脱石粘土、胺类软化剂和阳离子软化剂;(9)颜料转移抑制剂,诸如聚乙烯基吡咯烷酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物、酞菁锰、过氧化物酶、以及它们的混合物;(10)酶,诸如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶和过氧化物酶、以及它们的混合物;(11)酶稳定剂,其包括钙离子和/或镁离子的水溶性源、硼酸或硼酸盐(诸如氧化硼、硼砂和其它碱金属硼酸盐);(12)漂白剂,诸如过碳酸盐(例如,碳酸钠过氧水合物、焦磷酸钠过氧水合物、脲过氧水合物、和过氧化钠)、过硫酸盐、过硼酸盐、单过氧邻苯二甲酸镁六水合物、间氯过苯甲酸的镁盐、4-壬基氨基-4-氧代过氧丁酸和二过氧十二烷二酸、6-壬基氨基-6-氧代过氧己酸、和光活化漂白剂(例如磺化酞菁锌和/或铝);(13)漂白活化剂,诸如壬酰羟苯磺酸盐(NOBS)、四乙酰基乙二胺(TAED)、酰胺基衍生的漂白活化剂包括(6-辛酰胺基己酰基)羟苯磺酸盐、(6-壬酰胺基己酰基)羟苯磺酸盐、(6-癸酰胺基己酰基)羟苯磺酸盐、以及它们的混合物、苯并噁嗪类活化剂、酰基内酰胺活化剂(尤其是酰基己内酰胺和酰基戊内酰胺);以及(14)任何其他已知的洗涤剂辅助成分,包括但不限于载体、水溶助长剂、加工助剂、染料或颜料(尤其是调色染料)、香料(包括纯香料和香料微胶囊)和固体填料。
非纤维片可通过任何合适的成膜方法制成,诸如浇铸、模塑、压制、挤出/挤出-涂覆、压延、溶液沉积、刮削和层合。在一个具体的实施方案中,它们可通过以下方式形成:首先提供含有溶解或分散在水中的原料的浆液,然后例如通过将此类浆液倾倒到浅模具中或将其涂覆在加热的可旋转圆筒上,将浆液成型为片状形式。片状形式的干燥可与成型步骤同时进行,或随后进行,以除去水并形成具有很少水分含量或不含水的成品片(例如,小于3重量%的水)。
通过使用圆筒片生产系统,用于制备本发明的非纤维片的优选但非限制性的方法描述于下文中。圆筒片生产系统包括具有安装在其上的加热的可旋转圆筒的底座支架。加热的可旋转圆筒可由安装在底座支架上的电动驱动器驱动,并且以预定的旋转速度工作。所述加热的可旋转圆筒优选地在其外表面上涂覆有不粘涂层。
在底座支架上也设置有进料机构,其用于将含有上文所述的全部或一些原料(例如一种或多种表面活性剂、一种或多种成膜剂、以及辅助洗涤剂成分)的预形成浆液加入到加热的可旋转圆筒上。进料机构包括安装在底座支架上的进料架,同时所述进料架在其上已安装至少一个(优选地两个)进料料斗、用于动态观察进料的成像装置和用于调节进料料斗的位置和倾斜角的调节装置。
在底座支架上还安装有加热罩,以防止快速散热。否则,浆液可在加热的可旋转圆筒上过快固化。加热罩还可有效地节省加热的可旋转圆筒所需的能量,从而实现降低的能量消耗并节省成本。加热罩为模块化组装结构或集成结构,并且可自由地从底座支架拆下。抽吸装置也安装在加热罩上用于抽吸热蒸汽,以避免任何冷凝水落在正在形成的衣物洗涤剂片上。也可在底座支架上安装开始进料机构,其用于铲起已由加热的可旋转圆筒形成的衣物洗涤剂片。
非纤维片的制备方法如下。首先,在底座支架上具有不粘涂层的加热的可旋转圆筒由电动驱动器驱动。接着,调节装置调节进料机构,使得进料料斗和加热的可旋转圆筒的外表面之间的距离达到预设值。同时,进料料斗将含有用于制备非纤维片的全部或一些原料的预形成浆液添加到加热的可旋转圆筒上。加热罩的抽吸装置抽吸由加热的可旋转圆筒产生的热蒸汽。
接下来,开始进料机构铲起干燥片,然后可通过加热的可旋转圆筒下游的切片/切割装置将干燥片切片或切割成期望的尺寸。任选地,每个片通过加热的可旋转圆筒下游的压花装置进一步压花出线、图案、徽标等。
离散颗粒
夹置在上述非纤维片之间的离散颗粒也是水溶性的。此类离散颗粒中的每一个含有具有相对高亲水性的第二表面活性剂(与上文所述的非纤维片所含有的第一表面活性剂相比),其特征在于亲水指数(HI)大于7.5。由于其高HI值,第二表面活性剂在清洁织物和去除污渍方面非常有效,因此希望将其包含在本发明的一体式衣物洗涤剂制品中。然而,这种具有较高亲水性的第二表面活性剂可在溶解于水中时形成粘稠的凝胶状六方相。因此,难以将第二表面活性剂配制到上述非纤维片上,因为由第二表面活性剂形成的粘稠六方相将致使片在干燥步骤期间粘到转筒干燥器上,从而不利地影响片形成的加工稳定性。通过将第二表面活性剂配制到夹置在非纤维片之间的离散颗粒中,可容易避免此类加工难题。此外,因为由第二表面活性剂形成的粘稠六方相可减慢使用期间非纤维片在水中的溶解,所以将第二表面活性剂配制到可易于分散于水中的离散颗粒中(而不是配制到不能分散于水中的非纤维片中)也是有帮助的,这改善了在洗涤过程中一体式衣物洗涤剂制品的总体溶解。
优选的是,本发明的离散颗粒具有相对较低的水/水分含量(例如,不超过总水/水分的约10重量%,优选地不超过总水/水分的约8重量%,更优选地不超过总水分的约5重量%),尤其是相对较低的游离/未结合水含量(例如,不超过约3重量%的游离或未结合水,优选地不超过约1重量%的游离或未结合水),使得来自此类离散颗粒的水不会损害相邻非纤维片的结构完整性。此外,此类离散颗粒中受控的水分含量降低了颗粒本身胶凝的风险。使用以下水含量测试方法测量颗粒和/或基质结构中存在的水/水分含量。
适用于本发明的离散颗粒可为选自球状、棒状、板状、管状、正方形、矩形、盘状、星形、规则或不规则形状的薄片以及它们的组合的任何形状,只要它们是非纤维的。它们可具有如根据本文所述的中值粒度测试所测量的2000μm或更小的中值粒度。优选地,此类离散颗粒具有如根据本文所述的中值粒度测试所测量的在约1μm至约2000μm,优选地约10μm至约1800μm,更优选地约50μm至约1700μm,还更优选约100μm至约1500μm,还更优选地约250μm至约1000μm,最优选地约300μm至约800μm范围内的中值粒度。
此类离散颗粒的堆密度可在500g/L至1000g/L,优选地600g/L至900g/L,更优选地700g/L至800g/L的范围内。
与上文所述的非纤维片相同,本发明的离散颗粒的特征还在于足够高的表面活性剂含量,例如按此类离散颗粒的总重量计至少30%,优选地至少50%,更优选地至少60%,并且最优选地至少70%。
用于离散颗粒中的第二表面活性剂可选自重均烷氧基化度在0.1至10范围内的C6-C20直链或支链烷基烷氧基化硫酸盐(AAS)、重均烷氧基化度在5至15范围内的C6-C20烷基烷氧基化醇(AA),以及它们的组合。此类第二表面活性剂可以按所述每个离散颗粒的总重量计20%至90%,优选地30%至90%,更优选地40%至90%,最优选地50%至90%范围内的量存在于所述离散颗粒中的每一个中。
优选地,本发明的离散颗粒中的第二表面活性剂为重均烷氧基化度在约0.1至约10,优选地约0.1至约5范围内的C6-C20直链或支链AAS表面活性剂。尤其优选的是重均烷氧基化度在约1至约5范围内的C10-C16直链或支链烷基乙氧基化硫酸盐(AES)。此类AAS(优选地AES)表面活性剂可单独使用或与其他表面活性剂组合使用。优选地,AAS(优选地AES)表面活性剂用作离散颗粒中的主要表面活性剂,即,其以按此类颗粒中所有表面活性剂的总重量计50%或更多的量存在,而一种或多种其他表面活性剂(阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和/或阳离子表面活性剂)可作为此类AAS(或优选地AES)的辅助表面活性剂存在。
用作本发明的离散颗粒中的第二表面活性剂的另一种优选类型的表面活性剂为非离子表面活性剂。合适的非离子表面活性剂包括烷基烷氧基化醇,优选式R(OC2H4)nOH的烷基乙氧基化醇和烷基乙氧基化酚,其中R选自含有约8个至约15个碳原子的脂族烃基和其中烷基基团含有约8个至约12个碳原子并且n的平均值为约5至约15的烷基苯基。在一个示例中,非离子表面活性剂选自乙氧基化醇,在该醇中具有平均约24个碳原子,以及每摩尔醇约9摩尔亚乙基氧的平均乙氧基化度。可用于本文的非离子表面活性剂的其它非限制性示例包括:C8-C18烷基乙氧基化物,诸如来自Shell的
Figure BDA0002397284350000191
非离子表面活性剂;C6-C12烷基酚烷氧基化物,其中烷氧基化物单元可为乙烯氧基单元、丙烯氧基单元、或它们的混合物;C12-C18醇和C6-C12烷基酚与亚乙基氧/亚丙基氧嵌段聚合物的缩合物,诸如来自BASF的
Figure BDA0002397284350000192
C14-C22中链支化的醇;C14-C22中链支化的烷基烷氧基化物,BAEx,其中x为1至30;烷基多糖,并且具体地烷基多苷;多羟基脂肪酸酰胺;以及醚封端的聚(烷氧基化)醇表面活性剂。合适的非离子表面活性剂还包括BASF以商品名
Figure BDA0002397284350000193
销售的那些。
用作本发明中的第二表面活性剂的尤其优选的非离子表面活性剂为重均烷氧基化度在5至15范围内的C6-C20烷基烷氧基化醇(AA),其可单独存在于离散颗粒中或与上文所的述AAS或AES表面活性剂组合存在于离散颗粒中。AA可作为主要表面活性剂存在或作为AAS或AES的辅助表面活性剂存在于离散颗粒中。在本发明的一个尤其优选的实施方案中,AAS(优选地AES)表面活性剂作为主要表面活性剂存在于离散颗粒中,而AA表面活性剂作为此类AAS或AES表面活性剂的辅助表面活性剂例如以1:15至1:2,优选地1:10至1:3,并且更优选地1:8至1:4范围内的重量比存在。
除了如上文提及的具有相对较高的HI值(即,大于7.5)的第二表面活性剂之外,本发明的离散颗粒可包含如上文所述的用于非纤维片的一种或多种选自其他阴离子表面活性剂(即,除AAS和AES之外)、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂以它们的组合的附加表面活性剂。一种或多种此类附加表面活性剂可以在按此类每个离散颗粒的总重量计0%至约50%,优选地1%至40%,更优选地2%至30%,最优选地5%至20%范围内的量存在于离散颗粒中的每一个中。优选地,一种或多种此类附加表面活性剂的特征在于HI值低于第二表面活性剂的HI值(即,不超过7.5)。例如,一种或多种此类附加表面活性剂可以是选自C6-C20直链或支链LAS、C6-C20直链或支链AS、C6-C20直链或支链烷基磺酸盐、C6-C20直链或支链烷基羧酸盐、C6-C20直链或支链烷基磷酸盐、C6-C20直链或支链烷基膦酸盐、C6-C20烷基N-甲基葡萄糖酰胺、C6-C20甲基酯磺酸盐(MES)以及它们的组合的阴离子表面活性剂。优选地,离散颗粒中的每一个还包含按此类每个离散颗粒的总重量计0%至50%,优选地0%至30%,更优选地0%至20%,最优选地0%至15%的如上文提及的第一表面活性剂。
一种或多种上文提及的表面活性剂形成表面活性剂体系,其可以按按离散颗粒的总重量计约5%至约90%,优选地约10%至约90%,更优选地约20%至约90%,还更优选地约30%至约90%,并且最优选地约50%至约90%范围内的量存在。优选地,第二表面活性剂作为主要表面活性剂存在于离散颗粒中,即,其以按离散颗粒中表面活性剂体系的总重量计50%或更多的量存在。
在本发明的一个尤其优选的实施方案中,离散颗粒含有AAS(或优选地AES)以及选自烷氧基化聚亚烷基亚胺和聚亚烷基二醇的官能流变改性剂。例如,离散颗粒可含有约0.5重量%至约20重量%,优选地约1重量%至约15重量%,并且更优选地约2重量%至约10重量%的烷氧基化聚亚烷基亚胺和/或聚亚烷基二醇。此类流变改性剂用于降低在离散颗粒的初始润湿期间由AAS或AES表面活性剂形成的发粘六方相的粘度和持久性,从而减小此类离散颗粒在洗涤期间在织物上形成块凝胶的风险,尤其在冷水或其他加压洗涤条件下。
可用于实施本发明的烷氧基化聚亚烷基亚胺(优选地烷氧基化聚乙烯亚胺)可含有聚亚烷基亚胺主链或芯,该聚亚烷基亚胺主链或芯通过用聚氧化亚烷氧基单元即-(CnH2nO)xH取代与此类主链或芯中氮原子连接的一个或多个氢原子而进行改性,同时n是在约1至约10,优选地约1至约5,并且更优选地约2至约4范围内的整数,并且x是在1至200,优选地约2至约100,并且更优选地约5至约50范围内的整数。聚亚烷基亚胺主链或芯通常具有在改性前的在约100至约100,000,优选约200至约5000,并且更优选约500至约1000范围内的平均数均分子量(Mwn)。更优选地,本发明的烷氧基化的聚亚烷基亚胺具有聚乙烯亚胺芯,该聚乙烯亚胺芯具有内部聚亚乙基氧嵌段和外部聚亚丙基氧嵌段。具体地,此类烷氧基化聚亚烷基亚胺具有经验式(PEI)a(CH2CH2O)b(CH2CH2CH2O)c,其中PEI代表聚乙烯亚胺芯,而a为在改性前的约100道尔顿至约100,000道尔顿范围内的平均数均分子量(Mwn);b为PEI芯中每个氮原子的亚乙基氧(CH2CH2O)单元的重量平均数,其为约0至约60范围内的整数;并且c为PEI芯中每个氮原子的亚丙基氧(CH2CH2CH2O)单元的重量平均数,其为约0至约60范围内的整数。优选地,a的范围为约200至约5000道尔顿,并且更优选约500至约1000道尔顿;优选地,b的范围为约1至约50,更优选地约5至约40,并且最优选地约10至约30;并且优选地,c的范围为约0至约40,更优选地约0至约30,并且最优选地约0至约20。优选的烷氧基化聚乙烯亚胺可由经验式(PEI)200-1000(EO)15-25或(PEI)200-1000(EO)20-30(PO)10-30表示。请注意,经验式仅示出每种组分的相对量,并且并不旨在指示不同部分的结构顺序。
聚亚烷基二醇(优选地聚乙二醇(PEG))可选自聚(乙二醇)均聚物和聚(乙二醇)共聚物,其具有介于约200道尔顿和约100,000道尔顿之间,优选地介于约500道尔顿和约20,000道尔顿之间,更优选地约1000道尔顿至15,000道尔顿,并且最优选地2000道尔顿至8000道尔顿的重均分子量。合适的聚(乙二醇)共聚物优选地含有至少约50重量%的PEG,并且可选自聚(丙交酯-嵌段-乙二醇)、聚(乙交酯-嵌段-乙二醇)、聚(丙交酯-共-己内酯)-嵌段-聚(乙二醇)、聚(乙二醇-共-乳酸)、聚(乙二醇-共-乙醇酸)、聚(乙二醇-共-聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙二醇-共-丙二醇)、聚(亚乙基氧-嵌段-亚丙基氧-嵌段-亚乙基氧)、聚(亚丙基氧-嵌段-乙二醇-嵌段-丙二醇)和聚(乙二醇-共-己内酯)。用于离散颗粒中的尤其优选的PEG为具有介于约4000道尔顿和约8000道尔顿之间的重均分子量的聚(乙二醇)均聚物。示例性聚(乙二醇)均聚物可从Sigma Aldrich商购获得,或以商品名CARBOWAXTM从Dow商购获得,或以商品名
Figure BDA0002397284350000211
从BASF商购获得。示例性聚(乙二醇)共聚物可以商品名
Figure BDA0002397284350000212
F127、
Figure BDA0002397284350000213
F108、
Figure BDA0002397284350000214
F68和
Figure BDA0002397284350000215
P105、
Figure BDA0002397284350000216
F38、
Figure BDA0002397284350000217
L92和
Figure BDA0002397284350000218
F77从BASF商购获得。
用于离散颗粒中的另一种尤其优选的PEG为亚乙基氧-亚丙基氧-亚乙基氧(EOx1POyEOx2)三嵌段共聚物,其中xi和X2中的每一个在约2至约140的范围内,并且其中y在约15至约70的范围内。更优选地,此类亚乙基氧-亚丙基氧-亚乙基氧(EOx1POyEOx2)三嵌段共聚物具有:(1)介于20个亚丙基氧单元和70个亚丙基氧单元之间,优选地介于30个亚丙基氧单元和60个亚丙基氧单元之间,更优选地介于45个亚丙基氧单元和55个亚丙基氧单元之间的重均亚丙基氧链长;和/或(2)介于1000道尔顿和15,000道尔顿之间,优选地介于1500道尔顿和5000道尔顿之间,更优选地介于2000道尔顿和4500道尔顿之间,甚至更优选地介于2500道尔顿和4000道尔顿之间,最优选地介于3500道尔顿和3800道尔顿之间的重均分子量;和/或(3)介于2个亚乙基氧单元和90个亚乙基氧单元之间,优选地3个亚乙基氧单元和50个亚乙基氧单元之间,更优选地介于4个亚乙基氧单元和20个亚乙基氧单元之间的重均亚乙基氧链长;和/或(4)按三嵌段共聚物的重量计介于10%和90%之间,优选地介于15%和50%之间,最优选地介于15%和25%之间的组合的亚乙基氧嵌段。此类亚乙基氧-亚丙基氧-亚乙基氧(EOx1POyEOx2)三嵌段共聚物的总亚乙基氧含量可在两个亚乙基氧嵌段上等分,优选地每个亚乙基氧嵌段包含平均介于40%和60%之间,更优选地介于45%和55%之间,甚至更优选地介于48%和52%之间,最优选地50%的亚乙基氧单元总数,其中两个亚乙基氧嵌段的%合计达100%。
优选地,亚乙基氧-亚丙基氧-亚乙基氧(EOx1POyEOx2)三嵌段共聚物具有介于1000和10,000之间,优选地介于1500和8000之间,更优选地介于2000和7500之间的分子量。优选地,共聚物包含按共聚物的重量计10%至95%,优选地12%至90%,最优选地15%至85%的组合的亚乙基氧嵌段。一些亚乙基氧-亚丙基氧-亚乙基氧(EOx1POyEOx2)三嵌段共聚物改善溶解。
更优选地,亚乙基氧-亚丙基氧-亚乙基氧(EOx1POyEOx2)三嵌段共聚物具有介于3500和3800之间的分子量、介于45个亚丙基氧单元和55个亚丙基氧单元之间的亚丙基氧含量以及每亚乙基氧嵌段介于4个亚乙基氧单元和20个亚乙基氧单元之间的亚乙基氧含量。
合适的亚乙基氧-亚丙基氧-亚乙基氧三嵌段共聚物可以商品名Pluronic PE系列从BASF公司商购获得,或以Tergitol L系列从Dow Chemical Company商购获得。尤其合适的材料是
Figure BDA0002397284350000221
PE 9200。
本发明的离散颗粒可任选地包含一种或多种其他辅助洗涤剂成分以用于帮助或增强清洁性能或改变其美观性。此类辅助洗涤剂成分的示例性示例包括:(1)无机和/或有机助洗剂,诸如碳酸盐(包括碳酸氢盐和倍半碳酸盐)、硫酸盐、磷酸盐(例如三聚磷酸盐、焦磷酸盐和玻璃状聚合偏磷酸盐)、膦酸盐、植酸、硅酸盐、沸石、柠檬酸盐、聚羧酸酯及其盐(诸如苯六甲酸、琥珀酸、氧化二琥珀酸、聚马来酸、苯1,3,5-三羧酸、羧基甲氧基琥珀酸、以及它们的可溶性盐)、醚羟基聚羧酸酯、马来酸酐与乙烯或乙烯基甲基醚的共聚物、1,3,5-三羟基苯-2,4,6-三磺酸、3,3-二羧基-4-氧杂-1,6-己二酸酯、聚乙酸(诸如乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸)及其盐、脂肪酸(诸如C12-C18单羧酸);(2)螯合剂,诸如选自氨基羧酸盐、氨基膦酸盐、多官能取代的芳族螯合剂、以及其中的混合物的铁和/或锰螯合剂;(3)粘土污垢去除/抗再沉积剂,诸如水溶性乙氧基化胺(特别是乙氧基化四亚乙基-五胺);(4)聚合物分散剂,诸如聚合的聚羧酸酯、基于丙烯酸/马来酸的共聚物及其水溶性盐、丙烯酸羟丙酯、马来酸/丙烯酸/乙烯醇三元共聚物、聚天冬氨酸盐和聚谷氨酸盐;(5)荧光增白剂,其包括但不限于二苯乙烯、吡唑啉、香豆素、羧酸、次甲基花青、二苯并噻吩-5,5-二氧化物、唑类、5-和6-元环杂环的衍生物等;(6)抑泡剂,诸如单羧酸脂肪酸及其可溶性盐、高分子量烃(例如石蜡、卤代石蜡、脂肪酸酯、一价醇的脂肪酸酯、脂族C18-C40酮等)、N-烷基化氨基三嗪、环氧丙烷、单硬脂基磷酸酯、硅氧烷或其衍生物、仲醇(例如2-烷基烷醇)以及此类醇与硅油的混合物;(7)促泡剂,诸如C10-C16烷醇酰胺、C10-C14单乙醇和二乙醇酰胺、高度起泡的表面活性剂(例如,氧化胺、甜菜碱和磺基甜菜碱)和可溶性镁盐(例如MgCl2、MgSO4等);(8)织物软化剂,诸如蒙脱石粘土、胺类软化剂和阳离子软化剂;(9)颜料转移抑制剂,诸如聚乙烯基吡咯烷酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物、酞菁锰、过氧化物酶、以及它们的混合物;(10)酶,诸如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶和过氧化物酶、以及它们的混合物;(11)酶稳定剂,其包括钙离子和/或镁离子的水溶性源、硼酸或硼酸盐(诸如氧化硼、硼砂和其它碱金属硼酸盐);(12)漂白剂,诸如过碳酸盐(例如,碳酸钠过氧水合物、焦磷酸钠过氧水合物、脲过氧水合物、和过氧化钠)、过硫酸盐、过硼酸盐、单过氧邻苯二甲酸镁六水合物、间氯过苯甲酸的镁盐、4-壬基氨基-4-氧代过氧丁酸和二过氧十二烷二酸、6-壬基氨基-6-氧代过氧己酸、和光活化漂白剂(例如磺化酞菁锌和/或铝);(13)漂白活化剂,诸如壬酰羟苯磺酸盐(NOBS)、四乙酰基乙二胺(TAED)、酰胺衍生的漂白活化剂包括(6-辛酰胺基己酰基)羟苯磺酸盐、(6-壬酰胺基己酰基)羟苯磺酸盐、(6-癸酰胺基己酰基)羟苯磺酸盐、以及它们的混合物、苯并噁嗪类活化剂、酰基内酰胺活化剂(尤其是酰基己内酰胺和酰基戊内酰胺);以及(14)任何其他已知的洗涤剂辅助成分,包括但不限于载体、水溶助长剂、加工助剂、染料或颜料(尤其是调色染料)、香料(包括纯香料和香料微胶囊)和固体填料。
制备本发明的优选地呈附聚形式的离散颗粒的方法包括以下步骤:(a)将粉末和/或糊剂形式的原料添加到混合器(例如制粒机)中,而该原料成分包括优选地呈中和的含水糊剂形式的一种或多种阴离子表面活性剂,以及任选地从前面制粒过程再循环细小颗粒和/或磨碎的过大材料;(b)运行混合器,为原料成分的附聚提供合适的剪切力;(c)任选地,移除任何过大的团块,并且经由研磨机或团块粉碎机再循环至步骤(a)或(b);(d)将所得的附聚物干燥以除去水分,所述水分的含量可以为超过5重量%,优选地超过4%,更优选地超过3%,并且最优选地超过2重量%;(e)任选地,移除任何细小颗粒,并且将细小颗粒再循环至混合器-制粒机,如步骤(a)中所述;以及(f)任选地,进一步移除任何干燥的过大附聚物,并且经由研磨机再循环至步骤(a)或(e)。
另选地,本发明的离散颗粒可通过喷雾干燥方法;喷雾干燥方法,随后制粒;挤出方法;或本领域熟知的用于形成颗粒的任何其他方法制备。
其他颗粒
除了上文所述的含表面活性剂的离散颗粒以外,本发明的一体式衣物洗涤剂制品还可含有夹置在非纤维片之间的其他颗粒。例如,此类其他颗粒可包括可溶和/或不溶性材料,其中不溶性材料在水性洗涤条件下可分散成悬浮液,平均粒度小于约20微米。
其他颗粒可以是粉末、颗粒、附聚物、胶囊、微胶囊和/或丸粒。可使用本领域中许多熟知的方法制备其他颗粒,例如喷雾干燥、附聚、挤出、造粒、包封、锭化、以及它们的组合。其他颗粒的形状可以呈如下形式:球状、棒状、板状、管状、正方形、长方形、盘状、星形、纤维,或具有规则或不规则的随机形状。
如根据本文所述的中值粒度测试所测量的,其他颗粒可具有大于约150μm且小于约1600μm,优选地大于约250μm且小于约1000μm,更优选地大于约300μm且小于约850μm,并且最优选地大于约350μm且小于约700μm的中值粒度。
其他颗粒可以是任何固体、自由流动的颗粒,并且可包括化学上不同的颗粒的混合物,诸如:表面活性剂颗粒(基本上不含第二表面活性剂的那些颗粒),包括表面活性剂附聚物、表面活性剂挤出物、表面活性剂针状物、表面活性剂条粒、表面活性剂薄片;磷酸盐颗粒;沸石颗粒;硅酸盐颗粒,尤其是硅酸钠颗粒;碳酸盐颗粒,尤其是碳酸钠颗粒;聚合物颗粒,诸如羧酸盐聚合物颗粒、纤维素聚合物颗粒、淀粉颗粒、聚酯颗粒、聚胺颗粒、对苯二甲酸聚合物颗粒、聚乙二醇颗粒;美观颗粒,诸如有色条粒、针状物、层状颗粒和环颗粒;酶颗粒,诸如蛋白酶颗粒、淀粉酶颗粒、脂肪酶颗粒、纤维素酶颗粒、甘露聚糖酶颗粒、果胶酸裂解酶颗粒、木葡聚糖酶颗粒、漂白酶颗粒和这些酶中的任一种的共颗粒,优选地这些酶颗粒包含硫酸钠;漂白剂颗粒,诸如过碳酸盐颗粒,尤其是涂覆的过碳酸盐颗粒,诸如涂覆有碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼硅酸盐、或它们的任何组合的过碳酸盐,过硼酸盐颗粒,漂白活化剂颗粒诸如四乙酰基乙二胺颗粒和/或烷基羟苯磺酸盐颗粒,漂白催化剂颗粒诸如过渡金属催化剂颗粒,和/或异喹啉鎓漂白催化剂颗粒,预形成过酸颗粒,尤其是涂覆的预形成过酸颗粒;填料颗粒,诸如硫酸盐颗粒和氯化物颗粒;粘土颗粒,诸如蒙脱石颗粒和粘土与硅氧烷的颗粒;絮凝剂颗粒,诸如聚环氧乙烷颗粒;蜡颗粒,诸如蜡质附聚物;硅氧烷颗粒,增白剂颗粒;染料转移抑制颗粒;染料固定剂颗粒;香料颗粒,诸如香料微胶囊和淀粉包封的香料谐香剂颗粒,以及前香料颗粒,诸如席夫碱反应产物颗粒;调色染料颗粒;螯合剂颗粒,诸如螯合剂附聚物;以及它们的任何组合。
一体式衣物洗涤剂制品
本发明的一体式衣物洗涤剂制品含有上述离散颗粒以及任选的一个或多个其他颗粒,这些颗粒夹置在两个或更多个上文提及的非纤维片之间。图1为一体式衣物洗涤剂制品10的示意性剖视图,该制品含有夹置在两个含表面活性剂的非纤维片12和14之间的多个含表面活性剂的离散颗粒15以及任选地一个或多个其他颗粒(未示出)。离散颗粒12和14以及任选的其他颗粒(未示出)在非纤维片12和14之间是自由流动的并且不被这些片中的任一个固定或不固定到这些片中的任一个。
因为离散颗粒和非纤维片两者均含有表面活性剂,因此本发明的一体式衣物洗涤剂制品的特征在于显著高的表面活性剂含量,例如按此类制品的总重量计至少30%,优选地至少50%,更优选地至少60%,并且最优选地至少70%。此类衣物洗涤剂制品提供非常致密且浓缩形式的衣物洗涤剂,这对于经常旅行并且需要在旅途中洗衣的消费者尤其方便。另外,与传统粉末或液体形式的衣物洗涤剂相比,对于此类致密且浓缩形式的装运和处理成本显著降低,这使得该一体式衣物洗涤剂制品尤其期望通过电子商务渠道销售。
此外,因为离散颗粒和非纤维片含有不同亲水性的不同表面活性剂,因此所得衣物洗涤剂制品表现出适于各种洗涤条件的优异清洁性能。
更重要的是,不同的表面活性剂以这样的方式布置在此类衣物洗涤剂制品中,以改善清洁性能,确保加工稳定性,减少凝胶形成,并且保持制品的快速溶解,如上文所述。优选地,一体式衣物洗涤剂制品在15分钟的洗涤时间内具有超过约50%,优选地超过约60%,更优选地超过约70%,最优选地超过约90%的溶解百分比(%)。更优选地,此类衣物洗涤剂制品在5分钟的洗涤时间内具有超过约50%的溶解百分比(%)。
本发明的一体式衣物洗涤剂制品可具有任何形状或尺寸,并且其优选地为层状制品,其具有:(1)在约0.1mm至约10mm范围内的厚度,(2)至少约5:1的长度与厚度纵横比,以及(3)至少约5:1的宽度与厚度纵横比。此外,优选的是,一体式衣物洗涤剂制品具有至少约1:1的长度与宽度纵横比。优选地,长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约10:1,并且长度与宽度纵横比为至少约1.2:1。更优选地,长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约15:1,并且长度与宽度纵横比为至少约1.5:1。最优选地,长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约20:1,并且长度与宽度纵横比为至少约1.618:1。本发明的一体式衣物洗涤剂制品的厚度优选地为约0.2mm至约5mm,更优选地约0.3mm至约4mm,并且最优选地约0.5mm至约2mm。此类制品的宽度可在约2cm至约1米,优选地约5cm至约50cm,更优选地约10cm至约40cm的范围内。此类制品的长度可在约2cm至约50米,优选地约5cm至约1米,并且更优选地约10cm至约80cm的范围内。
在本发明的一个优选但非必需的实施方案中,本发明的一体式衣物洗涤剂制品具有黄金矩形形状(即,具有约1.618:1的长度与宽度纵横比),并且其特征在于约10-15cm的宽度和约0.5mm至约2mm的厚度。此类黄金矩形形状在美学上令消费者愉悦且讨人喜欢,因此多个此类形状的制品可以在容器中叠堆并包装在一起以便出售,该容器的特征也在于类似的黄金矩形形状。
在本发明的另选的实施方案中,一体式衣物洗涤剂制品具有细长形状(即,具有约10-50:1的长度与宽度纵横比),并且其特征在于约10-15cm的宽度和约0.5mm至约2mm的厚度。此类细长形状允许将此类制品卷起或折叠成紧凑的单元,以易于包装、储存、装运和展示。
优选地,本发明的一体式衣物洗涤剂制品具有使得其在美学上令消费者愉悦的某些属性。例如,制品可具有相对平滑的表面,从而当被消费者触摸时,提供令人愉悦的感觉。另外,期望此类制品在其表面上可具有很少的可察觉的孔或不具有可察觉的孔。还期望本发明的一体式衣物洗涤剂制品牢固以承受实质性的机械力而不丧失其结构完整性,但同时具有足够的柔性以易于包装和储存。
优选地,一体式衣物洗涤剂制品可完全溶解于一升去离子水中,即,在15秒内,更优选地在10秒内,并且更优选地在5秒内,在20℃、大气压下且无需任何搅拌的情况下,在溶液中不留下可见的残余物。
一体式衣物洗涤剂制品可如下形成:首先如上文所述,分别形成非纤维片和离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒),然后将它们组装在一起成为一体式制品。例如,可将已形成的第一非纤维片放置在平坦表面,例如传送带上,而已形成的离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)可沉积到第一非纤维片的第一平坦表面上。可将离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)简单地分散在第一非纤维片的此类上表面上,或者它们可在第一非纤维片的第一平坦表面上形成颗粒的连续层。随后,将已形成的第二非纤维片放置在第一非纤维片的第一平坦表面的顶部上,以形成夹心结构,其中离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)设置在第一非纤维片和第二非纤维片之间。
另选地,一体式衣物洗涤剂制品可通过在形成非纤维片和离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)的同时将它们组装在一起成为一体式制品而形成。在此类实施方案中,可在形成或干燥一个或多个非纤维片时将离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)设置到那些片上,使得离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)至少部分地嵌入此类片中(一些颗粒甚至可变得完全嵌入到片中)并固定在其中。图2为如此形成的一体式衣物洗涤剂制品20的示意性剖视图,该制品含有夹置在两个含表面活性剂的非纤维片22和24之间的多个含表面活性剂的离散颗粒25以及任选的其他颗粒(未示出)。离散颗粒25和任选的其他颗粒(未示出)部分地嵌入两个片中并因此固定。此类固定的离散颗粒25从一体式衣物洗涤剂制品20中漏出来的风险降低,因此是尤其优选的,但不如此固定的自由流动的离散颗粒也在本发明的范围和实质内。
此外,可将离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)掺入一个或多个非纤维片中,该非纤维片继而被夹置在附加的非纤维片之间,使得离散颗粒(以及任选的一个或多个其他颗粒)完全嵌入片中并固定在其中。图3为一体式衣物洗涤剂制品30的示意性剖视图,该制品包括完全嵌入含表面活性剂非纤维片36中的多个含表面活性剂离散颗粒35和任选的一个或多个其他颗粒(未示出),该非纤维片继而被夹置在两个附加的含表面活性剂非纤维片32和34之间。图4和图5A-图5C示出了具有完全嵌入其中的离散颗粒的实际含表面活性剂的非纤维片。具体地,图4为由GE Phoenix v|tome|x m CT扫描仪获取的含表面活性剂的非纤维片的X射线CT剖视图。该片含有完全嵌入其中的视觉上离散的颗粒。图5A-图5C为分别来自图4的位置1、2和3的图4的片的X射线CT形貌照片,这些图清楚地示出了分布在整个此类片中的多个视觉上离散的白色颗粒。
本发明的一体式衣物洗涤剂制品可根据需要包括任何数量的离散颗粒的附加层和附加的非纤维片。例如,可以将上述夹心结构翻转,以将附加的离散颗粒沉积到第一非纤维片的相反的第二平坦表面上,然后将已形成的第三非纤维片放置在第一非纤维片的第二平坦表面的顶部上,从而形成含有三个非纤维片的一体式衣物洗涤剂制品,其中两个离散颗粒层被夹置于其间。
在本发明的一个尤其优选的实施方案中,本发明的一体式衣物洗涤剂制品还可含有一个或多个附加的非纤维片,该附加的非纤维片邻近所述非纤维片中的至少一个设置。与非纤维片和离散颗粒一样,此类附加的非纤维片也是水溶性的。附加的非纤维片中的每一个优选地含有按此类每个附加的非纤维片的总干重计10%至90%,优选地20%至80%,更优选地30%至70%的第三表面活性剂。第三表面活性剂可与如上文提及的第一或第二表面活性剂相同或不同。优选地,第三表面活性剂与第一表面活性剂相同。此类附加的非纤维片可设置在非纤维片之间,例如邻近离散颗粒(即,一个离散颗粒层邻近一个纤维片),或浸渍有离散颗粒(即,离散颗粒和纤维片一起形成一体式结构),或在两个离散颗粒层之间(即,一个纤维片夹置在两个离散颗粒层之间)。
此外,本发明的一体式衣物洗涤剂制品还可含有一个或多个纤维片,该纤维片邻近所述非纤维片中的至少一个设置。与非纤维片和离散颗粒一样,此类纤维片也是水溶性的。纤维片中的每一个优选地含有多根长丝,这些长丝中的每一根优选地包含按此类每根长丝的总干重计10%至90%,优选地20%至80%,更优选地30%至70%的第四表面活性剂。第四表面活性剂可与如上文提及的第一、第二或第三表面活性剂相同或不同。优选地,第四表面活性剂与第一表面活性剂相同。此类纤维片可设置在非纤维片之间,例如邻近离散颗粒(即,一个离散颗粒层邻近一个纤维片),或浸渍有离散颗粒(即,离散颗粒和纤维片一起形成一体式结构),或在两个离散颗粒层之间(即,一个纤维片夹置在两个离散颗粒层之间)。图6为一体式衣物洗涤剂制品50的示意性剖视图,该制品包含多个含表面活性剂的离散颗粒55以及任选的一个或多个其他颗粒(未示出),这些颗粒完全嵌入包括多根长丝57的含表面活性剂的纤维片56中。根据本发明的一个实施方案,此类纤维片56继而夹置在两个含表面活性剂的非纤维片52和54之间。
如此形成的一体式衣物洗涤剂制品可通过热压或热密封沿其周边或在整个制品上或间断地在此类制品的某些部分或区域处被进一步加工,以便增强其结构完整性。此外,一体式衣物洗涤剂制品可被切割成不同的形状,压花、穿孔、印刷有不同颜色或图形图案,折叠、卷起或以其他方式包装以便改善其美学吸引力和使用者友好性。
相应地,如上文提及的一体式衣物洗涤剂制品可易于用于预处理和/或清洁织物,尤其用于移除织物上的污渍和/或气味。优选地,如上文提及的本发明的一体式衣物洗涤剂制品用于在清洁前预处理织物,这在去除顽固污渍诸如衣领污垢、食物油脂、草渍、粘土或其他难以去除的污垢或污物方面尤其有效。当用于预处理和/或清洁时,可首先将织物的需要预处理和/或清洁的部分润湿,然后可使此类一体式衣物洗涤剂制品或其一部分与织物的润湿部分直接接触。
测量方法
测定本发明的一体式衣物洗涤剂制品或其组分的特性的各种技术在本领域中是已知的。但必须使用下列测定法,才能全面理解本文所述和受权利要求书保护的发明内容。
测试1:中值粒度测试方法
必须使用该测试方法来测定如上文提及的离散颗粒的中值粒度。
使用1989年5月26日批准的还带有分析中所用筛目说明书的ASTM D 502–89,“Standard Test Method for Particle Size of Soaps and Other Detergents”来进行中值粒度测试,以测定种子物质的中值粒度。依照第7部分“Procedure using machine-sieving method”,需要包括美国标准(ASTM E 11)筛子#8(2360um)、#12(1700μm)、#16(1180um)、#20(850μm)、#30(600μm)、#40(425μm)、#50(300μm)、#70(212μm)、#100(150μm)的一套干净干燥的筛子。将上述套筛用于指定的机器筛分方法。可将种子物质用作样品。合适的筛摇机可购自W.S.Tyler Company(Mentor,Ohio,U.S.A.)。
通过用各个筛子的微米尺寸开口对对数的横坐标作图并用累积质量百分比(Q3)对线性纵坐标作图,在半对数图上对该数据绘图。上述数据表示的示例在ISO 9276-1:1998,“Representation of results of particle size analysis–Part 1:GraphicalRepresentation”的图A.4中给出。对于本发明的目的而言,种子物质的中值粒度(D50)被定义为累积质量百分比等于50%的点的横坐标值,并通过在50%值正上方(a50)和下方(b50)的数据点之间直线内插来计算,其采用以下公式:
D50=10^[Log(Da50)-(Log(Da50)-Log(Db50))*(Qa50-50%)/(Qa50-Qb50)]
其中Qa50和Qb50分别为数据即刻超过或低于50百分率的累积质量百分率值;并且Da50和Db50为对应于这些数据的筛目微米值。
在第50个百分率的值低于最细筛目(150um)或高于最粗筛目(2360um)的事件中,在几何级数不大于1.5后,附加的筛子必须被加入至该套筛直到该中值降至两个测量的筛目之间。
种子物质的分布跨度是中值附近种子粒度分布的宽度量度。可根据下式进行计算:
跨度=(D84/D50+D50/D16)/2
其中D50为中值粒度并且D84和D16为在累积质量百分比保留曲线图上分别为百分之十六和百分之八十四处的粒度。
在D16值低于最细筛目(150um)的事件中,则根据下式计算跨度:
跨度=(D84/D50)。
在D84值高于最细筛目(2360um)的事件中,则根据下式计算跨度:
跨度=(D50/D16)。
在D16值低于最细筛目(150um)且D84值高于最粗筛目(2360um)的事件中,则分布跨度采用最大值5.7。
测试2:水含量测试方法
使用以下水含量测试方法测量颗粒和/或基质结构中存在的水(水分)含量。在测试之前将颗粒和/或基质结构或它们的部分(“样品”)以预切割片的形式置于23℃±1.0℃的温度和50%±2%的相对湿度下的调理室中至少24小时。每个结构样品具有至少4平方英寸的面积,但是在尺寸上足够小以适当地贴合在天平称重盘上。在上文提及的温度和湿度条件下,使用具有至少四位小数的天平,每五分钟记录样品的重量,直至在10分钟的时间内检测到小于0.5%的先前重量的变化。最终重量记录为“平衡重量”。在10分钟内,将样品置于70℃±2℃和4%±2%的相对湿度下的鼓风烘箱中,在金属薄片顶部上干燥24小时。干燥24小时后,移除样品并在15秒内称重。该重量被表示为样品的“干燥重量”。
样品的水(水分)含量如下计算:
Figure BDA0002397284350000321
将3个等分试样样品中的水(水分)%取平均值以提供报告的样品中的水(水分)%。报告结果,精确到0.1%。
测试3:黑色棉制小袋溶解测试
对于具有相应总洗涤时间(例如,1分钟、5分钟、10分钟或15分钟)的每个洗涤循环,将Electrolux W565H可编程前加载式洗衣机编程以执行以下步骤:
步骤 动作
1 添加20kg的反渗透纯化水,并且在整个洗涤循环中水温保持在20℃
2 以线性加速速率在2秒内沿顺时针方向加速滚筒至45转/分钟
3 以45转/分钟保持滚筒旋转速度22秒
4 以线性减速速率在2秒内将滚筒减速至0转/分钟
5 保持滚筒静止4秒
6 重复步骤2至5,但其中滚筒沿逆时针方向旋转
7 重复步骤2至6直到达到相应的总洗涤时间
对于每个样品一体式衣物洗涤剂制品,执行以下步骤:
-首先对两(2)个样品一体式衣物洗涤剂制品称重(具有大约11.5g的组合重量),并且将总重量记录为“样品材料的总重量”;
-然后将每个样品一体式衣物洗涤剂制品插入具有大约8cm2尺寸的黑色棉制小袋中,该小袋由两(2)个100%棉织物层组成,其中三个侧面已通过缝合密封,并且第四侧面留着敞开以用于插入制品。一旦插入制品,则通过将三(3)个缝钉冲压穿过两个层来密封黑色棉制小袋;
-然后将各自容纳样品一体式衣物洗涤剂制品的两(2)个黑色棉制小袋连同其中的每一个具有大约20×20cm2的正方形形状的两(2)千克100%棉制厚绒布毛巾一起添加到上文提及的洗衣机中;
-黑色棉制小袋和棉制厚绒布毛巾经历一个如上文所述的洗涤循环,具有预定总洗涤时间(例如,1、5、10或15分钟);
-在每个洗涤循环结束时,将两个黑色棉制小袋从洗衣机中取出并打开,同时通过使用实验室刮刀将样品制品的任何未溶解的残余物从黑色棉制小袋中取出,然后转移到塑料罐中;
-将未溶解的残余物留在塑料罐中,在室温下风干24小时;
-然后称重风干的残余物,并且将重量报告为“未溶解固体的重量”;
-然后
Figure BDA0002397284350000331
Figure BDA0002397284350000332
-对于每种类型的一体式衣物洗涤剂制品,重复上述步骤,而洗涤循环的总洗涤时间例如从1分钟至5分钟,至10分钟,最后至15分钟变化。
实施例:
实施例1:非纤维片制剂
成分(重量%) 总述 S1 S2 S3 S4
C<sub>12</sub>-C<sub>14</sub>AS 40-70% 60% 70% 45% 50%
C<sub>12</sub>-C<sub>14</sub>LAS 5-20% 10% -- -- --
C<sub>12</sub>-C<sub>14</sub>AES* 0-5% -- -- -- --
C<sub>16</sub>-C<sub>18</sub>MES 0-30% -- -- 20% 20%
C<sub>12</sub>-C<sub>18</sub>PKO CAB 0-8% -- -- 5% --
PVA** 15-25% 20% 20% 20% 20%
PEG*** 0-8% 5% -- -- --
甘油 1-5% 4% 6% 6% 6%
杂项和水分 2-10% 余量 余量 余量 余量
*具有约1的平均乙氧基化度
**具有约48000道尔顿的重均分子量(Mw)。
***具有约4000道尔顿的重均分子量(Mw)。
实施例2:离散颗粒制剂
成分(重量%) P1 P2 P3 P4 P5 P6
C<sub>12</sub>-C<sub>14</sub>LAS 9.47% 10.48% 15% -- 70% --
C<sub>12</sub>-C<sub>14</sub>AES* 21.58% 21% 45% 45% -- --
C<sub>12</sub>-C<sub>15</sub>AA** -- -- -- -- -- 57%
乙氧基化PEI*** 3.65% 2.11% -- -- -- --
PEG**** 8.22% -- -- -- -- --
苏打粉 15.29% 10.55% 7% 35% -- 18%
沸石 31.97% 44.16% -- -- -- --
二氧化硅 -- -- 18% 15% 22% 25%
杂项和水分 余量 余量 余量 余量 余量 余量
*具有约1的平均乙氧基化度
**具有约7的重均烷氧基化度
***PEI600EO20
****具有约4000道尔顿的重均分子量
实施例3:本发明的一体式衣物洗涤剂制品的溶解
提供了本发明的一体式衣物洗涤剂制品的五(5)个样品,每个样品均含有如实施例1中所述的两个非纤维片S1,在这两个非纤维片之间夹置有如实施例2中所述的不同离散颗粒、酶颗粒和香料微胶囊(PMC)颗粒。非纤维片S1中的每一个具有约5.5cm的长度、约5.5cm的宽度和约5mm的厚度,并且重约1.5克,因此非纤维片的总重量为约3克。离散颗粒具有约400微米的平均粒度。掺入每个一体式衣物洗涤剂制品中的各个颗粒的总重量为约9克。
使样品本发明一体式衣物洗涤剂制品中的每一个经受如上文提及的黑色棉制小袋溶解测试,并且它们在分别洗涤1分钟、5分钟、10分钟和15分钟后溶解的相应百分比(%)如下:
Figure BDA0002397284350000341
基于前文所述,显而易见的是,所有本发明的一体式衣物洗涤剂制品在冷水洗涤条件下的洗涤循环中在15分钟内可实现至少50%的溶解,而一些优选的样品在5分钟内可实现50%的溶解,并且在15分钟内实现90%以上的溶解。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类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”。
除非明确排除或以其它方式限制,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专利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。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、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献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。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (10)

1.一种一体式衣物洗涤剂制品,其包括两个或更多个非纤维片以及设置在所述两个或更多个非纤维片之间的一个或多个离散颗粒,其中所述非纤维片和所述离散颗粒两者均为水溶性的;其中所述非纤维片中的每一个包含至少一种成膜剂和第一表面活性剂,其中所述第一表面活性剂的特征在于亲水性指数不超过7.5;其中所述离散颗粒中的每一个包含第二表面活性剂,其中所述第二表面活性剂的特征在于亲水性指数大于7.5,
其中所述非纤维片的长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者均为至少5∶1,并且长度与宽度纵横比为至少1∶1,
所述成膜剂为水溶性聚合物,所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇、聚亚烷基二醇、淀粉或改性淀粉、纤维素或改性纤维素、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、以及它们的组合,所述第一表面活性剂选自未烷氧基化C6-C20直链或支链烷基硫酸盐、C6-C20直链烷基苯磺酸盐以及它们的组合,
所述第二表面活性剂选自重均烷氧基化度在0.1至10范围内的C6-C20直链或支链烷基烷氧基化硫酸盐、重均烷氧基化度在5至15范围内的C6-C20烷基烷氧基化醇以及它们的组合,
所述离散颗粒的特征在于中值粒度在1μm至2000μm的范围内,
其中所述非纤维片中的每一个含有:(1)按所述每个非纤维片的总重量计5%至90%的所述第一表面活性剂;(2)按所述每个非纤维片的总重量计1%至70%的所述至少一种成膜剂;以及(3)按所述每个非纤维片的总重量计0%至15%的所述第二表面活性剂,并且
其中所述表面活性剂的亲水性指数通过以下等式计算:
Figure FDA0003288676510000011
其中HI是亲水性指数,Mh是表面活性剂中所有亲水基团的分子量,其中MT是表面活性剂的总分子量,Mh和MT均指重均分子量。
2.根据权利要求1所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述第一表面活性剂作为主要表面活性剂存在于所述非纤维片中的每一个中,并且其中所述第二表面活性剂作为主要表面活性剂存在于所述离散颗粒中的每一个中。
3.根据权利要求1所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述非纤维片中的每一个具有0.1mm至10mm范围内的厚度;并且其中所述离散颗粒至少部分地嵌入所述非纤维片中的至少一个中。
4.根据权利要求1所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述非纤维片中的所述第一表面活性剂为未烷氧基化C6-C18直链或支链烷基硫酸盐表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述至少一种成膜剂为聚乙烯醇,其特征在于:(1)在10,000道尔顿至140,000道尔顿范围内的重均分子量;和/或(2)在40%至100%范围内的水解度。
6.根据权利要求1所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述离散颗粒中的每一个包含按所述每个离散颗粒的总重量计20%至90%的所述第二表面活性剂,并且其中任选地所述离散颗粒中的每一个还包含按所述每个离散颗粒的总重量计0%至50%的所述第一表面活性剂。
7.根据权利要求1所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述第二表面活性剂是重均烷氧基化度在0.1至10范围内的C6-C20直链或支链烷基烷氧基化硫酸盐表面活性剂。
8.根据权利要求7所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述离散颗粒中的每一个还包含按所述每个离散颗粒的总重量计0.5%至20%的烷氧基化聚亚烷基亚胺,其中所述烷氧基化聚亚烷基亚胺具有经验式(PEI)a(CH2CH2O)b(CH2CH2CH2O)c,其中PEI为聚乙烯亚胺芯;其中a是在改性前所述PEI芯的数均分子量MWn,其在100道尔顿至100,000道尔顿的范围内;其中b是所述PEI芯中每个氮原子的亚乙基氧(CH2CH2O)单元的重均数,其在0至60的范围内;并且其中c是所述PEI芯中每个氮原子的亚丙基氧(CH2CH2CH2O)单元的重均数,其在0至60的范围内。
9.根据权利要求7或8所述的一体式衣物洗涤剂制品,其中所述离散颗粒中的每一个还包含按所述每个离散颗粒的总重量计0.5%至20%的聚亚烷基二醇,其中所述聚亚烷基二醇为重均分子量在500道尔顿至20,000道尔顿范围内的聚乙二醇。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的一体式衣物洗涤剂制品用于预处理和/或清洁织物的用途,其中所述预处理和/或清洁通过下列方式进行:润湿所述织物的需要预处理和/或清洁的一部分,并且使所述一体式衣物洗涤剂制品的至少一部分与所述织物的所述润湿部分直接接触。
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