CN1183240C - 在不合格尺寸颗粒循环利用的流化床成粒机中制备粒状洗涤剂的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种粒状洗涤剂组合物的制备方法，其中采用流化床成粒结合选择性循环过大的颗粒，以便控制所得洗涤剂组合物的均一性。该方法包括将起始成分送入流化床成粒机，以使该进料物至少部分粒化，同时采用该流化床控制小颗粒的生成，并用调整尺寸结合再循环来控制过大的颗粒。
Description
发明领域
本发明涉及制备粒状洗涤剂组合物的一种改进方法，该组合物溶解性良好，尤其在低温(即低于30℃)洗液中、流动性出色(即使经过贮藏后)和美观/外表。具体地说，本方法涉及借助于不合格尺寸颗粒循环利用的流化床成粒机来制备洗涤剂组合物。
发明背景
最近，在洗涤剂工业中，对于具有液态洗衣用洗涤剂产品的方便、美观、溶解性，而且能保留粒状洗涤剂的清洗性能和成本的洗衣用洗涤剂具有相当大的兴趣。然而，过去的洗涤剂所带有的问题，关于标准贮存条件的美观性、溶解性、流动性和不方便于消费者的问题是难以克服的。这些问题因“浓缩”或低用量粒状洗涤剂产品的使用而恶化，这些产品不溶于洗液，其液体洗衣用洗涤剂配对物也是如此。目前对这些低用量的洗涤剂的需求量很大，因为它们能节省资源，而且可以小包装出售，这在使用前大大方便了消费者，但是与液态洗涤剂相比，它在向洗衣机给料时不很方便，液态洗涤剂直接从瓶中到出而不必从盒子里“铲”出，然后分配到洗液中。
如上所述，该类低用量或“浓缩”洗涤产品面临溶解性的问题，尤其在低温洗液中(即低于30℃)。更具体地说，低溶解性导致“块状物”的形成，这些“块状物”或以白色固体的形式留在洗衣机中，或在常规的清洗过程后附在衣物上。这些“块状物”在低温洗涤条件下，和/或在洗衣机中先加入洗涤剂，再加入衣服，最后放水时(通常称为“反序加入”或“ROOA”)，尤其普遍。如果消费者将衣服、洗涤剂、水依次放入洗衣机中，这些不受欢迎的“块状物”也容易生成。相似地，这种结块现象是在装有配料屉的洗衣机中或在其它分配装置，如颗粒器中分配不完全的原因。在这种情况下，没有溶解的洗涤剂残留在这些分配装置中。
已经发现，粒状洗涤剂组合物的溶解性能至少一部分受生产这种洗涤剂的方法的影响。例如，洗涤剂的溶解性能可能会受到组合物中颗粒均匀度的影响，这都与颗粒的密度和尺寸相关。这种均匀度反过来很大程度上由生产洗涤剂的方法决定。然而，目前的生产方法已经不能使产品达到要求的均匀度。
因此，对于洗涤剂组合物的制备方法仍然存在着需求，以便提供一种有希望的均匀度的洗涤剂组合物，并且它能够展示出提高的溶解性，对消费者的美感更好，具有改善的流动性和提高的清洗性能。
发明概述
本发明满足了上述需要，其中提供了一种洗涤剂组合物的制备方法，其在选择性再循环利用不合格尺寸颗粒的流化床成粒机上完成。本发明通过控制该方法中的颗粒尺寸到比现有洗涤剂生产方法的更大程度，从而满足上述需要。利用本发明，洗涤剂组合物中小的或细小颗粒的数量通过流化床成粒法而减少，并且过大颗粒的数量通过筛选并再送入该过程而减少。结果是使洗涤剂组合物在洗液中的溶解性或溶解度增加，尤其是在低温洗液中(即低于30℃)，并对消费者具有美感，而且具有提高的流动性。
本发明的第一方面提供了一种粒状洗涤剂组合物的制备方法。该方法包括如下步骤：
a)提供一个粒状进料流；
b)将该粒状进料流通入流化床成粒机；
c)在流化床成粒机内至少使该粒状进料流部分凝聚，以形成洗涤剂凝聚物；
d)筛分洗涤剂凝聚物，将过大的颗粒从尺寸适当的颗粒中分出来；和
e)将过大的颗粒再送入该方法。
该方法可能包括各种其它的工序，如再送入可能有的流化床的结合使用，或送入预混合机或整理步骤。过大的颗粒在再送入该过程前任选粉磨或研磨。过小的颗粒可以从流化床中移走，并送入加工过程，如送入预混合机，或者流化床，或者通过利用内循环流化床在该流化床内再循环。
因此，本发明的好处在于提供了一种制备粒状洗涤剂组合物的方法，所述粒状洗涤剂组合物具有更好的溶解性、对消费者更具有美感、具有改善的流动性和提高的清洗性能。本发明的其它优点在于提供了一种制备粒状洗涤剂组合物的方法，其中采用选择性再循环不合格尺寸的颗粒以便提供更均匀的洗涤剂组合物。
优选实施方案详述
这里所用的“颗粒”是指整个尺寸范围的洗涤剂成品或组分，或成品洗涤剂或组分中的整个尺寸范围的分散颗粒、凝聚物或颗粒。它不是特指某个尺寸范围(即代表小于100％的整个尺寸范围)的任何这些类颗粒，除非这个尺寸范围代表在颗粒混合物中的100％的分散颗粒。对于混合物中每一种类型的颗粒组分，该类型的分散颗粒的整个尺寸范围具有相同或基本相似的组成，不论这些颗粒是否与其它颗粒接触。对于凝聚的组分，凝聚物本身被当作分散的颗粒，并且每种分散颗粒可以含有更小的初级颗粒和粘合剂组合物的复合物。
这里所用的“颗粒的几何平均直径”表示一组分散颗粒的通过质心的几何直径，通过任何标准的基于质量的测量技术所测定，优选干筛分法。这里所用的粒径分布“几何标准偏差”或“跨度”是指对上述粒径数据最佳拟合的对数正规函数的几何宽度，这可以用累积分布的84.13分布百分数与50分布百分数的比值(D84.13/D50)来得到。参见Gotoh等人的Power Techology Handbook，6-11页，Marcel Dekker1997。
这里所用的“助洗剂”是指任何在洗涤用品中具有“助洗”功能的有机或无机材料，尤其是能从洗液中消除水硬度和/或具有离散或胶溶性能的有机或无机物质。这里所用的“堆积密度”是指未压缩的和未使用的粉末的堆积密度，如下测定：将过量的粉末样品到入一个光滑的金属容器中(例如体积为500ml的圆筒)，去掉容器边缘顶端的多余样品，测量剩余样品的质量，再将质量除以容器体积。
这里所用的“组合物”和“粒状洗涤剂组合物”将包括洗涤剂组合物的成品和添加剂/组分。也就是说，通过在此要求权利的方法生产的组合物可以是完成的洗衣用洗涤剂组合物，或者是与其它洗涤剂组分一起使用的添加剂，用于清洗织物等。
本发明涉及利用选择性循环不合格尺寸的颗粒物流，以利于生产出外观上更均匀，溶解性改善和更美观的洗涤剂。通过使用流化床来控制小颗粒，并将过大颗粒筛选并再送入加工过程，生产出更优越的洗涤剂组合物。
总之，本发明的方法包括将粒状进料流加入流化床成粒机，以便完成将进料流至少部分粒化。当然，本领域的普通技术人员会认识到，多进料流也可能在本发明范围内。本发明的进料流可以包括传统洗涤剂添加剂成分的颗粒、湿洗涤剂凝聚物、干洗涤剂凝聚物和喷雾干燥的洗涤剂颗粒。洗涤剂添加剂成分包括，但不限于碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、沸石等。当然，也可以包括其它传统的公知组分。喷雾干燥的洗涤剂颗粒包括通过传统喷雾干燥技术生产的颗粒，其中准备好洗涤剂原料的料浆，并向下喷进上升的气流中，使颗粒干燥。用这个方法可以得到自由流动的干燥原料。湿的洗涤剂凝聚物包括成粒法得到的颗粒，其中如上面所提到的洗涤剂添加剂成分和液体粘合材料，如表面活性剂或其前体，在一个或一系列混合器中混合，形成洗涤剂原料颗粒。这些颗粒在干燥之前被称为“湿凝聚物”，在进行干燥和任选的调理阶段后称为干凝聚物。调理阶段可以包括调整、研磨和冷却阶段的任何结合。成粒方法在洗涤剂领域中是众所周知的。一些非限制性例子如授予Capeci等人的美国专利5,489,392，5,516,448中所描述的方法，在此将其内容引入作为参考。
因此，本发明需要引入两种原料成分以生成洗涤剂凝聚物，或引入预先形成的洗涤剂颗粒，用于该颗粒的后续加工。在本发明的优选实施方案中，粒状进料流含有至少两种不同类型的粒子，如喷雾干燥的颗粒和湿或干的洗涤剂凝聚物。在一个特别优选的实施方案中，进料流含有喷雾干燥的颗粒、干洗涤剂凝聚物和洗涤剂添加剂成分。
任选地，可以加工粒状进料流，以便分离出颗粒几何平均直径约为500-1500微米的颗粒，而几何标准偏差约为1-2。这些“规格内的”颗粒可以直接加到所得到的粒状洗涤剂组合物中。进料流的加工可以通过，例如“筛选”以移走具有所希望的几何平均直径的颗粒来完成。通过将这些“规格内的”颗粒直接加入所得的洗涤剂组合物中，使粒状洗涤剂的制备方法简单化。这降低了粒状洗涤剂的制备设备的负荷，并能提高在希望的尺寸范围内的颗粒的产率。
流化床成粒机包括一个流化床干燥器，在此将洗涤剂粘合剂加入流化床内的凝聚颗粒。正如前面所述，本发明的流化床通过粒化小颗粒对本发明洗涤剂的整体均匀性作出贡献。小的或“细小颗粒”是指在给定的跨度和几何标准偏差，所具有的颗粒几何平均直径比选定的颗粒几何平均直径小约1.65个标准偏差的颗粒。也可能存在过大或大颗粒，其中“大颗粒”是指在给定的跨度和几何标准偏差，所具有的颗粒几何平均直径比选定的颗粒几何平均直径大约1.65个标准偏差的颗粒。
然而不希望局限于理论，我们相信借助于流化床成粒的应用可以大大减少本发明中的小颗粒。小颗粒在床内流化和循环，在此与喷入流化床内的液体粘合剂接触。当小颗粒在床内以高于其它颗粒的速度循环时，这些颗粒可以以较高的速度与粘合剂接触。因此，小颗粒与其它颗粒凝聚或结合，从而减少了小颗粒的总数。与传统洗涤剂加工方法相比，通过流化床成粒法使小颗粒的数目减少高达10％，优选25％。
在经过本发明的流化床成粒步骤后留下的小颗粒在加工过程中可以从粒状洗涤剂中分离出来，并再送入该过程。通过淘选可以将小颗粒从流化床的废气中提取出来，或通过其它传统加工装置如空气升液器或筛分筛。然后，这些小颗粒可以加入过程中的任何单元操作。这些单元操作可以包括一个预混合机或一系列预混合机、流化床成粒机、流化床涂装机、用于冷却的流化床或整体式换热器、用于大颗粒的研磨或粉磨设备和用于筛选的筛子。在这种方式下，本方法可加以控制使小颗粒的减少最优化，即通过将这些颗粒选择地再送入各种不同的步骤中，使它们凝聚形成助剂尺寸的颗粒。另一选择，可以通过内循环流化床使小颗粒得到控制，其中小颗粒在流出流化床前被俘获，并停留在流化床内直到凝聚得到可接受的尺寸。
优选本发明的流化床成粒机具有多个内部“阶段”或“区域”。一个阶段或区域是流化床内的任何不连续区域，并且这些术语在这里是可以互用的。流化床内一个阶段的加工条件可以与其它阶段的相同或不同。可以理解，两个邻近的流化床相当于一个具有多个阶段的单床。在流化床内，通过加入液体粘合剂，使粒状进料流至少部分凝聚。如果必要，粒状进料流可以调整尺寸或分开，并在不同阶段加入，这取决于例如进料流的粒径和含水量。将不同的物流加入不同的阶段可以减少流化床的负荷，并优化颗粒的上述尺寸和形状。液体通常通过喷嘴加入流化床，加到流过流化床的产品的上面或内部，并且喷嘴可以向上、横向或向下喷，这取决于它们在流化床的位置。这种流化床的制造商有Niro、Bepex、Spray Systems和Glatt。
加入液体粘合剂的目的是通过为洗涤剂组分如小颗粒提供“粘合”或“粘接”，增强粒化。粘合剂优选自水、阴离子表面活性剂及其前体、非离子表面活性剂、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、柠檬酸，以及它们的混合物。其它合适的粘合剂描述在Beerse等人的美国专利No 5,108,646(Procter & Gamble Co.)，在此将其内容引入作为参考。
本发明的流化床成粒机内的典型条件包括(i)平均停留时间为约1-20分钟，(ii)非流化床的深度为约100-600mm，(iii)喷射液滴的尺寸小于2倍的颗粒尺寸，优选不超过约100微米，更优选不超过50微米，(iv)喷射高度距流化床为约150-1600毫米，(v)流化速度为约0.1-4.0米/秒之间，优选约1.0-3.0米/秒，和(vi)床温为约12-200℃，更优选约15-100℃。本领域的普通技术人员将再次认识到流化床内的条件可能依赖于若干因素。
本发明中的流化床成粒机优选这样操作，使其流量数为约2.5-4.5。流量数(FN)是流化气体的超速度(Ue)和颗粒密度(PP)相对于在喷施装置的常规距离(Do)下喷到该床上的液体的质量流量(qliq)的比。流量数提供了流化床操作参数的评价，以便控制该床内的粒化。流量数可以表示为质量流量，如下式所示：
FNM＝log10[{PPUe}/qliq]或可以表示为体积流量表示，如下式所示：
FNv＝log10[{Ue}/qvliq]
其中qvliq是喷入流化床的体积。流量数的计算和它的用处在专利WO98/58046中有详细描述，在此将其引入作为参考。
另外，本发明中的流化床成粒机优选这样操作，使其Stokes常数小于1，更优选为约0.1-0.5。Stokes常数是衡量颗粒凝并，用于描述在一件设备如流化床内，颗粒发生混合或凝聚的程度。Stokes常数用下式计算：
Stokes常数＝4pvd/9u其中P表示表观颗粒密度，V是超速度，d是颗粒的平均直径，u是粘合剂的粘度。Stokes常数以及其应用在WO99/03964中有详细描述，在将其此引入作为参考。
本发明的进料流在加入流化床成粒机之前，任选将其在至少一个预混合机内加工，以形成洗涤剂预混合物。正如本领域所常见的，预混合机可以是一个或一系列低速、中速和高速的混合器。本方法所用的特殊混合器应包括粉碎或研磨和成粒工具，尽管这些工具不是必不可少的。最后，已发现本发明的优选方法使用Lodige KMTM(Ploughshare)中速混合器，Lodige CBTM高速混合器，或由Fukae，Drais，Schugi制造的混合器或类似品牌的混合器。Lodige KMTM(Ploughshare)中速混合器是本发明优选使用的混合器，它包括一个水平的、中空固定圆筒，圆筒中央装有一个旋转轴，轴的周围有犁状桨叶。优选轴转速为约15-140rpm，更优选80-120rpm。研磨或粉碎由剪切机完成，其尺寸通常比转轴小，优选转速为约3600rpm。其它适用于本方法的同类型混合机包括Lodige PloughshareTM混合机和DraisK-T 160混合机。通常，本发明的方法中，剪切力不大于Lodige KM混合机生产的剪切力，混合机的叶尖速度低于30米/秒，甚至要低于10米/秒，甚至更低。
如果要干燥和冷却凝聚颗粒，从流化床成粒机中得到的洗涤剂凝聚物可以进行进一步加工。
优选不同洗涤剂组合物在低，中和高速混合机中的平均停留时间为约0.1秒-约30分钟。最优选停留时间为约0.1秒-约5分钟。这样可以使得到的洗涤剂凝聚物的密度在所希望的水平。
如前所述，本发明方法可以包括在预混合机和一系列预混合机中喷加额外的粘合剂的步骤，以便提高进料流中不同原料的粒化。
在本发明的一个任选实施方案中，该方法可以额外包括一个整理步骤，该步骤包括但并不限于混合和/或喷入附加成分，如酶，漂白香料等，或一个包装步骤。
从流化床(或其中的任何合适阶段)出来后，洗涤剂凝聚物可以调整尺寸，以使过大的颗粒从所要求范围的洗涤剂颗粒中分离出来。过大的颗粒可以通过众所周知的方法，例如筛选来调整尺寸。然后，如上所述将过大的颗粒在合适的位置再次送入加工过程，以得到更均匀的洗涤剂组合物。如前所述，通过控制过大颗粒和过小颗粒的结合，就可以控制洗涤剂加工，产生具有更优越性能的洗涤剂组合物。如前所述，过大颗粒的控制导致该组合物更好的整体性能，如颗粒密度和跨度，这都有助于该洗涤剂组合物的整体优越性。
优选但决不是必须，过大颗粒在再次进入加工过程之前，可以任选进行粉磨或研磨。粉磨或研磨可以在洗涤剂加工领域中公知的研磨设备中进行。大颗粒可以再加入该加工过程，加入适于控制该方法的任何所希望的阶段，如可能存在的流化床，预混合机或一系列预混合机，或整理步骤。大颗粒流可以分开，并将颗粒再送入上述位置的结合中。在本发明的一个优选实施方案中，大颗粒经过一个研磨步骤，研磨物再次调整尺寸，如上所述将合格的颗粒送入涂装步骤或加入成品洗涤剂组合物中，而不合格尺寸的颗粒再次送入上述过程。在优选实施方案中，大颗粒会再送入预混合机或一系列预混合机中。
在一个任选实施方案中，进料流在进入流化床成粒机之前，也进行尺寸调整。当存在任选的预混合机或一系列预混合机时，可以在任何一部或所有的预混合机之前或之后进行尺寸调整。这样，大颗粒可以在过程中任何阶段被移走。然后，可以将这些大颗粒汇合后再送入该过程，尤其是在优选的研磨或粉磨步骤后。当然，本领域的普通技术人员会认识到，将大颗粒和小颗粒都再次送入本发明的混合机中，这将包括再送入即将进入所述混合机或成粒机的进料流中，或直接再送入该混合机或成粒机中。
本发明中的颗粒可以通过一个任选的步骤被进一步加工，通过加入涂布剂以改善颗粒的颜色，增加颗粒的“白度”，或改善从混合机或干燥机出来的颗粒的流动性，从而得到本发明生产的粒状洗涤剂组合物。这里的涂布剂包括干的无机材料，如沸石，碳酸盐，硫酸盐等。另一选择，涂布过程可以包括喷施液体涂布剂，如阴离子表面活性剂，有机或无机盐的料浆或溶液，以及各种其它材料。本领域的普通技术人员可以理解，各种方法可用来干燥和冷却得到的洗涤剂颗粒，而没有脱离本发明的范围。因为混合能在相对低温下操作，所以在本方法中并不需要冷却装置，从而可以进一步降低成品的制造成本。
其它任选的加工步骤包括将涂布剂，如沸石和煅制二氧化硅连续加入混合机中，以利于所得成品的自由流动，并阻止粒化过度。
通过本发明的方法和控制或选择组合物中某些颗粒的颗粒几何平均直径，可使该粒状洗涤剂组合物得到良好的溶解性，改善的美观和流动性。“改善的美观”是指消费者会优选颗粒表观更均匀的粒状洗涤剂产品，而不是含有不同尺寸和组成的以前的粒状洗涤剂产品。最后，在洗涤剂产品中，所有颗粒的至少约50重量％，更优选至少约75重量％，更加优选约90重量％，最优选约95重量％具有选定的平均粒径直径。这样，大部分的粒状洗涤剂产品将具有均匀的尺寸，这就为消费者提供了所需要的美观感。
优选该颗粒的颗粒几何平均直径为约500-1500微米，更优选为约600-1200微米，最优选是约600-1000微米。粒径分布定义为相对窄的几何标准偏差或“跨度”，免得有许多颗粒超出目标尺寸。因此几何标准偏差优选为约1-2，更优选是约1.0-1.7，甚至更优选是约1.0-1.4，最优选是约1.0-1.2。优选的颗粒堆积密度为约400-850g/L，更优选是约550-800g/L，甚至更优选是约600-750g/L。本领域普通技术人员能认识到，通过本发明控制不合适尺寸的颗粒对由本发明得到的组合物的窄跨度作出贡献。
虽然不希望束缚于理论，我们相信由于洗涤剂组合物中有更多相同尺寸的颗粒，提高了可溶性和组合物的质量。具体地说，作为颗粒尺寸更均一的结果，洗涤剂组合物中颗粒间的实际“接触点”减少，反过来，会降低通常使粒状洗涤剂组合物难溶解的“大块胶团”相关的“桥连效应”。以前的粒状洗涤剂组合物含有各种尺寸的颗粒，导致颗粒间更多的接触点。例如，一个大颗粒可以和许多更小的颗粒接触，在该颗粒处适合形成大块胶团。本发明的粒状洗涤剂组合物中颗粒的含量和均一尺寸避免了这样的问题。
颗粒的“一部分“是指洗涤剂组合物中至少部分颗粒含有清洁用的表面活性剂和/或洗涤剂助洗剂，为典型的洗涤剂组合物提供基本组成。该组合物中各种的表面活性剂和助洗剂及其各自含量在下面给出。一般，洗涤剂组合物中含有约1-50重量％的清洁用表面活性剂和约1-75重量％的洗涤剂助洗剂。
洗涤剂粉末的一个很重要属性是颜色，颜色通常可以用亨特色度计(Hunter Colorimeter)来测量，用三个参数“L”、“a”和“b”来描述。和粉末洗涤剂消费者特别相关的是由等式L-3b所确定的粉末的白度。通常，白度值低于60％被认为是不好的。白度可以通过本领域的普通技术人员所公知的许多方法来提高，例如在颗粒上涂布二氧化钛。
优选本发明的粒状洗涤剂白度为60-100，优选75-100，更优选85-100，最优选92-100。还优选粒状洗涤剂中所有组分的白度差(最大-最小)小于约40，优选小于30，更优选小于20，最优选小于10。
本发明的粒状洗涤剂产品的另一个重要属性是单个颗粒的形状。形状可以用本领域的普通技术人员所公知的许多不同方法测量。一个方法是可以用光学显微法，使用Optimus(V5.0)图形分析软件。重要的计算参数是：
“圆形度”定义为(颗粒图形的测量直径长度)/(颗粒图形的测量面积)。最光滑球体的圆形度(最小圆形度)是12.57；和
“纵横比”定义为颗粒图形的长度/宽度。
这些属性中的每一个都是重要的，并且可对整个粒状洗涤剂组合物取平均。两个由产品参数定义的参数结合也是重要的(即两个都必须加以控制使产品具有良好外观)。优选根据本发明方法生产的粒状洗涤剂组合物具有的圆形度小于约50，优选小于约30，更优选小于约23，最优选小于约18。也优选该粒状洗涤剂组合物的纵横比小于约2，优选小于约1.5，更优选小于约1.3，最优选小于约1.2。
此外，优选该组合物中颗粒之间形状具有均一性。具体地说，本发明的粒状洗涤剂组合物所具有的圆形度数分布的标准偏差小于约20，优选小于约10，更优选小于约7，最优选小于约4。纵横比数的分布的标准偏差优选小于约1，更优选小于约0.5，甚至更优选小于约0.3，最优选小于约0.2。
本发明的特别优选方法中，所生产的粒状洗涤剂组合物中，圆形度和纵横比的乘积小于约100，优选小于约50，更优选小于约30，最优选小于约20。也优选粒状洗涤剂组合物的圆形度和纵横比乘积的数量分布的标准偏差小于约45，优选小于约20，更优选小于约7，最优选小于约2。
洗涤剂组分
本发明的洗涤剂组合物优选包括表面活性剂，如阴离子、非离子、两性离子、两性、阳离子型表面活性剂及其可相容的混合物。洗涤剂表面活性剂在1972年5月23日公告的Norris的美国专利3,664,961和1975年12月30日公告的Laughlin等人的美国专利3,919,678中有描述，在此将两者引入作为参考。阳离子表面活性剂包括在1980年9月16日公告的Cockrell的美国专利4,222,905和1980年12月16日公告的Murphy的美国专利4,239,659所描述的那些，在此将两者引入作为参考。
表面活性剂体系的非限制性例子包括常规C11-C18烷基苯磺酸盐(“LAS”)，和伯、支链和无规C10-C20烷基硫酸盐(“AS”)，C10-C18仲(2，3)烷基硫酸盐，如下式CH3(CH2)x(CHOS03 -M+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3 -M+)CH2CH3，其中x和y+1分别为至少约7，优选至少约9的整数，M是水溶性的阳离子，特别是钠，不饱和硫酸盐如油基硫酸盐，C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(“AEXS”，特别是EO 1-7乙氧基硫酸盐)，C10-C18烷基烷氧基羧酸盐(特别是EO 1-5乙氧基羧酸盐)，C10-C18甘油醚，C10-C18烷基多苷及其相应的硫酸化的多苷，C12-C18的α-磺化脂肪酸酯。如果希望，表面活性剂体系中也可以含有传统的非离子和两性表面活性剂，如C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)包括所谓的窄峰烷基乙氧基化物和C6-C12烷基酚烷氧基化物(特别是乙氧基化物和乙氧基/丙氧基的混合)，C12-C18甜菜碱和磺基三甲铵乙内酯类(“磺基甜菜碱”)，C10-C18氧化胺等。也可以用C10-C18的N-烷基多羟基脂肪酸酰胺。典型的例子包括N-甲基葡糖酰胺。参见WO 9,206,154。其它糖衍生的表面活性剂包括N-烷氧基多羟基脂肪酸酰胺，如C10-C18的N-(3-甲氧基丙基)葡糖酰胺。N-丙基到N-己基C12-C18葡糖酰胺可以用于降低泡沫。也可以用C10-C20的常规皂类。如果希望高泡沫的，可以用支链的C10-C16皂。阴离子和非离子表面活性剂的混合物特别有用。其它常见的有用表面活性剂列在标准文献中。
该洗涤剂组合物可以并优选含有洗涤剂助洗剂。助洗剂通常选自各种水溶性的磷酸，聚磷酸，膦酸，聚膦酸，碳酸，硅酸，硼酸，多羟基磺酸，聚乙酸，羧酸，多羧酸的碱金属盐，铵盐或取代铵盐。上述盐中优选碱金属盐，特别是钠盐。这里优选使用的是磷酸盐，碳酸盐，硅酸盐，C10-18脂肪酸，多羧酸盐及其混合物。更优选三聚磷酸钠，焦磷酸四钠，柠檬酸盐，酒石酸单-和二琥珀酸酯，硅酸钠及其混合物(参见下文)。
无机磷酸盐助洗剂的具体例子是三聚磷酸钠和钾，焦磷酸钠和钾，聚合度约为6-21的聚合偏磷酸钠和钾，以及正磷酸钠和钾。聚膦酸盐助洗剂的例子是亚乙基二膦酸的钠盐和钾盐，乙烷1-羟基-1，1-二膦酸的钠盐和钾盐，乙烷1，1，2-三膦酸的钠盐和钾盐。其它的含磷助洗剂化合物公开在美国专利3,159,581；3,213,030；3,422,137；3,400,176和3,400,148中，在此引入作为参考。
无磷助洗剂、无机助洗剂的例子是碳酸钠和钾，碳酸氢钠和碳酸氢钾，倍半碳酸钠和钾，十水合四硼酸钠和钾，及SiO2和碱金属氧化物的重量比为约0.5-4.0，优选为约1.0-2.4的硅酸钠和钾。这里可用的水溶性无磷有机助洗剂包括各种聚乙酸、羧酸、多羧酸和多羟基磺酸的碱金属盐、铵盐和取代铵盐。聚乙酸盐和多羧酸盐助洗剂的例子是乙二胺四乙酸、氨三乙酸，氧化二琥珀酸，苯六甲酸，苯多甲酸和柠檬酸的钠盐、钾盐、锂盐、铵盐和取代铵盐。
聚合的多羧酸盐助洗剂在1967年3月7日公告的Diehl的美国专利3,308,067中提出，在此将其内容引入作为参考。这些物质包括脂肪族羧酸，如马来酸、衣康酸、中康酸、富马酸、阿康酸、柠康酸，亚甲基丙二酸均聚物和共聚物的水溶性盐。这些物质中的一些作为水溶性阴离子聚合物是有用的，如下文所述，但是只有与无皂阴离子表面活性剂的均匀混合物才有用。
这里所用的其它多羧酸酯是聚缩醛羧酸酯，在1979年3月13日公告的Crutchfield等人的美国专利4,144,226和1979年3月27日公告的Crutchfield等人的美国专利4,246,495有描述，在此将两者引入作为参考。聚缩醛羧酸酯可以通过在聚合条件下，将二羟乙酸的酯和聚合引发剂放在一起来制备。然后，将所得到的聚缩醛羧酸酯连接化学稳定的端基，以稳定该聚缩醛羧酸酯，防止其在碱性溶液中的迅速解聚作用，转化为相应的盐，并且加入洗涤剂组合物。特别优选的聚缩醛助洗剂是醚羧酸酯助洗剂组合物，其含有酒石酸盐单琥珀酸酯和酒石酸盐二琥珀酸酯的组合，如1987年5月5日公告的Bush等人的美国专利4,663,071的描述，在此将其内容引入作为参考。
水溶性硅酸盐的固体用式SiO2·M2O表示，M为碱金属，并且SiO2∶M2O的重量比为约0.5-4.0，其在本发明中作为一种有用的盐的含量基于干重为约2-15％，优选约3-8％。也可以用无水或水合的颗粒状硅酸盐。
该粒状洗涤剂组合物中也可以含有任何数量的附加成分作为组分。这包括其它洗涤剂助洗剂、漂白剂、漂白活化剂、发泡剂或抑泡剂、防晦暗剂和防腐蚀剂、污垢悬浮剂、去污剂、杀菌剂、pH调节剂、非助洗剂碱源、螯合剂、蒙脱土、酶、酶稳定剂和香料。参见1976年2月3日公告的Baskerville Jr.等人的美国专利3,936,537，在此引入作为参考。
漂白剂和活化剂描述在1983年11月1日公告的Chung等的美国专利4,412,934和1984年11月20日公告的Hartman的美国专利4,483,781中，在此将两者引入作为参考。螯合剂也描述在Bush等的美国专利4,663,071从17栏54行到18栏68行中，在此引入作为参考。泡沫改性剂也是任选的成分，并描述在1976年1月20日公告的Bartoletta等人的美国专利3,933,672和1979年1月23日公告的Gault等的4,136,045中，在此将两者引入作为参考。
这里适用的蒙脱土描述在1988年8月9日公告的Tucker等的美国专利4,762,645的第6栏第3行到第7栏第24行中，在此引入作为参考。这里适用的附加的洗涤剂助洗剂列举在Baskerville的专利第13栏第54行到16栏第16行中，另外，列举在1987年5月5日公告的Bush等美国专利4,663,071中，在此将两者引入作为参考。
实施例
给出下面的实施例仅为了说明的目的，决不能理解为限制所附的权利要求。
实施例1
该实施例举例说明本发明的方法，该方法制备出具有良好溶解性能的均匀的、流动性好的洗涤剂颗粒。以600kg/hr的速度，等量地将喷雾干燥的颗粒和干的凝聚物两种进料流向Lodige KM-600中速混合机连续进料。将50kg/hr的PEG4000(35重量％固体)加入KM。所得的颗粒加入流化床成粒机、干燥器、冷却器，其中气体流化速度为1.5m/s2。将另一份PEG4000(35重量％固体)以50kg/hr的速率喷入流体床。流化床的操作中，盘表面的速率为2.0m/s2，脱开速率为1.4m/s2。在流化床中淘选了约50kg/hr的小的原料，收集在袋子里并重新引入KM-600预混合机。经过流化床后，产品通过Morgensen筛，除去粒径大于1200微米的颗粒。然后在粉碎磨里研磨过大的颗粒，并重新引入流化床成粒机。所得的产品的颗粒几何平均直径为600微米，跨度为1.4。
这样就详细描述了本发明，对于本领域的技术人员是显而易见，可以作出许多修改而不背离发明的范围，也不能认为本发明仅限于说明书中所描述的内容。
Claims (9)
1.一种粒状洗涤剂组合物的制备方法，其特征在于以下步骤：
(a)提供至少一个粒状进料流，该粒状进料流选自喷雾干燥的洗涤剂颗粒、湿的洗涤剂凝聚物、干的洗涤剂凝聚物、洗涤剂添加剂成分和其混合物；
(b)将所述粒状进料流通入流化床成粒机；
(c)在流化床成粒机内至少使所述粒状进料流部分凝聚，以形成洗涤剂凝聚物；
(d)将所述洗涤剂凝聚物调整尺寸，将过大的颗粒从所述洗涤剂凝聚物中分出来；和
(e)将所述过大的颗粒再送入所述方法，
其中所述颗粒中至少50重量％的颗粒的几何平均直径为500-1500微米，几何标准偏差为1-2。
2.权利要求1的方法，其特征还在于将过大的颗粒在重新引入上述方法前先粉磨的步骤。
3.权利要求1或2的方法，其中所述过大的颗粒再引入上述方法的任何一个单元操作，或引入所述流化床成粒机。
4.权利要求1或2的方法，其特征还在于将所述粒状进料流在通入所述流化床成粒机前，至少通过一个预混合机，以及将至少一部分小颗粒再引入到所述的至少一个预混合机的步骤。
5.权利要求1或2的方法，其中所述流化床成粒机是内部再循环的流化床，并且小颗粒在该流化床内进行内部再循环。
6.权利要求1或2的方法，其特征还在于将所述预混合机中出来的粒状进料流进行筛选以分出过大的颗粒，并且将所述过大的颗粒重新引入该方法的步骤。
7.权利要求1或2的方法，其特征还在于以下步骤：将所述粒状进料流通过至少两个预混合机，将两个或其中一个所述预混合机中出来的所述进料流进行筛选，以分出过大的颗粒，以及将至少一部分上述过大的颗粒再引入两个或其中一个所述预混合机。
8.权利要求1或2的方法，其中所述流化床成粒机在流量数为2.5-4.5的范围内操作。
9.权利要求1或2的方法，其中所述流化床成粒机在Stokes数少于1下操作。
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