CN1191348C - 制备洗涤剂组合物的连续方法 - Google Patents

制备洗涤剂组合物的连续方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1191348C
CN1191348C CNB998110264A CN99811026A CN1191348C CN 1191348 C CN1191348 C CN 1191348C CN B998110264 A CNB998110264 A CN B998110264A CN 99811026 A CN99811026 A CN 99811026A CN 1191348 C CN1191348 C CN 1191348C
Authority
CN
China
Prior art keywords
agglomeration
detergent
tackiness agent
agglomerate
mixing tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB998110264A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1354782A (zh
Inventor
P·R·莫尔特三世
M·E·沙利文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Procter and Gamble Ltd
Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Procter and Gamble Ltd filed Critical Procter and Gamble Ltd
Publication of CN1354782A publication Critical patent/CN1354782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1191348C publication Critical patent/CN1191348C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/06Powder; Flakes; Free-flowing mixtures; Sheets
    • C11D17/065High-density particulate detergent compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/37Mixtures of compounds all of which are anionic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D11/00Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents
    • C11D11/0082Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents one or more of the detergent ingredients being in a liquefied state, e.g. slurry, paste or melt, and the process resulting in solid detergent particles such as granules, powders or beads
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D11/00Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents
    • C11D11/04Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents by chemical means, e.g. by sulfonating in the presence of other compounding ingredients followed by neutralising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/14Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from aliphatic hydrocarbons or mono-alcohols
    • C11D1/146Sulfuric acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/22Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from aromatic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/29Sulfates of polyoxyalkylene ethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Abstract

本发明涉及一种制备颗粒洗涤剂组合物的连续方法,包括在高速混合器中用一种颗粒、水溶性、碱性材料干中和阴离子表面活性剂的酸性前体的第一步骤(平均停留时间为约0.2-50秒,由此部分或全部地中和酸性前体并产生有流动性粉末形式的含阴离子表面活性剂的干中和材料)和使用附聚粘合剂将所述有流动性粉末附聚成洗涤剂附聚物的第二步骤。所述附聚粘合剂优选为粘性表面活性剂浆体粘合剂。得到的附聚物是干燥、有流动性并比所述有流动性粉末具窄得多的粒径分布的颗粒物,其通常需要循环的细粒和过大颗粒被减少。

Description

制备洗涤剂组合物的连续方法
发明领域
本发明总的来说涉及制备颗粒洗涤剂组合物的连续、非塔式方法。更具体地说,本发明涉及用液体或粘浆粘合剂附聚有流动性干燥中性洗涤剂粉末而形成附聚物的连续方法。所述方法产生了减少了需循环的细颗粒和过大颗粒量的洗涤剂附聚物。
发明背景
最近,洗涤剂业内已经对“高密度”即低用量的洗衣用洗涤剂产生了很大兴趣。为了便于生产这些所谓的低用量洗涤剂,人们已经做了许多尝试来生产高堆积密度洗涤剂,如500-600g/l或更高密度的洗涤剂。由于低用量洗涤剂保护资源以及可以小包装出售(对消费者更方便),目前它们的需要量很大。但是,实际上现代洗涤剂产品需要“高密度”的程度仍然未定。事实上,许多消费者、特别是发展中国家的消费者仍然宁愿在其洗衣操作中使用高用量水平的洗衣剂。
制备洗涤剂颗粒或粉末的方法通常有两种主要类型。第一种类型的方法涉及在喷雾干燥塔中喷雾干燥一种含水洗涤剂淤浆来生产高多孔性洗涤剂颗粒(例如用于生产低密度洗涤剂组合物的塔式方法)。在第二种类型的方法中,各种洗涤剂组分在用粘合剂诸如非离子或阴离子表面活性剂附聚后进行干混来生产高密度洗涤剂组合物(例如用于生产高密度洗涤剂组合物的附聚方法)。在上述两种方法中,控制所得到洗涤剂颗粒密度的重要因素是上述颗粒的形状、多孔性和粒径分布、各种原料的密度、各种原料的形状和其各自的化学组成。
在本领域人们已经进行了许多尝试来提供增加洗涤剂颗粒或粉末的密度的方法。具体的注意力一直放在通过后塔处理进行喷雾干燥颗粒的增浓作用。下列文献均涉及喷雾干燥颗粒的增浓作用:Appel等人,美国专利5133924号(lever);Appel等人,美国专利5164108号(Lever);Bortolotti等人,美国专利5160657号(Lever);Johnson等人,英国专利1517713号(Unilever)和Curtis,欧洲专利申请451894号。例如,一种尝试包括将含三聚磷酸钠和硫酸钠的喷雾干燥或颗粒化洗涤剂粉末在Marumerizer中增浓或球化的分批方法。这种装置包括一个位于基本垂直、器壁光滑的圆筒之中和底部的基本水平、粗糙的、可转动台架。但是这种方法基本上是一种分批方法,因此不那么适合于洗涤剂粉末的大规模生产。新近,人们开发了另一种增加“后塔”或喷雾干燥洗涤剂颗粒密度的连续方法。通常,这种方法需要粉碎或研磨颗粒的第一种装置和通过附聚增加粉碎颗粒密度的第二种装置。大多数粉碎和附聚方法的随机特征通常导致粒径分布的不利拓宽,产生细尘颗粒和过粗颗粒;这需要另外的调节处理步骤如过筛、淘洗、研磨和循环来满足所需产品对粒度的要求。这样,就经济性(高投资费用)和操作复杂性而言,“后塔”处理或增浓并不适合。此外,所有前述方法主要针对增浓或处理喷雾干燥颗粒。还有,通过处理或增浓“后塔”或喷雾干燥颗粒制备的产品在没有其它后处理步骤诸如喷涂的情况下通常由于喷雾干燥法本身的局限限制了其达到更高表面活性水平的能力。目前,在洗涤剂颗粒生产中进行喷雾干燥处理的材料的相对量和类型受到了限制。例如,一直难以获得一个便于以更有效方式生产洗涤剂的特征,即在所得到的洗涤剂组合物中达到表面活性剂的高水平。因此,需要有一种没有常规喷雾干燥技术局限性的生产洗涤剂组合物的方法。
为此,所述技术也用要求附聚洗涤剂组合物的方法的公开内容所充实。例如,已有尝试通过在混合器中混合沸石和/或层状硅酸盐形成有流动性附聚物来附聚洗涤剂助剂。混合器/附聚器方法可产生高的产品量;但是,这些产品通常不是有宽的粒径分布(即它们包括尘状细粒和过粗颗粒)就是依靠大的分粒和循环回路(例如循环率大于生产率的20%(重量))来维持所需的粒径分布。参见例如美国专利5516448。
下面是涉及通过附聚生产洗涤剂的参考文献:Beujean等人的公布号WO93/23523(Henkel),Lutz等人的美国专利4992079号(FMCCorporation);Porasik等人的美国专利4427417号(Korex);Beerse等人的美国专利5108646号(Procter & Gamble);Capeci等人的美国专利5366652号(Procter & Gamble);Hollingsworth等人的欧洲专利申请351937(Unilever);Swatling等人的美国专利5205958号;Dhalewadikar等人的公布号WO96/04359(Unilever)。例如,公布号WO93/23523(Henkel)描述了包括通过低速混合器的预附聚和通过高速混合器的进一步附聚步骤来获得2mm以上粒径的颗粒少于25%(重量)的高密度洗涤剂组合物的方法。美国专利4427417号(Korex)描述了降低结块和过大附聚物的连续附聚方法。
另一方面,通过挤压/球化方法制备具窄粒径分布洗涤剂产物的方法的例子也是已知的。但是,这些产物一般限于约1000微米和以上的粒径,并且通常不能获得象混合器/附聚器方法一样高的生产率。虽然这种试验认为其方法可用于生产洗涤剂附聚物,但是它们并未提供浆状洗涤剂原料、液体和干物质可被有效附聚成松脆、有流动性洗涤剂附聚物的机制,其洗涤剂产物的特征在于:i)高活性水平的化学表面活性剂(即通常高于15%(重量),ii)具250-1200微米范围内的几何平均粒径和低于2.5的几何标准偏差的附聚物的粒径分布;和iii)高堆积密度(即大于500g/l);并且通过具有高生产率(即大于1公吨/小时)连续方法的洗涤剂制备方法,鉴于所述方法对于太细(如低于250微米)或太粗(例如大于1400微米)粒径的产物很少依靠循环流(即低于生产率的20%(重量)),所述方法是有效的方法。
因此,在本领域仍存在着对直接由原料洗涤剂组分获得的洗涤剂组合物的非塔式连续生产方法的需求,所得洗涤剂组合物的密度可通过调节工艺条件来达到。同样,仍存在着对更有效、适应性强和经济的便于洗涤剂大规模生产的方法的需求,所述方法(1)在最终组合物的最终密度和粒径上具有适应性,(2)往最终组合物混入了高水平的洗涤表面活性剂,和(3)具有在方法中混入几种不同种类洗涤剂组分(特别是液体组分)的适应性。
本发明概述
本发明提供了一种制备密度至少为约500g/l的颗粒洗涤剂附聚物的连续方法,它包括下面步骤:
(a)在第一步,在一台高速混合器中将阴离子表面活性剂的液态酸性前体与固体粒状水溶性碱性材料分散和混合,平均停留时间为约0.2-50秒,其中所述酸性前体被部分或全部中和,依此形成了包括有流动性粉末形式的阴离子表面活性剂前体盐的干中和材料;和
(b)在第二步,在一台中速混合器中分散和混合附聚粘合剂和有流动性粉末,依此将所述粉末附聚成粒状洗涤剂附聚物。
在一优选的方法中,所述中速混合器在下面的条件下操作:(i)20-600秒的平均停留时间,(ii)0.5-5m/s的安装在混合区内的混合工具的尖梢速度,并且具有在至少3m/s的尖梢速度下操作的切削元件而将粘稠表面活性剂浆体分散成各附聚粘合剂的质量单元。
在另一优选的方法中,所述粘性表面活性剂浆体包括选自烷基硫酸盐、C10-C18烷基乙氧基1硫酸盐、C10-C18烷基乙氧基3硫酸盐、线性烷基苯磺酸盐、分支烷基苯磺酸盐和其混合物的阴离子表面活性剂。
在另一优选的方法中,所述附聚粘合剂与流动性粉末一起以具有0.5-4mm平均等量直径的各质量单元形式分散到中速混合器的混合区。
在另一优选的方法中,所述固体、粒状、水溶性、碱性材料是细碎的平均粒径低于20微米的碳酸钠。
本发明生产用于颗粒洗涤剂组合物的高密度洗涤剂附聚物,其具有高水平的洗涤用表面活性剂和较窄的粒径分布。此外,本方法是本身有效的方法,其显著降低可接受粒径范围外的附聚物的量。本发明方法通过提供生产来自附聚(如非塔式)处理的最终组合物的最终密度上具有适应性的颗粒洗涤剂组合物满足了本领域的上述要求。本方法并不需要使用具有有限的生产以高堆积密度(大于500gm/l)下高表面活性剂负荷(浓度)的组合物能力的常规喷雾干燥塔。
因此,本发明的一个目标是提供一种连续生产洗涤剂组合物的方法,它通过控制在混合器中的停留时间、混合部件的尖梢速度和粘合剂分散条件而对于最终产物的堆积密度、粒径、粒径分布、化学组成和表面活性剂活性水平具有适应性。本发明的另一个目标是提供更有效、适应性更强和经济地进行大规模生产的方法。
在此所述方法以高生产能力和增加的生产效率以及更少的不可接受粒径水平的材料的循环提供了具有至少约500g/l的高密度和较窄的粒径分布(几何标准偏差小于约2.5)的颗粒洗涤剂附聚物。虽然其它包括分粒和循环回路的方法能生产粒径分布更窄的最终产物,但是本发明方法的优点在于在分粒进行前就达到了窄的粒径分布。
优选实施方案的详细说明
定义:
在此所用的术语“附聚物”是指通过用粘合剂诸如表面活性剂和/或其它溶液附聚颗粒洗涤剂材料形成的颗粒物,由此附聚物颗粒具有比其所含颗粒洗涤剂材料更大的尺寸。
在此所用的术语“平均停留时间”是指下面的定义:平均停留时间(小时)=质量(公斤)/流通量(公斤/小时)。所述停留时间可容易和方便地通过测定混合器中附聚物粉末和组分的稳态重量(单位:公斤)并以混合器的质量产量(公斤/分)除来确定。
在此所用的术语“粒径分布”是指附聚物粒径的质量基础分布,这里的分布由几何平均值和几何标准偏差描述。所述质量基础几何平均值和标准偏差最常使用标准筛分析法测量。
除非另加说明,在此所用的所有百分比均是重量百分比。除非另加说明,所有比率均为重量比率。在此所用的“包括”是指不影响结果的可加入的其它步骤和其它组分。该术语包括术语“由…组成”和“基本由…组成”。
方法
本发明涉及生产有流动性、粒状洗涤剂附聚物的连续方法。所述方法可生产出具有至少约500g/l的密度、附聚步骤出口处的窄产物粒径分布和其低的循环率导致的改善的工艺效能的产物。
第一步(干中和)
所述方法的第一步制备有流动性粉末形式的干中和材料。所述干中和材料通过在高速混合器中用水溶性、碱性无机颗粒材料干中和阴离子洗涤用表面活性剂的酸性前体来获得,由此所述酸性前体部分或完全被中和成阴离子表面活性剂。优选使用过量的碱性无机颗粒材料以确保在高速混合条件下酸性前体被充分中和。碱性无机颗粒材料的过量和在干中和步骤中存在于高速混合器中的其它颗粒无机或有机洗涤剂组分的优选存在易于产生基本上干的、细颗粒尺寸、有流动性的粉末材料,而该粉末材料一般太粉状和太密实而不能直接混入到洗涤剂产物中。
颗粒状水溶碱性无机材料以细颗粒的形式被连续导入到高速混合器中。同时,阴离子表面活性剂的液态酸性前体被导入到混合器中并被良好分散和吸附于碱性无机材料的细颗粒表面。酸性前体成为相应盐的中和过程非常快。酸性前体中和成盐的速率和能力随碱性无机材料粒径的降低使得反应表面积更高而增加。因为液体固有的粘合能力,第一步中一般存在一些中间附聚而形成干中和材料。中间附聚的程度主要通过液体的加入量和混合器的剪切速率来控制。干中和材料的平均粒径一般在约50-500微米的范围、优选在约100-250微米的范围。一般来说,第一混合器的干中和材料的堆积密度为至少500g/l,更常为至少600g/l,并优选约650-800g/l。
为获得所需的均匀分散和吸附,需要混合器的剪切速率高并正比于液体组分的粘度。在一个优选的实施方案中,所述混合器包括在至少10m/s的尖梢速度下操作的混合器具的装置,在器具尖梢与混合器壁或其它固定部件间的窄间隙低于2cm。优选在第一混合器的平均停留时间为约0.2到50秒的范围,更优选在约1到30秒的范围。第一步骤所用高速混合器的例子有由Ldige公司(德国)生产的Ldige CB混合器、Bepex Company(USA)生产的Turbilizer和Schugi公司(荷兰)生产的Schugi Flexomatic(例如FX-160型)。
所述颗粒状水溶性碱性材料优选为碳酸钠或其与其它材料诸如碳酸氢钠或硅酸钠的混合物。也可使用具有其它盐如锂盐和钾盐的碱性材料。虽然含水碱性材料诸如氢氧化钠也可与所述颗粒碱性材料一起使用,但是应该尽量降低其用量以防止得到的中间附聚物太粘或不易流动。所述碳酸盐优选为具有0.1-100微米平均直径、优选2-25微米平均直径、更优选5-15微米平均直径的细碎粉末。所述碳酸盐的水分一般低于约2%、更优选低于1%。所述碳酸盐可占所得到附聚物的约25-80%(重量)、优选约30-60%。
使碳酸盐成为细碎颗粒的一种优选方法是使用能将商品碳酸盐原料粉碎成这种细碎碳酸盐的适合研磨机,诸如1998年5月14日公开的WO98/20104中所述的方法,该专利公开内容通过引用并入本文。商品碳酸盐一般具有约50-150微米的中等粒径,并含有低于2%、优选低于1%的水分。用于该目的的一种优选研磨机是气流分级细粉磨,诸如可购自Hosokawa Micron Powder Systems,Summit,New Jersey的Mikro-ACM CX Model 300。
粉末碳酸盐的粒径分布通过将占据与待测颗粒相同体积的球状颗粒的直径近似作为这种粒径的任何仪器来测定。粒径中值为50%(体积)的颗粒比其小和50%(体积)的颗粒比其大的粒径。测量粉末碳酸盐粒径的适合仪器为可购自Malvern Instrument Company,Malvern,Pennsylvania的Malvern Series 2600 Optical Laser。
在碱性无机材料排离第一混合器的时候其量优选为中和至少80%的酸性前体的量。一般碱性无机材料的化学计量量至少为全部中和酸性前体所需量的两倍。通过分散/吸附用碱性粉末中和酸性前体是本领域人员所熟悉的技术。参见“Synthetic Detergents”,A.S.Davidsohn & B.Midlewsky,第7版,202-209页。可在这个步骤加入的液态酸性前体的量至多为约30%(重量)。应该指出的是通过使用微粉诸如在如上所述的气流分级细粉磨中的碳酸钠粉末可加入更高水平的酸性前体。对于比烷基苯磺酸盐诸如烷基硫酸更具结晶性的洗涤用表面活性剂的酸性前体来说,一般可将更多的酸性前体装入到混合器中。
所述液态酸性前体优选选自常规的C11-C18烷基苯磺酸(“HLAS”)、伯、支链和无规C10-C20烷基硫酸(“HAS”)、式CH3(CH2)x(CHOSO3 -H+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3 -H+)CH2CH3(式中x和(y+1)为至少约7、优选至少约9的整数)的C10-C18仲(2,3)烷基硫酸、不饱和链烯基硫酸诸如油基硫酸和C10-C18烷基烷氧基硫酸(“HAExS”;特别是EO 1-7乙氧基硫酸)。最优选HLAS和HAS。制备所述酸性前体的方法为本领域人员所熟悉。优选所述酸性前体包括至少50%的HLAS。优选在最终洗涤剂产物中的至少50%(重量)的洗涤用表面活性剂源于第一步骤酸性前体的中和。
除了碱性无机材料外,其它的颗粒无机和有机洗涤剂组分可加入到第一步混合器中。这类其它的颗粒洗涤剂组分在后文中描述。在本方法中加入其它颗粒吸附剂组分可改善干中和材料的物理性能。但是,优选在第一步只使用颗粒水溶性碱性材料,不用或只用少量任何其它颗粒无机材料,具体是任何颗粒洗涤助剂材料诸如磷酸盐、多磷酸盐和铝硅酸盐。在这种情况下,所述干中和材料将含有低于约5%(重量)的这种颗粒助剂材料。
在高速混合器中,优选存在一些游离水来引发和维持酸性前体和碱性无机材料间的中和反应。一般,这种水以少量存在,例如在酸性前体液体中存在约1%的游离水。当所述碱性无机材料(碳酸盐)如上述那样细碎时,一般无需往混合物中加入另外的游离水来引发和维持中和反应。定义为在135℃温度下没有如同水合水或结晶水那样紧密束缚到无机盐上的水的反应混合物水含量应不能这样高而导致粉末的大量附聚。通常,在第一混合器中粉末材料的含水量低于约5%、更优选低于约2%。
作为第一步干中和的结果,获得了含阴离子表面活性剂的盐的洗涤剂材料,优选阴离子表面活性剂的酸性前体的至少80%、更优选至少90%并最优选全部被中和。
从第一混合器导出的洗涤剂材料可任选在作为有流动性粉末送到第二步的附聚混合器前在一任选的中间步骤中处理。这种中间步骤可以是一个混合步骤,其中可加入任选的液体或颗粒材料。这种任选的液体材料一般以低于有流动性粉末重量10%的水平加入,并且可包括非离子表面活性剂或在此所述的其它粘合剂液体。这种任选的颗粒材料可以是有流动性助剂如沸石或碳酸盐。上述混合器可以是静态混合装置如挡板箱(baffled box)混合器,或是机械混合器诸如Schugi滚筒混合器或笼式搅拌机。这种任选的步骤可有利地用于加入可能在第一步骤干扰酸性前体有效干中和或干扰第二步骤中的有效附聚的液体材料(诸如在非离子表面活性剂的情况下)。
第二步(附聚)
第二步从有流动性粉末和附聚粘合剂制备粒状洗涤剂附聚物。由第一步得到的有流动性粉末被送到第二混合器。第二混合器优选为完全独立的混合器,但也可以是第一混合器的连续下游区,只要其满足混合条件即可。上述第二步包括将附聚粘合剂分散到第一步的有流动性粉末上而形成洗涤剂附聚物。附聚粘合剂的用量可以为洗涤剂附聚物重量的约1-50%(以活性物计)、优选为5-约35%(以活性物计)。本发明可根据工艺中其流变性质和改进而可包容宽范围的表面活性剂浆体水平。所得到的洗涤剂附聚物具有约250-1200微米、更优选约400-1000微米的平均粒径以及在第二附聚步骤的输出端具有小于约2.5、优选小于约2.0的几何标准偏差的较窄粒径分布。
优选在足以促使有流动性粉末和附聚粘合剂有效附聚的高操作温度下运作本方法的第二步骤,但温度也不能高到使粉末过度附聚或“球化”成大团块。通常第二混合器中第二步的混合材料的操作温度为约30-70℃。可独立地将附聚粘合剂的温度控制在通常约20-70℃的范围,从而使附聚粘合剂以可流动液体的形式被喷入或滴入第二混合器的混合区或以稠状粘浆的形式被机械分散到混合区的颗粒物中。在一种方法中,可流动液体附聚粘合剂可容易地按所需服务选择在使用单种流体的第二混合器中或在气力雾化喷嘴中喷雾到附聚物上。所述可流动液体也可作为液流从管道滴入或导入到混合器中。重要的是可流动液体良好分散和分布于粉末内从而粉末颗粒高效可行地粘合和涂布附聚粘合剂的外表面。
在粘稠浆体粘合剂的情况下,另一种方法是以一系列细浆流的形式将粘合剂注入,浆流直接对着位于混合器内的一片或多片高速切刀(chopper)叶片导入。一般该切刀叶片的尖梢速度为至少约3米/秒(m/sec),优选大于约15m/sec,更优选大于约20m/sec。典型的切刀设计包括至少四个径向叶片位。这良好适合于具内部切刀的混合器的犁铧设计,如由Ldige公司(德国)生产的Ldige KM混合器。混合器可配有喷管,通过喷管粘合液可注入到切刀局部。在本发明中,喷管可再分成更小直径的管流,每个再分管流开口的横截面面积小于约80mm2、最优选小于约1mm2。在这种优选的实施方案中,横切分割一定数目管流的浆体注入速率和切刀切削速度的综合结果使得每个流被切削成细小单位的粘合剂,计算得到的每次切削每个流的浆体体积小于约1ml、更优选小于约0.01ml,最优选约0.00005-0.01ml,或者小于约13mm的平均等量直径、更优选小于约4mm的平均等量直径。这种尺寸的粘合剂颗粒在第二混合器内随着细碎粉末涂布其上和嵌入其内而细碎成更小的尺寸,直到附聚物达到其颗粒的强度使其不能再缩小的尺寸范围。这种附聚物的尺寸范围一般在约50微米到2000微米,其跨度超过可接受的平均洗涤剂粒径(约250-1200微米)范围而包括了细粒(小于250微米的附聚物和颗粒)和过粗颗粒(大于1400微米的附聚物)。
最优选将附聚粘合剂分散形成约0.5-1mm等量直径的液滴或颗粒。这种粒径相当于所需洗涤剂附聚物的尺寸。在该粒径范围内的粘合剂颗粒不易碎裂成更小的尺寸。将附聚粘合剂分散在这个尺寸范围的结果是得到具有明显更窄粒径范围的洗涤剂附聚物,只有极少量的过粗颗粒和细粒。
每次切削的粘合剂体积可由切削速率和粘合剂体积速率计算。切削速率(单位为切削次数/秒(cuts/sec))为“切刀转数/秒×切刀叶片数/转”,这里每片切刀叶片进行一次切削。粘合剂体积速率(单位为毫升/秒(ml/sec))是“粘合剂质量/粘合剂密度”,其中粘合剂质量单位为公斤/秒(kg/sec),粘合剂密度单位为公斤/毫升(kg/ml)。这样每次切削的粘合剂体积为“粘合剂体积速率/切削速率”。
选择用于注射所述(再分)粘合剂流的管子的位置使得其卸料口在切刀上游不远处;这样,在混合器中的犁铧器具将粘合剂流和中间颗粒扫入切刀中,在其中将粘合剂细碎并涂上粉末。
另一种实施方案是往上面的再分粘合剂注入器补充另外用于分散粘合剂的机制,诸如通过在粘合剂管往混合器的出口处或出口前在粘合剂管线中加入压缩空气。可进一步脉冲空气来将粘合剂流另外再破碎成均匀破碎物。另外,振动部件诸如弹簧可在注射点使用以进一步改善粘合剂分散体的均匀性。
为了降低粘度和改善分散和可泵性,可方便地将可流动液体粘合剂的进料温度升到操作温度或以上的温度。本领域技术人员熟知选择最佳操作条件下的液体粘合剂进料温度而避免粘合剂不稳定或热分解带来的问题。
最优选的实施方案使用以一剪切速率稀化粘度为特征的粘性表面活性剂浆体粘合剂,其展现出一表观屈服应力。剪切速率稀化性对于浆体粘合剂的输送、特别是从存贮罐到混合器/附聚器的输送是有利的。表观屈服应力性质在浆体的机械切削以及在保持所形成的附聚物的结构完整性中是重要的,在高活性水平的粘合剂情况下更是如此。
所述剪切速率稀化性和表观屈服应力性质可例如使用平行板式或锥板式粘度计按照流变学上可接受的表征方法测量。粘度计一般采用应力斜坡程序测定,其中在约10分钟的斜坡时间中应力(τ)从约10帕上升到约1000帕,同时测量得到的应变速率
Figure C9981102600161
表观粘度(η)如下在应力和应变速率数据范围内进行计算:
η = τ / γ ·
然后将所计算得到的粘度的对数值对剪切速率的对数值作图。对于具有屈服应力性能的剪切稀化浆体来说,log(η)对
Figure C9981102600163
回归一般在约0.1到10秒-1的应变速率范围内具有良好的线性。更具体地说,回归的相关系数r2一般大于0.99。log-log图的向下(负)斜(率)表明了剪切稀化性能,即粘度随剪切速率上升而下降。屈服应力流体的粘度一般由该剪切速率范围内的屈服应力效应控制。其特性上由接近-1(一般在-0.7到-1.0的范围)的回归斜率值表明。对本发明来说,表观屈服应力(τy)定义为在1秒-1的剪切速率值下粘度和剪切速率的积。为了通过机械切削达到浆体粘合剂的良好分散,表观屈服应力τy值应大于约20帕、优选大于约50帕、更优选大于约100帕。一般,浆体粘合剂的表观屈服应力随温度的降低而升高,依此所述附聚物可具有改善的物理整体性并且更耐受产物冷却时的塑化。
另外,优选的浆体粘合剂具有可通过复数剪切模量(G*)表征的粘弹流变学,复数剪切模量是弹性存储(G’)和粘性损耗(G”)部分的矢量和。粘性损耗模量与弹性存储模量的比率被描述为相角的正切值,tan(δ)=G”/G’。优选的实施方案使用在约2-20Hz频率范围具有低于1.0、优选低于约0.5的tan(δ)值的浆体粘合剂。低于1.0的tan(δ)降低值意味着弹性存储模量变得比粘性损耗模量更为优势。弹性存储模量的主导地位有助于机械切削浆体以及粘合剂各单元形式的浆体的分散。各独立质量单元形式的高粘弹粘合剂的分散有助于通过将粉末嵌入粘合剂各质量单元中而形成附聚物。此外,低的tan(δ)值有助于降低粘合剂塑化附聚物和中剪切混合器的内机械元件表面的倾向。塑化的减少有益于通过降低产物占据和粘附于混合器内部的倾向而改善方法的操作效能。上面的粘弹流变学数据可由流变学领域技术人员使用震动平行板式粘度计测量。
所述粘性附聚粘合剂的高粘度、表观屈服应力和粘弹性良好地适合于附聚的机制,其中固体颗粒涂覆、粘合粘合剂并嵌入粘合剂中。在这种情况下,所述方法的混合剪切只需足以将颗粒物涂覆和嵌入粘合剂的细滴或颗粒中即可;这样,第二混合器中的混合剪切有意保持在某个本会将粘合剂大量涂覆在颗粒表面的水平点以下。
在较易流动的液体粘合剂情况下,重要的是将粘性粘合剂良好分散和分布在有流动性粉末中以便粉末颗粒物足够有效地粘附和涂覆在附聚粘合剂的外表面。同样在液体粘合剂的情况下,可以方便地将粘性粘合剂的进料温度升高到操作温度以上(即约70℃以上)从而降低粘度和使粘合剂被泵入混合器的可能性。在粘性粘合剂材料不可能升到使材料被泵入和/或喷雾在混合器中的温度的情况下,一般需要提供机械分散所述粘合剂的设备诸如切削和/或粉碎装置。对于非常硬的粘合剂特别优选的另一种实施方案是使用切粒挤压机来将小而均匀的粘合剂颗粒送入附聚混合器。该实施方案包括使用单螺杆和双螺杆挤压机。正如通过引用并入本文的美国专利5451354所公开的,在这种情况下,挤压机可有益地用于将粘合剂在注入混合器前硬化。在这种实施方案中,粘合剂的分散通过将粘合剂挤压通过具许多小孔的模板形成粘合剂条并然后送入到附聚混合器中来达到。任选,可使用各种挤压/切粒领域人们熟悉的切削装置将粘合剂条在送入混合器前切成粒。更优选的实施方案使用粘合剂条横截面不超过约10mm2的细条并将切刀设计成可将所述条切成低于约4mm的短长度。一种最优选的实施方案使用更细的条尺寸,条横截面积不超过约1mm2并将切刀设计成可将所述条切成低于约1mm的短长度。
通常,作为颗粒或细滴分散的附聚粘合剂的尺寸越均匀,第二混合器形成的洗涤剂附聚物的尺寸越均匀。换句话说,附聚粘合剂的粒径或滴径分布越窄,洗涤剂附聚物的粒径分布越窄。
所述附聚粘合剂可选自阴离子表面活性剂浆体(最优选)、液体硅酸盐、阳离子表面活性剂、含水或非水聚合物溶液、水和其混合物。优选的作为附聚粘合剂的阴离子表面活性剂溶液的例子有约30-95%的具有约12-18个碳的烷基链的活性NaLAS;约30-95%的具有约12-18个碳的烷基链的活性NaAS;约30-95%的具有约10-20个碳的分支烷基链的活性NaAS;和约20-95%具有约10-18个碳的活性NaAExS溶液(其中x为约1-10),以及净活性水平30-95%的上述表面活性剂溶液的混合物。更优选具有约14-15个碳原子的烷基链和约70-80%活性的NaAS和NaLAS表面活性剂以及具有约12-14个碳原子的烷基链和约3的x和约70-80%活性的AExS表面活性剂。其它小量组分诸如聚乙二醇、有机聚合物、硅酸盐和碱性盐可存在于所述浆体组合物中。
可为季铵表面活性剂的阳离子表面活性剂选自单C6-C16、优选C6-C10N-烷基或链烯基铵表面活性剂,其中保留的N位被甲基、羟乙基或羟丙基取代。其它粘合剂可以是通过引用并入本文的美国专利5108646(Beerse等人)中公开的那些粘合剂。
在第一步中所用类型的其它颗粒洗涤剂组分可与所述有流动性粉末一起加入到第二步混合器中并与粘合剂附聚。通常洗涤剂附聚物的约0-10%(重量)、更优选约2-5%(重量)的颗粒洗涤剂组分被加入到第二混合器中。
第二附聚混合器可以是本领域技术人员熟知的任何类型的混合器,只要这种混合器能维持所述第二步骤的上述条件。优选的是在下面条件下进行第二步骤的第二混合器,包括(i)约10秒到约15分钟、更优选约1到2分钟的平均停留时间,(ii)约0.5-5m/s的安装在混合区内的混合器具的尖梢速度;和(iii)约0.15-7kj/kg的比能条件。优选的第二混合器的例子有由Ldige公司(德国)生产的LdigeKM混合器。
通常,第一步骤的有流动性粉末直接导入到第二混合器中,但可任选如本文前面所述首先通过其它混合或输送设备处置或处理。
通过上面两个步骤的处理后,得到的产物具有至少500g/l的堆积密度。可任选将得到的产物进一步进行干燥、涂层、流化床附聚和/或冷却。出乎意料的是,具体与所述有流动性粉末相比,从第二级混合器出来的产物的粒径分布更窄。窄的粒径分布意味着从第二混合器出来的产物具有更高可接受尺寸范围内的颗粒的重量分数;因此,整个工艺可以更低的细粉(非常小粒径的颗粒)和过大颗粒(较大粒径颗粒)循环率运行,提供更高的生产量和更有效的操作。此外,借助于在第一步骤中加入的表面活性剂酸性前体和在第二步骤中加入的表面活性剂浆体粘合剂,所得到的附聚产物与只使用一种类型粘合剂的单级附聚相比可制成具有明显更高的表面活性剂活性水平。
在通过本发明制备的洗涤剂附聚物中洗涤剂表面活性剂(包括经第一步的酸性前体、第二步的表面活性剂浆体附聚粘合剂和助洗成分)的总量一般为约5-80%(重量)、更优选约10-60%、再更优选约15-50%。在本发明方法中通过酸性前体的干中和形成的表面活性剂的量可占附聚产物重量的约5-40%、但更优选占约10-30%并最优选占约15-25%。
在本发明的第一步中通过酸性前体的干中和形成的优选阴离子表面活性剂的非限定性例子包括常规的C11-C18烷基苯磺酸盐(“LAS”)、伯、支链和无规C10-C20烷基硫酸盐(“AS”)、式CH3(CH3)x(CHOSO3 -M+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3 -M+)CH2CH3的C10-C18仲(2,3)烷基硫酸盐(式中x和(y+1)为至少约7、优选至少约9的整数,M为水溶性阳离子、特别是钠)、不饱和硫酸盐诸如油基硫酸盐和C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(“AExS”;特别是EO 1-7乙氧基硫酸盐)。
如果本发明的方法使用(1)CB和/或Schugi混合器(每台混合器可以注入至少一种液体组分),(2)具有切刀叶片的KM混合器(其可注入至少一种浆体粘合剂组分),(3)任选的挤压机/切粒器(其可将至少一种另外的浆体粘合剂组分注入所述KM,本方法可在处理中混入至少四种宽范围粘度和其它流变性质的不同种类的液体成分。因此,为了往颗粒制备过程中混入液体形式并相当昂贵且有时比固体材料更难以处理和存贮的原料洗涤剂材料,所提出的方法对于本领域技术人员来说是有益的。
任选的其它洗涤用表面活性剂
任选的其它洗涤用表面活性剂也可包括在洗涤剂产物中,它们包括其它阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子表面活性剂和其可配伍混合物。这类其它洗涤用表面活性剂可在第一或第二步骤或在任何任选的中间或最终步骤中以液体或粉末的形式,以少量(一般10%或以下)加入。在此可用的洗涤用表面活性剂描述于例如1972年5月23日授权Norris的美国专利3664961和1975年12月30日授权Laughlin等人的美国专利3929678中所述的表面活性剂,所述两个专利均通过引用并入本文。可用的阳离子表面活性剂也包括1980年9月16日授权Cockrell的美国专利4222905和1980年12月16日授权Murphy的美国专利4239659中所述的阳离子表面活性剂,两个专利也通过引用并入本文。阳离子表面活性剂也可用作在此的洗涤用表面活性剂并且适用的季铵表面活性剂选自单C6-C16、优选C6-C10 N-烷基或链烯基铵表面活性剂,其中保留的N位被甲基、羟乙基或羟丙基取代。
颗粒无机或有机洗涤剂成分
可导入到第一步、第二步或其它任选步骤中的一步或多步中的颗粒无机或有机洗涤剂成分优选以细碎、有流动性粉末的形式,并优选选自苏打灰或碳酸盐(包括在第一步骤加入的过量碱性无机颗粒材料)、粉末三聚磷酸钠(STPP)、水合三聚磷酸钠、粉末或粉化的硫酸钠、铝硅酸盐、晶态层状硅酸盐、次氮基三乙酸盐(NTA)、焦磷酸盐、正磷酸盐、沉淀硅酸盐、聚合物、其它碳酸盐、柠檬酸盐、上述的粉末表面活性剂(诸如粉末链烷磺酸)和来自本发明方法中的粉末内循环流,其中粉末的平均粒径为0.1-500微米、优选1-300微米、更优选5-100微米。在使用水合STPP作为本发明的细粉的情况下,优选水合水平不低于50%的STPP。在此用作洗涤助剂的铝硅酸盐离子交换材料优选具有高的钙离子交换容量和高的交换率。无意受理论的限制,相信这种高钙离子交换率和容量是源于制备这种铝硅酸盐离子交换材料的方法的几个相关因素的函数。在这方面,在此所用的铝硅酸盐离子交换材料优选按照其公开内容通过引用并入本文的Corkill等人的美国专利4605509号(Procter & Gamble)的方法生产。
所述颗粒无机或有机洗涤剂成分在加入到第二混合器中时也可用作涂膜剂。优选作为涂膜剂的有磷酸盐、碳酸盐和铝硅酸盐。所述涂膜剂增强了所得到附聚物的自由流动性并可防止或减少在第二混合器中的过度附聚。只包括碳酸盐或其它非助洗剂材料的颗粒材料是有利的,依此可制备基本不含(少于10%、优选少于5%,重量计)或没有洗涤助剂的洗涤剂附聚物。这可使生产者能加工用于加磷酸盐助剂或非磷酸盐助剂的洗涤剂的单一洗涤剂附聚物。
优选所述铝硅酸盐离子交换材料是“钠”型材料,因为钾和氢型的本发明铝硅酸盐没有像钠型所提供的那样高的交换率和容量。另外,所述铝硅酸盐离子交换材料可优选为过干燥的形式以便于如在此所述的松脆洗涤剂附聚物的生产。在此所用的铝硅酸盐离子交换材料优选具有使其作为洗涤助剂的效率最佳的粒径。在此所用的术语“粒径”是指通过常规分析方法如显微测定和扫描电子显微镜(SEM)法测得的所给铝硅酸盐离子交换材料的平均粒径。优选的铝硅酸盐的粒径为约0.1-10微米、更优选约0.5-9微米。最优选所述粒径为约1-8微米。
优选所述铝硅酸盐离子交换材料具有下式:
      Naz[(AlO2)z·(SiO2)y]xH2O
式中z和y为至少6的整数,z与y的摩尔比率为约1到5,x为约10到264。更优选所述铝硅酸盐具有下式:
         Na12[(AlO2)12·(SiO2)12]xH2O
式中x为约20到30,优选约27。这些优选的铝硅酸盐可例如以ZeoliteA、Zeolite B和Zeolite X的名称从商业渠道获得。或者,适用于在此的天然源或合成源的铝硅酸盐离子交换材料可如其公开内容通过引用并入本文的Krummel等人的美国专利3985669号所述制备。
在此所用的铝硅酸盐还以为每克至少约200毫克量的CaCO3硬度(以无水计)的其离子交换容量为特征,并优选在每克约300到352毫克量CaCO3硬度的范围。另外,本发明的铝硅酸盐离子交换材料还以为至少约2格令Ca++/加仑/分/-克/加仑、优选约2-6格令Ca++/加仑/分/-克/加仑的其钙离子交换率为特征。
可在第一步骤中存在的颗粒无机或有机洗涤剂成分的量占第二步骤出来的洗涤剂附聚物重量的约30-94%、优选50-90%。附加量的颗粒无机或有机洗涤剂成分可在任何任选中间步骤或在第二步骤中加入以提供起尘或有流动性材料。
辅助洗涤剂成分
另外的洗涤剂可在本发明方法的后续步骤中混入到所述洗涤剂组合物中。这些辅助成分包括其它洗涤助剂、漂白剂、漂白活性剂、增泡剂或抑泡剂、防晦暗剂和防腐蚀剂、悬污剂、去污剂、杀菌剂、pH调节剂、非助剂碱源、螯合剂、绿土、酶、酶稳定剂和香料。参见通过引用并入本文的、1976年2月3日授权Baskerville,Jr.等人的美国专利3936537。
任选的处理步骤
本发明方法可用于制备适合加入辅助洗涤剂成分后按原状作为洗涤剂产品使用的洗涤剂附聚物。但是,可优选通过任选的处理步骤进一步调节或处理洗涤剂附聚物。这种任选的处理步骤可包括在过筛装置中筛除任何过大洗涤剂附聚物,所述过筛装置可以有各种形式,包括但不限于常规的按最终洗涤剂产品所需粒径选择的筛。另一任选步骤(特别是当在附聚步骤中负荷高水平的阴离子浆体时)包括通过将附聚物进行另外的干燥诸如用空气带升式或流化床干燥器干燥来调理洗涤剂附聚物。
通过自诸如流化床干燥器、流化床冷却器或其它分类装置淘析产生的平均直径为约75-400微米的细附聚物的内循环流可任选作为一种细粉送入到第一步骤混合器或第二步骤混合器。这种内循环流的量可以为即时的终产物流的0-约60%(重量)并优选少于平均产量的约20%(重量)。
所述方法一般包括通过各种包括喷雾和/或掺和其它常规的洗涤剂成分的过程整理所得到的洗涤剂附聚物的步骤。例如,整理步骤包括将香料、光亮剂和酶喷雾在产品附聚物中来提供最终的成品洗涤剂组合物。该技术和成分为本领域技术人员所熟悉。
实施例
实施例1:
[步骤1]通过Ldige CB-30混合器的销式搅拌件(pin tools)连续分散和混合222kg/hr液体酸性前体HLAS(97%活性)以及297kg/hr粉末苏打灰(平均粒径15微米)、295kg/hr粉末沸石(平均粒径约5微米)、10kg/hr粉末硫酸钠(平均粒径15微米)和少于20%(CB混合器生产量(重量))的来自步骤2的粉末的内循环流。所述酸性前体在约40℃进料,所述粉末在室温下进料。CB-30混合器的条件如下:
平均停留时间:约5秒
尖梢速度:约20m/s
在其它颗粒材料的存在下通过碳酸盐干中和酸性前体而得到有流动性粉末。所述有流动性粉末具有约290微米的平均粒径、约2.1的几何标准偏差和约730g/l的堆积密度。
[步骤2]将来自CB-30混合器的有流动性粉末连续进料到沿其长度方向具有四个内切刀组件的Ldige KM-600混合器中,每个切刀组件具有各4片的三个水平切刀(切刀每转一周,每个切刀组件水平切削4次)。制备约48%NaAS浆体(C14.5硫酸盐,钠盐;75%活性)和约52%NaAES浆体(C14.5乙氧基-1硫酸盐,钠盐;75%活性)的表面活性剂浆体共混物。这种表面活性剂浆体共混物使用CarrimedCSL-100控制应力流变仪在1秒-1的剪切速率和60℃的温度下测得具有78帕的表观屈服应力。所述浆体粘合剂在约60℃的温度下以175公斤浆体/小时的总速率横穿过最初的三个切刀组件注入。遇到每个切刀组件的每个浆体流再被分成三个更小的流,每个流对着另一个水平的切刀,其中每个更小的流具有2mm直径的排放口。每个切刀以约3500RPM的速率转动。浆体各质量单元的计算质量为约0.023克,其相当于约3.4mm的等量球直径。KM-60混合器的条件如下:
平均停留时间:约60秒
犁铧尖梢速度:约2m/s
从步骤2得到的颗粒洗涤剂附聚物具有约630g/l的堆积密度、510微米的平均粒径、1.9的几何标准偏差和约37%(重量)的阴离子表面活性剂水平。所述附聚物使用任选的在流化床中的干燥和冷却处理步骤处理并使用颗粒分离装置定径。定径后,得到的可接受附聚物(“接受”)比率为约90%[10%(重量)循环],其中可接受的粒径范围在约150到1180微米之间。得到可接受的附聚物具有约550微米的平均粒径、约1.7的粒径分布的几何标准偏差和约680g/l的堆积密度。不可接受的大颗粒在与不可接受的细颗粒一起循环回步骤1前在磨中研磨。
实施例2:
[步骤1]通过Ldige CB-30混合器的销式搅拌件连续分散和混合231kg/hr液体酸性前体HLAS(97%活性)以及586kg/hr粉末苏打灰(平均粒径15微米)和少于20%(CB混合器生产量(重量))的来自步骤2的粉末的内循环流。所述酸性前体在约40℃进料,所述粉末在室温下进料。CB-30混合器的条件如下:
平均停留时间:约5秒
尖梢速度:约20m/s
通过碳酸盐干中和酸性前体而得到有流动性粉末。所述有流动性粉末具有约290微米的平均粒径、约2.4的几何标准偏差和约700g/l的堆积密度。
[步骤2]将来自CB-30混合器的有流动性粉末连续进料到沿其长度方向具有四个内切刀组件的Ldige KM-600混合器中,每个切刀组件具有各4片的三个水平的切刀(切刀每转一周,每个切刀组件水平切削4次)。制备48%NaAS浆体(C14.5硫酸盐,钠盐;75%活性)和58%NaAES浆体(C14.5乙氧基-1硫酸盐,钠盐;75%活性)的表面活性剂浆体共混物。这种表面活性剂浆体共混物使用CarrimedCSL-100控制应力流变仪在1秒-1的剪切速率和60℃的温度下测得具有78帕的表观屈服应力。所述浆体粘合剂在约60℃的温度下以约182公斤浆体/小时的总速率横穿过最初的三个切刀组件注入。遇到每个切刀的每个浆体流再被分成三个更小的流,每个流对着另一个水平的切刀,其中每个更小的流具有2mm直径的排放口。每个切刀以约3500RPM的速率转动。浆体各质量单元的计算质量为约0.024克,其相当于约3.5mm的等量球直径。KM-60混合器的条件如下:
平均停留时间:约60秒
犁铧尖梢速度:约2m/s
从步骤2得到的颗粒洗涤剂附聚物具有约550g/l的堆积密度、720微米的平均粒径、1.9的几何标准偏差和约35%(重量)的阴离子表面活性剂水平。所述附聚物使用任选的在流化床中的干燥和冷却处理步骤处理并使用颗粒分离装置定径。定径后,得到的可接受附聚物(“接受”)比率为约90%[10%(重量)循环],其中可接受的粒径范围在约300到1700微米之间。得到可接受的附聚物具有约720微米的平均粒径、约1.7的粒径分布的几何标准偏差和约610g/l的堆积密度。不可接受的大颗粒在与不可接受的细颗粒一起循环回步骤1前在磨中研磨。
实施例3:
[步骤1]通过Littleford CB-100混合器的销式搅拌件连续分散和混合5400kg/hr液体酸性前体HLAS(97%活性)以及12040kg/hr细粉末苏打灰(平均粒径约15微米)、7200kg/hr粉末STPP、3885kg/hr粉末硫酸钠和少于20%(CB混合器生产量(重量))的来自步骤2的粉末的内循环流。所述酸性前体在约40℃进料,所述粉末在室温下进料。CB-30混合器的条件如下:
平均停留时间:约5秒
尖梢速度:约12m/s
在其它颗粒材料的存在下,通过碳酸盐干中和酸性前体而得到有流动性粉末。所述有流动性粉末具有约250微米的平均粒径、约2.2的几何标准偏差和约680g/l的堆积密度。
[步骤2]将来自CB-100混合器的有流动性粉末连续进料到沿其长度方向具有六个内切刀组件和面朝前的半犁(即Becker刀片)的Ldige KM-15000混合器中,每个切刀组件具有三个水平的切刀,每个切刀各具有4片(切刀每转一周,每个切刀组件水平切削4次)。NaAES浆体的表面活性剂浆体被用作附聚粘合剂。所述NaAES浆体为C14.5乙氧基-3硫酸的钠盐(70%活性),其使用Carrimed CSL-100控制应力流变仪在1秒-1的剪切速率和25℃的温度下测得具有135帕的表观屈服应力。将这种浆体粘合剂在约30℃的温度下以1224公斤浆体/小时的总速率横穿过最初的四个切刀组件注入。遇到每个切刀组件的每个浆体流再被分成三个更小的流,每个流对着另一个水平的切刀,其中每个更小的流具有2mm直径的排放口。每个切刀以约3500RPM的速率转动。浆体各质量单元的计算平均质量为约0.12克,其相当于约6mm的等量球直径。KM-15000混合器的条件如下:
平均停留时间:约16秒
Becker刀片的尖梢速度:约4m/s
从步骤2得到的颗粒洗涤剂附聚物具有约710g/l的堆积密度、310微米的平均粒径、2.3的几何标准偏差和约24%(重量)的阴离子表面活性剂水平。在所述处理过程中的这个时候,粒径小于150微米的细粒的分数为约15%(重量),粒径大于1180微米的过大颗粒的分数为约7%(重量)。所述附聚物使用任选的在流化床中的冷却处理步骤进一步处理并使用颗粒分离装置定径。定径后,得到的可接受附聚物(“接受”)比率为约85%[15%(重量)循环],其中可接受的粒径范围在约150到1180微米之间。得到可接受的附聚物具有约410微米的平均粒径、约2.0的粒径分布的几何标准偏差和约750g/l的堆积密度。不可接受的大颗粒在与不可接受的细颗粒一起循环回步骤1前在磨中研磨。

Claims (10)

1、制备具有至少500g/l的密度的颗粒洗涤剂附聚物的连续方法,包括下列步骤:
(a)在第一步,在一台高速混合器中将阴离子表面活性剂的液态酸性前体与固体、粒状、水溶性、碱性材料分散和混合,平均停留时间为0.2-50秒,其中所述酸性前体被部分或全部中和,依此形成了包含以流动性粉末形式的阴离子表面活性剂前体盐的干中和的材料;所述高速混合器包括带有混合器具尖梢的装置,其中在器具尖梢与固定部件间的间隙低于2cm,和
(b)在第二步,在一台中速混合器中分散和混合附聚粘合剂与流动性粉末,依此将所述粉末附聚成粒状洗涤剂附聚物。
2、按照权利要求1的方法,其中所述中速混合器在下面的条件下操作:(i)20-600秒的平均停留时间,(ii)0.5-5m/s的安装在混合区内的混合工具的尖梢速度,并且具有在至少3m/s的尖梢速度下操作的切削元件而将粘稠表面活性剂浆体分散成各附聚粘合剂的质量单元。
3、按照权利要求2的方法,其中所述附聚粘合剂是具有大于50帕的表观屈服应力(τy)的剪切稀化流变性的粘性表面活性剂浆体。
4、按照权利要求3的方法,其中所述粘性表面活性剂浆体包括选自烷基硫酸盐、C10-C18烷基乙氧基1硫酸盐、C10-C18烷基乙氧基3硫酸盐、线性烷基苯磺酸盐、分支烷基苯磺酸盐和其混合物的阴离子表面活性剂。
5、按照权利要求3的方法,其中所述附聚粘合剂与流动性粉末一起以具有0.5-4mm平均等量直径的各质量单元形式分散到中速混合器的混合区。
6、按照权利要求1的方法,其中所述固体、粒状、水溶性、碱性材料是细碎的平均粒径低于20微米的碳酸钠。
7、按照权利要求1的方法,其中所述颗粒洗涤剂附聚物具有400-1000微米的平均粒径和低于2.5的几何标准偏差。
8、按照权利要求1的方法,其中所述干中和材料作为流动性粉末送入到第二步的中速混合器前,与液体洗涤剂成分在中间混合步骤中进一步混合。
9、按照权利要求1的方法,其中所述干中和材料包含低于5%重量的洗涤助剂材料。
10、按照权利要求9的方法,其中所述颗粒洗涤剂附聚物包含低于5%重量的洗涤助剂材料。
CNB998110264A 1998-09-18 1999-09-03 制备洗涤剂组合物的连续方法 Expired - Fee Related CN1191348C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10096098P 1998-09-18 1998-09-18
US60/100,960 1998-09-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1354782A CN1354782A (zh) 2002-06-19
CN1191348C true CN1191348C (zh) 2005-03-02

Family

ID=22282421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB998110264A Expired - Fee Related CN1191348C (zh) 1998-09-18 1999-09-03 制备洗涤剂组合物的连续方法

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1114138B1 (zh)
JP (1) JP2002526602A (zh)
CN (1) CN1191348C (zh)
AT (1) ATE295409T1 (zh)
AU (1) AU5907499A (zh)
BR (1) BR9913862B1 (zh)
CA (1) CA2341405A1 (zh)
DE (1) DE69925286T2 (zh)
WO (1) WO2000017304A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050181969A1 (en) 2004-02-13 2005-08-18 Mort Paul R.Iii Active containing delivery particle
DE102005005499A1 (de) * 2005-02-04 2006-08-17 Henkel Kgaa Verfahren zur Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmitteln
JP4785405B2 (ja) * 2005-04-14 2011-10-05 花王株式会社 洗剤粒子
EP1918361A4 (en) * 2005-07-12 2008-10-15 Kao Corp DETERGENT PELLET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
ATE467674T1 (de) * 2008-05-22 2010-05-15 Unilever Nv Herstellung von waschmittelgranulat durch trockenneutralisierung
US8727963B2 (en) 2008-07-31 2014-05-20 Ams Research Corporation Methods and implants for treating urinary incontinence
MX2012000482A (es) * 2009-07-09 2012-01-27 Procter & Gamble Proceso continuo para fabricar una composicion detergen te de lavanderia.
WO2011061045A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 Unilever Nv Detergent granule and its manufacture
CN114774206A (zh) * 2014-04-10 2022-07-22 宝洁公司 复合洗涤剂颗粒和包含复合洗涤剂颗粒的衣物洗涤组合物
MX2022016034A (es) * 2020-07-03 2023-02-02 Procter & Gamble Composicion particulada para lavanderia.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8922018D0 (en) * 1989-09-29 1989-11-15 Unilever Plc Detergent compositions and process for preparing them
WO1997032954A1 (en) * 1996-03-08 1997-09-12 The Procter & Gamble Company Agglomerated high density detergent composition containing secondary alkyl sulfate surfactant and processes for making same
GB9618876D0 (en) * 1996-09-10 1996-10-23 Unilever Plc Process for preparing high bulk density detergent compositions
BR9712885A (pt) * 1996-11-06 2000-02-01 Procter & Gamble Processo de neutralização para a fabricação de grânulos de aglomerado de detergente
GB9625066D0 (en) * 1996-12-02 1997-01-22 Unilever Plc Process for the production of a detergent composition

Also Published As

Publication number Publication date
BR9913862A (pt) 2001-06-05
EP1114138B1 (en) 2005-05-11
EP1114138A1 (en) 2001-07-11
AU5907499A (en) 2000-04-10
DE69925286T2 (de) 2006-02-23
CN1354782A (zh) 2002-06-19
ATE295409T1 (de) 2005-05-15
BR9913862B1 (pt) 2009-05-05
WO2000017304A1 (en) 2000-03-30
JP2002526602A (ja) 2002-08-20
CA2341405A1 (en) 2000-03-30
DE69925286D1 (de) 2005-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1105182C (zh) 通过在分散指数内控制附聚来制造高密度洗涤剂组合物的方法
CN1111595C (zh) 使用无机复盐通过附聚制备低密度洗涤剂组合物的方法
CN1191348C (zh) 制备洗涤剂组合物的连续方法
CN1133739C (zh) 用非塔工艺制造洗涤组合物的方法
JPH10506141A (ja) 選択された再循環流を含む高密度洗剤組成物の製造方法
JPH10506140A (ja) 選択された再循環流を有する単一のミキサー/高密度化器において高密度の洗剤組成物を製造する方法
CN1133740C (zh) 使用调节空气制备高密度洗涤剂组合物的方法
CN1357035A (zh) 在硫化床中涂布洗涤剂粒剂的方法
CN1113092C (zh) 从洗涤剂初始成分制备高密度洗涤剂组合物的方法
CN1065565C (zh) 制备洗涤剂组合物的工艺
US6794354B1 (en) Continuous process for making detergent composition
CN1384871A (zh) 涂敷的洗涤剂颗粒的制备方法
CN1067674A (zh) 用于洗涤剂组合物中形成表面活性颗粒的高活性浆料的凝聚方法
CN1183240C (zh) 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
CN1200999C (zh) 制造粒状洗涤剂组合物的方法
CN1126811C (zh) 从含有不含水的粘结剂的表面活性剂浆料制备高密度洗涤组合物的方法
CN1136824A (zh) 制造高密度洗涤剂颗粒的连续方法
CN1163633A (zh) 在单-混合器/增密器中使用选择的循环物流的制备高密度洗涤剂组合物的方法
CN1162975A (zh) 包括选择的循环物流的高密度洗涤剂组合物的制备方法
CN1179030C (zh) 包括中速混合器/密化器的制备高密度洗涤剂的方法
MXPA01002871A (en) Continuous process for making a detergent composition
CN1232494A (zh) 高密度洗涤剂制造方法
CN1322235A (zh) 制备自由流动洗涤剂组合物的方法
CN1379808A (zh) 制备高堆积密度洗涤剂组合物的方法
JPH11166193A (ja) 高嵩密度粒状洗剤組成物の製造方法および高嵩密度粒状洗剤組成物

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050302

Termination date: 20110903