CN1227599A - 制备具有改善的物理性质的用于香料输送的颗粒洗衣添加剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备用于主要在洗衣洗涤剂和柔软织物产品中的香料输送的颗粒洗衣添加剂组合物的方法。该方法主要包括以下步骤:干燥颜料和包胶材料的含水混合物形成一种流体,该流体优选不含有水或至少部分水被该干燥步骤蒸发,之后,挤压包胶材料和多孔载体颗粒,包胶材料优选是玻璃状的碳水化合物材料,多孔载体颗粒优选载有香料,以便形成热的挤出物。随后完成冷却和研磨挤出物制成颗粒的步骤。
Description
发明领域
本发明一般涉及制备颗粒洗衣添加剂组合物的方法,更具体地说,本发明涉及制备用于洗衣洗涤剂组合物中的香料输送的颗粒洗衣添加剂的挤压方法,所说的洗衣洗涤剂组合物特别是颗粒、附聚物、洗衣条或锭剂形式的那些。该方法改善了现有的方法,即其提供了一种具有意想不到的较好物理性质的组合物,所说的较好物理性质如外观(“白度”)、水份保护和香料保护,这由其显著降低产品的气味得以证实。也可以使用本发明方法制备用于柔软织物和洗餐具以及洗衣洗涤剂组合物中的颗粒添加剂组合物。
发明背景
大多数消费者期望使用有香味的洗衣产品,并且期望经洗涤的织物还具有宜人的芳香。香料添加剂使消费者感到洗衣组合物更赋有益人的美感,在某些情况下香料给用其处理的织物赋予宜人的芳香。但是,从洗衣水浴中带到织物上的香料量通常是有限的。因此,洗涤剂制造工业长期以来在寻找用于洗衣产品中的能给产品提供持久的贮存稳定的香味,以及给洗涤的织物提供香味的有效的香料输送体系。
含有与组合物混合或喷雾到组合物上的香料的洗衣和其它织物护理组合物在本领域中是公知的并且目前已被商业化。由于香料是由挥发性化合物的组合制备的,加有香料的单一溶液和干燥混合物可以连续不断地释放香料。人们已经开发了各种技术来阻止或延迟香料从组合物中释放,以使它们长时间地保持宜人的气味。但是,时至今日,几乎没有一种方法能使经过长期贮存后的产品提供明显的织物气味益处。
而且,人们不断地在寻找能从洗涤溶液中将香料有效地输送到织物表面的方法和组合物。从以下现有技术的公开内容可以看到,已经开发了各种输送香料的方法,涉及保护香料通过洗涤循环并且将香料释放到织物上。例如,一种方法讲授了借助脂肪季铵盐在洗涤和干燥循环中输送织物调理剂,包括香料。另一种方法涉及微囊包封技术,该技术涉及壳材料的配制,这种壳材料允许香料仅仅在某一温度下从胶囊中扩散出。还有一种方法涉及将香料掺入蜡质颗粒中来保护香料在干燥组合物中贮存和通过洗涤过程。声称香料是在干燥器中通过该蜡扩散到织物上。现有技术的公开内容还提到将香料用不溶于水的非聚合载体材料分散并且通过用不溶于水的易碎的涂覆材料包胶于保护壳中,和提到了一种用粘土保护的香料/环糊精配合物,其给至少部分润湿的织物提供了香料香味。
在洗涤循环中输送香料的另一方法包括将香料与乳化剂和水溶性聚合物混合,将该混合物制成颗粒,并将它们加入洗衣组合物中。香料也可以吸附到多孔载体材料上,如聚合材料。香料还可吸附到粘土或沸石材料上,然后混入颗粒洗涤剂组合物中。通常,优选的沸石是A型或4A型沸石,其标称孔径为约4埃单位。现在人们认为,在使用A或4A沸石下,香料被吸附到沸石表面,实际上只有相当少量的香料吸附到沸石孔中。
虽然将香料吸附到沸石或聚合载体上也许比将纯净的香料与洗涤剂组合物掺混而加入能带来某些改善,但是工业上仍然在寻找洗衣组合物经长时间贮存而不损失其香料特征、输送给织物的香味强度或量、和香味在被处理的织物表面上的持续时间的改善方法。另外,即使在本领域技术人员已作了大量的工作下,仍然需要一种简单而更有效的香料输送体系,优选是颗粒的形式,其可与洗衣组合物混合来提供给被该洗衣产品处理的织物初始和持续的香料香味。
与香料输送体系,特别是颗粒形式的那些输送体系有关的另一问题是关于这种颗粒香料输送体系的制备方法。以经济和有效的方式制备香料输送体系,特别是那些涉及沸石或聚合载体的香料输送体系是困难的。时常有显著量的香料在加工过程中以及在使用前的储存过程中从载体材料中挥发。另外,包括在香料输送体系中以抑制香料沉积到织物上之前挥发的许多物质在制造过程中能够降解,由此损失了其效力。
这种香料输送体系所存在的另一问题是关于在制造这种体系过程中所发生的褪色。特别是,香料输送体系倾向于“变黄”或出现弱的“白色”外观。这种褪色问题对香料输送体系所掺入的产品有负面的影响,即这种褪色影响了最终产品的总体颜色。洗衣、餐具和其它清洗产品的消费者一般喜欢均匀的颜色例如带有偶尔的鲜明的着色斑点的白色,而不喜欢“带黄色”的产品。因此,不仅需要用于洗衣洗涤剂的有效的香料输送体系或添加剂,而且需要能够制备这种输送洗衣香料的添加剂的方法,该输送洗衣香料的添加剂是有效的、经济的、并且使产品的褪色减至最小或消除、香料的挥发和用于使加工过程中香料挥发减至最小的物质的降解。
因此,尽管现有技术中有上述的公开内容,仍然需要一种制备在洗衣洗涤剂和其它的清洗或柔软织物产品中使用的用于输送香料的颗粒洗衣添加剂组合物的方法。另外,需要这种方法不仅更经济和有效而且使香料的褪色、挥发和在生产过程中用于该方面的材料的降解减至最小。
背景技术
1985年9月3日授权的Ramachandran等人的美国专利US4539135公开了含有带有香料的粘土或沸石材料的颗粒洗衣化合物。1987年12月15日授权的Tai的美国专利US4713193公开了含有液体或油状添加剂和沸石材料的自由流动的颗粒洗涤剂添加剂。1992年8月10日出版的Nishishiro的日本专利HEI 4[1992]-218583公开了包括香料和沸石的控制释放材料。1981年12月8日授权的Corey等人的美国专利US4304675提到了一种用于使物品脱臭气的方法和含有沸石的组合物。1987年8月12日出版的东德专利公开No.248508;1979年9月12日出版的东德专利公开No.137599;Unilever PLC的1993年4月7日出版的欧洲专利申请公开No.EPS35942,和1993年4月14日出版的欧洲专利申请公开No.EP536942;和1994年8月9日授权的Garner-Gray等人的美国专利US5336665;和1994年12月8日出版的W094/28107。
发明概述
本领域中的上述需求由本发明得到满足,本发明提供了一种制备主要用于洗衣洗涤剂和柔软织物产品中的香料输送的颗粒洗衣添加剂组合物的方法。该方法主要包括以下步骤:干燥颜料和包胶材料的含水混合物以形成一种流体,该流体优选不含有水或通过该干燥步骤至少有部分水蒸发,之后,将包胶材料,优选是玻璃状的碳水化合物材料,与多孔载体颗粒挤压,该多孔载体颗粒优选载有香料,以便形成热的挤出物。随后完成冷却和研磨挤出物制成颗粒的步骤。实质上,在该干燥步骤中包括颜料所产生的洗衣添加剂意想不到地含有不会从载体材料中挥发出或否则浸出或在加工过程中被变性的香料。事实上,该方法的结果是,直至进行洗涤或柔软过程,香料被充分密封在载体材料中以不使其暴露。
这里使用的术语“挤出物”是指由挤出机形成的连续相材料,实际上其可具有任何所需的形状。这里使用的短语“包衣”意思是碳水化合物材料基本上覆盖载体颗粒,而不考虑所结合的材料的总体形状,例如附聚物、挤出物或颗粒。这里使用的短语“玻璃相”或“玻璃状”材料是指显微镜观察的具有玻璃化温度Tg的无定形固体材料。这里使用的短语“连续相”是指个别或分离颗粒的单一熔融物质。这里使用的短语“平均粒度”是指由标准筛分析测量,约50%颗粒大于该粒度,约50%颗粒小于该粒度的粒度。除非另外说明,这里使用的所有百分数和比例是按重量百分数表示(无水基)。所有文献在本文引用作参考。
根据本发明的一方面,提供了一种制备颗粒洗衣添加剂组合物的方法。该方法包括以下步骤:
(a)干燥颜料和包胶材料的含水混合物以形成一种包胶流体;
(b)将包胶流体和多孔载体颗粒输入挤出机中,该多孔载体颗粒中吸附有香料;(c)挤压多孔载体颗粒和包胶流体,以便形成含有被包胶流体包衣的多孔载体颗粒的挤出物;(d)冷却该挤出物;和(e)研磨该挤出物以形成具有预定粒度的加入洗涤剂组合物中的颗粒,由此形成颗粒洗衣添加剂组合物。
根据本发明的另一方面,提供了另一种制备颗粒洗衣添加剂组合物的方法。该方法包括以下步骤:
(a)将包胶材料、颜料和多孔载体颗粒输入混合机中,该多孔载体颗粒中吸附有香料;(b)挤压多孔载体颗粒、颜料和包胶材料,以便形成含有用包胶材料包衣的多孔载体颗粒和颜料的挤出物;(c)冷却该挤出物;和(d)研磨该挤出物以形成具有预定粒度的加入洗涤剂组合物中的颗粒,由此形成颗粒洗衣添加剂组合物。
本发明还提供了根据这里描述的任何一种方法制备的颗粒洗衣添加剂组合物。
因此,本发明目的是提供一种制备在洗衣洗涤剂和其它的清洗或柔软织物产品中使用的用于输送香料的颗粒洗衣添加剂组合物的方法。本发明还有一个目的是提供这样一种方法,其更经济、有效并且能使产品褪色和香料的挥发和在生产过程中使用的材料的降解减至最小。通过阅读以下的优选实施方案、附图和所附的权利要求的详细说明,本发明的这些和其它目的、特征和附带的优点对于本领域技术人员是显而易见的。
附图简要说明
图1是该方法一种实施方案的流程示意图,其中过小颗粒的循环步骤是通过恰在冷却步骤之前,将过小的颗粒返进料完成的;和
图2是该方法另一实施方案的流程示意图,其中过小颗粒的循环是通过颗粒压实机将过小颗粒循环完成的。
优选实施方案的详细描述
方法
本发明方法意想不到地提供了一种方法,通过该方法可制备在加工过程中没有过分褪色和香料挥发或降解的含香料的颗粒洗衣添加剂组合物,和通过该方法形成了在洗涤织物过程的使用之前保持这种香料的颗粒组合物。在使用之前保持香料,意思是香料不逸出,而是储存在产品容器中,其仅在沉积到预定的洗涤织物上的过程中和之后逸出。另外该方法意想不到地防止了香料从多孔载体颗粒中移位至包胶材料中。
另外该方法通过保持少的加工停留时间,意想不到地防止了用于包衣载有香料的载体材料的包胶材料在加工过程中的降解。虽然不受理论的限制,但人们认为一般在该方法中包括颜料会提高包胶流体的粘度,例如含有碳水化合物材料的包胶流体。另外,降低包胶流体粘度的添加剂一般会降低玻璃化温度(Tg)。但是,令人吃惊的是,在本发明方法中包括颜料能降低粘度和保持玻璃化温度。这正面影响了所制得的最终洗衣添加剂组合物,即保持高玻璃化温度的包胶材料(例如碳水化合物)保持其低的吸湿性,由此防止水分与载有香料的载体物质接触。另外,含有包胶材料和颜料的包胶流体所具有的较低粘度使得其在后续的加工步骤中更容易加工成挤出物。
现参照图1,其是方法10的一种实施方案的流程示意图,该方法10的第一步骤涉及将含水形式的包胶材料6和颜料8输入混合机5中,形成含水混合物7。该混合机5可以是在其中装有搅拌装置的任何常规的罐或容器。颜料8和包胶材料6的含水混合物7被送入粘合剂的形成/干燥装置12中,形成包胶流体14。一般,颜料8的加入量为最终产品重量的约0.1%-约10%,最优选是约0.5%-约5%。在粘合剂的形成/干燥装置12中,通过含水的包胶材料6加入的至少部分水在该装置12中通过干燥步骤蒸发。“部分”意思是得到的包胶流体14含有的水占原来在包胶材料6中所含水的约50%-约95%。但最优选地,包胶流体14基本上不含有水。
尽管可以使用其它的材料,但颜料8优选选自二氧化钛、二氧化硅、硅铝酸钠、群青、荧光增白剂和其混合物,其中的一些列在下文中。最优选的颜料8是二氧化钛。如前文所述,当包括颜料8用于防止最终形成的产品褪色时,其令人吃惊地具有保持包胶流体14的玻璃化温度、降低其粘度和提供意想不到地优异的密封性质的作用,所述密封性质即在添加剂沉积到被洗涤的织物上之前,包胶流体能防止香料逸出。在包胶材料6处于熔融相的情况下,粘合剂的形成/干燥装置12可以是转膜蒸发器(Wiped Film Evaporator)(WFE)或热挤出机,或者当包胶材料6处于固相时,粘合剂的形成/干燥装置12可以是常规的喷雾干燥塔或类似的装置。优选包胶材料6是碳水化合物材料,甚至更优选其处于玻璃相。
在该方法的下一步骤中,包胶流体14被输入挤出机16中。应当理解,虽然挤出机16可以是混合装置,但优选其是一种挤出机。如下文详细描述的多孔载体颗粒或材料18也被加入挤出机16中,优选是加入接近挤出机16的末端。挤出机16可以是任何公知的混合、挤压、掺合或其它装置,包括但不限于商业上从APV Baker(CP系列),Werner& Pfleiderer(Continua和ZSK系列),Wenger(TF系列);Leistritz(ZSE系列),Buss(LR系列),Reiten Lausar(BT系列);Weber(DS系列)和Columbo(RC系列)购买的挤出机。
在本发明方法的另一实施方案中,颜料17被加入挤出机16中以助于解决褪色问题和改善被挤出的混合物的粘度。应当理解,如图1所示和本文另外描述的,或如前文所述除了加入颜料6之外,本方法发明的优点可通过加入颜料17来实现。颜料6和17可以是前文描述的相同的、不同的或各种颜料物质的混合物。另外,颜料17的加入量一般是最终产品重量的约0.1%-约5%,最优选是约1%-约2%。
挤出机16优选被保持在约50℃-约200℃,更优选约110℃-约170℃,最优选约120℃-约160℃。以这种方式,保证了多孔载体颗粒18和包胶流体14的充分混合。多孔载体颗粒18和包胶流体14在挤出机16中的停留时间优选是约0.1-约10分钟,更优选是约0.1-约5分钟,最优选是约0.1-约2分钟。挤出机16任选地被减压至约100mmHg-约750mmHg,更优选约450mmHg-约735mmHg,最优选约710mmHg-约550mmHg。
在挤出机16中形成了含有被包胶流体14包衣的多孔载体颗粒18的热挤出物20,其优选在激冷轧辊/刨片机22或类似的装置中经过冷却步骤。冷却步骤优选将挤出物20冷却至约20℃-约122℃,更优选约20℃-约80℃,最优选约20℃-约60℃。优选冷却步骤在约1秒-约120秒内完成,更优选在约1秒-约60秒,最优选在约1秒-约30秒内完成。
挤出物20然后经过研磨步骤24,该步骤可在任何公知的研磨装置例如锤磨机中完成。所得到的颗粒26被筛分,得到平均粒度为约150微米-约1100微米,更优选约200微米-约800微米,更优选约400微米-约600微米的颗粒34。
任选地,该方法还包括将颗粒26筛分或分离成过小或“细”的颗粒和过大或“筛渣”颗粒,其中过小的颗粒32的平均粒度小于约150微米,过大的颗粒30的平均粒度为至少1100微米。在该方面,上述过小的颗粒被循环返回到恰在冷却步骤或激冷轧辊/刨片机22之前,而过大的颗粒被送回至研磨步骤24。本领域技术人员以往所掌握的常规知识是将过大的颗粒30循环,将过小的颗粒32循环返回至挤出机16。然而,这里描述的循环步骤没有按照该流程,而是适当地循环返回至冷却和/或研磨步骤。这些工艺步骤意想不到地使碳水化合物材料和香料的降解减至最小,因为循环颗粒仅经过极短时间的高温。
现参照图2,其例举说明了本方法发明的另一实施方案,其中方法10a具有同方法10相同的步骤/装置6a至34a。但重要的是,不是将过小的颗粒32a循环返回至恰在冷却步骤22a之前,而方法10a使过小的颗粒32a经过压实步骤36。压实步骤36制得了平均粒度为约1 22微米-约100000微米,更优选为约200微米-约10000微米,更优选为约250微米-约1500微米的颗粒38。这些颗粒38然后进入研磨步骤24a。
还应注意到细分散颗粒和/或液体形式的另外的表面涂覆材料(例如染料和颜料)可在这里所述方法中的任何位置处施用。作为实例,染料和/或颜料可分别在图1和2中的研磨步骤24和24a过程中或之后加入。
颗粒洗衣添加剂组合物
本方法发明制备了在洗涤过程的香料输送中有用的颗粒洗衣添加剂组合物。该组合物包括优选是由一种或多种至少部分水溶性的羟基化合物衍生的碳水化合物材料的包胶材料,其中至少一种所说的羟基化合物具有无水的、非增塑的玻璃化温度Tg,其为约0℃或更高,最优选约40℃-约200℃。另外碳水化合物材料的吸湿值低于约80%。这些香料输送组合物特别适用于颗粒洗涤剂组合物中,特别是输送少量的适用于该组合物中的洗衣和清洗剂。
本发明适用的包胶材料优选选自以下:
1.碳水化合物,其可以是下列ⅰ)-ⅳ)中的任何一种或它们的混合物:ⅰ)单糖(或一元糖化物);ⅱ)低聚糖(定义为由2-10个单糖分子组成的碳水化合物链);ⅲ)聚糖(定义为由至少35个单糖分子组成的碳水化合物链);和ⅳ)淀粉。
可以使用直链和支链碳水化合物链。此外可以使用化学改性的淀粉和聚-/低聚糖。典型的改性包括加入以烷基,芳基等形式的疏水部分,它们等同于那些在表面活性剂中存在的疏水部分,以使这些化合物具有一些表面活性。
此外,以下类型的物质可用作碳水化合物的辅助剂或碳水化合物的替代物。
2.所有天然或合成树胶如藻酸酯,角叉菜胶,琼脂,果胶酸,和天然树胶如阿拉伯树胶,黄蓍树胶和刺梧桐树胶。
3.壳多糖和脱乙酰壳多糖。
4.纤维素和纤维素衍生物。其实例包括:ⅰ)乙酸纤维素和乙酸邻苯二甲酸纤维素(CAP);ⅱ)羟丙基甲基纤维素(HPMC);ⅲ)羧甲基纤维素(CMC);ⅳ)所有enteric/aquateric涂料和它们的混合物。
5.硅酸盐,磷酸盐和硼酸盐。
6.聚乙烯醇(PVA)。
7.聚乙二醇(PEG)。
8.非离子表面活性剂,包括,但不限于多羟基脂肪酸酰胺。
在这些类别中,非至少部分水溶性的和玻璃化温度Tg低于本文下限约0℃的材料,只有当它们以一定量与本发明中使用的具有所需的更高Tg的羟基化合物混合,使得产生的颗粒具有低于约80%的所需吸湿性值时,才适用于本发明。
通常简写成“Tg”的玻璃化温度是公知的并且容易确定玻璃状材料的性质。这种转变被描述为等同于,当加热通过Tg区时,玻璃状态的材料转变为液态的液化。这不是相转变如熔化,汽化,或升华。参见William P.Brennan,“‘Tg是什么?’,玻璃化的扫描量热法的评述”,热分析应用研究#7,Perkin-Elmer Corporation,1973年3月,其有更详细的描述。Tg的测量容易通过使用差示扫描量热计进行。
对于本发明,羟基化合物的Tg是由不含任何增塑剂的无水化合物得到的(增塑剂会影响羟基化合物的Tg测量值)。玻璃化温度也在P.Peyser,“聚合物的玻璃化温度”,聚合物手册,第三版,J.Brandrup和E.H.Immergut(Wiley-Interscience;1989),pp.Ⅵ/209-Ⅵ/277中被详细描述。
在本发明颗粒组合物中使用的至少一种羟基化合物必须具有无水,非增塑的至少是0℃的Tg,而对于没有防潮涂层的颗粒,为至少约20℃,优选至少约40℃,更优选至少60℃,和最优选至少约100℃。还优选这些化合物是低温可加工的,优选在约40℃至约200℃范围内,更优选在约60℃至约160℃范围内。优选的这些羟基化合物包括蔗糖,葡萄糖,乳糖,和麦芽糖糊精。
本文中使用的“吸湿性值”指被颗粒组合物吸收的水分含量,其按下列测试方法,以颗粒重量增加的百分率测定。本发明颗粒组合物所要求的吸湿性值通过在90°F和80%相对湿度条件下,在开口容器石质盘中放置2克颗粒(约500微米粒度;没有任何防潮涂层),经4周后测定。这段时间之后颗粒重量增加的百分率是本发明中使用的颗粒吸湿性值。优选的颗粒具有低于约50%,更优选低于约10%的吸湿性值。
本发明的颗粒组合物一般含有约10%至约95%的碳水化合物材料,优选为约20%至约90%,更优选为约20%至约75%。本发明的颗粒组合物一般还含有约0%至约90%的用于洗衣或清洗组合物中的试剂,优选为约10%至约80%,更优选为约25%至约80%。
多孔的载体颗粒
这里使用的“多孔载体颗粒”意思是指能够支撑(例如通过吸收在表面上或吸附入孔中)香料试剂以掺入颗粒组合物中的任何材料。这种材料包括多孔的固体,选自无定形硅酸盐、结晶非层状硅酸盐、层状硅酸盐、碳酸钙、碳酸钙/钠复盐、碳酸钠、粘土、沸石、方钠石、碱金属磷酸盐、大孔沸石、壳多糖微粒、羧烷基纤维素、羧烷基淀粉、环糊精、多孔淀粉和它们的混合物。
优选的香料载体材料是沸石X、沸石Y和它们的混合物。本文中使用的术语“沸石”是指结晶硅铝酸盐材料。沸石的结构式是基于晶体的单元晶胞,最小的结构单元用下式表示:
Mm/n[(AlO2)m(SiO2)y].xH2O其中n是阳离子M的化合价,x是每个单元晶胞的水分子数,m和y是每个单元晶胞的四面体总数,和y/m是1至100。更优选的是,y/m是1至5。阳离子M可以是第ⅠA族和第ⅡA族元素,如钠,钾,镁,和钙。
本文中使用的沸石是八面型沸石,包括X型沸石或Y型沸石,它们都有约8埃单位的标称孔径,一般是在约7.4至约10埃单位范围内。
用于本发明实例中的硅铝酸盐沸石材料可以商业购买。生产X和Y-型沸石的方法是公知的并且可以在标准的教科书中找到。用于本文中的优选的合成结晶硅铝酸盐材料可以按名称X型或Y型买到。
为了说明,而不是限制,在优选的实施方案中,结晶硅铝酸盐材料是X型并且选自下列材料:
(Ⅰ)Na86[AlO2]86·(SiO2)106]·xH2O,
(Ⅱ)K86[AlO2]86·(SiO2)106]·xH2O,
(Ⅲ)Ca40Na6[AlO2]86·(SiO2)106]·xH2O,
(Ⅳ)Sr21Ba22[AlO2]86·(SiO2)106]·xH2O,和它们的混合物,其中x是约0至约276。式(Ⅰ)和(Ⅱ)沸石具有8.4埃单位的标称孔径或口。式(Ⅲ)和(Ⅳ)沸石具有8.0埃单位的标称孔径或口。
在另一优选实施方案中,结晶硅铝酸盐材料是Y型,并且选自下列材料:
(Ⅴ)Na56[AlO2]56·(SiO2)136]·xH2O,
(Ⅵ)K56[AlO2]56·(SiO2)136]·xH2O,和它们的混合物,其中x是约0至约276。式(Ⅴ)和(Ⅵ)沸石具有8.0埃单位的标称孔径或口。
本发明中使用的沸石是平均颗粒尺寸在约0.5微米至约120微米,优选约0.5微米至约30微米的颗粒形式,其是通过标准颗粒尺寸分析技术测量。
沸石颗粒的尺寸使得它们可以被夹带在它们所接触的织物中。一旦固定于织物表面上时(在洗涤过程中,它们的涂覆基质被洗涤掉),沸石可以开始释放其所掺入的洗衣用试剂,尤其是当遇到热或潮湿条件时。沸石中掺入香料
本发明中使用的X型或Y型沸石优选含有低于约15%可解吸的水,更优选含有低于约8%的可解吸水,最优选含有低于5%的可解吸水。这种材料可以首先通过加热至约150-350℃,任选在减压(从约0.001至约20托)下进行活化/脱水得到。活化之后,将试剂缓慢并且充分地与活化沸石混合,任选地加热至约60℃保持超过约2小时,以加速沸石颗粒中的吸收平衡。然后将香料/沸石混合物冷却至室温并且呈自由流动粉末形式。
加入沸石载体中的洗衣用试剂的量低于被负载颗粒重量的约20%,一般低于约18.5%,这是根据沸石孔体积给出的限制。然而应该认识到,本发明的颗粒可以超过基于颗粒重量的该洗衣用试剂的限量,但应该认识到,不会将过量的洗衣用试剂加入沸石中,即使只使用可输送的试剂。因此,本发明的颗粒可以含有超过20%(重量)的洗衣用试剂。由于任何过量的洗衣用试剂(以及存在的任何非可输送试剂)不会被掺入沸石孔中,因此当与含水洗涤介质接触时,这些材料可能会被迅速地释放到洗涤溶液中。
除了包含/保护沸石颗粒中的香料的功能外,碳水化合物材料还便于起将多香味的沸石颗粒附聚成附聚物的作用,所说的附聚物具有在200-1000微米,优选400-600微米范围的总体粒度。这降低了粉尘。另外,这使得较小的、单个的带香料的沸石位移至装有颗粒洗涤剂的容器底部的趋势降低,而其本身粒度一般为200-1000微米。
香料
这里使用的术语“香料”是用于表示随后释放到水浴中和/或与之接触的织物上的任何有香味的材料。香料在室温下最通常是液态。许多化学品已知可以作为香料使用,包括如醛,酮和酯材料。更普遍的是,天然存在的植物和动物油,和含有各种化学成分的复杂混合物的渗出物公知作为香料使用。本文中的香料它们的组成可以是相对简单的或者可以含有非常复杂的天然和合成化学成分的复杂混合物,它们都可被选择以提供任何所需的气味。一般的香料可包括,例如含有稀有物质例如檀香油、灵猫香油和广藿香油的木质/土质基料。香料可具有淡的花香,例如玫瑰提取物、紫罗兰提取物和丁香。香料还可被配制成具有需要的水果香味,例如白柠檬、柠檬和橙。任何散发宜人或其它所需气味的化学相容的物质都可用于本发明带香料组合物中。
香料还包括原香料,例如缩醛原香料、缩酮原香料、酯原香料(例如琥珀酸二香叶酯)、可水解的无机-有机原香料和它们的混合物。这些原香料可经过简单的水解释放香料,或可以是pH变化引发的原香料(例如pH降低),或可以是酶作用下可释放的原香料。
用于本发明的优选香料试剂被定义如下:
对于暴露在洗衣过程的含水介质中的本发明组合物而言,香料分子的某些特征参数的确定和定义是重要的:它们最长和最宽的尺寸;横截面积;分子体积;和分子表面积。对于个别香料分子,这些值的计算是对于最小能量构型的分子使用CHEMX程序(来自ChemicalDesign Ltd.)进行,如按CHEMX中最佳化的标准几何学和使用标准原子的范德瓦耳斯半径确定的。参数的定义如下:
“最长”:被分子范德瓦耳斯半径增大的分子中原子间的最大距离(埃)。
“最宽”:在垂直于分子“最长”轴的平面上分子投射中被分子范德瓦耳斯半径增大的分子中原子间的最大距离(埃)。
“横截面积”:在垂直于最长轴的平面上被分子投射占据的面积(平方埃单位)。
“分子体积”:最低能量构型的分子占据的体积(立方埃单位)。
“分子表面积”:以平方埃级的任意单位(为了校准目的,分子甲基β萘基酮,水杨酸苄基酯,和樟脑树胶分别具有128±3,163.5±3,和122.5±3单位的测量表面积)。
分子的形状对于掺入也是重要的。例如,足够小的能被包入沸石孔的对称性很好的球形分子没有优选的取向,它可以从任何接近方向被掺入。但是,对于长度超过孔径尺寸的分子,对于掺入有一个优选的“接近取向”。本文中使用分子体积/表面积比率的计算值来表示分子的“形状指数”。该值越高,分子越呈球形。
对于本发明而言,根据掺入沸石孔中的能力和它们因此作为从沸石载体进入含水环境的输送成分的能力将香料试剂分类。将体积/表面积比率对横截面积平面绘图,在图中标出这些试剂,根据它们加入沸石中的能力可以方便地将这些试剂用组分类。具体而言,根据本发明,对于沸石X和Y载体,如果试剂落在由下列方程式定义的线(本文中称为“掺入线”)下面,则试剂可被掺入:
y=-0.01068x+1.497
其中x是横截面积,y是体积/表面积比率。落在掺入线下面的试剂本文中称为“可输送试剂”;落在该线上面的那些试剂本文中称为“非可输送试剂”。
对于通过洗涤的保留,可输送试剂在沸石载体中的保留量是可输送试剂对载体的亲和力相对于竞争可输送试剂能力的函数。亲和力受分子尺寸,亲水性,官能度,挥发性等影响,并且可以由沸石载体中的可输送试剂之间的相互作用引起。这些相互作用使得被掺入的可输送试剂的混合物通过洗涤的保留度有所改善。具体而言,对于本发明,使用具有至少一个与沸石载体孔尺寸很接近的尺寸的可输送试剂放慢了含水洗涤环境中其他可输送试剂的损失。以此方式起作用的可输送试剂在本文中称为“抑制剂”,它们在本文中用体积/表面积比率与横截面积之间的关系被定义,如落入“掺入线”(如上文中定义)下面但是在由下列方程式定义的线(本文中称为“抑制剂线”)上面的那些可输送试剂分子:
y=-0.01325x+1.46
其中x是横截面积和y是体积/表面积比率。
对于利用沸石X和Y作为载体的本发明组合物,在“掺入线”下面的所有可输送试剂可以从本发明组合物输送和释放,其中优选的材料是那些落入“抑制剂线”下面的材料。优选的还有抑制剂和其他可输送试剂的混合物。用于本发明洗衣颗粒的洗衣香料试剂混合物优选含有为洗衣试剂混合物重量的约5%至约100%(优选约25%至约100%;更优选约50%至约100%)可输送试剂;和优选含有约0.1%至约100%(优选约0.1%至约50%)抑制剂。
显然,对于本发明组合物,由此香料试剂被该组合物输送,消费者需要感觉到它的优点。对于本发明香料组合物,本文中使用的最优选的香料试剂具有低于或等于十亿分之十(“10ppb”)的可感觉低限值(如下文中详细描述的,在小心控制的GC条件下,测量的气味觉察低限值(“ODT”))。ODT值在10ppb和百万分之一(“ppm”)的试剂不是优选的。优选避免使用ODT值超过1ppm的试剂。用于本发明洗衣颗粒的洗衣试剂香料混合物优选含有约0%至约80%的ODT值在10ppb至1ppm之间的可输送试剂,和约20%至约100%(优选约30%至约100%;更优选约50%至约100%)的ODT值低于或等于10ppb的可输送试剂。
还优选的是将香料通过洗涤过程运载和然后释放到干燥织物的周围空气中(例如,贮存过程中在织物周围的空间)。这需要将香料移出沸石孔,随后分配到织物周围的空气中。因此优选的香料试剂根据它们的挥发性被进一步确定。本文中使用沸点作为挥发性的量度,优选的材料具有低于300℃的沸点。用于本发明洗衣颗粒的洗衣试剂香料混合物优选含有至少约50%的沸点低于300℃的可输送试剂(优选至少约60%;更优选至少约70%)。
此外,本发明优选的洗衣颗粒包括其中至少约80%,更优选至少约90%的可输送试剂具有大于约1.0的“ClogP值”的组合物,ClogP值如下获得。ClogP的计算:
这些香料成分的特征在于它们的辛醇/水分配系数P。香料成分的辛醇/水分配系数是其在辛醇和水中的平衡浓度之间的比率。由于大多数香料成分的分配系数很大,它们以10为底的对数的形式logP给出更方便。
许多香料成分的logP已经被报道;例如,可以从DaylightChemical Information Systems,Inc.(Daylight CIS)商业购买的Pomona92数据库含有许多该类数据,以及引用的原始文献。
但是,logP值最方便的是通过也可以从Daylight CIS得到的“CLOGP”程序计算。当logP值可以在Pomona92数据库中得到时,该程序还列出了实验的logP值。“计算的logP”(ClogP)通过Hansch和Leo的碎片近似法确定(参见A.Leo,在《医药化学大全》(Comprehensive Medicinal Chemistry),第4卷,C.Hansch,P.G.Sammens,J.B.Taylor和C.A.Ramsden,Eds.,p.295,PergamonPress,1990)。碎片近似法是基于每个香料成分的化学结构,并且考虑原子的数目和类型,原子的连接性,和化学键。ClogP值是最可靠的并且是广泛使用的该物理化学性质的估计量,ClogP值可以用于代替实验的logP值来选择香料成分。气味觉察低限值的确定:
气相色谱的特点在于能测定被注射器注入的物料的精确体积,精确的分流比,和使用已知浓度和链长分布的烃标准的烃应答。精确测量空气流量,假定人体吸入的时间持续0.2分钟,计算取样体积。由于在任何时间,在检测器测试下,精确浓度是已知的,每体积吸入量是已知的,因此物料浓度也是已知的。为了确定物料是否具有低于10ppb的低限值,将溶液以计算后的浓度输送至吸入口。一专门小组成员嗅GC流出物并且确定察觉到气味时的保留时间。由专门小组所有成员的平均值确定可察觉低限值。
将需要量的被分析物注入柱中在检测器上获得10ppb浓度。测定气味觉察低限值的典型的气相色谱参数如下:
GC:带有FID检测器的5890系列Ⅱ
7673自动取样器
柱:J&W Scientific DB-1
长度30米,ID0.25mm,膜厚1微米
方法:
分流注射:17/1分流比
自动取样器:1.13微升/注射
柱流量:1.10毫升/分钟
空气流量:345毫升/分钟
入口温度:245℃
检测器温度:285℃
温度信息
起始温度;50℃
速率:5℃/分钟
最终温度:280℃
最后时间:6分钟
前提假设:每次嗅加入样品稀释的GC空气0.02分钟定香剂
任选地,香料可以与定香剂结合。本发明使用的定香剂特征在于使它们特别适于本发明实施的几个标准。使用可分散的、毒理学上可接受的、非刺激皮肤、对香料是惰性、可降解和/或可由再生资源得到和相对是无色的添加剂。人们认为定香剂放慢了更易挥发的香料组分的挥发。
适合的定香剂的实例包括选自邻苯二甲酸二乙酯、麝香和它们的混合物的物质。如果使用,定香剂为香料重量的约10%-约50%,优选约20%-约40%。
颜料
颜料可用于本发明方法中,可包括不溶于所分散入的包胶介质(例如碳水化合物)中的和物理和化学上基本不受包胶介质影响的任何颗粒物质。以下按其通用名称列出了适用于本发明方法的颜料的实例。更详细的描述公开在文献(例如颜料手册,第1卷,由Temple C.Patton编辑,John Wiley & Sons,Inc出版,1973,ISBN 0-471-67123-1)中。
适用的颜料包括二氧化钛、氧化锌、含铅的氧化锌、硫化锌、锌钡白、碱式碳酸铅、碱式硫酸铅、碱式硅酸铅、碱式硅硫酸铅、亚磷酸氢二铅、氧化锑、氧化锆、锆石、钛酸钾、碳酸钙、无定形二氧化硅、结晶二氧化硅、硅藻土、微晶二氧化硅、沉淀二氧化硅、煅制二氧化硅、合成二氧化硅、硅酸铝、硅酸钙、硅铝酸钠、硅酸镁、硅酸钾铝、霞石正长岩、水合硅酸镁铝、硫酸钡、硫酸钙、水合氧化铝、硅藻方解石、浮石、磺基铝酸钙、珍珠岩、轻质氧化铝水合物、氧化铁、铁酸锌、铁酸镁、氧化铬绿、水合的氧化铬绿、铬酸铅、硅铬酸铅、钼铬红、铬绿颜料、硫化镉、硫化汞、氰化正亚铁颜料、群青颜料、硫化汞、亚硝基颜料、硝基颜料、单偶氮颜料、重氮基颜料、双偶氮颜料、三苯甲烷颜料、二苯甲烷颜料、三甲基甲烷颜料、焰红染料、呫吨、喹吖啶酮、喹啉颜料、二嗪紫罗兰、茜素色淀颜料、瓮颜料、硫靛颜料、酞菁蓝颜料、酞菁绿颜料、胭脂红颜料、四氯代异二氢吲哚酮、碳黑颜料、石墨、氧化铁、亚铬酸铜、苯胺黑、四氧化三铅、碱式硅铬酸铅、铬酸锌、铬酸锶、钼酸钙颜料、高铅酸钙、珠光颜料、发光颜料、荧光增白剂、氧化亚铜、氧化汞、偏硼酸钡。
辅助洗衣或清洗组分
用于本发明洗衣或清洗颗粒组合物中的辅助组分选自表面活性剂、香料、漂白剂、漂白促进剂、漂白活化剂、漂白催化剂、螯合剂、防垢剂、低限抑制剂、染料转移抑制剂、光漂白剂、酶、催化的抗体、增白剂、织物直染染料、杀真菌剂、抗菌剂、驱虫剂、污垢解脱聚合物、织物柔软剂、染料固定剂、pH跃变体系和它们的混合物。对于本发明,人们会认识到掺入本发明颗粒组合物中的适用于洗衣或清洗组合物的这些试剂可以与配制含由本发明方法制备的颗粒组合物的洗衣和清洗组合物的其余部分所使用的那些试剂是相同或不同的。例如,颗粒组合物可包含香料试剂,并且相同或不同的试剂也可与含香料的颗粒组合物一起混入最终组合物中。这些试剂按所配制的组合物的类型需要进行选择,例如颗粒洗衣洗涤剂组合物、颗粒自动洗餐具组合物或硬表面清洗剂。
下文描述用于洗衣和清洗组合物中的各种类型的试剂。含颗粒组合物的组合物可任选地包括一种或多种有助于或增强清洗性能、对被洗涤的底物的处理或改善洗涤剂组合物的美学效果的其它洗涤剂辅助材料或其它材料。
去污表面活性剂
本发明颗粒和/或附聚物包括上述量的表面活性剂。去污表面活性剂可选自阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和其混合物。本发明有用的表面活性剂的非限制实例包括常规的C11-C18烷基苯磺酸盐(“LAS”)和支链的伯和无规C10-C22烷基硫酸盐(“AS”),式CH3(CH2)x(CHOSO3 -M+)CH3和CH3(CH2)y(CHOSO3 -M+)CH2CH3的C10-C18仲(2,3)烷基硫酸盐,其中x和(y+1)是至少约7的整数,优选至少约9,M是水增溶性的阳离子,特别是钠,不饱和硫酸盐例如油基硫酸盐,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EO1-5乙氧基羧酸盐),C10-C18甘油醚,C10-C18烷基多苷和它们相应的硫酸化多苷,和C12-C18α-磺化的脂肪酸酯。如果需要的话,在本发明总体组合物中还可包括常规的非离子和两性表面活性剂例如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混合的乙氧基化物/丙氧基化物),C12-C18甜菜碱和磺基甜菜碱,C10-C18氧化胺等。还可以使用C10-C18N-烷基多羟基脂肪酸酰胺。典型的例子包括C12-C18N-甲基葡糖酰胺。参见WO9,206,154。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,例如C10-C18N-(3-甲氧基丙基)葡糖酰胺。N-丙基至N-己基C12-C18葡糖酰胺可用于需要低发泡时。也可使用C10-C20常规皂。如果需要高发泡作用,可使用支链C10-C16皂。阴离子和非离子表面活性剂的混合物是特别有用的。其它常规有用的表面活性剂列在标准教科书中。
C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(“AExS”;特别是EO1-7乙氧基硫酸盐)和C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)是本文描述的含纤维素酶的洗涤剂最优选的。
去污助洗剂
本发明颗粒和/或附聚物优选包括上述量的助洗剂。为此,可使用无机以及有机助洗剂。另外,可使用结晶以及无定形助洗剂材料。助洗剂一般用于织物洗涤组合物中以有助于除去颗粒污垢。
无机或含磷助洗剂包括,但不限于,以下的碱金属、铵和烷醇铵盐:聚磷酸盐(例如三聚磷酸盐、焦磷酸盐和玻璃状聚合的偏磷酸盐)、膦酸盐、肌醇六磷酸、硅酸盐、碳酸盐(包括碳酸氢盐和倍半碳酸盐)、硫酸盐和硅铝酸盐。但是,在某些地区需要非磷酸盐助洗剂。重要的是,甚至在所谓的“弱”助洗剂(与磷酸盐比较)如柠檬酸盐存在下,或在使用沸石或层状硅酸盐助洗剂时会发生的所谓的“低助洗”情况下本发明组合物的性能也出乎意料地好。
硅酸盐助洗剂的实例是碱金属硅酸盐,特别是那些SiO2∶Na2O的比率在1.6∶1至3.2∶1范围内的硅酸盐和层状硅酸盐,如在1987年5月12日授权的H.P.Rieck的美国专利US4664839中描述的层状硅酸钠。NaSKS-6是由Hoechst销售的层状结晶硅酸盐的商标(在本文中通常缩写为″SKS-6″)。不象沸石助洗剂,Na SKS-6硅酸盐助洗剂不合铝。NaSKS-6是具有δ-Na2SiO5形态学形式的层状硅酸盐。其可以通过如在DE-A-3417649和DE-A-3742043中描述的方法制备。SKS-6是本文中使用的非常优选的层状硅酸盐,但本发明可以使用其它的层状硅酸盐,如那些具有通式NaMSixO2x+1.yH2O的层状硅酸盐,其中M为钠或氢,x为1.9至4的数值,优选为2,y为0至20的数值,优选为0。从Hoechst购得的各种其它层状硅酸盐包括NaSKS-5,NaSKS-7,和NaSKS-11,它们是α、β和γ的形式。如上面所提到的,δ-Na2SiO5(NaSKS-6形式)是本文中最优选使用的。其它的硅酸盐也是有用的,例如硅酸镁,其可作为颗粒配方的松脆剂、作为氧漂白剂的稳定剂和控泡体系的组分。
碳酸盐助洗剂的实例是在1973年11月15日公开的德国专利申请NO.2321001中的碱土金属和碱金属碳酸盐。如上述的,硅铝酸盐助洗剂是本发明适用的助洗剂。硅铝酸盐助洗剂在最流行的市售重垢颗粒洗涤剂组合物中是最重要的,在液体洗涤剂配方中也是重要的助洗剂成分。硅铝酸盐助洗剂包括具有下列经验式的助洗剂:
Mz(zAlO2)y].xH2O其中z和y为至少是6的整数,z与y的摩尔比在1.0至约0.5的范围内,x是约15至约264的整数。
有用的硅铝酸盐离子交换材料是商业上可购买的。这些硅铝酸盐可以是结晶或无定形结构,并且可以是天然存在的硅铝酸盐或是合成得到的。制备硅铝酸盐离子交换材料的方法公开在1976年10月12日授权的Krummel等人的美国专利US3985669中。用于本文的优选的合成结晶硅铝酸盐离子交换材料可以按名称沸石A、沸石P(B)、沸石MAP和沸石X购买到。在特别优选的实施方案中,结晶硅铝酸盐离子交换材料具有下式:
Na12[(AlO2)12(SiO2)12].xH2O其中x为约20至约30,尤其是约27。该物质称为沸石A。脱水沸石(x=0-10)也可以在本文中使用。硅铝酸盐优选具有直径约0.1-10微米的颗粒度。
适合本发明目的的有机洗涤剂助洗剂包括,但不限于,各种多羧酸盐化合物。本文中所使用的″多羧酸盐″指的是具有许多个羧酸盐基团,优选至少3个羧酸盐基团的化合物。多羧酸盐助洗剂通常可以以酸形式加入组合物中,但也可以以中和盐的形式加入。当以盐的形式使用时,碱金属,如钠、钾和锂或烷醇铵盐是优选的。
在多羧酸盐助洗剂中包括多种有用的材料。一种重要类型的多羧酸盐助洗剂包含醚多羧酸盐,包括氧联二琥珀酸盐,如在1964年4月7日授权的Berg的美国专利US3128287和1972年1月8日授权的Lamberti等人的美国专利US3635830中公开的那些。也参见1987年5月5日授权的Bush等人的美国专利US4663071中的″TMS/TDS″助洗剂。适合的醚多羧酸盐也包括环状化合物,特别是脂环族化合物,如在美国专利US3923679;US3835163;US4158635;US4120874和US4102903中所描述的那些。
其他有用的助洗剂包括醚羟基多羧酸盐,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,和羧基甲氧基琥珀酸,各种多乙酸,如乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸的碱金属、铵和取代铵盐,以及多羧酸如苯六甲酸,琥珀酸,氧联二琥珀酸,聚马来酸,苯-1,3,5-三羧酸,羧甲氧基琥珀酸和它们的可溶性盐。
柠檬酸盐助洗剂,例如柠檬酸和其可溶性盐(特别是钠盐)是重垢液体洗涤剂配方中特别重要的多羧酸盐助洗剂,原因是它们可由再生资源得到和它们的生物降解能力。柠檬酸盐也可以用于颗粒组合物中,尤其是可以与沸石和/或层状硅酸盐助洗剂结合使用。氧联二琥珀酸盐在这些组合物和混合物中也是特别有用的。
适合在本发明洗涤剂组合物中使用的还有在1986年1月28日授权的Bush的美国专利US4566984中公开的3,3-二羧基-4-氧杂-1,6-己二酸盐以及相关的化合物。有用的琥珀酸助洗剂包括C5-C20烷基和链烯基琥珀酸和它们的盐。这种类型中特别优选的化合物是十二碳烯基琥珀酸。琥珀酸盐助洗剂的具体实例包括:月桂基琥珀酸盐,肉豆蔻基琥珀酸盐、棕榈基琥珀酸盐、2-十二碳烯基琥珀酸盐(优选),2-十五碳烯基琥珀酸盐等。月桂基琥珀酸盐是该组中优选的助洗剂,并被描述在1986年11月5日公开的欧洲专利申请86200690.5/0200263中。
其他适合的多羧酸盐公开在1979年3月13日授权的Crutchfield等人的美国专利US4144226和1967年3月7日授权的Diehl的美国专利US3308067中。也参见Diehl的美国专利US3723322。
脂肪酸,例如C12-C18单羧酸,也可以单独地掺入组合物中,或与前述的助洗剂,尤其是柠檬酸盐和/或琥珀酸盐助洗剂结合掺入组合物中,以提供额外的助洗剂活性。使用脂肪酸一般会导致起泡性降低,这是配方师应当考虑的。
在可以使用含磷助洗剂的情况下,尤其是在用于手洗操作的条块配方中,可以使用各种碱金属磷酸盐如公知的三聚磷酸钠、焦磷酸钠和正磷酸钠。也可以使用膦酸盐助洗剂如乙烷-1-羟基-1,1-二膦酸盐和其他公知的膦酸盐(参见,例如,美国专利US3159581;3213030;3422021;3400148和3422137)。
酶
这种辅助组分中的一种是酶,其可包括在本发明配方中以用于多种洗涤织物的目的,包括例如去除蛋白质基的,碳水化合物基的或甘油三酯基的污渍,以及为了抑制短效染料的转移和为了织物的复原。可掺入的附加酶包括纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和过氧化物酶,以及其混合物。也可以包括其它类型的酶,它们可以来自任何适宜的来源,如植物、动物、细菌、霉菌和酵母源。然而,它们的选择由几个因素决定,如pH-活性和/或最佳稳定性、热稳定性、对活性洗涤剂、助洗剂的稳定性以及它们在使用过程中引起不良气味的可能性。在该方面,细菌和霉菌酶是优选的,如细菌淀粉酶和蛋白酶。
酶通常被掺入足够的量以提供每克组合物中多至约5毫克(重量),一般为约0.01至约3毫克的活性酶。换言之,本发明组合物一般包括约0.001%至约5%,优选0.01%至1%(重量)商业酶制剂。蛋白酶通常在这种商业制剂中的存在量足以提供每克组合物0.005至0.1Anson单位(AU)活度。
适用于本发明的纤维素酶包括细菌和霉菌纤维素酶。优选它们具有最佳pH范围5-9.5。适宜的纤维素酶公开在Barbesgoard等人的1984年3月6日授权的美国专利4435307中,其公开了由Humicola insolens和腐植霉菌株DSM1800产生的霉菌纤维素酶或者属于气单胞菌属的产生纤维素酶212的霉菌,和由海生软体动物(Dolabella AuriculaSolander)的肝胰腺中提取的纤维素酶。适宜的纤维素酶也公开在GB-A-2075028;GB-A-2095275和DE-OS-2247832中。此外特别适用于本发明的纤维素酶公开在WO92-13057(Procter & Gamble)中。最优选用于本发明组合物中的纤维素酶可按产品名称CAREZYMER和CELLUZYMER从NOVO Industries A/S商购。
适宜的蛋白酶的例子为枯草杆菌蛋白酶,其是由枯草芽胞杆菌和地衣形芽胞杆菌的特殊菌株得到的。另一种适宜的蛋白酶是由杆菌菌株得到的,其在pH8-12范围内具有最大活性,是由Novo IndustriesA/S开发和销售的,注册的商品名称为ESPERASE。这种酶和类似酶的制备描述在Novo的英国专利说明书1243784中。商业上可买到的适宜除去蛋白质基污渍的蛋白水解酶包括由Novo Industries A/S(丹麦)销售的,商品名为的ALCALASE和SAVINASE,和由International Bio-Synthetics,Inc.(荷兰)销售的MAXATASE。其它蛋白酶包括蛋白酶A(参见欧洲专利申请130756,1985.01.09公开)和蛋白酶B(参见欧洲专利申请No87303761.8,1987.04.28申请,和Bott等人的1985.01.09公开的欧洲专利申请130756)。
淀粉酶包括例如在英国专利说明书1296839(Novo)中描述的α-淀粉酶、RAPIDASE(International Bio-Synthetics,Inc.销售的)和TERMAMYL(Novo Industries销售的)。
洗涤剂可使用的适宜脂肪酶包括由假单胞菌群中的微生物,如司徒茨氏(stutzeri)假单胞菌ATCC19.154产生的那些脂肪酶,如公开在英国专利1372034中。也参见在1978年2月24日公开特许的日本专利申请53-20487中的脂肪酶。这种脂肪酶可由AmanoPharmaceutical Co.Ltd.,Nagoya,Japan买到,商品名为脂肪酶P“Amano”,下文称之为“Amano-P”。其它的商业脂肪酶包括Amano-CES,由Chromobacter viscosum得到的脂酶,例如,Chromobacter viscosum var.lipolyticum NRRLB 3673,在商业上可由Toyo Jozo Co.,Tagata,Japan买到;和其它Chromobacterviscosum脂酶,由U.S.Biochemical Corp.(USA)和Disoynth Co.(荷兰)买到,和由唐菖蒲假单胞菌(Pseudomonas gladioli)得到的脂酶。由胎毛腐质菌(Humicola lanuginosa)得到的并且在商业上可由Novo(同样参见EPO 341947)买到的LIPOLASE酶是用于本文中的优选脂酶。
过氧化物酶是与氧源,例如过碳酸盐、过硼酸盐、过硫酸盐、过氧化氢等结合使用。它们用于“溶液漂白”,即防止在洗涤操作过程中从基物上脱落的染料或颜料转移至洗涤溶液中的其它基物上。过氧化物酶在本技术领域中是已知的,例如,辣根过氧化物酶、木质素酶,和卤代过氧化物酶,如氯代和溴代过氧化物酶。含有过氧化物酶的洗涤剂组合物公开在,例如O.Kirk的PCT国际申请WO 89/099813中,1989年10月19日公开,转让给Novo Industries A/S。
各种酶物质和将它们掺入合成洗涤剂组合物中的方法也公开在1971年1月5日授权的McCarty等人的美国专利3553139中。一些酶还公开在1978年7月18日授权的Place等人的美国专利4101457,和1985年3月26日授权的Hughes等人的美国专利4507219中。用于液体洗涤剂配方的酶物质,和它们掺入到这些配方中的方法公开在1981年4月14日授权的Hora等人的美国专利4261868中。用于洗涤剂中的酶可用各种技术使其稳定化。一般的颗粒或粉状洗涤剂可使用酶颗粒有效地稳定。酶稳定技术公开并举例说明在1971年8月17日授权的Gedge等人的美国专利3600319,和欧洲专利申请公开号0199405,申请号86200586.5,1986年10月29日公开,Venegas。酶稳定体系也描述在例如美国专利3519570中。
聚合污垢解脱剂
本领域技术人员公知的任何聚合污垢解脱剂可以任选地用于本发明的组合物和方法中。聚合污垢解脱剂的特征在于其同时含有亲水部分和疏水部分,其中亲水部分使疏水纤维,如聚酯和尼龙的表面亲水化;疏水部分沉积在疏水纤维上并且在整个洗涤和漂洗循环中始终附着在纤维上,因此对亲水部分起锚定作用。这使得经污垢解脱剂处理后产生的污渍在后来的洗涤过程中更容易清洗。
本发明使用的聚合污垢解脱剂尤其包括具有如下组分的那些聚合污垢解脱剂:(a)主要由(ⅰ)或(ⅱ)或(ⅲ)组成的一种或多种非离子亲水成分,其中(ⅰ)是聚合度至少为2的聚氧乙烯部分,(ⅱ)是氧化丙烯或聚合度至少为2-10的聚氧丙烯部分,其中所述的亲水部分不包括任何氧化丙烯单元,除非该单元通过醚键连结在相邻部分的两端,(ⅲ)含有氧化乙烯和1-约30个氧化丙烯单元的氧化烯单元的混合物,其中所述的混合物含有足量的氧化乙烯单元,从而使亲水成分有足够大的亲水性,当该污垢解脱剂沉积在常规聚酯合成纤维的表面上时可以增加其表面的亲水性。所述亲水部分优选含有至少约25%氧化乙烯单元,更优选地,特别是对于含有约20-30个氧化丙烯单元的这种组分,至少约50%氧化乙烯单元;或(b)包括(ⅰ),(ⅱ),(ⅲ)或(ⅳ)的一种或多种疏水成分,其中(ⅰ)是对苯二甲酸C3氧化烯酯部分,其中如果所述疏水成分还包括对苯二甲酸氧化乙烯酯,则对苯二甲酸氧化乙烯酯与对苯二甲酸C3氧化烯酯单元的比率约为2∶1或更低,(ⅱ)是C4-C6亚烷基或氧化C4-C6亚烷基部分,或是它们的混合物,(ⅲ)是聚(乙烯基酯)部分,优选聚合度至少为2的聚(乙酸乙烯酯),(ⅳ)是C1-4烷基醚或是C4羟烷基醚取代基,或者是它们的混合物,其中所述的取代基以C1-4烷基醚或C4羟烷基醚纤维素衍生物或其混合物形式存在,这种纤维素衍生物是两亲的,因此使它们具有足够的C1-4烷基醚和/或C4羟烷基醚单元以沉积在常规的聚酯合成纤维表面上并且保持足够量的羟基,一旦当其吸附在这一常规合成纤维表面时,可以增大纤维表面的亲水性;或者是(a)和(b)的组合。
尽管也可以使用更高的聚合度,但一般情况下,在(a)(ⅰ)中的聚氧乙烯部分的聚合度为约200,优选3-约150;更优选为6-约100。适合的氧化C4-6亚烷基疏水部分包括,但不局限于,聚合污垢解脱剂封端部分,如MO3S(CH2)nOCH2CH2O-,式中M是钠,n是4-6的整数,如Gosselink的1988年1月26日授权的美国专利4721580中所公开的那些。
本发明中使用的聚合污垢解脱剂还包括纤维素衍生物,例如羟基醚纤维素衍生物,对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸氧化乙烯酯或聚对苯二甲酸氧化丙烯酯的共聚嵌段物等。这些试剂均有市售,其中包括如METHOCEL(Dow)的纤维素羟基醚。本发明使用的纤维素污垢解脱剂还包括选自C1-4烷基和C4羟烷基纤维素的那些化合物;参见1976年12月28日授权的Nicol等人的美国专利4000093。
特征在于聚(乙烯基酯)疏水部分的污垢解脱剂包括聚(乙烯基酯),如C1-6乙烯基酯的接枝共聚物,优选接枝于聚氧化烯骨架如聚氧乙烯骨架上的聚(乙酸乙烯酯)。参见1987年4月22日公开的Kud等人的欧洲专利申请0219048。市售的这类污垢解脱剂包括SOKALAN型材料,例如SOKALAN HP-22,由BASF(西德)生产。
优选的一类污垢解脱剂是具有对苯二甲酸乙二醇酯和聚氧乙烯(PEO)对苯二甲酸酯无规嵌段的共聚物。这种聚合污垢解脱剂的分子量为约25000-约55000。参见1976年5月25日授权的Hays的美国专利3959230和1975年7月8日授权的Basadur的美国专利3893929。
另一种优选的聚合污垢解脱剂是带有对苯二甲酸乙二醇酯重复单元的聚酯,其中含有10%-15%(重量)的对苯二甲酸乙二醇酯单元和90%-80%(重量)的聚对苯二甲酸氧化乙烯酯单元,其由平均分子量为300-5000的聚氧乙二醇得到。这种聚合物的实例包括市售的ZELCON5126(Dupont生产)和MILEASE T(ICI生产)。还参见1987年10月27日授权的Gosselink的美国专利4702857。
还有一种优选的聚合污垢解脱剂是基本上为直链酯齐聚物的磺化产物,该齐聚物含有对苯二酰基和氧化烯氧基重复单元齐聚酯骨架,以及与该骨架共价相连的末端部分。1990年11月6日授权的J.J.Scheibel和E.P.Gosselink的美国专利4968451中对这些污垢解脱剂有充分的描述。其他适用的聚合污垢解脱剂包括1987年12月8日授权的Gosselink等人的美国专利4711730中的对苯二甲酸酯聚酯,1988年1月26日授权的Gosselink的美国专利4721580中阴离子封端的齐聚酯和1987年10月27日授权的Gosselink的美国专利4702857中的嵌段聚酯齐聚物。
优选的聚合污垢解脱剂还包括1989年10月31日授权的Maldonado等人的美国专利4877896中的污垢解脱剂,该专利公开了阴离子、特别是磺基芳酰基封端的对苯二甲酸酯。
如果使用污垢解脱剂,则其用量一般为本发明洗涤剂组合物重量的约0.01%-约10.0%,通常为约0.1%-约5%,优选约0.2%-约3.0%。
另外优选的污垢解脱剂是具有以下重复单元的齐聚物:对苯二酰基单元、磺基间苯二酰基单元、氧乙烯氧基和氧-1,2-亚丙基单元。这些重复单元构成了齐聚物的骨架并优选用改性的羟乙磺酸盐封端。特别优选的此类污垢解脱剂包含约一个磺基间苯二酰基单元、5个对苯二酰基单元、比例为约1.7-约1.8的氧乙烯氧基和氧-1,2-丙烯氧基单元,和两个2-(2-羟乙氧基)乙烷磺酸钠的封端单元。所说的污垢解脱剂还包含按齐聚物的重量计约0.5%-约20%减少结晶的稳定剂,该稳定剂优选选自二甲苯磺酸盐、枯烯磺酸盐、甲苯磺酸盐和其混合物。
烷氧基化多羧酸盐,例如由聚丙烯酸盐制备的那些,适用于本发明,以提供额外的去油脂性能。这类物质被描述在WO91/08281和PCT90/01815,第4页以及下列等,本文引用作参考。从化学上说,这些物质包括每7-8个丙烯酸盐单元有一个乙氧基侧链的聚丙烯酸盐。侧链具有式:-(CH2CH2O)m(CH2)nCH3,其中m是2-3,n是6-12。该侧链通过酯键与聚丙烯酸盐“骨架”连接,以形成“梳状”结构类型的聚合物。其分子量可以变化,但一般为约2000-约50000。这种烷氧基化多羧酸盐可占本发明组合物重量的约0.05%-约10%。
抑泡剂
降低或抑制泡沫形成的化合物可以掺入本发明组合物中。泡沫抑制在所谓的“高浓度洗涤方法”中和在前装型欧式洗衣机情况下是特别重要的。
本发明可以使用各种物质作为抑泡剂,抑泡剂是本领域技术人员所公知的。参见,例如,Kirk Othmmer《化学工艺百科全书》(Encyclopedia of Chemical Technology),第3版,第7卷,第430-447页(John Wiley & Sons,Inc.,1979)。一类特别关心的抑泡剂包括一元羧酸脂肪酸和其可溶性盐。参见1960年9月27日授权的Wayne St.John的美国专利US2954347。用作抑泡剂的一元羧酸脂肪酸及其盐一般具有含10至约24个碳原子,优选12至18个碳原子的烃基链。适合的盐包括碱金属盐,例如钠盐,钾盐,和锂盐,和铵盐和链烷醇铵盐。
本发明的洗涤剂组合物还可以含有非表面活性剂抑泡剂。这类抑泡剂包括例如:高分子量烃如石蜡,脂肪酸酯(如甘油三脂肪酸酯),一羟基醇的脂肪酸酯,脂族C18-40酮(如硬脂酮)等。其他抑泡剂包括N-烷基化的氨基三嗪,例如三-至六-烷基蜜胺或二-至四-烷基二胺氯代三嗪,它们是氰脲酰氯与2或3摩尔含有1-24个碳原子的伯或仲胺的反应产物,环氧丙烷,和磷酸单硬脂基酯,如磷酸单硬脂醇酯和单硬脂基磷酸二碱金属(如K,Na,和Li)盐和磷酸酯。烃如石蜡和卤代石蜡可以以液体形式使用。该液体烃在室温和大气压下为液态,并具有约-40℃至约50℃的倾点,最低沸点不低于约1l0℃(大气压下)。使用蜡质烃是已知的,优选其具有低于约100℃的熔点。该类烃是洗涤剂组合物优选的一类抑泡剂。例如在1981年5月5日授权的Gandolfo等人的美国专利US4265779中描述了烃抑泡剂。因此,该烃包括含有约12至约70个碳原子的脂族,脂环族,芳族和杂环饱和或不饱和烃。在有关该类抑泡剂的讨论中使用的术语″石蜡″包括真正的石蜡和环烃的混合物。
另一类优选的非表面活性剂抑泡剂包括聚硅氧烷抑泡剂。其中包括使用聚有机硅氧烷油,例如聚二甲基硅氧烷,聚有机硅氧烷油或树脂的分散体或乳状液,以及聚有机硅氧烷与二氧化硅颗粒的组合,其中的聚硅氧烷经化学吸附或熔融到二氧化硅上。聚硅氧烷抑泡剂是本领域所熟知的,例如1981年5月5日授权的Gandolfo等人的美国专利US4265779和1990年2月7日公开的Starch,M.S.的欧洲专利申请89307851.9中所揭示的。
其他的聚硅氧烷抑泡剂公开在美国专利US3455839中,该专利涉及通过在组合物中掺入少量聚二甲基硅氧烷流体以消除水溶液泡沫的组合物和方法。
聚硅氧烷和硅烷化二氧化硅的混合物在例如德国专利申请DOS2124526中有所描述。颗粒洗涤剂组合物中的聚硅氧烷消泡剂和泡沫抑制剂公开在Bartolotta等人的美国专利US3933672和1987年3月24日授权的Baginski等人的美国专利US4652392中。
用于本发明的基于聚硅氧烷的抑泡剂实例是泡沫抑制量的基本上由如下组成的泡沫控制剂:
(ⅰ)在25℃粘度为约20cs.至约1500cs.的聚二甲基硅氧烷流体;
(ⅱ)按每100份(重量)(ⅰ)计,约5至约50份的硅氧烷树脂,该树脂由(CH3)3SiO1/2单元和SiO2单元按(CH3)3SiO1/2单元:SiO2单元为约0.6∶1至约1.2∶1的比率组成;和
(ⅲ)按每100份(ⅰ)(重量)计,约1至约20份固体硅胶;
本发明使用的优选的聚硅氧烷抑泡剂中,用于连续相的溶剂由某些聚乙二醇或聚乙二醇-聚丙二醇共聚物或它们的混合物(优选),或聚丙二醇组成。主要的聚硅氧烷抑泡剂是支链/交联的,并且优选是非直链的。
为了进一步说明这一点,具有控制发泡作用的典型液体洗衣洗涤剂组合物任选地含有约0.001%至约1%(重量),优选约0.01%至约0.7%(重量),最优选约0.05%至约0.5%(重量)的所述聚硅氧烷抑泡剂,其含有(1)主要抑泡剂的非水乳液,该非水乳液是下列(a)、(b)、(c)和(d)的混合物,其中(a)是聚有机硅氧烷,(b)是树脂状硅氧烷或产生聚硅氧烷树脂的聚硅氧烷化合物,(c)是细分散的填料和(d)是促使混合物组分(a),(b)和(c)反应以生成硅烷醇盐的催化剂;(2)至少一种非离子聚硅氧烷表面活性剂;和(3)室温下在水中的溶解度超过约2%(重量)的聚乙二醇或聚乙二醇-聚丙二醇的共聚物;其中没有聚丙二醇。类似的量可以用于颗粒组合物,凝胶等中。另外参见1990年12月18日授权的Starch的美国专利US4978471,和1991年1月8日授权的Starch的美国专利US4983316,1994年2月22日授权的Huber等人的美国专利5288431和Aizawa等人的美国专利US4639489和US4749740,第1栏的第46行至第4栏的第35行。
本发明的聚硅氧烷抑泡剂优选包括聚乙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇的共聚物,它们的平均分子量低于约1000,优选为约100-800。本发明的聚乙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇的共聚物在室温下在水中的溶解度超过约2%(重量),优选超过约5%(重量)。
本发明优选的溶剂是平均分子量低于约1000,更优选为约100-800,最优选为200-400的聚乙二醇,和聚乙二醇/聚丙二醇的共聚物,优选PPG200/PEG300。聚乙二醇∶聚乙二醇-聚丙二醇的共聚物的重量比优选为约1∶1-1∶10,最优选为1∶3-1∶6。
本发明优选使用的聚硅氧烷抑泡剂不含聚丙二醇,尤其是不含分子量为4000的聚丙二醇。其还优选不含环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物,如PLURONIC L101。
可以用于本发明的其他抑泡剂包括仲醇(如2-烷基链烷醇)以及这些醇与聚硅氧烷油的混合物,如公开在美国专利US4798679,US4075118和欧洲专利EP150872中的聚硅氧烷。仲醇包括具有C1-16链的C6-16烷基醇。优选的醇是2-丁基辛醇,该醇可以按ISOFOL12的商标从Condea得到。仲醇混合物可以按ISALCHEM123商标从Enichem得到。混合抑泡剂一般含有重量比为1∶5-5∶1的醇和聚硅氧烷的混合物。
对于用于自动洗衣机的任何洗涤剂组合物而言,形成的泡沫不应溢出洗衣机。当使用抑泡剂时,优选其以″泡沫抑制量″存在。″泡沫抑制量″是指组合物的配方师可以选择一定量该泡沫控制剂,该量充分控制泡沫以得到可以用于自动洗衣机的低泡沫洗衣用洗涤剂。
本发明的组合物通常含有0%至约5%的抑泡剂。当使用一元羧酸脂肪酸和其盐作为抑泡剂时,其用量通常最高为洗涤剂组合物重量的约5%。优选使用约0.5%至约3%的脂肪单羧酸盐抑泡剂。尽管也可以使用更高的用量,但聚硅氧烷抑泡剂的用量一般最高为洗涤剂组合物重量的约2.0%。该上限是实际的,主要由于要考虑使成本保持最低和较低用量有效控制泡沫的有效性。优选使用约0.01%至约1%的聚硅氧烷抑泡剂,更优选的是约0.25%至约0.5%。这里使用的这些重量百分数值中包括可以与聚有机硅氧烷一起使用的任何二氧化硅以及可能使用的任何添加剂材料。磷酸单硬脂基酯抑泡剂的用量一般为组合物重量的约0.1%至约2%。尽管可以使用更高用量的烃抑泡剂,但其用量一般为约0.01%至约5.0%。醇抑泡剂的用量一般为最终组合物重量的0.2%-3%。
染料转移抑制剂
本发明组合物也可以包括一种或多种在清洗过程中有效抑制染料从一种织物向另一种织物转移的材料。通常,这种染料转移抑制剂包括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,酞菁镁,过氧化物酶,和它们的混合物。如果使用的话,这些试剂的含量一般为组合物重量的约0.01%至约10%,优选约0.01%至约5%,更优选约0.05%至约2%。
更优选的是,优选用于本发明的聚胺N-氧化物聚合物含有具有下列结构式:R-Ax-P的单元;其中P是可聚合单元,其中N-O基团可以与该单元连接或N-O基团可以构成该可聚合单元的一部分或N-O基团可以与两个单元连接;A是下列结构中的一种:-NC(O)-,-C(O)O-,-S-,-O-,-N=;x是0或1;和R是脂族基团,乙氧基化脂族基团,芳族基团,杂环基团或脂环基团或它们的任何组合,其中N-O基团中的氮可以与该基团连接或N-O基团是这些基团的一部分。优选的聚胺N-氧化物是那些其中R是杂环基如吡啶,吡咯,咪唑,吡咯烷,哌啶和它们的衍生物的聚胺N-氧化物。
N-O基团可以用下列通式结构表示:其中R1,R2,R3是脂族,芳族,杂环或脂环基团或它们的组合;x,y和z是0或1;和N-O基团的氮可以连接在任何前述基团上或构成任何前述基团的一部分。聚胺N-氧化物的氧化胺单元具有pKa<10,优选pka<7,更优选pKa<6。
本发明可以使用任何聚合物骨架,只要形成的氧化胺聚合物是水溶性的和具有染料迁移抑制性能。适当的聚合骨架的实例包括乙烯类聚合物,聚亚烷基,聚酯,聚醚,聚酰胺,聚酰亚胺,聚丙烯酸盐和它们的混合物。这些聚合物包括无规或嵌段共聚物,其中一种单体类型是胺-N-氧化物,而其它的单体类型是N-氧化物。胺N-氧化物聚合物一般具有10∶1至1∶1000000的胺与胺N-氧化物的比率。但是,存在于聚胺氧化物聚合物中的氧化胺基团的数量可以通过适当的共聚或通过适当的N-氧化程度改变。聚胺氧化物可以以几乎任何聚合度得到。典型地,平均分子量范围是500-1000000;更优选1000-500000;最优选50000-100000。该类优选的材料可以称为“PVNO”。
可用于本发明洗涤剂组合物中的最优选的聚胺N-氧化物是聚(4-乙烯基吡啶-N-氧化物),其平均分子量为约500000,胺与胺N-氧化物的比率是约1∶4。
N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑聚合物的共聚物(称为“PVPVI”)也优选用于本发明。优选PVPVI具有5000-1000000,更优选5000-200000,和最优选10000-20000的平均分子量。(平均分子量范围通过如在Barth等的《化学分析》,第113卷,“聚合物表征的现代方法”中描述的光散射方法确定,该文献所公开的内容本文引用作为参考)。PVPVI共聚物一般具有1∶1-0.2∶1,更优选0.8∶1-0.3∶1,最优选0.6∶1-0.4∶1的N-乙烯基咪唑与N-乙烯基吡咯烷酮的摩尔比率。这些共聚物可以是直链的或支链的。
本发明组合物也可以使用平均分子量为约5000至约400000,优选约5000至约200000,和更优选约5000至约50000的聚乙烯基吡咯烷酮(“PVP”)。PVP是洗涤剂领域中的技术人员已知的;例如,参见EP-A-262897和EP-A-256696,这两篇专利被本文引用作为参考。含有PVP的组合物也可以含有平均分子量为约500至约100000,优选约1000至约10000的聚乙二醇(“PEG”)。优选地,在洗涤溶液中释放的按ppm计的PEG与PVP的比率是约2∶1至约50∶1,更优选约3∶1至约10∶1。
本发明的洗涤剂组合物中也可以任选地含有约0.005%至5%(重量)的某些类型的亲水荧光增白剂,其也提供染料转移抑制作用。如果使用的话,本发明组合物中优选含有约0.01%至1%(重量)的该荧光增白剂。
可以用于本发明的亲水荧光增白剂具有以下结构式:其中R1选自苯胺基,N-2-双-羟乙基和NH-2-羟乙基;R2选自N-2-双-羟乙基,N-2-羟乙基-N-甲氨基,吗啉代,氯和氨基;和M是成盐阳离子,如钠或钾。
当在上式中,R1是苯胺基,R2是N-2-双-羟乙基和M是阳离子如钠时,增白剂是4,4’-双[(4-苯胺基-6-(N-2-双-羟乙基)-s-三嗪-2-基)氨基]-2,2-芪二磺酸和二钠盐。该类特殊的增白剂在商业上可以根据商品名Tinopal-UNPA-GX从Ciba-Geigy公司购买。Tinopal-UNPA-GX是可用于本发明洗涤剂组合物中的优选的亲水荧光增白剂。
当在上式中,R1是苯胺基,R2是N-2-羟乙基-N-2-甲氨基和M是阳离子如钠时,增白剂是4,4’-双[(4-苯胺基-6-(N-2-羟乙基-N-甲氨基)-s-三嗪-2-基)氨基]-2,2’-芪二磺酸二钠盐。该类特殊的增白剂可以在商业上根据商品名Tinopal 5BM-GX从Ciba-Geigy公司购买。
当在上式中,R1是苯胺基,R2是吗啉代和M是阳离子如钠时,增白剂是4,4’-双[(4-苯胺基-6-吗啉代-s-三嗪-2-基)氨基]-2,2’-芪二磺酸钠盐。该类特殊的增白剂可以根据商品名TinopalAMS-GX从Ciba-Geigy公司商业购买。
选择用于本发明中的这些特殊荧光增白剂当与所选择的上述聚合染料转移抑制剂结合使用时提供了特别有效的染料转移抑制性能。这种所选择的聚合材料(例如,PVNO和/或PVPVI)与这种所选择的荧光增白剂(例如,Tinopal UNPA-GX,Tinopal 5BM-GX,和/或Tinopal30AMS-GX)的结合使用在洗涤水溶液中比单独使用这两组分的洗涤剂组合物的情况提供了明显更好的染料转移抑制作用。不想受理论的约束,人们认为该类增白剂以这种方式起作用是因为它们对洗涤溶液中的织物具有高亲和力,因此相对快地沉积在这些织物上。在洗涤溶液中该增白剂沉积在织物上的程度可以通过称为“耗尽系数”的参数定义。耗尽系数通常为a)沉积在织物上的增白剂材料与b)洗涤液体中初始增白剂浓度之间的比率。具有相对高的耗尽系数的增白剂在本发明中最适合用于抑制染料转移。
当然,可以理解的是,其他常规类型的荧光增白剂可以任选地用于本发明组合物中,以提供常规的织物“增白”作用,而不是真正的染料转移抑制作用。这种应用在洗涤剂配方中是常规的和公知的。
其它辅助组分
本发明洗涤剂组合物还可包括酶稳定剂、增白剂、聚合分散剂(即聚丙烯酸盐)、载体、水溶助长剂、增泡剂和加工助剂。
为了使本发明更容易理解,参照以下实施例,其仅仅是为了说明,而不是限制范围。
实施例
颗粒的“白度”可按Hunter白度值(W)测定,该值是根据以下等式计算的:
W=(7L2-40Lb)/700其中L、a、b是通过三色激励仪读数确定的,表示基于以下理论的三轴反色标系统,所察觉的颜色是黑-白(L),红-绿(a)和黄-兰(b)。W值越高,颗粒“越白”。参见R.S.Hunter和R.W.Harold,外观的测定,第2版,John,Wiley & Sons,New York,1987和对颜色和外观测定的ASTM标准,第3版,ASTM,Philadephia,PA,1991。
实施例Ⅰ
将82%固体碳水化合物材料(具有葡萄糖当量62)的溶液和平衡量的水在搅拌的混合容器中与按重量计1.5%TiO2粉末(由Kerr McGee化学品公司按商品名Tronox商售)预混合形成碳水化合物包胶流体溶液。该碳水化合物流体在LuwaTM转膜蒸发器(Wiped Film Evaporator)(“WFE”)中被干燥形成固体玻璃状材料。得到的碳水化合物流体的水份含量为2.0%。之后,碳水化合物流体和载有16重量%香料的沸石X(“PLZ”)按重量比1∶1被输入没有压缩口模板的机筒12的Werner &PfleidererTM ZSK30双螺杆挤出机(“TSE”)中形成附聚物。TSE的机筒1至4保持在80℃,而机筒5和6保持在90℃,机筒7和8保持在130℃,机筒9和10保持在135℃,机筒11和12保持在130℃。碳水化合物流体在160℃下被注入机筒7的TSE中,而PLZ被加入机筒11中并均匀地与碳水化合物流体混合,之后作为挤出物离开TSE,该挤出物的出料温度为145℃,出料速率为500g/分钟。该产品在室温下被冷却形成易流动的颗粒,该颗粒在Fitz MillTM(从Fitzpatrick Company商购)中研磨并通过筛分被分级得到粒度为150-1180微米的颗粒,其特别适合用作洗衣添加剂组合物。
所形成的颗粒意想不到地具有W=-34.5的HunterTM白度值,使用按白色C2-2790标准瓦片校准的Hunter Association LaboratoryInc.荧光传感器测定。另外,该颗粒当加入常规洗衣洗涤剂产品中时意想不到地具有8.5的优异的“纯净产品气味”(“NPO”)值。NPO值的范围为0-10,其中0是最差的,10是最好的,因为由统计学上的显著量的专家小组评级员观测,其没有散发出不同于基体产品气味的任何可检测到的气味。碳水化合物包胶流体溶液的粘度意想不到地低。
实施例Ⅱ
该实施例在本发明的范围之外,只是提供作为比较,即除了省略二氧化钛(TiO2)之外,该实施例准确按实施例Ⅰ所述进行。所制得的颗粒具有HunterTM白度值W=-60.3,使用按白色C2-2790标准瓦片校准的Hunter Association Laboratory Inc.荧光传感器测定。另外,该颗粒当加入常规洗衣洗涤剂产品中时其“纯净产品气味”(“NPO”)值为7.0。NPO值的范围为0-10,其中0是最差的,10是最好的,因为由统计学上的显著量的专家小组评级员观测,其没有散发出不同于基体产品气味的任何可检测到的气味。该Hunter白度值和NPO值明显比实施例Ⅰ中报道的差,由此支持了本方法发明得到的意想不到的优异益处。另外,该包胶流体的粘度明显高于实施例Ⅰ的流体粘度。
以上已对本发明作了详细描述,对于本领域技术人员,显然在不脱离本发明范围的情况下可作各种变化,不应当认为本发明限制在说明书中所描述的范围。
Claims (10)
1.一种制备颗粒洗衣添加剂组合物的方法,其特征在于以下步骤:
(a)干燥颜料和包胶材料的含水混合物形成一种包胶流体;
(b)将所述包胶流体和多孔载体颗粒输入挤出机中,所述多孔载体颗粒中吸附有香料;
(c)挤压所述多孔载体颗粒和所述包胶流体,以便形成含有被所述包胶流体包衣的所述多孔载体颗粒的挤出物;
(d)冷却该挤出物;和
(e)研磨该挤出物形成具有预定粒度的加入洗涤剂组合物中的颗粒,由此形成所述颗粒洗衣添加剂组合物。
2.根据权利要求1的方法,其中所说的颜料选自二氧化钛、二氧化硅、硅铝酸钠、群青、荧光增白剂和其混合物。
3.根据权利要求1-2的方法,其中所说的颜料是二氧化钛。
4.根据权利要求1-3的方法,其中所说的包胶流体基本上不含水。
5.根据权利要求1-4的方法,其中所说的冷却步骤包括冷却所说的挤出物至20℃-100℃。
6.根据权利要求1-5的方法,其中所说的冷却步骤在1秒-120秒内完成。
7.根据权利要求1-6的方法,其中所说的多孔载体材料选自无定形硅酸盐、结晶非层状硅酸盐、层状硅酸盐、碳酸钙、碳酸钙/钠复盐、碳酸钠、粘土、沸石、方钠石、碱金属磷酸盐、大孔沸石、壳多糖微粒、羧烷基纤维素、羧烷基淀粉、环糊精、多孔淀粉和它们的混合物;所说的多孔固体的表面积至少为50m2/g。
8.根据权利要求1-7的方法,其中所说的包胶材料处于玻璃相,其玻璃化温度为30℃-200℃。
9.根据权利要求1-8的方法,其中所说的包胶材料选自淀粉、聚糖、低聚糖、二糖、藻酸单糖酯、角叉菜胶、琼脂、果胶酸、脱乙酰壳多糖、壳多糖、乙酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、羧甲基纤维素、硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、聚乙二醇、聚乙烯醇、非离子表面活性剂和其混合物。
10.一种制备颗粒洗衣添加剂组合物的方法,其特征在于以下步骤:
(a)将包胶材料、颜料和多孔载体颗粒输入挤出机中,所述多孔载体颗粒中吸附有香料;
(b)挤压所述多孔载体颗粒、所述颜料和所述包胶材料,以便形成含有所述颜料和被所述包胶材料包衣的所述多孔载体颗粒的挤出物;
(c)冷却该挤出物;和
(d)研磨该挤出物形成具有预定粒度的加入洗涤剂组合物中的颗粒,由此形成所述颗粒洗衣添加剂组合物。
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