CN1262704A - 用于洗涤剂配方的多功能单一产品 - Google Patents

Abstract

一种用于洗涤剂配方的多功能单一产物,由天然或部分处理的矿物如磷酸盐岩、硫酸钠矿石、天然碱和硅砂或中间产物如磷酸、碳酸钠和二氧化硅混合,在熔炉中反应制得,提供洗涤剂配方中的基本氧化物,为粉末或玻璃形式,能部分或完全代替洗涤剂的原料,它是水溶性的,在洗涤剂及其生产方法中起助洗剂、调理剂、填料和载体等作用。

Description

用于洗涤剂配方的多功能单一产品

                   发明领域

本发明涉及一种用于洗涤剂配方的多功能单一产品，更具体地说，本发明涉及一种可溶于水的、粉末或玻璃形式的产品，在洗涤剂及其生产过程中起助洗剂、调理剂、填料和载体等的作用。

                   相关技术

洗涤剂生产中需要的最通常的氧化物是：氧化磷(P₂O₅)、氧化钠(Na₂O)、二氧化硅(SiO₂)以及其他添加成分如氧化硼(B₂O₃)等。

这些氧化物通常得自多种原料或化合物，如碳酸钠(Na₂CO₃)、三聚磷酸钠(Na₅P₃O₁₀)、硫酸钠(Na₂SO₄)、硅酸钠(xNa₂O·ySiO₂)和硼酸钠(Na₂B₄O₇)。

已知的是每个洗涤剂生产者都有自己的配方，但每个生产者通常都购买和使用上述种类的化合物作为原料。

经过对这些化合物的作用或功能进行研究，申请人发现每种化合物在洗涤剂和/或其生产过程中起到作为助洗剂、调理剂、填料、载体、中和剂等的一种作用。

考虑到每个配方中必须有好几种原料(实现它们各自的作用)，洗涤剂的生产成本提高(实际上，大多数洗涤剂生产者必须购买至少5到8种或更多种原料或试剂来完成其配方)，申请人将为洗涤剂生产开发一种新的多功能单一产品作为目标，它应包括通常包括在洗涤剂配方中的大多数种类的氧化物，可实现至少某些主要的功能，可以作为原始化学试剂使用，可溶于水，可以降低原料的成本。

为实现这一目的，申请人研究了三聚磷酸钠——一种通常在洗涤剂配方中作为氧化磷(P₂O₅)来源的原料，由磷酸与碳酸钠反应制得；磷酸则由粉碎的磷酸盐岩与硫酸反应制得，经过滤除去杂质，在洗涤剂配方中仅引入二氧化硅；碳酸钠一般利用天然碱矿石精选制得，经除去杂质使洗涤剂配方中仅引入二氧化硅。

由此，申请人得出结论，如果杂质化合物也是洗涤剂配方中的原料，且除去它们的操作提高了原料乃至洗涤剂终产品的成本，那么就不需要经矿物处理来获得这些原料，可以用仅经部分处理(如酸或碱侵蚀，以及粉碎、筛分)的磷酸盐岩或至少磷酸来生产在洗涤剂配方中用作P₂O₅源和SiO₂的部分来源的产物。

Na₂O得自于碳酸钠。碳酸钠是由天然碱矿石经过包括磨碎、稀释、过滤除去被认为是杂质的物质(也是洗涤剂配方中所用的化合物)和结晶制得的。同样，申请人得出结论，对矿物进行处理除去某些洗涤剂配方中也需要的物质是不必要的，天然碱矿石可以在大大降低的成本下经简单的粉碎步骤直接使用，制得可以适应洗涤剂配方需要的单一产品。

SiO₂得自于硅酸钠。硅酸钠由硅砂与碳酸钠在熔炉中反应制得。本申请人开发的多功能产品能提供洗涤剂配方中需要的二氧化硅。

换句话说，将包括洗涤剂配方中的氧化物源的初始原料或矿物经过平衡和处理并在熔炉中使它们反应，得到一种单一混合物，它可以提供一种单一的多功能产品满足任何洗涤剂配方的需要。

有了这种产品，洗涤剂生产者无需为其配方购买5或8种原料，而是购买一种不太贵的单一产品就行了。之所以不太贵是因为它不包括针对每种原料的提纯操作的成本，还因为代替生产每种原料的每个加工过程，这种产品仅经一次加工。

此产品提供了洗涤剂配方及其生产过程中所需要的氧化物，并在洗涤剂配方及其生产过程中起到如助洗剂、调理剂、填料、载体、中和剂等的基本作用或功能。

因此申请人发现，将包括磷酸盐岩、天然碱、硅砂、硫酸钠和/或其他中间产物如磷酸和碳酸氢钠的天然的或经部分处理(粉碎或磨碎)的初始原料或矿物按特定洗涤剂配方需要的比例混合，装入炉中使它们反应，可得到单一产物，其形式为：如果熔炉在较低的反应温度下操作，不熔融，为粉末形式；如果熔炉在反应和熔融温度下操作，为玻璃形式；或者，如果产物在以粉末或玻璃形式获得后溶解在液体中，则为液体形式。

此产品可以代替常规方法中使用的所有原料用于洗涤剂生产，完成助洗剂、载体、填料等的各种作用或功能。

所得产品可以溶解在水中，在洗涤剂配方及其生产过程中起助洗剂、调理剂、填料、载体等的基本作用和功能，比通常使用的原料便宜。

此外，如已知的，洗涤剂生产者生产洗涤剂时在塔式法和附聚法中要改变生产技术。在两种情况下，他们需要几乎相同种类的原料，但分别需要固体和液体原料如三聚磷酸钠和硅酸钠。申请人发现洗涤剂生产者可以从本发明产品中获得的另一个好处是，与分别使用各种原料、仅能提供固体或液体产物相比，本产品可以在最宽的范围内控制所有氧化物的关系，如P₂O₅/Na₂O/SiO₂。

最后，但不限于此，使用本发明产品，洗涤剂生产者无需承担多种原料的处理和运输费用，无需承担某些不必要的挥发性成分或气体成分如CO₂(存在于所用的原料如碳酸钠中)的输送费用。

                 发明概述

因此本发明的主要目的是提供一种用于洗涤剂配方的多功能单一产品，其包括通常包括在洗涤剂配方中的大多数种类的氧化物。

本发明的主要目的还在于提供一种用于洗涤剂配方的多功能单一产品，以单一产品的形式在洗涤剂配方中实现诸如助洗剂、调理剂、填料、载体和中和剂等的至少某些主要功能，可溶于水，比被代替的原料便宜。

本发明的另一个主要目的是提供一种具有上述性质的、用于洗涤剂配方的多功能单一产品，与只分别使用各原料相比，可在最宽范围内控制所有氧化物的关系如P₂O₅/Na₂O/SiO₂。

本发明的另一个主要目的是提供一种具有上述性质的、用于洗涤剂配方的多功能单一产品，作为单一的反应产物，洗涤剂生产者使用它无需承担多种原料及其处理和运输的费用，无需承担某些不必要的、作为所用原料的一部分的挥发性成分或气体成分的输送费用。

本发明进一步的目的是提供一种用于洗涤剂配方的多功能单一产品的生产方法，将初始原料或天然或部分处理过的矿物如磷酸盐岩、硫酸钠矿石、天然碱和硅砂或其中间产物的平衡混合物在熔炉中混合并反应，得到一种含有洗涤剂配方中基本氧化物的粉末或玻璃。

本发明的另一个目的是提供一种用于洗涤剂配方的多功能单一产品的生产方法，包括使产品退火的步骤，以便使产品具有理想的化学结构。

结合下面的详细说明和具体实施例，本发明的说明书将使本发明的这些和其他目的和优点更为明显。

             本发明具体实施方案的描述

下面首先描述用于洗涤剂配方的多功能单一产品的生产方法，然后描述本发明的优选产品。

本发明的用于洗涤剂配方的多功能单一产品的生产方法包括：

将粉碎或磨碎的初始原料或天然或部分处理过的矿物，包括磷酸盐岩、硫酸钠矿石、天然碱和硅砂或其中间产品的平衡混合物混合；和

使混合物在熔炉中反应，制得含有洗涤剂配方中基本氧化物的粉末或玻璃。

反应步骤可以在低于混合物熔点的温度下进行以获得粉末，或者在混合物的反应和熔融温度下进行制得玻璃。

根据洗涤剂的生产方法，如果需要产品为液体，则本方法中包括将粉末或玻璃产品溶解在溶剂中，得到包括洗涤剂配方中通常包括的大多数种类氧化物的液体产品。

此外，如果为实现洗涤剂生产者的特殊目的需要产品具有特定的结构，在本方法中可以加入给产品最终退火的步骤。

本发明的单一反应产品包括一定洗涤剂配方的平衡比例的基本氧化物，如氧化磷(P₂O₅)、氧化钠(Na₂O)、二氧化硅(SiO₂)，其可溶于水，能在洗涤剂中和洗涤剂的生产方法中起到助洗剂、调理剂、填料、载体和中和剂的作用。

和用硫酸钠生产玻璃器皿的情况相似，其中只选定了硫酸钠的量的上限，高于它会发生不期望的相分离形成两个不相混溶的液体。因为没有人预料到或提议用相图来建立最佳的平衡量关系，在本发明的单一产品中，没有人预料或极少人提议使天然或部分处理的矿物反应，能获得既含有洗涤剂配方中需要的基本氧化物又含有存在于洗涤剂配方中的其他成分的单一产品。

本发明产品的最终氧化物含量依洗涤剂配方的类型和氧化物成分而定，对此洗涤剂生产者一般是保密的。

因此，为了使本领域普通技术人员能够实现上述发明，下面的实施例及相应的附图用以提供本发明存在的信息，但不能认为该终产品可以用于一个具体的洗涤剂配方。

                 附图的简要说明

图1是流程图，是本发明用于洗涤剂配方的多功能产品的生产方法的第一实施方案，包括对作为初始原料的矿物进行处理，所述原料是生产用于洗涤剂配方的玻璃的原料；

图2是类似于图1方法的流程图，包括部分处理的和中间初始原料的处理，是本发明的第二实施方案；

图3是类似于图2方法的简易方法的流程图，生产用于洗涤剂配方的玻璃。

图4是类似于图1和2方法的流程图，还包括硫酸钠，生产用于洗涤剂配方的玻璃。

图5是本发明方法的流程图，包括对实施例1-4产品进行处理的步骤，包括额外量的硫酸钠。

图6是类似于图1方法的流程图，生产粉末产品；和

图7是类似于图5方法的流程图，包括玻璃或粉末产品的溶解步骤。

下面，结合附图通过实施例描述本发明用于洗涤剂配方的多功能产品的生产方法，其中相同的数字代表图中相同的步骤。实施例1

如图1所示，磨碎的天然碱矿石从进料槽1，硅砂从进料槽2喂入混合器M，使初始原料均匀；然后向混合器3中加入凝聚剂A，从进料槽4向它加入经处理(酸侵蚀)的磷酸盐岩，使这些原料凝聚成重量比为1P₂O₅∶4Na₂O∶4SiO₂的批料5。

然后批料5在约800℃温度下在旋转炉K中反应，反应后的批料6被导入熔炉F中在约1200℃下熔融，制得1吨玻璃产物7。实施例2

在图2中，碳酸钠从进料槽1a，硅砂从进料槽2进入混合器M，使初始原料均匀；然后向混合器3中加入凝聚剂A，从进料槽4a向它加入磷酸使这些原料凝聚，制得具有下面比例1P₂O₅∶4Na₂O∶4SiO₂的批料5。

批料5在约800℃温度下在旋转炉K中反应，反应后的批料6被导入熔炉F中在约1200℃下熔融，制得1吨玻璃产物7。实施例3

如图3所示，碳酸钠从进料槽1a，硅砂从进料槽2进入混合器M，使初始原料均匀；然后向混合器3中加入凝聚剂A，向它加入磷酸4a使这些原料凝聚，制得具有下面比例1P₂O₅∶4Na₂O∶4SiO₂的批料5。

批料5直接在熔炉F中反应至在约1200℃下熔融，制得1吨玻璃产物7。实施例4

根据图4，硫酸钠以10重量％的量从进料槽8直接加入到混合器M中，混合器M中有天然的或部分处理过的实施例1-3的原料，按实施例1和2那样在炉K中反应并在熔炉F中熔融，或按实施例3那样直接在熔炉F中反应和熔融，温度与上述实施例相同，制得玻璃产物7a。实施例5

将实施例1-3的玻璃产物7或实施例4的7a加入ML磨中，并在其中磨碎，所得的磨碎混合物9加入混合器M2中，在那里额外量硫酸钠以产物7或7a的两倍重量从进料槽8a加入到磨碎混合物9中，得到产物7b。实施例6

磨碎的天然碱矿石从进料槽1，硅砂从进料槽2加入混合器M，使初始原料均匀；然后向混合器3中加入凝聚剂A，从进料槽4向它加入经处理(酸侵蚀)的磷酸盐岩，使这些原料凝聚成比例为1P₂O₅∶4Na₂O∶4SiO₂的批料5。

批料5直接在约700℃温度下在旋转炉K中反应，制得粉末产物7c。实施例7

如图7所示，将实施例1-4的产物7或7a或实施例6的7c于90℃下在溶解槽D中溶解在水中，得到浓度为总产物33％的液体产物7d。

在所有上述实施例中，所得产物经分析与引入的原料具有相同的比例。

最后，应理解可以直接向玻璃、粉末和液体产物中而不是混合器M中加入硫酸钠。

此外，可以将终产物加入到温度在室温至约600℃的范围内的退火装置中，从而获得期望的产物化学结构。

应当理解上述产物和方法仅是本发明的具体实施方案，本领域技术人员能够从这里给出的教导用不同的比例和步骤实现不同的实施方案，并落入下面权利要求定义的本发明范围内。

Claims (16)

1、一种用于洗涤剂配方的多功能单一产品，包括天然或部分处理的初始原料或矿物或它们的中间产品，它们被配衡、混合并在熔炉内反应，得到一种含有洗涤剂配方中基本氧化物的产品，该产品可溶于水，在洗涤剂配方及其制备中起助洗剂、调理剂、填料、载体和中和剂等的作用。

2、权利要求1的多功能单一产品，其中所述的含有洗涤剂配方中基本氧化物的产品是粉末的形式。

3、权利要求1的多功能单一产品，其中所述的含有洗涤剂配方中基本氧化物的产品是玻璃的形式。

4、权利要求1的多功能单一产品，其中所述的洗涤剂配方中的基本氧化物包括氧化磷(P₂O₅)、氧化钠(Na₂O)、氧化硅(SiO₂)以及其它成分。

5、权利要求1的多功能单一产品，其中所述的洗涤剂配方中的基本氧化物来自天然或部分处理的初始原料或矿物，其含有磷酸盐矿、硫酸钠矿、天然碱和硅砂。

6、权利要求1的多功能单一产品，其中所述的天然或部分处理的初始原料或矿物是被研磨或以其它方法粉碎的矿物。

7、权利要求1的多功能单一产品，其中所述的洗涤剂配方中的基本氧化物来自中间产品，包括磷酸、碳酸氢钠和二氧化硅。

8、一种用于洗涤剂配方的多功能单一产品的生产方法，包括将天然的或部分处理的矿物的初始原料或它们的中间产品配衡、混合并使混合物在一反应器中反应以提供一种含有洗涤剂配方中的基本氧化物的粉末或玻璃。

9、权利要求8的方法，其中所述的洗涤剂配方中的基本氧化物包括氧化磷(P₂O₅)、氧化钠(Na₂O)、氧化硅(SiO₂)以及其它成分。

10、权利要求8的方法，其中所述的洗涤剂配方中的基本氧化物来自一种单一产品，包括天然或部分处理的初始原料或矿物，其中含有磷酸盐矿、硫酸钠矿、天然碱和硅砂。

11、权利要求8的方法，其中所述的洗涤剂配方中的基本氧化物来自中间产品，包括磷酸、碳酸氢钠和二氧化硅。

12、权利要求8的方法，其中在低于混合物熔点的温度下在熔炉中进行混合物反应的步骤，制得粉末产品。

13、权利要求8的方法，其中在混合物的反应和熔融温度下在熔炉中进行混合物反应的步骤，制得玻璃产品。

14、权利要求8的方法，其中在从室温到约600℃温度下进行混合物反应的步骤。

15、权利要求8的方法，其包括将组合物溶解在溶剂中的步骤，制得用于洗涤剂配方的液体产品。

16、权利要求8的方法，其包括对玻璃或粉末产品进行热处理从而改进产品的化学结构的步骤。

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