CN1320158A - 均匀颗粒的粒状洗涤剂组合物和制备它们的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种洗涤剂组合物,其在洗衣溶液中,特别是保持在低温(即低于约30℃)的溶液中具有改善的溶解性或溶解作用。该颗粒洗涤剂组合物在美学上受消费者欢迎并具有改善的流动性。该颗粒洗涤剂组合物的均匀性数值大于1,其中均匀性数值用等式HN=X_大批/X_部分定义。还提供了制备洗涤剂的方法。

Description

均匀颗粒的粒状洗涤剂组合物和制备它们的方法

                       发明领域

本发明涉及特别是在低温的洗涤溶液(即低于约30℃)中具有优异溶解性并具有极佳流动性的改善的均匀颗粒的粒状洗涤剂组合物。

                       发明背景

近来，在洗涤剂工业人们对具有液体洗衣洗涤剂产品的方便、美观和溶解性但仍保持颗粒洗涤剂产品的清洗性能和成本的洗衣洗涤剂具有相当大的兴趣。然而，以往颗粒洗涤剂组合物就美观、溶解性和用户的便利方面相关的问题是难克服的。随着“密实”或低计量颗粒洗涤剂产品的出现，这类问题被加重，它们一般不溶解在洗涤溶液以及它们对应的液体洗衣洗涤剂中。这些低计量洗涤剂通常是高需求的，因为它们节省能源并可以小包装出售，这在使用前更方便于消费者，但与液体洗衣洗涤剂相比，就向洗衣机中的分配而言，其方便性差，液体洗衣洗涤剂可简单地从瓶中直接倒出，而相对立地，这些低计量洗涤剂是从盒中舀出，然后分配到洗涤溶液中。

如所述的，这种低计量或“浓缩”洗涤剂产品令人遗憾地具有溶解问题，特别是在低温的洗涤溶液(即低于约30℃)中。更具体地，差的溶解作用导致形成了“团块”，其显现为白色的固体物质，保留在洗衣机中或常规洗涤周期后的被洗衣服上。这些“团块”在低温洗涤条件下和/或当向洗衣机中的加料顺序首先是洗衣洗涤剂、然后是衣服，最后是水(通常称为“加料的可逆顺序”或“ROOA”)的情况下特别普遍。若消费者向洗衣机中的装载顺序是衣服、洗涤剂，然后是水，也形成这种不希望的“团块”。同样，这种成团现象可加剧洗涤剂在装有给料室或其他给料装置例如颗粒器(granu1ette)的洗衣机中的不完全分配。在此情况下，不希望的结果是在给料装置中留有不希望的洗涤剂残留物。

已发现，上述溶解问题的原因与在含有表面活性剂的颗粒间的“似凝胶”物质的“联结”有关，形成了不希望的“团块”。引起不希望的颗粒“联结”形成“团块”的似凝胶物质源于表面活性剂在洗涤水溶液中的部分溶解，其中这种部分溶解引起高粘性表面活性剂相或膏体的形成，它们粘结或另外“联结”其他含有表面活性剂的颗粒，形成“团块”。这种不希望的溶解现象通常称为“团块-凝胶”形成物。除了粘性的表面活性剂的“联结”作用外，无机盐有水解的趋势，通过水合作用连接在一起，其也可引起颗粒的“联结”。特别是，无机盐水合物与另一种形成了笼状结构，其表现出差的溶解作用并在洗涤周期后，最终成为“团块”。因此，希望具有一种洗涤剂组合物，其不具有以上确认的溶解问题，以便得到改善的清洗性能。

现有技术充分披露了解决与粒状洗涤剂组合物相关的溶解问题。例如，现有技术建议限制无机盐的使用和种类，其在洗涤周期中通过水合盐的“联结”可引起团块。所选的无机盐的具体比例被细致考虑，以便减少溶解问题。然而这种办法限制了对于大规模洗涤剂产品的普通商业化必要的配制和工艺的灵活性。现有技术已建议了各种其他机理，所有都涉及配方的变化，由此降低了配制灵活性。因此，希望具有一种改善溶解且不明显地抑制配制灵活性的洗涤剂组合物。

因此，尽管在以往公开的现有技术中有披露，但仍希望得到一种表现出改善的溶解性、改善的流动性和表现出改善的清洗性能的粒状洗涤剂组合物。另外，希望拥有这样的一种洗涤剂组合物，其表现出这种改善的溶解性，而没有明显地抑制配制灵活性。

                    发明概述

本发明满足了上述需要，提供了一种洗涤剂组合物，其对所选化学组份间的不均匀性具有控制标准，这因此给在洗涤溶液中，特别是保持在低温(即低于约30℃)下的溶液中，提供了改善的溶解性或溶解作用，并改善了易于消费者操作和舀取的包装颗粒的流动性。

根据本发明的第一方面，提供了一种粒状洗涤剂组合物，其均匀性数值低于约0.5或大于约1(1)，其中均匀性数值用下式定义：

                 HN=X_大批/X_部分其中X_大批是所选洗涤剂组份在含有为任何混合颗粒组份的最低浓度的该所选组份的颗粒组份混合物中的浓度与所选组份在具有最高量的该组份的颗粒组份混合物中的浓度之比，X_部分是洗涤剂组份在具有最低量的该组份的颗粒的不连续体积(下文称为“区域”)中的浓度与洗涤剂组份在具有最高量的该组份的颗粒的独立不连续体积(即区域)中的浓度之比。优选，均匀性数值是基于所选洗涤剂组份的表面活性剂浓度。更优选，均匀性数值大于约1.25，最优选大于1.5。

在优选的实施方案中，洗涤剂组合物包含至少约50％重量具有几何平均粒径为约500微米-约1500微米的颗粒，其几何标准偏差为约1-2，其中至少部分颗粒含有去污表面活性剂和洗涤剂助洗剂。

根据本发明的第二方面，提供了一种生产上述洗涤剂组合物的方法。该方法包括提供选自洗涤剂颗粒的粒状进料流，所述洗涤剂颗粒选自喷雾干燥颗粒、湿附聚物、干附聚物、洗涤剂辅助组份和其混合物中的至少两种，将该进料流通过选自高速、中速、低速和低剪切混合器中的至少一个混合器，生产洗涤剂组合物。

因此，本发明的优点是提供一种粒状洗涤剂组合物，其表现出改善的溶解性，具有改善的流动性和表现出改善的清洗性能。另一个优点是得到这样一种洗涤剂组合物，其表现出这种改善的溶解作用，而没有明显地抑制配制灵活性。

                  优选实施方案的详细描述定义

本文的术语“颗粒”意思是完整尺寸范围的洗涤剂成品或组份或在成品洗涤剂或组份混合物中的完整尺寸范围的不连续颗粒、附聚物或颗粒。具体而言，其指的不是任何这些类型颗粒的粒度级(即表示低于总尺寸范围的100％)，除非该粒度级表示颗粒混合物中100％不连续颗粒。对于在混合物中的每种类型的颗粒组份，即对于每种颗粒混合组份，这种类型的完整尺寸范围的不连续颗粒具有相同或基本上类似的组成，而不论颗粒是否与其他颗粒接触。对于附聚组份，附聚物本身被认为是不连续颗粒，每个不连续颗粒可由较小的附聚物、初级颗粒和粘合剂组份构成。本文的术语“几何平均粒径”意思是按基于任何标准质量的粒度测量技术测定，优选通过干筛分测定的一组不连续颗粒的几何质量平均直径。本文的术语粒度分布的“几何标准偏差”或“跨度”意思是最佳拟合的正常log函数相对上述粒度值的几何宽度，这可通过百分之84.13的直径除以累积分布的百分之50直径的比值(D_84.13/D₅₀)来得到；参见Gotoh等，粉末技术手册，第6-11页，Meral Dekker,1997。

本文术语“助洗剂”意思是在洗涤范围内具有“助洗剂”性能的任何无机材料，具体地，能够从洗涤溶液中除去水硬度的有机或无机材料。本文术语“堆积密度”指的是按以下方法测定的未压制的未挑选的粉末堆密度：将过量的粉末样品通过漏斗倒入光滑的金属容器(例如500ml体积圆筒)中，刮掉堆在容器边缘上的过量粉末，测定剩余的粉末质量，并用容器体积除以该质量。

本发明粒状洗涤剂组合物通过提供均匀的洗涤剂组合物，获得了所需的溶解性和流动性效果，其中均匀的洗涤剂有助于上述效果。

均匀性数值描述了在特定颗粒内的组份分布和在组合物中的颗粒间的组份分布。以往，如在颗粒间以及给定颗粒区域结构内测定的，认为关键组份例如表面活性剂的均匀分布是最优选的。因此，洗涤剂组合物由均一类型的颗粒组成，该颗粒由混合洗涤剂组份制备，例如喷雾干燥洗涤剂组份，但其具有明显的溶解性缺陷。最近几年，洗涤剂组合物由双或多颗粒体系的不同颗粒组成。这些多颗粒体系，例如喷雾干燥的颗粒和附聚物可有不同的颗粒类型和/或组成，这些洗涤剂产品还具有溶解性缺陷。

另一方面，本发明涉及令人吃惊地发现，在颗粒组份混合物间或特定颗粒组份所确定的区域微结构内的组份的特定分布改善了许多产品的特性，例如溶解性和物理特性，例如流动性等。具体而言，本发明涉及洗涤剂组合物，其均匀性数值低于约0.5或大于约1.0，更优选低于0.25或大于1.25，最优选大于约1.5。该均匀性数值由下式表示：

HN=X_大批/X_部分，其中X_大批量度了在产品组合物中的颗粒组份混合物间的组成均匀性程度，而X_部分量度了在包含特定颗粒组份的各颗粒所确定的区域结构内的组成均匀性。因此，X_大批是所选组份在具有最低的非零含量的该组份的颗粒中的浓度与所选组份在具有最高量的所选组份的颗粒中的浓度之比，X_部分是在具有最低量的所选组份的不连续体积中的浓度与在具有最高量的所选组份的颗粒的不连续体积中的浓度之比。

因此，在洗涤剂组合物中，X_大批是所选洗涤剂组份例如表面活性剂、助洗剂、聚合物等在具有最低非零含量的所选组份的颗粒组份中的浓度与所选组份在具有最高量的所选组份的颗粒组份中的浓度之比。这提供了组合物中颗粒间的均匀性。因此，X_大批由下式表示：

             X_大批=X_最小/X_最大其中X_最小是所选组份在具有最低量所选组份的组合物中的颗粒中的浓度，X_最大是所选洗涤剂组份在具有最高量的所选组份的组合物的颗粒中的浓度。例如，对于洗涤剂组合物，其中所有颗粒具有相同浓度例如喷雾干燥颗粒，具有25％表面活性剂活性浓度，X_大批等于1(1)或0.25/0.25。然而，在包含20％活性表面活性剂的喷雾干燥颗粒和30％洗涤剂活性物的洗涤剂附聚物的组合物中，X_大批等于0.67或0.2/0.3。

X_部分是所选洗涤剂组份例如表面活性剂、助洗剂等在相同颗粒内的区域间的浓度之比，或换句话说，是各颗粒的均匀性的量度。X_部分是所选组份在颗粒的不连续区域中的浓度之比。X_部分是在具有最低浓度的组份的区域中的浓度与所选组份在相同颗粒中的具有最高浓度区域中的浓度之比。因此，X_部分由下式表示：

                X_部分=X_最小/X_最大其中X_最小是所选组份在具有最低量所选组份的颗粒中的不连续区域中的浓度，X_最大是所选洗涤剂组份在具有最高量的所选组份的颗粒中的不连续区域中的浓度。本发明不连续的体积或区域，是其中在区域之间存在明显的形态学差异的体积或区域；一般，一个区域构成颗粒体积的大于1％，优选5％。例如，整个颗粒内为均匀的颗粒只具有一个(1)区域。因此，在例如具有25％表面活性剂活性浓度的整个如喷雾干燥颗粒中具有相同浓度的颗粒，X_部分将等于1(1)或0.25/0.25，因为该颗粒仅含有一个区域。然而，在由两种不同起始组份例如具有5％活性表面活性剂的喷雾干燥颗粒和具有50％活性表面活性剂的干洗涤剂附聚物附聚形成本文定义的混合附聚物的颗粒中(即在起始材料中的组成差异在得到的混合附聚物的微结构中保持非常明显的情况下)，X_{部 分}将等于0.1或0.05/0.5。当组合物含有多于一种颗粒组份时，对于每种组份，X_部分取X_最小/X_最大的平均值。

本发明均匀性数值是按构成洗涤剂组合物的大部分的颗粒计算的。因此，单独或总共地占成品组合物重量低于约10％的颗粒不应当用来计算均匀性数值。这些低含量组份一般包括混合组份，例如酶、漂白组份、香料组份、碳酸钠、硫酸钠和各种其他少量填料。

尽管不希望受理论限制，确信通过浓缩某些组份和/或选择性分离它们，当溶解时可抑制由于颗粒间的化学相互作用产生的胶凝。

本发明提供了一种洗涤剂组合物，其具有优异的溶解性能和流动性，这是由于该组合物均匀性的结果。优选，颗粒的几何平均粒径为约400微米-约1500微米，更优选约500微米-约1200微米，最优选约600-约1000微米。粒度分布是用相对牢固的几何标准偏差或“跨度”定义的，以便不致于使太多的颗粒在目标尺寸外。因此，几何标准偏差优选为约1-约2，更优选为约1.0-约1.7，甚至更优选为约1.0-约1.4，最优选为约1.0-约1.2。颗粒的平均堆积密度优选至少约400g/l，更优选至少约550g/l，最优选至少约600g/l。

尽管不打算受理论的限制，确信由于洗涤剂组合物中的颗粒具有上述的均匀性，结果增强了溶解性。具体而言，由于颗粒具有更均匀的尺寸，结果在洗涤剂组合物中的颗粒间的实际“接触点”被减少，因而减少了通常与颗粒洗涤剂组合物的“团块-凝胶”溶解困难相关的“联结作用”。以往的粒状洗涤剂组合物含有均匀性数值在约0.5-约1和具有能导致在颗粒间更多接触点的粒径尺寸的颗粒。例如，较细的颗粒每单位体积比较粗糙的颗粒具有更多的颗粒间的接触，并且每单位体积接触的增加提高了团块-凝胶形成物的每体积强度，由此增加了在洗涤周期搅拌过程中持续形成所述团块-凝胶的可能性，并在织物上留下了不希望的残留物。本发明粒状洗涤剂组合物中的颗粒的均匀性数值、含量和均匀尺寸避免了这类问题。

“部分”颗粒，意思是在洗涤剂组合物中的至少一些颗粒含有去污表面活性剂和/或洗涤剂助洗剂，以给一般的洗涤剂组合物提供基础构造部分。各种表面活性剂和助洗剂以及它们在组合物中的各自含量列在下文。一般，洗涤剂组合物含有约1％-约50％重量去污表面活性剂，和约1％-约75％重量洗涤剂助洗剂。

本发明粒状洗涤剂产品的另一个重要属性是各颗粒的形状。形状可用本领域普通技术人员已知的多种不同方法来测定。一种方法是使用具有Optimus(V5.0)图像分析软件的光学显微镜。重要的计算参数是：

“成圆率”被定义为(所测定的颗粒图像的周边长度)²/(所测定的颗粒图像的面积)。光滑完美的球形的成圆率(最小成圆率)是12.57；和“纵横尺寸比“被定义为颗粒图像的长度/宽度。

这些属性中的每一种都是重要的并可对大批颗粒洗涤剂组合物计算出平均值。另外，如用产品参数定义的这两个参数的组合也是重要的(即两者必须被控制以使产品得到良好外观)。

优选，本发明颗粒洗涤剂组合物的成圆率低于约50，优选低于约30，更优选低于约23，最优选低于约18。还优选的是具有纵横尺寸比低于约2，优选低于约1.5，更优选低于约1.3，最优选低于约1.2的粒状洗涤剂组合物。

此外，优选在组合物的颗粒中具有均匀形状分布。具体而言，本发明粒状洗涤剂组合物的成圆率数值分布标准偏差低于约20，优选低于约10，更优选低于约7，最优选低于约4。纵横尺寸比的数值分布的标准偏差优选低于约1，更优选低于约0.5，甚至更优选低于约0.3，最优选低于约0.2。

在本发明特别优选的方法中，制备粒状洗涤剂组合物，其中产品的成圆率和纵横尺寸比低于约100，优选低于约50，更优选低于约30，最优选低于约20。还优选的是具有产品成圆率和纵横尺寸比的数值分布的标准偏差低于约45，优选低于约20，更优选低于约7，最优选低于约2的粒状洗涤剂组合物。

本发明优选的洗涤剂组合物满足如上定义的至少一种，最优选全部上述定义的属性量度和标准偏差，即针对均匀性数值、白度、颜色、均一性、成圆率和纵横尺寸比。

本发明还包括制备具有优异均匀性的洗涤剂组合物的方法。本发明洗涤剂颗粒包括至少一种洗涤剂活性物质，优选选自喷雾干燥的洗涤剂颗粒、湿洗涤剂附聚物、干洗涤剂附聚物和洗涤剂辅助组份和其他通常掺入洗涤剂组合物中的颗粒。该颗粒可以是颗粒、附聚物或薄片状。

洗涤剂辅助组份包括，但不限于：原料例如碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、沸石、表面活性剂、漂白剂、酶、香料或类似物。当然，也可包括其他常规已知的组份。喷雾干燥洗涤剂颗粒包括通过常规喷雾干燥技术制备的那些颗粒，其中制备洗涤剂材料的料浆并向下喷入向上流动的气流中，形成干燥颗粒。由该方法制备了干燥易流动的材料。湿洗涤剂附聚物包括通过造粒型方法制备的那些颗粒，其中如上述的洗涤剂辅助组份与液体粘合剂材料例如表面活性剂或其前体在混合器中或系列混合器中混合，形成颗粒洗涤剂材料。这些颗粒直至干燥前被称为“湿附聚物”，和一旦从干燥段出料，则被称为干附聚物。

因此，本发明详细介绍了两种原料例如表面活性剂和助洗剂或介绍了预先制备的用于连续加工颗粒的洗涤剂颗粒。在本发明一种优选的实施方案中，本发明颗粒是进料流例如喷雾干燥颗粒、干附聚物和任选地洗涤剂辅助物的混合物的附聚物，它们是在例如下述的附聚工艺中被附聚。优选的附聚物在本文称为混合附聚物。

本发明干或湿附聚物一般是将高粘性表面活性剂膏体或表面活性剂的液态酸前体和上述洗涤剂辅助组份或形成的颗粒例如喷雾干燥颗粒通过附聚形成的，上述的附聚物或洗涤剂辅助物可被替换。附聚可在高速或中速混合器中进行，之后，若需要，可任选地使用低速或中速混合器进行进一步附聚。根据本发明，可包括低速混合器。

另外，附聚可在单一的混合器中进行，其可以是低速、中速或高速混合器。在本发明方法中使用的特定混合器应当包括粉磨机或研磨机和附聚器，以便两种技术可同时在单一混合器中进行。最后，发现在本文所述的工艺参数下，在Lodige KM^TM(犁式)中速混合器、LodigeCB^TM高速混合器或由Fukae、Drais、Schugi制造的混合器或类似商标的混合器中，第一加工步骤可成功地完成。Lodige KM^TM(犁式)中速混合器，其是用于本发明优选的混合器，包括水平空心的固定滚筒，滚筒中心安装有旋转轴，在轴周围连接几个犁形叶片。优选叶片以约15rpm-约140rpm，更优选约80rpm-120rpm速度转动。研磨或粉碎是由切刀完成，一般其尺寸小于转动轴的尺寸，优选其以约3600rpm操作。适用于该方法的性质类似的其他混合器包括LodigePloughshare^TM混合器，和DraisK-T160混合器。一般，在本发明方法中，剪切不要大于由Lodige KM混合器产生的剪切，该混合器的犁片端速度低于30m/s或甚至低于10m/s或甚至更低。

优选，各种洗涤剂组分在低、中或高速混合器中的平均停留时间优选在约0.1秒-约30分钟，最优选停留时间为约0.5-约5分钟。以这种方法，制得的洗涤剂附聚物的密度为理想水平。

该附聚之后一般接着干燥步骤。此干燥步骤可在多种设备中进行，包括，但不限于：流化床干燥设备。干燥器特征的实例包括固定或振动；矩形床或圆形床，和直线形或螺旋形干燥器。这种干燥器的制造商包括Niro，Bepex,Spray Systems和Glatt。作为实例，可使用例如流化床设备，用于干燥，同时必要的话，可使用气动提升机用于冷却。也可使用气动提升机将“细”颗粒脱离，以便它们可再返回到颗粒附聚工艺中。

附聚可包括在混合器或流化床中喷射一种附加粘合剂的步骤，以助于所需洗涤剂颗粒的制备。加入粘合剂的目的是通过给洗涤剂组分提供“粘合”或“粘着”剂以增强附聚作用。粘合剂优选选自水、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸酯、聚丙烯酸盐、柠檬酸及其混合物。其它适宜的粘合剂材料，包括此处列出的那些，被描述于Beerse等人的美国专利5,108,646(Procter&Gamble公司)中，其公开内容在此引入作为参考。

制备本发明颗粒的另一种任选的工艺步骤包括向混合器中连续添加涂覆剂例如沸石、上述的重新返回的“细粉”和烘制的二氧化硅，以改善颗粒的颜色，提高颗粒的“白度”或促进制得的洗涤剂颗粒的易流动性和抑制过分附聚。当使用重新返回的细粉作为涂覆剂时，该细粉的尺寸优选是较大颗粒平均粒度的大约0.01-0.5倍。涂覆颗粒还改善了细粉层的完整性并在操作过程中使其耐磨耗和磨损。此外，在加入混合器之前，洗涤剂原料可被加入预混合器中，例如Lodige CB混合器或双螺旋挤压机。尽管该步骤是任选的，但确实有助于附聚。

本发明中还特别优选的是喷雾干燥洗涤剂颗粒，包括塔中吹制的颗粒。在该方法中，通过制备表面活性剂材料、水和洗涤剂辅助组份的料浆来制备颗粒。然后将制得的料浆送入塔中，在那里料浆被喷入一般温度在约175℃-约375℃的气流中，干燥该洗涤剂料浆和制得的洗涤剂颗粒。一般，制得的这些颗粒的密度为约200-约600g/l。

本发明颗粒包含至少约50％重量具有几何平均粒径为约500微米-约1500微米、并优选具有几何标准偏差为约1-约2的颗粒。优选几何标准偏差为约1.0-约1.7，优选约1.0-约1.4。由该方法制得的粒状洗涤剂组合物可包括尺寸过小或细粉颗粒，其中“细粉颗粒”被定义为具有几何平均粒径低于在给定跨度或几何标准偏差下所选择的粒状洗涤剂组合物的几何平均粒径的约1.65标准偏差的颗粒。尺寸过大或大颗粒也可存在，其中“大颗粒”被定义为具有几何平均粒径大于在给定跨度或几何标准偏差下所选择的粒状洗涤剂组合物的几何平均粒径的约1.65标准偏差的颗粒。优选将细粉颗粒从粒状洗涤剂组合物中分离出并通过将它们加入下文详细描述的至少一个混合器和/或流化床干燥器中，返回至工艺。同样，优选将大颗粒从粒状洗涤剂组合物中分离出，然后将它们加入研磨机，在那里降低了它们的几何平均粒径。在大颗粒的几何平均粒径被降低后，通过将它们加入至少一个混合器和/或流化床干燥器中，将大颗粒返回至工艺中。

在本发明优选的工艺中，在流化床中通过混合喷雾干燥颗粒、辅助组份和干附聚物来制备本发明颗粒。液体粘合剂材料例如硅酸盐、聚乙二醇、表面活性剂和其前体和各种其他材料可加入流化床中，以增强附聚作用。任选地，进料是通过预混合器或系列混合器，例如上述的中速混合器。

优选流化床进行操作使得流化床的通量数值FN是至少约2.5-约4.5。通量数值(FN_m)是流化气体的极限速度(excess velocity)(U_e)和颗粒密度(p_p)相对于在喷雾装置的标准距离(D_o)下喷到流化床中的液体质量通量(q_liq)之比。该通量数值提供和估计了控制流化床内造粒的流化床操作参数。该通量数值可表示为按下式确定的质量通量：

        FN_m=log₁₀[{p_pU_e｝/q_liq]或按下式确定的体积通量：

        FN_v=log₁₀[{U_e}/q_vliq]其中q_vliq是喷到流化床中的体积。该通量数值的计算和其用途的说明详细描述在WO98/58046中，其公开内容在本文引用作参考。

此外，流化床是在斯托克斯数值低于约1，更优选约0.1-约0.5下操作。斯托克斯数值是颗粒聚结的一种量度，其描述了在一件设备例如流化床中颗粒发生混合的程度。斯托克斯数值由下式确定：

           斯托克斯数值=4pvd/9u其中p是颗粒表观密度，v是极限速度，d是平均粒径和u是粘合剂的粘度。斯托克斯数值和其用途的说明详细描述在WO99/03964中，其公开内容在本文引用作参考。

本发明颗粒被送入具有多个内部“段”或“区”的流化床干燥器中。段或区是干燥器中任何不连续的区域，这些术语在本文可交替使用。段内的工艺条件可不同于或类似于干燥器中其他段的工艺条件。应理解，两个邻近的干燥器等同于具有多段的单个干燥器。颗粒和涂覆材料的各进料流可在不同段加入，这取决于例如进料流的粒度和水份含量。向不同段输送不同物料可降低对干燥器的热负荷，并优化了本文定义的粒度和形状。

一般，本发明流化床混合器包括第一喷雾区，在那里施加粘合剂材料。喷雾区涉及向流化颗粒上喷洒含水或料浆形式的粘合剂。该床一般是用热空气流化，以便随着进行喷雾，干燥或部分干燥喷雾中的水份。喷雾是通过喷嘴实现的，该喷嘴能够提供涂层混合物的细喷雾或雾化喷雾，达到完全覆盖颗粒。一般，由雾化器得到的液滴尺寸低于颗粒尺寸的约2倍。该雾化作用可通过能使空气雾化的常规双流体喷嘴完成，或另外通过常规压力喷嘴完成。为了实现这种类型的雾化作用，溶液或料浆流变学特征一般在于：在雾化部位，粘度低于约500厘泊，优选低于约200厘泊。尽管喷嘴在流化床中的位置可几乎为任何位置，但优选的位置是能使涂层混合物成为垂直向下的喷雾，例如顶部喷洒的配置。为了获得最好的结果，喷嘴的位置是放在流化床中颗粒的流化高度处或之上。流化高度一般是由溢流或溢出口的高度来确定。在流化床的涂覆区之后一般接着干燥区和冷却区。当然，本领域技术人员会认识到另一种排布也是可能的，以得到本发明的涂覆颗粒。

本发明流化床设备中的一般条件包括(ⅰ)约1-约20分钟平均停留时间，(ⅱ)约100-约600mm非流化床深度，(ⅲ)液滴尺寸为颗粒尺寸的2倍，优选不大于约100微米，更优选不大于50微米，(ⅳ)从流化床塔板的喷射高度为约150-约1600nm或从流化床顶部的喷射高度优选为0-600mm，(v)约0.1-约4.0m/s流化速度，优选约1.0-3.0m/s，和(ⅳ)床的温度为约12-约200℃，优选约15-约100℃。再者，本领域技术人员会认识到流化床中的条件可根据许多因素变化。

从涂覆混合器中出料的涂覆颗粒可包含在全配制的洗涤剂组合物中或自身为全配制的洗涤剂组合物，或在优选的实施方案中，其可与其他组份例如漂白剂、酶、香料、非涂覆的洗涤剂颗粒和各种其他组份混合，制得全配制的洗涤剂组合物。

              洗涤剂组合物

洗涤剂组合物的表面活性剂体系可包括阴离子类、非离子类、两性离子类、两性类和阳离子类和与其相容的混合物。洗涤剂表面活性剂描述在1972年5月23日授权的Norris的美国专利3664961中和1975年12月30日授权的Laughlin等的美国专利3919678中，这两者在本文引用作参考。阳离子表面活性剂包括在1980年9月16日授权的Cockrell的美国专利4222905和1980年12月16日授权的Murphy的美国专利4239659中，这两者也被本文引用作参考。

表面活性剂体系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-C₂₀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是水溶性的阳离子，特别是钠，未饱和硫酸盐例如油基硫酸盐，C₁₀-C₁₈烷基烷氧基硫酸盐(“AE_xS”；特别是EO1-7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，在表面活性剂体系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”)，包括所谓窄峰分布的烷基乙氧基化物和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/丙氧基化物)，C₁₂-C₁₈甜菜碱和磺基甜菜碱，C₁₀-C₁₈氧化胺等。也可使用C₁₀-C₁₈N-烷基多羟基脂肪酸酰胺，典型的实例包括C₁₂-C₁₈N-甲基葡糖酰胺。参见WO9,206,154。其他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。当需要低发泡时，可使用N-丙基至N-己基C₁₂-C₁₈葡糖酰胺。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。其他常规有用的表面活性剂列在标准教科书中。

洗涤剂组合物可包括，并且优选包括洗涤剂助洗剂。助洗剂一般选自各种水溶性的碱金属、铵或取代铵磷酸盐、聚磷酸盐、膦酸盐、聚膦酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、多羟基磺酸盐、多乙酸盐、羧酸盐和多羧酸盐。优选上述物质的碱金属盐，特别是钠盐。优选用于本发明的是磷酸盐、碳酸盐、硅酸盐、C_10-18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盐、硅酸钠及其混合物(见下文)。

无机磷酸盐助洗剂的具体实例是钠和钾的三聚磷酸盐、焦磷酸盐、聚合度为约6～21的聚合偏磷酸盐、及正磷酸盐。聚膦酸盐助洗剂的实例为亚乙基二瞵酸的钠盐和钾盐、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。其它的磷助洗剂化合物公开于美国专利3,159,581；3,213,030；3,422,021；3,422,137；3,400,176和3,400,148中，它们全部引入本文作为参考。

非磷的无机助洗剂的实例为碳酸钠和钾、碳酸氢钠和钾、倍半碳酸钠和钾、十水合四硼酸盐和硅酸盐，该硅酸盐的SiO₂与碱金属氧化物的重量比为约0.5-约4.0，优选约1.0-约2.4。此处适用的水溶性非磷的有机助洗剂包括各种碱金属、铵和取代铵多乙酸盐、羧酸盐、多羧酸盐和多羟基磺酸盐。多乙酸盐和多羧酸盐助洗剂的实例为乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、氧联二琥珀酸、苯六甲酸、苯多羧酸和柠檬酸的钠、钾、锂、铵和取代铵盐。

聚合的多羧酸盐助洗剂陈述于1967年3月7日授权的Diehl的美国专利3,308,067中，此处引入其公开内容作为参考。这些物质包括脂族羧酸如马来酸、衣康酸、中康酸、富马酸、乌头酸、柠康酸和亚甲基丙二酸的均聚物和共聚物的水溶性盐。这些物质中的一些可用作下文所描述的水溶性阴离子聚合物，但只是在与非皂阴离子表面活性剂的紧密掺合物中。

用于本发明的其它适宜的多羧酸盐为聚缩醛羧酸盐，它描述于1979年3月13日授权于Crutchfield等人的美国专利4144226及1979年3月27日授权于Crutchfield等人的美国专利4246495中，此处引入二者作为参考。这些聚缩醛羧酸盐可在聚合条件下通过将一种二羟乙酸的酯和一种聚合引发剂放在一起来制备。然后，将所得的聚缩醛羧酸酯连接在化学稳定的端基上，使聚缩醛羧酸酯稳定，以免在碱性溶液中迅速解聚，其转化为相应的盐，并加入到洗涤剂组合物中。特别优选的多羧酸盐助洗剂为含酒石酸单琥珀酸盐和酒石酸二琥珀酸盐混合物的醚羧酸盐助洗剂组合物，它描述于1987年5月5日授权的Bush等人的美国专利4,663,071中，此处引入其公开内容作为参考。

由式SiO₂·M₂O表示的水溶性硅酸盐固体，M是碱金属，SiO₂∶M₂O的重量比为约0.5-约4.0，其是本发明洗涤剂颗粒中有用的盐，基于无水时的重量计，其含量为约2％-约15％，优选约3％-约8％。也可使用无水或水合颗粒硅酸盐。

也可包括许多其他组份，作为该颗粒洗涤剂组合物中的组份。这些组分包括其他的洗涤助洗剂、漂白剂、漂白活化剂、增泡剂或抑泡剂、防晦暗剂和防腐剂、污垢悬浮剂、污垢解脱剂、杀菌剂、pH调节剂、非助洗剂碱性源、螯合剂、绿土、酶、酶稳定剂和香料。参阅1976年2月3日授权给Baskerville,Jr.等人的美国专利3,936,537，此处引入作为参考。

漂白剂和活化剂描述于1983年11月1日授权的Chung等人的美国专利4,412,934，和1984年11月20授权的Hartman的美国专利4483781中，此处引入二者作为参考。螯合剂也描述于Bush等人的美国专利4663071的第17栏第54行到第18栏第68行中，此处引入作为参考。泡沫调节剂也是任选的组分，并且描述于1976年1月20日授权给Bartoletta等人的美国专利3933672和1979年1月23日授权给Gault等人的美国专利4136045中，此处引入二者作为参考。

此处适用的绿土描述于1988年8月9日授权的Tucker等人的美国专利4762645的第6栏第3行到第7栏第24行中，此处引入作为参考。此处适用的附加洗涤剂助洗剂列举于Baskerville专利第13栏第54行到第16栏第16行，和1987年5月5日授权的Bush等人的美国专利4663071中，此处引入二者作为参考。

以下实施例仅是为了例举说明的目的，不以任何方式解释对所附权利要求范围的限制。

实施例Ⅰ

干混或混合两种进料流来制备成品洗涤剂组合物。第一种进料是含20％重量表面活性剂活性物的喷雾干燥颗粒，第二种是含30％表面活性剂活性物的附聚颗粒。将两种颗粒按各50％重量混合。成品洗涤剂的均匀性数值是0.67，由X_大批=0.2/0.3=0.67,X_部分=(0.2/0.2)+(0.3/0.3)/2=1计算。

实施例Ⅱ

在深度6英寸的流化床中，在间歇工艺中制备洗涤剂组合物，一批的重量为1500g。该床的入口温度为130℃，床的温度为45℃，空气速度为1m/s。该进料包含50％具有表面活性剂活性物浓度为50％的干附聚物和50％具有表面活性剂活性物浓度为5％的喷雾干燥颗粒。总共将250克30％重量的PEG 4000溶液喷到流化床中，将进料组份附聚成混合附聚物。该成品组合物的平均粒度为约600um，均匀性数值为10，由得自X_最小(.275)/X_最大(.275)=1的X_大批=1和得自X_最小(0.05)/X_最大(0.5)的X_部分=0.1计算。

实施例Ⅲ

干混实施例Ⅱ的进料流来制备洗涤剂组合物，没有附聚该两种物流。成品组合物的均匀性数值为0.1，由X_大批=0.05/0.5=0.1，和X_部分=(0.05/0.05+0.5/0.5)/2=1计算。

由此，已详细描述了本发明，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明范围下可作各种变化，这是显而易见的，不应认为本发明被限制在说明书中所述内容。

Claims (18)

1．一种粒状洗涤剂组合物，其用以下等式定义的均匀性数值HN小于约0.5或大于约1：

      HN=X_大批/X_部分其中X_大批是所选洗涤剂组份在具有最低量的该组份的颗粒中的浓度与该组份在具有最高量的该组份的颗粒中的浓度之比，X_部分是在具有最低量的所述组份的颗粒的不连续区域中的浓度与在具有最高量的所述组份的相同颗粒的不连续区域中的浓度之比。

2．如权利要求1所述的洗涤剂组合物，其中所述选择的洗涤剂组份是表面活性剂。

3．如权利要求1所述的洗涤剂组合物，其中所述均匀性数值大于约1.25。

4．如权利要求1所述的洗涤剂组合物，其中至少约50％重量颗粒的几何平均粒径为约400微米-约1500微米，几何标准偏差为约1-约2，其中至少部分所述颗粒含有去污表面活性剂和洗涤剂助洗剂。

5．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中所述颗粒占所述洗涤剂组合物重量的至少约75％。

6．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中几何标准偏差为约1.0-约1.7。

7．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中几何标准偏差为约1.0-约1.4。

8．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中所述颗粒占所述洗涤剂组合物重量的至少约90％。

9．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中所述颗粒的几何平均粒径为约600微米-约1200微米。

10．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中几何标准偏差为约1.0-约1.2。

11．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中所述颗粒的纵横尺寸比低于约2。

12．权利要求4的粒状洗涤剂组合物，其中所述颗粒的纵横尺寸比低于约1.3。

13．一种制备粒状洗涤剂组合物的方法，包括以下步骤：提供其中含有至少一种洗涤剂活性物的洗涤剂颗粒进料流，所述洗涤剂颗粒选自喷雾干燥颗粒、湿附聚物、干附聚物、洗涤剂辅助组份和其混合物中的至少两种，将所述进料通过至少一个混合器，选自高速、中速、低速和低剪切混合器，制得具有以下等式定义的均匀性数值HN低于约0.5或大于约1的洗涤剂组合物：

               HN=X_大批/X_部分其中X_大批是所选洗涤剂组份在具有最低非零含量的该组份的颗粒中的浓度与该组份在具有最高量的该组份的颗粒中的浓度之比，X_部分是在具有最低量的所述组份的颗粒的不连续区域中的浓度与在具有最高量的所述组份的相同颗粒的不连续区域中的浓度之比。

14．权利要求13所述的方法，其中所述进料流包括喷雾干燥颗粒和干洗涤剂附聚物。

15．权利要求13的方法，其中所述混合器是低剪切混合器。

16．权利要求15的方法，还包括在将所述进料流通过所述低剪切混合器之前，将其通过中速混合器的步骤。

17．权利要求16所述的方法，其中将液体洗涤剂粘合剂加入所述低剪切混合器和所述中速混合器中之一或两者中，以增强所述进料流的附聚作用。

18．权利要求13的方法，其中所述均匀性数值大于约1.25。