洗剂颗粒群的制造方法 【技术领域】
本发明涉及含阴离子表面活性剂的洗剂颗粒群的制造方法。具体而言,涉及主要含有阴离子表面活性剂的表面活性剂混合液与粉末洗剂原料混合时,可抑制颗粒粗化以至结块的溶解性好、自由流动性好的洗剂颗粒群的制造方法。
背景技术
在粉末洗剂的制造领域中,阴离子表面活性剂通常多以高浓度水溶液的形式使用,其性状呈粘稠状。尤其是在将所述阴离子表面活性剂用作粘合剂与粉末洗剂原料混合制造洗剂颗粒时,因其性状的缘故,造粒时会出现颗粒粗化甚至结块,以致难以得到粒状的、具有自由流动性的洗剂颗粒的问题。
在日本特表平6-506720号公报中,揭示了通过主要含有阴离子表面活性剂的表面活性剂混合液与粉末洗剂原料的高速混合,在保持粒状的同时,制造自由流动性洗剂的方法。但用该方法进行大量生产时,有设备厚重的问题,因此尚不理想。
而在日本第3105266号专利公报中,揭示了含有结晶性及非结晶性阴离子表面活性剂的表面活性剂成分的的洗净颗粒的制造方法,它首先在混合结晶性阴离子表面活性剂糊剂和粉末洗剂原料的基础上,加入非结晶性阴离子表面活性剂,进行造粒。利用该方法能得到,可抑制颗粒粗化以至结块的颗粒状洗剂,但因不是预先将上述两种阴离子表面活性剂同时混合,所以,使制造过程过长,因此也不理想。
【发明内容】
即,本发明的主要内容是,将至少1种阴离子表面活性剂与呈溶融状态地脂肪酸(溶融脂肪酸)混合而得的表面活性剂混合液,与至少含有1种碱性洗剂增效剂(builder)的粉末洗剂原料混合的洗剂颗粒群的制造方法。
本发明涉及主要含有阴离子表面活性剂的表面活性剂混合液和粉末洗剂原料混合时,无需特别的机械力和多道工序,即能抑制颗粒粗化以及结块,制成溶解性和自由流动性好的洗剂颗粒群的方法。
通过下述说明阐明了本发明的上述及其它优点。
本发明人等在深入研究后,结果发现,将主要是粘稠的阴离子表面活性剂和溶融脂肪酸混合而达到低粘度的表面活性剂混合液与含有碱性洗剂增效剂的粉末洗剂原料混合,将其中的脂肪酸中和,能显著地抑制颗粒粗化以至结块,从而完成本发明。
通过使用本发明的洗剂颗粒群的制造方法,能达到无需特别的机械力,也无需多道工序,即能抑制颗粒粗化以至结块,高效地制成溶解性和自由流动性好的高容积密度的洗剂的效果。
【具体实施方式】
下面,详细说明本发明。
本发明所用的洗剂原料
在本发明中,洗剂原料使用至少1种阴离子表面活性剂与呈溶融状态的脂肪酸(溶融脂肪酸)混合而得的表面活性剂混合液与至少含有1种碱性洗剂增效剂的粉末洗剂原料。在本发明中,表面活性剂混合液是指含上述阴离子表面活性剂及溶融脂肪酸的低粘度液体状洗剂原料混合物,由后述原料构成。而为易于在混合时分散到粉末洗剂原料中,该表面活性剂混合液的粘度优选为50~15000mPa·s,更优选为50~10000mPa·s。该粘度的测定方法可举出用B型粘度计测定保持在调制时的温度下的该表面活性剂混合液的方法。为能测定上述粘度范围,可酌情选择转子及转数,以测定开始1分后的读数为测定值。
阴离子表面活性剂
表面活性剂混合液中至少含有1种阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂可单独采用下述中的1种或两种以上组合使用。其种类可举出碳原子数10~18的脂肪酸盐(肥皂)、碳原子数10~18的直链烷基苯磺酸盐(LAS)、碳原子数10~18的烷基硫酸盐(AS)、碳原子数10~18的烷基烷氧基硫酸盐(AES)等。其中,考虑到清洁能力,优选为碳原子数10~18的LAS,更优选为碳原子数12的LAS。
上述阴离子表面活性剂可由该阴离子表面活性剂的酸前体与碱性试剂(氢氧化钠水溶液,氢氧化钾水溶液等)的中和反应得到,且还可含水。阴离子表面活性剂含水时,可在中和反应前加水和/或在中和后加水。为使洗剂颗粒群的表面活性剂成分具有高浓度,上述阴离子表面活性剂的含水量优选为小于等于50重量%,更优选为小于等于40重量%,特别优选为小于等于30重量%。
溶融状态的脂肪酸
在本发明中,溶融状态的脂肪酸(下亦称为溶融脂肪酸)是指与该阴离子表面活性剂混合时呈溶融状态的脂肪酸,包括常温下呈液态和升温后呈熔融的状态。用于本发明的溶融脂肪酸的种类可举出饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,而考虑到与碱性洗剂增效剂通过中和反应生成的脂肪酸盐的固化性,优选为饱和脂肪酸。为能达到优良的与粉末洗剂原料的混合时的阴离子表面活性剂的粘稠性的控制效果,饱和脂肪酸的平均碳原子数优选为大于等于12,而考虑到脂肪酸的反应性能,优选为小于等等于18。而在该脂肪酸是碳原子数(整数值)不同的脂肪酸的混合物时,平均碳原子数是指各不同碳原子数的脂肪酸的重量比例的加权平均值。根据上述两点,更优选为平均碳原子数12~18的饱和脂肪酸,进一步优选为平均碳原子数14和16的饱和脂肪酸。溶融脂肪酸的含量对于降低含阴离子表面活性剂的表面活性剂混合液的粘度,以及在后述造粒中抑制洗剂颗粒群的颗粒粗化以及结块是很重要的。为使所得洗剂颗粒群具有良好溶解性,以阴离子表面活性剂为100重量份,则该含量又选为小于等于70重量份,更优选为小于等于60重量份,进一步优选为小于等于40重量份,而为抑制造粒中的颗粒粗化以及结块,优选为大于等于5重量份,更优选为大于等于10重量份。即,根据上述两方面,以阴离子表面活性剂为100重量份,溶融脂肪酸的含量优选为5~70重量份。本发明中的阴离子表面活性剂量是指有效成分(有效量)。
其它洗剂用液体原料
表面活性剂混合液还可含有非离子表面活性剂等阴离子表面活性剂之外的表面活性剂成分。非离子表面活性剂的种类可举出聚氧乙烯烷基醚,聚氧乙烯烷基苯基醚等。优选使用碳原子数10~20、更优选为碳原子数10~15、进一步优选为碳原子数12~14的直链或支链的伯醇或仲醇的氧化乙烯平均加成摩尔数为5~15、优选为6~12、更优选为6~10的聚氧乙烯烷基醚。而该聚氧乙烯烷基醚通常含有较多的低氧化乙烯加成摩尔数的烷基醚,优选加成量0~3摩尔的小于等于35重量%,更优选为小于等于25重量%。
此外,表面活性剂混合液还可含有具有泥分散性和防再污染性的水溶性聚合物。第一类水溶性聚合物可举出聚醚系非离子性有机化合物和聚氧乙烯型非离子性有机化合物。具体可举出聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇等。而考虑到所得洗剂颗粒群的物性,更优选为PEG。考虑到溶解性,PEG的平均分子量优选为小于等于30000,更优选为小于等于15000。而考虑到固化性,优选为大于等于200、更优选为大于等于600。
另一类水溶性聚合物是有机增效剂。具体可举出聚丙烯酸盐、丙烯酸-马来酸共聚物的盐、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等。其中,根据所得洗剂颗粒的清洁能力,优选为聚丙烯酸盐、丙烯酸-马来酸共聚物的盐。而这类盐可举出OLIGOMER DI-2(商品名,日本Peroxide K.K.制)、AQUALIC TL-500(商品名,日本触媒(株)制)等。
上述水溶性聚合物用作洗剂原料时,通常多以粉末形态添加使用。这是由于,即使是可操作性强的水溶液,也会因其粘稠性而在如上所述的造粒中诱发颗粒粗粒化以至结块的问题。但在本发明中,由于溶融脂肪酸对上述阴离子表面活性剂的作用效果也适用于水溶性聚合物水溶液,所以上述水溶性聚合物可在不经干燥、制造粉末等二次加工的水溶液形态下配成表面活性剂混合液。而水溶性聚合物水溶液的水分比例优选为30~80重量%,更优选为40~60重量%。
以下述比例配合各原料量,形成表面活性剂混合液,就能使制成适当的表面活性剂混合液。在表面活性剂混合液中,阴离子表面活性剂及溶融脂肪酸的合计含量为5~90重量%,优选为15~80重量%,更优选为25~65重量%;非离子性表面活性剂的含量为0~85重量%,优选为5~65重量%,更优选为15~50重量%;水溶性聚合物的合计含量为0~40重量%,优选为1~30重量%,更优选为3~25重量%,水分为2~40重量%,优选为5~30重量%,更优选为10~25重量%。
表面活性剂混合液的调制
用于调制上述表面活性剂混合液的上述原料的混合方法可采用常用的公知方法,尤其是按照下述添加顺序和用下述装置调制,能得到所需的表面活性剂混合液。
首先,为抑制凝胶化物的形成,添加顺序优选经过下述阶段。
(1)当表面活性剂混合液含非离子表面活性剂、第一类水溶性聚合物、其它水分的任意组合时,将这些原料预混的阶段。
(2)在根据需要,向(1)的混合液中添加、混合阴离子表面活性剂,或将该阴离子表面活性剂的酸前体中和时,为实现(1)的混合液中的中和反应,在(1)的混合液中添加、混合该酸前体和氢氧化钠水溶液等碱性试剂的阶段。
(3)向充分的混合和/或中和反应完成的(2)的混合液中添加、混合溶融脂肪酸的阶段。
(4)表面活性剂混合液含第二类水溶性聚合物时,向(3)的混合液中添加、混合该水溶性聚合物的阶段。
而在上述表面活性剂混合液滞留、贮存在槽中时,优选将上述(2)阶段完成时的混合液贮存在贮槽中,在即将与粉末洗剂原料混合之前进行(3)及(4)的阶段。而(2)阶段中和反应的完成,可通过测定该阶段的混合液的pH值和/或酸值确认。当pH值为10~13和/或酸值为-3.5~-0.5mgKOH/g时,中和反应完成。
此外,混合机优选使用具有搅拌桨和用于调节温度的温水套管等的配合槽。而当需要中和用作上述阴离子表面活性剂的该酸前体时,优选在上述混合机上装备具有用于输送液体的泵和用于除去中和热的热交换器的外部循环系统。而在持续中和该酸前体时,上述外部循环系统优选具有静止型或驱动型搅拌器。
而上述表面活性剂混合液的调制过程中的混合物温度范围优选设定在上述使用原料的熔点和/或阴离子表面活性剂(中和物)的软化点的最大值~+15℃,更优选为设定在上述使用原料的熔点和/或阴离子表面活性剂(中和物)的软化点的最大值~+10℃的范围内。
由于本发明优选为无需特意加热,故具体而言,上述混合物的温度优选为60~90℃,更优选为65~85℃。
其次,在本发明中,还将含有至少1种的碱性洗剂增效剂的粉末洗剂原料与上述表面活性剂混合液同时使用。
碱性洗剂增效剂
碱性洗剂增效剂在本发明中除起到洗净基剂的作用外,还起到表面活性剂混合液中所含溶融脂肪酸的中和剂的作用。碱性洗剂增效剂可单独使用下述物质中的一种,或两种以上组合使用。其种类可举出碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐等。具体可举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、硅酸钠等。其中,碳酸钠进一步分为浓灰和纯碱粉(light ash),考虑到与溶融脂肪酸的反应能力,优选使用纯碱粉。
为增大载持表面活性剂混合液的粉体表面积和抑制颗粒粗化与结块,这类碱性洗剂增效剂的混合物的粒径优选为5~300μm,更优选为5~200μm。
由于碱性洗剂增效剂的添加量需要足以中和表面活性剂混合液中所含的溶融脂肪酸,故优选为溶融脂肪酸中和当量的15倍及以上,更优选为20倍及以上,特别优选为25倍及以上,而为抑制所得洗剂颗粒群保存时因发生水和而固结的情况,优选为溶融脂肪酸中和当量的80倍及以下,更优选为70倍及以下。本发明中的溶融脂肪酸的中和当量是指中和1摩尔溶融脂肪酸所需的碱性洗剂增效剂的摩尔数。
其它粉末洗剂原料
本发明除上述碱性洗剂增效剂之外,还可使用其它粉末洗剂原料。这类粉末洗剂原料可举出无机增效剂、增量剂、清洁助剂、增白剂等。无机增效剂可举出亚硫酸盐、三聚磷酸盐、其它磷酸盐、结晶铝硅酸盐、非晶铝硅酸盐等。具体可举出亚硫酸钠、三聚磷酸钠、沸石等。而增量剂、清洁助剂及增白剂的种类可分别举出芒硝、蛋白酶、纤维素酶等酶和荧光染料。
本发明所用的粉末洗剂原料可通过常用方法将上述碱性洗剂增效剂和其它粉末洗剂原料混合调制而成。
洗剂颗粒群的制造方法
本发明的洗剂颗粒群的制造方法具有将上述表面活性剂混合液与粉末洗剂原料搅拌混合的工序。在本发明中,通过以该方法制造洗剂颗粒群,能表现出无需特别的机械力和多道工序,就能抑制颗粒粗化以及结块,高效制成溶解性和自由流动性好的高体积密度洗剂的效果。
其中,为能同时解决也是颗粒粗化及结块的原因的阴离子表面活性剂的粘稠性所引起的阻碍粉末洗剂原料分散/粉末洗剂原料的过度凝集的问题,优选在表面活性剂混合液和粉末洗剂原料混合时,同时施行溶融脂肪酸的中和与洗剂颗粒群的造粒。
在本发明中,上述表面活性剂混合液和粉末洗剂原料的混合方法可采用常用的公知方法,特别按照下述顺序使用混合机进行混合,就能得到所需的洗剂颗粒群。
首先,优选为经过下述阶段的顺序。
(5)将至少1种碱性洗剂增效剂和除此之外的粉末洗剂原料投入混合机,将粉末洗剂原料预混的阶段。
(6)在混合下,向(5)的粉末洗剂原料中添加含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液,在中和溶融脂肪酸的同时造粒,提高体积密度的阶段。
(7)通过向(6)的混合物中添加、混合新的粉末洗剂原料,在(6)的混合物表面进行被覆,提高洗剂颗粒群的自由流动性的阶段。
在本发明中,由于上述理由,可抑制(6)中的颗粒粗化及结块,而通过调至适当的温度条件、混合条件,就能制造更合适的洗剂颗粒群。因此,本发明所用的混合机优选使用具有搅拌桨及能调整温度的冷温水套管的混合机。制造方式也不限于分批式、连续式中的任一种,各种适合的混合机形式,可举出下述几种。
以分批式进行混合时,优选下述(a)和(b)的设备。
(a)是混合槽内有搅拌轴,轴上装有搅拌桨进行粉末混合的搅拌机。例如亨舍尔搅拌机(三井三池化工机(株)制),高速搅拌机(深江工业(株)制),垂直造粒机((株)Powrex制)等,特别优选为在水平混合槽内,在圆筒中心有搅拌轴,轴上装有搅拌桨进行粉末混合的搅拌机,例如Ldige搅拌机(松坂技研(株)制),Plough Share搅拌机(太平洋机工(株)制)。
(b)通过在固定的半圆筒形容器内形成螺旋的带状桨的旋转进行混合的搅拌机,例如带状搅拌机(不二粉末(株)制)。
以连续式进行搅拌时,优选为下述(c)~(e)的设备。
(c)包括具有粉体投料口的竖式汽缸和具有混合刀片的主轴,主轴由上部轴承支撑,排出侧呈自由态结构的连续搅拌机,例如FlexoMix型(株)Powrex制)。
(d)在具有搅拌栓的圆板的上部投入原料,使该圆板高速旋转,利用剪切作用进行混合的搅拌机,例如Flow Jet搅拌机((株)技研Powtechs制),螺旋销搅拌机(太平洋机工(株)制)。
(e)混合槽内具有搅拌轴,轴上装有搅拌桨进行粉末混合的连续搅拌机。例如连续亨舍尔搅拌机(三井三池化工机(株)制)。高速搅拌机(深江工业(株)制),垂直造粒机((株)Powrex制)等装置也可用作连续装置。特别优选为在水平混合槽内,在圆筒中心有搅拌轴,轴上装有搅拌桨进行粉末混合的连续式搅拌机,例如Ldige搅拌机(松坂技研(株)制),Plough Share搅拌机(太平洋机工(株)制)
上述装置也可设置1台以上具有用于粉碎凝集在混合槽内部的洗剂颗粒的粉碎桨的粉碎机。也可设置用于使混合槽内冷风流通的送风装置和排气装置。
而在上述(6)的阶段,由于表面活性剂混合液优选为以喷雾状态添加,所以混合槽内优选设有带微粒化喷嘴的管路。
而以分批式进行时,可用同一种混合机依次进行上述(5)~(7)的各阶段,也可用同一种混合机依次进行(5)及(6)的阶段后,用其它混合机进行(7)的阶段。在以连续式进行时,可同时用同一种混合机进行(5)和(6)的阶段,再用其它混合机进行(7)的阶段。
进行上述(5)~(7)的各阶段时的混合条件可用下式所定义的Froude数表示。
Fr=V2/(R×g)
Fr表示Froude数、V表示搅拌桨或粉碎桨尖端的圆周速度(m/s)、R表示搅拌桨或粉碎桨的旋转半径(m),g表示重力加速度(m/s2)。
为使粉末洗剂原料形成适度的均匀状态,(5)阶段的混合条件优选为,主搅拌桨的Froude数为0.5~5,优选为0.8~3;为粉碎机时,粉碎桨的Froude数为500~2000,优选为800~1500。而混合时间优选为0.5~4分,更优选为1~3分。
为防止因剪切而造粒过度,进行(6)的阶段或同时进行(5)及(6)时的混合条件优选为主搅拌桨的Froude数为0.3~4,优选为0.5~3;为粉碎机时,粉碎桨的Froude数为0~1500,优选为0~500。
以分批式进行时,表面活性剂混合液的添加时间为1~15分,优选为2~10分,包括表面活性剂混合液的添加时间的混合时间为5~20分,优选为8~15分。而以连续式进行时,其滞留时间为5~20分,优选为8~15分。
此外,这些阶段中的温度条件对抑制阴离子表面活性剂的粘稠性是非常重要的,添加时的表面活性剂混合液的温度、混合机套管的水温、具有送风装置时送风空气的温度等优选为如下所述。
添加时的表面活性剂混合液温度优选在上述调制过程温度范围内。
混合机套管的水温优选为15~50℃,优选为20~40℃。当混合机连接送风装置时,送风空气温度为10~30℃,优选为15~25℃,送风空气湿度为30~90RH%,优选为40~80RH%,送风空气流量为混合机每单位容积为50~550Nm3/hr,优选为100~500Nm3/hr。
在(6)的阶段中,混合机的套管水温有时设在所用溶融脂肪酸的熔点以下。即使此时,本发明所用表面活性剂混合液也因不会固化、呈液状,而具有能以良好的可操作性进行中和反应的优点。
另外,在(6)的阶段中,溶融脂肪酸中和完成点不再产生中和热的时刻,这可通过随时间测定混合机内的粉体层温度,以温度不再上升的时刻确认。
为使新添粉末洗剂原料覆在(6)的混合物上,(7)阶段的混合条件优选为,主搅拌桨的Froude数为0.3~4,优选为0.5~3,具有粉碎机时的粉碎桨的Froude数为500~2000,优选为800~1500。而混合时间优选为0.5~4分,更优选为1~3分。此外,只要是本领域技术人员,就知道该阶段所用新添粉末洗剂原料该用什么,优选为微粉,优选采用初级粒径小于等于10μm的颗粒。例如,上述碱性洗剂增效剂之外的粉末洗剂原料可举出结晶铝硅酸盐,非晶铝硅酸盐等。具体优选为沸石。
为制造适用的洗剂颗粒群,在本发明的洗剂颗粒群的制造方法中,调节各洗剂原料量时,表面活性剂混合液的配合量选用15~45重量份,优选为20~40重量份,更优选为25~35重量份;碱性洗剂增效剂的配合量选用10~45重量份,优选为15~40重量份,更优选为20~35重量份,碱性洗剂增效剂之外的粉末洗剂原料配合量选用10~75重量份,优选为20~65重量份,更优选为30~55重量份。
按上述方法得到的洗剂颗粒群优选满足下述物性的颗粒群。
(i)体积密度:考虑到所得洗剂颗粒群的溶解性,优选小于等于1200g/L,更优选为600~1200g/L,进一步优选为700~1000g/L。
(ii)平均粒径:优选为250~800μm,更优选为300~600μm。考虑到所得洗剂颗粒群的溶解性,优选为小于等于800μm,为抑制发生粉尘,优选为大于等于250μm。平均粒径使用JIS Z 8801标准筛,在振动5分钟后,根据不同筛目尺寸的重量分率测定中数粒径。
(iii)流动性:考虑到所得洗剂颗粒群的可操作性,流动时间优选小于等于10秒,更优选为小于等于8秒。流动时间是从JIS K 3362所规定的体积密度测定用料斗流出100mL的粉末所需的时间。
(iv)溶解性:优选小于等于1.0%,更优选小于等于0.5%。取试样0.83g,加入10℃、1升的管道水中,用磁性搅拌子搅拌10分钟后,用200目的金属网过滤,以干燥后过滤的余量比例(%)表示溶解性。
而生产性能指标优选为如下所示。
(v)收率:以所得洗剂颗粒群为100重量%,通过1180μm筛的比例为60重量%以上,优选为70重量%以上。
根据本发明方法得到的洗剂颗粒群,体积密度高,能通过表面活性剂成分的高浓度化有效提高清洁活性,且由于流动性、溶解性好,适用于衣料用洗剂。
实施例
下面通过实施例具体描述、揭示本发明的实施方式。但这些实施例仅为本发明的举例说明,而不构成对发明的限定。
另外,在下述实施例中,阴离子表面活性剂的烷基苯磺酸钠盐的酸前体使用十二烷基苯磺酸,脂肪酸钠盐的酸前体使用平均碳原子数14~18的饱和脂肪酸的混合物。
而非离子表面活性剂使用聚氧乙烯十二烷基醚,使用氧化乙烯平均加成摩尔数为6的物质。
而作为水溶性聚合物的聚乙二醇使用平均分子量13000的60重量%的水溶液和平均分子量200的100重量%的物质,丙烯酸-马来酸共聚物盐使用日本触媒(株)制的40重量%水溶液。
而混在表面活性剂混合液中的溶融脂肪酸使用肉豆蔻酸(LUNACMY-98)、花王(株)制)或棕榈酸(LUNAC P-95,花王(株)制)。
而碱性的洗剂增效剂——纯碱粉和碳酸氢钠采用日本东曹(株)制的产品。纯碱粉(平均粒径10μm)是将纯碱粉的原料体(平均粒径100μm)用日本不二粉末制雾化器粉碎而得。
此外,以PQ CHEMICALS制4A型沸石为其它粉末洗剂原料。
此外,下述实施例中所用脂肪酸等的熔点,聚乙二醇(PEG13000)为55℃,PEG200常温下呈液态,肉豆蔻酸为55℃,棕榈酸为63℃。
实施例1
将表1所述9.7重量份聚乙二醇(PEG200)和1重量份PEG13000(含水1.7重量份)在60℃下加热混合,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,与烷基苯磺酸中和,调成烷基苯磺酸钠生成量13.4重量份的混合液。充分预中和上述阴离子表面活性剂的酸前体(烷基苯磺酸),以使后添加的溶融脂肪酸不被中和,并调整各成分量,使氢氧化钠不致残留过量。将该混合液保持在75℃下,添加混和溶融的棕榈酸2.4重量份,得到含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液。
另外,向Ldige搅拌机(松坂技研(株)制,容量130升,带套管)中投入粉碎纯碱粉33重量份,碳酸氢钠7.9重量份,4A型沸石28.7重量份,开始搅拌。搅拌用主轴(55r/min,Fr=0.85)和切碎机(chopper,3600r/min,Fr=1088)进行,向套管通入20℃的水,混合粉末洗剂原料1分钟后,在6分钟内加入上述表面活性剂混合液,停止搅拌并排出。由此得到的洗剂颗粒群的评价结果示于表1。
实施例2
将表1所述10.2重量份非离子表面活性剂和1重量份聚乙二醇(含水1.7重量份)在60℃下加热混合,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,与烷基苯磺酸中和,调成烷基苯磺酸钠生成量12.1重量份的混合液。再于80℃下加热混合上述混合液,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,与脂肪酸中和,生成2重量份的脂肪酸钠盐(肥皂)。充分预中和上述阴离子表面活性剂的酸前体(烷基苯磺酸,平均碳原子数14~18得饱和脂肪酸),以使后添加的溶融脂肪酸不被中和,并调整各成分量,使氢氧化钠不致残留过量。将该混合液保持在75℃下,添加混和溶融的棕榈酸1重量份,得到含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液。
另外,向Ldige搅拌机(松坂技研(株)制,容量130升,带套管)中投入粉碎纯碱粉27.4重量份,碳酸氢钠6.1重量份,4A型沸石24.4重量份,开始搅拌。搅拌用主轴(55r/min)和切碎机(3600r/min)进行,向套管通入20℃的水。混合粉末洗剂原料1分钟后,在10.5分钟内加入上述表面活性剂混合液,然后继续搅拌1分钟。接着在0.5分钟内加入丙烯酸-马来酸共聚物1.5重量份(含水3.8重量份),之后继续搅拌1.5分钟。再加入用作表面被覆剂的4A型沸石8.1重量份,搅拌1分钟后排出。由此得到的洗剂颗粒群的评价结果示于表1。
实施例3
将表1所述9.5重量份非离子表面活性剂和0.5重量份聚乙二醇(含水0.8重量份)在60℃下加热混合,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,中和烷基苯磺酸,调成烷基苯磺酸钠生成量12.6重量份的混合液。充分预中和上述阴离子表面活性剂的酸前体(烷基苯磺酸),以使后添加的溶融脂肪酸不被中和,并调整各成分量,使氢氧化钠不致残留过量。将该混合液保持在65℃下,添加混和溶融的肉豆蔻酸3.2重量份,得到含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液。
另外,向Ldige搅拌机(松坂技研(株)制,容量130升,带套管)中投入粉碎纯碱粉28.4重量份,碳酸氢钠6.3重量份,4A型沸石23.8重量份,开始搅拌。搅拌用主轴(55r/min)和切碎机(3600r/min)进行,向套管通入20℃的水。混合粉末洗剂原料1分钟后,在4.5分钟内加入上述表面活性剂混合液,搅拌2分钟后,接着在0.5分钟内加入丙烯酸-马来酸共聚物1.6重量份(含水4重量份),之后继续搅拌1.5分钟。再加入用作表面被覆剂的4A型沸石8.4重量份,搅拌1分钟后排出。由此得到的洗剂颗粒群的评价结果示于表1。
实施例4
除将实施例3中的溶融脂肪酸由棕榈酸改用肉豆蔻酸,向表面活性剂混合液中添加混和时的溶融脂肪酸的温度条件由65℃改为75℃之外,进行与实施例3同样的操作。由此得到的洗剂颗粒群的评价结果示于表1。
实施例5
将表1所述9.5重量份非离子表面活性剂和0.5重量份聚乙二醇(含水0.8重量份)在60℃下加热混合,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,中和烷基苯磺酸,调成烷基苯磺酸钠生成量12.6重量份的混合液。充分预中和上述阴离子表面活性剂的酸前体(烷基苯磺酸),以使后添加的溶融脂肪酸不被中和,并调整各成分量,使氢氧化钠不致残留过量。将该混合液保持在75℃下,添加混和溶融的棕榈酸3.2重量份,得到含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液。再向该表面活性剂混合液中添加混和丙烯酸-马来酸共聚物1.6重量份(含水4重量份),保持75℃。
另外,向Ldige搅拌机(松坂技研(株)制,容量130升,带套管)中投入粉碎纯碱粉28.4重量份,碳酸氢钠6.3重量份,4A型沸石23.8重量份,开始搅拌。搅拌用主轴(55r/min)和切碎机(3600r/min)进行,向套管通入20℃的水。混合粉末洗剂原料1分钟后,在4.5分钟内加入上述表面活性剂混合液,搅拌3分钟后。接着加入用作表面被覆剂的4A型沸石8.4重量份,搅拌1分钟后排出。由此得到的洗剂颗粒群的评价结果示于表1。
实施例6
以和实施例5同样的组成比和操作,得到含溶融脂肪酸及丙烯酸-马来酸共聚物的表面活性剂混合液。
另外,向Ldige搅拌机(松坂技研(株)制,容量130升,带套管)中投入粉碎纯碱粉28.4重量份,碳酸氢钠6.3重量份,4A型沸石23.8重量份,开始搅拌。搅拌用主轴(55r/min)进行(切碎机停止),向套管通入30℃的水。混合粉末洗剂原料1分钟后,在5.5分钟内加入上述表面活性剂混合液,之后进行10.5分钟的搅拌。接着加入用作表面被覆剂的4A型沸石8.4重量份,搅拌1分钟后排出。由此得到的洗剂颗粒群的评价结果示于表1。
比较例1
将表1所述10.4重量份聚乙二醇(PEG200)和1重量份PEG13000(含水1.7重量份)在60℃下加热混合,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,中和烷基苯磺酸,调成烷基苯磺酸钠生成量14.7重量份的混合液。充分预中和上述阴离子表面活性剂的酸前体(烷基苯磺酸),并调整各成分量,使氢氧化钠不致残留过量。将该混合液保持在75℃下,得到不含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液。
另外,向Ldige搅拌机(松坂技研(株)制,容量130升,带套管)中投入粉碎纯碱粉33.1重量份,碳酸氢钠7.9重量份,4A沸石型28.8重量份,开始搅拌。用主轴(55r/min)和切碎机(3600r/min)搅拌,向套管通入20℃的水,混合粉末洗剂原料1分钟后,在6分钟内加入上述表面活性剂混合液,投料结束后即刻呈糊状或块状,未能得到具有自由流动性的洗剂颗粒。仅将该混合物溶解性评价结果示于表1。
比较例2
将表1所述10重量份非离子表面活性剂和1重量份聚乙二醇(含水1.7重量份)在60℃下加热混合,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,中和烷基苯磺酸,调成烷基苯磺酸钠生成量11.9重量份的混合液。再于80℃下加热混合上述混合液,添加48重量%的氢氧化钠水溶液,与脂肪酸中和,生成2重量份的脂肪酸钠盐(肥皂)。充分预中和上述阴离子表面活性剂的酸前体(烷基苯磺酸,平均碳原子数14~18得饱和脂肪酸),并调整各成分量,使氢氧化钠不致残留过量。将该混合液保持在75℃下,得到含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液。
另外,向Ldige搅拌机(松坂技研(株)制,容量130升,带套管)中投入粉碎纯碱粉26.9重量份,碳酸氢钠6重量份,4A型沸石26.8重量份,开始搅拌。还有,搅拌用主轴(55r/min)和切碎机(3600r/min)进行,向套管通入20℃的水。混合粉末洗剂原料1分钟后,在12分钟内加入上述表面活性剂混合液,然后继续搅拌0.5分钟。接着在0.5分钟内加入丙烯酸-马来酸共聚物1.5重量份(含水3.8重量份),之后继续搅拌0.5分钟。再加入用作表面被覆剂的4A型沸石7.9重量份,搅拌1分钟后排出。由此得到的洗剂颗粒群的评价结果示于表1。
表1
根据表1的结果,使用含有溶融脂肪酸的表面活性剂混合液的实施例1~6与不使用含溶融脂肪酸的表面活性剂混合液的比较例1、2相比,流动性、溶解性更好,能以高收率得到高体积密度的洗剂颗粒群。
使用本发明的方法得到的洗剂颗粒群具有高体积密度,能通过表面活性剂成分的高浓度化有效提高清洁活性,且因流动性、溶解性好,可适用作衣料用洗剂。
因此,由所述本发明可知,由多种方法变换可得到同样的物质。这些变换不应视为超出本发明的目的和范围,且因对本领域技术人员而言,这类变换显然均包含在本发明的范围之内。
表1实施例比较例12345612洗剂颗粒群的组成重量份表面活性剂阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠13.412.112.612.612.612.614.711.9脂肪酸钠(肥皂)-2.0-----2.0非离子表面活性剂聚氧乙烯十二烷基醚-10.29.59.59.59.5-10.0水溶性聚合物聚乙二醇PEG130001.01.00.50.50.50.51.01.0PEG2009.7-----10.4-丙烯酸/马来酸共聚物表面活性剂混合液组分----1.61.6--其它添加组分-1.51.61.6---1.5 水分合计3.76.25.75.75.75.74.06.0 脂肪酸肉豆蔻酸(熔点55℃)--3.2-----棕榈酸(熔点63℃)2.41.0-3.23.23.2-- 碱性洗剂 增效剂粉碎纯碱粉(平均粒径10μm)33.027.428.428.428.4-33.126.9纯碱粉(平均粒径100μm)-----28.4--碳酸氢钠7.96.16.36.36.36.37.96.0其它粉末洗剂原料沸石4A型28.724.423.823.823.823.828.826.8表面被覆剂沸石4A型-8.18.48.48.48.4-7.9表面活性剂混合液粘度(mPa·s)1)60278082110538506724290粉体层温度(造粒中的最大值)(℃)4135434750494235物性收率(1180μm以下粒径的颗粒比率重量%)668770708360不能成粒44体积密度(g/L)765782863830831854784流动性(sec)8.28.56.87.68.07.36.8平均粒径(μm)7773315606073766881126溶解性(%)0.30.00.00.30.10.59.40.0
1)含脂肪酸或水溶性聚合物时的混合物粘度