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CN1720321A - 液体多孔洗涤剂组合物 - Google Patents

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Abstract

低密度的多孔表面活性剂固体，例如片剂，包括高含量的表面活性剂：至少60wt％和优选至少75wt％。优选存在高含量的阴离子表面活性剂。优选不存在无机盐，或者仅仅以少量存在。该固体通常以利用热和/或粘结剂结合在一起的固体表面活性剂颗粒的集合体，例如薄片的形式存在。

Description

液体多孔洗涤剂组合物
技术领域
本发明涉及适合用作或用于洗衣用洗涤剂组合物的表面活性剂固体。
背景技术
除了清洁所需的表面活性剂以外，传统洗衣粉含有一种或多种无机增效剂盐，后者通过结合洗液中的钙而有助于洗涤过程，并且在粉末本身的结构中起主要作用。通常在洗衣用洗涤剂中使用的大多数阴离子和非离子表面活性剂作为液体、糊料或蜡状固体供给，以及无机盐要求携带高流动性成分和提供粉末结构。
因此，不论是高还是低堆密度的大多数洗衣粉含有通过在喷雾干燥塔中喷雾干燥淤浆或通过在高剪切混合机/造粒机中混合和造粒(非塔加工)所制备的由表面活性剂和增效剂的复合颗粒组成的“基础粉末”。充分稳定，从而在这些方法中幸存的其它次要成分也可以在基础颗粒中含有，而高敏感性成分比如漂白剂和酶随后混合(“后给药”)。
粉末通常含有大量的无机盐，不仅增效剂比如沸石或磷酸盐，还有例如提供碱度的碳酸钠，作为填料和在洗涤中提供充分的离子强度的硫酸钠，以及用于碱度、粉末结构和防腐蚀性能的硅酸钠。还可以存在漂白盐比如过碳酸钠和过硼酸钠。
最近变得普及的洗衣用洗涤片剂通常具有类似组成，并且通过类似方法和后续的压缩步骤来制备。还可以需要粘结剂将片剂结合在一起。所得片剂具有高堆密度-一般至少1000g/L-和低孔隙率，并且可以需要崩解剂，以便使它们充分快地分解和在洗涤中充分彻底地分散。
近年来，在洗涤剂工业中存在在洗衣粉中使用低含量的硫酸钠的动向。洗衣用洗涤剂的无机物含量的进一步减少是降低废物体系的负荷所高度希望的。消除不溶性成分比如沸石减小了固体残留物沉积在洗涤过的物品上的可能性。洗衣用洗涤剂组合物及其制备方法的简化也是有价值的目标。
本发明人已经确定了制备在一定范围的洗涤条件具有良好的洗净性并且具有优异的分散和溶解性能的具有减低或无无机物含量的固体洗涤剂组合物的可行途径。
本发明的定义
本发明提供了包含至少60wt％表面活性剂和具有不超过700g/L的密度的多孔表面活性剂固体。
本发明进一步提供了制备如以上定义的多孔表面活性剂固体的方法，该方法包括下列步骤：
(i)通过加热和/或与粘结剂混合将表面活性剂颗粒的集合体转化为粘结状态，
(ii)将所得颗粒的粘结集合体固化，形成固体。
本发明进一步提供了包括与一种或多种其它固体洗涤剂成分混合或结合的如以上定义的多孔表面活性剂固体的颗粒洗涤剂组合物。
本发明的详细描述
本发明的表面活性剂固体特征在于它的高表面活性剂含量和它的低密度。
密度不超过700g/L，优选不超过600g/L。
密度越低，孔隙率越高，以及溶解越快速。
表面活性剂固体的表面活性剂含量
表面活性剂固体可以含有少量的除了表面活性剂以外的材料。然而，总表面活性剂含量是至少60wt％，优选75wt％，更优选至少90wt％。
优选地，表面活性剂固体包括至少50wt％，更优选至少70wt％的阴离子磺酸盐和/或硫酸盐表面活性剂。尤其优选的表面活性剂是烷基苯磺酸盐和/或烷基硫酸盐。
可以存在的其它阴离子表面活性剂包括烷基醚硫酸盐；烯烃磺酸盐；烷基二甲苯磺酸盐；磺基丁二酸二烷基酯盐；和脂肪酸酯磺酸盐。钠盐一般是优选的。
表面活性剂固体在一定范围的洗涤条件的洗净性分布可以通过使用表面活性剂组合来优化。如果主要的表面活性剂是钙不耐受材料比如线性烷基苯磺酸盐，有利地可以存在一种或多种钙耐受辅助表面活性剂。
如果需要，还可以存在非离子表面活性剂。可以使用的非离子表面活性剂包括伯和仲醇乙氧基化物，尤其用平均1-20mol的环氧乙烷/mol醇乙氧基化的C8-C20脂族醇，更尤其用平均1-10mol的环氧乙烷/mol醇乙氧基化的C10-C15伯和仲脂族醇。非乙氧基化非离子表面活性剂包括烷基多糖苷，甘油单醚，和多羟基酰胺(葡糖酰胺)。
根据本发明的一个优选实施方案，提供了通式I的乙氧基化醇非离子表面活性剂：
R-(-O-CH2-CH2)n-OH      (I)
其中R是具有8-16个碳原子的烃基链，以及平均乙氧基化度n是20-50。
更优选，乙氧基化醇非离子表面活性剂具有含10-16个碳原子的烃基链R和25-40的平均乙氧基化度n。
本发明的多孔表面活性剂固体可以适合地含有1-20wt％，优选5-15wt％的乙氧基化非离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂与乙氧基化非离子表面活性剂的比率可以适当地是1∶1到15∶1，更优选1∶1到10∶1，最优选2∶1到6∶1。
可以使用的阳离子表面活性剂包括通式R1R2R3R4N+X-的季铵盐，其中R基团是长或短烃基链，通常是烷基，羟烷基或乙氧基化烷基，以及X是可溶阴离子(例如其中R1是C8-C22烷基，优选C8-C10或C12-C14烷基，R2是甲基，以及R3和R4可以是相同或不同的，是甲基或羟乙基)；阳离子酯(例如胆碱酯)。
表面活性剂的列举不是详尽的，服从相容性和加工限制，原则上可以使用适于在颗粒洗衣用洗涤剂组合物中引入的任何表面活性剂。
根据本发明的多孔表面活性剂固体可以基本上不含脂肪酸皂。
无机盐和增效剂
优选地，本发明的表面活性剂固体含有不超过40wt％，优选不超过20wt％，最优选不超过10wt％的无机盐。
根据本发明的一个优选实施方案，它基本上不含除了漂白盐以外的无机盐。
沸石或磷酸盐增效剂盐可以存在，虽然根据本发明的特别优选的实施方案，不存在无机增效剂盐。
可以存在的有机增效剂包括多羧酸盐聚合物比如聚丙烯酸盐和丙烯酸/马来酸共聚物；单体多羧酸盐比如柠檬酸盐，葡萄糖酸盐，氧联二丁二酸盐，甘油单、二和三丁二酸盐，羧甲基氧基丁二酸盐，羧甲基氧基丙二酸盐，吡啶二羧酸盐，羟乙基亚氨基二乙酸盐，烷基丙二酸盐、链烯基丙二酸盐和丁二酸盐；和磺化脂肪酸盐。
表面活性剂固体的结构
根据本发明，低密度和相应的孔隙率通过表面活性剂体的结构来获得，后者是通过颗粒间粘结结合在一起的颗粒的集合体。该粘结可以通过引入低水平的粘结剂和/或当表面活性剂的熔融特性允许时通过控制加热来产生。
为了获得最佳性能，颗粒的尺寸和形状是重要的。
优选地，粒度大于1微米和不超过1500微米。
更优选，粒度是在200-1000微米的范围内。
具有不规则形状的颗粒看起来是有利的。薄片是尤其优选的。
如前所述，可以存在粘结剂，适合以0.1-15wt％的量。该粘结剂例如可以是非表面活性剂聚合物比如聚乙二醇。
作为替代或者另外，存在于多孔固体中的非离子表面活性剂也可以用作粘结剂。
表面活性剂固体的制备
制备多孔固体表面活性剂的优选方法包括下列步骤：
(i)通过加热和/或与粘结剂混合将表面活性剂颗粒的集合体转化为粘结状态，
(ii)将所得颗粒的粘结集合体固化，形成固体。
步骤(ii)可以在其中可以产生任何需要尺寸或形状的实体的模具内进行。
例如，可以生产类似于商购洗衣用洗涤片剂的尺寸的实体。
洗涤剂组合物和成分
固体表面活性剂可以本身用作洗衣用洗涤剂组合物，例如作为片剂，或者它可以与其它组分一起用于更复杂的产品。
本发明因此进一步提供了包括与一种或多种其它固体洗涤剂成分混合或结合的如前述权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体的颗粒洗涤剂组合物。
根据本发明的洗涤剂组合物可以适当含有漂白体系。优选地，这包括能够在水溶液中提供过氧化氢的过氧漂白化合物，例如无机过酸盐或有机过酸。
优选的无机过酸盐是过硼酸钠一水合物和四水合物，以及过碳酸钠，后者是尤其优选的。过碳酸钠可以具有对抗由湿气引起的不稳定的保护涂层。过氧漂白化合物适合以5-35wt％，优选10-25wt％的量存在。
过氧漂白化合物可以与漂白活化剂(漂白前体)联合使用，以改进在低洗涤温度下的漂白作用。该漂白前体适合以1-8wt％，优选2-5wt％的量存在。优选的漂白前体是过羧酸前体，更尤其过乙酸前体和过苯甲酸前体；和过碳酸前体。适用于本发明的尤其优选的漂白前体是N，N，N’，N’-四乙酰基乙二胺(TAED)。还可以存在漂白稳定剂(重金属螯合剂)。适合的漂白稳定剂包括乙二胺四乙酸盐(EDTA)，二亚乙基三胺五乙酸盐(DTPA)，乙二胺二丁二酸盐(EDDS)，和聚膦酸盐比如Dequests(商标)，乙二胺四亚甲基膦酸盐(EDTMP)和二亚乙基三胺五亚甲基磷酸盐(DETPMP)。
可以在本发明的洗涤剂组合物中存在的其它材料包括抗再沉积剂比如纤维素聚合物；去污剂；抗染料转移剂；视需要的泡沫促进剂或泡沫控制剂；荧光增白剂；酶(例如蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纤维素酶)；染料；着色小粒；香料；和织物调理化合物。
服从相容性和加工限制，这些的材料的一些可以在表面活性剂固体本身中引入，而其它更适合作为单独的后给药成分存在。
实施例
以下通过非限制性实施例来进一步举例说明本发明，其中份和百分率按重量计，除非另有规定。
实施例1：
线性烷基苯磺酸盐(LAS)的片剂的制备
所用原材料如下所示：
线性烷基苯磺酸钠薄片                         7.00g
(Nansa(商标)90HF，出自Huntsman Surface Sciences)
聚乙二醇                                     0.77g
(PEG 6000，分子量6000，出自Fisher Chemicals)
LAS薄片与聚乙二醇混合，在160℃下的Sharp Carousel对流炉中加热到60℃的温度。
将所得物质倒入具有4cm×2cm×2cm(体积16cm3)的尺寸的模具内，使之在环境温度下固化30分钟。
具有7.77g的质量和16cm3的体积的所得片剂具有485g/L的密度。它的7.0g的表面活性剂含量与商购洗衣用洗涤片剂的半剂量相当。
溶解时间
比较实施例1的片剂和商购半洗涤洗衣用洗涤片剂(对比实施例A)的溶解时间。
对比实施例A的片剂具有下列配制料：
  wt％
  Na LAS   10.69
  非离子表面活性剂(C13-C15 7EO和3EO)   4.73
  三聚磷酸钠   16.60
  硅酸钠   3.92
  碳酸钠   1.47
  颗粒三聚磷酸钠   31.57
  过碳酸钠   14.70
  四乙酰基乙二胺   3.28
  消泡颗粒(硅油/碳酸钠)   3.12
  皂，酶，螯合剂，荧光增白剂，聚合物，香料，盐，水分   补充至100.00
溶解时间使用电导方法来比较。在5L烧杯内装入3L的去离子水，并加热到35℃。将片剂投入到连接在500转/分钟下旋转的搅拌器的粗目网笼中。
使用固定在烧杯的壁附近的电导率探头测定溶液的电导率。用跟踪随时间的电导率的变化的图表记录仪记录电导率。
片剂的t90值(90wt％溶解所花费的时间)如下所示：
  t90(秒)
  实施例1   18
  对比实施例A   156
实施例2
含有LAS和非离子表面活性剂的片剂的制备
使用实施例1的方法，由以下列举的原材料制备片剂，获得具有所示配制料的片剂。
  原材料(g)   片剂组成(wt％)
  如实施例1的Na LAS   30.20   52.66
  非离子表面活性剂C13-C15 30EO(Lutensol(商标)AO 30，出自BASF)   5.96   10.39
  碳酸钠   18.44   32.15
  PEG6000   2.75   4.80
  总计   57.35   100.00
洗净性
实施例2的片剂的洗净性使用棉和针织聚酯通过洗衣机方法对下列污物来测定：厨房油脂(豆油)，脏发动机油，和黄油。该片剂提供了在宽的水硬度范围内(5，20，35和50度法国硬度)的稳固性能。

Claims (21)

1.包含至少60wt％表面活性剂和具有不超过700g/L的密度的多孔表面活性剂固体。
2.如权利要求1所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它包含至少75wt％表面活性剂。
3.如权利要求2所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它包含至少90wt％表面活性剂。
4.如权利要求1-3的任一项所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它具有不超过600g/L的密度。
5.如前述权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它包含至少50wt％的阴离子磺酸盐和/或硫酸盐表面活性剂。
6.如权利要求5所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它包含至少70wt％的阴离子磺酸盐和/或硫酸盐表面活性剂。
7.如权利要求6所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于阴离子表面活性剂包含烷基苯磺酸盐和/或烷基硫酸盐。
8.如前述权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它进一步包括通式I的乙氧基化醇非离子表面活性剂：
R-(-O-CH2-CH2)n-OH                (I)其中R是具有8-16个碳原子的烃基链，以及平均乙氧基化度n是20-50。
9.如权利要求8所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于乙氧基化醇非离子表面活性剂具有含10-16个碳原子的烃基链和25-40的平均乙氧基化度n。
10.如权利要求8或权利要求9所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它含有1-20wt％，优选5-15wt％的乙氧基化非离子表面活性剂。
11.如权利要求8-10的任一项所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于阴离子表面活性剂与乙氧基化非离子表面活性剂的比率是1∶1到15∶1，优选1∶1到10∶1，更优选2∶1到6∶1。
12.如前述权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它含有不超过40wt％，优选不超过20wt％，更优选不超过10wt％的无机盐。
13.如权利要求12所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它基本上不含除了漂白盐以外的无机盐。
14.如权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它以大于1微米和不超过1500微米的粒度的颗粒的集合体的形式存在。
15.如权利要求14所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于粒度是在200-1000微米的范围内。
16.如权利要求14或权利要求15所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于颗粒具有不规则形状。
17.如权利要求16所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于颗粒是薄片。
18.如前述权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于它含有0.1-15wt％粘结剂。
19.如权利要求18所要求的多孔表面活性剂固体，其特征在于粘结剂包括聚乙二醇。
20.制备如前述权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体的方法，其特征在于它包括下列步骤：
(i)通过加热和/或与粘结剂混合将表面活性剂颗粒的集合体转化为粘结状态，
(ii)将所得颗粒的粘结集合体固化，形成固体。
21.包含如前述权利要求的任一项所要求的多孔表面活性剂固体的颗粒洗涤剂组合物，其特征在于它与一种或多种其它固体洗涤剂成分混合或结合。
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