專利名稱：涂敷的洗滌劑顆粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及洗滌劑顆粒及其制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種涂敷的洗滌劑顆粒的制備方法。
背景技術(shù)：
近來在生產(chǎn)洗衣用洗滌劑的洗滌劑工業(yè)中，方便、美觀和能夠溶解的液體洗衣用洗滌劑產(chǎn)品受到廣泛關(guān)注。但是存在洗滌性能和粒狀洗滌劑產(chǎn)品的成本問題。然而，在美觀、溶解性和方便用戶方面與以往粒狀洗滌劑組合物相關(guān)的這些問題是難以克服的。一般在洗滌溶液及其液體洗衣用洗滌劑產(chǎn)品中不溶解的“濃縮”或低劑量粒狀洗滌劑產(chǎn)品的出現(xiàn)更加劇了這些問題。目前高度需求這些低劑量洗滌劑，因?yàn)樗鼈兡軌虮Ｗo(hù)資源，并且可以以小包裝出售，這對(duì)消費(fèi)者來說，使用前是非常方便的，但是與液體洗衣用洗滌劑相比將其分送到洗衣機(jī)中就不方便了，使用液體機(jī)用洗滌劑時(shí)，只需將其直接從瓶中倒入洗衣機(jī)，而使用低劑量洗滌劑時(shí)，要將其從盒子中“舀出”，然后分送到洗滌溶液中。
不幸地是，如上所述，這些低劑量或“濃縮”洗滌劑產(chǎn)品面臨溶解性問題，特別是在低溫洗滌溶液中(即，低于約30℃)。更具體地說，這種差的溶解性會(huì)在傳統(tǒng)的洗滌循環(huán)后形成保留在洗衣機(jī)中或洗滌后的衣物上的外觀像白色固體物的“塊”。在低溫洗滌條件下和/或當(dāng)加入到洗衣機(jī)的順序是先加洗衣用洗滌劑、次加衣物、最后加水(通常公知為“相反的加入順序”或“ROOA”)時(shí)，這些“塊”特別普遍。如果消費(fèi)者加入到洗衣機(jī)的順序是衣物、洗滌劑、然后是水時(shí)也會(huì)形成這些不受歡迎的“塊”。同樣，這種結(jié)塊現(xiàn)象會(huì)造成洗滌劑在裝備有分送抽屜的洗衣機(jī)或其它分送設(shè)備如granulette中的不完全分送。在這種情況下，不希望看到的結(jié)果是在分送設(shè)備中有未溶解的洗滌劑殘留物。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)造成上述溶解性問題的原因和含表面活性劑的顆粒間的“膠狀”物質(zhì)的“橋聯(lián)”形成不受歡迎的“塊”有關(guān)。表面活性劑在洗滌水溶液中的部分溶解產(chǎn)生使顆?！皹蚵?lián)”形成不受歡迎的“塊”的膠狀物質(zhì)，這種部分溶解造成粘性表面活性劑相或糊狀物的形成，這些相或糊狀物鍵合或“橋聯(lián)”其它含表面活性劑的顆粒形成“塊”。這種不受歡迎的溶解現(xiàn)象通常稱為“塊膠”的形成。除了粘性表面活性劑的“橋聯(lián)”作用外，無機(jī)鹽具有水合的趨勢(shì)，這也能造成連接在一起的顆粒通過水合作用“橋聯(lián)”在一起。具體來說，水合無機(jī)鹽相互之間形成籠形結(jié)構(gòu)，其溶解性很差，在洗滌循環(huán)后最終形成“塊”。因此，需要一種不會(huì)出現(xiàn)上述確定的溶解問題的洗滌劑組合物從而改進(jìn)洗滌性能。
現(xiàn)有技術(shù)中提出了很多解決與粒狀洗滌劑組合物相關(guān)的溶解問題的方法。例如，現(xiàn)有技術(shù)建議限定在洗滌循環(huán)中能通過水合“橋聯(lián)”形成塊的無機(jī)鹽的用量和使用方式?，F(xiàn)在有人探索選定的無機(jī)鹽的具體的比以使溶解問題最小化。但是，這樣的解決辦法限制了配方和生產(chǎn)方法的適應(yīng)性，這種適應(yīng)性對(duì)于目前商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)洗滌劑是必需的。現(xiàn)有技術(shù)中提出了各種其它的機(jī)理，所有這些都包括改變配方，這將降低配方的適應(yīng)性。因此，需要一種能夠生產(chǎn)具有改進(jìn)的溶解性且不會(huì)過多妨礙配方適應(yīng)性的洗滌劑組合物的方法。
因此，現(xiàn)在需要一種能夠生產(chǎn)可以包括在洗滌劑組合物中的具有改進(jìn)的流動(dòng)性和美學(xué)性能及改進(jìn)的溶解性的洗滌劑顆粒的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明可以滿足這一需要，提供一種能夠生產(chǎn)具有改進(jìn)的表面、外觀、流動(dòng)性和改進(jìn)的溶解性的洗滌劑顆粒的方法。本發(fā)明的顆粒具有改進(jìn)的表面性能，與現(xiàn)有技術(shù)中的洗滌劑顆粒相比，它們更光滑，總的來說有更均勻的表面和外觀。另外，這種顆粒的外觀有所改進(jìn)，比目前市售的洗滌劑顆粒顯得更亮更白，這種顆粒具有改進(jìn)的流動(dòng)性，其結(jié)塊性和粘結(jié)性降低。
本發(fā)明提供一種制備包括有水溶性材料涂層的顆粒的洗滌劑組合物的方法。該方法包括提供具有至少一種洗滌劑活性物質(zhì)的洗滌劑顆粒，使這些洗滌劑顆粒通過涂敷混合器如低速混合器或流化床混合器，用水溶性涂敷材料的涂覆溶液或漿液涂敷顆粒核。干燥后得到具有改進(jìn)的外觀和流動(dòng)性的洗滌劑顆粒，可以將該顆粒包裝并可作為洗滌劑物質(zhì)出售，或者和各種其它洗滌劑成分混合，制成完全配制的洗滌劑組合物。
水溶性涂層材料選自于洗滌劑表面活性劑如陰離子表面活性劑，水溶助長(zhǎng)劑如磺酸鹽、聚乙二醇和聚丙二醇，及其混合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂敷材料是陰離子表面活性劑與水溶助長(zhǎng)劑以約95∶5至約5∶95的比例混合的混合物。特別優(yōu)選的是(a)直鏈烷基苯磺酸鈉、疏水性仲烷基硫酸鹽、和/或二甲苯磺酸鈉的混合物或(b)直鏈烷基苯磺酸鈉、疏水性仲烷基硫酸鹽、和/或氧化烷基二苯基二磺酸二鈉(商業(yè)上稱為Dowfax水溶助長(zhǎng)劑，其烷基鏈長(zhǎng)為C1-C10)的混合物，其中表面活性劑與水溶助長(zhǎng)劑的比是約70∶30至約95∶5。水溶性溶液的量?jī)?yōu)選是洗滌劑組合物重量的約1％至約30％。涂敷材料及由此得到的顆粒涂層中還可以包括加入到涂層中的洗滌劑助劑成分如增白劑、螯合劑、非離子表面活性劑、第二助洗劑等。
在本發(fā)明任選的實(shí)施方案中，該方法還包括將涂敷的洗滌劑顆粒和流動(dòng)調(diào)節(jié)(流動(dòng)控制)助劑進(jìn)行混合以使流動(dòng)調(diào)節(jié)助劑粘附在顆粒表面上的步驟。優(yōu)選是平均粒度小于約100微米的無機(jī)粉末材料，其選自于結(jié)晶層狀硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鈉、硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸鈣、粘土，及其混合物。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種通過用水溶性材料的涂層涂覆洗滌劑顆粒來制備具有改進(jìn)的外觀和流動(dòng)性的洗滌劑組合物的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過在混合器中用無機(jī)材料的溶液或漿液涂覆來制備洗滌劑顆粒的方法。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀下述的發(fā)明詳述和所附的權(quán)利要求書可以更清楚地了解本發(fā)明的這些目的和其它目的及其優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明詳述定義此處使用的詞語“顆?！敝傅氖侨６确秶南礈靹┏善坊蚪M分或全粒度范圍的單個(gè)顆粒、附聚物或洗滌劑成品或組分混合物。具體來說，它不表示任一這些種類顆粒的部分粒度(即，表示小于100％的全粒度范圍)，除非該部分粒度表示顆?；旌衔镏?00％的單個(gè)顆粒。對(duì)于混合物中的每一種顆粒來說，同一種單獨(dú)顆粒的全粒度范圍具有同樣或基本相同的組成，而無論該顆粒是否與其它顆粒接觸。對(duì)于附聚物組分來說，附聚物本身可以認(rèn)為是單種顆粒，每一個(gè)單種顆?？梢杂奢^小的初級(jí)顆粒和粘結(jié)劑組合物構(gòu)成。
此處使用的術(shù)語“幾何平均粒徑”指的是用任何標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量基準(zhǔn)的粒徑測(cè)試技術(shù)(優(yōu)選是干燥篩分法)測(cè)定的一系列單種顆粒的幾何質(zhì)量中值直徑。此處使用的術(shù)語粒度分布的“幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差”或“跨度(Span)”指的是由累積分布中的84.13％處的直徑除以50％處的直徑(D84.13/D50)得到的上述粒度數(shù)據(jù)的最佳擬合的對(duì)數(shù)正態(tài)函數(shù)的幾何寬度；參見Gotoh等人的Powder Technology Handbook，pp.6-11，Marcel Dekker 1997。
此處使用的術(shù)語“助洗劑”指的是任何在洗滌領(lǐng)域中具有“增效”性能的無機(jī)物，具體來說，是能夠從洗滌溶液中除去水硬度的有機(jī)或無機(jī)物。此處使用的術(shù)語“堆積密度”指的是未擠壓、未搗實(shí)的粉末堆積密度。其測(cè)定方法是將過量的粉末樣品通過漏斗倒入光滑的金屬容器(例如，500ml的量筒)，將高于容器邊緣的粉末從粉末堆上刮去，測(cè)定剩余的粉末質(zhì)量，用該質(zhì)量除以容器的體積。
此處使用的“組合物”和“顆粒洗滌劑組合物”包括洗滌劑組合物的最終成品和添加劑/組分。即，用本發(fā)明要求保護(hù)的方法制備的組合物可以是完整的洗衣用洗滌劑組合物或者是和其它用于洗滌織物等的洗滌劑成分一起使用的添加劑。
此處使用的“表面積”指的是可用于吸收氣體的粉末的總表面積，因此，其包括內(nèi)表面積(即，裂縫和縫隙內(nèi)的面積)和外表面積。用BET多點(diǎn)表面積分析法測(cè)定表面積。
本發(fā)明涉及制備用于加入洗滌劑組合物中的涂敷的洗滌劑顆粒?？偟膩碚f，本發(fā)明提供制備洗滌劑顆粒的方法。本發(fā)明的洗滌劑顆粒包括至少一種洗滌劑活性物質(zhì)，其優(yōu)選選自于一般加入到洗滌劑組合物中的噴霧干燥洗滌劑顆粒，濕洗滌劑附聚物，干洗滌劑附聚物和干燥洗滌劑成分如酶、漂白劑、香料、洗滌劑助劑成分或其它顆粒。該顆粒可以是粒狀，附聚物狀或片狀。
洗滌劑助劑成分包括但不限定為碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、沸石等。當(dāng)然，還可以包括其它傳統(tǒng)上已知的成分。噴霧干燥洗滌劑顆粒包括用傳統(tǒng)噴霧干燥技術(shù)生產(chǎn)的那些顆粒，傳統(tǒng)噴霧干燥技術(shù)是制備洗滌劑材料的漿液，將該漿液向下噴到向上流動(dòng)的氣流中以干燥顆粒。該方法制備出干燥的易流動(dòng)物質(zhì)。濕附聚物包括用造粒型方法生產(chǎn)的那些顆粒，造粒型方法是諸如下述的洗滌劑助劑成分與液體粘結(jié)劑材料如表面活性劑或其前體在至少一個(gè)混合器中混合以形成洗滌劑材料的顆粒。這些顆粒在干燥前公知為“濕附聚物”，經(jīng)過干燥段及其它任選的調(diào)控段如篩分，研磨和冷卻后成為“干附聚物”。粘結(jié)劑包括但不限定為水、陰離子表面活性劑及其前體、非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、檸檬酸、及其混合物。
噴霧干燥洗滌劑顆粒包括用傳統(tǒng)噴霧干燥技術(shù)生產(chǎn)的那些顆粒，傳統(tǒng)噴霧干燥技術(shù)是制備洗滌劑材料的漿液，將該漿液向下噴到向上流動(dòng)的氣流中以干燥顆粒。該方法制備出干燥的易流動(dòng)物質(zhì)。例如，將漿液通入一個(gè)塔里，在該塔中，將漿液噴霧到溫度為約175℃至約450℃的氣流中以干燥該洗滌劑漿液，從而形成洗滌劑顆粒。得到的這些顆粒的密度一般是約200至約650g/1。
因此，本發(fā)明需要引入原料或先前形成的洗滌劑顆粒以用于連續(xù)加工顆粒。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，粒狀原料流包括至少兩種不同類型的顆粒如噴霧干燥顆粒和濕或干的洗滌劑附聚物。在一個(gè)高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，原料流由噴霧干燥顆粒、干洗滌劑附聚物和洗滌劑助劑成分構(gòu)成。
本發(fā)明的洗滌劑附聚物一般是由粘稠的表面活性劑漿糊或表面活性劑的液態(tài)酸前體和上述的洗滌劑助劑成分附聚在一起形成的。表面活性劑物質(zhì)和洗滌劑助劑物質(zhì)的附聚可以在涂敷混合器如高速或中速混合器中進(jìn)行，然后，根據(jù)需要，可以任選地用低速或中速混合物進(jìn)行再附聚。附聚也可以在一個(gè)可以是低速、中速或高速的混合器中進(jìn)行。本發(fā)明使用的特定的混合器應(yīng)當(dāng)包括粉碎或研磨工具和附聚工具，使在一個(gè)混合器中能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩種技術(shù)。
在混合器中的停留時(shí)間可根據(jù)混合器的種類和操作參數(shù)而變化。對(duì)于優(yōu)選的高速混合器，平均停留時(shí)間是約0.1至約60秒，更優(yōu)選約0.1至約30秒，甚至更優(yōu)選0.1至約15秒。高速混合器的其它優(yōu)選條件包括約3-90m/s的葉尖(周緣)速度，更優(yōu)選約10-70m/s的葉尖速度，和約0.005-100W/kg的動(dòng)力牽引，更優(yōu)選約0.05-80W/kg的動(dòng)力牽引。優(yōu)選地是，如果使用切碎機(jī)，可在混合器內(nèi)使用切碎機(jī)將不需要的過大顆粒粉碎，其rpm是約0-5000rpm，更優(yōu)選是約100-3000rpm。優(yōu)選地是，壁溫是室溫至約80℃，混合器部件和壁之間的距離是約0.1cm-25cm。平均停留時(shí)間是約0.1至約60秒的高速混合器的例子是Lodige Company生產(chǎn)的Lodige Recycler CB 30TM，或Drais生產(chǎn)的混合器，Schugi，或類似品牌的混合器。
對(duì)于優(yōu)選的中速混合器，平均停留時(shí)間是約30-1800秒，更優(yōu)選約30至約1200秒，甚至更優(yōu)選約30至約600秒。中速混合器的其它優(yōu)選條件包括約0.1-30m/s的葉尖速度，更優(yōu)選約1-25m/s的葉尖速度，和約5-1000W/kg的動(dòng)力牽引，更優(yōu)選約20-500W/kg的動(dòng)力牽引。優(yōu)選地是，如果使用切碎機(jī)，可在混合器內(nèi)使用切碎機(jī)將不需要的過大顆粒粉碎，其rpm是約0-5000rpm，更優(yōu)選是約100-4000rpm。優(yōu)選地是，壁溫是約-20℃至約80℃，混合器部件和壁之間的距離是約0.1cm-25cm。平均停留時(shí)間是約30至約1800秒的中速混合器的例子是Lodige Company生產(chǎn)的Lodige Recycler KM“Ploughshare”300TM和600TM，Drais K-T 160TM混合器，或Fukae生產(chǎn)的混合器。Lodige KM“Ploughshare”600TM中速混合器是特別優(yōu)選的混合器，其包括一個(gè)水平空心的靜止圓筒，在其中心線上安裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸周圍連接有幾個(gè)刮刀狀(犁狀)葉片。旋轉(zhuǎn)軸優(yōu)選以約15rpm至約140rpm的速度旋轉(zhuǎn)，更優(yōu)選是約80rpm至約120rpm。在一種優(yōu)選的混合器中，用尺寸一般比旋轉(zhuǎn)軸小的切割機(jī)進(jìn)行研磨或粉碎，其運(yùn)行速度是約3600rpm。
對(duì)于優(yōu)選的低速混合器，平均停留時(shí)間是約30至約1800秒，更優(yōu)選約30至約1200秒，甚至更優(yōu)選約30至約600秒。其葉尖速度優(yōu)選是約0.1至約10m/s，更優(yōu)選約0.2至約7m/s，甚至更優(yōu)選約0.2至約3.5m/s。優(yōu)選的低速混合器的例子包括旋轉(zhuǎn)軋輥造粒機(jī)、滾筒造粒機(jī)、盤式造粒機(jī)、流化床造粒機(jī)、和擠壓機(jī)。擠壓機(jī)的一個(gè)例子是Werner-Pfliedder(德國)生產(chǎn)的多螺旋擠壓機(jī)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在上述的加工參數(shù)下在LodigeKMTM(Ploughshare)中速混合器、Lodige GBTM高速混合器、或FukaeDrais、Schugi制造的混合器或類似品牌的混合器中能夠成功地完成第一個(gè)加工步驟。Lodige KMTM(Ploughshare)中速混合器是本發(fā)明優(yōu)選使用的混合器，其包括一個(gè)水平空心的靜止圓筒，在其中心線上安裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸周圍連接有幾個(gè)犁狀葉片。適用于本發(fā)明方法的在本質(zhì)上類似的其它混合器包括Lodige PloughshareTM混合器和DraisK-T 160混合器。
造粒后一般是任選的干燥步驟。干燥步驟可以在各種設(shè)備中進(jìn)行，這些設(shè)備包括但不限定為流化床干燥裝置。干燥器的特征包括固定型或振動(dòng)型；矩形床或圓形床；及直線型或蛇型干燥器。這些干燥器的生產(chǎn)商包括Niro、Bepex、Spray Systems和Glatt。舉例來說，如果需要，諸如流化床的裝置可以用來干燥，而上升氣可用來冷卻。上升氣還可用來排出“細(xì)”顆粒，使這些“細(xì)”顆粒能夠循環(huán)到造粒工序。
造?？梢园▽⒏郊诱辰Y(jié)劑噴霧到混合器中以促進(jìn)所需洗滌劑顆粒的生成的步驟。加入粘結(jié)劑的目的是通過提供“粘結(jié)”或“粘附”試劑以加速洗滌劑組分的附聚。粘結(jié)劑優(yōu)選選自于水、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、檸檬酸、及其混合物。其它合適的包括本申請(qǐng)中列舉的那些粘結(jié)劑材料都描述在Beerse等人的美國專利5108646(Procter & Gamble Co.)中，此處引入該專利作為參考。
為了形成本發(fā)明的顆粒核，另一個(gè)任選的加工步驟包括在混合器中連續(xù)加入涂敷劑如沸石、上述循環(huán)的“細(xì)顆?！奔盁峤獾亩趸枰愿倪M(jìn)顆粒的顏色，增加顆粒的潔白度或促進(jìn)得到的洗滌劑顆粒的自由流動(dòng)性及防止顆粒過分結(jié)聚。當(dāng)用循環(huán)的細(xì)顆粒作為涂敷劑時(shí)，細(xì)顆粒的粒度優(yōu)選是較大顆粒的平均粒度的約0.1-0.9倍。顆粒涂層還能改進(jìn)細(xì)顆粒層的完整性并且在處理過程中能提供耐磨性和抗磨耗性。另外，洗滌劑原料在加入混合器之前可以加入到預(yù)混合器中，如Lodige CB混合器或雙螺旋擠壓機(jī)。這一步驟雖然是任選的，但確實(shí)能夠促進(jìn)造粒。
本發(fā)明的顆粒包括至少約50wt％的顆粒的幾何平均粒徑是約400微米至約1500微米并且優(yōu)選其幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差是約1至約2，優(yōu)選幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差是約1.0至約1.7，更優(yōu)選約1.0至約1.4。該方法生成的粒狀洗滌劑組合物可以包括篩下的或細(xì)顆粒，其中，“細(xì)顆粒”定義為在給定的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差下其幾何平均粒徑比選定的粒狀洗滌劑組合物的幾何平均粒徑小約1.65標(biāo)準(zhǔn)偏差的顆粒。還可能存在有過大的和大顆粒，其中，“大顆粒”定義為在給定的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差下其幾何平均粒徑比選定的粒狀洗滌劑組合物的幾何平均粒徑大約1.65標(biāo)準(zhǔn)偏差的顆粒。細(xì)顆粒優(yōu)選和粒狀洗滌劑組合物分開，如下面詳述的那樣，通過將其加入到至少一個(gè)混合器和/或流化床干燥器中而使其返回到加工工序中。同樣，大顆粒優(yōu)選和粒狀洗滌劑組合物分開，然后將其加入研磨機(jī)，在研磨機(jī)中降低其幾何平均粒徑。大顆粒的幾何平均粒徑降低后，通過將大顆粒加入到至少一個(gè)混合器和/或流化床干燥器中而使其返回到加工工序中。顆粒涂層如上所述，本發(fā)明的洗滌劑組合物包括至少部分涂覆有水溶性涂覆材料的顆粒，因此，在顆粒上形成有水溶性涂層。顆粒涂層使本發(fā)明的顆粒出人意料地具有新的表面和外觀性能。本發(fā)明的涂覆顆粒比現(xiàn)有的洗滌劑顆粒的外觀更亮和/或更白。偏愛白色洗滌劑產(chǎn)品的消費(fèi)者對(duì)此會(huì)更滿意。
最重要的是，本發(fā)明的涂覆顆粒能使含有本發(fā)明的顆粒的洗滌劑產(chǎn)品具有改進(jìn)的結(jié)塊性和流動(dòng)性。顆粒涂層能產(chǎn)生更脆和非粘性的涂層。顆粒涂層能夠有效地改進(jìn)所有洗滌劑產(chǎn)品的流動(dòng)性的同時(shí)，還能夠特別有效地防止含有難以干燥到非粘性狀態(tài)的表面活性劑的產(chǎn)品或含有大量表面活性劑活性成分(即，大于約25wt％的表面活性劑活性成分)的洗滌劑產(chǎn)品中的結(jié)塊現(xiàn)象，表面活性劑包括非離子表面活性劑、直鏈烷基苯磺酸鹽(“LAS”)、和乙氧基化烷基硫酸鹽。
本發(fā)明的顆粒涂層至少部分涂覆在顆粒上。雖然希望的狀態(tài)是顆粒完全被顆粒涂層所覆蓋，但是，當(dāng)然預(yù)料到在連續(xù)高速生產(chǎn)方法中，在所有情況下不可能進(jìn)行完全覆蓋。雖然難以對(duì)涂層的覆蓋程度進(jìn)行定量，但是，我們觀察到增加涂層固體的量，通過增加溶液中固體的濃度或者噴涂更多的溶液，就能產(chǎn)生改進(jìn)的益處并能改進(jìn)更均勻覆蓋層的外觀。在該工藝中干燥過多水分的成本將平衡掉增加覆蓋層的益處。因此，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過涂覆大于未涂覆的顆粒質(zhì)量的約1wt％、最優(yōu)選大于約5wt％的涂層固體或者使用成品洗滌劑組合物的約1％至約30％量的涂層固體得到足夠的覆蓋層。
本發(fā)明的顆粒涂層包括水溶性涂覆材料。在優(yōu)選實(shí)施方案中，涂層材料選自于洗滌劑表面活性劑如陰離子表面活性劑，水溶助長(zhǎng)劑，及其混合物。
本發(fā)明的水溶助長(zhǎng)劑優(yōu)選選自于磺酸鹽如堿金屬磺酸鹽，特別是二甲苯磺酸鈉、甲苯磺酸鈉、異丙苯磺酸鈉、氧化烷基二苯基二磺酸二納(商業(yè)上稱為Dowfax水溶助長(zhǎng)劑，其烷基鏈長(zhǎng)為C1-C10)、疏水性仲烷基硫酸鹽、和3，5-二異丙基苯磺酸鈉；分子量是約200至約8000的聚乙二醇和分子量是約200至約8000的聚丙二醇。當(dāng)用水溶助長(zhǎng)劑作為涂覆材料時(shí)，水溶助長(zhǎng)劑的量?jī)?yōu)選是成品洗滌劑組合物重量的約1％至約20％，更優(yōu)選約2％至約15％，最優(yōu)選約3％至約10％。
本發(fā)明的表面活性劑包括陰離子型、非離子型、兩性型、兩性電解質(zhì)型和陽離子型表面活性劑類，及其相容的混合物。洗滌劑表面活性劑描述在1972.5.23授權(quán)于Norris的美國專利3664961和1975.12.30授權(quán)于Laughlin等人的美國專利3919678中，此處引入這些專利作為參考。陽離子表面活性劑包括描述在1980.9.16授權(quán)于Cockrell的美國專利4222905和1980.12.16授權(quán)于Murphy的美國專利4239659中的那些陽離子表面活性劑，此處引入這些專利作為參考。
本發(fā)明的涂層中使用的表面活性劑的非限定性例子包括常規(guī)的C11-C18烷基苯磺酸鈉(“LAS”)和伯支鏈和無規(guī)C10-C20烷基硫酸鹽(“AS”)、C10-C18仲(2，3)烷基硫酸鹽，分子式為CH3(CH2)X(CHOSO3-M+)CH3和CH3(CH2)Y(CHOSO3-M+)CH2CH3，其中X和(Y+1)是至少約為7的整數(shù)，優(yōu)選至少約為9，M是水溶性陽離子，特別是鈉離子，不飽和的硫酸鹽如油基硫酸鹽，C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(“AEXS”，特別是EO 1-7的乙氧基硫酸鹽)，C10-C18烷基烷氧基羧酸鹽(特別是EO 1-5的乙氧基羧酸鹽)，C10-C18甘油醚，C10-C18烷基聚苷及其相應(yīng)的硫酸鹽化聚苷，和C12-C18α-磺化的脂肪酸酯。如果需要，常規(guī)的非離子和兩性離子表面活性劑如C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)包括所謂的窄峰烷基乙氧基化物和C6-C12烷基苯酚烷氧基化物(特別是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基)，C12-C18甜菜堿和磺基甜菜堿(“sultaines”)，C10-C18氧化胺等也可以包括在表面活性劑體系中。也可以使用C10-C18N-烷基多羥基脂肪酸酰胺。一般的例子包括C12-C18N-甲基葡糖酰胺。參見WO9206154。其它糖衍生的表面活性劑包括N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺，例如C10-C18N-(3-甲氧基丙基)葡糖酰胺。N-丙基至N-己基C12-C18葡糖酰胺可以用于低泡沫洗滌劑。也可以采用C10-C20常規(guī)皂。疏水性仲烷基硫酸鹽也是優(yōu)選的。當(dāng)用表面活性劑作為涂敷材料時(shí)，表面活性劑的量?jī)?yōu)選是成品洗滌劑組合物重量的約1％至約30％，更優(yōu)選約3％至約20％，最優(yōu)選約5％至約10％。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，涂敷材料包括陰離子表面活性劑和水溶助長(zhǎng)劑的混合物。表面活性劑和水溶助長(zhǎng)劑的比優(yōu)選是約95∶5至約5∶95，更優(yōu)選約90∶10至約10∶90。當(dāng)用該混合物作為涂敷材料時(shí)，混合物的量?jī)?yōu)選是成品洗滌劑組合物重量的約1％至約30％，更優(yōu)選約3％至約20％，最優(yōu)選約3％至約15％。特別優(yōu)選的是(a)直鏈烷基苯磺酸鈉和/或疏水性仲烷基硫酸鹽和二甲苯磺酸鈉的混合物或(b)直鏈烷基苯磺酸鈉、疏水性仲烷基硫酸鹽、和/或氧化烷基二苯基二磺酸二納(商業(yè)上稱為Dowfax水溶助長(zhǎng)劑，其烷基鏈長(zhǎng)為C1-C10)的混合物，其中表面活性劑和水溶助長(zhǎng)劑的比是約70∶30至約95∶5。涂敷溶液或漿液在施用過程中的60℃時(shí)的粘度優(yōu)選是約50至約100000cp，更優(yōu)選約100至約50000cp，最優(yōu)選約300至約30000cp。
除了顆粒涂敷材料外，顆粒涂層還可以包括洗滌劑添加物。這些洗滌劑添加物可以包括很多成分，其包括但不限定為增泡劑、顏料或染料、螯合劑、非離子表面活性劑、pH控制劑、洗滌劑第二助洗劑、填料、及這些物質(zhì)的混合物。特別優(yōu)選的是諸如二氧化鈦的顏料或染料，諸如硫酸銅、硫代硫酸鋅和群青色的上藍(lán)劑，諸如云母薄片的熒光增強(qiáng)劑，諸如碳酸鈉和硫酸鈉的填料及諸如檸檬酸鹽第二助洗劑和非離子表面活性劑。
本發(fā)明的顆粒是通過在涂敷混合器中用顆粒涂敷材料涂敷在上述顆粒上制備的。涂敷混合器可以是包括高速、中速和低速混合器中的任意一種，例如上面詳述的Lodige KMTM(Ploughshare)中速混合器、Lodige CBTM高速混合器、或由Fukae、Drais、Schugi生產(chǎn)的混合器或類似品牌的混合器。本發(fā)明優(yōu)選使用的是低速滾筒混合器和低剪切力流化床混合器。當(dāng)?shù)退贊L筒混合器用在本發(fā)明中時(shí)，在混合器后面優(yōu)選緊接著一個(gè)干燥裝置，例如流化床或上升氣，然后在干燥裝置中將涂敷顆粒干燥以得到本發(fā)明的涂敷顆粒。但是，該干燥步驟是任選的。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，涂敷混合器是流化床，或者和上述任意一種混合器結(jié)合使用。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，涂料在混合器和流化床之間的分配比可以是100∶0-5∶95。優(yōu)選的洗滌劑附聚物顆粒、噴霧干燥顆?；蜃顑?yōu)選是其混合物流入有多個(gè)內(nèi)部“段”或“區(qū)”的流化床干燥器。段和區(qū)在干燥器中是隔離的部分。這兩個(gè)術(shù)語可以互換使用。一個(gè)段內(nèi)的加工條件與另一個(gè)段內(nèi)的加工條件可以不同也可以類似?？梢岳斫獾氖莾蓚€(gè)相鄰的干燥器等同于有多個(gè)段的一個(gè)干燥器。顆粒和涂敷材料的各種物流可以加入到不同的段中，這取決于如粒度和物流中的水分含量。將不同的物流加入到不同的段中可以使干燥器上的熱負(fù)荷最小化，并且能使本申請(qǐng)中定義的粒度和形狀優(yōu)化。
本發(fā)明的流化床混合器一般包括一個(gè)第一涂敷區(qū)，在第一涂敷區(qū)內(nèi)施用本發(fā)明的顆粒涂敷材料。在該涂敷區(qū)內(nèi)涉及到將水溶液或漿液形式的涂敷材料噴霧到流化顆粒上。該床一般用加熱空氣進(jìn)行流化以干燥或部分干燥施用的霧狀涂料的水分。利用能夠?qū)⒓?xì)?；蜢F化的涂料混合物輸送從而能夠?qū)㈩w粒完全覆蓋的噴嘴進(jìn)行噴霧。從霧化器出來的液滴粒度一般約小于顆粒粒度的2倍。霧化可以用霧化空氣通過傳統(tǒng)的兩流體噴嘴進(jìn)行也可以用傳統(tǒng)的壓力噴嘴進(jìn)行。為了進(jìn)行這種類型的霧化，溶液或漿液的粘度理論上一般是低于約500cp，優(yōu)選低于約200cp。雖然噴嘴在流化床中的位置可以是許多任意的位置，但是，優(yōu)選的位置是能夠使涂敷材料混合物垂直下噴，例如頂噴結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到最佳效果，噴嘴的位置應(yīng)當(dāng)在顆粒在流化床中的流化高度處或其上。流化高度一般是用堰高或溢流門高測(cè)定的。流化床的涂敷區(qū)后面一般是干燥區(qū)和冷卻區(qū)。當(dāng)然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到用另外一種排列順序也可能得到本發(fā)明的涂敷顆粒。
本發(fā)明的流化床或攪動(dòng)流化床裝置內(nèi)的條件一般包括(i)約1至約20分鐘的平均停留時(shí)間，(ii)未流化床的深度是從流化床底板約100至約1200mm或從流化床頂部約0至約600mm，(iii)液滴粒度小于顆粒粒度的2倍，液滴噴霧粒度優(yōu)選不大于約100微米，更優(yōu)選不大于50微米，(iv)約150至約1600mm的噴霧高度，(v)約0.4至約4.0m/s的流化速度和(vi)床溫是約12至約200℃，優(yōu)選約12至約150℃，甚至更優(yōu)選約12-100℃。再次說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到流化床內(nèi)的條件可根據(jù)許多因素而改變。
從涂敷混合器出來的涂敷顆粒包括和本身就是完全配制的洗滌劑組合物，或者說在優(yōu)選的實(shí)施方案中可以和附加的成分如漂白劑、酶、香料、未涂敷的洗滌劑顆粒、及各種其它成分混合形成完全配制的洗滌劑組合物。
利用本發(fā)明的方法可以使本發(fā)明的涂敷粒狀洗滌劑組合物達(dá)到希望的溶解性、改進(jìn)美學(xué)性能和改進(jìn)流動(dòng)性的益處，并且能夠控制或選擇組合物內(nèi)一定量的顆粒的幾何平均粒徑。“改進(jìn)的美學(xué)性能”指的是消費(fèi)者偏愛有更均勻顆粒外觀的粒狀洗滌劑成品，而不喜歡過去的含有各種粒度的粒狀洗滌劑成品或組合物。為了達(dá)到這一目的，洗滌劑成品中所有顆粒的至少約50wt％，更優(yōu)選至少約75wt％，甚至更優(yōu)選至少約90wt％，最優(yōu)選至少約95wt％具有選定的平均粒徑。通過這種方法使絕大部分洗滌劑產(chǎn)品具有均勻的粒度，從而產(chǎn)生消費(fèi)者希望的美學(xué)外觀。
顆粒的幾何平均粒徑優(yōu)選是約400微米至約1500微米，更優(yōu)選約600微米至約1200微米，最優(yōu)選約600微米至約1000微米。用較小的幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差或“跨度”定義粒度分布以不使太多的顆粒超出目標(biāo)粒度。因此，幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選是約1至約2，更優(yōu)選約1.0至約1.7，甚至更優(yōu)選約1.0至約1.4，最優(yōu)選約1.0至約1.2。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到通過本發(fā)明控制不合適粒度的顆粒有助于使本發(fā)明產(chǎn)生的組合物的跨度變小。
不想被理論所束縛，可以認(rèn)為洗滌劑組合物中有較多相同粒度的顆粒時(shí)能夠增加其溶解性。具體來說，因?yàn)轭w粒粒度更加均勻時(shí)，洗滌劑組合物中的顆粒之間實(shí)際的“接觸點(diǎn)”減少，從而降低了通常和粒狀洗滌劑組合物的“塊膠”難以溶解相關(guān)的“橋聯(lián)效應(yīng)”。先前含有各種粒度的洗滌劑組合物在顆粒之間會(huì)形成更多的接觸點(diǎn)。例如，大顆粒會(huì)有許多小顆粒與之接觸，這就使顆?？昭ㄓ糜谛纬蓧K膠。本發(fā)明的粒狀洗滌劑組合物中顆粒的粒度和均勻性能夠避免這些問題。
“一部分”顆粒指的是洗滌劑組合物中至少有一些顆粒含有洗滌劑表面活性劑和/或洗滌劑助洗劑以產(chǎn)生一般洗滌劑組合物的基本結(jié)構(gòu)單元。各種表面活性劑和增效劑及其各自在組合物中的用量將在下面說明。一般來說，洗滌劑組合物含有約1wt％至約50％的洗滌劑表面活性劑和約1wt％至約75％的洗滌劑助洗劑。
洗滌劑粉末的一個(gè)特別重要的性能是顏色。通常在Hunter色度計(jì)上測(cè)定顏色，并用三個(gè)參數(shù)“L”“a”和“b”表示。與粉末狀洗滌劑消費(fèi)者特別相關(guān)的是用式L-3b確定的粉末的潔白度。潔白度值低于約60％一般認(rèn)為是很差的?？梢杂迷S多方法改進(jìn)潔白度，例如顆粒涂層中包括顏料或增白劑如二氧化鈦。
本發(fā)明的粒狀洗滌劑產(chǎn)品的另一個(gè)重要的性能是單種顆粒的形狀?？梢杂迷S多不同的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的方法測(cè)定其形狀。一種方法是使用帶有Optimus(V5.0)圖像分析軟件的光學(xué)顯微鏡法。重要的計(jì)算參數(shù)是“圓形度”，定義為(測(cè)定的顆粒圖像的周長(zhǎng))2/(測(cè)定的顆粒圖像的面積)。完美的光滑圓球的圓形度(最小的圓形度)是12.57；和“縱橫比”定義為顆粒圖像的長(zhǎng)度/寬度。
這些性能都是重要的，可以在大量粒狀洗滌劑組合物中取平均值。由這兩個(gè)參數(shù)的乘積定義的這兩個(gè)參數(shù)的結(jié)合參數(shù)同樣重要(即，必須同時(shí)控制這兩個(gè)參數(shù)以得到具有良好外觀的產(chǎn)品)。優(yōu)選地是，由本發(fā)明的方法生產(chǎn)的粒狀洗滌劑組合物的圓形度小于約50，優(yōu)選小于約30，更優(yōu)選小于約23，最優(yōu)選小于約18。還優(yōu)選地是，粒狀洗滌劑組合物的縱橫比小于約2，優(yōu)選小于約1.5，更優(yōu)選小于約1.3，最優(yōu)選小于約1.2。
另外，在組合物的顆粒中，優(yōu)選有均勻的形狀分布。具體來說，本發(fā)明的粒狀洗滌劑組合物的圓形度的數(shù)目分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于約20，優(yōu)選小于約10，更優(yōu)選小于約7，最優(yōu)選小于約4?？v橫比的數(shù)目分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選小于約1，更優(yōu)選小于約0.5，甚至更優(yōu)選小于約0.3，最優(yōu)選小于約0.2。
在本發(fā)明特別優(yōu)選的方法中，所生產(chǎn)的粒狀洗滌劑組合物的圓形度和縱橫比的乘積小于約100，優(yōu)選小于約50，更優(yōu)選小于約30，最優(yōu)選小于約20。還優(yōu)選地是，該粒狀洗滌劑組合物的圓形度和縱橫比的乘積的數(shù)目分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于約45，優(yōu)選小于約20，更優(yōu)選小于約7，最優(yōu)選小于約2。
如上所述，本發(fā)明的涂敷顆粒具有改進(jìn)的表面性能，該顆粒比未涂敷的噴霧干燥或附聚洗滌劑顆粒的形狀更均勻、表面更光滑。這些性能反映為有本發(fā)明涂層的顆粒與沒有本發(fā)明的涂層的顆粒相比，其總表面積的降低。本發(fā)明的涂層是通過使不規(guī)則處光滑并且通過填充顆粒表面上的縫隙使總表面積降低。用下式表示本發(fā)明的涂層使總表面積的降低程度(未涂敷顆粒的表面積)-(涂敷顆粒的表面積)/(未涂敷顆粒的表面積)*100＝表面積降低的百分?jǐn)?shù)該總表面積降低的百分?jǐn)?shù)至少是約10％，更優(yōu)選至少是約20％，最優(yōu)選至少是約30％。
本發(fā)明提供的表面積降低能夠通過生成更有反射性的表面來改進(jìn)流動(dòng)性和總的美學(xué)性能。表面積的測(cè)試方法根據(jù)下述方法測(cè)試本發(fā)明的顆粒的表面積。作為測(cè)試前的準(zhǔn)備，先將洗滌劑顆粒置于可從Micromeritics of Norcross，Georgia商購的Micromeritics VacPrep 061中。將顆粒置于約500毫托的真空下并在80-100℃的溫度下加熱約16小時(shí)。然后用氦氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w和下述總的條件下在Micromeritics Gemini 2375表面積分析儀中測(cè)定BET多點(diǎn)表面積抽真空速率-500.0mmHg/min；分析模式-平衡；抽真空時(shí)間-1.0min；飽和壓力-771.77mmHg；平衡時(shí)間-5sec。氦氣/氮?dú)鈮毫?15psig；氦氣和氮?dú)獾募兌仁?9.9％，測(cè)定自由空間，用選定的5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)P/Po覆蓋0.05-0.3。
本發(fā)明優(yōu)選的洗滌劑組合物至少能達(dá)到如上所述測(cè)定的性能及標(biāo)準(zhǔn)偏差的一種，最優(yōu)選能達(dá)到全部這些性能和標(biāo)準(zhǔn)偏差，即，潔白度、色彩均勻性、圓形度、表面積降低的百分比及縱橫比。
在本發(fā)明任選的實(shí)施方案中，可以對(duì)本發(fā)明的涂敷顆粒進(jìn)行后上光處理以在涂敷的洗滌劑顆粒上產(chǎn)生一個(gè)光澤層。光澤層可以包括無機(jī)鹽、螯合物、聚合物及其混合物。優(yōu)選的無機(jī)物是硫酸鹽如硫酸鎂，優(yōu)選的螯合劑是二胺如乙二胺琥珀酸(EDDS)，而優(yōu)選的聚合物包括丙烯酸聚合物和諸如丙烯酸/馬來酸共聚物的共聚物。
洗滌劑組分本發(fā)明的完全配制的洗滌劑組合物可以包括任何傳統(tǒng)的洗滌劑成分。例如，洗滌劑組合物的表面活性劑體系可以包括陰離子型、非離子型、兩性型、兩性電解質(zhì)型和陽離子型表面活性劑類，及其相容的混合物。洗滌劑表面活性劑描述在1972.5.23授權(quán)于Norris的美國專利3664961和1975.12.30授權(quán)于Laughlin等人的美國專利3919678中，此處引入這些專利作為參考。陽離子表面活性劑包括描述在1980.9.16授權(quán)于Cockrell的美國專利4222905和1980.12.16授權(quán)于Murphy的美國專利4239659中的那些陽離子表面活性劑，此處引入這些專利作為參考。
表面活性劑體系的非限定性例子包括常規(guī)的C11-C18烷基苯磺酸鈉(“LAS”)和伯支鏈和無規(guī)C10-C20烷基硫酸鹽(“AS”)、C10-C18仲(2，3)烷基硫酸鹽，分子式為CH3(CH2)X(CHOSO3-M+)CH3和CH3(CH2)Y(CHOSO3-M+)CH2CH3，其中X和(Y+1)是至少約為7的整數(shù)，優(yōu)選至少約為9，M是水溶性陽離子，特別是鈉離子，不飽和的硫酸鹽如油基硫酸鹽，C10-C18烷基烷氧基硫酸鹽(“AEXS”，特別是EO 1-7的乙氧基硫酸鹽)，C10-C18烷基烷氧基羧酸鹽(特別是EO 1-5的乙氧基羧酸鹽)，C10-C18甘油醚，C10-C18烷基聚苷及其相應(yīng)的硫酸鹽化聚苷，和C12-C18α-磺化的脂肪酸酯。如果需要，常規(guī)的非離子和兩性離子表面活性劑如C12-C18烷基乙氧基化物(“AE”)包括所謂的窄峰烷基乙氧基化物和C6-C12烷基苯酚烷氧基化物(特別是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基)，C12-C18甜菜堿和磺基甜菜堿(“sultaines”)，C10-C18氧化胺等也可以包括在表面活性劑體系中。也可以使用C10-C18N-烷基多羥基脂肪酸酰胺。一般的例子包括C12-C18N-甲基葡糖酰胺。參見WO9206154。其它糖衍生的表面活性劑包括N-烷氧基多羥基脂肪酸酰胺，例如C10-C18N-(3-甲氧基丙基)葡糖酰胺。N-丙基至N-己基C12-C18葡糖酰胺可以用于低泡沫洗滌劑。也可以采用C10-C20常規(guī)皂。如果需要高泡沫洗滌劑，可以使用支鏈C10-C16皂。陰離子和非離子表面活性劑的混合物特別有用。其它常用的表面活性劑列在標(biāo)準(zhǔn)教科書中。
洗滌劑組合物可以并且優(yōu)選確實(shí)包括洗滌劑助洗劑。助洗劑一般選自于各種水溶性堿金屬、銨或取代銨的磷酸鹽、多磷酸鹽、膦酸鹽、多膦酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、多羥基磺酸鹽、多醋酸鹽、羧酸鹽和多羧酸鹽。優(yōu)選上述的堿金屬鹽尤其是鈉鹽。本發(fā)明優(yōu)選使用磷酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽、C10-18脂肪酸、多羧酸鹽、及其混合物。更優(yōu)選三聚磷酸鈉、焦磷酸四鈉、檸檬酸鹽、酒石酸鹽、單和雙琥珀酸鹽、硅酸鈉、及其混合物(如下)。
無機(jī)磷酸鹽助洗劑的具體例子是鈉和鉀的三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、聚合度是約6-21的聚合偏磷酸鹽、和正磷酸鹽。多膦酸鹽助洗劑的例子是鈉和鉀的乙二膦酸鹽、鈉和鉀的乙烷-1-羥基-1，1-二膦酸鹽和鈉和鉀的乙烷-1，1，2-三膦酸鹽。其它磷助洗劑化合物公開在美國專利3159581；3213030；3422021；3422137；3400176和3400148中，此處引入這些專利都作為參考。
無磷的無機(jī)助洗劑的例子是鈉和鉀的碳酸鹽、碳酸氫鹽、倍半碳酸鹽、十水合四硼酸鹽、和SiO2與堿金屬氧化物的重量比是約0.5至約4.0，優(yōu)選是約1.0至約2.4的硅酸鹽。可用于本發(fā)明的水溶性無磷有機(jī)助洗劑包括各種堿金屬、銨和取代銨的多醋酸鹽、羧酸鹽、多羧酸鹽、和多羥基磺酸鹽。多醋酸鹽和多羧酸鹽助洗劑的例子是鈉、鉀、鋰、銨和取代銨的乙二胺四醋酸鹽、氮基三醋酸鹽、氧聯(lián)二琥珀酸鹽，苯六甲酸鹽、苯多羧酸鹽、和檸檬酸鹽。
聚合多羧酸鹽助洗劑公開在1967.3.7授權(quán)于Diehl的美國專利3308067中，此處引入該專利作為參考。這些物質(zhì)包括羧酸如馬來酸、衣康酸、中康酸、富馬酸、烏頭酸、檸康酸和亞甲基丙二酸的均聚物和共聚物的水溶性鹽。下面將描述一些可用作水溶性陰離子聚合物的物質(zhì)，但是只能用在無皂陰離子表面活性劑的初始混合物中。
其它適用于本發(fā)明的多羧酸鹽是描述在1979.3.13授權(quán)于Crutchfield等人的美國專利4144226和1979.3.13授權(quán)于Crutchfield等人的美國專利4246495中的聚縮醛羧酸鹽，此處引入這兩篇專利作為參考。可以用下述方法制備這些聚縮醛羧酸鹽在聚合條件下使乙醛酸的酯和聚合引發(fā)劑混合。然后使得到的聚縮醛羧酸酯連接在化學(xué)穩(wěn)定的端基上以穩(wěn)定該聚縮醛羧酸酯，防止其在堿溶液中發(fā)生快速解聚。然后將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的鹽并加入洗滌劑組合物中。特別優(yōu)選的多羧酸鹽助洗劑是描述在1987.5.5授權(quán)于Bush等人的美國專利4663071中的包括酒石酸鹽單琥珀酸酯和酒石酸鹽二琥珀酸酯的混合物的醚羧酸鹽助洗劑，此處引入該專利作為參考。
用SiO2·M2O表示，其中M是堿金屬，且SiO2∶M2O的重量比是約0.5至約4.0的水溶性硅酸鹽固體在本發(fā)明的洗滌劑顆粒中是有用的鹽，其以無水重量基準(zhǔn)的量是約2％至約15％，優(yōu)選約3％至約8％。也可以使用無水或水合粒狀硅酸鹽。
在粒狀洗滌劑組合物中還可以包括任意數(shù)目的額外成分作為洗滌劑組合物的組分。這些成分包括其它洗滌劑助洗劑、漂白劑、漂白活化劑、增泡劑或抑泡劑、防銹劑和防腐劑、污垢懸浮劑、污垢釋放劑、殺菌劑、pH調(diào)節(jié)劑、非助洗劑的堿源、螯合劑、蒙脫石粘土、酶、酶穩(wěn)定劑和香料。參見1976.2.3授權(quán)于Baskerville，Jr.等人的美國專利3936537。此處引入該專利作為參考。
漂白劑和活化劑描述在1983.11.1授權(quán)于Chung等人的美國專利4412934和1984.11.20授權(quán)于Hartman的美國專利4483781中，此處引入這兩篇專利作為參考。螯合劑也描述在Bush等人的美國專利4663071的17欄第54行至18欄第68行中，此處引入作為參考。泡沫改性劑也是任選成分，其描述在1976.1.20授權(quán)于Bartoletta等人的美國專利3933672和1979.1.23授權(quán)于Gault等人的美國專利4136045中，此處引入這兩篇專利作為參考。
適用于本發(fā)明的綠土粘土描述在1988.8.9授權(quán)于Tucker等人的美國專利4762645的6欄第3行至7欄第24行中，此處引入作為參考。適用于本發(fā)明的額外的洗滌劑助洗劑列舉在Baskerville的專利13欄第54行至16欄第16行和1987.5.5授權(quán)于Bush等人的美國專利4663071中，此處引入這兩篇專利作為參考。
下述實(shí)施例是為了說明本發(fā)明，決不能解釋為限制所附書的保護(hù)范圍。
實(shí)施例在下述實(shí)施例中，所有的量都是組合物重量的百分?jǐn)?shù)。
總計(jì) 100.00在軋輥壓制機(jī)中以60-110bar的擠壓力擠壓噴霧干燥后的顆粒，將得到的壓制片在籠式磨機(jī)或Fitz磨機(jī)中磨碎。然后在中速混合器(KM-600TM)中用含有表面活性劑的涂敷介質(zhì)涂敷擠壓和磨碎后的顆粒。平均停留時(shí)間是5分鐘，在60℃時(shí)加入含有表面活性劑的漿糊。在混合器中用郁金香形切碎機(jī)分散涂敷介質(zhì)并打碎所有在涂敷過程中形成的塊。得到具有下述配方的涂敷洗滌劑組合物
1直鏈烷基苯磺酸鈉2直鏈烷基苯磺酸鈉和二甲苯磺酸鈉3二甲苯磺酸鈉或氧化烷基二苯基二磺酸二納(商業(yè)上稱為Dowfax水溶助長(zhǎng)劑，其烷基鏈長(zhǎng)為C1-C10)在下述所有的實(shí)施例中，噴霧干燥顆粒由11％的表面活性劑、74％的無機(jī)鹽、5％的聚丙烯酸酯聚合物、5％的皂、和5％的水分構(gòu)成。干燥的附聚組合物由30％的表面活性劑、62％的無機(jī)鹽、4％的硅酸鋁鈉、和4％的水分構(gòu)成。下面是制備有更窄的粒度分布、改進(jìn)的流動(dòng)性和更好的溶解性的無塵高密度顆粒的方法的實(shí)施例。除非特別指出，得到的涂覆組合物的幾何平均粒徑是約400-1500微米，其幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差是約1至約2。
混合器的運(yùn)行條件如下總的一批料時(shí)間15分鐘葉尖速度(Tip Speed)0.5-1m/s切碎機(jī)的RPM3600再攪拌3分鐘后，將混合物加入流化床中干燥。入口空氣溫度是105℃，空氣速度是0.6m/s，干燥時(shí)間是5分鐘。
得到的顆粒的堆積密度是750-850g/l。幾何平均粒徑是500微米。
得到的顆粒的堆積密度是750-850g/l。
得到的顆粒的堆積密度是750-850g/l。
得到的顆粒的堆積密度是750-850g/l。
現(xiàn)在已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明保護(hù)范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化，不能認(rèn)為本發(fā)明局限于說明書所述的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種涂敷的粒狀洗滌劑組合物的制備方法，包括以下步驟i)提供一種具有含洗滌劑活性物質(zhì)顆粒的粒狀洗滌劑組合物；ii)使所說的洗滌劑顆粒通過涂敷混合器；iii)為所說的涂敷混合器提供一種選自于洗滌劑表面活性劑、水溶助長(zhǎng)劑、及其混合物的水溶性涂敷材料的涂敷溶液；和iv)在所說的涂敷混合器中至少部分涂敷所說的顆粒以形成涂敷的粒狀洗滌劑組合物；其中，所說的涂敷洗滌劑組合物的幾何平均粒徑是約400微米至約1500微米，其幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差是約1至約2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的水溶性涂敷材料包括陰離子表面活性劑或其前體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所說的水溶性涂敷材料包括選自于聚乙二醇、聚丙二醇、磺酸鹽、及其混合物的水溶助長(zhǎng)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的水溶性涂敷材料是陰離子表面活性劑與水溶助長(zhǎng)劑以約95∶5至約5∶95的比例混合的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中(a)陰離子表面活性劑選自于直鏈烷基苯磺酸鈉、疏水性仲烷基硫酸鹽、及其混合物；和(b)水溶助長(zhǎng)劑選自于二甲苯磺酸鈉、烷基鏈長(zhǎng)為C1-C10的氧化烷基二苯基二磺酸鹽、及其混合物；和其中表面活性劑和水溶助長(zhǎng)劑的比是約70∶30至約95∶5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的涂敷混合器選自于低速混合器、流化床混合器、及其結(jié)合體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的涂敷材料還包括洗滌劑添加劑如增白劑、螯合劑、非離子表面活性劑、共同增效劑及其混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的提供所說的涂敷水溶液的步驟還包括將所說的涂敷溶液噴入所說的涂敷混合器中的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中水溶性溶液的量是洗滌劑組合物重量的約1％至約30％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括將所說的涂敷洗滌劑顆粒與流動(dòng)調(diào)節(jié)助劑進(jìn)行混合以使所說的流動(dòng)調(diào)節(jié)助劑粘附在所說的顆粒表面上的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中流動(dòng)調(diào)節(jié)助劑是選自于結(jié)晶層狀硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鈉、硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸鈣、粘土、及其混合物的無機(jī)粉末材料。
12.一種涂敷的粒狀洗滌劑組合物的制備方法，包括以下步驟i)提供一種具有含洗滌劑活性物質(zhì)顆粒的粒狀洗滌劑組合物；ii)使所說的洗滌劑顆粒通過涂敷混合器；iii)為所說的涂敷混合器提供一種包括陰離子洗滌劑表面活性劑及其前體的水溶性涂敷材料的涂敷溶液；和iv)在所說的涂敷混合器中至少部分涂敷所說的顆粒以形成涂敷的粒狀洗滌劑組合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所說的水溶性涂敷材料還包括水溶助長(zhǎng)劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所說的水溶性涂敷材料是陰離子表面活性劑和水溶助長(zhǎng)劑以約95∶5至約5∶95的比例混合的混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中(a)陰離子表面活性劑選自于直鏈烷基苯磺酸鈉、疏水性仲烷基硫酸鹽、及其混合物；和(b)水溶助長(zhǎng)劑選自于二甲苯磺酸鈉、烷基鏈長(zhǎng)為C1-C10的氧化烷基二苯基二磺酸鹽、及其混合物；和其中表面活性劑與水溶助長(zhǎng)劑的比是約70∶30至約95∶5。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所說的涂敷混合器選自于低速混合器、流化床混合器、及其結(jié)合體。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其還包括將所說的涂敷洗滌劑顆粒與流動(dòng)調(diào)節(jié)助劑進(jìn)行混合以使所說的流動(dòng)調(diào)節(jié)助劑粘附在所說的顆粒表面上的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中流動(dòng)調(diào)節(jié)助劑是選自于結(jié)晶層狀硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鈉、硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸鈣、粘土、篩下的洗滌劑顆粒及其混合物的無機(jī)粉末材料。
19.一種粒狀洗滌劑組合物，其是用權(quán)利要求1的方法制備的。
20.一種粒狀洗滌劑組合物，其是用權(quán)利要求12的方法制備的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備具有水溶性無機(jī)材料涂層的洗滌劑顆粒的方法。該洗滌劑顆粒包括洗滌劑活性物質(zhì)的顆粒核。然后用水溶性無機(jī)材料的顆粒涂層至少部分覆蓋該顆粒核。特別優(yōu)選的非水合無機(jī)涂敷材料包括堿金屬碳酸鹽和硫酸鹽的雙鹽混合物。該顆粒涂層還可以包括洗滌劑添加劑成分如增白劑、螯合劑、非離子表面活性劑、共同增效劑等。該方法包括以下步驟:使顆粒核通過涂敷混合器如低速混合器或流化床混合器,用水溶性無機(jī)材料的涂覆溶液或漿液涂敷顆粒核。干燥后得到具有改進(jìn)的外觀、流動(dòng)性和改進(jìn)的溶解性的洗滌劑顆粒,可以將該顆粒包裝并可作為洗滌劑物質(zhì)出售,或者和各種其它洗滌劑成分混合,制成完全配制的洗滌劑組合物。
文檔編號(hào)C11D3/34GK1384871SQ00811871
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2000年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月21日
發(fā)明者G·亞甘納斯, M·坎達(dá)薩米, G·V·拉馬南, E·S·J·羅布勒斯, K·辛多, T·伊諾 申請(qǐng)人:寶潔公司