專利名稱：粒狀陰離子表面活性劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粒狀的陰離子表面活性劑、制備該陰離子表面活性劑的方法和含有該陰離子表面活性劑的洗滌劑組合物，該陰離子表面活性劑優(yōu)選用于衣物洗滌劑、廚房洗滌劑、牙膏起泡劑、洗發(fā)粉、聚合乳化劑、膠結(jié)劑起泡劑等。
背景技術(shù)：
作為粉狀或粒狀陰離子聚合物的傳統(tǒng)制備方法，已知的是包括利用最小粘度對固體含量為60-80wt％的高濃度漿液進(jìn)行噴霧干燥的方法(JP 54-106428A)，以及包括在真空薄膜干燥器中對固體含量為60-80wt％的高濃度漿液進(jìn)行干燥的方法(JP 5-331496A)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種制備粒狀陰離子表面活性劑的方法，該方法包括在使陰離子表面活性劑顯示出熱塑性的溫度下，在如下等式(i)定義的攪拌弗勞德(Froude)數(shù)等于或大于0.1并小于2.0的條件下攪拌含有50-100wt％陰離子表面活性劑的顆粒Fr＝V/[(R×g)0.5](i)其中，F(xiàn)r是弗勞德數(shù)，V是攪拌葉片頂端的圓周速度[m/s]，R是攪拌葉片的回轉(zhuǎn)半徑[m]，g是重力加速度[m/s2]。
本發(fā)明提供通過上述方法得到的粒狀陰離子表面活性劑。
本發(fā)明提供表面粗糙度(Ra)等于或小于1.0μm的粒狀陰離子表面活性劑。
本發(fā)明提供表面粗糙度(Ra)等于或小于1.0μm以及產(chǎn)生粉塵量等于或小于400CPM的粒狀陰離子表面活性劑。
本發(fā)明提供含有任一種上述粒狀陰離子表面活性劑的洗滌劑組合物和任一種上述粒狀陰離子表面活性劑作為洗滌劑的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
然而在JP 54-106428A和JP 5-331496A中，粒狀陰離子表面活性劑的細(xì)粉會(huì)通過附著等出現(xiàn)在顆粒的表面，在處理和運(yùn)輸過程中可產(chǎn)生粉塵。在這種情況下，即使細(xì)?？赏ㄟ^振動(dòng)式分級篩或風(fēng)力分級器被除去，由于細(xì)粒的量相當(dāng)大也致使處理時(shí)間延長，這會(huì)導(dǎo)致顆粒的分解而產(chǎn)生細(xì)粒。具體地說，當(dāng)顆粒表面并不光滑時(shí)，在處理和運(yùn)輸過程中顆粒間相互摩擦?xí)a(chǎn)生粉塵，這些顆粒的外觀例如透明度或有光澤外表將不會(huì)滿足消費(fèi)者的美感。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種低生塵性且具有極好外觀的粒狀陰離子表面活性劑，以及混合有該粒狀陰離子表面活性劑的洗滌劑組合物。
根據(jù)本發(fā)明，可得到粒狀陰離子表面活性劑，其具有透明和有光澤的外表、具有抑制生塵性的光滑表面。另外，通過在具有攪拌葉片的攪拌型造粒機(jī)中設(shè)置適當(dāng)?shù)臏囟葪l件而不用組合其它試劑也不進(jìn)行表面處理，可得到低生塵性的粒狀陰離子表面活性劑。此外，可制備包含該低生塵性且具有極好外觀的粒狀陰離子表面活性劑的洗滌劑組合物。
本發(fā)明中使用的陰離子表面活性劑包括烷基苯磺酸鹽、烷基或烯基醚硫酸鹽、烷基或烯基硫酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、α-磺基脂肪酸鹽或酯、烷基或烯基醚碳酸鹽等。其中，優(yōu)選使用至少一種選自由式(I)表示的直鏈或支鏈烷基或烯基硫酸鹽和由式(II)表示的聚氧化烯烷基醚硫酸鹽的硫酸鹽。
(R1O-SO3)pM1(I)其中R1是C8至C20的直鏈或支鏈烷基或烯基，M1是陽離子，p是M1的價(jià)數(shù)，為1或2。
(R2O-(AO)mSO3)qM2(II)其中R2是C8至C20的直鏈或支鏈烷基或烯基，A是C2至C4的亞烷基，m個(gè)A可相同或不同，m是0至2的數(shù)，指示加入氧化烯的平均摩爾數(shù)，M2是陽離子，q是M2的價(jià)數(shù)，為1或2。
當(dāng)式(I)和(II)的R1和R2中碳原子數(shù)相對小時(shí)，形成粉末時(shí)的結(jié)塊性趨于降低，而當(dāng)其中的碳原子數(shù)太大時(shí)，粉末的性能例如溶解度趨于降低，因此碳原子數(shù)優(yōu)選為8至20個(gè)，更優(yōu)選為10至18個(gè)。AO優(yōu)選為氧化烯基，其中碳原子數(shù)為2至4個(gè)，優(yōu)選為2個(gè)。為了給出極好的粉末特征和改善粉末結(jié)塊性，m為0至2，優(yōu)選為0至1，更優(yōu)選為0至0.8。M1和M2中的每一個(gè)優(yōu)選為堿金屬原子例如Na和K、堿土金屬例如Ca和Mg、或者烷醇取代的或未取代的氨基，特別優(yōu)選堿金屬原子，尤其是Na。
通常通過對高級醇或高級醇/氧化烯(例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等)加合物進(jìn)行硫酸化、然后中和所得產(chǎn)物以含水溶液或糊狀物的形式得到上述陰離子表面活性劑。在上述硫酸化反應(yīng)中，未反應(yīng)的產(chǎn)物等于或小于20wt％，優(yōu)選等于或小于10wt％，更優(yōu)選等于或小于5wt％。
為了提高表面活性劑純度，在本發(fā)明中用作原材料的含陰離子表面活性劑的顆粒含有陰離子表面活性劑的量為50至100wt％，優(yōu)選為70至100wt％，更優(yōu)選為80至100wt％，特別優(yōu)選為90至100％。除了陰離子表面活性劑之外，后面描述的其它組分在顆粒中的含量為0至50wt％。依據(jù)本發(fā)明粒狀陰離子表面活性劑的應(yīng)用，添加的其它組分的量可適當(dāng)?shù)刈兓?，但為了維持表面活性劑的原始特性，其它組分的量優(yōu)選為0至30wt％，更優(yōu)選為0至20wt％，特別優(yōu)選為0至10wt％。
在本發(fā)明中用作原材料的陰離子表面活性劑的物理性質(zhì)優(yōu)選為(1)考慮到生塵性的平均顆粒直徑下限以及考慮到溶解度等的直徑上限優(yōu)選為100至4000μm，更優(yōu)選為500至2000μm，特別優(yōu)選為1000至1500μm。
(2)容積密度優(yōu)選為300至1000kg/m3，更優(yōu)選為600至800kg/m3。
(3)考慮到結(jié)塊性，粒狀產(chǎn)物的含水量優(yōu)選為0.3至2.5wt％，更優(yōu)選0.3至2.0wt％；為了降低粉塵產(chǎn)生量，特別優(yōu)選為1.0至2.0wt％。
含陰離子表面活性劑的顆?？赏ㄟ^任何方法得到。例如含陰離子表面活性劑的顆?？赏ㄟ^下列方式得到通過JP54-106428A、JP5-331496A等描述的方法將陰離子表面活性劑粉末化，然后對其進(jìn)行壓縮造粒例如攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)造粒、壓出造粒或壓片/壓塊。對這一步驟而言，優(yōu)選的是含陰離子表面活性劑的顆粒接近為球形，甚至更優(yōu)選為真正的球形。
在本發(fā)明的方法中優(yōu)選在具有攪拌葉片和破碎葉片的造粒機(jī)中、在減壓下將陰離子表面活性劑糊狀物加到粉狀物料中，由于含陰離子表面活性劑的顆?？芍苯佑缮鲜鲫庪x子表面活性劑糊狀物制備，更優(yōu)選所述物料被干燥并同時(shí)造粒，從而制備含陰離子表面活性劑的顆粒；隨后，可在同一設(shè)備中進(jìn)行本發(fā)明的攪拌處理，從而制備低生塵性的粒狀陰離子表面活性劑。在該方法中，在后述的具有攪拌葉片和破碎葉片的造粒機(jī)中粉末和顆粒的溫度優(yōu)選為40至75℃，更優(yōu)選為45至70℃。優(yōu)選地，所述溫度基本上不變。術(shù)語“基本上為恒溫”是指例如優(yōu)選地在干燥和同時(shí)造粒期間對溫度的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得溫度變化為±5℃之內(nèi)，優(yōu)選為±2℃之內(nèi)，更優(yōu)選為±1℃之內(nèi)。在上述范圍中對溫度變化進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法包括以下方法，包括適宜地調(diào)節(jié)(1)陰離子表面活性劑糊狀物的添加速度，(2)造粒機(jī)中的壓力，(3)造粒機(jī)套的溫度，(4)造粒機(jī)中空氣和惰性氣體的導(dǎo)入，以及(5)造粒機(jī)葉片的弗勞德數(shù)。在下文中，詳細(xì)描述每一種方法。
(1)陰離子表面活性劑糊狀物的添加速度調(diào)節(jié)陰離子表面活性劑糊狀物的添加速度，使得粒狀產(chǎn)物的溫度在上述范圍內(nèi)。優(yōu)選地確定陰離子表面活性劑糊狀物的加入量，使得陰離子表面活性劑糊狀物與粉狀物料的重量比為1/10至10/1，特別地為1/4至4/1。
(2)造粒機(jī)中的壓力為了通過降低操作溫度而抑制糊狀物和粒狀產(chǎn)物的分解，造粒機(jī)中的壓力優(yōu)選為0.67kPa至40kPa；而考慮到真空泵的負(fù)荷和造粒機(jī)的氣密性，更優(yōu)選為4.0kPa至40kPa，特別優(yōu)選為4.0kPa至8.0kPa。
(3)造粒機(jī)套的溫度造粒機(jī)中的熱源包括熱水套、電伴熱等，而優(yōu)選熱水套。為了縮短干燥時(shí)間和改善產(chǎn)率，套溫度優(yōu)選為20至100℃，更優(yōu)選等于或大于45℃；而考慮到原材料易于加熱的應(yīng)用，更優(yōu)選等于或小于90℃。
(4)造粒機(jī)中空氣和/或惰性氣體的導(dǎo)入為了更有效地進(jìn)行干燥，在加入陰離子表面活性劑糊狀物期間，可將空氣和/或惰性氣體例如氮?dú)鈱?dǎo)入造粒機(jī)中。粒狀產(chǎn)物可用氣體冷卻，從而阻止粒狀產(chǎn)物形成大塊。氣體的導(dǎo)入量優(yōu)選為2至30L/min，更優(yōu)選為3至10L/min。
(5)造粒機(jī)葉片的弗勞德數(shù)為了促進(jìn)固結(jié)和充分地增加粘附物質(zhì)的量從而使顆粒尺寸分布變窄，由上述等式(i)定義的弗勞德數(shù)優(yōu)選為1至5，更優(yōu)選為1.5至4。
在裝配有破碎葉片的造粒機(jī)中，在進(jìn)行干燥和同時(shí)造粒的過程中破碎葉片的弗勞德數(shù)為5至40，優(yōu)選為10至30。
在本發(fā)明中，在使陰離子表面活性劑顯示熱塑性的溫度下，對通過上述方法得到的含有50至100wt％陰離子表面活性劑的顆粒進(jìn)行攪拌處理，從而產(chǎn)生粒狀陰離子表面活性劑。
在攪拌處理中，將含陰離子表面活性劑的顆粒填入到攪拌型造粒機(jī)中。待填入的顆粒的形狀沒有特別地限制，但出于通過轉(zhuǎn)動(dòng)使顆粒的表面光滑的目的，所述顆粒形狀優(yōu)選為球形，更優(yōu)選為接近于真球形。
通過攪拌型造粒機(jī)來制備本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑的優(yōu)選條件包括使陰離子表面活性劑顯示出熱塑性的顆粒溫度以及攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)。
待填入的含陰離子表面活性劑顆粒的溫度不受特別地限制，但優(yōu)選為基本上不使所述表面活性劑分解的溫度。在使所述表面活性劑顯示出熱塑性的溫度下進(jìn)行攪拌處理，使得阻止在造粒機(jī)中因顆粒受熱而引起的粉塵增多，將顆粒預(yù)先加熱然后填入造粒機(jī)中。
在造粒機(jī)中處理的顆粒的溫度根據(jù)陰離子表面活性劑的類型而變化，但為了顯示出熱塑性但不引起熱分解，通常優(yōu)選為30至90℃，更優(yōu)選為35至85℃，特別優(yōu)選為40至85℃?？墒褂糜刹钍緬呙枇繜岱?DSC)測定的相變溫度來粗略地估計(jì)可顯示熱塑性的溫度。
即使對顆粒的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)使得其為最佳的溫度，在攪拌葉片的較高速率下仍可產(chǎn)生細(xì)粉末，從而使顆粒尺寸分布變寬并且增加了粉塵的產(chǎn)生量。因此，根據(jù)由上述等式(i)定義的弗勞德數(shù)，攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)等于或大于0.1且小于2.0，優(yōu)選為0.1至1.5，更優(yōu)選為0.1至1.0，特別優(yōu)選為0.1至0.7。
在裝配有破碎葉片的造粒機(jī)中，破碎顆粒產(chǎn)生細(xì)粉，從而增加粉塵的產(chǎn)生量，因此優(yōu)選破碎葉片基本上不旋轉(zhuǎn)。術(shù)語“破碎葉片基本上不旋轉(zhuǎn)”是指破碎葉片基本上不旋轉(zhuǎn)，但考慮到破碎葉片的形狀、尺寸等，為了防止顆粒停留在破碎葉片的附近，在陰離子表面活性劑不會(huì)破碎的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)破碎葉片。具體地，當(dāng)破碎葉片連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，弗勞德數(shù)等于或小于5，優(yōu)選等于或小于3，更優(yōu)選為0，而當(dāng)破碎葉片間歇地旋轉(zhuǎn)時(shí)，弗勞德數(shù)不受到特別限制。在上述條件下進(jìn)行制備，可得到低粉塵產(chǎn)生的粒狀陰離子表面活性劑。
本發(fā)明使用的攪拌型造粒機(jī)中，極優(yōu)選在旋轉(zhuǎn)的攪拌葉片和壁表面之間形成間隙。平均間隙優(yōu)選為1至50mm。具有上述結(jié)構(gòu)的攪拌型造粒機(jī)包括例如Henschel混合器(由Mitsui Mining Co.，Ltd.制造)、高速混合器(由Fukae Powtec Co.，Ltd.制造)、直立造粒機(jī)(由Powrex制造)、Redige混合器(由Matsubo Co.，Ltd.制造)、Proshear混合器(由Pacific Machinery & Engineering Co.，Ltd.制造)等。當(dāng)使用連續(xù)型Redige混合器或Proshear混合器時(shí)，可連續(xù)地制備顆粒。
在優(yōu)選的顆粒溫度和攪拌葉片回轉(zhuǎn)數(shù)的條件下，為了有效地降低粉塵的產(chǎn)生量，上述攪拌處理時(shí)間優(yōu)選等于或大于1分鐘，更優(yōu)選等于或大于5分鐘。上限不受特別地限制，但優(yōu)選等于或小于2小時(shí)，更優(yōu)選等于或小于1小時(shí)。
在處理期間造粒機(jī)中的壓力可以是大氣壓或減壓條件，而依據(jù)目的例如控制顆粒中含水量以及易操作性，可適當(dāng)?shù)剡x擇上述條件。
為了減少粉塵的產(chǎn)生量，在攪拌型造粒機(jī)中進(jìn)行攪拌處理，接著通過振動(dòng)式分級篩或風(fēng)力分級器除去細(xì)粉，從而根據(jù)所需的產(chǎn)物規(guī)格來篩選顆粒。本發(fā)明中使用的風(fēng)力分級器可以是Tamagawa Kikai Co.，Ltd.制造的G-456型Q單元振動(dòng)式冷卻機(jī)(Unit Vibrational CoolingMachine)、Hosokawa Micron Co.，Ltd.制造的Agglo-Master、AGM-2M-PJ/SD。分級需要的氣流速度取決于被分級顆粒的尺寸，但通常為0.2至1.5m/s。另外，本發(fā)明中使用的振動(dòng)式分級篩可以是由Dalton和GyroSifter制造的502型振動(dòng)篩、Tokuju Kousakujo Co.，Ltd.制造的GS-132-25 AM。
通過上述方法得到的本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑以低生塵性的顆粒形式存在、具有光滑的顆粒表面以及在諸如透明度或有光澤外表的外觀上是極優(yōu)異的。
本發(fā)明中給出的“低生塵性”，是指粉塵的產(chǎn)生量等于或小于500CPM。為了確保在工作環(huán)境中的安全，粉塵產(chǎn)生量優(yōu)選更低，更優(yōu)選等于或小于400CPM，再優(yōu)選等于或小于300CPM，特別優(yōu)選等于或小于150CPM。
當(dāng)粒狀陰離子表面活性劑的平均顆粒直徑太小時(shí)，這些顆粒自身會(huì)變成粉塵，因此平均顆粒直徑優(yōu)選等于或大于100μm，更優(yōu)選等于或大于500μm，特別優(yōu)選等于或大于1000μm。為了防止顆粒在添加到衣物洗滌劑中時(shí)不可分級或在使用時(shí)不溶解，平均顆粒直徑優(yōu)選等于或小于4000μm，更優(yōu)選等于或小于2000μm，特別優(yōu)選等于或小于1500μm。因此，考慮到低生塵性和防止顆粒不可分級或不溶解，粒狀陰離子表面活性劑的平均顆粒直徑優(yōu)選為100至4000μm，更優(yōu)選為500至2000μm，特別優(yōu)選為1000至1500μm。
通過本發(fā)明的方法得到的粒狀陰離子表面活性劑特征在于該表面活性劑具有非常透明和有光澤的外觀，同時(shí)顆粒的表面是光滑的，也就是說顆粒的表面粗糙度(Ra)很小。為了抑制粉塵產(chǎn)生量的增加和防止結(jié)塊，粒狀陰離子表面活性劑的表面粗糙度優(yōu)選等于或小于1μm，更優(yōu)選為0.1至1μm，特別優(yōu)選為0.1至0.8μm。
優(yōu)選地，通過本發(fā)明的方法得到的粒狀陰離子表面活性劑具有的表面粗糙度(Ra)等于或小于1.0μm和/或粉塵產(chǎn)生量等于或小于400CPM。
考慮到制備和應(yīng)用的操作性能，粒狀陰離子表面活性劑的結(jié)塊性優(yōu)選更低，且可依據(jù)篩通過率進(jìn)行評估。篩通過率優(yōu)選等于或大于80％，更優(yōu)選等于或大于90％。
考慮到加工性能，粒狀陰離子表面活性劑的流動(dòng)性優(yōu)選為短時(shí)間。流動(dòng)時(shí)間等于或小于10秒，更優(yōu)選等于或小于7秒。
在本發(fā)明中，在使陰離子表面活性劑表現(xiàn)出熱塑性的溫度下、在由等式(i)定義的攪拌弗勞德數(shù)等于或大于0.1且小于2.0的條件下，通過攪拌含有50至100wt％由任一制備方法得到的陰離子表面活性劑的顆粒，可得到粒狀陰離子表面活性劑，該粒狀陰離子表面活性劑具有等于或小于1μm的表面粗糙度(Ra)且具有抑制粉塵產(chǎn)生的光滑表面、并且具有透明和有光澤的外觀。
此外，表面粗糙度(Ra)等于或小于1μm且粉塵產(chǎn)生量等于或小于400CPM、粉塵產(chǎn)生更多被抑制的粒狀陰離子表面活性劑可通過如下方式得到在具有攪拌葉片和破碎葉片并且基本上恒溫的造粒機(jī)中、在減壓下將陰離子表面活性劑糊狀物加到粉狀物料中時(shí)，對粉狀物料進(jìn)行干燥并同時(shí)對其進(jìn)行造粒，從而得到含陰離子表面活性劑的顆粒，接著在上述條件下攪拌得到的含陰離子表面活性劑的顆粒。
另外，表面粗糙度(Ra)等于或小于1μm且粉塵產(chǎn)生量等于或小于150CPM、粉塵產(chǎn)生特別被抑制的粒狀陰離子表面活性劑可通過如下方式得到在本發(fā)明的上述條件下攪拌上述得到的含陰離子表面活性劑的顆粒，然后通過振動(dòng)式分級篩和/或風(fēng)力分級器除去細(xì)粒。
在本發(fā)明中，可通過下列方法測量粒狀陰離子表面活性劑的物理性質(zhì)。
<生塵性>
在由不透明壁制成的寬280mm、長480mm和高472mm的測量容器中安置數(shù)字式量塵器，使得吸收測量孔可定向在測量容器的中心，且與測量孔相對的那一側(cè)面可放置在與寬280mm的表面相距10mm之處。接著垂直放置JIS K 3362規(guī)定的容器，使得該容器的底面距離測量容器底面的高度為370mm，從而與遠(yuǎn)離測量口的寬280mm的表面的中心相重合。將50g粒狀陰離子表面活性劑放到上述容器中，打開JIS K 3362容器底部的閘板，從而使粒狀陰離子表面活性劑落入測量容器中。落下之后，立刻蓋上其頂部以密封測量容器。對1分鐘(即為在粒狀產(chǎn)物落下之后30秒至90秒)產(chǎn)生的粉塵量進(jìn)行測量，并表示為粉塵的產(chǎn)生量。
在上述測量中使用的量塵器不受到特別地限制，例如可以使用P-5H型量塵器(由Shibata Kagaku Kiki Kogyo Co.，Ltd.制造)。
<結(jié)塊性>
將70g粒狀陰離子表面活性劑密封在帶有0.04×70×100mm的緊固件(fastener)的氯乙烯袋中，并在其上均勻地向下施加1000kg/m2負(fù)荷，在50℃的存儲溫度下經(jīng)過7天之后，判斷結(jié)塊狀態(tài)。將經(jīng)過上述測試的試樣輕輕地傾泄在JIS Z 8801規(guī)定的具有2000μm開口的篩上，使用Ro-Tap型振動(dòng)篩輕拍10次，根據(jù)下列等式測定通過率通過率(％)＝[已通過的粉末重量(g)/試樣的總重量(g)]×100<流動(dòng)時(shí)間>
流動(dòng)時(shí)間定義為100mL粉末從JIS K 3362規(guī)定的容積密度測量用漏斗中流出所需要的時(shí)間。
<表面光滑度>
在本發(fā)明中，表面光滑度極好的粒狀陰離子表面活性劑是指表面粗糙度等于或小于1.0μm、更優(yōu)選等于或小于0.8μm的那些。表面粗糙度低的表面活性劑能有效地工作，從而改善粉塵產(chǎn)生、結(jié)塊性和流動(dòng)性。
本發(fā)明中描述的表面粗糙度是JIS B 0601-1944規(guī)定的算術(shù)平均粗糙度(Ra)，其是指通過如下方式確定的平均值用50倍鏡頭對由0.02μm測量分辨率得到的圖象進(jìn)行過濾(類型，簡單平均；尺寸，5×5像素；次數(shù)，2次)，然后對從顆粒的上部隨機(jī)選擇的6個(gè)位點(diǎn)(邊界值0.08mm；評價(jià)長度，0.48mm)進(jìn)行測量。
在測量中使用的表面光滑度測量設(shè)備不受特別限制，在最小測量分辨率為0.01μm時(shí)是滿意的，例如可使用超深度形狀測量顯微鏡VK-8500(KEYENCE制造)。
不特別限制分析方法，例如可使用VK形狀分析軟件(KEYENCE制造)。
<平均顆粒直徑>
平均顆粒直徑可在JIS Z 8801標(biāo)準(zhǔn)篩(開口2000至45μm)上振動(dòng)試樣5分鐘后，由篩開口尺寸的重量分布進(jìn)行確定。
<容積密度>
根據(jù)JIS K 3362規(guī)定的方法測量容積密度。
本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑可與非上述陰離子表面活性劑的表面活性劑相混合。對于非上述陰離子表面活性劑的表面活性劑，可使用非離子表面活性劑、以及根據(jù)需要陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑。非離子表面活性劑包括聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧化烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、高級脂肪烷醇酰胺、烷基苷、烷基葡萄糖酰胺和烷基胺氧化物。就去污力而言優(yōu)選C10至C18、優(yōu)選地C12至C14的醇/環(huán)氧乙烷加合物、或者環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷加合物的混合物(所述混合物是聚氧化烯烷基醚，其中平均加入的氧化烯的摩爾數(shù)為5至30，優(yōu)選為6至15)。就去污力和溶解度而言優(yōu)選聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚。該化合物可通過將環(huán)氧丙烷(進(jìn)一步地環(huán)氧乙烷)與C10至C18、優(yōu)選地C12至C14的醇/環(huán)氧乙烷加合物反應(yīng)而得到。陽離子表面活性劑包括烷基三甲基銨鹽等，而兩性表面活性劑包括羰基甜菜堿類或磺基甜菜堿類表面活性劑。
此外，為了在洗滌溶液中增加離子強(qiáng)度，本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑可與水溶性無機(jī)鹽例如碳酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽或磷酸鹽相混合。
本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑可進(jìn)一步與堿金屬硅酸鹽相混合。所使用的堿金屬硅酸鹽可以是結(jié)晶態(tài)的或非晶態(tài)的，但由于結(jié)晶硅酸鹽還具有交換陽離子的能力而優(yōu)選含有結(jié)晶硅酸鹽?？紤]到堿金屬的性能，在堿金屬硅酸鹽中SiO2/M2O(M是一種堿金屬)之比優(yōu)選等于或小于2.6，更優(yōu)選等于或小于2.4，特別優(yōu)選等于或小于2.2。就存儲穩(wěn)定性而言，所述比值優(yōu)選等于或大于0.5、更優(yōu)選等于或大于1.0，特別優(yōu)選等于或大于1.7。非晶堿金屬硅酸鹽包括例如硅酸鈉JIS Nos.1和2、水玻璃干燥產(chǎn)物顆粒即為Britesil C20、Britesil H20、Britesil C24、Britesil H24(這些全部已注冊商標(biāo)，由PQ Corporation制造)等。也可以使用碳酸鈉/非晶堿金屬硅酸鹽配合物NABION 15(注冊商標(biāo)，由RHONE-BOULENC制造)。
與4A型沸石相比較而言，結(jié)晶堿金屬硅酸鹽具有優(yōu)異的堿金屬性能和陽離子交換能力，并且就低溫分散性而言它是非常優(yōu)選的堿性材料。本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑可含有至少一種選自式(IV)或(V)表示的堿金屬硅酸鹽x(M32O)·y(SiO2)·z(M4uOv)·w(H2O)(IV)其中M3代表元素周期表中Ia族元素(優(yōu)選為K和/或Na)，M4代表至少一種選自元素周期表中IIa族、IIb族、IIIa族、IVa族和VIII族元素中的元素(優(yōu)選為Mg、Ca)，并且y/x為0.5至2.6，z/x為0.001至1.0，w為0至20，v/u為0.5至2.0。
M32O·x′(SiO2)·y′(H2O)(V)其中M3定義同上，x′為1.5至2.6，y′為0至20，并優(yōu)選基本上為0。
結(jié)晶堿金屬硅酸鹽來自Tokuyama Siltech Corporation，商品名為Prefeed(δ-Na20·2SiO2)。更詳細(xì)地說，優(yōu)選其與碳酸鈉結(jié)合使用。
為了改善螯合能力，本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑可與以下有機(jī)酸鹽配合，例如檸檬酸鹽、肟基二琥珀酸鹽、甲基甘氨酸二乙酸鹽、谷氨酸二乙酸鹽、天冬酰胺二乙酸鹽、絲氨酸二乙酸鹽、乙二胺二琥珀酸鹽、乙二胺四乙酸鹽等。為了改善螯合能力、改善固體顆粒粉塵分散性等，本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑優(yōu)選與含有羧酸基團(tuán)和/或磺酸基團(tuán)的陽離子交換聚合物聯(lián)合應(yīng)用，理想的陽離子交換聚合物是在JP54-52196A中描述的，具體地是分子量為1000至80000的丙烯酸/馬來酸共聚物鹽、聚丙烯酸酯、聚縮醛羧酸鹽例如分子量為800至1000000、優(yōu)選為5000至200000的聚乙醛酸。
本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑可與結(jié)晶鋁硅酸鹽例如A-型、X-型和P-型沸石相混合。結(jié)晶鋁硅酸鹽的平均原始顆粒直徑優(yōu)選為0.1至10μm。也可與根據(jù)JIS K 5101方法的油吸收率等于或大于80mL/100g的非晶鋁硅酸鹽相結(jié)合。作為非晶鋁硅酸鹽，可提及的是在例如JP62-191417A、JP62-191419A等中描述的那些。
本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑還可與分散劑相配合，分散劑例如為羧甲基纖維素、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、色移抑制劑、漂白劑例如過碳酸鹽、漂白活化劑、酶、聯(lián)苯類或茋類熒光染料、消泡劑、抗氧化劑、上藍(lán)劑和香料等。
本發(fā)明中使用的漂白活化劑包括例如在JP8-3593A中描述的四乙酸乙二胺、葡萄糖五乙酸酯、四乙酸基甘脲、由式(I)、(II)、(III)或(IV)表示的化合物(例如對苯酚磺酸鈉(乙酸基苯磺酸鈉、苯甲酸基苯磺酸鈉、直鏈或支鏈的辛酰/壬酰/癸酰/十二烷酰苯酚磺酸酯等)、以及對羥基苯甲酸鹽(乙酸基苯甲酸、辛酰氧基苯甲酸、癸酰氧基苯甲酸、十二烷酰氧基苯甲酸等))等。
本發(fā)明中使用的酶不受特別地限制，例子包括水解酶、氧化還原酶、裂解酶、轉(zhuǎn)移酶與異構(gòu)酶，而特別優(yōu)選的例子包括纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、支鏈淀粉酶、酯酶、半纖維素酶、過氧化物酶、酚氧化酶、原果膠酶和果膠酶?？墒褂眠@些酶中的兩種或多種?？紤]到酶造粒時(shí)著色劑的分散性和在衣物上著色性，特別優(yōu)選蛋白酶和纖維素酶的組合。對于這種優(yōu)選的原因尚不清楚，但可估計(jì)是通過蛋白酶對在纖維表面上除去污染和角蛋白的效果能改善纖維素酶對在纖維內(nèi)部除去皮層的效果，從而防止染料在皮層組分上的殘留。
這些酶不受特別地限制，可通過任一種方法制備，而通常使用通過過濾含有由微生物制備的酶的培養(yǎng)物、接著干燥濾液而得到的酶。根據(jù)培養(yǎng)條件、分離條件等，培養(yǎng)物還可含有穩(wěn)定劑、糖、無機(jī)鹽例如硫酸鈉、聚乙二醇、雜質(zhì)和水等。
在將上述組分和其它組分配合的方法中，這些組分可在制備含陰離子表面活性劑的顆粒時(shí)進(jìn)行造粒的步驟中分別加入，或者預(yù)先加入到陰離子表面活性劑的含水溶液或糊狀物中?？紤]到陰離子表面活性劑的穩(wěn)定性，優(yōu)選的實(shí)施方案之一是添加堿金屬鹽諸如硅酸鹽、碳酸鹽、倍半碳酸鹽(Na、K、Mg鹽等)等。如果必要的話，可在通過本發(fā)明的方法得到粒狀陰離子表面活性劑之后分別加入其它組分。例如可根據(jù)已知方法通過加入鋁硅酸鹽的細(xì)粒而進(jìn)行粒狀陰離子表面活性劑的表面改性。將鋁硅酸鹽細(xì)粒添加到洗滌劑組合物中也是有效的實(shí)施方案之一。
粒狀陰離子表面活性劑可制備并用作與膠結(jié)劑、含在膠結(jié)劑中的組分(例如氧化鈣、氫氧化鈣、硫酸鈣等)干拌混合的制劑，或與在應(yīng)用后不施加負(fù)面影響的粉末干拌混合的制劑。
將本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑加入其它洗滌劑材料中或與其相混合，從而組成洗滌劑組合物(如需要的話該組合物接著可形成制劑)，從而產(chǎn)生在抗硬水方面極好的洗滌劑，其即使在硬水中也能很好地起泡沫、以及在低溫下極好的溶解度，因此粒狀陰離子表面活性劑非常適宜用作洗滌劑原材料。
對在本發(fā)明洗滌劑材料中的表面活性劑而言，不僅可使用本發(fā)明的粒狀陰離子表面活性劑，而且可使用非離子表面活性劑，以及如需要的話還可使用陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑。
考慮到去污力，在本發(fā)明洗滌劑組合物中粒狀陰離子表面活性劑的含量優(yōu)選為1至50wt％，更優(yōu)選為5至30wt％。就改善去污力而言，陰離子表面活性劑的平衡離子優(yōu)選為堿金屬離子。
可加入本發(fā)明的洗滌劑組合物的非離子表面活性劑可舉例為在上述條目“其它組分”中提及的材料，就去污力和溶解度而言，其中優(yōu)選聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚。就去污力而言，本發(fā)明的洗滌劑組合物中非離子表面活性劑含量優(yōu)選為1至50wt％，更優(yōu)選為5至30wt％。
可加入本發(fā)明洗滌劑組合物中的陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑可舉例為在上述條目“其它組分”中提及的材料。
就去污力、得到洗滌劑組合物理想的粉狀物理性能等而言，在本發(fā)明的洗滌劑組合物中表面活性劑的總含量優(yōu)選為10至60wt％，更優(yōu)選為20至50wt％，特別優(yōu)選為27至45wt％。
為了改善洗滌液中的離子強(qiáng)度，本發(fā)明的洗滌劑組合物能與水溶性無機(jī)鹽例如為碳酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽或磷酸鹽相混合。就去污力以及長時(shí)間置于冷水中的組合物的低溫分散性而言，可加入到洗滌劑組合物中的碳酸鹽的量(轉(zhuǎn)換為酸酐的量)優(yōu)選等于或小于25wt％，更優(yōu)選為5到20wt％，特別優(yōu)選為7至15wt％。洗滌劑組合物中碳酸鹽和硫酸鹽的總量(轉(zhuǎn)換為酸酐的量)優(yōu)選為5至35wt％，更優(yōu)選為10至30wt％，特別優(yōu)選為12至25wt％。
本發(fā)明的洗滌劑組合物還可與在上述條目“其它組分”已說明的堿金屬硅酸鹽相混合。結(jié)晶堿金屬硅酸鹽加入到本發(fā)明洗滌劑組合物中的量優(yōu)選為0.5至40wt％，更優(yōu)選為1至25wt％，再優(yōu)選為3至20wt％，特別優(yōu)選為5至15wt％?；趬A金屬硅酸鹽的總量，結(jié)晶硅酸鹽的量優(yōu)選等于或大于20wt％，更優(yōu)選等于或大于30wt％，特別優(yōu)選等于或大于40wt％。
為了改善螯合能力、固體顆粒粉塵的分散性等，本發(fā)明洗滌劑組合物優(yōu)選與在上述條目“其它組分”已說明的有機(jī)酸鹽以及具有羧酸基團(tuán)和/或磺酸基團(tuán)的陽離子交換聚合物相混合。陽離子交換聚合物和/或有機(jī)酸鹽加入到洗滌劑組合物中的量優(yōu)選為0.5至12wt％，更優(yōu)選為1至10wt％，再優(yōu)選為1至7wt％，特別優(yōu)選為2至5wt％。
本發(fā)明洗滌劑組合物的制備方法和洗滌劑組合物的形狀不受特別地限制，本發(fā)明粒狀陰離子表面活性劑和其它洗滌劑材料可使用V-型混合機(jī)或Nautor混合器(由Hosokawa Micron Co.，Ltd.制造)僅進(jìn)行干混合或可進(jìn)行造粒。
當(dāng)組合物進(jìn)行造粒時(shí)，如需要的話可添加粘合劑。對粘合劑而言，可使用上述多種表面活性劑的含水溶液或糊狀物。另外，具有螯合能力以及分解固體顆粒粉塵的含有羧酸基團(tuán)和/或磺酸基團(tuán)的陽離子交換聚合物、或者聚合化合物例如聚乙二醇也可用作有效的粘合劑。造粒方法不受特別地限制，可使用(1)攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)造粒法，(2)流化床造粒法，(3)壓出造粒法，(4)通過壓片、壓塊、配合等的壓縮造粒法，從而制備所需的洗滌劑組合物顆粒。
實(shí)施例在以下實(shí)施例中，除非另有特指，％是指wt％。
合成實(shí)施例1在60℃下，將2.0vol％三氧化硫氣體與其中烷基碳原子數(shù)為12至16且C12/C14/C16分布＝67％/28％/5％的高級醇(分子量199)一起連續(xù)加入內(nèi)徑為14mmφ、長度為4m的薄膜流下型反應(yīng)器(film droppingreactor)中并在該反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。調(diào)節(jié)流率使得三氧化硫氣體與高級醇的摩爾比變?yōu)?.01。使用32.2％的氫氧化鈉水溶液中和得到的硫酸化產(chǎn)物，并向其中加入75％的磷酸(緩沖劑)，再用32.1％的氫氧化鈉水溶液將pH值微調(diào)至10。所得的烷基硫酸鈉糊狀物(在下文中稱為糊狀物1)的有效組分是73％。
合成實(shí)施例2
除了原材料(平均分子量為209)不同外，以與合成實(shí)施例1相同的反應(yīng)進(jìn)行合成，不同之處在于其中烷基碳原子數(shù)為12至16且C12/C14/C16分布＝67％/28％/5％的高級醇，與通過在氫氧化鉀催化劑下將平均為1.0mol的環(huán)氧乙烷加入到上述高級醇中而得到的乙氧基化物以75％25％的比率進(jìn)行配合的原材料代替合成實(shí)施例1的高級醇，并使用了30.1％的氫氧化鈉水溶液。所得的聚氧化烯烷基硫酸鈉糊狀物(在下文中稱為糊狀物2)的有效組分是72％。
制備實(shí)施例在將干燥條件調(diào)節(jié)為使得套溫度為85℃、壓力為4.0kPa、操作時(shí)產(chǎn)品溫度為70±1℃時(shí)，將糊狀物1和糊狀物2通過以75∶25的重量比相混合而制備的糊狀物在150kg/hr的平均速率下加到容積為2500L的真空干燥機(jī)中(由Fukae Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)，在造粒條件下對其進(jìn)行干燥并同時(shí)造粒，其中攪拌器的回轉(zhuǎn)數(shù)為55r/min(攪拌弗勞德數(shù)為1.8)，粉碎器的回轉(zhuǎn)數(shù)為2000r/min(破碎弗勞德數(shù)為25.9)，攪拌葉片和壁表面之間的平均間隙為5.5mm；從而得到了600kg粒狀產(chǎn)物。使用霧化器(Fuji Powdal Co.)粉碎該粒狀產(chǎn)物的一部分，從而得到平均顆粒直徑為120μm的粉末材料。
實(shí)施例1將130kg的烷基硫酸鈉粉末(花王株式會(huì)社的EMAL 10P HD，平均顆粒直徑100μm)引進(jìn)容積為2500L的真空干燥機(jī)中(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)，在將干燥條件調(diào)節(jié)為使得套溫度為85℃、壓力為5.3kPa、產(chǎn)品溫度為55±3℃時(shí)，將糊狀物1滴加到干燥機(jī)中，然后在造粒條件下對其進(jìn)行干燥并同時(shí)造粒，其中攪拌弗勞德數(shù)為2.3，破碎弗勞德數(shù)為25.9；從而得到了654kg烷基硫酸鈉(平均分子量為301)的粒狀產(chǎn)物，其粉塵產(chǎn)生量為740(0.5至2.0mm)CPM、平均顆粒直徑為944μm、容積密度為714kg/m3、流動(dòng)性為6.3秒、含水量為1.4％且相變溫度為40℃。
將所得的粒狀產(chǎn)物在下列條件下處理10分鐘攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)，1.5m/s(攪拌弗勞德數(shù)，0.5)；粉碎器旋轉(zhuǎn)，0r/min(破碎弗勞德數(shù)，0)；套溫度，85℃；壓力，5.3kPa；顆粒溫度，54.3至59.5℃。所得的粒狀陰離子表面活性劑顯示出粉塵產(chǎn)生量為273(0.5至2.0mm)CPM、平均顆粒直徑為964μm、容積密度為718kg/m3、流動(dòng)性為5.9秒、含水量為1.4％。在水平連續(xù)振動(dòng)式流化床(由Tamagawa KikaiCo.，Ltd.制造的Q-456型Q單元振動(dòng)式冷卻機(jī))中在空氣流速為0.5m/s的條件下進(jìn)一步處理該產(chǎn)物，接著用振動(dòng)篩(Dalton制造的702-C型)將其分選為500至2000μm的顆粒，其中由分選顆粒產(chǎn)生的粉塵量為56CPM，表面粗糙度(Ra)為0.49μm。
實(shí)施例2將130kg烷基硫酸鈉粉末(花王株式會(huì)社的EMAL 10P HD，平均顆粒直徑為100μm)引進(jìn)容積為2500L的真空干燥機(jī)中(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)，在將干燥條件調(diào)節(jié)為使得套溫度為85℃、壓力為5.3kPa、產(chǎn)品溫度為55±3℃時(shí)，將糊狀物1滴加到干燥機(jī)中，然后在造粒條件下對其進(jìn)行干燥并同時(shí)造粒，其中攪拌弗勞德數(shù)為2.3，破碎弗勞德數(shù)為25.9；從而得到了654kg烷基硫酸鈉(平均分子量為301)的粒狀產(chǎn)物，其粉塵產(chǎn)生量為924(0.5至2.0mm)CPM、平均顆粒直徑為1282μm、容積密度為712kg/m3、流動(dòng)性為7.7秒、含水量為1.2％且相變溫度為40℃。
將所得的粒狀產(chǎn)物在下列條件下處理30分鐘攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)，1.5m/s(攪拌弗勞德數(shù)，0.5)；粉碎器旋轉(zhuǎn)，0r/min(破碎弗勞德數(shù)，0)；套溫度，85℃；壓力，5.3kPa；顆粒溫度，57.5至62.7℃。所得的粒狀陰離子表面活性劑顯示出粉塵產(chǎn)生量為292(0.5至2.0mm)CPM、平均顆粒直徑為1427μm、容積密度為718kg/m3、流動(dòng)性為7.6秒、含水量為1.1％。在水平連續(xù)振動(dòng)式流化床(由Tamagawa KikaiCo.，Ltd.制造的Q-456型Q單元振動(dòng)式冷卻機(jī))中在空氣流速為0.5m/s的條件下進(jìn)一步處理該產(chǎn)物，接著用振動(dòng)篩(Dalton制造的702-C型)將其分選為500至2000μm的顆粒，其中由分選顆粒產(chǎn)生的粉塵量為90CPM，表面粗糙度(Ra)為0.25μm。
實(shí)施例3
將200kg在制備實(shí)施例中得到的原料粉末(平均顆粒直徑為120μm)引進(jìn)容積為2500L的真空干燥機(jī)中(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)，在將干燥條件調(diào)節(jié)為使得套溫度為85℃、壓力為4.0kPa、產(chǎn)品溫度為70±0℃時(shí)，將糊狀物2滴加到干燥機(jī)中，然后在造粒條件下對其進(jìn)行干燥并同時(shí)造粒，其中攪拌弗勞德數(shù)為1.8，破碎弗勞德數(shù)為25.9；從而得到了331kg聚氧乙烯(加入環(huán)氧乙烷的量平均為0.25mol)烷基硫酸鈉(平均分子量為331)的粒狀產(chǎn)物，其粉塵產(chǎn)生量為86(全部顆粒)CPM、平均顆粒直徑為1176μm、容積密度為719kg/m3、流動(dòng)性為7.6秒且含水量為1.1％。
將所得的粒狀產(chǎn)物在下列條件下處理15分鐘攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)，1.5m/s(攪拌弗勞德數(shù)，0.5)；粉碎器旋轉(zhuǎn)，0r/min(破碎弗勞德數(shù)，0)；套溫度，85℃；壓力，101.3kPa；顆粒溫度，69.8至72.7℃。所得的粒狀陰離子表面活性劑顯示出粉塵產(chǎn)生量為42(全部顆粒)CPM、表面粗糙度(Ra)為0.77μm、平均顆粒直徑為1568μm、容積密度為728kg/m3、流動(dòng)性為7.5秒且含水量為1.1％。
實(shí)施例4將130kg的烷基硫酸鈉粉末(花王株式會(huì)社的EMAL 10P HD，平均顆粒直徑為120μm)引進(jìn)容積為2500L的真空干燥機(jī)中(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)，在將干燥條件調(diào)節(jié)為使得套溫度為65℃、壓力為5.3kPa、產(chǎn)品溫度為46±3℃時(shí)，將糊狀物1滴加到干燥機(jī)中，然后在造粒條件下對其進(jìn)行干燥并同時(shí)造粒，其中攪拌弗勞德數(shù)為2.3，破碎弗勞德數(shù)為25.9；從而得到了538kg粒狀產(chǎn)物，其粉塵產(chǎn)生量為700CPM、平均顆粒直徑為1580μm、容積密度為741kg/m3、流動(dòng)性為6.7秒、含水量為1.8％。
將所得的粒狀產(chǎn)物在下列條件下處理15分鐘攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)，1.5m/s(攪拌弗勞德數(shù)，0.5)；粉碎器旋轉(zhuǎn)，0r/min(破碎弗勞德數(shù)，0)；套溫度，65℃；壓力，5.3kPa；顆粒溫度，46.1至49.5℃。所得的粒狀陰離子表面活性劑顯示出粉塵產(chǎn)生量為156CPM、表面粗糙度(Ra)為0.63μm、平均顆粒直徑為1582μm、容積密度為770kg/m3、流動(dòng)性為6.6秒且含水量為1.8％。
實(shí)施例5將900g烷基硫酸鈉的粒狀產(chǎn)物(Cognis制造的Texapon 12G)加入攪拌輥壓造粒機(jī)(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的LFS-GS-2J型)中，所述粒狀產(chǎn)物具有以下物理性質(zhì)表面粗糙度為1.28μm；粉塵產(chǎn)生量為242CPM；平均顆粒直徑為947μm；容積密度為671kg/m3；流動(dòng)性為5.4秒；結(jié)塊性為51％；含水量為1.7％；和有效組分為93.9％。
將所述粒狀產(chǎn)物在下列條件下處理30分鐘攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)，0.66m/s(攪拌弗勞德數(shù)，0.7[-])；粉碎器旋轉(zhuǎn)，0r/min；套溫度為85℃；壓力為101.3kPa。在這一步驟中，粉末的溫度由36.8增加到80.9℃。
發(fā)現(xiàn)所得的粒狀陰離子表面活性劑表面粗糙度為0.49μm、粉塵產(chǎn)生量為38CPM、平均顆粒直徑為972μm、容積密度為696kg/m3、流動(dòng)性為5.1秒、結(jié)塊性為100％、含水量為1.5％和有效組分為93.5％。
實(shí)施例6將130kg的烷基硫酸鈉粉末(花王株式會(huì)社的EMAL 10P HD)引進(jìn)到真空干燥機(jī)中(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)。在套溫度為65℃、壓力為5.3kPa的條件下，用攪拌葉片在7.0m/s的圓周速度(攪拌弗勞德數(shù)，2.3)下、破碎葉片在34.9m/s的圓周速度(破碎弗勞德數(shù)，25.9)下對上述粉末進(jìn)行干燥；在控制下將糊狀物1滴加到干燥機(jī)中，從而保持產(chǎn)品溫度為55±3℃。得到了631kg烷基硫酸鈉粒狀產(chǎn)物，其表面粗糙度為1.56μm、粉塵產(chǎn)生量為564CPM、平均顆粒直徑為1203μm、容積密度為698kg/m3、流動(dòng)性為6.2秒、結(jié)塊性為99％、含水量為1.5％、有效組分為97.2％和相變溫度為36℃。
然后，將900g上述粒狀產(chǎn)物加入攪拌輥壓造粒機(jī)(由Fukae-PowtecCo.，Ltd.制造的LFS-GS-2J型)中。在與實(shí)施例5中相同的條件下攪拌上述粒狀產(chǎn)物。在這一步驟中，粉末的溫度由36.4增加到80.3℃。
發(fā)現(xiàn)所得的粒狀陰離子表面活性劑表面粗糙度為0.74μm、粉塵產(chǎn)生量為24CPM、平均顆粒直徑為1155μm、容積密度為705kg/m3、流動(dòng)性為6.1秒、結(jié)塊性為100％、含水量為1.1％和有效組分為95.9％。
實(shí)施例7將130kg烷基硫酸鈉粉末(花王株式會(huì)社的EMAL 10P HD)引進(jìn)到真空干燥機(jī)中(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)，并在65℃的套溫度、5.3kPa的壓力下，用攪拌葉片在7.0m/s的圓周速度(攪拌弗勞德數(shù)為2.3)下、破碎葉片在34.9m/s的圓周速度(破碎弗勞德數(shù)為25.9)下對上述粉末進(jìn)行干燥，從而保持產(chǎn)品溫度為55±3℃；在控制下將糊狀物1逐滴加到干燥機(jī)中。得到了631kg烷基硫酸鈉粒狀產(chǎn)物，其表面粗糙度為1.56μm、粉塵產(chǎn)生量為564CPM、平均顆粒直徑為1203μm、容積密度為698kg/m3、流動(dòng)性為6.2秒、結(jié)塊性為99％、含水量為1.5％、有效組分為97.2％和相變溫度為36℃或更高。
然后，將900g上述粒狀產(chǎn)物加入攪拌輥壓造粒機(jī)(由Fukae-PowtecCo.，Ltd.制造的LFS-GS-2J型)中。除了攪拌弗勞德數(shù)由0.7變到1.5之外，以與實(shí)施例5中相同的條件下攪拌上述粒狀產(chǎn)物。在這一步驟中，粉末的溫度由30.9增加到85.5℃。
發(fā)現(xiàn)所得的粒狀陰離子表面活性劑表面粗糙度(Ra)為0.71μm、粉塵產(chǎn)生量為88CPM、平均顆粒直徑為1169μm、容積密度為700kg/m3、流動(dòng)性為6.5秒、結(jié)塊性為99.9％、含水量為1.1％和有效組分為96.8％。
對比例1將130kg烷基硫酸鈉粉末(花王株式會(huì)社的EMAL 10P HD，平均顆粒直徑為100μm)引進(jìn)容積為2500L的真空干燥機(jī)中(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FDM-1200JE型)，在將干燥條件調(diào)節(jié)為使得套溫度為85℃、壓力為5.3kPa、產(chǎn)品溫度為55±3℃時(shí)，將糊狀物1滴加到干燥機(jī)中，然后在造粒條件下對其進(jìn)行干燥并同時(shí)造粒，其中攪拌弗勞德數(shù)為2.3，破碎弗勞德數(shù)為25.9；從而得到了649kg粒狀產(chǎn)物，其平均顆粒直徑為1164μm、容積密度為709kg/m3、流動(dòng)性為7.4秒、含水量為1.1％和相變溫度為40℃。
將所得的粒狀產(chǎn)物在下列條件下處理30分鐘攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)，7.0m/s(攪拌弗勞德數(shù)，2.3)；粉碎器旋轉(zhuǎn)，0r/min(破碎弗勞德數(shù)，0)；套溫度，85℃；壓力，5.3kPa；顆粒溫度，60.3至68.0℃。所得的粒狀陰離子表面活性劑是平均顆粒直徑為142μm的粉末，而粉塵產(chǎn)生量無法得到測量。
對比例2將26kg烷基硫酸鈉的粒狀產(chǎn)物(平均分子量，301)加入容積為100L的攪拌轉(zhuǎn)動(dòng)造粒機(jī)(由Fukae-Powtec Co.，Ltd.制造的FS.GS.50J型)中，所述粒狀產(chǎn)物具有以下物理性質(zhì)平均顆粒直徑，1203μm；容積密度，698kg/m3；流動(dòng)性，6.2秒；含水量，1.5％；平均顆粒直徑等于或小于500μm的顆粒比率，0.4％；相變溫度為36℃。將所述粒狀產(chǎn)物在下列條件下處理60分鐘攪拌葉片的回轉(zhuǎn)數(shù)5.0m/s(攪拌弗勞德數(shù)，2.9)；粉碎器旋轉(zhuǎn)，0r/min(破碎弗勞德數(shù)，0)；套溫度，30℃；壓力，101.3kPa。顆粒溫度為60.0至最終地36.4℃，平均顆粒直徑等于或小于500μm的顆粒比率為5.0％，流動(dòng)性為7.2秒，粉末的物理性質(zhì)降低，同時(shí)產(chǎn)生了大量的細(xì)粉末，因此粉塵產(chǎn)生量無法得到測量。
配方實(shí)施例1至7將實(shí)施例1至7中得到的粒狀陰離子表面活性劑用于制備含有以下組合物的洗滌劑組合物。所得的洗滌劑組合物顯示了低生塵性并可用作洗滌劑。
<洗滌劑組合物的組成>
·粒狀陰離子表面活性劑(實(shí)施例1至7) 10％·非離子表面活性劑(Emalgen 120，花王株式會(huì)社) 5％·肥皂(Lunac D-95的鈉鹽(花王株式會(huì)社)) 2％·4A型沸石 30％·純堿 15％·水玻璃1號 5％
·芒硝 16％·丙烯酸/馬來酸共聚物(Sokalan CP-5，BASF)3％·過碳酸鈉 10％·TAED 4％
權(quán)利要求
1.一種制備粒狀陰離子表面活性劑的方法，包括步驟在使陰離子表面活性劑顯示出熱塑性的溫度下，在如下等式(i)定義的攪拌弗勞德數(shù)等于或大于0.1并小于2.0的條件下攪拌含有50至100wt％陰離子表面活性劑的顆粒Fr＝V/[(R×g)0.5](i)其中，F(xiàn)r是弗勞德數(shù)，V是攪拌葉片頂端的圓周速度[m/s]，R是攪拌葉片的回轉(zhuǎn)半徑[m]，g是重力加速度[m/s2]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述含陰離子表面活性劑的顆粒通過如下步驟得到在具有攪拌葉片和破碎葉片的造粒機(jī)中、在減壓下將陰離子表面活性劑糊狀物加到粉狀物料中時(shí)，對所述粉狀物料進(jìn)行干燥并同時(shí)對其進(jìn)行造粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述造粒機(jī)中的溫度基本上不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中還包括在所述攪拌步驟之后通過振動(dòng)式分級篩和/或風(fēng)力分級器除去細(xì)粒的步驟。
5.一種粒狀陰離子表面活性劑，其根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法得到。
6.一種粒狀陰離子表面活性劑，其表面粗糙度等于或小于1.0μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粒狀陰離子表面活性劑，其粉塵產(chǎn)生量等于或小于400CPM。
8.一種洗滌劑組合物，其包含權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的粒狀陰離子表面活性劑。
9.權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的粒狀陰離子表面活性劑作為洗滌劑的用途。
全文摘要
本發(fā)明提供一種粒狀陰離子表面活性劑以及包含其的洗滌劑組合物。公開一種制備粒狀陰離子表面活性劑的方法，包括在使陰離子表面活性劑顯示出熱塑性的溫度下，在如下等式(i)定義的攪拌弗勞德數(shù)等于或大于0.1并小于2.0的條件下攪拌含有50至100wt％陰離子表面活性劑的顆粒；通過該方法得到的粒狀陰離子表面活性劑；表面粗糙度(Ra)等于或小于1.0μm的粒狀陰離子表面活性劑；和包含該粒狀陰離子表面活性劑的洗滌劑組合物。Fr＝V/[(R×g)
文檔編號C11D1/02GK1883784SQ200510077438
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者合田尚, 中前泰治, 三好一仁 申請人:花王株式會(huì)社