用于形成洗涤剂颗粒的两步中和法，以及包含所述洗涤剂颗粒的产品制造技术

本发明专利技术提供用于形成洗涤剂颗粒的两步中和法，所述洗涤剂颗粒包含直链烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂，具有改善的流动性和简化的加工要求。

【技术实现步骤摘要】
用于形成洗涤剂颗粒的两步中和法，以及包含所述洗涤剂颗粒的产品
本专利技术涉及用于形成洗涤剂颗粒的方法，具体地将通过用于形成洗涤剂颗粒的两步中和法，所述洗涤剂颗粒包含直链烷基苯磺酸盐(LAS)阴离子表面活性剂，其特征在于高表面活性剂活性、低残余酸、改善的颗粒流动性和简化的加工要求。
技术介绍
当制造包含阴离子表面活性剂的洗涤剂组合物时，阴离子表面活性剂常常通过使用其酸前体来制造，因为此类阴离子表面活性剂的酸前体，尤其是直链烷基苯磺酸盐(LAS)比阴离子表面活性剂本身更容易处理、储存和运输。然后，通过中和过程将此类阴离子表面活性剂的酸前体转换成盐形式的阴离子表面活性剂，在所述中和过程中将酸前体与中和剂混合或接触，所述中和剂通常是强碱或弱碱化合物，诸如碱金属氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐。所述阴离子表面活性剂的酸前体的中和可通过使用中和剂的水性溶液或固体干中和剂来进行。当使用中和剂的水性溶液时，形成包含中性阴离子表面活性剂和大量游离水的粘性糊料。阴离子表面活性剂的此类糊料形式难以处理。另外，由此类糊料形成的洗涤剂颗粒具有高水分含量并且需要显著干燥，这导致资本成本和加工成本的显著增加。当使用固体干中和剂时，在“干”条件下，即在很少或没有水存在下，将呈基本上纯的形式(即，具有很少或不具有游离水)的阴离子表面活性剂的酸前体与过量颗粒状中和剂直接混合。阴离子表面活性剂的酸前体在与颗粒状中性剂接触时被中和。然而，干中和方法的中和度受颗粒状中和剂的表面积和粒度的限制，因为仅颗粒状中和剂的外层参与中和，然而颗粒状中和剂的内部部分或芯不参与。因此，颗粒状中和剂的粒度越小并且表面积越大，则中和越完全。然而，不可避免的是，阴离子表面活性剂的酸前体中的一些可不与颗粒状中和剂完全接触，所以干中和方法可在最终洗涤剂组合物中留下一些残余的酸前体。残余的酸前体是不可取的，因为它们可导致洗涤剂组合物中其它成分的降解或不稳定。另外，干中和方法可仅形成相对低表面活性剂活性水平的洗涤剂颗粒，例如小于35％，这是由于确保酸前体的充分中和所必需的大量过量干中和剂的存在。US6660708B公开了用于通过两步中和法制备包含阴离子表面活性剂的流体洗涤剂产品的连续方法，其包括将包含阴离子表面活性剂酸前体的初始液体组分给料到具有足够的初始中和剂的第一混合装置中以中和25-75重量％的阴离子表面活性剂酸前体的初始步骤，之后进行将部分中和的工艺物流给料通过具有足够的其它中和剂的一个或多个后续混合装置以实现阴离子表面活性剂酸前体的基本上完全中和的后续步骤。然而，由US6660708B描述的该两步中和法仅形成液体形式或浆料形式的经中和的阴离子表面活性剂，即离开最终混合装置的工艺物流呈流体形式并且仅适用于形成流体洗涤剂产品。其不能用于形成固体洗涤剂颗粒。EP641380B公开了用于形成包含阴离子表面活性剂的可倾倒和自由流动的洗涤剂颗粒的两步中和法。具体地讲，首先通过用碱性无机或有机中和介质部分中和一种或多种阴离子表面活性剂酸前体来形成包含阴离子表面活性剂的可流动和可泵送的混合物，并且将此类部分中和的混合物加入固体或包含一种或多种碱性固体的固体混合物中以完全中和阴离子表面活性剂酸前体。然后将组分制粒从而形成可倾倒和自由流动的洗涤剂颗粒。由EP614380B描述的初始中和步骤优选中和约20-40％的阴离子表面活性剂酸前体，并且在EP614380B的示例中，在初始中和步骤期间实现阴离子表面活性剂酸前体的34％部分中和。虽然由EP614380B公开的两步中和方法形成的洗涤剂颗粒是可倾倒和自由流动的，其是优于由US6660708B所公开的方法的改进，然而它们具有有限的流动性并且容易遭受凝聚和结块。因此持续需要高性价比的用于形成包含阴离子表面活性剂的洗涤剂颗粒的附聚或制粒方法，所述洗涤剂颗粒具有高表面活性剂活性、很少或没有残余的酸前体以及改善的流动性。
技术实现思路
本专利技术提供两步附聚或制粒方法，其包括第一步骤，在所述步骤期间仅中和相对少量的阴离子表面活性剂的酸前体(即部分中和)，之后进行第二步骤，在第二步骤期间中和阴离子表面活性剂的酸前体的剩余部分以形成洗涤剂附聚物或颗粒。由本专利技术的此类两步法形成的洗涤剂颗粒具有高表面活性剂活性，具有很少或没有残余的酸前体并且还表现出流动性的显著改善。另外，根据改善能够实现的最终中和度(其直接影响如此形成的洗涤剂颗粒中的表面活性剂活性水平)的需要，仔细选择在第一步骤期间的特定的部分中和度以平衡引入制剂中的水量，所述水量包括第一步骤期间与液体中和剂一起添加的水以及通过中和反应原位形成的水。因此，使加入工艺物流中的额外的水量最小化，从而提供消除对后续干燥的需要的优点。另外，在第一步骤期间的特定的部分中和度平衡由中和反应产生的热以确保如此形成的部分中和混合物的可泵送性并且同时减少或消除对冷却的需要。这样，用于本方法的设备和操作要求比用于常规过程中的那些显著更简单，这是本专利技术的附加优点。在一个方面，本专利技术涉及用于制造洗涤剂颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将阴离子表面活性剂的液体酸前体与第一中和剂混合，其中所述液体中和剂以足以中和按重量计约5％至约20％的所述阴离子表面活性剂的液体酸前体以形成部分中和的混合物的量提供；以及(b)随后，将所述部分中和的混合物与第二中和剂混合，其中所述第二中和剂以足以基本上中和所述部分中和的混合物中的剩余阴离子表面活性剂的液体酸前体以形成洗涤剂颗粒的量提供。优选地，在步骤(a)中的第一中和剂以足以中和按重量计约10％至约18％，优选地约15％至约17％的所述阴离子表面活性剂的液体酸前体的量提供。此类第一中和剂优选为液体形式。在本专利技术的一个具体实施方案中，第一中和剂为碱金属氢氧化物(其优选为氢氧化钠)的水性溶液，其浓度在约10重量％至约90重量％，优选地约30重量％至约70重量％，并且更优选地约50重量％至约60重量％的范围内。在另一个具体实施方案中，第一中和剂为碱金属碳酸盐，优选地碳酸钠分散于液体载体(诸如水或饱和苛性溶液)中的浆液。阴离子表面活性剂的液体酸前体可以为C10-C20直链烷基苯磺酸，其优选以基本上纯的形式提供。在本专利技术特别优选但不是必要的实施方案中，如上所述的步骤(a)使用一个或多个在线搅拌器进行，所述搅拌器选自静态在线搅拌器、动态在线搅拌器、以及它们的组合。用于步骤(b)中的第二中和剂优选为碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐，更优选地碳酸钠的固体粉末，其以相对于部分中和的混合物中的剩余的阴离子表面活性剂的液体酸前体化学计量过量的量提供。优选地，第二中和剂以足以形成洗涤剂颗粒的量提供，所述洗涤剂颗粒包含按所述洗涤剂颗粒的总重量计约5％至约70％，优选地约20％至约65％，更优选地约35％至约62％，并且最优选地约45％至约60％的所述固体中和剂。在本专利技术的特别优选但不是必要的实施方案中，步骤(b)使用一个或多个间歇式搅拌器进行，所述搅拌器选自桨叶搅拌器、挤出机搅拌器、带式共混机、犁铧搅拌器、销式搅拌器、转筒搅拌器、以及它们的组合。本专利技术方法可不需要任何冷却装置。任选的(但不是必要的)干燥器可用于从洗涤剂颗粒中除去任何游离水分，从而在所述经干燥洗涤剂颗粒中留下小于约2重量％，优选地小于约1.6重量％，更优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备洗涤剂颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将阴离子表面活性剂的液体酸前体与第一中和剂混合，其中所述第一中和剂以足以中和按重量计5％至20％的所述阴离子表面活性剂的液体酸前体以形成部分中和的混合物的量提供；以及(b)随后，将所述部分中和的混合物与第二中和剂混合，其中所述第二中和剂以足以基本上中和所述部分中和的混合物中的剩余阴离子表面活性剂的液体酸前体以形成洗涤剂颗粒的量提供。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备洗涤剂颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将阴离子表面活性剂的液体酸前体与第一中和剂混合，其中所述第一中和剂以足以中和按重量计5％至20％的所述阴离子表面活性剂的液体酸前体以形成部分中和的混合物的量提供；以及(b)随后，将所述部分中和的混合物与第二中和剂混合，其中所述第二中和剂以足以基本上中和所述部分中和的混合物中的剩余阴离子表面活性剂的液体酸前体以形成洗涤剂颗粒的量提供。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(a)中，所述第一中和剂以足以中和按重量计10％至18％，优选地15％至17％的所述阴离子表面活性剂的液体酸前体的量提供。3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，所述第一中和剂为液体形式并且优选地包含碱金属氢氧化物的水性溶液，并且其中所述碱金属氢氧化物优选为氢氧化钠。4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，所述第一中和剂为液体形式并且优选地包含碱金属碳酸盐或碳酸氢盐颗粒分散于液体载体中的浆液，并且其中所述碱金属碳酸盐或碳酸氢盐优选为碳酸钠。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述阴离子表面活性剂的液体酸前体包含C10-C20直链烷基苯磺酸，其优选以基本上纯的形式提供。6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)使用一个或多个在线搅拌器进行，所述搅拌器选自静态在线搅拌器、动态在线搅拌器、以及它们的组合。7.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，第二中和剂为固体形式并且优选地包含碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐，其优选为碳酸钠。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二中和剂以相对于所述部分中和的混合物中剩余的阴离子表面活性剂的液体酸前体化学计量过量的量提供。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二中和剂以足以形成洗涤剂颗粒的量提供，所述洗涤剂颗粒包含按所述洗涤剂颗粒的总重量计5％至70％，优选地20％至65％，更优选地35％至62％，并且最优选地45％至60％的所述第二中和剂。10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)使用一个或多个间歇式搅拌器进行，所述搅拌器选自桨式搅拌器、挤出机搅拌器、带式共混机、犁铧搅拌器、销式搅拌器、转筒搅拌器、以及它们的组合。11.根据权利要求1所述的方法，其中干燥器用于从所述洗涤剂颗粒中除去游离水分，所述干燥的洗涤剂颗粒包含按所述干燥的洗涤剂颗粒的总重量计小于2％，优选地小于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈睿，耿代涛，P·R·莫特三世，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US