СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОМЕРИРОВАННОГО ЧИСТЯЩЕГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК C11D11/02 

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве агломерированных порошкообразных препаратов бытовой химии, содержащих хлортринатрийфосфат и абразив. В частности, предлагаемый способ предназначен для получения в агломерированном виде универсальных чистящих средств.

Известен способ получения гранул в защитной оболочке и их использование в составах для мытья посуды, в соответствии с которым проводят сухое смешение порошкообразных компонентов с последующим нанесением на поверхность перемешиваемых материалов жидких компонентов (водного раствора ПАВ и силиката натрия, подогретого до 88^оС). Для получения гранул применяется барабанный смеситель периодического действия. Полученные гранулы охлаждают, отсеивают и смешивают с хлорсодержащими компонентами (в т.ч. с хлортринатрийфосфатом).

Недостатками известного способа являются:
громоздкое аппаратурное оформление, что связано с последующей классификацией, дополнительным смешением с хлорсодержащим компонентом;
большой размер гранул, что ухудшает внешний вид продукта и затрудняет распадаемость (растворимость гранул);
невысокая производительность процесса (процесс периодический).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранный в качестве прототипа способ гранулирования рецептур моющих и чистящих средств методом прямой агломерации, осуществляемый в роторном грануляторе фирмы "Шуги" [2, 3]
По данному методу предварительно приготовленную порошкообразную смесь, содержащую гидратирующие соли (карбонат натрия, триполифосфат натрия, сульфат натрия) агломерируют жидкими компонентами смесью поверхностно-активных веществ, водным раствором силиката натрия в роторном грануляторе непрерывного действия, с последующей сушкой, классификацией и смешением агломерированного продукта с отдушкой и хлорсодержащм компонентом.

У прототипа и изобретения имеются следующие сходные существенные признаки:
агломерирование ведут в присутствии воды и поверхностно-активного вещества в скоростном смесителе-грануляторе непрерывного действия;
для связывания воды в кристаллогидраты используется порошкообразная смесь, содержащая углекислый натрий (карбонат натрия).

Недостатками прототипа являются:
трудность получения сыпучего продукта с большим содержанием хлортринатрийфосфата (до 20%), что затрудняет расфасовку готового продукта;
необходимость введения в технологический процесс дополнительной стадии смешение агломерированного продукта с хлорсодержащим компонентом, что усложняет процесс производства и требует дополнительных затрат на оборудование.

Цель изобретения повышение сыпучести готового продукта за счет агломерирования полной рецептуры средства, содержащей хлортринатрийфосфат, упрощение процесса и его удешевление. Отпадает необходимость в дополнительном оборудовании, повышается производительность.

Для достижения поставленной цели предварительно хлортринатрийфосфат смешивают с абразивом и порошкообразными компонентами, в качестве которых берут углекислый и двууглекислый натрий, и полученную порошкообразную массу агломерируют водным раствором анионогенного поверхностно-активного вещества (алкилсульфонатом натрия смесью натриевых солей изомерных алкилсульфоновых кислот с длиной цели алкильного радикала С₁₁-С₁₈).

Хлортринатрийфосфат представляет собой белый нетекучий кристаллический комкующий порошок с содержанием активного хлора не менее 3,5% Под воздействием температуры выше 50^оС и несвязанной воды происходит разложение хлортринатрийфосфата с выделением хлора.

Предварительное смешение хлортринатрийфосфата с сухими порошкообразными компонентами: абразивом (кизельгуром), углекислым и двууглекислым натрием препятствует разложению хлортринатрийфосфата натрия на последующих стадиях: агломерирование, сушка. Вода, введенная с раствором ПАВ, переходит в кристаллогидрат Na₂CO₃˙NaHCO₃˙2H₂O, а частично несвязанная (свободная) удаляется при конвективной сушке агломерированного продукта.

В качестве абразива используется кизельгур с массовой долей двуокиси кремния не менее 80% Основной размер частиц абразива менее 0,1 мм 80%
Агломерация производится водным раствором анионогенного ПАВ алкилсульфонатом натрия (натриевой солью изомерных алкилсульфоновых кислот с длиной цепи алкилсульфатного радикала С₁₀-С₁₈).

Пример приготовления чистящего средства по предлагаемому способу.

В смеситель ленточного типа при включенном перемешивающем устройстве последовательно загружаются 3,93 кг кизельгура, 2 кг хлортринатрийфосфата, 2 кг углекислого натрия, 1,5 кг двууглекислого натрия, перемешивают в течение 5 мин.

Одновременно в аппарат с перемешивающим устройством и рубашкой для внешнего обогрева заливают 2,2 кг воды и 0,57 кг алкильсульфоната натрия (с содержанием активного вещества 70% ), поднимают температуру до 70-80^оС и перемешивают до полного растворения алкильсульфоната натрия.

После этого в роторно-вихревой гранулятор непрерывного действия одновременно подают со скоростью 9,43 кг/ч смесь порошкообразных компонентов и 2,77 кг/ч водного раствора алкильсульфоната натрия. Жидкую фазу в грануляторе распыляют через форсунку. В грануляторе частицы порошка агломерируются и оказываются по стенке грануляционной камеры. Время пребывания продукта в грануляторе 1-2 с. Агломерированный продукт сушится на воздухе при температуре производственного помещения или в аппарате виброкипящего слоя, где происходит конвективная обработка порошка.

Состав полученного продукта, мас.

Алкильсульфонат
(в пересчете на
100%-ную массовую
долю активного вещества) 4
Хлортринатрий-
фосфат техничес-
кий в пересчете
на 100%-ную массо-
вую долю активного хлора 0,7
Сода кальцинирован-
ная техническая, марка Б 20,0
Натрий двууглекис- лый 15,0 Кизельгур до 100,0
В состав может быть введена отдушка для пеномоющих средств или отдушка для мыла и моющих средств, или отдушка для косметических изделий, или эссенция ароматическая пищевая на стадии конвективной обработки продукта в количестве 1% Введение отдушки способствует дезодорации очищаемых поверхностей.

В табл. 1 представлены экспериментальные данные по оценке технологических свойств полученного агломерированного чистящего средства в сравнении с агломерированным порошком, полученным по известному способу (хлортринатрийфосфат в количестве 20% вводился после агломерирования и сушки). Сушка проводилась на воздухе при температуре производственного помещения (20-22^оС). Известно, что существует прямая зависимость между скоростями перераспределения воды в системе и изменением их текучести (сыпучести). После агломерирования составов чистящих средств на роторном грануляторе проводилось измерение их текучести через определенные промежутки времени для получения стабильных значений.

Система оценки показана в табл. 2.

За счет предлагаемого способа удается улучшить технологические свойства чистящего средства от класса "плохой" до класса "удовлетворительный". Расфасовка не вызывает затруднений и осуществляется на типовом оборудовании.

Средство, получаемое по известному способу, входит в группу материалов с плохими показателями и требует специальных мероприятий (установки обрушителей в бункерах, неполной загрузки емкостей), использования более совершенного и нестандартного оборудования.

Введение большого количества хлортринатрийфосфата на конечной стадии по известному способу (смешение агломерированного высушенного полупродукта с хлортринатрийфосфатом) в ленточный смеситель не позволяет получить однородную смесь гранул с хлортринатрийфосфатом, а перемешивание в скоростном режиме ведет к разрушению гранул.

Исключение стадии смешения агломерированного полупродукта с хлортринатрийфосфатом сокращает длительность процесса, отпадает необходимость в дополнительном оборудовании.

В способе получения агломерированного чистящего средства хлорнатрийфосфат предварительно смешивают с абразивом и порошкообразными углекислым и двууглекислым натрием, полученную смесь подают на агломериование водным раствором анионогенного поверхностно-активного вещества. 2 табл.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОМЕРИРОВАННОГО ЧИСТЯЩЕГО СРЕДСТВА, содержащего хлортринатрийфосфат, включающий смешение порошкообразных компонентов и агломерирование полученной основы водным раствором анионогенного поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что предварительно хлортринатрийфосфат смешивают с абразивом и порошкообразными компонентами, в качестве которых берут углекислый и двууглекислый натрий, и полученную смесь подают на агломерирование.