ТВЕРДАЯ МОЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СТИРКИ, СОДЕРЖАЩАЯ АНИОНОГЕННОЕ ОЧИЩАЮЩЕЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО И ВЫСОКОПОРИСТЫЙ НОСИТЕЛЬ Российский патент 2010 года по МПК C11D17/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к твердым моющим композициям для стирки, содержащим анионогенное очищающее поверхностно-активное вещество и высокопористый носитель. Композиции по настоящему изобретению имеют хорошую эффективность очищения, хорошие профили распределения и растворения, и хорошие физические характеристики.

Уровень техники

С относительно недавнего времени многими производителями моющих средств предпринимались попытки значительно улучшить эффективность растворимости и распределения своих гранулированных моющих средств для стирки. Подход многих производителей моющих средств сфокусирован на значительном снижении количества или даже полном удалении водонерастворимых добавок, таких как цеолитные добавки, в составах гранулированных моющих средств для стирки или из этих составов. Однако вследствие исключения из обращения фосфатов во многих странах по причине законодательных актов, которые запрещают производителям моющих средств включать достаточное количество водорастворимых моющих компонентов на основе фосфатов, например триполифосфат натрия, в состав гранулированных моющих средств для стирки, а также ввиду отсутствия возможной альтернативы нефосфатным водорастворимым моющим компонентам, доступной производителям моющих средств, подход многих производителей моющих средств сфокусирован не на полной замене системы на основе цеолитного моющего компонента системой водорастворимого моющего компонента, имеющей равное содержание моющего средства, а на создании недостроенной композиции гранулированного моющего средства для стирки.

Хотя такой «недостроенный» подход значительно улучшает растворение и диспергируемость гранулированного моющего средства для стирки, существуют проблемы со значительным количеством катионов, например, кальция, которые не удаляются из моющего раствора в ходе стирки системой основного моющего компонента композиции гранулированного моющего средства для стирки. Эти катионы мешают системе анионогенного очищающего поверхностно-активного вещества (ПАВ) гранулированной моющей композиции для стирки тем, что вызывают осаждение анионогенного очищающего поверхностно-активного вещества из раствора, что приводит к снижению активности и чистящей способности анионогенного очищающего поверхностно-активного вещества. В крайних случаях, такие водонерастворимые комплексы могут отлагаться на ткани, приводя к плохому сохранению белизны и плохим показателям целостности ткани. Это является особенной проблемой, когда моющее вещество для стирки используется в жесткой воде, где высока концентрация ионов кальция.

Другой проблемой, требующей решения, когда содержание водонерастворимых моющих компонентов, например цеолитов, в композиции значительно снижено, или когда такие цеолиты полностью удалены из композиции, являются плохие физические характеристики данной композиции, в особенности после хранения, что проявляется в плохой прочности осадка.

Изобретатели обнаружили, что чистящая способность и физические характеристики недостроенной композиции моющего средства улучшаются при использовании анионогенного очищающего поверхностно-активного вещества в сочетании с высокопористым материалом носителя.

Патент США 5.552.078 (Carr et al., Church & Dwight Co. Inc) относится к порошковой моющей композиции для стирки, содержащей активное ПАВ. Утверждается, что композиции по патенту США 5.552.078 проявляют превосходные очистку и отбеливание тканей, позволяя избежать проблем, связанных с эутрофикацией, которая возникает при наличии значительных количеств фосфатного моющего компонента в композиции, и минимизируя проблему образования отложений на ткани, зачастую имеющую место, когда композиция в больших количествах содержит карбонатный моющий компонент.

В патенте США 6.274.545 B1 (Mazzola, Church & Dwight Со. Inc) описана порошковая моющая композиция для стирки, содержащая много карбоната и мало фосфата, которая может быть с успехом использована при стирке тканей в холодной воде, при этом остаточное количество нерастворимого остатка моющего вещества в растворе минимально. Моющая композиция согласно патенту США 6.274.545 B1 содержит смесь анионогенного/неионогенного ПАВ, которое представляет собой частично сульфированный и нейтрализованный этоксилированный поверхностно-активный спирт, а также ингредиент полиэтиленгликоля, который предположительно увеличивает растворимость твердого вещества моющего средства в моющем растворе.

Заявка WO 97/43366 (Askew et al., The Procter&Gamble Company) раскрывает моющую композицию, содержащую вспенивающую систему, и приводит примеры моющей композиции, содержащей карбонатное моющее вещество, и не содержащей отбеливатель.

Заявка WO 00/18873 (Hartshorn et al., The Procter&Gamble Company) относится к моющим композициям, имеющим, как утверждается, хорошие дозировочные характеристики и не оставляющим следов на ткани после стирки.

Заявка WO 00/18859 (Hartshorn et al., The Procter&Gamble Company) относится к моющим композициям, имеющим, как утверждается, улучшенное высвобождение ингредиентов в моющий раствор в процессе стирки. Композиции заявки WO 00/18859, как утверждается, не образуют гель при контакте с водой и, как утверждается, не оставляют водонерастворимых остатков на одежде после стирки. Композиции согласно заявке WO 00/18859 содержат преимущественно водорастворимый моющий компонент, который непосредственно смешан с поверхностно-активным веществом.

Заявка WO 02/053691 (Van der Hoeven et al., Hindustian Lever Limited) относится к моющим композициям для стирки, содержащим более 10 мас.% малочувствительного к кальцию поверхностно-активного вещества, от 0,1 мас.% до 10 мас.% сильного основного моющего компонента, выбранного из фосфатных и (или) цеолитных моющих компонентов, и менее чем 35 мас.% нефункциональных водорастворимых неорганических солей, не обладающих щелочной реакцией.

Ни один из источников, относящихся к предшествующему уровню техники, не раскрывает твердых недостроенных композиций моющих средств для стирки, которые содержат сочетание анионогенного очищающего ПАВ и высокопористого носителя.

Сущность изобретения

В первом варианте осуществления настоящее изобретение предлагает твердую композицию моющего вещества для стирки в виде частиц, содержащую: (а) анионогенное очищающее ПАВ; (б) твердый носитель, обладающий (i) общим объемом пор более чем 0,3 мл/г; (ii) средним диаметром пор более 3 мкм; и (iii) площадью поверхности менее 1,0 м²/г; (с) от 0 до менее чем 5 мас.% цеолитного моющего компонента (от массы композиции); (d) от 0 до менее чем 5 мас.% фосфатного моющего компонента (от массы композиции), и (е) факультативно, от 0 до менее чем 5 мас.% силикатной соли от массы композиции; причем по меньшей мере часть анионогенного очищающего поверхностно-активного вещества и по меньшей мере часть твердого носителя находятся в виде совместно-измельченной добавки.

Во втором варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения вышеуказанной композиции, содержащему этапы, на которых: (а) приводят исходный материал в контакт с водой с образованием водной смеси; (b) высушивают эту водную смесь при температуре на входе по меньшей мере 300°С, или по меньшей мере 400°С, или по меньшей мере 500°С, или по меньшей мере 600°С в течение периода времени менее 30 с, или менее 20 с, или менее 10 с, с образованием твердого материла носителя; (с) приводят твердый материал носителя в контакт с анионогенным очищающим поверхностно-активным веществом с образованием совместно-измельченной смеси, и (d) факультативно, приводят эту совместно-измельченную смесь в контакт с одним или несколькими вспомогательными ингредиентами с образованием твердой композиции моющего вещества для стирки.

Подробное описание изобретения

Твердая композиция моющего вещества для стирки

Данная композиция содержит анионогенное очищающее поверхностно-активное вещество (ПАВ), твердый материал носителя, от 0 до менее чем 5 мас.% цеолитного моющего компонента (от массы композиции), от 0 до менее чем 5 мас.% фосфатного моющего компонента (от массы композиции), и, факультативно, от 0 до менее чем 5 мас.% силикатной соли от массы композиции. Данная композиция может содержать другие вспомогательные компоненты.

Данная композиция имеет вид частиц, например, агломерированный вид, вид порошка, полученного распылительной сушкой, экструдат, хлопья, иголки, «лапша», шарики, или любое их сочетание. Композиция может присутствовать в уплотненном виде, например, в виде таблетки. Дозировка композиции может иметь и иной вид, например пакета, обычно по меньшей мере частично, предпочтительно практически полностью покрытого водорастворимой пленкой, такой как пленка поливинилового спирта. Предпочтительно данная композиция имеет вид свободно-текучих частиц; обычно, под этим подразумевается, что композиция имеет вид отдельных, дискретных частиц. Композиция может быть составлена любым подходящим способом, в том числе агломерированием, распылительной сушкой, экструзией, смешиванием, сухим смешиванием, жидкостным распылением, прессованием на валках, сферонизацией, таблетированием или любым их сочетанием.

Обычно композиция имеет объемную плотность от 450 г/л до 1000 г/л, предпочтительно нижний предел объемной плотности композиций моющего вещества составляет от 550 г/л до 650 г/л, и, предпочтительно, верхний предел объемной плотности композиций моющего вещества составляет от 750 г/л до 900 г/л.

В процессе стирки композиция, как правило, контактирует с водой с образованием моющего раствора, имеющего рН от более 7 до менее 13, предпочтительно от более 7 до менее 10,5. Это оптимальное значение рН для обеспечения хорошей очистки, при этом также обеспечивается хороший уход за тканью.

По меньшей мере часть, а предпочтительно практически все анионогенное очищающее ПАВ и по меньшей мере часть, а предпочтительно практически весь твердый материал носителя присутствуют в композиции в виде совместно-измельченной смеси. Под «совместно-измельченной смесью» обычно подразумевается, что по меньшей мере часть, предпочтительно практически все анионогенное очищающее ПАВ и по меньшей мере часть, а предпочтительно практически весь, твердый материал носителя присутствуют в композиции в одной и той же частице. Такая совместно-измельченная смесь может иметь вид агломерата, порошка, полученного распылительной сушкой, экструдата, хлопьев, игл, «лапши», шариков. Предпочтительно, совместно-измельченная смесь имеет вид агломерата, и, в таком виде указанная смесь предпочтительно содержит анионогенное очищающее ПАВ от 10% до 70%, или от 15%, или от 20%, или от 25%, или от 30%, или от 35%, или от 40%, и до 60%, или до 50% от массы смеси; также, предпочтительно, совместно-измельченная смесь содержит твердый материал носителя от 20% до 70%, или от 30%, или от 40%, или от 50%, и, предпочтительно, до 60% от массы смеси. Однако совместно-измельченная смесь может иметь вид смеси, высушенной распылительной сушкой, и если указанная смесь находится в распылительно-высушенном виде, то, предпочтительно, смесь содержит анионогенное очищающее ПАВ от 5% до 50%, или от 6%, или от 7%, или от 8%, или от 9%, или от 10%, и до 40%, или до 30%, или до 20% от массы смеси; и предпочтительно совместно-измельченная смесь содержит твердый материал носителя от 10% до 80%, или от 15%, или от 20%, или от 25%, или от 30%, и до 70%, или до 60%, или до 50%, или до 40% от массы смеси.

Совместно-измельченная смесь, содержащая анионогенное очищающее ПАВ и твердый носитель, обычно имеет такое распределение по размерам частиц, что средневзвешенный размер частиц смеси предпочтительно находится в диапазоне от 100 мкм до 1000 мкм, предпочтительно от 250 мкм, или от 500 мкм, и предпочтительно до 800 мкм, и предпочтительно не более чем 10 мас.%, предпочтительно не более 5%, совместно-измельченной смеси имеют размер частиц менее 150 мкм, и предпочтительно не более 10 мас.%, предпочтительно не более 5 мас.% смеси имеют размер частиц более 1180 мкм.

Данная композиция обычно имеет равновесную относительную влажность от 0% до менее чем 30%, предпочтительно от 0 до 20%, при измерении при температуре 35°С. Обычно равновесная относительная влажность определяется следующим образом: 300 г композиции помещают в 1-литровый контейнер, изготовленный из водонепроницаемого материала и снабженный крышкой, герметизирующей контейнер. Крышка снабжена закрывающимся отверстием, позволяющим вводить пробу внутрь контейнера. Контейнер и его содержимое выдерживаются при температуре 35°С в течение 24 часов для достижения температурного равновесия. Для измерения давления водяного пара применяется твердотельный гигрометр (Hydrotest 6100 от Testoterm Ltd., Hapshire, Великобритания). Для этого пробу вводят внутрь контейнера через закрывающееся отверстие в крышке контейнера и измеряют давление водяного пара в свободном пространстве над продуктом. Такие измерения проводят с 10-минутными интервалами, чтобы выровнять давление водяного пара. Затем датчик автоматически пересчитывает давление водяного пара в значение равновесной относительной влажности.

Предпочтительно при соприкосновении с водой при концентрации 9,2 г/л и температуре 20°С данная композиция образует прозрачный моющий раствор, имеющий (i) мутность менее 500 нефелометрических единиц мутности; и (ii) pH в диапазоне от 8 до 12. Предпочтительно, образующийся моющий раствор имеет мутность менее 400, или менее 300, или от 10 до 300 нефелометрических единиц мутности. Мутность такого моющего раствора обычно измеряют при помощи микропроцессорного нефелометра H1 93703. Типичная методика измерения мутности моющего раствора заключается в следующем: 9,2 г композиции добавляют в химический стакан, содержащий 1 л воды, с образованием раствора. Данный раствор перемешивают в течение 5 минут при 600 об/мин и 20°С. Затем измеряют мутность такого раствора при помощи микропроцессорного нефелометра H1 93703 согласно инструкциям производителя оборудования.

Анионогенное очищающее поверхностно-активное вещество

Данная моющая композиция содержит анионогенное очищающее поверхностно-активное вещество (ПАВ). Предпочтительно, композиция содержит от 5 до 25% от массы композиции анионогенного очищающего ПАВ. Предпочтительно, композиция содержит от 6 до 20%, или от 7 до 18%, или от 8 до 15%, или от 8 до 11% или даже от 9 до 10% от массы композиции указанного анионогенного очищающего ПАВ.

Анионогенное очищающее ПАВ предпочтительно выбрано из группы, состоящей из разветвленных или неразветвленных, замещенных или незамещенных C_8-18 алкилсульфатов; разветвленных или неразветвленных, замещенных или незамещенных C_8-18 линейных алкилбензолсульфатов; разветвленных или неразветвленных, замещенных или незамещенных C_8-18 алкилалкоксилированных сульфатов, имеющих среднюю степень алкоксилирования от 1 до 20; разветвленных или неразветвленных, замещенных или незамещенных C_12-18 алкилкарбоксилатов; и их смесей. Анионогенное очищающее ПАВ может быть алкилсульфатом, алкилсульфонатом, алкилфосфатом, алкилфосфонатом, алкилкарбоксилатом, или их смесью. Анионогенное ПАВ может быть выбрано из группы, состоящей из: С₁₀-C₁₈ алкилбензолсульфонатов (LAS), предпочтительно неразветвленных C₁₀-C₁₃ алкилбензолсульфонатов; С₁₀-С₂₀, первичных, разветвленных, неразветвленных и случайно-цепных алкилсульфатов (AS), предпочтительными являются линейные алкилсульфаты, обычно имеющие следующую формулу:

CH₃(CH₂)_xCH₂-OSO₃ ^-M⁺,

где М - атом водорода или катион, обеспечивающий нейтральный заряд, предпочтительные катионы включают в себя катионы натрия и аммония, причем х является целым числом, равным по меньшей мере 7, предпочтительно по меньшей мере 9; вторичные (2, 3) С₁₀-C₁₈ алкилсульфаты, имеющие следующие формулы:

или

где М - атом водорода или катион, обеспечивающий нейтральный заряд, предпочтительные катионы включают в себя катионы натрия и аммония, причем х является целым числом, равным по меньшей мере 7, предпочтительно по меньшей мере 9, у - целое число, равное по меньшей мере 8, предпочтительно по меньшей мере 9; С₁₀-C₁₈ алкилалкоксикарбоксилаты; среднецепные, разветвленные алкилсульфаты, как более подробно описано в патентах США 6.020.303 и 6.060.443; модифицированный алкилбензолсульфонат (MLAS), как более подробно описано в заявках WO 99/05243, WO 99/05242, WO 99/05244, WO 99/05082, WO 99/05084, WO 99/07656, WO 00/23549 и WO 00/23548; сульфонат метилового эфира (MES); сульфонат альфа-олефина (AOS) и их смеси.

Предпочтительные анионогенные очищающие ПАВ выбраны из группы, состоящей из разветвленных или неразветвленных, замещенных или незамещенных C_12-18 алкилсульфатов; разветвленных или неразветвленных, замещенных или незамещенных С_10-18 линейных алкилбензолсульфонатов, предпочтительно линейных С_10-13 алкилбензолсульфонатов; разветвленных или неразветвленных, замещенных или незамещенных алкилалкоксилированных сульфатов, имеющих среднюю степень алкоксилирования от 1 до 20, предпочтительно, линейных C_10-18 алкилэтиксилированных сульфатов, имеющих среднюю степень этоксилирования от 3 до 7; и их смесей. Особо предпочтительными являются коммерчески доступные линейные С_10-13 алкилбензолсульфонаты. Особо предпочтительными являются линейные С_10-13 алкилбензолсульфонаты, полученные сульфонированием коммерчески доступных линейных алкилбензолов (LAB); подходящие LAB включают в себя низшие 2-фенил-LAB, например такие, как производимые фирмой Sasol под маркой Isochem®, или поставляемые фирмой Petresa под маркой Petrelab®, другие подходящие LAB включают в себя высшие 2-фенил-ЬАВ, такие как производятся фирмой Sasol под маркой Hyblene®.

Для анионогенных очищающих ПАВ может быть предпочтительной такая структурная модификация, при которой анионогенное очищающее ПАВ становится менее чувствительным к кальцию, а также к выпадению из моющего раствора в присутствии свободных ионов кальция. Такая структурная модификация может быть осуществлена введением метильной или этильной группы рядом с головной группой анионогенного очищающего ПАВ, что может привести к уменьшению чувствительности к кальцию вследствие стерического затруднения головной группы, и к снижению способности анионогенного очищающего ПАВ к комплексообразованию с участием свободных катионов кальция таким образом, чтобы вызывать осаждение из раствора. Прочие структурные видоизменения включают в себя введение функциональных групп, например аминной группы, в алкильную цепь анионогенного очищающего ПАВ; это может привести к снижению чувствительности анионогенного очищающего ПАВ к кальцию ввиду присутствия в алкильной цепи ПАВ группы, которая может минимизировать нежелательное физико-химическое свойство анионогенного очищающего ПАВ образовывать однородную кристаллическую структуру в моющем растворе в присутствии свободных ионов кальция. Это позволяет уменьшить тенденцию анионогенного очищающего ПАВ к выпадению из раствора.

Предпочтительно, композиция содержит алкилалкоксилированное анионогенное очищающее ПАВ, предпочтительно от 0,1% до 10% от массы композиции алкилалкоксилированного анионогенного очищающего ПАВ. Это оптимальный уровень содержания алкилалкоксилированного ПАВ для обеспечения хорошей очистки от жировых загрязнений, придания хорошего профиля вспенивания и увеличения допустимой жесткости всей системы очищающего ПАВ. Предпочтительно, композиция может содержать алкилалкоксилированное анионогенногое очищающее ПАВ от 3 до 5% или, предпочтительнее, от 1% до 3% от массы композиции.

Предпочтительно, алкилалкоксилированное анионогенное очищающее ПАВ является разветвленным или неразветвленным, замещенным или незамещенным C_12-18 алкилалкоксилированным сульфатом, имеющим среднюю степень алкоксилирования от 1 до 30, предпочтительно от 1 до 10. Предпочтительно, алкилалкоксилированное анионогенное очищающее ПАВ представляет собой разветвленный или неразветвленный, замещенный или незамещенный C_12-18 алкилэтоксилированный сульфат, имеющий среднюю степень этоксилирования от 1 до 10. Более предпочтительно, алкилалкоксированное анионогенное очищающее ПАВ представляет собой линейный, незамещенный C_12-18 алкилэтоксилированный сульфат, имеющий среднюю степень этоксилирования от 3 до 7.

Предпочтительно, по меньшей мере часть, более предпочтительно все алкилалкоксилированное анионогенное очищающее ПАВ присутствует в форме порошка, высушенного методом нераспылительной сушки, например, экструдата, агломерата, предпочтительно агломерата. Это особенно предпочтительно, когда в композицию желательно внести высокое содержание алкилалкоксилированного анионогенного очищающего ПАВ.

Алкилалкоксилированное анионогенное очищающее ПАВ, при его наличии, может также увеличить активность неалкоксилированного анионогенного очищающего ПАВ путем снижения его осаждаемости из раствора в присутствии свободных катионов кальция. Предпочтительно, весовое отношение неалкоксилированного анионогенного очищающего ПАВ к алкилалкоксилированному анионогенному очищающему ПАВ составляет менее чем 5:1, или менее чем 3:1, или менее чем 1,7:1, или даже менее чем 1,5:1. Это соотношение задает оптимальную отбеливающую способность в сочетании с приданием хорошего профиля мылкости и хорошей допустимой жесткости. Однако может оказаться предпочтительным, чтобы весовое отношение неалкоксилированного анионогенного очищающего ПАВ к алкилалкоксилированному анионогенному очищающему ПАВ было более 5:1, или более 6:1, или более 7:1, или даже более 10:1. Это соотношение обеспечивает оптимальную очистку от жирных загрязнений в сочетании с хорошим профилем мылкости и допустимой жесткости.

Подходящими алкоксилированными анионогенными очищающими ПАВ являются Техараn LEST™ от Cognis, Cosmacol AES™ от Sasol, BES151™ от Stephan, Empicol ESC70/U™, а также их смеси.

Твердый носитель

Данная композиция содержит твердый носитель, имеющий общий объем пор более чем 0,3 мл/г, предпочтительно более 0,4 мл/г, или более 0,5 мл/г, или более 0,6 мл/г, или более 0,7 мл/г, или более 0,8 мл/г, или более 0,9 мл/г, или более 1,0 мл/г.Общий объем пор твердого носителя обычно определяется ртутной порометрией с использованием просеянной фракции с размером частиц 250-300 мкм, и где для определения общего объема пор принимаются только поры размером менее 30 мкм. Более подробное описание ртутной порометрии может быть найдено в «Analytical methods of fenee particle technology», by Webb P. and Orr C., Micromeretics Instrument Corporation, Norcross, GA, USA; ISBM 0-9656783-0-Х. Для определения общего объема пор в расчет принимаются только поры размером менее 30 мкм, чтобы избежать включения в расчет нежелательной межзональной пористости при определении общего объема пор твердого носителя. Может быть использована любая подходящая методика и любое оборудование для ртутной порометрии.

Твердый носитель имеет средний диаметр пор более чем 3 микрометра или более чем 4 микрометра, предпочтительно более чем 5 микрометров, или более чем 6 микрометров, более чем 7 микрометров, или более чем 8 микрометров, или более чем 9 микрометров, или более чем 10 микрометров. Средний диаметр пор твердого носителя обычно определяют ртутной порометрией с использованием просеянной фракции с размером частиц 250-300 мкм, и где для определения среднего диаметра пор принимаются только поры размером менее 30 мкм. Для определения среднего диаметра пор обычно берут поры в виде правильных цилиндров. Более подробное описание ртутной порометрии может быть найдено в «Analytical methods of fine particle technology», by Webb P. and Orr C., Micromeretics Instrument Corporation, Norcross, GA, USA; ISBM 0-9656783-0-Х. Для определения среднего диаметра пор в расчет принимаются только поры размером менее 30 мкм, чтобы избежать включения в расчет нежелательной межзональной пористости при определении среднего диаметра пор твердого носителя. Может быть использована любая подходящая методика и любое оборудование для ртутной порометрии.

Твердый носитель имеет площадь поверхности гранул менее чем 1,0 м²/г, предпочтительно менее чем 0,5 м²/г, предпочтительно 0,4 м²/г или менее чем 0,3 м²/г, или менее чем 0,2 м²/г, или менее чем 0,10 м²/г, или менее чем 0,05 м²/г. Обычно площадь поверхности гранул твердого носителя определяют с использованием микрометрического анализатора площади поверхности Gemini 2360 обычно с применением гелия или азота для вычисления площади поверхности гранул, которая обычно представляет собой площадь поверхности по BET, обычно многоточечную площадь поверхности по BET. Обычно для того, чтобы определить площадь поверхности гранул, отбирают пять экспериментальных точек, каждая с использованием следующих соотношений молярных объемов газов: (i) 5:95 азот: гелий; (ii) 10:90 азот: гелий; 15:85 азот: гелий; 20:80 азот: гелий; и 30:70 азот: гелий. Подходящий метод для определения площади поверхности пор по таким данным может быть найден в «Analytical methods of fine particle technology», by Webb P. and Orr C., Micromeretics Instrument Corporation, Norcross, GA, USA; ISBM 0-9656783-0-X.

Обычно твердый носитель растворим в воде. Обычно «растворим в воде» означает, что твердый носитель имеет растворимость по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 75% или даже по меньшей мере 95%, измеренную следующим способом: 50 граммов твердого носителя дозируют в предварительно взвешенный 400 мл химический стакан, и затем в этот химический стакан добавляют 245 мл дистиллированной воды. Воду и твердый носитель в химическом стакане тщательно перемешивают магнитной мешалкой при 600 об/мин в течение 30 минут. Затем полученную смесь фильтруют через качественный складчатый фильтр из пористого стекла, имеющий размер пор 20 микрометров. Полученный фильтрат высушивают для удаления воду любыми общепринятыми способами, и определяют вес оставшегося твердого носителя. Затем вычисляют растворимость в % посредством определения мас.% твердого носителя, который растворился в воде и не вошел в часть фильтрата, собранного на фильтровальной бумаге.

Предпочтительно твердый носитель представляет собой соль, такую как сульфат натрия и (или) карбонат натрия, предпочтительно соль в виде высушенной при высокой температуре формы, которую обычно высушивают при температуре более чем 300°С, или более чем 400°С, или более чем 500°С, в мгновенно высушенной форме, предпочтительно сульфат натрия, высушенный при высокой температуре или мгновенно высушенный. Высокотемпературная сушка и мгновенная сушка являются подходящими методами для проверки того, что твердый носитель является высокопористым и имеет требуемые общий объем пор, средний диаметр пор и площадь поверхности.

Цеолитная добавка

Композиция содержит цеолитную добавку от 0% до менее чем 5%, или до 4%, или до 3%, или до 2% или до 1% от веса композиции. Для композиции иногда даже предпочтительно быть практически свободной от цеолитной добавки. Быть практически свободной от цеолитной добавки обычно означает, что в композицию преднамеренно не добавляют цеолитную добавку. Это особенно предпочтительно, если необходимо, чтобы композиция была очень высокорастворимой, чтобы минимизировать количество водонерастворимых остатков (например, которые могут оседать на поверхности ткани), а также когда весьма желательно получить прозрачный моющий раствор. Цеолитные добавки включают в себя цеолит А, цеолит X, цеолит Р и цеолит MAP.

Фосфатная добавка

Композиция содержит фосфатную добавку от 0% до менее чем 5%, или до 4%, или до 3%, или до 2% или до 1% от веса композиции. Для композиции иногда даже предпочтительно быть практически свободной от фосфатной добавки. Быть практически свободной от фосфатной добавки обычно означает, что в композицию преднамеренно не добавляют фосфатную добавку. Это особенно предпочтительно, если необходимо, чтобы композиция имела очень хороший экологический профиль. Фосфатные добавки включают в себя триполифосфат натрия.

Силикатная соль

Композиция факультативно содержит силикатную соль от 0% до менее чем 5%, или до 4%, или до 3%, или до 2% или до 1% от веса композиции. Хотя композиция может содержать силикат натрия на уровне 5 мас.% или более, предпочтительно композиция содержит менее 5 мас.% силикатной соли. Для композиции иногда даже предпочтительно быть практически свободной от силикатной соли. Быть практически свободной от силикатной соли обычно означает, что в композицию преднамеренно не добавляют силикат. Это особенно предпочтительно для того, чтобы обеспечить композицию, имеющую очень хорошие профили растворения и распределения, а также чтобы убедиться, что композиция образует прозрачный моющий раствор после растворения в воде. Силикатные соли включают в себя водонерастворимые силикаты. Силикатные соли включают в себя аморфные и кристаллические слоистые силикаты (например, SKS-6). Предпочтительной силикатной солью является силикат натрия.

Вспомогательные ингредиенты

Композиция обычно содержит вспомогательные ингредиенты. Такие вспомогательные ингредиенты включают в себя: очищающие ПАВ, такие как неионогенные очищающие ПАВ, катионные очищающие ПАВ, цвиттер-ионные очищающие ПАВ, амфотерные очищающие ПАВ; предпочтительными неионогенными очищающими ПАВ являются C_8-18 алкилалкоксилированные спирты, имеющие среднюю степень алкоксилирования от 1 до 20, предпочтительно от 3 до 10, более предпочтительными являются C_12-18 алкилэтоксилированные спирты, имеющие среднюю степень алкоксилирования от 3 до 10; предпочтительными катионными очищающими ПАВ являются хлориды моно-С_6-18 алкил-моногидроксиэтил-ди-метил четвертичного аммония, более предпочтительны хлорид моно-C_8-10 алкил-моногидроксиэтил-ди-метил четвертичного аммония, хлорид моно-С_10-12 алкил-моногидроксиэтил-ди-метил четвертичного аммония и хлорид моно-С₁₀-алкил-моногидроксиэтил-ди-метил четвертичного аммония; источник перкислорода, например, перкарбонатные соли и (или) перборатные соли, предпочтительным является перкарбонат натрия, источник перкислорода является, предпочтительно, по меньшей мере частично покрытым, предпочтительно полностью покрытым компонентом покрытия, например, карбонатной солью, сульфатной солью, силикатной солью, борсиликатом или смесями, включая смеси их солей; активатор отбеливания, такой как тетрацетилэтилендиамин, оксибензолсульфонатные активаторы отбеливания, такие как нонаноилоксибензолсульфонат, капролактамные активаторы отбеливания, имидные активаторы отбеливания, такие как N-нонаноил-N-метилацетамид, заранее образованные перкислоты, такие как N,N-фталоиламиноперкапроновая кислота, нониламидопероксиадипиновая кислота или перекись дибензоила; ферменты, например амилазы, карбогидразы, целлюлазы, лакказы, липазы, оксидазы, пероксидазы, протеазы, пектат-лиазы и маннаназы; системы пеногасителей, например пеногасители на основе кремния; флуоресцирующие отбеливающие агенты; фотоотбеливатель; соли-наполнители, такие как сульфаты, предпочтительно сульфат натрия; агенты-мягчители ткани, например глинозем, силикон и (или) соединения четвертичного аммония; флокулянты, такие как полиэтиленоксид; ингибиторы миграции красителя, такие как поливинилпирролидон, N-оксид поли-4-винилпиридина и (или) сополимер винилпирролидона и винилимидазола; компоненты сохранения целостности ткани, такие как гидрофобно-модифицированная целлюлоза и олигомеры, полученные конденсацией имидазола с эпихлоргидрином; диспергаторы загрязнений и добавки, предотвращающие повторное осаждение загрязнений, такие как алкоксилированные полиамины и этоксилированные полимеры этиленимина; компоненты, предотвращающие повторное осаждение, такие как карбоксиметилцеллюлоза и сложные полиэфиры; отдушки; сульфаминовая кислота или ее соли; лимонная кислота или ее соли; красители, такие как оранжевый, голубой, зеленый, пурпурный, розовый красители или любые их смеси; карбонат, например карбонат натрия и (или) бикарбонат натрия; карбоксилатные полимеры, такие как сополимеры малеиновой и акриловой кислот.

Предпочтительно, композиция содержит менее 1 мас.% хлорного отбеливателя и менее 1 мас.% бромного отбеливателя. Предпочтительно, композиция практически не содержит бромного и хлорного отбеливателей. Под «практически не содержит…» обычно подразумевается «не содержит специально добавленных…».

Способ приготовления композиции

Способ приготовления вышеописанной композиции содержит этапы, на которых: (а) приводят исходный материал в контакт с водой с образованием водной смеси; (b) высушивают водную смесь с образованием твердого материала носителя; (с) приводят твердый носитель в контакт с анионогенным очищающим ПАВ с получением совместно-измельченной добавки; и (d) факультативно, приводят совместно-измельченную добавку в контакт с одним или несколькими вспомогательными ингредиентами.

Этап (а): приведение исходного материала в контакт с водой с образованием водной смеси

На этапе (а) исходный материал взаимодействует с водой с образованием водной смеси. Исходный материал может быть любым материалом, образующим высокопористый твердый носитель, обладающий требуемыми общим объемом пор, средним диаметром пор и площадью поверхности. Как правило, исходный материал представляет собой соль, обычно - сульфат натрия и (или) карбонат натрия, предпочтительно сульфат натрия. Предпочтительно, исходный материал представлен в мелкодисперсном виде и обычно имеет средневзвешенный размер частиц от 10 до 50 мкм.

Предпочтительно, исходный материал практически растворяется в воде на этапе (а), под в «практически растворенным» обычно подразумевается, что на этапе (а) в воде растворяется по меньшей мере 70 мас.%, или по меньшей мере 80 мас.%, или по меньшей мере 90 мас.%, или даже по меньшей мере 95 мас.%, или даже 99 мас.% или 100 мас.% исходного материала: предпочтительно, исходный материал практически полностью растворяется в воде на этапе (а).

Предпочтительно, чтобы водная смесь подвергалась фильтрованию между этапами (а) и (b) для удаления всех нерастворившихся компонентов из водной смеси. Убедившись, что исходный материал является хорошо растворимым, предпочтительно практически полностью растворимым, на этапе (а) удаляют нежелательные центры кристаллизации из исходного материала, что позволяет придать материалу твердого носителя оптимальную морфологию частиц.

Этап (b): высушивание водной смеси с образованием твердого материала носителя

На этапе (b) водную смесь подвергают сушке с получением твердого носителя. Как правило, водную смесь сушат в зоне сушки, например в башне распылительной сушки, кипящем слое и т.д., при температуре газа на входе по меньшей мере 300°С, предпочтительно, более чем 400°С, или более чем 500°С, или более чем 600°С в течение периода времени менее 60 секунд, или менее 40 секунд, или менее 20 секунд, или менее 10 секунд с получением твердого носителя. Выше твердый носитель описан более подробно. Предпочтительно, этап (b) является этапом высокотемпературной сушки или этапом мгновенной сушки. Используемый для стадии сушки газ может представлять собой воздух, или воду, обычно в виде перегретого пара.

Как правило, параметры сушки, встречающиеся в обычных процессах сушки для получения композиций моющих средств для стирки, не настолько горячи, чтобы получить твердый носитель, имеющий требуемый параметр высокопористости. Этап сушки, согласно настоящему изобретению, обычно проводят при более высоких температурах, нежели обычно проводимые процессы сушки при получении моющих композиций для стирки. Во избежание нежелательного термического разложения компонентов, возникающего на этапе высокотемпературной или мгновенной сушки, время сушки ограничивается: среднее время удерживания в сушащем оборудовании ограничено.

Этап (с): приведение твердого носителя в контакт с анионогенным очищающим ПАВ с получением совместно измельченной добавки

На этапе (с) твердый носитель приводят в контакт с анионогенным очищающим ПАВ с образованием совместно измельченной добавки. Этап (с) можно проводить в любой подходящей емкости, предпочтительно в смесителе, таком как высокоскоростной или среднескоростной смеситель. Подходящие смесители с высоким значением сдвига включают в себя смесители СВ Loedige, смесители Шуги, смесители Литтлфорда или Дрейса, а также лабораторные смесители, такие как смесители Браун. Предпочтительно, смеситель с высоким значением сдвига представляет собой игольчатый смеситель, такой как смеситель СВ Loedige, Литтлфорда или Дрейса. Смесители с высоким значением сдвига обычно функционируют при большой скорости, предпочтительно они имеют пиковую скорость от 10 мс^-1 до 35 мс^-1. Подходящие среднескоростные смесители включают в себя лемеховые смесители, например Loedige KM. Предпочтительно, среднескоростной смеситель имеет пиковую скорость от выше 0 мс^-1 до менее чем 10 мс^-1. Факультативно, твердый носитель может контактировать с жидким связующим, например с водой и анионогенным очищающим ПАВ на этапе (с), что может облегчить регулирование скорости агломерации совместно измельченной добавки и гарантировать, что такая совместно измельченная добавка обладает хорошими физико-химическими характеристиками.

Высокопористый твердый материал носителя, полученный на этапе (b), служит отличным носителем для анионогенного очищающего ПАВ, способным в достаточной мере абсорбировать и (или) адсорбировать анионогенное ПАВ, что приводит к тому, что совместно измельченный компонент имеет хорошие физические характеристики, в особенности после хранения.

Этап (d): приведение совместно измельченной добавки в контакт с одним или несколькими вспомогательными ингредиентами с образованием твердой моющей композиции для стирки

Этап (d) является необязательным. На этапе (d) совместно измельченная добавка контактирует с одним или несколькими вспомогательными ингредиентами. Этап (d) может проводиться в любой подходящей емкости, такой как смесительный барабан. Этап (d) также может проводиться на конвейерной ленте, которая обычно переносит материалы в смесительную емкость на последней стадии смешивания.

Примеры

Насыщенный водный раствор сульфата натрия нагревают до 50°С, и распыляют внутри противоточной колонны распылительной сушки при температуре газа (воздуха) на входе 550°С.

Водный насыщенный раствор сульфата натрия сушат в течение 15 секунд с получением высокопористых частиц сульфата натрия.

200 г частиц вышеописанного сульфата натрия смешивают со 100 г водной пасты поверхностно-активного вещества, содержащей 70 мас.% этоксилированного алкилсульфатного ПАВ, имеющего среднюю степень этоксилирования 3, в смесителе Brown при максимальной скорости в течение 20 секунд с образованием влажных агломератов. Эти агломераты затем сушат в кипящем слое при температуре газа (воздуха) на входе 110°С до тех пор, пока ожиженные частицы не достигнут средней объемной температуры в 70°С с получением сухих агломератов.

Дополнительные примеры композиции по п.1 формулы изобретения Приведенные ниже примеры твердой моющей композиции для стирки соответствуют данному изобретению: Частицы, высушенные распылительной сушкой G Н I J К L Неразветвленный С_10-13 алкилбензолсульфонат 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 Этоксилированный C_12-16 алкилсульфат со средней степенью этоксилирования, равной 3   1,00 1,00       Гидроксиэтан-ди(метилен фосфоновая кислота) 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 Этилендиамин диянтарная кислота 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Акрилат/малеинат кополимер 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 Натрия гидрокарбонат 22,50 22,50 22,50 22,50 22,50 22,50 Флюоресцентный отбеливающий агент 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 Магния сульфат 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 Натрия сульфат 16,15 17,65 17,65 16,15 16,15 16,15 Разное и вода 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 Общее количество частиц, высушенных распылительной сушкой 53,70 56,20 56,20 53,70 53,70 53,70               Агломерат поверхностно-активного вещества             Этоксилированный C_12-16 алкилсульфат со средней степенью этоксилирования, равной 3 6,00 6,00   6,00 6,00 5,00 Неразветвленный С_10-13 алкилбензолсульфонат     5,00     1,00 Натрия гидрокарбонат 17,00 17,00 15,00 17,00 17,00 15,00 Акрилат/малеинат кополимер     1,50     1,50 Разное и вода 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,50 Общее количество агломерата поверхностно-активного вещества 24,00 24,00 22,50 24,00 24,00 24,00               Дополнительные сухие ингредиенты             Ингредиент* 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Натрия перкарбонат, имеющий АуОх 14 Вт% 9,00 9,00 9,00     10,00 Натрия гидрокарбонат     2,50       Натрия сульфат       11,50 11,00   Акрилат/малеинат кополимер 1,50 1,50   1,50 1,50   Энзимы 0,50 0,50 0,50 0,50   0,50 Тетрацетилэтилендиамин 2,50 2,00 1,50     3,00 Лимонная кислота 3,00 1,00 2,00 3,00 4,00 3,00 Подавитель пены 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Цеолитная добавка 1,00 3,00     1,50   Фосфатная добавка 1,00   3,00     1,50 Силикатная добавка 1,00     3,00 1,50 1,50 Разное и вода до 100% до 100% до 100% до 100% до 100% до 100% *Ингредиент выбран из группы, состоящей из: отбеливающего катализатора на основе иона переходного металла; ингредиента, усиливающего отбеливание; поверхностно-активного вещества с высокой степенью этоксилирования; полиамидоамина; усиливающего отбеливание четвертичного нитрила; поверхностно-активного вещества с допустимой жесткостью; буркеита; глюканазы; липазы, поливинилпирролидона, карбоксиметилцеллюлозы; флюоресцентных отбеливающих агентов и неионогенных очищающих поверхностно-активных веществ.

Изобретение относится к средствам для стирки. Твердая моющая композиция в форме частиц содержит анионогенное очищающее поверхностно-активное вещество, твердый носитель с общим объемом пор более 0,3 мл/г, средним диаметром пор более 3 микрон и площадью поверхности менее 1,0 м²/г, цеолитную добавку, фосфатную добавку и силикатную соль. Причем, по меньшей мере, часть анионогенного очищающего поверхностно-активного вещества и, по меньшей мере, часть твердого носителя находятся в форме совместно измельченной добавки. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Способ включает смешивание исходного материала для образования твердого носителя с водой с образованием водной смеси, высушивание водной смеси при температуре газа на входе по меньшей мере 300°С в течение периода времени менее 20 секунд с образованием твердого материла носителя и смешивание твердого материала носителя с анионогенным очищающим поверхностно-активным веществом с образованием совместно-измельченной смеси. Твердый материал носителя или совместно-измельченную смесь смешивают с одним или несколькими компонентами, выбранными из цеолитной добавки, фосфатной добавки, силикатной соли. Изобретение позволяет получить твердые недостроенные композиции моющих средств для стирки, которые содержат сочетание анионогенного очищающего ПАВ и высокопористого носителя. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Твердая моющая композиция для стирки в форме частиц, содержащая:
(a) анионогенное очищающее поверхностно-активное вещество;
(b) твердый носитель, имеющий:
(i) общий объем пор более 0,3 мл/г;
(ii) средний диаметр пор более 3 мкм; и
(iii) площадь поверхности менее 1,0 м²/г;
(c) цеолитную добавку от 0 до менее чем 5% от веса композиции;
(d) фосфатную добавку от 0% до менее чем 5% от веса композиции; и
(e) факультативно от 0% до менее чем 5% силикатной соли от веса композиции;
причем, по меньшей мере, часть анионогенного очищающего поверхностно-активного вещества и, по меньшей мере, часть твердого носителя находятся в форме совместно измельченной добавки.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что твердый носитель имеет:
(i) общий объем пор более 0,6 мл/г;
(ii) средний диаметр пор более 6 мкм; и
(iii) площадь поверхности гранулы менее 0,2 м²/г.

3. Композиция по п.1, в которой твердый носитель представляет собой высушенный при высокой температуре сульфат натрия.

4. Способ получения композиции по п.1, содержащий этапы, на которых:
(a) приводят исходный материал для образования твердого носителя в контакт с водой с образованием водной смеси; и
(b) высушивают эту водную смесь при температуре газа на входе, по меньшей мере, 300°С в течение периода времени менее 20 с с образованием твердого материла носителя; и
(с) приводят твердый материал носителя в контакт с анионогенным очищающим поверхностно-активным веществом с образованием совместно-измельченной смеси; и
причем факультативно твердый материал носителя или совместно-измельченную смесь приводят в контакт с одним или несколькими компонентами, выбранными из цеолитной добавки, фосфатной добавки, силикатной соли.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что исходный материал на этапе (а) представляет собой мелкие частицы, имеющие средневзвешенный размер частиц от 10 до 50 мкм.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что на этапе (а) исходный материал практически полностью растворяют в воде.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что твердый носитель, полученный на этапе (b), имеет:
(i) общий объем пор более 0,6 мл/г;
(ii) средний диаметр пор более 6 мкм; и
(iii) площадь поверхности гранулы менее 0,2 м²/г.