Способ получения моющего состава

1 Данное изобретение относится к способу получения моющего состава. В частности, изобретение касается способа получения моющего состава, имеющего среднюю объемную плотность, без использования стадии распылительной сушки, включающего стадию смешивания с высоким сдвигом и стадию смешивания с очень низким сдвигом, и полученных таким образом моющих составов. Обычно моющие составы получают способом распылительной сушки, в котором компоненты состава смешивают с водой для получения водной мыловаренной суспензии, которую затем распыляют в башню для распылительной сушки и контактируют с горячим воздухом,чтобы удалить воду, в результате чего получают частицы детергента, которые часто упоминаются как "основной" порошок. Полученные таким образом частицы имеют высокую пористость. Поэтому порошки, полученные этим способом,обычно имеют объемную плотность от 300 до 550 г/л или даже до 650 г/л. Полученные распылительной сушкой порошки обычно обеспечивают хорошие порошковые характеристики доставки, такие, как распределение и растворение. Однако капитальные и эксплуатационные затраты процесса распылительной сушки высоки. Тем не менее, сохраняется значительный потребительский спрос на такие порошки низкой плотности. В последние годы моющие порошки, имеющие высокую объемную плотность, получают процессами механического смешивания. Достигнуты объемные плотности от 700 до 900 г/л и даже выше. Обычно такие порошки получают уплотнением полученного распылительной сушкой основного порошка в одном или более механических смесителях, необязательно с добавлением дополнительных компонентов, или путем смешивания компонентов состава в процессе непрерывного или периодического смешивания без применения стадии распылительной сушки. ЕР 367339 (Unilever) раскрывает способ получения моющего состава, имеющего высокую объемную плотность, в котором исходный материал в виде частиц обрабатывают в высокоскоростном смесителе, среднескоростном смесителе, где материал переводят в деформируемое состояние или поддерживают в таком состоянии, и затем сушат и/или охлаждают. Исходным материалом может быть полученный распылительной сушкой основной порошок,или компоненты состава могут быть использованы без предварительной стадии распылительной сушки в способе получения детергента. Порошки, имеющие высокую объемную плотность, имеют низкий упаковочный объем,что полезно для хранения и операций по распределению, а также для пользователя. Кроме того, если не используется стадия распылительной сушки, капитальные и эксплуатационные затраты обычно значительно ниже, и процесс 2 потребляет меньше энергии и поэтому обеспечивает выгоду в отношении окружающей среды. Поэтому желательно исключение стадии распылительной сушки в процессе получения детергента. Однако такие порошки с высокой плотностью, как правило, имеют значительно более низкую пористость, чем обычный порошок, полученный распылительной сушкой, что может ухудшить доставку порошка в промывную жидкость. Кроме того, получение порошков, имеющих объемную плотность от низкой до средней,например, менее чем примерно 700 г/л, до сих пор является легко достижимым в промышленном масштабе без использования стадии распылительной сушки. ЕР 544365 (Unilever) раскрывает получение моющего состава высокой объемной плотности и ссылается на то, что объемная плотность порошка детергента зависит от объемной плотности исходных материалов в случае процесса смешивания. Обработка пористого материала, полученного распылительной сушкой в процессе механического перемешивания, ведет к повышению объемной плотности, в то время как пористость порошка уменьшается. Однако было обнаружено, что порошок, имеющий удивительно низкую объемную плотность, например, менее чем 700 г/л, может быть получен способом, в котором не используется стадия распылительной сушки,включающим стадию перемешивания с высоким сдвигом и стадию перемешивания с очень низким сдвигом, если компонент, имеющий низкую объемную плотность, вводится на стадии перемешивания с очень низким сдвигом. Более того, такой порошок обнаруживает хорошие порошковые свойства. Первый аспект изобретения обеспечивает способ получения моющего состава или компонента, имеющего объемную плотность менее чем 700 г/л, который не содержит стадии распылительной сушки и который содержит смешивание исходного материала в виде частиц с жидким связующим в смесительном грануляторе, предпочтительно имеющем как перемешивающее, так и режущее действие, для образования гранул, где исходный материал и/или связующее содержит немыльный активный детергент или его предшественник, подачу указанных гранул в зону смешивания с очень низким сдвигом и контактирование гранул с материалом в виде частиц, имеющим объемную плотность не более чем 700 г/л с получением моющего состава или компонента, имеющего объемную плотность менее чем 700 г/л. Второй аспект изобретения обеспечивает моющий состав или компонент, имеющий объемную плотность менее чем 700 г/л, получаемый способом, который не содержит стадии распылительной сушки и который содержит смешивание исходного материала в виде частиц с жидким связующим в смесителе/грануляторе, 3 предпочтительно имеющем как перемешивающее, так и режущее действие, с образованием гранул, и подачу указанных гранул в зону смешивания с очень низким сдвигом и контактирование гранул с материалом в виде частиц,имеющим объемную плотность не более чем 700 г/л. За исключением указанного иначе, проценты даны на основе общей массы моющего состава или компонента перед необязательным добавлением постдозированных ингредиентов. Соответственно моющий состав имеет объемную плотность от 400 до 680 г/л, предпочтительно от 450 до 680 г/л и более предпочтительно от 500 до менее чем 650 г/л. Кроме того,предпочтительно, чтобы моющий состав имел пористость частиц, по меньшей мере, 0,2 и более предпочтительно, по меньшей мере, 0,25. Пористость может быть определена методом ртутной порометрии. Компонент, вводимый в зону с очень низким сдвигом, имеет объемную плотность не более чем 700 г/л и соответственно имеет объемную плотность от 200 до 600 г/л, предпочтительно от 250 до 550 г/л и особенно от 350 до 500 г/л. Таким компонентом с низкой объемной плотностью желательно является алюмосиликат, например, цеолит 4 А или цеолит А 24, или соль, предпочтительно неорганическая соль. Особенно подходящими являются соли, предпочтительно натрия, фосфатов, например, триполифосфата, карбоната, бикарбоната и сульфата. Желательно, компонент с низкой объемной плотностью составляет модифицированную добавку с моющей способностью или его часть в составе. Если желательно, этот компонент может быть не модифицирующим материалом. В этом случае исходный материал в виде частиц будет соответственно содержать модифицирующую добавку. Особенно предпочтительно, что компонент с низкой объемной плотностью содержит триполифосфат натрия, имеющий объемную плотность от 380 до 500 г/л. Это сравнивается с обычной объемной плотностью от 800 до 1000 г/л для триполифосфата, обычно используемого в моющих составах. Уровень компонента с низкой объемной плотностью выбирают в соответствии с требуемой плотностью моющего состава. Предпочтительно он присутствует при уровне от 5 до 65 мас.%, предпочтительно от 10 до 40 мас.% и оптимально от 10 до 30 мас.% от состава. Если желательно, часть компонента с низкой объемной плотностью может быть введена в высокоскоростной смеситель/гранулятор. В предпочтительном воплощении содержание этого компонента в зоне смешивания с очень низким сдвигом составляет, по меньшей мере,10 масс.%, на основе моющего состава, и дополнительно вплоть до 80% от общего количества компонента с низкой объемной плотностью 4 может быть дозировано в высокоскоростной смеситель/гранулятор, хотя предпочтительно,чтобы вплоть до 60%, более предпочтительно 550%, особенно 20-45% материала с низкой плотностью (как процентная доля от общего количества этого материала) было дозировано в высокоскоростной смеситель/гранулятор. Этот способ может быть непрерывным, но предпочтителен периодический способ. Предпочтительный тип смесителя/гранулятора для использования в способе настоящего изобретения имеет форму чана и предпочтительно имеет по существу вертикальную ось мешалки. Особенно предпочтительными являются смесители Fukae серии FS-G, производимые фирмой Fukae Powtech Kogyo Co., Japan. Этот аппарат по существу имеет форму сосуда в виде чана с доступом через верхнее отверстие,снабженного вблизи его основания мешалкой,имеющей по существу вертикальную ось, и режущим инструментом, расположенным на боковой стенке. Мешалка и режущий инструмент могут работать независимо друг от друга и при отдельно изменяемых скоростях. Другими подобными смесителями, пригодными для использования в способе изобретения, являются Diosna серии V от фирмыZanchettaСо srl, Italy. Другим смесителем, пригодным для использования в способе данного изобретения,является смеситель периодического действияCo., Ltd., Scotland. Он отличается от смесителей,упомянутых выше, тем, что его мешалка имеет горизонтальную ось. Гранулирование предпочтительно осуществляют при работе смесителя, используя как мешалку, так и режущий инструмент, обычно достаточно относительно короткое время пребывания (например, 5-8 мин на загрузку 35 кг). Конечная объемная плотность может контролироваться путем выбора времени пребывания. Соответственно мешалка работает при скорости 25-80 об/мин, предпочтительно 30-75 об/мин. Независимо, режущий инструмент соответственно работает при скорости 200-2500 об/мин, предпочтительно 300-2200 об/мин. Периодический способ обычно включает предварительное смешивание твердых компонентов,добавление жидкостей, гранулирование, необязательное добавление расслаивающего материала, пригодного для контролирования окончания гранулирования, и выгрузку продукта. Скорость перемешивания и/или резания подходяще устанавливают в соответствии со стадией способа. 5 Для успешного гранулирования необходимо присутствие жидкого связующего. Точная природа связующего не является решающей при условии, что оно делает возможным успешное гранулирование. Соответственно связующее содержит одно или более из следующих веществ: жидкое детергент-активное соединение(соединения), их предшественники, вода, растворы, неводные или водные, других ингредиентов или их смеси. Если используется вода, ее содержание желательно регулировать с тем,чтобы содержание влаги моющего состава составляло не более чем 10 % по массе и предпочтительно не более чем 6%. Стадию смешивания предпочтительно проводят при контролируемой температуре несколько выше температуры окружающей среды,предпочтительно выше 30 С. Соответственно температура находится в диапазоне от 30 до 55 С, хотя подходящими могут быть более высокие температуры, например, когда теплота реакции генерируется нейтрализацией in situ. Зона смешивания с очень низким сдвигом может быть расположена внутри того же аппарата, как высокоскоростной смеситель/гранулятор, но желательно, чтобы она находилась в отдельном аппарате, например в смесителе с вращающимся чаном, и предпочтительно в жидком слое. Жидкий слой соответственно работает при температуре от 30 до 90 С и при поверхностной скорости воздуха от примерно 0,25 до 1,2 мс-1. Подходящие жидкие слои являются доступными от, например, NIRO. Поток воздуха в жидком слое можно регулировать в соответствии с требуемым уровнем сдвига и перемешивания компонента с низкой объемной плотностью. Соответственно компонент с низкой объемной плотностью дозируют в слой и осторожно перемешивают, используя небольшой воздушный поток, который затем усиливают перед подачей в гранулы из высокоскоростного смесителя/гранулятора. Моющий состав соответственно содержит анионогенный активный детергент. Он может быть включен как предварительно нейтрализованный материал, желательно как компонент исходного материала в виде частиц, или может быть нейтрализован in situ. В последнем случае кислотный предшественник активного вещества предпочтительно нейтрализуют,используя твердый нейтрализующий агент, например карбонат (предпочтительно карбонат натрия), который желательно является компонентом исходного материала в виде частиц. Присутствующий в составе моющий активный материал может быть выбран из анионогенных, амфотерных, цвиттерионных или неионогенных моющих активных материалов или их смесей. Примерами подходящих синтетических анионогенных моющих средств соединений являются (С 9-С 20) бензолсульфонаты натрия и калия, особенно линейные вторичные 6 алкил-(C10-C15) бензолсульфонаты натрия; алкилсульфаты натрия или калия и алкилглицерилэфирсульфаты натрия, особенно такие простые эфиры высших спиртов, полученные из таллового или кокосового масла, и синтетических спиртов, полученных из нефти. Подходящие неионогенные материалы, которые могут быть использованы, включают, в частности, продукты реакции соединений, имеющих гидрофобную группу и реакционно-способный атом водорода, например, алифатических спиртов, кислот, амидов или алкилфенолов с алкиленоксидами, особенно с этиленоксидом либо одним,либо с пропиленоксидом. Конкретными неионогенными детергентными соединениями являются алкил (С 6-С 22) фенолэтиленоксидные конденсаты, обычно имеющие от 5 до 25 ЕО, т.е. 5-25 звеньев этиленоксида на молекулу, и продукты конденсации алифатических (C8-C18) первичных или вторичных, линейных или разветвленных спиртов с этиленоксидом, обычно 5-40 ЕО. Содержание детергентного активного материала,присутствующего в составе, может находиться в диапазоне от 1 до 50% по массе в зависимости от желательных применений. Неионогенный материал может присутствовать в исходном материале в виде частиц в количестве, которое предпочтительно менее чем 10% по массе, более предпочтительно менее чем 5% по массе, и/или используется в качестве жидкого связующего необязательно с другим жидким компонентом,например с водой. В предпочтительном воплощении изобретения исходный материал в виде частиц содержит одну или более карбонатных солей в количестве 5-60 мас.%, цеолит в количестве 5-60 мас.% и, если присутствует в качестве компонента с низкой объемной плотностью, фосфатную соль в количестве 5-20% по массе от общего количества исходного материала. Соответственно исходный материал в виде частиц составляет от 30 до 70% моющего состава. Необязательно может быть использован во время стадии высокоскоростного смешивания расслаивающий материал для контролирования образования гранул и уменьшения или предотвращения чрезмерной агломерации. Предпочтительно расслаивающий материал вводят на стадии смешивания с очень низким сдвигом. Подходящие материалы включают алюмосиликаты,например цеолит 4 А и цеолит А 24. Расслаивающий материал соответственно присутствует в количестве1-4 мас.% на основе состава. Состав может быть использован сам по себе или как полноценный состав или может быть смешан с другими компонентами или смесями и, таким образом, может образовывать основную или незначительную часть конечного продукта. Состав может быть смешан, например, с основным порошком, полученным распылительной сушкой. Обычные дополнительные компоненты,такие, как ферменты, отбеливатель и отдушка,также могут быть смешаны с составом, когда желательно получить продукт по полной рецептуре. Изобретение далее иллюстрируется следующими неограничивающими примерами. Пример 1 и А (сравнительный). Моющий состав получают путем дозирования следующих компонентов в смесителе Fukae FS3500 (в следующей последовательности): Триполифосфат натрия (400-440 г/л) 80 кг Оптический отбеливатель 1 Используемые условия способа суммируются ниже: Стадия способа Премикс твердых веществ Добавление жидкостей Гранулирование Выгрузка Смеситель работает при температуре 3035 С. Смеситель работает в течение достаточного времени для осуществления гранулирования на стадии гранулирования (конечная точка 60amps), и продукт выгружают в течение 240 с. 130 кг триполифосфата натрия (об.пл. 400440 г/л) дозируют в жидкий слой NIRO и "барботируют" при низкой скорости воздуха. Перед выгрузкой гранул из смесителя Fukae воздушный поток усиливают до примерно 11000 м 3/ч, и гранулы подают в жидкий слой. 20 кг цеолита 4 А дозируют затем в жидкий слой в качестве расслаивающего материала. Затем моющий состав выгружают из жидкого слоя при температуре ниже 30 С. Для целей сравнения указанную выше процедуру повторяют, чтобы получить состав А, но STP низкой плотности заменяют на STP обычной плотности (примерно 800 г/л). ВесьSTP дозируют в смеситель Fukae, и ничего - в жидкий слой. Свойства двух порошков измеряют, и результаты приводятся ниже: Объемная плотность, г/л Динамическая скорость потока, мл/с Средний размер частиц,мкм Оба порошка являются рассыпчатыми и свободно текущими и белыми/кремовыми по цвету. Результаты показывают, что порошок со средней объемной плотностью получается без необходимости в стадии распылительной сушки в способе получения. Можно было ожидать, что уменьшение объемной плотности может иметь вредное влияние на свойства порошка (прессо 8 вание, UCT). Однако эти свойства остаются на приемлемом уровне для порошка из примера 1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения моющего состава или компонента, имеющего объемную плотность менее чем 700 г/л, который не содержит стадии распылительной сушки и который содержит смешивание исходного материала в виде частиц с жидким связующим в смесителе/грануляторе с образованием гранул, где исходный материал и/или связующее содержит немыльный активный детергент или его предшественник, подачу указанных гранул в зону смешивания с очень низким сдвигом и контактирование гранул с материалом в виде частиц, имеющим объемную плотность не более чем 700 г/л, с получением моющего состава или компонента, имеющего объемную плотность менее чем 700 г/л. 2. Способ по п. 1, где материал в виде частиц, имеющий низкую объемную плотность,содержит алюмосиликат, неорганическую соль или их смеси. 3. Способ по п.2, где материал в виде частиц с низкой объемной плотностью содержит фосфатную, карбонатную, бикарбонатную или сульфатную соль. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, где материал в виде частиц, имеющий низкую объемную плотность, содержит модифицирующий материал. 5. Способ по любому их предыдущих пунктов, где добавляют 5-65 % по массе на основе состава материала в виде частиц с низкой объемной плотностью. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, где, по меньшей мере, 10 % по массе на основе моющего состава материала в виде частиц с низкой объемной плотностью добавляют в зону смешивания с очень низким сдвигом. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, где связующее содержит жидкий активный детергент, предшественник жидкого активного детергента, воду, растворы, неводные или водные, других ингредиентов или их смеси. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, где активное вещество содержит анионогенный активный детергент. 9. Способ по п.8, где кислотный предшественник анионогенного детергента добавляют и нейтрализуют in situ. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, где исходный материал в виде частиц содержит одну или более карбонатных солей в количестве 5-60 мас.%, цеолит в количестве 560 мас.% и, если присутствует в качестве компонента с низкой объемной плотностью, фосфатную соль в количестве 5-20 % по массе от общего количества исходного материала.