专利名称:洗涤玻璃和陶瓷器皿的方法及其所用的洗涤剂组合物的制作方法
本发明关于一种洗涤玻璃和陶瓷器皿的新方法及其所用的洗涤组合物。更具体地说，本发明关于一种能有效地洗涤与食物和饮料接触的玻璃和陶瓷器皿(例如瓷盘和玻璃瓶)的新方法及其所用的洗涤剂组合物，该组合物的生产成本极低并可大量生产，而且即使在清洗液中表面活性剂的浓度极低时，仍表面出非常高的洗涤活性。
随着近年来食品工业和饭店服务业的飞跃发展，除家庭厨房洗涤工作之外，玻璃和陶瓷器皿(如盛饮料用玻璃瓶和饭店用瓷盘)的洗涤工作越来越多地用自动洗涤机来完成。不用说，用这种洗涤机作洗涤工作都要使用洗涤剂组合物，而且值得注意的是作此用的洗涤剂组合物有90%以上都含有作为基本组分的氢氧化钠，以致洗涤工作产生的强碱性废水必须在严格的监测下，用酸(如盐酸)中和以保证中性后排入公共排水沟，因为许多国家的法规都禁止向公共排水沟中排放这样的强碱性废水。当在家庭厨房工作中使用这种含氢氧化钠的洗涤剂组合物时，在大多数情况下，排放的废水都是没有中和的。虽然，就节约洗涤用水量以及中和酸的费用而论，用那些含有合成中性洗涤剂作为基本组分的洗涤剂组合物来代替含氢氧化钠的洗涤剂组合物是非常理想的，但是，这种洗涤剂组合物的成本相当高和其它问题造成了普遍使用这种洗涤剂组合物的障碍。
例如，在玻璃和陶瓷器皿的洗涤工作中使用氢氧化钠是非常传统的，起源于合成洗涤问世之前很久，当排水渠和海洋污染问题没有受到重视，当然也就没有法规，随着氢氧化钠的廉价，所以它的使用特别普遍。但是，现在是不允许向湖、河和海洋中排放强碱性废水的时代。在几年前，当合成洗涤剂的生产出现时，含氢氧化钠作主要组分的传统洗涤剂组合物应全部用合成洗涤剂代替是一种可能性。但是，后来这种可能性未能实现，而且在许多没有污水处理设施的商业中心不允许大量使用合成洗涤剂，因为使用大量的合成洗涤剂和排放未经适当处理的废水时，对于增加水中的所谓BOD(生化需氧量)和COD(化学需氧量)值比使用氢氧化钠时问题更大，因此，氢氧化钠则没有责任。由于饭店服务业以及学校和工厂中饮食供应服务业的发展而导致的废水量的迅速增加，对城市的污水处理设施带来了难以对付的问题。曾经研究用肥皂(即高脂肪酸的钠盐)来代替合成洗涤剂，但是，由于肥皂的BOD负荷比合成洗涤剂更大，使得终止了这项研究。
除关于BOD和COD的问题之外，合成洗涤剂对污水处理中的活细胞和具有活性的微生物是有害的，即使它的浓度非常低，例如0.5ppm也是有害的。因此，要求在排入公共排水渠前，必须在严格监测下通过适当的污水处理，将废水中合成洗涤剂的浓度降低到某一上限以下。当然，这种要求是不实际的，特别是对于每天要洗几百万个瓶子的特大洗瓶厂，不过这一问题并不限于上述特大洗瓶厂。可以毫不夸张地说，尽管一些人有一种不清楚思想，认为通过将其一再稀释就会消除氢氧化钠的负作用，但是，氢氧化钠往往是一种含重金属杂质的毒物，以致在食品和饮料企业中决不允许使用氢氧化钠并应严格避免氢氧化钠污染饮用水。
因此，本发明的目的之一是提供一种玻璃和陶瓷器皿的洗涤方法，该方法克服了上述使用含氢氧化钠的洗涤剂的常规工艺中存在的问题。
本发明的另一目的是提供一种新的洗涤剂组合物，该组合物的生产成本非常低，可以大量生产，它适用于玻璃和陶瓷器皿的洗涤操作，并不会带来什么环境污染问题。
本发明的再一目的是提供一种洗涤剂组合物，该组合物即使洗涤溶液中表面活性浓度很低时，它也能显示出非常高的洗涤活性。
本发明提供的洗涤剂组合物包括(a)100重量份的堆积密度为0.7～0.8克/立方厘米的苏打粉;和(b)17～34重量份的表面活性剂混合物，其组成为(b-1)40～98%(重量)的非离子表面活性剂，和(b-2)60～2%(重量)的阴离子表面活性剂，用一层表面活性剂的混合物将苏打粉的颗粒包复。
上述定义的新洗涤剂组合物，可以容易地通过在适当的混合机中混合苏打粉和表面活性剂混合物来制备，其中混合是在除苏打粉和表面性剂中不可避免的含水量外，在基本无水的条件下进行，以使在混合后面不需干燥加工就可得到干粉状的洗涤剂组合物。
从上面的综述可知，本发明的洗涤剂组合物的基本组分，即组分(a)为苏打粉或无水碳酸钠。虽然，对这种苏打粉的等级未作特别限定，但是，这种苏打粉最好呈相当轻的粉末状，并具有0.7～0.8克/立方厘米的堆积密度。另外，苏打粉末的粒度分布最好应为约75～85%(重量)的颗粒能通过50目筛网(Tyler标准)而保留在200目筛网(Tyler标准)上面，上述粒度范围之外的较细和较粗颗粒组分的量应大约相等。这种苏打粉可以容易地在市场上获得。这种苏打粉基本为无水的，但是，通常是不可避免地含有少量大致呈结晶水形式的水份，这并不会有特别不利的影响，不过，含水量最好应不超过苏打粉重量的5%。由于本发明的洗涤剂组合物的主要组分为苏打粉，因此本发明为利用工业利用性相当低的苏打粉提供了非常有前途的道路，尽管，许多都是自然存在的产品或某些化学过程的副产品。
本发明的洗涤剂组合物中的组分(b)为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物。必需使组分(b)不与苏打形成均匀混合物，而且本发明的洗涤剂组合物的形式是被表面活性剂层包覆或涂覆的分散颗粒。在混合操作过程中或完成以后，有涂层的颗粒的状态可以容易地通过显微镜检查。当然，涂层的厚度取决于组分(b)对组分(a)的重量比以及苏打粉的粒度分布，同时要求苏打粉的颗粒涂上厚度均匀的表面活性剂层，而不留下任何未涂覆表面。
各种非离子表面活性剂都可以用作组分(b)的部分组分(b-1)，并没有特殊的限制，不过，优选的非离子表面活性剂包括(ⅰ)下列通式所代表的聚氧乙烯脂肪酸酰胺其中，R为具有8～18个碳原子的烷基，下标X和Y各为6～20之间的整数;和(ⅱ)下列通式所代表的一和二羟烷基脂肪酸酰胺其中每个通式中的R具有与上述定义的相同意义。
这些类型的各种商业非离子表面活性剂都是可用的，当形成酰胺的脂肪酸残基是从椰子油产生的，或R-CO-基为十二酰基时，可以获得特别令人满意的结果。
组分(b)的另一部分组分(b-2)为阴离子表面活性剂。几种不同种类的阴离子表面活性剂都可用于这种情况，其中包括(ⅰ)由通式R1-O-SO3Na所代表的烷基硫酸钠，其中R1为具有12～14个碳原子的烷基;
(ⅱ)由通式R2CH＝CHSO3Na代表的α-烯烃磺酸钠，其中R2为具有15～18个碳原子的烷基;和(ⅲ)由通式R3-O-(-C2H4O-)m-SO3Na代表的聚氧乙烯烷基醚硫酸钠，其中的R3为具有12～16个碳原子的烷基，m为2～4之间的正整数。
属于这类型的阴离子表面活性剂的各种商品都是可得到的，并可无特殊限制地使用，不过特别好的一些产品包括由椰子油产生的或R1或R3分别为具有十二烷基的烷基硫酸钠和聚氧乙烯烷基醚硫酸钠。
关于非离子表面活性剂的量与阴离子表面占活性剂量的比值，非离子表面活性剂的量应占两种表面活性剂总量的40～98%(重量)，最好是占50～90%(重量)，其中不可避免的水含量未计算在内。按照一般的理解，非离子表面活性剂的洗涤剂活性通常比阴离子表面活性剂几乎高两倍，不过阴离子表面活性剂这种组分是不可缺少的，以便使本发明的洗涤剂组合物在玻璃和陶瓷器皿的洗涤操作中能表现出最高洗涤剂活性。
应该提到的是，这些液态表面活性剂通常含有或多或少的水。但是，工业上制得的表面活性剂不进行任何脱水处理即可使用，或者相反，在表面活性剂中含有小量的水有利于与苏打粉的混合，不过，表面活性剂的含水量最好应不超过50%(重量)。具体地说，最佳状态为表面活性剂的总含水量为每100重量份苏打粉含水8～22重量份。另外，应该注意到表面活性剂中所含的水可以容易地以结晶和吸附或固着在苏打粉颗粒的表面上，同时如果存在过量的水，反应的放热提高混合物的温度，加迅过量水的蒸发。因此，即使当表面活性剂含有大于可忽略量的水时，得到的洗涤剂组合物也可能是一种表面上干燥的粉末状物。
本发明洗涤剂组合物中的表面活性剂的量即组分(b)的量，应为每100重量份的作为组分(a)的苏打粉16～36重量份;最好是17～34重量份，其中包括不可避免的水含量。当表面活性剂的量太小时，就不能完全涂覆或包复苏打粉颗粒表面，最终留下一些苏打粉颗粒表面未被涂复。另一方面，即使不计所增加原料成本，使表面活性剂的量提高到超过上述上限，也不能获得另外的有利效果，而且会带来某些缺点，即得到的洗涤剂组合物不是干燥粉末状，而呈粘性物质状态。当表面活性剂的量太小时，即，得到的粉末状洗涤剂组合物具有末涂覆到的颗粒表面，结果是此粉在放入水中制备清洗浴时，除必然使洗涤能力不足外，还可能引起一种不希望的颗粒聚结或粘结形成难于溶解的物质，这种现象事实上正如向水中加入苏打粉时产生的情况一样。换句话说，只有表面活性剂相对于苏打粉的量在上面确定的范围内时，才能获得关于洗涤剂的可分散性和洗涤剂活性的令人满意结果。除上述基本组分外，本发明的洗涤剂组合物当然可以根据需要混入各种已知的通常加入到洗涤剂组合物中的添加剂，该添加剂包括多价螯合剂或金属螯合剂、萤光增白剂、助洗剂、水溶性聚合物、硅酸钠等等，不过这些任选的添加剂的量应限制到不超过，例如洗涤剂组合物总重量的20%。
上述的本发明洗涤剂组合物可以通过在一个适当的混合机中将苏打粉和表面活性剂连同任选的添加剂一同混合来制备。在这种情况下，不需要向混合机中的混合物加自来水，以有利于均匀混合，因为苏打粉和表面活性剂通常含有少量而足够量的水。在混合过程中，混合物中水的总量最好应在7～18%(重量)。尽管各种已知的用于粉料混合的混合机都可用于此目的，但是这种机器应具有足够大的功率和高效率，以使混合操作尽可能迅速地完成，较好是在10分钟内，更好是在5分钟内完成。这种迅速混合的要求，除按上面详述的洗涤剂组分的适当组成外，可以容易地通过使用足够大功率的混合机来达到。混合后不需要干燥步骤来获得本发明洗涤剂组合物的干燥粉末，因为混合后的混合物已经呈一种自由流动、表面干燥状态。
由此制备的本发明洗涤剂组合物非常有利于玻璃和陶瓷器皿的洗涤操作，因为该组合物可以容易地被分散和溶解于水介质中，形成洗涤溶液，该洗涤溶液与使用常规洗涤剂组合物的情况相比，即使其中的表面活性浓度相当低时，也能显示出相当满意的洗涤效果。
下面通过实施例对本发明的洗涤剂组合物及其制备方法进行更详细的说明，其中“份数”一词经常指“重量份数”。
实施例1
向混合机中加入82.0份粉末状苏打、3.4份从椰子油产生的聚氧乙烯脂肪酸酰胺、1.0份从椰子油产生的脂肪酸硫酸钠、7.6份硅酸钠、0.2份多价螯合剂和0.1份羧基甲基纤维素钠。所用苏打的堆积密度为0.7克/立方厘米，其粒度分布为通过50目筛网而留在200目筛网之上的颗粒的量占80%(重量)。上述组分量的计算都不包括其中的水含量，混合物中的含水量在混合机进料中约占5.7份。
使混合机运行6分钟，从混合机中取出混合料在光学显微镜下检查，发现所有的苏打粉粒都已被表面活性剂均匀涂覆，没有留下任何未涂覆的表面。由此得到的混合物呈表面干燥，自由流动状态，将其加入水中时，易于分散。
实施例2用与实施例1基本同样的方法制备粉状洗涤剂组合物，只是该组合物的重量百分组成如下所示。下面所示的表面活性剂的量不包括其中所含的水份。
苏打粉 81.0%天然椰子油醇的硫酸盐 2.0%天然椰子油醇的脂肪酸酰胺 3.8%硅酸钠 10.0%羧基甲基纤维素钠 0.1%多价螯合剂 0.1%水份 其余。由此得到的混合物呈表面上干燥，自由流动的粉末状，并易于分散和溶解于水中。
按照JISK3371程序，使用含有30克洗涤剂组合物的30升洗涤剂溶液，对上述制备的洗涤剂组合物物进行洗涤剂效率试验。溶液中表面活性剂的浓度约为0.12克/升为对比起见，使用一种市场上可得到的洗涤剂组合物(Kao Co.的产品ZAB酶)进行同样的试验，该组合物含有24%(重量)的直链烷基苯磺酸盐和高级醇基的阴离子表面活性剂，10%(重量)的磷酸盐的P2O5、酶和萤光增白剂。在这个对比试验中，根据生产商品介绍，含有40克洗涤剂组合物的30升洗涤剂溶液，其表面活性剂浓度相当于0.32克/升。
以这种方法所作的洗涤试验的结果表明，无论各自的洗涤槽中的表面活性剂浓度差别多大，都未能发现本发明的洗涤剂和对比洗涤剂组合物有显著的差别。
权利要求
1.一种粉末状洗涤剂组合物，该组合物包括(a)100重量份的苏打粉；和(b)17～34重量份的表面活性剂混合物，该混合物的组成如下(b-1)40～98%(重量)的非离子表面活性剂，和(b-2)60～2%(重量)的阴离子表面活性剂，其中的苏打粉颗粒被表面活性剂混合物的涂层包复。
2.如权利要求
1所述的粉末洗涤剂组合物，其中非离子表面活性剂选自由聚氧乙烯脂肪酸酰胺和一和二羟烷基脂肪酸酰胺组成的一组物质中。
3.如权利要求
2所述的粉末状洗涤剂组合物，其中聚氧乙烯脂肪酸酰胺或一或二羟烷基脂肪酸酰胺中的脂肪酸组分是由椰子油产生的。
4.如权利要求
1所述的粉末状洗涤剂组合物，其中阴离子表面活性剂是选自由烷基硫酸钠，α-烯烃磺酸钠和聚氧乙烯烷基醚硫酸钠组成的一组物质中。
5.如权利要求
4所述的粉末状洗涤剂组合物，其中阴离子表面活性剂为烷基硫酸钠或聚氧乙烯烷基醚硫酸钠。
6.如权利要求
5所述的粉末状洗涤剂组合物，其中烷基硫酸钠或聚氧乙烯烷基醚硫酸钠中的烷基是由椰子油产生的。
7.一种制备粉末状洗涤剂组合物的方法，该方法包括在混合机中于不加水条件下混合下列物质(a)100重量份的苏打粉;和(b)17～34重量份的表面活性剂混合物，该混合物组成如下(b-1)40～65%(重量)的非离子表面活性剂，和(b-2)60～35%(重量)的阴离子表面活性剂。
8.如权利要求
7所述的方法，其中的苏打粉具有0.7～0.8克/立方厘米的堆积密度。
9.如权利要求
7所述的方法，其中的苏打粉具有这样的粒度分布，即其中约75～85%(重量)的颗粒能通过50目筛网而保留在200目的筛网上。
10.如权利要求
7所述的方法，其中表面活性剂的含水量为每100重量份的苏打粉就有15～20重量份的水。
专利摘要
一种粉末状洗涤剂组合物包括100重量份的苏打粉和17～34重量份的按特定比例配比的非离子的和阳离子表面活性剂的混合物。这种洗涤剂组合物与常规洗涤剂相比，即使洗涤槽中的表面活性剂浓度特别低时，仍具有高洗涤能力。只要通过在强力混合机内，在不加水的条件下，将各组分混合，便能容易制得这种组合物。虽然表面活性剂常呈含水的液体形态，但是其中的水以结晶水形式被吸附在苏打粉颗粒上，以使所得到的组成物不用进行干燥，便成为呈表面上干燥自由流动的粉末状。
文档编号C11D11/00GK87102254SQ87102254
公开日1988年10月12日 申请日期1987年3月23日
发明者桥村隆荣 申请人:桥村隆荣导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan