專利名稱：：一種高效洗衣粉助劑及其制備方法
技術領域：
：本發明是關于洗衣粉助劑及其制備方法的。經過檢索，現有技術中沒有關于復合二硅酸鈉的報道。作為一種助洗劑，當今首先考慮的是與生態環境的相容性，再者是它的性能與生產成本。在已有的洗衣粉配方技術中，三聚磷酸鈉(STPP)是世界公認的性能良好的洗滌助洗劑。但是，由于富磷引起的過肥化問題，造成環境污染，致使低磷和無磷化成為當今洗衣粉行業熱門的話題。許多工業發達國家都明文規定禁止生產和使用含磷的洗滌用品。鑒此，合成洗滌劑工業界的人士開始尋求一種有效的代用品，以減少甚至消除三聚磷酸鈉(STPP)的使用。1973年日本合成洗滌劑工業界首先選擇的是檸檬酸鈉。檸檬酸是具有三個羧基和一個羥基的有機酸。其鈉鹽對于鈣，鎂和重金屬的螯合能力是明顯的。而且檸檬酸有著在食品和飲料中長期使用的歷史，對于人體和生態環境的安全性也是毋庸置疑的。但是，經過實踐證明它的助洗作用雖尚令人滿意，但它與十二烷基苯磺酸鈉的配伍性不如三聚磷酸鈉(STPP)，且價格昂貴。與此同時，美國開發了氮川三醋酸鈉(NTA)作為STPP的代用品。NTA有三個羧酸根，具有很好的鈣鎂和其他重金屬離子的螯合能力。但NTA進入洗衣粉配方后，它對人體和環境生態的安全性并未為社會所熟悉。環境科技工作者和消費者就表示了疑慮，主要問題是(1)對NTA的胎兒致畸性有懷疑；(2)NTA本身是一種水溶性的氮化物，氮和磷都是肥料要素，以氮化物來代替磷酸鹽很難被認為是治理水質過肥化的合理措施。美國和德國差不多在同時開發了4A沸石作為合成洗滌劑的主助劑的應用技術。4A沸石是晶體狀的硅鋁酸鈉，其化學組成可表達為Na12[(ALO2)12(SiO2)12]27·H2O，具有很強的鈣離子交換能力，理論值可達352mgCaCO3/g。并有較好的分散性能和抗再沉積性能。1976年美國P&G公司和德國Henkel公司同時開始銷售含4A沸石的洗衣粉。1975年日本開始從事4A沸石代磷酸鹽助劑的開發取得了成功。1980年，第二次無磷合成洗滌劑上市。4A沸石作為合成洗滌劑的主助劑，比起STPP來，還有一個主要不足，就是對鎂離子的交換能力較差。它必須加入少量共助劑，主要是聚羧酸鹽，如聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸-順丁烯二酸鹽等，才能與STPP匹敵。(華章熙“日用化學品科學”，1995,4,23-24)德國Hoechst公司于1994年推出層狀硅酸鹽，這種名命為SKS-6是一種無水結晶體，類似于自然界的水硅鈉石。能滿足使水軟化、穩定PH和良好的抗再沉積性助劑的三種基本特性(EuropeanChemicalNews1993.8.16，)。在我國，1990年由四川省輕工業研究設計院發現沉淀二氧化硅可以替代STPP。它是一種無定形物質，而且二氧化硅與泥土主成份一樣，不存在對人體與環境污染，易被大家接受。由于它具高度吸附能力和良好的分散性、懸浮性，并具一定的鈣、鎂離子的交換能力，可作為一種洗滌助劑，制成的無磷洗衣粉可與含磷洗衣粉媲美。(王勤、陳英“日用化學工業”1996.4.11-16)。本發明的任務是提供一種新的洗衣粉助劑——復合二硅酸鈉及其制備方法。本發明提供的這種洗衣粉助劑——復合二硅酸鈉是一種無定形硅酸鹽，主要成份為氧化鈉和氧化硅，其分子結構為該分子兩端留有二個氧自由鍵，這意味著還可聯結若干個這樣的硅酸鈉分子，是鏈狀具活性的硅酸鈉，分子中的Na+離子也可以是H+離子。也即該復合二硅酸鈉是Na2Si2O5、Na4Si2O6、Na6Si2O7、Na8Si8O10等的復合物。它具有軟化水的功能，其鈣交換能力大于250mgCaO/g(若以CaCo3計，則為775mgCaCO3/g)；能提供堿度和緩沖PH，具良好的分散和懸浮性，還具抗腐蝕和抑制重金屬離子如Fe2+能力。本發明提供的這種洗衣粉助劑是用Na2O與SiO2克分子比為1∶2.2-3.4的硅酸鈉水溶液作起始原料。加入苛性堿或碳酸鈉，在促進劑AC的作用下反應生成二硅酸鈉復合物。這種促進劑AC是酸性物質，可以是無機酸(例如硫酸或HCl)，也可以是有機酸(例如酒石酸、草酸或醋酸、植酸等)，還可以是酸式鹽(例如硫酸氫鈉、碳酸氫鈉等)。本發明提供的這種洗衣粉助劑的優點是能用于無磷洗衣粉配方，經測試在Ⅲ型(濃縮型)洗衣粉中可完全取代傳統含磷Ⅲ型粉中STPP，制成去污力大于1的與Ⅲ型含磷粉性能一致的無磷洗衣粉。在傳統的Ⅰ、Ⅱ型含磷洗衣粉中，要適當調整配方，即能取代STPP制成去污力大于1的無磷洗衣粉。且生產成本比同檔次含磷洗衣粉低10％左右。下面以實施例進一步說明本發明的特征。實施例1稱取1份(Na2O∶SiO2=1∶3.1-3.4)40Be＇硅酸鈉水溶液，加入2份碳酸鈉，并加2份去離子水，在一個有夾套蒸汽加熱的反應鍋內攪拌均勻，并加熱至溫度85-90℃緩緩加入0.5份AC，充分攪拌30分鐘，用泵輸送至噴霧干燥塔，在進風溫度450℃下干燥之。其成品的測試結果如下外觀白色粉狀；PH:11.80；鈣交換(CaOmg/g):300.00；水份(％)5.00；Na2O∶SiO2∶1∶1.80。實施例2稱取1份(Na2O∶SiO2=1∶2.2-2.5)45Be＇硅酸鈉溶液加0.3份NaOH并加1.5份去離子水，攪拌勻均，升溫至85-90℃加入0.6份AC，攪拌30分鐘止，用泵送至噴霧干燥塔，在進風溫度450℃下干燥之。其成品測試結果如下外觀白色粉狀；PH:12.00；鈣交換(CaOmg/g):275.0；水份(％):5.0；Na2O∶SiO2∶1∶1.60。實施例3復合二硅酸鈉配入洗衣粉試驗，結果見下表。<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="589">組成(％)Ⅰ型Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型ABSTX-10AEO3碳酸鈉硫酸鈉CMC復合二硅酸鈉瑩光增白劑香精17.0--15.047.20.520.00.20.112.03.0-13.051.20.520.00.20.110.04.0硬脂酸1.013.051.20.520.00.20.15.010.02.0硬脂酸1.010.035.41.035.00.50.1去污力(與標準粉比值)1.081.121.201.40</table></tables>權利要求1.一種洗衣粉助劑，其特征在于它是以氧化鈉和二氧化硅為主要成份的復合物，分子結構為該分子兩端的氧自由鍵，可以聯結若干個這樣的硅酸鈉分子。2.一種如權利要求1所述的洗衣粉助劑，其特征在于由氧化鈉與二氧化硅克分子比為1∶2.2-3.4的硅酸鈉水溶液作起始原料，加入苛性堿或碳酸鈉，在促進劑AC的作用下反應生成。全文摘要本發明是關于洗衣粉助劑及其制備方法的,該助劑——復合二硅酸鈉的主要成分為氧化鈉和氧化硅,由硅酸鈉水溶液中加入苛性堿或碳酸鈉、在促進劑AC的作用下反應生成,與泥土組分相似,不會對生態環境造成污染與破壞,可取代三聚磷酸鈉制備無磷洗衣粉。文檔編號C11D3/08GK1213696SQ9710770公開日1999年4月14日申請日期1997年10月7日優先權日1997年10月7日發明者王勤,吳嘉隆,王瑩,楊敏申請人:四川明天化工有限責任公司