[发明专利]以硅酸盐和一种无机产品为基的助剂

说明书

本发明的目的在于由以Q₂和Q₃形式富含硅原子的碱金属硅酸盐溶液组成的助剂（un agent"builder"），该溶液含有对硅酸盐惰性的无机产品。这种助剂用于洗涤剂组合物，尤其用于粉末状洗涤剂，特别是洗涤织物或洗碗（碟）机的粉末洗涤剂。

本发明还涉及水合碱金属硅酸盐及碱金属碳酸盐的共制粒产品（cogranulé）。

“助剂”理解为改善洗涤剂组合物表面活性剂性能的所有活性添加剂。

助剂应该具有使洗涤用水达到所谓“软化”的作用。那么就应该能除去水中以可溶性盐形式及织物污迹中以或多或少可溶的络合物形式存在的钙与镁。可用络合法（以可溶粒种形式）、或离子交换法、或沉淀法除去钙和镁。如果涉及沉淀法，则应该对沉淀加以控制为的是避免在织物或洗衣机元件上结垢。

尤其可用对钙和镁有亲合力的水溶性聚合物来进行这种沉淀的控制。

助剂还应该给表面活性剂对油污的乳化作用增添一种对“染色”污迹的分散作用，其“染色”污迹如金属氧化物、粘土、二氧化硅、各种灰尘、腐植土、石灰石、烟垢（炭黑）……

通常由于多（聚合）阴离子的存在，在界面有很高密度的负电荷而获得这种分散作用。

助剂还应该提供有利于表面活性剂作用的离子强度，尤其是增大胶态离子的尺寸。

为了油脂皂化和增加织物表面及粒状污迹的表面负电荷，助剂还应该带OH^-1离子。

长期以来，硅酸盐被看作是优良的洗涤剂添加剂，但是目前在无磷酸盐洗涤织物的组合物中很少使用。

在这种应用中使用最多的硅酸盐是SiO₂/Na₂O摩尔比为1.6-2.7的硅酸盐。

这些硅酸盐都或者以35-45%（重量）干提取物的浓溶液形式，或者以粉化并可能压实的粉末状硅酸盐形式销售。

销售的浓溶液往往由所谓“玻璃状的”，也称之“可溶玻璃”的完全非晶质硅酸盐制备的。

这类可溶性玻璃在压力釜中于压力下在140℃是可水溶的。这样得到的商品溶液其干提取物在比例约2-35%的硅酸盐（比值在3.5左右）时为45%（重量）。

硅酸盐浓溶液按洗涤剂配方加入到含洗涤剂其它组分的含水悬浮液（浆体）中。浆体然后雾化干燥。与其它组分一起同时雾化和干燥的硅酸盐，当时与其干重相比只含约25%结合水，甚至还要低。

至于粉末状硅酸盐商品，可由玻璃状的硅酸盐浓溶液雾化干燥得到;必须保存19-22%（重量）水（对于最终产品而言）以保证所述产品具有良好的溶解度。

已证明：当洗涤液中溶解达到1-3g/l时，这种粉末状硅酸盐只含19-22%（重量）结合水（相对于最终产品而言），这种硅酸盐的助剂性质很差。

事实上，这种粉末状的硅酸盐溶解主要生成化学式为Si（OX）₄的单体硅粒子，式中X代表H或Na，不具备助剂的作用。除了如果硅酸盐浓度至少50g/l-500g/l（克/升），这种单体粒子不能彼此再结合而生成聚合阴离子，并且这是很缓慢的。

这种硅酸盐浓度及单体离子缓慢的聚合动力学，与洗涤织物时洗涤条件和时间都是不相容的。

对于含19-22%化学结合水（相对于最终产品而言）的粉末来说已经证明了这一点，当然对于将硅酸盐浓溶液加入浆体中、然后干燥所制备出的含结合水约为25%（相对于干硅酸盐而言）的硅酸盐配方来说这还是很有价值的。

申请人已验证过：当碱金属硅酸盐溶液是富含Q₂和Q₃形式硅原子时，则发现呈聚合阴离子的这些粒子，当将它们稀释到在洗涤剂介质中最高为1-3g/l时，其聚合阴离子的寿命足以允许它们发挥洗涤剂“助剂”的作用。

“呈Q₂和Q₃形式的硅原子”用语是一种硅原子之间的缔合度的表示;“Q₂”意指每个硅原子参加两个键-Si-O-Si-，余下的两个键是-Si-O-X端，其中X是碱金属或H;“Q₃”意指每个硅原子参加三个键-Si-O-Si-，余下的键是-Si-O-X端。