[发明专利]生产洗涤剂制品的方法与设备

说明书

技术领域

本发明涉及形成洗涤剂料条的方法与设备以及由此形成的洗涤剂料条。这种洗涤剂料条可以是人用洗涤型的或是织物洗涤型的。

背景与先有技术

洗涤剂料条通常由下述两种方法之一来制造：(i)研压之后继以挤压(“模压”)和冲压(有时即称作为“研压”法)，(ii)浇注。

在研压法中，通常将包括了洗涤剂料条的所有组份的预成形固体制品进行模压，即通过喷嘴挤压成连续的“棒”，再切成通称为“短条”的预定长度的小块。然后将这些“短条”送至冲压机，或者是用与这种料条的表面有相同尺寸的模具对一个或多个表面由例如锤式工具加力进行压印，或是用辊形的模具压印，或仅仅是通过切割。

这种制造洗涤剂料条的研压方法有一些缺点。

在上述冲压中遇到的问题是模具堵塞，其中留于半模上的残余洗涤剂量在继续使用模具时会堆积。模具的堵塞会导致质量下降，或者甚至使洗涤剂料条不能从模具面上脱出以及/或者于料条面上形成可见的缺陷。挤压和冲压还要求所挤压出的短条在工艺操作条件下基本上是“刚性”形式。软的洗涤剂制品例如含有大比例的在工艺条件下为液体成份的制品会造成模具堵塞与“软的”短条，而这同时/或者是由于洗涤剂制品在此研压过程中例如因挤压和/或冲压时剪切力与拉伸力的影响结果。

研压于是只适于在制造设备的操作温度，一般是环境温度±30℃下为塑性的且不会剪切强度的渐降而软化或变软或是变粘的成分。

研压成的洗涤剂料条还常常具有定向结构，沿挤压的轴向对剂。这往往会在条内形成裂纹面，使料条的强度减弱，而当洗涤剂料条在使用中重复地湿润与干燥，就会导致沿这种裂纹面湿裂。湿开裂既看不见又会导致洗涤剂料条破裂，是极其不希望出现的。

用来制造洗涤剂料条的另一种传统方法是浇注。浇注时，将已加热至可动和处于能立即进行浇注状态下的洗涤剂料引入到所需形状的封闭腔(即模具)的顶部，然后降低料温直至其固化，至此打开模具，取出洗涤剂料条。

为了能够进行浇注，洗涤剂料必须是在所用的高温下可动并能立即浇注的。某些洗涤剂料在工业上可以实现的高温下是粘性流体或半固体的，因而其本身不能用于浇注。此外，在浇注过程中，这种洗涤剂熔体倾向于徐缓冷却和不均匀。这样就会导致不希望有的结构取向和成份的分离。为了求得可接受的处理时间，常采用某种有效的冷却系统。但即使是采用冷却系统时，模具内的整个洗涤剂料一般仍然是不均匀的。

浇注方法的主要问题是，模具内的洗涤剂料随着其冷却而收缩。这种收缩是极其不利的，因为该模具是用来给洗涤剂料条上形成有特色的形状和/或某种边印。收缩则能取陷窝、皱折或孔隙形式，或是在洗涤剂料条的装料点形成凹坑。

为此需要有用来将洗涤剂料形成高质量的料条(例如外观与物理性质良好的料条)的方法和设备，克服与研压方法有关的已发现的问题和缺点，同时也能避免与浇注相关的问题。

美国专利(Procter & Gamble)公开了一种闭合模的模制方法，其中将合成洗涤剂和粘合剂载体的基本非皂性流体混合物，通过一小孔口快速地注入一实际上闭合的模具内，此流体混合物能固化成形并保持其形式。

上述方法涉及将此混合物加热到70～150℃。使其熔体成为可注射的状态。在其所有例子中，温度的范围为82-150℃，此熔体循环地流过连续注射流道，此流道包括流体混合物于其中混合和加热的搅和器、与此搅和器在一环路中的管道、在此管道中用来稳定熔体的温度的热交换器，以及保持此循环和注射压力的泵。

加热的熔体在注射条件下的粘度是2～50pa.s。根据其中的说明，这要取决于剪切强度、温度并且是此混合料组成的函数。但对于上述粘度范围并未给出特定的切应变速率。在注射条件下具有2～50pa.s粘度的熔体据认为会粘稠到不会在模具中浅散开，不会截留空气或是堵塞模具的通风口，同时又稀薄到足以使模具中的任何料在固化之前能完全充填模具且避免过量的注射压力。合适的注射压力范围约为1～20psi，但更好是2～10psi。在给出的所有例子中，注射压力是5～8psi。太高的压力描述为会造成于模具内浅射以及会增加熔体的密度。