包膜过碳酸钠及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及包膜过碳酸钠、包膜过碳酸钠的制备方法及包膜过碳酸钠作为洗涤剂、清洗剂和漂白剂配方中的漂白组分的应用，国际专利分类号属于Ｃ１１Ｄ３／３９洗涤剂领域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包膜过碳酸钠、包膜过碳酸钠的制备方法及包膜过碳酸钠作为洗涤剂、清洗剂和漂白剂配方中的漂白组分的应用。国际专利分类号属于C11D3/39洗涤剂领域。制取过碳酸钠有干法和湿法二种。干法是在流动气流中将碳酸钠水溶液和高浓度的过氧化氢水溶液雾化喷在过碳酸钠晶种上，干燥并使结晶成长，或者将高浓度过氧化氢添加到碳酸钠颗粒上进行反应。其优点是不用过滤，流程短、产率高，但存在反应时物料混合放热量大及热交换效果差，粉尘量大，设备及工艺条件要求苛刻，并要求高浓度的过氧化氢，除少数国家外，较少采用。湿法则是由过氧化氢与碳酸钠水溶液在一定的温度下反应、结晶，再经干燥而得成品，由于物料能进行充分混合及易于进行热交换，工艺设备简单、投资少、母液可以回收、套用。目前国内外大多采用湿法工艺。日本首先于1969年投入工业化生产，现已超过10万吨/年生产能力，60.0％以上用于洗衣粉添加剂。目前全球需过碳酸钠100余万吨，最大单套生产能力为2万吨。我国1983年开始研究开发，目前仍处于研究发展阶段，国内年生产量不足1万吨，主要是物料消耗过高，碳酸钠使用率一般只有80.0％左右\双氧水使用率在90.0％以下，产品贮存稳定性较差，限制了产品的贮存运输，单套规模偏小，未形成规模生产。我国是个人口众多的国家，洗衣粉年产量200余万吨，按洗衣粉年产量的20.0％制成彩漂粉，每吨按8.0-10.0％添加过碳酸钠，每年可消耗过碳酸钠3.2-4.0万吨，还不包括其它工业领域及养殖等行业的使用量。随着国民经济的发展，国民购买力的提高，彩漂洗衣粉在3年之内必将大量进入家庭，过碳酸钠在我国发展余地很大。中国化工报及其它化工刊物一直呼吁发展过碳酸钠的生产，因为我国有几十万吨的双氧水及近百万吨的碳酸钠要增值，而用于生产过碳酸钠是较好的选择，目前我国发展过碳酸钠首先要优化工艺提高产品收率，降低成本，提高产品的稳定性，便于贮运、出口，占领国内外市场。过碳酸钠是一种新型、多用途的精细化工产品，活性氧含量达到15.3％，有固体双氧水之称。其具有很强的漂白、去渍、杀菌等功能。主要用途是作洗涤剂的助剂，同时在纺织、造纸、食品、医疗卫生等领域广泛用作整染剂、漂白剂、显色剂、保鲜剂、刹菌剂和给氧剂。我国于八十年代初开始研究和生产过碳酸钠，目前已有大量文献报道了其制备工艺研究。国内主要生产厂家有扬州农药厂、浙江上虞市无机盐厂、吉林化学工业公司、天津化工厂和广州金珠江化学有限公司等，大都采用湿法工艺生产过碳酸钠。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)可用作洗涤剂、清洗剂和漂白剂中的活性氧组分。由于过碳酸钠在湿热环境以及在各种洗涤剂和清洗剂组分的存在下贮存稳定性不够，必须提高过碳酸钠的稳定性，以降低活性氧的损失。进行稳定的一个基本原理是用起稳定作用的组分形成涂层来裹覆过碳酸钠小粒子。GB174 891已公开了一种为了提高贮存稳定性而把钠水玻璃溶液喷涂到含活性氧的化合物上并随后干燥的方法。在DE-OS2652776公开的方法中是在结晶得到的过碳酸钠粒子上涂覆足够的硅酸盐而使过碳酸钠稳定。足够的稳定性，尤其是在洗涤剂和清洗剂存在时，无法用上述方法得到。从DE-OS2417 572和DE-PS 26 22610中已知使颗粒状过碳酸钠稳定的方法，其中一种由碳酸钠和其它矿物盐如碳酸氢钠和/或硫酸钠结晶形成的混合物，或一种碳酸钠、硫酸钠和硅酸钠的混合物用作涂层物质。在这些方法中，保持流化床温度30-80℃下把涂层材料组份的水溶液喷涂到过碳酸钠颗粒上，蒸去其中加入的水份而形成一层坚固的涂层。尽管这样涂覆的过碳酸钠颗粒的稳定性大为提高，但在洗涤剂粉末存在下长期贮存时活性氧含量仍下降过快。已知有大量方法使用硼化合物诸如硼酸(DE-PS 2800 916)、硼酸盐(DE-OS3321082)和过硼酸盐(DE-PS 2651 442和DE-PS 28 10 379)有效稳定过碳酸钠。尽管某种程度上有很好的稳定作用，但市场上越来越对不含硼化合物的涂覆过碳酸钠感兴趣。从美国专利4,325,933中知道另一种涂层组分；通过用碱土金属盐硫酸镁或氯化镁的水溶液处理过碳酸钠进行稳定。在对过碳酸钠颗粒处理时，在表面形成碱土金属碳酸盐层，这样会降低过碳酸钠的吸水性并提高其稳定性。然而表明，这类稳定化产物仍没有足够的贮存稳定性。从EP-A0405797可知具有较高可靠性的过碳酸钠组成；按照这一实施方案，该组成含无机镁化合物系列的化合物，此外还含有碱金属碳酸盐。在所述组成中不涉及在其核上紧紧粘结有均匀涂层的过碳酸钠颗粒，而是涉及也呈颗粒状的混合物。在所述文件中说明的用于制备所述组成的方法的后加工中可确定，这类组成在洗涤剂粉末存在下的湿热环境中的贮存稳定性不足。实现本专利技术方案的基本原理及关键
技术实现思路
如下所述。过碳酸钠的合成可以用下列反应式表示过碳酸钠为碳酸钠和双氧水的加合物，这种加合物不稳定，在热和湿气的影响下会游离出过氧化氢，过氧化氢再分解生成水和氧过氧化氢的分解机理为电子转移和游离基反应过程，而原料中或合成过程中不慎带入的重金属离子如铁、铜等金属离子，对H2O2的分解起催化作用，加速了过碳酸钠的分解。因此，水份、湿、热、重金属离子是影响过碳酸钠稳定的主要因素，因此制备稳定过碳酸钠关键在于(一)在过碳酸钠制备过程中，要求产品水份要低于2％。在合成反应结束，要求湿产品易于甩滤，可使经离心甩干的物料水份低、疏松、不结团块，进入振动流化干燥床干燥的湿物料的流化性能好，可以在105-115℃温度范围内烘干，减少产品有效氧的损失，可制得活性氧含量高的产品。产品粒度不能太小，粒度太小比表面积大，易吸潮，引起产品分解。为解决此问题在合成反应开始时加入助晶剂，并结合调整反应温度及搅拌速度，使湿产品易于甩滤，产品颗粒95.0％以上可控制在80-10目粒径范围以内。(二)在参加反应的原料中加入稳定剂，一是络合重金属离子，去除原料中的重金属离子；稳定剂中的有机胺既可络合重金属离子，又可以渗入产品中起到游离基抑制剂的作用，减缓过碳酸钠的分解，在反应原料中加入的稳定剂又称内稳定剂。内稳定剂Na2SiO3∶MgSO4∶EDTA＝8∶3∶2，配制成水溶液固体含量为10％-60％(重)，其用量为产品重量的0.02％-1.0％。本专利技术中如无特殊说明，则所有助剂用量均为相对于产品的重量比。(三)在小型流化干燥床中后部分别雾化喷入稳定剂液和包膜剂液，雾化喷入的稳定剂也由重金属离子络合剂和游离基抑制剂组成，这时的稳定剂称为外稳定剂。用包膜剂的目的是在过碳酸钠表面形成很薄的有机高分子膜，阻隔与湿气的接触，但不能太多，否则影响过碳酸钠溶解速度，限制产品漂白、氧化性能的发挥。本专利技术人通过小试再在500升釜中进行包膜过碳酸钠中试，在反应物料中添加重金属离子络合剂、游离基抑制剂的品种及其配比，合成中助晶剂的添加量、配比及添加时间，合成中不同时期不同搅拌速度和温度对产品收率、产品粒度的影响，在干燥过碳酸钠时，稳定剂、成膜剂筛选及配比作了近半年上百次试验，确定了最佳工艺条件，并成功用于3000立升合成釜。其要点如下(一)在碳酸钠浆料和双氧水中分别加入内稳定剂，其主要成份为Na2SiO3、MgSO4、EDTA。其重量配比为Na2SiO3∶MgSO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包膜过碳酸钠，其特征在于：将工业碳酸钠与工业精盐按比例为４∶１的重量配比在搅拌下加入已放好定量母液的浆料釜中打浆后加入备好的内稳定剂，将计量的双氧水加入双氧水高位槽中，在搅拌下加入备好的内稳定剂，浆料和双氧水均用冷却盐水夹套冷却至１４℃－１６℃，在搅拌下同时加入到已放入计量母液并冷却到１４℃－１６℃的合成釜内并同时开始滴加助晶剂，控制两物料的加入速度，控制反应温度在１６℃－２５℃之间，随着反应物料的逐渐增加逐步提高搅拌速度以控制产品颗粒度，控制加料反应时间为９０分钟，加料结束，再反应５－１５分钟，反应结束，搅拌下将物料放入震动离心机中甩干，母液进入母液池中回收套用，湿物料经振动给料器进入相对小型第一振动流化床，在该流化床中段以０．４Ｍｐａ的压力雾化喷入已备好的外稳定剂水溶液，在该流化床后段以０．４Ｍｐａ的压力雾化喷入已备好的包膜剂水溶液，经包膜处理的产品进入第二振动流化干燥床干燥，产品经筛分后进入料仓，检验合格包装即为成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱胜文，
申请(专利权)人：钱胜文，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]