專利名稱：一種制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法
技術領域：
本發明涉及化學產品工程中的過碳酸鈉顆粒技術領域，特別涉及一種穩定性過碳 酸鈉顆粒的制備方法。
背景技術：
過碳酸鈉俗稱固體雙氧水，是過氧化氫與碳酸鈉的加成化合物，總分子式為 2Na2C03 · 3H202，分解后產生氧氣、水和碳酸鈉，理論活性氧含量為15. 28%。過碳酸鈉具有 液體雙氧水的功能，在較低的水溫下迅速分解釋放出氧氣從而實現漂白、去污、殺菌、除異 味等功能。同時，分解生成的碳酸鈉能提高水的PH值，降低硬水中鈣、鎂離子的能力，使水 軟化，而污垢和纖維在PH值增加時有更多的負電荷，從而增加污垢與纖維之間的排斥性， 提高了漂白和洗滌效果。過碳酸鈉的分解產物氧氣、水和碳酸鈉是天然存在的物質，對環境 無任何負面影響。因而，過碳酸鈉是一種非常環保的高性能低溫氧系漂白劑，憑其優良的漂 白活性和殺毒性能，已廣泛應用于各類工業和民用產品。其應用領域包括清潔洗滌(清潔 劑、洗衣粉、彩漂粉等)、印染、紡織、造紙、食品漂白、醫藥衛生等；同時，它還可以被制成各 類消毒劑、供氧劑用于魚塘水體供氧、工業廢水處理、醫用消毒/急救等，成為新型環保清 潔用品的重要原料。已知的過碳酸鈉顆粒制備工藝，主要包括濕法、結晶法、干法等。例如中國發明專 利CN 1807228A提出采用將無水碳酸鈉和水按一定比例混合均勻后，按化學配比噴淋過氧 化氫水溶液，控制反應溫度在0-70°C的范圍內，充分反應后得到過碳酸鈉漿體，采用旋轉閃 蒸干燥機將漿體干燥得到合格的粉狀過碳酸鈉。中國發明專利申請CN101066752A公開了 采用結晶法制備過碳酸鈉的方法，將固體碳酸鈉與返回的母液形成含30-45%碳酸鈉的混 合物，再與過氧化氫溶液反應、結晶，反應產物經過濾、干燥，得到顆粒狀的過碳酸鈉晶體產 品。中國發明專利CN1765733A、韓國專利KR 982920030217均提出采用干法制備過碳酸鈉， 過氧化氫溶液以變化的噴淋速度噴到無水碳酸鈉中進行反應，反應產物經干燥、造粒，得到 所希望活性氧含量和顆粒大小的過碳酸鈉顆粒。但是上述過碳酸鈉顆粒的制備方法均包含加成反應過程，在制備過程中活性氧含 量、顆粒大小、堆積密度、水分含量不易控制，造成過碳酸鈉顆粒在儲存過程中存在熱穩定 性問題、在使用過程中存在溶解速率小等問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對目前過碳酸鈉顆粒制備過程中存在的活性氧 含量、顆粒大小、堆積密度、水分含量不易控制，并由此造成過碳酸鈉顆粒在儲存過程中熱 穩定性問題差以及在使用過程中溶解速率小等缺點，提供一種制備穩定性過碳酸鈉顆粒的 方法。為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案—種制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法，包括以下步驟
(1)粉碎采用粉碎機對過碳酸鈉結晶產品、硫酸鈉和碳酸氫鈉進行粉碎；得到粒 徑為5-20 μ m粉狀微粒狀的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉；(2)混合將步驟(1)粉碎后的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉粉狀微粒以及表面活 性劑和水，在溫度為20-35°C條件下，采用混合機攪拌均勻；所述硫酸鈉為過碳酸鈉重量的 5-15%，碳酸氫鈉為過碳酸鈉重量的5-10% ；所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基 纖維素鈉和/或羥基亞乙基二膦酸，表面活性劑加入量為過碳酸鈉重量的3-5% ；所述水的 加入量為過碳酸鈉重量的5-10% ；(3)擠出造粒采用螺桿擠出造粒機，對步驟(2)所得混合物進行造粒；(4)真空干燥采用真空干燥的方法，對步驟(3)所制備的顆粒進行干燥，即得穩 定性過碳酸鈉顆粒。為進一步實現本發明目的，所述過碳酸鈉結晶產品為市售過碳酸鈉結晶產品；所 述硫酸鈉為市售工業級硫酸鈉。所述步驟(1)的粉碎過程溫度控制在30-60°C。所述步驟(2)混合時間控制在3-lOmin，混合機轉速控制在100_250rpm。所述步驟(3)所制備的過碳酸鈉顆粒的直徑為0. 5-1. 5mm。所述步驟(4)所采用的真空干燥溫度為40-65°C，干燥時間為4_5小時。本發明在粉碎過程中，為防止過碳酸鈉分解，溫度控制在30-60°C。在混合過程中， 按比例加入的工業級硫酸鈉、碳酸氫鈉和表面活性劑和水混合溫度控制在20-35°C，混合轉 速控制在100-250rpm，混合時間控制在3-lOmin。在造粒過程中，通過改變造粒機出口直徑 可得到不同粒徑、均勻的過碳酸鈉顆粒。采用真空干燥的方式干燥所得過碳酸鈉顆粒，以防 止干燥溫度過高造成過碳酸鈉分解。相對于現有技術，本發明具有如下優點和有益效果(1)本發明提出的穩定性過碳酸鈉顆粒制備方法，操作簡單重復性好，僅通過粉 碎、混合、造粒和真空干燥得到穩定性過碳酸鈉顆粒，制備過程不包含化學反應。(2)在制備過程中，活性氧含量、顆粒大小、堆積密度、水分含量易于控制，顆粒均 勻、表面平整，不容易聚集或者結塊，可很好地解決過碳酸鈉顆粒在儲存過程中存在的熱穩 定性、結塊等問題和在使用過程中的溶解速率問題，便于應用于各種領域。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明要求保護的范圍并不局限于實 施例表述的范圍。實施例1(1)采用粉碎機對過碳酸鈉結晶產品、硫酸鈉和碳酸氫鈉進行粉碎；粉碎過程溫 度控制在50-60°C，得到粒徑為5-10 μ m粉狀微粒狀的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉；過碳 酸鈉結晶產品選擇市售過碳酸鈉結晶產品；硫酸鈉和碳酸氫鈉選擇市售工業級硫酸鈉。(2)稱量步驟(1)粉碎后的過碳酸鈉粉狀微粒240g，依次加入步驟(1)粉碎后 的硫酸鈉粉狀微粒39g、步驟(1)粉碎后的碳酸氫鈉粉狀微粒15g、羥基亞乙基二膦酸3g、 脂肪醇聚氧乙烯醚6g、羧甲基纖維素鈉3g和水24g，采用混合機攪拌均勻，混合機轉速為 lOOrpm，混合溫度和時間分別控制在30°C和5min，造粒機出口直徑0. 7mm ；
(3)將步驟(2)得到的顆粒在50°C真空干燥4小時，最終得到的穩定性過碳酸鈉 顆粒樣品。經測定，該樣品直徑為0. 65mm，活性氧含量為10. 8%，水份含量為1%，熱穩定性 為95.3%，靜置溶解速率為17min。其中，測量方法如下(1)活性氧含量的測定參照HG/ T2764-1996標準方法進行；(2)水分的測定參照HG/T2764-1996標準進行；(3)粒徑的測定 采用顯微鏡統計；(4)熱穩定性的測定稱取IOg已知活性氧含量的過碳酸鈉顆粒置表面皿 中搖平，放入干燥箱中，在105°C下加熱2小時，冷卻至室溫，稱取0. 2g試樣測定其活性氧含 量，試驗前后活性氧含量的比值即為熱穩定性(％) ； (5)靜置溶解速率的測定稱取0.5g 樣品靜置于IOOml自來水中至完全溶解需要的時間。在本發明中，可簡單地通過調整配方、擠出機出口直徑、擠出壓力及干燥時間分別 控制活性氧含量、顆粒大小、堆積密度、水分含量。配方中含有促進微粉易于造粒的表面活 性劑，經擠出機制備出的顆粒大小均勻、表面平整，因而不容易聚集或者結塊。配方中含有 的硫酸鈉、碳酸氫鈉和表面活性劑能很好地解決過碳酸鈉顆粒在儲存過程中存在的熱穩定 性問題。穩定性過碳酸鈉顆粒由經粉碎的微粒造粒而成，而微粒易溶，因此，本發明制備的 顆粒能很好地解決在使用過程中的溶解速率問題。實施例2(1)采用粉碎機對過碳酸鈉結晶產品、硫酸鈉和碳酸氫鈉進行粉碎；粉碎過程溫 度控制在30-35°C，得到粒徑為15-20 μ m粉狀微粒狀的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉；過碳 酸鈉結晶產品選擇市售過碳酸鈉結晶產品；硫酸鈉和碳酸氫鈉選擇市售工業級硫酸鈉。(2)稱量步驟(1)粉碎后的過碳酸鈉粉狀微粒225g，依次加入步驟(1)粉碎后 的硫酸鈉粉狀微粒30g、步驟(1)粉碎后的碳酸氫鈉粉狀微粒24g、羥基亞乙基二膦酸2g、 脂肪醇聚氧乙烯醚4g、羧甲基纖維素鈉3g和水20g，采用混合機攪拌均勻，混合機轉速為 250rpm，混合溫度和時間分別控制在40°C和3min，造粒機出口直徑Imm ；(3)將步驟(2)得到的顆粒在40°C真空干燥5小時，最終得到穩定性過碳酸鈉顆 粒樣品。經測定，該樣品直徑為0. 93mm，活性氧含量為10. 4%，水份含量為1. 1%，熱穩定 性為93. 4%，靜置溶解速率為ISmin。檢測方法同實施例1。實施例3(1)采用粉碎機對過碳酸鈉結晶產品、硫酸鈉和碳酸氫鈉進行粉碎；粉碎過程溫 度控制在30-45°C，得到粒徑為10-20 μ m粉狀微粒狀的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉；過碳 酸鈉結晶產品選擇市售過碳酸鈉結晶產品；硫酸鈉和碳酸氫鈉選擇市售工業級硫酸鈉。(2)步驟(1)粉碎后的過碳酸鈉粉狀微粒210g，依次加入步驟(1)粉碎后的硫酸 鈉粉狀微粒39g、步驟(1)粉碎后的碳酸氫鈉粉狀微粒24g、羥基亞乙基二膦酸3g、脂肪醇聚 氧乙烯醚5g、羧甲基纖維素鈉2g和水15g，采用混合機攪拌均勻，混合機轉速為200rpm，混 合溫度和時間分別控制在35°C和lOmin，造粒機出口直徑1. 2mm ；(3)將步驟(2)得到的顆粒在65°C真空干燥4小時，最終得到的穩定性過碳酸鈉 顆粒樣品。經測定，該樣品直徑為1. 12mm，活性氧含量為10. 2%，水份含量為1. 2%，熱穩定 性為94. 2%，靜置溶解速率為19min。檢測方法同實施例1。
以上只是本發明的幾個較佳實施例的具體說明，但上述實施例并非用以限制本發 明的保護范圍，凡未脫離本發明內容、精神和范圍而對本發明所述的方法進行改動或者適 當變更與組合，均應包含在本發明的范圍中。
權利要求
一種制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法，其特征在于包括以下步驟(1)粉碎采用粉碎機對過碳酸鈉結晶產品、硫酸鈉和碳酸氫鈉進行粉碎；得到粒徑為5 20μm粉狀微粒狀的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉；(2)混合將步驟(1)粉碎后的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉粉狀微粒以及表面活性劑和水，在溫度為20 35℃條件下，采用混合機攪拌均勻；所述硫酸鈉為過碳酸鈉重量的5 15％，碳酸氫鈉為過碳酸鈉重量的5 10％；所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纖維素鈉和/或羥基亞乙基二膦酸，表面活性劑加入量為過碳酸鈉重量的3 5％；所述水的加入量為過碳酸鈉重量的5 10％；(3)擠出造粒采用螺桿擠出造粒機，對步驟(2)所得混合物進行造粒；(4)真空干燥采用真空干燥的方法，對步驟(3)所制備的顆粒進行干燥，即得穩定性過碳酸鈉顆粒。
2.根據權利要求1所述的制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法，其特征在于所述過碳酸 鈉結晶產品為市售過碳酸鈉結晶產品；所述硫酸鈉和碳酸氫鈉為市售工業級硫酸鈉。
3.根據權利要求1所述的制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法，其特征在于所述步驟(1) 的粉碎過程溫度控制在30-60°C。
4.根據權利要求1所述的制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法，其特征在于所述步驟(2) 混合時間控制在3-10min，混合機轉速控制在100-250rpm。
5.根據權利要求1所述的制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法，其特征在于所述步驟(3) 所制備的過碳酸鈉顆粒的直徑為0. 5-1. 5mm。
6.根據權利要求1所述的制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法，其特征在于所述步驟(4) 所采用的真空干燥溫度為40-65°C，干燥時間為4-5小時。
全文摘要
本發明公開了一種制備穩定性過碳酸鈉顆粒的方法。該方法采用粉碎機對過碳酸鈉結晶產品、硫酸鈉和碳酸氫鈉進行粉碎；將粉碎后的過碳酸鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉粉狀微粒以及表面活性劑和水，在溫度為20-35℃條件下，采用混合機攪拌均勻；硫酸鈉為過碳酸鈉重量的5-15％，碳酸氫鈉為過碳酸鈉重量的5-10％；表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纖維素鈉和/或羥基亞乙基二膦酸，表面活性劑加入量為過碳酸鈉重量的3-5％；經過造粒和干燥后得穩定性過碳酸鈉顆粒。本發明方法操作簡單，重復性好，所得產品溶解速率快、活性氧含量＞10wt％、水分含量＜1％、熱穩定性＞95％，各項指標達到國家標準，適用于新型洗衣粉等的工業化生產。
文檔編號C01B15/10GK101955162SQ201010274279
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月3日 優先權日2010年9月3日
發明者劉林海 申請人:劉林海