CN102482618A - 色粒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于颗粒状衣物洗涤剂及其它消费品中的不渗色和快速颜色释放的色粒。所述色粒由多孔载体、释放剂和着色剂组成。

Description

色粒
相关申请的交叉引用
本申请要求题为“色粒(colored speckle)”的美国临时专利申请号61/236,707的优先权，该临时专利申请于2009年8月25日提交，并且通过引用整体并入本文。
发明领域
本发明涉及用于颗粒状衣物洗涤剂及其它消费品中的不渗色(non-bleeding)和快速颜色释放的色粒。该色粒由多孔载体、释放剂和着色剂组成。
背景技术
近年来存在着日益增长的将色粒加入到颗粒状衣物洗涤剂组合物及其它消费品中的趋势。染料和颜料已被广泛用于制造仅用于美学目的的色粒。然而，诸如将颜色释放到洗涤水中和织物调色(hueing)的新效果往往需要较高的着色剂载荷。特别是在这种较高着色剂载荷下，存在与染料和颜料使用相关的织物染色的风险。因此，存在对以下用于洗涤剂组合物及其它消费品中的色粒的需要：该色粒既能用于美学目的，又能提供颜色释放和织物调色的新效果但不会使要与该色粒接触的基质染色。
另外，将色粒加入颗粒状衣物洗涤剂存在渗色或颜色转移到色粒周围的粉末状洗涤剂上的问题。这导致基础粉末变成有色的，这是非常不理想的效果。因此，存在对以下用于洗涤剂组合物中的色粒的需要：该色粒不会渗出或转移到周围的基础粉末。
其它人所做的尝试包括在洗涤剂中包含色粒，包括，例如授权给Rolfes的USPN 4,097,418。该专利公开了在颗粒状洗涤剂组合物中使用色粒。所述色粒由用作着色剂载体的水溶性无机碱性盐组成。所述着色剂可以是水溶性染料或水不溶性颜料。授权给Mata等人的USPN6,541,437披露了使用玻璃状磷酸盐颗粒作为用于染料和/或颜料的载体。所述着色颗粒可被加入到洗涤剂制剂中以帮助提高其清洁性能。
仍然另一个例子包括授予Andrade等人的WO 2006/099964A1，其披露了使用由粘土矿物载体和云母颜料组成的斑点颗粒(specklegranule)。为提高该颗粒在洗涤液中的分散速率，该参考文件教导了加入水溶性助剂盐，诸如与颗粒中的粘土混和的三磷酸钠。水溶性聚合涂料(诸如聚乙烯醇)也可被加入到该颗粒中以帮助在储存和操作期间防止云母脱离粘土。
与前述其他人在洗涤剂中包含色粒的尝试相关的问题包括因在色粒中使用着色剂而导致的织物染色、着色剂渗出和转移到周围的洗涤剂粉末中以及色粒不能将着色剂迅速释放到洗涤水中。本公开内容解决和克服了这些问题。
本公开内容的色粒理想地适于为多种其它组合物(包括但不限于颗粒状洗涤剂组合物(诸如衣物洗涤剂组合物))提供颜色。所述色粒可为用其处理的纺织品基质提供不染色的、美学上令人愉悦的特征。它们还阻止了渗出和转移到周围的洗涤剂组合物上。另外，本公开内容的色粒将颜色从多孔载体中迅速释放并为洗涤水提供了理想的色彩。出于这些和本文将描述的其它原因，本发明的色粒相对于现有技术代表了有用的进步。
发明内容
本文提供了一种色粒，所述色粒包括大部分重量的至少一种多孔载体材料；至少一种选自盐化合物、糖化合物、烷氧基化芳族化合物、二醇、高分子量醇、沸点高于60℃的溶剂以及它们的混合物的释放剂；和至少一种着色剂。
又一种选择包含一种色粒，所述色粒包括大部分重量的至少一种多孔载体材料，其选自粘土、二氧化硅、沸石、金属氧化物、硅藻土、云母、滑石、白垩、含生石膏的化合物、含铅氧化锌、氧化锌、硫化锌、锌钡白、二氧化钛、硫酸钙、氧化锑、硅酸镁、重晶石、碱性碳酸铅、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸钙、二氧化硅消光剂、硅酸铝、水合硅酸铝、硅酸镁、偏硅酸钙、硅酸钠-钾-铝、三磷酸钠、硅酸钠、含纯碱的化合物以及它们的组合；至少一种释放剂，其选自盐化合物、糖化合物、烷氧基化芳族化合物、二醇、高分子量醇、沸点高于60℃的溶剂以及它们的混合物；和至少一种聚合着色剂。
本文还提供了一种色粒，所述色粒包括至少一种多孔载体材料，其中所述至少一种多孔载体材料的特征在于具有多个孔；包含至少一种释放剂的第一层，其中所述释放剂与所述至少一种多孔载体材料的多个孔的至少一部分直接接触；和包含约0.01wt％到约10wt％的至少一种着色剂的第二层，其中所述着色剂与所述释放剂层的至少一部分直接接触。
本文还提供了一种色粒，其包括至少一种多孔载体材料，其中所述至少一种多孔载体材料的特征在于具有多个孔；以及至少一种释放剂和至少一种着色剂的混合物。
另一个实施方式包括一种形成色粒的方法，包括以下步骤：提供至少一种多孔载体材料；将至少一种释放剂施加到所述至少一种多孔载体材料以形成载体-释放剂复合物；和将至少一种着色剂施加到所述载体-释放剂复合物以形成色粒。
又一个可选方案为一种形成色粒的方法，包括以下步骤：提供至少一种多孔载体材料；将至少一种释放剂和至少一种着色剂的混合物施加到所述至少一种多孔载体材料以形成色粒。
具体实施方式
本说明书中公开的所有美国和外国专利以及美国专利申请均在此通过引用以其整体并入。
本公开内容涉及用于颗粒状洗涤剂组合物中的不渗色和快速颜色释放的色粒。所述色粒由用作着色剂和释放剂载体的用水可分散性或水溶性材料制成的多孔颗粒组成。所述多孔载体有效阻止了颜色向周围洗涤剂组合物中的渗色。将释放剂与该载体组合使用使得着色剂迅速地(即，在少于5分钟内)从载体释放到洗涤水中。在此，本公开内容描述了一种色粒和一种制造色粒的方法，其极大地改进了着色剂的释放时间，同时仍然保持了载体所提供的防渗色性。
本文所用的术语“不染色(non-staining)”通常是指如下着色剂或含有这样的着色剂的组合物：所述着色剂可从基质表面(例如，皮肤、织物、木头、混凝土)不太费力地洗掉或去除，而且不会在可察觉的程度使该基质染色。
本文所用的术语“不渗色”通常是指如下的含着色剂的组合物：其在不打算对材料着色的条件下基本上不会将组合物周围的材料着色。例如，如果本发明的色粒基本上不会在其未使用状态(即，当其保持在包装中时)下将周围的粉末状洗涤剂着色，则其被认为是不渗色”的。
不受理论所限，相信多孔颗粒或载体根据其形式和/或结构在其表面和其内部上均具有大量的孔，所述孔具有特定的尺寸、深度和曲折性分布。施加到多孔颗粒的着色剂将通过毛细作用被吸入这些孔中，由此与其仅停留在颗粒表面上相比被更好地“保护”或“防护”，而与外部环境隔开，后者被认为是发生在与着色剂接触的非多孔材料中。而且，相信由于颗粒的多孔特性，物理“保护”或“防护”是对为含有该颗粒的色粒提供防渗色的有贡献的因素。因此，当存在于洗涤水中时，着色剂从这种多孔颗粒的释放速率则可取决于颗粒的崩解速率、溶胀或分散。这些因素可导致与非多孔颗粒(同样，其中着色剂仅存在于颗粒的外表面上)相比颜色从多孔颗粒中较慢释放。
要考虑的另一项因素是着色剂与包括该多孔颗粒(例如粘土)的材料之间的相互作用。着色剂与颗粒或载体之间的有利的相互作用(其可通过诸如结合力、吸附等来提供)可进一步增强所得色粒的防渗色性。然而，如果相互作用过强，即使色粒颗粒迅速崩解，其也会抑制着色剂从色粒到洗涤水中的释放速率。
为消除或减少这种着色剂与载体颗粒之间的相互作用会阻碍着色剂释放的可能性，可将着色剂以下述方式施加到载体上：即，使该着色剂与释放剂接触(或者吸附或吸收到释放剂上)，而不是与载体接触。释放剂用于防止和/或减少着色剂与颗粒孔内壁的相互作用。着色剂可主要与释放剂接触，而不是与载体表面接触。
在一个非限制性实施方式中，这种载体到释放剂到着色剂的结构设置可通过以下方式实现：在施加着色剂之前，将释放剂添加到多孔颗粒的内壁或表面。诸如毛细作用的力可将着色剂抽吸到孔中，在这里着色剂被防护以避免与外部环境接触。这使得着色剂主要与释放剂物理接触，而不是与多孔颗粒或载体的壁或表面直接接触。
不受理论限制，相信用释放剂修饰多孔颗粒导致着色剂从多孔颗粒的释放速率与可对其有副作用(例如将减缓释放速率)的许多因素无关。这些因素包括多孔颗粒的溶胀、崩解和分散速率或者将着色剂保留在多孔颗粒中的结合力和/或吸附力。因此，其上施加有释放剂的多孔颗粒或载体提供了在洗涤水中的渗色稳定性和迅速释放颜色的理想的双重利益。
另外，将着色剂从多孔颗粒中迅速释放所需的释放剂的量可直接取决于颗粒、载体的“孔隙率”，其包括如粒度分布、孔的深度和曲率以及颗粒崩解速率等因素。还相信着色剂与载体或载体材料之间的相互作用的强度也可对这些理想特征具有影响。
载体
载体优选为特征在于具有多个孔的多孔颗粒的形式。色粒可由大部分重量的载体组成。用于制造多孔颗粒的材料可特征在于水可分散性材料。可经粒化形成这些多孔颗粒或载体的合适的载体材料可选自含有和/或包括但不限于下组的化合物：粘土、二氧化硅、沸石、金属氧化物、硅藻土、云母、滑石、白垩、含生石膏的化合物、含铅氧化锌、氧化锌、硫化锌、锌钡白、二氧化钛、硫酸钙、氧化锑、硅酸镁、重晶石、碱性碳酸铅、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸钙、二氧化硅消光剂、硅酸铝(包括水合硅酸铝)、硅酸镁、偏硅酸钙、硅酸钠-钾-铝等以及它们的组合。水溶性载体的合适例子包括洗涤助剂，诸如三磷酸钠、硅酸钠、含纯碱的化合物等以及它们的组合。
粘土材料的例子包括膨润土、高岭土、蒙脱石、依利石、绿泥石、海泡石(hormite)、贝得石、海泡石(sepiolite)、明矾石、水滑石、绿脱石、锂蒙脱石、绿坡缕石、镍皂石、白云母、镍滑石(willemseite)、铁滑石(minnesotaite)、叶蛇纹石(antigorite)、镁绿泥石(amesite)、中国粘土、叙永石(halloysite)等以及它们的组合。商业可得的合适粘土载体的例子包括
Figure BDA0000138090510000051
和
Figure BDA0000138090510000052
(可得自Buntech，一家巴西公司)。粘土粉末的合适例子包括
Figure BDA0000138090510000053
和
Figure BDA0000138090510000054
(可得自Buntech)。
膨润土是基本由蒙脱石类(smectite)粘土矿物(例如蒙脱石(montmorillonite)、锂蒙脱石(hectorite)、绿脱石(nontronite)等)组成的粘土，其性质通常由这些矿物所限定。蒙脱石类通常由用碱土金属阳离子(例如Ca2+和/或Mg2+)和/或碱金属阳离子(例如Na+和/或K+)平衡和/或补偿的带负电荷的层(其中每层由附着在一个八面体片(octahedral sheet)的两个四面体片组成，所述四面体由硅和氧原子形成，且所述八面体由铝和氧原子与羟基自由基一起形成)的堆叠组成。两种类型(碱土金属和碱金属)阳离子的相对量通常确定了当该粘土材料被置于水中时的溶胀特性。其中碱土金属阳离子Ca2+占主要部分(或者占相对大部分)的膨润土被称为钙膨润土，而其中碱金属阳离子Na+占主要部分(或者占相对大部分)的膨润土被称为钠膨润土。
本文所用的涉及粘土材料的术语“天然”是指该矿物存在于在地壳(经由海相盆地(marine basin)中的火山灰沉积物通过地质作用的变化而形成)中发现的沉积物中。因此，主要(或相对大部分)含有Na+阳离子的膨润土的天然沉积物被称为“天然钠膨润土”，而主要包含(或含有相对大部分)Ca2+阳离子的膨润土的天然沉积物被称为“天然钙膨润土”。
还可(通过使用例如热液技术(hydrothermal technique))来合成Na和Ca膨润土的合成类似物。“合成钠膨润土”也可指通过以下方式得到的膨润土：用碳酸钠或草酸钠(但不限于其)处理钙膨润土(以去除钙离子并用钠离子将其取代)。这种处理可进行变化以赋予不同水平的离子交换或者Na+对Ca2+的取代度。在此，这些材料可分别被称为“部分活化”和“完全活化”等级的粘土材料(“完全”是指Ca2+对Na+的最大交换)。
将钙膨润土转化为合成钠膨润土的原因之一是为(相对)不溶胀的钙膨润土赋予较高的溶胀性质。还存在与合成钠膨润土相关的、在天然钠膨润土中不存在的美学利益。天然钠膨润土(通常，无论其处于沉积物所在的自然界的哪一部分)是有色的。颜色的范围为从棕色到黄色到灰色。通过比较，天然钙膨润土具有美学上更令人愉悦的白色。因此，通过对这种白色的钙膨润土进行处理而得到的合成钠膨润土也是白色的。因此，与天然的钠膨润土相比，天然的钙膨润土和合成钠膨润土在洗涤剂工业中找到了更广泛的应用。
申请人的研究已显示了某些着色剂将织物染色的倾向上的显著差异，这种倾向取决于已被施加了着色剂的膨润土粘土的类型(具有着色粘土色粒或者着色粘土粉末的形式)(天然钠膨润土对天然钙膨润土；天然钠膨润土对合成钠膨润土；部分活化的合成钠膨润土对完全活化的钠膨润土)。已发现在相等的颜色载荷下，天然钠膨润土与钙膨润土相比显示显著较低的染色倾向。还已发现在相等的颜色载荷下，合成钠膨润土与钙膨润土相比显示较低的染色风险。然而，在相等的颜色载荷下，即使完全活化的合成钠膨润土与天然钠膨润土相比显示更多的染色。无论是颜色施加到膨润土色粒或是膨润土粉末上，均得到相同的观察结果。
不受理论限制，相信具有较高溶胀性质的粘土为施加到其上的着色剂提供了较低的染色风险。然而，由于天然钠膨润土的黄色/灰色/棕色显色，需要对由天然钠膨润土制成的色粒的外观进行改进。因使用天然钠膨润土而观察到的染色风险的显著降低显示有可能将天然钠膨润土与较白的膨润土(诸如钙膨润土或合成钠膨润土或其混合物)掺和，从而得到以下色粒：其外观比100％天然Na-膨润土色粒更白，但与100％Ca和合成钠膨润土色粒相比染色风险更低。
用于制造多孔颗粒的材料也可为不具有快速溶解速率的水溶性物质(例如磷酸盐)。术语“快速”意图描述这样的溶解速率：其允许着色剂迅速和/或立即释放到洗涤水溶液中。
可优选载体显示特定范围的粒度，例如，如根据ASTM D1921-06(“Standard Test Method For Particle Size(Sieve Analysis)of PlasticMaterials”(塑料材料粒度的标准测试方法(筛分析))的筛分技术所测定的。也可使用本领域技术人员已知的另外的可选方法来测定粒度。例如，可使用其它筛分技术，或者也可采用已知用于测定粒度的实验室电子设备(electronic laboratory equipment)。对于本发明的载体来说，可优选该载体显示约0.1mm到约2mm的平均粒度，更优选约0.3mm到约1.2mm的平均粒度。
着色剂
本发明的着色剂优选为聚合着色剂。术语“聚合着色剂”通常是指具有与至少一个低聚或聚合链相连的至少一个发色团部分的着色剂，其中所述链具有至少三个重复单元。低聚或聚合成分可经由任何合适的方式结合到发色团上，诸如通过共价键、离子键或合适的静电相互作用。通常，聚合着色剂可特征在于具有介于约300nm和约900nm范围内的吸光度，该吸光度通过紫外-可见光光谱来测量。
由于其生产工艺，聚合着色剂的分子量通常表现为分子量分布。因此，聚合着色剂的分子量通常报道为通过其分子量分布来确定的平均分子量。
着色剂的发色团广泛可变，并且可包括该领域中特征为染料或颜料的化合物。所用的实际基团将很大程度上取决于，例如，所需的颜色和颜色牢固度特征。发色团可通过合适的氮、氧、硫等连接部分而与至少一个聚亚烷氧基(polyalkyleneoxy)取代基相连。
发色团的例子包括亚硝基、硝基、偶氮(包括单偶氮、二偶氮、三偶氮、四偶氮、多偶氮、甲臜、偶氮甲碱及其金属复合物)、1，2-二苯乙烯、二芳基甲烷、三芳基甲烷、呫吨吖啶、喹啉、次甲基(包括多次甲基)、噻唑、吲达胺、靛酚、吖嗪、噻嗪、噁嗪、氨基酮、羟基酮、蒽醌(包括蒽吡唑啉、蒽酮、蒽吡啶酮、蒽嘧啶、黄烷士酮、皮蒽酮、苯并蒽酮、苝、紫环酮(perinone)、萘二甲酰亚胺及形式上与蒽醌相关的其它结构)、靛青类(包括硫靛)、酞菁发色团以及它们的混合物。
合适的聚合链的例子是聚亚烷氧基链。本文所用的术语“聚亚烷氧基(polyalkyleneoxy)”通常是指含有以下重复单元的分子结构：-CH2CH2O-、CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-、-CH2CH(CH2CH3)O-CH2CH2CH(CH3)O-以及它们的任何组合。
这种可与发色团相连的基团的典型是聚环氧化物，诸如聚环氧烷及其共聚物。可用于提供着色剂的典型的聚环氧烷及其共聚物包括由含有2-20个碳原子、或者更优选2-6个碳原子的环氧烷(烯化氧)单体制成的那些。例子包括：聚环氧乙烷；聚环氧丙烷；聚环氧丁烷；氧杂环丁烷(oxetanes)；四氢呋喃；聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和聚环氧丁烷的共聚物；以及包含嵌段共聚物的其它共聚物，其中大部分聚合取代基为聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和/或聚环氧丁烷。另外，这种聚亚烷氧基基团的平均分子量可在约132到约10,000、优选176到约5000的范围内。
应理解由于着色剂通常可以不与载体化学结合，因此只要着色剂的正确功能与组成相关，聚亚烷氧基基团上的末端基团的精确化学本体可能不太关键。考虑到这点，某些最优选的着色剂将被确定，其中确认了某些末端基团。这种关于末端基团的陈述并非理解为以任何方式将本发明限制在其较宽的实施方式中。根据这样的最优选实施方式，着色剂特征可在于以下：
R{A[(亚烷氧基成分)nR1]m}x
其中R是有机发色团，A是所述有机发色团中连接部分且选自N、O、S或CO2，所述亚烷氧基成分的亚烷基部分包含约2到约4个碳原子，n是2到约230的整数，当A是O、S、CO2时m为1，且当A是N时m为1或2，x是1到5的整数，且n乘x乘m(n.m.x)的积为2到约230，且R1是选自以下的一员：
Figure BDA0000138090510000091
以及所述组中每个成员的磺酸盐和硫酸盐，其中R2是H、含有最多约20个碳原子的烷基或含有最多约20个碳原子的羧基封端的烷基，j和k是OH、OM或OR3，其中M是碱金属、碱土金属、过渡金属(例如镍等)或铵的阳离子部分，且R3是含有最多约20个碳原子的烷基。
低聚成分可以是任何合适的成分，包括但不限于选自以下的低聚成分：(i)包含最少三个选自C2-C20亚烷氧基基团、缩水甘油(glycidol)基团和缩水甘油基(glycidyl)基团的单体或重复单元的低聚物，(ii)符合结构(I)的芳族或脂族低聚酯：
Figure BDA0000138090510000101
以及(iii)(i)和(ii)的组合。在结构(I)，R2和R3独立地选自氢和C1-C10烷基，f是介于1到10之间的整数并且包括1和10，且g是介于1到20之间并包括1和20的任何正整数或分数。本领域技术人员应理解，g的合适值既包括整数也包括分数，这是因为单个聚合着色剂分子上的低聚成分的长度可变。因此，对于指定的聚合着色剂分子样品或集合来说，g的值代表酯链的平均长度。在某些实施方式中，聚合着色剂可包括一个或更多个由三个或更多个环氧乙烷单体基团组成的低聚成分。
示例性的聚合着色剂包括
Figure BDA0000138090510000102
聚合着色剂、
Figure BDA0000138090510000103
聚合液体浓缩着色剂、聚合着色剂和
Figure BDA0000138090510000105
聚合着色剂，所有这些可从美利肯化学公司得到，该公司是位于南卡罗来纳州斯巴达堡的美利肯公司的分公司。
Figure BDA0000138090510000106
聚合着色剂的特征在于它们是水溶性的、不染色的着色剂。它们广泛用于衣物洗涤剂、织物柔软剂以及其它消费和工业清洁产品中。
Figure BDA0000138090510000107
聚合着色剂通常为光亮的液体着色剂，其在水中显示极好的溶解性，与其终端用途配方中存在的其它化学品相容，并且易于处理。
Figure BDA0000138090510000108
聚合着色剂可用于在水性和固体系统中提供颜色。
Figure BDA0000138090510000109
聚合着色剂的独特的聚合特性提供了对皮肤、纺织品、硬表面、设备等的较低染色。
Figure BDA00001380905100001010
聚合液体浓缩着色剂是特别设计的液体着色剂，其通常用于将澄清的聚丙烯制品着色。这些着色剂可被容易地加入到聚丙烯树脂中而不会对制品的透明度产生副作用，从而提供了透明、澄清和浅色的聚丙烯制品。
Figure BDA00001380905100001011
液体浓缩聚合着色剂是低聚着色材料，其结合了染料的优越美观性(exceptional aesthetics)与颜料的迁移抗性。这些着色剂可用作浅色染剂以掩蔽残余的浊度，或者其可以用于不能用颜料着色剂实施的深度强色(deep，rich shade)。液体浓缩聚合着色剂允许澄清聚丙烯能对抗更高成本的塑料材料的美观。可利用这种澄清聚丙烯的技术和物理性质利益而不牺牲产品的美观。
Figure BDA0000138090510000111
聚合着色剂是可用于将聚氨酯和其它热固性树脂染色的液体聚合着色剂。这些着色剂是反应性聚合着色剂，其由与多元醇化学结合的发色团组成。这种设置使得聚合着色剂能反应进入聚氨酯聚合物基质中。与颜料糊(其是固体颗粒在液体载体中的分散体)不同，
Figure BDA0000138090510000112
聚合着色剂是100％的均匀液体，其在多元醇中可溶，并且不会随时间沉淀。由于这种纯液体和易于分散的特性，在制造聚氨酯泡沫和树脂的同时，可在线和动态掺入着色剂。
Figure BDA0000138090510000114
聚合物着色剂是特别开发用于可洗涤用途的液体着色剂，诸如用于标记物、油漆和其它艺术产品中。它们不包含重金属，无毒，并且在皮肤、织物和其它表面上具有极好的不染色性质。
Figure BDA0000138090510000115
聚合着色剂具有与水性油墨制品的极好相容性，并且提供鲜艳的颜色。
还设想在本发明范围内的是其它着色剂可用作着色剂。例如，选自以下类别中的一种或多种的着色剂可适合用作色粒中的着色剂：酸性染料、碱性染料、直接染料、溶剂染料、还原染料、媒染料、靛类染料、活性染料、分散染料、硫化染料、荧光染料、有机颜料、无机颜料、天然着色剂等。
释放剂
释放剂通常用于实现着色剂从载体的迅速释放。释放剂可以是在室温时可溶于水或与水混溶的任何材料，尽管为了易于加工，可能有利的是使用在水中具有中到高的溶解度的材料(例如在20℃时，20g-200g释放剂/100g水)。如果释放剂于室温时是其纯形式的固体，则可能是有利的。固体释放剂在性质上可以是离子性的(例如盐，诸如硫酸镁、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠等)、非离子性的(例如糖，诸如蔗糖、果糖等)或者离子性和非离子性的混合物。
释放剂也可以是水可分散的固体。然而，在这种情况中，着色剂所显示的与水可分散的释放剂的结合亲和性可弱于与载体和/或载体材料的结合亲和性。这种释放剂的合适例子可取决于用于色粒的理想着色剂并对其具有特异性。
释放剂也可以是在室温时不是固体的可溶性或可混溶性材料。然而，释放剂在室温时可以是其纯形式的液体或蜡。这种类型的释放剂的一些例子包括烷氧基化芳族化合物(诸如间甲苯胺的烷氧基化物)、二醇(诸如聚乙二醇)、高分子量醇(诸如乙醇、丙醇、己醇和丁醇)、沸点高于60℃的溶剂(诸如二丙醚、乙二醇二甲醚和甲苯)等以及它们的混合物。
间甲苯胺的烷氧基化形式可以用一种或多种以下基团来烷氧基化：环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)以及它们的任意混合物。形成间-甲苯胺的烷氧基化部分的基团的平均数目可为约1到约200，更优选约1到约100，最优选约1到约50。
固体释放剂的一个可能的优点是，理论上，其可在沿着载体颗粒的孔内壁的任何位置处“固定”(以孔壁上的涂层形式，其中所述涂层可以是不连续或连续的)以在着色剂和载体之间形成非迁移性物理屏障。对于颜色向溶液中的快速释放，特别有利地可以是使着色剂在孔内部“固定”，但封闭了载体颗粒表面，由此实现了在色粒制成数月或数年之后的着色剂向洗涤水中的持续快速释放。用液体释放剂是不能实现这种效果的，因为它们可随时间持续迁移到颗粒的中心中。
色粒中存在的释放剂的量可取决于多孔材料或载体的性质以及所得色粒的理想性能而变化。理想的可以是释放剂的量足以实现着色剂到洗涤水的充分释放。更大量的释放剂将不会损害释放速率的提高，但太多释放剂将损害多孔载体所提供渗色保护。因此，多孔载体与释放剂的最佳比率可以是载体与释放剂的最高比，在该比率下能够实现提高的颜色释放，并且该比率不会损害渗色保护。
因此，理想的可以是载体与释放剂的重量比在1000∶1到1∶1的范围内，更优选为500∶1到1∶1，甚至更优选50∶1到1∶1，最优选20∶1到1.5∶1。在其它情况中，可以优选载体与释放剂的重量比为5重量份的载体对2重量份的释放剂。
任选添加剂
可包含在色粒中的任选添加剂包括香料、酶、漂白活化剂、漂白剂、漂白催化剂、漂白稳定剂、泡沫调节剂(泡沫促进剂和消泡剂)、荧光增白剂、防污剂、腐蚀抑制剂、防污垢再沉积剂、污垢释放剂、染料转移抑制剂、洗涤助剂、络合剂、离子交换剂、缓冲剂以及它们的混合物。也可包含诸如成膜聚合物或聚合涂料的渗色抑制剂。这些添加剂可被包含作为着色剂的补充，或者作为单独的活性成分被包含在已用释放剂修饰的多孔载体中。
形成色粒的方法
形成本发明的色粒的一种方法包括以下步骤：提供载体，将所述载体装载到转鼓(rotating drum)或其它合适的机械设备中，并向该鼓提供热。热源可包括能够充分提升载体温度的任何合适的热来源。例如，可使用热风器。所述鼓可具有或不具有连接到其内壁上的挡板或其它突起。
可对转鼓施加热以将载体的温度提升至介于30℃到90℃之间的温度范围，更优选介于40℃到80℃之间。
在载体温度达到其理想温度范围之后，可将释放剂添加至转鼓。可使用任何用于将材料添加到容器的常规方式将优选为水溶液(例如，盐溶液)形式的释放剂添加到转鼓。例如，可将释放剂喷入转鼓中。由此使释放剂与被加热的载体相接触。释放剂可在载体上和/或向载体中提供基本均匀的涂层。
然后可经由毛细作用将释放剂吸收到被加热的载体的孔中。通过从释放剂水溶液中蒸发掉水，将释放剂沉积在多孔颗粒的孔内壁或孔表面上。在该步骤完成后，可去除热源。
接下来，将优选为水溶液形式的着色剂添加到保留在转鼓内的载体-释放剂复合物中。可使用任何用于将材料添加到容器的方式将着色剂添加到鼓中。例如，可将着色剂喷入鼓中。由此使着色剂与载体-释放剂复合物相接触。着色剂可在载体-释放剂复合物上和/或向其中提供基本均匀的涂层。得到的色粒可具有0.01％到10％的最终颜色/色粒载荷，更优选0.1％到5％。
随后可将色粒干燥。干燥可通过任何已知用于干燥颗粒材料的常规方式来进行。
本文所述的用于制备色粒的一般方法不应解释为限制本发明的范围。应当有可能通过另外可选的处理方法将载体、释放剂和着色剂结合在一起以制备以下色粒：其显示与如通过本文所述一般方法及通过本领域技术人员已知的其等效方法制备的色粒类似的着色剂释放曲线和其它理想特征。例如，可以有可能将释放剂和着色剂结合在一起形成混合物并随后将该混合物喷到或以其它方式施加到载体上。还可以有可能随后将额外的着色剂添加到载体上。同时，可以有可能通过在一步中同时添加载体、释放剂和着色剂来制造具有理想特性的色粒。
实施例
可参考以下实施例来进一步理解本发明，这些实施例不被解释为限制本发明的范围。当不能得到数据或不能得到额外数据时，使用符号“N/A”。
A.色粒的制备
以下程序中的一种或多种用于制备色粒：
程序1
将着色剂直接喷在载体上并且不使用释放剂。根据以下步骤进行该程序：
1.将载体装载到具有挡板的转鼓中。在整个程序中，鼓持续旋转。
2.将着色剂喷到转鼓中的载体上以形成色粒。
3.随后将色粒风干整夜。
程序2
将释放剂施加到载体上，随后添加着色剂。根据以下步骤进行该程序：
1.将载体装载到带有挡板的转鼓中。用从桶侧倾斜的热风器施加热。随后监控载体的温度。在整个程序中，鼓持续旋转。
2.制备释放剂的水溶液。
3.在载体温度达到60℃之后，将释放剂溶液喷到转鼓中。在所有释放剂溶液均已被添加之后，停止加热。
4.随后将载体-释放剂复合物颗粒与已用水稀释的着色剂喷洒以形成色粒。稀释用的水量通过颗粒上理想的最终目标颜色载荷来确定。
5.随后将色粒风干整夜。
程序3
将释放剂与着色剂合并以形成释放剂-着色剂混合物，随后将其添加到载体。根据以下步骤进行该程序：
1.将载体装载到带有挡板的转鼓中。在整个程序中，转鼓持续旋转。
2.制备以下溶液：该溶液包含1重量份的
Figure BDA0000138090510000151
Blue HP着色剂(100％固含量)和3重量份的间-甲苯胺，所述间-甲苯胺具有平均5个与其相连的环氧乙烷基团。
3.将释放剂-着色剂溶液喷到转鼓中的载体上。
4.随后将色粒风干整夜。
程序4
对某些样品，使用
Figure BDA0000138090510000152
(一种市售的粉末粘土产品)作为载体。为将该粉末粒化成颗粒形式，将利用
Figure BDA0000138090510000153
的样品曝露于以下程序，随后形成色粒：
1.将50g
Figure BDA0000138090510000154
粘土载体材料投入塑料烧杯中。
2.用滴管向塑料烧杯中滴入12g水。
3.用木质抹刀将混合物混和，直到水被吸收到粘土载体材料中(在此时该材料显示为干的)。
4.随后将水-粘土材料投入食物处理器中并在“研磨”挡混合几秒，直到该材料形成具有合适尺寸的未着色多孔载体颗粒。
5.然后将该未着色载体颗粒置于一片铝箔上并在75℃的烘箱中干燥。
6.如每个实施例所描绘的，对这些未着色色粒的进一步修饰在程序1、2和3中详述。
程序5
1.将30g膨润土粉末称量入小型食物处理器中。
2.将所需量的颜料称量到小型烧杯中并用7.2g水稀释。
然后每次将少许着色溶液掺合到粉末中。如果粉末开始聚集，则将样品置于60℃烘箱中直到干燥，随后在食物处理器中粉碎。将最终的粉末通过25号筛。通过该筛的材料用于测试。
B.点染测试程序
以下测试程序用于评价织物染色：
点染测试程序A(Spot Staining Test Procedure A)
1.将测试织物片(100％白色棉织物)平铺在尺寸为36×24×6cm的平盘中。
2.向该盘中倒入2升冷水。
3.将含有3％色粒的洗涤剂粉末均匀地撒在测试织物上并使其静置90分钟。
4.在浸泡时间之后，将织物在流动水下漂洗并使其风干。
5.检查织物是否有任何可见的染色。
6.如果观察到染色，则将织物在冷水中用不含所述色粒的洗涤剂洗涤以观察染色是否保留。如果染色被完全洗掉，则其不被视为问题。
测试织物上染色的视觉观察结构的数字等级量表如下：5＝没有染色，4＝非常少量的染色，3＝少量染色，2＝中量染色，1＝大量染色。
点染测试程序B
1.将测试织物片(100％白色棉织物)平铺在尺寸为36×24×6cm的塑料盆中。织物片的尺寸与盆的尺寸相近。
2.将0.5升冷(室温)水倒入盆中。
3.将2g色粒均匀地洒在测试织物上并将其静置90分钟。
4.在浸泡时间之后，将织物在一盆自来水中漂洗两次并使其风干。
5.对织物进行视觉观察以确定是否有任何可见染色。
6.重复步骤1-5以得到重复测试样品。所提供的结果为两个式样的平均值。
C.测试和评价
进行以下测试以评价色粒的性质：
测试1：用释放剂修饰载体的益处
测试2：对其它多孔载体的适用性
测试3：其它释放剂的使用
测试4：色粒的抗渗色性
测试5：色粒的染色测试
测试6：用释放剂修饰载体的益处对其它类聚合着色剂及市售染料的适用性
测试7：天然对合成粘土载体材料的染色的评价
测试8：天然对合成(部分和完全活化的)粘土载体材料的染色的评价
测试9：受粒度影响的天然对合成粘土载体材料的染色的评价
测试1：用释放剂修饰载体的益处
该测试解释了通过用释放剂修饰多孔载体所实现的新颖的效果和益处。
制备以下色粒：
实施例1A 2
对比实施例1A 1
Figure BDA0000138090510000172
实施例1B 2
Figure BDA0000138090510000173
实施例1C 2
Figure BDA0000138090510000174
Figure BDA0000138090510000181
实施例1D 2
Figure BDA0000138090510000182
对比实施例1D 1
Figure BDA0000138090510000183
1经由程序1制备的样品。
2经由程序2制备的样品。
将得到的色粒添加到
Figure BDA0000138090510000184
粉末衣物洗涤剂中。将1克含有色粒的洗涤剂添加到装有150ml冷水的透明塑料杯中。将混合物用棉签(cottonswap)轻柔搅拌30秒。将该混合物静置5分钟，随后用棉签再将该混合物搅拌5秒。
随后观察塑料杯中的洗涤水的颜色，看看其是否变为蓝色并判断在杯底是否存在沉淀物。还对色粒的多个参数进行评价，诸如颜色释放到洗涤水中的快速性。“沉淀物”是指在重力下沉淀到杯底的经分散的、不溶于水的载体。取决于有多少颜色已被释放到洗涤水溶液中，这种沉淀物可具有不同程度的颜色。不存在沉淀物的观察结果意味着说明所有可见痕迹的颜色均已从色粒中出来；其并非意图说明实际上不存在无色的固体沉淀物。
测试结果如下表1中所示：
表1：用释放剂修饰载体的益处
Figure BDA0000138090510000191
测试结果说明了用释放剂(例如MgSO4盐)修饰粘土载体导致了从色粒释放着色剂所用的时间量显著降低。因此释放剂可用于制造具有多孔粘土载体的快速释放颜色的色粒。
测试2：对其它多孔载体的适用性
本测试说明了可用包含释放剂和着色剂的其它多孔载体来制造类似的快速释放颜色、不渗色的和不染色的色粒。
制备以下色粒：
实施例2A 2
对比实施例2A 1
Figure BDA0000138090510000202
1经由程序1制备的样品。
2经由程序2制备的样品。
将得到的色粒添加到
Figure BDA0000138090510000203
粉末衣物洗涤剂。将1克含色粒的洗涤剂添加到含有150ml冷水的透明塑料杯中。将该混合物用棉签轻柔地搅拌30秒。使混合物静置5分钟，然后再用棉签将混合物搅拌5秒。
然后观察塑料杯中的洗涤水颜色，看看其是否变为蓝色并确定在杯底是否存在沉淀物。还对色粒的许多参数进行评价，诸如颜色向洗涤水释放的快速性。“沉淀物”是指在重力下沉淀到杯底的经分散的、不溶于水的载体。取决于已有多少颜色释放到洗涤水溶液中，这种沉淀物可具有不同程度的颜色。不存在沉淀物的观察结果意图说明所有可见痕迹的颜色已经从色粒中出来；其并非意图说明实际上不存在无色的固体沉淀物。
测试结果如下表2中所示。
表2：对其它多孔载体的适用性以及它们对颜色释放速率的影响
Figure BDA0000138090510000204
测试结果说明了用释放剂(例如MgSO4盐)修饰白垩(例如生石膏)载体导致了从色粒释放着色剂所用的时间量显著降低。因此，释放剂可用于制造具有多孔白垩载体的快速释放颜色的色粒。
此外，这里所提供的测试结果说明了无论多孔载体(例如粘土或白垩)的化学性质如何，用释放剂进行修饰导致了着色剂从色粒的释放时间的降低。
测试3：其它释放剂的使用
该测试说明了其它水溶性材料作为释放剂的使用以及它们对颜色释放速率的影响。
制备以下色粒：
实施例3A 3，4
Figure BDA0000138090510000211
对比实施例3A 1，4
Figure BDA0000138090510000212
实施例3B 2
实施例3C 2
Figure BDA0000138090510000214
实施例3D 2，4
Figure BDA0000138090510000222
实施例3E 2
Figure BDA0000138090510000223
1经由程序1制备的样品。
2经由程序2制备的样品。
3经由程序3制备的样品。
4经由程序4制备的样品。
将得到的色粒添加到粉末衣物洗涤剂。将1克含色粒的洗涤剂添加到含有150ml冷水的透明塑料杯中。将该混合物用棉签轻柔地搅拌30秒。使混合物静置5分钟，然后再用棉签将混合物搅拌5秒。
然后观察塑料杯中的洗涤水颜色，看看其是否变为蓝色并确定在杯底是否存在沉淀物。还对色粒的许多参数进行评价，诸如颜色向洗涤水释放的快速性。“沉淀物”是指在重力下沉淀到杯底的经分散的、不溶于水的载体。取决于已有多少颜色释放到洗涤水溶液中，这种沉淀物可具有不同程度的颜色。不存在沉淀物的观察结果意图说明所有可见痕迹的颜色已经从色粒中出来；其并非意图说明实际上不存在无色的固体沉淀物。
测试结果在表3中提供。
表3：其它释放剂的使用以及它们对颜色释放速率的影响。
测试结果说明了用非MgSO4盐的水溶液材料修饰粘土载体也导致了从色粒释放着色剂所用的时间量显著降低。测试结果还显示在施加到载体之前，向着色剂中加入烷氧基化间-甲苯胺显示有助于着色剂从载体的释放，如实施例3A与对比实施例3A比较时展现的不存在着色沉淀物所证明的。
Figure BDA0000138090510000231
测试4：色粒的抗渗色性
该测试比较了本发明色粒的抗渗色性。对实施例1A的色粒进行了测试，其是用释放剂修饰的多孔载体制备的。另外，如下所述制备实施例4A，并且也测试其抗渗色性。大体上，通过以下方式制备实施例4A：将实施例1A中使用的相同颜色喷到碳酸盐载体上，并用防渗涂层保护或涂布该着色剂。
制备以下样品，其表示快速释放颜色的色粒的另一种途径。
对比实施例4
Figure BDA0000138090510000241
对于对比实施例4，根据程序2中所述的方法，首先将
Figure BDA0000138090510000242
Blue HP聚合色料喷到纯碱颗粒上，随后喷洒施加玉米油，然后将淀粉涂料喷洒施加到含色料的纯碱颗粒上。
测试抗渗色性的每个样品均通过以下方式制备：将0.45克色粒添加到30克Breeze粉末衣物洗涤剂(一种市售粉末衣物洗涤剂，可得自联合利华)中。然后将混合物置于无衬里的纸板箱中，并在80％相对湿度和37℃的受控环境中放置4周时间。然后目测评价每个样品的颜色渗出量，其被观察到在周围的粉末衣物洗涤剂中发生。
比较实施例1A和实施例4A，并目测评价它们在4周后在Breeze粉末衣物洗涤剂中的抗渗色性。实施例1A显示了显著大于实施例4A的抗渗色性。当实施例4A于4周后显示了显著渗色时，实施例1A显示在相同洗涤剂上几乎没有到没有渗色。
因此，测试结果说明了用释放剂修饰多孔载体提供了如下的色粒：其迅速将颜色释放到洗涤水中，但也显示了在潮湿条件下的良好抗渗色性。
测试5：色粒的染色测试
该测试说明了本发明色粒的不染色性质。将如本文所述的实施例1B独立地添加到以下粉末状衣物洗涤剂中：(来自联合利华)，
Figure BDA0000138090510000252
(来自宝洁)，OMO(来自联合利华)，Breeze(来自联合利华)和Coral(来自联合利华)。然后根据本文所述的点染测试程序A来测试每个样品。测试结果于表5中提供。
表5：色粒的染色测试
Figure BDA0000138090510000253
测试6：用释放剂修饰载体的益处：对其它类聚合着色剂和市售 染料的适用性
该测试说明了已被添加到包含和不包含释放剂的载体的聚合着色剂及市售染料的颜色释放速率。
通过向粘土载体中独立地添加着色剂和市售染料来制备两种类型的色粒。“A型”色粒在添加着色剂之前如前面在程序2中所述般用17克硫酸镁释放剂修饰。“B型”色粒在添加着色剂之前如前面在程序1中所述般不包含任何硫酸镁释放剂。
对以下聚合色料着色剂和市售染料进行测试：
实施例6A：带有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000255
Aztec Yellow lot 2009072027(苯基偶氮)
对比实施例6A：没有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000256
Aztec Yellow lot 2009072027(苯基偶氮)
实施例6B：带有MgSO4的Orange X-96(二-偶氮)
对比实施例6B：没有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000258
Orange X-96(二-偶氮)
实施例6C：带有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000259
Yellow LP lot E1279(次甲基着色剂)
对比实施例6C：没有MgSO4的Yellow LP lot E1279(次甲基着色剂)
实施例6D：带有MgSO4的
Figure BDA00001380905100002511
Red BL lot T1102(H酸(H-acid)基偶氮)
对比实施例6D：没有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000261
Red BL lot T1102(H酸基偶氮)
实施例6E：带有MgSO4的Bright Blue/PC Cyan lot2008242278(酞菁)
对比实施例6E：没有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000263
Bright Blue/PC Cyan lot2008242278(酞菁)
实施例6F：带有MgSO4的Pink lot 2008469216(萘酚基偶氮)
对比实施例6F：没有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000265
Pink lot 2008469216(萘酚基偶氮)
实施例6G：带有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000266
Violet CT(AMTC基偶氮)
对比实施例6G：没有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000267
Violet CT(AMTC基偶氮)
实施例6H：带有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000268
Red ST lotA1091(苯并噻唑偶氮)
对比实施例6H：没有MgSO4的
Figure BDA0000138090510000269
Red ST lotA1091(苯并噻唑偶氮)
实施例6I：带有MgSO4的Patent Blue lot P1954(TPM)
对比实施例6I：没有MgSO4的Patent Blue lot P1954(TPM)
实施例6J：带有MgSO4的FD&C Blue 1 lot HD138(水溶性市售染料)
对比实施例6J：没有MgSO4的FD&C Blue 1 lot HD138(水溶性市售染料)
实施例6K：带有MgSO4的Solvent Blue 35 lot 07020KZ(不溶于水的市售染料)
对比实施例6K：没有MgSO4的Solvent Blue 35 lot 07020KZ(不溶于水的市售染料)
实施例6L：带有MgSO4的Acid Blue 80(水溶性市售染料)
对比实施例6L：没有MgSO4的Acid Blue 80(水溶性市售染料)
实施例6M：带有MgSO4的Direct Violet 9lot C1141(偶氮染料)
对比实施例6M：没有MgSO4的Direct Violet 9lot C1141(偶氮染料)
将制备的色粒添加到
Figure BDA00001380905100002612
粉末衣物洗涤剂中，由此使该洗涤剂包含2wt％的色粒。将1克含色粒的洗涤剂添加到含有150ml冷水的透明塑料杯中。用棉签将混合物轻柔地搅拌30秒。评价色粒到洗涤水中的颜色释放的快速性。测试结果在表6中提供。
制备以下色粒：
实施例6A 2
Figure BDA0000138090510000271
对比实施例6A 1
Figure BDA0000138090510000272
实施例6B 2
Figure BDA0000138090510000273
对比实施例6B 1
实施例6C 2
Figure BDA0000138090510000275
对比实施例6C 1
Figure BDA0000138090510000281
实施例6D 2
Figure BDA0000138090510000282
对比实施例6D 1
实施例6E 2
Figure BDA0000138090510000284
对比实施例6E 1
Figure BDA0000138090510000285
实施例6F 2
Figure BDA0000138090510000286
对比实施例6F 1
Figure BDA0000138090510000291
实施例6G 2
对比实施例6G 1
Figure BDA0000138090510000293
实施例6H 2
Figure BDA0000138090510000294
对比实施例6H 1
Figure BDA0000138090510000295
实施例6I 2
Figure BDA0000138090510000296
Figure BDA0000138090510000301
对比实施例6I 1
Figure BDA0000138090510000302
实施例6J 2
Figure BDA0000138090510000303
对比实施例6J 1
实施例6K 2
Figure BDA0000138090510000305
对比实施例6K 1
Figure BDA0000138090510000306
实施例6L 2
Figure BDA0000138090510000311
对比实施例6L 1
Figure BDA0000138090510000312
实施例6M 2
Figure BDA0000138090510000313
对比实施例6M 1
Figure BDA0000138090510000314
1经由程序1制备的样品。
2经由程序2制备的样品。
表6：用释放剂修饰载体的益处：对其它类别的其它聚合着色剂及市售染料的适用性
测试结果说明用释放剂修饰的色粒显示对除了由VioletCT代表的AMTC-及偶氮类之外的所有类别的
Figure BDA0000138090510000322
聚合着色剂的
Figure BDA0000138090510000323
提高的颜色释放速率。另外，测试结果说明用释放剂修饰的色粒显示了对FD&C Blue、Patent Blue、Solvent Blue和Direct Violet 9市售染料的提高的颜色释放速率。测试结果说明了Acid Blue 80从粘土载体的释放速率未显示通过用硫酸镁释放剂修饰而被提高。
测试7：在天然对合成粘土载体材料中的染色评价除非在工艺说明中另外表明，大体上按照程序5制备以下样品。
表7：带有着色剂的天然和合成的载体材料
Figure BDA0000138090510000331
根据点染测试程序B对表7中的每个样品的染色进行评价。测试结果在提供于表7-A。
表7-A：天然对合成粘土载体材料的点染测试结果
  样品   漂洗和干燥后的视觉观察结果
  7-1   非常严重的染色
  7-2   无染色
  7-3   无染色
  7-4   非常严重的染色；相当于或重于7-1。
  7-5   无染色
  7-6   无染色；非常浅的色调；几乎看不出来
  7-7   染色；比7-1浅得多，但显著重于7-6
  7-8   染色；重于7-7；比7-1轻。
  7-9   与7-7相同
  7-10   与7-8相同
  7-11   乳酸；与7-8和7-10一样差；可能更差一些
  7-12   无染色
  7-13   无染色
  7-14   无染色
  7-15   无染色
  7-16   非常严重的染色
  7-17   非常严重的染色。在7-16和7-17之间没有观察到区别
  7-18   染色
  7-19   染色；明显轻于7-18
结果表明，对于等量的Violet DD颜色载荷，(用Violet DD)着色的天然钠膨润土
Figure BDA0000138090510000342
或粉末所提供的染色少于(用Violet DD)着色的合成钠膨润土
Figure BDA0000138090510000344
粉末。无论天然钠膨润土的来源如何(例如Buntech或Fisher Scientific)，这一结果均显示为真。
对于等量的低(0.2％)Direct Violet 9颜色载荷，(用Direct Violet 9)着色的天然钠膨润土
Figure BDA0000138090510000345
或
Figure BDA0000138090510000346
粉末所提供的染色少于(用Direct Violet 9)着色的合成钠膨润土
Figure BDA0000138090510000347
粉末。然而，在较高(2％)的Direct Violet 9颜色载荷下，这一效果显示丢失。
对于等量的Ultramarine Blue颜色载荷，(用Ultramarine Blue)着色的天然钠膨润土
Figure BDA0000138090510000351
或
Figure BDA0000138090510000352
粉末提供了与(用UltramarineBlue)着色的合成钠膨润土
Figure BDA0000138090510000353
粉末相等的染色。
对于相等的Violet DD颜色载荷，来自的着色钙膨润土(在实验室中粉末化并染色)提供了与来自的着色合成钠膨润土(在实验室中粉末化并染色)相等的染色。
测试8：在天然对合成(部分和完全活化的)粘土载体材料中的染 色评价
根据程序5制备以下样品。所有载体材料从
Figure BDA0000138090510000356
获得。每种部分活化和完全活化的膨润土载体材料均是合成钠膨润土。
表8：用
Figure BDA0000138090510000357
Violet DD着色剂着色的部分活化、完全活化和天然膨润土粘土粉末材料
  样品   着色剂及载量   载体材料
  8-1   2％VDD   部分活化的合成钠膨润土粘土粉末
  8-2   2％VDD   完全活化的合成钠膨润土粘土粉末
  8-3   2％VDD   天然钠膨润土粘土粉末
  8-4   3％VDD   部分活化的合成钠膨润土粘土粉末
  8-5   3％VDD   完全活化的合成钠膨润土粘土粉末
  8-6   3％VDD   天然钠膨润土粘土粉末
根据点染测试程序B对表8中的每个样品的染色进行评价。测试结果在表8-A中提供。
表8-A：天然对合成(部分和完全活化的)粘土载体材料的染色测试结果
  样品   漂洗和干燥后的视觉观察结果
  8-1   中等/严重染色
  8-2   明显轻于8-1的染色
  8-3   当与8-1和8-2比较时无疑是最轻的染色
  8-4   中等/严重染色
  8-5   明显轻于8-4的染色
  8-6   当与8-4和8-5比较时无疑是最轻的染色
对于等量的Violet DD颜色载荷，(用VDD)着色的天然钠膨润土粉末所提供的染色少于(用VDD)着色的“活化”等级的膨润土粉末(部分和完全活化的等级，其都是合成钠膨润土)。
对于等量的Violet DD颜色载荷，(用VDD)着色的完全活化的膨润土粉末所提供的染色少于(用VDD)着色的部分活化的膨润土粉末。
测试结果显示当粘土载体材料变得更像天然钠膨润土时，其对织物染色的倾向减少。不受理论限制，相信这种效果可能与粘土载体材料的溶胀性质有关。天然钠膨润土在被置于含水环境中时倾向于显示最大的溶胀，而钙膨润土倾向于显示最小的溶胀量。对于合成钠膨润土(部分和完全活化的)来说，当越来越多的钙离子被钠离子取代时(例如对钙膨润土进行纯碱处理)，粘土材料的溶胀逐渐提高。
测试9：在天然对合成粘土载体材料中受粒度影响的染色的评价
如本文所述般制备以下样品。然后根据点染测试程序B来测试每个样品的染色。
部分A-通过粒度来划分色粒
1.对来自
Figure BDA0000138090510000361
的钠膨润土和钙膨润土粘土载体材料(颗粒/斑点)独立地进行筛分。将钠和钙膨润土中每种被25号筛和20号筛截留的粘土载体材料分离。
2.对来自Buntech的
Figure BDA0000138090510000362
和膨润土独立地进行筛分，并将每种膨润土材料中被25号筛截留的粘土载体材料保持分离。
样品9-1：钙膨润土#25
Figure BDA0000138090510000364
1.将50g被25号筛截留的钙膨润土粘土载体材料投入转笼式混合器(tumble mixer)的鼓中。
2.用去离子水将2.1g
Figure BDA0000138090510000365
Violet DD(Lot PP012)稀释到5g(这是3％的颜色乘以1.4以补偿到鼓中的颜色损失。)
3.然后将着色溶液喷到粘土载体材料上，同时鼓在旋转。将由此制得的色粒在箔片上平铺以干燥整夜。(最终的wt％含水量＝9.54％)。
样品9-2：钙膨润土#20
Figure BDA0000138090510000371
1.将30g被20号筛截留的钙膨润土粘土载体材料投入转笼式混合器的鼓中。
2.用去离子水将1.26g
Figure BDA0000138090510000372
Violet DD(Lot PP012)稀释到5g(这是3％的颜色乘以1.4以补偿到鼓中的颜色损失。)
3.随后将着色溶液喷到粘土载体材料，同时鼓在旋转。然后将由此制得的色粒平铺在箔片上以干燥整夜。(最终的wt％含水量＝9.82％)。
样品9-3：天然钠膨润土#25
Figure BDA0000138090510000373
1.将50g被25号筛截留的钠膨润土材料投入转笼式混合器的鼓中。
2.用去离子水将2.1g
Figure BDA0000138090510000374
Violet DD(Lot PP012)稀释到5g(这是3％的颜色乘以1.4以补偿到鼓中的颜色损失。)
3.随后将着色溶液喷到粘土载体材料上，同时鼓在旋转。然后将由此制得的色粒平铺在箔片上以干燥整夜。(最终wt％含水量＝9.58％)。
样品9-4：天然钠膨润土#20
1.将30g被20号筛截留的钠膨润土粘土载体材料投入转笼式混合器的鼓中。
2.用去离子水将1.26g
Figure BDA0000138090510000376
Violet DD(Lot PP012)稀释到5g(这是3％的颜色乘以1.4以补偿到鼓中的颜色损失。)
3.随后将着色溶液喷到粘土载体材料上，同时鼓在旋转。然后将由此制得的色粒平铺在箔片上以干燥整夜。(最终wt％含水量＝8.42％)。
样品9-5：
Figure BDA0000138090510000377
10#25(Buntech合成钠膨润土)+3％VDD
1.将50g被25号筛截留的10粘土载体材料投入转笼式混合器的鼓中。
2.用去离子水将2.1g
Figure BDA0000138090510000379
Violet DD(Lot PP012)稀释到5g(这是3％的颜色乘以1.4以补偿到鼓中的颜色损失。)
3.随后将着色溶液喷到粘土载体材料上，同时鼓在旋转。然后将由此制得的色粒平铺在箔片上以干燥整夜。(最终wt％含水量＝12.17％)。
样品9-6：
Figure BDA0000138090510000381
35#25(Buntech天然钠膨润土)+3％VDD
1.将50g被25号筛截留的
Figure BDA0000138090510000382
粘土载体材料投入转笼式混合器的鼓中。
2.用去离子水将2.1gViolet DD(Lot PP012)稀释到5g(这是3％的颜色乘以1.4以补偿到鼓中的颜色损失。)
3.随后将着色溶液喷到粘土载体材料上，同时鼓在旋转。然后将由此制得的色粒平铺在箔片上以干燥整夜。(最终wt％含水量＝9.6％)。
表9：具有不同粒度的天然对合成粘土载体材料的点染测试结果
Figure BDA0000138090510000384
对于等量的Violet DD颜色载荷和相等的色粒粒度，与含有合成钠膨润土
Figure BDA0000138090510000385
的色粒相比，含有天然钠膨润土
Figure BDA0000138090510000386
的色粒提供了较少的染色。
对于等量的Violet DD颜色载荷和相等的色粒粒度，与含有钙膨润土(来自
Figure BDA0000138090510000387
)的色粒相比，含有天然钠膨润土(来自
Figure BDA0000138090510000388
)的色粒提供了较少的染色。
在这些粘土载体材料的粉末形式和颗粒形式二者上均观察到了从钙或合成钠膨润土转变为天然膨润土所得到的较少织物染色的趋势(对于同样的颜色载荷和同样的粒度)。然而，对于相同的VDD载荷来说，观察到了从粉末状天然钠膨润土转变为粒状天然钠膨润土所得到的升高的染色风险。
因此，上述说明和实施例显示了本发明的色粒既提供了非染色性颜色的快速释放又提供了对它们可结合的各种洗涤剂制剂的抗渗色性。如本文中已经说明的，因为允许颜色迅速释放到洗涤水中，同时仍然保持了抗渗色性和良好的不染色性质，本发明的色粒相对于现在可得的色粒具有显著的优点。同样，本发明的色粒相对于现有技术显示了有用的进步。
本发明的这些和其它修改和变化可由本领域一般技术人员来实施而不会背离本发明的精神和范围。另外，本领域一般技术人员将会意识到前面的说明仅是通过举例的方式而并非意图限制所附权利要求中所述的发明的范围。

Claims (24)

1.一种色粒，包括：
a)大部分重量的至少一种多孔载体材料；
b)至少一种释放剂，其选自：盐化合物、糖化合物、烷氧基化芳族化合物、二醇、高分子量醇、沸点高于60℃的溶剂及它们的混合物；和
c)至少一种着色剂。
2.如权利要求1所述的色粒，其中所述至少一种多孔载体材料选自粘土、二氧化硅、沸石、金属氧化物、硅藻土、云母、滑石、白垩、含生石膏的化合物、含铅氧化锌、氧化锌、硫化锌、锌钡白、二氧化钛、硫酸钙、氧化锑、硅酸镁、重晶石、碱性碳酸铅、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸钙、二氧化硅消光剂、硅酸铝、水合硅酸铝、硅酸镁、偏硅酸钙、硅酸钠-钾-铝、三磷酸钠、硅酸钠、含纯碱的化合物以及它们的组合。
3.如权利要求2所述的色粒，其中所述至少一种多孔载体是粘土。
4.如权利要求1所述的色粒，其中所述至少一种多孔载体材料显示介于约0.1mm到约2mm之间的平均粒度。
5.如权利要求1所述的色粒，其中所述至少一种多孔载体材料显示介于约0.3mm和约1.2mm之间的平均粒度。
6.如权利要求1所述的色粒，其中所述盐化合物选自硫酸镁、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠及其混合物。
7.如权利要求6所述的色粒，其中所述盐化合物是硫酸镁。
8.如权利要求1所述的色粒，其中所述糖化合物选自蔗糖、果糖及其混合物。
9.如权利要求1所述的色粒，其中所述烷氧基化芳族化合物是具有五个与其相连的环氧乙烷基团的间甲苯胺。
10.如权利要求1所述的色粒，其中所述二醇是聚乙二醇。
11.如权利要求1所述的色粒，其中所述至少一种释放剂显示20℃时在水中的溶解度为约20g到约200g释放剂/100g水。
12.如权利要求1所述的色粒，其中所述至少一种多孔载体与所述至少一种释放剂的重量比在约1000∶1到约1∶1的范围内。
13.如权利要求1所述的色粒，其中所述着色剂选自：聚合着色剂、酸性染料、碱性染料、直接染料、溶剂染料、还原染料、媒染料、靛类染料、活性染料、分散染料、硫化染料、荧光染料、无机颜料、有机颜料、天然着色剂及其混合物。
14.如权利要求13所述的色粒，其中所述着色剂是聚合着色剂。
15.如权利要求14所述的色粒，其中所述聚合着色剂的特征在于具有选自下组的发色团：亚硝基、硝基、偶氮(包括单偶氮、二偶氮、三偶氮、四偶氮、多偶氮、甲臜、偶氮甲碱及其金属复合物)、1，2-二苯乙烯、二芳基甲烷、三芳基甲烷、呫吨吖啶、喹啉、次甲基(包括多次甲基)、噻唑、吲达胺、靛酚、吖嗪、噻嗪、噁嗪、氨基酮、羟基酮、蒽醌(包括蒽吡唑啉、蒽酮、蒽吡啶酮、蒽嘧啶、黄烷士酮、皮蒽酮、苯并蒽酮、苝、紫环酮、萘二甲酰亚胺及形式上与蒽醌相关的其它结构)、靛青类(包括硫靛)、酞菁发色团以及它们的混合物。
16.如权利要求1所述的色粒，其中所述色粒的特征在于具有施加到所述多孔载体上的第一释放剂层以形成载体-释放剂复合物。
17.如权利要求16所述的色粒，其中所述载体-释放剂复合物的特征还在于具有施加到该复合物上的至少一种着色剂。
18.一种粉末状洗涤剂制剂，包括如权利要求1所述的色粒。
19.一种色粒，包括：
a)大部分重量的至少一种多孔载体材料，其选自粘土、二氧化硅、沸石、金属氧化物、硅藻土、云母、滑石、白垩、含生石膏的化合物、含铅氧化锌、氧化锌、硫化锌、锌钡白、二氧化钛、硫酸钙、氧化锑、硅酸镁、重晶石、碱性碳酸铅、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸钙、二氧化硅消光剂、硅酸铝、水合硅酸铝、硅酸镁、偏硅酸钙、硅酸钠-钾-铝、三磷酸钠、硅酸钠、含纯碱的化合物以及它们的组合；
b)至少一种释放剂，其选自盐化合物、糖化合物、烷氧基化芳族化合物、二醇、高分子量醇、沸点高于60℃的溶剂以及它们的混合物；和
c)至少一种聚合着色剂。
20.一种色粒，包括：
(a)至少一种多孔载体材料，其中所述至少一种多孔载体材料的特征在于具有多个孔，
(b)包括至少一种释放剂的第一层，其中所述释放剂与所述至少一种多孔载体材料的多个孔的至少一部分直接接触，和
(c)包括约0.01wt％到约10wt％的至少一种着色剂的第二层，其中所述着色剂与所述释放剂层的至少一部分直接接触。
21.如权利要求20所述的色粒，其中所述着色剂是聚合着色剂。
22.一种色粒，包括：
(a)至少一种多孔载体材料，其中所述至少一种多孔载体材料的特征在于具有多个孔，和
(b)至少一种释放剂与至少一种着色剂的混合物。
23.一种形成色粒的方法，包括以下步骤：
(a)提供至少一种多孔载体材料；
(b)将至少一种释放剂施加到所述至少一种多孔载体材料上以形成载体-释放剂复合物；和
(c)将至少一种着色剂施加到所述载体-释放剂复合物上以形成色粒。
24.一种形成色粒的方法，包括以下步骤：
(a)提供至少一种多孔载体材料；
(b)将至少一种释放剂和至少一种着色剂的混合物施加到所述至少一种多孔载体材料上以形成色粒。
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