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Herstellung von pulverförmigen Reinigungsmitteln Die Erfindung betrifft
die Hersteillumg von Reinigungsmitteln in Form trockener Pulver mit einem Gehalt
an einem Isopolysäuresa.lz und einem im wasserfreien Zustand bei Raumtemperatur
flüssigen, synthetischen, organischem Reinigungsmittel.
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Man kennt viele brauchbare synthetische, organische Reinigungsmittel,
die sogar als wasserfreie Verbindungen Flüssigkeiten sind. Die, Handhabung, Verpackung,
Lagerung und der Versand solcher Produkte bietet indessen oft Schwierigkeiten. Es
sind bcsondere Einrichtungen. und Behälter erforderlich, welche die: Kosten erhöhen
und die gute Aufnahme beim Abnehmer erschweren.
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Die meisten, jedoch nicht notwendigerweise, alle der in den erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen: verwendeten Reinigungsmittel sind nichtionisch und durch mindestens
eine Ester- oder Äther- oder Aminobindung und eine hochmolekulare hydrophobe Gruppe
gekennzeichnet.
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Es ist bekannt, daß Pulver durch geeignete Bearbeitung von Mischungen
solcher flüssiger Reinigungsmittel mit ausreichenden Mengen anorganischer Salze,
wie z. B. Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, tertiärem Natriumorthophosphat, Natriumsulfat,
Na: triumchlorid u. dgl., hergestellt werden können. Es hat sich indessen gezeigt,
da.ß die so, hergestellten Pro dukte nicht ganz befriedigend sind, und zwar einmal,
weil sie noch klebrig sind, was ein Zusammenklumpen verursacht und das gewünschte,
frei fließende Verhalten: verhindert, und zum anderen Mal, weil die zur Herstellung
des Pulvers benötigten Mengen dieser Salze im Verhältnis zu dem flüssigen Reinigungsmittel
so groß sind, daß die Produkte überwiegend aus anorganischem Salz bestehen und nur
eine kleine Menge aktives Reinigungsmittel enthalten. Das Ergebnis sind daher schlechtere
Erzeugnisse mit verminderter Waschkraft und geringem Benetzungs-, Emulgierungs-
und Dispersionsvermögen.
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Das ist auch der Fall, wenn pulverbildende, organische Stoffe, wie
z. B. Stärke, oder Mischungen feinverteilter anorganischer und organischer Feststoffe
zur Herstellung der pulverförmigen, flüssige Reinigungsmittel enthaltenden Zusammensetzungen
verwendet werden, da, die Mengen dieser Stoffe, die selbst für eine nicht sehr weitgehende
Vermeidung des Klebrigwerdens erforderlich sind, so, groß sind, daß in dem Endprodukt
dann nicht mehr als 10 oder 201/o des flüssigen, aktiven, synthetischen Reinigungsmittels
enthalten sind.
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G mäß der Erfindung ist es nun möglich, pulverförmige Reinigungsmittel
mit einem überraschend hohen Gehalt an flüssigem Reinigungsmittel von 20 bis 40%
in frei fließender, klumpenfreier Form zu .erhalten. Diese Zusammensetzungen besitzen
auf Grund dieses hoben Gehalts an aktivem Reinigungsmittel gegenüber den bekannten
Produkten eine wesentlich verbesserte Waschkraft und ein verbessertes Netz-und Dispergiervermögen.
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Gemäß der Erfindung geht man dabei so. vor, daß man das flüssige Reinigungsmittel
mit einem wasserlöslichen Triphosphat in Anwesenheit einer zur Bildung, einer Aufschlämmung
ausreichenden Menge Wasser in solchen. Mengen. mischt, daß das Gewichtsverhältnis
von wasserfreiem Triphospha.t zu wasserfreiem synthetischem Reinigungsmittel etwa
1,5: 1 bis etwa 4: 1 beträgt, worauf man die Mischung bis zur nahezu vollständigen
Austreibung des gesamten darin frei enthaltenen Wassers erhitzt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Wasser getrennt in einer
zur Hydra,tisierung des Triphospha.ts ausreichenden Menge- zugegeben werden. Es
wird so viel Wasser verwendet, daß man eine breiartige Aufschlämmung erhält. Um
ein Zusammenbacken zu vermeiden, wird während dieses Vorgangs häufig .gerührt oder
die Mischung verrieben. Zur Herabsetzung der Viskosität und Erleichterung des Mischvorgangs
kann gegebenenfalls Wärme, angewendet %verden. Die Wassermenge ist nicht wichtig,
es soll jedoch so viel verwendet werden, daß dadurch eine leichte Verarbeitung ermöglicht
wird. Da, dieses Wasser anschließend durch Erwärmen ausgetrieben werden muß, verwendet
man für gewöhnlich nicht mehr,, als zur Herstellung einer mit den üblichen fabrikmäßigen
Vorrichtungen leicht zu bearbeitenden Aufschlämmung
notwendig ist.
Die Mischung kann je nachdem einen dickerexi- Brei bis zu einer dünnen Flüssigkeit
bilden. Der erhaltene Brei oder die Aufschlämmung, der Wasser, flüssiges Reinigungsmittel
und Triphosphat enthält,. wird dann auf übliche Weise wärmegetrocknet. Er kann z.
B. versprüht und getrocknet oder in einer Trommel getrocknet werden, und zwar entweder
bei Atmosphärendruck oder unter vermindertem Druck, und kann so; bearbeitet werden,
daß man ein pulverförmiges oder körniges Produkt oder Flocken u. dgl. erhält. Die
Erfindung betrifft auch die Einverleibung von Seife oder anderen Plastifizierungsmitteln,
so. daß durch geeignete Druckbehandlung, wie z. B. Pilieren und Kneten, Reinigungsmittel
in Riegelform erhältlich sind, die kaum Krusten bilden. Verfahren zur Wärmetrocknung
sind bekannt und üblich. Beispiel Die Fettsäuren von Kokosnußöl werden mit Diäthanolamin
in einem Verhältnis von 1 Mol Fettsäure zu 2 Mol Amin vermischt, und die Mischung
wird unter Stickstoff und Durchrühren bei 175° C 1 Stunde lang erhitzt, während'
welcher Zeit etwa 1 Mol Wasser pro Mol Fettsäure abdestilliert wurde. Das erhaltene
Kondensationsprodukt war eine bei Raumtemperatur klare, bernsteinfarbene, viskose,
mit hartem oder weichem Wasser mischbare Flüssigkeit, welche in einer Konzentration
von 0,5 % in Wasser einen pH-Wert von 9,7 besitzt und in wäßriger Lösung ein hohes
Emulgierungs- und Reinigungsvermögen aufweist. Ein Teil dieses wasserfreien, flüssigen
Reinigungsmittels wurde mit 3 Teilen Pentanatrium-triphospliat gemischt, und die
Mischung wurde in einer kleinen Menge Wasser dispergiert. Der erhaltene Brei wurde
auf die in der Seifenfabrikation übliche Weise auf heißen Walzen getrocknet. Man
erhielt ein trockenes, frei fließendes, nicht klebriges Pulver, welches makroskopisch
homogen war und ausgezeichnete schmutzlösende, waschende und emulgierende Eigenschaften
besaß.
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Im großen Gegensatz zu dem obigen Beispiel brauchte man bei dem gleichen
Verfahren zur Erzielung trockener Pulver 7 Teile Natriumbicarbonat oder 8 Teile
Natriumcarbonat oder 8 Teile tertiäres Natriumor thophosphat oder mehr als 7 Teile
Natriumsulfat oder mehr als 10 Teile Natriumchlorid (alles auf wasserfreier Basis
berechnet). Die dabei erhaltenen Pulver waren jedoch in bezug auf Klebrigkeit und
ihre frei fließenden Eigenschaften nicht befriedigend. Außerdem waren die mit den
letztgenannten Salzen erhaltenen Produkte schlechtere! schmutzlösende oder emulgierende
Mittel als die mit Pentanatriumtriphosphat erhaltenen.
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Ohne die anschließende Wärmetrocknung bis zur nahezu vollständigen
Austreibung des gesamten, freien Wassers erhält man durch bloßes mechanisches Mischen
der flüssigem Reinigungsmittel und des Triphosphats in den angegebenen Mengen keine
ausreichend nicht klebrigen, frei fließenden Pulver, und zwar unabhängig davon,
ob die Bestandteile wasserfrei oder kristallwasserhaltig verwendet werden. Zur Erzielung
der nicht klebrigen, frei fließenden, erfindungsgemäßen Pulver ist die Verwendung
eines Triphosphats, die anfängliche Anwesenheit von Wasser und eine Erhitzung zur
vollständigen Austreibung des Wassers notwendigerweise erforderlich.
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Im Falle des Pentanatrium-triphosphats werden in der chemischen Literatur
zwei Formen oder Phasen beschrieben. Diese beiden Formen (für gewöhnlich als »Phase
I« und »Phase II« bezeichnet) werden durch eine verschiedene thermische Vorgeschichte
erzeugt und können durch eine Röntgenanalyse voneinander unterschieden werden:.
Phase I (die sich bei höheren Temperaturen bildet) erzeugt eine große Lösungswärme
in Wasser, löst sich langsam und verursacht oft infolge Zusammenbackens oder -klumpens
Schwierigkeiten, während bei Phase II (die sich bei niederen Temperaturen bildet)
weniger Wärme frei wird, dieselbe sich schneller löst und infolge Zusammenbackens-oder
-klumpens weniger Schwierigkeiten verursacht. Aus diesen Gründen ist Phase II für
die Erfindung besser geeignet.
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In dem Beispiel wird als flüssiges Reinigungsmittel ein Kondensationsprodukt
hochmolekularer Fettsäureii finit einem Überschuß an Diäthanolamin verwendet. Es
können auch hochmolekulare Alkyläther von Polyäthylenglykol und Alkylphenoläther
von Polyätliylenglykol oder die Kondensationsprodukte von Sterolen mit Polyäthylenglykol
verwendet: werden. Natürlich umfaßt die- Erfindung indessen wasserfreie, flüssige
Reinigungsmittel ganz allgemein, die sich durch Wasserlöslichkeit und Oberflächenaktivität
beim Lösen in Wasser auszeichnen. Alle diese Reinigungsmittel besitzen sowohl lipophile
als auch hydrophile Gruppen. Die erstgenannten Gruppen sind für gewöhnlich Kohlenwasserstoffe
oder substituierte Kohlenwassersto:ffe und sind häufig aliphatische.r oder arylaliphatischer
Natur, während die hydrophilen Gruppen in der Regel organische, eine Wasserlöslichkeit
bedingende Gruppen, wie z. B. Oxy-, Äther- und Aminogruppen, sind.
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Außer den genannten Reinigungsmitteln können andere Kondensationsprodukte
hochmolekularer, aliphatischer Monocarbonsäuren mit etwa 10 bis 16 Kohlenstoffatomen
mit Alkylolaminen oder hochmolekularen Alkyläthern oder Alkyl-aryläthern von Polyglycerin
oder Polypropylenglykol oder Fettsäureester polymerisierter mehrwertiger Alkohole,
wie z. B. Polyäthylenglykol oder Polyglycerin, verwendet werden. Spezifische Beispiele
geeigneter flüssiger Reinigungsmittel sind Polyglykoläther, wie z. B.
und Äther, die durch Behandlung von Monoestern des Glykols, Glycerins, Mannits oder
Sorbits mit Fettsäure mit mehreren Molen Äthylenoxyd erhalten werden. Es sei bemerkt,
daß die flüssigen Reinigungsmittel gemäß der Erfindung eine ganz verschiedene Struktur
haben können, sich jedoch alle durch ihre Wasserlöslichkeit, Oberflächenaktivität
und den Besitz von Molekülgruppen auszeichen, die sowohl eine Wasserlöslichkeit
als auch eine Öllöslichkeit bedingen, wobei die letzteren ein hohes Molekulargewicht
besitzen und vorwiegend Kohlenwasserstoffnatur haben. Die, Erfindung betrifft nicht
die Verfahren zur Herstellung
und die genaue Zusammensetzung dieser
flüssigen Reinigungsmittel.
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Die geringe Menge des zur Durchführung der Erfindung benötigten Triphosphats
hängt in gewissem Grade von der Art des Salzes und des flüssigen Reinigungsmittels
als auch von dem Grad des gewünschten Nichtaneinanderhaftens ab. Es hat sich gezeigt,
daß man im allgemeinen brauchbare Produkte erhält, wenn das Gewichtsverhältnis des
wasserfreien anorganischen Triph.ospha.ts zu dem wasserfreien flüssigen Reinigungsmittel
mindestens 1,5: 1 beträgt. Bei Erhöhung dieses Verhältnisses auf' über etwa 4 :
1 werden selten weitere Vorteile erzielt. Zweckmäßig beträgt dieses Verhältnis etwa
2,5: 1 bis 4: 1, und die Menge des wasserfreien, flüssigen Reinigungsmittels in
dem Endprodukt macht mindestens 25 Gewichtsprozent auf wasserfreier Grundlage desselben
aus. Besonders gute Produkte erhält man, wenn man auf 1 Teil flüssiges, synthetisches
Reinigungsmittel mindestens 2,5 Teile Triphosphat verwendet.
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Es können auch außer dem Triphosphat gegebenenfalls andere Stoffe
zugefügt werden, z. B. Duft- oder Farbstoffe, anorganische Salze, wie Natriumsesquicarbonat
oder Natriumsulfat, oder feinverteilte, organische Stoffe, wie Stärke, Harnstoff
u. dgl. Gemäß der Erfindung erhält man jedoch auch ohne Verwendung solcher organischer
Stoffe, wie Stärke, Harnstoff u. dgl., welche im wesentlichen keine schmutzlösende
und reinigende Wirkung' besitzen, trockene, nicht klebrige, frei fließende Pulver.
Dem erfindungsgemäßen Erzeugnis können auch in jeder beliebigen Menge andere feste
Reinigungsmittel, wie z. B. Natriumalkylsulfat oder Natrium-monoglyceridsulfona.t
oder Natrium-monoglyceridsulfat, einverleibt werden, wodurch die günstigen Eigenschaften
und insbesondere die, schmutzlösende und Waschwirkung erhöht werden.
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Natürlich kann gegebenenfalls das erfindungsgemäße Erzeugnis mehrmals
mit Wasser aufgeschlämmt und anschließend unter Anwendung von Wärme getrocknet werden.
Eine solche Wiederholung verringert in einigen Fällen die Klebrigkeit des Produktes
und erhöht seine Fließfähigkeit.