DE10125566A1 - Hochaktivsubstanzhaltige Granulate und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Hochaktivsubstanzhaltige Granulate und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Abstract
Hochaktivsubstanzhaltige Granulate, welche lagerstabil sind und auch bei hohen Aktivsubstanzgehalten (> 20 Gew.-%, bezogen auf das Granulat) nicht zur Ausblutung oder zum Verklumpen neigen, umfassen Aktivsubstanz(en) und Trägermaterial(ien), wobei die Trägermaterialien wenigstens anteilsweise ausgewählt sind aus Stoffen, welche zur Bildung von Einschlußverbindungen befähigt sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft aktivsubstanzhaltige Granulate, welche bestimmte Trägermate
rialien beinhalten sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Granulate.
Bei der Herstellung vieler Produkte tritt das Problem auf, daß feuchte, klebrige Substanzen verar
beitet werden müssen, das Fertigprodukt diese Eigenschaft aber nicht aufweisen soll.
In vielen Industriezweigen besteht die Aufgabe, flüssige oder pastöse Substanzen in eine rieselfä
hige Form zu überführen. Insbesondere bei der Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmitteln
stellt sich dieses Problem für die in die Mittel einzuarbeitenden Tenside. Unabhängig vom Verwen
dungszweck der Granulate sollen diese idealerweise lagerstabil sein, d. h. bei Lagerung und Trans
port nicht verklumpen, zerbrechen oder einen Aktivsubstanzverlust erleiden.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Granulationsverfahren bereitzu
stellen, das die Herstellung hochaktivsubstanzhaltiger Granulate ermöglicht, welche lagerstabil
sind und auch bei hohen Aktivsubstanzgehalten (< 20 Gew.-%, bezogen auf das Granulat) nicht
zur Ausblutung oder zum Verklumpen neigen.
Es wurde nun gefunden, daß sich bestimmte Trägermaterialien für die Herstellung solcher Granu
late besonders eignen, welche sich durch die vorstehend genannten und erwünschten positiven
Eigenschaften auszeichnen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist in einer ersten Ausführungsform ein aktivsubstanzhalti
ges Granulat, umfassend Aktivsubstanz(en) und Trägermaterial(ien), bei dem die Trägermateriali
en wenigstens anteilsweise ausgewählt sind aus Stoffen, welche zur Bildung von Einschlußverbin
dungen befähigt sind.
Einschlußverbindungen ist dabei die Bezeichnung für eine Gruppe von Additionsverbindungen
zweier Moleküle, die vorwiegend durch Van der Waals-Kräfte miteinander verbunden sind. Ein
Partner (Wirtsmolekül) dient als Strukturträger, d. h. er lagert in den Hohlräumen der Kristallgitter
die andere Komponente (Gastmolekül) ein. Man spricht von einem Käfig-Einschlußgitter, wenn der
Hohlraum des Strukturträgers allseitig vom Gitter umschlossen ist (sogenannte Clathrate). Ist der
Hohlraum nach zwei Dimensionen geschlossen, liegt ein Kanal-Einschlußgitter vor. Ein eindimen
sional geschlossenes Gitter bildet ein Schicht-Einschlußgitter. Im Rahmen der vorliegenden Erfin
dung werden Stoffe, die zur Bildung von Einschlußverbindungen befähigt sind, auch "zur Clathrat
bildung befähigte Substanzen" genannt, wobei diese Wortwahl auch solche Stoffe einschließt, die
streng wissenschaftlich genommen keine Clathrate, sondern Kanal oder Schicht-Einschlußgitter
bilden.
Unter den zur Clathratbildung befähigten Substanzen ist wiederum eine Gruppe von Stoffen im
Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt. Diese Stoffe besitzen eine molekulare
Struktur, die sie im amorphisierten Zustand besonders zur Aufnahme der in den meisten industri
ellen Verfahren gängigen flüssigen bis pastösen Stoffe befähigt. Weiter bevorzugte Granulate sind
daher dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. mindestens eines der Trägermaterial(ien) ausge
wählt ist aus der Gruppe Harnstoff, Thioharnstoff, Amylose, Perhydrotriphenylen, Zinkhydroxid
sowie der Montmorillonite und/oder Cyclodextrine.
Der erfindungsgemäß einsetzbare Harnstoff ist das Diamid der Kohlensäure, das gelegentlich auch
als Carbamid bezeichnet wird und sich durch die Formel H2N-CO-NH2 beschreiben läßt. Harnstoff
bildet farblose, geruchfreie Kristalle der Dichte 1,335, die bei 133°C schmelzen. Harnstoff ist in
Wasser, Methanol, Ethanol und Glycerin mit neutraler Reaktion löslich.
Die Herstellung von Harnstoff kann nach der Wöhlerschen Synthese durch Eindampfen einer wäß
rigen Lösung von Ammoniumcyanat oder im Laboratorium durch Einwirkung von Ammoniak auf
Phosgen, Chlorameisensäureester, Urethane oder Kohlensäurediester nach der üblichen Säurea
mid-Synthese erfolgen. Technisch wird Harnstoff aus Kohlendioxid und Ammoniak über Ammoni
umcarbamat, das bei 135-150°C und 35-40 bar in Gegenwart der dreifachen Menge Ammoniak in
Harnstoff übergeht. Unter diesen Bedingungen wird die als Nebenreaktion ablaufende Hydrolyse
des Ammoniumcarbamats in Ammoniumcarbonat bzw. Ammoniak und Kohlendioxid unterdrückt.
Thioharnstoff, H2N-CS-NH2, gelangt in Form farbloser, rhombischer Prismen der Dichte 1,40 in
den Handel. Thiohranstoff hat keinen echten Schmelzpunkt, da er sich ab 135°C relativ rasch zu
Ammoniumthiocyanat umlagert. Bei raschem Erhitzen wird der Schmelzpunkt. 180°C gefunden.
Thioharnstoff ist löslich in polaren protischen und aprotischen Lösungsmitteln wie Wasser, Alkohol,
Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid u. a., unlöslich in unpolaren Lösemitteln.
Amylose ist der von Amylopektin umhüllte Bestandteil der Stärke, deren Gehalt an Amylose ca.
20-30% beträgt. Amylose ist wasserlöslich und gibt mit Iod-Kaliumiodid-Lösung eine charakteristi
sche Blaufärbung, die auf die Bildung von Einschlußverbindungen zurückzuführen ist. Im Molekül-
Aufbau unterscheidet sich Amylose von Amylopektin durch die unverzweigte Struktur, die einen
Abbau zu Oligosacchariden sowohl durch α- wie durch β-Amylase gestattet und durch die schrau
benförmige Konformation, die für die Bildung von Einschlußverbindungen mit Alkoholen etc. ver
antwortlich ist. Die durchschnittliche Molmasse beträgt 50 000-150 000 Dalton.
Perhydrotriphenylen (Octadecahydrotriphenylen) ist das vollständig gesättigte Derivat des Triphe
nylens, das in verschiedenen stereoisomeren Formen vorliegen kann, je nach Verknüpfungsart der
vier Cyclohexan-Ringe. Die trans-anti-trans-anti-trans-Verbindung besitzt einen Schmelzpunkt von
124°C; die (all-S)-Form kann von der enantiomeren (all-R)-Form durch Racemattrennung separiert
werden. Perhydrotriphenlylen ist in der Lage, Kanal-Einschlußverbindungen mit Carbonsäuren,
Alkoholen, Ketonen etc. zu bilden.
Zinkhydroxid besitzt 6 verschiedene kristalline Modifikationen, von denen nur das farblose rhombi
sche. ε-Zn(OH)2 im Gleichgewicht mit Wasser unterhalb 39°C stabil ist. Die Verbindung bildet sich
durch Fällung aus Zinksalz-Lösung mit der berechneten Menge Alkalilauge oder Ammoniak als
amorpher Niederschlag, der sich langsam in die kristalline Form umwandelt.
Montmorillonite sind zu den dioktaedrischen Smektiten gehörende Tonminerale, die sich durch die
allgemeinen Formeln Al2[(OH)2/Si4O10].nH2O bzw. Al2O3.4SiO2.H2O.nH2O beschreiben las
sen. Diese Stoffe sind überwiegend weiße, grauweiße bis gelbliche, völlig amorph erscheinende,
leicht zerreibliche, im Wasser quellende, aber nicht plastisch werdende Massen. Die Schichtpakete
in der Dreischicht-Struktur der Montmorillonite können durch reversible Einlagerung von Wasser (in
der 2-7fachen Menge) u. a. Substanzen wie z. B. Alkoholen, Glykolen, Pyridin, α-Picolin, Ammoni
um-Verbindungen, Hydroxy-Aluminosilicat-Ionen usw. aufquellen; durch ihre dadurch ermöglichte
Wasserbindungsfähigkeit, Bereitstellung pflanzenphysiologisch nützlicher Einschlußverbindungen
und Kationen tragen Montmorillonite wesentlich zur Bodenfruchtbarkeit bei.
Neben den bereits genannten Stoffen ist beispielsweise auch Hydrochinon geeignet. Hydrochinon
kommt in Form farbloser Nadeln oder Prismen der Dichte 1,33 und des Schmelzpunkts 173-174°C
in den Handel. Es sublimiert unzersetzt und siedet bei 285-287°C, ist etwas lösl. in Wasser,
leichtlöslich in heißem Wasser, Alkohol, Ether und Benzol.
Hydrochinon wird üblicherweise über 1,4-Benzochinon ("Chinon"), das durch Oxidation von Anilin
hergestellt und (ohne es zu isolieren) mit Eisen und Wasser bei 50-80°C reduziert wird. Weitere
Verfahren sind die Luft-Oxidation von 1,4-Diisopropylbenzol; die Phenol-Oxidation mit Peroxycarbonsäuren
oder H2O2 und Mineralsäuren; das Reppe-Hydrochinon-Verfahren, wobei man Hydro
chinon direkt aus C2H2, CO und H2O in Gegenwart von Katalysatoren erhält.
Die in den erfindungsgemäßen Granulaten eingesetzten Trägermaterialien sind vorzugsweise
feinteilig, mit besonderem Vorzug feinstteilig. Hier sind erfindungsgemäße Granulate bevorzugt, bei
denen das bzw. die Trägermaterial(ien) zu mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens
80 Gew.-% und insbesondere zu mindestens 90 Gew.-% aus Partikeln mit Größen unterhalb von
120 µm, vorzugsweise unterhalb von 80 µm und insbesondere unterhalb von 50 µm be
steht/bestehen.
Die erfindungsgemäßen Granulate sind vorzugsweise hochaktivsubstanzhaltig, da ihre Vorteile
besonders zum Tragen kommen. Bevorzugte erfindungsgemäße Granulate sind dadurch gekenn
zeichnet, daß der Aktivsubstanzgehalt mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-
% und insbesondere mindestens 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Granulat, beträgt.
Selbstverständlich können als Trägermaterialien auch Mischungen mehrerer Stoffe eingesetzt
werden, wobei mindestens ein Stoff zur Bildung von Einschlußverbindungen befähigt sein muß.
Solche Stoffe, die der oder den zur Bildung von Einschlußverbindungen befähigten Stoffen als
Trägermaterial zugegeben werden können, sind insbesondere Gerüststoffe. Diese Gerüststoffe,
stammen bevorzugt aus den Gruppen der Zeolithe, Silikate, Carbonate, Hydrogencarbonate,
Phosphate und Polymere.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall-(insbesondere
Natrium- und Kalium-)-Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphor
säuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO4 neben höhermolekularen Vertretern unterschei
den kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie wirken als Alkaliträger, ver
hindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkrustationen in Geweben und tragen überdies
zur Reinigungsleistung bei.
Natriumdihydrogenphosphat, NaH2PO4, existiert als Dihydrat (Dichte 1,91 gcm-3, Schmelzpunkt
60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gcm-3). Beide Salze sind weiße, in Wasser sehr leicht lösli
che Pulver, die beim Erhitzen das Kristallwasser verlieren und bei 200°C in das schwach saure
Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat, Na2H2P2O7), bei höherer Temperatur in Natiumtrime
taphosphat (Na3P3O9) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH2PO4 reagiert sauer;
es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und die
Maische versprüht wird. Kaliumdihydrogenphosphat (primäres oder einbasiges Kaliumphosphat,
Kaliumbiphosphat, KDP), KH2PO4, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gcm-3, hat einen Schmelz
punkt 253° [Zersetzung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KPO3)x] und ist leicht löslich in
Wasser.
Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na2HPO4, ist ein farbloses, sehr leicht
wasserlösliches kristallines Satz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte 2,066 gcm-3 Was
serverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gcm-3, Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5H2O) und
12 Mol. Wasser (Dichte 1,52 gcm-3 Schmelzpunkt 35° unter Verlust von 5H2O), wird bei 100°
wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphosphat Na4P2O7 über. Dinatriumhydrogen
phosphat wird durch Neutralisation von Phosphorsäure mit Sodalösung unter Verwendung von
Phenolphthalein als Indikator hergestellt. Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres od. zweibasiges
Kaliumphosphat), K2HPO4, ist ein amorphes, weißes Salz, das in Wasser leicht löslich ist.
Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na3PO4, sind farblose Kristalle, die als Dodecahy
drat eine Dichte von 1,62 gcm-3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zersetzung), als Decahy
drat (entsprechend 19-20% P2O5) einen Schmelzpunkt von 100°C und in wasserfreier Form (ent
sprechend 39-40% P2O5) eine Dichte von 2,536 gcm-3 aufweisen. Trinatriumphosphat ist in Was
ser unter alkalischer Reaktion leicht löslich und wird durch Eindampfen einer Lösung aus genau
1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol NaOH hergestellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasi
ges Kaliumphosphat), K3PO4, ist ein weißes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gcm-3,
hat einen Schmelzpunkt von 1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht löslich. Es
entsteht z. B. beim Erhitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat. Trotz des höheren
Preises werden in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen, daher hochwirksamen, Ka
liumphosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen vielfach bevorzugt.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na4P2O7, existiert in wasserfreier Form (Dichte
2,534 gcm-3 Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1,815-1,836 gcm-3
Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Bei Substanzen sind farblose, in Wasser mit alkali
scher Reaktion lösliche Kristalle. Na4P2O7 entsteht beim Erhitzen von Dinatriumphosphat auf < 200°
oder indem man Phosphorsäure mit Soda im stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lö
sung durch Versprühen entwässert. Das Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härte
bildner und verringert daher die Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat),
K4P2O7, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der
Dichte 2,33 gcm-3 dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH-Wert der 1%igen Lösung bei 25°
10,4 beträgt.
Durch Kondensation des NaH2PO4 bzw. des KH2PO4 entstehen höhermol. Natrium- und Kaliump
hosphate, bei denen man cyclische Vertreter, die Natrium- bzw. Kaliummetaphosphate und ket
tenförmige Typen, die Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate, unterscheiden kann. Insbesondere für
letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen in Gebrauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Gra
hamsches Satz, Kurrolsches und Maddrellsches Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate
werden gemeinsam als kondensierte Phosphate bezeichnet.
Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 (Natriumtripolyphosphat), ist ein was
serfrei oder mit 6H2O kristallisierendes, nicht hygroskopisches, weißes, wasserlösliches Salz der
allgemeinen Formel NaO-[P(O)(ONa)-O]n-Na mit n = 3. In 100 g Wasser lösen sich bei Zimmer
temperatur etwa 17 g, bei 60° ca. 20 g, bei 100° rund 32 g des kristallwasserfreien Salzes; nach
zweistündigem Erhitzen der Lösung auf 100° entstehen durch Hydrolyse etwa 8% Orthophosphat
und 15% Diphosphat. Bei der Herstellung von Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit
Sodalösung oder Natronlauge im stöchiometrischen Verhältnis zur Reaktion gebracht und die Lsg.
durch Versprühen entwässert. Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Penta
natriumtriphosphat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtri
phosphat, K5P3O10 (Kaliumtripolyphosphat), kommt beispielsweise in Form einer 50 Gew.-%-igen
Lösung (< 23% P2O5, 25% K2O) in den Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in der Wasch- und
Reinigungsmittel-Industrie breite Verwendung. Weiter existieren auch Natriumkaliumtripolyphos
phate, welche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Diese entstehen
beispielsweise, wenn man Natriumtrimetaphosphat mit KOH hydrolysiert:
(NaPO3)3 + 2KOH → Na3K2P3O10 + H2O
Diese Phosphate sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat
oder Mischungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphosphat und
Natriumkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtri
polyphosphat oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtripolyphosphat und Natrium
kaliumtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Weitere Inhaltsstoffe, die anstelle von oder zusätzlich zu Phosphaten mit dem Mahlgut vermischt
werden können, sind Carbonate und/oder Hydrogencarbonate, wobei die Alkalimetallsalze und
darunter besonders die Kalium- und/oder Natriumsalze bevorzugt sind. Bevorzugt sind hier Carbo
nat(e) und/oder Hydrogencarbonat(e), vorzugsweise Alkalicarbonate, besonders bevorzugt Natri
umcarbonat, in Mengen von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 40 Gew-% und insbeson
dere von 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Mischung aus Schritt b).
Weitere Inhaltsstoffe, die anstelle von oder zusätzlich zu den genannten Phosphaten und/oder
Carbonaten/Hydrogencarbonaten in Schritt b) zugemischt werden können, sind Silikate, wobei die
Alkalimetallsilikate und darunter besonders die amorphen und/oder kristallinen Kalium- und/oder
Natriumdisilikate bevorzugt sind.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel NaMSixO2x+1
.H2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0
bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der
angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt.
Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si2O5.yH2O bevorzugt.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO2 von 1 : 2 bis 1 : 3,3, vor
zugsweise von 1 : 2 bis 1 : 2,8 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 2,6, welche löseverzögert sind und
Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amor
phen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Oberflächenbe
handlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen
worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph"
verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Rönt
genreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehre
re Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des
Beugungswinkels aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigen
schaften führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder
sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokri
stalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und
insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Insbesondere bevorzugt sind verdichte
te/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgena
morphe Silikate.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Silikat(e) sind Alkalisilikate, besonders bevor
zugt kristalline oder amorphe Alkalidisilikate, in Mengen von 3 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von
15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse der
Mischung aus Schritt b)
Ebenfalls als wichtige Komponente zur Zumischung in Schritt b) geeignet sind Stoffe aus der
Gruppe der Zeolithe. Zeolithe weisen die allgemeine Formel
M2/nO.Al2O3.xSiO2.yH2O
auf, in der M ein Kation der Wertigkeit n ist, x für Werte steht, die größer oder gleich 2 sind und y
Werte zwischen 0 und 20 annehmen kann. Die Zeolithstrukturen bilden sich durch Verknüpfung
von AlO4-Tetraedern mit SiO4-Tetraedern, wobei dieses Netzwerk von Kationen und Wassermole
külen besetzt ist. Die Kationen in diesen Strukturen sind relativ mobil und können in unterschiedli
chen Graden durch andere Kationen ausgetauscht sein. Das interkristalline "zeolithische" Wasser
kann je nach Zeolithtyp kontinuierlich und reversibel abgegeben werden, während bei einigen Zeo
lithtypen auch strukturelle Änderungen mit der Wasserabgabe bzw. -aufnahme einhergehen.
Die erfindungsgemäßen Granulate werden in aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren
erzeugt, wobei Agglomerationsverfahren wie die Granulation, die Extrusion, die Pelletierung oder
die Walzenkompaktierung herausragende Bedeutung haben. Geeignete Mischungen aus Träger
material(ien) und Aktivsubstanz(en) werden bei diesen verfahren miteinander vermengt und unter
Einwirkung mechanischer Kräfte in gröbere Kornstrukturen überführt, wobei einzelne der genann
ten Verfahren die Inhaltsstoffe der Granulate vorübergehend in den plastischen Zustand überfüh
ren.
Bei der herkömmlichen Granulation wird ein Feststoffbett und Zugabe eines Granulationshilfsmit
tels (auch Granulierflüssigkeit genannt) in gröbere Körner überführt. Die Zugabe der Granulierflüs
sigkeit kann dabei auf unterschiedliche Arten erfolgen, wobei in den gängigen Verfahren eine mög
lichst feine Verteilung bevorzugt wird, die beispielsweise durch Versprühen, Verdüsen oder durch
den Einsatz von rotierenden Tellern erreicht wird. Alternativ kann die Granulier"flüssigkeit" auch als
Schaum, Emulsion, Suspension oder Paste zugegeben werden.
Als Aktivsubstanzen bieten sich in den erfindungsgemäßen Granulaten eine Reihe von Verbindun
gen an, wobei insbesondere flüssige bis pastöse Substanzen besonders bevorzugt sind. Im Hin
blick auf ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäßen Granulate - den Einsatz
in der Wasch- oder Reinigungsmittelindustrie - sind erfindungsgemäße Granulate bevorzugt, die
dadurch gekennzeichnet sind, daß die bzw. mindestens eine der Aktivsubstanz(en) ausgewählt ist
aus der Gruppe der Tenside, insbesondere der nichtionischen Tenside, Duftstoffe, Schauminhibito
ren oder nichtwäßrigen Lösungsmittel.
Bei den Tensiden kommen insbesondere die Aniontenside in Säureform, wäßrige Lösungen oder
Pasten der neutralisierten Aniontensidsäuren, nichtionische Tenside und/oder Kationtenside bzw.
amphotere Tenside in Betracht.
Als Aniontenside in Säureform werden bevorzugt ein oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Car
bonsäuren, der Schwefelsäurehalbester und der Sulfonsäuren, vorzugsweise aus der Gruppe der
Fettsäuren, der Fettalkylschwefelsäuren und der Alkylarylsulfonsäuren, eingesetzt. Um ausrei
chende oberflächenaktive Eigenschaften aufzuweisen, sollten die genannten Verbindungen dabei
über längerkettige Kohlenwasserstoffreste verfügen, also im Alkyl- oder Alkenylrest mindestens 6
C-Atome aufweisen. Üblicherweise liegen die C-Kettenverteilungen der Aniontenside im Bereich
von 6 bis 40, vorzugsweise 8 bis 30 und insbesondere 12 bis 22 Kohlenstoffatome.
Carbonsäuren, die in Form ihrer Alkalimetallsalze als Seifen in Wasch- und Reinigungsmitteln
Verwendung finden, werden technisch größtenteils aus nativen Fetten und Ölen durch Hydrolyse
gewonnen. Während die bereits im vergangenen Jahrhundert durchgeführte alkalische Verseifung
direkt zu den Alkalisalzen (Seifen) führte, wird heute großtechnisch zur Spaltung nur Wasser eingesetzt,
das die Fette in Glycerin und die freien Fettsäuren spaltet. Großtechnisch angewendete
Verfahren sind beispielsweise die Spaltung im Autoklaven oder die kontinuierliche Hochdruckspal
tung. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Aniontensid in Säureform einsetzbare Carbon
säuren sind beispielsweise Hexansäure (Capronsäure), Heptansäure (Önanthsäure), Octansäure
(Caprylsäure), Nonansäure (Pelargonsäure), Decansäure (Caprinsäure), Undecansäure usw.. Be
vorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Verbindung der Einsatz von Fettsäuren wie Dodecansäure
(Laurinsäure), Tetradecansäure (Myristinsäure), Hexadecansäure (Palmitinsäure), Octadecansäu
re (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure), Docosansäure (Behensäure), Tetracosansäure
(Lignocerinsäure), Hexacosansäure (Cerotinsäure), Triacotansäure (Melissinsäure) sowie der un
gesättigten Sezies 9c-Hexadecensäure (Palmitoleinsäure), 6c-Octadecensäure (Petroselinsäure),
6t-Octadecensäure (Petroselaidinsäure), 9c-Octadecensäure (Ölsäure), 9t-Octadecensäure ((Elai
dinsäure), 9c,12c-Octaclecadiensäure (Linolsäure), 9t,12t-Octadecadiensäure (Linolaidinsäure) und
9c,12c,15c-Octadecatreinsäure (Linolensäure). Aus Kostengründen ist es bevorzugt, nicht die rei
nen Spezies einzusetzen, sondern technische Gemische der einzelnen Säuren, wie sie aus der
Fettspaltung zugänglich sind. Solche Gemische sind beispielsweise Koskosölfettsäure (ca. 6 Gew.-
% C8, 6 Gew.-% C10, 48 Gew.-% C12, 18 Gew.-% C14, 10 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C18, 8 Gew.-%
C18', 1 Gew.-% C18'), Palmkernölfettsäure (ca. 4 Gew.-% C8, 5 Gew.-% C10, 50 Gew.-% C12, 15 Gew.-%
C14, 7 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C18, 15 Gew.-% C18', 1 Gew.-% C18''), Talgfettsäure (ca. 3 Gew.-%
C14, 26 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C16', 2 Gew.-% C17, 17 Gew.-% C18, 44 Gew.-% C18', 3 Gew.-%
C18'', 1 Gew.-% C18'''), gehärtete Talgfettsäure (ca. 2 Gew.-% C14, 28 Gew.-% C16, 2 Gew.-
% C17, 63 Gew.-% C18, 1 Gew.-% C18'), technische Ölsäure (ca. 1 Gew.-% C12, 3 Gew.-% C14, 5 Gew.-%
C16, 6 Gew.-% C16', 1 Gew.-% C17, 2 Gew.-% C18, 70 Gew.-% C18', 10 Gew.-% C18'', 0,5 Gew.-%
C18'''), technische Palmitin/Stearinsäure (ca. 1 Gew.-% C12, 2 Gew.-% C14, 45 Gew.-% C16,
2 Gew.-% C17, 47 Gew.-% C18,1 Gew.-% C18') sowie Sojabohnenölfettsäure (ca. 2 Gew.-% C14, 15 Gew.-%
C16, 5 Gew.-% C18, 25 Gew.-% C18', 45 Gew.-% C18'', 7 Gew.-% C18''').
Schwefelsäurehalbester längerkettiger Alkohole sind ebenfalls Aniontenside in ihrer Säureform und
im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar. Ihre Alkalimetall-, insbesondere Natriumsalze,
die Fettalkoholsulfate, sind großtechnisch aus Fettalkoholen zugänglich, welche mit Schwefelsäu
re, Chlorsulfonsäure, Amidosulfonsäure oder Schwefeltrioxid zu den betreffenden Alkylschwefel
säuren umgesetzt und nachfolgend neutralisiert werden. Die Fettalkohole werden dabei aus den
betreffenden Fettsäuren bzw. Fettsäuregemischen durch Hochdruckhydrierung der Fettsäureme
thylester gewonnen. Der mengenmäßig bedeutendste industrielle Prozeß zur Herstellung von Fet
talkylschwefelsäuren ist die Sulfierung der Alkohole mit SO3/Luft-Gemischen in speziellen Kaska
den-, Fallfilm- oder Röhrenbündelreaktoren.
Eine weitere Klasse von Aniontensidsäuren, die erfindungsgemäß eingesetzt werden kann, sind
die Alkyletherschwefelsäuren, deren Salze, die Alkylethersulfate, sich im Vergleich zu den Alkyl
sulfaten durch eine höhere Wasserlöslichkeit und geringere Empfindlichkeit gegen Wasserhärte
(Löslichkeit der Ca-Salze) auszeichnen. Alkyletherschwefelsäuren werden wie die Alkylschwefel
säuren aus Fettalkoholen synthetisiert, welche mit Ethylenoxid zu den betreffenden Fettalkohole
thoxylaten umgesetzt werden. Anstelle von Ethylenoxid kann auch Propylenoxid eingesetzt wer
den. Die nachfolgende Sulfonierung mit gasförmigem Schwefeltrioxid in Kurzzeit-Sulfierreaktoren
liefert Ausbeuten über 98% an den betreffenden Alkyletherschwefelsäuren.
Auch Alkansulfonsäuren und Olefinsulfonsäuren sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung als
Aniontenside in Säureform einsetzbar. Alkansulfonsäuren können die Sulfonsäuregruppe terminal
gebunden (primäre Alkansulfonsäuren) oder entlang der C-Kette enthalten (sekundäre Alkansul
fonsäuren), wobei lediglich die sekundären Alkansulfonsäuren kommerzielle Bedeutung besitzen.
Diese werden durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation linearer Kohlenwasserstoffe hergestellt.
Bei der Sulfochlorierung nach Reed werden n-Paraffine mit Schwefeldioxid und Chlor unter Be
strahlung mit UV-Licht zu den entsprechenden Sulfochloriden umgesetzt, die bei Hydrolyse mit
Alkalien direkt die Alkansulfonate, bei Umsetzung mit Wasser die Alkansulfonsäuren, liefern. Da
bei der Sulfochlorierung Di- und Polysulfochloride sowie Chlorkohlenwasserstoffe als Nebenpro
dukte der radikalischen Reaktion auftreten können, wird die Reaktion üblicherweise nur bis zu Um
setzungsgraden von 30% durchgeführt und danach abgebrochen.
Ein anderer Prozeß zur Herstellung von Alkansulfonsäuren ist die Sulfoxidation, bei der n-Paraffine
unter Bestrahlung mit UV-Licht mit Schwefeldioxid und Sauerstoff umgesetzt werden. Bei dieser
Radikalreaktion entstehen sukzessive Alkylsulfonylradikale, die mit Sauerstoff zu den Alkylpersul
fonylradiaklen weiter reagieren. Die Reaktion mit unumgesetztem Paraffin liefert ein Alkylradikal
und die Alkylpersulfonsäure, welche in ein Alkylperoxysulfonylradikal und ein Hydroxylradikal zer
fällt. Die Reaktion der beiden Radikale mit unumgesetztem Paraffin liefert die Alkylsulfonsäuren
bzw. Wasser, welches mit Alkylpersulfonsäure und Schwefeldioxid zu Schwefelsäure reagiert. Um
die Ausbeute an den beiden Endprodukten Alkylsulfonsäure und Schwefelsäure möglichst hoch zu
halten und Nebenreaktionen zu unterdrücken, wird diese Reaktion üblicherweise nur bis zu Umset
zungsgraden von 1% durchgeführt und danach abgebrochen.
Olefinsulfonate werden technisch durch Reaktion von α-Olefinen mit Schwefeltrioxid hergestellt.
Hierbei bilden sich intermediär Zwitterionen, welche sich zu sogenannten Sultonen cyclisieren.
Unter geeigneten Bedingungen (alkalische oder saure Hydrolyse) reagieren diese Sultone zu Hy
droxylalkansulfonsäuren bzw. Alkensulfonsäuren, welche beide ebenfalls als Aniontensidsäuren
eingesetzt werden können.
Alkylbenzolsulfonate als leistungsstarke anionische Tenside sind seit den dreißiger Jahren unseres
Jahrhunderts bekannt. Damals wurden durch Monochlorierung von Kogasin-Fraktionen und sub
sequente Friedel-Crafts-Alkylierung Alkylbenzole hergestellt, die mit Oleum sulfoniert und mit Na
tronlauge neutralisiert wurden. Anfang der fünfziger Jahre wurde zur Herstellung von Alkylbenzolsulfonaten
Propylen zu verzweigtem α-Dodecylen tetramerisiert und das Produkt über eine Friedel-
Crafts-Reaktion unter Verwendung von Aluminiumtrichlorid oder Fluorwasserstoff zum Tetrapro
pylenbenzol umgesetzt, das nachfolgend sulfoniert und neutralisiert wurde. Diese ökonomische
Möglichkeit der Herstellung von Tetrapropylenbenzolsulfonaten (TPS) führte zum Durchbruch die
ser Tensidklasse, die nachfolgend die Seifen als Haupttensid in Wasch- und Reinigungsmitteln
verdrängte.
Aufgrund der mangelnden biologischen Abbaubarkeit von TPS bestand die Notwendigkeit, neue
Alkylbenzolsulfonate darzustellen, die sich durch ein verbessertes ökologische Verhalten aus
zeichnen. Diese Erfordernisse werden von linearen Alkylbenzolsulfonaten erfüllt, welche heute die
fast ausschließlich hergestellten Alkylbenzolsulfonate sind und mit dem Kurzzeichen ABS bzw.
LAS belegt werden.
Lineare Alkylbenzolsulfonate werden aus linearen Alkylbenzolen hergestellt, welche wiederum aus
linearen Olefinen zugänglich sind. Hierzu werden großtechnisch Petroleumfraktionen mit Moleku
larsieben in die n-Paraffine der gewünschten Reinheit aufgetrennt und zu den n-Olefinen dehy
driert, wobei sowohl α- als auch i-Olefine resultieren. Die entstandenen Olefine werden dann in
Gegenwart saurer Katalysatoren mit Benzol zu den Alkylbenzolen umgesetzt, wobei die Wahl des
Friedel-Crafts-Katalysators einen Einfluß auf die Isomerenverteilung der entstehenden linearen
Alkylbenzole hat: Bei Verwendung von Aluminiumtrichlorid liegt der Gehalt der 2-Phenyl-Isomere in
der Mischung mit den 3-, 4-, 5- und anderen Isomeren bei ca. 30 Gew.-%, wird hingegen Fluor
wasserstoff als Katalysator eingesetzt, läßt sich der Gehalt an 2-Phenyl-Isomer auf ca. 20 Gew.-%
senken. Die Sulfonierung der linearen Alkylbenzole schließlich gelingt heute großtechnisch mit
Oleum, Schwefelsäure oder gasförmigem Schwefeltrioxid, wobei letzteres die weitaus größte Be
deutung hat. Zur Sulfonierung werden spezielle Film- oder Rohrbündelreaktoren eingesetzt, die als
Produkt eine 97 Gew.-%ige Alkylbenzolsulfonsäure (ABSS) liefern, die im Rahmen der vorliegen
den Erfindung als Aniontensidsäure einsetzbar ist.
Durch Wahl des Neutralisationsmittels lassen sich aus den ABSS die unterschiedlichsten Salze,
d. h. Alkylbenzolsulfonate, gewinnen. Aus Gründen der Ökonomie ist es hierbei bevorzugt, die Al
kalimetallsalze und unter diesen bevorzugt die Natriumsalze der ABSS herzustellen und einzuset
zen. Diese lassen sich durch die allgemeine Formel I beschreiben:
in der die Summe aus x und y üblicherweise zwischen 5 und 13 liegt. Erfindungsgemäß bevorzugt
als Aniontensid in Säureform sind C8-16-, vorzugsweise C9-13-Alkylbenzolsulfonsäuren. Es ist im
Rahmen der vorliegenden Erfindung weiterhin bevorzugt, C8-16-, vorzugsweise C9-13-
Alkybenzolsulfonsäuren einzusetzen, die sich von Alkylbenzolen ableiten, welche einen Tetralinge
halt unter 5 Gew.-%, bezogen auf das Alkylbenzol, aufweisen. Weiterhin bevorzugt ist es, Alkyl
benzolsulfonsäuren zu verwenden, deren Alkylbenzole nach dem HF-Verfahren hergestellt wurden,
so daß die eingesetzten C8-16-, vorzugsweise C9-13-Alkybenzolsulfonsäuren einen Gehalt an 2-
Phenyl-Isomer unter 22 Gew.-%, bezogen auf die Alkylbenzolsulfonsäure, aufweisen.
Die vorstehend genannten Aniontenside in ihrer Säureform können alleine oder in Mischung mit
einander eingesetzt werden. Es ist aber auch möglich und bevorzugt, daß dem Aniontensid in Säu
reform vor der Zugabe auf das/die Trägermaterial(ien) weitere, vorzugsweise saure, Inhaltsstoffe
von Wasch- und Reinigungsmitteln in Mengen von 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 15 Gew.-%
und insbesondere von 2 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der umzuset
zenden Mischung, zugemischt werden.
Als saure Reaktionspartner eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung neben den "Ten
sidsäuren" auch die genannten Fettsäuren, Phosphonsäuren, Polymersäuren oder teilneutralisierte
Polymersäuren sowie "Buildersäuren" und "Komplexbuildersäuren" (Einzelheiten später im Text)
alleine sowie in beliebigen Mischungen. Als Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln bieten
sich vor allem saure Wasch- und Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe an, also beispielsweise Phosphon
säuren, welche in neutralisierter Form (Phosphonate) als Inkrustationsinhibitoren Bestandteil vieler
Wasch- und Reinigungsmittel sind. Auch der Einsatz von (teilneutralisierten) Polymersäuren wie
beispielsweise Polyacrylsäuren, ist erfindungsgemäß möglich. Es ist aber auch möglich, säuresta
bile Inhaltsstoffe mit der Aniontensidsäure zu vermischen. Hier bieten sich beispielsweise soge
nannte Kleinkomponenten an, welche sonst in aufwendigen weiteren Schritten zugegeben werden
müßten, also beispielsweise optische Aufheller, Farbstoffe usw., wobei im Einzelfall die Säuresta
bilität zu prüfen ist.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Aniontenside teil- oder vollneutralisiert einzusetzen.
Diese Salze können dann als Lösung, Suspension oder Emulsion in der Granulierflüssigkeit vorlie
gen, aber auch als Feststoff Bestandteil des Feststoffbetts sein. Als Kationen für solche Anionten
side bieten sich neben den Alkalimetallen (hier insbesondere nach Anspruch- und K-Salze) Am
monium- sowie Mono-, Di- oder Triethanolalkonium-Ionen an. Anstelle von Mono-, Di- oder Triet
hanolamin können auch die analogen Vertreter des Mono-, Di- oder Trimethanolamins bzw. solche
der Alkanolamine höherer Alkohole quaterniert und als Kation zugegen sein.
Auch Kationtenside lassen sich mit Vorteil als Aktivsubstanz einsetzen. Das Kationtensid kann
dabei in seiner Lieferform direkt in den Mischer gegeben werden, oder in Form einer flüssigen bis
pastösen Kationtensid-Zubereitungsform auf den festen Träger aufgedüst werden. Solche Kation
tensid-Zubereitungsformen lassen sich beispielsweise durch Mischen handelsüblicher Kationtensi
de mit Hilfsstoffen wie nichtionischen Tensiden, Polyethylenglycolen oder Polyolen herstellen.
Auch niedere Alkohole wie Ethanol und Isopropanol können eingesetzt werden, wobei die Menge
an solchen niederen Alkoholen in der flüssigen Kationtensid-Zubereitungsform aus den obenge
nannten Gründen unter 10 Gew.-% liegen sollte.
Als Kationtenside kommen für die erfindungsgemäßen Granulate alle üblichen Stoffe in Betracht,
wobei Kationtenside mit textilweichmachender Wirkung deutlich bevorzugt sind.
Die erfindungsgemäßen Mittel können als kationische Aktivsubstanzen mit textilweichmachender
Wirkung ein oder mehrerer kationische, textilweichmachende Mittel der Formeln II, III oder IV ent
halten:
worin jede Gruppe R1 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C1-6-Alkyl-, -Alkenyl- oder -
Hydroxyalkylgruppen; jede Gruppe R2 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C8-28-Alkyl- oder
-Alkenylgruppen; R3 = R1 oder (CH2)n-T-R2; R4 = R1 oder R2 oder (CH2)n-T-R2; T = -CH2, -O-CO-
oder -CO-O- und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält die Mischung von Aktivsub
stanzen zusätzlich Niotenside bzw. werden Niotenside als Aktivsubstanz verwendet.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbe
sondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol
Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-
Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthal
ten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alko
holethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B.
aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol
bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit
3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-
Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-
Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen stati
stische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein
können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow
range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole
mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30
EO oder 40 EO.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel
RO(G)x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbe
sondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18
C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen,
vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Mono
glykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise
liegt x bei 1,2 bis 1,4.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges
nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt wer
den, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkyl
ester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fett
säuremethyleste.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-
dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide
können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr
als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel V,
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Wasserstoff,
einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder
verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen
steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise
durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder
einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester
oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel VI,
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen,
R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlen
stoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest
oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C1-4-Alkyl- oder Phenylreste
bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens
zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder pro
poxylierte Derivate dieses Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispiels
weise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder
N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern
in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide über
führt werden.
Es ist für viele Anwendungen besonders bevorzugt, wenn das Verhältnis von Aniontensid(en) zu
Niotensid(en) zwischen 10 : 1 und 1 : 10, vorzugsweise zwischen 7,5 : 1 und 1 : 5 und insbesondere
zwischen 5 : 1 und 1 : 2 beträgt. Bevorzugt sind dabei Endprodukte des erfindungsgemäßen Verfah
rens, die Tensid(e), vorzugsweise anionische(s) und/oder nichtionische(s) Tensid(e), in Mengen
von 5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 60 Gew.-%
uns insbesondere von 12,5 bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Granulat, enthalten.
Wie bereits erwähnt, beschränkt sich der Einsatz von Tensiden bei Reinigungsmitteln für das ma
schinelle Geschirrspülen vorzugsweise auf den Einsatz nichtionischer Tenside in geringen Men
gen. Sollen die erfindungsgemäßen Granulate in solchen Produkten eingesetzt werden, so enthal
ten sie vorzugsweise nur bestimmte nichtionische Tenside, die nachstehend beschrieben sind. Als
Tenside werden in maschinellen Geschirrspülmitteln üblicherweise lediglich schwachschäumende
nichtionische Tenside eingesetzt. Vertreter aus den Gruppen der anionischen, kationischen oder am
photeren Tenside haben dagegen eine geringere Bedeutung. Als nichtionische Tenside werden vor
zugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugs
weise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol ein
gesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann
bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in
Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus
Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleyl
alkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten eth
oxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit
7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-14-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO
und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5
EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spe
zielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate
weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu
diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden.
Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Insbesondere bei erfindungsgemäßen Granulaten für den Einsatz in Reinigungsmitteln für das
maschinelle Geschirrspülen ist es bevorzugt, daß sie ein nichtionisches Tensid enthalten, das ei
nen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur aufweist, bevorzugt ein nichtionisches Tensid mit
einem Schmelzpunkt oberhalb von 20°C. Bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside weisen
Schmelzpunkte oberhalb von 25°C auf, besonders bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside
haben Schmelzpunkte zwischen 25 und 60°C, insbesondere zwischen 26,6 und 43,3°C.
Geeignete nichtionische Tenside, die Schmelz- bzw. Erweichungspunkte im genannten Tempera
turbereich aufweisen, sind beispielsweise schwachschäumende nichtionische Tenside, die bei
Raumtemperatur fest oder hochviskos sein können. Werden bei Raumtemperaturhochviskose
Niotenside eingesetzt, so ist bevorzugt, daß diese eine Viskosität oberhalb von 20 Pas, vorzugs
weise oberhalb von 35 Pas und insbesondere oberhalb 40 Pas aufweisen. Auch Niotenside, die bei
Raumtemperatur wachsartige Konsistenz besitzen, sind bevorzugt.
Bevorzugt als bei Raumtemperatur feste einzusetzende Niotenside stammen aus den Gruppen der
alkoxylierten Niotenside, insbesondere der ethoxylierten primären Alkohole und Mischungen dieser
Tenside mit strukturell komplizierter aufgebauten Tensiden wie Polyoxypropy
len/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen (PO/EO/PO)-Tenside. Solche (PO/EO/PO)-Niotenside zeich
nen sich darüberhinaus durch gute Schaumkontrolle aus.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das nichtionische Tensid mit
einem Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur ein ethoxyliertes Niotensid, das aus der Reaktion
von einem Monohydroxyalkanol oder Alkylphenol mit 6 bis 20 C Atomen mit vorzugsweise minde
stens 12 Mol, besonders bevorzugt mindestens 15 Mol, insbesondere mindestens 20 Mol Ethylen
oxid pro Mol Alkohol bzw. Alkylphenol hervorgegangen ist.
Ein besonders bevorzugtes bei Raumtemperatur festes, einzusetzendes Niotensid wird aus einem
geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen (C16-20-Alkohol), vorzugsweise einem
C18-Alkohol und mindestens 12 Mol, vorzugsweise mindestens 15 Mol und insbesondere minde
stens 20 Mol Ethylenoxid gewonnen. Hierunter sind die sogenannten "narrow range ethoxylates"
(siehe oben) besonders bevorzugt.
Das bei Raumtemperatur feste Niotensid besitzt vorzugsweise zusätzlich Propylenoxideinheiten im
Molekül. Vorzugsweise machen solche PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, besonders bevorzugt bis
zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen
Tensids aus. Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole
oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten auf
weisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphenolteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei vorzugsweise
mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere mehr als 70 Gew.-%
der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus.
Weitere besonders bevorzugt einzusetzende Niotenside mit Schmelzpunkten oberhalb Raumtem
peratur enthalten 40 bis 70% eines Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-
Blockpolymerblends, der 75 Gew.-% eines umgekehrten Block-Copolymers von Polyoxyethylen
und Polyoxypropylen mit 17 Mol Ethylenoxid und 44 Mol Propylenoxid und 25 Gew.-% eines Block-
Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, initiiert mit Trimethylolpropan und enthal
tend 24 Mol Ethylenoxid und 99 Mol Propylenoxid pro Mol Trimethylolpropan.
Nichtionische Tenside, die mit besonderem Vorzu eingesetzt werden können, sind beispielsweise
unter dem Namen Poly Tergent® SLF-18 von der Firma Olin Chemicals erhältlich.
Ein weiter bevorzugtes Tensid läßt sich durch die Formel
R1O[CH2CH(CH3)O]x[CH2CH2O]y[CH2CH(OH)R2]
beschreiben, in der R1 für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit
4 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus steht, R2 einen linearen oder verzweigten
Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus bezeichnet und x
für Werte zwischen 0,5 und 1,5 und y für einen Wert von mindestens 15 steht.
Weitere bevorzugt einsetzbare Niotenside sind die endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierten)
Niotenside der Formel
R1O[CH2CH(R3)O]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2
in der R1 und R2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aroma
tische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R3 für H oder einen Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwi
schen 1 und 30, k und j für Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen.
Wenn der Wert x ≧ 2 ist, kann jedes R3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein. R1 und
R2 sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aro
matische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste mit 8 bis 18 C-
Atomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R3 sind H, -CH3 oder -CH2CH3 besonders bevor
zugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen im Bereich von 1 bis 20, insbesondere von 6 bis 15.
Wie vorstehend beschrieben, kann jedes R3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein,
falls x ≧ 2 ist. Hierdurch kann die Alkylenoxideinheit in der eckigen Klammer variiert werden. Steht
x beispielsweise für 3, kann der Rest R3 ausgewählt werden, um Ethylenoxid- (R3 = H) oder Pro
pylenoxid- (R3 = CH3) Einheiten zu bilden, die in jedweder Reihenfolge aneinandergefügt sein kön
nen, beispielsweise (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO)
und (PO)(PO)(PO). Der Wert 3 für x ist hierbei beispielhaft gewählt worden und kann durchaus
größer sein, wobei die Variationsbreite mit steigenden x-Werten zunimmt und beispielsweise eine
große Anzahl (EO)-Gruppen, kombiniert mit einer geringen Anzahl (PO)-Gruppen einschließt, oder
umgekehrt.
Insbesondere bevorzugte endgruppenverschlossenen Poly(oxyalkylierte) Alkohole der obenste
henden Formel weisen Werte von k = 1 und j = 1 auf, so daß sich die vorstehende Formel zu
R1O[CH2CH(R3)O]xCH2CH(OH)CH2OR2
vereinfacht. In der letztgenannten Formel sind R1, R2 und R3 wie oben definiert und x steht für
Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesondere von 6 bis 18. Besonders bevor
zugt sind Tenside, bei denen die Reste R1 und R2 9 bis 14 C-Atome aufweisen, R3 für H steht und
x Werte von 6 bis 15 annimmt.
Duftstoffe können in den erfindungsgemäßen Granulaten als Aktivsubstanz enthalten sein, um den
ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Leistung des
Produkts ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Produkt zur Verfügung zu
stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen, z. B. die syntheti
schen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe
verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxye
thylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenyle
thylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropionat,
Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu
den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyace
taldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z. B. die
Jonone, ∝-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol,
Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören haupt
sächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiede
ner Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Par
fümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen
zugänglich sind, z. B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls
geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lin
denblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Oran
genblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Mittel an Duftstoffen bis zu 2 Gew.-% der
gesamten Formulierung, wobei hochdosierte Duftstoff-Compounds auch weitaus höhere Gehalte
aufweisen können. Die Duftstoffe können direkt im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wer
den, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die Haftung des
Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langanhalten
den Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cyclodextri
ne bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen
beschichtet werden können.
Als Schauminhibitoren, die in den erfindungsgemäßen Mitteln eingesetzt werden können, kommen
beispielsweise Seifen, Paraffine oder Silikonöle in Betracht, die gegebenenfalls auf Trägermateria
lien aufgebracht sein können.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung aktivsub
stanzhaltiger Granulate das durch die Schritte
- a) Vermahlen eines oder mehrerer Trägermaterial(ien) auf Partikelgrößen unterhalb von 200 µm;
- b) optionales Vermischen des in Schritt a) gebildeten Mahlguts mit weiteren Feststoffen;
- c) Vermischen des in Schritt a) gebildeten Mahlguts bzw. der in Schritt b) erhaltenen Mi schung mit einer oder mehreren Aktivsubstanz(en);
- d) Granulation der in Schritt c) erhaltenen Mischung unter optionaler Zugabe von Granulati onshilfsmitteln,
wobei die Trägermaterialien wenigstens anteilsweise ausgewählt sind aus Stoffen, welche zur Bil
dung von Einschlußverbindungen befähigt sind, gekennzeichnet ist.
Die erfindungsgemäßen Trägermaterialien sind - wie oben bereits ausführlich dargelegt - zur Bil
dung von Einschlußverbindungen befähigt. In besonders bevorzugten Verfahren ist/sind das bzw.
mindestens eines der in Schritt a) vermahlenen Trägermaterial(ien) ausgewählt ist aus der Gruppe
Harnstoff, Thioharnstoff, Amylose, Perhydrotriphenylen, Zinkhydroxid sowie der Montmorillonite
und/oder Cyclodextrine. Diese Stoffe wurden weiter oben ausführlich beschrieben.
Die Trägermaterialien können auf beliebige Partikelgrößen vermahlen werden, wobei der Mahlpro
zess in Schritt a) vorzugsweise auf die Erreichung feiner Teilchengrößen eingestellt wird. Hier sind
erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen die Vermahlung in Schritt a) so gesteuert wird,
daß mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-% und insbesondere mindestens
90 Gew.-% des Mahlguts Partikelgrößen unterhalb von 120 µm, vorzugsweise unterhalb von 80 µm
und insbesondere unterhalb von 50 µm aufweist.
Die Vermahlung kann dabei in allen im Stand der Technik bekannten Mühlen erfolgen, wobei ledig
lich beispielhaft Stiftmühlen, Prallmühlen und Luftstrahlmühlen als geeignete Apparate aufgeführt
werden. Besonders bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die Vermahlung in
Schritt a) in einer Stift-, Prall-, oder Luftstrahlmühle erfolgt.
Im Hinblick auf bevorzugte Anwendungsbereiche der Verfahrensendprodukte sollten diese mög
lichst gut wasserlöslich sein. Dabei sind Verfahren bevorzugt, bei denen die in Schritt b) erhaltene
Mischung zu mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% und insbesondere
vollständig aus wasserlöslichen Stoffen besteht.
Im Hinblick auf Trägermaterial(ien), Aktivsubstanzen, weitere Inhaltsstoffe und ihre mengenmäßige
Relation zueinander gilt für das erfindungsgemäße Verfahren mutatis mutandis das für die erfin
dungsgemäßen Granulate Gesagte. Besonders bevorzugt sind hierbei Verfahren, bei denen als
Aktivsubstanz(en) nichtionische(s) Tensid(e) eingesetzt werden, wobei Niotenside mit unver
zweigten Alkylresten bevorzugt sind.
Bezüglich besonders bevorzugte Gewichtsverhältnisse gilt weiterhin, daß Verfahren bevorzugt
sind, bei denen das/die Trägermaterial(ien) und die Aktivsubstanz(en) in Schritt c) im Gewichtsver
hältnis von 5 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise von 4 : 1 bis 1 : 3 und insbesondere von 3 : 1 bis 1 : 2 vermischt
werden.
Die Aktivsubstanz(en) wird/werden vorzugsweise so in bzw. auf die Trägermaterialien ein- bzw.
aufgebracht, daß eine gleichmäßige Verteilung schnell erreicht wird. Dies kann erleichtert werden,
indem Aktivsubstanzen, die als Granulierflüssigkeiten dienen, erwärmt erden. Hier sind erfindungs
gemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das Vermischen in Schritt c) und/oder die Granulation in
Schritt d) bei Temperaturen von 30 bis 150°C, vorzugsweise von 40 bis 120°C und insbesondere
von 50 bis 80°C erfolgt.
Wie bereits weiter oben erwähnt, lassen sich erfindungsgemäß die Schritte c) und d) des Verfah
rens auch zusammen ausführen, indem die Aktivsubstanz in das Mahlgut bzw. das Gemisch aus
Schritt b) eingranuliert wird. Dabei kann die Aktivsubstanz Bestandteil des Feststoffbetts sein (sie
ist dann entweder in Schritt a) mit vermahlen oder in Schritt b) zugemischt worden), oder als Sub
stanz an sich, als Schmelze, Lösung, Emulsion oder Suspension Bestandteil der Granulierflüssig
keit sein. Hier sind insbesondere erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das Vermi
schen in Schritt c) unter granulierenden Bedingungen erfolgt, wobei die Aktivsusbstanz(en) vor
zugsweise Bestandteil der Granulierflüssigkeit sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung hochaktivsubstanz
haltiger Granulate. Insbesondere bei Tensidgranulaten können Aktivsubstanzgehalte realisiert
werden, die bislang mit herkömmlichen Verfahren nicht oder nur mit negativen Begleiterscheinun
gen (Verklumpungsneigung, schlechte Löslichkeit, Gelbildung usw.) möglich waren. Erfindungs
gemäß sind insbesondere solche Verfahrensvarianten bevorzugt, bei denen der Aktivsubstanzge
halt der Granulate mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 15 Gew.-%, besonders be
vorzugt mindestens 20 Gew.-% und insbesondere mindestens 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Verfahrensendprodukt, beträgt.
Claims (13)
1. Aktivsubstanzhaltiges Granulat, umfassend Aktivsubstanz(en) und Trägermaterial(ien), da
durch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialien wenigstens anteilsweise ausgewählt sind
aus Stoffen, welche zur Bildung von Einschlußverbindungen befähigt sind.
2. Granulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivsubstanzgehalt mindestens
10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-% und insbesondere mindestens 30 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Granulat, beträgt.
3. Granulat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. minde
stens eine der Aktivsubstanz(en) ausgewählt ist aus der Gruppe der Tenside, insbesondere
der nichtionischen Tenside, Duftstoffe, Schauminhibitoren oder nichtwäßrigen Lösungsmittel.
4. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. minde
stens eines der Trägermaterial(ien) ausgewählt ist aus der Gruppe Harnstoff, Thioharnstoff,
Amylose, Perhydrotriphenylen, Zinkhydroxid sowie der Montmorillonite und/oder Cyclodextrine.
5. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Trä
germaterial(ien) zu mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 80 Gew.-% und ins
besondere zu mindestens 90 Gew.-% aus Partikeln mit Größen unterhalb von 120 µm, vor
zugsweise unterhalb von 80 µm und insbesondere unterhalb von 50 µm besteht.
6. Verfahren zur Herstellung aktivsubstanzhaltiger Granulate gekennzeichnet durch die Schritte
- a) Vermahlen eines oder mehrerer Trägermaterial(ien) auf Partikelgrößen unterhalb von 200 µm;
- b) optionales Vermischen des in Schritt a) gebildeten Mahlguts mit weiteren Feststoffen;
- c) Vermischen des in Schritt a) gebildeten Mahlguts bzw. der in Schritt b) erhaltenen Mi schung mit einer oder mehreren Aktivsubstanz(en);
- d) Granulation der in Schritt c) erhaltenen Mischung unter optionaler Zugabe von Granulati onshilfsmifteln,
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermahlung in Schritt a) so
gesteuert wird, daß mindestens 70 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-% und insbe
sondere mindestens 90 Gew.-% des Mahlguts Partikelgrößen unterhalb von 120 µm, vorzugs
weise unterhalb von 80 µm und insbesondere unterhalb von 50 µm aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermahlung
in Schritt a) in einer Stift-, Prall-, oder Luftstrahlmühle erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines
der in Schritt a) vermahlenen Trägermaterial(ien) ausgewählt ist aus der Gruppe Harnstoff,
Thioharnstoff, Amylose, Perhydrotriphenylen, Zinkhydroxid sowie der Montmorillonite und/oder
Cyclodextrine.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt b)
erhaltene Mischung zu mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% und
insbesondere vollständig aus wasserlöslichen Stoffen besteht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktivsub
stanz(en) nichtionische(s) Tenside) eingesetzt werden, wobei Niotenside mit unverzweigten
Alkylresten bevorzugt sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Träger
material(ien) und die Aktivsubstanz(en) in Schritt c) im Gewichtsverhältnis von 5 : 1 bis 1 : 5, vor
zugsweise von 4 : 1 bis 1 : 3 und insbesondere von 3 : 1 bis 1 : 2 vermischt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen
in Schritt c) und/oder die Granulation in Schritt d) bei Temperaturen von 30 bis 150°C, vor
zugsweise von 40 bis 120°C und insbesondere von 50 bis 80°C erfolgt.
Priority Applications (3)
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DE2001125566 DE10125566A1 (de) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | Hochaktivsubstanzhaltige Granulate und Verfahren zu ihrer Herstellung |
AU2002344156A AU2002344156A1 (en) | 2001-05-25 | 2002-05-16 | Granules containing one or more highly active substances and method for producing the same |
PCT/EP2002/005384 WO2002096547A2 (de) | 2001-05-25 | 2002-05-16 | Hochaktivsubstanzhaltige granulate und verfahren zu ihrer herstellung |
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