DE1107870B

DE1107870B - Verfahren zur Herstellung von nicht staeubenden Wasch-, Reinigungs-, Spuel- und Entfettungsmitteln

Info

Publication number: DE1107870B
Application number: DEC18256A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Pfrengle; Dr Christel Pietruck
Original assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Current assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Priority date: 1959-01-22
Filing date: 1959-01-22
Publication date: 1961-05-31

Description

Die Patentanmeldung C 18213 IVa/23 e betrifft ein Verfahren, bei dem auf eine mehr als 30, vorzugsweise mehr als 40% des Endproduktes betragende Menge eines durch einen Sprühtrocknungsprozeß gewonnenen Alkaliphosphats mit einem Schüttgewicht von weniger als 550 g/l, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen pulverförmigen Gerüstsubstanzen oder Zusatzstoffen, unter ständiger Bewegung nichtionogene waschaktive Substanz so langsam aufgedüst wird, daß das Produkt in jedem Stadium des Herstellungsprozesses pulverförmig bleibt, wobei der Tröpfchendurchmesser bei der Verdüsung weniger als 300 μ beträgt und die Menge der anionischen waschaktiven Substanz so hoch bemessen wird, daß alle Pulverteilchen zu einheitlichen Körnern granuliert werden.

Bei diesem Verfahren war die Aufgabe zu lösen, Fertigprodukte unter hauptsächlicher Verwendung solcher nichtionogener waschaktiver Substanzen herzustellen, die sich nicht durch einen Trocknungsprozeß in Pulverform überführen lassen. Es wurde nun gefunden, daß auf diesem Wege ein weiteres Problem der Wasch- und Reinigungsmittelproduktion gelöst werden kann: Eine große Zahl von Wasch- und Reinigungsmittelherstellern besitzt Sprühtürme, in denen wegen ihrer Abmessungen nur verhältnismäßig feinkörnige und mit einem besonders großen Staubanteil behaftete Pulver hergestellt werden können. Aus diesen stark staubenden, feinkörnigen Pulvern solche Produkte herzustellen, die aus größeren, einheitlichen Körnern bestehen, gut rieseln und nicht stäuben, ist das durch die vorliegende Erfindung lösbare Problem.

Zur Herstellung nicht stäubender Produkte ist es bekannt, die in großen Heißsprühtürmen hergestellten Waschmittel in Großkugelform mit Lösungen von Phosphaten oder Silikaten oder auch kleineren Mengen bestimmter waschaktiver Substanzen zu besprühen. Dazu ist aber der Besitz eines großen, sehr teueren Sprühturmes Voraussetzung. Es ist weiterhin bekannt, zur Verringerung des Staubgehaltes von granulierter Seife wenigstens auf einen Teil der Oberfläche der Seifenpartikeln ein normalerweise festes, in Wasser dispergierbares Überzugsmittel aufzubringen, das geeignet ist, die feinen Staubteilchen an die größeren Seifenteilchen zu binden. Bei einem anderen bekannten Verfahren werden mechanische Gemische aus voluminösen Alkalipolyphosphaten und anderen voluminösen Waschmittelbestandteilen dadurch entstaubt, daß klebrige und hygroskopische Stoffe als Überzüge auf den Teilchen der Waschmittelbestandteile aufgebracht werden. Schließlich ist es bekannt, fertige Waschpulver in gemahlener oder gesprühter Verfahren zur Herstellung

von nicht stäubenden Wasch-,

Reinigungs-, Spül- und Entfettungsmitteln

Zusatz zur Patentanmeldung C 18213 IVa/23e
(Auslegeschrift 1 098 132)

Anmelder:

Chemische Fabrik Budenheim
Rudolf A. Qetker K.G., Budenheim/Rhein

Dr. Otto Pfrengle, Wiesbaden,

und Dr. Christel Pietruck, Budenheim/Rhein,

sind als Erfinder genannt worden

Form mit einer Lösung oder Paste derselben oder einer ergänzenden Zusammensetzung zu vermischen, um die Feinanteile zu agglomerieren. Diese bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß sich dabei nennenswerte Mengen der heute so wichtigen nichtionogenen waschaktiven Substanz nicht in das Produkt einarbeiten lassen, da dabei stark klebende und klumpige Erzeugnisse entstehen würden.

Es wurde nun gefunden, daß das Problem in vollkommener Weise unter gleichzeitigem Einbringen der wünschenswerten Mengen an nichtionogener waschaktiver Substanz gelöst werden kann, indem eine gewisse Menge eines nach der Hauptpatentanmeldung hergestellten groben Pulverproduktes mit dem zu entstäubenden und/oder zu granulierenden feinkörnigen Wasch- oder Reinigungsmittel mechanisch gemischt wird. Das beiderseitige Mengenverhältnis richtet sich nach der Menge an nichtionogener waschaktiver Substanz, die im Endprodukt enthalten sein soll. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen ein fertiges Gemisch oder eine einheitliche Substanz mit hygroskopischen, klebenden Substanzen bedüst wird, wird also beim erfindungsgemäßen Verfahren nur ein Bestandteil des Endproduktes, nämlich ein voluminöses Phosphat, mit einer nichtionogenen waschaktiven Substanz bedüst und ein anderes Vorprodukt — ein Waschpulver in feiner Form — nachträglich mechanisch zugemischt. Hierdurch lassen sich

109 609/505

höhere Gehalte an nichtionogener waschaktiver Substanz einbringen, ohne daß stärker klebende und klumpige Erzeugnisse entstehen. Auch ist es möglich, Waschmittel herzustellen, deren Schüttgewichte geringer sind als die des Vorproduktes, während bei den bekannten Verfahren eine Erniedrigung des Schüttgewichtes nicht erzielt wird.

Will man z. B. ein Produkt herstellen, das eine größere Menge, also z. B. 10 bis 25% an nichtionogener waschaktiver Substanz enthalten soll, dann ist eine große Menge des nach dem Hauptpatent hergestellten Vorproduktes erforderlich, und es werden 30 bis 60 Teile dieses Vorproduktes, in besonderen Fällen noch mehr, mit dem feinkörnigen Sprühpulver gemischt. Müssen jedoch nur kleinere Mengen an nichtionogener waschaktiver Substanz, wie z. B. 3 bis 5°/o, im Endprodukt vorhanden sein, dann genügen 5 bis 20 Teile des Vorprodukts, um das feinkörnige Sprühpulver zu agglomerieren.

Die Fabrikation des gesamten Produktes, d. h. die Herstellung des Vorproduktes wie auch das Vermischen desselben mit dem feinkörnigen Pulver, kann in ein und derselben Apparatur vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird das voluminöse Phosphat z. B. in eine mit einer Bedüsungsvorrichtung versehene Mischtrommel gebracht, die nichtionogene waschaktive Substanz in feinstvernebelter Form aufgedüst und hierauf der in einer anderen Apparatur hergestellte feinkörnige Wasch- oder Reinigungsmittelanteil allmählich dazugebracht und unter ständiger Rotation der Mischtrommel fertiggemischt. Bei richtiger Dosierung der nichtionogenen waschaktiven Substanz im Verhältnis zum voluminösen Phosphat und des nachher zugemischten Anteiles an feinkörniger Substanz erhält man einheitlich grobkörnige, trocken rieselnde und nicht stäubende Produkte, die sich rasch in Wasser auflösen.

Es kann von Vorteil sein, das Endprodukt am Schluß noch mit einer feinpulverigen Substanz mit guten Adsorptionseigenschaften zu bestäuben, um ein Zusammenbacken bzw. Balligwerden beim Lagern zu verhindern. Dies empfiehlt sich insbesondere dann, wenn größere Anteile an nichtionogener Substanz eingebaut werden sollen. Es genügt, wie in der Hauptpatentanmeldung beschrieben, eine Menge von 1 bis 5^fl/(v des Gesamtproduktes, und es eignen sich hierzu insbesondere feinverteilte, im allgemeinen wasserunlösliche hochvoluminöse Stoffe mit großer spezifischer Oberfläche, wie insbesondere durch einen Fällungsprozeß gewonnene Magnesium-, Calcium- oder Aluminiumsilikate oder -phosphate oder hochvoluminöse Kieselsäure. Das Adsorbens kann bereits auf das Vorprodukt aufgestäubt werden; vorteilhafter ist es jedoch in den meisten Fällen, es am Ende des gesamten Herstellungsprozesses dem fertiggemischten Produkt zuzusetzen. Es kann auf das in ständiger Bewegung befindliche Material aufgeblasen oder in kleinen Anteilen darübergestreut werden. Es soll nur so viel davon zur Anwendung kommen, daß der Zweck, das Endprodukt rieselnd zu erhalten, gerade erreicht wird, um zu vermeiden, daß erneut zum Stäuben neigende Anteile ins Produkt gelangen.

Der feinkörnige, mit dem Vorprodukt zu vermischende Anteil kann in einem Heiß- oder Kaltsprühturm hergestellt worden sein. Es kann aber auch ein nach dem Tennenverfahren hergestelltes, gemahlenes Produkt Verwendung finden. Bei Waschpulvern besteht es aus den üblichen Gerüstsubstanzen, wie Phosphaten, Sulfat, Carbonat, Silikaten, Persalzen mit Stabilisatoren, optischen Aufhellern und einer vorzugsweise anionischen waschaktiven Substanz oder einer Komposition solcher waschaktiver Substanzen, wie Alkylsulfaten, Alkylsulfonaten, Alkylarylsulfonaten, Seife.

Bei Vorwaschmitteln ist dabei der Gehalt an waschaktiver Substanz verhältnismäßig niedrig, bei Feinwaschmitteln sowie Haushaltsabwasch- und Spülmitteln verhältnismäßig hoch. Dem Verwendungszweck angemessen, kann das Vorprodukt, ebenso wie der feinkörnige Anteil, gleichermaßen entweder neutral oder alkalisch eingestellt sein. Für ein Feinwasch- oder Abwaschmittel z. B. wird die nichtionogene waschaktive Substanz auf ein nur schwach alkalisch, neutral oder sauer reagierendes voluminöses Phosphat aufgedüst. Dieses Vorprodukt wird dann mit einem Pulver, das durch Heißsprühtrocknen einer anionischen waschaktiven Substanz, z. B. einem Alkylsulf at oder Alkylsulfonat, zusammen mit einem größeren Anteil einer neutralen Gerüstsubstanz, wie Natriumsulfat, hergestellt sein kann, mechanisch vermischt. Für ein technisches Reinigungs- und Entfettungsmittel dagegen eignet sich voluminöses, wasserfreies Trinatriumphosphat, das mit einem Überschuß an Alkali heiß sprühgetrocknet worden ist, auf das dann die nichtionogene waschaktive Substanz aufgedüst wird, während die feinkörnige Komponente, die mit Hilfe dieses alkalischen Vorprodukts granuliert werden soll, etwa nach dem Tennenverfahren aus Soda und einer anionischen waschaktiven Substanz und durch nachfolgendes Mahlen hergestellt worden sein kann. Unter Umständen genügt es hierzu auch, das Alkaligemisch allein, das durch Zusammenmahlen von Soda und Natriummetasilikat hergestellt worden sein kann, mit dem aus voluminösem Phosphat und nichtionogener waschaktiver Substanz hergestellten Vorprodukt zu vermischen.

Durch Feuchtigkeit und Wärme zersetzliche Substanz, wie z. B. Persalze oder aktives Chlor enthaltende Präparate, werden entweder bei der Herstellung des Vorproduktes in Mischung mit dem voluminösen Phosphat eingesetzt, oder sie werden im zweiten Arbeitsgang mit dem feinkörnigen Material zugemischt.

Soll im Endprodukt die Menge an Phosphat niedrig gehalten werden, dann wird man das gesamte Phosphat in voluminöser Form zur Herstellung des Vorproduktes einsetzen. Der feinkörnige Mischungsanteil dagegen enthält dann kein Phosphat. Ist jedoch ein hoher Phosphatanteil vorgesehen und die Menge an nichtionogener waschaktiver Substanz niedrig, dann kann nur ein Teil des Phosphates für die Herstellung des Vorproduktes, und zwar in voluminöser Form, eingesetzt werden, während der übrige Phosphatanteil als Gerüststoff bei der Heißversprühung des feinkörnigen Mischungsbestandteiles Verwendung finden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Produkte mit einem mittelschweren Schüttgewicht,

d. h. etwa in den Grenzen von 3 bis 600 g/l, angestrebt. Um das Schüttgewicht klein zu halten, wird ein möglichst großer Anteil eines besonders voluminösen Phosphats für die Herstellung des Vorproduktes verwendet und auch der feinkörnige Anteil in möglichst leichter Form, am besten als Heißsprühprodukt, eingesetzt. Soll das Schüttgewicht schwerer werden, dann wird der feinkörnige Anteil nach dem Kaltsprüh- oder Tennenverfahren hergestellt oder

besteht überhaupt nur aus schweren, durch Zusammenmahlen vereinigten Bestandteilen.

Zur Klarstellung des Erfindungsgedankens wird das Wesen der Erfindung nochmals nachstehend zusammengefaßt:

1. Herstellung eines Vorproduktes durch Auf düsen einer nichtionogenen waschaktiven Substanz auf ein in voluminöser Form vorliegendes, in ständiger Bewegung befindliches Alkaliphosphat gegemäß Hauptpatentanmeldung.

2. Mechanisches Mischen dieses Vorproduktes mit einem im allgemeinen feinpulverigen Anteil, der durch Heiß- oder Kaltsprühen oder nach dem Tennenverfahren oder durch Mischen feinpulveriger Produkte hergestellt worden ist, wobei die feinen Bestandteile durch die an der Oberfläche des voluminösen Phosphats vorhandene nichtionogene waschaktive Substanz gebunden und mit den Teilchen des Vorproduktes zu staubfreien Granulaten vereinigt werden.

3. Gegebenenfalls Pudern mit einem feinstgemahlenen Adsorptionsmittel.

Außer den günstigen Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten Produkte selbst ergeben sich noch folgende Vorteile: Die Herstellung erfolgt in einer einfachen und sehr wohlfeilen Apparatur. Solche Hersteller, die einen Sprühturm besitzen, können die Kapazität dieses Sprühturmes dabei erheblich entlasten und z. B. die doppelte Menge an Produkten erzeugen, indem sie neben dem Sprühturm mit sehr geringen Kosten zusätzlich eine Mischtrommel aufstellen. Andererseits ist es aber auch in vielen Fällen zweckmäßig, ein fertig mit der nichtionogenen waschaktiven Substanz besprühtes voluminöses Phosphat als Vorprodukt in den Handel zu bringen, so daß der Hersteller des Endproduktes lediglich sein feines Sprühpulver damit zu mischen braucht.

Das Verfahren führt zu wesentlich besseren Produkten, als wenn etwa das Feinpulver selbst mit der nichtionogenen waschaktiven Substanz besprüht würde. An die verhältnismäßig großen, voluminösen Phosphatteilchen, die mit der stark klebenden nichtionogenen waschaktiven Substanz überzogen sind, lagert sich das Feinpulver unter Beibehaltung der körnigen Struktur und des leichten bzw. mittleren Schüttgewichtes an und führt zu rieselnden, nicht klumpenden Produkten, während das direkte Aufsprühen auf das Feinpulver zur Klumpenbildung führt und die Schüttgewichte stark erhöht werden.

Beispiel

Vorprodukt: Ein durch einen Sprühtrocknungsprozeß mit Nacherhitzen hergestelltes Natriumpolyphosphat mit einem lose gemessenen Schüttgewicht von 362 g/l wird mit einem bei Raumtemperatur flüssigen Alkylphenolpolyglykoläther unter feinster Vernebelung desselben in einer rotierenden Trommel bedüst. Das so entstandene Vorprodukt enthält 31% nichtionogene waschaktive Substanz und hat ein Schüttgewicht von 445 g/l.

Dieses Vorprodukt wird nun mechanisch gemischt

mit einem durch einen Sprühtrocknungsprozeß gewonnenen Waschpulver folgender Zusammensetzung:

26 % Tetramerpropylenbenzolsulfonat,
31 % Tetranatriumpyrophosphat,
36% Natriumsulfat,

1% Carboxymethylcellulose,
6% Wasser.

Das Produkt hat ein lose gemessenes Schüttgewicht von 420 g/l und hat die in der Tabelle unter a) angegebene Korngrößenverteilung. Durch Mischen von 90 Teilen dieses Sprühproduktes mit 10 Teilen des Vorproduktes wird ein aus gröberen, einheitlichen Körnern bestehendes Waschpulver erhalten, das gut rieselt und nicht stäubt und bei einem lose gemessenen Schüttgewicht von 317 g/l die unter b) angegebene Korngrößenverteilung aufweist.

Korngrößen

in Millimeter

>0,2

0,12 bis 0,2 .

0,09 bis 0,12
<0,09 (Staub)

Korngrößenverteilung

a)
(Sprühprodukt)

b)
(Endprodukt)

46%

18%

8%.

28%

70%

21%

5%

4%

Es ist also auf diese Weise ein wesentlich grobkörnigeres, nicht stäubendes Waschpulver entstanden, das 3% nichtionogene waschaktive Substanz enthält und gut rieselt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung nicht stäubender Wasch-, Reinigungs-, Spül- und Entfettungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach Hauptpatentanmeldung C18213 IVa/23 e durch Aufdüsen einer nichtionogenen waschaktiven Substanz auf ein durch einen Sprühprozeß gewonnenes Alkaliphosphat mit einem Schüttgewicht von weniger als 550 g/l gewonnenes Vorprodukt mit einem feinkörnigen Wasch- oder Reinigungsmittelanteil mechanisch gemischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als femkörniger Gemischanteil ein auf dem Sprühtrocknungswege gewonnenes Produkt verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Schluß des Mischungsvorganges eine kleine Menge eines feinstpulvrigen, hochvoluminösen Adsorptionsmittels aufgestäubt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Ausleaeschrift Nr. 1 000 122;
USA.-Patentschrift Nr. 2 329 694.