DE19649560A1

DE19649560A1 - Verfahren zum Herstellen von Granulaten eines Wasch- oder Reinigungsmittels

Info

Publication number: DE19649560A1
Application number: DE1996149560
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Dr Gruenhagen; Joerg Dr Breitenbach; Joerg Dr Rosenberg
Original assignee: Knoll GmbH
Current assignee: Abbott GmbH and Co KG
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-04
Also published as: WO1998023722A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen von festen, geformten Wasch- oder Reinigungsmitteln, insbesondere eines Waschmittels für die Textilwäsche.

Auf dem Gebiet der Wasch- und Reinigungsmittel für Haushalt und Gewerbe, insbesondere auf dem Gebiet der pulverförmigen Waschmit tel für Textilien, besteht derzeit ein Trend zur Herstellung von Produkten mit erhöhten Pulverschüttgewichten und von stärker auf konzentrierten Gemischen von Inhaltsstoffen.

Aus dem Stand der Technik sind insbesondere Granulate mit einem Gehalt an Trägersubstanzen und daran adsorbierten flüssigen oder pastenförmigen Tensiden, insbesondere entsprechenden nicht ionischen Tensiden bekannt.

Bisher bekannte Herstellverfahren sind meist aufwendig. Zunächst wird eine wäßrige Aufschlämmung der Trägersubstanz hergestellt, die dann durch Sprühtrocknung in ein körniges porös es Vorprodukt überführt werden muß. Die Mitversprühung der genannten schmutz ablösevermögenden Substanzen und ihre vorhergehende Einarbeitung in die wäßrige Aufschlämmung verbietet sich in der Regel wegen der Alkalität dieser Aufschlämmung, bei der die genannten schmut zablösevermögenden Substanzen wegen ihrer Esterfunktionen normalerweise nicht ausreichend stabil sind.

Ein weiteres Problem der Herstellung von Waschmitteln hoher Schüttdichte bzw. massiven Matrizes ist ihr schneller Zerfall bei Eintritt in ein wäßriges Medium. Dies ist eine zwingende Voraus setzung für den Wascherfolg. In diesem Sinne ist es zu vermeiden durch hohe lokale Konzentration der Waschmittel Inhaltsstoffe wie z. B. Bleichmittel eine Schädigung der Wäschefaser herbeizuführen.

Die EP-A 0 518 888 beschreibt die Herstellung von festen, gut rieselfähigen und in ihrer speziellen Formgestaltung vorherbe stimmbaren Granulaten der Inhaltsstoffe von Wasch- und Reini gungsmitteln ermöglichen, wobei gleichzeitig die Einstellung deutlich erhöhter Schüttgewichte zugänglich werden soll. Dabei erfolgt jedoch eine Abschlagtechnik im Sinne eines Heißabschla ges. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß hohe Staubanteile und ein verschmieren des austretenden Schmelzestranges auf der not wendigen Lochscheibe zu Spezifikationsabweichungen im Produkt führt. Wird keine gleichmäßige Verteilung der zu verarbeitenden Formmasse über den gesamten Querschnitt der Formgebungsplatte er reicht, so tritt die Masse aus den einzelnen Öffnungen mit unter schiedlichen Geschwindigkeiten aus. Damit werden aber die austre tenden Stränge von dem vor der Formgebungsplatte rotierenden Mes ser in unterschiedlich lange Granulate geschnitten. Ein gleichmä ßiges Produkt kann so nicht erhalten werden.

Die EP-B 0 436 786 beschreibt die Herstellung von Extrudatteilchen für pharmazeutische Granulate durch eine Druckluft-Abschlagetech nik.

Aus der US-A 3 759 642 und der US-A 3 846 529 sind Verfahren und Vorrichtungen zum Schneiden von anorganischen Extrudaten mit Hilfe von Druckluftstrahlen bekannt.

Die EP-A 0 240 904 beschreibt die Herstellung von kalandrierten pharmazeutischen Formen durch die Einführung eines thermoplastischen wirkstoffhaltigen Schmelzebandes in eine nach folgende Kalandriervorrichtung bestehend aus zwei gegensinnig ro tierenden Formwalzen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwic keln, das die Herstellung von gleichmäßigen Formkörpern eines Wasch- oder Reinigungsmittels, insbesondere eines Waschmittels für die Textilwäsche, in besonders wirtschaftlicher Weise er laubt.

Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von festen, geform ten Wasch- und Reinigungsmitteln gefunden, welches dadurch ge kennzeichnet ist, daß man das Gemisch der Einsatzstoffe einem Knet- und Mischprozeß unterzogen und nach Extrusion mit Hilfe von Druckluft ausgeformt wird.

Feste geformte Wasch- und Reinigungsmittel im Sinne dieser Erfin dung sind vorzugsweise Granulate oder Pellets. Sie enthalten min destens eine unter den Verarbeitungsbedingungen feste Komponente, wobei es sich bei dieser festen Komponente im wesentlichen um an organische Gerüstsubstanzen handelt.

Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten neben den für den Waschprozeß unverzichtbaren Inhaltsstoffen wie Tensiden und Buil dermaterialien in der Regel weitere Bestandteile, die man unter dem Begriff Waschhilfsstoffe zusammenfassen kann und die unter schiedliche Wirkstoffgruppen wie Schaumregulatoren, Vergrauungs inhibitoren, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleichkomponenten, optischer Aufheller und Hilfsstoffe, zu den Vergrauungs-, Korosi ons-, Schauminhibitoren, Enzyme, Stabilisatoren, Parfümöle, Farb stoffe und Stellmittel zu zählen sind und Farbübertragungsinhibi toren umfassen. Zu derartigen Hilfsstoffen gehören auch Substan zen, welche der Wäschefaser schmutzabstoßende Eigenschaften ver leihen und die, falls während des Waschvorgangs anwesend, das Schmutzablösevermögen der übrigen Waschmittelbestandteile unter stützen.

Derartige schmutzablösevermögende Substanzen werden oft als "Soil-Release"-Wirkstoffe bezeichnet. Wegen ihrer chemischen Ähn lichkeit zu Polyesterfasern besonders wirksame schmutzablösever mögende Wirkstoffe, die aber auch bei Geweben aus anderem Mate rial die erwünschte Wirkung zeigen können, sind Copolyester, die Dicarbonsäureeinheiten, Alkylenglykoleinheiten und Polyalkylen glykoleinheiten enthalten. Schmutzablösevermögende Copolyester der genannten Art wie auch ihr Einsatz in Waschmitteln sind seit langer Zeit bekannt (Ethylenterephthalat-Polyoxyethylen terephthalat-Polymer, Velvetol®, Hersteller Rhone-Poulenc).

Auch solche schmutzablösevermögende Polymere können eingesetzt werden, die Ethylenterephthalat und Polyoxyethylenterephthalat-Gruppen in Molverhältnissen von 9 : 1 bis 1 : 9 enthalten. Andere Monomereinheiten, beispielsweise Propylenglykol, Polypropylen glykol, Alkylen- oder Alkenylendicarbonsäuren, Isophthalsäure, carboxy- oder sulfosubstituierte Phthalsäureisomere können im schmutzablösevermögenden Polymer enthalten sein. Auch endgruppen verschlossene Derivate, das heißt Polymere, die weder freie Hydroxylgruppen noch freie Carboxylgruppen aufweisen, sondern beispielsweise C_1-4-Alkylgruppen tragen oder mit einbasigen Carbonsäuren, beispielsweise Benzoesäure oder Sulfobenzoesäure, endständig verestert sind, können im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Geeignet sind auch die aus EP 241 985 bekannten Polyester, die neben oxyethylen-Gruppen und Terephthalsäureein heiten 1,2-Propylen-, 1,2-Butylen- und/oder 3-Methoxy-1,2-propy lengruppen sowie Glycerineinheiten enthalten und mit C₁- bis C₄-Alkylgruppen endgruppenverschlossen sind, die in EP 253 567 ein gesetzten Soil-release-Polymere mit einer Molmasse von 900 bis 9000 aus Ethylenterephthalat und Polyethylenoxid-terephthalat, wobei die Polyethylenglykol-Einheiten Molgewichte von 300 bis 3000 aufweisen und das Molverhältnis von Ethylenterephthalat zu Polyethylenoxid-terephthalat 0,6 bis 0,95 beträgt, die aus EP 272 033 bekannten, zumindest anteilig durch C_1-4-Alkyl- oder Acylreste endgruppenverschlossenen Polyester mit Poly-propylente rephthalat- und Polyoxyethylenterephthalat-Einheiten, die in EP 274 907 genannten sulfoethyl-endgruppenverschlossenen tereph thalathaltigen Soil-release-Polyester, die durch Sulfonierung ungesättigter Endgruppen hergestellten Soil-Release-Polyester mit Terephthalat-, Alkylenglykol- und Poly-C_2-4-Glykol-Einheiten der EP 357 280, die aus EP 398 133 bekannten kationischen Soil-re leases-Polyester mit Amin-, Ammonium- und/oder Aminoxid-Gruppen und die kationischen Soil-release-Polyester mit ethoxylierten, quaternierten Morpholin-Einheiten der EP 398 137. Gleichfalls ge eignet sind Polymere aus Ethylenterephthalat- und Polyethyleno xid-terephthalat, in denen die Polyethylenglykol-Einheiten Mol gewichte von 750 bis 5000 aufweisen und das Molverhältnis von Ethylenterephthalat zu Polyethylenoxid-terephthalat 50 : 50 bis 90 : 10 beträgt und deren Einsatz in Waschmitteln in der deut schen Patentschrift DE 28 57 292 beschrieben ist, sowie Polymere mit Molgewicht 15000 bis 50000 aus Ethylenterephthalat und Poly ethylenoxid-terephthalat, wobei die Polyethylenglykol-Einheiten Molgewichte von 1000 bis 10000 aufweisen und das Molverhältnis von Ethylenterephthalat zu Polyethylenoxidterephthalat 2 : 1 bis 6 : 1 beträgt, die gemäß DE 33 24 258 in Waschmitteln eingesetzt werden können.

Die Wasch- oder Reinigungsmittel-Formulierungen enthalten weiter hin als Trägermaterialien einen oder mehrere anorganische Gerüst stoffe (sogenannte "Builder").

Geeignete anorganische Builder sind beispielsweise Alumosilicate, Silicate, Carbonate und/oder Phosphate.

Als Phosphate können Orthophosphate oder Polyphosphate, ins besondere Pentanatriumtriphosphat eingesetzt werden. Weitere ge eignete anorganische Builder sind Carbonate oder Bicarbonate. Diese können in Form ihrer Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Natrium-, Lithium- und Ma gnesium-carbonate und Bicarbonate verwendet, besonders bevorzugt Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat. Ebenso eignen sich beispielsweise Alumosilicate mit Ionenaustauschereigenschaften (Zeolithe), vor allem Natriumalumosilicate. Man kann auch amorphe oder kristalline Silikate wie beispielsweise Disilikate in Form ihrer Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsalze, bevorzugt Natrium-, Lithium- oder Magnesiumdisilikate, verwenden.

Die anorganischen Gerüstsubstanzen können in Mengen von 10 bis 60, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-% eingesetzt werden.

Die Wasch- und Reinigungsmittel enthalten vorzugsweise neben den anorganischen Buildern auch noch organische Co-Builder. Als sol che eignen sich Nitrilotriessigsäure, Zitronensäure oder Poly carboxylate. Geeignete Polycarboxylate sind beispielsweise Copolymerisate von Maleinsäure und Acrylsäure im Gewichts verhältnis von 10 : 90, bevorzugt 30 bis 70 bis 90 bis 10, mit Mo lekulargewichten von 2000 bis 250 000, vorzugsweise 5000 bis 100 000, oder Terpolymerisate mit Molekulargewichten von 25 000 bis 100 000 aus Maleinsäure, Acrylsäure und einem Vinylester einer C₁-C₃-Carbonsäure im Gewichtsverhältnis von 10(MA) : 90(AS+VE) bis 95(MA) : 5(AS+VE), wobei das Verhältnis von Acrylsäure zu Vinylester 20 : 80 bis 80 : 20 Gew.-% betragen kann. Die organischen Co-Builder werden üblicherweise in Mengen von bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-% zusammen mit anorganischen Buildern eingesetzt.

Weiterhin enthalten die Formulierungen übliche Tenside. Die Ten side setzen die Grenzflächenspannung des Wassers herab und ver leihen dadurch der Waschlösung ihr großes Netzvermögen. Sie för dern das Abheben des Schmutzes und dispergieren den Schmutz, d. h. sie emulgieren den Fettschmutz und suspendieren den Pigment schmutz. In den erfindungsgemäßen Zubereitungen befindet sich meist eine Kombination mehrere Tenside, die hauptsächlich anionischer Natur, teils auch nichtionogen sind.

Innerhalb der Tensidkombination können Spezialseifen (d. h. Seifen aus besonders ausgewählten langkettigen Fettsäuren) als Mittel zur Schaumdämpfung oder Schaumregulierung (Schauminhibitoren) dienen.

Andere anionaktive Tenside sind die Fettalkohol(ether)sulfate, Alkylsulfonate, Schwefelsäureester der Ethoxylate von Alkyl phenolen, Sulfobernsteinsäureester und Monoglyceridsulfate.

Nichtionogene Tenside (Nonionics, Niotenside) enthalten Fett alkohole, Alkylphenole, Fettsäureamide, an deren funktionelle Gruppen Polyethylenoxidketten angelagert sind (Ethoxylate). An dere Typen bestehen aus einem Polypropylenoxid, an das beider seits Ethylenoxid ankondensiert wurde (Polyether, z. B. Pluronic) und auch die Fettaminoxide zählen zu den Nonionics.

Als Bleichmittel dient vorzugsweise Natriumperborat, das oberhalb von 60°C zunehmend Aktivsauerstoff abspaltet, der eine Reihe von Verschmutzungen, wie z. B. Obst-, Gemüse- oder Rotweinflecken, oxidativ abbaut.

Für Waschtemperaturen unter 60°C gelangen sog. Perborataktivatoren zur Anwendung, d. h. Acylverbindungen, die in alkalischer Wasch flotte mit H₂O₂ unter Bildung von Peroxysäuren reagieren: Bei spiel: 1,3,4,6-Tetraacetylglykoluril.

Optische Aufheller (Weißtöner), die auf die Faser aufziehen und ultraviolette Strahlen in blaues sichtbares Licht umwandeln, wel ches den sonst vorhandenen Gelbstich weißer Wäsche kompensiert. Zur Anwendung gelangen Stilben-, Pyrazolin-, Cumarin- und Benzo xazolderivat.

Als Waschhilfsstoffe werden sogenannte Vergrauungsinhibitoren (Schmutzträger) eingesetzt, die verhindern sollen, daß der von der Faser abgelöste Schmutz aus der Flotte wieder auf die Faser aufzieht. Dazu zählen z. B. Polyvinylpyrrolidone, Copolymere des Vinylpyrrolidons und auch Polymere des Vinylpyridins bzw. Vinyl pyridin-N-oxids. Es werden aber auch Cellulosederivate ins besondere Carboxymethylcellulose, eingesetzt.

Alkalisilicate (Wasserglas) sorgen bei Vollwaschmitteln für die Einstellung des optimalen pH-Wertes; sie haben gewisses Disper giervermögen und eine Korrosionsschutzwirkung. Magnesiumsilicat dient als Stabilisator für die Perboratbleiche, indem es Kupfer-, Mangan- und Eisenionen bindet.

Für die Verwendung eines Waschmittels in der Trommelwaschmaschine ist eine Schaumsteuerung durch Schauminhibitoren (vgl. Schaumver hütungsmittel) unerläßlich, z. B. durch Seifen längerkettiger Fettsäuren (Behenate), Trialkylmelaminderivate oder Silicone (vgl. Schmadel und Kurzendörfer (Waschmittelchemie, Heidelberg: Hüthig 1976, S. 121-136). Andererseits läßt sich der Schaum auch stabilisieren, z. B. durch Alkylharnstoffe als Schaumstabili satoren. Zur leichteren Beseitigung von Eiweiß- und Stärkever schmutzungen auf dem Waschgut können Enzyme, vor allem alkalire sistente Proteasen und Amylasen zugesetzt werden, beispielsweise Enzyme wie Proteasen, Lipasen, Amylasen oder Cellulasen wie sie für Wasch- und Reinigungsmittel üblich sind, oder Mischungen sol cher Enzyme. Die Enzyme sind kommerziell erhältlich und werden üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 1,5, vorzugsweise 0,2 bis 1,0 Gew.-% eingesetzt.

Die Formulierungen können auch Farbübertragungsinhibitoren ent halten. Geeignete Farbübertragungsinhibitoren sind beispielsweise wasserlösliche Homopolymere des N-Vinylpyrrolidons (VP) oder des N-Vinylimidazols (VI) oder Copolymere aus den genannten Monomeren mit Molekulargewichten von 2000 bis 50 000. Bevorzugte Farbüber tragungsinhibitoren sind vernetzte VI-VP-Copolymere, die VI und VP im Molverhältnis von 20 bis 80 bis 90 bis 10 enthalten und mittleren Teilchengrößen von 0,1 bis 500 µm. Die Farbübertragungs inhibitoren werden üblicherweise in Mengen von 0,05 bis 5, bevor zugt 0,2 bis 2,5 Gew.-% eingesetzt.

Rieselhilfen (Anti-caking Agents) wie z. B. Toluolsulfonate sollen das Verklumpen der Waschmittel durch Luftfeuchtigkeit verhindern. Sie können in den erfindungsgemäßen Granulaten auch das Verbacken der Granulate verhindern und tragen bei den kalandrierten Produk ten zur besseren Ablösung aus dem Kalander bei. Demselben Zweck als sogenanntes neutrales Stellmittel dient auch Natriumsulfat, das daneben staubbindend wirkt.

Riechstoffe (Parfümöle) haben die Aufgabe, während des Waschvor gangs auftretende Laugengerüche zu überdecken und der Wäsche einen angenehmen Geruch zu verleihen, vgl. Parfüms und Zilske (Dragoco Rep. 21 (1974) 231-241).

Weiter können die erfindungsgemäßen Zubereitungen Mikrobizide, Hydrotropika und Farbstoffe in geringen Mengen enthalten sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform können den Formkörpern zur zusätzlichen Zerfallsbeschleunigung weitere Tenside zugegeben werden, beispielsweise anionische Tenside wie Dodecylsulfate, Ce tylstearylsulfate, Dioctylsulfosuccinate und Sulfonate wie Alkyl sulfonate, Kationtenside, amphotere Tenside wie Lecithin und ins besondere auch solche mit Betain-Struktur wie die Tego-Betaine, oder Steinapol-Typen, sowie Sulfobetaine, nicht ionische Tenside wie Fettalkohole und Sterole, z. B. Stearylalkohol, Cetylalkohol, Cetylstearylalkohol, Cholesterol, Sorbitanfettsäurester wie z. B. Sorbitanmonooleat, -palmitat, und -stearat, Polyoxyethylensobitan fettsäureester wie die Polysorbate, Polyethylenfettsäuregylce ride, wie die Macrogole, Polyoxyethylen-Fettsäureester, Polyoxye thylen-fettalkohole, Glycerolfettsäureester und macromolekulare Tenside wie z. B. Poloxamere und Polyether.

Erfindungsgemäß sind neben den 3-20% nichtionischer und anioni scher Tenside für die eigentliche Waschleistung, weitere 2-20% dieser die Zerfallsbeschleunigung optimierenden Stoffe enthalten. Dabei sind es besonders bevorzugt etwa 5-10%.

Alternativ ist es aber auch möglich während des Extrusions vorganges über einen sogenannten Vakuumvorstoß den Anteil an Flüssigkomponente in der Mischung über die Steuerung der Temperatur- und Vakuumverhältnisse einzustellen. Die Fähigkeit der beschränkten Flüssiganteile im Stoffgemisch zu erweichenden Plastifizierung, nehmen mit steigender Temperatur zu.

Das äußere Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen Verarbeitungs schrittes ähnelt etwa der Plastifizierung von Kunststoffgranula ten zur formgebend verpreßbaren Masse. Ebenso wie dort kann auch in der erfindungsgemäß vorgenommenen Homogenisierung und Verdich tung des primär anfallenden trocken erscheinenden Stoffgemisches zur formgebend verpreßbaren Masse eine beschränkte Steigerung der Massetemperatur unterstützend wirken. Der intensive Vermischungs vorgang beispielsweise durch Verkneten kann aus sich heraus zur gewünschten Temperatursteigerung führen. Erforderlichenfalls kann aber auch zusätzlich eine gezielte Temperaturregulierung von au ßen vorgenommen werden. Dies geschieht z. B. über die einzelnen Schüsse des Extrudergehäuses. Dabei muß zwischen Formmassen un terschieden werden, die temperaturempfindliche Substanzen enthal ten oder nicht. Durch den Energieeintrag während des Extrudierens steigt die Temperatur der Formmasse, so daß insbesondere beim Ex trudieren der erstgenannten Formmasse gekühlt werden muß, um eine Zersetzung zu vermeiden.

Erfindungsgemäß ist es möglich während des Extrusions- oder Knet vorganges zu einem beliebigen Zeitpunkt weitere Komponenten in den Extruder/Kneter zuzugeben. Dabei kann es sich z. B. um wäßrige Lösungen oder Dispersionen von Enzymen handeln, die einer starken Knet-/Schereinwirkung des Verfahrens in kritischen Zonen nicht standhalten würden. Eine solche Zudosierung kann über Pumpen in die einzelnen Schüsse z. B. des Extruders erfolgen.

Die Schnecken können gleich- oder gegenläufig, nicht kämmend, kämmend oder dicht kämmend angeordnet sein. Bevorzugt wird eine gleichläufige kämmende Anordnung.

Auch das Anflanschen an den Extruder durch eine seitlich ange brachte Maschine und die damit verbundene Mischungs- oder Vorpro duktzuführung über einen weiteren Extruder oder eine weitere Knet/Misch- und Pump-Kombination ist möglich.

Zunächst kann in an sich bekannter Weise ein Vorgemisch der fe sten und der gegebenenfalls mitverwendeten beschränkten Anteile an Flüssigkeitskomponenten hergestellt werden.

So können auf dem Wege der Sprühtrocknung gewonnene Turmpulver aber auch ganz einfach die jeweils gewählten Mischungsbestand teile als Reinstoffe in feinteiligem Zustand miteinander ver mischt werden. Die Gesamtmasse des Vorgemisches wird kurz nachge mischt, wobei die jeweiligen Stoffanteile so gewählt sind, daß ein bevorzugt rieselfähiges Vorgemisch anfällt, das zur Beschic kung einer Homogenisieranlage geeignet ist.

Um den Prozeß jedoch kontinuierlich mit hohem Durchsatz betreiben zu können, wird es bevorzugt, die Bestandteile des Endproduktes z. B. über ein differentielles Wägesystem in den Extruder oder Kneter zu dosieren. Auf diese Art und Weise ist auch ein Nachfül len der Dosiereinrichtungen während des Extrusionsvorganges mög lich.

Je nach Gutbeschaffenheit wird die benötigte Menge an Flüssig phase und das erfindungsgemäß ausgewählte Plastifizier- und Gleitmittel als bevorzugt wäßrige Paste bzw. Waschmittel Gel ein gemischt. Gewünschtenfalls können auch noch weitere Feststoff komponenten der Vormischung zugegeben oder im Extruder über ge trennte Dosiereinrichtungen zudosiert werden. Als Plastifizier mittel wird bevorzugt Wasser eingesetzt, wobei der Wasseranteil der Formulierung während des Knet- und Mischprozesses 0,1 bis 15 Gew.-% beträgt.

Als Homogenisiervorrichtung werden bevorzugt Kneter beliebiger Ausgestaltung, die auch z. B. in der Kunststofftechnologie zum Mi schen eingesetzt werden, z. B. solche Vorrichtungen die in "Mi schen beim Herstellen und Verarbeiten von Kunststoffen", H. Pahl, VDI-Verlag, 1986 beschrieben werden eingesetzt. Beispielsweise können Extruder, dynamische und statische Mischer, Rührkessel, einwellige und mehrwellige Rührwerke sowie vorzugsweise Misch-Knet reaktoren der Firma List, Extruder der Firma Buss AG mit ein welligen oszillierenden Antrieb sowie ein- oder zweiwellige Ex truder der Firma Werner und Pfleiderer eingesetzt werden. Die Konfiguration der Extruder/oder Knetschnecken ist beliebig variierbar. Sie sollte im optimierten Fall eine wirtschaftlich schnelle Förderung bei ausreichender Durchmischung der Matrix und genügendem Energieeintrag gewährleisten. Aus diesem Grund sind Förder-, Knet- und Mischelemente mit abgestimmter Stegbreite, Gangtiefe, Gangsteigung und Gangsteigungsrichtung zu kombinieren.

Es kann dabei zweckmäßig sein, in dem Schritt der Homogenisierung das zu verpressende Gut aufmäßige Temperaturen, beispielsweise auf 35 bis 80°C, einzustellen, bevorzugt werden Temperaturen von 45-60°C.

Unter der Schereinwirkung der Knetvorrichtung wird das Vorgemisch verdichtend plastifiziert und unmittelbar anschließend durch die Bohrungen zu feinen Strängen oder durch eine Breitschlitzdüse zu einem Band ausgetragen.

Diese Stränge bzw. Bänder werden im Ausmaß ihrer Ausbildung zu geformten Produkten der gewünschten Dimension zerteilt. Bei den Granulaten oder Pellets liegen die Durchmesser der Teilchen im Bereich von 0,5-8 mm, bevorzugt 0,7 bis 2 mm. Ganz besonders bevorzugt ist eine mittlere Teilchengröße von 0,9 bis 1,1 mm.

Der Durchmesser der Bohrungen und die Strangschnittlänge werden auf die gewählte Größe der Form abgestimmt. Die eingesetzten Boh rungen in einer Lochplatte können von 0,4-8 mm variieren.

Vorzugsweise werden Bohrungen in einer Lochplatte mit 0,7-1,8 mm eingesetzt.

Zur Durchführung dieses formgebenden Verfahrensschrittes ist erfindungsgemäß insbesondere das folgende Verfahren geeignet:
Das wird, vorzugsweise kontinuierlich mittels eines differentiel len Wägesystems, einem 2-Schnecken-Kneter/Extruder zugeführt, dessen Gehäuse und dessen Extruder-Granulier/Düsenkopf auf die vorbestimmte Extrudiertemperatur, beispielsweise also auf max. 60°C aufgeheizt sind. Die einzelnen Temperaturzonen bilden beispielsweise folgendes Temperaturprofil:
Schuss 1: 30°C;
Schuss 2: 40°C;
Schuss 3: 50°C;
Schuss 4: 50°C;
Schuss 5: 50°C;
Düse: 60°C.

Unter Schereinwirkung der Extruderschnecken wird das Vorgemisch verdichtet, plastifiziert und anschließend durch ein Verfahren zum Herstellen von Extrudatteilchen, bei dem

- die Masse in Form eines Strangs quer zu einem allgemeinen Gasstrom in diesen hinein extrudiert wird, und
- ein Vortrocknen und Brechen des Strangs durch mindestens einen auf den Strang gerichteten Druckgasstrahl unterstützt wird.

Vorzugsweise wird

- der Druckgasstrahl ungefähr in gleicher Richtung wie der all gemeine Gasstrom stoßweise auf den Strang gerichtet wird und
- ein ebenfalls scharf gebündelter zusätzlicher Gasstrahl auf die Leeseite des Strangs gerichtet wird.

Dabei kann das Verfahren so verändert sein, daß der zusätzliche Gasstrahl im Wechsel mit dem Druckgasstrahl stoßweise auf den Strang gerichtet wird oder daß der Druckgasstrahl ständig mit einer Grundleistung und zusätzlich intervallweise mit einer Spit zenleistung betrieben wird.

Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich vorzugsweise eine Vorrichtung wie sie in der EP-B 436 786 beschrieben ist. Grund sätzlich eignen sich aber was die Gasführung und Druckverhält nisse betrifft auch Verfahrensweise wie sie beispielsweise in der US-A 3 846 529 oder der US-A 3 759 642 genannt sind.

Die Schüttdichten der so erhaltenen Granulate oder Pellets liegen im Bereich von 700 bis 1200 g/l, vorzugsweise 850 bis 1050 g/l.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache und wirt schaftliche Weise die Herstellung von festen, geformten Wasch mittelformulierungen von großer Gleichmäßigkeit und hoher Schütt dichte. Überraschenderweise lassen sich auch tensidhaltige Formu lierungen durch Druckluftabschlag zerkleinern, ohne daß ein Ver kleben der Formteilchen auftritt.

Beispiel Herstellung von Waschmittel-Granulat

Die Einsatzstoffe wurden in den folgenden Mengen verwendet:
Tensidgemisch 17,3 Gew.-%;
calcinierte Soda 20,0 Gew.-%;
Zeolith 31,3 Gew.-%;
MA-AS-Copolymer¹) 8,6 Gew.-%;
Alkylbenzolsulfonat paste²) 15,0 Gew.-%;
Lecithin 5,0 Gew.-%;
Na₂SO₄ 2,8 Gew.-%.
¹) Copolymer aus 30 Gew.-% Maleinsäure und 70 Gew.-% Acrylsäure,
²) 55 gew.-%ige wäßrige Paste.

Die Einsatzstoffe wurden über eine kontinuierlich arbeitende Dosiervorrichtung in ein Zwei-Schnecken-Extruder (ZSK 30, Firma Werner & Pfleiderer) eindosiert. Weiterhin wurde kontinuierlich Wasser (5 ml/min) als weichmachendem Zusatz, der die Masse extru dierfähig hielt, zudosiert.
Schuss 1: 30°C;
Schuss 2: 40°C;
Schuss 3: 50°C;
Schuss 4: 50°C;
Schuss 5: 50°C;
Düse: 60°C.

Im Schuß 4 war gleichzeitig ein Vakuum von 100-300 mbar ange legt.

Granulierung:
Über eine Lochdüse mit einem Bohrungsdurchmesser von 1,0 mm wur den die Stränge ausgetragen und in eine Druckluft-gesteuerte Vor richtung zur Zerschneidung eingeführt. Es wurde ein Granulat er halten, mit einer mittleren Teilchengröße von 1 mm. Das Schütt gewicht ohne zusätzliche Trocknung betrug 980 g/l. Die Kornaus beute mit der entsprechenden Spezifikation betrug 95%.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von festen, geformten Waschmittel formulierungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch der Einsatzstoffe einem Knet- und Mischprozeß unterworfen und nach Extrusion mit Hilfe von Druckluft ausgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Knet- und Mischprozeß in einem Extruder vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse in Form eines Stranges quer zu einem allgemeinen Gasstrom in diesen hineinextrudiert wird, und ein Vertrocknen und Brechen des Stranges durch mindestens einen auf den Strang gerichteten Druckgasstrahl unterstützt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß man Granulate oder Pellets herstellt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Gemisch der Einsatzstoffe Wasser als Plastifizierungsmittel kontinuierlich zudosiert wird.