DE19822943A1 - Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Wasch- und ReinigungsmittelnInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln bereit, das die Schritte DOLLAR A i)a) Vermischen von Zeolith und wäßriger Natronlauge in einem Mischer DOLLAR A i)b) Granulation unter Zugabe von Aniontensidsäure(n) DOLLAR A ii)a) Vermischen von Zeolith und Bleichmittel(n) in einem Mischer DOLLAR A ii)b) Granulation unter Zugabe von Niotensid DOLLAR A iii) Vereinigung der in den Verfahrensschritten i) und ii) gebildeten Granulate unter Zugabe weiterer optional einzusetzender Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln umfaßt, wobei ein Schüttgewicht >= 500 g/l eingestellt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reini
gungsmitteln. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren, das es gestattet, Wasch- und Reini
gungsmittelzusammensetzungen ohne oder mit vermindertem Einsatz von Sprüh
trocknungsschritten herzustellen.
Granulare Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen werden zu einem Großteil
durch Sprühtrocknung hergestellt. Bei der Sprühtrocknung werden die Inhaltsstoffe wie
Tenside, Gerüststoffe usw. mit ca. 35 bis 50 Gew.-% Wasser zu einer wäßrigen Auf
schlämmung, dem sogenannten Slurry, vermischt und in Sprühtürmen in einem Heiß
gasstrom zerstäubt, wobei sich die Wasch- und Reinigungsmittel-Partikel ausbilden. So
wohl die Anlagen für dieses Verfahren als auch die Durchführung des Verfahrens sind ko
stenaufwendig, da ca. 30 bis 40 Gew.-% des Slurry-Wassers verdampft werden müssen.
Zudem haben die durch Sprühtrocknung hergestellten Granulate zwar meist eine ausge
zeichnete Löslichkeit, weisen aber nur geringe Schüttgewichte auf, was zu höheren Ver
packungsvolumina sowie Transport- und Lagerkapazitäten führt. Auch die Fließfähigkeit
sprühgetrockneter Granulate ist aufgrund ihrer unregelmäßigen Oberflächenstruktur nicht
optimal, was sich auch auf ihr optisches Erscheinungsbild auswirkt. Sprühtrocknungsver
fahren weisen eine weitere Reihe von Nachteilen auf, so daß es nicht an Versuchen gefehlt
hat, die Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln völlig ohne Sprühtrocknung
durchzuführen oder zumindest möglichst geringe Anteile an Sprühtrocknungsprodukten im
Fertigprodukt zu haben.
So beschreibt W. Hermann de Groot, I. Adami, G. F. Moretti "The Manufacture of Modern
Detergent Powders", Hermann de Groot Academic Publisher, Wassenaar, 1995, Seite 102
ff. verschiedene Misch- und Granulierverfahren zur Herstellung von Wasch- und Reini
gungsmitteln. Diese Verfahren haben die Gemeinsamkeit, daß vorgemischte Feststoffe
unter Zusatz der flüssigen Inhaltsstoffe granuliert und gegebenenfalls nachgetrocknet wer
den.
Auch in der Patentliteratur existiert ein breiter Stand der Technik zur Non-Tower-
Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln. Viele dieser Verfahren gehen von der
Säureform der anionischen Tenside aus, da diese Tensidklasse mengenmäßig den größten
Anteil an waschaktiven Substanzen darstellt und die Aniontenside im Verlauf ihrer Her
stellung in Form der freien Säuren anfallen, die zu den entsprechenden Salzen neutralisiert
werden müssen.
So beschreibt die europäische Patentanmeldung EP-A-0 678 573 (Procter & Gamble) ein
Verfahren zur Herstellung rieselfähiger Tensidgranulate mit Schüttgewichten oberhalb 600
g/l, in dem Anionentensidsäuren mit einem Überschuß an Neutralisationsmittel zu einer
Paste mit mindestens 40 Gew.-% Tensid umgesetzt werden und diese Paste mit einem oder
mehreren Pulver(n), von denen mindestens eines sprühgetrocknet sein muß und das anioni
sches Polymer und kationisches Tensid enthält, vermischt wird, wobei das entstehende
Granulat optional getrocknet werden kann. Diese Schrift verringert zwar den Anteil sprüh
getrockneter Granulate in den Wasch- und Reinigungsmitteln, vermeidet die Sprüh
trocknung aber nicht gänzlich.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 438 320 (Unilever) offenbart ein batchweise
ausgeführtes Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten mit Schüttgewichten ober
halb von 650 g/l. Hierbei wird eine Lösung eines alkalischen anorganischen Stoffes in
Wasser unter eventuellem Zusatz anderer Feststoffe mit der Anionentensidsäure versetzt
und in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator mit einem flüssigen Binder granu
liert. Neutralisation und Granulation erfolgen zwar in den gleichen Apparatur, aber in von
einander getrennten Verfahrensschritten, so daß das Verfahren nur chargenweise betrieben
werden kann.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 402 112 (Procter & Gamble) ist ein konti
nuierliches Neutralisations-/Granulationsverfahren zur Herstellung von FAS- und/oder
ABS-Granulaten aus der Säure bekannt, in dem die ABS-Säure mit mindestens 62%iger
NaOH neutralisiert und dann unter Zusatz von Hilfsstoffen, zum Beispiel ethoxylierten
Alkoholen oder Alkylphenolen oder eines oberhalb von 48,9°C schmelzenden Polyethy
lenglykols mit einer Molmasse zwischen 4000 und 50000 granuliert wird.
Die europäischen Patentanmeldung EP-A-0 508 543 (Procter & Gamble) nennt ein Verfah
ren, in dem eine Tensidsäure mit einem Überschuß an Alkali zu einer mindestens 40 Gew.-
%igen Tensidpaste neutralisiert wird, die anschließend konditioniert und granuliert wird.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE-A- 42 32 874 (Henkel KGaA) offenbart ein Verfah
ren zur Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Anionentensidgranulate durch Neutrali
sation von Anionentensiden in ihrer Säureform. Als Neutralisationsmittel werden aller
dings nur feste, pulverförmige Stoffe offenbart. Die erhaltenen Granulate haben Tensidge
halte um 30 Gew.-% und Schüttgewichte von unter 550 g/l.
Die europäische Offenlegungsschrift EP 642 576 (Henkel KGaA) beschreibt eine zweistu
fige Granulierung in zwei hintereinander geschalteten Mischer/Granulatoren, wobei in ei
nem ersten, niedertourigen Granulator 40-100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der
eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und in einem
zweiten, hochtourigen Granulator das Vorgranulat ggf. mit den restlichen Bestandteilen
vermischt und in ein Granulat überführt wird.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen,
das es gestattet, Wasch- und Reinigungsmittel ohne oder mit reduziertem Einsatz von
Sprühtrocknungsschritten herzustellen. Insbesondere sollten die erhaltenen Wasch- und
Reinigungsmittel hinsichtlich ihrer Löslichkeit und ihres Rückstandsverhaltens nicht hinter
sprühgetrockneten Wasch- und Reinigungsmitteln zurückstehen, obwohl sie hohe Schütt
gewichte aufweisen. Das Verfahren sollte dabei im Hinblick auf die Sprühtrocknung deut
lich energiegünstiger durchführbar sein und nach Möglichkeit ohne energieintensive
Trocknungsschritte auskommen können.
Die Lösung der Aufgabe gelingt in einem mehrstufigen Misch- und Granulierprozeß, der
so geführt wird, daß keine Trocknungsschritte während oder am Ende des Verfahrens not
wendig sind. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von
Wasch- und Reinigungsmitteln, das die Schritte
- 1. Vermischen von Zeolith und wäßriger Natronlauge in einem Mischer
- 2. Granulation unter Zugabe von Aniontensidsäure(n)
- 3. Vermischen von Zeolith und Bleichmittel(n) in einem Mischer
- 4. Granulation unter Zugabe von Niotensid
- 5. Vereinigung der in den Verfahrensschritten i) und ü) gebildeten Granulate unter Zuga
be weiterer optional einzusetzender Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln
umfaßt, wobei ein Schüttgewicht 500 g/l eingestellt wird.
Im Verfahrensschritt i) wird eine Aniontensidsäure neutralisiert und granuliert, wobei ein
zeolithhaltiges Aniontensidgranulat erhalten wird. Die Zersetzung des säureempfindlichen
Zeoliths wird dabei vermieden, indem der Zeolith vorher mit wäßriger Natronlauge ver
mischt wird. Als Zeolithe können im Verfahrenschritt i)a) sämtliche Vertreter dieser Sub
stanzklasse eingesetzt werden. Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes
Wasser enthaltende Zeolith kann beispielsweise A und/oder P sein. Als Zeolith P wird
Zeolith MAP® (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet und
im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind jedoch auch Zeolith X sowie Mi
schungen aus A, X und/oder P. Der Zeolith kann als sprühgetrocknetes Pulver oder auch
als ungetrocknete, von ihrer Herstellung noch feuchte, stabilisierte Suspension zum Einsatz
kommen.
Die in Schritt i)a) mit der Natronlauge zu vermischenden Zeolithe weisen die allgemeine
Formel M2/nO.Al2O3.SiO2.y H2O 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 Wassermolekülen besetzt ist. Die
Kationen in diesen Strukturen sind relativ mobil und können in unterschiedlichen Graden
durch andere Kationen ausgetauscht sein. Das interkristalline "zeolithische" Wasser kann
je nach Zeolithtyp kontinuierlich und reversibel abgegeben werden, während bei einigen
Zeolithtypen auch strukturelle Änderungen mit der Wasserabgabe bzw. -aufnahme einher
gehen.
In den strukturellen Untereinheiten bilden die "primären Bindungseinheiten" (AlO4-
Tetraeder und SiO4-Tetraeder) sogenannte "sekundäre Bindungseinheiten", die die Form
ein- oder mehrfacher Ringe besitzen. So treten in verschiedenen Zeolithen beispielsweise
4-, 6- und 8-gliedrige Ringe auf (als S4R, S6R und S8R bezeichnet), andere Typen werden
über vier- und sechsgliedrige Doppelringprismen verbunden (häufigste Typen: D4R als
viereckiges bzw. D6R als sechseckiges Prisma). Diese "sekundären Untereinheiten" ver
binden unterschiedliche Polyhedra, die mit griechischen Buchstaben bezeichnet werden.
Am verbreitetsten ist hierbei ein Vielflächner, der aus sechs Quadraten und acht gleichsei
tigen Sechsecken aufgebaut ist und der als "β" bezeichnet wird. Mit diesen Baueinheiten
lassen sich mannigfaltige unterschiedliche Zeolithe realisieren. Bislang sind 34 natürliche
Zeolith-Mineralien sowie ungefähr 100 synthetische Zeolithe bekannt.
Der bekannteste Zeolith, Zeolith 4 A, stellt eine kubische Zusammenstelling von β-Käfigen
dar, die durch D4R-Untereinheiten verknüpft sind. Er gehört der Zeolith-Strukturgruppe 3
an und sein dreidimensionales Netzwerk weist Poren von 2,2 Å und 4,2 Å Größe auf, die
Formeleinheit in der Elementarzelle läßt sich mit Na12[(AlO2)12(SiO2)12].27 H2O beschrei
ben.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt eingesetzt werden im erfindungsgemäßen Verfah
ren Zeolithe vom Faujasit-Typ. Zusammen mit den Zeolithen X und Y gehört das Mineral
Faujasit zu den Faujasit-Typen innerhalb der Zeolith-Strukturgruppe 4, die durch die Dop
pelsechsring-Untereinheit D6R gekennzeichnet ist (Vergleiche Donald W. Breck: "Zeolite
Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto, 1974, Seite
92). Zur Zeolith-Strukturgruppe 4 zählen neben den genannten Faujasit-Typen noch die
Mineralien Chabazit und Gmelinit sowie die synthetischen Zeolithe R (Chabazit-Typ), S
(Gmelinit-Typ), L und ZK-5. Die beiden letztgenannten synthetischen Zeolithe haben kei
ne mineralischen Analoga.
Zeolithe vom Faujasit-Typ sind aus β-Käfigen aufgebaut, die tetrahedral über D6R-
Untereinheiten verknüpft sind, wobei die β-Käfige ähnlich den Kohlenstoffatomen im
Diamanten angeordnet sind. Das dreidimensionale Netzwerk der im erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzten Zeolithe vom Faujasit-Typ weist Poren von 2, 2 und 7,4 Å auf, die
Elementarzelle enthält darüber hinaus 8 Kavitäten mit ca. 13 Å Durchmesser und läßt sich
durch die Formel Na86[(AlO2)86(SiO2)106].264 H2O beschreiben. Das Netzwerk des Zeolith
X enthält dabei ein Hohlraumvolumen von ungefähr 50%, bezogen auf den dehydratisier
ten Kristall, was den größten Leerraum aller bekannten Zeolithe darstellt (Zeolith Y: ca.
48% Hohlraumvolumen, Faujasit: ca. 47% Hohlraumvolumen). (Alle Daten aus: Donald
W Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York, London, Sydney,
Toronto, 1974, Seiten 145, 176, 177).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kennzeichnet der Begriff "Zeolith vom Faujasit-
Typ" alle drei Zeolithe, die die Faujasit-Untergruppe der Zeolith-Strukturgruppe 4 bilden.
Neben dem Zeolith X sind erfindungsgemäß also auch Zeolith Y und Faujasit sowie Mi
schungen dieser Verbindungen erfindungsgemäß einsetzbar, wobei der reine Zeolith X
bevorzugt ist.
Auch Mischungen oder Cokristallisate von Zeolithen des Faujasit-Typs mit anderen Zeo
lithen, die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, sind erfin
dungsgemäß einsetzbar, wobei es vorteilhaft ist, wenn mindestens 50 Gew.-% des Zeoliths
aus einem Zeolithen vom Faujasit-Typ bestehen.
Die Aluminiumsilikate, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, sind
kommerziell erhältlich, und die Methoden zu ihrer Darstellung sind in Standardmonogra
phien beschrieben.
Beispiele für kommerziell erhältliche Zeolithe vom X-Typ können durch die folgenden
Formeln beschrieben werden:
Na86[(AlO2)86(SiO2)106].x H2O,
K86[(AlO2)86(SiO2)106].x H2O,
Ca40Na6[(AlO2)86(SiO2)106].x H2O,
Sr21Ba22[(AlO2)86(SiO2)106].x H2O,
in denen x Werte zwischen 0 und 276 annehmen kann und die Porengrößen von 8,0 bis 8,4
Å aufweisen.
Kommerziell erhältlich und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt ein
setzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80
Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta S.p.A. unter dem Markennamen
VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die Formel
nNa2O.(1-n)K2O.Al2O3.(2-2,5)SiO2.(3,5-5,5) H2O
beschrieben werden kann.
Auch Zeolithe vom Y-Typ sind kommerziell erhältlich uns lassen sich beispielsweise
durch die Formeln
Na56[(AlO2)56(SiO2)136].x H2O,
K56(AlO2)56(SiO2)136].x H2O,
in denen x für Zahlen zwischen 0 und 276 steht und die Porengrößen von 8,0 Å aufweisen,
beschreiben.
Die Teilchengrößen der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Zeolithe vom Fau
jasit-Typ liegt dabei im Bereich von 0,1 bis zu 100 µm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 50
µm und insbesondere zwischen 1 und 30 µm, jeweils mit Standard-
Teilchengrößebestimmungsmethoden gemessen. Die Menge des Zeoliths, der in Schritt i)a)
in das erfindungsgemäße Verfahren eingebracht wird, beträgt üblicherweise 5 bis 50 Gew.-%,
vorzugsweise 10 bis 45 Gew.-% und insbesondere 15 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das
Verfahrensendprodukt des Verfahrensschritts i).
Die zur Neutralisation der im nachfolgenden Schritt zugefügten Aniontensidsäure zur
Verwendung kommende Natronlauge kann beliebiger Konzentration sein, wobei höhere
Konzentrationen wegen des dementsprechend niedrigeren Wassergehaltes im Hinblick auf
die Vermeidung zusätzlicher Trocknungsschritte bevorzugt sind. Insbesondere ist es im
erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, wenn die eingesetzte Natronlauge mindestens 30
Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-%
NaOH enthält.
Es ist im erfindungsgemäßen Verfahren möglich, in Schritt i)a) weitere Feststoffe im Ge
misch mit dem Zeolith und der Natronlauge vorzulegen. So ist es insbesondere bevorzugt,
alkalisch reagierende Feststoffe, insbesondere Alkalicarbonate, mit dem Zeolith in einem
Mischaggregat vorzulegen und dieses Gemisch mit Natronlauge zu vermischen. Die zu
sätzlich in das Verfahren eingebrachten Alkalicarbonate bringen hierbei zusätzlich Alkali
tät in das Gemisch ein, so daß der Gehalt der Vormischung des Verfahrensschritts i)a) an
Natronlauge gesenkt werden kann, sofern man dies wünscht. Hier ist es bevorzugt, wasser
freie Alkalicarbonate zu verwenden, die durch Umwandlung zum Hydrat als "inneres
Trockenmittel" fungieren. Eine vollständige Substitution der Natronlauge durch Alkalicar
bonate, die einer Trockenneutralisation der Aniontensidsäure mit Alkalicarbonat gleichkä
me, ist nicht Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens. Durch eine Zeolith/Carbonat-
Pulvergemisch werden die Probleme der Zersetzung des säureempfindlichen Zeoliths nicht
gelöst. Sollen also zusätzlich zur wäßrigen Natronlauge auch Alkalicarbonate im Schritt a)
vorhanden sein, ist es bevorzugt, daß ihr Neutralisationspotential, d. h. ihr molarer Anteil an
der Neutralisation der in Schritt i)b) zugegebenen Aniontensidsäure(n), bezogen auf sämt
liche vorhandenen Neutralisationsmittel, maximal 50%, vorzugsweise maximal 20% und
insbesondere maximal 10% beträgt.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Natronlauge mindestens 50%, vorzugsweise
mindestens 80% und insbesondere mindestens 90% des Neutralisationspotentials trägt.
Es ist erfindungsgemäß ebenfalls problemlos möglich, die oben durch die Verwendung
wasserfreien Natriumcarbonats geschilderte "innere Trocknung" mit Hilfe anderer Fest
stoffe zu ermöglichen. Hierzu können im Schritt i)a) sämtliche Stoffe zugesetzt werden, die
zur Aufnahme von freiem Wasser befähigt sind, vorzugsweise also zur Hydratbildung be
fähigte Salze. Unter diesen Stoffen haben Phosphate, insbesondere das Natriumtripoly
phosphat, sowie übertrocknete Silikate im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die
größte Bedeutung als "innere Trocknungsmittel". Weiterhin einsetzbar sind auch Zeolithe,
die nicht vollständig hydratisiert, also übertrocknet, sind. Diese übertrockneten Zeolithe
sind kommerziell erhältlich. Einsetzbar sind aber beispielsweise auch sogenannte über
trocknete Turmpulver, d. h. durch Sprühtrocknung hergestellte und im Sprühtrocknungs
schritt übertrocknete Waschmittel-Basispulver.
Es ist aber erfindungsgemäß auch ohne weiteres möglich, andere Feststoffe zusammen mit
dem Zeolith und der Natronlauge vorzulegen, die keine Neutralisationsfunktion für die
Aniontensidsäure haben. Hierzu eignen sich sämtliche in Wasch- und Reinigungsmitteln
üblicherweise einzusetzenden festen Inhaltsstoffe.
Auch in der Natronlauge, die zweckmäßigerweise auf den Zeolith oder die Zeolith-
Feststoff-Mischung aufgesprüht wird, bevor man mit Verfahrensschritt i)b) beginnt, kön
nen weitere Inhaltsstoffe gelöst sein. Als solche Additive, die über die Natronlauge in das
erfindungsgemäße Verfahren eingebracht werden, eignen sich insbesondere sogenannte
Kleinkomponenten wie optische Aufheller, Schauminhibitoren, Polymere etc.
In Schritt i)b) wird die im Mischer vorgelegte Mischung aus Zeolith und Natronlauge so
wie weiteren optionalen Bestandteilen unter Zugabe von Aniontensidsäure(n) granuliert.
Als Aniontensidsäuren kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung hauptsächlich
Alkylbenzolsulfonsäuren (ABSS), Alkylsulfonsäuren oder Alkylschwefelsäuren in Be
tracht. Bezogen auf das in Verfahrensschritt i) entstehende Granulat, wird die Menge an
Aniontensidsäure, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, bevorzugt so ge
wählt, daß das entstehende Granulat 20 Gew.-% Aniontensid(e) enthält.
Als ABSS kommen im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise C9-13-
Alkylbenzolsulfonsäuren, Olefinsulfonsäuren, das heißt Gemische aus Alken- und Hy
droxyalkansulfonsäuren sowie Disulfonsäuren, wie man sie beispielsweise aus C12-18-
Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasför
migem oder flüssigem Schwefeltrioxid erhält, in Betracht. Geeignet sind auch die Alkan
sulfonsäuren, die aus C12-C18-Alkanen durch Sulfochlorierung und Sulfoxidation und durch
eine anschließende Hydrolyse bzw. durch Bisulfitaddition an Olefine erhältlich sind. Auch
die Alkylschwefelsäuren, die beispielsweise durch Umsetzung von Fettalkoholen mit
H2SO4 gewonnen werden, sind als Aniontensidsäure einsetzbar. Geeignete Alkylschwefel
säuren sind beispielsweise die Schwefelsäuremonoester aus primären Alkoholen natürli
chen und synthetischen Ursprungs, insbesondere aus Fettalkoholen, z. B. Kokosfettalko
holen, Talgfettalkoholen, Oleylalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Palmityl- oder Stearylalkohol,
oder den C10-C20-Oxoalkoholen, und diejenigen sekundärer Alkohole dieser Kettenlänge.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten Alkoho
le, wie 2-Methyl-verzweigte C9-C11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid
sind geeignet. An der Stelle von reiner ABSS kann im erfindungsgemäßen Verfahren auch
ein Gemisch aus ABSS und Niotensid verwendet werden, wobei der Gehalt an Niotensid
im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das ferti
ge Granulat, betragen kann.
Auch der Einsatz von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit C8-C18-Kettenlängen in
Form ihrer Gemische und/oder der α-Sulfofettsäuren gesättigter C8-C18-Fettsäuren ist im
erfindungsgemäßen Verfahren möglich. Mit besonderem Vorteil können auch Mischungen
der genannten Fettsäuren und a-Sulfofettsäuren mit weiteren Sulfonsäuren und Alkyl
schwefelsäuren, beispielsweise Alkylbenzolsulfonsäuren und Fettalkylschwefelsäuren,
eingesetzt werden.
In bevorzugten Verfahrensvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Anionten
sidsäure eine Alkylbenzolsulfonsäure (ABSS) eingesetzt.
Die Aniontensidsäuren können in ihrer Konzentration herstellungsbedingt variieren. Neben
den Tensidsäuren enthalten die Verfahrensendprodukte der Sulfonierung, Sulfierung oder
Sulfoxidation in der Regel Wasser und untergeordnete Mengen an Verunreinigungen wie
Salzen, beispielsweise Natriumsulfat. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevor
zugt, daß die Aniontensidsäure einen Aktivsubstanzgehalt von mindestens 60 Gew.-%,
vorzugsweise von mindestens 75 Gew.-% und insbesondere von mindestens 85 Gew.-%,
aufweist.
Die Aniontensidsäuren lassen sich auch in Mischung mit anderen Stoffen einsetzen. Es ist
hierbei bevorzugt, in Schritt i)b) weitere saure Inhaltsstoffe zuzugeben. Neben den Mi
schungen verschiedener Aniontensidsäuren, beispielsweise ABSS und Fettsäuren, kommen
hierfür insbesondere Phosphonsäuren oder organische Polycarbonsäuren wie Citronensäure
oder Polyacrylsäuren in Betracht. Es können aber auch weitere wäßrige Lösungen mit der
Aniontensidsäure zusammen als Granulierflüssigkeit zugegeben werden, wobei insbeson
dere der Zusatz von wäßrigen Polymercarboxylatlösungen bevorzugt ist. Es ist erfindungs
gemäß auch möglich und bevorzugt, im Verfahrensschritt i)b) die ABSS in Mischung mit
nichtionischen Tensiden auf die Mischung aus Zeolith und Natronlauge zu geben. Hierbei
sind Mischungen bevorzugt, die bezogen auf die Mischung mehr als 30 Gew.-%, vorzugs
weise mehr als 40 Gew.-% und insbesondere mehr als 50 Gew.-% Aniontensid in seiner
Säureform und mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 20 Gew.-% und insbesondere
mehr als 30 Gew.-% nichtionische Tenside enthalten. Das Verhältnis von anionischen zu
nichtionischen Tensiden kann in solchen Mischungen breit variieren und liegt bevorzugt
zwischen 10 : 1 und 1 : 10, vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 1 : 5 und insbesondere zwischen
3 : 1 und 1 : 1.
Die Verfahrensstufe i) kann in den unterschiedlichsten Misch- und Granuliervorrichtungen
durchgeführt werden. In einer geeigneten Misch- und Granuliervorrichtung, beispielsweise
in entsprechenden Anlagen vom Typ eines Eirich-Mischers, eines Lödige-Mischers, bei
spielsweise eines Pflugscharmischers der Firma Lödige, oder eines Mischers der Firma
Schugi, werden bei Umfangsgeschwindigkeiten der Mischorgane vorzugsweise zwischen 2
und 7 m/s (Pflugscharmischer) beziehungsweise 3 bis 50 m/s (Eirich, Schugi), insbesonde
re zwischen 5 und 20 m/s der Zeolith und die Natronlauge sowie weitere optional einzuset
zende Bestandteile vorgelegt und nachfolgend unter Zusatz der Aniontensidsäure granu
liert. Dabei kann gleichzeitig in an sich bekannter Weise eine vorbestimmte Korngröße des
Granulats eingestellt werden. Der Neutralisations- und Mischprozeß benötigt nur einen
sehr kurzen Zeitraum von beispielsweise etwa 0,5 bis 10 Minuten, insbesondere etwa 0,5
bis 5 Minuten (Eirich-Mischer, Lödige-Mischer) zur Homogenisierung des Gemisches un
ter Ausbildung des rieselfähigen Granulates. Im Schugi-Mischer hingegen reicht norma
lerweise eine Verweilzeit von 0,5 bis 10 Sekunden aus, um ein rieselfähiges Granulat zu
erhalten. Für die Durchführung des Verfahrensschritts i) geeignete Mischer sind beispiels
weise Eirich®-Mischer der Serien R oder RV (Warenzeichen der Maschinenfabrik Gustav
Eirich, Hardheim), der Schugi® Flexomix, die Fukae® FS-G-Mischer (Warenzeichen der
Fukae Powtech, Kogyo Co., Japan), die Lödige® FM-, KM- und CB-Mischer (Warenzei
chen der Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn) oder die Drais®-Serien T oder K-T
(Warenzeichen der Drais-Werke GmbH, Mannheim).
Die im ersten Verfahrensschritt i) gebildeten Granulate können nun in dem Mischer, in
dem sie hergestellt wurden, bis zum Verfahrensschritt iii) belassen werden, sie können al
lerdings auch in einen zweiten Mischer überführt werden, wo sie später mit den Granulaten
aus Verfahrensschritt ü) vereinigt werden. Letztgenannte Vorgehensweise hat den Vorteil,
daß der Mischer der Verfahrensstufe i) nun zur Durchführung der Verfahrensstufe ü) ver
wendet werden kann.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird (was bevorzugt
ist), wird für die Durchführung der Verfahrensschritte i) und ü) jeweils ein Mischer bereit
gestellt werden, wobei die jeweiligen Endprodukte dieser Verfahrensschritte dann in einen
dritten Mischer abgelassen werden.
In der Verfahrensstufe ii) werden Zeolith und Bleichmittel in einem Mischer vorgelegt und
unter Zugabe von Niotensid granuliert. Als Zeolithe können dabei die bereits bei der Ver
fahrensstufe i) ausführlich beschriebenen Aluminiumsilikate verwendet werden. Unter den
als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das Natrium
perborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere
brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate,
Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate,
Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Be
vorzugt wird in Schritt ü)a) als Bleichmittel Natriumperborat-Tetrahydrat eingesetzt.
Die Verfahrensstufe ii)a) kann dabei unter Zusatz weiterer Feststoffe erfolgen, die mit dem
Zeolith und dem Bleichmittel verrmischt werden. Auch in dieser Stufe können sämtliche in
Wasch- und Reinigungsmitteln üblicherweise eingesetzten Feststoffe zugegeben werden,
wobei Stoffe aus der Gruppe der Sulfate, Phosphate und Silikate als Zuschlagstoffe beson
ders bevorzugt sind. Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die all
gemeine 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. Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Pa
tentanmeldung EP-A-0 164 514 beschrieben. 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 bevor
zugt, wobei β-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann,
das in der internationalen Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO2 von 1 : 2 bis
1 : 3,3, vorzugsweise von 1 : 2 bis 1 : 2,8 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 2,6, welche lösever
zögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber
herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispiels
weise durch Oberflächenbehandlung, 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 Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalli
ne Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten
Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels auf
weisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften 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. Derartige sogenannte röntgenamor
phe Silikate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Was
sergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A- 44
00 024 beschrieben. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Sili
kate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
Im Verfahrensschritt 1i)b) wird die im Mischer vorgelegte Mischung aus Zeolith, Bleich
mittel und optionalen Inhaltsstoffen unter Zugabe von Niotensid(en) granuliert. Als nich
tionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, ins
besondere primäre Alkohole mit Kettenlängen von 8 bis 28, vorzugsweise von 12 bis 22
und insbesondere von 16 bis 18 C-Atomen und Alkoxylierungsgraden von durchschnittlich
1 bis 40, vorzugsweise 3 bis 20 und insbesondere 5 bis 10 Mol Alkylenoxid (AO) pro Mol
Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methyl
verzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten 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-Ato
men, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO
pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören bei
spielsweise 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 Mischun
gen 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 Alko
holethoxylate 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 R0(G)X eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylver
zweigten, insbesondere 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 Glykose
einheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungs
grad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine belie
bige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als allei
niges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden
eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und pro
poxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkyl
kette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Pa
tentanmeldung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der in
ternationalen Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt wer
den.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N
dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealka
nolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vor
zugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als
die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Was
serstoff, 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 Zuc
kers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylie
rung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten
werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II),
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlen
stoffatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Aryl
rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen 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 Poly
hydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substitu
iert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder Propxylierte Derivate dieses Re
stes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten,
beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die
N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielweise nach
der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäu
remethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhy
droxyfettsäureamide überführt werden.
Die genannten nichtionischen Tenside werden vorzugsweise in fließfähiger Form in das
Verfahren eingebracht, d. h. es werden entweder bei Raumtemperatur flüssige bis pastöse
nichtionische Tenside eingesetzt, oder die Niotenside werden bei erhöhter Temperatur zu
gegeben. Bei der auch bei erhöhter Temperatur festen Niotensiden ist es bevorzugt, sie in
Mischung mit flüssigen bzw. fließfähigen Niotensiden einzusetzen, um die Zugabe und
nachfolgende Granulation zu erleichtern.
Auch in Schritt ii)b) des erfindungsgemäßen Verfahrens können weitere Inhaltsstoffe zu
gegeben werden, wobei es bevorzugt ist, diese Inhaltsstoffe im Niotensid gelöst bzw. in
Mischung mit dem Niotensid zuzugeben. Bevorzugte Verbindungen, die über das Nioten
sid in das erfindungsgemäße Verfahren eingebracht werden können, sind solche aus der
Gruppe der Farbstoffe, der Duftstoffe, der Schauminhibitoren und der optischen Aufheller.
Farb- und Duftstoffe werden im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, um den ästheti
schen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Wasch- und
Reinigungssleistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Produkt
zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffver
bindungen, z. B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone,
Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ
der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat,
Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzyl
formiat, 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, Citronellyloxyacetalde
hyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z. B.
die Jonone, ∝-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citro
nellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwas
serstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden
jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechen
de Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische ent
halten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z. B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Pat
chouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Ka
millenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl,
Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol,
Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Verfahrensendprodukte an Farb
stoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulie
rung ausmachen können.
Als optische Aufheller können im erfindungsgemäßen Verfahren Derivate der Diamino
stilbendisulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze eingesetzt werden. Geeignet sind z. B.
Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfo
nsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine
Diethanölaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-
Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten
Diphenylstyryle anwesend sein, z. B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls,
4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-
diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten Aufheller können verwendet werden.
Als Schauminhibitoren kommen beispielsweise Seifen natürlicher oder synthetischer Her
kunft in Betracht, die einen hohen Anteil an C18-24-Fettsäuren aufweisen. Geeignete nicht
tensidische Schauminhibitoren sind z. B. Organopolysiloxane und deren Gemische mit mi
krofeiner, gegebenenfalls silanierter Kieselsäure oder Bistearylethylendiamid. Mit Vortei
len werden auch Gemische aus verschiedenen Schauminhibitoren verwendet, beispielswei
se solche aus Silikonen, Paraffinen oder Wachsen. Vorzugsweise sind die Schauminhibito
ren an eine granulare, in Wasser lösliche bzw. dispergierbare Trägersubstanz gebunden.
Insbesondere sind dabei Mischungen aus Paraffinen und Bistearylethylendiamiden bevor
zugt.
Die Verfahrensstufe ii) läßt sich in den bereits bei Verfahrensschritt i) genannten Mischern
durchführen.
Der letzte Verfahrensschritt umfaßt das Vereinigen der in den Schritten i) und ii) gebilde
ten tensidhaltigen Granulate, wobei weitere Stoffe zugegeben werden können und ein
Schüttgewicht 500 g/l eingestellt wird. Weitere optional in Schritt iii) hinzuzufügende
Inhaltsstoffe stammen dabei vorzugsweise aus der Gruppe der Bleichaktivatoren, Enzyme,
Schauminhibitoren, der Farb- und Duftstoffe sowie der Polymere.
Um beim Waschen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbesserte Bleichwir
kung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in das erfindungsgemäße Verfahren einge
bracht werden. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedin
gungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbeson
dere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben,
eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der ge
nannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevor
zugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin
(TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-
triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-
Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbe
sondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäu
reanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbe
sondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren in Schritt iii) eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen
handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkom
plexe wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder -
carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit stick
stoffhaltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als
Bleichkatalysatoren verwendbar.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen
bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder
Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene
enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbe
sondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind En
zymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder
Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Li
pase oder Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mi
schungen von besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in eini
gen Fällen als geeignet erwiesen. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder
in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der
Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate in den erfindungsgemäßen
Verfahrensendprodukten kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis
etwa 2 Gew.-% betragen.
Zusätzlich können die Verfahrensendprodukte auch Komponenten enthalten, welche die
Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (sogenannte soil repel
lents). Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das bereits
vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese Öl- und fettlösende
Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten Öl- und fettlösenden Kompo
neruen zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Me
thylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-%
und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtio
nischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der
Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polyme
re aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch
und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen
sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.
Weitere Polymere, die im Verfahrensschritt iii) zugesetzt werden können, sind organische
Gerüststoffe wie beispielsweise Polycarboxylate. Geeignete Polycarboxylate sind bei
spielsweise die Natriumsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispiels
weise solche mit einer relativen Molekülmasse von 800 bis 150 000 (bezogen auf Säure).
Geeignete copolymere Polycarboxylate sind insbesondere solche der Acrylsäure mit
Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders
geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit der Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90
Gew.-% Acrylsäure und 10 bis 50 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molmasse,
bezogen auf die freien Säuren, beträgt üblicherweise 5000 bis 200 000, vorzugsweise 10 000
bis 120 000 und insbesondere 50 000 bis 100 000. Polymere der genannten Art werden bei
spielsweise von der BASF unter dem Namen Sokalan® vertrieben.
In Verfahrensschritt iii) hinzufügbar sind auch die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren
Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäu
re, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger
Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen.
Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß die aufwendige apparative
Ausstattung der Sprühtrocknung nicht benötigt wird. Zusätzlich spart das erfindungsgemä
ße Verfahren Energie, da kein zusätzliches Wasser verdampft werden muß: Weder die
Endprodukte der Zwischenschritte i) und ü) noch das Verfahrensendprodukt des erfin
dungsgemäßen Gesamtprozesses bedürfen einer Trocknung zur Entfernung überschüssiger
Wasseranteile. Das Endprodukt des Verfahrensschritts iii) ist vielmehr direkt als Wasch-
und Reinigungsmittel einsetzbar und kann der Abfüllung und Verpackung zugeleitet wer
den. Die Wasch- und Reinigungsmittel, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren er
halten werden, weisen gegenüber sprühgetrockneten Granulaten ein wesentlich höheres
Schüttgewicht auf, das 500 g/l liegt, bevorzugt aber mehr als 600 g/l und insbesondere
mehr als 700 g/l beträgt.
Auch die Teilchengröße der Verfahrensendprodukte kann durch die Prozeßführung variiert
werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß die mittlere Partikel
größe der Verfahrensendprodukte unterhalb von 600 µm liegt, wobei Ober- und Untergren
ze im Bereich von 50 bis 1200 µm, vorzugsweise im Bereich von 75 bis 1000 µm und ins
besondere im Bereich 100 bis 800 µm liegen.
In einem Mischer wurden Natriumcarbonat und pulverförmiger Zeolith vorgelegt und bei
laufenden Mischwerkzeugen mit wäßriger 50%-iger Natronlauge, in der optischer Auf
heller gelöst war, besprüht {Verfahrensschritt i)a)}. Diese Mischung wurde mit einem Ge
misch aus Alhylbenzolsulfonsäure, Fettsäure und Phosphonsäure granuliert {Verfahrens
schritt i)b)}. Das entstehende Aniontensidgranulat wurde in einen zweiten Mischer über
führt, die Zusammensetzung zeigt Tabelle 1.
In der zweiten Verfahrensstufe wurden pulverförmiger Zeolith und Natriumperborat-
Tetrahydrat in einem Mischer vorgelegt. Bei laufenden Mischwerkzeugen wurden als op
tionale Feststoffkomponenten Natriumsulfat und ein Polycarboxylat-Compound zugegeben
{Verfahrensstufe ü)a)}. Diese Mischung wurde durch Zugabe von Niotensid, in dem Farb
stoff gelöst war, granuliert {Verfahrensschritt ü)b)}. Das entstehende Niotensidgranulat
wurde ebenfalls in den zweiten Mischer überführt, die Zusammensetzung zeigt Tabelle 2.
Zu den in den zweiten Mischer gegebenen Tensidgranulaten aus den Verfahrensschritten i)
und ü) wurden ein Soda-Silikat-Compound, ein Bleichaktivator, Enzymgranulat, Schaum
inhibitor und Parfüm gegeben und die Mischung bis zur Homogenität vermischt {Verfah
rensstufe iii)}. Die Zusammensetzung des Gemischs im zweiten Mischer zeigt Tabelle 3.
Die Granulate wurden anschließend zur Entfernung von Grobanteilen auf Teilchengrößen
unterhalb 1600 µm abgesiebt. Von der gesiebten Qualität wurden das Schüttgewicht und
die Rückstandswerte bestimmt. Das Schüttgewicht des Fertigprodukts lag bei 750 g/l, der
Test auf Rückstände wurde mit einem Wäscheposten aus 4 schwarzen Turnanzügen aus
texturierten Polymaid mit einem Gewicht von ca. 320 g durchgeführt. Als Geräte wurden
verwendet:
Waschflügel-Bottichwaschmaschine Typ Arcelik ohne Schleudergang
Zentrifuge mit einer Geschwindigkeit von 1400 U/min
Polyethylen-Schüsseln
Waschflügel-Bottichwaschmaschine Typ Arcelik ohne Schleudergang
Zentrifuge mit einer Geschwindigkeit von 1400 U/min
Polyethylen-Schüsseln
In die Bottichwaschmachine wurden 30 l Stadtwasser (16°dH) eingelassen, anschließend
wurden 80 g Pulver durch Rühren aufgelöst. Der Wäscheposten wurde hinzugegeben und
die Maschine auf 30°C aufgeheizt. Nach Erreichen dieser Temperatur wurde die Wäsche
10 Minuten durch Betätigen des Bewegers gewaschen, im Anschluß daran die Waschflotte
abgelassen und dreimal gespült. Beim Spülen wurden jeweils 30 l Wasser zugelassen, 30
sec geschlagen und dann das vorhandene Spülwasser abgelassen. Nach dem Spülen wurde
die Wäsche 15 sec geschleudert, in ein Polyethylenschüssel gelegt und über Nacht ge
trocknet.
Anschließend wurden die Rückstände auf den Textilien durch mindestens S Prüfer visuell
beurteilt. Dabei wurden folgende Noten vergeben:
Note 1: einwandfrei, keine störenden Rückstände
Note 2: tolerierbare, vereinzelte, noch nicht besonders auffallende Rückstände
Note 3: erkennbare, bei kritischer Betrachtung bereits störende Rückstände
Note 4: deutlich erkennbare, störende Rückstände
Note 5: störende, in Vielzahl auftretende, jedem Betrachter auffallende Rückstände
Note 6: sehr große Mengen störender, gut sichtbarer Rückstände
Note 2: tolerierbare, vereinzelte, noch nicht besonders auffallende Rückstände
Note 3: erkennbare, bei kritischer Betrachtung bereits störende Rückstände
Note 4: deutlich erkennbare, störende Rückstände
Note 5: störende, in Vielzahl auftretende, jedem Betrachter auffallende Rückstände
Note 6: sehr große Mengen störender, gut sichtbarer Rückstände
Die Noten der einzelnen Prüfer wurden zu einem Mittelwert zusammengefaßt, wobei die
Prüfer auch Zwischennoten vergeben können. Das Verfahrensendprodukt erhielt in diesem
Test die Note 2,9. Handelsübliche zeolithhaltige Normalwaschmittel erreichen in diesem
Test Rückstandsnoten von 2,5 bis 3,0.
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln, gekennzeichnet durch
die Schritte
- 1. i)a) Vermischen von Zeolith und wäßriger Natronlauge in einem Mischer
- 2. i)b) Granulation unter Zugabe von Aniontensidsäure(n)
- 3. ii)a) Vermischen von Zeolith und Bleichmittel(n) in einem Mischer
- 4. ii)b) Granulation unter Zugabe von Niotensid
- 5. Vereinigung der in den Verfahrensschritten i) und ii) gebildeten Granulate unter Zugabe weiterer optional einzusetzender Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmit teln, wobei ein Schüttgewicht ≧ 500 g/l, eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt i)a) zusätzlich
weitere Feststoffe, vorzugsweise Alkalicarbonate, zugegeben werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
i)b) zusätzlich weitere saure Inhaltsstoffe, vorzugsweise Phosphonsäuren, zugegeben
werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
i)b) zusätzlich nichtionische Tenside zugegeben werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
ii)a) zusätzlich weitere Feststoffe, vorzugsweise aus der Gruppe der Sulfate, Phosphate,
Silikate und der Polymere, zugegeben werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
ii)b) weitere Inhaltsstoffe, vorzugsweise aus der Gruppe der Farbstoffe, Duftstoffe,
Schauminhibitoren und optischen Aufheller, im Gemisch mit dem Niotensid zugegeben
werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
iii) weitere Inhaltsstoffe, vorzugsweise aus der Gruppe der Bleichaktivatoren, Enzyme,
Schauminhibitoren, Farb- und Duftstoffe und Polymere, zugegeben werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
i)a) als Zeolith ein Zeolith vom Faujasit-Typ, vorzugsweise Zeolith X, eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in
Schritt i)a) eingesetzte Natronlauge mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens
40 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% NaOH enthält.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
i)b) als Aniontensidsäure eine Alkylbenzolsulfonsäure (ABSS) eingesetzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in
Schritt i)b) eingesetzte Aniontensidsäure einen Aktivsubstanzgehalt von mindestens 60
Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 75 Gew.-% und insbesondere von mindestens
85 Gew.-%, aufweist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gra
nulation in Schritt i)b) unter Zugabe von Aniontensidsäure und weiteren wäßrigen Lö
sungen, insbesondere Lösungen von Polycarboxylaten, erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als
Bleichmittel in Schritt ii)a) Natriumperborat-Tetrahydrat eingesetzt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt
ii)b) als nichtionische Tenside alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte, Alkohole mit
Kettenlängen von 8 bis 28, vorzugsweise von 12 bis 22 und insbesondere von 16 bis 18
C-Atomen und Alkoxylierungsgraden von 1 bis 40, vorzugsweise von 3 bis 20 und ins
besondere von 5 bis 10, eingesetzt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit
tlere Partikelgröße unterhalb von 600 µm eingestellt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
fahrensendprodukte Teilchengrößen im Bereich von 50 bis 1200 µm, vorzugsweise im
Bereich von 75 bis 1000 µm und insbesondere im Bereich 100 bis 800 µm aufweisen.
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DE1998122943 DE19822943A1 (de) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln |
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DE10212169A1 (de) * | 2002-03-19 | 2003-10-02 | Sued Chemie Ag | Waschmittelzusatz mit hohem Gehalt an nichtionischen Tensiden und schnellem Auflösevermögen |
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ES2104809T3 (es) * | 1991-04-12 | 1997-10-16 | Procter & Gamble | Estructuracion quimica de pastas tensioactivas para formar granulos tensioactivos muy activos. |
DE4232874A1 (de) * | 1992-09-30 | 1994-03-31 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten |
GB9313878D0 (en) * | 1993-07-05 | 1993-08-18 | Unilever Plc | Detergent composition or component containing anionic surfactant and process for its preparation |
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-
1999
- 1999-05-14 WO PCT/EP1999/003329 patent/WO1999061575A1/de active Application Filing
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