DE19910789A1 - Granulation process - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren, das es gestattet, Tensidgranulate bzw. tensidhaltige Komponenten von Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen oder komplette Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen ohne oder mit vermindertem Einsatz von Sprühtrocknungsschritten herzustellen.The present invention relates to a method for producing surfactant granules. she relates in particular to a method which allows surfactant granules or surfactant-containing Components of detergent and cleaning agent compositions or complete Detergent and cleaning agent compositions without or with reduced use of spray drying steps.
Granulare Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen oder Komponenten hierfür werden zu einem Großteil durch Sprühtrocknung hergestellt. Bei der Sprühtrocknung wer den die Inhaltsstoffe wie Tenside, Gerüststoffe usw. mit ca. 35 bis 50 Gew.-% Wasser zu einer wäßrigen Aufschlämmung, dem sogenannten Slurry, vermischt und in Sprühtürmen in einem Heißgasstrom zerstäubt, wobei sich die Wasch- und Reinigungsmittel-Partikel ausbilden. Sowohl die Anlagen für dieses Verfahren als auch die Durchführung des Ver fahrens sind kostenaufwendig, da der größte Teil des Slurry-Wassers verdampft werden muß, um Partikel mit Restwassergehalten um die 5 bis 10 Gew.-% zu erhalten. Zudem ha ben die durch Sprühtrocknung hergestellten Granulate zwar meist eine ausgezeichnete Löslichkeit, weisen aber nur geringe Schüttgewichte auf, was zu höheren Verpackungsvo lumina sowie Transport- und Lagerkapazitäten führt. Auch die Fließfähigkeit sprühge trockneter Granulate ist aufgrund ihrer unregelmäßigen Oberflächenstruktur nicht optimal, was sich auch auf ihr optisches Erscheinungsbild auswirkt. Sprühtrocknungsverfahren wei sen eine weitere Reihe von Nachteilen auf, so daß es nicht an Versuchen gefehlt hat, die Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln völlig ohne Sprühtrocknung durchzufüh ren oder zumindest möglichst geringe Anteile an Sprühtrocknungsprodukten im Fertigpro dukt zu haben.Granular detergent compositions or components therefor are largely manufactured by spray drying. When spray drying who to the ingredients such as surfactants, builders, etc. with about 35 to 50 wt .-% water an aqueous slurry, the so-called slurry, mixed and in spray towers atomized in a hot gas stream, whereby the detergent and cleaning agent particles form. Both the facilities for this process and the implementation of Ver driving are expensive because most of the slurry water is evaporated in order to obtain particles with residual water contents of around 5 to 10% by weight. In addition ha ben the granules produced by spray drying usually excellent Solubility, but have only low bulk weights, which leads to higher packaging vo lumina as well as transport and storage capacities. The flowability also sprayed Dried granules are not optimal due to their irregular surface structure, which also affects their visual appearance. Spray drying process white list a number of other drawbacks, so that there has been no lack of attempts to Manufacture of washing and cleaning agents completely without spray drying ren or at least the smallest possible proportion of spray drying products in the finished product to have a product.
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.This is how W. Hermann de Groot, I. Adami, G.F. Moretti "The Manufacture of Modern Detergent Powders ", Hermann de Groot Academic Publisher, Wassenaar, 1995, page 102 ff. various mixing and granulating processes for the production of washing and cleaning agents agents. These processes have in common that premixed solids granulated with the addition of the liquid ingredients and optionally post-dried the.
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.There is also a broad state of the art in non-tower technology in patent literature. Manufacture of washing and cleaning agents. Many of these procedures start from the Acid form of the anionic surfactants, since this surfactant class is the largest in terms of quantity Share of detersive substances and the anionic surfactants in the course of their manufacture Position arise in the form of free acids, which neutralizes to the corresponding salts Need to become.
Ein neuartiger Weg der Herstellung von Tensidgranulaten, der die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet, ist die Schaumgranulation, welche in den älteren deutschen Pa tentanmeldungen DE 198 44 523.7, DE 198 44 522.9 und DE 198 55 380.3 (alle Henkel KGaA) beschrieben wird.A new way of producing surfactant granules, which has the disadvantages of the known Avoiding procedures is foam granulation, which is used in older German Pa tent registrations DE 198 44 523.7, DE 198 44 522.9 and DE 198 55 380.3 (all Henkel KGaA) is described.
Die DE 198 44 523.7 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten, bei dem ein Aniontensid in seiner Säureform und eine hochkonzentrierte, wäßrige alkalische Komponente getrennt mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt, danach zusammenge führt und neutralisiert werden, und sowohl das Aniontensid in seiner Säureform als auch die hochkonzentrierte, wäßrige alkalische Komponente durch das gasförmige Medium auf geschäumt und die entstehenden sauren und alkalischen Schäume zu einem Neutralisat schaum zusammengeführt werden, welcher nachfolgend auf ein in einem Mischer vorge legtes Feststoffbett gegeben wird. Nach der Lehre dieser Schrift werden zwei Schäume (ein saurer und ein alkalischer Schaum) vereinigt und der Neutralisatschaum als Granulier hilfsmittel für Feststoffe eingesetzt.DE 198 44 523.7 discloses a process for the production of surfactant granules in which is an anionic surfactant in its acid form and a highly concentrated, aqueous alkaline Component separately charged with a gaseous medium, then put together leads and neutralized, and both the anionic surfactant in its acid form as well the highly concentrated, aqueous alkaline component through the gaseous medium foamed and the resulting acidic and alkaline foams to neutralize foam are brought together, which is then pre-selected in a mixer placed solid bed is given. According to the teaching of this document, two foams (one acidic and an alkaline foam) combined and the neutralized foam as granules tools used for solids.
Die ältere deutsche Patentanmeldung DE 198 44 522.9 offenbart ein Schaumgranulations verfahren, bei dem der als Granulationshilfsmittel dienende Schaum nicht durch Vereini gung eines sauren und eines alkalischen Schaums gebildet wird. Vielmehr wird ein Verfah ren zur Herstellung von Tensidgranulaten offenbart, bei dem eine tensidhaltige fließfähige Komponente mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt wird, wobei die tensidhaltige fließfähige Komponente durch das gasförmige Medium aufgeschäumt und der entstehende tensidhaltige Schaum nachfolgend auf ein in einem Mischer vorgelegtes Feststoffbett ge geben wird. Als tensidhaltige fließfähige Komponenten lasen sich nach den Angaben die ser Schrift beispielsweise nichtionische Tenside oder die Salze von Aniontensidsäuren ein setzen. Über den Einsatz der Aniontensidsäuren in Form eines Schaums wird in dieser Schrift nichts erwähnt.The older German patent application DE 198 44 522.9 discloses foam granulation procedure in which the foam serving as granulation aid is not combined acidic and alkaline foam. Rather, a procedure ren for the production of surfactant granules, in which a surfactant-containing flowable Component is charged with a gaseous medium, the surfactant-containing flowable component foamed by the gaseous medium and the resulting surfactant-containing foam subsequently on a solid bed placed in a mixer will give. According to the information, the flowable components containing tenside can be read as this publication, for example, nonionic surfactants or the salts of anionic surfactant acids put. About the use of anionic surfactants in the form of a foam is in this Scripture mentioned nothing.
Schaumgranulationsverfahren mit aufgeschäumter Aniontensidsäure werden in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 198 55 380.3 offenbart. Gegenstand dieser Schrift ist ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten, bei dem ein Aniontensid in seiner Säure form mit einem festen Neutralisationsmittel neutralisiert und granuliert wird, wobei das feste Neutralisationsmittel zum Aniontensid in seiner Säureform gegeben und zu einem Neutralisatschaum aufgeschäumt wird, welcher nachfolgend auf ein in einem Mischer vor gelegtes Feststoffbett gegeben wird. Hierin bildet sich der als Granulationshilfsmittel die nende neutral reagierende Schaum aus der Aniontensidsäure und dem festen Neutralisa tionsmittel. Ein Verfahren, bei dem ein saurer tensidhaltiger Schaum als Granulations hilfsmittel dient; wird in dieser Schrift ebenfalls nicht beschrieben.Foam granulation processes with foamed anionic surfactant acid are used in the older German patent application DE 198 55 380.3 disclosed. The subject of this document is a Process for the preparation of surfactant granules, in which an anionic surfactant in its acid form is neutralized with a solid neutralizing agent and granulated, the solid neutralizing agent added to the anionic surfactant in its acid form and to a Neutralisate foam is foamed, which is subsequently placed in a mixer placed solid bed is given. This is where the granulation aid forms neutral reacting foam from the anionic surfactant acid and the solid neutralisa agent. A process in which an acidic surfactant foam is used as granulation tool serves; is also not described in this document.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, das Gebiet der Schaumgranu lation weiterzuentwickeln und ein Verfahren bereitzustellen, das es gestattet, Tensidgranu late für Wasch- und Reinigungsmittel ohne oder mit reduziertem Einsatz von Sprüh trocknungsschritten herzustellen und dabei direkt von der Säureform der Aniontenside aus zugehen. Auch auf die Trocknung der gebildeten Granulate soll dabei vorzugsweise voll ständig verzichtet werden können.The present invention was based on the object, the field of foam granules lation further develop and provide a method that allows surfactant granules late for washing and cleaning agents without or with reduced use of spray drying steps and directly from the acid form of the anionic surfactants approach. The drying of the granules formed should preferably also be full can always be dispensed with.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgra nulaten, bei dem eine tensidhaltige fließfähige Komponente mit einem gasförmigen Medi um beaufschlagt und aufgeschäumt und der entstehende tensidhaltige Schaum nachfolgend auf ein in einem Mischer vorgelegtes Feststoffbett gegeben wird und die tensidhaltige fließfähige Komponente Aniontensidsäure(n) enthält.The present invention relates to a process for the preparation of surfactant gra nulates, in which a surfactant-containing flowable component with a gaseous medium to be acted upon and foamed and the resulting surfactant-containing foam subsequently is placed on a solid bed placed in a mixer and the surfactant-containing contains flowable component anionic surfactant acid (s).
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird also im Gegensatz zum vorstehend zitierten Stand der Technik ein saurer Schaum, d. h. ein Schaum mit einem pH-Wert unterhalb von 7, als Granulationshilfsmittel eingesetzt. In bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Ver fahrens weist das aufzugranulierende Feststoffbett alkalische Inhaltsstoffe auf, so daß wäh rend des Granulationsvorgangs eine Neutralisationsreaktion stattfindet. Hier hat die erfin dungsgemäße Verfahrensweise gegenüber der altbekannten Zugabe von Aniontensidsäuren in flüssiger Form den Vorteil, daß die Säure schonend in den Mischer gegeben und sehr homogen verteilt wird. Die Bildung grober Klumpen oder das Auftreten von Säurenestern, welche zu Verfärbungen des Granulats und unerwünschten Reaktionen mit empfindlichen Inhaltsstoffen (beispielsweise Parfüm) des fertig konfektionierten Wasch- und Reini gungsmittels führen könne, wird damit effektiv vermieden.In the method according to the invention, in contrast to the state cited above the art an acid foam, d. H. a foam with a pH below 7, as Granulation aids used. In preferred variants of the Ver driving, the granulated bed to be granulated contains alkaline ingredients, so that weh A neutralization reaction takes place during the granulation process. Here she invented procedure according to the invention compared to the well-known addition of anionic surfactant acids in liquid form the advantage that the acid is gently added to the mixer and very is distributed homogeneously. The formation of coarse clumps or the appearance of acid esters, which cause discoloration of the granules and undesirable reactions with sensitive Ingredients (e.g. perfume) of the ready-made washing and cleaning lead can be effectively avoided.
Der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff "Schaum" kennzeichnet Gebilde aus gasgefüllten, kugel- oder polyederförmigen Zellen (Poren), welche durch flüs sige, halbflüssige oder hochviskose Zellstege begrenzt werden.The term "foam" used in the context of the present invention denotes Formations made of gas-filled, spherical or polyhedral cells (pores), which flow through rivers fluid, semi-fluid or highly viscous cell bridges are limited.
Wenn die Volumenkonzentration des den Schaum bildenden Gases bei homodisperser Verteilung kleiner als 74% ist, so sind die Gasblasen wegen der oberflächenverkleinernden Wirkung der Grenzflächenspannung kugelförmig. Oberhalb der Grenze der dichtesten Ku gelpackung werden die Blasen zu polyedrischen Lamellen deformiert, die von ca. 4-600 nm dünnen Häutchen begrenzt werden. Die Zellstege, verbunden über sogenannte Knoten punkte, bilden ein zusammenhängendes Gerüst. Zwischen den Zellstegen spannen sich die Schaumlamellen (geschlossenzelliger Schaum). Werden die Schaumlamellen zerstört oder fließen sie am Ende der Schaumbildung in die Zellstege zurück, erhält man einen offenzel ligen Schaum. Schäume sind thermodynamisch instabil, da durch Verkleinerung der Ober fläche Oberflächenenergie gewonnen werden kann. Die Stabilität und damit die Existenz der erfindungsgemäßen Schäume ist somit davon abhängig, wieweit es gelingt, ihre Selbst zerstörung zu verhindern.If the volume concentration of the gas forming the foam at homodisperse Distribution is less than 74%, so the gas bubbles are because of the surface-shrinking Effect of the interfacial tension spherical. Above the limit of the densest Ku gel pack, the bubbles are deformed into polyhedral lamellae, which range from approx. 4-600 nm thin cuticles can be limited. The cell webs, connected via so-called nodes dots form a coherent framework. They stretch between the cell bars Foam slats (closed-cell foam). Are the foam slats destroyed or if they flow back into the cell webs at the end of foam formation, an open cell is obtained foam. Foams are thermodynamically unstable because they are made smaller surface energy can be obtained. The stability and therefore the existence The foams according to the invention therefore depend on how far they succeed to prevent destruction.
Zur Erzeugung des Schaums wird das gasförmige Medium in die aniontensidsäurehaltige fließfähige Komponente eingeblasen, oder man erreicht die Aufschäumung durch intensi ves Schlagen, Schütteln, Verspritzen oder Rühren der Flüssigkeit in der betreffenden Gasatmosphäre. Aufgrund der leichteren und besser kontrollier- und durchführbaren Auf schäumung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Schaumerzeugung durch das Einblasen des gasförmigen Mediums ("Begasung") gegenüber den anderen Varianten deutlich bevorzugt. Die Begasung erfolgt dabei je nach gewünschter Verfahrensvariante kontinuierlich oder diskontinuierlich über Lochplatten, Sinterscheiben, Siebeinsätze, Ven turidüsen oder andere übliche Systeme.To generate the foam, the gaseous medium is converted into the anionic surfactant flowable component is blown in, or the foaming is achieved by intensi ves whipping, shaking, splashing or stirring the liquid in the concerned Gas atmosphere. Because of the lighter and easier to control and perform In the context of the present invention, foaming is the generation of foam by Blowing in the gaseous medium ("gassing") compared to the other variants clearly preferred. Fumigation takes place depending on the desired process variant continuously or discontinuously via perforated plates, sintered discs, sieve inserts, Ven turi nozzles or other common systems.
Als gasförmiges Medium zum Aufschäumen können beliebige Gase oder Gasgemische eingesetzt werden. Beispiele für in der Technik eingesetzte Gase sind Stickstoff, Sauer stoff, Edelgase und Edelgasgemische, Kohlendioxid usw. Aus Kostengründen wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise mit Luft als gasförmigem Medium durchge führt.Any gases or gas mixtures can be used as the gaseous medium for foaming be used. Examples of gases used in technology are nitrogen and acid substance, noble gases and noble gas mixtures, carbon dioxide etc. For cost reasons, this will be Process according to the invention preferably with air as the gaseous medium leads.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet die voneinander unabhängigen Teilschritte der Erzeugung von Schaum aus einer aniontensidsäurehaltigen fließfähigen Komponente und die nachfolgende Zugabe auf ein in einem Mischer bewegtes Feststoffbett, wobei der Schaum als Granulierhilfsmittel dient. Die Inhaltsstoffe des im ersten Teilschritt erzeugten tensidhaltigen Schaums werden nachfolgend beschrieben.The method according to the invention includes the sub-steps of FIG Generation of foam from a flowable component containing anionic surfactant acid and the subsequent addition to a solid bed moved in a mixer, the Foam is used as a granulation aid. The ingredients of the generated in the first step surfactant-containing foam is described below.
Die tensidhaltige fließfähige Komponente enthält mindestens grenzflächenaktive Substan zen aus der Gruppe der anionischen Tenside, welche zumindest anteilsweise in ihrer Säure form, d. h. nicht neutralisiert, vorliegen. Darüber hinaus kann die tensidhaltige fließfähige Komponente weitere oberflächenaktive Verbindungen aus den Gruppen der anionischen, nichtionischen, zwitterionischen oder kationischen Tenside enthalten. Der Gehalt der fließfähigen tensidhaltigen Komponente an Tensid(en) kann dabei innerhalb breiter Gren zen variieren. Erfindungsgemäß sind Verfahren bevorzugt, bei denen die tensidhaltige fließfähige Komponente eine oder mehrere Aniontensidsäure(n) in Mengen von 20 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 95 Gew.-% und insbesondere von 60 bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.The surfactant-containing flowable component contains at least surface-active substances zen from the group of anionic surfactants, which at least partly in their acidity form, d. H. not neutralized. In addition, the surfactant can flow Component further surface-active compounds from the groups of anionic, contain nonionic, zwitterionic or cationic surfactants. The salary of the flowable surfactant-containing component of surfactant (s) can be within broad limits zen vary. According to the invention, methods are preferred in which the surfactant-containing flowable component one or more anionic surfactant acid (s) in amounts of 20 to 100 % By weight, preferably from 50 to 95% by weight and in particular from 60 to 90% by weight, each based on the surfactant-containing component.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet die voneinander unabhängigen Teilschritte der Erzeugung von Schaum aus einem Aniontensid in seiner Säureform einerseits und der Zu gabe auf ein in einem Mischer bewegtes Feststoffbett andererseits. Die wichtigsten erfin dungsgemäß einsetzbaren Aniontensidsäuren werden nachfolgend beschrieben.The method according to the invention includes the sub-steps of FIG Generation of foam from an anionic surfactant in its acid form on the one hand and the Zu on the other hand, put it on a solid bed moved in a mixer. The main inventions anionic surfactant acids which can be used according to the invention are described below.
Als Aniontenside in Säureform werden bevorzugt ein oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Carbonsäuren, der Schwefelsäurehalbester und der Sulfonsäuren, vorzugsweise aus der Gruppe der Fettsäuren, der Fettalkylschwefelsäuren und der Alkylarylsulfonsäuren, einge setzt. Um ausreichende oberflächenaktive Eigenschaften aufzuweisen, sollten die genann ten Verbindungen dabei über längerkettige Kohlenwasserstoffreste verfügen, also im Al kyl- oder Alkenylrest mindestens 6 C-Atome aufweisen. Üblicherweise liegen die C- Kettenverteilungen der Aniontenside im Bereich von 6 bis 40, vorzugsweise 8 bis 30 und insbesondere 12 bis 22 Kohlenstoffatome.One or more substances from the group are preferred as anionic surfactants in acid form the carboxylic acids, the sulfuric acid half-esters and the sulfonic acids, preferably from the Group of fatty acids, fatty alkyl sulfuric acids and alkylarylsulfonic acids puts. In order to have sufficient surface-active properties, these should be mentioned ten compounds have longer-chain hydrocarbon residues, i.e. in Al alkyl or alkenyl radical have at least 6 carbon atoms. Usually the C- Chain distributions of the anionic surfactants in the range from 6 to 40, preferably 8 to 30 and especially 12 to 22 carbon atoms.
Carbonsäuren, die in Form ihrer Alkalimetallsalze als Seifen in Wasch- und Reinigungs mitteln Verwendung finden, werden technisch größtenteils aus nativen Fetten und Ölen durch Hydrolyse gewonnen. Während die bereits im vergangenen Jahrhundert durchge führte alkalische Verseifung direkt zu den Alkalisalzen (Seifen) führte, wird heute groß technisch zur Spaltung nur Wasser eingesetzt, das die Fette in Glycerin und die freien Fett säuren spaltet. Großtechnisch angewendete Verfahren sind beispielsweise die Spaltung im Autoklaven oder die kontinuierliche Hochdruckspaltung. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Aniontensid in Säureform einsetzbare Carbonsäuren sind beispielsweise Hexansäure (Capronsäure), Heptansäure (Önanthsäure), Octansäure (Caprylsäure), Nonan säure (Pelargonsäure), Decansäure (Caprinsäure), Undecansäure usw. Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Verbindung der Einsatz von Fettsäuren wie Dodecansäure (Lau rinsäure), Tetradecansäure (Myristinsäure), Hexadecansäure (Palmitinsäure), Octadecan säure (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure), Docosansäure (Behensäure), Tetraco sansäure (Lignocerinsäure), Hexacosansäure (Cerotinsäure), Triacotansäure (Melissinsäu re) sowie der ungesättigten Sezies 9c-Hexadecensäure (Palmitoleinsäure), 6c- Octadecensäure (Petroselinsäure), 6t-Octadecensäure (Petroselaidinsäure), 9c- Octadecensäure (Ölsäure), 9t-Octadecensäure ((Elaidinsäure), 9c,12c-Octadecadiensäure (Linolsäure), 9t,12t-Octadecadiensäure (Linolaidinsäure) und 9c,12c,15c- Octadecatreinsäure (Linolensäure). Aus Kostengründen ist es bevorzugt, nicht die reinen Spezies einzusetzen, sondern technische Gemische der einzelnen Säuren, wie sie aus der Fettspaltung zugänglich sind. Solche Gemische sind beispielsweise Koskosölfettsäure (ca. 6 Gew.-% C8, 6 Gew.-% C10, 48 Gew.-% C12, 18 Gew.-% C14, 10 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C18, 8 Gew.-% C18', 1 Gew.-% C18"), Palmkernölfettsäure (ca. 4 Gew.-% C8, 5 Gew.-% C10, 50 Gew.-% C12, 15 Gew.-% C14, 7 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C18, 15 Gew.-% G18', 1 Gew.-% C18"), Talgfettsäure (ca. 3 Gew.-% C14, 26 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C16', 2 Gew.-% C17, 17 Gew.-% C18, 44 Gew.-% C18', 3 Gew.-% C18", 1 Gew.-% C18'''), gehärtete Talgfettsäure (ca. 2 Gew.-% C14, 28 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C17, 63 Gew.-% C18, 1 Gew.-% C18'), technische Ölsäure (ca. 1 Gew.-% C12, 3 Gew.-% C14, 5 Gew.-% C16, 6 Gew.-% C16', 1 Gew.-% C17, 2 Gew.-% C18, 70 Gew.-% C18', 10 Gew.-% C18", 0,5 Gew.-% C18'''), technische Palmi tin/Stearinsäure (ca. 1 Gew.-% C12, 2 Gew.-% C14, 45 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C17, 47 Gew.-% C18, 1 Gew.-% C18') sowie Sojabohnenölfettsäure (ca. 2 Gew.-% C14, 15 Gew.-% C16, 5 Gew.-% C18, 25 Gew.-% C18', 45 Gew.-% C18", 7 Gew.-% C18''').Carboxylic acids, which are used in the form of their alkali metal salts as soaps in detergents and cleaning agents, are technically largely obtained from native fats and oils by hydrolysis. While the alkaline saponification that was carried out in the past century led directly to the alkali salts (soaps), today only water is used on a large technical scale to split the fats into glycerol and the free fatty acids. Large-scale processes are, for example, cleavage in an autoclave or continuous high-pressure cleavage. Carboxylic acids which can be used as anionic surfactants in acid form in the context of the present invention are, for example, hexanoic acid (caproic acid), heptanoic acid (enanthic acid), octanoic acid (caprylic acid), nonanoic acid (pelargonic acid), decanoic acid (capric acid), undecanoic acid, etc. Use of fatty acids such as dodecanoic acid (lauric acid), tetradecanoic acid (myristic acid), hexadecanoic acid (palmitic acid), octadecanoic acid (stearic acid), eicosanoic acid (arachic acid), docosanoic acid (behenic acid), tetracoic acid (lignoceric acid), hexotonic acid (melotonic acid), hexotanoic acid, hexotonic acid, right) and the unsaturated species 9c-hexadecenoic acid (palmitoleic acid), 6c-octadecenoic acid (petroselinic acid), 6t-octadecenoic acid (petroselaidic acid), 9c-octadecenoic acid (oleic acid), 9t-octadecenoic acid ((elaidic acid), 9c, 12c-octadecenoic acid (linadecic acid) , 9t, 12t-octadecadienoic acid (linolaidic acid) and 9c, 12c, 15c-octadecatrein acid (linolenic acid) For reasons of cost, it is preferred not to use the pure species, but rather technical mixtures of the individual acids, as can be obtained from fat cleavage. Such mixtures are for example, coconut oil fatty acid (about 6 wt .-% C 8, 6 wt .-% C 10 48 wt .-% C 12 18 wt .-% C14, 10 wt .-% C 16, 2 wt .-% C18, 8 wt .-% C18 ', 1 wt .-% C 18 "), palm kernel oil fatty acid (about 4 wt .-% C 8, 5 wt .-% C 10, 50 wt .-% C 12, 15 wt .-% C 14, 7 wt .-% C 16, 2 wt .-% C 18 15 wt .-% G 18 ', 1 wt .-% C 18 "), tallow fatty acid (ca. 3 wt% C 14 , 26 wt% C 16 , 2 wt% C 16 ' , 2 wt% C 17 , 17 wt% C 18 , 44 wt% C 18' , 3% by weight C 18 " , 1% by weight C 18 ''' ), hardened tallow fatty acid (approx. 2% by weight C 14 , 28% by weight C 16 , 2% by weight C 17 , 63 wt .-% C 18: 1 wt .-% C 18 '), technical grade oleic acid (about 1 wt .-% C 12, 3 wt .-% C 14, 5 wt .-% C 16, 6 wt. % C 16 ' , 1% by weight C 17 , 2% by weight C 18 , 70% by weight C 18' , 10% by weight C 18 " , 0.5% by weight C 18 ''' ), technical palmitin / stearic acid (approx. 1 wt% C 12 , 2 wt% C 14 , 45 wt% C 16 , 2 wt% C 17 , 47 wt% C 18: 1 wt .-% C 18 ') and soybean oil fatty acid (about 2 wt .-% C 14, 15 % By weight C 16 , 5% by weight C 18 , 25% by weight C 18 ' , 45% by weight C 18 " , 7% by weight C 18''' ).
Schwefelsäurehalbester längerkettiger Alkohole sind ebenfalls Aniontenside in ihrer Säure form und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbar. Ihre Alkalimetall-, insbesondere Natriumsalze, die Fettalkoholsulfate, sind großtechnisch aus Fettalkoholen zugänglich, welche mit Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, Amidosulfonsäure oder Schwe feltrioxid zu den betreffenden Alkylschwefelsäuren umgesetzt und nachfolgend neutrali siert werden. Die Fettalkohole werden dabei aus den betreffenden Fettsäuren bzw. Fettsäu regemischen durch Hochdruckhydrierung der Fettsäuremethylester gewonnen. Der men genmäßig bedeutendste industrielle Prozeß zur Herstellung von Fettalkylschwefelsäuren ist die Sulfierung der Alkohole mit SO3/Luft-Gemischen in speziellen Kaskaden-, Fallfilm- oder Rohrbündelreaktoren.Sulfuric acid semiesters of longer-chain alcohols are also anionic surfactants in their acid form and can be used in the process according to the invention. Your alkali metal, especially sodium salts, the fatty alcohol sulfates are commercially available from fatty alcohols which are converted with sulfuric acid, chlorosulfonic acid, amidosulfonic acid or sulfur trioxide to the relevant alkyl sulfuric acids and subsequently neutralized. The fatty alcohols are obtained from the fatty acids or fatty acid mixtures concerned by high-pressure hydrogenation of the fatty acid methyl esters. The most significant industrial process for the production of fatty alkyl sulfuric acids is the sulfonation of the alcohols with SO 3 / air mixtures in special cascade, falling film or tube bundle reactors.
Eine weitere Klasse von Aniontensidsäuren, die im erfindungsgemäßen Verfahren einge setzt werden kann, sind die Alkyletherschwefelsäuren, deren Salze, die Alkylethersulfate, sich im Vergleich zu den Alkylsulfaten durch eine höhere Wasserlöslichkeit und geringere Empfindlichkeit gegen Wasserhärte (Löslichkeit der Ca-Salze) auszeichnen. Alkylether schwefelsäuren werden wie die Alkylschwefelsäuren aus Fettalkoholen synthetisiert, wel che mit Ethylenoxid zu den betreffenden Fettalkoholethoxylaten umgesetzt werden. An stelle von Ethylenoxid kann auch Propylenoxid eingesetzt werden. Die nachfolgende Sul fonierung mit gasförmigem Schwefeltrioxid in Kurzzeit-Sulfierreaktoren liefert Ausbeuten über 98% an den betreffenden Alkyletherschwefelsäuren.Another class of anionic surfactant acids used in the process of the invention can be used are the alkyl ether sulfuric acids, their salts, the alkyl ether sulfates, compared to the alkyl sulfates by a higher water solubility and lower Characterize sensitivity to water hardness (solubility of Ca salts). Alkyl ether Like the alkyl sulfuric acids, sulfuric acids are synthesized from fatty alcohols che be reacted with ethylene oxide to the fatty alcohol ethoxylates concerned. On Instead of ethylene oxide, propylene oxide can also be used. The subsequent sul Formation with gaseous sulfur trioxide in short-term sulfonation reactors gives yields over 98% of the relevant alkyl ether sulfuric acids.
Auch Alkansulfonsäuren und Olefinsulfonsäuren sind im Rahmen der vorliegenden Erfin dung als Aniontenside in Säureform einsetzbar. Alkansulfonsäuren können die Sulfonsäu regruppe terminal gebunden (primäre Alkansulfonsäuren) oder entlang der C-Kette enthal ten (sekundäre Alkansulfonsäuren), wobei lediglich die sekundären Alkansulfonsäuren kommerzielle Bedeutung besitzen. Diese werden durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidati on linearer Kohlenwasserstoffe hergestellt. Bei der Sulfochlorierung nach Reed werden n- Paraffine mit Schwefeldioxid und Chlor unter Bestrahlung mit UV-Licht zu den entspre chenden Sulfochloriden umgesetzt, die bei Hydrolyse mit Alkalien direkt die Alkansulfo nate, bei Umsetzung mit Wasser die Alkansulfonsäuren, liefern. Da bei der Sulfochlorie rung Di- und Polysulfochloride sowie Chlorkohlenwasserstoffe als Nebenprodukte der radikalischen Reaktion auftreten können, wird die Reaktion üblicherweise nur bis zu Um setzungsgraden von 30% durchgeführt und danach abgebrochen.Alkanesulfonic acids and olefin sulfonic acids are also within the scope of the present invention can be used as anionic surfactants in acid form. Alkanesulfonic acids can the sulfonic acid regruppe terminally bound (primary alkanesulfonic acids) or along the C chain ten (secondary alkanesulfonic acids), only the secondary alkanesulfonic acids have commercial importance. These are by sulfochlorination or sulfoxidati made on linear hydrocarbons. Reed sulfochlorination uses n- Correspond to paraffins with sulfur dioxide and chlorine under irradiation with UV light The sulfochlorides reacted, which, in the case of hydrolysis with alkalis, directly the alkanesulfo nate, when reacted with water, the alkanesulfonic acids. Because of sulfochloria tion di- and polysulfochlorides as well as chlorinated hydrocarbons as by-products of radical reaction can occur, the reaction is usually only up to Um Settlements of 30% carried out and then canceled.
Ein anderer Prozeß zur Herstellung von Alkansulfonsäuren ist die Sulfoxidation, bei der n- Paraffine unter Bestrahlung mit UV-Licht mit Schwefeldioxid und Sauerstoff umgesetzt werden. Bei dieser Radikalreaktion entstehen sukzessive Alkylsulfonylradikale, die mit Sauerstoff zu den Alkylpersulfonylradikalen weiter reagieren. Die Reaktion mit unumge setztem Paraffin liefert ein Alkylradikal und die Alkylpersulfonsäure, welche in ein Alkyl peroxysulfonylradikal und ein Hydroxylradikal zerfällt. Die Reaktion der beiden Radikale mit unumgesetztem Paraffin liefert die Alkylsulfonsäuren bzw. Wasser, welches mit Al kylpersulfonsäure und Schwefeldioxid zu Schwefelsäure reagiert. Um die Ausbeute an den beiden Endprodukten Alkylsulfonsäure und Schwefelsäure möglichst hoch zu halten und Nebenreaktionen zu unterdrücken, wird diese Reaktion üblicherweise nur bis zu Umset zungsgraden von 1% durchgeführt und danach abgebrochen.Another process for producing alkanesulfonic acids is sulfoxidation, in which n- Paraffins reacted with sulfur dioxide and oxygen under irradiation with UV light become. In this radical reaction, successive alkylsulfonyl radicals are formed, which also Oxygen react further to the alkyl persulfonyl radicals. The reaction with unumge Set paraffin provides an alkyl radical and the alkyl persulfonic acid, which are converted into an alkyl peroxysulfonyl radical and a hydroxyl radical decays. The reaction of the two radicals with unreacted paraffin provides the alkyl sulfonic acids or water, which with Al kylpersulfonic acid and sulfur dioxide to sulfuric acid. To the yield on the to keep the two end products alkyl sulfonic acid and sulfuric acid as high as possible and Suppressing side reactions, this reaction is usually only up to implementation degrees of 1% and then terminated.
Olefinsulfonate werden technisch durch Reaktion von α-Olefinen mit Schwefeltrioxid her gestellt. Hierbei bilden sich intermediär Zwitterionen, welche sich zu sogenannten Sulto nen cyclisieren. Unter geeigneten Bedingungen (alkalische oder saure Hydrolyse) reagieren diese Sultone zu Hydroxylalkansulfonsäuren bzw. Alkensulfonsäuren, welche beide eben falls als Aniontensidsäuren eingesetzt werden können.Olefin sulfonates are produced industrially by the reaction of α-olefins with sulfur trioxide posed. Intermediate hermaphrodites form here, which become so-called sulto cyclize. React under suitable conditions (alkaline or acid hydrolysis) these sultones to hydroxylalkanesulfonic acids or alkenesulfonic acids, both of which are just if can be used as anionic surfactant acids.
Alkylbenzolsulfonate als leistungsstarke anionische Tenside sind seit den dreißiger Jahren unseres Jahrhunderts bekannt. Damals wurden durch Monochlorierung von Kogasin- Fraktionen und subsequente Friedel-Crafts-Alkylierung Alkylbenzole hergestellt, die mit Oleum sulfoniert und mit Natronlauge neutralisiert wurden. Anfang der fünfziger Jahre wurde zur Herstellung von Alkylbenzolsulfonaten Propylen zu verzweigtem α-Dodecylen tetramerisiert und das Produkt über eine Friedel-Crafts-Reaktion unter Verwendung von Aluminiumtrichlorid oder Fluorwasserstoff zum Tetrapropylenbenzol umgesetzt, das nach folgend sulfoniert und neutralisiert wurde. Diese ökonomische Möglichkeit der Herstellung von Tetrapropylenbenzolsulfonaten (TPS) führte zum Durchbruch dieser Tensidklasse, die nachfolgend die Seifen als Haupttensid in Wasch- und Reinigungsmitteln verdrängte.Alkylbenzenesulfonates as powerful anionic surfactants have been around since the 1930s of our century. At that time, monochlorination of kogasin Fractions and subsequent Friedel-Crafts alkylation prepared using alkylbenzenes Oleum sulfonated and neutralized with sodium hydroxide solution. Early 1950s was used to produce alkylbenzenesulfonates propylene to branched α-dodecylene tetramerized and the product via a Friedel-Crafts reaction using Aluminum trichloride or hydrogen fluoride converted to tetrapropylene benzene, which after subsequently sulfonated and neutralized. This economical way of manufacturing of tetrapropylene benzene sulfonates (TPS) led to the breakthrough of this class of surfactants, the subsequently displaced the soaps as the main surfactant in washing and cleaning agents.
Aufgrund der mangelnden biologischen Abbaubarkeit von TPS bestand die Notwendigkeit, neue Alkylbenzolsulfonate darzustellen, die sich durch ein verbessertes ökologische Ver halten auszeichnen. Diese Erfordernisse werden von linearen Alkylbenzolsulfonaten er füllt, welche heute die fast ausschließlich hergestellten Alkylbenzolsulfonate sind und mit dem Kurzzeichen ABS belegt werden. Due to the lack of biodegradability of TPS, there was a need to to represent new alkylbenzenesulfonates, which are characterized by an improved ecological ver keep honoring. These requirements are met by linear alkylbenzenesulfonates fills, which are the almost exclusively manufactured alkylbenzenesulfonates and with the abbreviation ABS.
Lineare Alkylbenzolsulfonate werden aus linearen Alkylbenzolen hergestellt, welche wie derum aus linearen Olefinen zugänglich sind. Hierzu werden großtechnisch Petroleum fraktionen mit Molekularsieben in die n-Paraffine der gewünschten Reinheit aufgetrennt und zu den n-Olefinen dehydriert, wobei sowohl α- als auch i-Olefine resultieren. Die ent standenen Olefine werden dann in Gegenwart saurer Katalysatoren mit Benzol zu den Al kylbenzolen umgesetzt, wobei die Wahl des Friedel-Crafts-Katalysators einen Einfluß auf die Isomerenverteilung der entstehenden linearen Alkylbenzole hat: Bei Verwendung von Aluminiumtrichlorid liegt der Gehalt der 2-Phenyl-Isomere in der Mischung mit den 3-, 4-, 5- und anderen Isomeren bei ca. 30 Gew.-%, wird hingegen Fluorwasserstoff als Kataly sator eingesetzt, läßt sich der Gehalt an 2-Phenyl-Isomer auf ca. 20 Gew.-% senken. Die Sulfonierung der linearen Alkylbenzole schließlich gelingt heute großtechnisch mit Oleum, Schwefelsäure oder gasförmigem Schwefeltrioxid, wobei letzteres die weitaus größte Be deutung hat. Zur Sulfonierung werden spezielle Film- oder Rohrbündelreaktoren einge setzt, die als Produkt eine 97 Gew.-%ige Alkylbenzolsulfonsäure (ABSS) liefern, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Aniontensidsäure einsetzbar ist.Linear alkylbenzenesulfonates are made from linear alkylbenzenes, which like which are accessible from linear olefins. For this purpose, petroleum is used on an industrial scale Fractions with molecular sieves separated into the n-paraffins of the desired purity and dehydrogenated to the n-olefins, resulting in both α- and i-olefins. The ent standing olefins are then in the presence of acidic catalysts with benzene to the Al implemented kylbenzenes, the choice of Friedel-Crafts catalyst having an influence the distribution of isomers of the linear alkylbenzenes formed has: When using Aluminum trichloride is the content of the 2-phenyl isomers in the mixture with the 3-, 4-, 5- and other isomers at about 30 wt .-%, however, hydrogen fluoride as Kataly used sator, the content of 2-phenyl isomer can be reduced to about 20 wt .-%. The Finally, sulfonation of linear alkylbenzenes is now possible on an industrial scale using oleum, Sulfuric acid or gaseous sulfur trioxide, the latter being by far the largest has interpretation. Special film or tube bundle reactors are used for sulfonation sets that deliver as a product a 97 wt .-% alkylbenzenesulfonic acid (ABSS), which in Within the scope of the present invention it can be used as anionic surfactant acid.
Durch Wahl des Neutralisationsmittels lassen sich aus den ABSS die unterschiedlichsten
Salze, d. h. Alkylbenzolsulfonate, gewinnen. Aus Gründen der Ökonomie ist es hierbei be
vorzugt, die Alkalimetallsalze und unter diesen bevorzugt die Natriumsalze der ABSS her
zustellen und einzusetzen. Diese lassen sich durch die allgemeine Formel I beschreiben:
By choosing the neutralizing agent, a wide variety of salts, ie alkylbenzenesulfonates, can be obtained from the ABSS. For reasons of economy, it is preferred to prepare and use the alkali metal salts and, among them, the sodium salts of the ABSS. These can be described by the general formula I:
in der die Summe aus x und y üblicherweise zwischen 5 und 13 liegt. Erfindungsgemäße Verfahren, in denen als Aniontensid in Säureform C8-16-, vorzugsweise C9-13- Alkylbenzolsulfonsäuren eingesetzt werden, sind bevorzugt. Es ist im Rahmen der vorlie genden Erfindung weiterhin bevorzugt, C8-16-, vorzugsweise C9-13-Alkybenzolsulfonsäuren einzusetzen, die sich von Alkylbenzolen ableiten, welche einen Tetralingehalt unter 5 Gew.-%, bezogen auf das Alkylbenzol, aufweisen. Weiterhin bevorzugt ist es, Alkylben zolsulfonsäuren zu verwenden, deren Alkylbenzole nach dem HF-Verfahren hergestellt wurden, so daß die eingesetzten C8-16-, vorzugsweise C9-13-Alkybenzolsulfonsäuren einen Gehalt an 2-Phenyl-Isomer unter 22 Gew.-%, bezogen auf die Alkylbenzolsulfonsäure, aufweisen.in which the sum of x and y is usually between 5 and 13. Processes according to the invention in which C 8-16 -, preferably C 9-13 - alkylbenzenesulfonic acids are used as the anionic surfactant in acid form are preferred. In the context of the present invention, it is further preferred to use C 8-16 -, preferably C 9-13- alkylbenzenesulfonic acids which are derived from alkylbenzenes which have a tetralin content below 5% by weight, based on the alkylbenzene. It is further preferred to use alkylbenzenesulfonic acids whose alkylbenzenes have been prepared by the HF process, so that the C 8-16 -, preferably C 9-13- alkylbenzenesulfonic acids used contain a 2-phenyl isomer below 22% by weight. %, based on the alkylbenzenesulfonic acid.
Die vorstehend genannten Aniontenside in ihrer Säureform können alleine oder in Mi schung miteinander im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt und aufgeschäumt wer den. Es ist aber auch möglich und bevorzugt, daß dem Aniontensid in Säureform vor dem Aufschäumen weitere, vorzugsweise saure, Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmit teln in Mengen von 0,1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 15 Gew.-% und insbeson dere von 2 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der aufzuschäumenden Mi schung, zugemischt werden.The above-mentioned anionic surfactants in their acid form can be used alone or in Mi who used and foamed together in the process according to the invention the. But it is also possible and preferred that the anionic surfactant in acid form before Foaming up other, preferably acidic, ingredients of washing and cleaning agents in amounts of 0.1 to 40% by weight, preferably 1 to 15% by weight and in particular dere from 2 to 10 wt .-%, each based on the weight of the foamed Mi be added.
Erfindungsgemäß sind Verfahren bevorzugt, bei denen die tensidhaltige fließfähige Kom ponente Alkylbenzolsulfonsäuren in Mengen von 20 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 95 Gew.-% und insbesondere von 40 bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensid haltige Komponente, enthält.According to the invention, methods are preferred in which the surfactant-containing flowable com component alkylbenzenesulfonic acids in amounts of 20 to 99 wt .-%, preferably of 30 up to 95 wt .-% and in particular from 40 to 90 wt .-%, each based on the surfactant containing component.
Als saure Reaktionspartner eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung neben den "Tensidsäuren" auch die genannten Fettsäuren, Phosphonsäuren, Polymersäuren oder teil neutralisierte Polymersäuren sowie "Buildersäuren" und "Komplexbuildersäuren" (Einzel heiten später im Text) alleine sowie in beliebigen Mischungen. Als Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln; die der Aniontensidsäure vor dem Aufschäumen zuge mischt werden können, bieten sich vor allem saure Wasch- und Reinigungsmittel- Inhaltsstoffe an, also beispielsweise Phosphonsäuren, welche in neutralisierter Form (Phosphonate) als Inkrustationsinhibitoren Bestandteil vieler Wasch- und Reinigungsmittel sind. Auch der Einsatz von (teilneutralisierten) Polymersäuren wie beispielsweise Po lyacrylsäuren, ist erfindungsgemäß möglich. Es ist aber auch möglich, säurestabile Inhalts stoffe vor dem Aufschäumen mit der Aniontensidsäure zu vermischen. Hier bieten sich beispielsweise sogenannte Kleinkomponenten an, welche sonst in aufwendigen weiteren Schritten zugegeben werden müßten, also beispielsweise optische Aufheller, Farbstoffe usw., wobei im Einzelfall die Säurestabilität zu prüfen ist.Suitable acidic reactants in the context of the present invention are, in addition to the "Surfactic acids" also the fatty acids, phosphonic acids, polymer acids or some neutralized polymer acids as well as "builder acids" and "complex builder acids" (single later in the text) alone as well as in any mixtures. As ingredients of Washing and cleaning agents; which the anionic surfactant acid before foaming can be mixed, especially acidic detergents and cleaning agents Ingredients, for example phosphonic acids, which in neutralized form (Phosphonates) as incrustation inhibitors, part of many detergents and cleaning agents are. The use of (partially neutralized) polymer acids such as Po lyacrylic acids, is possible according to the invention. But it is also possible to have acid-stable content Mix substances with the anionic surfactant acid before foaming. Here offer themselves For example, so-called small components, which are otherwise in complex other Steps would have to be added, for example optical brighteners, dyes etc., whereby the acid stability must be checked in individual cases.
In bevorzugten Verfahren enthält die tensidhaltige fließfähige Komponente zusätzlich Fett säuren und/oder Seifen in Mengen von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Kompo nente.In preferred processes, the surfactant-containing flowable component additionally contains fat acids and / or soaps in amounts of 1 to 30% by weight, preferably 2 to 25% by weight and in particular from 5 to 20% by weight, in each case based on the surfactant-containing compo nente.
Wahlweise können dem Aniontensid in Säureform vor dem Aufschäumen nichtionische Tenside in Mengen von 0,1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 55 Gew.-% und ins besondere von 2,5 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der aufzuschäumenden Mischung, zugemischt werden. Dieser Zusatz kann die physikalischen Eigenschaften des Aniontensidsäureschaums verbessern und eine spätere Einarbeitung nichtionischer Tenside in das Tensidgranulat oder das gesamte Wasch- und Reinigungsmittel überflüssig machen. Die unterschiedlichen Vertreter aus der Gruppe der nichtionischen Tenside werden weiter unten beschrieben. In bevorzugten Verfahren enthält die tensidhaltige fließfähige Kompo nente zusätzlich nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die ten sidhaltige Komponente.Optionally, the anionic surfactant can be nonionic in acid form before foaming Surfactants in amounts of 0.1 to 60 wt .-%, preferably from 0.5 to 55 wt .-% and ins in particular from 2.5 to 10% by weight, based in each case on the weight of the foam to be foamed Mixture to be mixed. This addition can affect the physical properties of the Improve anionic surfactant foam and a later incorporation of nonionic surfactants into the surfactant granules or all detergents and cleaning agents. The different representatives from the group of nonionic surfactants will continue to exist described below. In preferred processes, the surfactant contains flowable compo nente additionally non-ionic surfactant (s) in amounts of 1 to 50 wt .-%, preferably from 2 to 40 wt .-% and in particular from 5 to 30 wt .-%, each based on the ten component containing sid.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxy lierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durch schnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alko holrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalko holresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxy lierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine einge engte 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.The nonionic surfactants used are preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and on average 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol in which the alcohol residue is linear or preferably in the 2-position May be methyl branched or may contain linear and methyl branched radicals in the mixture, as are usually present in oxoalko radicals. In particular, however, alcohol ethoxylates with linear residues from alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms, for. B. from coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, and an average of 2 to 8 EO per mole of alcohol preferred. The preferred ethoxylated alcohols include, for example, C 12-14 alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9-11 alcohol with 7 EO, C 13-15 alcohols with 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO, C 12-18 alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures thereof, such as mixtures of C 12-14 alcohol with 3 EO and C 12-18 alcohol with 5 EO. The degrees of ethoxylation given represent statistical averages, which can be an integer or a fraction for a specific product. Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow range ethoxylates, NRE). In addition to these nonionic surfactants, fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples include tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
Die Verwendung alkoxylierter Niotenside ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung be vorzugt. Verfahrensvarianten, bei denen die tensidhaltige fließfähige Komponente alkoxy lierte, vorzugsweise ethoxylierte nichtionische Tenside in Mengen von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 85 Gew.-% und insbesondere von 40 bis 80 Gew.-%, jeweils be zogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält, weisen dabei Vorteile auf, wobei Verfah ren besonders bevorzugt sind, bei denen die tensidhaltige fließfähige Komponente als ethoxylierte nichtionische Tenside die Umsetzungsprodukte von C8-22-Fettalkoholen, vor zugsweise C12-20-Fettalkoholen und insbesondere C14-18-Fettalkoholen mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid, vorzugsweise 2 bis 20 Mol Ethylenoxid und insbesondere 5 bis 10 Mol Ethylenoxid, in Mengen von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 75 Gew.-% und insbesondere von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.The use of alkoxylated nonionic surfactants is preferred in the context of the present invention. Process variants in which the surfactant-containing flowable component alkoxylated, preferably ethoxylated nonionic surfactants in amounts of 20 to 90 wt .-%, preferably from 30 to 85 wt .-% and in particular from 40 to 80 wt .-%, each based on the surfactant-containing component has advantages, processes being particularly preferred in which the surfactant-containing flowable component as ethoxylated nonionic surfactants contains the reaction products of C 8-22 fatty alcohols, preferably C 12-20 fatty alcohols and in particular C 14 -18 fatty alcohols with 1 to 30 moles of ethylene oxide, preferably 2 to 20 mol ethylene oxide and more preferably 5 to 10 mol ethylene oxide in quantities of 10 to 80 wt .-%, preferably from 20 to 75 wt .-% and in particular from 30 to 70 wt .-%, each based on the surfactant-containing component.
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. Another class of preferred nonionic surfactants, which are used either as allei some nonionic surfactant or in combination with other nonionic surfactants are used are alkoxylated, preferably ethoxylated or ethoxylated and pro poxylated fatty acid alkyl esters, preferably having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, especially fatty acid methyl esters, as described, for example, in Japanese Pa tentanmeldung JP 58/217598 are described or which preferably according to the in ternational patent application WO-A-90/13533 who produced the.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann, sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkypolyglycoside genügen der allgemei nen Formel RO(G)z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2- Stellung methylverzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glyko seeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungs grad z liegt dabei zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbeson dere zwischen 1,1 und 1,5.Another class of nonionic surfactants that can be used advantageously are the alkyl polyglycosides (APG). Alkypolyglycosides that can be used satisfy the general formula RO (G) z , in which R denotes a linear or branched, in particular methyl-branched, saturated or unsaturated, aliphatic radical having 8 to 22, preferably 12 to 18, carbon atoms and G is the symbol which stands for a glycosyl unit with 5 or 6 carbon atoms, preferably for glucose. The degree of glycosidation z is between 1.0 and 4.0, preferably between 1.0 and 2.0 and in particular between 1.1 and 1.5.
Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in de nen der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.Linear alkyl polyglucosides, ie alkyl polyglycosides, are preferably used in de the polyglycosyl radical is a glucose radical and the alkyl radical is an n-alkyl radical.
Die erfindungsgemäßen Tensidgranulate können bevorzugt Alkylpolyglycoside enthalten, wobei Gehalte der Granulate an APG über 0,2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Granulat, bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Tensidgranulate enthalten APG in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%.The surfactant granules according to the invention can preferably contain alkyl polyglycosides where the APG granules contain more than 0.2% by weight, based on the total granules, are preferred. Particularly preferred surfactant granules contain APG in amounts of 0.2 up to 10% by weight, preferably 0.2 to 5% by weight and in particular from 0.5 to 3% by weight.
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.Also nonionic surfactants of the amine oxide type, for example N-cocoalkyl-N, N- dimethylamine oxide and N-tallow alkyl-N, N-dihydroxyethylamine oxide, and the fatty acid alka nolamides may be suitable. The amount of these nonionic surfactants is before preferably not more than that of the ethoxylated fatty alcohols, especially not more than half of it.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
Other suitable surfactants are polyhydroxy fatty acid amides of the formula (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.in the RCO stands for an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, R 1 for hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms and [Z] for a linear or branched polyhydroxyalkyl radical with 3 to 10 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups . The polyhydroxy fatty acid amides are known substances which can usually be obtained by reductive amination of a reducing sugar with ammonia, an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II),
The group of polyhydroxy fatty acid amides also includes compounds of the formula (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 propoxylierte Derivate dieses Restes.in the R for a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms, R 1 for a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical with 2 to 8 carbon atoms and R 2 for a linear, branched or cyclic alkyl radical or is an aryl radical or an oxyalkyl radical having 1 to 8 carbon atoms, C 1-4 -alkyl or phenyl radicals being preferred and [Z] being a linear polyhydroxyalkyl radical whose alkyl chain is substituted by at least two hydroxyl groups, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propoxylated derivatives of this residue.
[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 beispielsweise 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.[Z] is preferably obtained by reductive amination of a reduced sugar, for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose. The N-alkoxy- or N-aryloxy-substituted compounds can then, for example, according to the teaching of international application WO-A-95/07331 by reaction with fatty acid remethyl esters in the presence of an alkoxide as a catalyst in the desired polyhy droxy fatty acid amides are transferred.
In bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren enthält die tensidhaltige fließfähige Kompo nente alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte nichtionische Tenside, vorzugsweise die Umsetzungsprodukte von C8-22-Fettalkoholen, vorzugsweise C12-20-Fettalkoholen und insbe sondere C14-18-Fettalkoholen mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid, vorzugsweise 2 bis 20 Mol Ethylenoxid und insbesondere 5 bis 10 Mol Ethylenoxid.In preferred processes according to the invention, the surfactant-containing flowable component contains alkoxylated, preferably ethoxylated, nonionic surfactants, preferably the reaction products of C 8-22 fatty alcohols, preferably C 12-20 fatty alcohols and in particular special C 14-18 fatty alcohols with 1 to 30 moles of ethylene oxide , preferably 2 to 20 moles of ethylene oxide and in particular 5 to 10 moles of ethylene oxide.
Die tensidhaltige fließfähige Komponente kann erfindungsgemäß vollständig aus einem oder mehreren Tensiden bestehen und damit frei von nichttensidischen Verbindungen sein. Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reini gungsmitteln in die tensidhaltige Komponente zu inkorporieren. Neben Aktiv- und Wirksubstanzen kann die tensidhaltige Komponente herstellungsbedingt auch Wasser ent halten, wobei dieses Wasser zur Einstellung vorteilhafter Viskositätswerte oder zur Opti mierung des Aufschäumvorgangs der tensidhaltigen Komponente auch zugesetzt werden kann. In bevorzugten Verfahren enthält die tensidhaltige fließfähige Komponente aller dings weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-% und insbesondere we niger als 10 Gew.-% Wasser, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente.According to the invention, the surfactant-containing flowable component can consist entirely of one or several surfactants and are therefore free of non-surfactant compounds. According to the invention, however, it is also possible to use further ingredients of washing and cleaning agents to incorporate agents into the surfactant-containing component. In addition to active and Active ingredients can cause the surfactant-containing component ent water hold, this water for setting advantageous viscosity values or for opti Mation of the foaming process of the surfactant-containing component can also be added can. In preferred processes, the surfactant-containing flowable component contains all dings less than 20 wt .-%, preferably less than 15 wt .-% and in particular we less than 10% by weight of water, in each case based on the surfactant-containing component.
Insbesondere sogenannte "Kleinkomponenten" können nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren vorteilhaft über den als Granulierflüssigkeit dienenden Schaum in die Tensidgranu late eingebracht werden. In bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren enthält die tensid haltige fließfähige Komponente weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, insbesondere Stoffe aus der Gruppe der Komplexbildner, Polymere, optischen Aufheller, Farb- und Duftstoffe und Alkalien. Diese bevorzugt der tensidhaltigen fließfähigen Kom ponente zuzusetzenden Kleinkomponenten werden weiter unten beschrieben.In particular, so-called "small components" can according to the Ver drive advantageously over the foam serving as granulating liquid into the surfactant granule be introduced late. In preferred processes according to the invention, the surfactant contains containing flowable component further ingredients of washing and cleaning agents, especially substances from the group of complexing agents, polymers, optical brighteners, Dyes, fragrances and alkalis. This prefers the surfactant-containing flowable com Small components to be added are described below.
Das Aufschäumen der fließfähigen tensidhaltigen Komponente kann je nach gewünschten Eigenschaften des Schaums bei Raumtemperatur oder unter Kühlung bzw. Erwärmung erfolgen. Bevorzugte Verfahrensvarianten werden so durchgeführt, daß die aufzuschäu mende tensidhaltige fließfähige Komponente vor der Aufschäumung Temperaturen von 20 bis 120°C, vorzugsweise von 30 bis 90°C und insbesondere von 50 bis 75°C, aufweist. Durch die Auswahl der Inhaltsstoffe kann die Viskosität der tensidhaltigen Komponente in breiten Grenzen variiert werden, wobei dünnflüssigere tensidhaltige Komponenten in der Regel weniger stabile Schäume liefern. The foaming of the flowable surfactant-containing component can, depending on the desired Properties of the foam at room temperature or with cooling or heating respectively. Preferred process variants are carried out so that the foam flowable component containing surfactant before foaming temperatures of 20 up to 120 ° C, preferably from 30 to 90 ° C and in particular from 50 to 75 ° C. The viscosity of the surfactant-containing component can be selected by selecting the ingredients wide limits can be varied, with thinner components containing surfactant in the Usually deliver less stable foams.
Wie bereits oben erwähnt, ist es ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Granulationsverfahren auch Granulierflüssigkeiten einge setzt werden können, deren Viskosität hoch ist. So sind im erfindungsgemäßen Verfahren tensidhaltige Flüssigkomponenten einsetzbar, deren Viskosität oberhalb von 100 mPa.s liegt, aber auch Flüssigkomponenten mit Viskositäten über 1000 mPa.s, ja sogar über 5000 mPa.s, lassen sich erfindungsgemäß aufschäumen und in Form des "Granulierschaums" problemlos als Granulationshilfsmittel einsetzen.As already mentioned above, it is an advantage of the method according to the invention that in In contrast to conventional granulation processes, granulation liquids are also used can be set, the viscosity is high. So are in the method according to the invention Liquid components containing surfactants can be used, their viscosity above 100 mPa.s but also liquid components with viscosities over 1000 mPa.s, even over 5000 mPa.s, can be foamed according to the invention and in the form of the "granulating foam" can easily be used as a granulation aid.
Die fließfähige tensidhaltige Komponente wird durch das gasförmige Medium zu einem Schaum aufgeschäumt, wobei Flüssigkeit und gasförmiges Medium in variierenden Men gen bzw. Verhältnissen zueinander eingesetzt werden können. Aus verfahrenstechnischer Sicht ist es bevorzugt, zur Schaumerzeugung das gasförmige Medium jeweils in Mengen von mindestens 20 Vol.-%, bezogen auf die aufzuschäumende Flüssigkeitsmenge, einzu setzen.The flowable surfactant-containing component becomes one through the gaseous medium Foam foamed, with liquid and gaseous medium in varying menus conditions or relationships can be used. For procedural reasons From a viewpoint, it is preferred to use the gaseous medium in each case in quantities for foam generation of at least 20 vol .-%, based on the amount of liquid to be foamed put.
Soll also beispielsweise ein Liter einer tensidhaltigen Komponente aufgeschäumt werden, werden vorzugsweise mindestens 200 ml gasförmiges Medium zum Aufschäumen ver wendet. In bevorzugten Verfahren liegt die Menge an gasförmigem Medium deutlich über diesem Wert, so daß Verfahren bevorzugt sind, bei denen die zur Aufschäumung einge setzte Gasmenge das ein- bis dreihundertfache, vorzugsweise das fünf bis zweihundertfa che und insbesondere das zehn- bis einhundertfache des Volumens der aufzuschäumenden Flüssigkeitsmenge ausmacht. Wie weiter oben bereits erwähnt, wird als gasförmiges Medi um hierbei vorzugsweise Luft eingesetzt. Es ist aber auch möglich, andere Gase oder Gas gemische zur Aufschäumung einzusetzen. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft über einen Ozonisator zu leiten, bevor das Gas zum Auf schäumen eingesetzt wird. Auf diese Weise kann man Gasgemische herstellen, die bei spielsweise 0,1 bis 4 Gew.-% Ozon enthalten. Der Ozongehalt des Aufschäumgases führt dann zur oxidativen Zerstörung unerwünschter Bestandteile in den aufzuschäumenden Flüssigkeiten. Insbesondere bei teilweise verfärbten Aniontensidsäuren kann durch die Beimischung von Ozon eine deutliche Aufhellung erreicht werden. If, for example, a liter of a surfactant-containing component is to be foamed, preferably at least 200 ml of gaseous medium for foaming turns. In preferred processes, the amount of gaseous medium is significantly higher this value, so that methods are preferred in which the foaming set the amount of gas one to three hundred times, preferably five to two hundred times che and in particular ten to one hundred times the volume of the foamed Amount of liquid. As already mentioned above, as a gaseous medium to preferably use air. But it is also possible to use other gases or gas use mixtures for foaming. For example, it may be preferred to air or pass oxygen-enriched air over an ozonizer before the gas to open foaming is used. In this way, you can produce gas mixtures that at for example 0.1 to 4 wt .-% ozone. The ozone content of the foaming gas leads then for the oxidative destruction of undesirable constituents in those to be foamed Liquids. Particularly in the case of partially discolored anionic surfactant acids, the A significant brightening can be achieved by adding ozone.
Zur Aufschäumung des oben beispielhaft zitierten Liters der tensidhaltigen Komponente werden somit bevorzugt 1 bis 300 Liter, vorzugsweise 5 bis 200 Liter und insbesondere 10 bis 100 Liter Luft eingesetzt.For foaming the liter of the surfactant-containing component cited above as an example are thus preferably 1 to 300 liters, preferably 5 to 200 liters and in particular 10 up to 100 liters of air.
Über die Temperatur der aufzuschäumenden Flüssigkeit einerseits und die Temperatur des gasförmigen Mediums andererseits kann die Temperatur des entstehenden Schaums ge steuert werden. In bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der entstehende Schaum Temperaturen unterhalb 115°C, vorzugsweise zwischen 20 und 80°C und insbesondere zwischen 30 und 70°C, auf.About the temperature of the liquid to be foamed on the one hand and the temperature of the gaseous medium on the other hand, the temperature of the resulting foam can ge be controlled. In preferred variants of the method according to the invention, the resulting foam temperatures below 115 ° C, preferably between 20 and 80 ° C. and in particular between 30 and 70 ° C.
Der entstehende Schaum, der im nächsten Verfahrensschritt als Granulationshilfsmittel eingesetzt wird, läßt sich durch weitere physikalische Parameter charakterisieren. So ist es beispielsweise bevorzugt, daß der Schaum eine Dichte unterhalb von 0,80 gcm-3, vorzugs weise von 0,10 bis 0,6 gcm-3 und insbesondere von 0,30 bis 0,55 gcm-3 aufweist. Es ist weiterhin bevorzugt, daß der Schaum mittlere Porengrößen unterhalb 10 mm, vorzugswei se unterhalb 5 mm und insbesondere unterhalb 2 mm, aufweist.The resulting foam, which is used as a granulation aid in the next process step, can be characterized by further physical parameters. For example, it is preferred that the foam have a density below 0.80 gcm -3 , preferably from 0.10 to 0.6 gcm -3 and in particular from 0.30 to 0.55 gcm -3 . It is further preferred that the foam has average pore sizes below 10 mm, preferably below 5 mm and in particular below 2 mm.
Die genannten physikalischen Parameter der Temperatur, der Dichte und der mittleren Po rengröße charakterisieren den Schaum zum Zeitpunkt seines Entstehens. Vorzugsweise wird die Verfahrensführung allerdings so gewählt, daß der Schaum die genannten Kriterien auch noch bei der Zugabe in den Mischer erfüllt.The mentioned physical parameters of temperature, density and mean Po The size of the foam characterizes the foam at the time it is created. Preferably the procedure is chosen so that the foam meets the criteria also fulfilled when added to the mixer.
Hierbei sind Verfahrensführungen möglich, bei denen der Schaum nur eines oder zwei der genannten Kriterien bei der Zugabe in den Mischer erfüllt, bevorzugt liegen aber sowohl die Temperatur, als auch die Dichte und die Porengröße in den genannten Bereichen, wenn der Schaum in den Mischer gelangt.Procedures are possible in which the foam only one or two of the mentioned criteria when added to the mixer met, but preferably both the temperature, as well as the density and pore size in the ranges mentioned, if the foam gets into the mixer.
Der Schaum wird nach seiner Entstehung auf ein in einem Mischer vorgelegtes Feststoff bett gegeben und dient dort als Granulationshilfsmittel. Diese Verfahrensstufe kann in den unterschiedlichsten Misch- und Granuliervorrichtungen durchgeführt werden, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. Das im Mischer vorgelegte Feststoffbett kann dabei sämtliche in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Stoffe enthalten. Auf diese Weise können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren fertige Wasch- und Reinigungsmittel her gestellt werden. Üblicherweise werden aber bestimmte Inhaltsstoffe von Wasch- und Rei nigungsmitteln nicht mit granuliert, um unerwünschte Reaktionen dieser Bestandteile un tereinander unter der mechanischen Einwirkung der Granulierwerkzeuge zu vermeiden. Inhaltsstoffe, die dem entstehenden Tensidgranulat üblicherweise erst nachträglich, d. h. im Anschluß an eine Granulation zugemischt werden, sind beispielsweise Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme und Schauminhibitoren.After its formation, the foam is applied to a solid placed in a mixer Given in bed and serves as a granulation aid. This process stage can be in the various mixing and granulating devices are carried out, as well is described in detail below. The solid bed placed in the mixer can contain all substances used in detergents and cleaning agents. In this way can manufacture finished detergents and cleaning agents with the method according to the invention be put. Usually, however, certain ingredients of washing and Rei detergents not granulated to prevent undesirable reactions of these components to avoid each other under the mechanical influence of the granulating tools. Ingredients that are usually added to the resulting surfactant granules, i.e. H. in the Following a granulation, bleaching agents are, for example, Bleach activators, enzymes and foam inhibitors.
Es ist bevorzugt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Tensidgranulate neben dem Ten sid Stoffe enthalten, welche im späteren Wasch- und Reinigungsmittel als Aktivsubstanzen fungieren. In bevorzugten Verfahren enthält das im Mischer vorgelegte Feststoffbett daher einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe Gerüststoffe, insbesondere der Alkalimetallcar bonate, -sulfate und -silikate, der Zeolithe und der Polymere.It is preferred that the surfactant granules produced according to the invention in addition to the Ten sid contain substances which are later used as active substances in washing and cleaning agents act. In preferred processes, the solid bed placed in the mixer therefore contains one or more substances from the builder group, in particular the alkali metal car bonates, sulfates and silicates, zeolites and polymers.
Um Tensidgranulate herzustellen, die sich später mit weiteren Komponenten zum fertigen Wasch- und Reinigungsmittel abmischen lassen, ohne daß dabei unerwünschte Reaktionen auftreten, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Tensidgranulate keine Reste über schüssiger Aniontensidsäure(n) enthalten. Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß das im Mischer vorgelegte Feststoffbett alkalische Bestandteile enthält, welche die Anion tensidsäuren neutralisieren. Hier kommen insbesondere Carbonate und Hydrogencarbonate in Frage, aber auch andere alkalische Komponenten wie Oxide, Hydroxide usw. oder orga nische Neutralisationsmittel wie Amine usw. lassen sich einsetzen. In erfindungsgemäß bevorzugten Verfahren enthält das im Mischer vorgelegte Feststoffbett einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Alkalimetallcarbonate und/oder -hydrogencarbonate, vorzugs weise Natriumcarbonat, in einer Menge, die zur Neutralisation der über den Schaum zuge führten Säuremenge ausreicht.To produce surfactant granules that will later be manufactured with additional components Allow washing and cleaning agents to mix without causing undesirable reactions occur, it is preferred according to the invention that the surfactant granules have no residues contain anionic surfactant acid (s). This can easily be achieved in that the solid bed placed in the mixer contains alkaline components which contain the anion Neutralize surfactant acids. Here come in particular carbonates and hydrogen carbonates in question, but also other alkaline components such as oxides, hydroxides etc. or orga African neutralizing agents such as amines etc. can be used. In the invention preferred process contains the solid bed placed in the mixer one or more Substances from the group of alkali metal carbonates and / or hydrogen carbonates, preferred wise sodium carbonate, in an amount added to neutralize the over the foam led amount of acid sufficient.
Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn das im Mischer vorgelegte Feststoffbett die alka lischen Komponenten in einer Menge enthält, die zur Neutralisation der über den Schaum eingeführten Säuremenge ausreicht. Werden beispielsweise über den aniontensidsäurehal tigen Schaum 2 Mol einbasige Säure eingetragen, so sollten mindestens 2 Neutralisations äquivalente, d. h. beispielsweise 2 Mol NaOH oder 1 Mol Natriumcarbonat, im Feststoff bett enthalten sein. Erfindungsgemäße Verfahren, in denen das Feststoffbett mehr als die stöchiometrisch zur Neutralisation der eingetragenen Säuremenge erforderliche Menge an Basen enthält, sind dabei bevorzugt. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Feststoffbett mehr als das Doppelte, vorzugsweise mehr als das Dreifache, besonders bevorzugt mehr als das Vierfache und insbesondere mehr als das Fünffache der zur Neutralisation der über den Schaum eingetragenen Säuremenge benötigten Alkalitätsmenge enthält.It is particularly preferred here if the solid bed placed in the mixer contains the alkali contains components in an amount necessary to neutralize the over the foam imported quantity of acid is sufficient. For example, about the anionic surfactant foam introduced 2 moles of monobasic acid, so should at least 2 neutralizations equivalents, d. H. for example 2 moles of NaOH or 1 mole of sodium carbonate, in the solid bed included. Processes according to the invention in which the solid bed is more than the stoichiometric amount required to neutralize the amount of acid introduced Contains bases are preferred. It is particularly preferred if the solid bed more than twice, preferably more than three times, particularly preferably more than four times and in particular more than five times that used to neutralize the over contains the amount of alkalinity required for the amount of acid added.
Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln. Im erfindungsgemäßen Verfahren können dabei alle übli cherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Gerüststoffe im Feststoffbett enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und - wenn keine ökologischen Bedenken gegen ihren Einsatz bestehen - auch die Phosphate.In addition to the washing-active substances, builders are the most important ingredients of Detergents and cleaning agents. In the process according to the invention, all the usual Builders usually used in detergents and cleaning agents in a solid bed be contained, in particular thus zeolites, silicates, carbonates, organic cobuilders and - if there are no ecological concerns about their use - including the phosphates.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel NaMSixO2x+1.H2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige kri stalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung 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 bevorzugt, wobei β-Natrium disilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in der internationa len Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.Suitable crystalline, layered sodium silicates have the general formula NaMSi x O 2x + 1 .H 2 O, where M is sodium or hydrogen, x is a number from 1.9 to 4 and y is a number from 0 to 20 and preferred values for x 2, 3 or 4. Such crystalline layered silicates are described, for example, in European patent application EP-A-0 164 514. Preferred crystalline layered silicates of the formula given are those in which M represents sodium and x assumes the values 2 or 3. In particular, both β- and δ-sodium disilicate Na 2 Si 2 O 5 .yH 2 O are preferred, wherein β-sodium disilicate can be obtained, for example, by the method described in the international patent application WO-A-91/08171 .
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.Amorphous sodium silicates with a modulus Na 2 O: SiO 2 of 1: 2 to 1: 3.3, preferably from 1: 2 to 1: 2.8 and in particular from 1: 2 to 1: 2.6, can also be used are delayed and have secondary washing properties. The delay in dissolution compared to conventional amorphous sodium silicates can be caused in various ways, for example by surface treatment, compounding, compaction / compression or by overdrying. In the context of this invention, the term “amorphous” is also understood to mean “X-ray amorphous”. This means that the silicates in X-ray diffraction experiments do not provide sharp X-ray reflections, as are typical for crystalline substances, but at most one or more maxima of the scattered X-rays, which have a width of several degree units of the diffraction angle. However, it can very well lead to particularly good builder properties if the silicate particles deliver washed-out or even sharp diffraction maxima in electron diffraction experiments. This is to be interpreted in such a way that the products have microcrystalline ranges of size 10 to a few hundred nm, values up to max. 50 nm and in particular up to max. 20 nm are preferred. Such so-called X-ray amorphous silicates, which also have a delay in dissolution compared to the conventional water glasses, are described, for example, in German patent application DE-A-44 00 024. Particularly preferred are compressed / compacted amorphous silicates, compounded amorphous silicates and over-dried X-ray amorphous silicates.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist
vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt
der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mi
schungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bevorzugt einsetzbar 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
The finely crystalline, synthetic and bound water-containing zeolite used is preferably zeolite A and / or P. As zeolite P, zeolite MAP® (commercial product from Crosfield) is particularly preferred. However, zeolite X and mixtures of A, X and / or P are also suitable. Commercially available and can preferably be used in the context of the present invention, for example a co-crystallizate of zeolite X and zeolite A (approx. 80% by weight zeolite X), which is sold by CONDEA Augusta SpA under the brand name VEGOBOND AX® and by the formula
nNa2O.(1-n)K2O.Al2O3.(2-2,5)SiO2.(3,5-5,5)H2O
n Na 2 O. (1-n) K 2 O. Al 2 O 3. (2-2.5) SiO 2. (3.5-5.5) H 2 O
beschrieben werden kann. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von we niger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.can be described. Suitable zeolites have an average particle size of we less than 10 µm (volume distribution; measurement method: Coulter Counter) on and included preferably 18 to 22% by weight, in particular 20 to 22% by weight of bound water.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersub stanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alka limetallphosphate unter besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtri phosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel- Industrie die größte Bedeutung.It goes without saying that the generally known phosphates are also used as buildersub punching possible, provided that such use is not avoided for ecological reasons should be. Among the large number of commercially available phosphates, the Alka limetal phosphates with particular preference for pentasodium or pentapotassium tri phosphate (sodium or potassium tripolyphosphate) in detergents and cleaning agents Industry the most important.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall- (ins besondere Natrium- und Kalium)-Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphorsäuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO4 neben höhermolekula ren Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie wirken als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkru stationen in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.Alkali metal phosphates is the general term for the alkali metal (in particular sodium and potassium) salts of the various phosphoric acids, in which one can distinguish between metaphosphoric acids (HPO 3 ) n and orthophosphoric acid H 3 PO 4 in addition to higher molecular weight representatives. The phosphates combine several advantages: They act as alkali carriers, prevent limescale deposits on machine parts or lime incrustations in tissues and also contribute to cleaning performance.
Natriumdihydrogenphosphat, NaH2PO4, existiert als Dihydrat (Dichte 1,91 gcm-3, Schmelzpunkt 60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gcm-3). Beide Salze sind weiße, in Wasser sehr leicht lösliche Pulver, die beim Erhitzen das Kristallwasser verlieren und bei 200°C in das schwach saure Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat, Na2H2P2O7), bei höherer Temperatur in Natiumtrimetaphosphat (Na3P3O9) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH2PO4 reagiert sauer; es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natron lauge auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und die Maische versprüht wird. Kaliumdihy drogenphosphat (primäres oder einbasiges Kaliumphosphat, Kaliumbiphosphat, KDP), KH2PO4, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gcm-3, hat einen Schmelzpunkt 253° [Zerset zung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KPO3)x] und ist leicht löslich in Wasser.Sodium dihydrogen phosphate, NaH 2 PO 4 , exists as a dihydrate (density 1.91 gcm -3 , melting point 60 °) and as a monohydrate (density 2.04 gcm -3 ). Both salts are white, water-soluble powders, which lose water of crystallization when heated and at 200 ° C into the weakly acidic diphosphate (disodium hydrogen diphosphate, Na 2 H 2 P 2 O 7 ), at higher temperature in sodium trimetaphosphate (Na 3 P 3 O 9 ) and Maddrell's salt (see below). NaH 2 PO 4 is acidic; it occurs when phosphoric acid is adjusted to pH 4.5 with caustic soda and the mash is sprayed. Potassium dihydrogen phosphate (primary or monobasic potassium phosphate, potassium biphosphate, KDP), KH 2 PO 4 , is a white salt with a density of 2.33 gcm -3 , has a melting point of 253 ° [decomposition to form potassium polyphosphate (KPO 3 ) x ] and is easily soluble in water.
Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na2HPO4, ist ein farbloses, sehr leicht wasserlösliches kristallines Salz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte 2,066 gcm-3, Wasserverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gcm-3, Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5 H2O) und 12 Mol. Wasser (Dichte 1,52 gcm-3, Schmelzpunkt 35° unter Ver lust von 5 H2O), wird bei 100° wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphos phat Na4P2O7 über. Dinatriumhydrogenphosphat wird durch Neutralisation von Phosphor säure mit Sodalösung unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator hergestellt. Disodium hydrogen phosphate (secondary sodium phosphate), Na 2 HPO 4 , is a colorless, very easily water-soluble crystalline salt. It exists anhydrous and with 2 mol. (Density 2.066 gcm -3 , water loss at 95 °), 7 mol. (Density 1.68 gcm -3 , melting point 48 ° with loss of 5 H 2 O) and 12 mol. Water ( Density 1.52 gcm -3 , melting point 35 ° with loss of 5 H 2 O), becomes water-free at 100 ° and changes to diphosphate Na 4 P 2 O 7 when heated more strongly. Disodium hydrogen phosphate is prepared by neutralizing phosphoric acid with soda solution using phenolphthalein as an indicator.
Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres od. zweibasiges Kaliumphosphat), K2HPO4, ist ein amorphes, weißes Salz, das in Wasser leicht löslich ist.Dipotassium hydrogen phosphate (secondary or dibasic potassium phosphate), K 2 HPO 4 , is an amorphous, white salt that is easily soluble in water.
Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na3PO4, sind farblose Kristalle, die als Dodecahydrat eine Dichte von 1,62 gcm-3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zerset zung), als Decahydrat (entsprechend 19-20% P2O5) einen Schmelzpunkt von 100°C und in wasserfreier Form (entsprechend 39-40% P2O5) eine Dichte von 2,536 gcm-3 aufweisen. Trinatriumphosphat ist in Wasser unter alkalischer Reaktion leicht löslich und wird durch Eindampfen einer Lösung aus genau 1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol NaOH herge stellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasiges Kaliumphosphat), K3PO4, ist ein wei ßes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gcm-3, hat einen Schmelzpunkt von 1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht löslich. Es entsteht z. B. beim Er hitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat. Trotz des höheren Preises werden in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen, daher hochwirksamen, Kalium phosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen vielfach bevorzugt.Trisodium phosphate, tertiary sodium phosphate, Na 3 PO 4 , are colorless crystals which, as dodecahydrate, have a density of 1.62 gcm -3 and a melting point of 73-76 ° C (decomposition), as decahydrate (corresponding to 19-20% P 2 O 5 ) have a melting point of 100 ° C and in anhydrous form (corresponding to 39-40% P 2 O 5 ) have a density of 2.536 gcm -3 . Trisodium phosphate is readily soluble in water with an alkaline reaction and is produced by evaporating a solution of exactly 1 mol of disodium phosphate and 1 mol of NaOH. Tripotassium phosphate (tertiary or triphase potassium phosphate), K 3 PO 4 , is a white, deliquescent, granular powder with a density of 2.56 gcm -3 , has a melting point of 1340 ° and is easily soluble in water with an alkaline reaction. It arises e.g. B. when he heats of Thomas slag with coal and potassium sulfate. Despite the higher price, the more soluble, therefore highly effective, potassium phosphates are often preferred over corresponding sodium compounds in the cleaning agent industry.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na4P2O7, existiert in wasserfreier Form (Dichte 2,534 gcm-3, Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1,815-1,836 gcm-3, Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Bei Substanzen sind farblose, in Wasser mit alkalischer Reaktion lösliche Kristalle. Na4P2O7 entsteht beim Er hitzen von Dinatriumphosphat auf < 200° oder indem man Phosphorsäure mit Soda im stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lösung durch Versprühen entwässert. Das Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härtebildner und verringert daher die Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat), K4P2O7, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der Dichte 2,33 gcm-3 dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH-Wert der 1%igen Lösung bei 25° 10,4 beträgt.Tetrasodium diphosphate (sodium pyrophosphate), Na 4 P 2 O 7 , exists in anhydrous form (density 2.534 gcm -3 , melting point 988 °, also given 880 °) and as decahydrate (density 1.815-1.836 gcm -3 , melting point 94 ° with loss of water) . Substances are colorless crystals that are soluble in water with an alkaline reaction. Na 4 P 2 O 7 is formed by heating disodium phosphate to <200 ° or by reacting phosphoric acid with soda in a stoichiometric ratio and dehydrating the solution by spraying. The decahydrate complexes heavy metal salts and hardness formers and therefore reduces the hardness of the water. Potassium diphosphate (potassium pyrophosphate), K 4 P 2 O 7 , exists in the form of the trihydrate and is a colorless, hygroscopic powder with a density of 2.33 gcm -3 , which is soluble in water, the pH value being 1% Solution at 25 ° is 10.4.
Durch Kondensation des NaH2PO4 bzw. des KH2PO4 entstehen höhermol. Natrium- und Kaliumphosphate, bei denen man cyclische Vertreter, die Natrium- bzw. Kaliummetaphos phate und kettenförmige Typen, die Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate, unterscheiden kann. Insbesondere für letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen in Gebrauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Grahamsches Salz, Kurrolsches und Maddrellsches Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate werden gemeinsam als kondensierte Phos phate bezeichnet.Condensation of the NaH 2 PO 4 or the KH 2 PO 4 produces higher moles. Sodium and potassium phosphates, in which one can distinguish cyclic representatives, the sodium or potassium metaphosphates and chain-like types, the sodium or potassium polyphosphates. A large number of terms are used in particular for the latter: melt or glow phosphates, Graham's salt, Kurrol's and Maddrell's salt. All higher sodium and potassium phosphates are collectively referred to as condensed phosphates.
Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 (Natriumtripolyphosphat), ist
ein wasserfrei oder mit 6 H2O kristallisierendes, nicht hygroskopisches, weißes, wasserlös
liches Salz der allgemeinen Formel NaO-[P(O)(ONa)-O]n-Na mit n = 3. In 100 g Wasser
lösen sich bei Zimmertemperatur etwa 17 g, bei 60° ca. 20 g, bei 100° rund 32 g des kri
stallwasserfreien Salzes; nach zweistündigem Erhitzen der Lösung auf 100° entstehen
durch Hydrolyse etwa 8% Orthophosphat und 15% Diphosphat. Bei der Herstellung von
Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit Sodalösung oder Natronlauge im
stöchiometrischen Verhältnis zur Reaktion gebracht und die Lsg. durch Versprühen ent
wässert. Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Pentanatriumtriphos
phat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtriphos
phat, K5P3O10 (Kaliumtripolyphosphat), kommt beispielsweise in Form einer 50gew.-%igen
Lösung (< 23% P2O5, 25% K2O) in den Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in
der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie breite Verwendung. Weiter existieren auch
Natriumkaliumtripolyphosphate, welche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung
einsetzbar sind. Diese entstehen beispielsweise, wenn man Natriumtrimetaphosphat mit
KOH hydrolysiert:
The technically important pentasodium triphosphate, Na 5 P 3 O 10 (sodium tripolyphosphate), is an anhydrous or 6 H 2 O crystallizing, non-hygroscopic, white, water-soluble salt of the general formula NaO- [P (O) (ONa) -O] n -Na with n = 3. In 100 g of water about 17 g dissolve at room temperature, at 20 ° approx. 20 g, at 100 ° around 32 g of the salt free of crystalline water; After heating the solution at 100 ° for two hours, hydrolysis produces about 8% orthophosphate and 15% diphosphate. In the production of pentasodium triphosphate, phosphoric acid is reacted with sodium carbonate solution or sodium hydroxide solution in a stoichiometric ratio and the solution is dewatered by spraying. Similar to Graham's salt and sodium diphosphate, pentasodium triphosphate dissolves many insoluble metal compounds (including lime soaps, etc.). Pentapotassium triphosphate, K 5 P 3 O 10 (potassium tripolyphosphate), is commercially available, for example, in the form of a 50% strength by weight solution (<23% P 2 O 5 , 25% K 2 O). The potassium polyphosphates are widely used in the detergent and cleaning agent industry. There are also sodium potassium tripolyphosphates which can also be used in the context of the present invention. These occur, for example, when hydrolyzing sodium trimetaphosphate with KOH:
(NaPO3)3 + 2 KOH → Na3K2P3O10 + H2O(NaPO 3 ) 3 + 2 KOH → Na 3 K 2 P 3 O 10 + H 2 O
Diese sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphos phat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtri polyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.According to the invention, these are exactly like sodium tripolyphosphate, potassium tripolyphosphate or mixtures of these two can be used; also mixtures of sodium tripolyphos phate and sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of potassium tripolyphosphate and Sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of sodium tripolyphosphate and potassium tri Polyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate can be used according to the invention.
Als organische Cobuilder können im erfindungsgemäßen Verfahren als Bestandteil des Feststoffbetts insbesondere Polycarboxylate/Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxyla te, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) so wie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.As organic cobuilders in the process according to the invention as part of the Solid bed especially polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxyla te, aspartic acid, polyacetals, dextrins, other organic cobuilders (see below) see above how phosphonates are used. These classes of substances are described below.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsal ze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citro nensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, 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, Adi pinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus die sen.Usable organic builders are, for example, those in the form of their sodium salt ze usable polycarboxylic acids, such polycarboxylic acids among polycarboxylic acids can be understood that carry more than one acid function. For example, these are Citro Nenoic acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, Fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), if one such use is not objectionable for ecological reasons, as well as mixtures from these. Preferred salts are the salts of polycarboxylic acids such as citric acid, Adi Pinic acid, succinic acid, glutaric acid, tartaric acid, sugar acids and mixtures of the sen.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Buil derwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.The acids themselves can also be used. The acids have besides their buil the effect typically also the property of an acidifying component and serve thus also for setting a lower and milder pH value of washing or Detergents. In particular, citric acid, succinic acid, glutaric acid, Adipic acid, gluconic acid and any mixtures of these.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.Polymeric polycarboxylates are also suitable as builders, for example those Alkali metal salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example those with a molecular weight of 500 to 70,000 g / mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grund sätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV- Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäu re-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Poly meren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. In the context of this document, the molecular weights given for polymeric polycarboxylates are weight-average molecular weights M w of the particular acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), using a UV detector. The measurement was carried out against an external polyacrylic acid standard, which provides realistic molecular weight values due to its structural relationship with the investigated polymers. This information differs significantly from the molecular weight information for which polystyrene sulfonic acids are used as standard.
Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.The molar masses measured against polystyrene sulfonic acids are generally significantly higher than the molecular weights given in this document.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus die ser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.Suitable polymers are in particular polyacrylates, which preferably have a molecular weight of Have 2000 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility, the This group in turn the short-chain polyacrylates, the molecular weights from 2000 to 10000 g / mol, and particularly preferably from 3000 to 5000 g / mol, preferably his.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als beson ders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Mole külmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vor zugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol.Also suitable are copolymeric polycarboxylates, especially those of acrylic acid with methacrylic acid and acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid. As a special copolymers of acrylic acid with maleic acid, 50 to Contain 90 wt .-% acrylic acid and 50 to 10 wt .-% maleic acid. Your relative mole Cooling mass, based on free acids, is generally from 2000 to 70,000 g / mol preferably 20,000 to 50,000 g / mol and in particular 30,000 to 40,000 g / mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung eingesetzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vor zugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.The (co) polymeric polycarboxylates can be either as a powder or as an aqueous solution be used. The content of (co) polymeric polycarboxylates in the agent is before preferably 0.5 to 20% by weight, in particular 3 to 10% by weight.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthal ten.To improve water solubility, the polymers can also allylsulfonic acids, such as for example, allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as a monomer ten.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei ver schiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acryl säure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten. Biodegradable polymers of more than two ver. Are also particularly preferred different monomer units, for example those that act as monomers salts of acrylic acid and maleic acid and vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives or as Monomeric salts of acrylic acid and 2-alkylallylsulfonic acid as well as sugar derivatives contain.
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen DE- A-43 03 320 und DE-A-44 17 734 beschrieben werden und als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.Further preferred copolymers are those which are described in German patent applications DE- A-43 03 320 and DE-A-44 17 734 are described and preferably as monomers Have acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyas paraginsäuren bzw. deren Salze und Derivate, von denen in der deutschen Patentanmel dung DE-A-195 40 086 offenbart wird, daß sie neben Cobuilder-Eigenschaften auch eine bleichstabilisierende Wirkung aufweisen.Likewise, further preferred builder substances are polymeric aminodicarboxylic acids, to name their salts or their precursors. Polyas are particularly preferred paraginic acids or their salts and derivatives, of which in the German patent application dung DE-A-195 40 086 discloses that, in addition to cobuilder properties, it also has a have a bleach-stabilizing effect.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dial dehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxyl gruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialde hyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.Other suitable builder substances are polyacetals, which are produced by the implementation of Dial dehyden with polyol carboxylic acids, which have 5 to 7 carbon atoms and at least 3 hydroxyl have groups that can be obtained. Preferred polyacetals are from Dialde hyden such as glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde and their mixtures and from Obtained polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic acid.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkata lysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolysepro dukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Poly saccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglu cosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.Other suitable organic builder substances are dextrins, for example oligomers or polymers of carbohydrates obtained by partial hydrolysis of starches can be. The hydrolysis can be carried out according to conventional methods, for example acid or enzyme lysed procedures are carried out. It is preferably hydrolysis pro Products with average molecular weights in the range of 400 to 500,000 g / mol. There is a poly saccharide with a dextrose equivalent (DE) in the range of 0.5 to 40, in particular from 2 to 30 preferred, DE being a common measure of the reducing effect of a polysaccharide compared to dextrose, which has a DE of 100. Both maltodextrins with a DE between 3 and 20 and dry glu can be used cosesirupe with a DE between 20 and 37 as well as so-called yellow dextrins and White dextrins with higher molar masses in the range from 2000 to 30000 g / mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungspro dukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Derartige oxidierte Dextrine und Verfahren ihrer Herstellung sind beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 232 202, EP-A-0 427 349, EP-A-0 472 042 und EP-A-0 542 496 sowie den inter nationalen Patentanmeldungen WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 und WO 95/20608 bekannt. Ebenfalls ge eignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid gemäß der deutschen Patentanmeldung DE-A- 196 00 018. Ein an C6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann besonders vorteilhaft sein.The oxidized derivatives of such dextrins are their reaction products with oxidizing agents which are capable of oxidizing at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function. Such oxidized dextrins and processes for their preparation are known, for example, from European patent applications EP-A-0 232 202, EP-A-0 427 349, EP-A-0 472 042 and EP-A-0 542 496 and international patent applications WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 and WO 95/20608 are known. An oxidized oligosaccharide according to German patent application DE-A-196 00 018 is also suitable. A product oxidized at C 6 of the saccharide ring can be particularly advantageous.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendia mindisuccinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'- disuccinat (EDDS) bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet.Also oxydisuccinates and other derivatives of disuccinates, preferably ethylenedia mindisuccinate are other suitable cobuilders. Here, ethylenediamine-N, N'- disuccinate (EDDS) preferably used in the form of its sodium or magnesium salts.
Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Gly cerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathalti gen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.Glycerol disuccinates and Gly are also preferred in this context cerintrisuccinate. Suitable amounts are in zeolite and / or silicate salts gene formulations at 3 to 15 wt .-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbon säuren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maxi mal zwei Säuregruppen enthalten. Derartige Cobuilder werden beispielsweise in der inter nationalen Patentanmeldung WO 95/20029 beschrieben.Other useful organic cobuilders are, for example, acetylated hydroxycarbon acids or their salts, which may optionally also be in lactone form, and which have at least 4 carbon atoms and at least one hydroxyl group and maxi contain two acid groups. Such cobuilders are used, for example, in the inter national patent application WO 95/20029.
Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar. Da bei handelt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter den Hydroxyalkanphosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP) von besonderer Bedeutung als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate kommen vorzugsweise Ethylendiamintetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Ho mologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der neutral reagierenden Natriumsalze, z. B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hepta- und Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP ver wendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbin devermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die Mittel auch Bleiche ent halten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP, einzusetzen, oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.Another class of substances with cobuilder properties are the phosphonates it is in particular hydroxyalkane or aminoalkanephosphonates. Under the hydroxyalkane phosphonates is 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate (HEDP) from of particular importance as a cobuilder. It is preferably used as the sodium salt the disodium salt being neutral and the tetrasodium salt being alkaline (pH 9). As Aminoalkane phosphonates preferably come from ethylenediaminetetramethylenephosphonate (EDTMP), diethylenetriaminepentamethylenephosphonate (DTPMP) and their higher Ho mologist in question. They are preferably in the form of the neutral sodium salts, e.g. B. as the hexasodium salt of EDTMP or as the hepta- and octa-sodium salt of DTPMP, used. HEDP is preferred as a builder from the phosphonate class turns. The aminoalkanephosphonates also have a pronounced heavy metal bin de assets. Accordingly, it can, especially if the agent also ent bleach hold, be preferred to use aminoalkane phosphonates, in particular DTPMP, or To use mixtures of the phosphonates mentioned.
Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkali ionen auszubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.In addition, all compounds that are capable of complexing with alkaline earth train ions as cobuilders.
Das im Mischer vorgelegte Feststoffbett kann auch compoundierte Rohstoffe enthalten, d. h. Inhaltsstoffe, die selbst Verfahrensendprodukt vorheriger Verfahrensschritte sind. Ne ben granulierten, kompaktierten oder extrudierten Rohstoffen bieten sich sprühgetrocknete Basispulver als Bestandteil des im Mischer vorgelegten Feststoffbetts an. Diese sprühge trockneten Basispulver können dabei tensidfrei sein (beispielsweise Polymercompounds), enthalten aber vorzugsweise Tenside. Sollen solche sprühgetrockneten Basispulver einge setzt werden, so enthält das im Mischer vorgelegte Feststoffbett bezogen auf die im Mi scher vorgelegten Feststoffe in bevorzugten Verfahrensvarianten die sprühgetrockneten Basispulver, vorzugsweise die tensidhaltigen sprühgetrockneten Basispulver, in Mengen von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 60 Gew.-%.The solid bed in the mixer can also contain compounded raw materials, d. H. Ingredients that are themselves the end product of previous process steps. No Granulated, compacted or extruded raw materials are spray-dried Base powder as part of the solid bed placed in the mixer. This spray dried base powders can be free of surfactants (e.g. polymer compounds), but preferably contain surfactants. Such spray-dried base powder should be used are set, the solid bed in the mixer contains based on that in Mi. sheared solids in preferred process variants the spray-dried Base powder, preferably the surfactant-containing spray-dried base powder, in quantities from 10 to 80% by weight, preferably from 15 to 70% by weight and in particular from 20 to 60% by weight.
Durch die Zugabe des Schaums und unter der Einwirkung der Mischerwerkzeuge wird ein Tensidgranulat gebildet. Dabei sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der Tensidschaum im Gewichtsverhältnis Schaum : Feststoff von 1 : 100 bis 9 : 1, vorzugsweise von 1 : 30 bis 2 : 1 und insbesondere von 1 : 20 bis 1 : 1, auf das im Mischer vorgelegte Fest stoffbett gegeben wird. Bei den bevorzugten Mengen an Granulierhilfsmittel (Ten sidschaum) werden optimale Granulationsergebnisse erzielt.By adding the foam and under the influence of the mixer tools, a Surfactant granules formed. Methods according to the invention are preferred in which the Surfactant foam in the foam: solid weight ratio of 1: 100 to 9: 1, preferably from 1: 30 to 2: 1 and in particular from 1: 20 to 1: 1, on the feast presented in the mixer cloth bed is given. With the preferred amounts of granulation aid (Ten sid foam) optimal granulation results are achieved.
Wie bereits erwähnt, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vielzahl üblicher Misch- und Granuliervorrichtungen durchführen. Für die Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens geeignete Mischer sind beispielsweise 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., Ja pan), die Lödige® FM-, KM- und CB-Mischer (Warenzeichen der Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn) oder die Drais®-Serien T oder K-T (Warenzeichen der Drais-Werke GmbH, Mannheim). Einige bevorzugte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend beschrieben.As already mentioned, the method according to the invention can be used in a variety of ways Carry out mixing and granulating devices. For the implementation of the fiction Mixers suitable according to the process are, for example, Eirich® mixers of the R series or RV (trademark of the machine factory Gustav Eirich, Hardheim), the Schugi® Flexomix, the Fukae® FS-G mixer (trademark of Fukae Powtech, Kogyo Co., Ja pan), the Lödige® FM, KM and CB mixers (trademark of Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn) or the Drais® series T or K-T (trademark of Drais-Werke GmbH, Mannheim). Some preferred embodiments of the invention Procedures are described below.
Beispielsweise ist es möglich und bevorzugt, das erfindungsgemäße Verfahren in einem niedertourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten der Werkzeuge von 2 m/s bis 7 m/s durchzuführen, wobei der aniontensidsäurehaltige Schaum in einer Zeit zwi schen 0,5 und 10 Minuten, vorzugsweise zwischen 1 und 7 Minuten und insbesondere zwi schen 2 und 5 Minuten, auf das im Mischer vorgelegte Feststoffbett gegeben wird.For example, it is possible and preferred to use the process according to the invention in one low-speed mixer / granulator at peripheral speeds of the tools of 2 m / s to 7 m / s to carry out, the anionic surfactant-containing foam in a time between 0.5 and 10 minutes, preferably between 1 and 7 minutes and in particular between 2 and 5 minutes, is added to the solid bed placed in the mixer.
Alternativ kann in bevorzugten Verfahrensvarianten der aniontensidsäurehaltige Schaum in einem hochtourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten von 8 m/s bis 35 m/s in einer Zeit zwischen 0,1 und 30 Sekunden, vorzugsweise bis 10 Sekunden und insbe sondere zwischen 0,5 und 2 Sekunden, auf das im Mischer vorgelegte Feststoffbett gege ben werden.Alternatively, in preferred process variants, the foam containing anionic surfactant acid can be added a high-speed mixer / granulator at peripheral speeds of 8 m / s to 35 m / s in a time between 0.1 and 30 seconds, preferably up to 10 seconds and in particular between 0.5 and 2 seconds, against the solid bed placed in the mixer be.
Während die beiden vorstehend beschriebenen Verfahrensvarianten den Einsatz jeweils eines Mischers beschreiben, ist es erfindungsgemäß auch möglich, zwei Mischer miteinan der zu kombinieren. So sind beispielsweise Verfahren bevorzugt, bei denen der anionten sidsäurehaltige Schaum in einem ersten, niedertourigen Mischer/Granulator auf ein be wegtes Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt menge der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und in einem zweiten, hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und/oder flüssigen Bestandteilen vermischt und in ein Granulat überführt wird. Bei dieser Verfahrensvariante wird der aniontensidsäurehaltige Schaum im ersten Mischer/Granulator auf ein Feststoffbett gege ben und die Mischung vorgranuliert. Die Zusammensetzung des Schaums und des im er sten Mischer vorgelegten Feststoffbetts sind dabei so gewählt, daß 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% und insbesondere 60 bis 80 Gew.-%, der festen und flüs sigen Bestandteile, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Bestandteile, sich im "Vorgranulat" befinden. Dieses "Vorgranulat" wird nun im zweiten Mischer mit weiteren Feststoffen vermischt und unter Zugabe weiterer Flüssigkomponenten zum fertigen Ten sidgranulat aufgranuliert. Hierbei ist es erfindungsgemäß möglich und bevorzugt, daß auch im zweiten Verfahrensschritt die flüssigen Bestandteile nicht als Flüssigkeit aufgedüst werden, sondern in Form eines Schaums als Granulationshilfsmittel ("Granulierflüssigkeit") dienen. Die Zusammensetzung des Schaums, der in den zweiten Mischer gegeben wird, kann dabei von der Zusammensetzung des im ersten Mischer ein gesetzten Schaums abweichen, so daß vorstehend beschriebene Verfahren bevorzugt sind, bei denen im zweiten, hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe ebenfalls unter Zugabe eines tensidhaltigen Schaumes, dessen Zusammen setzung von dem in der ersten Verfahrensstufe eingesetzten Schaum abweichen kann, zum fertigen Granulat aufgranuliert wird. Der zweite Schaum kann hierbei selbstverständlich frei von Aniontensidsäuren sein.While the two process variants described above use each describe a mixer, it is also possible according to the invention to combine two mixers to combine. For example, methods are preferred in which the anion acidic foam in a first, low-speed mixer / granulator on a be away solid bed is given, 40 to 100 wt .-%, based on the total amount of the components used, the solid and liquid components pre-granulated and in a second, high-speed mixer / granulator, the pre-granulate from the first Process stage with the remaining solid and / or liquid components if necessary is mixed and transferred into granules. In this process variant, the Foam containing anionic tenside in the first mixer / granulator against a solid bed ben and the mixture pre-granulated. The composition of the foam and the im Most mixers placed in the solid bed are selected so that 40 to 100 wt .-%, preferably 50 to 90 wt .-% and in particular 60 to 80 wt .-%, the solid and fluids sigen components, based on the total amount of components used, in the "Pregranules" are located. This "pre-granulate" is now mixed with others in the second mixer Solids mixed and with the addition of further liquid components to the finished Ten pelletized granules. Here it is possible and preferred according to the invention that in the second process step, the liquid components were not sprayed on as liquid be, but in the form of a foam as a granulation aid ("Granulating liquid") serve. The composition of the foam in the second Mixer is given, the composition of the in the first mixer set foam differ, so that the methods described above are preferred, where in the second, high-speed mixer / granulator the pre-granulate from the first Process stage also with the addition of a surfactant-containing foam, the combination of which setting may differ from the foam used in the first stage of the process finished granules is granulated. The second foam can of course be free from anionic surfactant acids.
Die genannte Reihenfolge niedertouriger-hochtouriger Mischer kann erfindungsgemäß auch umgekehrt werden, so daß ein erfindungsgemäßes Verfahren resultiert, in dem der aniontensidsäurehaltige Schaum in einem ersten, hochtourigen Mischer/Granulator auf ein bewegtes Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt menge der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und in einem zweiten, niedertourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und/oder flüssigen Bestandteilen vermischt und in ein Granulat überführt wird.According to the invention, the sequence of low-speed, high-speed mixers mentioned can can also be reversed, so that a method according to the invention results in which the Foam containing anionic surfactant acid in a first, high-speed mixer / granulator Moving solid bed is given, 40 to 100 wt .-%, based on the total amount of the components used, the solid and liquid components pre-granulated and in a second, low-speed mixer / granulator, the pre-granulate from the first Process stage with the remaining solid and / or liquid components if necessary is mixed and transferred into granules.
Bei dieser Verfahrensvariante ist das oben Gesagte analog anzuwenden, so daß auch hier Verfahren bevorzugt sind, in denen im zweiten, niedertourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe ebenfalls unter Zugabe eines aniontensidsäure haltigen Schaumes, dessen Zusammensetzung von dem in der ersten Verfahrensstufe ein gesetzten Schaum abweichen kann, zum fertigen Granulat aufgranuliert wird.In this variant of the method, what has been said above is to be applied analogously, so that here too Methods are preferred in which in the second, low-speed mixer / granulator Pregranulate from the first stage of the process, also with the addition of an anionic surfactant acid containing foam, the composition of which in the first stage foam can deviate, is granulated to the finished granulate.
Sämtliche vorstehend beschriebenen Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Ver fahrens lassen sich dabei batchweise oder kontinuierlich durchführen. In den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Teil hochtourige Mischer/Granulatoren eingesetzt. Es ist dabei im Rahmen der vorliegen den Erfindung besonders bevorzugt, daß als hochtouriger Mischer ein Mischer verwendet wird, der sowohl eine Misch- als auch eine Zerkleinerungsvorrichtung aufweist, wobei die Mischwelle bei Umlaufgeschwindigkeiten von 50 bis 150 Umdrehungen/Minute, vorzugs weise von 60 bis 80 Umdrehungen/Minute und die Welle der Zerkleinerungsvorrichtung bei Umlaufgeschwindigkeiten von 500 bis 5000 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 1000 bis 300 Umdrehungen/Minute, betrieben wird.All of the above-described design variants of the Ver driving can be carried out batchwise or continuously. In the above Design variants of the method according to the invention described are used for Some high-speed mixers / granulators used. It is within the scope of the present the invention particularly preferred that a mixer used as a high-speed mixer is, which has both a mixing and a comminution device, the Mixing shaft at speeds of 50 to 150 revolutions / minute, preferably as from 60 to 80 revolutions / minute and the shaft of the comminution device at speeds of 500 to 5000 revolutions / minute, preferably from 1000 to 300 revolutions / minute, is operated.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist hinsichtlich der Auswahl der einzusetzenden Inhalts stoffe und ihrer Konzentration über einen breiten Bereich variierbar. Dessenungeachtet ist es bevorzugt, wenn erfindungsgemäß Tensidgranulate hergestellt werden, die Tensidge halte oberhalb 10 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb 15 Gew.-% und insbesondere oberhalb 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Granulat, und Schüttgewichte oberhalb 600 g/l, vor zugsweise oberhalb 700 g/l und insbesondere oberhalb 800 g/l, aufweisen.The method according to the invention is with regard to the selection of the content to be used substances and their concentration can be varied over a wide range. Regardless it is preferred if surfactant granules are produced according to the invention, the surfactants keep above 10 wt .-%, preferably above 15 wt .-% and in particular above 20% by weight, based in each case on the granules, and bulk weights above 600 g / l preferably above 700 g / l and in particular above 800 g / l.
Das erfindungsgemäße Granulationsverfahren kann so durchgeführt werden, daß Teilchen vorbestimmter Größenverteilung resultieren. Hierbei sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen die Tensidgranulate eine Teilchengrößenverteilung aufweisen, bei der mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% uns insbesondere mindestens 70 Gew.-% der Teilchen Größen im Bereich von 400 bis 1600 µm besitzen. Auch der Rest feuchtegehalt der erfindungsgemäß hergestellten Tensidgranulate kann durch die Auswahl der Rohstoffe vorbestimmt werden, so daß auf nachfolgende Trocknungsschritte verzichtet werden kann. In bevorzugten Verfahren weisen die Tensidgranulate Restgehalte an freiem Wasser von 2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 4 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Ten sidgranulat, auf. Der Restgehalt an freiem Wasser kann dabei beispielsweise mittels einer modifizierten UX-Methode (Sartorius MA 30, Programm 120°C über 10 Minuten) ermit telt werden.The granulation process according to the invention can be carried out in such a way that particles predetermined size distribution result. Here are methods according to the invention preferred in which the surfactant granules have a particle size distribution in which at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight and in particular at least 70% by weight of the particles have sizes in the range from 400 to 1600 μm. The rest too The moisture content of the surfactant granules produced according to the invention can be selected of the raw materials are predetermined, so that subsequent drying steps are dispensed with can be. In preferred processes, the surfactant granules have residual free levels Water from 2 to 15 wt .-%, preferably from 4 to 10 wt .-%, based on the Ten granules, on. The remaining free water content can, for example, by means of a modified UX method (Sartorius MA 30, program 120 ° C over 10 minutes) be communicated.
Es ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Komponenten für Wasch- und Reinigungsmittel herzustellen, welche erst nach Abmischung mit weiteren Inhaltsstoffen das fertige Wasch- und Reinigungsmittel ergeben. Selbstverständlich können erfindungs gemäß aber auch Tensidgranulate hergestellt werden, welche für sich genommen bereits ein fertiges Wasch- und Reinigungsmittel (beispielsweise ein Textil-Colorwaschmittel) sind.It is possible according to the inventive method, components for washing and To produce cleaning agents, which only after mixing with other ingredients the finished detergent and cleaning agent. Of course, fiction but also surfactant granules can be produced, which in themselves already a finished detergent and cleaning agent (for example a textile color detergent) are.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Tensidgranulate können nach
folgend mit weiteren Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln zum Fertigprodukt
abgemischt werden. Diese Inhaltsstoffe können gegebenenfalls aber auch über das Fest
stoffbett oder über den Tensidschaum direkt in die Tensidgranulate inkorporiert werden
und werden nachfolgend beschrieben:
Neben den genannten Bestandteilen Tensid und Gerüststoffen sind insbesondere in Wasch-
und Reinigungsmitteln übliche Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Bleichmittel, Bleichakti
vatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe,
Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrau
ungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren von Bedeutung.The surfactant granules produced by the process according to the invention can subsequently be mixed with further ingredients of detergents and cleaning agents to give the finished product. However, these ingredients can also be incorporated directly into the surfactant granules via the solid bed or via the surfactant foam and are described below:
In addition to the constituents mentioned, surfactant and builders are, in particular in washing and cleaning agents, the usual ingredients from the group of bleaching agents, bleach activators, enzymes, pH regulators, fragrances, perfume carriers, fluorescent agents, dyes, foam inhibitors, silicone oils, anti-redeposition agents, optical brighteners, graying inhibitors , Color transfer inhibitors and corrosion inhibitors are important.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyro phosphate, Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Per benzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandi säure. Typische organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z. B. Dibenzoylpero xid. Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkyl peroxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesiummonoperphthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-nonenylamidoperadipinsäure und N- nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diper oxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N- Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt werden.Among the compounds which serve as bleaching agents and supply H 2 O 2 in water, sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate are of particular importance. Other bleaching agents that can be used are, for example, sodium percarbonate, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and H 2 O 2 -producing peracidic salts or peracids, such as per benzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperacid or diperdodecanedioic acid. Typical organic bleaches are the diacyl peroxides, such as. B. Dibenzoylpero xid. Other typical organic bleaching agents are peroxy acids, examples of which include alkyl peroxy acids and aryl peroxy acids. Preferred representatives are (a) the peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkyl peroxybenzoic acids, but also peroxy-α-naphthoic acid and magnesium monoperphthalate, (b) the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids, such as peroxylauric acid, peroxystearic acid, ε-phthalimidanoic acid paprooxyacrylic acid ], o-carboxybenzamidoperoxycaproic acid, N-nonenylamidoperadipic acid and N-nonenylamidopersuccinate, and (c) aliphatic and araliphatic peroxydicarboxylic acids, such as 1,12-diperoxycarboxylic acid, 1,9-diperoxyazelaic acid, diperocysebacic acid, diperoxydiperoxyacidoxydiperbutylacid, 4-diacid, N, N-terephthaloyl-di (6-aminopercapronic acid) can be used.
Als Bleichmittel in Zusammensetzungen für das maschinelle Geschirrspülen können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom- und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure, Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor- 5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet.Can also be used as bleach in machine dishwashing compositions Chlorine or bromine releasing substances are used. Among the appropriate chlorine or bromine-releasing materials come, for example, heterocyclic N-bromine and N-chloramides, for example trichloroisocyanuric acid, tribromoisocyanuric acid, Dibromo isocyanuric acid and / or dichloroisocyanuric acid (DICA) and / or their salts with Cations such as potassium and sodium are considered. Hydantoin compounds such as 1,3-dichloro- 5,5-dimethylhydanthoin are also suitable.
Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbes serte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C- Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Tri azinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acy lierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylengly koldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.To be a better choice when washing or cleaning at temperatures of 60 ° C and below To achieve the greatest bleaching effect, bleach activators can be incorporated. As Bleach activators can be compounds that are aliphatic under perhydrolysis conditions Peroxocarboxylic acids with preferably 1 to 10 carbon atoms, in particular 2 to 4 carbon atoms Atoms, and / or optionally substituted perbenzoic acid can be used. Substances containing O and / or N-acyl groups of the number of carbon atoms mentioned are suitable and / or optionally substituted benzoyl groups. Multiple are preferred acylated alkylenediamines, especially tetraacetylethylenediamine (TAED), acylated tri Azine derivatives, especially 1,5-diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazine (DADHT), acy gelled Glycolurile, in particular tetraacetylglycoluril (TAGU), N-acylimide, in particular N-nonanoylsuccinimide (NOSI), acylated phenol sulfonates, especially n-nonanoyl or Isononanoyloxybenzenesulfonat (n- or iso-NOBS), carboxylic anhydrides, in particular Phthalic anhydride, acylated polyhydric alcohols, especially triacetin, ethylene glycol koldiacetate and 2,5-diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie bei spielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru- oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.In addition to the conventional bleach activators or in their place, too so-called bleaching catalysts can be incorporated. These substances are to bleach-enhancing transition metal salts or transition metal complexes as in for example Mn, Fe, Co, Ru or Mo salt complexes or carbonyl complexes. Also Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V and Cu complexes with N-containing tripod ligands and Co, Fe, Cu and Ru amine complexes can be used as bleaching catalysts.
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.Enzymes come from the class of proteases, lipases, amylases, cellulases or their mixtures in question. Bacterial strains or are particularly well suited Mushrooms such as Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis and Streptomyces griseus enzymatic agents. Proteases of the subtilisin type and esp special proteases obtained from Bacillus lentus. Here are En enzyme mixtures, for example of protease and amylase or protease and lipase or Protease and cellulase or from cellulase and lipase or from protease, amylase and Li pase or protease, lipase and cellulase, but especially cellulase-containing Mi of particular interest. Peroxidases or oxidases are also in one proven cases. The enzymes can be adsorbed on carriers and / or be embedded in coating substances to protect them against premature decomposition.
Zusätzlich können auch Komponenten eingesetzt werden, welche die Öl- und Fettaus waschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (sogenannte soil repellents). 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 Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxy propylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hy droxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethy lenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nich tionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind die sul fonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.In addition, components can be used, which the oil and fat positively affect washability from textiles (so-called soil repellents). This effect becomes particularly clear when a textile is soiled that has already been washed several times with a detergent according to the invention, this oil and fat-dissolving component contains, was washed. The preferred oil and fat dissolving components include for example nonionic cellulose ethers such as methyl cellulose and methyl hydroxy propyl cellulose with a proportion of methoxyl groups of 15 to 30 wt .-% and Hy droxypropoxyl groups from 1 to 15 wt .-%, each based on the nonionic Cellulose ether, as well as the polymers of phthalic acid known from the prior art and / or terephthalic acid or its derivatives, in particular polymers of ethyl lenterephthalates and / or polyethylene glycol terephthalates or anionic and / or not tionically modified derivatives of these. Of these, the sul are particularly preferred Formed derivatives of phthalic and terephthalic polymers.
Die Wasch- und Reinigungsmittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostil bendisulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4'- Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure oder gleich artig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanolamino gruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylamino gruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle an wesend 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.The detergents and cleaning agents can, as optical brighteners, derivatives of the diaminostyle Contain bendisulfonic acid or its alkali metal salts. Are suitable for. B. salts of 4,4'- Bis (2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino) stilbene-2,2'-disulfonic acid or the same well-structured compounds that a diethanolamino instead of the morpholino group group, a methylamino group, an anilino group or a 2-methoxyethylamino wear group. Brighteners of the substituted diphenylstyryl type can also be used be essential, e.g. B. the alkali salts of 4,4'-bis (2-sulfostyryl) diphenyl, 4,4'-bis (4-chloro-3- sulfostyryl) diphenyl, or 4- (4-chlorostyryl) -4 '- (2-sulfostyryl) diphenyl. Mixtures too the aforementioned brighteners can be used.
Farb- und Duftstoffe werden Wasch- und Reinigungsmitteln zugesetzt, um den ästheti schen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Weichheitslei stung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Produkt zur Verfü gung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen, 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, Linalylace tat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsa licylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cy clamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z. B. die Jono ne, ∝-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasserstof fen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthal ten, 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. Dyes and fragrances are added to detergents and cleaning agents to improve the aesthetics to improve the impression of the products and the consumer in addition to the softness a visually and sensorially "typical and unmistakable" product supply. As perfume oils or fragrances, individual fragrance compounds, e.g. B. the synthetic products of the type of esters, ethers, aldehydes, ketones, alcohols and hydrocarbons are used. Fragrance compounds of the ester type are z. B. benzyl acetate, phenoxyethyl isobutyrate, p-tert-butylcyclohexyl acetate, linalyl acetate tat, dimethylbenzylcarbinylacetate, phenylethyl acetate, linalylbenzoate, benzyl formate, Ethyl methylphenyl glycinate, allyl cyclohexyl propionate, styrallyl propionate and benzylsa licylate. The ethers include, for example, benzyl ethyl ether, the aldehydes z. B. the linear alkanals with 8-18 C atoms, citral, citronellal, citronellyloxyacetaldehyde, cy clamenaldehyde, hydroxycitronellal, lilial and bourgeonal, to the ketones z. B. the Jono ne, ∝-isomethyl ionone and methyl cedryl ketone, to the alcohols anethole, citronellol, Eugenol, geraniol, linalool, phenylethyl alcohol and terpineol, to the hydrocarbon The terpenes such as limes and pinene belong mainly to fen. However, are preferred Mixtures of different fragrances are used, which together make an appealing Generate fragrance. Such perfume oils can also contain natural fragrance mixtures ten, as they are accessible from plant sources, e.g. B. Pine, Citrus, Jasmine, Pat chouly, rose or ylang-ylang oil. Also suitable are muscatel, sage oil, Ka millen oil, clove oil, lemon balm oil, mint oil, cinnamon leaf oil, linden blossom oil, juniper berry oil, Vetiver oil, olibanum oil, galbanum oil and labdanum oil as well as orange blossom oil, neroliol, Orange peel oil and sandalwood oil.
Üblicherweise liegt der Gehalt von Wasch- und Reinigungsmitteln an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen können.The content of detergents and cleaning agents is usually lower than that of colorants 0.01% by weight, while fragrances make up up to 2% by weight of the total formulation can.
Die Duftstoffe können direkt in die Wasch- und Reinigungsmittel eingearbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die Haftung des Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langan haltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielswei se Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.The fragrances can be incorporated directly into the washing and cleaning agents But it can also be advantageous to apply the fragrances to carriers that increase the adhesion of the Reinforcing perfumes on the laundry and slower fragrance release for longer maintain the fragrance of the textiles. Such carrier materials have, for example se cyclodextrins have proven themselves, with the cyclodextrin-perfume complexes additionally other auxiliaries can be coated.
Um den ästhetischen Eindruck von Wasch- und Reinigungsmitteln zu verbessern, können sie mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Un empfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.To improve the aesthetic impression of detergents and cleaning agents, you can they are dyed with suitable dyes. Preferred dyes, their selection the expert has no difficulty, have a high storage stability and Un sensitivity to the other ingredients of the agent and to light as well no pronounced substantivity towards textile fibers in order not to dye them.
Der im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schaum sowie sein Einsatz als Granula tionshilfsmittel sind bislang im Stand der Technik nicht beschrieben. Ein weiterer Gegen stand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Tensidschaum, erhältlich durch Beaufschla gung einer tensidhaltigen fließfähigen Komponente mit einem gasförmigen Medium, da durch gekennzeichnet, daß der Schaum Aniontensidsäure(n) enthält und mittlere Porengrö ßen unterhalb 10 mm, vorzugsweise unterhalb 5 mm und insbesondere unterhalb 2 mm, aufweist.The foam produced in the process according to the invention and its use as granules tion aids have not been described in the prior art. Another counter The present invention is therefore a surfactant foam available from Beaufschla a surfactant-containing flowable component with a gaseous medium, because characterized in that the foam contains anionic surfactant acid (s) and medium pore size below 10 mm, preferably below 5 mm and in particular below 2 mm, having.
Wie bereits bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens hervorgehoben, ist ein Tensidschaum bevorzugt, bei dem das gasförmige Medium mindestens 20 Vol.-%, be zogen auf die aufzuschäumende Flüssigkeitsmenge, ausmacht. Bei einem besonders bevor zugten Tensidschaum macht das gasförmige Medium das ein- bis dreihundertfache, vor zugsweise das fünf- bis zweihundertfache und insbesondere das zehn- bis einhundertfache des Volumens der aufzuschäumenden Flüssigkeitsmenge aus. As already emphasized in the description of the method according to the invention, is a surfactant foam is preferred in which the gaseous medium is at least 20% by volume drew on the amount of liquid to be foamed. With one especially before tenside foam makes the gaseous medium one to three hundred times preferably five to two hundred times and in particular ten to one hundred times the volume of the amount of liquid to be foamed.
Der erfindungsgemäße Tensidschaum ist vorzugsweise hoch-tensidhaltig. Tensidschäume, die Tensidgehalte von 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise von 60 bis 95 Gew.-% und insbe sondere von 70 bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Schaums, aufweisen, sind hierbei bevorzugt.The surfactant foam according to the invention is preferably high in surfactant. Surfactant foams, the surfactant contents from 50 to 99% by weight, preferably from 60 to 95% by weight, and in particular have from 70 to 90% by weight, based in each case on the weight of the foam, are preferred here.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungs gemäßen Tensidschäume als Granulationsflüssigkeit bei der Herstellung von Tensidgranu laten. Bezüglich der Mengenverhältnisse zwischen Granulationshilfsmittel (Tensidschaum) und Feststoffbett, der einzusetzenden Mischer und der im Feststoffbett einsetzbaren In haltsstoffe sei hier auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen. Another object of the present invention is the use of the Invention appropriate surfactant foams as a granulation liquid in the production of surfactant granules laten. Regarding the proportions between granulation aids (surfactant foam) and solid bed, the mixer to be used and the In used in the solid bed Solids are referred to the above explanations.
Durch Sprühtrocknung wurde ein tensidhaltiges Turmpulver hergestellt, das zusammen mit Soda in einem 20-Liter Pflugscharmischer der Firma Lödige vorgelegt wurde. Die Zusam mensetzung des Turmpulvers ist in Tabelle 1 angegeben. Bei laufenden Mischwerkzeugen wurde nun C9-13-Alkylbenzolsulfonsäure (ABS-Säure) als Granulationshilfsmittel in den Mischer gegeben, wodurch die Mischung aufgranulierte. Bei den erfindungsgemäßen Ver fahrensvarianten E1 und E2 wurde die Aniontensidsäure vor der Zugabe in den Mischer durch Aufschäumen mit Druckluft auf das Fünffache Volumen gebracht, bei den Ver gleichsbeispielen V1 und V2 wurde die Aniontensidsäure in flüssiger Form in den Mischer gegeben. In allen vier Fällen hatte die ABS-Säure (Schaum bzw. Flüssigkeit) eine Tempe ratur von 60°C. Nach vierminütiger Granulation wurden die Granulate mit Parfümöl be düst. Nach 7-tägiger Lagerung bei 20°C wurde der Dufteindruck von einem Parfümeur beurteilt. Tabelle 2 zeigt die Zusammensetzung der Granulate, den bei der Granulation gebildeten Überkornanteil und den Dufteindruck nach Lagerung.A tower powder containing surfactant was produced by spray drying and was introduced together with soda in a 20 liter ploughshare mixer from Lödige. The composition of the tower powder is given in Table 1. With the mixing tools running, C 9-13 -alkylbenzenesulfonic acid (ABS acid) was added to the mixer as a granulation aid, causing the mixture to granulate. In the process variants E1 and E2 according to the invention, the anionic surfactant acid was brought up to five times the volume by foaming with compressed air before addition to the mixer; in the comparative examples V1 and V2, the anionic surfactant acid was added to the mixer in liquid form. In all four cases, the ABS acid (foam or liquid) had a temperature of 60 ° C. After four minutes of granulation, the granules were sprayed with perfume oil. After 7 days of storage at 20 ° C, the fragrance impression was assessed by a perfumer. Table 2 shows the composition of the granules, the oversize fraction formed during the granulation and the fragrance impression after storage.
Tabelle 2 zeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren einerseits der Grobanteil ver ringert wird, andererseits wird durch die gleichmäßigere Verteilung der Säure die Bildung saurer Nester und die daraus resultierende Beeinträchtigung des Dufteindrucks vermieden.Table 2 shows that the coarse fraction ver is reduced, on the other hand, the more uniform distribution of the acid formation acidic nests and the resulting impairment of the fragrance impression avoided.
Claims (26)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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