DE2418942C2

DE2418942C2 - Verfahren zur Herstellung von porösen Granulaten

Info

Publication number: DE2418942C2
Application number: DE19742418942
Authority: DE
Inventors: Robin John Wirral Cheshire Green; Daniel Marten Van Vlaardingen Kampen
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1973-04-19
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1983-02-10
Also published as: NL7405235A; GB1466868A; IT1011757B; DE2418942A1

Description

Die Erfindung betrifft granulierte Materialien, welche zur Absorption von flüssigen Bestandteilen geeignet sind, die in eine Reinigungsmittelformulierung eingebaut werden sollen. Bei einer Pulverformulierung besieht die Schwierigkeit bei der Zugabe von Flüssigkeiten, daß die Flüssigkeiten in einer Form zugesetzt werden müssen, die mit den Pulvermatcrialien verträglich ist, und eine Methode zur Erzielung dieser Verträglichkeit besteht darin, die Flüssigkeitskomponente in der Komponente der porösen Granulate der Formulierung zu absorbieren. Die die absorbierte Flüssigkeit tragende Granulate kann dann in einer Beschichtungsstufe weiterbchandelt werden.

Die geforderten Eigenschaften für diese absorbierenden Materialien sind, daß sic eine hohe Porosität besitzen, so daß die Flüssigkeitskomponente in wirksamer Weise in der Formulierung eingebaut werden, und daß sie eine hohe Festigkeit besitzen, so daß sic während des Verarbeiten und der Lagerung nicht zerrieben oder abgerieben werden, wodurch die Bildung von feinen Anteilen in der Formulierung gegeben wäre. Ein weiteres Erfordernis ist es, daß die Flüssigkeitskomponente nach dem Einbau in eine Formulierung stabil bleibt.

Es wurde gefunden, daß Alkalimetall- and Ammoniumtripolyphosphate in hochporöse Granulate mit guter Festigkeit durch einen Granulierungsvorgang in einem praktisch waagerechten, kreisringförmigen, rotierenden Bett in einer Vorrichtung, welche eine drehbare, am unteren Ende eines praktisch senkrechten Zylinders angeordnete Drehplatte besitzt, überführt werden können. Der Ausdruck »Alkalimetall» umfaßt Natrium und Kalium. Ein Bindemittel, z. B. Wasser, ist zur Herbeiführung der Granulierung erforderlich, und dieses Bindemittel wird vorzugsweise hinzugesetzt. nachdem (Ins gepulverte Tripolvphosphat zu einem kreisringförmit'en Bett durch Drehung der Drehplatte ausgebildet worden ist. Andere Bindemittel, z. I). (.'arntmyoieihyl/ellulosen. Dextrin oder Polyvinylalkohol können ebenfalls verwendet werden. Silikat kann auch als Bindemittel wirken, jedoch ist dieses Produkt bei der gemeinsamen Verwendung mit Enzymen nicht geeignet Die Drehplatte wird vorzugsweise mit 200 bis 1500 Upm, besonders bevorzugt mit 500 bis 800 Upm rotieren gelassen. Der Wert wird in Abhängigkeit von der Größe der Drehplatte ausgewählt Das granulierte Produkt wird getrocknet, um eine annehmbare Porosität sicherzustellen, vorzugsweise wird das Trocknen

ίο unter Inbewegunghalten vorzugsweise oberhalb von 135°C und besonders bevorzugt oberhalb von 15O⁰C durchgeführt Ein praktisch wasserfreies Material wird bevorzugt.

Das zur Granulierung verwendete Pulver besitzt

is vorzugsweise eine Teilchengröße unterhalb von 100 Mikron, jedoch können auch Pulver bis zu 300 Mikron (03 mm) bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Vorrichtung umfaßt einen senkrecht angeordneten Zylinder, wobei sich hierin konzentrisch angeordnet eine drehbare, aufgerauhte, waagerechte Drehplatte befindet Diese Drehplatte ist um die Mittelachse der Seitenwände drehbar, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Tisch und der Seitenwand auftritt Das Ausmaß des Aufrauhens der Drehplatte wird für ein bestimmtes Verfahren ausgewählt, und die Drehplatte ist von der Seitenwand geringfügig getrennt Eine Vorrichtung dieses Typs wird von Fuji Paudal KK (früher Fuji Benki Kogyo KK) in Jjpan unter der Warenbezeichnung Marumerizer hergestellt. Diese Vorrichtung ist in der deutschen Patentschrift 12 94 351 und der US-Patentschrift 32 77 520 (reissued No. 27 214) wie auch in der veröffentlichten japanischen Anmel-

JS dung 8 684/1967 beschrieben. In der letztgenannten Anmeldung ist eine Methode zum Granulieren von Pulvern mit Hilfe eines Bindemittels in einer Vorrichtung beschrieben, welche einen waagerechten Rotor auf dem Boden eines glatten, senkrechten Zylinders umfaßt.

Es war jedoch überraschend, daß Tripolyphosphate in Granulate, welche die gewünschten Eigenschaften besitzen, in einer einzigen Granulierstufe unter Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung überführt werden konnten.

Die US-PS 32 77 520 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung von Granulaten, wie sie auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird. Daß eine solche spezielle Vorrichtung bekannt ist, ist bereits vorstehend festgestellt worden. Die US-PS 32 77 520 legt jedoch nicht nnhe. welche Substanzen granuliert werden können, noch gibt sie einen Hinweis auf die besonderen Vorteile, welche bei der Granulierung der beim erfindungsgemäßen Verfahren speziell eingesetzten Tripolyphosphate erhalten wr.rden können.

Die der US-PS 32 77 520 entsprechende DE-PS 12 94 351 zeigt einige Beispiele für Mischungen, welche granuliert werden können, wobei einige dieser Mischungen auch Ammoniumhydrogenphosphat enthalten, jedoch wird auch hierin kein Hinweis darauf gegeben, daß bei Verwendung einer solchen Vorrichtung zur Granulierung von Tripoly phosphaten besondere Vorteile erzielt werden.

In diesem /usammi'nhang ist auch noch darauf hinzuweisen, daß der auch in der vorliegenden

'·' Beschreibung im Beispiel erwähnte Mischer (ein zylindrischer Mischer mit Bandähnlichen Mischblättern, die um die grölirre Achse rotieren) keine Granulate mit besonders vorteilhaften Eigenschaften

ergibt.

Das Granulierverfahren liefert Granulate mit einem Durchmesser im Bereich von 0,3 mm bis 3,0 mm, wobei dieser Bereich für Reinigungsmittelzusammensetzungen vorteilhaft und erwünscht ist

Ein Vorteil der Verwendung granuIierterTripolyphosphate liegt darin, daß sie übliche Reinigungsmittelbestandteile im Gegensatz zu porösen Kieselerden und Diatomeenerden sind. Diese letztgenannten Materialien sind als Träger für flüssige Komponenten in Reinigungsmittelformuiierungen vorgeschlagen worden. Ein besonderer Anwendungszweck für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Tripolyphosphatgranulate ist der Einbau einer Enzymkomponente in einer Reinigungsformulierung. Es wurde gefunden, is daß die Absorpition eines in einem flüssigen, nicht-ionischen, grenzflächenaktiven Mittel suspendierten Enzymsin die porösen Granulate enzymhaltige Granulate ergibt, welche eine Stabilität in einer Reinigungsformulierung besitzen, <ü?e oberhalb derjenigen üblicher Proben liegt. Das Enzym kann ein beliebiges der zur Verwendung in Reinigungsformulierungen bekannten Enzyme sein, z. B. Alkalase und Maxatase.

Die Granulate können ebenfalls zur Absorption eines nichtionischen, grenzflächenaktiven Materials verwendet werden, so daß ein relativ hoher Gehalt an nicht-ionischem Anteil in eine Reiniguwgsmittelformulierung ohne die üblichen Probleme der Verarbeitung und Jer Lagerung eingebaut werden kann. Dibutylphthalat ist ein weiteres Material, das in dieser Weise jo zugesetzt werden kann. Wie bereits zuvor ausgeführt, können Granulate mit einem in Wasser dispergierbaren Material überzogen werden, z. 3. nach^m die Flüssigkeit absorbiert worden is». Das w?_sserdispergierbare Material löst sich in der Waschlauge · jf. Es wurde gefunden, daß die Phase I. die Phase Il und die Hexahydro te geeignete Formen von Tripoly phosphat für ein Granulieren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand des folgenden Beispieles näher erläutert.

Beispiel

2 kg Nalriumtripolyphosphat, Phase Il wurde in einer Granuliervorrichtung vom Typ Marumerizer Q430 angeordnet, die einen Durchmesser von 229 mm besaß, und es wurden etwa 700 ml Wasser auf das Pulver während einer Zeitspanne von etwa 4 Minuten aufgesprüht, während die Drehplatte bei 350 Upm rotieren gelassen wurde. Das Produkt wurde dann abgelassen n> und in einem Ofen oder einem Fließbett-Trockner getrocknet, wobei die erzielte Porosität und die erzielte Festigkeit in beiden Fällen gleich war. Bei dem ersten Ansatz traten einige Probieme mit durch den Spalt zwischen der Drehplatte und der Zylinderwand nach unten durchtretendem Pulver und mit auf der Drehplatte aufgebautem Material auf. Jedoch wurde die Vorrichtung nicht gereinigt, und der zweite und die folgenden Ansätze führten zu keinem weheren Aufbau von Material und zu keinem weiteren Verlust von feinen Anteilen. Die Ausbeute betrug !00%, wobei 70 bis 80% des Produktes im gewünschten Größenbereich (035 Sis 13 mm) vorlagen. Der restliche Anteil wurde nach dem Absieben und Mahlen von Material mit Übergröße rückgeführt

Es wurde gefunden, daß die Granulate hinsichtlich mechanischer Festigkeit gemu so gut oder besser als hancelsübliche Produkte und besser als diese Produkte hinsichtlich Porosität und Enzymslabilität waren.

Die Verbesserung hinsichtlich der letztgenannten Eigenschaft wurcL durch folgende Untersuchung gezeigt In einem zylindrischen Mischer mit Band-ähnlichen Mischblättern wurden 1,5 kg (10%) Enzym-Aufschlämmung, welche 22% Maxatase, 23% Magnesiumsulfat, 55% nicht-ionische, grenzflächenaktive Stoffe enthielt und eint Aktivität von 500 000 Delft-Einheiten besaß, über 12,79 kg (85,26%) granuliertes, wie zuvor hergestelltes, Tripolyphosphat gesprüht Nach dem Sprüh Vorgang wurde ein Gemisch von 104 g (4,6%) nicht-ionischem, grenzflächenaktivem Stoff und 6 g (0,04%) grünem Farbstoff als eine zweite Schicht über das Gemisch gesprüht. Nach dem Entleeren des Mischers wurden Lagerunlersuchungen im Hinblick auf die Stabilität des Enzyms durchgeführt. Hierzu wurde ein Gemisch hergestellt, das 6% des besprühten Materials, 22% Perborat und 72% Grundpulver enthielt. Unter Verwendung eines Probenaufteilers wurden 20 Flaschen jeweils mit 100 g dieses Gemisches gefüllt und vier Wochen bei 37⁰C aufbewahrt. Jede Woche wurde der gesamte Inhalt einer Flasche auf Enzymaktivität untersucht. Weiterhin wurde ein Vergleichsversuch durchgeführt, wobei handelsüblich erhaltene Granulate verwendet wurden. Die Enzymhalbwertszeit in einer Formulierung, bei welcher das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt verwendet wurde, betrug 30 Tage und bei Verwendung des handelsüblichen Produktes nur 20 Tige.

Das Grundpulver enthielt:

Natriumalkylbenzolsulfonat 10%
nicht-ionischer, grenzflächenaktiver Stoff 6%
Natriumtalgseife 13%
Natriumtripolyphosphat 45%
alkalisches Natriumsilikat 8%
Natriumsulfat 18%

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Granulaten mit einem Durchmesser von 03 bis 3,0 mm aus einem Pulver mit einer Teilchengröße von unterhalb 03 mm, wobei man das Pulver in einer Vorrichtung, die aus einer im Unterteil eines senkrechten Zylinders waagerecht angeordneten, kreisringförmigen Drehplatte besteht, durch Hinzufügen eines flüssigen Bindemittels in Granulate überführt und die Granulate anschließend trocknet, dadurch gekennzeichnet, daß man es zur Herstellung von porösen Granulaten von Alkalimetalltripolyphosphaten oder Ammoniumtripolyphosphaten einsetzt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trocknung bei mindestens 135° C, vorzugsweise bei Tiindestens 150° C, durchführt.

3. Verf.'ren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennze-täinet, daß das Pulver eine Teilchengröße von unterhalb 100 Mikrometer aufweist

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Drehplatte mit 200 bis 1500 Upm, vorzugsweise mit 500 bis 800 Upm. dreht.