DE2527344A1

DE2527344A1 - Detergenszubereitung

Info

Publication number: DE2527344A1
Application number: DE19752527344
Authority: DE
Inventors: Donald E Anderson; Valentin R Loureiro
Original assignee: Witco Chemical Corp
Current assignee: Witco Corp
Priority date: 1974-11-04
Filing date: 1975-06-19
Publication date: 1976-05-13
Also published as: GB1491289A; IL47489A; FR2289603A1; NL7507939A; JPS5153508A; FR2289603B3; IL47489A0; CA1048888A

Description

Witco Chemical Corporation, New York, N.Y. / USA Detergenszubereitung

Die Erfindung betrifft die Unterdrückung des Zusammenbackens von linearen Alkylarylsulfonat-Detergentien. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit nicht-zusammenbackenden linearen Alkylarylsulfonat-Detergenszubereitungen in Form von getrockneten Teilchen.

Die Verwendung von biologisch zersetzbaren Detergenszuberextungen des linaren Alkylbenzolsulfonat-Typs ist bekannt. Getrocknete Formulierungen, die erhebliche Mengen an linearen Alkylbenzolsulfonaten enthalten, backen jedoch zusammen. Unter Einsatz der bisher bekannten Antizusammenbackadditive, wie beispielsweise Natriumsulfonaten mit niedrigem Molekulargewicht und Natriumsilikoaluminat, konnte dieses Problem nicht in zufriedenstellenderweise gelöst werden. In technischem Maßstabe sprühgetrocknete Produkte, die erhebliche Mengen an linearen Alkylbenzolsulfonaten enthalten, sind besonders zu einem Zusammenbacken anfällig.

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Es wurde nunmehr gefunden, dass durch die Zugabe von Magnesiumsulfat zu linearen Alkylarylsulfonaten in Form von Einzelteilchen vorliegende Produkte hergestellt werden können, die verbesserte Antizusammenbackeigenschaften besitzen.

Die Erfindung betrifft daher eine lineare Alkylarylsulfonat-Detergenszubereitung, die ein nicht-zusammenbackendes Produkt ergibt. In den Rahmen der Erfindung fällt ferner ein in Form von Einzelteilchen vorliegendes Produkt aus der vorstehend angegebenen Detergenszubereitung, das nicht zusammenbackt. Darüber hinaus fällt in den Rahmen der Erfindung ein aus getrockneten Hohlkügelchen bestehendes Produkt aus der vorstehend geschilderten Detergenszubereitung, das nicht zusammenbackt.

Die erfndungsgemässe Detergenszubereitung kann in typischer Weise ungefähr 30 bis 50 Gewichts-% der linearen Alkylarylsulfonate im Falle der meisten für technische Zwecke verwendeten Formulierungen und vorzugsweise ungefähr 4 0 Gewichts-% der Alkylarylsulfonate enthalten, wobei jedoch auch grössere oder kleinere Mengen in Frage kommen.

Zur Herstellung eines linearen Alkylbenzolsulfonats (LAS) bedient man sich -im allgemeinen einer Sulfonierung und Neutralisation von Detergensalkylaten, in denen die Kohlenwasserstoff- oder Alkylgruppe auf geradkettige oder normale Kohlenwasserstoffe anstatt auf Polypropylen zurückgeht. Um biologisch zersetzbare Detergentien herzustellen, sehen herkömmliche Reaktionen eine katalytische Alkylierung von Benzol oder einer anderen Arylverbindung, wie Toluol oder Xylol, mit entweder einem n-Alken- oder einem n-Alkylhalogenid-Alkylierungsmittel, das in den gewünschten Molekulargewichtsbereich fällt, d.h., das einem Kohlenstoffgehalt von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen entspricht, vor. Das Alkylierungsmittel kann auf ein Erdöldestillatcracken

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oder auf ein Erdölwachscracken zurückgehen, ferner auf eine katalytische Dehydrierung von n-Paraffinen, auf eine Chlorierung und Dehydrochlorierung von n-Paraffinen, auf eine Äthylenpolymerisation oder auf eine Chlorierung von n-Paraffinen. Ferner können die Rohmaterialien, von denen sich das geradkettige Material ableitet, einem isonormalen Trennverfahren unterzogen werden, was oft geschieht, wobei Molekularsiebe und eine Harnstoff clathratbildung angewendet werden, um ein stärker lineares · Produkt als das Produkt zu erhalten, das sonst erhältlich ist.

Die erfindungsgemäss geeigneten linearen Alkylarylsulfonate sind vorzugsweise lineare Alkylbenzolsulfonate, in denen die Alkylkette vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome und insbesondere bis 15 Kohlenstoffatome enthält. Eine Alkylkette, bei der es sich um eine gerade Kette handelt, die 12 Kohlenstoffatome enthält, wird im allgemeinen stark bevorzugt.

Der andere wesentliche Bestandteil der erfindungsgemässen Zubereitung ist Magnesiumsulfat. Das Magnesiumsulfat, das als Antizusammenbackmittel für lineare Alkylarylsulfonat-Detergentien wirkt, kann in Mengen von ungefähr 1 bis 5 Gewichts-% und vorzugsweise in Mengen von ungefähr 2,8 bis 3,2 Gewichts-% vorliegen, wobei sich die Gewichte auf wasserfreie Basis beziehen. Die in den erfindungsgemässen Zubereitungen geeigneten Magnesiumsulfate können aus irgendeinem der im Handel erhältlichen Magnesiumsulfate bestehen, beispielsweise aus Epsomsalz oder aus Magnesiumsulf atheptahydrat. Enthält das Detergensprodukt grosse Prozentsätze an den linearen Alkylarylsulfonaten, dann können höhere Prozentsätze an Magnesiumsulfat verwendet werden.

Die aus der erfindungsgemässen Zubereitung hergestellten Produkte lassen sich nach bekannten technischen Verfahren herstellen, bei-

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spielsweise durch Sprühtrocknen oder durch Trommeltrocknen. Jede Form eines Einzelteilchenproduktes, das aus der erfindungsgemässen Zubereitung hergestellt wird, besitzt gute Antizusammenbackeigenschaften.

Bei der Durchführung einer typischen Sprühtrocknungsmethode kann die erfindungsgemässe Zusammensetzung in eine Aufschlämmung überführt werden, worauf die Aufschlämmung durch Sprühdüsen in Türme gepresst wird, in denen kleine flüssige Teilchen ausgebildet, verfestigt und getrocknet werden, wenn sie einen Strom oder einen Wirbel aus erhitzter Luft kontaktieren. Die Zubereitung wird dabei in Form von hohlen dünnwandigen Kugeln gebildet, welche im allgemeinen geringe Schüttdichten aufweisen und sich durch eine gute Löslichkeit, gute Schäumungseigenschaften, Gleichmässigkeit der Teilchen sowie dadurch auszeichnen, dass sie nicht zusammenbacken.

Die Zubereitung kann auqh" beliebige andere Bestandteile, wie sie gewöhnlich in Detergenszubereitungen eingesetzt werden, enthalten, beispielsweise alkalische Buildersalze, Bleichmittel, optische Aufheller, Maskiermittel, Erdesuspendierungsmittel, Farbstoffe, Parfüms, Bakterizide oder dergleichen. Andere organische Detergentien können in kleineren Mengen vorliegen, vorausgesetzt, dass sie nicht die Eigenschaften der erfindungsgemässen Zubereitungen in nachteiliger Weise beeinflussen. Insbesondere können Schaumstabilisierungsmittel zugesetzt werden. Beispiele dafür sind Fettacyläthanolamide, wie Laurinsäuremonoäthanolamid.

folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Alle angegebenen Prozentsätze beziehen sich, sofern nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

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Beispiel

Fünf Proben werden hergestellt, aufgeschlämmt und nach üblichen Methoden zur Gewinnung von aus Hohlkügelchen bestehenden Produkten mit den in der Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen und den in Tabelle II zusammengefassten physikalischen Daten sprühgetrocknet.

Tabelle I
Zusammensetzung (%)

Komponente	1	2	3	4	5
LAS¹	43,2	43,0	36,3	41 ,7	40,3
NaCl	6,8	5,5	9,7	13,6	12,6
Wasser	2,0	2,0	1,0	1,0	0,9
Antizusammen-- backmittel	1,8	1,8	0,0	0,0	0,0
Antizusammen-_ backmittel	0,8	1,3	0,0	0,0	0,0
Ant!zusammen-. backmittel	—	_	_	_	0,8
MgSO₄ ⁵ Füllstoff⁷	0,2 R⁸	0,2 R⁸	0,2 R⁸	3,2 R⁸	0,5 R⁸
Bemerkungen:

1. Natrxumalkylbenzolsulfonat, Molekulargewicht 339, Alkyldurchschnitt C₁₁ j-,

2. 75 % Natriumxylolsulfonat, 25 % Natriumtoluolsulfonat,

3. hydratisiertes Natriumsilikoaluminat,

4. Trinatriumsulfosuccinat,

5. wasserfreie Gewichtsbasis,

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6. geschätzt,

7. Natriumsulfat,

8. Rest.

Die sprühgetrockneten Hohlkugelprodukte der Proben 1 bis 5 werden aus Formulierungen hergestellt, die 4 0 Gewichts-% des linearen Alkylarylsulfonats enthalten. Die Probe Nr. 4 enthält 5 Gewichts-% wasserfreies MgSO. als Heptahydrat. Die Proben 1 und 2 werden in einem Sprühtrocknungsturm hergestellt, wobei die Turmlufteinlasstemperatur 435 °c und die Luftauslasstemperatur 100 bis 107⁰C beträgt. Der Druck der Aufschlämmung schwankt zwischen 45,7 und 4 9,2 atü. Im Falle der Probe 3 beträgt die entsprechende Lufteinlasstemperatur 44 0⁰C und die Luftauslasstemperatur 107 bis 113°C und der Aufschlämmungsdruck 31,6 bis 52,7 atü. Im Falle der Formulierung der Probe 4 beträgt die entsprechende Lufteinlasstemperatur 440⁰C und die Luftauslasstemperatur 107⁰C, während der Aufschlämmungsdruck 31,6 bis 38,7 atü ist. Im Falle der Probe 5 beträgt die Lufteinlasstemperatur 438⁰C und die Luftauslasstemperatur 107⁰C und der Aufschlämmungsdruck 31,6 bis 35,2 atü.

Tabelle Ii
Physikalische Eigenschaften

PH¹	7,2	7,3	5,5	7,7	7,7
Dichte²	0,21	Q,20	0,26	0,23	0,24
Klarheit³	trübe	trübe	klar	klar	klar

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Grössenverteilung der Teilchen, % auf einem US-Standardsieb

Nr.	0,6	Bemerkungen:	1 %ige	Lösung,	2,0	0,0	0,2	0,0
Nr.	16,8	1 .	g/ccm,		33,4	8,9	38,4	24,8
Nr.	37,5	2.	1 %ige	Lösung.	33,8	51,7	46,1	52,2
Nr.	18,7	3.	13,3	25,5	9,9	15,4
Nr.	8,5	5,4	6,6	2,4	3,7
Nr.	6,4	3,9	3,7	1,5	2,0
, 20	11,5	8,2	3,6	1,5	1,9
. 40	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0
, 60
, 80
, 100
. 120
Gefäss

Die sprühgetrockneten kugelförmigen Produkte einer jeden der fünf Proben werden zur Bestimmung ihrer Zusammenbackneigung als Funktion des Wassergehaltes nach der Methode untersucht, die von Monick angegeben worden ist (vgl. J.A. Monick "Measuring Tackiness of Detergent Powders", Sopa & Chem., Spec. 42 (6), Seiten 49 bis 53, 107, Juni 1966). Diese Methode besteht darin, Druck auf einen Pulverzylinder in einer Form unter Bildung eines Kuchens auszuüben, die Form zu entfernen und die Kraft zu bestimmen, die zum Brechen des Kuchens erforderlich ist. Eine geringe Brechkraft entspricht einer geringen Neigung zum Zusammenbacken. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Neigung zum Zusammenbacken in Detergensprodukten mit zunehmendem Feuchtigkeitsgehalt in dem Produkt ansteigt. Um ein ZusammeftBaekprofil zu erhalten, wird die Brechkraft für jedes Produkt durch Veränderung der Wassergehalte bestimmt. Die Wassergehalte, bestimmt als flüchtige Bestandteile bei 150⁰C, werden durch Trocknen der Pro-

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dukte bei 10O⁰C oder durch Aufbewahren der Produkte in einer
feuchten Umgebung und durch anschliessende Gleichgewichtseinstellung in einem verschlossenen Gefäss über Nacht eingestellt.

Die Ergebnisse des Monick-Tests sind in der Tabelle III zusammengefasst.

Probe Nr. 1.

2. 3.

4.

5.

Tabelle III	Brechkraft ,	kg
Wasser, %	0,45
0,7	2,47
2,0	4,14
2,7	0,00
0,7	1,35
2,0	3,82
2,4	0,00
1,0	0,90
2,0	4,05
3,3	4,95
3,5	0,00
1,0	0,00
1,9	0,0.0
2,7	0,67
3,8	1,80
4,6	0,00
0,9	0,45
1,5	1,12
2,2	5,62
4,2

Bemerkungen:

1. Erzeugungskraft, 6,3 kg während einer Zeitspanne von 2 Minuten' bei 26,7°C,

2. es wird teilweise ein Aufbrechen des Kuchens beobachtet.

Wie aus der Tabelle III hervorgeht, sind die Neigungen zum Zusammenbacken der Proben 1, 2, 3 und 5, die bekannte Antizusammen-

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backmittel enthalten, im allgemeinen ungefähr die gleichen, wobei jede der Proben relativ hohe Brechkräfte erfordert, woraus hervorgeht, dass ein erhebliches Zusammenbacken bei Wassergehalten von ungefähr 3 % stattgefunden hat. Demgegenüber enthält die Probe 4 kein bekanntes Antizusammenbackmxttel, sondern 3,2 % Magnesiumsulfat und benötigt bei 2,7 % Wasser keine Brechkraft. Eine Null-Brechkraft gibt an, dass das Produkt nicht zusammenbackt .

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Claims

Patentansprüche

/i\ Detergenszuberextung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem linearen Alkylarylsulfonat und einem Magnesiumsulfat als Antizusammenfoackmittel besteht.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lineare Alkylarylsulfonat in einer Menge von ungefähr 30 bis 50 Gewichts-%/bezogen auf die Zubereitung, vorliegt.
3. Zubereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das lineare Alkylarylsulfonat in einer Menge von ungefähr 4 0 Gewichts-% vorliegt.
4. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das lineare Alkylarylsulfonat in Form eines Alkalisalzes vorliegt,
5. Zubereitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkalisalz aus dem Natriumsalz besteht.
6. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lineare Alkylarylsulfonat ein lineares Alkylbenzolsulfonat ist.
7. Zubereitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkylgruppe ungefähr 8 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.
8. Zubereitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkylgruppe ungefähr 10 bis 15 Kohlenstoffatome aufweist.
9. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnesiumsulfat in einer Menge von ungefähr 1,0 bis 5,0 Gewichts-% vorliegt.

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10. Zubereitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnesiumsulfat in einer Menge von ungefähr 2,8 bis 3,2 Gewichts-% vorliegt.
11. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnesiumsulfat als Magnesiumsulfat-Heptahydrat vorliegt.
12. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form von Einzelteilchen vorliegt.
13. Zubereitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteilchen aus sprühgetrockneten Hohlkügelchen bestehen.
14. Zubereitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen eine Zusammenbackneigungsbrechkraft von ungefähr 0 bei einem Wassergehalt von bis zu ungefähr 3 Gewichts-%, bestimmt nach der Methode von Monick, erfordern.
15. Zubereitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen in Form von trommelgetrockneten Teilchen vorliegen.
16. Zubereitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form von Teilchen vorliegt, wobei die Teilchen eine Zusammenbackneigungsbrechkraft von ungefähr 0 bei einem Wassergehalt von bis zu ungefähr 3 Gewichts-%, bestimmt nach der Methode von Monick, erfordern.
17. Zubereitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen eine Zusammenbackneigungsbrechkraft von ungefähr 0 bei einem Wassergehalt von bis zu ungefähr 3 Gewichts-%, bestimmt nach der Methode von Monick, erfordern.

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