DE2616350A1 - Verfahren zur herstellung von reinigungsmittelpulverzusammensetzungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von reinigungsmittelpulverzusammensetzungen

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Description

DR.A.VAN DERWERTH DR.FRANZ LEDERER REINER F.MEYER
DlPL-ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DIPL-ING.
8000 MÜNCHEN 80
LUCILE-GRAHN-STRASSE 22
TELEFON: (089) 472947 TELEX: 524624 LEDER D TELEGR.: LEDERERPATENT
13 . April 1976 C 533
Unilever N.V.
Burgemeester s'Jacobplein 1, Rotterdam Niederlande
Verfahren zur Herstellung von Reinigungsmittelpulverzusammensetzungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelpulverzusammensetzung, die eine Bleichaktivator für Peroxyverbindungen enthält.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Eingabe eines organischen Aktivators für Peroxyverbindungen in Reinigungsmittelpulverformulierungen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Waschen und/oder Bleichen von Textilien mit Hilfe einer Waschlauge und/oder Bleichlauge, die aus dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzungen hergestellt ist.
In der Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Textilien" sowohl natürliche und synthetische Pasern als auch Textilwaren oder
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Produkte, die hieraus oder hiermit hergestellt wurden. Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck "Reinigungsmittel" umfaßt die sogenannten Tenside oder Detergentien, wobei der letztgenannte Ausdruck auch Seifen einschließt.
Es ist beim Waschen und/oder Bleichen von Textilien bereits bekannt, Zusammensetzungen zu verwenden, welche unter anderem Peroxyverbindungen und insbesondere anorganische Peroxyverbindungen enthalten, die einen Bleicheffekt auf die zu behandelnden Textilien haben. Beispiele von anorganischen Peroxyverbindungen ·- sind anorganische Persalze, wie die Alkalimetallperborate, -percarbonate, -perphosphate, -persilikate und -persulfate, Wasserstoffperoxid und Natriumperoxid. Jedoch weisen Waschmittel- und/oder Bleichmittelzusammensetzungen, welche solche anorganischen Peroxyverbindungen enthalten, im allgemeinen den Nachteil auf, daß ihre Bleichwirkung relativ gering bei Temperaturen unter 800C ist, was Anlaß zu Schwierigkeiten gibt, wenn solche Zusammensetzungen in Maschinen für Haushaltszwecke verwendet werden, in denen die Temperatur des Waschwasssers nicht höher als 700C liegt. Die Zugabe von Bleichaktivatoren und insbesondere von organischen Aktivatoren für die Peroxyverbindung zu solchen Zusammensetzungen ist bekannt, wobei es ihnen zuzuschreiben ist, daß der aktive Sauerstoff der Peroxyverbindung bereits bei Temperaturen unter 800C wirksam wird.
Die genaue Art und Weise der Wirkung der organischen Äktivatoren ist nicht bekannt, jedoch wird angenommen, daß organische Persäuren durch Reaktion der organischen Aktivatoren mit der anorganischen Peroxyverbindung gebildet werden, wobei diese Persäuren dann aktiven Sauerstoff durch Zersetzung freisetzen.
Zahlreiche organische Aktivatoren sind auf dem Fachgebiet bekannt und sind umfassend in der Literatur beschrieben worden. Im allgemeinen sind dies Verbindungen, welche N-Acyl- oder O-Acylreste im Molekül enthalten und welche ihre aktivierende Wirkung auf die Peroxyverbindungen beim Kontakt mit diesen in der Waschlauge ausüben.
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Eine repräsentative jedoch keinesfalls umfassende Liste von bekannten, organischen Aktivatoren wird im folgenden aufgeführt:
(1) Acylorganoamide der Formel RCONR1R_, worin RCO ein Carbonsäur e-acylrest ist, R1 ein AcyIrest und R- ein organischer Rest ist, wie sie in der US-Patentschrift 3 117 148 beschrieben sind.
Beispiele von in diese Gruppe fallenden Verbindungen sind:
(a) Ν,Ν-Diacetylanilin und N-Acetylphthalimid;
(b) N-Acylhydantoine, wie N/N'-Diacetyl-S,5-dimethylhydantoin;
(c) polyacylierte Alkylendiamine, wie Ν,Ν,Ν , N -Tetraacetyl-
1 ι
Triethylendiamin und Ν,Ν,Ν ,N -Tetraacetyl-äthylendiamxn, wie sie in der britischen Patentschrift 907 356 beschrieben sind;
(d) acylierte Glykolurile, wie Tetraacetylglykoluril, wie es in der britischen Patentschrift 1 246 338 beschrieben ist;
(2) acylierte Sulfonamide, wie N-Methyl-N-benzoylmethansulfonamid und N-Phenyl—N-acetylmethansulfonamid, wie sie in der US- Patentschrift 3 183 266 beschrieben sind;
(3) Carbonsäureester des Typs, wie sie in der britischen Patentschrift 836 988 beschrieben sind. Beispiele von Aktivatoren dieses Typs umfassen Phenylacetat, Natriumacetoxybenzolsulfonat, Trichloräthylacetat, Sorbithexaacetat, Fructosepentaacetat, p-Nitrobenzaldehyddiacetat, Isopropenylacetat, Acetylacetohydroxamsäure und Acetylsalicylsäure. Andere Beispiele sind Ester eines Phenols oder eines substituierten Phenols mit einer in öc-Stellung chlorierten, niederen aliphatischen Carbonsäure, wie Chloracetylphenol und Chloracetylsalicylsäure, wie sie in der US-Patentschrift 3 130 165 beschrieben sind;
(4) Acy1-cyanurate, wie Triacetyl- oder Tribenzoyl-cyanurate, wie sie in der US-Patentschrift 3 332 882 beschrieben sind;
(5) Kohlensäureester oder Pyrokohlensäureester der Formeln
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R1OCOOR2 oder R3OCO-OCO-OR2, wie sie in der britischen Patentschrift 970 950 beschrieben sind, z. B. p-Carboxyphenyläthyl-kohlensäureester, p-Carboxy-phenyläthyl-pyrokohlensäureester und Natriumsulfo-phenyläthyl-kohlensäureester ;
(6) gegebenenfalls substituierte Anhydride von Benzoesäure oder Phthalsäure, z. B. Benzoesäureanhydrid, m-Chlorbenzoesäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid.
Die Herstellung von Reinigungsmittelzusammensetzungen, insbesondere von Textilwaschmittelzusammensetzungen, in Form eines groben Pulvers nach der Sprühtrocknungsarbeitsweise ist an sich bekannt, wobei alle nicht gegenüber Hitze empfindlichen und nicht hydrolysierbaren Inhaltsstoffe zusammen mit Wasser unter Bildung einer ziemlich viskosen Paste aufgeschlämmt werden, und diese dann direkt zu einem Sprühstrahl eines Turmes gepumpt wird, worin das Produkt in einer solchen Weise sowohl abgekühlt als auch getrocknet wird, daß das erhaltene Pulver eine ziemlich größe Teilchengröße mit zufriedenstellenden Eigenschaften der Löslichkeit besitzt. Die Aufschlämmung umfaßt im allgemeinen zwei"basische Inhaltsstoffe, d. h. grenzflächenaktive Mittel und Gerüststoff materialien oder Builder. Zusätzlich hierzu und gegebenenfalls sind im allgemeinen andere nützliche Zusatzstoffe und Inhaltsstoffe vorhanden wie Füllstoffe, z. B. Natriumsulfat? Schaumstabilisatoren, z. B. Cocosnußdiäthanolamid; Schaumunterdrücker;, schmutzsuspendierende Mittel, z. B. Natriumcarboxymethy!cellulose; alkalische Mittel, z. B. alkalische Silikate; optische Aufheller; Metalle-sequestrierende Mittel, z. B. Äthylendiamintetraacetat (EDTA), Farbstoffe usw.
Wenn die Formulierung die Anwesenheit einer bleichenden Peroxyverbindung wie von Natriumperborat erfordert, ist es nicht möglich, diesen Bestandteil in die Reinigungsmittelaufschlämmung einzugeben, die zu dem Sprühtrocknungsturm geführt wird, da sie rasch unter Verlust von aktivem Sauerstoff sich zersetzen würde. Im Hinblick hierauf werden Peroxyverbindungen üblicherweise zu dem fertigen Reinigungsmittelpulver nach der Durchführung des
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Trocknens und des Abkühlerts hinzugegeben, und sie werden im Unterteil des Sprühtrocknungsturmes zugemischt, d. h. in Form einer sekundären Dosierung. Bei der Herstellung einer Reinigungsmittelbleichzusammensetzung, welche ebenfalls einen organischen Aktivator für die Peroxyverbindung enthält, wobei der organische Aktivator ein hydrolysierbares Material ist, wurde dieser bislang ebenfalls zu dem fertigen Reinigungsmittelpulver nach dem Auftreten des Trocknens und des Kühlens zugesetzt, d. h. mittels sog- sekundärem. Dosieren. Das sekundäre Dosieren stellt nicht nur eine zusätzliche Verarbeitungsstufe dar, die sehr sorgfältig ausgearbeitete und genaue Dosierungssysteme wegen des Unterschiedes in den physikalischen Eigenschaften der Pulver erfordert, sondern sie bringt auch die Gefahr einer Auftrennung in der Packung während des Transports und der Lagerung mit sich.
Oftmals wird der organische Aktivator, der ein hydrolysierbares Material ist, zusätzlich vor Feuchtigkeit und den alkalischen Bestandteilen in 'der Reinigungsmittelzusammensetzung während der Lagerung geschützt, und zwar entweder durch Beschichten mit,einem inerten Material oder durch Herstellung von Teilchen, in welchen der Aktivator in ein Trägermaterial eingebettet ist, oder durch eine Kombination von beiden Maßnahmen. Verschiedene Arbeitsweisen und verschiedene Beschichtungs- und/oder Trägermaterialien wurden bereits zur Anwendung in dieser Stufe vorgeschlagen, welche bislang als vorteilhaft zur Konservierung der Reinigungsmittelbleichzusammensetzungen vor einem Abbau angesehen wurde. Solche Methoden zum Schutz sind z. B. in den britischen Patentschriften 907 358, 1 204 123, 1 246 338 und 1 360 427 sowie in der niederländischen Patentanmeldung 7205871 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen Reinigungsmittelpulverzusammensetzung, die einen organischen Aktivator für Peroxyverbindungen enthält, nach der Sprühtrocknungsarbeitsweise, wobei die Anzahl von Verarbeitungsstufen vermindert ist. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungsmittelpulverzusammensetzung zu schaffen, die einen organischen Aktivator für eine Peroxyverbindung enthält und worin
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der Aktivator homogen in der Zusammensetzung ohne Probleme einer Auftrennung verteilt ist.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelpulverzusammensetzung, die eine Peroxyverbindung und einen organischen Aktivator hierfür enthält, wobei diese eine Leistungsfähigkeit und eine Stabilität aufweisen soll, die ähnlichen Reinigungsmittelpulverzusaiamensetzungen vergleichbar ist, in denen der organische Aktivator in Form von getrennt vorliegenden Teilchen vorhanden ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient das erfindungsgemäße Verfahren, welches sich dadurch auszeichnet, daß eine alkalische, wäßrige Aufschlämmung hergestellt wird, welche im wesentlichen ein grenzflächenaktives Mittel, ein Geräststoffsalz bzw. Buildersalz und einen organischen Aktivator für Peroxyverbindungen enthält, und daß diese wäßrige Aufschlämmung einem Sprühtrocknungsvorgang zur Bildung einer teilchenförmigen Reinigungsmittelzusainmensetzung unterworfen wird, welche den organischen Aktivator hierin homogen verteilt aufweist.
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Versuche haben gezeigt, daß N,N,N ,N —Tetraacetyläthylendiamin (TAED), ein gutbekannter, organischer Aktivator für Peroxyverbindungen, wenn er in Lösung bei einem pH-Wert von etwa 9 überführt wird, seine Aktivität ziemlich rasch verliert. Dies steht in Übereinstimmung mit der bisherigen allgemeinen Ansicht, daß organische Aktivatoren leicht hydrolysierbare Materialien sind, und daß organische Aktivatoren sich rasch zersetzen würden, wenn sie in eine alkalische Reinigungsmittelaufschlämmung eingegeben und höheren Temperaturen beim Sprühtrocknen unterzogen wurden. Tatsächlich wurde bislang das sekundäre Dosieren von organischen Aktivatoren in einer Form, in welcher der Aktivator in einem Trägermaterial eingebettet ist, vorzugsweise als beschichtete Teilchen, in ein Reinigungsmittelpulver als der geeignetste Weg zur Zugabe dieser Aktivatoren angesehen.
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In überraschender und gänzlich unerwarteter Weise wurde nun gefunden, daß bestimmte, organische Aktivatoren bequem in eine wäßrige Reinigungsmittelaufschlämmung eingegeben werden können und das Gemisch einem Sprühtrocknen unterzogen werden kann, um ein gutes Pulver mit praktisch keinem Verlust an organischen Aktivatoren zu erhalten. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, nicht nur vom Gesichtspunkt der Verarbeitungsweise sondern auch im Hinblick auf die Pulvereigenschaften. Eine beträchtliche Vereinfachung der Verarbeitungsweise wird dadurch erreicht, daß eine sorgfältig ausgearbeitete Stufe für das sekundäre Dosieren, die häufig mit speziellen Schutzbehandlungen verbunden ist, ausgelassen werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Problem der Abtrennung des Aktivators von dem Grundpulver während des Transportes und der Lagerung auf ein Minimum herabgesetzt wird, da der Aktivator als integraler Bestandteil des Reinigungsmittelpulvers vorliegt.
Die wäßrige "Reinigungsmittelaufschlämmung für das Sprühtrocknen gemäß der Erfindung enthält im allgemeinen etwa 1 bis 20 % eines grenzflächenaktiven Mittels, etwa 5 bis 40 % an Gerüststoffsalzen bzw. Buildersalzen und etwa 0,2 bis 10 % des organischen Aktivators, sowie gegebenenfalls andere übliche Zusatzstoffe. Sie besitzt normalerweise einen alkalischen pH-Wert (gemessen an einer Lösung mit 1 % Feststoff) von etwa 8,5 bis 12, und sie wird im allgemeinen auf eine Temperatur von etwa 600C bis etwa 900C vor der Durchführung des Sprühtrocknens erwärmt. Es wurde gefunden, daß sowohl die Alkalität als auch die Temperatur der Aufschlämmung keine kritischen Faktoren für die Erfindung sind, und daß der Aktivator zu einer Reinigungsmittelaufschlämmung innerhalb des konventionellen Bereiches von Alkalität und Temperatur zugesetzt werden kann. Ein bevorzugter pH-Bereich der Aufschlämmung, gemessen an einer Lösung von 1 % -Feststoff, beträgt von etwa 9 bis 10,5, wobei ein bevorzugter Bereich der Aufschlämmungstemperatur von etwa 65 bis 85°C ist. Bei der Herstellung der Aufschlämmung wird der Aktivator vorzugsweise zu der Aufschlämmung als letzter Bestandteil zugegeben.
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In Abhängigkeit von dem Gehalt an Aktivator, der für die fertige Reinigungsmittelpulverformulierung vorgesehen ist, kann die Menge an zu der Aufschlämmung für das Sprühtrocknen zügesetztem Aktivator von etwa 0,2 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise von 0,5 bis 7,5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung der Gesamtaufschlämmung mit einem Wassergehalt von etwa 40 bis 60 Gew.-%, variieren.
Weiterhin wurde gefunden, daß die den organischen Aktivator enthaltende Aufschlämmung unter im wesentlichen normalen Bedingungen sprühgetrocknet werden kann, d. h. unter Anwendung eines Luftstromes mit einer Einlaßtemperatur von etwa 250 bis 4000C und vorzugsweise zwischen 275 bis 3500C, sowie einer Auslaßtemperatur von etwa 100 bis 125°C und vorzugsweise zwischen 100 und115°C.
Bevorzugte Gruppen von organischen Aktivatoren zur Verwendung bei der Erfindung sind Acyl-organoamide einschließlich Acylsulfonamiden, Acylcyanuraten und Kohlensäureestern oder Pyrokohlensäureestern.
Typische Beispiele von Aktivatoren innerhalb dieser Gruppen sind: polyacylierte Alkylendiamine wie N,N,N ,N -Tetraacetyl-
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äthylendiamin (TAED) und N,N,N ,N -Tetraacetylmethylendxamxn (TAMD), acylierte Glykolurile wie Tetraacetylglykoluril (TAGU), Triacetylcyanurat und Natriumsulfophenyl-äthyl säureester.
Ein besonders bevorzugter Aktivator für die Erfindung ist N,N,N , N -Tetraacetyläthylendiamin (TEAD).
Ein geeigneter Weg zur Bestimmung -der Brauchbarkeit eines organischen Aktivators zur Verwendung gemäß der Erfindung besteht darin, die Hydrolyserate unter Anwendung der folgenden Untersuchungsmethode zu messen:
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Eine Aufschlämmung von 600C wird hergestellt aus:
35 g Natriumdodecylbenzolsulfonat, 9 g wasserfreie Seife,
9 g Talgalkohol/18 Äthylenoxid, 197 g Natriumtrxphosphat,
275 g Wasser,
25 g organischer Aktivator.
Der Aktivator wird zuletzt zugegeben und macnt 9 % der Feststoff e* der Aufschlämmung aus.
Nach 60 Sekunden und nach 60 Minuten wird eine abgewogene Probe der Aufschlämmung abgezogen, in Wasser bei 200C aufgelöst, und es wird eine Standardlösung von Wasserstoffperoxid hinzugegeben, um ein Äquivalent von 1,5:1 zu dem Aktivator herzustellen.
Diese Lösung wird 30 min auf 600C erwärmt, wobei während dieser Zeitspanne gleiche Anteile abgezogen werden, um den Gehalt an Persäure zu bestimmen. Der Unterschied des Maximalgehaltes an Persäure zwischen den zwei Proben ist ein Maß der Hydrolyserate des Aktivators.
Organische Aktivatoren, die eine solche Hydrolyserate zeigen, daß nicht-mehr als 15 % während des Tests verlorengehen, sind sehr geeignet und daher zur Verwendung gemäß der Erfindung bevorzugt.
In der folgenden Tabelle I sind einige übliche, bekannte, organische Aktivatoren zusammen mit ihrer jeweiligen Hydrolyserate, gemessen nach der Standardtestmethode, zusammengestellt:
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— IO —
Tabelle I
Aktivator zurückbleibender Aktivator (%)
TAMD 89
TAED 1 00
TAGU 1 00
Natriumsulfophenyl-
ä t hy 1 koli 1 ens äureester 91
Acetylsalicylsäure 78
Phtha1s äureanhydr id 49
Natriumacetoxybenzolsuifonat 60
Die ersten vier Aktivatoren der Tabelle I sind definitiv geeignete Aktivatoren zur Verwendung bei der Erfindung.
Acetylsalicylsäure ist weniger geeignet; Phthalsäureanhydrid und Natrxumacetoxybenzolsulfonat sind viel weniger geeignete Materialien im Hinblick auf ihre hohe Hydrolyserate.
Die Erfindung ist auf den Einbau eines organischen Aktivators in im wesentlichen beliebige, konventionelle Reinigungsmittelzusammensetzungen, die im allgemeinen ein grenzflächenaktives Mittel, das anionisch, nichtionisch, zwitterionisch oder amphoter, kationisch sein kann oder aus Mischungen hiervon bestehen kann, Gerüststoffmaterialien bzw. Builder , die anorganisch oder organisch oder Mischungen hiervon sein können, eine Peroxyverbindung und wahlweise andere Zusatzstoffe und Inhaltsstoffe, die üblicherweise in Reinigungsmittelbleichzusammensetzungen zugesetzt werden, wie Schaumstabilisatoren, Schauminhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Mittel zur Verhinderung der Rückablagerung von Schmutz, Schmutzsuspendiermittel, Füllstoffe, alkalische Mittel, optische Aufheller, Sequestriermittel, Farbstoffe, Enzyme usw. enthalten.
Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung wird eine Reinigungsmittelpulverzusammensetzung hergestellt, die im allgemeinen die Komponenten in den im folgenden angegebenen, relativen Anteilen enthält:
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1) 2-40 Gew.-%, vorzugsweise 5-25 Gew.-% an grenzflächen
aktiven Mitteln oder Mischungen von grenzflächenaktiven Mitteln, welche enthalten:
0-100 Gew.-% und vorzugsweise 20 - 65 Gew.-% an synthetischen, anionischen, grenzflächenaktiven Verbindungen vom Sulfonat- und/oder Sulfattyp;
0-100 Gew.-% und vorzugsweise 5-50 Gew.-% an nichtionischen, grenzflächenaktiven Verbindungen ;
0-100 Gew.-% und vorzugsweise 5-50 Gew.-% einer Alkalimetallseife von Cg-C32-Fettsäuren;
2) 0-5 Gew.-% und vorzugsweise 0,5-3 Gew.-% eines Schaum
stabilisators ;
3) 0-5 Gew.-% und vorzugsweise 0,5-3 Gew.-% eines Schaum
inhibitors;
4) 10-80 Gew.-% und vorzugsweise 25 - 70 Gew.-% an Gerüst
stoff materialien bzw. Buildern und alkalischen Mitteln;
5) 2-40 Gew.-% und vorzugsweise 4-35 Gew.-% einer Peroxy-
verbindung, z. B. Natriumperborat, Natriumpercarbonat, usw.;
6) 0-30 Gew.-% und vorzugsweise 2-20 Gew.-% an Füllstof
fen;
7) 0,5-20 Gew.-% und vorzugsweise 1-15 Gew.-% eines organi
schen Aktivators;
8) 8-20 Gew.-% und vorzugsweise 2-15 Gew.-% an anderen Zu
satzstoffen bzw. Hilfsstoffen und Bestandteilen, wie z. B. optischen Aufhellern, Schmutzsuspendiermittel, Farbstoffen, Parfüm, Enzymen sowie Feuchtigkeit.
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Typische synthetische, anionische, grenzflächenaktive Verbindungen sind die Alkylbenzolsulfonate mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, z- B. Natriumdodecylbenzolsulfonat; die aliphatischen Sulfonate, ζ. B. Cg-C18-Alkansulfonate; die Olefinsulfonate mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die durch Umsetzung eines o£- -Olefins mit gasförmigem, verdünntem Schwefeltrioxid und durch Hydrolyse des erhaltenen Produktes hergestellt wurden; die Alkylsulfate wie Talgalkoholsulfat; sowie weiterhin die Sulfatierungsprodukte von äthoxylierten und/oder propoxyliertfen Fettalkoholen, Alkylphenolen mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und Fettsäureamiden mit 1 bis 8 Mol Äthylen- oder Propylengruppen.
Typische nichtionische, grenzflächenaktive Verbindungen sind die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe mit Äthylenoxid, z.B. das Reaktionsprodukt von Nony!phenol mit 6 - 30 Äthylenoxideinheiten; die Kondensationsprodukte von höheren Fettalkoholen wie Tridecylalkohol und sekundären C10-C1 ^--Alkoholen mit Äthylenoxid, die handelsübliche Produkte sind (Warenbezeichnung Tergitole von Union Carbide); die Kondensationsprodukte von Fettsäureamid mit 8-15 Äthylenoxideinheiten und die Kondensationsprodukte von Polypropylenglykol mit Äthylenoxid.
Geeignete Schaumstabilisatoren sind z. B. grenzflächenaktive Carboxy- oder Sulfo-betaine sowie die Fettsäurealkylolamide.
Eine Schaumhemmung kann mit langkettigen Fettsäuren mit 20-26 Kohlenstoffatomen im Molekül erreicht werden oder mit nichtgrenzflächenaktiven, in Wasser unlöslichen Kohlenwasserstoff-Verbindungen wie Paraffinen oder halogenierten Paraffinen mit Schmelzpunkten unter 1000C. Kohlenwasserstoffverbindungen können in die Aufschlämmung eingegeben oder sie können auf das sprühgetrocknete Pulver aufgesprüht werden.
Geeignete Gerüststoffmaterialien oder Builder sind schwachsauer, neutral oder alkalisch reagierende, anorganische oder
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organische Verbindungen, insbesondere anorganische oder organische, kpmplexbildende Substanzen, ζ. Β. Bicarbonate, Carbonate, Borate oder Silikate von Alkalimetallen, Alkalimetall-ortho-, -meta-, -pyro- und -tripoly-phosphate, Nitrilotriessigsäure und Äthylendiamintetraacetat.
übliche Füllstoffe sind Alkalimetallsulfate, insbesondere Natriumsulfat.
Bei der Herstellung der Reinigungsmittelzusammensetzung gemäß der Erfindung werden diese und andere, nicht hitzeempfindliche und nicht hydrolysierbare Zusatzstoffe einschließlich eines organischen Aktivators, wie er zuvor definiert wurde, in eine Aufschlämmung überführt, die dann nach an sich bekannten Arbeitsweisen sprühgetrocknet wird.
Beliebige andere Zusatzstoffe, wie sie gewünscht werden, z. B. Peroxyverbindungen, Enzyme und Parfüms, können wie üblich in. einer Sekundärdosierungsstufe zugesetzt werden.
Die Reinigungsmittelbleichzusammensetzung gemäß der Erfindung kann geeigneterweise zum Waschen und/oder Bleichen von Textilien bei niedrigeren Temperaturen, d. h. zwischen 20 - 700C, angewandt werden, und sie ist ebenfalls geeignet zur Verwendung beim Waschen bei hoher Temperatur, d. h. bei Temperaturen zwischen 700C und dem Kochen.
Abgesehen von einem Waschen und/oder einem Bleichen bei niedrigeren Temperaturen ist ein zusätzlicher Vorteil der einen organischen Aktivator für die Peroxyverbindung enthaltenden Reinigungsmittelpulverzusammensetzungen der, daß der Gehalt an Peroxyverbindung in der Formulierung erniedrigt werden kann, ohne daß die Leistungsfähigkeit beim Waschen und/oder Bleichen wesentlich beeinträchtigt wird.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
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Beispiele 1 bis 3
1 1
Das Verhalten von N7N7N ,N -Tetraacetylatiiylendiamin (TäED) in drei Grundpulverformulierungen I-III, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, wurde untersucht. Die Zusammensetzung ist in der folgenden Tabelle II angegeben.
Tabelle II
Bestandteile (Gew.-%) I II III
Natrium-C.. Q-C^-alkylbenzolsulfonat 9,0 8,8
Natriumfcalgseife 2,0 - -
Natriumseife von gehärtetem Talg - - 4,4
TalgaUcohol/10 Äthylenoxid 1,7 - -
Talgamid/11 Äthylenoxid Natriutittriphosphat Natriumsulfat
Äthylendiamintetraacetat Natriurncarboxymethylcellulose
optischer Aufheller + verschiedene Bestandteile
TAED
Wasser
Die Aufschlämmungen wurden ansatzweise (300 kgj hergestellt, wobei TAED als letzter Bestandteil zugesetzt wurde, und sie wurden auf 800C erwärmt. Das Sprühtrocknen wurde in einem Turm von 1,8m unter Anwendung der Standardarbeitsweisen durchgeführt, d. h. bei einer Einlaßlufttemperatur von 300aC und einer Auslaßlufttemperatur von 1000C, einem Pulverdusrcfesatz von 5 bis 6 kg/min und einer Blasdauer von 30 min-
Die Aufschlämmungen wurden durch Vermischen der Bestandteile in Wasser in den folgenden Mengen hergestellt:
— 8,8 3,1
51,2 49,0 50,0
15,4 4,0 7,1
0,1 0,3 0,2
1,4 .1,3
0,2 0,3 0,2
7,8 10,0 8,8
11,5 17,4 17,4
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- 15 Tabelle III
Aufschlämmung I^ KC HI
(kg) (kg) (kg)
Na^iUTOrC1 Q-C12-alkylbenzolsulfonat 15,3 16,0 13,7 Natriumtalgseife 3,4 -
Natriumseife von gehärtetem Talg - - - 8,0 Talgalk0hol/1O Äthylenoxid 2,9
TalgamM/ 11 Äthylenoxid - 16,0 5,7
Natriumtriphosphat 86,7 89,0 91,0
Natriumsulfat 25,9 7,3 13,0
Äthylendiarnintetraacetat 0,2 0,5 0,4
Natriumcarboxyinethylcellulose 1,9 2,5 2,4
optischer Aufheller + verschiedene Bestandteile 0,35 0,5 0,4
TAED 13,5 18,2 16,0
Wasser 15OxO 150,0 150,0
Die Stabilität von TAED wurde während der Verarbeitungsstufen
und ebenfalls in den fertigen Pulvern bestimmt.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen waren:
1) TAED war in Aufschlämmungen über den pH-Bereich von 9,2 bis 9,4 (gemessen an 1 %iger Lösung) bei der Arbeitstemperatur von 800C stabil; es wurde keine Zersetzung während einer Alterungsperiode von 1 Stunde festgestellt.
Das rheologische Verhalten der Aufschlämmung wurde durch TAED nicht beeinträchtigt, und die üblichen Feuchtigkeitsgehalte der Aufschlämmung von etwa 45 bis 50 % können angewandt werden.
2) Die Konzentrationen von organischen, flüchtigen Bestandteilen in den Abgasen aus dem Turm lagen niedrig, und sie sind günstig im Vergleich zu Werten, die bei der Verarbeitung von konventionellen Pulver gefunden werden, wobei dies ein Anzeichen für den sehr niedrigen Verlust von organischem Aktivator in dem geblasenen (sprühgetrockneten) Pulver ist.
6-Ό 9 8 4 4 / 1 1 9 9 ■'
3) Die auf nominelle Feuchtigkeitsgehalte (etwa 12 - 14 %) geblasenen (sprühgetrockneten) Pulver enthielten die gewünschte Menge an TAED, was den niedrigen Verlust von TAED bestätigt, wie er durch überwachung während der Verarbeitung festgestellt wurde. Das Pulver zeigte ausgezeichnete Eigenschaften des Leistungsvermögens und zeigte keinen scheinbaren Verlust von TAED nach einer Lagerung von 2 Wochen unter Umgebungsbedingungen.
Beispiel 4
Es wurde eine Reinigungsmittelpulverzusammensetzung mit der folgenden nominellen Formulierung durch Sprühtrocknen einer Aufschlämmungszusammensetzung hergestellt. Die Zusammensetzungen sind in der folgenden Tabelle IV angegeben.
Tabelle IV Bestandteile Aufschlämmung Pulver
(in Gew. -Teilen)-
Na-UrIUm-C1 «-C, --alkylbenzolsulfonat 8,0 8,0
Natriumtalgseife 2,0 2,0
Talgalkohol/10 Äthylenoxid 1,5 1,5
Natriumtriphosphat 46,0 46,0
Äthylendiamintetraacetat 0,1 0,1
Natriuttcarboxymethylcellulose 1,0 1/0
Natriumsulfat 13,8 13,8
optischer Aufheller 0,2 0,2
Wasser 73,0 10,0
In Teilmengen dieses sprühgetrockneten Pulvers wurden "kugelförmige" Teilchen (Nudeln), die 80% Ν,Ν,Ν1,N -Tetraacetyläthylendiamin (TAED) und 20 % Trägermaterial enthielten, in einer Menge, welche 4,3 Gew.-% TAED, bezogen auf die fertige Zusammensetzung entsprach, sowie Natriumperborattetrahydrat in unterschiedlichen Mengen eingemischt.
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Eine weitere Reinigungsmittelpulverzusammensetzung von gleichartiger nomineller Formulierung wurde durch Sprühtrocknen einer Aufschlämmung hergestellt, in welche jedoch TAED in einer 4,3 % TAED, bezogen auf die fertige Zusammensetzung, entsprechenden Menge eingegeben worden war. Die Sprühtrocknungsbedxngungen der Arbeitsweise der Beispiele 1 bis 3 wurden befolgt.
In dieses zweite, sprühgetrocknete Pulver wurde Natriumperborattetrahydrat eingemischt, ebenfalls in unterschiedlichen Mengen.
Diese.Reinigungsmittel-Bleichpulverzusammensetzungen wurden einem Lagertest für 4 Wochen in Plastiksäcken bei 37°C/70 % relativer Feuchtigkeit unterzogen.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengestellt.
Tabelle V TAED Perborat 90 TAED sprühgetrocknet Perborat
TAED/Perborat TAED-Nudeln 95 93 zurückbleibend 97
Äquivalentsverhältnis % 88 94 TAED 97
84 98 89 90
1:1,0 81 87 84 97
1 : 1,25 100 81 93
1 : 1,5 89
1 : 1·,75 88
1 : 2,0
Diese Ergebnisse zeigen, daß innerhalb des üblichen Bereiches an Äquivalentsverhältnis praktisch kein Unterschied in der Stabilität sowohl des Perborates als auch des Aktivätors in Zusammensetzungen, welche gemäß der Erfindung hergestellt wurden, und in Zusammensetzungen, in denen der Aktivator als Nudeln vorliegt, vorhanden ist, wobei letztere bislang als die geeignetste Form der Zugabe angesehen wurden.
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Im folgenden wird die Herstellung der TAED-Nudeln beschrieben.
Die TAED-Nudeln wurden im kleintechnischen Maßstab nach einem siebenstufigen Verfahren hergestellt, welches umfaßte:
(1) Herstellung der Aufschlämmung (50:50 TAED/Wasser)
(2) Kolloidmahlung
(3) Trommeltrocknen
(4) Mischen
(5) Extrudieren
(6) überführung in Kugeln
(7) Sieben
Die ersten drei Arbeitsvorgänge wandelten das TAED aus einem blaßbraunen, kristallinen Material in ein feines, weißes Pulver um. Das feinzerteilte TAED wurde dann mit Talgalkohol/18 Äthylenoxid und Zitronensäure im Verhältnis 80:19:1 vor dem Strangpressen in einem Planetenmischer (Typ Beken) vermischt. Die Nudeln mit einem Durchmesser von 0,7 mm aus der Strangpresse lagen in Form von langen Strängen vor, die auf eine Länge von etwa 2 mm oder weniger in einer Vorrichtung zur Überführung in Kugeln (speronizing apparatus) gebrochen wurden, um ihr Aussehen gleich dem des Grundpulvers zu machen.
Das Material mit Übergröße wurde durch Absieben der "kugelförmig gemachten" Nudeln durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 1,68 mm entfernt.
Beispiel 5
Es wurde eine enzymatische Reinigungsmittelpulverzusammensetzung durch Trockenmischen des sprühgetrockneten Grundpulvers von Beispiel 1 mit 1 Gew.-% eines proteolytischen Enzyms "Alcalase" mit einer Aktivität von 1 Anson-Einheiten/g und Natriumperborattetrahydrat (Äquivalentsverhältnis TAED:Perborat = 1:1,5) hergestellt.
Das Pulver wurde 1 Woche in Kunststoffsäcken bei 37°C/70 % rel. Feuchtigkeit gelagert und auf den Prozentsatz an zurückbleibendem
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Enzym, zurückbleibender TAED und zurückbleibendem Natriumperborat analysiert.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VI angegeben.
Tabelle VI
% zurückbleibend
Enzym TAED Perborat
88 100 95
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Claims (11)

  1. - 20 Patentansprüche
    «1, Verfahren zur Herstellung einer Reinigungsmittelpulverzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß es die Stufen der Ausbildung einer alkalischen, wäßrigen Aufschlämmung von wenigstens einem grenzflächenaktiven Mittel, einem Gerüststoffsalz bzw. Buildersalz und einem organischen Aktivator für Peroxyverbindung und das Durchführen eines Sprühtrocknungsvorgangs an dieser wäßrigen Aufschlämmung zur Bildung einer teilchenförmigen Reinigungsmittelzusammensetzung, welche den organischen Aktivator hierin homogen verteilt enthält, umfaßt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Aufschlämmung etwa 40 bis 60 Gew.-% Wasser und etwa 0,2 bis 10 Gew.-% des organischen Aktivators enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Aktivator 0,5 bis 7,5 Gew.-% der gesamten Aufschlämmungszusammensetzung ausmacht.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Aufschlämmung einen pH-Wert, gemessen nach einer Lösung von 1 % Feststoffen, von etwa 8,5 bis 12 besitzt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Aufschlämmung auf eine Temperatur von etwa 600C bis 900C vor dem Sprühtrocknen erwärmt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Aufschlämmung einen pH-Wert, gemessen an einer Lösung mit 1 % Feststoffen,von etwa 9 bis 10,5 besitzt, und daß sie auf etwa 65°C bis 85°C vor dem Sprühtrocknen erwärmt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung bei einer Lufteinlaßtemperatur von etwa 275 bis 3500C und einer Luftauslaßtemperatür von etwa
    609844/1 1 99
    - 21 100 bis 115°C sprühgetrocknet wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Aktivator eine Hydrolyserate mit nicht mehr als 15 % Verlust aufweist, gemessen an einer bei 600C hergestellten Aufschlämmung des Aktivators in einem Reinigungsmittelgemisch und Ziehen von zwei Proben nach 60 Sekunden bzw. 60 Minuten, Auflösen dieser Proben in Wasser bei 200C und Zugabe von Wasserstoffperoxid zur Einstellung eines Aquivalentsverhältnisses von 1,5:1 von Wasserstoffperoxid zu Aktivator, Erhitzen dieser Lösung auf 600C während 30 Minuten und Bestimmen des Unterschiedes des maximalen PerSäuregehaltes an den beiden Proben.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als organischer Aktivator ein Acylorganoamid, Acylcyanorat oder e"in Kohlensäure-, oder Pyrokohlen säureester oder ein Gemisch hiervon verwendet wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als organischer
    wendet wird.
    1 1
    organischer Aktivator N,N,N ,N -Tetraacetyläthylendiamin ver-
  11. 11. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die sprühgetrocknete Zusammensetzung mit einer Peroxyverbindung in Pulverform gemischt wird.
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