DE2617956C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das in den Patentansprüchen 1 bis 3 beschriebene Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln in granularer Form und die so hergestellten Wasch- und Reinigungsmittel.

Während der letzten vier Jahrzehnte wurden die meisten körnigen Wasch- und Reinigungsmittel durch Sprühtrocknen einer wäßrigen Aufschlämmung hergestellt, die die waschaktive Substanz, entweder Seife oder ein synthe­ tisches Detergens, und einige oder alle weiteren wärmeun­ empfindlichen festen Gemischkomponenten enthält. Derartige Gemische, wenn sie, wenn es üblich war, auf Seife oder anionischen synthetischen Detergentien basieren, neigen dazu, sich während des Sprühtrocknungsverfahrens aufzublähen und Granulate niedriger Dichte zu bilden, die stark genug sind, mechanischer Beanspruchung, Verpacken und Lagerung zu widerstehen. Das Schüttgewicht dieser, von verschiedenen Herstellern hergestellten Produkte hat sich vielfach ange­ glichen. Die Verbraucher haben sich dabei an die Verwendung etwa des gleichen Volumens eines jeden Produkts für einen bestimmten Zweck gewöhnt.

Wasch- und Reinigungsmittel, die wesentliche Anteile an organischen nichtionischen Detergentien enthalten, weisen jedoch sowohl beim Reinigen bestimmter Flecken auf bestimmten Fasern als auch in ihrem Schaumverhalten gegenüber Deter­ gentien, die primär auf Seife oder anionischen Detergentien basieren, Vorteile auf. Wasch- und Reinigungsmittel auf der Basis nichtionischer Detergentien sind in den DE-OSen 25 02 433, 24 48 532, 25 14 675 und 25 14 676 beschrieben. Detergentien enthalten, beim Sprühtrocknen als schwierig er­ wiesen. Einige dieser Nachteile sind die Trennung des Gemisches in zwei getrennte Phasen, schwierige Verstäubung, Dichtekontrolle und insbesondere die Anwesenheit von Dämpfen in den Abgasen des Sprühtrockners.

Verschiedene Versuche zur Überwindung dieser Nachteile waren nicht völlig erfolgreich. Ein Verfahren zur Vermeidung dieser Probleme stellt das Sprühen nichtionischer Detergentien, die normalerweise Flüssigkeiten oder niedrig-schmelzende Fest­ stoffe sind, auf Trägergranulate dar, auf denen sie sorbiert werden können.

In der DE-OS 25 14 677 ist ein Verfahren zur Herstellung von sprühgetrockneten Granulaten mit niedriger Dichte be­ schrieben, die als Träger für nichtionische Detergentien verwendet werden können. Gegenstand des Verfahrens ist die Herstellung von Trägergranulaten mit sehr niedrigen Gehalten an organischen Detergentien. Wenn sie als Träger für nicht­ ionische Detergentien verwendet werden, sollen die so herge­ stellten Produkte sich im wesentlichen wie Wasch- und Reinigungsmittel verhalten, die vollständig auf nicht­ ionischen Detergentien basieren.

Aus der US-PS 38 49 327 ist ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln in granularer Form bekannt, bei dem zunächst ein sprühgetrocknetes Trägergranulat gebil­ det wird, welches ein anionisches, zwitterionisches und/oder kationisches Detergens sowie Detergensgerüststoffsalze/ Komplexbildner und wenig freies Wasser enthält, und dieses Trägergranulat sodann mit einem nichtionischen Detergens be­ handelt wird. Nach der US-PS 38 49 327 sollen gute Fließeigen­ schaften des Produktes dadurch erreicht werden, daß das Trägergranulat weniger als 0,5 Gew.-% eines Mittels gegen Wiederablagerung von Schmutz, z. B. Carboxymethylcellulose, enthält, wobei weitere Mengen dieses Mittels umständlich getrennt zugegeben werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nichtionische Detergentien enthaltendes Wasch- und Reinigungsmittel in granulierter Form herzustellen, welches einerseits eine den bisher üblichen Wasch- und Reinigungsmitteln vergleichbare Schüttdichte bzw. Dichte und andererseits gute Fließ­ eigenschaften aufweist. Dabei sollen die Trägergranulate vorzugs­ weise möglichst viel des restlichen Gemisches enthalten. Weiterhin müssen sie ein solches Schüttgewicht aufweisen, daß das Endprodukt die Dichte aufweist, an die der Verbraucher gewöhnt ist. Weiterhin müssen diese Granulate beträchtliche Anteile der nichtionischen Detergentien absorbieren können, ohne dabei zu feucht oder klebrig zu werden oder ihre freien Fließeigenschaften zu verlieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Menge des anionischen, zwitterionischen und/oder kationischen Detergens 1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel, beträgt.

Eine Mindestmenge von 1 Gew.-% ist erforderlich, um die Dichte einzustellen; Mengen oberhalb 4 Gew.-% führen zu einer ver­ schlechterten Absorptionsfähigkeit der Trägergranulate und damit zu verschlechterten Fließeigenschaften des fertigen Produktes.

Im Gegensatz zu der Lehre der US-PS 38 49 327 wurde erfin­ dungsgemäß festgestellt, daß gute Fließeigenschaften nicht von der Begrenzung der Menge der Carboxymethylcellulose im Trägergranulat auf weniger als 0,5 Gew.-%, sondern von der Begrenzung der Menge des anionischen, zwitterionischen und/oder kationischen Detergens abhängen. Das Vergleichsgemisch 4 des nachstehenden Beispiels 2 enthielt keine Carboxymethylcellulose und 10 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat und hatte schlechte Fließeigenschaften. Der Effekt der Begrenzung der Menge des anionischen, zwitterionischen und/oder kationischen Detergens war speziell im Hinblick auf die US-PS 38 49 327 überraschend.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden Trägergranulate mit ausge­ zeichneter Absorptionsfähigkeit und geeignetem Schüttgewicht hergestellt und zur Absorption nichtionischer Detergentien verwendet. Bei Berücksichtigung der Möglickeit, daß die Dichte bei der Handhabung vor dem Verkauf etwas ansteigt, be­ trägt die gewünschte Dichte des Endproduktes im allgemeinen 380 bis 500 g/l, was eine Trägergranulatdichte von 250 bis 400, vorzugsweise von 280 bis 330 g/l erforderlich macht.

Die erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reinigungsmittel können als Endprodukte zum Verkauf oder zur weiteren Verwendung oder als Teil eines Produktes verwendet werden. Sie können dabei mit weiteren Teilchenstoffen ver­ mischt werden. Als Teilchenstoffe kommen weitere sprühge­ trocknete oder agglomerierte Granulate in Frage, die beispielsweise Enzyme und/oder weitere funktionelle Kompo­ nenten, Färbestoffe, um dem Produkt ein buntes Aussehen zu verleihen, wärmeempfindliche Komponenten, wie Bleich­ mittel, beispielsweise Peroxyverbindungen und Persalze, und/oder Aktivatoren für sie enthalten, die gegebenenfalls beschichtet oder andersweitig vor ihrer Umgebung geschützt sind.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden als nichtionische Detergentien polyäthoxylierte Alkohole mit 8 bis 20 Kohlen­ stoffatomen oder Alkylphenole mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, die 3 bis 100 Äthoxygruppen pro Molekül enthalten und einen Schmelzpunkt unterhalb 105, insbesondere unterhalb 50°C aufweisen, verwendet. Wenn die zu versprühenden nichtionischen Detergentien oder ihre Gemische einen zu hohen Schmelzpunkt aufweisen, wird nicht nur eine ziemlich komplizierte be­ heizte Sprühvorrichtung notwendig, sondern die gesprühten Teilchen können auch vor oder beim Erreichen der Oberfläche der Trägergranulate erstarren und anschließend nicht in geeigneter Weise absorbiert werden. Das nichtionische Detergens kann auch gegebenenfalls mit einem Verdünnungs­ mittel vermischt werden, das beispielsweise zur Sprühbar­ machung des anionischen Detergens nicht wesentlich ist, dagegen aber eine bestimmte Funktion im Wasch- und Reinigungs­ mittel besitzt. Als derartige Stoffe kann jede flüssige Komponente des gewünschten Produkts in Frage kommen, wie organische Lösungsmittel, beispielsweise Laurinsäuremethyl­ ester, Phthalsäuredibutylester oder nur Duftstoffe.

Besonders bevorzugte nichtionische Detergentien sind polyäthoxy­ lierte einwertige Alkohole mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere Kondensationsprodukte linearer primärer Alkohole, die sich beispielsweise vom Kokosnußöl ableiten, oder etwas verzweigter primärer Alkohole, wie die durch Hydroformylierung gewonnenen primären Alkohole, oder linearer sekundärer Alkohole. Spezielle Beispiele für derartige nichtionische Detergentien sind ein Kondensationsprodukt aus 1 Mol eines primären C₉- bis C₁₁-Alkohols mit 5 Mol Äthylenoxid, ein Kondensations­ produkt aus 1 Mol eines primären C₁₂- bis C₁₃-Alkohols mit 6,5 Mol Äthylenoxid und ein Kondensationsprodukt aus 1 Mol eines primären C₁₄- bis C₁₅-Alkohols mit 7 Mol Äthylenoxid.

Die zu sprühende Menge des nichtionischen Detergens hängt vom gewünschten Gehalt des Endproduktes und der Absorptions­ fähigkeit des Trägergranulats ab, ohne dabei klebrig zu werden, beträgt jedoch in jedem Fall 10 bis 18 Gew.-%, insbesondere 10 bis 15 Gew.-% nichtionisches Detergens, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel.

Als anionische, zwitterionische oder kationische Detergens­ komponenten der im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wasch- und Reinigungsmittel kommen alle bekannten Detergentien in Frage. Eine Aufzählung derartiger Verbindungen ist in der DE-OS 24 48 532 angegeben. Besonders bevorzugt sind anionische Detergentien, insbesondere wasserlösliche Seifen, beispiels­ weise C₁₂- bis C₂₀-Alkalimetallseifen, insbesondere Natrium­ seifen von Kokosnußöl, Talg, ähnlicher natürlicher Fette und Öle, und Alkylbenzolsulfonate mit 9 bis 15, vorzugsweise 10 bis 14 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette oder ihre Gemische. Als kationische Detergentien kommen Verbindungen, wie die Dodecyl- bis Octadecyltrimethylammoniumhalogenide, ähnliche langkettige Alkyldimethylbenzylammonium- oder Alkyl­ pyridiniumhalogenide, in Frage.

Die Menge derartiger Detergentien in den Trägergranulaten liegt in einem Bereich von 1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel. Falls höhere Gehalte verwendet werden, wird die Absorptionsfähigkeit der Trägergranulate verschlechtert, obwohl die Dichtekontrolle der sprühgetrockneten Träger­ granulate leicht bleibt.

Vorzugsweise enthalten die Trägergranulate 1 bis 6,5 Gew.-% eines Monoäthanolamids einer C₁₂- bis C₁₈-Fettsäure, vorzugs­ weise einer C₁₅- bis C₁₈-Fettsäure, beispielsweise Talg­ monoäthanolamid. Diese Fettsäuren können von natürlichen Fetten erhalten oder synthetisch hergestellt werden.

Die Trägergranulate müssen mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel, an wasserlöslichen und gege­ benenfalls wasserunlöslichen Detergensgerüststoffsalzen für die Bereitstellung des Gerüsts der Teilchen und einer aus­ reichenden Hydratationskapazität zur im wesentlichen vollstän­ digen Bindung des in den Trägergranulaten verbliebenen freien Wassers enthalten. Als Detergensgerüststoffsalze kommen wasser­ lösliche anorganische Salze, insbesondere Phosphate und Poly­ phosphate, Silikate, Carbonate, Borate, Sulfate oder Chloride, und wasserlösliche organische Salze wie Zitrate, Tartrate, Acetate oder Succinate, in Frage. Eine bevorzugte Komponente ist Natriumtripolyphosphat. Geringe Mengen eines Kristalli­ sationskeimstoffes können zu den Nicht-Komplexbildnern gerechnet werden. Zusätzlich können wasserunlösliche Komplexbildner in die Trägergranulate einverleibt werden. Eine Aufzählung solcher Gerüststoffe ist in der GB-PS 14 29 143 angegeben.

Die Trägergranulate können auch kleinere Anteile nicht­ wärmeempfindlicher Komponenten der Wasch- und Reinigungs­ mittel, wie schmutzsuspendierende Stoffe, beispielsweise Natriumcarboxymethylcellulose und weitere Cellulosederivate, oder Copolymerisate von Maleinsäureanhydrid und Methyl­ vinyläther, Textilweichmacher, wie Tone, die in den GB-PSen 14 00 898 und 14 01 726 beschrieben sind, Antischaummittel, wie Silicone oder Wachse gemäß DE-OS 25 00 411, optische Aufheller und Färbestoffe, enthalten.

Die Trägergranulate enthalten weniger als 5 Gew.-% freies Wasser, d. h. Wasser, das nicht in Form von Salzhydraten gebunden ist.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Granulate folgender Zusammensetzung werden durch Sprüh­ trocknen hergestellt:

Natriumseife (80% Talg, 20% Kokosnußöl) 2,6 Gewichtsteile Natriumtripolyphosphat42,4 Gewichtsteile Natriumsilikat
(Gewichtsverhältnis: SiO₂ : Na₂O=1,6 : 1) 8,2 Gewichtsteile Natriumcarboxymethylcellulose 1,0 Gewichtsteile Natriumäthylendiamintetraacetat 0,3 Gewichtsteile Optische Aufheller 0,5 Gewichtsteile Natriumsulfat22,4 Gewichtsteile Wasser 9,3 Gewichtsteile
86,7 Gewichtsteile

Die Granulate werden in einem geneigt angeordneten Kessel­ mischer mit 13,3 Gewichtsteilen eines Kondensationsproduktes aus 1 Mol eines primären C₁₂- bis C₁₃-Alkohols mit etwa 20% 2-Methyl-Verzweigungen mit 6,5 Mol Äthylenoxid (nicht­ ionisches Detergens A) besprüht, das einen Schmelzpunkt von etwa 36°C aufweist. Es wird ein freifließendes körniges Produkt mit einem Schüttgewicht von 290 g/l erhalten, das sich sehr für ein anschließendes Trockenmischen, beispielsweise mit Natriumperborat unter Bildung eines bleichend wirkenden Wasch- und Reinigungsmittels eignet.

Beispiel 2

Folgende Gemische werden gemäß Beispiel 1 hergestellt und wie nachstehend angegeben ausgewertet. Die Gemische 1-3 sind Gegenstand der Erfindung. Das Gemisch 4 zeigt den nachteiligen Effekt von zu viel anionischem Detergens im Trägergranulat.

Die besseren Fließeigenschaften der Gemische 1 und 2 geben die größere Hydratationskapazität von Tripolyphosphat ent­ haltenden Gemischen gegenüber Gemischen wieder, die Ortho- und/oder Pyrophosphat-Gerüststoffsalze (Gemisch 3) ent­ halten, oder die eine zu große Menge des anionischen Detergens (Gemisch 4) enthalten.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln in granularer Form durch

• (a) Bildung eines sprühgetrockneten Trägergranulates, das ein anionisches, zwitterionisches und/oder kationisches Detergens, mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel, eines oder mehrerer wasserlöslicher und/oder wasserunlöslicher Detergensgerüststoffsalze/Kom­ plexbildner und weniger als 5 Gew.-% freies Wasser enthält, und
• (b) Behandlung dieses Trägergranulates mit einem nicht­ ionischen Detergens, das einen Schmelzpunkt unter 105°C aufweist und einen polyäthoxylierten Alkohol mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein Alkylphenol mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette und 3 bis 100 Äthoxygruppen pro Molekül umfaßt, wobei die Menge des aufgesprühten nichtionischen Detergens so eingestellt wird, daß dieses 10 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel, beträgt, und das nichtionische Detergens gegebenenfalls mit einem Verdünnungsmittel vermischt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des anionischen, zwitterionischen und/oder kationischen Detergens 1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel, beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Trägergranulat 1 bis 6,5 Gew.-%, bezogen auf das Wasch- und Reinigungsmittel, eines Monoäthanolamids einer C₁₂- bis C₁₈-Fettsäure eingearbeitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Monoäthanolamid einer Fettsäure mit 15 bis 18 Kohlenstoffatomen verwendet.

4. Wasch- und Reinigungsmittel hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3.