DE2632352A1 - Reinigungsmittelzubereitung - Google Patents

Reinigungsmittelzubereitung

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DE2632352A1 DE19762632352 DE2632352A DE2632352A1 DE 2632352 A1 DE2632352 A1 DE 2632352A1 DE 19762632352 DE19762632352 DE 19762632352 DE 2632352 A DE2632352 A DE 2632352A DE 2632352 A1 DE2632352 A1 DE 2632352A1
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Description

't& Juii wb
Unsere Nr. 20 570
The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.
Reinigungsmittelzubereitung
Die Erfindung betrifft eine sprühgetrocknete Reinigungsmittelzubereitung, die ein Alkalisilikat, ein teilchenförmiges AIuminium3ilikat und ein Alkaliοrthophosphat oder -pyrophosphat enthält. Die Zubereitungen sind trotz der geringen Menge des insgesamt vorhandenen Phosphats beim Reinigen sehr wirksam. Die Erfindung betrifft Reinigungsmittel, die sich zum Waschen von !Textilien eignen.
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Längere Zeit wurde bereits versucht, Aluminiumsilikate in Reinigungsmittelzubereitungen einzuarbeiten, die für Haushaltswaschverfahren Verwendung finden. Beispielsweise wird in der US-Patentschrift 1 419 625 eine Reinigungsmittelzubereitung beschrieben, die ein hydratisiertes Kondensat aus iTonerde, Kieselerde und ein Alkalioxid enthält.
Weiterhin werden in der belgischen Patentschrift 814 874 hydra— tisierte Aluminiumsilikate der Formel
I d d did d
in der χ eine ganze Zahl von etwa 20 bis etwa 30 bedeutet, als Reinigungsmittelgerüststoffe beschrieben. Weiterhin wird darin beschrieben, daß auch zusätzliche Co-Gerüststoffe in einer Menge von etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent zugegen sein können. Beispiele derart verwendeter Materialien sind Natrium— silikat oder Natriumpyrophosphat. Ein wesentlicher Faktor der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Aluminiumsilikat 10 bis 28 Gewichtsprozent Wasser enthält. Nach den Beispielen der Patentschrift werden die Granulate durch das übliche Sprühtrocknen hergestellt.
Auch in der belgischen Patentschrift 830 268 werden Aluminiumsilikate als Bestandteile von Reinigungsmitteln beschrieben. Hiernach werden Alkalisilikate mit einem Molverhältnis vom SiOp zum Alkalioxid von 0,5ϊ1 bis etwa 4ϊ1 in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 3 Gewichtsprozent zusammen mit dem Aluminiumsilikat verwendet. Dabei ist eine obere Grenze des Alkalisilikats in Höhe von etwa 3 Gewichtsprozent erforderlich, damit Ablagerungen von Reaktionsprodukten aus dem Reinigungsmittel, dem Aluminiumsilikat und dem Alkalisilikat auf den Textilien vermieden werden. Vom Verbraucher werden diese Ablagerungen auf den Textilien als weiße Ausfällungen auf den Textilien festgestellt, die insbesondere auf dunkel gefärbten Textilien zu bemerken sind. In den Beispielen wird beschrieben, daß die Aluminiumsilikat- und Alkalisilikat-Reinigungsmittel bis zu
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einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 Prozent Feuchtigkeit sprühgetrocknet werden. Weiterhin wird angegeben, daß die Aluminiuinsilikate und Alkalisilikate enthaltenden Reinigungsmittel verstärkte Ablagerungen auf den Textilien ergeben, wenn der Gehalt an Alkalisilikat oder das Silikatverhältnis des Produkts erhöht wird. Auch wurde beobachtet, daß die Ablagerungen auf Textilien mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt der Produkte zunehmen. Nach den Beispielen besaßen die Fertigprodukte einen Feuchtigkeitsgehalt von 9»9 bis 10,2 Gewichtsprozent.
In der belgischen Patentschrift 833 934 werden Reinigungsmittel-Zubereitungen beschrieben, die Alkalipyrophosphate, Alkalisilikate und gegebenenfalls Aluminiumsilikate enthalten. Im Beispiel 8 wird eine Zubereitung beschrieben, die 3 Prozent oder weniger eines Alkalisilikats enthält. Die Patentschrift betrifft die. Verbesserung der Wirkung von Alkalipyrophosphaten als Reinigungsmittelgerüststoffe mehr durch Ausfällen als durch komplexes Binden der Calciumionen in der Waschlösung.
Die Herstellung von den Verbraucher zufriedenstellenden Waschmitteln mit einem Gehalt an Alkaliphosphaten, Alkali Silikaten und Aluminiumsilikaten bringt zahlreiche Schwierigkeiten. Beispielsweise ist es erwünscht, den Phosphatgehalt von Waschmitteln zu begrenzen, da sie sonst bekanntlich Gewässer überdüngen können. Wenn jedoch Waschmittel überhaupt keine Phosphate enthalten, ist die Reinigungswirkung nur gering, da die sonst durch Phosphate beseitigten großen Mengen an Calcium- und Magnesiumionen den Reinigungsablauf beeinträchtigen. Außerdem ist die Anwesenheit von Phosphaten zum Peptisieren und Suspendieren von ; zahlreichen Schmutz typen während des Waschvorgangs erwünscht. Selbst geringe! Mengen von Alkaliphosphaten verbessern auch die Verarbeitbarkeit und Stabilität sprühgetrockneter Granulate. Die Anwesenheit von Phosphaten ermöglicht die Herstellung von harten, körnigen, freirieselnden Granulaten und trägt dazu bei, daß sie bei der lagerung des Produkts diese Form beibehalten.
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_ 4 —
Da sie die Neigung anderer Reinigungsmitte !komponenten, die Wasehmaschinenoberflächen zu korrodieren, vermindern, sind Alkalisilikate erforderliche Komponenten in Reinigungsmitteln. Auch sind die Alkalisilikate in sprühgetrockneten Reinigungsmittelgranulaten erwünschte Komponenten, da sie im Seifenmischverfahren nützlich sind und weiterhin dazu beitragen, daß harte, körnige, freirieselnde Granulate erhalten bleiben. Darüber hinaus kann entsprechend den Angaben der belgischen Patentschrift 833 934 unter geeigneten Reaktionsbedingungen durch Zusammenwirken von Silikaten und Pyrophosphaten ein besonders wirksames Gerüststoffsystem entstehen.
Die Zugabe spezieller Aluminiumsilikate der vorliegenden Erfindung zu den Reinigungsmittelzubereitungen ist erforderlich, um die zum Beseitigen der Wasserhärte benötigten Phosphatmengen zu vermindern. Auch sind die erfindungsgemäßen Aluminiumsilikate deshalb interessant, da sie Ablagerungen von Phosphatsalzen auf damit in Berührung kommenden Maschinenoberflachen vermindern können.
üin dies jedoch zu erreichen, sind die positiven Aspekte mit den gleichzeitig auftretenden Nachteilen sehr sorgfältig auszubalancieren. V/ie bereits erwähnt, neigen Aluminiumsilikate und Alkalisilikate durch Brückenbildung des Aluminiumsilikatmoleküls besonders zum Aggregieren. Diese Aggregationen sind an großen Mengen von unlöslichen Flocken, die sich auf den gewaschenen Textilien ablagern, erkennbar. Neben den unansehnlichen Ablagerungen auf den Textilien beeinträchtigt die Reakjtion des Silikats mit dem Aluminiumsilikat die Fähigkeit dieses Produkts, die Wasserhärte zu beseitigen. Diese Ablagerungen sind vom Verhältnis und der Menge der Silikate, der Menge des Aluminiumsilikats und der Menge an Feuchtigkeit in einem Reinigungsmittelprodukt, das im wesentlichen aus diesen Komponenten besteht, abhängig.
Um dagegen die Y/irksamkeit des Pyrophosphats als Reinigungsmittelgerüststoff zu steigern, muß das Reinigungsmittel das
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Alkali silikat in einer großen Menge und einem hohen Verhältnis enthalten und bis zu einem sehr geringen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden.
Die antagonistische Wirkung der erfindungsgemäßen Komponenten macht es außerordentlich schwierig vorauszusagen, wie ein Produkt zusammengesetzt sein muß, damit die obengenannten Nach—/ teile vermieden werden. Wesentlich weniger Nachteile würden auftreten, wenn es möglich wäre, die Silikate, Alkaliphosphate, Aluminiumsilikate und die Reinigungsmittelkomponenten einfach zu mischen. Dies ist jedoch mit Rücksicht auf das angestrebte homogene Mischen und Verpacken der Komponenten nicht möglich. Wenn man die Aluminiumsilikate in ein Reinigungsmittelprodukt trocken einmischt, trennt es sich wegen seines feinteiligen Zustands wieder von den übrigen Komponenten ab. Um weiterhin die Ausfällung der Calciumionen durch das Pyrophosphat zu erreichen, muß das Alkalisilikat in Gegenwart der Reinigungsmittelkomponente getrocknet werden. Es ist bekannt, daß die separate Lagerung der einzelnen Komponenten sehr aufwendig ist. Um daher ein bei der Reinigung wirksames und leicht herzustellendes Produkt zu erhalten, muß es in der Form homogener Granulate sprühgetrocknet werden«
Die Herstellung einer sprühgetrockneten Reinigungsmittelzubereitung, welche ein Alkaliorthophosphat oder -pyrophosphat, ein Alkalisilikat und einen Aluminiumsilikatgerüststoff enthält, ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung.
Ein weiteres Siel der Erfindung ist eine Aluminiumsilikat enthaltende Reinigungsmittelzubereitung mit geringem Feuchtigkeitsgehalt, welche nicht den Nachteil verminderter Calciumionenaustauschkapazität und der damit verbundenen Ablagerungen auf Textilien besitzt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung einer Kombination aus einem Aluminiumsilikatreinigungsmittelgerüststoff und einem Alkalisilikat in solch einer Form, daß die Reaktion
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dieser Komponenten vermindert wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Einarbeitung eines Alkalipyrophosphat— oder -orthophosphatsreinigungsmittelgerüststoffs in eine derartige Zubereitung, der das vorhandene Calcium mehr ausfällt als komplex bindet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Verwendung des Alu— miniumsilikats in einer Menge, die ausreicht, die Ablagerungen aus Reaktionsprodukten von Calciumionen und Phosphatsal-Een an damit in Berührung kommenden Maschinenteilen zu vermindern.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung einer sprühgetrockneten granulatförmigen Reinigungsmittelzubereitung, die rieselfähig und beständig gegen Verkleben ist.
Gefunden wurden sprühgetrocknete Granulate, die eine hohe Gerüststoffkapazität für die Aluminiumsilikate und die Alkaliphosphate besitzen. Die Wasserhärte wird durch Ionenaustausch durch das Aluminiumsilikat und durch Ausfällung und Eomplexbildung durch das Alkaliphosphat vermindert bzw. beseitigt. Die Granulate sind ferner durch einen geringen Gehalt an unlöslichen Bestandteilen gekennzeichnet, der durch Ablagerungsuntersuehungen an Textilien bestimmt wird. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Granulate frei rieselfähig und besitzen eine verminderte EILebneigung.
Im Rahmen der Erfindung beziehen sich Prozent- und Verhältnisangaben Jeweils auf Gewichte, sofern nicht anders angegeben.
Die Erfindung betrifft eine sprühgetrocknete Reinigungsmittelzubereitung, welche die folgenden Komponenten enthält:
a) etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsprozent einer organischen Reinigungsmittelkomponente, bestehend aus anionischem, nichtionischen, zwitterionischen oder ampholytischen Reinigungs-
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mitteln (Detergentien) oder deren Mischungen;
b) etwa 3 "bis etwa 25 Gewichtsprozent eines wasserunlöslichen kristallinen Aluminiumsilikationenaustauschmaterials der Formel
H2O
worin χ eine ganze Zahl von etwa 20 bis etwa 30 bedeutet;
c) etwa 5 bis etwa 35 Gewichtsprozent eines Phosphatgerüststoffs, bestehend aus Alkalipyrophosphaten, Orthophosphaten oder deren Mischungen;
d) etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent eines Alkalisilikats mit einem SiOptM^O-Gewichtsverhältnis von etwa 2,0:1 bis etwa 4,0:1, wobei M ein Alkalimetall bedeutet;
und das Produkt einen Gesamtgehalt an freier Feuchtigkeit von etwa 3»5 bis etwa 7 Gewichtsprozent, bezogen auf die Zubereitung, aufweist.
A. Alkaliphosphat.
Die erste Komponente der erfindungsgemäßen Zubereitungen ist ein Alkaliphosphat, bestehend aus Pyrophosphaten oder Ortho— phosphaten oder deren Mischungen. Wenn diese Phosphatsalze einzeln oder in Kombination verwendet werden, beträgt ihre Menge etwa 5 bis etwa 35 j Gewichtsprozent > vorzugsweise etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die Zubereitung. Obwohl beliebige Alkalikationen erfindungsgemäß verwendet werden können, werden die Natriumsalze bevorzugt.
unter den üblichen Bedingungen binden Pyrophosphate Caleiumionen auf molarer Basis (1:1) komplex; bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise bildet sich jedoch schnell das Dicalciumpyrophosphatpräzipitat (2:1) und beseitigt daher mehr Calcium, während gleichzeitig der Phosphatgehalt erniedrigt wird. Es ist zwar bekannt, daß Orthophosphate Calcium präzipitieren, erfin-
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dungsgemäß geschieht dies jedoch mit viel größerer Geschwindigkeit und in größerer Menge.
Bevorzugt wird als Alkaliphosphatsalz ein Pyrophosphat. Sowohl Pyrophosphat- als auch Orthophosphatanionen fällen Calciumionen aus einer Lösung, jedoch "besitzen Orthophosphate im Gegensatz zu Pyrophosphaten nicht die Fähigkeit, Hagnesiumionen komplex zu binden. In erfindungsgemäßen Zubereitungen ist es daher zweckmäßig, zum Beseitigen des Magnesiums einen geringen Überschuß des Pyrophosphats über die zum Beseitigen des freien Calciums benötigten stöchiometrischen Mengen Pyrophosphat und Aluminiumsilikat einzusetzen. Außerdem ist ein geringer Überschuß an pyrophosphat wegen dessen Fähigkeit, einige Typen von Schmutz in der Waschlösung zu j peptisieren und zu suspendieren. Sowohl die Alkalipyrophosphate als auch die Alkaliorthophosphate sind im Handel erhältlich.
Bei der Verwendung der Alkalipyrophosphate ist zu beachten, daß sie wasserfrei oder in ihrer Decahydratform erhältlich sind. Erfindungsgemäß bevorzugt werden die wasserfreien Alkalipyrophosphate· Die Verwendung der wasserfreien Produkte bringt beim Seifenmisehverfahren Vorteile und erfordert beim Trocknen weniger Energie.
Wenn Mischungen von Alkaliorthophosphaten und Pyrophosphaten erfindungsgemäß verwendet werden, beträgt das Gewichtsverhältnis vom Orthophosphat zum Pyrophosphat etwa 4:1 bis etwa 1:1,5, vorzugsweise etwa 1,5*1 bis etwa 1:1,5. Ein Vorteil der Verwendung von Mischungen aus Ortho- und Pyrophosphaten ist darin zu sehen, daß der Weißheitsgrad bei der Wäsche nicht abnimmt. Produkte, die mit Pyrophosphaten hergestellt worden sind, welche Spuren von Orthophosphat enthalten, besitzen ein vermindertes Weißheitsgradaufrechthaltevermögen. Die Weißheitsgradaufrechterhaltung ist ein Maß für die auf den Textilien aus dem schmutzigen Waschwasser abgelagerte Schmutzmenge.
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Sofern gewünscht, kann das Alkaliphosphat in der Form seines sauren Salzes in die Aufschlämmung eingetragen werden und dort beispielsweise mit Natriumkarbonat neutralisiert werden. Natriumkarbonat ist auch als Verdünnungsmittel brauchbar, aber sein Ausschluß aus der Zubereitung vermindert die Verklebeneigung. Wenn Natriumkarbonat verwendet wird, ist es zweckmäßig in einer Menge von etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent zugegen.
B-.. Alkalisilikate.
Die zweite j erfindungsgemäße Komponente ist ein Alkalisilikat, vorzugsweise ein Natriumsalz. Alkali Silikate sind als Verhältnis von SiOp:MpO, worin M ein Alkalimetall bedeutet, definiert. Alkalisilikate sind in flüssiger!oder fester Form
erhältlich. Zweckmäßig werden erfindungsgemäß Auf schlämmungen von Alkali Silikaten verwendet, damit es nicht erforderlich ist, trockene Produkte in der Seifenmisehung aufzulösen.
Die erfindungsgemäßen Alkali Silikate besitzen ein SiOp :MpO-Gewiehtsverhältnis von etwa 2,0:1 bis etwa 4,0:1, vorzugsweise von etwa 2,4:1 bis etwa 3»75*1. Produkte mit höherem Silikatverhältnis sind erwünscht, da sie beim Trocknen besonders ausgeprägt die Homopolymerisation vermeiden. Die genaue Wirkungsweise der Silikate kann nicht vollständig erklärt werden; es ist jedoch bekannt, daß das Verhältnis der freien Feuchtigkeit zur Menge des SiOp in den erfindungsge- :mäßen Zubereitungen extrem wichtig ist, damit in der Waschlösung ausgefällte Phosphate erhalten werden können.
Es wird angenommen, daß der nachstehend definierte Gehalt an freier Feuchtigkeit des Produkts durch die selektive Dehydratisierung des Silikats erhalten wird, die weit schneller verläuft als die Dehydratisierung des Aluminiumsilikats. Daher wird angenommen, daß in den sprühgetrockneten Granulaten ein größerer Teil der Feuchtigkeit in den Aluminiumsilikaten und ein geringerer Teil der Feuchtigkeit in den übrigen Komponenten enthalten ist.
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In den sprühgetrockneten Granulaten sind etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 7 bis etwa 15 Gewichtsprozent AUcalisilikate enthalten.
C. Aluminiumsilikate.
Die erfindungsgemäßen Aluminiumsilikate besitzen die Formel
worin χ eine ganze Zahl von etwa 20 bis etwa 30 bedeutet. Die Aluminiumsilikate mit den beschriebenen Hydratationsgrenzen und einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis etwa 100 Mikron besitzen eine Calciumionenaustauschkapazität von etwa 200 mg Äqu. CaCO,/g. Das erfindungsgemäße AIuminiumsilikat besitzt weiterhin eine Calciumionenaustausehgeschwindigkeit von etwa O,O34g/l Caleiumionen je Minute pro g. Die Teilchengröße der erfindungsgemäßen Aluminiumsilikate liegt zwischen etwa 0,1 bis etwa 100 Mikron, bevorzugt etwa 0,2 bis etwa 10 Mikron. Die bevorzugte Teilchengröße ermöglicht eine schnelle Entfernung in Abwasserbehandlungsyorrichtungen und eine angemessene Dispergierung aus den Granulaten in die Waschlösung. Aluminiumsilikate im bevorzugten Teilchengrößenbereich werden durch die Silikate auch weniger wahrscheinlich agglomeriert.
Die in den sprühgetrockneten erfindungsgemäßen Granulaten vorhandenen Mengen an Aluminiumsilikaten betragen etwa 3 bis etwa 25 Gewichtsprozent, bevorzugt etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsprozent Aluminiumsilikatfeststoff. Um die bereits erwähnte Ablagerung von Phosphatsalzen auf den Maschinen— oberflächen zu vermindern, beträgt das Gewichtsverhältnis des Phosphats zum Aluminiumsilikat weniger als 1 :1, Vorzugs—
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weise etwa 1:3 bis etwa 9:10. Wenn ein Pyrophosphat der einzige verwendete anorganische niedere Phosphatgerüst— stoff ist und das Aluminiumsilikat in den obengenannten Mengen verwendet wird, wird das Weißheitsgradaufrechterhaltevermögen stabilisiert.
Die erfindungsgemäßen Aluminiumsilikate werden nach dem folgenden Verfahren hergstellt:
a) Natriumaluminat (NaAlOp) wird in Wasser zu einer homogenen Lösung aufgelöst, die eine (bevorzugte) NaAlO2-Konzentration von etwa 16,5 Gewichtsprozent aufweist.
b) Zu der nach Stufe a erhaltenen Natriumaluminatlösung wird in einem Gewichtsverhältnis NaOHJNaAlO2 von (bevorzugt) 1:1,8 Natriumhydroxid gegeben und die Temperatur der Lösung bei etwa 500G gehalten, bis das gesamte NaOH aufgelöst und eine homogene Lösung gebildet ist.
c) Zu der nach Stufe b hergestellten Lösung wird Natriumsilikat (Na2SiOg mit einem Si02:Na20-Gewichtsverhältnis von 3» 2 zu 1) gegeben, bis eine Lösung entstanden ist, die ein Na2SiO,:NaOH-Gewichtsverhältnis von 1*14:1 und ein Na2SiO3:NaA102-Gewichtsverhältnis von 0,63:1 aufweist.
d) Die nach Stufe c hergestellte Mischung wird auf etwa 90 bis 1000C erh
Stunde gehalten.
90 bis 1000C erhitzt und bei dieser Temperatur etwa eine
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die nach Stufe c hergestellte Mischung auf eine Temperatur unterhalb von etwa 25°C, vorzugsweise im Bereich von 17 bis 230C gekühlt und etwa 25 bis etwa 500 Stunden, vorzugsweise etwa 75 bis etwa 200 Stunden bei dieser Temperatur gehalten.
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Die nach. Stufe d erhaltene Mischung wird auf eine Temperatur von etwa 5O°C gekühlt und anschließend zum Auffangen des gewünschten Aluminiumsilikatfeststoffs filtriert. Bei Anwendung der Tieftemperaturkristallisiertechnik (unterhalb 25PC) wird der Niederschlag ohne zusätzliche Präparationsstufen filtriert. Sofern gewünscht, kann der Filterkuchen zum Entfernen überschüssiger Base gewaschen werden (bevorzugt mit entionisier— tem Wasser, damit Vergiftungen durch Kationen vermieden werden) Der Filterkuchen wird bei einer Temperatur unterhalb von etwa 1500C bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 18 bis 22 Gewichtsprozent getrocknet· Bei dieser Temperatur wird zu starkes Dehydratisieren vermieden. Vorzugsweise wird bei 100 bis 105°C getrocknet·
Nachfolgend wird die Herstellung von Aluminiumsilikaten nach einem typischen halbtechnischen Verfahren beschrieben.
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Herstellung des Aluminiumsilikatgerüststoffs
CD CD CO
Komponente kg
gesamt
kg
wasserfrei
Wasser
(kg)
NaAlO2 26,18 22,43 3,75
Natriumsilikat
(3,2:1 SiO2:Na2O)
37,43 14,03 23,34
NaOH 24,92 12,38 12,55
H0O (entionisiert) 48,26 48,26
Gewichtsprozent
"bezogen auf .die Gesamtmenge
16,40 (wasserfrei)
10,26 (wasserfrei)
9,05 (wasserfrei)
64,29
to σ>
CJ NJ CJ
cn
Das Natriumaluminat wurde unter Rühren in Wasser gelöst und das Natriumhydroxid zugegeben. Die Mischung wurde bei 500C gehalten und das Natriumsilikat unter Rühren zugefügt. Die Temperatur der Mischung wurde auf 90 bis 1000C gesteigert und unter Rühren eine Stunde gehalten. Hierbei bildete sich das synthetische Aluniiniumsilikationenaus— tauschmaterial der Formel Na12(AlO2-SiO2).. 2* 27H2O. Die Mischung wurde auf 500C gekühlt, filtriert und der Pilterkuchen 2x mit 4.5,4 kg entionisiertem Wasser gewaschen. Der Filterkuchen wurde dann bei 100 bis 105°C bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 18 bis 22 Gewichtsprozent getrocknet. Das hierbei entstandene synthetische j Aluminiumsilikatmaterial, das als Gerüststoff verwendet wird, ist unter der Handelsbezeichnung Zeolit A bekannt. In seiner dehydratisier— ten Form kann es als Molekularsieb und Katalysatorträger verwendet werden.
Die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Aluminiumsilikate sind durch eine kubische Kristallstruktur gekennzeichnet und können zusätzlich von anderen Aluminiumsilikaten durch die Röntgenstrahlen-Pulveranalyse unterschieden werden. Die Daten der RÖntgenstrahlenanalyse für die obengenannten synthetischen Aluminiumsilikate wurden mit einem Philips Elektronics Röntgenstrahlenbeugungsgerät erhalten. Dieses enthielt eine Nickel—filtrierte Kupferstrahlungselektrode von etwa 1100 Watt Eingangsleistung. Zum Messen der Beugung des Spektrometers wurde ein Szintillationszähler mit einem Meßstreifen verwendet. Die Berechnung der beobachteten d-Werte wurde direkt vom Spektrometerzähler erhalten. Die relativen Intensitäten wurden mit Io als der Intensität der stärksten Linie oder Spitze berechnet. Das synthetische AIuminiurasilikationenaustauschmaterial der Formel
Na12[(Al02)l2.(Si02)12].27H20 709807/1 U6
das nach, dem oben beschriebenen Verfahren erhalten wurde, besaß die folgenden Röntgenstrahlenbeugüngsdaten:
d I/Io d I/Io
12,3 100 2,15 10
8,67 70 2,11 4
7,14 35 2,09 4
6,35 1 2,06 10
5,50 25 1,92 8
5,04 2 1,90 4
4,36 6 1,86 2
4,11 35 1,84 4
3,90 2 1,76 2
3,71 50 1,74 14
3,42 16 1,69 6
3,29 45 1,67 2
3,08 ;\ 2 1,66 2
2,99 55 1,63 4
2,90 10
2,76 12 *
2,69 4
2,62 20
2,52 6
2,47 4
2,41 1
2,37 4
2,29 1
2,25 4
2,18 8
Die obengenannten Beugungsdaten entsprechen im wesentlichen den Daten der ASTM-Pulver-Beugungskarte Nr. 11-590.
Obwohl vollständig hydratisierte Aluminiumsilikationenaus— tauschmat er ialien erfindungsgemäß bevorzugt werden, sind auch partiell dehydratisierte Aluminiumsilikate der obengenannten Formel ausgezeichnet zum schnellen und wirksamen Ver-
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mindern der Wasserhärte während des Waschverfahrens brauchbar. Selbstverständlich können bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Aluminiurasilikationenaustauschmaterialien bei partiell hydratisierten Materialen Abweichungen bei den Reaktions-Kristallisations-Parametern auftreten. Wie bereits erwähnt, sind Aluminiumsilikate mit weniger als 10 Gewichtsprozent, beispielsweise mit 6 Gewichtsprozent Wasser, nicht hinreichend bei der beabsichtigten Verwendung in Y/aschver— fahren wirksam. Die Brauchbarkeit spezieller partiell dehy— dratisierter wasserunlöslicher Aluminiumsilikate für die erfindungsgemäßen Zubereitungen kann leicht durch Houtineprüfungen ermittelt werden, beispielsweise durch Bestimmung der Ca++-Ionenaustauschkapazität oder der Austausehgeschwindigke it.
Die Ionenaustauscheigenschaften der erfindungsgemäßen Aluminiums ilikate können -zweckmäßig, mit einer Calciumionenelektrode bestimmt werden. Each diesem Verfahren werden Geschwindigkeit und Kapazität der Ca++-Aufnahme aus einer wäßrigen Lösung, die eine bekannte Menge Ca++-Ionen enthält, als eine Funktion der in die Waschlösung gegebenen Menge ' Aluminiumsilikat-Ionenaustauschmaterial bestimmt.
Das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung des AIuminiumsilikationenaustauschmaterials kann in seinen einzelnen Verfahrensstufen in der folgenden Weise modifiziert werden.
Die Stufe a kann durch Verwendung von MaAlC^-Iiösungskonzentrationen von 5 bis 22 Gewichtsprozent modifiziert werden. Die optimale Konzentration liegt bei 16 bis 16,5. Prozent. Die Stufe b kann durch Portlassen von NaOH modifiziert werden. Zum Bilden der Aluminiumsilikate wird Natriumhydroxid | zwar nicht benötigt, jedoch wird es bevorzugt zum Initiieren der Eeaktion und zum Aufrechterhalten des Reaktionsablaufs eingesetzt. Die Stufe b kann weiterhin durch Verwenden von !Temperaturen im Bereich von etwa 30 bis etwa 1000C modifiziert
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werden. Bevorzugt werden 500C. Die Stufe c kann durch Variieren des Aluminat-Silikat-Verhältnisses modifiziert werden. Damit das stöehiometrisehe 1:1 AlOp:SiOp-Verhältnis eines bevorzugten Endprodukts entsteht, ist es in diesem besonderen Falle erforderlich, ein AlO2:SiOp-Molverhältnis von mindestens 1:1 (bezogen auf NaAlOp und Na2SiOO in der Mischung zu verwenden. Im letzteren Falle wird es besonders bevorzugt, überschüssiges NaAlOp einzusetzen, da überschüssiges NaAlOp die Geschwindigkeit und Ausbeute bei der Bildungsreaktion von Aluminiumsilikaten mit einem AlO2 ί SiOp-Molverhältnis von 1:1 fördert.
Die Stufe d kann durch Anwenden von Temperaturen von 50 bis 1100C bei umgebungsdruck modifiziert werden. 90 bis 1OO°G sind optimal. Natürlich können auch höhere Tempera türen zur Herstellung der Aluminiumsilikate angewendet werden, wenn man dabei gleichzeitig Hochdruckvorrichtungen einsetzt. Wenn das Hochtemperaturkristallisationsverfahren (90 bis 100°C) angewendet wird, benötigt die Stufe d normalerweise eine Reaktionszeit zur Bildung der Produkte von etwa 1 bis 3 Stunden. Wie bereits erwähnt, ist es auch möglich, das Ionenaustauschmaterial dadurch herzustellen, daß man die Stufe d durch Kühlen der Mischung nach Stufe c auf eine Temperatur unterhalb von etwa 250C, vorzugsweise im Bereich von 17 bis 230C modifiziert und die Mischung bei dieser Temperatur etwa 25 bis etwa 500 Stunden, vorzugsweise etwa 75 Ms etwa 200 Stunden hält.
Nach !He rs teilung der Aluminiumsilikate entsprechend diesen Verfahren werden die.Materialien isoliert und getrocknet. Bei der Verwendung als Ionenaustauschgerüststoffe müssen die Aluminiumsilikate in einer hochhydratisierten Form vorliegen, d. h., 10 bis 28 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 22 Gewichtsprozent Wasser enthalten. Daher muß die Trocknung der Aluminiumsilikate i unter geregelten Temperaturbedingungen erfolgen. Hierbei können Trocknungstemperaturen von etwa 90 bis etwa 1750C angewendet werden. Bei Temperaturen von etwa 150 bis etwa 175 C werden jedoch die weniger hydratisierten
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Materialien (etwa 10 Prozent Wasser) erhalten. Daher werden die Aluminiumsilikate bevorzugt "bei 100 Ms 105 C getrocknet, wobei optimale Gerüststoffmaterialien, die 18 bis 22 Prozent Vi/asser enthalten, entstehen. Bei den letztgenannten Temperaturen ist die Stabilität der bevorzugten 27-Hydratform des Aluminiumsilikats unabhängig von der Trocknungszeit.
D. Reinigungsmittelkomponente (Detergentien).
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Reinigungsmittelkomponente ein wasserlösliches Salz aus der folgenden Gruppe ι Äthoxylierter sulfatierter Alkohol mit einem durchschnittlichen Athoxylierungsgrad von etwa 1 bis 4 und einer Alkylkettenlänge von etwa 14 bis 16; lalgäthoxysulfat; Talgalkoholsulfat; Alkylbenzolsulfonat mit einer durchschnittlichen Alkylkettenlänge zwischen 11 und 13, vorzugsweise 11,2 Kohlenstoffatomen; Cg-C20Ulphasulfokarbonsäure oder -ester mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest; Cg-Cg.-Paraffinsulfonat; C1 Q-Cp*-Alphaolefinsulfonat oder Mischungen daraus oder andere anionische schwefelhaltige Oberflächenaktivstoffe. Derartige bevorzugte Eeinigungsmittel werden nachstehend erläutert.
Als Alkyläthersulfatreinigungsmittelkomponente wird erfindungsgemäß besonders eine Mischung von Alkyläthersulfaten bevorzugt, wobei die Mischung eine durchschnittliche (arithmeirisch) Kohlenstoffkettenlänge von etwa 12 bis 16 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 14 bis 15 Kohlenstoffatomen und einen durchschnittlichen (arithmetrisch) Athoxylierungsgrad von etwa 1 bis 4 Mol Athylenoxid, vorzugsweise etwa 2 bis 3 Mol Äthylenoxid, aufweist.
Im einzelnen enthalten derart bevorzugte Mischungen etwa 0 bis 10 Gewichtsprozent der Mischung JC12-C1 .,-Verbindungen, etwa 50 bis 100 Gewichtsprozent der Mischung C1 /-O1 ,--Verbindungen, etwa 0 bis 45 Gewichtsprozent der Mischung C-jg-Ct «—Verbindungen und etwa 0 bis 10 Gewichtsprozent der
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Misclrang C10-C1„-Verbindungen. Weiterhin enthalten derart bevorzugte Alkyläthersulfatmischungen etwa 0 bis 30 Gewichtsprozent der Mischung Verbindungen mit einem Äthoxylierungsgrad von 0, etwa 45 bis 95 Gewichtsprozent der Mischung Verbindungen mit einem Äthoxylierungsgrad von 1 bis 4» etwa 5 bis 25 Gewichtsprozent der Mischung Verbindungen mit einem Äthoxylierungsgrad von 5 bis 8 und etwa 0 bis 15 Gewichtsprozent der Mischung Verbindungen mit einem Äthoxylierungs— grad von mehr als 8. Anstelle dieser bevorzugten Alky lather— sulfate können auch sulfatierte Kondensationsprodukte von äthoxylierten Alkoholen mit 8 bis 24 Alkylkohlenstoffatomen und 1 bis 30, vorzugsweise 1 bis 4 Mol Äthylenoxid, verwendet werden.
Weiterhin eignen sich als erfindungsgemäße Reinigungsmittel wasserlösliche Salze, insbesondere Alkali-, Ammonium- und Alkylolammoniumsalze von organischen Schwefelsäurereaktionsprodukten, die im; Molekül eine Alkylgruppe mit etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und eine Schwefelsäureestergruppe enthalten. Beispiele dieser Gruppe von synthetischen Reinigungsmitteln sind Natrium- und Kaliumalkylsulf ate, insbesondere die durch Sulfatieren der höheren Alkohole (Cg-C1 o-Kohlenstoffatome) gewonnenen Produkte, wobei die Alkohole durch Reduzieren der Glyceride von IaIg- oder Kokosnußöl erhalten werden.
Erfindungsgemäß bevorzugte wasserlösliche organische Reinigungsmittelkomponenten sind beispielsweise Alkylbenzolsulfonate (vorzugsweise im wesentlichen lineare Produkte, obwohl auch "hart"-ABS verwendet werden kann), die etwa 9 "bis 15 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe enthalten. Beispiele !.dieser Verbindungen sind Natrium- und Kaliumalkylbenzolsulfonate, in denen die Alkylgruppe etwa 11 bis etwa 13 Kohlen-r stoffatome in gerader oder verzweigter Kettenkonfiguration enthält, ·■'."■ ·
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beispielsweise die in den U.S.-Patentschriften 2 220 099 und 2 477 383 beschriebenen Verbindungen. Besonders geeignet sind gradkettige Alkylbensolsulfonate, in denen die Alkylgruppen durchschnittlich etwa 11,2 Kohlenstoff atome enthalten
(abgekürzt C11 OLAS)„ ι 11 c
Weiterhin eignen sich erfindungsgemäß als Reinigungsmittelkomponente wasserlösliche Salze von Estern alphasulfonierter Fettsäuren, die etwa 6 bis 20 Kohlenstoifatome in der Fettsäuregruppe enthalter und deren Ester etwa 1 bis 14 Kohlenstoffatome im Alkoholrest enthalten.
Bevorzugt verwendbare "Olefinsulfonaf-Reinigungsmittelmischungen umfassen Olefinsulfonate, die etwa 10 bis etwa 24 Kohlenstoffatome enthalten. Diese Produkte können dadurch hergestellt werden, daß man Alphaolefine mit nichtkomplexem Schwefeltrioxid sulfoniert und anschließend unter Bedingungen neutralisiert, daß alle vorhandenen Sultone zu den entsprechenden Hydroxyalkansulfonaten hydrolysiert werden. Die Alphaolefinausgangsmaterialien enthalten vorzugsweise 14 bis 16 Kohlenstoffatome. Diese bevorzugten Alpha— olefinsulfonate werden beispielsweise in der U.S.-Patentschrift 3 332 880 beschrieben.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Paraffinsulfonate sind im wesentlichen linear und enthalten 8 bis 24 Kohlenstoff atome, bevorzugt 12 bis 20, insbesondere 14 bis 18 Kohlenstoffatome im Alkylrest.
Weiterhin eignen sich als anionische Reinigungsmitte!komponenten: Natriumalkylglyeeryläthersulfate, insbesondere Äther höherer Alkohole, die aus Talg und Kokosnußöl erhalten wurden; Natriumkokosnußölfettsäuremonoglyceridsulfo— nate und -sulfate; und Natrium— oder Kaliumsalze von Alkyl— phenoläthylenoxidäthersulfaten, die etwa 1 bis 10 Äthylenoxideinheiten je Molekül enthalten, und in denen die Alkylgruppen etwa 8 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthalten.
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Auch eignen sich wasserlösliche Salze höherer Fettsäuren, d. h. Seifen. Diese Gruppe von Reinigungsmitteln umfaßt normale Alkaliseifen wie die Natrium-, Kalium, Ammonium- und Alkylolamnioniumsalse höherer Fettsäuren, die etwa 8 bis etwa 24 Kohlenstoff atome, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthalten. Seifen können entweder durch direkte Verseifung von Fetten und Ölen oder durch Neutralisation von freien Fettsäuren hergestellt werden. Besonders geeignet sind die Natrium- und Kaliumsalze der Mischungen von Fettsäuren, die aus Kokosnußöl und Talg gewonnen werden, d, h., Natrium- oder Kaliumtalg- und -kokosnußseife.
Als erfindungsgemäße Reinigungsmittelkomponenten eignen sich ferner wasserlösliche nichtionische synthetische Reinigungsmittel. Diese nichtionischen Reinigungsmittel können allgemein als Verbindungen definiert werden, die durch Kondensation von Alkylenoxidgruppen (hydrophil) mit einer organischen hydrophoben Verbindung, die aliphatisch oder alkylaromatisch sein kann, hergestellt werden. Die Länge der mit einer hydrophoben G-ruppe zu kondensierenden Polyöxyälkylengruppe kann leicht in derWeise geregelt werden, daß eine wasserlösliche Verbindung entsteht, welche das gewünschte Gleichgewicht zwischen hydrophilen und hydrophoben Elementen besitzt.
Beispielsweise ist eine gut bekannte Gruppe von niehtionisehen synthetischen Reinigungsmitteln unter der Handelsbezeichnung "Pluronic" der \7yandotte Chemicals erhältlich. Diese Verbindungen werden durch Kondensieren von Äthylenoxid mit einer hydrophoben Basis aus dem Kondensationsprodukt von Propylen— oxid mit Propylenglykol gewonnen. Andere geeignete nichtionische synthetische Reinigungsmittel sind die Polyäthylenoxidkondensate von Alkylphenolen, beispielsweise Konden-
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sationsprodukte von Alkylphenole!!, die in der Alkylgruppe etwa 6 bis 12 Kohlenstoffatom in gerader oder verzweigter Kette enthalten, mit Äthylenoxid, wobei das Äthylenoxid in einer Menge von 5 bis 25 Mol 3'e Mol Alkylphenol zugegen ist.
Ebenfalls eignen sich wasserlösliche Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen, die 8 bis 22 Kohlenstoffatome in gerader oder verzweigter Kette enthalten, mit Äthylenoxids, beispielsweise ein Kokosnußalkoholäthylenoxidkondensat mit 5 bis 30 Mol Äthylenoxid je Mol der Kokosnußalkoholfraktion mit 10 bis 14 Kohlenstoffatomen. Weiterhin eignen sich als nichtionische Komponenten die in den belgischen Patentschriften 826 914 und 824 848 beschriebenen Verbindungen .
Geeignet sind auch semipolare nichtionische Reinigungsmittel wie wasserlösliche Aminoxide, die eine Alkyleinheit mit etwa 10 bis 23 Kohlenstoffatomen und zwei Einheiten, die Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sein können^ enthalten? ferner wasserlösliche Phosphinoxidreinigungslöittel, die eine Alkyleinheit mit etwa 10 bis 28 Kohlenstoffatomen und zwei Einheiten, die Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sein können, entlaltenj und wasserlösliche SuIfOxidreinigungsmittel, die eine Alkyleinheit mit etwa 10 bis 28 Kohlenstoffatomen und eine Einheit enthalten, die eine Alkylgruppe und Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sein kann.
Ampholytische Reinigungsmittel umfassen beispielsweise Derivate von aliphatischen oder aliphatisch^ Derivate von heterocyclischen sekundären und tertiären Aminen, in denen die aliphatische Einheit gerade oder verzweigt sein kann, und worin einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und mindestens ein aliphatischer Substituent eine anionische wassersolubilisierende Gruppe enthält.
Zwitterionische Reinigungsmittel umfassen beispielsweise Derivate von aliphatischen quaternären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen, in denen die aliphatisch*= Einheit geradkettig oder
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verzweigt sein kann, und worin eine der aliphatischen Gruppen etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und eine Gruppe eine anionische wassersolubilisierende Gruppe enthält. Die Verwendung von zwitterionischen Reinigungsmitteln wird auch in-den belgischen Patentschriften 831 994 und 831 995 beschrieben.
Andere geeignete Reinigungsmittel sind beispielsweise: wasserlösliche Salze von 2-Acyloxy-alkan-1-sulfonsäuren, die etwa 2 bis 9 Kohlenstoffatome in der Acylgruppe und etwa 9 bis etwa 23 Kohlenstoffatome in der Alkaneinheit enthalten; Betaalkyloxyalkansulfonate, die in der Alkylgruppe etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatome und etwa 8 bis 20 Kohlenstoff atome in der Alkaneinheit enthalten; Alkyldime— thyläminoxide, in denen die Alkylgruppe etwa 11 bis 16 Kohlenstoff atome enthält. Alkyldimethylammoniopropansulfonate und Alkyldime thylammoniohydroxypropansulf onate} worin die Alkylgruppe in den beiden Typen etwa 14 bis 18 Kohlenstoffatome enthält; Seifen wie oben definiert; Kondensationsprodukte aus Talgfettalkohol mit etwa 11 Mol Äthylenoxid; Kondensationsprodukte aus einem C. -, (Durchschnitt)-sekundärem Alkohol mit 9 Mol Äthylenoxid; und Alkylglyceraläthersulfate mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen im Alkylrest.
Eine typische Zusammenstellung erfindungsgemäß geeigneter Verbindungen ist beispielsweise in der U.S.-Patentschrift 3 852 211 enthalten. Die obengenannte Zusammenstellung dient lediglich zum Erläutern erfindungsgemäß geeigneter Verbindlängen. Selbstverständlich, eignen sich jedoch auch andere Verbindungen,
Eine besonders geeignete anionische Reinigungsmittelmischung enthält beispielsweise:
(i) Etwa 2 bis etwa 15 Gewichtsprozent eines Alkylsulfats, worin der Alkylrest 10 bis 20 Kohlenstoffatome enthält und daraus hergestellte Mischungen, wobei das Kation ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium ist;
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(ii) etwa 2 bis etwa 15 Gewichtsprozent eines Alkylbenzol— siLlfonats mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und dessen Mischungen, wobei das Kation ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium- ist.
Als weitere Komponente kann (i) und (ii) zugefügt werden:
(iii) etwa 2 bis etwa 15 Gewichtsprozent eines Alkyläthoxysulfats mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und 1 bis 30 Äthoxygruppen und dessen Mischungen, wobei das Kation ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium^ ist.
In der wässrigen Aufschlämmung ist das Reinigungsmittel in einer Menge von etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent, enthalten.
E. Feuchtigkeitsgehalte
Der Feuchtigkeitsgehalt der erfindungsgemäßen sprühgetrockneten Granulate ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Die unmittelbar nach dem Sprühtrocknen in den Granulaten verbleibende Feuchtigkeitsmenge ist ein Maß für den Polymerisationsgrad des Alkalisilikats. Obwohl der Mechanismus der Polymerisation des Alkalisilikats nicht näher bekannt ist, wird angenommen, daß die Polymerisation des Silikats erforderlich ist, um die Ausfällung des Alkaliphosphats als Calciumsalz zu erreichen. Es ist daher erforderlich^ daß das Produkt möglichst trocken ist, um die entsprechende Calciumausfällung zu bewirken.
Ebenfalls ist der Feuchtigkeitsgehalt für die Reinigungsleistung von Bedeutung, daϊÜbertrocknen die Leistung des Aluminiumsilikats vermindert· Hieraus ist ersichtlich, daß -Trocknungs- und Leistungscharakteristiken der Alkaliphosphate und der Aluminiumsilikate Antagonisten sind. Die Übertrocknung fördert somit die Calciumbeseitigung durch die Phosphatausfällungj. bewirkt jedoch eine Verminderung der Wirksamkeit der Aluminiumsilikate. Weiterhin wurde der umgekehrte Effekt beobachtet, wenn das Produkt bis zu einem hohen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet wird. In diesem
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Falle ist das Aluminiumsilikat voll wirksam, jedoch ist das Silikat nicht dehydratisiert worden, was zu einem Gesamtleistungsverlust führt g da das Phosphat nicht genügend Calcium beseitigt. Neben diesen antagonistischen Wirkungen des Feuchtigkeitsgehalts auf die Leistung sind noch weitere Faktoren zu berücksichtigen. Beispielsweise beeinflußt der Feuchtigkeitsgehalt der sprühgetrockneten Granulate die Klebneigung, das Ausmaß der Ablagerung auf den Textilien und die Fähigkeit des Produkts, frei aus einem offenen Karton zu rieseln.
Der Feuchtigkeitsgehalt der sprühgetrockneten Granulate betrifft drei Arten. Zunächst ist der vollständig wasserfreie Zustand der Granulate zu betrachten, wobei alle Formen der Feuchtigkeit vollständig aus dem Produkt entfernt worden sind. Die zweite und dritte Art betrifft die gebundene Feuchtigkeit und die freie Feuchtigkeit im sprühgetrockneten Produkt. Unter gebundener Feuchtigkeit wird das Wasser verstanden, das in den Granulaten physikalisch oder chemisch soweit gebunden ist, daß es nur durch ungewöhnliche Wärme— und/oder Druckbedingungen entfernt werden kann. Die gebundene Feuchtigkeit umfaßt etwa die Hälfte des im Aluminiumsilikat enthaltenen Hydratwassers (Gewichtsmenge). Der freie Feuchtigkeitsgehalt ist der nach dem Sprühtrocknen im Produkt enthaltene Feuchtigkeitsgehalt, der durch mäßige Temperatur- und/oder Druckbedingungen entfernt werden kann. Der in den sprühgetrockneten Granulaten enthaltene Gesamtfeuchtigkeitsgehalt ist somit die Summe aus freier und gebundener Feuchtigkeit.
Die sprühgetrockneten Granulate oder Körner enthalten freie Feuchtigkeit in einer Menge von etwa 3»5 bis etwa 7 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 4,5 bis etwa 6,5 Gewichtsprozent, insbesondere mehr als etwa 5 bis etwa 6 Gewichtsprozent.
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Der freie Feuchtigkeitsgehalt der sprühgetrockneten Granulate beeinflußt somit den Polymerisationsgrad des Alkalisilikats, den wasserfreien Zustand des Phosphats, die Ionenaustauschkapazität des Aluminiumsilikats und ebenfalls das Reaktionsvermögen des Alurainiumsilikats mit anderen Komponenten, wobei die letzteren die unlöslichen Ablagerungen auf den gewaschenen Textilien hervorrufen. Zusätzlich beeinflußt der Gehalt an freier Feuchtigkeit der Produkte deren Verklebeneigung und Rieselfähigkeit. Nach dem Trocknen kann der Gehalt an freier Feuchtigkeit im Produkt ansteigen, ohne dessen Reinigungsleistung wesentlich zu beeinträchtigen.
Der Gehalt an freier Feuchtigkeit der erfindungsgemäßen sprühgetrockneten Granulate wird durch Siededestillation !bestimmt. Dieses Verfahren (B.D.-method) wird in der Weise ausgeführt^ daß man eine Probe der sprühgetrockneten Granulate wiegt und in einen genügend großen Rundkolben füllt. Dann wird eine inerte Flüssigkeit wie Kerosen, Toluol, Xylol oder dergleichen in den Kolben gegeben. Dann werden die Grazralate und die Destillationsflüssigkeit auf eine Temperatur zwischen 190 und 2000C erhitzt und mit einem durch Wasser gekühlten Kondensator unter Rückfluß gehalten. Die aus den Granulaten ausgedampften flüchtigen Materialien werden dann in einem Meßgerät aufgefangen. Zweckmäßig verwendet man für das Prüfverfahren einen Seitenarmkühler, wobei der Seitenarm gleichzeitig das Meßgerät ist. Bei Verwendung dieser Vorrichtung kann das Prüfverfahren in der Weise durchgeführt werden, daß die gasförmigen Dämpfe nicht mit der Außenluft in Berührung kommen. Sofern gewünscht, kann ein Teil der Destillierflüssigkeit direkt in das Seitenarmmeßgefäß gefüllt werden.
Beim Erhitzen der sprühgetrockneten Granulate auf die erforderliche Temperatur gelangen flüchtige Bestandteile in die Destilliersäule und werden im Seitenarnilriihlermeßgefäß aufgefangen. Da das Wasser mit der Destillierflüssigkeit
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nicht mischbar und schwerer als diese ist, wird es am Boden des Meßgefäßes gesammelt. Jegliche Blasen in dem graduierten Seitenarmmeßgefäß können durch Rühren mit einem dünnen Stück nichtreaktionsfähigem Draht entfernt werden.
Die Feuchtigkeitsbestimmung wird nach einer ausreichenden Erhitzungszeit vorgenommen, damit sichergestellt ist, daß unter den gegebenen Bedingungen keine Feuchtigkeit mehr aus den Granulaten entfernt werden kann. Das im graduierten Seitenarm gesammelte Wasser wird in Volumenteilen bestimmt. Unter Berücksichtigung der Dichte wird daraus das Y/assergewicht errechnet. Auf diesem Wege wird der Gehalt an freier Feuchtigkeit des Produkts bestimmt und in Gewichtsprozent, bezogen auf das sprühgetrocknete Granulatmuster, angegeben.
Bei flüchtigen Materialien, die mit Wasser mischbar sind, muß die Prüfung modifiziert werden. Modifiziert wird in der Weise, daß man die wässrige Phase aus dem graduierten Seitenarm entfernt und den Feuchtigkeitsgehalt nach irgend einer geeigneten Methode, beispielsweise dem Karl Fischer-Verfahren, bestimmt.
In den folgenden Beispielen wurde der Gehalt an freier Feuch= tigkeit an abgewogenen Proben von je 25 g der sprühgetrockneten Granulate in einem 500 ecm Rundkolben bestimmt. Als Destillier— flüssigkeit wurden 250 ecm Toluol in den Rundkolben gegebene Obwohl das Toluol vorzugsweise wasserfrei ist, kann auch eine bestimmte Menge Feuchtigkeit darin enthalten sein. Wenn dies der Fall ist, kann die im Toluol enthaltene Feuchtigkeitsmenge vor und nach der Destillation nach dem Karl Fischer-Verfahren bestimmt werden.
Zusätzliche Komponenten.
Selbstverständlich können die sprühgetrockneten granulierten Zubereitungen der Erfindung durch alle Arten von Reinigungs-
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mittelzusätzen ergänzt werden. Diese können entweder der zu trocknenden wässrigen Aufschlämmung oder dem Trockenprodukt zugesetzt werden. Erfindungsgemäß übliche Zusätze sind "beispielsweise etwa 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Schmutzdispergiermittel wie wasserlösliche Salze der Carboxymethylcellulose , Carboxyhydroxymethy!cellulose, Copolymere von Vinyläthern und Maleinsäureanhydrid und vorzugsweise Polyäthylenglykole mit einem Holgewicht von etwa 400 bis 10000. Ferner können Farbstoffej Pigmente, optische Aufheller und Parfüme nach Wunsch in unterschiedlichen Mengen zugefügt werden. Geeignete Bleichmittel sind beispielsweise Percarbonate, Perborate und deren Aktiva— toren. Auch Natriumsulfat ist in Mengen von etwa 5 bis etwa 60 Gewichtsprozent, bezogen auf die Zubereitung, eine erwünschte Komponente der sprühgetrockneten Granulate. Natriumsulfat ergibt eine genaue Granulatdichte und trägt zur Herstellung harter Granulate bei.
Weiterhin eignen sich als Zusätze Weißheitsgradaufrechter— haltekomponenten. Besonders eignen sich dafür etwa 0,1 bis 4 Gewichtsprozent glasiger Phosphate der Formel
worin bedeuten: M ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium; y ein Y/ert von etwa 5 bis 50, vorzugsweise 7 bis 25, wobei das y:x-Verhältnis etwa 1:1 bis etwa 1:1,5 beträgt.
Bevorzugt werden y-Werte? wonach 10, 14 und 21, insbesondere 14 und 21, Phosphoratome in der Verbindimg enthalten sind. Besonders bevorzugt werden die glasigen Phosphate in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 2,5 Gewichtsprozent, insbesondere etwa 1 bis etwa 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Fertigprodukt, eingesetzt. Alternativ kann die Formel der glasigen Phosphate M„ +P2 0g-,r +1 lauten, worin M ein Alkalimetall ist und y von 7 bis 12 variiert.
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Weiterhin können fluoreszierende, antiseptische und keimtötende Mittel und Enzyme in kleinen Mengen, Antiklebmittel wie Natriumsulfosuccinat und Natriumbenzoat zugesetzt werden. Hierfür geeignete Enzyme werden in den U.S.-Patentschriften 3 519 570 und 3 553 139 beschrieben.
Weiterhin können zusätzliche Mengen wasserlöslicher Reinigungsmittelgerüststoffe den erfindungsgemäßen Zubereitungen zugesetzt werden. Geeignete anorganische Reinigungsmittelgerüststoffsalze sind beispielsweise Alkalicarbonate, -borate und -bicarbonate. Verwendet werden beispielsweise Natrium- und Kaliumborat, -perborat, —biearbonat und -carbonat.
Geeignete organische Reinigungsmittelgerüststoffsalze sind beispielsweise; (1) wasserlösliche Aminopolycarboxylate, bespielsweise Natrium— und Kaliumäthylendia— mintetraessigsäure, Nitrilotriacetate und N-(2-Hydroxyäthyl)-nitrilodiacetate; (2) wasserlösliche Salze der jPhytinsäure» beispielsweise Natrium— und Kaliumphytäte, vgl. U.S.-Patentschrift 2 739 942; (3) wasserlösliche Polyphosphonate, beispielsweise Natrium-, Kalium— und Lithiumsalze der Äthan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure, Natrium—, Kalium- und Lithiumsalze der Methylendiphosphonsäure, Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze der Äthylendiphosphonsäure und Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze der Äthan-1,1,2-triphosphonsäure. Weiterhin eignen sich die Alkalisalze der Äthan-2-earboxy-1,1-diphosphonsäure, Hydroxymethandiphosphonsäure, Carbonyldiphosphonsäure, Äthan-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonsäure, Äthan-2-hydroxy-1,1 ψ2-triphosphonsäure, Propan—1,1,3» 3—tetraphosphonsäure, Propan-1,1,2,3-tetraphosphonsäure und Propan-1,2,2,3-tetraphosphonsäure; und (4) wasserlösliche Salze von Polycarboxylatpolymeren und -copolymeren, die in der U.S.-Patentschrift 3 308 067 beschrieben werden.
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Vfeiterhin können erfindungsgemäß als Reinigungsmittelgerüststoffe wasserlösliche Salze polymerer aliphatischer Polycarbonsäuren Verwendung finden, wem sie die folgenden Strukturmerkmale aufweisen: (a) ein Mindestmolgewicht von etwa 350, bezogen auf die Säureform; (b) ein Äquivalentgewicht von etwa 50 bis etwa 80, bezogen auf die Säureform; (c) wobei mindestens 45 Molprozent der monomeren Verbindung mindestens zwei Carboxylgruppen tragen, die durch nicht mehr als zwei Kohlenstoffatome getrennt sind; und (d) die Ver-Imüpfungsstelle der Polymerkette eines Carboxylgruppen enthaltenden Rests durch nicht mehr als drei Kohlenstoff atome entlang der Polymerkette von der Verknüpfungsstelle des nächsten Carboxylgruppen enthaltenden Rests getrennt ist. .Aus dieser Gerüststoffgruppe eignen sich beispielsweise Polymere der Itaconsäure, Aconitsäure, Maleinsäure, Mesaeonsäure, Fumarsäure, Methylenmalonsäure, Citraconsäure und deren Copolymere.
Weiterhin können erfindungsgemäß als Gerüststoffe wasserlösliche Salze der Mellitsäure, Zitronensäure, Pyromellitsäure, Benzolpentaearbonsäure, Oxydiessigsäure, Carboxymethyloxysuceinsäure und Oxydisuccinsäure, vorzugsweise deren Natriumsalze, verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen enthalten die wasserlöslichen Reinigungsmittel im Verhältnis zur Gesamtmenge an Gerüststoffen im Gewichtsverhältnis von etwa 10:1 bis etwa 1:10, vorzugsweise etwa 3s1 bis etwa 1:3« Die in den erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzubereitungen enthaltene Menge an zusätzlichen Gerüststoffen beträgt etwa 3 bis etwa 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsprozente Diese zusätzlichen Gerüststoffe können entweder mit der wässrigen Aufschlämmung getrocknet oder dem getrockneten Produkt zugesetzt werden.
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Die erfindungsgemäßen sprüligetrockne ten Granulate γ/erden dadurch hergestellt, daß man zunächst eine wässrige Aufschlämmung der Komponenten herstellt und dann diese Aufschlämmung (Seifenmischung) in konventionellen Trockentürmen "bis zu dem erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt trockensprüht. Die wässrigen Aufschlämmungen sollten etwa 20 bis etwa 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 25 Ms etwa 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtaufschlämmung, Wasser enthalten. Die in der Aufschlämmung enthaltene Menge V/asser sollte so "bemessen sein, daß die Aufschlämmung zum Sprühtrockenturm gepumpt werden kann, jedoch beim Trocknen keine übermäßige Energie erfordert.
Die Komponenten werden bei anionischen Reinigungsmittelprodukten in der folgenden Reihenfolge in die Seifenmischung gegeben. Als erste Komponente wird der Seifenmischung eine neutralisierte Paste zugesetzt, enthaltend den anionischen Oberflächenaktivstoff, vorzugsweise dessen Natriumsalz, eine kleine Menge einer freien kaustischen Substanz oder anderer Neutralisiermittel und eine Menge Salz, die dem Kation des neutralisierenden Mittels entspricht und der Überschuß an anionischer Komponente der Reinigungsmittelsäure, beispielsweise Natriumsulfat, wenn eine kaustische Substanz zum Neutralisieren freier Schwefelsäure, die zum Sulfatieren oder Sulfonieren des Reinigungsmittels diente, verwendet wurde. Die zweite Komponente ist eine wässrige Mischung des Al kali silikat s. Anschließend folgen das Alkaliphosphat und das Aluminiumsilikat. Die Reihenfolge der Komponentenzugabe erleichtert lediglich die Verarbeitung unter den gegebenen Bedingungen. Selbstverständlich. ist es jedoch auch möglich, eine andere Reihenfolge zu wählen. Der Seifenmischung können außerdem andere Materialien wie Natriumsulfat zugesetzt werden.
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Die obengenannte Aufschlämmung wird im Seifenmisciier gründlich gemischt und in einen Trockenturm gepumpt. Erfindungsgemäß können sowohl Gleichstrom-, als auch Gegenstromgeräte, "bezogen auf den Gasstrom^ verwendet werden. Bei einem Gegenstromgerät strömt das Trockengas den zu trocknenden Granulaten entgegen. Bei einem Gleichstromgerät strömt das Trokkengas in der Bewegungsrichtung der zu trocknenden Granulate . Ein zur Herstellung der erfindungsgemäßen sprühgetrockneten Granulate "bevorzugtes Verfahren wird in den U.S.— Patentschriften 3 629 951 und 3 629 955 beschrieben.
Das bei der Sprühtrocknung verwendete Trocknungsgas ist eine Mischung aus heißer Luft und den Nebenprodukten der Verbrennung von Naturgas. Die Eingangstemperatur der Gasmischung beträgt etwa 93 bis etwa 399 C. Unter den in den obengenannten Patentschriften beschriebenen Bedingungen erreichen die Granulate Temperaturen von etwa 49 bis etwa 1490C7 vorzugsweise von etwa 66 bis etwa 1210C.
Yifenn nichtionische Reinigungsmittel in die Zubereitung eingearbeitet werden sollen, ist es zweckmäßig, sie nach dem Trocknen auf die Granulate zu sprühen, damit eine Zersetzung der nichtionischen Produkte im Sprühtrockenturm vermieden wird.
Die erfindungsgemäßen sprühgetrockneten Granulate werden in der für Waschreinigungsmittelprodukte üblichen Weise verwendet. Unter U.S.-Waschbedingungen werden die erfindungsgemäßen sprühgetrockneten Granulate üblicherweise in einer Konzentration von etwa 0,05 bis etwa 0,15 Gewichtsprozent, bezogen auf die wässrige Waschlösung, verwendet«, In typischen U.S.Waschmaschinen werden etwa 38 bis 64 1 Wasser verwendet. Je Füllung werden daher etwa 1/2 bis 1 1/2 Becher der sprühgetrockneten Granulate eingesetzt. Unter U.S.-Waschbedingungen wird die Temperatur im Waschsyklus zwischen etwa 21 und
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54°C gehalten. Unter europäischen Waschbedingungen beträgt die Produktkonzentration oft bis zu 0,5 Gewichtsprozent und die Waschtemperatur etwa 90 bis 1000C0
Prüfungsverfahren.
Die folgenden Standardprüfverfahren werden zum Bestimmen der Wirksamkeit der Reinigungsmi 11e 1 verwendet.
Die Reinigungsleistung wird an Textiiproben ermittelt, die mit Tonerde beschmutzt sind. Die beschmutzten Textiiproben werden dann mit dem zu prüfenden Produkt in einer Konzentration von 0,12 Gewichtsprozent j bei 380C in der Waschmaschine gewaschen. Die Wasserhärte wird auf eine entsprechende Konzentration eingestellt, zweckmäßig auf den typischen Wert von 0,12 bis 0,19 g/l als Caleiumearbonat. Die Wasserhärte besteht aus einer Mischung von Calcium und Magnesium in einem Gewichtsverhältnis von 3*1· Die Waschzeit beträgt 10 Minuten.
Nach dem Waschen werden die Textiiproben mit einem Hunter— Weißheitsgradmeßgerät geprüft und der Reinheitsgrad in Hunter-Weißheitseinheiten gemessen.
Als Textiiproben dienen Gewebe aus Dacron, Dacron/Baumwolle und Baumwolle. Mit dieser Prüfung soll gezeigt werden, daß die erfindungsgemäßen Produkte Tonerdeverschmutzungen in Gegenwart von hartem Wasser entfernen können.
Die Ablagerung unlöslicher Produkte auf den Textilien, welche auf eine Reaktion des Alkalisilikats und des Aluminiumsilikats zurückzuführen ist, wird nach einem modifizierten Ablagerungstest an schwarzen Textilien bestimmt (MBEDI1). Dieser Test wird in der Weise durchgeführt, daß man eine abgewogene Probe der Reinigungsmittelzubereitung in eine bestimmte Menge Wasser gibt und die Mischung rührt. Die Aufschlämmung wird
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dann durch eine gewirkte dunkle Textilprobe filtriert. Nach dem Filtrieren der Aufschlämmung werden die Textil— proben mit Standard-Fotografien von Textiiproben verglichen, auf denen sich unlösliche Bückstände befinden. Sie sind nach einer Bewertungsskala von 1 bis 10 geordnet, wobei 1 extrem starke Ablagerung und 10 im wesentlichen keine Ablagerung auf den Textilien bedeutet.
Im einzelnen verläuft diese Prüfung (MBFDT) in der Weise, daß 0,36 g des Produktes zu 350 ecm Wasser gegeben werden, das eine Härte von 0,12 g/l aufweist. Die Wassertemperatur beträgt 210C. Das mit dem Produkt und dem Wasser gefüllte Gefäß wird 10 Minuten mit einer Burre!-Schüttelvorrichtung bei einer !
schüttelt.
bei einer 5°-Einstellung zum Auflösen des Produkts ge-
Die schwarze Textilprobe wird befeuchtet und zwischen Boden und Oberteil eines Trichters eingeklemmt. Damit die Prüfung gleichmäßig verläuft, werden die Textilien beim Einklemmen nicht verzerrt. Der Behälter mit dem Produkt und dem Wasser wird einige Sekunden herumgewirbelt und 175 ecm der Mischung abgegossen. Die restlichen 175 ecm werden langsam durch das Tuch filtriert. Das Gefäß wird dann mit 100 ecm Wasser (Härte 0,12 g/l; Temperatur 210C) gespült und das Wasser ebenfalls durch das Tuch filtriert.
Dann wird die Textilprobe aus dem Trichter entfernt, zur Hälfte gefaltet, anschließend im Winkel von 90° zu der ursprünglichen Faltung in Drittel gefaltet und nochmals in Richtung der ursprünglichen Faltung in Drittel gefaltet. Dann wird die gefaltete Probe gewaschen und zum Entfernen überschüssigen Wassers nochmals gründlich ausgedrückt. Die Textilprobe wird entfaltet, auf einer sauberen Oberfläche ausgebreitet und getrocknet. Die getrocknete Probe wird} wie oben beschrieben}bewertet. Textilien mit der Bewertung von 4 oder weniger werden als schlecht angesehen.
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Weiterhin wird die Verklebeneigung der erfindungsgemäßen Produkte geprüft. Da die erfindungsgemäßen Produkte in der Form von sprühgetrockneten Granulaten entstehen, wird angestrebt, daß sie auch in dieser Eorm bis zur Verwendung erhalten bleiben. Für den Verbraucher ist es unerwünscht, wenn das Produkt die Neigung besitzt, während der Lagerung zu verkleben. Ein. Produkt, das bei der Lagerung sehr zum Verkleben neigt, rieselt ungleichmäßig in der Form großer Zusammenballungen und wird daher in der Waschmaschine über-=· oder unterdosiert. Das Verkleben tritt besonders in feuchten Gegenden auf. Hier kann das Produkt durch Verkleben so stark verändert werden, daß es ohne manuelles Rühren nicht mehr dem Karton entnommen werden kann.
Die Verklebeprüfung wird in der Weise ausgeführt, daß man die Probe des Produkts in einem Plexiglaszylinder auf den unteren Kolben füllt. Als Probe werden 150 g des Produkts verwendet. Dann wird ein zweiter Kolben mit einer Belastung von 9 kg vertikal zum ,ersten Kolben auf das Produkt gesetzt, Die Belastung wird 60 Sekunden beibehalten, dann der belastete Kolben langsam angehoben und der Plexiglaszylinder vorsichtig entfernt, daß das zusammengepreßte Produkt nicht zerstört wird.
Die zusammengepreßten Granulate werden dann von Hand zunehmender Belastung ausgesetzt, bis sie wieder zerfallen. Die hierfür erforderliche Kraft beträgt 0 bis 1,4 kg/cm (0 bis 20 inch pounds). Hierbei bedeutet 0, daß die sprühgetrockneten Granulate nicht dazu neigen, im Karton zu verkleben, während 1,4 kg/cm auf eine extreme EZLe beneigung hinweist·
Weiterhin wird geprüft, wie sich die Rieselfähigkeit der
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Produkte verändert, wenn sie mehrere Tage bei konstanter Temperatur und Feuchtigkeit gelagert werden. Diese Prüfung und Modifikationen dazu v/erden in der U.S.-Patentschrift 3 932 316 beschrieben.
Die folgenden Beispiele erläutern den Gegenstand der Erfindung.
Beispiel 1
Durch Sprühtrocknen werden die Zubereitungen A und B hergestellt:
Natrium-C. 1 o-alkyl*-benzolsulf onat Natrium-talgalkoholsulfat Natrium-triäthoxy-C.. .-C1 g-alky!sulfat Natriumsilikat (Na2OtSiO2, 1:3,2) Natriumsilikat (Na2OsSiO2, 1:2,4) Natriumpyropho sphat
Natriumtripolyphosphat
Natriumsulfat
Na12(Al02*Si02)12-27H20 (Trockenprodukt) 15
freie Feuchtigkeit 5 6
Esst untergeordnete Stoffe
Diese Produkte wurden nach dem zuvor beschriebenen Verfahren auf ihr-Reinigungsvermögen geprüft. (Hunter-Weißheitseinheiten (HWU) bei 0,12 Gewichtsprozent in Wasser bei 380C).
A B
Härte 0,119 g/l 35 HWU 6,7 HWU
Härte 0,15 g/l 15,3 HWU 2,9 HWU
Die erfindungsgemäßen Produkte (A) reinigen besser als eine ähnliche Zubereitung (B), die mehr als die doppelte Menge Phosphor enthält.
709807/ 1 HS
A B
7 7
5,5 5,5
5,5 5,5
10,0 -
- 10,1
12,89 -
24,4
37 41
* Die Alkylkettenlängen in den Beispielen sind Durchschnittswerte. C11 ο "bedeutet daher eine Mischung von Alkylbenzolsulfonaten mit durchschnittlich 11,8 Kohlenstoffatomen.
B e i s ρ i e 1 2
Durch Sprühtrocknen werden die Zubereitungen C, D, E und P hergestellt. ■
' C D. E P Natrium-C.^ g-alkylbenzolsulfonat 7 7 7 7
Natriumtalgalkoholsulfat 5,5 5,5 5,5 5,5
Natriumtriäthoxy-C^-C^-alkylsulfat 5,5 5,5 5,5 5,5 Natriumsilikat (Na2OsSiO2, 1:3,2) 10 10 8 Natriumsilikat (Na2OsSiO2, 1:2,58) - - - 10,6
Natriumpyrophosphat 13 13 1313
Natriumsulfat 37 39 41 37
1222i220 (Trockenprodukt) 15 15 15 15
freie Feuchtigkeit 5,7 3,5 3,9 5,4
Rest untergeordnete Stoffe
0 9 8 0 7/1146
Die Produkte ergaben die folgenden Yferte:
CDEF HWU bei 0,12 Gewichtsprozent
Produktkonzentrationj
Härte 0,119 g/l; bei 380C 37 47 47 52
Verklebungsgrad 9,8 3,5 12,7 10,4
MBPDT 6 5 6,5 6,5
Die obengenannten Beispiele veranschaulichen die Beziehungen zwischen Reinigungsleistung, Verklebungs-■ neigung und der Ablagerung von unlöslichen Produkten auf den !Textilien (MBEDT).
Die Produkte C bis F sind dem Produkt B hinsichtlich Reinigungsleistung überlegen und hinsichtlich Verklebe— neigung gleichwertig. Die Produkte C bis F sind hinsichtlich Rieselfähigkeit dem Produkt B gleichwertig oder überlegen·
Beispiel 2 kann durch Verändern des Natriumsulfatgehalts und der folgenden Faktoren modifiziert werden:
(1) Erhöhen des Phosphatgehalts auf 35 Prozent;
(2) Erhöhen des Aluminiumsilikatgehalts auf 25 Prozent;
(3) Vermindern des Phosphatgehalts auf 5 Prozent;
(4) Ersetzen des Pyrophosphats durch Natriumorthophosphat;
(5) Vermindern des Aluminiumsilikatgehalts auf 3 Prozent (bezogen auf Trockenbasis);
(6) Trocknung des Produkts bis zu 7 Prozent Feuchtigkeit; (.7) Ändern des Silikatverhältnisses auf 2,0 und dann auf
4,0.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Sprühgetrocknete Reinigungsmittelzubereitung, enthaltend:
    a) etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsprozent einer organischen Reinigungsmittelkomponente, bestehend aus anionischen, nichtionischen, zwitterionischen oder ampholyti sehen Reinigungsmitteln oder deren Mischungen;
    b) etwa 3 bis etwa 25 Gewichtsprozent eines wasserunlöslichen kristallinen Aluminiumsilikationenaustausehmaterials der Formel
    Ka12(AlO2*SiOg)12·χ HgO
    worin χ eine ganze Zahl von etwa 20 bis etwa 30 bedeutet;
    c) etwa 5 bis etwa 35 Gewichtsprozent eines Phosphatgerüststoffs, bestehend aus Alkalipyrophosphaten, Orthophosphaten oder deren Mischung;
    d) etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent eines Alkalisilikats mit einem SiO^iMpO-Gewichtsverhältnis von etwa 2,0:1 bis etwa 4»0:1, wobei M ein Alkalimetall bedeutet und das Produkt einen Gesamtgehalt an freier Feuchtigkeit von etwa 3,5 bis etwa 7 Gewichtsprozent, bezogen auf die Zubereitung, aufweist.
    2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M Natrium ist.
    3. Zubereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkaliphosphat ein Natriumsalz ist.
    4» Zubereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsmittelkomponente anionisch ist.
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    5. Zubereitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkaliphosphat in einer Menge von etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsprozent zugegen ist.
    6. Zubereitung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Alkaliphosphat eine Mischung von Orthophosphat und Pyrophosphat im Gewichtsverhältnis von etwa 4i1 bis etwa 1:1,5 ist.
    7. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent eines Alkalikarbonats enthält,
    8. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatgerüststoff Pyrophosphat ist.
    9- Zubereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an freier Feuchtigkeit etwa 4,5 bis etwa 6,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Zubereitung, beträgt.
    10. Zubereitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisilikat in einer Menge von etwa 7 bis etwa 15 Gewichtsprozent zugegen ist.
    11. Zubereitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als anionische Reinigungsmittel Alkylbenzolsulfonate, Alkyläthoxysulfate, Alkylsulfate oder deren Mischungen verwendet werden.
    12. Zubereitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumsilikat in einer Menge von etwa 10 bis etwa 20 Gewichtsprozent zugegen ist.
    13· Zubereitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatverhältnis etwa 2,4:1 bis etwa 3»75:1 beträgt.
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    14. Zubereitung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die anionische Reinigungsmittelkomponente eine Mischung aus den folgenden Bestandteilen ist:
    a) etwa 2 bis etwa 15 Gewichtsprozent eines Alkylbenzolsulfonats;
    b) etwa 2 bis etwa 15 Gewichtsprozent eines Alkyläthoxysulfats; und
    e) etwa 2 bis etwa 15 Gewichtsprozent eines Alkylsulfats.
    15. Zubereitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalikarbonat ein Natriumsalz ist. .
    16. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 3 bis etwa 25 Gewichtsprozent eines Alkalicitrats und/oder dessen saures Salz enthält»
    17- Zubereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 0,1 bis etwa 4 Gewichtsprozent eines glasigen Phosphats der Formel
    (M2O)x (P2O5 )y
    enthält, worin y etwa 5 bis 50 bedeutet und das Gewichtsverhältnis von y:x etwa 1:1 bis etwa 1:1,5 beträgt.
    18. Zubereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent eines Polyäthylenglycol-Schmutzdispergiermittels mit einem Molgewicht von etwa 400 bis etwa 10 000 enthält.
    Für: The Procter & Gamble Company Cincinnati^ OhΆ, V.St.A.
    Ii
    Dr.*ir.J.¥olff
    Rechtsanwalt
    709807/1 U6
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NL (1) NL184694C (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2751671A1 (de) * 1977-11-18 1979-05-23 Woellner Werke Korrosionsschuetzendes sequestrier- und wasseraufbereitungsmittel
EP0016568A1 (de) * 1979-03-06 1980-10-01 Unilever N.V. Reinigungsmittelzusammensetzungen
EP0022024A1 (de) * 1979-06-26 1981-01-07 Union Carbide Corporation Zeolith-Agglomerate in einer Matrix von Alkylbenzolsulfonat und Polyäthylenglykol für Reinigungsmittelzusammensetzungen
EP0063399A1 (de) * 1981-04-22 1982-10-27 THE PROCTER & GAMBLE COMPANY Film-formende Polymere enthaltende körnige Detergenszusammensetzungen

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129511A (en) * 1976-09-24 1978-12-12 The Lion Fat & Oil Co., Ltd. Method of spray drying detergents containing aluminosilicates
JPS5371111A (en) * 1976-12-06 1978-06-24 Kao Corp Detergent composition
US4139486A (en) * 1977-03-22 1979-02-13 The Procter & Gamble Company Built detergent composition
FR2392932A1 (fr) * 1977-06-03 1978-12-29 Rhone Poulenc Ind Procede de fabrication d'un silico-aluminate alcalin cristallin, produit obtenu et application
JPS5411107A (en) * 1977-06-27 1979-01-27 Procter & Gamble Detergent compositions containing low grade orthophosphate pyroo phosphate mixture plus aluminoosilicate or precipitated silica
NZ188469A (en) * 1977-10-06 1980-12-19 Colgate Palmolive Co Detergent composition comprising a univalent cation-exchanging zeolite a nonionic detergent and builder salts
IT1160682B (it) * 1977-10-14 1987-03-11 Po Corp. Composizioni detergenti con coadiuvante di silano-zeolite
US4303556A (en) * 1977-11-02 1981-12-01 The Procter & Gamble Company Spray-dried detergent compositions
US4180485A (en) * 1977-11-02 1979-12-25 The Procter & Gamble Company Spray-dried detergent compositions
DE2751354A1 (de) * 1977-11-17 1979-05-23 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von gemischen aus kristallinem zeolith und natriumtriphosphat
DE2903058A1 (de) * 1978-02-01 1979-08-09 Unilever Nv Verfahren zur herstellung von waschmittelpulver
US4288342A (en) * 1978-03-03 1981-09-08 J. M. Huber Corporation Inorganic water-softening bead
US4216125A (en) * 1978-12-07 1980-08-05 Pq Corporation Detergent compositions with silane-zeolite silicate builder
US4243545A (en) * 1979-12-10 1981-01-06 Pq Corporation Detergent compositions with silane-zeolite silicate builder
JPS5919597B2 (ja) * 1980-04-23 1984-05-07 ライオン株式会社 ゼオライト含有無燐粒状洗剤組成物
US4344871A (en) * 1981-03-23 1982-08-17 The Procter & Gamble Company Spray-dried aluminosilicate detergents containing silicate and metaborate
EP0087035B1 (de) * 1982-02-08 1985-09-11 Union Carbide Corporation Zeolith enthaltende Detergenszusammensetzungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
US4457854A (en) * 1982-06-04 1984-07-03 Colgate Palmolive Company High bulk density carbonate-zeolite built heavy duty nonionic laundry detergent
US4639325A (en) * 1984-10-24 1987-01-27 A. E. Staley Manufacturing Company Detergent builder
US4877691A (en) * 1985-11-27 1989-10-31 Kay Chemical Company Soil release agent and method to facilitate the cleaning of ovens used for cooking
US5137793A (en) * 1990-08-01 1992-08-11 Kay Chemical Company Cooking equipment pretreatment composition and method of use
GB9205189D0 (en) * 1992-03-10 1992-04-22 Procter & Gamble Granular detergent compositions
US5576277A (en) * 1992-03-10 1996-11-19 The Procter & Gamble Company Granular detergent compositions
US5389138A (en) * 1993-03-31 1995-02-14 Kay Chemical Company Oven pretreatment and cleaning composition containing silicone
US5562866A (en) * 1995-06-20 1996-10-08 Albemarle Corporation Formulated branched chain alcohol ether sulfate compounds
GB9604022D0 (en) * 1996-02-26 1996-04-24 Unilever Plc Anionic detergent particles
US6407050B1 (en) 2000-01-11 2002-06-18 Huish Detergents, Inc. α-sulfofatty acid methyl ester laundry detergent composition with reduced builder deposits

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2412838A1 (de) * 1973-04-13 1975-01-16 Henkel & Cie Gmbh Verfahren zur herstellung von festen, schuettfaehigen wasch- oder reinigungsmitteln mit einem gehalt an calcium bindenden substanzen
DE2605061C2 (de) * 1975-02-14 1984-06-07 The Procter & Gamble Co., 45202 Cincinnati, Ohio Wasch- und Reinigungsmittel

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2904513A (en) * 1954-04-16 1959-09-15 Monsanto Chemicals Inorganic phosphate compositions, and methods for the preparation and utilization thereof
FR2118561A5 (de) * 1970-12-14 1972-07-28 Procter & Gamble
US4605509A (en) * 1973-05-11 1986-08-12 The Procter & Gamble Company Detergent compositions containing sodium aluminosilicate builders
DE2433485A1 (de) * 1973-07-16 1975-02-06 Procter & Gamble Zur verwendung in waschmitteln geeignete aluminosilikat-ionenaustauscher
US3985669A (en) * 1974-06-17 1976-10-12 The Procter & Gamble Company Detergent compositions
DE2437090A1 (de) * 1974-08-01 1976-02-19 Hoechst Ag Reinigungsmittel
US3992314A (en) * 1974-09-27 1976-11-16 The Procter & Gamble Company Process for the preparation of spray-dried calcium carbonate-containing granules
US3932316A (en) * 1974-11-13 1976-01-13 The Procter & Gamble Company Free flowing detergent compositions containing benzoate salts

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2412838A1 (de) * 1973-04-13 1975-01-16 Henkel & Cie Gmbh Verfahren zur herstellung von festen, schuettfaehigen wasch- oder reinigungsmitteln mit einem gehalt an calcium bindenden substanzen
DE2605061C2 (de) * 1975-02-14 1984-06-07 The Procter & Gamble Co., 45202 Cincinnati, Ohio Wasch- und Reinigungsmittel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2751671A1 (de) * 1977-11-18 1979-05-23 Woellner Werke Korrosionsschuetzendes sequestrier- und wasseraufbereitungsmittel
EP0016568A1 (de) * 1979-03-06 1980-10-01 Unilever N.V. Reinigungsmittelzusammensetzungen
EP0022024A1 (de) * 1979-06-26 1981-01-07 Union Carbide Corporation Zeolith-Agglomerate in einer Matrix von Alkylbenzolsulfonat und Polyäthylenglykol für Reinigungsmittelzusammensetzungen
EP0063399A1 (de) * 1981-04-22 1982-10-27 THE PROCTER & GAMBLE COMPANY Film-formende Polymere enthaltende körnige Detergenszusammensetzungen

Also Published As

Publication number Publication date
DE2632352C2 (de) 1987-04-09
CH602910A5 (de) 1978-08-15
CA1058045A (en) 1979-07-10
JPS5249209A (en) 1977-04-20
NL7608111A (nl) 1977-01-25
FR2318922A1 (fr) 1977-02-18
NL184694C (nl) 1989-10-02
IT1065075B (it) 1985-02-25
US4019999A (en) 1977-04-26
BE844492A (fr) 1977-01-24
NL184694B (nl) 1989-05-01
FR2318922B1 (de) 1980-02-15
GB1545801A (en) 1979-05-16

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