DE2707280C2

DE2707280C2 - Verfahren zur Herstellung freifließender Buildersalzteilchen sowie diese enthaltende Waschmittel

Info

Publication number: DE2707280C2
Application number: DE2707280A
Authority: DE
Inventors: David P. Piscataway N.J. Joshi
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1976-02-26
Filing date: 1977-02-19
Publication date: 1987-05-07
Also published as: FR2342335A1; GB1579262A; GR66403B; GB1579261A; DK152375B; PT66235A; ZA771147B; JPS52110710A; CH630955A5; BR7701175A; CA1100378A; AU514802B2; FR2342335B1; DK152375C; NL186710B; AU2273777A; ATA126677A; PH12786A; AT372400B; SE7702089L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung freifließender Buildersalzteilchen sowie diese enthaltende Waschmittel.
Das Aufbringen von Waschaktivstoffen auf teilchenförmige Träger unter Bildung von verhältnismäßig freifließenden körnigen und als Haushaltswaschmittel geeigneten Produkten ist bekannt. Bei Einsatz von nicht-ionischen Waschaktivstoffen, die meist viskose klebrige Flüssigkeiten oder halbfeste bis wachsartige Materialien sind, werden diese gemäß US-PS'en 38 49 327, 38 88 098, 35 38 004 und 38 88 781 sowie nach GB-PS 9 81 499 nachträglich auf sprühgetrocknete und Buildersalze enthaltende teilchenförmige Produkte aufgesprüht oder auf andere Art und Weise aufgebracht, da das gemeinsame Sprühtrocknen von Buildersalzen und nicht-ionischen Waschaktivstoffen zu einem Ausblühen letzterer führt, und ferner ein wesentlicher Teil der Waschaktivstoffe mit den Abgasen des Sprühtrocknungsturmes verlorengeht. Nach den bekannten Verfahren werden etwa 1 bis höchstens 10 Gew.-% nicht-ionische Waschaktivstoffe auf derartige sprühgetrocknete Träger aufgesprüht, die noch einen wesentlichen Anteil andere Waschrohstoffe und Zusatzstoffe enthalten können. Hierdurch wird jedoch die Rieselfähigkeit der Produkte erheblich beeinträchtigt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein verbessertes Gerüststoff-Gemisch mit guter Rieselfähigkeit vorzuschlagen, auf das flüssige bzw. pastöse Waschaktivsubstanzen, insbesondere solche nicht-ionischer Art aufgesprüht werden können, ohne daß die ursprünglich vorhandene Rieselfähigkeit des Gerüststoff-Gemisches in unerwünschter Weise verlorengeht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird daher ein Verfahren gemäß Hauptanspruch vorgeschlagen, wobei besonders bevorzugte Ausführungsformen in den Unteransprüchen 2 bis 4 erwähnt sind.
Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein körniges Waschmittel mit einem Gehalt an etwa 65 bis 90 Gew.-% Buildersalzteilchen und etwa 10 bis etwa 35 Gew.-% nicht-ionischen polyethoxylierten synthetischen organischen Waschaktivstoff vorgeschlagen, welches die erfindungsgemäß hergestellten Buildersalzteilchen aufgesprüht oder auf sonstige Weise vermischt enthält, wobei bevorzugte Waschmittel in den Ansprüchen 6 und 7 erwähnt sind.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Buildersalzteilchen auch nach dem Besprühenn oder sonstigem Aufbringen der waschaktiven Substanzen ihre ausgezeichnete Rieselfähigkeit beibehalten, wobei ferner andere Bestandteile von Waschmittelformulierungen wie kationische oberflächenaktive Stoffe mit weichmachenden Eigenschaften, optische Aufheller, Bläuungsmittel und Enzyme, die aufgrund ihrer thermischen Zersetzung nicht sprühgetrocknet werden können, ebenfalls nachträglich auf die freifließenden Buildersalzteilchen alleine oder zusammen z. B. mit dem nicht-ionischen Waschaktivstoff aufgebracht werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden sprühgetrocknete Buildersalze erhalten, die verhältnismäßig große Mengen von etwa 2 bis etwa 40 Gew.-% und vorzugsweise etwa 12 bis etwa 40 Gew.-% verschiedener Waschmittelbestandteile, wie anionische, nichtionische und kationische oberflächenaktive Stoffe, optische Aufheller, Bläuungsmittel, Schmutzfreisetzungsmittel oder eine Ablagerung verhindernde Mittel zu tragen vermögen. Die nachträglich zugefügten Waschmittelbestandteile werden in flüssiger Form auf jede geeignete Weise auf die sprühgetrockneten Teilchen aufgebracht, vorzugsweise durch Aufsprühen in Form feiner Tröpfchen aus einer Sprühdüse, wobei die Teilchen umgewälzt werden.
Die sprühgetrockneten Buildersalze gemäß der Erfindung haben normalerweise eine kugelige oder irreguläre Form und enthalten etwa 45 bis etwa 80 oder 90% Phosphatbuildersalz, etwa 5 bis etwa 15% Alkalimetallsilikatfeststoffe und etwa 5 bis etwa 15% Wasser. Etwa 30 bis etwa 60% der Alkalimetallphosphatkomponente werden in Gegenwart der Alkalimetallsilikatkomponente hydratisiert, während der Rest in wasserfreier Form vorliegt. Die Teilchen können im Gegensatz zu den hohlen Kügelchen, die für sprühgetrocknete Pulver typisch sind, als Feststoffe klassifiziert werden, die eine poröse schwammähnliche äußere Oberfläche und eine innere Skelettstruktur aufweisen.
Die nachträglich aufgesprühten Bestandteile werden hauptsächlich im Innern der Teilchen abgelagert und sind nur in minimaler Menge auf der äußeren Oberfläche der Teilchen anzutreffen. Das gebildete Produkt ist freifließend ohne wesentliche Tendenz aneinanderzukleben oder zu agglomerieren. Vorzugsweise befinden sich weniger als etwa 10 Gew.-% des aufgesprühten Materials auf der äußeren Oberfläche der endgültigen Teilchen.
Die freie Fließfähigkeit eines körnigen oder in Teilchenform vorliegenden Produktes kann im Verhältnis zur Fließbarkeit von sauberem trockenen Sand unter vorbestimmten Bedingungen, wie der Neigung zur Horizontalen, der man die Fließfähigkeit 100 zuschreibt, festgestellt werden. Typische sprühgetrocknete Waschmittelpulver, wie sie zur Zeit auf dem Markt sind, haben in bezug auf Sand eine relative Fließfähigkeit von etwa 60, d. h. ihre Fließfähigkeit macht unter den gleichen Bedingungen 60% der Fließfähigkeit von Sand aus. Überraschenderweise besitzen die neuen körnigen Produkte gemäß Erfindung einen Fließfähigkeitswert von mindestens etwa 70 in Bezug auf sauberen trockenen Sand unter den gleichen Bedingungen und bis zu etwa 90 oder mehr.
Die sprühgetrockneten Builderteilchen gemäß Erfindung können ferner wie folgt charakterisiert werden:

Teilchengrößenverteilung: mindestens etwa 90 Gew.-% passieren ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,841 mm und werden von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm zurückgehalten.
Dichte (spez. Gewicht): 0,5 bis 0,8
Fließfähigkeit: 70 bis 100

Die Builderteilchen gemäß Erfindung werden wie folgt hergestellt:
Eine erste Menge hydratisierbares Alkalimetallphosphat-Buildersalz wird in Gegenwart einer zweiten Menge eines Alkalimetallsilikats hydratisiert. Das Gewichtsverhältnis der ersten Menge zur zweiten Menge beträgt im allgemeinen etwa 1,5 bis etwa 5. Das hydratisierte Phosphat und das Silikat werden in einem wäßrigen Medium bei einer Temperatur, die normalerweise mindestens etwa 76°C beträgt, mit einer dritten Menge wasserfreien Alkalimetallphosphat-Buildersalzes unter Bildung einer Aufschlämmung oder einer Hilfsmischung gemischt, wobei das Gewichtsverhältnis der ersten Menge zur dritten Menge etwa 0,3 bis etwa 0,7 beträgt. Verschiedene andere Waschmittelkomponenten, d. h. Buildersalze, wie Carbonate, Zitrate, Silikate usw. und organische Builder sowie oberflächenaktive Stoffe können der Hilfsmischung nach der Hydratisierungsstufe zugefügt werden. Erfindungsgemäß macht die Menge der organischen oberflächenaktiven Stoffe in der Hilfsmischung vorzugsweise weniger als 2% der vorhandenen Feststoffe aus. Noch besser ist es, wenn die Hilfsmischung frei von organischen oberflächenaktiven Mitteln ist. Die Hilfsmischung wird gerührt und auf einer Temperatur von etwa 76 bis etwa 93°C gehalten, um eine wesentliche Hydratisierung der dritten Menge des wasserfreien Phosphatbuildersalzes zu verhindern. In der Aufschlämmung ist gewöhnlich soviel Wasser enthalten, daß die Hilfsmischung etwa 40 bis etwa 55% Feststoffe aufweist. Hilfsmittel, wie optische Aufheller, Bläuungsmittel oder andere untergeordnete Bestandteile können in der Hilfsmischung, falls notwendig oder erwünscht, vorhanden sein oder nachträglich zu den sprühgetrockneten Teilchen gegeben werden.
Die Hilfsmischung wird dann in einen Sprühtrocknungsturm gepumpt, wo sie in herkömmlicher Weise sprüggetrocknet wird. Die Sprühtrocknung kann im Gegenstrom oder im Gleichstrom bei einer Einlaßtemperatur der Luft von 260 bis 370°C und einem Sprühdruck von etwa 14 bis etwa 70 bar durchgeführt werden.
Das sprühgetrocknete Produkt weist eine Vielzahl von Teilchen mit einer neuartigen schwammähnlichen Struktur im Vergleich zu der hohlen Struktur auf, die in typischer Weise beim Sprühtrocknen einer Waschmittelmischung erhalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein in Teilchenform vorliegendes Waschmittel zum Waschen von Textilien im Haushalt oder in Wäschereien zur Verfügung gestellt. Das neue Waschmittel enthält vorzugsweise etwa 10 bis etwa 40% eines nichtionischen synthetischen organischen Waschaktivstoffes, insbesondere etwa 12 bis etwa 30 Gew.-%, obgleich manchmal auch geringere Prozentsätze an nichtionischem Waschaktivstoff eingesetzt werden können, z. B. 3 bis 5%, und vorzugsweise keine Füllstoffe, wie Alkalimetallsulfate, die herkömmlicherweise in sprühgetrockneten Waschmittelpulvern enthalten sind, um hohe Sprühtrocknungsgeschwindigkeiten zu erzielen. Das neue Waschmittelgranulat kann als solches oder mit verschiedenen Zusätzen, wie Parfüms, Farbstoffen, Bleichmitteln, z. B. 15 bis 50% eines Alkalimetallpersalzes, wie Natriumperborat, Natriumpercarbonat, Kaliumpercarbonat und Kaliumperborat sowie deren Gemischen, optischen Aufhellern, z. B. 0,01 bis 2% Stilben und Triazolylaufhellern, Gewebeweichmachern, z. B. 0,1 bis 5% quaternären Ammoniumhalogeniden, wie Di-höher-alkyl-di-nieder-alkyl-ammonium-chloriden, 0,2 bis 4% Enzymen, wie einem proteolytischen Enzym oder amylotischen Enzym oder deren Gemischen verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der neuen Waschmittelgranulate besteht darin, daß man zuerst eine Vielzahl von Buildersalzteilchen mit den oben angegebenen physikalischen Eigenschaften herstellt. Dann wird der nichtionische synthetische Waschaktivstoff vorzugsweise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 40 Gew.-% des Endproduktes auf die sprühgetrockneten Buildersalzteilchen aufgebracht, wobei man diese umwälzt. Der nichtionische synthetische Waschaktivstoff imprägniert die Poren oder Öffnungen auf der Oberfläche der Teilchen und dringt in die innere Skelettstruktur ein. Falls überhaupt, bleibt eine unwesentliche Menge der nichtionischen Komponente auf der Teilchenoberfläche zurück. Diese minimale Menge an nichtionischem Waschaktivstoff auf der äußeren Oberfläche ergibt sich aus den im wesentlichen gleichen Fließfähigkeitswerten vor und nach der Aufsprühung der nichtionischen Komponente auf die Buildersalzteilchen. Ein ähnliches Verfahren wird zur Aufbringung der angegebenen anderen Bestandteile auf die sprühgetrockneten Buildersalzteilchen angewandt.
Die beigefügten Abbildungen zeigen zwei Mikrofotographien eines erfindungsgemäß sprühgetrockneten Buildersalzteilchens vor der Aufbringung des nichtionischen Waschaktivstoffes und anderer Bestandteile.
Die Abb. 1 zeigt den größeren Anteil eines Teilchens in 200facher Vergrößerung,
die Abb. 2 einen Teil des Teilchens gemäß der Abb. 1 in 2000facher Vergrößerung.
Die Abbildungen der erfindungsgemäßen Buildersalzteilchen veranschaulichen, daß diese aus festen irregulären Teilchen bestehen und eine schwammähnliche poröse äußere Oberfläche sowie eine innere Skelettstruktur besitzen. Im Gegensatz hierzu bestehen die in üblicher Weise sprühgetrockneten Waschmittelteilchen, wie sie zur Zeit auf dem Markt sind, aus kugeligen Teilchen mit im wesentlichen zusammenhängender äußerer Oberfläche, die innen hohl sind.
Die erfindungsgemäß hergestellten Buildersalzteilchen enthalten vorzugsweise etwa 45 bis etwa 80 Gew.-% Phosphatbuildersalze, insbesondere etwa 50 bis etwa 70 Gew.-%, etwa 5 bis etwa 15 Gew.-% Alkalimetallsilikatfeststoffe und 5 bis etwa 15 Gew.-% Wasser. Obgleich das Produkt gewöhnlich nicht freifließend ist, wenn geringere Mengen Produkte verwendet werden, z. B. von nur 20 bis 25 Gew.-% (wenn der Gehalt an nichtionischem Waschaktivstoff und Wasser ebenfalls niedrig ist), kann dennoch ein brauchbares Produkt hergestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein wesentlicher Teil der Buildersalzkomponente der erfindungsgemäßen Buildersalzteilchen von etwa 30 bis etwa 60% der Phosphatbuildersalzkomponente aus dem in Gegenwart von Alkalimetallsilikat hergestellten höchstmöglichen Hydratisierungsprodukt, in typischer Weise dem Hexahydrat. Weiterhin soll das Gewichtsverhältnis hydratisiertes Phosphatbuildersalz zu Alkalimetallsilikat sowohl in der Hilfsmischung als auch in den Buildersalzteilchen etwa 1,5 bis etwa 5 und vorzugsweise etwa 2 bis etwa 4 und das Gewichtsverhältnis hydratisiertes Phosphatbuildersalz zu wasserfreiem Buildersalz in der Hilfsmischung und in den Buildersalzteilchen etwa 0,3 bis etwa 0,7 und vorzugsweise etwa 0,4 bis etwa 0,6 betragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Hilfsmischung nur anorganische Buildersalze und Wasser und keine organischen oberflächenaktiven Mittel. Vorteilhaft ist die Hilfsmischung auch frei von Füllstoffen, wie Natriumsulfat.
Die Alkalimetallphosphat-Buildersalzkomponente besteht aus Phosphatsalzen mit Buildereigenschaften für Waschmittel. Beispiele für solche Phosphatbuildersalze sind Alkalimetalltripolyphosphate und -pyrophosphate, von denen die Natrium- und Kaliumverbindungen an häufigsten angewandt werden. Diese Phosphate sind als Builder bzw. Gerüststoffe auf dem Waschmittelsektor bekannt und können entweder allein oder in Form von Mischungen verschiedener Phosphate verwendet werden. Spezielle Beispiele für Phosphatbuildersalze sind: Natriumtripolyphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Mono-, Di- und Trinatriumphosphat, Dinatriumpyrophosphat und Mononatriumpyrophosphat. Die entsprechenden Kaliumsalze können ebenfalls verwendet werden, sowohl als Gemische der Kaliumsalze als auch im Gemisch mit Natriumsalzen.
Die Alkalimetallsilikatkomponente wird in Form einer wäßrigen Lösung, die vorzugsweise etwa 40 bis 60 Gew.-% und in typischer Weise etwa 50 Gew.-% Silikatfeststoffe enthält, eingesetzt. Vorzugsweise besteht die Silikatkomponente aus Natriumsilikat mit einem Na&sub2;O : SiO&sub2;-Verhältnis von etwa 1 : 1,6 bis etwa 1 : 3,4, vorzugsweise von etwa 1 : 2 bis etwa 1 : 3 und insbesondere von etwa 1 : 2,4.
Die nachträglich aufzusprühenden Bestandteile können aus jedem flüssigen oder verflüssigbaren Material bestehen, das für die Einarbeitung in Waschmittelformulierungen erwünscht oder zweckmäßig ist. Geeignete Materialien, die in einer Menge von etwa 2 bis etwa 40 Gew.-% aufgebracht werden können, sind z. B. oberflächenaktive Mittel, Mittel, die eine erneute Schmutzablagerung verhindern, optische Aufheller, Bläuungsmittel und enzymatische Verbindungen.
Als oberflächenaktive Mittel kommen anionische und nichtionische Waschaktivstoffe sowie kationische Materialien in Frage. Typische anionische Materialien sind z. B. Seife, organische Sulfonate, wie lineare Alkylsulfonate, lineare Alkylbenzolsulfonate und lineare Tridecylbenzylsulfonate. Repräsentative kationische Materialien haben gewebeweichmachende oder antibakterielle Eigenschaften, wie die quaternären Verbindungen. Die zuletzt genannten kationischen Materialien eignen sich vor allem für die nachträgliche Aufbringung, da sie sich, wenn sie als Bestandteil der Mischung sprühgetrocknet werden, thermisch zersetzen können. Beispiele für quaternäre Verbindungen mit den erwünschten gewebeweichmachenden Eigenschaften sind Distearyl-dimethyl-ammoniumchlorid und 2-Hexadecyl-1-methyl-1-[(2-stearoyl-amido)-äthyl]-imidazolinium-meth-ylsulfat.
Die nichtionische oberflächenaktive Komponente kann ein flüssiger oder bei Raumtemperatur halbfester polyethoxylierter organischer Waschaktivstoff sein. Solche Waschaktivstoffe sind z. B. ethoxylierte aliphatische Alkohole mit gerader oder verzweigter Kette und etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen sowie etwa 5 bis etwa 30 Ethylenoxideinheiten je Molekül. Eine besonders geeignete Klasse nichtionischer organischer Waschaktivstoffe dieses Typs haben 12 bis 15 Kohlenstoffatome in der Alkoholkette und durchschnittlich 7 Ethylenoxideinheiten oder 14 bis 15 Kohlenstoffatome in der Kette und durchschnittlich 11 Ethylenoxideinheiten.
Andere als nichtionische Waschaktivstoffe geeignete ethoxylierte aliphatische Alkohole sind eine Mischung aus ethoxylierten primären Alkoholen mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und 65 Mol% Ethylenoxid.
Weitere Beispiele für nichtionische synthetische organische Waschaktivstoffe sind:

(1) Verbindungen, die durch Kondensation von Ethylenoxid mit einer hydrophoben Base, die durch Kondensation von Propylenoxid mit Propylenglykol gebildet wird, erhalten werden. Der hydrophobe Anteil des Moleküls, der natürlich wasserunlöslich ist, hat ein Molekulargewicht von etwa 1500 bis 1800. Die Addition von Polyoxyethylenresten an diesen hydrophoben Teil erhöht die Wasserlöslichkeit des Moleküls als Ganzes, und das erhaltene Produkt bleibt flüssig bis zu dem Punkt, an dem der Polyoxyethylengehalt etwa 50% des Gesamtgewichts des Kondensationsproduktes ausmacht.
(2) Die Polyethylenoxidkondensationsprodukte von Alkylphenolen, z. B. die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer geradkettigen oder verzweigten Alkylgruppe mit etwa 6 bis 12 Kohlenstoffatomen mit Ethylenoxid in einer Menge von 5 bis 25 Molen Ethylenoxid je Mol Alkylphenol. Der Alkylsubstituent in diesen Verbindungen kann sich z. B. von polymersiertem Propylen, Diisobutylen, Octen oder Nonen ableiten.

Andere geeignete oberflächenaktive Mittel sind z. B. in "Surface Active Agents and Detergents", Band 11, von Schwarz, Perry and Berch, 1958, Interscience Publishers, Inc., und in "Detergents and Emulsifiers", 1969 von John W. McCutcheon beschrieben.
Eine besonders bevorzugte Waschmittelformulierung gemäß Erfindung enthält etwa 12 bis 30% nichtionischen synthetischen organischen Waschaktivstoff vor allem solche vom Typ der polyethoxylierten aliphatischen Alkohole, die auf die in erfindungsgemäßer Weise sprühgetrockneten Buildersalzteilchen aufgesprüht sind.
Die folgenden Beispiele, in denen sich alle Prozentsätze auf das Gewicht beziehen, sofern nichts anderes angegeben ist, erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Aus den folgenden Bestandteilen wurde eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt. °=c:80&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta5,6:25,6:33,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ %, bezogen auf die&udf50;gesamte Hilfsmischung&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Natriumtripolyphosphatpulver, wasserfrei\ 14,5&udf53;tz&udf54; \Natriumsilikat, fest (NaÊO/SiOÊ¤=¤2,4)\ Æ7,6&udf53;tz&udf54; \Wasser\ 28,6&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die Aufschlämmung wurde auf etwa 60°C erhitzt und zur Bildung des Hexahydrats des Phosphats gut gemischt. Anschließend wurde auf etwa 88°C erhitzt und zwischen etwa 88 und 93°C gehalten, um eine Hydratisierung des dann zugefügten Phosphates zu verhindern.
Zu der wäßrigen Aufschlämmung wurden bei etwa 88 bis 93°C zur Bildung der Hilfsmischung die folgenden Bestandteile gegeben. °=c:70&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta5,6:25,6:33,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ %, bezogen auf die&udf50;gesamte Hilfsmischung&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Natriumtripolyphosphatpulver, wasserfrei\ 28,3&udf53;tz&udf54; \Wasser\ 21,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die so hergestellte Mischung enthielt etwa 45 bis etwa 50 Gew.-% Feststoffe.
Die Mischung wurde in einen im Gegenstrom geführten, etwa 2,5 m hohen Sprühtrocknungsturm eingeführt und bei einer Verteilungstemperatur von 82°C und einem Druck von 42 bis 63 bar versprüht.
Im Sprühturm wurde eine Einlaßtemperatur (T&sub1;) der Luft von etwa 315°C angewandt.
Die sprühgetrockneten Buildersalzteilchen hatten die folgenden Eigenschaften und eine ähnliche innere Struktur sowie äußere Oberfläche wie das in der Abb. 1 gezeigte Teilchen.
Eigenschaften
Feuchtigkeitsgehalt 10%
Tripolyphosphat, Natriumsalz 77%
Silikatfeststoffe 13%
Füllgewicht 130 g (scheinbares spezifisches Gewicht=0,55
oder Schüttgewicht=0,55 g/ml)
Fließgeschwindigkeit 86
Klebrigkeit 0

Siebanalyse, zurückgehalten von einem Sieb lichter Maschenweite °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta1,6:9,6:19,6:37,6&udf54;\\ 0,841¤mm\ ¸1%&udf53;tz&udf54; \\ 0,420¤mm\ Æ19%&udf53;tz&udf54; \\ 0,250¤mm\ Æ50%&udf53;tz&udf54; \\ 0,177¤mm\ Æ20%&udf53;tz&udf54; \\ 0,149¤mm\ ¸6%&udf53;tz&udf54; \\ 0,074¤mm\ ¸3%&udf53;tz&udf54; \passiert\ 0,074¤mm\ °=U¸1%°=u&udf53;tz&udf54; \\ \ 100%&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die Teilchen wurden dann in eine chargenweise beschickte Rotationstrommel eingeführt und mit einem nichtionischen Waschaktivstoff sowie kleineren Mengen anderer Bestandteile, wie Farbstoffen, Parfüms, optischen Aufhellern bei etwa 50°C besprüht. Es wurde das folgende Endprodukt erhalten:
Buildersalzteilchen, wie oben 78%
nichtionischer C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub5; Ethoxylat. EO=7 19,7%
andere Bestandteile, nämlich Farbstoffe,
Parfüm, optische Aufheller 2,3%
100,0%
Das Ethoxylat wurde zuerst aufgesprüht, dann folgten die anderen Bestandteile.
Jeder geeignete Mischer, der mit Vorrichtungen zum Aufsprühen von Flüssigkeiten in Form feiner Tröpfchen oder als Nebel versehen ist, kann in der vorstehenden Stufe verwendet werden, z. B. ein Zwillingsmischer. Das nachfolgende Aufsprühen kann auch auf kontinuierlicher Basis unter Verwendung einer geeigneten Vorrichtung durchgeführt werden.
Das erhaltene Waschmittelgranulat hatte die folgenden Eigenschaften:
Eigenschaften des Endproduktes
Füllgewicht 160 g (scheinbares spezifisches Gewicht=0,68)
Fließgeschwindigkeit 79
Klebrigkeit 0
Siebanalyse, zurückgehalten von einem Sieb lichter Maschenweite °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta1,6:9,6:19,6:37,6&udf54;\\ 0,841¤mm\ ¸1%&udf53;tz&udf54; \\ 0,420¤mm\ Æ20%&udf53;tz&udf54; \\ 0,250¤mm\ Æ52%&udf53;tz&udf54; \\ 0,177¤mm\ Æ20%&udf53;tz&udf54; \\ 0,149¤mm\ ¸5%&udf53;tz&udf54; \\ 0,074¤mm\ ¸2%&udf53;tz&udf54; \passiert\ 0,074¤mm\ °=U¸0%°=u&udf53;tz&udf54; \\ \ 100%&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Das fertige Produkt kann in herkömmlichen Vorrichtungen zum Verpacken körniger Produkte verpackt werden. Alternativ kann es trocken mit Kaliumpercarbonat, Natriumpercarbonat oder Natriumperborat zu Produkten mit einem Bleichmittelgehalt von 15 bis 50%, z. B. 21,5% Kaliumpercarbonat oder Natriumpercarbonat und 30% Natriumperborat vermischt werden. Auch pulvrige Enzyme könnenn nachträglich zugefügt werden, um ein enzymatisches Waschmittel, das auch Bleichmittel enthalten kann, und das 0,2 bis 4% eines Enzympräparates, z. B. 0,7% Alcalase oder Esperase enthält, zu erhalten. Auch andere Bestandteile, wie die Schaumbildung kontrollierende Mittel und Stabilisierungsmittel, insbesondere Bleichstabilisatoren, können nachträglich zugegeben werden.

Beispiel 2

Aus den folgenden Bestandteilen wurde eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt. °=c:80&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta5,6:25,6:33,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile in der Reihenfolge ihrer Zugabe\ %, bezogen auf die&udf50;gesamte Hilfsmischung&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\HeiÅes Wasser von 60&ijlig;C\ 25,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsilikatfeststoffe (SiOÊ/NaOÊ¤=¤2,4)\ Æ3,5&udf53;tz&udf54; \Natriumtripolyphosphatpulver, wasserfrei\ 13,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die wäßrige Aufschlämmung wurde in einem von einem Wasserdampfmantel umgebenen Kessel gut gemischt, um die Phosphatkomponente zu hydratisieren. Dann wurde mit Wasserdampf auf 93°C erhitzt.
Anschließend wurden die nachstehend angegebenen Bestandteile zugefügt. Die Temperatur wurde auf über etwa 82°C gehalten, um eine Hydratisierung des anschließend zugefügten wasserfreien Phosphatbuilders zu verhindern. °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta5,6:25,6:33,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile in der Reihenfolge ihrer Zugabe\ %, bezogen auf die&udf50;gesamte Hilfsmischung&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Natriumtripolyphosphat, wasserfrei\ 13,0&udf53;tz&udf54; \Wasser\ 25,0&udf53;tz&udf54; \Natriumtripolyphosphat, wasserfrei\ 13,0&udf53;tz&udf54; \Natriumcarbonat\ Æ7,5&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die Hilfsmischung wurde bei einer Temperatur von etwa 75°C einem im Gegenstrom geführten Sprühtrockner zugeführt und bei einem Druck von 56 bar versprüht. Die Einlaßtemperatur der Luft (T&sub1;) betrug etwa 345°C und ihre Auslaßtemperatur (T&sub2;) etwa 113°C.
Die sprühgetrockneten Buildersalzteilchen hatten eine solche Teilchengrößenverteilung, daß 90 Gew.-% ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,841 mm passierten und 90 Gew.-% von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm zurückgehalten wurden.
Die sprühgetrockneten Teilchen wurden dann nach dem Verfahren des Beispiels 1 wie folgt übersprüht: °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta5,6:25,6:33,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\ýbersprÝh-Formulierung\ Menge, %&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;SprÝhgetrocknete Teilchen\ Æ78,0&udf53;tz&udf54; \Nichtionisches CÉÊ^CÉÍ-Ethoxylat, EO=7\ Æ19,5&udf53;tz&udf54; \In kleineren Mengen verwendete Bestandteile,&udf50;n¿mlich optische Aufheller, ParfÝm usw.\ ¸&udf50;°=U¸2,5°=u&udf53;tz&udf54; \\ 100,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Das Endprodukt hatte ein Füllgewicht von 180 g, eine Fließgeschwindigkeit von 75% und einen Wassergehalt von 5 Gew.-%.

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 2 wurde mit der folgenden Mischung (etwa 50% Feststoffe) der folgenden Zusammensetzung wiederholt: °=c:100&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta5,6:25,6:33,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ Menge, %&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Natriumtripolyphosphat Hexahydrat\ Æ13,0&udf53;tz&udf54; \Natriumtripolyphosphat, wasserfrei\ Æ26,0&udf53;tz&udf54; \Wasser\ Æ47,0&udf53;tz&udf54; \organische Builder\ ¸7,5&udf53;tz&udf54; \Natriumsilikat, fest\ °=U¸6,5°=u&udf53;tz&udf54; \100,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die sprühgetrockneten Builderteilchen wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 wie folgt übersprüht: °=c:80&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta5,6:25,6:33,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ Menge, %&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\SprÝhgetrocknete Builderteilchen\ Æ85,0&udf53;tz&udf54; \nichtionischer Waschaktivstoff\ Æ12,0&udf53;tz&udf54; \in kleinen Mengen zugefÝgte Bestandteile\ °=U¸3,0°=u&udf53;tz&udf54; \\100,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Das gebildete Waschmittelgranulat ist freifließend, nicht klebrig und zum Waschen von Kleidungsstücken im Haushalt sowie in Wäschereien geeignet.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit einem anderen nichtionischen Waschaktivstoff, nämlich einem C&sub1;&sub6;-bis C&sub1;&sub8;-Ethoxylat mit 65% Ethylenoxid in solcher Menge wiederholt, daß das endgültige Waschmittelgranulat 30 Gew.-% des nichtionischen Waschaktivstoffes enthielt.

Beispiel 5

Buildersalzaufschlämmungen wurden aus den folgenden Zusammensetzungen nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellt: °=c:110&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz10&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Aufschlämmungen I, II, III und IV wurden nach dem Verfahren des Beispiels 1 sprühgetrocknet. Die sprühgetrockneten Teilchen wurden wie folgt übersprüht: °=c:160&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz15&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Waschmittelformulierungen I, II, III und IV sind freifließend und in Waschwasser sehr gut löslich.

Beispiel 6

Sprühgetrocknete Buildersalzteilchen aus den Aufschlämmungen I bis IV des Beispiels 5 wurden wie folgt übersprüht: °=c:170&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz16&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Formulierungen II, III und IV eignen sich als Waschmittel. Die Formulierung I kann als Gewebeweichmacher in einer Waschmaschine verwendet werden.
Die verschiedenen nachträglich aufgesprühten Bestandteile des Beispiels 6 und die der anderen Beispiele können auf die sprühgetrockneten Buildersalzteilchen getrennt oder in jeder geeigneten Kombination aufgebracht werden.

Beispiel 7

Das Verfahren des Beispiels 1 wird zur Herstellung sprühgetrockneter Buildersalzteilchen der folgenden Zusammensetzung wiederholt: °=c:90&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta10,6:24,6:28,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ Gew.-%&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\TPP, Natriumsalz\ Æ86,031&udf53;tz&udf54; \Natriumsilikat 2/1\ ¸5,111&udf53;tz&udf54; \optischer Aufheller\ ¸0,852&udf53;tz&udf54; \Feuchtigkeit\ °=U¸8,007°=u&udf53;tz&udf54; \\ 100,000&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Der optische Aufheller wird der Aufschlämmung nach der ersten Phosphathydratisierungsstufe zugefügt. Die Aufschlämmung kann einen Feststoffgehalt von etwa 40 bis etwa 50 Gew.-% haben.
Die erhaltenen sprühgetrockneten Teilchen werden dann in einen chargenweise beschickten Rotationsmischer eingeführt, worauf die folgenden zusätzlichen Bestandteile zugefügt werden: °=c:240&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta10,6:24,6:28,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ % im&udf50;fertigen&udf50;Produkt&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Nichtionischer Waschaktivstoff 7 EO\ 17,0&udf53;tz&udf54; \Phosphors¿ureester*)\ Æ1,5&udf53;tz&udf54; \Natriumpercarbonat\ 21,5&udf53;tz&udf54; \Stabilisierungsmittel**)\ Æ0,3&udf53;tz&udf54; \Alcalase\ Æ0,7&udf53;tz&udf54; \ParfÝm\ Æ0,3&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz11&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Der nichtionische Waschaktivstoff und der Phosphorsäureester können geschmolzen und zusammen auf die Buildersalzteilchen aufgesprüht werden.
Anstelle des Natriumpercarbonatbleichmittels kann Natriumperborat in etwas größerer Menge verwendet werden, d. h. von 30% Perborat.
Die endgültige Formulierung hat die folgende Zusammensetzung: °=c:150&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;ta10,6:24,6:28,6&udf54;&udf53;tz,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ Gew.-%&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\TPP\ Æ50,5&udf53;tz&udf54; \Natriumsilikat\ ¸3,0&udf53;tz&udf54; \optischer Aufheller\ ¸0,5&udf53;tz&udf54; \Feuchtigkeit\ ¸4,7&udf53;tz&udf54; \nichtionischer Waschaktivstoff 7 EO\ Æ17,0&udf53;tz&udf54; \Phosphors¿ureester\ ¸1,5&udf53;tz&udf54; \Natriumpercarbonat\ Æ21,5&udf53;tz&udf54; \Stabilisierungsmittel\ ¸0,3&udf53;tz&udf54; \Alcalase\ ¸0,7&udf53;tz&udf54; \ParfÝm\ °=U¸0,3°=u&udf53;tz&udf54; \\ 100,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung freifließender Waschmittelteilchen in einem Verfahren, das nicht zu einer Verschmutzung führt und bei hohen Durchsätzen unter Verwendung herkömmlicher Vorrichtungen wirtschaftlich durchführbar ist. Das erhaltene Produkt ist freifließend, nicht klebrig und zeigt im Vergleich zu bekannten Waschmittelpulvern verbesserte Wasserlöslichkeit. Längere Alterungszeiten für die sprühgetrockneten Teilchen des Zwischenproduktes, bevor diese mit den zuvor genannten, zum Übersprühen verwendeten Bestandteilen behandelt werden können, sind nicht notwendig, ebenso keine Alterungszeiten vor dem Abfüllen. Bei verschiedenen anderen Verfahren zur Herstellung von Waschmittelteilchen, die nichtionische Waschaktivstoffe enthalten, sind solche Alterungszeiten oft erforderlich, wodurch die Produktion verlangsamt und die Lagerungsvorrichtungen lahmgelegt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung freifließender Buildersalzteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) eine erste Menge wasserfreies Phosphatbuildersalz zur Hydratisierung mit einer zweiten Menge Alkalimetallsilikat und Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung vermischt,

b) die Hydratisierung in dem wäßrigen Medium bei einer Temperatur durchführt, die eine Hydratisierung der ersten Menge des Phosphatbuildersalzes bewirkt,

c) wobei das Gewichtsverhältnis der ersten Menge zur zweiten Menge etwa 1,5 bis etwa 5 beträgt,

d) eine dritte Menge Phosphatbuildersalz und Wasser unter Bildung einer Vormischung zu der hydratisierten Aufschlämmung gibt,

e) wobei das Gewichtsverhältnis der ersten Menge zur dritten Menge etwa 0,3 bis etwa 0,7 beträgt,

f) die Vormischung einem Sprühtrockner zuführt,

g) die hydratisierte Aufschlämmung sowie die Vormischung während der Stufen (d) und (f) auf eine höhere Temperatur erhitzt, bei der eine Hydratisierung der dritten Menge des Phosphatbuildersalzes verhindert wird und

h) die Vormischung in einem Sprühturm sprühtrocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydratisierungstemperatur mindestens etwa 60°C und nicht mehr als etwa 77°C und die Temperatur zur Verhinderung der Hydratisierung über etwa 77°C bis etwa 93°C beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormischung etwa 40 bis etwa 55% Feststoffe enthält, das Gewichtsverhältnis der ersten Menge zur dritten Menge etwa 0,5 beträgt und die Sprühtrocknung in einem im Gegenstrom geführten Sprühtrockner bei einem Sprühdruck von etwa 14 bis 70 atü und einer Einlaßtemperatur der Luft von etwa 260 bis etwa 370°C durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe der Vormischung, bis zu 10 Gew.-% weitere Buildersalze zugibt, nämlich Carbonate, Zitrate oder Silikate oder deren Gemische.

5. Körniges Waschmittel mit einem Gehalt an

- etwa 65 bis etwa 90 Gew.-% Buildersalzteilchen und

- etwa 10 bis etwa 35 Gew.-% nichtionischem polyethoxylierten synthetischen organischen Waschaktivstoff,

dadurch gekennzeichnet, daß die Buildersalzteilchen nach den Ansprüchen 1 bis 4 hergestellt worden sind.

6. Waschmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Buildersalzteilchen etwa 45 bis etwa 90 Gew.-% Phosphatbuildersalz, etwa 5 bis etwa 15 Gew.-% Alkalimetallsilikat und etwa 5 bis etwa 15 Gew.-% Wasser enthalten, wobei das Phosphatbuildersalz einen hydratisierten und einen wasserfreien Anteil aufweist.

7. Waschmittel nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 30 bis etwa 60% des Phosphatbuildersalzes hydratisiert sind.