DE2722698C2

DE2722698C2 - Phosphatfreies granuliertes Waschmittel

Info

Publication number: DE2722698C2
Application number: DE2722698A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Koshigaya Saitama Nakamura; Toshiaki Funabashi Chiba Ogoshi; Mitsuyoshi Yachiyo Chiba Yazaki
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1976-05-18
Filing date: 1977-05-18
Publication date: 1985-12-05
Also published as: JPS52139108A; US4122044A; DE2722698A1; JPS6018717B2

Description

mit M gleich Alkalimetall und χ gleich 1,0 bis 33 eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daSdas Gewichtsverhältnis von Λ-Olefinsulfonat zu Alkyläthersulfat im Bereich von 1 :1 bis 5:1 liegt

2. Granuliertes Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das granulierte Waschmittel eine durchschnittliche Teilchengröße von 250 bis 500 μ hat

3. Granuliertes Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Λ-Olefinsulfonat und das Alkyläthersulfat jeweils mit den Builderkomponenten des Carbonais und des Silikats kombiniert werden und daß jeweils Teilchen durch Sprühtrocknen des Gemisches derselben erhalten werden.

4. Granuliertes Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Builderkomponenten mit den das Λ-Olefinsulfonat das Alkyläthersulfat, das Carbonat und das Silikat cnthal tenden Teilchen vermischt wird.

Die Erfindung betrifft ein phosphatfreies granuliertes Waschmittel, enthaltend 20 bis 35 Gew.-% eines Λ-Olefinsuifonates und eines Alkyläthersulfates als oberflächenaktives Mittel und 40 bis 70 Gew.-% Carbonai und Silikat mit einem Gewichtsverhältnis von Carbonat zu Silikat von 2:1 bis 5:1 als Builder, wobei als Carbonat Alkalimetallcarbonat, -sesquicarbonat oder -bicarbonat und als Silikat ein Alkalimetallsilikat der Formel M₂O · χ SiOj mit M gleich Alkalimetall und χ gleich 1,0 bis 3,5 eingesetzt wird.

Ein derartiges Waschmittel ist aus der DE-OS 21 61 699 bekannt Diese granulierten phosphatfreien Waschmittel mit einem Gehalt an Alkali-Builderkomponenten, wie Carbonat und Silikat, haben jedoch im Vergleich zu granulierten phosphathaltigen Waschmitteln relativ schleche Pulvercharakteristika. Die phosphatfreien Waschmittel weisen insbesondere eine geringe Teilchenfestigkeit und eine geringe Fließfähigkeit auf, und es besteht eine erhebliche Neigung zum Zusammenbacken oder Zusammenklumpen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem phosphatfreien granulierten Waschmittel der eingangs genannten Art die Pulvercharakteristika zu verbessern, und zwar insbesondere im Sinne einer größeren Teilchenfestigkeit, verbesserten Fließfähigkeit und einer geringeren Neigung zu Zusammenbacken oder -klumpen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem phosphatfreien granulierten Waschmittel der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß das Gewichtsverhältnis von Λ-Olefinsulfonat zu Alkyläthersulfat im Bereich von 1 :1 bis 5 :1 liegt

Das granulierte Waschmittel der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch ein spezifisches Gewichtsverhältnis des Λ-Olefinsulfonates zum Alkyläthersulfat Das Λ-Olefinsulfonat (im folgenden als AOS bezeichnet) und das Alkyläthersulfat (im folgenden als AES bezeichnet) werden in einem Gewichtsverhältnis von AOS zu AES von 1 :1 bis 5 :1 eingesetzt Wenn das Verhältnis von AOS zu AES oberhalb dieses Bereiches liegt, so neigt das Waschmittel in erhöhtem Maße zur Staubbildung und die Zusammenbackneigung ist ebenfalls erhöhl, obgleich die Teilchenfestigkeit des granulierten Waschmittels hierdurch im wesentlichen nicht geändert wird. Wenn andererseits das Verhältnis von AOS zu AES unterhalb dieses Bereichs liegt, so ist die Fließfähigkeit des gtanulierten Waschmittels herabgesetzt und die Zusammenback- oder Zusammenklumpneigung ist erhöht.

Bei dem granulierten Waschmittel beträgt die Gesamtmenge der oberflächenaktiven Stoffe 20 bis 35 Gew.-%. Bei Erhöhung der Gesamtmenge der oberflächenaktiven Stoffe steigt die Neigung zum Zusammenklumpen oder Zusammenbacken des granulierten Waschmittels und die Fließfähigkeit des granulierten Waschmittel wird herabgesetzt Andererseits steigt bei einer Abnahme der Gesamtmenge der oberflächenaktiven Stoffe die Gesamtmenge des für einen Waschvorgang benötigten granulierten Waschmittels.

Als AOS verwendet man vorzugsweise Alkalimetallsalze von Λ-Olefinsulfonsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, welche nach herkömmlichen Verfahren aus Λ-Olefinen durch Sulfonieren, Neutralisieren und Hydrolysieren erhalten werden. Bei dem AOS handelt es sich gewöhnlich um ein Gemisch von Alkensulfonat, Hydroxyalkansulfonat und einer kleinen Menge eines Disulfonats und dieses Gemisch kann ohne Auftrennung in die Komponenten eingesetzt werden.

Das eingesetzte AES kann erhalten werden durch Bildung eines Addukts von Äthylenoxid mit durchschnittlich 1 bis 5 Mol an einem natürlichen oder synthetischen Alkohol mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen und durch Sulfatieren des erhaltenen Addukts und nachfolgendes Neutralisieren. Das neutralisierte Produkt enthält gewöhnlich eine kleine Menge Alkylsulfat. Es kann jedoch als AES ohne Auftrennung in die Komponenten eingesetzt werden. Vorzugsweise ist unter dem Gesichtspunkt der Waschmittelwirkung die Menge des Alkylsul fats gering.

Bei den Builderkomponenten handelt es sich um das Carbonat und das Silikat in einem Mengenverhältnis von Carbonat zu Silikat von 2 : 1 bis 5 :1 (Gewichtsverhältnis). Wenn das Verhältnis von Carbonat zu Silikat über dem genannten Bereich liegt, so ist die Teilchenfestigkeit des granulierten Waschmittels herabgesetzt und das

Waschmittel neigt durch KornzerfaU stärker zur Staubbildung. Wenn das Verhältnis von Carbonat zu Silikat unter dem genannten Bereich liegt so ist die Zusammenklumpneigung des granulierten Waschmittels erhöht und die Löslichkeit der Teilchen ist herabgesetzt Es ist daher erforderlich, das Verhältnis von Carbonat zu Silikat innerhalb des genannten Bereiches zu wählen. Die Gesamtmenge des Carbonats und des Silikats, d. h. die Menge des Builders, liegt im Bereich von 40 bis 70 Gew.-%. Wenn die Menge der Builderkomponenten über oder unter dem genannten Bereich liegt, so ist es schwierig, einen ausgezeichneten Wascheffekt zu erzielen, insbesondere hinsichtlich der Detergentienwirlcung und der Schaumbildung und die Waschmittelteilchen haben keine günstigen physikalischen Eigenschaften.

Als Carbonate werden Alkalimetallcarbonate, -sesquicarbonate und -bicarbonate eingesetzt, insbesondere Natriumsalze. Als Silikate setzt man Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel ein

M₂O - χ SiO₂

wobei M ein Alkalimetall und χ 1,0 bis 3,5 und vorzugsweise 1,8 bis 3,2 bedeutet Wie bei den Carbonaten sind auch hier Natriumsalze besonders bevorzugt

Das granulierte Waschmittel umfaßt als oberflächenaktive Mittel AOS und AES in einem spezifischen Gewichtsverhältnis und als Builderkomponenten das Carbonat und das Silikat in einem spezifischen Gewichtsverhältnis, wobei 20 bis 35 Gew.-% der Gesamtmenge an AOS und AES und 40 bis 70 Gew.-% der Gesamtmenge an Carbonat und Silikat vorliegen. Das erfindungsgemäße granulierte Waschmittel kann noch weitere übliche Komponenten enthalten, z. B. Mittel zur Steuerung der Schaumbildung, wie Seifen; Mittel zur Verhinderung des Absetzens, z. B. Carboxymethylcellulose, Polyäthylenglycol, Polyvinylalkohol; fluoreszierende aufhellende Farbstoffe, farbgebende Mittel, Parfümierungsstoffe. Zusätze dieser Art können dem granulierten Waschmittel einverleibt werden. Man kann weniger als 25 Gew.-% weiterer oberflächenaktiver Mittel neben AOS und AES, bezogen auf die Gesamtmenge der oberflächenaktiven Mittel, einsetzen. Als weitere oberflächenaktive Mittel kommen Alkvlsulfate, Alkylbenzolsulfonate, Polyoxyäthylenalkyläther (Alkylgruppe mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen und Äthylenoxid-Addukt mit im Durchschnitt 1 bis 20 Mol Äthylenoxid) oder ampholytische oberflächenaktive Mittel in Frage. Es ist ferner möglich, andere Typen von Buildcrn einzusetzen, außer Phosphat-Buildern, wie Polycarbonate oder Polycarboxylate, z. B. Citrate, Tartrate; wasserunlösliches anorganisches feinpulveriges Kationenaustauschermaterial, z. B. Aluminosilikate.

Das granulierte Waschmittel hat einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 250 bis 500 μ. Vorzugsweise enthält es weniger als 2 Gew.-% feiner Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 50 μ und es ist frei von groben Teilchen mit einem Durchmesser von mehr als 2000 μ. Das granulierte Waschmittel kann hergestellt werden durch Sprühtrocknen einer Aufschlämmung der Mischung in etwa 35 bis 45 Gew.-% Wasser, nach herkömmlicher Arbeitsweise. Das granulierte Waschmittel kann hergestellt werden durch Bereitung einer Waschmiitelaufschlämmung mit allen Komponenten der Mischung und nachfolgendes Sprühtrocknen der Aufschlämmung. Das erfindungsgemäße granulierte Waschmittel, welches durch Sprühtrocknen hergestellt wird, hat einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 250 bis 500 μ und ein durchschnittliches Schüttgewicht von etwa 0,25 bis 0,4.

Wenn man der Waschmittelaufschlämmung das Bicarbonat oder Sesquicarbonat zusetzt, so kommt es zur Schaumbildung oder zur Bildung von wasserunlöslichem Silikat. Daher setzt man das Bicarbonat oder Sesquicarbonat vorzugsweise den sprühgetrockneten Teilchen zu.

Parfümierungsstoffe oder farbgebende Stoffe werden gewöhnlich auf die getrockneten Teilchen in flüssiger Form aufgesprüht oder den Teilchen einverleibt und mit den getrockneten Teilchen vermischt.

Wie erwähnt, umfaßt das granulierte Waschmittel AOS und AES in dem spezifischen Gewichtsverhältnis als oberflächenaktive Komponenten und das Carbonat und das Silikat in dem spezifischen Gewichtsverhältnis als Builderkomponenten. Es hat ausgezeichnete physikalische Eigenschaften und führt zu einer ausreichenden Waschmittelschäumung, obgleich kein Phosphatbuilder zugesetzt wird. Demgemäß neigt das granulierte Waschmittel nicht in wesentlichem Maße zur Staubbildung, verursacht durch Pulverisierung der Körner, und /war weder während der Herstellung noch während der Lagerung in einem Karton. Ferner führt dieses Waschmittel nicht zu einer Zusammenklumpung oder zu einem Zusammenbacken der Teilchen und die Fließfähigkeit bleibt erhalten.

Beispiel

Zur Erläuterung des Waschmittels stellt man jeweils eine Waschmittelaufschlämmung her, welche die in Tabelle 1 angegebenen Komponenten enthält, sowie etwa 40 Gew.-% Wasser. Die Aufschlämmung wird bei 60 bis 8O⁰C hergestellt und dann in herkömmlicher Weise einer Sprühtrocknung unterworfen, wobei jeweils ein granuliertes Waschmittel mi* etwa 8 Gew.-% Wasser entsteht.

Die in Tabelle ! verwendeten Symbole haben die folgende Bedeutung:

AOS: Natrium-Cie-ie-Ä-olefinsulfonat

AES: Natrium-Ci 1 _ 15-alkyläthersulfat

(Addukt von etwa 3 Mol Äthylenoxid)
AS: Natrium-Cu-i5-alkylsulfat

LAS: geradkettiges Natriumalkylbenzolsulfonat

SAA (nicht-ionisch): Polyoxyäthylenalkyläther

(Ci 1 _ 15; Addukt von etwa 10 Mol Äthylenoxid)
SiI- Natriumsilikat

Ash: Natriumcarbonat

andere Zusatzstoffe: fluoreszierender aufhellender Farbstoff und

Mittel zur Verhinderung des Wiederabsetzens.

5 Tabelle 1

1^#)	25	—
2·)	22	3
3	20	5
4	15	10
5	12,5	123
6*)	10	15
7*)	—	25
8«)	20	10
9	20	10
10	20	10
11	20	10
12	16	4
13	20	15
14	15	7
15	12	10
16	13	10

15	50	2
15	50	2
15	50	2
15	50	2
15	50	2
15	50	2
35	30	2
30	30	2
18	42	2
11	49	2
7	53	2
20	50	2
16	39	2
15	46	2
15	49	2
15	50	2

Oberflächenaktive Komponenten (%) Buiider-Komponenten Andere AOS AES AS LAS SAA SiI Ash (%)

(nichtionisch)

to :

·) Bei den Proben 1,2,6,7 und 8 handelt es sich um Vergleichsproben. 30

Die Zusammenbackeigenschaften, die Kompressionseigenschaften, der Schüttwinkel, die Staubbildungsneigung, die Teilchenfestigkeit und die Löslichkeit des granulierten Waschmittels werden nach folgenden Methoden gemessen.

Zusammenbackneigung

Das jeweilige granulierte Waschmittel wird in einen Karton (22 cm χ 15,5 cm χ 5,5 cm) gefüllt und in einem Raum bei 35°C unter einer relativen Feuchtigkeit von 85% während 7 Tagen gelagert. Dann wird der Karton geöffnet und das granulierte Waschmittel wird vorsichtig auf ein Sieb überführt und das Sieb wird langsam in Schwingungen versetzt Das Gewichtsverhältnis der auf dem Sieb verbleibenden Teilchen zu den Gesamtteilchen wird als Prozentwert der Zusammenbackneigung angegeben.

Kompressionseigenschaften

Das jeweilige granulierte Waschmittel wird in einen Zylinder mit einem Innendurchmesser von 10 cm und einer Höhe von 15 cm gefüllt und mit einem Gewicht von 5 kg komprimiert. Hierdurch wird eine Testprobe geformt und das Gewicht (kg) zum Zerbrechen der Testprobe wird festgestellt.

Staubbildungseigenschaften

Das jeweilige granulierte Waschmittel läßt man aus einem Karton ausfließen, und zwar aus einer Höhe von 20 cm. Dabei wird die Staubbildung beobachtet. Bei Proben, bei denen die Staubbildung als stark bezeichnet ist, kommt es zu einer erheblichen Staubbildung und zu einem starken Niesreiz, während bei Waschmitteln mit geringer Staubbildung im wesentlichen ktin Niesreiz hervorgerufen wird.

Teilchenfestigkeit

Jedes gekörnte Waschmittel wird in einen Karton (22 cm χ 15,5 cm χ 5,5 cm) gefüllt und der Karton wird in vertikaler Richtung mit einer Amplitude von 3 cm während 30 min geschüttelt und die Abnahme der Tiefe (mm) des granulierten Waschmittels im Karton wird gemessen.

Tabelle 2

/iisiinimcnbuck-

eigenxchaften

Komprcssions-

cigcnschaflen

(kg) Schültwinkel

Siaubbildungseigensehaftcn

Teilchenfestigkeit
(mm)

Löslichkeit
(/weite)

90 90 50 60 60 80 100 100 50 40 40 40 50 60 60 60

2,5

1,5

2,5

45	stark	20	30-90
45	stark	20
45	gering	20	30-90
45	gering	20
45	gering	20	300
60	gering	20	30-90
70	gering	15
45	gering	15
45	gering	20
45	gering	25
45	stark	40
40	gering	20
45	gering	20
50	gering	20
50	gering	20
55	gering	25

Man erkennt aus Tabelle 2, daß das erfindungsgemäße granulierte Waschmittel ausgezeichnete physikalische Eigenschaften aufweist, verglichen mit den nicht erfindungsgemäßen Proben 1,2,6,7 und 8.

40

45

50

55

Claims

Patentansprüche:

1. Phosphatfreies granuliertes Waschmittel, enthaltend 20 bis 35 Gew.-% eines A-Olefinsulfonates und eines Alkyläthersulfates als oberflächenaktives Mittel und 40 bis 70 Gew.-% Carbonat und Silikat mit einem GewichtsverhältnisA on Carbonat zu Silikat von 2 :1 bis 5 :1 als Builder, wobei als Carbonat Alkalimetallcarbonat, -sesquicarbonat oder -bicarbonat und als Silikat ein Alkalimetallsilikat der Formel

M₂O · XSiO₂