DE2805128C2 - - Google Patents
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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- C11D3/39—Organic or inorganic per-compounds
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- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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Description
Die Erfindung betrifft das in den Patentansprüchen beschriebene
Verfahren zur Herstellung eines festen, frei
fließenden Bleichmittelgemisches, welches ein hydratisierbares
Material und ein nicht-hydratisierbares Peroxysäure-Material
enthält.
Es sind bereits verschiedene Zusammensetzungen bekannt,
die Gemische aus hydratisierbaren Materialien und nicht-hydratisierbaren
Materialien enthalten. In den meisten
dieser Zusammensetzungen wird jedoch das hydratisierbare
Material nicht als Trocknungshilfe eingesetzt.
Aus der US-PS 37 70 816 sind als Bleichmittel verwendbare,
feste, frei-fließende Gemische aus nicht-hydratisierbarer
Diperisophthalsäure und einem hydratisierten oder teilweise
hydratisierten, hydratisierbaren Salz bekannt,
wobei das hydratisierbare Salz als Trocknungshilfe wirken
kann. Diese Gemische werden durch einfaches Vermischen
hergestellt. Dabei wird vorzugsweise der mit Wasser
befeuchtete Filterkuchen aus der Herstellung der Diperisophthalsäure
mit einer solchen Menge des hydratisierbaren Salzes,
welches unter den gegebenen Bedingungen weniger als den
normalen Hydratwassergehalt enthält, versetzt, daß das
Salz das in dem Filterkuchen vorhandene Wasser unter
Hydratbildung aufnimmt. Nach dem Verfahren der US-PS 37 70 816
kann die Größe und Form der Teilchen schlecht eingestellt
und ein Aneinanderkleben der Teilchen nicht vermieden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung eines festen, frei fließenden Bleichmittelgemisches,
welches ein hydratisierbares Material und
ein nicht-hydratisierbares Peroxysäure-Material enthält,
bereitzustellen, bei dem die Einheiten des Gemisches
in der gewünschten Größe und Form anfallen, ohne aneinander
zu kleben, und eine weitere Zerkleinerung unter Staubbildung
vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man
- A. bei einer Temperatur oberhalb der Hydratisierungstemperatur des hydratisierbaren Materials ein mit Wasser befeuchtetes Gemisch aus dem hydratisierbaren Material und dem nicht-hydratisierbaren Peroxysäure-Material bildet,
- B. aus dem in Stufe A erhaltenen Gemisch kleinere Einheiten der gewünschten Größe und Form herstellt,
- C. die in Stufe B erhaltenen Einheiten auf eine Temperatur herabsetzt, die bei oder unterhalb der Hydratisierungstemperatur des hydratisierbaren Materials liegt, wobei eine Hydratisierung des hydratisierbaren Materials stattfindet, und
- D. die in Stufe C erhaltenen Einheiten bei einer Temperatur trocknet, die hoch genug ist, um die gewünschte Menge an freiem Wasser und Hydratationswasser zu entfernen, aber nicht so hoch ist, daß sie das Erweichen und Aneinanderkleben der Einheiten bewirkt.
Die nachfolgend angegebenen Prozentsätze und Verhältnisse beziehen
sich, wenn nicht anderweitig spezifiziert, auf das Gewicht.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Temperaturen
sorgfältig und genau eingestellt, um die Hydratation
des hydratisierbaren Materials und den geeigneten Grad
der nachfolgenden Wasserentfernung ohne die Bildung von nachteiligen
Eigenschaften des Bleichmittelgemisches sicherzustellen.
Anstelle eines einzigen hydratisierbaren Materials und eines
einzigen nicht-hydratisierbaren Materials können auch mehr
als eines von beiden Arten von Materialien im erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzt werden.
Zu der großen Zahl von hydratisierbaren Materialien, die zur
Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, gehören
Natriumsulfat, Calciumbromid, Eisen-III-bromid,
Eisen-III-chlorid, Eisen-III-nitrat, Lithiumbromid, Natriumacetat,
Natriumarsenat, Natriumperborat, Natriumphosphit,
Natriumhydrogenphosphit und Zinn-II-chlorid. Aus dieser Gruppe
bevorzugt ist Natriumsulfat. Vorzugsweise sollten Gemische zur
Verwendung in einer Wäschewaschmaschine keine übermäßigen
Mengen an Eisenverbindungen enthalten.
Als nicht-hydratisierbares Peroxysäure-Material wird erfindungsgemäß
eine normalerweise feste Peroxysäure-Verbindung
verwendet. Eine Verbindung ist "normalerweise fest",
wenn sie bei Raumtemperatur in trockener oder fester Form vorliegt.
Solche Peroxysäure-Verbindungen sind die organischen
Peroxysäuren und die wasserlöslichen Salze derselben, welche
in wäßriger Lösung eine Verbindung ergeben, die einen
-O-O--Rest enthält. Diese Materialien besitzen die allgemeine
Formel
worin R einen Alkylenrest mit 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen
oder einen Phenylenrest und Y ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom,
einen Alkylrest, einen Arylrest oder irgendeine Gruppe,
welche in wäßriger Lösung einen anionischen Rest bereitstellt,
bedeuten. Derartige Reste Y können z. B.
worin M ein Wasserstoffatom oder ein wasserlösliches, salzbildendes
Kation bedeutet, sein.
Die organischen Peroxysäuren und Salze derselben, die erfindungsgemäß
anwendbar sind, können entweder eine oder zwei Peroxygruppen
enthalten und können entweder aliphatisch oder aromatisch
sein. Wenn die organische Peroxysäure aliphatisch ist, besitzt
die unsubstituierte Säure die allgemeine Formel
worin Y z. B. CH₃, CH₂Cl,
und n eine Zahl von 1 bis 20 sein kann. Perazelainsäure (n=7)
und Perdodecandicarbonsäure (n=10), worin Y einen Rest der
Formel
bedeutet, sind die bevorzugten Verbindungen dieser Art. Der
Alkylenrest und/oder der Rest Y (falls er einen Alkylrest darstellt)
kann Halogen- oder andere nicht-störende Substituenten
enthalten.
Wenn die organische Peroxysäure aromatisch ist, besitzt die
unsubstituierte Säure die allgemeine Formel
worin Y z. B. ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, einen Alkylrest
oder einen Rest der Formeln
bedeuten. Der Percarboxyrest und der Y-Rest können in irgendeiner
relativen Stellung am aromatischen Ring vorliegen. Der Ring
und/oder der Rest Y (falls er einen Alkylrest darstellt) können
irgendwelche nicht-störende Substituenten, wie Halogenatome,
enthalten. Beispiele für geeignete aromatische Peroxysäuren und
Salze derselben umfassen Monoperoxyphthalsäure, Diperoxyterephthalsäure,
4-Chlordiperoxyphthalsäure, das Mononatriumsalz von
Diperoxyterephthalsäure, m-Chlorperoxybenzoesäure, p-Nitroperoxybenzoesäure
und Diperoxyisophthalsäure.
Von allen der vorstehend beschriebenen organischen Peroxysäure-Verbindungen
sind die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
am meisten bevorzugten Verbindungen die Diperdodecandicarbonsäure
und Diperazelainsäure.
Die Menge an Feuchtigkeit, die in dem durch Wasser befeuchteteten
oder benetzten Gemisch gemäß A vorliegt, ist nicht kritisch.
Abhängig von der Menge an hydratisierbarem Material, das in dem
endgültigen Gemisch wünschenswert ist, können variierende
Mengen an Wasser an das hydratisierbare Material in Form von
Hydratationswasser gebunden werden. Im allgemeinen beträgt
jedoch die Menge an Wasser, bezogen auf das Gewicht der gesamten
im Gemisch vorliegenden Komponenten etwa 10 bis 30%.
Das Formen des gemäß Stufe A des Verfahrens erhaltenen
Gemisches zu kleineren Einheiten, wie in Stufe B spezifiziert
wird, kann in irgendeiner der vielen verschiedenen Weisen
erfolgen. Z. B. kann das Gemisch zu dünnen Streifen oder Nudeln
geformt und dann zur Bildung von Einheiten in kleinere
Größen geschnitten werden; dünne Bogen oder Platten können
gebildet und anschließend in kleinere Stücke gebrochen werden,
oder es können ursprünglich Kugeln zur Verwendung in dieser Form
im endgültigen Gemisch geformt werden. Die letzteren Formen können
z. B. durch Pumpen des Gemisches durch eine Düse in einen Turm, der die
in Stufe C des Verfahrens gewünschte Temperatur besitzt, hergestellt
werden. Die Bildung der gewünschten Formen kann auch
in zwei Teilen durchgeführt werden, wobei ein Teil in Stufe B
und ein Teil in Stufe C des Verfahrens durchgeführt wird.
Die Temperatur, auf welche die der in Stufe B des Verfahrens
gebildeten Einheiten vermindert wird, hängt ab von dem (den) hydratisierbaren
Material(ien), das (die) zur Verwendung ausgewählt wurde(n).
Da es wünschenswert ist, die Einheiten mindestens zu härten,
muß die Temperatur bei oder unter der Hydratationstemperatur
des hydratisierbaren Materials liegen. Wenn
ein Gemisch aus hydratisierbaren Materialien verwendet wird,
kann die Temperatur leicht durch Berücksichtigen der Gesamtmenge
an vorliegenden hydratisierbaren Materialien und deren
Hydratationstemperaturen bestimmt werden. Beispiele für verschiedene
hydratisierbare Materialien und deren angenäherte
Hydratationstemperaturen sind nachfolgend angegeben:
Calciumbromid38,3°C
Eisen-III-bromid27,2°C
Eisen-III-chlorid37,2°C
Eisen-III-nitrat35,0°C
Lithiumbromid43,9°C
Natriumacetat57,8°C
Natriumarsenat27,8°C
Natriumphosphat34,4°C
Natriumperborat40,0°C
Natriumhydrogenphosphit42,2°C
Zinn-II-chlorid37,8°C
Zinknitrat36,7°C
Natriumsulfat32,2°C
Falls eine sichere vollständige Hydratation und schnellere
Verfestigung gewünscht wird, sollte die Temperatur vorzugsweise
auf einen Wert unterhalb der vorstehend angegebenen
Werte vermindert werden. Die Erzielung der gewünschten Temperatur
kann auf verschiedene Weise, z. B. durch übliche Wärmeaustauscher,
Durchblasen von Luft und temperaturkontrollierende
Sprühtürme vorgenommen werden. Die Zeit, während welcher
das Gemisch dieser niederen Temperatur ausgesetzt wird, kann
variiert werden und wird in großem Umfang durch die Menge der vorliegenden
hydratisierbaren Materialien und die Dicke der
einzelnen Einheiten bestimmt. Die Temperatur und die Zeit des
Aussetzens kann daher leicht in Abhängigkeit von der Art der
verwendeten Anlage und den physikalischen Eigenschaften der individuellen
Einheiten bestimmt werden.
Das Trocknen der festen Einheiten in Stufe D des Verfahrens
erfolgt zum Zweck der Entfernung der Menge an freiem
Wasser und Hydratationswasser, die gewünscht wird. Es ist
jedoch wünschenswert, im wesentlichen das gesamte Wasser
zu entfernen, um die verfügbare Sauerstoffstabilität der
Peroxysäure zu verbessern. Die Lufttemperatur darf jedoch
nicht einen Punkt erreichen, wo die geformten Einheiten
erweichen und zusammenkleben würden. Solche Probleme treten
bei verschiedenen Lufttemperaturen, abhängig von dem verwendeten
hydratisierbaren Material und der Größe und Form der Einheiten
auf. Bei dem bevorzugten Natriumsulfat beträgt die
maximale Lufttemperatur für Einheiten in Form von kleinen
Nudeln etwa 55°C. Bei einer Lufttemperatur von 55°C liegt
die Oberflächentemperatur der Feststoffe, aufgrund des kühlenden
Effektes der Verdampfung von Wasser, unter der
Hydratationstemperatur von Natriumsulfat.
Wenn mit dem nicht-hydratisierbaren Peroxysäure-Material
eine geringe Konzentration an verbleibender Feuchtigkeit
gewünscht wird, ist es notwendig, Maßnahmen zu ergreifen, um
sicherzustellen, daß sich die Peroxysäure bei der Trocknungstemperatur
nicht exotherm zersetzt. Eine andere Möglichkeit
zur Steuerung des exothermen Problems besteht darin,
in das Gemisch ein Mittel einzufügen, welches bei etwa dem
exothermen Punkt Wasser freisetzen kann, wodurch eine
exotherme Zersetzung verhindert wird. Mittel dieser
Art werden nachfolgend diskutiert. Die Zeit, während welcher
das Gemisch der Trocknungstemperatur ausgesetzt wird, ist
abhängig von der gewählten Temperatur, dem hydratisierbaren
Material, der Dicke der einzelnen Einheiten und der Trocknungstechnik
variabel, beträgt jedoch im allgemeinen
mehrere Minuten bis mehrere Stunden bei 38 bis 57,2°C.
Die Einrichtung, die für dieses endgültige Trocknen verwendet
wird, kann irgendeine sein, bei welcher die Einheiten
nicht zusammengepreßt werden. Zu diesen gehören Wirbelschichttrockner,
Förderbandtrockner (mit Zwangsluftzirkulation)
und jede Art von unter Zwangsluftzirkulation
arbeitende Trockner. Die Mittel, die zur Verwendung
mit dem Peroxysäure-Bleichmittel wünschenswert sind,
werden nachfolgend näher erläutert.
Bei der Formulierung eines Gesamtgemisches, das die getrockneten
Einheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält, wobei eine
Peroxysäure das nicht-hydratisierbare Material ist,
sind bestimmte zusätzliche Komponenten wünschenswert. Die Gemische
die die Peroxysäure-Verbindung enthalten, welche vorzugsweise
in granularer, teilchenförmiger Form vorliegt, können Mittel enthalten,
welche dazu beitragen, das Produkt vollkommen sicher
sowie stabil zu machen. Diese Mittel können als Träger bezeichnet
werden. In der die Peroxysäure betreffenden Literatur ist gut
dokumentiert, daß die Peroxysäuren gegenüber einer Anzahl von
verschiedenen Stabilitätsproblemen empfindlich sind sowie einige
Probleme bewirken. Peroxysäuren zersetzen sich exotherm, und wenn
das Material in trockener granularer Form vorliegt, muß die entwickelte
Wärme, um das Produkt sicherzumachen, reguliert werden.
Die besten exothermen oder die Wärmeabgabe regulierenden Mittel
sind jene, welche in der Lage sind, bei einer Temperatur, die
leicht unter der Zersetzungstemperatur der angewandten Peroxysäure
liegt, Feuchtigkeit freizusetzen. In der US-PS 37 70 816
wird eine Vielzahl von
hydratisierten Materialien beschrieben, welche als geeignete
exotherme Kontrollmittel oder die Wärmeabgabe regulierende Mittel
verwendet werden können. Zu diesen gehören Magnesiumsulfat · 7 H₂O,
Magnesiumformiatdihydrat, Calciumsulfat (CaSO₄ · 2 H₂O), Calciumlactathydrat,
Calciumnatriumsulfat (CaSO₄ · 2 Na₂SO₄ · 2 H₂O) und
hydratisierte Formen von solchen Verbindungen, wie Natriumaluminiumsulfat,
Kaliumaluminiumsulfat, Ammoniumaluminiumsulfat
und Aluminiumsulfat. Bevorzugte Hydrate sind die Alkalimetallaluminiumsulfate,
wobei Kaliumaluminiumsulfat besonders bevorzugt
ist. Andere bevorzugte exotherme Kontrollmittel sind jene, welche
Wasser als Ergebnis der chemischen Zersetzung verlieren, wie
Borsäure, Äpfelsäure und Maleinsäure. Das exotherme Kontrollmittel
wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 100 bis etwa
200%, bezogen auf das Gewicht der Peroxysäure-Verbindung, verwendet.
Die anderen Probleme, die bei Verwendung von Peroxysäure-Verbindungen
vorliegen, fallen in den Bereich der Aufrechterhaltung
guter Bleichleistung. Es wurde erkannt, daß Metallionen in der
Lage sind, als katalysierende Mittel beim Abbau der Peroxysäureverbindungen
zu dienen. Um dieses Problem zu überwinden, können
Komplexbildner in einer Menge von 0,005 bis etwa 1,00%, bezogen
auf das Gewicht des Gemisches, zum Binden von Schwermetallionen
verwendet werden. In der US-PS 34 42 937 wird ein Komplexbildungssystem,
umfassend Chinolin oder ein Salz derselben, ein Alkalimetallpolyphosphat
und gegebenenfalls eine synergistische Menge
Harnstoff beschrieben. Die US-PS 28 38 459 offenbart eine Anzahl
von Polyphosphaten als Stabilisierungsmittel für Peroxidbäder.
Diese Materialien sind hier als Stabilisierungshilfen nützlich.
Die US-PS 31 92 255 offenbart die Verwendung von Chinaldinsäure
zur Stabilisierung von Percarbonsäuren. Dieses Material, ebenso
wie Picolinsäure und Dipicolinsäure sind in den erfindungsgemäßen
Gemischen ebenfalls nützlich. Ein bevorzugtes Komplexbildungssystem
für die vorliegende Erfindung ist ein Gemisch aus 8-Hydroxychinolin
und einem sauren Polyphosphat, vorzugsweise saurem
Natriumpyrophosphat. Das saure Polyphosphat kann ein Gemisch aus
Phosphorsäure und Natriumpyrophosphat sein, wobei das Verhältnis
des ersteren zum letzteren von 0,5 : 1 bis etwa 2 : 1 beträgt
und das Verhältnis des Gemisches zu 8-Hydroxychinolin von etwa
0,2 : 1 bis etwa 5 : 1 beträgt.
Weitere Mittel, welche als Hilfsmittel zur Bereitstellung guter
Bleichleistung verwendet werden können, umfassen solche Mittel,
wie pH-Wert-einstellende Mittel, Bleichaktivatoren und geringere
Bestandteile, wie Färbemittel, Farbstoffe und Parfüme. Typische
pH-Wert-einstellende Mittel werden verwendet, um wäßrige Lösungen
der erfindungsgemäßen Gemische innerhalb des pH-Bereiches von
5 bis 10, in welchem die Peroxysäure-Bleichmittel im allgemeinen
am nützlichsten sind, zu verändern oder aufrechtzuerhalten. Abhängig
von der Natur der anderen gegebenenfalls im Gemisch vorhandenen
Bestandteile können die den pH-Wert einstellenden Mittel
entweder saurer oder basischer Art sein. Beispiele für saure
pH-Wert-einstellende Mittel, die zur Kompensierung für das Vorliegen
anderer hochalkalischer Materialien vorgesehen sind, umfassen
normalerweise feste organische und anorganische Säuren,
Säure-Gemische und Säuresalze. Beispiele für solche sauren pH-Wert-einstellende
Mittel umfassen Zitronensäure, Glycolsäure,
Weinsäure, Gluconsäure, Glutaminsäure, Sulfamidsäure, Natriumbisulfat,
Kaliumbisulfat, Ammoniumbisulfat und Gemische aus
Zitronensäure und Laurinsäure. Zitronensäure ist aufgrund ihrer
geringen Toxizität und des Abscheidevermögens von Härte bedingenden
Stoffen besonders bevorzugt.
Gegebenenfalls vorhandene alkalische pH-Wert-einstellende Mittel
umfassen die konventionellen alkalischen Puffermittel. Beispiele
für solche Puffermittel umfassen solche Salze, wie Carbonate,
Bicarbonate, Silicate, Pyrophosphate und Gemische derselben.
Natriumbicarbonat und Tetranatriumpyrophosphat sind in hohem
Maße bevorzugt.
Gegebenenfalls vorhandene Bestandteile, falls sie in Kombination
mit dem System aus dem aktiven Peroxysäure-Material und dem
hydratisierbaren Material gemäß der vorliegenden Erfindung zur
Bildung eines vollständigen Bleichproduktes verwendet werden,
umfassen von etwa 50 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% des Gesamtgemisches.
Umgekehrt beträgt die Menge des Bleichsystems von etwa 5% bis
etwa 50% des Gemisches. Gegebenenfalls vorhandene Bestandteile,
wie das exotherme Kontrollmittel und das Metall-Komplexbildungsmittel,
werden vorzugsweise mit der Peroxysäure und dem
hydratisierbaren Material in Stufe A gemischt, wobei sie ein
Teil der trockenen Einheiten, die in diesem Verfahren gebildet
werden, werden. Andere Bestandteile, wie die pH-Wert-einstellenden
Mittel, werden als separate Partikel zugesetzt. Solche
anderen Bestandteile können z. B. mit einem inerten Fettmaterial
beschichtet werden, wenn die Bestandteile den Abbau der Peroxysäure
bewirken können.
Die Bleichmittelgemische können auch konventionellen Gewebewaschmittelgemischen
zugesetzt werden und einen Teil davon
darstellen. Dementsprechend können die wahlfreien Bestandteile
für die Bleichmittelgemische solche üblichen Waschmittelbestandteile,
wie oberflächenaktive Mittel und Gerüststoffe umfassen.
Wahlfreie oberflächenaktive Mittel können organische anionische,
nicht-ionische, ampholytische oder zwitterionische oberflächenaktive
Mittel oder Gemische derselben sein. Wahlfreie Gerüststoffe
können jedes der üblichen organischen Gerüststoffsalze,
wie Carbonate, Silicate, Acetate, Polycarboxylate und Phosphate
umfassen. Wenn die Bleichmittelgemische als Teil eines üblichen
Waschmittels zum Waschen von Gewebe angewandt werden, umfassen
die Bleichmitteleinheiten im allgemeinen 1 bis 40 Gew.-%
solcher üblicher Waschmittel. Umgekehrt können die Bleichmittelgemische
gegebenenfalls von 60 bis 99 Gew.-% an üblichen oberflächenaktiven
Mitteln oder Gerüststoffen enthalten. Weitere
Beispiele für geeignete oberflächenaktive Mittel und
Gerüststoffe werden nachfolgend angegeben.
Wasserlösliche Salze von höheren Fettsäuren, d. h. "Seifen", sind
hierin als anionische oberflächenaktive Mittel nützlich. Diese
Klasse von oberflächenaktiven Mitteln umfaßt übliche Alkalimetallseifen,
wie die Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze
von höheren Fettsäuren, die von etwa 8 bis etwa
24 Kohlenstoffatome und vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 20
Kohlenstoffatome enthalten. Seifen können durch direkte Verseifung
von Fetten und Ölen oder durch Neutralisation der freien
Fettsäuren hergestellt werden. Besonders nützlich sind die
Natrium- und Kaliumsalze der Gemische von Fettsäuren, die aus
Kokosnußöl und Talg abgeleitet sind, d. h. Natrium- oder Kaliumtalg-
und -kokosnußseifen.
Eine andere Klasse von anionischen oberflächenaktiven Mitteln
umfaßt wasserlösliche Salze, insbesondere die Alkalimetall-,
Ammonium- und Alkanolammoniumsalze von organischen Schwefelsäurereaktionsprodukten,
die in ihrer Molekülstruktur einen Alkylrest
mit etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und einen Sulfonsäure-
oder Schwefelsäureesterrest enthalten. (Von dem Ausdruck
"Alkyl" wird der Alkylteil der Acylreste umfaßt.) Beispiele
dieser Gruppe von synthetischen oberflächenaktiven Mitteln, die
in den erfindungsgemäßen Detergenzgemischen verwendet werden
können, sind die Natrium- und Kaliumalkylsulfate, besonders
jene, die durch Sulfatierung der höheren Alkohole (8-18 Kohlenstoffatome),
die durch Reduzieren der Glyceride von Talg und
Kokosnußöl hergestellt werden, erhalten werden und Natrium-
und Kaliumalkylbenzolsulfonate, bei denen der Alkylrest von
etwa 9 bis etwa 15 Kohlenstoffatome in gerad- oder verzweigtkettiger
Konfiguration enthalten, z. B. jene der Art, die in
den US-PS 22 20 099 und 24 77 383 beschrieben werden.
Andere anionische oberflächenaktive Verbindungen, die hierin
nützlich sind, umfassen die Natriumalkylglycerylethersulfonate,
insbesondere jene Ether oder höhere Alkohole, die von Talg und
Kokosnußöl abgeleitet werden, Natriumkokosnußölfettsäure-monoglyceridsulfonate
und -sulfate und Natrium- oder Kaliumsalze von
Alkylphenolethylenoxidethersulfat, die etwa 1 bis etwa 10
Ethylenoxideinheiten pro Molekül enthalten und bei denen die
Alkylreste von etwa 8 bis etwa 12 Kohlenstoffatome aufweisen.
Andere nützliche oberflächenaktive Mittel umfassen die
wasserlöslichen Salze von Estern von α-sulfonierten Fettsäuren,
die von etwa 6 bis etwa 20 Kohlenstoffatome in dem Esterrest
enthalten, wasserlösliche Salze von 2-Acyloxy-alkan-1-sulfonsäuren,
die von etwa 2 bis etwa 9 Kohlenstoffatome in dem Acylrest und
von etwa 9 bis etwa 23 Kohlenstoffatome in dem Alkanrest enthalten,
Alkylethersulfate, die von etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome
in dem Alkylrest und von etwa 1 bis 30 Mol Ethylenoxid
enthalten, wasserlösliche Salze von Olefinsulfonaten, die
von etwa 12 bis etwa 24 Kohlenstoffatome enthalten, und β-Alkyloxyalkansulfonate,
die von etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatome in dem
Alkylrest und von etwa 8 bis etwa 20 Kohlenstoffatome in dem
Alkanrest enthalten.
Bevorzugte wasserlösliche anionische organische oberflächenaktive
Mittel umfassen lineare Alkylbenzolsulfonate, die von etwa 11
bis etwa 14 Kohlenstoffatome im Alkylrest enthalten, die Alkylsulfate
im Talgbereich, die Alkylglycerylsulfonate im Kokosnußbereich
und Alkylethersulfate, bei denen der Alkylrest von etwa
14 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthält und der durchschnittliche
Ethoxylierungsgrad zwischen 1 und 6 liegt.
Spezifisch bevorzugte anionische oberflächenaktive Mittel zur
erfindungsgemäßen Verwendung umfassen Natrium-linear-C₁₀-C₁₂-alkylbenzolsulfonat,
Triethanolamin-C₁₀-C₁₂-alkylbenzolsulfonat,
Natriumtalgalkylsulfat, Natriumkokosnußalkylglycerylethersulfonate
und das Natriumsalz eines sulfatierten Kondensationsproduktes
von Talgalkohol mit von etwa 3 bis etwa 10 Molen
Ethylenoxid.
Jedes der vorstehend genannten anionischen oberflächenaktiven
Mittel kann erfindungsgemäß separat oder als Gemische verwendet
werden.
Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfassen die wasserlöslichen
Ethoxylate von aliphatischen Alkoholen mit 10 bis 20
Kohlenstoffatomen und Alkylphenolen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen.
Viele nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind besonders zur
Verwendung als Schaumregulier-Mittel in Kombination mit
anionischen oberflächenaktiven Mitteln der hierin beschriebenen
Art geeignet.
Semi-polare oberflächenaktive Mittel, die hierin nützlich sind,
umfassen wasserlösliche Aminoxide, die einen Alkylrest mit von
etwa 10 bis 28 Kohlenstoffatome und 2 Reste, wie Alkylreste oder
Hydroxyalkylreste mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen, enthalten,
wasserlösliche Phosphinoxide, die einen Alkylrest mit etwa 10
bis etwa 28 Kohlenstoffatomen und 2 Reste, wie Alkylreste oder
Hydroxyalkylreste mit von etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, enthalten,
und wasserlösliche Sulfoxide, die einen Alkylrest mit
etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen und einen Rest, wie einen
Alkylrest oder Hydroxyalkylrest mit von 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
enthalten.
Ampholytische oberflächenaktive Mittel umfassen Derivate von
aliphatischen oder aliphatische Derivate von heterocyclischen
sekundären und tertiären Aminen, bei denen der aliphatische Rest
gerad- oder verzweigtkettig sein kann und wobei einer der aliphatischen
Substituenten von etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome
enthält und mindestens 1 aliphatischer Substituent eine anionische
wasserlöslich-machende Gruppe aufweist.
Zwitterionische oberflächenaktive Mittel umfassen Derivate von
quarternären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen,
bei denen die aliphatischen Reste gerad- oder verzweigtkettig sein
können und bei denen einer der aliphatischen Substituenten von
etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome und einer eine anionische wasserlöslich-machende
Gruppe enthält.
Die erfindungsgemäßen graunlaren Gemische können ebenfalls
jene Detergenzgerüststoffe umfassen, die gewöhnlich in Waschmittelgemischen
verwendet werden. Nützliche, hierin verwendete
Gerüststoffe umfassen jedes der konventionellen anorganischen
und organischen wasserlöslichen Gerüststoffsalze, sowie verschiedene
wasserunlösliche und sogenannte "Keim"-Gerüststoffe.
Anorganische Detergenzgerüststoffe, die hierin nützlich sind, umfassen
z. B. wasserlösliche Salze von Phosphaten, Pyrophosphaten,
Orthophosphaten, Polyphosphaten, Phosphonaten, Carbonaten, Bicarbonaten,
Boraten und Silicaten. Spezifische Beispiele für anorganische
Phosphatgerüststoffe umfassen Natrium- und Kalium-tripolyphosphate,
-phosphate und -hexametaphosphate. Die Polyphosphonate
umfassen spezifisch z. B. die Natrium- und Kaliumsalze von
Ethylendiphosphonsäure, die Natrium- und Kaliumsalze von
Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure und die
Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-1,1,2-triphosphonsäure. Beispiele
dieser und anderer Phosphorgerüststoffverbindungen sind
in den US-PS 31 59 581, 32 13 030, 34 22 021, 34 22 137,
34 00 176 und 34 00 148 beschrieben. Natrium-tripolyphosphat
ist ein besonders bevorzugter wasserlöslicher anorganischer
Gerüststoff.
Nicht-phosphorhaltige Komplexbildner können ebenfalls zur
erfindungsgemäßen Verwendung als Detergenzgerüststoffe ausgewählt
werden. Spezifische Beispiele für nicht-phosphorhaltige anor
ganische Gerüststoffbestandteile umfassen wasserlösliche anor
ganische Carbonat-, Bicarbonat-, Borat- und Silicatsalze. Die
Alkalimetall-, z. B. Natrium- und Kalium-carbonate, -bicarbonate,
-borate (Borax) und -silicate sind hierin besonders nützlich.
Wasserlösliche organische Gerüststoffe sind erfindungsgemäß
ebenfalls nützlich. Z. B. stellen die Alkalimetall-, Ammonium-
und substituierten Ammoniumpolyacetate, -carboxylate, -poly
carboxylate, -succinate und -polyhydroxysulfonate in den
erfindungsgemäßen Gemischen und Verfahren nützliche Gerüststoffe
dar. Spezifische Beispiele der Polyacetat- und Polycarboxylat-
Gerüststoffsalze umfassen Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium-
und substituierte Ammoniumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure,
Nitrilotriessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Mellitsäure, Benzol
polycarbonsäure und Zitronensäure.
Erfindungsgemäß in hohem Maße bevorzugte, keinen Phosphor ent
haltende Gerüststoffmaterialien (sowohl organische als auch
anorganische) umfassen Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natrium
silicat, Natriumcitrat, Natriumoxydisuccinat, Natriummellitat,
Natriumnitrilotriacetat und Natriummethylendiamintetraacetat
und Gemische derselben.
Andere Arten von Detergenzgerüststoffmaterial, die im
erfindungsgemäßen Verfahren nützlich sind, umfassen ein
wasserlösliches Material, das in der Lage ist, ein wasserun
lösliches Reaktionsprodukt mit den Wasserhärte-Kationen zu
bilden, in Kombination mit einem Kristallisationskeim,
der in der Lage ist, Wachstumsstellen für das Reaktionsprodukt
bereitzustellen.
Spezifische Beispiele für Materialien, die in der Lage sind, das
wasserunlösliche Reaktionsprodukt zu bilden, umfassen die wasser
unlöslichen Salze von Carbonaten, Bicarbonaten, Sesquicarbonaten,
Silicaten, Aluminaten und Oxalaten. Die Alkalimetallsalze, be
sonders Natriumsalze der vorstehend genannten Materialien sind
aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Bequemlichkeit bevorzugt.
Eine andere Art von Gerüststoffen, die erfindungsgemäß nützlich
sind, umfassen verschiedene, im wesentlichen wasserunlösliche
Materialien, welche in der Lage sind, den Wasserhärtegehalt von
Waschlaugen, z. B. durch Ionenaustauschverfahren, zu vermindern.
Beispiele für solche Gerüststoffe umfassen die phosphorylierten
Gewebe, die in der US-PS 34 24 545 beschrieben werden.
Die komplexen Aluminosilicate, d. h. Materialien vom Zeolittyp,
sind erfindungsgemäß nützliche Vorweich/Waschadjuvantien, insofern
als diese Materialien Wasser weich machen, d. h. Ca++-Härte
entfernen. Sowohl die natürlich vorkommenden als auch die
synthetischen "Zeolite", insbesondere Zeolit A und die hydrati
sierten Zeolit A-Materialen sind für diesen Gerüststoff-/Weich
macherzweck nützlich. Eine Beschreibung der Zeolit-Materialien
und Verfahren zur Herstellung derselben ist in der US-PS 23 82 243
zu finden.
Bleichmittelgranula, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens hergestellt werden, können mit anderen Granula aus
wahlreien Bleich- oder Detergenzmittelgemisch-Materialien
vermischt werden. Die tatsächliche Partikelgröße der Bleichmittel
enthaltenden Granula oder der das wahlfreie zusätzliche Material
enthaltenden Granula ist nicht kritisch. Wenn jedoch Gemische
mit kommerziell akzeptablen Fließeigenschaften realisiert werden
sollen, sind bestimmte Granulagrößen-Beschränkungen in hohem
Maße bevorzugt. Im allgemeinen liegen alle Granula der
erfindungsgemäß hergestellten Gemische vorzugsweise im Größen
bereich von etwa 100 bis 3000 µm, insbesondere von 100 bis
1300 µm.
Zusätzlich wird die Fließfähigkeit erhöht, wenn die erfindungs
gemäßen Granula etwa die gleiche Größe besitzen. Daher variiert
vorzugsweise das Verhältnis der durchschnittlichen Größe der
Bleichmittel enthaltenden Granula und der wahlfreien Granula
von anderen Materialien zwischen 0,5 : 1 und 2,0 : 1.
Erfindungsgemäß hergestellte Bleichmittelgemische werden durch Auflösen
derselben in Wasser in einer Menge verwendet, die ausreicht, um von
etwa 1,0 ppm bis 100 ppm verfügbaren Sauerstoff in Lösung bereit
zustellen. Im allgemeinen macht dies etwa 0,01 bis 0,2 Gew.-% des
Gemisches in Lösung aus. Die zu bleichenden Gewebe werden dann
mit solchen wäßrigen Bleichlösungen in Berührung gebracht.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der
vorliegenden Erfindung.
Das folgende Gemisch wurde gemäß der vorliegenden Erfindung
bei einer Temperatur von etwa 32°C hergestellt:
Diperoxydodecandicarbonsäure/Wasser-Gemisch
(40% Säure, 60% Wasser)2,5 Teile Borsäure1,5 Teile wasserfreies Natriumsulfat6,0 Teile oberflächenaktive Paste (50% Wasser,
27,6% C₁₃-Linearalkylbenzolsulfonat, 23,4% Natriumsulfat)0,7 Teile
(40% Säure, 60% Wasser)2,5 Teile Borsäure1,5 Teile wasserfreies Natriumsulfat6,0 Teile oberflächenaktive Paste (50% Wasser,
27,6% C₁₃-Linearalkylbenzolsulfonat, 23,4% Natriumsulfat)0,7 Teile
Das vorstehende Gemisch, das eine Temperatur von etwa 32°C auf
wies, wurde in Nudeln mit einem Durchmesser von 0,16 cm extru
diert, etwa 8 Sekunden auf einem Band, über welches kalte Luft
(4,4-10°C) geblasen wurde, abgeschreckt, in Segmente
einer Größe von 0,63 cm-0,96 cm Länge gebrochen und etwa 3 Stunden
mittels eines Turbotrockners bei 49-51,6°C getrocknet. Nach
dem etwa 8 Sekunden währenden Kühlen bei 4,4-10°C waren die
Partikel verfestigt. Nach der endgültigen Trocknungsstufe klumpten
die Teilchen nicht zusammen.
Es wurde ein Gemisch hergestellt, das mit dem in Beispiel 1 her
gestellten identisch war, jedoch kein Natriumsulfat enthielt. Das
Verfahren von Beispiel 1 konnte nicht angewandt werden, da die
Partikel, die der Temperatur von 4,4-10°C ausgesetzt waren, sich
nicht verfestigten.
Es wurde ein Gemisch hergestellt, das mit dem in Beispiel 1 iden
tisch war, jedoch anstelle von 6,0 Teilen Natriumsulfat 1 Teil
Natriumsulfat enthielt. Das Verfahren war mit dem in Beispiel 1
durchgeführten Verfahren identisch, mit der Ausnahme, daß die
Zeit, während welcher das Gemisch der Temperatur von 4,4-10°C
ausgesetzt war, auf 115 Sekunden erhöht wurde. Eine solche
Erhöhung dieser Zeit war notwendig, um die gewünschte Verfestigung
zu erzielen.
Es wurde ein Gemisch hergestellt, das mit dem in Beispiel 1
identisch war, jedoch anstelle von 6 Teilen Natriumsulfat 3 Teile
Natriumsulfat enthielt. Das Verfahren war mit dem in Beispiel 1
beschriebenen identisch, mit der Ausnahme, daß die Zeit, während
welcher das Gemisch der Temperatur von 4,4-10°C ausgesetzt war,
auf 23 Sekunden erhöht wurde. Eine solche Zunahme dieser Zeit
war notwendig, um die gewünschte Verfestigung zu erzielen.
Die Verfahren von Beispiel 1 bis 4 wurden wiederholt, wobei die
dort verwendete Peroxysäure durch eine andere, normalerweise feste
Peroxysäure und Natriumsulfat durch Calciumbromid, Eisen-III-
bromid, Eisen-III-chlorid, Eisen-III-nitrat, Lithiumbromid,
Natriumacetat, Natriumarsenat, Natriumperborat, Natrium
phosphit, Natriumhydrogenphosphit oder Zinn-II-chlorid
ersetzt wurde. Es wurden die gleichen Ergebnisse erhalten.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines festen, frei fließenden
Bleichmittelgemisches, welches ein hydratisierbares Material
und ein nicht-hydratisierbares Peroxysäure-Material enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß man
- A. bei einer Temperatur oberhalb der Hydratisierungstemperatur des hydratisierbaren Materials ein mit Wasser befeuchtetes Gemisch aus dem hydratisierbaren Material und dem nicht-hydratisierbaren Peroxysäure-Material bildet,
- B. aus dem in Stufe A erhaltenen Gemisch kleinere Einheiten der gewünschten Größe und Form herstellt,
- C. die in Stufe B erhaltenen Einheiten auf eine Temperatur herabsetzt, die bei oder unterhalb der Hydratisierungstemperatur des hydratisierbaren Materials liegt, wobei eine Hydratisierung des hydratisierbaren Materials stattfindet, und
- D. die in Stufe C erhaltenen Einheiten bei einer Temperatur trocknet, die hoch genug ist, um die gewünschte Menge an freiem Wasser und Hydratationswasser zu entfernen, aber nicht so hoch ist, daß sie das Erweichen und Aneinanderkleben der Einheiten bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als hydratisierbares Material Natriumsulfat,
Calciumbromid, Eisen-III-bromid, Eisen-III-chlorid,
Eisen-III-nitrat, Lithiumbromid, Natriumacetat, Natriumarsenat,
Natriumperborat, Natriumphosphit, Natriumhydrogenphosphit
oder Zinn-II-chlorid verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man als hydratisierbares Material Natriumsulfat verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Peroxysäure Diperdodecandicarbonsäure
oder Diperazelainsäure verwendet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man in das in Stufe A hergestellte Gemisch
ein exothermes Kontrollmittel einarbeitet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Temperatur in Stufe C bei oder
unterhalb 32,2°C und die Temperatur in Stufe D unterhalb
54°C hält.
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