DE4340015A1 - Verfahren zur Herstellung wasserfreier, rieselfähiger Zuckertensidpulver - Google Patents

Verfahren zur Herstellung wasserfreier, rieselfähiger Zuckertensidpulver

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Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wasser­ freier, rieselfähiger Zuckertensidpulver, bei dem man Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und/oder Fettsäure-N-alkyl­ polyhydroxyalkylamide in Gegenwart von Salzen und gegebenen­ falls weiteren Trägern mit überhitztem Wasserdampf behandelt sowie die Verwendung der Stoffe zur Herstellung von oberflä­ chenaktiven Mitteln.
Stand der Technik
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und vorzugsweise Alkyl­ oligoglucoside stellen nichtionische Tenside auf Basis nach­ wachsender Rohstoffe dar, die wegen ihrer ausgezeichneten an­ wendungstechnischen Eigenschaften und ihrer besonderen öko­ toxikologischen Verträglichkeit zunehmend für die Herstellung oberflächenaktiver Mittel an Bedeutung gewinnen. Ähnliches gilt für eine weitere Gruppe von Zuckertenside, die Fettsäu­ re-N-alkylpolyhydroxyalkylamide, insbesondere die Fettsäure- N-alkylglucamide.
Ein Marktsegment, für welche die beiden Zuckertenside beson­ ders geeignet erscheinen, ist der Bereich der Mund- und Zahn­ pflegemittel. So werden beispielsweise in der Internationalen Patentanmeldung WO 91/02046 (Henkel) pulverförmige Zuberei­ tungen vorgeschlagen, die Kieselsäuren und Alkyloligogluco­ side enthalten und sich für die Herstellung von Zahnpasten eignen. In der Internationalen Patentanmeldung WO 91/02513 (Henkel) werden belaghemmende Zahnpasten offenbart, die ein antimikrobiell wirksames Biguanid, Aluminiumoxid-Trihydrat als Poliermittel und als Tensidkomponente beispielsweise Al­ kyloligoglucoside enthalten. Aus der Deutschen Patentanmel­ dung DE-A1 41 01 505 (Henkel) sind weiterhin Mund- und Zahn­ pflegemittel bekannt, die Mischungen von Alkylethersulfaten und Alkyloligoglucosiden enthalten. Schließlich werden in der Japanischen Patentanmeldung JP 1/068.312 (Shiseido) Zahnpa­ sten mit guten Schaumeigenschaften vorgeschlagen, die Cal­ ciumhydrogenphosphat, Glycerin, Carboxymethylcellulose und Undecylglucosid beinhalten.
Trotz dieses bekannten Stands der Technik sind Zahnpflegemit­ tel mit einem Gehalt an Alkyloligoglucosiden oder Fettsäure- N-alkylglucamiden bislang nicht im Markt verfügbar. Hierfür gibt es drei Gründe:
  • 1. Alkyloligoglucoside enthalten herstellungsbedingt etwa 1 bis 2 Gew.-% freien Fettalkohol, der durch Destillation üblicherweise nicht abgetrennt werden kann. Dieser ge­ ringe Gehalt führt jedoch in Zahnpasten zu einer nicht akzeptablen Geschmacksbeeinträchtigung.
  • 2. Sowohl Alkyloligoglucoside als auch Fettsäure-N-alkyl­ glucamide können aus der Peroxidbleiche einen Anteil von ca. 0,5 Gew.-% Ameisensäure bzw. Formiat enthalten. Die­ ser Gehalt ist zwar physiologisch völlig unbedenklich, beeinflußt die geschmackliche Eigenung der Produkte je­ doch ebenfalls maßgeblich.
  • 3. Zur Konfektionierung von Zahnpasten müssen die Zucker­ tenside in wasserfreier oder zumindest stark entwässer­ ter Form, vorzugsweise als Pulver, eingesetzt werden. Weder Alkyloligoglucoside, noch Fettsäure-N-alkylgluca­ mide lassen sich nach konventionellen großtechnischen Verfahren wasserfrei gewinnen, da die empfindlichen Zuckerreste unter den Bedingungen der Sprühtrocknung zu einem maßgeblichen Anteil verkohlen.
Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, ein Ver­ fahren zur Herstellung von Zuckertensiden in fester, wasser­ freier Form zur Verfügung zu stellen, das frei von den ge­ schilderten Nachteilen ist.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung wasserfreier, rieselfähiger Zuckertensidpulver, bei dem man wäßrige Zubereitungen von
  • a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und/oder
  • b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden
in Gegenwart von anorganischen und/oder organischen Salzen und gegebenenfalls weiteren Trägersubstanzen mit überhitztem Wasserdampf behandelt und das getrocknete Gut abtrennt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren erhältlichen wasserfreien Zuckerten­ sidpulver nicht nur eine überraschend gute Rieselfähigkeit besitzen, sondern auch besonders leicht wasserlöslich sind. Anteile von freien Fettalkoholen, Ameisensäure bzw. deren Salzen, die die geschmacklichen und geruchlichen Eigenschaf­ ten des Produktes nachteilig beeinflussen können, werden zu­ sammen mit dem Wasser entweder praktisch vollständig entfernt oder zumindest in ihrer Konzentration soweit herabgesetzt, daß sie aus anwendungstechnischen Gründen nicht länger als störend empfunden werden.
Demzufolge bietet das erfindungsgemäße Verfahren erstmals eine Lehre an, nach welcher wasserfreie, hellfarbige Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside bzw. Fettsäure-N-alkylpolyhy­ droxyalkylamide in Form rieselfähiger, nicht klebender Pulver zur Verfügung gestellt werden können, die sich zudem noch durch signifikant verbesserte Geruchs- und Geschmackseigen­ schaften auszeichnen.
Alkyl- und/oder Alkenyloliaoalykoside
Die Alkyl- und/oder Alkyloligoglykoside folgen der Formel (I),
R¹-O-[G]p (I)
in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Koh­ lenstoffatomen und p für eine Zahl im Bereich von 1 bis 10 steht. Sie stellen bekannte Stoffe dar, die nach den ein­ schlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie er­ halten werden können. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-A1-0 301 298 und WO 90/3977 verwiesen.
Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vor­ zugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/ oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alke­ nyloligoglucoide.
Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (I) gibt den Oli­ gomerisierungsgrad (DP-Grad), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligome­ risierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwendungs­ technischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligo­ glykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich von primären Alko­ holen mit 6 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hy­ drierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Ver­ lauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen′schen Oxo­ synthese anfallen. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge C₈-C₁₀ (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem C₈-C₁₈-Kokosfett­ alkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C₁₂-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyl­ oligoglucoside auf Basis technischer C9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3).
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R¹ kann sich ferner auch von pri­ mären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Koh­ lenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalko­ hol, Myrietylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stea­ rylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behe­ nylalkohol, Erucylalkohol, sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C12/14- Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide
Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide folgen der Formel (II),
in der R²CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R³ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht.
Bei den Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können. Hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Herstellung sei auf die US-Patentschriften US 1 985 424, US 2 016 962 und US 2 703 798 sowie die Inter­ nationale Patentanmeldung WO 92/06984 verwiesen. Eine Über­ sicht zu diesem Thema von H.Kelkenberg findet sich in Tens. Surf.Det. 25, 8 (1988).
Vorzugsweise leiten sich die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxy­ alkylamide von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlen­ stoffatomen, insbesondere von der Glucose ab. Die bevorzugten Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide stellen daher Fettsäure-N-alkylglucamide dar, wie sie durch die Formel (III) wiedergegeben werden:
Vorzugsweise werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkyl­ amide Glucamide der Formel (III) eingesetzt, in der R³ für Wasserstoff oder eine Amingruppe steht und R²CO für den Acylrest der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurin­ säure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stea­ rinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petrose­ linsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadolein­ säure, Behensäure oder Erucasäure bzw. derer technischer Mi­ schungen steht. Besonders bevorzugt sind Fettsäure-N-alkyl­ glucamide der Formel (III), die durch reduktive Aminierung von Glucose mit Methylamin und anschließende Acylierung mit Laurinsäure oder C12/14-Kokosfettsäure bzw. einem entspre­ chenden Derivat erhalten werden. Weiterhin können sich die Polyhydroxyalkylamide auch von Maltose und Palatinose ablei­ ten.
Unter wäßrigen Zubereitungen der genannten Zuckertenside sind Lösungen bzw. Pasten zu verstehen, die einen Feststoffanteil von 5 bis 70, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% aufweisen. Im Hinblick auf die Entfernung von Ameisensäure bzw. Formiat hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Zubereitungen bei einem pH-Wert von 6 bis 11, vorzugsweise 6,5 bis 9 ein­ zusetzen. Für die pH-Wert-Einstellung eignet sich beispiels­ weise Citronensäure.
Salze
Bei der Wasserdampfbehandlung wird der Aufbau eines festen Tensidkorns durch die Anwesenheit eines Kristallisations­ keimes erleichtert. Hierfür eignen sich beispielsweise anor­ ganische und/oder organische Salze.
Typische Beispiele für anorganische Salze sind Alkali- und/ oder Erdalkalioxide, -sulfate, -carbonate, -hydrogencarbona­ te, -phosphate, -pyrophosphate, -silicate und -halogenide. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Natriumsulfat, Na­ triumcarbonat, Calciumcarbonat, Natriumphosphat, Calciumpyro­ phosphat, Natriumchlorid, Schichtsilicaten, Zeolithen, Hydro­ talciten und Magnesiumoxid.
Typische Beispiele für organische Salze sind Alkali- und/oder Erdalkaliseifen, insbesondere Natriumacetat, Magnesiumstearat und Calciumstearat.
Die anorganischen und/oder organischen Salze können in Mengen von 0,1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 6 Gew.-% - bezogen auf den Feststoffgehalt der wäßrigen Zubereitungen - eingesetzt wer­ den.
Träger
Als Trägersubstanzen kommen vorzugsweise solche Substanzen in Betracht, die unter den Bedingungen der Wasserdampfbehandlung nicht quellfähig sind. Hierzu zählen neben den verschiedenen Aluminiumoxiden vorzugsweise Kieselsäuren aber auch wasser­ lösliche Polymere, wie beispielsweise Xanthan, Stärke, Me­ thylcellulose und Carboxymethylcellulose mit niedriger Was­ serretention.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz von sogenannten "Aerosi­ len". Hierunter sind hochdisperse Kieselsäuren mit einem SiO₂-Gehalt von mehr als 99,8 Gew.-% zu verstehen. Aerosile bauen sich aus amorphen, kugelförmigen Teilchen auf, die ei­ nen Durchmesser von 10 bis 20 nm und eine innere Oberfläche von 100 bis 400 m²/g aufweisen. Aerosile besitzen auf ihrer Oberfläche SiOH-Gruppen, die über relativ schwache Wasser­ stoff-Brückenbindungen miteinander verknüpft sind, wodurch es zur Gerüstbildung kommt. Aerosile stellen beispielsweise Ver­ kaufsprodukte der Degussa, Hanau/FRG dar. Näheres zu ihrer Struktur vgl. Seifen-Öle-Fette-Wachse, 94, 849 (1968).
Die Träger können in Mengen von 0,1 bis 15, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% - bezogen auf den Feststoffgehalt der wäßrigen Zubereitungen - eingesetzt werden.
Wasserdampfbehandlung
Die wäßrigen Zubereitungen der nichtionischen Tenside werden im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammen mit den Salzen und gegebenenfalls Trägersubstanzen unter Ausschluß von Luftsauerstoff in Gegenwart von überhitztem Wasserdampf behandelt. Das Prinzip dieses neuartigen technischen Verfah­ rens wurde von der Anmelderin in ihren Deutschen Patentan­ meldungen DE-A1 40 30 688, DE-A1 42 04 035, DE 42 04 090, DE-Al 42 06 050, DE-Al 42 06 495 und DE 11 42 06 521 offen­ gelegt.
Dem Verfahren liegt das Prinzip zugrunde, daß durch Kondensa­ tion des Heißdampfes auf dem kühleren Einsatzgut und Abgabe der Kondensationswärme an das zu trocknende Gut eine spontane Aufheizung des wäßrigen Tropfens auf die Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsbedingungen, bei Normaldruck also auf Temperaturen von etwa 100°C, stattfindet. Diese Siedetempera­ tur wird als Mindesttemperatur während der gesamten Verweil­ zeit im Guttropfen beibehalten. Wasserdampf flüchtige Verun­ reinigungen wie beispielsweise Fettalkohole oder Ameisensäu­ re, die sich unter üblichen Bedingungen nicht oder nur unter drastischen Bedingungen und mit hohem technischen Aufwand destillativ entfernen lassen, werden auf diese Weise rasch, vollständig und schonend mit der Wasserphase abgetrennt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die wäßrigen Zubereitungen zusammen mit überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur im Bereich von 120 bis 280°C in ein geschlossenes System versprüht, das Kon­ densatwasser mit den darin gelösten Verunreinigungen abge­ trennt und die getrockneten und gereinigten Wertstoffe aus­ geschleust.
Grundsätzlich gilt, daß im geschlossenen System mit einem Wasserdampfkreislaufstrom gearbeitet wird, dem der verdampfte Wasseranteil des Einsatzgutes entzogen wird, während der ab­ gegebene Energiebetrag dem Kreislaufstrom wieder zugeführt wird. Während bei konventionellen Verfahren ein Arbeiten bei höheren Temperaturen stets mit der Gefahr einer partiellen Verkohlung des zu reinigenden Gutes verbunden ist, macht hier die Abwesenheit von Luftsauerstoff Arbeitstemperaturen von insbesondere 150 bis 200°C ohne weiteres möglich. Der abge­ zogene Wasserdampfteilstrom kann nach der Abtrennung der ge­ lösten Verunreinigungen vorteilhafterweise als Brauchdampf anderweitiger Verwendung zugeführt werden.
Abpudern
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens können Zuckertensidpulver mit beson­ ders vorteilhafter Rieselfähigkeit erhalten werden, indem man die getrockneten Wertstoffe mit geeigneten feinteiligen Fest­ stoffen behandelt ("abpudert"), um eine etwa noch vorhandene Restklebrigkeit zuverlässig auszuschließen. Als Feststoffe kommen hierbei grundsätzlich solche Stoffe in Betracht, die entweder schon als geeignete Träger bei der Wasserdampfbe­ handlung genannt worden sind oder die ohnehin in oberflächen­ aktiven Mitteln Verwendung finden. Typische Beispiele sind Salze, wie beispielsweise Natriumchlorid, Natriumsulfat, Na­ triumphosphat, Natriumpyrophosphat, Calciumstearat und ins­ besondere Kieselsäure mit hoher innerer Oberfläche (Aerosi­ le). Üblicherweise werden die Feststoffe zum Abpudern in einer Menge von 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.-% - bezogen auf die Zuckertensidpulver - eingesetzt.
Hilfs- und Zusatzstoffe
Wo es zweckdienlich ist, können Hilfs- und Zusatzstoffe, die für die spätere Konfektionierung benötigt werden, den Zucker­ tensidpulvern nachträglich zugemischt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, diese Bestandteile bei ausreichender thermi­ scher Stabilität gemeinsam mit den Zuckertensiden der Was­ serdampfbehandlung zu unterwerfen.
Unter den Hilfs- und Zusatzstoffen sind an erster Stelle weitere Tenside zu nennen: Typische Beispiele für anionische Tenside sind Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefin­ sulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α- Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkylsulfate, Fettal­ koholethersulfate, Glycerinethersulfate, Hydroxymischether­ sulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)­ sulfate, Sulfosuccinate, Sulfosuccinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ethercarbonsäuren, Isethionate, Sarcosinate, Tau­ ride, Alkyloligoglucosidsulfate und Alkyl(ether)phosphate. Sofern die anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthal­ ten, können sie eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettalko­ holpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether, Fettsäurepo­ lyglycolester, Fettsäureamidpolygylcolether, Fettaminpolygly­ colether, alkoxylierte Triglyceride, Polyolfettsäureester, Zuckerester, Sorbitanester und Polysorbate. Sofern die nicht­ ionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können sie eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Ho­ mologenverteilung aufweisen.
Typische Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Am­ moniumverbindungen und quaternierten Difettsäuretrialkanol­ aminester. Typische Beispiele für amphotere bzw. zwitterio­ nische Tenside sind Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Amino­ propionate, Aminoglycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfo­ betaine.
Bei den genannten Tensiden handelt es sich ausschließlich um bekannte Verbindungen. Hinsichtlich Struktur und Herstellung dieser Stoffe sei auf einschlägige Übersichtsarbeiten bei­ spielsweise J.Falbe (ed.), "Surfactants in Consumer Pro­ ductus", Springer Verlag, Berlin, 1987, S.54-124 oder J.Falbe (ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme Verlag, Stuttgart, 1978, S.123-217 verwiesen.
Als weitere Hilfs- und Zusatzstoffe kommen schließlich Aroma­ komponenten in Frage, beispielsweise Pfefferminzöl, Krause­ minzöl, Anisöl, Sternanisöl, Kümmelöl, Eukalyptusöl, Fenchel­ öl, Zimtöl, Nelkenöl, Geraniumöl, Salbeiöl, Pimentöl, Thymi­ anöl, Majoranöl, Basilikumöl, Citrusöl, Gaultheriaöl oder eine oder mehrere daraus isolierte oder synthetisch erzeugte Komponenten dieser Öle, wie z. B. Menthol, Carvon, Anethol, Cineol, Eugenol, Zimtaldehyd, Cargophyllen, Geraniol, Citro­ nellol, Linalool, Salven, Thymol, Terpinan, Terpinol, Methyl­ chavicol und Methylsalicylat. Weitere geeignete Aromen sind z. B. Methylacetat, Vanillin, Ionone, Linalylacetat, Rhodinol und Piperiton. Als Süßungsmittel eignen sich entweder natür­ liche Zucker wie Sucrose, Maltose, Lactose und Fructose oder synthetische Süßstoffe wie z. B. Saccharin-Natriumsalz, Na­ triumcyclamat oder Aspartam.
Ferner kommen für den Einsatz insbesondere in Zahnpasten als Hilfs- und Zusatzstoffe Feuchthaltemittel wie z. B. Sorbit oder Glycerin, Konsistenzregler, deodorierende Wirkstoffe, Wirkstoffe gegen Mund- und Zahnerkrankungen, wasserlösliche Fluorverbindungen wie z. B. Natriumfluorid oder Natriummono­ fluorphosphat und Schleif- oder Poliermittel in Betracht.
Der Anteil der Hilfs- und Zusatzstoffe ist an sich unkritisch und richtet sich nach der Art des schließlich zu konfektio­ nierenden Mittels. Üblicherweise wird der Anteil 5 bis 70 und vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% - bezogen auf das Zuckertensid­ pulver - betragen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Zuckertensidpulver enthalten weniger als 10, vorzugsweise weni­ ger als 5 und insbesondere weniger als 1 Gew.-% Wasser. Sie weisen eine ausgezeichnete Rieselfähigkeit auf, verkleben nicht, sind leicht wasserlöslich und zeichnen sich durch her­ vorragende Geruchs- und Geschmackseigenschaften aus.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher ihre Verwendung zur Herstellung von oberflächenaktiven, vorzugsweise kosmetischen Mitteln wie beispielsweise Zahnpa­ sten oder Syndetseifen, in denen sie in Mengen von 0,5 bis 50, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sein können.
Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.
Beispiele I. Herstellbeispiele Beispiel 1
In einem Versuchssprühturm der Fa. NIRO ATOMIZER wurde eine Mischung aus
95 Gew.-% C12/16-Kokosalkyloligoglucosid, DP = 1,33 Plantaren® APG 600 CS UP, Henkel KGaA, Düssel­ dorf/FRG mit folgenden Kenndaten:
Feststoff: 50 Gew.-%
Aktivsubstanz: 45 Gew.-%
Freier Fettalkohol: 1,2 Gew.-%
Natriumformiat: 0,4 Gew.-% und
5 Gew.-% Natriumchlorid
durch gleichzeitiges Versprühen mit überhitztem Wasserdampf in einer Zweistoffdüse (Düsenquerschnitt: 1 mm) bei einem verminderten Druck von 744 mbar getrocknet und desodoriert. Die Prozeßdaten sind in Tab. 1 zusammengefaßt:
Tabelle 1
Prozeßdaten
Nach der Versprühung wurde das Produkt sofort ausgeschleust und abgekühlt. Die Verweilzeit in der Trockenapparatur liegt bei etwa 10 Sekunden. Die von dem Wasserdampf mitgerissenen Verunreinigungen konnten nach der Kondensation in einer 2- Phasentrennung bzw. durch Mikro- oder Ultrafiltration vom kondensierten Wasser abgeschieden werden. Die Kenndaten des Reaktionsproduktes sind in Tab. 2 zusammengefaßt.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde unter Einsatz von 95 Gew.-% Plantaren®) APG 600 CS UP und 5 Gew.-% Soda wiederholt. Die Kenndaten des Re­ aktionsproduktes sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Beispiel 3
Beispiel 1 wurde unter Einsatz von 94 Gew.-% Plantaren® APG 600 CS UP, 5 Gew.-% Natriumchlorid und 1 Gew.-% hochdisperser Kieselsäure ("Aerosil") wiederholt. Die Kenndaten des Reak­ tionsproduktes sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Beispiel 4
Beispiel 1 wurde wiederholt, das getrocknete Produkt jedoch anschließend mit 1 Gew.-% - bezogen auf das Trockenprodukt - hochdisperser Kieselsäure abgepudert. Die Kenndaten des Re­ aktionsproduktes sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Beispiel 5
Beispiel 1 wurde unter Einsatz von 95 Gew.-% einer 50 gew.-%igen Paste eines Laurinsäure-N-methylglucamins und 5 Gew.-% Natriumchlorid wiederholt. Die Kenndaten des Reaktionsproduk­ tes sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Vergleichsbeispiel V1
Eine Mischung aus 95 Gew.-% plantaren(R) APG 600 CS UP und 5 Gew.-% Natriumchlorid wurde in einem Rotationsverdampfer entwässert. Die Kenndaten des Reaktionsproduktes sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Vergleichsbeispiel V2
Eine Mischung aus 95 Gew.-% Plantaren® APG 600 CS UP, 5 Gew.-% Natriumchlorid und 1 Gew.-% hochdisperser Kieselsäure wurde in einem Rotationsverdampfer entwässert. Die Kenndaten des Reaktionsproduktes sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
Vergleichsbeispiel V3
Eine Mischung aus 95 Gew.-% Laurinsäure-N-methylglucamid aus Beispiel 5 und 5 Gew.-% Natriumchlorid wurde in einem Rota­ tionsverdampfer entwässert. Die Kenndaten des Reaktionspro­ duktes sind in Tab. 1 zusammengefaßt.
II. Anwendungstechnische Untersuchungen
Die wasserfreien Produkte ("Tensid") nach den erfindungsge­ mäßen Beispielen 1 bis 5 sowie nach den Vergleichsbeispielen V1 bis V3 wurden in eine Standardzahnpasten-Formulierung ein­ gesetzt (Wasser ad 100 Gew.-%):
21,0 g Fällungskieselsäure (Sident® 12 DS)
1,0 g Verdickende Gelkieselsäure (Syloblanc® 34)
1,2 g Natriumcarboxymethylcellulose
0,1 g Saccharin-Natriumsalz
0,1 g Benzoesäure-Natriumsalz
1,0 g Mundpflegearomaöl 1/074568 (Dragoco)
15,0 g Sorbit (70 gew.-%ig in Wasser)
25,0 g Glycerin (86 gew.-%ig in Wasser)
0,2 g Natriumfluorid
2,0 g Tensid.
Die Geschmacksbeurteilung erfolgte nach dem Zähneputzen durch 5 unabhängige Testpersonen nach folgenden Kriterien (vgl. Tab. 1):
++ = Aroma vorherrschend, kein Beigeschmack
+ = Leichter Beigeschmack
- = Intensiver Beigeschmack
NG = Nachgeschmack.
Die Rieselfähigkeit der Produkte erfolgte durch subjektive Beurteilung nach folgenden Kriterien (vgl. Tab. 1):
+++ = Hohe Rieselfähigkeit, kein Verkleben der Körner
  ++ = Gute Rieselfähigkeit, leichtes Verkleben der Körner
    + = Befriedigende Rieselfähigkeit, mittleres Verkleben
    - = Mangelhafte Rieselfähigkeit, Verkleben und Verklumpen der Körner.
Tabelle 2
Zusammensetzung und Beurteilung der Produkte
Prozentangaben als Gew.-%

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung wasserfreier, rieselfähiger Zuckertensidpulver, bei dem man wäßrige Zubereitungen von
  • a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden und/oder
  • b) Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden
in Gegenwart von anorganischen und/oder organischen Sal­ zen und gegebenenfalls weiteren Trägersubstanzen mit überhitztem Wasserdampf behandelt und das getrocknete Gut abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside der Formel der Formel (I), R¹-O-[G]p (I)in der R¹ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für eine Zahl im Bereich von 1 bis 10 steht.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide der Formel (II) einsetzt, in der R²CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R³ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyal­ kylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hy­ droxylgruppen steht.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die wäßrigen Zubereitungen einen Fest­ stoffanteil von 5 bis 70 Gew.-% aufweisen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man anorganische Salze ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Alkali- und/oder Erdal­ kalioxiden, -sulfaten, -carbonaten, -hydrogencarbonaten, -phosphaten, -pyrophosphaten, -silicaten und -halogeni­ den, einsetzt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als organische Salze Alkali- und/oder Erdalkaliseifen einsetzt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die anorganischen und/oder organischen Salze in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf den Feststoffgehalt der wäßrigen Zubereitungen - einsetzt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man als zusätzliche Träger Kieselsäuren und/oder Aluminiumoxide einsetzt.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die zusätzlichen Träger in Mengen von 0,1 bis 15 Gew.-% - bezogen auf den Feststoffgehalt der wäßrigen Zubereitungen - einsetzt.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die wäßrigen Zubereitungen zusammen mit überhitztem Wasserdampf einer Temperatur im Bereich von 120 bis 280°C in ein geschlossenes System versprüht, das Kondenswasser mit den darin gelösten Verunreini­ gungen abtrennt und die getrockneten und gereinigten Wertstoffe ausschleust.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die getrockneten Wertstoffe mit Kie­ selsäure abpudert.
12. Verwendung der wasserfreien, rieselfähigen Zuckertensid­ pulver nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11 zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln.
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