DE4443644A1 - Feste, rieselfähige Zubereitungen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft feste, rieselfähige Zubreitungen, die
man durch Wirbelschichtgranulierung von wäßrigen Tensidpasten
in Gegenwart von Reibkörpern erhält, ein Verfahren zu ihrer
Herstellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Kör
perreinigungsmitteln.
Zur Reinigung insbesondere von ölverschmutzten Körperteilen
haben sich in der Vergangenheit Handwaschpasten als sehr
nützlich erwiesen, die neben Tensiden, Abrassivstoffe und
Lösungsmittel enthalten. Ein Problem beim Einsatz dieser Pa
sten besteht jedoch darin, daß sie nur innerhalb eines ver
gleichsweise engen Temperaturbereiches anwendbar sind und
beispielsweise bei höheren Temperaturen zur Phasentrennung
neigen, während sie bei niedrigeren Temperaturen erstarren.
Außerdem zeigen sie wegen des vergleichsweise geringen Ten
sidgehaltes eine erhebliche Tendenz zur Verkeimung.
In der Vergangenheit hat man daher versucht, anstelle von
Pasten oder Gelen feste, pulverförmige Anbietungsformen zur
Verfügung zu stellen, die zusammen mit Wasser auf die Haut
oberfläche aufgetragen werden. Hierbei tritt jedoch das Pro
blem auf, daß sich die hautmilden Tenside, die für derartige
Formulierungen als tensidische Einsatzstoffe in Betracht kom
men wie beispielsweise Sulfosuccinate, Fettalkoholethersulfa
te oder Alkylglucoside nicht ohne weiteres in wasserfreie
Formen überführen lassen. Nach klassischen Verfahren getrock
nete wäßrige Pasten dieser Tenside verklumpen leicht und ha
ben die Tendenz unter Aufnahme von Wasser wieder in pastöse
Formen überzugehen.
Die Aufgabe der Erfindung hat daher darin bestanden, neue
feste, rieselfähige Zubereitungen mit einem Gehalt an Tensi
den, insbesondere Sulfosuccinaten, Fettalkoholethersulfaten
und/oder Alkylglucosiden einerseits und Reibkörpern anderer
seits zur Verfügung zu stellen, die frei von den geschilder
ten Nachteilen sind und die sich für die Herstellung beson
ders hautverträglicher Körperreinigungsmittel eignen.
Gegenstand der Erfindung sind feste, rieselfähige Zuberei
tungen, die man erhält, indem man wäßrige Tensidpasten zusam
men mit Reibkörpern in der Wirbelschicht trocknet und gleich
zeitig granuliert.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die gemeinsame Trock
nung von wäßrigen Tensidpasten und Reibkörpern in der Wirbel
schicht zu Granulaten mit einem schalenförmigen Aufbau führt,
die den "Wirkstoff" - also das Tensid - nicht schlagartig,
sondern dosiert freisetzen. Hierdurch wird der bei üblichen
Produkten bekannte Effekt, daß nach längerem Einwirken der
Paste nur noch der Reibkörper auf der Hautoberfläche ver
bleibt, zuverlässig vermieden. Da die Wirbelschichtgranulie
rung zu einer zusätzlichen Verrundung der Reibkörper führt,
wird bei Anwendung der erfindungsgemäßen Zubereitungen ein
verbessertes Glättegefühl erreicht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung fester, rieselfähiger Zubereitungen, bei dem
man wäßrige Tensidpasten zusammen mit Reibkörpern in der Wir
belschicht trocknet und gleichzeitig granuliert.
Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auf prak
tisch alle wäßrigen Tensidsysteme angewendet werden. Bevor
zugt sind jedoch wäßrige Pasten derjenigen Systeme, die sich
auf anderem Wege nicht oder nur mit hohem technischen Aufwand
in eine feste, rieselfähige Form bringen lassen und zudem
gute anwendungstechnische Eigenschaften aufweisen. Aus diesem
Grunde sind wäßrige Pasten von Fettalkoholsulfaten, Fettalko
holethersulfaten, Sulfosuccinaten, Fettalkoholpolyglycol
ethern, Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden, Fettsäure-N-
alkylpolyhydroxyalkylamiden und/oder Betainen bevorzugt. Die
Pasten können dabei einen Feststoffgehalt von 25 bis 70 und
vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% aufweisen.
Unter Fettalkoholsulfaten sind die Sulfatierungsprodukte
primärer Alkohole zu verstehen, die der Formel (I) folgen,
R¹O-SO₃X (I)
in der R¹ für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen
Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis
18 Kohlenstoffatomen und X für ein Alkyl- und/oder Erdalka
limetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glu
cammonium steht.
Typische Beispiele für Fettalkoholsulfate, die Sinne der Er
findung Anwendung finden können, sind die Sulfatierungspro
dukte von Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol, 2-
Ethylhexylalkohol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalko
hol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol,
Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylal
kohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol und Erucylalkohol so
wie deren technischen Gemischen, die durch Hochdruckhydrie
rung technischer Methylesterfraktionen oder Aldehyden aus der
Roelen′schen Oxosynthese erhalten werden. Die Sulfatierungs
produkte können vorzugsweise in Form ihrer Alkalisalze, und
insbesondere ihrer Natriumsalze eingesetzt werden. Besonders
bevorzugt sind Alkylsulfate auf Basis von C16/₁₈-Talgfettal
koholen bzw. pflanzlicher Fettalkohole vergleichbarer C-Ket
tenverteilung in Form ihrer Natriumsalze.
Fettalkoholethersulfate ("Ethersulfate") stellen bekannte an
ionische Tenside dar, die großtechnisch durch SO₃- oder CSA-
Sulfatierung von Fettalkoholpolyglycolethern und nachfolgende
Neutralisation hergestellt werden. Im Sinne der Erfindung
kommen Ethersulfate in Betracht, die der Formel (II) folgen,
R²O-(CH₂CH₂O)mSO₃X (II)
in der R¹ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder
Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, n für Zahlen von
1 bis 10 und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Am
monium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium
steht.
Typische Beispiele sind die Sulfate von Anlagerungsprodukten
von durchschnittlich 1 bis 10 und insbesondere 2 bis 5 Mol
Ethylenoxid an Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylal
kohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, My
ristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalko
hol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petro
selinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalko
hol und Erucylalkohol sowie deren technische Mischungen, in
Form ihrer Natrium- und/oder Magnesiumsalze. Die Ethersulfate
können dabei sowohl eine konventionelle als auch eine einge
engte Homologenverteilung aufweisen. Besonders bevorzugt ist
der Einsatz von Ethersulfaten auf Basis von Addukten von im
Mittel 2 bis 3 Mol Ethylenoxid an technische C12/₁₄- bzw.
C12/18-Kokosfettalkoholfraktionen in Form ihrer Natrium- und/
oder Magnesiumsalze.
Sulfosuccinate, die auch als Sulfobernsteinsäureester be
zeichnet werden, stellen bekannte anionische Tenside dar, die
nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen
Chemie erhalten werden können. Sie folgen der Formel (III),
in der R³ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen, R⁴ für R³ oder X, x und y unabhängig von
einander für 0 oder Zahlen von 1 bis 10 und X für ein Alkali-
oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium
oder Glucammonium steht.
Zu ihrer Herstellung geht man üblicherweise von Maleinsäure,
vorzugsweise aber Maleinsäureanhydrid aus, die im ersten
Schritt mit gegebenenfalls ethoxylierten primären Alkoholen
verestert werden. An dieser Stelle kann durch Variation von
Alkoholmenge und Temperatur das Mono-/Diester-Verhältnis ein
gestellt werden. Im zweiten Schritt erfolgt die Anlagerung
von Bisulfit, die üblicherweise im Lösungsmittel Methanol
durchgeführt wird. Neuere Übersichten zu Herstellung und
Verwendung von Sulfosuccinaten sind beispielsweise von
T.Schoenberg in Cosia.Toil. 104, 105 (1989), J.A.Milne in
R.Soc.Chem. (Ind.Appl.Surf.II) 77, 77 (1990) sowie W.Hreczuch
et al. in J.AM.Oil.Chem.Soc. 70, 707 (1993) erschienen.
Typische Beispiele sind Sulfobernsteinsäuremono- und/oder
-diester in Form ihrer Natriumsalze, die sich von Fettalko
holen mit 8 bis 18, vorzugsweise 8 bis 10 bzw. 12 bis 14 Koh
lenstoffatomen ableiten; die Fettalkohole können dabei mit
durchschnittlich 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 5 Mol Ethy
lenoxid verethert sein und dabei sowohl eine konventionelle
als auch vorzugsweise eine eingeengte Homologenverteilung
aufweisen. Exemplarisch genannt seien Di-n-octylsulfosuccinat
und Monolauryl-3EO-sulfosuccinat in Form ihrer Natriumsalze.
Fettalkoholpolyglycolether stellen bekannte nichtionische
Tenside dar, die großtechnisch durch Alkoxylierung von Fett
alkoholen in Gegenwart von sauren, vorzugsweise jedoch alka
lischen Katalysatoren hergestellt werden. Dabei kann es sich
bei den Polyglycolethern um Ethylenoxid (EO)-, Propylenoxid
(PO)- oder EO/PO-Addukte - letztere mit Random- oder Block
verteilung - handeln. Im Sinne der Erfindung kommen
Fettalkoholpolyglycolether der Formel (IV) in Betracht,
R⁵O-(CH₂CH₂O)zH (IV)
in der R⁵ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder
Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und z für Zahlen
von 1 bis 10 steht.
Typische Beispiele sind Anlagerungsprodukte von durchschnitt
lich 1 bis 10 und insbesondere 3 bis 7 Mol Ethylenoxid an
Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinal
kohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol,
Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylal
kohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol,
Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol und Erucyl
alkohol sowie deren technische Mischungen, in Form ihrer Na
trium- und/oder Magnesiumsalze. Die Polyglycolether können
dabei sowohl eine konventionelle als auch eine eingeengte
Homologenverteilung aufweisen. Besonders bevorzugt ist der
Einsatz von Addukten von durchschnittlich 3 bis 7 Mol Ethy
lenoxid an technische Kokosfettalkohol- bzw. Oleylalkohol
fraktionen.
Alkyl- und Alkenyloligoglykoside stellen bekannte Stoffe dar,
die nach den einschlägigen Verfahren der präparativen orga
nischen Chemie erhalten werden können und der Formel (V)
folgen,
R⁶O-[G]p (V)
in der R⁶ für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22
Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Koh
lenstoffatomen und p für eine Zahl von 1 bis 10 steht. Die
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen
bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der
Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/oder Alkenyloli
goglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucoside.
Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (V) 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 Oligo
merisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwen
dungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyl
oligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner
als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R⁶ kann sich von primären Alko
holen mit 4 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 R⁶ kann sich ferner auch von pri
mären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlen
stoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol,
Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalko
hol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petro
selinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalko
hol, Erucylalkohol, sowie deren technische Gemische, die wie
oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Al
kyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C12/14-Kokosalko
hol mit einem DP von 1 bis 3.
Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide stellen ebenfalls be
kannte nichtionische Tenside dar und folgen der Formel (VI),
in der R⁷CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen, R⁸ 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 1985424, US 2016962 und US 2703798 sowie die Internationa
le Patentanmeldung wo 92/06984 verwiesen. Eine Übersicht zu
diesem Thema von H.Kelkenberg findet sich in Tens. Surf.Det.
25, 8 (1988).
Vorzugsweise leiten sich die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyal
kylamide von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoff
atomen, insbesondere von der Glucose ab. Die bevorzugten
Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide stellen daher Fett
säure-N-alkylglucaaide dar, wie sie durch die Formel (VII)
wiedergegeben werden:
Vorzugsweise werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkyl
amide Glucamide der Formel (VII) eingesetzt, in der R⁸ für
Wasserstoff oder eine Amingruppe steht und R⁷CO 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 (VII), 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.
Betaine stellen bekannte Tenside dar, die überwiegend durch
Carboxyalkylierung, vorzugsweise Carboxymethylierung von ami
nischen Verbindungen hergestellt werden. Vorzugsweise werden
die Ausgangsstoffe mit Halogencarbonsäuren oder deren Salzen,
insbesondere mit Natriumchloracetat kondensiert, wobei pro
Mol Betain ein Mol Salz gebildet wird. Ferner ist auch die
Anlagerung von ungesättigten Carbonsäuren wie beispielweise
Acrylsäure möglich. Zur Nomenklatur und insbesondere zur Un
terscheidung zwischen Betainen und "echten" Amphotensiden sei
auf den Beitrag von U.Ploog in Seifen-Öle-Fette-Wachse, 198,
373 (1982) verwiesen. Weitere Übersichten zu diesem Thema
finden sich beispielsweise von A.O′Lennick et al. in KAPPI,
Nov. 70 (1986), S.Holzman et al. in Tens.Det. 23, 309 (1986),
R.Bibo et al. in Soap Cosm.Chem.Spec. Apr. 46 (1990) und
P.Ellis et al. in Euro Cosm. 1, 14 (1994).
Beispiele für geeignete Betaine stellen die Carboxyalkylie
rungsprodukte von sekundären und insbesondere tertiären
Aminen dar, die der Formel (VIII) folgen,
in der R⁹ für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Koh
lenstoffatomen, R¹⁰ für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen, R¹¹ für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlen
stoffatomen, b für Zahlen von 1 bis 6 und Y für ein Alkali- und/oder
Erdalkalimetall oder Ammonium steht.
Typische Beispiele sind sind die Carboxymethylierungsprodukte
von Hexylmethylamin, Hexyldimethylamin, Octyldimethylamin,
Decyldimethylamin, Dodecylmethylamin, Dodecyldimethylamin,
Dodecylethylmethylamin, C12/₁₄ Kokosalkyldimethylamin, Myri
styldimethylamin, Cetyldimethylamin, Stearyldimethylamin,
Stearylethylmethylamin, Oleyldimethylamin, C16/₁₈-Talgalkyl
dimethylamin sowie deren technische Gemische.
Weiterhin kommen auch Carboxyalkylierungsprodukte von Amido
aminen in Betracht, die der Formel (IX) folgen,
in der R¹²CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppelbindungen, a für
Zahlen von 1 bis 3 steht und R¹⁰, R¹¹, b und Y die oben an
gegebenen Bedeutungen haben.
Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von Fettsäuren mit
6 bis 22 Kohlenstoffatomen, namentlich Capronsäure, Capryl
säure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäu
re, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure,
Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Ela
eostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und
Erucasäure sowie deren technische Gemische, mit N,N-Dimethyl-
Aminoethylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin, N,N-Diethylami
noethylamin und N,N-Diethylaminopropylamin, die mit Natrium
chloracetat kondensiert werden. Bevorzugt ist der Einsatz
eines Kondensationsproduktes von C8/₁₈-Kokosfettsäure-N,N-
dimethylaminopropylamid mit Natriumchloracetat.
Weiterhin kommen als geeignete Ausgangsstoffe für die im
Sinne der Erfindung einzusetzenden Betaine auch Imidazoline
in Betracht, die der Formel (X) folgen,
in der R¹³ für einen Alkylrest mit 5 bis 21 Kohlenstoffato
men, R¹⁴ für eine Hydroxylgruppe, einen OCOR¹³- oder NHCOR¹³-
Rest und c für 2 oder 3 steht. Auch bei diesen Substanzen
handelt es sich um bekannte Stoffe, die beispielsweise durch
cyclisierende Kondensation von 1 oder 2 Mol Fettsäure mit
mehrwertigen Aminen wie beispielsweise Aminoethylethanolamin
(AEEA) oder Diethylentriamin erhalten werden können. Die
entsprechenden Carboxyalkylierungsprodukte stellen Gemische
unterschiedlicher offenkettiger Betaine dar.
Typische Beispiele sind Kondensationsprodukte der oben ge
nannten Fettsäuren mit AEEA, vorzugsweise Imidazoline auf
Basis von Laurinsäure oder wiederum C12/14-Kokosfettsäure,
die anschließend mit Natriumchloracetat betainisiert werden.
Als geeignete Reiberkörper kommen beispielsweise Holzmehl,
geriebener Bimstein, Nußschalen- und/oder Pflanzenfasermahl
gut in Betracht. Typische Beispiele sind gemahlene Holzfaser
stoffe (Lignocell® BK 40/90, lichte Maschenweite 150 µm
max. 95%), Walnußschalengranulat (UNG 300, Rettenmaier &
Co., Ellwangen/FRG, Partikelbereich 170 bis 230 µm) oder ge
schrotete Rückstände aus der Maisgewinnung. Es können auch
gemahlene Kunststoffe eingesetzt werden, sofern diese unter
den Bedingungen der Wirbelschicht nicht schmelzen. Die Ten
side - bezogen auf Feststoffgehalt - und die Reibkörper kön
nen im Gewichtsverhältnis 60 : 40 bis 5 : 95, vorzugsweise 50 : 50
bis 10 : 90 eingesetzt werden.
Insbesondere bei Einsatz größerer Mengen Reibkörper können
diese durch die Zugabe von anorganischen und oder organischen
Salzen als Co-Trägern partiell substituiert werden. Hierfür
kommen Salze wie beispielsweise Alkali- und/oder Erdalkali
sulfate, -Chloride, -Hydrogencarbonate, neutrale Silicate
sowie Citrate in Betracht, solange die unter ihrer Mitver
wendung hergestellten Zubereitungen auf der Haut einen pH-
Wert im Bereich von 6 bis 9, vorzugsweise 7 bis 8 aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können als Zusatzstoffe
beispielsweise Emulgatoren und/oder Schaumbooster enthalten.
Typische Beispiele für geeignete O/W- bzw. W/O-Emulgatoren
sind gehärtetes und ethoxyliertes Ricinusöl, Polyglycerin
fettsäureester oder Polyglycerinpolyricinoleate. Als Schaum
booster eignen sich z. B. Fettsäurealkanolamide. Sofern die
Zusatzstoffe unter den Bedingungen der Wirbelschicht ther
misch stabil sind, können sie dem Gut bereits vor der Granu
lierung/Trocknung zugegeben werden. Falls dies nicht der Fall
ist, wie beispielsweise bei Farb- und Duftstoffen, können sie
auch nachträglich (z. B. durch Versprühen) auf das Gut ge
bracht werden. Der Anteil der Zusatzstoffe kann 1 bis 10,
vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-% - bezogen auf das resultierende
Granulat - betragen.
Unter der Wirbelschicht- oder SKET-Granulierung versteht der
Fachmann ein kontinuierliches oder diskontinuierliches Ver
fahren, bei dem man wäßrige Tensidpasten gleichzeitig trock
net und in stückige Form bringt. Der Granulation wird konti
nuierlich Reibkörper zugeführt, auf den die wäßrige Tensid
paste aufgesprüht wird. Bevorzugt eingesetzte Wirbelschicht-
Apparate besitzen Bodenplatten mit Abmessungen von 0,4 bis 5
m. Vorzugsweise wird die SKET-Granulierung bei Wirbelluftge
schwindigkeiten im Bereich von 1 bis 8 m/s durchgeführt. Der
Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht erfolgt vorzugs
weise über eine Größenklassierung der Granulate. Die Klassie
rung kann beispielsweise mittels einer Siebvorrichtung oder
durch einen entgegengeführten Luftstrom (Sichterluft) erfol
gen, der so reguliert wird, daß erst Teilchen ab einer be
stimmten Teilchengröße aus der Wirbelschicht entfernt und
kleinere Teilchen in der Wirbelschicht zurückgehalten werden.
Üblicherweise setzt sich die einströmende Luft aus der be
heizten oder unbeheizten Sichterluft und der beheizten Boden
luft zusammen. Die Bodenlufttemperatur liegt dabei zwischen
80 und 180, vorzugsweise 90 und 140°C, wobei es gerade im
Hinblick auf die Mitverwendung von Zuckertensiden empfeh
lenswert ist, die Temperatur der Masse in der Wirbelschicht
auf 70 bis 90°C zu begrenzen. Vorteilhafterweise wird weiter
hin zu Beginn der SKET-Granulierung eine Startmasse, bei
spielsweise der Reibkörper oder ein SKET-Granulat aus einem
früheren Versuchsansatz, vorgelegt. In der Wirbelschicht
verdampft das Wasser aus den Tensidpasten, wobei angetrock
nete bis getrocknete Keime entstehen, die mit weiteren Mengen
Tensid umhüllt, granuliert und wiederum gleichzeitig getrock
net werden.
Die festen Zubereitungen weisen einen Wassergehalt von unter
5 und vorzugsweise unter 1 Gew.-% auf, sind sehr gut riesel
fähig und gegen Verkeimung stabilisiert. Sie eignen sich zur
Herstellung von Körperreinigungsmitteln wie insbesondere
Handwaschpulvern. Sie können auch in lösungsmittelhaltige
Formulierungen eingearbeitet werden und dann zur Herstellung
von Handwaschpasten dienen.
Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung
näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.
- A1) Di-Natrium Laurethsulfosuccinat (Texapon® SB3)
- A2) Coco Betaine (Dehyton® AB 30)
- A3) Decyl Polyglucose (Plantaren® 2000)
- A4) Kokosfettsäure-N-methylglucamid
- A5) Natrium Laurethsulfat (and) Magnesium Laurethsulfat (Texapon® ASV)
- A6) Kokosalkoholsulfat-Natriumsalz (Sulfopon® KT 115
- A7) Kokosalkohol+3EO-Addukt (Dehydol ® LT3)
- A8) Oleylalkohol+7EO-Addukt (Eumulgin ® WM7)
- B1) Walnußschalengranulat (UNG 300)
- B2) Natriumsulfat
- C1) Kokosfettsäurediethanolamid (Comperlan®) KD
Die tensidischen Einsatzstoffe A1 bis A8 sowie der Zusatz
stoff C1 sind Produkte der Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG. Die
Stoffe A1 bis A7 und C1 wurden als wäßrige Pasten mit einem
Feststoffgehalt von 30 bis 55 Gew.-% eingesetzt, die Stoffe
A7 und A8 sind wasserfrei, jedoch flüssig.
Der Reibkörper B1 stellt ein Produkt der Firma J.Rettenmaier,
Ellwangen/FRG dar. Die Rezepturen sind in Tabelle 1 zusammen
gefaßt (Angaben als Gew.-% bezogen auf Feststoff).
Zur Herstellung der Granulate wurde der Reibkörper in der
Granulationsanlage vorgelegt und das Tensid bzw. die Tensid
paste aufgesprüht. Während des Prozesses wurde laufen Reib
körper zudosiert, bis hinsichtlich der angestrebten Rezeptu
ren R1 bis R9 ein stationärer Zustand erreicht wurde.
Kenndaten des Verfahrens | ||
Wirbelschicht, | ||
- Durchmesser | 400 mm | |
- Fläche | 0,13 m² | |
- Luftgeschwindigkeit | 3,8 m/s | |
Temperatur, @ | - Bodenluft | 132°C |
- Sichterluft | 20°C | |
- Luftaustritt | 73°C | |
- Schichtmasse | 82°C | |
Luftstrom | 1300 m³/h | |
Luftbeladung | 11 g H₂O/kg Luft | |
Durchsatz, @ | - Tensid | 33,3 kg/h |
- Reibkörper | 90 kg/h | |
- Startmasse (Reibkörper) | 20 kg |
Es wurden in allen Fällen staubfreie, rieselfähige Granulate
erhalten. Die Siebanalyse für das Produkt entsprechend Rezep
turbeispiel R1 lautet:
< 1,6 mm | |
9,7 Gew.-% | |
0,8 mm | 45,3 Gew.-% |
0,6 mm | 22,1 Gew.-% |
0,4 mm | 17,5 Gew.-% |
0,2 mm | 4,6 Gew.-% |
< 0,1 mm | 0,8 Gew.-% |
Claims (10)
1. Feste, rieselfähige Zubereitung, dadurch erhältlich, daß
man wäßrige Tensidpasten zusammen mit Reibkörpern in der
Wirbelschicht trocknet und gleichzeitig granuliert.
2. Verfahren zur Herstellung fester, rieselfähiger Zuberei
tungen, bei dem man wäßrige Tensidpasten zusammen mit
Reibkörpern in der Wirbelschicht trocknet und gleichzei
tig granuliert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man Tenside einsetzt, die ausgewählt sind aus der Grup
pe, die gebildet wird von Fettalkoholsulfaten, Fettalko
holethersulfaten, Sulfosuccinaten, Fettalkoholpolygly
colethern, Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden, Fett
säure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden und/oder Betainen.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß man wäßrige Tensidpasten mit einem Fest
stoffgehalt von 25 bis 70 Gew.-% einsetzt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß man Reibkörper einsetzt, die ausgewählt
sind aus der Gruppe, die gebildet wird von geriebenem
Bimstein, Holzmehl, Nußschalen- und/oder Pflanzenfaser
mahlgut.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß man die Tenside - bezogen auf Feststoff
gehalt - und die Reibkörper im Gewichtsverhältnis 60
40 bis 5 : 95 einsetzt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß man als Zusatzstoffe Emulgatoren und/oder
Schaumbooster einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Zusatzstoffe in Mengen von 1 bis 10 Gew.-% -
bezogen auf das resultierende Granulat - einsetzt.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß man die Temperatur der Masse in der Wir
belschicht auf 70 bis 90°C begrenzt.
10. Verwendung von festen, rieselfähigen Zubereitungen nach
Anspruch 1 zur Herstellung von Körperreinigungsmitteln.
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