DE4446363A1 - Amorphes Alkalisilikat mit Imprägnierung - Google Patents
Amorphes Alkalisilikat mit ImprägnierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein amorphes Alkalisilikat mit Sekundärwaschvermö
gen, das als wasserlösliche Buildersubstanz in Wasch- oder Reinigungsmit
teln eingesetzt werden kann und mit Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reini
gungsmittel imprägniert ist, die Verwendung derartiger imprägnierter Al
kalisilikate in Wasch- oder Reinigungsmitteln, extrudierte Wasch- oder
Reinigungsmittel sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Moderne, verdichtete Wasch- oder Reinigungsmittel weisen allgemein den
Nachteil auf, daß sie aufgrund ihrer kompakten Struktur ein schlechteres
Löseverhalten in wäßriger Flotte zeigen als beispielsweise leichtere
sprühgetrocknete Wasch- oder Reinigungsmittel des Standes der Technik. Da
bei tendieren Wasch- oder Reinigungsmittel im allgemeinen zu einer um so
schlechteren Lösegeschwindigkeit in Wasser, je höher ihr Verdichtungsgrad
ist. Zeolithe, die in Wasch- oder Reinigungsmitteln als Buildersubstanzen
üblicherweise enthalten sind, können aufgrund ihrer Wasserunlöslichkeit
zusätzlich zu dem verschlechterten Löseverhalten beitragen.
Eine wasserlösliche Alternative für den Zeolith stellen amorphe Alkalisi
likate mit Sekundärwaschvermögen dar.
Durch Sprüh- oder Walzentrocknung von Wasserglaslösungen lassen sich be
kanntermaßen hydratisierte wasserlösliche Silikate in Pulverform erhalten,
die noch etwa 20 Gew.-% Wasser enthalten (vgl. Ullmanns Enzyclopädie der
technischen Chemie, 4. Auflage 1982, Band 21, Seite 412). Solche Produkte
sind für verschiedene Zwecke im Handel. Derartige Pulver weisen aufgrund
der Sprühtrocknung eine sehr lockere Struktur auf; ihre Schüttgewichte
liegen im allgemeinen deutlich unter 700 g/l.
Alkalisilikate in granularer Form mit höheren Schüttgewichten können gemäß
der Lehre der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 526 978 erhalten werden,
wobei man eine Alkalisilikat-Lösung mit einem Feststoffgehalt zwischen 30
und 53 Gew.-% in eine beheizte Trommel einbringt′ in deren Längsachse eine
Welle mit einer Vielzahl von nahe an die Innenfläche der Trommel reichen
den Armen rotiert, wobei die Trommelwand eine Temperatur zwischen 150 und
200°C aufweist und der Trockenvorgang durch ein in die Trommel einge
speistes Gas mit einer Temperatur zwischen 175 und etwa 250°C unterstützt
wird. Nach diesem Verfahren wird ein Produkt erhalten, dessen mittlere
Teilchengröße im Bereich zwischen 0,2 und 2 mm liegt. Ein bevorzugtes
Trocknungsgas ist beheizte Luft.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 542 131 beschreibt ein Verfahren,
bei dem man ein in Wasser bei Raumtemperatur vollständig lösliches Produkt
mit einem Schüttgewicht zwischen 500 und 1200 g/l erhält. Die Trocknung
erfolgt vorzugsweise unter Verwendung von erhitzter Luft. Auch hierbei
wird mit einem zylindrischen Trockner mit beheizter Wand (160 bis 200°C)
gearbeitet, in dessen Längsachse ein Rotor mit schaufelförmigen Blättern
sich mit einer derartigen Geschwindigkeit dreht, daß aus der Silikatlösung
mit einem Feststoffgehalt zwischen 40 und 60 Gew.-% eine pseudoplastische
Masse mit einem freien Wassergehalt zwischen 5 und 12 Gew.-% entsteht. Die
Trocknung wird durch einen heißen Luftstrom (220 bis 260°C) unterstützt.
Die ältere, nicht vorveröffentlichte Anmeldung P 44 19 745.4 beschreibt
ebenfalls ein wasserlösliches, amorphes und granulares Alkalisilikat, wel
ches auf ähnliche Weise wie in der EP-A-0 526 978 beschrieben hergestellt
wird, jedoch kieselsäurehaltig ist. Mit dem Begriff "amorph" ist "röntgen
amorph" gemeint. Dies bedeutet, daß die Alkalisilikate bei Röntgenbeu
gungsaufnahmen keine scharfen Reflexe liefern, sondern allenfalls eine
oder mehrere breite Maxima, deren Breite mehrere Gradeinheiten des Beu
gungswinkels beträgt. Damit ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß bei Elek
tronenbeugungsexperimenten Bereiche gefunden werden, die scharfe Elektro
nenbeugungsreflexe liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Sub
stanz mikrokristalline Bereiche in einer Größenordnung bis zu ca. 20 nm
(max. 50 nm) aufweist.
Granulare amorphe Natriumsilikate, welche durch Sprühtrocknung wäßriger
Wasserglaslösungen, anschließendes Mahlen und nachfolgendes Verdichten und
Abrunden unter zusätzlichem Wasserentzug des Mahlgutes erhalten werden,
sind Inhalt der US-amerikanischen Patentschriften 3,912,649, 3,956,467,
3,838,193 und 3,879,527. Der Wassergehalt der erhaltenen Produkte liegt
bei etwa 18 bis 20 Gew.-% bei Schüttgewichten deutlich oberhalb 500 g/l.
Weitere granulare Alkalisilikate mit Sekundärwaschvermögen sind aus den
europäische Patentanmeldungen EP-A-0 561 656 und EP-A-0 488 868 bekannt.
Es handelt sich hierbei um Compounds von Alkalisilikaten mit bestimmten
Q-Verteilungen und Alkalicarbonaten.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO-A-91/02047 ist ein Verfahren
zur Herstellung von Extrudaten mit hoher Dichte bekannt, wobei ein festes
und rieselfähiges Vorgemisch unter Druck stangförmig verpreßt wird. Das
feste und rieselfähige Vorgemisch enthält ein Plastifizier- und/oder
Gleitmittel, welches bewirkt, daß das Vorgemisch unter dem Druck bzw. dem
Eintrag spezifischer Arbeit plastisch erweicht und damit extrudierbar
wird. Nach dem Austritt aus der Lochform wirken auf das System keine
Scherkräfte mehr ein und die Viskosität des Systems steigt dadurch derart
an, daß der extrudierte Strang auf vorherbestimmbare Extrudatdimensionen
geschnitten werden kann. Aus der internationalen Patentanmeldung WO-A-
94/09111 ist nun bekannt, daß in dem zu extrudierenden Vorgemisch sowohl
Bestandteile, welche ein strukturviskoses Verhalten aufweisen, als auch
Bestandteile, welche dilatante Eigenschaften besitzen, enthalten sein müs
sen. Lägen nur strukturviskos wirkende Bestandteile in dem Vorgemisch vor,
so würde es aufgrund des starken Schergefälles derart erweichen, ja nahezu
flüssig werden, daß der Strang nach dem Austritt aus der Lochform nicht
mehr schneidfähig wäre. Es werden daher auch dilatant wirkende Bestand
teile eingesetzt, welche bei steigendem Schergefälle eine steigende Pla
stizität aufweisen und dadurch die Schneidfähigkeit des extrudierten
Stranges sicherstellen. Die meisten Inhaltsstoffe von Wasch- oder Reini
gungsmitteln zeigen ein strukturviskoses Verhalten. Ein dilatantes Ver
halten stellt eher die Ausnahme dar. Ein üblicher Bestandteil von herkömm
lichen Wasch- oder Reinigungsmittel besitzt jedoch dilatante Eigenschaf
ten; es sind die als Buildersubstanz und Phosphatersatz eingesetzten was
serunlöslichen Alumosilikate wie Zeolith. Aus der internationalen Patent
anmeldung WO-A-94/09111 sind zwar extrudierte Wasch- oder Reinigungsmittel
bekannt, welche 19 Gew.-% Zeolith (bezogen auf wasserfreie Aktivsubstanz)
sowie 12,5 Gew.-% Natriumcarbonat und 2,2 Gew.-% amorphes Natriumsilikat
enthalten; es war jedoch nicht bekannt, daß Zeolith aus verfahrenstechni
scher Sicht teilweise oder sogar ganz durch wasserlösliche anorganische
Buildersubstanzen wie amorphe Alkalisilikate ersetzt werden kann, wenn
diese in bestimmter Form eingesetzt werden. Es zeigte sich jetzt sogar in
einigen Fällen, daß amorphe und kristalline Silikate mit an sich vorhan
denem Sekundärwaschvermögen durch die Extrusion und Granulation dieses
Sekundärwaschvermögen teilweise oder sogar ganz verlieren, wenn sie nicht
in einer ganz speziellen Anbietungsform eingesetzt werden.
Eine Aufgabe der Erfindung bestand darin, wasserlösliche Buildersubstanzen
für den teilweise oder vollständigen Ersatz von Zeolith in Wasch- oder
Reinigungsmitteln bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung be
stand darin, extrudierte Wasch- oder Reinigungsmittel sowie ein Verfahren
zu ihrer Herstellung bereitzustellen, welche die wasserlöslichen Builder
substanzen in dem Maße enthalten, daß auf Zeolith nicht nur aus anwen
dungstechnischer sondern auch aus verfahrenstechnischer Sicht teilweise
oder ganz verzichtet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend in einer ersten Ausführungs
form ein amorphes Alkalisilikat mit Sekundärwaschvermögen und einem Mol
verhältnis M₂O : SiO₂ (M = Alkalimetall) zwischen 1 : 1,5 und 1 : 3,3, welches
mit Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln imprägniert ist und
ein Schüttgewicht von mindestens 300 g/l aufweist.
Bevorzugte amorphe Alkalisilikate weisen ein Molverhältnis M₂O : SiO₂ (M =
Alkalimetall) zwischen 1 : 1,9 und 1 : 3, insbesondere bis 1 : 2,5 auf. Hierbei
kommen insbesondere Natrium- und/oder Kaliumsilikat in Betracht. Aus öko
nomischen Gründen sind die Natriumsilikate bevorzugt. Legt man aus anwen
dungstechnischen Gründen jedoch auf eine besonders hohe Lösegeschwindig
keit in Wasser Wert, so empfiehlt es sich, Natrium mindestens anteilsweise
durch Kalium zu ersetzen. Beispielsweise kann die Zusammensetzung des Al
kalisilikats so gewählt werden, daß das Silikat einen Kalium-Gehalt, be
rechnet als K₂O, von bis zu 5 Gew.-% aufweist. Bevorzugte Alkalisilikate
Alkalisilikate liegen in granularer Form und/oder als Compound mit Alkali
carbonat, vorzugsweise Natrium- und/oder Kaliumcarbonat, vor und/oder wei
sen ein Schüttgewicht zwischen 300 und 1200 g/l, insbesondere von 350 bis
800 g/l auf. Der Wassergehalt dieser bevorzugten amorphen Alkalisilikate
bzw. der Compounds, welche die amorphen Alkalisilikate enthalten, liegt
vorteilhafterweise zwischen 10 und 22 Gew.-%, insbesondere zwischen 12 und
20 Gew.-%. Dabei können Wassergehalte von 14 bis 18 Gew.-% besonders be
vorzugt sein.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß alle amorphen Alkalisilikate
des angegebenen Moduls und insbesondere solche, welche bereits vor der
Imprägnierung mit Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln ein
Schüttgewichten von mindestens 300 g/l aufweisen, geeignete Ausgangsstoffe
im Sinne dieser Erfindung sind. Diese Silikate können durch Sprühtrock
nung, Granulierung und/oder Kompaktierung, beispielsweise durch Walzen
kompaktierung hergestellt worden sein. Carbonat- und silikathaltige Granu
late können ebenfalls durch Sprühtrocknung, Granulierung und/oder Kompak
tierung, beispielsweise durch Walzenkompaktierung hergestellt werden.
Einige dieser Silikate und carbonat- und silikathaltigen Granulate liegen
als Handelsprodukte vor. Es wird hierbei beispielshaft auf die Handels
produkte Britesil® der Firma Akzo & Nobel, Nabion 15® der Firma
Rhône-Poulenc, Gransil® der Firma Colin Stewart oder Dizzil® G der
Firma Akzo & Nobel verwiesen. Dabei sind als Carbonat-Silikat-Compounds
solche bevorzugt, welche ein Gewichtsverhältnis von Carbonat zu Silikat
von 3 : 1 bis 1 : 9 und insbesondere von 2,5 : 1 bis 1 : 5 aufweisen.
Auch amorphe Silikate, welche gemäß den obengenannten US-Patentschriften
durch Sprühtrocknung oder in Granulatoren von der Art der Turbotrockner
beispielsweise der Firma Vomm, Italien, hergestellt werden können, sind
geeignete und durchaus bevorzugte Ausgangsstoffe mit vorteilhaften Eigen
schaften. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden amor
phe Alkalisilikate mit Wassergehalten von 14 bis 18 Gew.-% und Schüttge
wichten oberhalb 450 g/l als zu imprägnierende Ausgangsstoffe eingesetzt,
welche insbesondere in einem Turbotrockner hergestellt wurden, aber keine
Scherbenstruktur - wie sie in der älteren, nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung P 44 00 024.3 beschrieben wird - aufweisen.
Diese silikatischen Ausgangsstoffe werden auf übliche Weise mit Inhalts
stoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln vorzugsweise in Mengen von 3 bis
15 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 12 Gew.-%, jeweils bezogen auf den
nicht-imprägnierten silikatischen Träger, imprägniert. Als Imprägnierungs
mittel sind insbesondere flüssige bis bei der Verarbeitungstemperatur gel
förmige oder wachsartige Inhaltsstoffe geeignet. Hierzu zählen beispiels
weise Tenside- Schauminhibitoren aus Silikon- und/oder Paraffinbasis oder
textilweichmachende Verbindungen wie Kationtenside. Insbesondere bevorzugt
sind Tenside. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
die amorphen silikatischen Ausgangsstoffe jedoch nicht mit wäßrigen Lösun
gen oder Dispersionen von Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln
imprägniert, da befürchtet wird, daß ein Anlösen der Silikate im Inneren
des Korns durch das eingetragene Wasser nicht nur zur Verklebung der Pro
dukte und - ohne nachträgliche Trocknung - zu verfahrenstechnischen
Schwierigkeiten bei der Herstellung der Wasch- oder Reinigungsmittel füh
ren sondern auch die Sekundärwascheigenschaften der amorphen Silikate ne
gativ beeinflussen könnte.
Insbesondere bevorzugte Imprägnierungsmittel sind nichtionische Tenside,
beispielsweise alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte und/oder ethoxy
lierte und propoxylierte aliphatische C₈-C₂₂-Alkohole. Hierzu zählen ins
besondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durch
schnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol, in denen der
Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann
bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie
sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Ebenso sind jedoch Alko
holethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12
bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und
durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten
ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C₁₂-C₁₄-Alkohole mit 3 EO
oder 4 EO, C₉-C₁₁-Alkohol mit 7 EO, C₁₃-C₁₅-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO
oder 8 EO, C₁₂-C₁₈-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus
diesen, wie Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Alkohol mit 3 EO und C₁₂-C₁₈-Alkohol
mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mit
telwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebro
chene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine einge
engte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich
zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12
EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25
EO, 30 EO oder 40 EO.
In Abhängigkeit von der Art des eingesetzten Imprägnierungsmittels und von
seiner Menge kann es vorkommen, daß die imprägnierten amorphen Alkalisili
kate keine zufriedenstellende Rieselfähigkeit aufweisen. Insbesondere wenn
als Imprägnierungsmittel nichtionischen Tenside eingesetzt werden, hat es
sich deshalb als vorteilhaft erwiesen, die imprägnierten Alkalisilikate
nachzubehandeln. Hierzu bietet sich einmal eine Wärmebehandlung, bei
spielsweise in einem handelsüblichen Trockner an, wobei ein stärkeres Auf
saugen des Imprägnierungsmittels in die Porenstruktur des Silikat-Trägers
erreicht wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die imprägnierten
Silikate mit weiteren Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln,
insbesondere mit Buildersubstanzen oder wäßrigen Lösungen derselben nach
träglich nach üblichen Methoden zu behandeln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden deshalb
imprägnierte amorphe Alkalisilikate bzw. Compounds, die amorphe Alkalisi
likate enthalten, bereitgestellt, welche nachträglich, also in einer zwei
ten Stufe, mit einer wäßrigen Lösung, welche weitere Inhaltsstoffe von
Wasch- oder Reinigungsmitteln enthält, nachbehandelt wurden. Vorzugsweise
handelt es sich hierbei um eine wäßrige Lösung von wasserlöslichen Buil
dersubstanzen, insbesondere von Polycarboxylaten, polymeren Polycarboxy
laten und/oder amorphen Alkalisilikaten mit einem molaren Verhältnis M₂O:
SiO₂ von 1 : 5 bis 1 : 3,3 und insbesondere von 1 : 1,9 bis 1 : 2,5, wobei diese
wäßrige Lösung auf die bereits imprägnierten amorphen Silikate aufgesprüht
wird.
Brauchbare wasserlösliche organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise
die bevorzugt in Form ihrer Natriumsalze eingesetzten Polycarbonsäuren,
wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure,
Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein
derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, so
wie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycar
bonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
Geeignete polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Natriumsalze
der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit
einer relativen Molekülmasse von 800 bis 150000 (auf Säure bezogen). Ge
eignete copolymere Polycarboxylate sind insbesondere solche der Acrylsäure
mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure.
Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Malein
säure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Ma
leinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren,
beträgt im allgemeinen 5000 bis 200000, vorzugsweise 10000 bis 120000 und
insbesondere 50000 bis 100000. Insbesondere bevorzugt sind auch Terpoly
mere, beispielsweise solche, die gemäß der DE-A-43 00 772 als Monomere
Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinyl
alkohol-Derivate oder gemäß der DE-C-42 21 381 als Monomere Salze der
Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthal
ten.
Weitere geeignete Buildersysteme sind Oxidationsprodukte von carboxylgrup
penhaltigen Polyglucosanen und/oder deren wasserlöslichen Salzen, wie sie
beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO-A-93/08251 be
schrieben werden oder deren Herstellung beispielsweise in der internatio
nalen Patentanmeldung WO-A-93/16110 beschrieben wird.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen auch die bekannten
Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze und Derivate zu nennen.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umset
zung von Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und
mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, beispielsweise wie in der euro
päischen Patentanmeldung EP-A-0 280 223 beschrieben erhalten werden kön
nen. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutar
aldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäu
ren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Vorzugsweise werden bei dieser Nachbehandlung derartige Mengen an Inhalts
stoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln eingesetzt, daß diese Inhalts
stoffe, ausgedrückt als Feststoff bezogen auf den nicht-imprägnierten
Träger, 0,5 bis 10 Gew.-% ausmachen.
Die mit wäßrigen Lösungen nachbehandelten imprägnierten Silikate können
dann getrocknet und/oder mit feinteiligen Inhaltsstoffen, beispielsweise
Kieselsäuren, Silikaten, Zeolith oder pulverförmigen polymeren Polycarb
oxylaten abgepudert werden. Die Abpuderungsmittel sind vorzugsweise in
Mengen bis zu 3 Gew.-%, bezogen auf das abgepuderte Silikat, enthalten.
Aus ökonomischen Gründen sind Nachbehandlungen bevorzugt, die keine an
schließende Trocknung erfordern. Selbstverständlich ist eine Umhüllung mit
wäßrigen Lösungen oder Dispersionen ohne Trocknung nur dann möglich, wenn
der Wassergehalt insgesamt relativ niedrig ist, also hochkonzentrierte Lö
sungen/Dispersionen eingesetzt werden und/oder der Wassergehalt des sili
katischen Trägers entsprechend niedrig ist.
Es wird vermutet, daß die Umhüllung, obwohl selbst vorzugsweise wasserlös
lich, eine Verzögerung des hydrothermalen Angriffs bewirkt.
Die amorphen und imprägnierten Alkalisilikate mit Sekundärwaschvermögen
können als Zumischkomponente zu pulverförmigen bis granularen Wasch- oder
Reinigungsmitteln mit Schüttgewichten oder als Bestandteil bei der Herstel
lung der granularen Wasch- oder Reinigungsmittel, vorzugsweise bei der
Granulierung und/oder Kompaktierung, verwendet werden. Die erfindungsge
mäßen Wasch- oder Reinigungsmittel können ein Schüttgewicht zwischen 300
und 1200 g/l, vorzugsweise von 500 bis 1000 g/l, aufweisen und enthalten
die erfindungsgemäßen imprägnierten Silikate vorzugsweise in Mengen von 5
bis 50 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 10 bis 40 Gew.-%. Ihre Herstel
lung kann nach jedem der bekannten Verfahren wie Mischen, Sprühtrocknung,
Granulieren, Kompaktieren wie Walzenkompaktierung und Extrudieren erfol
gen. Geeignet sind insbesondere solche Verfahren, in denen mehrere Teil
komponenten, beispielsweise sprühgetrocknete Komponenten und granulierte
und/oder extrudierte Komponenten miteinander vermischt werden. Dabei ist
es auch möglich, daß sprühgetrocknete oder granulierte Komponenten nach
träglich in der Aufbereitung beispielsweise mit nichtionischen Tensiden,
insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen, nach den üblichen Verfahren be
aufschlagt werden. Insbesondere in Granulations- und Extrusionsverfahren
ist es bevorzugt, die gegebenenfalls vorhandenen Aniontenside in Form ei
nes sprühgetrockneten, granulierten oder extrudierten Compounds entweder
als Zumischkomponente in dem Verfahren oder als Additiv nachträglich zu
anderen Granulaten einzusetzen. Ebenso ist es möglich und kann in Abhän
gigkeit von der Rezeptur von Vorteil sein, wenn weitere einzelne Bestand
teile des Mittels, beispielsweise Carbonate, Citrat bzw. Citronensäure
oder andere Polycarboxylate bzw. Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxy
late, Zeolith und/oder Schichtsilikate, beispielsweise schichtförmige kri
stalline Disilikate, nachträglich zu sprühgetrockneten, granulierten und/
oder extrudierten Komponenten, die gegebenenfalls mit nichtionischen Ten
siden und/oder anderen bei der Verarbeitungstemperatur flüssigen bis
wachsartigen Inhaltsstoffen beaufschlagt sind, hinzugemischt werden. Be
vorzugt ist dabei ein Verfahren, bei dem die Oberfläche von Teilkomponen
ten des Mittels oder des gesamtem Mittels zur Reduzierung der Klebrigkeit
der an Niotensiden reichen Granulate und/oder zu ihrer verbesserten Lös
lichkeit nachträglich behandelt wird. Geeignete Oberflächenmodifizierer
sind dabei aus dem Stand der Technik bekannt. Neben weiteren geeigneten
sind dabei feinteilige Zeolithe, Kieselsäuren, amorphe Silikate, Fettsäu
ren oder Fettsäuresalze, beispielsweise Calciumstearat, insbesondere je
doch Mischungen aus Zeolith und Kieselsäure, insbesondere im Gewichtsver
hältnis Zeolith zu Kieselsäure von mindestens 1 : 1, oder Zeolith und Cal
ciumstearat besonders bevorzugt.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind extrudierte
Wasch- oder Reinigungsmittel mit einem Schüttgewicht oberhalb 600 g/l,
welche anionische sowie gegebenenfalls nichtionische Tenside sowie ein
amorphes und imprägniertes Alkalisilikat der angegebenen Art im Extrudat
enthalten. Zur Herstellung dieser extrudierten Wasch- oder Reinigungsmit
tel wird auf die bekannten Verfahren zur Extrusion, insbesondere auf die
internationale Patentanmeldung WO 91/02047 verwiesen. Dabei werden ein
festes und rieselfähiges Vorgemisch bei Drucken bis 200 bar strangförmig
verpreßt, der Strang nach dem Austritt aus der Lochform mittels einer
Schneidevorrichtung auf die bestimmte Granulatdimension zugeschnitten so
wie das plastische und gegebenenfalls noch feuchte Rohextrudat einem wei
teren formgebenden Verarbeitungsschritt zugeführt und anschließend ge
trocknet, wobei die erfindungsgemäßen imprägnierten Alkalisilikate in dem
Vorgemisch eingesetzt werden.
Die fertigen Wasch- oder Reinigungsmittel können zusätzlich die nun fol
genden Inhaltsstoffe enthalten.
Zu diesen zählen insbesondere Tenside, vor allem Aniontenside sowie gege
benenfalls nichtionische Tenside, aber auch kationische, amphotere oder
zwitterionische Tenside.
Als Aniontenside vom Sulfonat-Typ kommen vorzugsweise C₉-C₁₃-Alkylbenzol
sulfonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansul
fonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C₁₂-C₁₈-Mono
olefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit
gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hy
drolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch
Alkansulfonate, die aus C₁₂-C₁₈-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorie
rung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation
gewonnen werden. Geeignet sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren
(Estersulfonate), z. B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Ko
kos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren. Weitere geeignete Aniontenside sind
die durch Esterspaltung der α-Sulfofettsäurealkylester erhältlichen α-Sul
fofettsäuren bzw. ihre Di-Salze. Die Mono-Salze der α-Sulfofettsäurealkyl
ester fallen schon bei ihrer großtechnischen Herstellung als wäßrige Mi
schung mit begrenzten Mengen an Di-Salzen an. Der Disalz-Gehalt solcher
Tenside liegt üblicherweise unter 50 Gew.-% des Aniontensidgemisches, bei
spielsweise bis etwa 30 Gew.-%.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester, wel
che Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische darstellen, wie sie bei
der Herstellung durch Veresterung durch ein Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol
Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol
Glycerin erhalten werden.
Geeignete Tenside vom Sulfat-Typ sind die Schwefelsäuremonoester aus pri
mären Alkoholen natürlichen und synthetischen Ursprungs. Als Alk(en)yl
sulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefel
säurehalbester der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole beispielsweise aus Kokosfettalko
hol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder
der C₁₀-C₂₀-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole die
ser Kettenlänge bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der
genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Ba
sis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Ab
bauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von
fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind C₁₆-C₁₈-
Alk(en)ylsulfate insbesondere bevorzugt. Dabei kann es auch von besonderem
Vorteil und insbesondere für maschinelle Waschmittel von Vorteil sein,
C₁₆-C₁₈-Alk(en)ylsulfate in Kombination mit niedriger schmelzenden Anion
tensiden und insbesondere mit solchen Aniontensiden, die einen niedrigeren
Kraft-Punkt aufweisen und bei relativ niedrigen Waschtemperaturen von
beispielsweise Raumtemperatur bis 40°C eine geringe Kristallisationsnei
gung zeigen, einzusetzen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung enthalten die Mittel daher Mischungen aus kurzkettigen und langketti
gen Fettalkylsulfaten, vorzugsweise Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Fettalkylsulfa
ten oder C₁₂-C₁₈-Fettalkylsulfaten mit C₁₆-C₁₈-Fettalkylsulfaten und ins
besondere C₁₂-C₁₆-Fettalkylsulfaten mit C₁₆-C₁₈-Fettalkylsulfaten. In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden jedoch
nicht nur gesättigte Alkylsulfate, sondern auch ungesättigte Alkenylsul
fate mit einer Alkenylkettenlänge von vorzugsweise C₁₆ bis C₂₂ eingesetzt.
Dabei sind insbesondere Mischungen aus gesättigten, überwiegend aus C₁₆
bestehenden sulfierten Fettalkoholen und ungesättigten, überwiegend aus
C₁₈ bestehenden sulfierten Fettalkoholen bevorzugt, beispielsweise solche,
die sich von festen oder flüssigen Fettalkoholmischungen des Typs HD-Oce
nol® (Handelsprodukt des Anmelders) ableiten. Dabei sind Gewichtsver
hältnisse von Alkylsulfaten zu Alkenylsulfaten von 10 : 1 bis 1 : 2 und ins
besondere von etwa 5 : 1 bis 1 : 1 bevorzugt.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxy
lierten geradkettigen oder verzweigten C₇-C₂₁-Alkohole, wie 2-Methyl-ver
zweigte C₉-C₁₁-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder
C₁₂-C₁₈-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Wasch
mitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Men
gen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Bevorzugte Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet
werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Al
koholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fett
alkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C₈- bis C₁₈-
Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sul
fosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten
Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside dar
stellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate,
deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeeng
ter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch
möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffato
men in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Zusätzlich zu den anionischen Tensiden können die Mittel auch Seifen, vor
zugsweise in Mengen von 0,2 bis 5 Gew.-%, enthalten. Geeignet sind gesät
tigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Pal
mitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbe
sondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfett
säuren, abgeleitete Seifengemische.
Die anionischen Tenside und Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium-
oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-,
Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen
Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der
Natriumsalze vor.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden Wasch- oder Reinigungsmit
tel, insbesondere extrudierte Wasch- oder Reinigungsmittel bevorzugt, wel
che 10 bis 30 Gew.-% anionische Tenside enthalten. Vorteilhafterweise sind
davon vorzugsweise mindestens 3 Gew.-% und insbesondere mindestens 5
Gew.-% sulfatische Tenside. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind in
den Mitteln - bezogen auf die anionischen Tenside insgesamt - mindestens
15 Gew.-%, insbesondere 20 bis 100 Gew.-% sulfatische Tenside enthalten.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhaf
terweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8
bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol
Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-
Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste
im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten
vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten
aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-,
Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro
Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören
beispielsweise C₁₂-C₁₄-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C₉-C₁₁-Alkohol mit 7
EO, C₁₃-C₁₅-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C₁₂-C₁₈-Alkohole mit
3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C₁₂-
C₁₄-Alkohol mit 3 EO und C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxy
lierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles
Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alko
holethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range
ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können
auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür
sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die
entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit an
deren nichtionischen Tensiden, insbesondere zusammen mit alkoxylierten
Fettalkoholen, eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxy
lierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugs
weise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fett
säuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentanmel
dung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der
internationalen Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren her
gestellt werden.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der
allgemeinen Formel RO(G)x eingesetzt werden, in der R einen primären ge
radkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylver
zweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen
bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6
C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x,
der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine
beliebige Zahl zwischen 1 und 10.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokos
alkyl-N,N-dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und
der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nicht
ionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als die der ethoxylier
ten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
in der R²CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffato
men, R³ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydro
xyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen
steht.
Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die
üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit
Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylie
rung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäure
chlorid erhalten werden können. Hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Her
stellung sei auf die US-Patentschriften US-A-1,985,424, US-A-2,016,962 und
US-A-2,703,798 sowie die Internationale Patentanmeldung WO-A-92/06984 ver
wiesen. Vorzugsweise leiten sich die Polyhydroxyfettsäureamide von redu
zierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere von der
Glucose ab.
Nichtionische Tenside sind in den erfindungsgemäßen Mitteln vorzugsweise
in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 2 bis 10
Gew.-% enthalten.
Neben den amorphen und imprägnierten Alkalisilikaten mit Sekundärwaschver
mögen können die Mittel auch noch weitere, zusätzliche Buildersubstanzen
und Cobuilder enthalten. Zu den letzteren zählen in erster Linie die be
reits oben genannten Inhaltsstoffe, beispielsweise Polycarboxylate und
polymeren Polycarboxylate. Diese Cobuilder sind in den Mitteln vorzugs
weise in Mengen von 2 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 15 Gew.-%
enthalten.
Aber auch übliche Buildersubstanzen wie Phosphate, Zeolithe und kristalli
ne Schichtsilikaten können in den Mitteln enthalten sein. Der eingesetzte,
synthetische Zeolith ist vorzugsweise feinkristallin und enthält gebunde
nes Wasser. Geeignet sind beispielsweise Zeolith A, jedoch auch Zeolith X
und Zeolith P sowie Mischungen aus A, X und/oder P. Der Zeolith kann als
sprühgetrocknetes Pulver oder auch als ungetrocknete, von ihrer Herstel
lung noch feuchte, stabilisierte Suspension zum Einsatz kommen. Für den
Fall, daß der Zeolith als Suspension eingesetzt wird, kann diese geringe
Zusätze an nichtionischen Tensiden als Stabilisatoren enthalten, bei
spielsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Zeolith, an ethoxylierten C₁₂-
C₁₈-Fettalkoholen mit 2 bis 5 Ethylenoxidgruppen, C₁₂-C₁₄-Fettalkoholen
mit 4 bis 5 Ethylenoxidgruppen oder ethoxylierten Isotridecanolen. Ebenso
ist es auch möglich, Zeolith-Suspensionen und Zeolith-Pulver einzusetzen.
Geeignete Zeolith-Pulver weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger
als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und ent
halten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an
gebundenem Wasser.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten Wasch- oder
Reinigungsmittel 10 bis 16 Gew.-% Zeolith (bezogen auf wasserfreie Aktiv
substanz) und 10 bis 30 Gew.-% eines imprägnierten Alkalisilikats.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die
Wasch- oder Reinigungsmittel jedoch 0 bis 5 Gew.-% Zeolith (bezogen auf
wasserfreie Aktivsubstanz) und 15 bis 40 Gew.-% eines imprägnierten Alka
lisilikats. Dabei ist es möglich, daß der Zeolith nicht nur coextrudiert
wird, sondern daß der Zeolith teilweise oder ganz nachträglich, also nach
dem Extrusionsschritt in das Wasch- oder Reinigungsmittel eingebracht
wird. Besonders bevorzugt sind hierbei Wasch- oder Reinigungsmittel, wel
che ein Extrudat enthalten, das im Inneren des Extrudatkorns frei von
Zeolith ist.
Als Ersatzstoffe für den Zeolith können auch kristalline Schichtsilikate
und/oder herkömmliche Phosphate eingesetzt werden. Dabei ist es jedoch
bevorzugt, daß Phosphate nur in geringen Mengen, insbesondere bis maximal
10 Gew.-%, in den Wasch- oder Reinigungsmitteln enthalten sind.
Als kristalline Schichtsilikate sind insbesondere kristalline, schicht
förmige Natriumsilikate der allgemeinen Formel NaMSixO2x+1·yH₂O, wobei M
Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine
Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2,3 oder 4 sind, geeig
net. Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der
europäischen Patentanmeldung EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kri
stalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M
für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind so
wohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na₂Si₂O₅·yH₂O bevorzugt. Diese kri
stallinen Schichtsilikate sind jedoch in den erfindungsgemäßen Extrudaten
vorzugsweise lediglich in Mengen von nicht mehr als 10 Gew.-%, insbeson
dere von weniger als 8 Gew.-%, vorteilhafterweise von maximal 5 Gew.-%
enthalten.
Zusätzlich können die Mittel auch Komponenten enthalten, welche die Öl-
und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen. Dieser Effekt
wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das bereits
vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese öl- und
fettlösende Komponente enthält, gewaschen wird. Zu den bevorzugten öl- und
fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Cellulose
ether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem An
teil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Grup
pen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Cellulose
ether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthal
säure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere
Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthala
ten oder anionisch und/oder nichtionische modifizierten Derivaten von die
sen.
Die Mittel können außerdem Bestandteile enthalten, welche die Löslichkeit
insbesondere der schweren Granulate noch weiter verbessern. Derartige Be
standteile und das Einbringen derartiger Bestandteile werden beispiels
weise in der internationalen Patentanmeldung WO-A-93/02176 und in der
deutschen Patentanmeldung DE 42 03 031 beschrieben. Zu den bevorzugt ein
gesetzten Bestandteilen gehören insbesondere Fettalkohole mit 20 bis 80
Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol, beispielsweise Talgfettalkohol mit 30
EO und Talgfettalkohol mit 40 EO, aber auch Fettalkohole mit 14 EO sowie
Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse zwischen 200 und 2000.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H₂O₂ liefernden Verbin
dungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmono
hydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind bei
spielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate so
wie H₂O₂ liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Per
oxophthalate, Diperazelainsäure oder Diperdodecandisäure. Der Gehalt der
Mittel an Bleichmitteln beträgt vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% und insbe
sondere 10 bis 20 Gew.-%, wobei vorteilhafterweise Perboratmonohydrat ein
gesetzt wird. Percarbonat ist als Bestandteil ebenfalls bevorzugt. Jedoch
wird Percarbonat vorzugsweise nicht coextrudiert, sondern gegebenenfalls
nachträglich zugemischt.
Um beim Waschen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbesserte
Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in die Präparate ein
gearbeitet werden. Beispiele hierfür sind mit H₂O₂ organische Persäuren
bildende N-Acyl- bzw. O-Acyl-Verbindungen, vorzugsweise N,N′-tetraacylier
te Diamine, p-(Alkanoyloxy)benzolsulfonate, ferner Carbonsäureanhydride
und Ester von Polyolen wie Glucosepentaacetat.
Weitere bekannte Bleichaktivatoren sind acetylierte Mischungen aus Sorbi
tol und Mannitol, wie sie beispielsweise in der europäischen Patentanmel
dung EP-A-O 525 239 beschrieben werden. Der Gehalt der bleichmittelhalti
gen Mittel an Bleichaktivatoren liegt in dem üblichen Bereich, vorzugs
weise zwischen 1 und 10 Gew.-% und insbesondere zwischen 3 und 8 Gew.-%.
Besonders bevorzugte Bleichaktivatoren sind N,N,N′ ,N′-Tetraacetylethylen
diamin (TAED), 1,5-Diacetyl-2,4-dioxo-hexahydro-1,3,5-triazin (DADHT) und
acetylierte Sorbitol-Mannitol-Mischungen (SORMAN).
Es kann von Vorteil sein, den Mitteln übliche Schauminhibitoren zuzuset
zen. Als Schauminhibitoren eignen sich beispielsweise Seifen natürlicher
oder synthetischer Herkunft, die einen hohen Anteil an C₁₈-C₂₄-Fettsäuren
aufweisen. Geeignete nichttensidartige Schauminhibitoren sind beispiels
weise Organopolysiloxane und deren Gemische mit mikrofeiner, ggf. sila
nierter Kieselsäure sowie Paraffine, Wachse, Mikrokristallinwachse und
deren Gemische mit silanierter Kieselsäure oder Bistearylethylendiamid.
Mit Vorteilen werden auch Gemische aus verschiedenen Schauminhibitoren
verwendet, z. B. solche aus Silikonen, Paraffinen oder Wachsen. Vorzugs
weise sind die Schauminhibitoren, insbesondere Silikon- und/oder Paraf
fin-haltige Schauminhibitoren, an eine granulare, in Wasser lösliche bzw.
dispergierbare Trägersubstanz gebunden. Insbesondere sind dabei Mischungen
aus Paraffinen und Bistearylethylendiamiden bevorzugt.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, worunter
im Rahmen dieser Erfindung auch lipolitisch wirkende Enzyme wie Cutinasen
verstanden werden, Amylasen, Cellulasen bzw. deren Gemische in Frage. Be
sonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie Bacillus
subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyces griseus und Humicola inso
lens gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom
Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewon
nen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus
Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder Protease und Cellulase
oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Lipase oder
Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Protease- und/oder
Lipase-haltige Mischungen von besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder
Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen. Die Enzyme
können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet
sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der En
zyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate kann beispielsweise etwa 0,1 bis
5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-% betragen.
Als Stabilisatoren insbesondere für Perverbindungen und Enzyme kommen die
Salze von Polyphosphonsäuren, insbesondere 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphon
säure (HEDP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonsäure (DETPMP) oder
Ethylendiamintetramethylenphosphonsäure in Betracht.
Die Mittel können auch weitere Enzymstabilisatoren enthalten. Beispiels
weise können 0,5 bis 1 Gew.-% Natriumformiat eingesetzt werden. Möglich
ist auch der Einsatz von Proteasen, die mit löslichen Calciumsalzen und
einem Calciumgehalt von vorzugsweise etwa 1,2-Gew.-%, bezogen auf das En
zym, stabilisiert sind. Besonders vorteilhaft ist jedoch der Einsatz von
Borverbindungen, beispielsweise von Borsäure, Boroxid, Borax und anderen
Alkalimetallboraten wie den Salzen der Orthoborsäure (H₃BO₃), der Meta
borsäure (HBO₂) und der Pyroborsäure (Tetraborsäure H₂B₄O₇).
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten
Schmutz in der Flotte suspendiert zu halten und so das Vergrauen zu ver
hindern. Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur ge
eignet, beispielsweise die wasserlöslichen Salze polymerer Carbonsäuren,
Leim, Gelatine, Salze von Ethercarbonsäuren oder Ethersulfonsäuren der
Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der
Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende
Polyamide sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche
Stärkepräparate und andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden,
z. B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken usw . . Auch Polyvinylpyrrolidon ist
brauchbar. Bevorzugt werden jedoch Celluloseether, wie Carboxymethylcellu
lose (Na-Salz), Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Mischether, wie
Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxy
methylcellulose und deren Gemische, sowie Polyvinylpyrrolidon beispiels
weise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Mittel, eingesetzt.
Die Mittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendi
sulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z. B.
Salze der 4,4′-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stil
ben-2,2′-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die an
stelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Methylamino
gruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe tragen.
Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle an
wesend sein, z. B. die Alkalisalze des 4,4′-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls,
4,4′-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4′-(2-
sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten Aufheller können
verwendet werden.
- a) Ein amorphes Natriumdisilikat mit 15 Gew.-% Wasser, Sekundärwaschver mögen und einem Schüttgewicht von 500 g/l, hergestellt in einem Turbo trockner der Firma Vomm, Italien, gemäß der EP-A-O 526 978, wurde bei Raumtemperatur mit 8,8 Gew.-%, bezogen auf den nicht-imprägnierten silikatischen Träger, eines C₁₂-C₁₈-Fettalkohols mit 5 Ethylenoxid gruppen imprägniert. Es resultierte ein imprägniertes Natriumdisilikat IS1 mit einem Schüttgewicht von 610 g/l und einer Teilchengrößenver teilung, welche 15 Gew.-% der Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb 2 mm und keine Teilchen mit einem Durchmesser kleiner 0,1 mm aufwies.
- b) Ein amorphes Natriumdisilikat mit 15 Gew.-% Wasser, Sekundärwaschver mögen und einem Schüttgewicht von 500 g/l, hergestellt in einem Tur botrockner der Firma Vomm, Italien, gemäß der älteren Anmeldung P 44 19 754.4, wurde bei Raumtemperatur in einem Recycler CB 30 der Firma Lödige bei Drehzahlen zwischen 800 und 1000 UpM, mit 5,3 Gew.-%, bezogen auf den nicht-imprägnierten silikatischen Träger, eines C₁₂- C₁₈-Fettalkohols mit 7 Ethylenoxidgruppen imprägniert sowie an schließend in einem Shugi-Mischer mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 21 m/s mit 10 Gew.-%, bezogen auf den nicht-imprägnierten silikati schen Träger, einer 40 Gew.-%igen wäßrigen Lösung eines Copolymeren aus den Natriumsalzen der Acrylsäure und Maleinsäure besprüht. Es re sultierte ein imprägniertes und umhülltes Natriumdisilikat IS2 mit einem Schüttgewicht von 750 g/l und einer Teilchengrößenverteilung, welche 8 Gew.-% der Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb 2 mm und keine Teilchen mit einem Durchmesser kleiner 0,1 mm aufwies.
- c) Ein amorphes Natriumdisilikat mit 15 Gew.-% Wasser, Sekundärwaschver mögen und einem Schüttgewicht von 500 g/l, hergestellt in einem Turbo trockner der Firma Vomm, Italien, gemäß der EP-A-0 526 978, wurde bei Raumtemperatur in einem Recycler CB 30 der Firma Lödige bei Drehzahlen zwischen 800 und 1000 UpM mit 6 Gew.-%, bezogen auf den nicht-im prägnierten silikatischen Träger eines C₁₂-C₁₈-Fettalkohols mit 7 Ethylenoxidgruppen imprägniert sowie anschließend in einem Shugi-Mi scher mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 21 m/s mit 10 Gew.-%, be zogen auf den nicht-imprägnierten silikatischen Träger, einer 40 Gew.-%igen wäßrigen Lösung eines amorphen Natriumdisilikats besprüht und anschließend getrocknet. Es resultierte ein imprägniertes und um hülltes Natriumdisilikat IS3 mit einem Schüttgewicht von 680 g/l und einer Teilchengrößenverteilung, welche 5 Gew.-% der Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb 2 mm und keine Teilchen mit einem Durchmesser kleiner 0,1 mm aufwies.
- d) Ein sprühgetrocknetes Compound mit Sekundärwaschvermögen und einem Schüttgewicht von 450 g/l aus 55 Gew.-% Natriumcarbonat, 29 Gew.-% amorphem Natriumdisilikat und 16 Gew.-% Wasser wurde bei Raumtempera tur mit 10 Gew.-%, bezogen auf den nicht-imprägnierten silikatischen Träger, eines C₁₂-C₁₈-Fettalkohols mit 7 EO imprägniert. Es resultier te ein Natriumdisilikat IS4 mit einem Schüttgewicht von 600 g/l und einer Teilchengrößenverteilung, welche 0,2 Gew.-% der Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb 2 mm und keine Teilchen mit einem Durch messer kleiner 0,1 mm aufwies.
Zur Bestimmung der Rieselfähigkeit wurden jeweils 1 Liter des nicht-im
prägnierten amorphen Natriumdisilikats, welches im Beispiel 1a) als Aus
gangsmaterial diente, als auch der imprägnierten Silikate IS1 bis IS3 und
eines wärmebehandelten IS1 (genannt IS1/1) in einen an seiner Auslauföff
nung zunächst verschlossenen Pulvertrichter gefüllt und dann die Auslauf
zeit der Silikate im Vergleich zu trockenem Seesand gemessen. Die Auslauf
zeit des trockenen Seesandes nach Freigabe der Auslauföffnung (13 Sekun
den) wurde auf 100% gesetzt.
Es zeigte sich, daß das Rieselverhalten nicht-imprägnierter Silikate all
gemein zwischen 87 und 93%, nur mit Niotensiden imprägnierter Silikate
zwischen 7 und 15%, nur mit Niotensiden imprägnierter Silikate nach Lage
rung oder kurzzeitiger Wärmebehandlung zwischen 30 und 40%, mit Niotensi
den imprägnierter und anschließend mit Polymeren umhüllter Silikate zwi
schen 55 und 65% und schließlich mit Niotensiden imprägnierter und mit
Polymeren umhüllter Silikate, die getrocknet wurden, bei 65 bis 80% lag.
- a) Ein Vorgemisch aus 22,13 Gew.-Teilen Alkylbenzolsulfonat, 3 Gew.-Tei
len C₁₂-C₁₈-Fettalkohol mit 5 EO, 2,9 Gew.-Teilen Polyethylenglykol
mit einer relativen Molekülmasse von 400, 4 Gew.-Teile einer 30
Gew.-%igen wäßrigen Sokalan CP5®-Lösung (Polymer aus Acrylsäure und
Maleinsäure, Handelsprodukt der Firma BASF, Deutschland) 4 Gew.-Teilen
wasserfreier Soda, 21 Gew.-Teilen Natriumperboratmonohydrat, 1 Gew.-%
Phosphonat, 1 Gew.-Teil C₁₂-C₁₈-Natriumfettsäureseife und 30,5 Gew.-
Teilen des behandelten Silikats IS1 wurde gemäß der Lehre der interna
tionalen Patentanmeldung WO 91/02047 zum Produkt E1 extrudiert, ge
trocknet und verrundet. Die Extrusion konnte ohne verfahrenstechnische
Schwierigkeiten durchgeführt werden, d. h. nach 10 Minuten waren weni
ger als 30% der Löcher in der Lochdüsenplatte verstopft. Das Schütt
gewicht von E1 betrug 750 g/l.
Zum Vergleich wurden das Extrudat V1 und das Mischprodukt V2 herge stellt, welche dieselbe Gesamtrezeptur wie E1 aufwiesen. V1 enthielt jedoch anstatt des behandelten Silikats IS1 das unbehandelte amorphe Natriumdisilikat, das zur Herstellung von IS1 eingesetzt worden war. V2 enthielt ebenfalls das unbehandelte amorphe Natriumdisilikat.
Den Werten aus Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß die Aschewerte von V1 höher sind als von V2, das unbehandelte amorphe Natriumdisilikat also durch den Extrusionsvorgang Sekundärwaschvermögen eingebüßt hat. Durch die Behandlung mit nichtionischen Tensiden konnte dieser Verlust ein geschränkt werden: Die Aschewerte über alle untersuchten Textilproben liegen für E1 über dem Vergleichswert von V2, aber deutlich unter V1. - b) Ein Vorgemisch wie unter a) angegeben, jedoch mit 32 Gew.-Teilen des behandelten Silikats IS2 wurde wie unter a) angegeben zum Produkt E2 extrudiert. Auch hier konnte die Extrusion ohne verfahrenstechnische Schwierigkeiten durchgeführt werden.
- c) Ein Vorgemisch wie unter a) angegeben, jedoch mit 32 Gew.-Teilen des behandelten Silikats IS3 wurde wie unter a) angegeben zum Produkt E3 extrudiert. Auch hier konnte die Extrusion ohne verfahrenstechnische Schwierigkeiten durchgeführt werden.
- d) Ein Vorgemisch wie unter a) angegeben, jedoch mit 31,5 Gew.-Teilen des behandelten Silikats IS4 wurde wie unter a) angegeben zum Produkt E4 extrudiert. Auch hier konnte die Extrusion ohne verfahrenstechnische Schwierigkeiten durchgeführt werden.
Zum Vergleich wurden das Extrudat V3 und das Mischprodukt V4 herge
stellt, welche dieselbe Gesamtrezeptur wie E4 aufwiesen. V3 enthielt
jedoch anstatt des behandelten Silikats IS4 das unbehandelte sprühge
trocknete Soda-Silikat-Compound, das zur Herstellung von IS4 einge
setzt worden war. V4 enthielt ebenfalls das unbehandelte sprühgetrock
nete Soda-Silikat-Compound.
Den Werten aus Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß die Aschewerte von V3 im
Durchschnitt über alle Textilproben nicht schlechter zu bewerten sind als
die von V4. Durch die Behandlung mit nichtionischen Tensiden wurde das
Sekundärwaschvermögen jedoch noch heraufgesetzt, so daß das Sekundärwasch
vermögen von E4 über alle Textilproben sogar eine leichte Verbesserung
gegenüber V4 darstellt.
Die anwendungstechnische Prüfung erfolgte dabei unter praxisnahen Bedin
gungen in Haushaltswaschmaschinen. Hierzu wurden die Maschinen mit 3,0 kg
sauberer Füllwäsche und 0,5 kg Testgewebe beschickt, wobei das Testgewebe
aus weißen Streifen aus standardisiertem Baumwollgewebe (Wäschereifor
schungsanstalt Krefeld, WFK), Nessel (BN), Wirkware (Baumwolltrikot; B)
und Frottiergewebe (FT) bestand.
Leitungswasser von 23°d (äquivalent 230 mg CaO/l), eingesetzte Waschmit
telmenge pro Mittel und Maschine 80 g, Waschtemperatur 90°C, Flottenver
hältnis (kg Wäsche : Liter Waschlauge im Hauptwaschgang) 1 : 5,7, 3maliges
Nachspülen mit Leitungswasser, Abschleudern und Trocknen, Veraschung.
Aschebestimmung: 25 Wäschen
Claims (9)
1. Amorphes Alkalisilikat mit Sekundärwaschvermögen und einem Molverhält
nis M₂O : SiO₂ (M = Alkalimetall) zwischen 1 : 1,5 und 1 : 3,3, dadurch
gekennzeichnet, daß es mit Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungs
mitteln imprägniert ist und ein Schüttgewicht von mindestens 300 g/l
aufweist.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Schüttge
wicht von 300 bis 1200 g/l, vorzugsweise von 350 bis 800 g/l aufweist
und mit Tensiden, vorzugsweise nichtionischen Tensiden, imprägniert
ist.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel
mit 3 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 12 Gew.-%, bezogen auf den
nicht-imprägnierten silikatischen Träger, imprägniert ist.
4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
es nachträglich mit einer wäßrigen Lösung, vorzugsweise einer wäßrigen
Lösung von wasserlöslichen Buildersubstanzen, insbesondere von poly
meren Polycarboxylaten und Alkalisilikaten, nachbehandelt ist.
5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das eingesetzte Silikat ein sprühgetrocknetes, granuliertes und/oder
kompaktiertes Compound ist, welches Alkalicarbonat, vorzugsweise Na
trium- und/oder Kaliumcarbonat enthält.
6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die imprägnierten Silikate in granularer Form vorliegen und die Gra
nulate einen Wassergehalt von 10 bis 22 Gew.-%, vorzugsweise von 12
bis 20 Gew.-% aufweisen.
7. Verwendung eines imprägnierten Alkalisilikats gemäß einem der Ansprü
che 1 bis 6 in Wasch- oder Reinigungsmitteln, wobei letztere durch
Sprühtrocknung, Granulierung, Kompaktierungen wie Walzenkompaktierung
oder Extrusion oder durch Mischverfahren hergestellt werden.
8. Extrudiertes Wasch- oder Reinigungsmittel mit einem Schüttgewicht
oberhalb 600 g/l, enthaltend anionische sowie gegebenenfalls nichtio
nische Tenside sowie ein amorphes Alkalisilikat, dadurch gekennzeich
net, daß es ein imprägniertes Alkalisilikat gemäß einem der Ansprüche
1 bis 6 im Extrudat enthält.
9. Verfahren zur Herstellung eines Wasch- oder Reinigungsmittels, wobei
ein festes und rieselfähiges Vorgemisch bei Drucken bis 200 bar
strangförmig verpreßt, der Strang nach Austritt aus der Lochform mit
tels einer Schneidevorrichtung auf die vorbestimmte Granulatdimension
zugeschnitten sowie das plastische, gegebenenfalls feuchte Rohextrudat
einem weiteren formgebenden Verarbeitungsschritt zugeführt und an
schließend getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorge
misch ein imprägniertes Alkalisilikat gemäß einem der Ansprüche 1 bis
6 eingesetzt wird.
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