DE69016945T2

DE69016945T2 - Verfahren zur Herstellung von Ton enthaltenden Reinigungspulvern hoher Dichte.

Info

Publication number: DE69016945T2
Application number: DE69016945T
Authority: DE
Inventors: Graem Douglas Armstrong; Donal Gerard Cronin
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: EP0430328A3; CA2030451A1; DE69016945D1; JPH0762160B2; AU6690690A; GB8926718D0; CA2030451C; ES2067658T3; JPH03210398A; BR9005981A; AU627958B2; ZA909477B; KR910009910A; KR950001687B1; EP0430328A2; EP0430328B1; IN172032B; MY104539A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gekörnten Waschmittels oder einer gekörnten Waschmittelkomponente mit einer hohen Schüttdichte und guten Pulvereigenschaften. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines gekörnten Waschmittels mit guten Pulverauflösungseigenschaften und guten Weichpflegeeigenschaften beim Waschen.

Hintergrund und Stand der Technik

Seit kurzem besteht beträchtliches Interesse bei der Waschmittelindustrie an der Herstellung von Waschpulvern mit relativ hoher Schüttdichte, beispielsweise 550 g/l und mehr.
Allgemein gesagt, gibt es zwei Hauptarten von Verfahren, mit denen die Waschmittelpulver hergestellt werden können. Die erste Verfahrensart schließt Sprühtrocknen einer wässerigen Waschmittelaufschlämmung in einem Sprühtrockenturm ein. Bei der zweiten Verfahrensart werden verschiedene Komponenten trockenvermischt und gegebenenfalls mit Flüssigkeiten, beispielsweise mit nichtionischen Tensiden, agglomeriert.
Der wichtigste Faktor, der die Schüttdichte des Waschmittelpulverendprodukts bestimmt, ist die Schüttdichte der Ausgangsmaterialien im Fall eines Trockenmischverfahrens oder die chemische Zusammensetzung der Aufschlämmung im Fall eines Sprühtrockenverfahrens. Beide Faktoren können nur innerhalb eines begrenzten Bereichs variiert werden. Beispielsweise kann die Schüttdichte eines trockenvermischten Pulvers durch Erhöhen seines Anteils an relativ dichtem Natriumsulfat erhöht werden, jedoch trägt dies nicht zur Waschkraft des Pulvers bei, so daß die Gesamteigenschaften des Waschpulvers im allgemeinen negativ beeinflußt werden.
Eine wesentliche Erhöhung der Schüttdichte kann daher nur durch zusätzliche Verfahrensschritte erreicht werden, die zur Verdichtung der Waschmittelpulver führen. Es gibt verschiedene Verfahren auf dem Fachgebiet, die zu einer solchen Verdichtung führen. Besondere Aufmerksamkeit wurde daher der Verdichtung von sprühgetrockneten Pulvern in einer Nachbehandlung (Post-Tower-Treatment) gewidmet.
Die Japanische Patentanmeldung 61 069897 (Kao) offenbart beispielsweise ein Verfahren, worin ein sprühgetrocknetes Waschmittelpulver, das eine große Menge anionisches Tensid und eine kleine Menge Builder (Zeolith) enthält, nacheinander der Pulverisierungs- und Granulierungsbehandlung in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator ausgesetzt wird. Die Granulierung wird in Gegenwart eines "Mittels zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften" und gegebenenfalls eines Bindemittels ausgeführt.
Es ist ebenfalls bekannt, Smectittone in die Waschpulver für einen textilweichpflegenden Effekt einzubeziehen. Des weiteren offenbart die Britische Patentanmeldung 2 063 289 (Unilever), daß Waschmittelpulver, die weniger als 20 Gew.-% eines Phosphatsalzes und mehr als 20 Gew.-% eines anionischen Tensids enthalten, körnig und freifließend durch Zugabe von 1-15 % Bentonit oder Kaolin zu der Homogenisatoraufschlämmung gemacht werden können.
Eines der inhärenten Probleme von Waschmittelzusammensetzungen mit einer hohen Schüttdichte besteht aber darin, daß deren Lösungsverhalten, bezogen auf eine entsprechende Zusammensetzung mit geringer Schüttdichte, gewöhnlich vermindert ist. Dies kann der geringen Teilchenporosität des Pulvers zugeschrieben werden.
Wir haben nun gefunden, daß die Zumischung eines quellbaren Tons zu einem teilchenförmigen Waschmittelausgangsmaterial, gefolgt von Behandeln des Gemisches in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator mit sowohl Rührwirkung als auch Schneidwirkung eine hohe Schüttdichte des Waschmittelpulvers mit viel besseren Lösungseigenschaften und Weichmachereigenschaften liefert, als wenn der Ton zu der Homogenisatoraufschlämmung, gefolgt von Sprühtrocknen, zugemischt wird.

Definition der Erfindung

In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer körnchenförmigen Waschmittelzusammensetzung oder Komponente mit einer Schüttdichte von mindestens 550 g/l bereit, umfassend die Schritte der Zugabe von bis zu 35 Gew.-% eines quellbaren Tons zu einem teilchenförmigen Ausgangsmaterial, umfassend:
(a) 10 bis 70 Gew.-% eines nicht-seifenartigen Waschmittelaktivstoffs, und
(b) mindestens 10 Gew.-% wasserlösliche kristalline anorganische Salze, einschließlich Natriumtripolyphosphat und/oder Natriumcarbonat,
wobei das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) höchstens 2,5 beträgt und Behandeln des Gemisches in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator mit sowohl einer Rührwirkung als auch einer Schneidwirkung.

Beschreibung der Erfindung im einzelnen

In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein teilchenförmiges Ausgangsmaterial mit einem quellbaren Ton zusammengemischt und in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator behandelt.
Das Ausgangsmaterial für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt (a) 10 bis 70 Gew.-% eines nichtseifenartigen Waschmittelmaterials und (b) mindestens 15 Gew.-% wasserlöslicher kristalliner anorganischer Salze, einschließlich Natriumtripolyphosphat und/oder Natriumcarbonat, wobei das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) höchstens 2,5 ist. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von (a) zu (b) 0,1 bis 2,0, bevorzugter 0,1 bis 0,4.
Das Ausgangsmaterial umfaßt die Verbindungen, die gewöhnlich in Waschmittelzusammensetzungen gefunden werden, wie Waschmittelaktivstoffe, Builder und so weiter, die im Stand der Technik bekannt sind.
Der Waschmittelaktivstoff kann aus nicht-seifenartigen, anionischen, ampholytischen, zwitterionischen oder nichtionischen Waschmittelaktivstoffen oder Gemischen davon ausgewählt werden. Insbesondere bevorzugt sind alle anionischen oder Gemische mit nichtionischen Waschmittelaktivstoffen, wie ein Gemisch von Alkalimetallsalzen eines Alkylbenzolsulfonats zusammen mit einem alkoxylierten Alkohol.
Bevorzugte Waschmittelverbindungen, die verwendet werden können, sind synthetische anionische und nichtionische Verbindungen. Die ersteren sind gewöhnlich wasserlösliche Alkalimetallsalze von organischen Sulfaten und Sulfonaten mit Alkylradikalen, die 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten. Der hier verwendete Ausdruck Alkyl schließt auch den Alkylanteil der höheren Acylradikale ein. Beispiele geeigneter synthetischer anionischer Tensidverbindungen sind Natrium- und Kaliumalkylsulfate, insbesondere jene, erhältlich durch Sulfieren höherer (C&sub8;-C&sub1;&sub8;)-Alkohole, zum Beispiel aus Talg- oder Kokosnußöl, Natrium- und Kaliumalkyl-(C&sub9;-C&sub2;&sub0;)-benzolsulfonate, insbesondere lineare sekundäre Alkyl-(C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub5;)-benzolnatriumsulfonate; Natriumalkylglycerylethersulfate, insbesondere jene Ether höherer Alkohole, abgeleitet von Talg- oder Kokosnußöl und synthetische Alkohole, abgeleitet von Erdöl; Natriumkokosnußölfettsäure-Monoglyceridsulfate und -sulfonate; Natrium- und Ammoniumsalze von Schwefelsäureestern höherer (C8- C&sub1;&sub8;)-Fettalkoholalkylenoxid-, insbesondere Ethylenoxidreaktionsprodukte; die Reaktionsprodukte von Fettsäuren, wie Kokosnußfettsäuren, verestert mit Isethionsäure und neutralisiert mit Natriumhydroxid; Natrium- und Kaliumsalze von Fettsäureamiden von Methyltaurin; Alkanmonosulfonate, wie jene, abgeleitet durch Umsetzen von α-Olefinen (C&sub8;-C&sub2;&sub0;) mit Natriumbisulfit und jene, abgeleitet von der Reaktion von Paraffin mit SO&sub2; und Cl&sub2; und anschließendem Hydrolysieren mit einer Base unter Herstellung eines in zufälliger Weise sulfonierten Produkts; und Olefinsulfonate, wobei dieser Ausdruck verwendet wird, um das Material zu beschreiben, das durch Umsetzung von Olefinen, insbesondere C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub0;-α-Olefinen, mit SO&sub3; und anschließendem Neutralisieren und Hydrolysieren des Reaktionsprodukts erhalten wird. Die bevorzugten anionischen Waschmittelverbindungen sind Natrium(C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub5;)alkylbenzolsulfonate und Natrium-(C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;)alkylsulfate.
Geeignete nichtionische Waschmittelverbindungen, die verwendet werden können, schließen insbesondere die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe und einem reaktiven Wasserstoffatom ein, beispielsweise aliphatische Alkohole, Säuren, Amide oder Alkylphenole mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid entweder allein oder mit Propylenoxid. Besondere nichtionische Waschmittelverbindungen sind Alkyl(C&sub6;-C&sub2;&sub2;)phenol-Ethylenoxidkondensate mit im allgemeinen 5 bis 25 EO, d.h. 5 bis 25 Ethylenoxideinheiten pro Molekül, die Kondensationsprodukte von aliphatischen (C&sub8;-C&sub1;&sub8;) primären oder sekundären linearen oder verzweigten Alkoholen mit Ethylenoxid mit im allgemeinen 5 bis 40 EO und Produkte, hergestellt durch Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten von Propylenoxid und Ethylendiamin. Andere sogenannte nichtionische Waschmittelverbindungen schließen langkettige tertiäre Aminoxide, langkettige tertiäre Phosphinoxide und Dialkylsulfoxide ein.
Gemische von Waschmittelverbindungen, beispielsweise gemischte anionische oder gemischte anionische und nichtionische Verbindungen, können in den Waschmittelverbindungen verwendet werden, insbesondere in dem letzteren Fall zum Bereitstellen kontrollierter geringer Schaumeigenschaften. Dies ist hilfreich für Zusammensetzungen, die in Schaum-intoleranten automatischen Waschmaschinen verwendet werden sollen.
Amphotere oder zwitterionische Tenside können ebenfalls in den erfindungsgemäßen Mitteln verwendet werden, jedoch ist dies normalerweise nicht erwünscht, aufgrund ihrer relativ hohen Kosten. Wenn amphotere oder zwitterionische Waschmittelverbindungen verwendet werden, so geschieht dies im allgemeinen in geringen Mengen in den Mitteln, bezogen auf die geläufigeren verwendeten synthetischen anionischen und nichtionischen Waschmittelverbindungen.
Der Waschmittelbuilder kann ein beliebiges Material sein, das in der Lage ist, die Menge an freien Calciumionen in der Waschlauge zu vermindern und wird vorzugsweise die Zusammensetzung mit anderen vorteilhaften Eigenschaften, wie der Erzeugung eines alkalischen pH-Werts, der Suspension zur Schmutzentfernung aus dem Textil und der Suspension des textilweichmachenden Tonmaterials versehen. Die Menge des Waschmittelbuilders kann von 10 bis 70 Gew.-%, bevorzugter 25 bis 50 Gew.-%, betragen.
Beispiele von Waschmittelbuildern schließen fällende Builder, wie Alkalimetallcarbonate, Bicarbonate, Orthophosphate, maskierende Builder, wie die Alkalimetalltripolyphosphate oder -nitrilotriacetate, oder Ionenaustauschbuilder, wie amorphe Alkalimetallaluminosilicate oder die Zeolithe, ein.
Das Ausgangsmaterial kann durch ein geeignetes Verfahren, wie Sprühtrocknen oder Trockenvermischen, hergestellt werden. Ein geeignetes teilchenförmiges Material kann ebenfalls durch ein Trockenneutralisationsverfahren hergestellt werden, wobei eine flüssige saure anionische Tensidvorstufe mit einem festen alkalischen anorganischen Bestandteil, wie einem Carbonat, umgesetzt wird. Solche Trockenneutralisationsverfahren sind beispielsweise in den Britischen Patentschriften 2 166 452 (Kao), 1 404 317 (Bell) oder 1 369 269 (Colgate) offenbart.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Ausgangsmaterial in einen Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator mit sowohl Rühr- als auch Schneidwirkung gefüllt. Der bevorzugte Typ des Hochgeschwindigkeitsmischers/Granulators zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren ist schalenförmig und hat eine im wesentlichen vertikale Rührerachse. Es ist besonders bevorzugt, wenn der Mischer/Granulator zusätzlich Schneidvorrichtungen, die an der Seitenwand angeordnet sind, besitzt. Diese Rühr- und Schneidvorrichtungen können vorteilhafterweise unabhängig voneinander arbeiten und bei getrennten verschiedenen Geschwindigkeiten. Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn das Mischergefäß mit einem Mantel für Kühl- oder Heizzwecke ausgerüstet ist. Falls erforderlich, kann das Kühlen durch eine Tieftemperaturanlage bewirkt werden.
Beispiele bevorzugter Mischer sind die Fukae (Warenzeichen) FS-G-Reihen, hergestellt von Fukae Powtech Kogyo Co., Japan, beispielsweise Fukae FS30. Dieses Gerät hat im wesentlichen die Form eines schalenförmigen Gefäßes, das über einen oberen Eingang zugänglich ist und nahe seines Bodens mit einem Rührer mit im wesentlichen vertikaler Achse und einem Schneidwerk an einer Seitenwand versehen ist.
Ein ähnlicher Mischer, hergestellt in Indien, ist einer der Sapphire (Warenzeichen) RGM-Reihe von Schnellmischern/Granulatoren, die, wie der Fukaemischer, in einem Bereich von verschiedenen Größen erhältlich ist. Dieses Gerät hat im wesentlichen die Form eines schalenförmigen Gefäßes, das pneumatisch zum Abdichten gegen einen festen Deckel angehoben wird. Ein Dreiblattrührer und ein Vierblattschneidwerk teilen eine einzelne im wesentlichen vertikale Rotationsachse, angebracht an dem Deckel. Das Rührwerk und das Schneidwerk können unabhängig voneinander, der Rührer bei Geschwindigkeiten von 75 U/min oder 150 U/min und das Schneidwerk bei Geschwindigkeiten von 1440 U/min oder 2880 U/min, arbeiten. Das Gefäß kann mit einem Wassermantel ausgerüstet sein, der zum Kühlen oder Erhitzen des Gefäßinhalts verwendet werden kann.
Der Sapphire RGM-100-Mischer, der zur Handhabung einer 60 kg Waschmittelpulvercharge geeignet ist, hat eine Schale von etwa 1 Meter im Durchmesser und 0,3 Metern in der Tiefe; die Arbeitskapazität ist 200 Liter. Die Rührblätter sind 1 Meter im Durchmesser und die Schneidblätter sind 0,1 M im Durchmesser.
Andere ähnliche Mischer, die als geeignet in dem erfindungsgemäßen Verfahren befunden wurden, schließen die Diosna (Warenzeichen) V-Serien von Dierks und Söhne, Deutschland; und den Pharma Matrix (Warenzeichen) von T.K. Fielder Ltd., England, ein. Andere Mischer, von denen angenommen wird, daß sie zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, sind die Fuji (Warenzeichen) VG-Serien von Fuji Sanyo Co., Japan; und der Roto (Warenzeichen) von Zanchetta & Co. srl, Italien.
Ein noch anderer Mischer, der als geeignet zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren befunden wurde, ist der Lödige (Warenzeichen) FM-Serienchargenmischer von Morton Machine Co. Ltd., Schottland. Dieser Mischer unterscheidet sich von den vorstehend erwähnten Mischern dadurch, daß er eine horizontale Achse aufweist.
Diese Geräte (die kontinuierlich oder chargenweise beschickt werden können) bestehen im wesentlichen aus einem großen, ruhenden Hohlzylinder und einer rotierenden Welle in der Mitte. Die Welle hat einige unterschiedliche Arten von daran angebrachten Flügeln. Die Rotationsgeschwindigkeit, die unterschiedlich sein kann, hängt von dem Dichtegrad und der gewünschten Teilchengröße ab. Die Blätter an der Welle stellen eine sorgfältige Mischwirkung für die Feststoffe und die Flüssigkeiten bereit, die in diesem Schritt vermischt werden können. Die hauptsächliche Aufenthaltszeit hängt etwas von der Rotationsgeschwindigkeit der Welle und der Stellung der Blätter bei kontinuierlichem Betrieb ab. Unabhängig betriebene Hochgeschwindigkeitsschneidblätter können ebenfalls in diesen Mischertyp einbezogen werden, der wie ein normales Hauptrührwerk arbeitet, beispielsweise Lödige (Warenzeichen) KM-Serie oder Drais (Warenzeichen) KT-Serie.
Die Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmischers/Granulators ist wesentlich, um Granulierung und Verdichtung zu erhalten. Bevor die Granulierung des Ausgangsmaterials stattfindet, kann eine Vorbehandlung ausgeführt werden, beispielsweise ein Pulverisierungsschritt. Ob dies erforderlich ist, hängt unter anderem von dem Herstellungsverfahren des Ausgangsmaterials, seiner Teilchengröße und dem Feuchtigkeitsgehalt ab. Beispielsweise werden sprühgetrocknete Pulver wahrscheinlicher eine Pulverisierungsvorbehandlung als trokkenvermischte Pulver erfordern. Um die Pulverisierung auszuführen muß ein geeignetes Rühr- und Schneidregime ausgewählt werden, welches im allgemeinen durch relativ hohe Geschwindigkeiten für sowohl Rühr- als auch Schneidwerk und eine relativ kurze Aufenthaltszeit, beispielsweise 1 bis 4 Minuten, charakterisiert ist.
Der Granulierungsschritt wird ähnlich ausgeführt durch Laufenlassen des Rührers und des Schneidwerks bei einer relativ hohen Geschwindigkeit, jedoch ist hierbei die Anwesenheit eines flüssigen Bindemittels notwendig. Das bevorzugte Bindemittel ist Wasser. Die Menge des zugegebenen Bindemittels sollte vorzugsweise etwa 6 Gew.-% nicht übersteigen, weil höhere Mengen einen umgekehrten Effekt der Fließeigenschaften des Endprodukts bewirken können. Die flüssigen Bindemittel können vor oder während der Granulierung zugegeben werden, vorzugsweise durch Einsprühen während das Gerät läuft. Das Ausgangsmaterial kann bereits ausreichend Feuchtigkeit enthalten, so daß die Zugabe von weiterem flüssigem Bindemittel nicht notwendig ist. In diesem Fall können Pulverisierung und Granulierung als ein Verfahren ausgeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Granulierung bei einer Temperatur oberhalb Raumtemperatur ausgeführt, wie einer Temperatur oberhalb 30 oder 45ºC. Beispielsweise verläßt ein sprühgetrocknetes Waschmittelgrundpulver den Turm bei einer Temperatur von etwa 45ºC oder darüber, so kann es direkt in das Verfahren der vorliegenden Erfindung eingemischt werden. Natürlich muß das sprühgetrocknete Pulver erst gekühlt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Luftstromes.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein quellbarer Ton in den Mischer/Granulator in einer Menge von bis zu 35 Gew.-% des Ausgangsmaterials gegeben. Das quellbare Tonmaterial kann ein solches Material sein, welches durch Bereitstellen eines textilweichpflegenden Hilfsstoffes erhältlich ist. Gewöhnlich sind diese Stoffe natürlichen Ursprungs, die einen Dreischicht-quellbaren Smektitton enthalten. Der Ton ist vorzugsweise vom Calcium- und/oder Natriummontmorillonittyp.
Die Wirkung eines tonenthaltenden Materials als ein Textilweichpfleger hängt unter anderem von der Menge des Smectittons ab. Verunreinigungen, wie Calcit, Feldspat und Quarz, liegen oft vor. Relativ unreine Tone können verwendet werden, vorausgesetzt, daß solche Verunreinigungen in der Zusammensetzung tolerierbar sind.
Die Menge des textilweichpflegenden Tonmaterials in der Zusammensetzung sollte zur Bereitstellung einer weichpflegenden Wirkung ausreichend sein. Mengen von 1,5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise von 4 bis 20 Gew.-%, berechnet auf der Basis des Tonminerals, wurden als an sich wirksam befunden.
Zusätzlich zu dem Waschmittelaktivstoff, dem Waschmittelbuilder und dem tonenthaltenden Material können die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls andere Bestandteile, die gewöhnlich in Waschmittelzusammensetzungen gefunden werden, in Mengen, in denen solche Additive normalerweise in Textilwaschmittelzusammensetzungen verwendet werden, zugegeben werden. Beispiele solcher Additive schließen die Schaumverstärker, wie Alkanolamide, insbesondere Monoethanolamide, abgeleitet von Palmkernölfettsäuren und Kokosnußfettsäuren, Schaumbremser, sauerstofffreisetzende Bleichmittel, wie Natriumperborat und Natriumpercarbonat, Persäurebleichmittelvorstufen, chlorfreisetzende Bleichmittel, wie Trichlorisocyanursäure, Füllstoffe, wie Natriumsulfat, und gewöhnlich vorliegend in sehr kleinen Mengen, Fluoreszenzmittel, Parfums, Enzyme, wie Proteasen, Lipasen und Amylasen, Germizide und Färbemittel, ein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von Waschmittelzusammensetzungen mit einer hohen Schüttdichte von mindestens 550 g/l. Es ist ein überraschender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die Schüttdichte des erhaltenen Pulvers höher ist, als wenn der Ton zu der Homogenisatoraufschlämmung vor dem Sprühtrocknen des Ausgangsmaterials zugemischt wird.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die weichmachende Wirkung des fertigen Waschmittelpulvers, in bezug auf die Zumischung des Tones zu der Homogenisatoraufschlämmung, gefolgt von Sprühtrocknen, verbessert wird. Diese Wirkung des vorliegenden Verfahrens kann durch Verfahren bestätigt werden, die zur Einschätzung der Weichmacherfreisetzung verwendet werden und, wie vorstehend ausgeführt, im Stand der Technik beschrieben sind.
Es ist ein weiterer Vorteil des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, daß die Lagerungsstabilität des fertigen Waschmittelpulvers verbessert ist. Dieses kann mit Hilfe des Unconfined Compressibility Test (UCT) (Unbegrenzter Verdichtungstest) ausgedrückt werden. In diesem Test wird das Waschmittelpulver in einem Zylinder mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Höhe von 15 cm angeordnet. Anschließend wird ein Gewicht von 10 kg auf die Spitze des Pulvers plaziert. Nach 5 Minuten wird das Gewicht entfernt und die Zylinderwände werden weggenommen. Dann wird eine wachsende Last auf die Spitze der Säule aus komprimiertem Waschmittelpulver angewendet und das Gewicht (in kg), bei dem die Säule zerfällt wird bestimmt. Der Wert ist eine Funktion der Klebrigkeit des Waschmittelpulvers und liefert eine gute Messung der Lagerungsstabilität.
Die Erfindung wird nun im weiteren durch die nachstehenden nicht begrenzenden Beispiele, worin Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen sind, sofern nicht anders ausgewiesen, erläutert.
In den folgenden Beispielen werden die nachfolgenden Abkürzungen für die Materialien verwendet:
LAS: lineares Alkylbenzolsulfonat
STP: Natriumtripolyphosphat
Silicat: alkalisches Natriumsilicat
Carbonat: Natriumcarbonat
Sulfat: Natriumsulfat
Ton: Calcium- oder Natriummontmorillonit

Beispiele 1-3

Die nachstehenden Waschmittelpulver wurden durch Sprühtrocknen wässeriger Aufschlämmungen hergestellt. Die Zusammensetzungen (in Gew.-%) der so erhaltenen Pulver werden nachstehend angegeben. Tabelle 1 Beispiel Gesamt NSD (a) Silicat Carbonat Sulfat Gesamtsalze (b) Ton Wasser Verhältnis (a):(b)
Die Zusammensetzung von Beispiel 2 enthielt einen Ca- Ton (Prassa von Colin Stewart Minerals, GB), der zu der Homogenisatoraufschlämmung zugegeben und sprühgetrocknet wurde. Natriumcarbonat wurde in diesem Fall aus der Aufschlämmung zum Beibehalten bei einer ausreichend niedrigen Viskosität weggelassen, um das Sprühtrocknen zu unterstützen. Beispiel 3 war ein sprühgetrocknetes Pulver ohne Ton, jedoch einschließlich Carbonat.
Die Zusammensetzungen von Beispielen 2 und 3 hatten einen höheren Gewichtsprozentsatz von LAS, STP und Silicat als die Zusammensetzung von Beispiel 1, zum Auflösen der Nachdosierung von Carbonat bzw. Ton während des Verdichtungs/Granulierungsschrittes.
Die Pulver wurden (10 kg - Beispiel 1; 9,2 kg - Beispiel 2; 9,0 kg - Beispiel 3) in einen Fukae FS-30 Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator gegeben. Die Pulver wurden für 2 Minuten bei 70ºC bei einer Rührerumdrehung von 300 U/min und einer Schneidwerkumdrehung von 3000 U/min pulverisiert. Anschließend wurden 0,8 kg Natriumcarbonat und 1,0 kg Ca-Ton zu den verdichteten Pulvern von Beispielen 2 und 3 zugegeben. Granulierung wurde dann durch Zugabe von etwa 150 ml Wasser über einen Zeitraum von 1 Minute bei einer Rührerumdrehungsgeschwindigkeit von 275 U/min und einer Schneidwerkumdrehungsgeschwindigkeit von 3000 U/min bewirkt. Die erhaltenen Pulver wurden zu einer Übergröße (> 1700 um) gesiebt. Die Zusammensetzung (in Gew.-%) der Pulver war wie nachstehend: Tabelle 2 Beispiele Silicat Carbonat Ton Sulfat Wasser
Die Pulvereigenschaften der gesiebten Materialien werden nachstehend in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Beispiele Schüttdichte (g/l) dynamische Fließgeschwindigkeit (cm³/s) Teilchengröße (um)
worin UCT % die unbegrenzte Verdichtbarkeit und N die Verteilung der mittleren Teilchengröße ist. Die Auflösungseigenschaften der konzentrierten Pulver, beschrieben in Tabellen 2 und 3, und die betreffenden unverdichteten Kontrollpulver wurden durch übliche konduktometrische Verfahren gemessen. Eine gesiebte Fraktion der Pulverproben (-500 + 425 um) wurde verwendet, um zu sichern, daß das Auflösungsverhalten eines vergleichbaren Teilchengrößenbereichs verglichen wurde. Um die unausweichlichen Unterschiede in den Pulvereigenschaften, wie Schüttdichte usw., auszugleichen, wurde die Auflösungsgeschwindigkeit mit dem Verhältnis SAg/SAb, worin SA die Oberfläche pro Gewichtseinheit eines gegebenen granulierten Pulvers (g) oder einer nichtverdichteten Base (b) bedeutet, verglichen. Das Verhältnis SAg/SAb stellt deshalb eine Konzentrationsskale dar. Die Oberfläche pro kg (SA) für ein spezifisches Pulver wurde berechnet (unter Annahme kugelförmiger Teilchen) der Formel:
SA = 6 / (BD x dm)
worin BD für die Schüttdichte und dm für den mittleren Durchmesser (um) steht.
Die Ergebnisse der Auflösungsversuche sind in Tabelle 4 angegeben und sind graphisch in Figur 1 gezeigt. In der Figur wird eine lineare Beziehung zwischen der Auflösungsgeschwindigkeit und dem Verhältnis SAg/SAb für die konzentrierten Pulver der Beispiele 1 und 2 und des unkonzentrierten Grundpulvers von Beispiel 1 beobachtet. Dies zeigt, daß die Auflösungsgeschwindigkeit eine Funktion der Oberfläche, erhältlich durch Massentransfer, ist. Die Figur zeigt für Beispiel 3, wobei der Ton vor der Granulierung nachdosiert wurde, daß die Verteilungsgeschwindigkeit höher als erwartet für ein vergleichbares Pulver ist. Dies zeigt, daß der Ton zur Verbesserung der Auflösungseigenschaften beiträgt. Tabelle 4 Beispiele Auflösungsgeschwindigkeit (s&supmin;¹) % Weichheit
In Tabelle 4 werden ebenfalls die weichpflegenden Eigenschaften der verschiedenen Zusammensetzungen gezeigt. Die weichmachende Wirkung der konzentrierten Pulver der Beispiele 1-3 wurde auf verschmutzter Frotteefaser gemessen. Tergotometerwaschungen bei einer Pulverkonzentration von 3,6 g/l wurden für 30 Minuten mit einem Textil zu Flüssiggewichtsverhältnis von 1:20 ausgeführt. Die relative weichmachende Wirkung wurde gemessen gemäß der Standardpraxis durch eine ausgebildete Jury von zehn Personen, wie im Stand der Technik beschrieben.
Die überragende weichmachende Wirkung der Zusammensetzung von Beispiel 3 gemäß der Erfindung (worin der Ton während der Granulierung nachdosiert wurde) kann ebenfalls durch einen weiteren Vergleichsversuch erläutert werden, wobei das Tonpulver zu Beispiel 1 während des Waschens bei Konzentrationen, die zu Beispiel 3 äquivalent sind, zugegeben wurde.
Wenn der Ton separat zu der Waschlauge unter Verwendung der Zusammensetzung von Beispiel 1 gegeben wurde, wurde ein Weichheitswert von 97,5 gefunden. Ein Vergleich dieser Werte mit dem Weichheitswert von 99,5, gefunden für Beispiel 3, zeigt, daß im wesentlichen die gesamte weichmachende Leistung durch das erfindungsgemäße Verfahren bereitgestellt wird. Wenn jedoch der Ton zu der Homogenisatoraufschlämmung vor dem Sprühtrocknen wie in Beispiel 2 zugegeben wurde, wurde ein viel niedriger Weichheitswert von 75,3 gefunden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer körnchenförmigen Waschmittelzusammensetzung oder -komponente mit einer Schüttdichte von mindestens 550 g/l, umfassend die Schritte der Zugabe von bis zu 35 Gew.-% eines quellbaren Tons zu einem teilchenförmigen Ausgangsmaterial, umfassend:

(a) 10 bis 70 Gew.-% eines nicht-seifenartigen Waschmittelaktivstoffs, und

(b) mindestens 10 Gew.-% wasserlösliche kristalline anorganische Salze, einschließlich Natriumtripolyphosphat und/oder Natriumcarbonat,

wobei das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) höchstens 2,5 beträgt und Behandeln des Gemisches in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator mit sowohl einer Rührwirkung als auch einer Schneidwirkung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) 0,1 bis 2,0 und vorzugsweise 0,1 bis 1,0 beträgt.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der quellbare Ton ein Ton vom Calcium- und/oder Natriummontmorillonittyp ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator ein Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator vom Schalentyp mit einer im wesentlichen vertikalen Rührerachse ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das teilchenförmige Ausgangsmaterial sprühgetrocknetes Waschmittelpulver umfaßt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das teilchenförmige Ausgangsmaterial 15 bis 50 Gew.-% Natriumtripolyphosphat umfaßt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Granulierung bei einer Temperatur von mindestens 45ºC ausgeführt wird.