DE69109922T3

DE69109922T3 - Granulare Detergenszusammensetzungen mit hohem Schüttgewicht und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Info

Publication number: DE69109922T3
Application number: DE69109922T
Authority: DE
Inventors: Michael c/o Unilever Research Bebington Wirral Curtis; Fransiscus Hermannus Unilever Res. Gortemaker; Bruno Lirio Rezzani
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1991-03-25
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2011-03-26
Also published as: JPH0798960B2; ES2072524T3; ZA912621B; EP0451894B2; EP0451894A1; EP0451894B1; DE69109922D1; JPH04227700A; BR9101403A; DE69109922T2; GB9008013D0; AU7413391A; ES2072524T5

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft gekörnte Waschmittel hoher Schüttdichte mit guten Ausgabeeigenschaften. Außerdem betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung solcher Waschmittel und insbesondere ein Verfahren zu deren kontinuierlichen Herstellung.
Hintergrund und Stand der Technik
Seit kurzem bestand größeres Interesse bei der Waschmittelindustrie an der Herstellung von Waschpulvern mit relativ hoher Schüttdichte, zum Beispiel 600 g/l und mehr.
Auf dem Fachgebiet sind verschiedene Verfahren verfügbar, mit denen verdichtete Waschpulver hergestellt werden können. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Verdichtung von sprühgetrockneten Pulvern durch Nachbehandlung im Turm (posttower treatment) gewidmet. JP-A-61 069 897 (Kao) offenbart beispielsweise ein Verfahren, bei dem ein sprühgetrocknetes Waschpulver mit einem hohen Anteil an anionischem Tensid und einem geringen Anteil an Buildermaterial (Zeolith) nacheinander Pulverisieren und Granulieren in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator unterzogen wird, wobei die Granulierung in Gegenwart eines "Mittels zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften" und gegebenenfalls eines Bindemittels ausgeführt wird. Es scheint, daß in dem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator das sprühgetrocknete Pulver anfänglich zu einem feinverteilten Zustand zerbrochen wird; das oberflächenverbessernde Mittel und gegebenenfalls Bindemittel werden zugegeben und das pulverisierte Material unter Bildung des Endproduktes hoher Schüttdichte granuliert. Das Oberflächenverbesserungsmittel, ein feinverteilter teilchenförmiger Feststoff, wie ein feines Natriumaluminosilicat, ist offenbar erforderlich, um zu verhindern, daß das Mittel große Kugeln oder Kuchen bildet. Das in dieser japanischen Patentanmeldung beschriebene Verfahren ist im wesentlichen ein chargenweises Verfahren und ist daher wenig geeignet zur Herstellung von Waschpulvern in großem Maßstab.
GB 1 517 713 (Unilever) offenbart ein chargenweises Verfahren, bei dem sprühgetrocknetes oder granuliertes Waschpulver, das Natriumtripolyphosphat und Natriumsulfat enthält, in einem "Marumerizer" (Warenzeichen) verdichtet und zu Kügelchen verarbeitet wird. Diese Vorrichtung umfaßt darin angeordnet ein im wesentlichen horizontales aufgerauhtes rotierendes Blech und am Grunde davon einen im wesentlichen vertikalen glattwandigen Zylinder.
GB-A-1 453 697 (Unilever) offenbart die Verwendung eines "Marumerizer" (Warenzeichen) zum Granulieren zusammen mit Waschpulverbestandteilen in Gegenwart eines flüssigen Bindemittels unter Herstellung einer granulierten Waschmittelzusammensetzung. Der Nachteil, der mit dieser Anlage verbunden ist, besteht darin, daß sie Pulver oder Granulat mit einer recht breiten Teilchengrößenverteilung erzeugt und insbesondere enthalten diese einen relativ hohen Anteil an Teilchen mit Übergröße. Solche Produkte zeigen eine schlechte Auflösung und Dispersionseigenschaften, insbesondere bei Niedertemperatur-Kurzzeit-Maschinenwäschen, die in japanischen und anderen fernöstlichen Waschmaschinen zur Anwendung kommen. Dies kann der Verbraucher als Ablagerungen auf dem gewaschenen Textil wahrnehmen und bei der Maschinenwäsche zu einem hohen Anteil an Abwasser führen.
EP-A-327 963 (Henkel) beschreibt ein kontinuierliches Verfahren zur Erhöhung der Schüttdichte eines sprühgetrockneten Waschpulvers durch dessen Behandlung in einer Mischvorrichtung, die aus einem im wesentlichen horizontalen statischen Hohlzylinder und einer rotierenden Welle in der Mitte besteht, wobei die Welle verschiedene Blattformen daran angebracht aufweist. Beispiel 1 offenbart ein verdichtetes Waschpulver mit einer Schüttdichte von 595 g/l, das ein ternäres Aktivstoffsystem enthält, umfassend ein anionisches Tensid, nichtionische Tenside und Seife, wobei die Menge an Seife etwa 13% des Aktivstoffsystems ausmacht. Die Formulierung enthält außerdem ein Buildersystem, das aus 10% Zeolith und 20% Natriumtripolyphosphat besteht, wobei letzterem wahrscheinlich die beanspruchten günstigen Dispersionseigenschaften zuzuschreiben sind.
Die verwandte Anmeldung EP-A-337 330 (Henkel) beschreibt eine Variante des vorherigen Verfahrens, wobei flüssiges nichtionisches Tensid auf ein sprühgetrocknetes Grundpulver aufgesprüht wird. Das Grundpulver ist ein phosphatarmes Grundpulver und umfaßt übliche Bestandteile in üblichen Mengen. Das Verfahren führt zu einem mäßigen Anwachsen der Schüttdichte von höchstens 100 g/l.
EP-A-220 024 (Procter & Gamble) offenbart ein Verfahren, bei dem ein sprühgetrocknetes Waschpulver mit einem hohen Anteil (30 bis 85 Gew.-%) eines anionischen Tensids mit einem anorganischen Builder vermischt wird (Natriumtripolyphosphat oder Natriumaluminosilicat und Natriumcarbonat) und unter hohem Druck in einem Walzenverdichter ("Chilsonator") verdichtet wird. Das verdichtete Material wird dann nach Entfernung von übergroßem Material und Feinstoffen unter Verwendung einer üblichen Vorrichtung, beispielsweise in einem Fließbett, in einem Trommelmischer oder in einer rotierenden Trommel oder Pfanne granuliert.
Obwohl es mit den vorstehend genannten verfahren möglich ist, Waschpulver mit erhöhter Schüttdichte herzustellen, weisen die erhaltenen Pulver sämtlich den Nachteil auf, daß sie sich in in Europa übliche automatische Waschmaschinen weniger gut ausgeben lassen als die entsprechenden nichtverdichteten Pulver. In der Folge verbleibt ein hoher Anteil des in die Maschine dosierten Pulvers im Ausgabefach, was zu Pulververgeudung und Verstopfen führt. Dieses Problem ist besonders deutlich mit Waschpulvern, die wenig oder kein Tripolyphosphat enthalten und bei niedrigen Waschtemperaturen.
Als Folge der schlechten Ausgabeeigenschaften bekannter verdichteter Waschpulver ist es erforderlich, sie in Kombination mit einer Ausgabevorrichtung oder einer Überführungsvorrichtung (shuttle) zu verwenden. Dieses schränkt das Verfahren der Verwendung des Produkts ein, was nicht in allen Fällen günstig durch den Verbraucher aufgenommen wird und die Überführungsvorrichtungen, die im wesertlichen aus einem Kunststoffmaterial gefertigt werden, tragen zu einem Abfallbeseitigungsproblem bei.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gekörnte Waschmittel hoher Schüttdichte bereitzustellen oder Komponenten davon mit ein er Schüttdichte von mindestens 600 g/l, vorzugsweise mindestens 650 g/l, die trotzdem gute Ausgabeeigenschaften besitzen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Gewinnung solcher Mittel bereitzustellen. Das Verfahren sollte insbesondere zur Herstellung solcher Mittel in großem Maßstab geeignet sein und sollte daher vorzugsweise ein kontinuierliches Verfahren sein.
Wir haben nun gefunden, daß gekörnte Waschmittel mit einem geringen Phosphatgehalt und einer Schüttdichte von weniger als 600 g/l und doch guten Ausgabeeigenschaften erhalten werden können, wenn bestimmte Erfordernisse in Bezug auf die Formulierung beachtet werden können.
Definition der Erfindung
In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein gekörntes Waschmittel oder eine gekörnte Waschmittelkomponente dafür bereit mit einer Schüttdichte von mindestens 600 g/l, umfassend 10 bis 70 Gew.-% eines Builders, wobei der Builder amorphes Alkalimetallaluminosilicat oder Zeolith umfaßt, wobei mindestens 50 Gew.-% des Builders kein Phosphatmaterial sind, und 5 bis 45 Gew.-% eines ternären Aktivstoffsystems, umfassend ein oder mehrere nichtionische Tenside, anionische Tenside und Seife, wobei das Gewichtsverhältnis von dem anionischen Tensid zu dem nichtionischen Tensid weniger als 5 : 1 ist und die Seifenmenge 10 bis 90 Gew.-% des Aktivstoffsystems ist, wobei die Zusammensetzung weiterhin Natriumsilicat enthält, wobei die Menge an Natriumsilicat weniger als 5 Gew.-% beträgt.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen gekörnten Waschmittels oder einer Komponente dafür bereit, wobei ein teilchenförmiges Ausgangsmaterial

(i) in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter, bei einer mittleren Aufenthaltszeit von etwa 5 bis 30 Sekunden; und dann
(ii) in einer Trocken- und/oder Kühlvorrichtung behandelt wird. Vorzugsweise wird das teilchenförmige Ausgangsmaterial in dem ersten Schritt in einen/m verformbaren Zustand gebracht oder gehalten.

Beschreibung der Erfindung im einzelnen
Die erfindungsgemäßen gekörnten Waschmittel umfassen 10 bis 70 Gew.-% eines Buildersystems, wobei der Builder amorphes Alkalimetallaluminosilicat oder Zeolith umfaßt, und 5 bis 45 Gew.-% eines Aktivstoffsystems.
Das Buildersystem der erfindungsgemäßen Mittel kann aus einem einzigen Waschmittelbuilder in einer Menge von 10 bis 70 Gew.-% der gesamten Formulierung bestehen. Es kann auch ein Gemisch von zwei oder mehreren Waschmittelbuildern sein. Die Erfindung ist insbesondere für Waschmittel anwendbar, bei denen mindestens 50 Gew.-% eines Buildersystems ein phosphatarmes Material sind, da in diesen Fällen die Dispergiereigenschaften von verschiedenen Pulvern üblicher Formulierungen besonders schlecht sind.
Der Builder kann ein beliebiges Material sein, das in der Lage ist, den Grad an freien Calciumionen in der Waschlauge zu vermindern und stattet das Mittel vorzugsweise mit weiteren vorteilhaften Eigenschaften aus, wie Entwicklung eines alkalischen pH-Werts und Suspension von Schmutz, der von dem Gewebe entfernt wurde und Suspension von textilweichpflegendem Tonmaterial. Der Anteil an Waschmittelbuilder beträgt vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-%.
Beispiele geeigneter Waschmittelbuilder, die ebenfalls in der Erfindung verwendet werden können, schließen fällende Builder, wie Alkalimetallcarbonate, -bicarbonate, -orthophosphate, Maskierungsbuilder, wie Alkalimetalltripolyphosphate und -nitrilotriacetate, oder Ionenaustauschbuilder, wie amorphe Alkalimetallaluminosilicate oder Zeolithe, oder Schichtsilicate, beispielsweise Na-SKS-6 von Hoechst, ein. Vorzugsweise ist der Waschmittelbuilder ein phosphatarmer Builder, wie Zeolith.
Das Aktivstoffsystem der erfindungsgemäßen Mittel ist ein ternäres Waschmittelaktivstoffsystem, bestehend aus einem anionischen Tensid, einem nichtionischen Tensid und einer Seife. Es liegt in einer Menge von 5 bis 45 Gew.-% der Gesamtformulierung vor.
Es wurde als wesentlich gefunden, daß das Gewichtsverhältnis von anionischem zu nichtionischem Tensid weniger als 5 : 1, vorzugsweise weniger als 4 : 1 beträgt. Außerdem muß die Menge an Seife mehr als 10 Gew.-% und weniger als 90 Gew.-% des Aktivstoffsystems betragen, um die erwünschten guten Ausgabeeigenschaften zu erreichen. Vorzugsweise beträgt die Menge an Seife 10 bis 60 Gew.-% des Aktivstoffsystems.
Die anionischen Tenside des ternären Aktivstoffsystems sind übliche wasserlösliche Alkalimetallsalze von organischen Sulfaten und Sulfonaten mit Alkylresten, die etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatome enthalten, wobei der verwendete Begriff Alkyl den Alkylrest höherer Acylreste einschließt. Beispiele geeigneter synthetischer anionischer Tensidverbindungen sind Natrium- und Kaliumalkylsulfate, insbesondere jene erhältlich durch Sulfieren höherer (C₈-C₁₈)-Alkohole, zum Beispiel von Talg- oder Kokosnußöl, Natrium- und Kalium(C₉-C₂₀)-alkylbenzolsulfonate, insbesondere lineares sekundäres Natrium-(C₁₀-C₁₅)-alkylbenzolsulfonat; Natriumalkylglycerylethersulfate, insbesondere jene Ether höherer Alkohole, abgeleitet von Talg- oder Kokosnußöl, und synthetische Alkohole, abgeleitet von Erdöl. Die bevorzugten anionischen Tensidverbindungen sind Natrium-(C₁₁-C₁₅)alkylbenzolsulfonate und Natrium-(C₁₆-C₁₈)alkylsulfate.
Geeignete nichtionische Waschmittelverbindungen, die in dem ternären Aktivstoffsystem 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 (C₆-C₂₂)-Alkylphenol-Ethylenoxidkondensate mit im allgemeinen 3 bis 25 EO, d. h. 3 bis 25 Ethylenoxideinheiten pro Molekül und die Kondensationsprodukte von (C₈-C₁₈) aliphatischen primären oder sekundären linearen oder verzweigten Alkoholen mit Ethylenoxid mit im allgemeinen 3 bis 40 EO. Alkoxylierte Fettalko hole, insbesondere ethoxylierte Alkohole, sind die bevorzugten nichtionischen Tenside.
Die in den erfindungsgemäßen Mitteln verwendeten Seifen sind Natriumsalze von Fettsäuren natürlichen oder synthetischen Ursprungs. Die Alkylgruppen der Fettsäuren können verzweigte oder geradkettige Alkylgruppen sein, umfassend 8 bis 22 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 12 bis 20 Kohlenstoffatome.
Besonders angeführte ternäre Aktivstoffsysteme sind Gemische eines Natriumsalzes von einem Alkylbenzolsulfonat, eines ethoxylierten Alkohols und einer Natriumseife mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen.
Geringe Mengen an amphoteren oder zwitterionischen Waschmitteln können ebenfalls in den erfindungsgemäßen Mitteln verwendet werden, jedoch ist dies normalerweise nicht erwünscht, aufgrund ihrer relativ hohen Kosten.
Das erfindungsgemäße Waschpulver kann einen beliebigen, der üblicherweise in Waschmitteln zum Waschen von Textilien vorgesehenen Bestandteile enthalten. Das erfindungsgemäße Pulver enthält Natriumsilicat. Hohe Anteile an Silicat können selbst eine vorteilhafte Wirkung auf die Ausgabe ausüben sowie auf die Pulverstruktur und die Verhinderung der Maschinenkorrosion, sind jedoch unerwünscht in Pulvern, die Aluminosilicate enthalten, da die zwei Komponenten zusammen unter Bildung unlöslicher siliciumenthaltender Spezies reagieren. Folglich ist die Menge an Natriumsilicat kleiner als 5 Gew.-%, insbesondere kleiner als 2 Gew.-%, wobei man annimmt, daß dies schlechte Ausgabeeigenschaften aufweist.
Das gekörnte Waschmittel oder die gekörnte Waschmittelkomponente der Erfindung können als Waschpulver selbst verwendet werden oder können auch als Grundpulver zur Formulierung eines Vollwaschmittels durch Zugabe anderer Komponenten formuliert werden. Beispiele solcher Komponenten schließen anorganische Salze, wie Natriumcarbonat, Natriumsilicat usw., Bleichmittel, Fluoreszenzmittel, Schaumregulierungsmit tel, Enzyme und Parfüms ein. Das Endprodukt umfaßt gewöhnlich 50 bis 95 Gew.-% des vorstehend beschriebenen Grundpulvers.
Die Zugabe von dichten Materialien, wie Perborat und/oder Materialien mit einer geringen Teilchengröße, kann auch zusätlich die Schüttdichte aus Werte bis zu 700 g/l und darüber erhöhen.
Das gekörnte Waschmittel oder die gekörnte Waschmittel/komponente der Erfindung können für die Herstellung von Waschmitteln mit einer erhöhten Schüttdichte von 600 g/l und darüber, gleichgültig, ob chargenweise oder kontinuierlich, durch ein beliebiges geeignetes Verfahren hergestellt werden. Gemäß einem bevorzugten Verfahren wird ein teilchenförmiges Ausgangsmaterial

(i) in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter, wobei die mittlere Aufenthaltszeit etwa 5 bis 30 Sekunden beträgt; und dann
(ii) in einer Trocken- und/oder Kühlvorrichtung behandelt.

Im ersten Schritt dieses Verfahrens wird ein teilchenförmiges Ausgangsmaterial sorgfältig mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter in einer relativ kurzen Zeit von etwa 5 bis 30 Sekunden vermischt.
Das teilchenförmige Ausgangsmaterial kann durch ein beliebiges geeignetes Verfahren hergestellt werden, wie Sprühtrocknen oder Trockenvermischen. Das Verfahren ist daher sehr flexibel hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsmaterials. Phosphatenthaltende sowie zeolithenthaltende Zusammensetzungen und Zusammensetzungen mit entweder geringem oder hohem Aktivstoffanteil können verwendet werden. Das Verfahren ist auch zur Verdichtung von Calcit/Carbonatenthaltenden Waschmitteln geeignet.
Wenn sprühgetrocknetes Pulver als teilchenförmiges Ausgangsmaterial verwendet wird, ist die Teilchenporosität beträchtlich und eine hohe Zunahme der Schüttdichte kann durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden.
Für eine optimale Verdichtung wurde gefunden, daß es wichtig ist, das teilchenförmige Ausgangsmaterial einem Zweischrittverdichtungsverfahren zu unterziehen. Der erste Schritt wird in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter, vorzugsweise unter Bedingungen, bei denen das Ausgangsmaterial in einem verformbaren Zustand, der später noch definiert wird, gebracht oder gehalten wird, ausgeführt. Als Hochge-Schwindigkeitsmicher/Verdichter wandten wir vorteilhafterweise den Lödige (Warenzeichen) CB 30 oder CB 100 Recycler an. Diese Vorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem großen statischen Hohlzylinder und einer rotierenden Welle in der Mitte. Die Welle weist verschiedene unterschiedliche Blattarten daran angebracht auf. Sie kann mit Geschwindigkeiten von 100 bis 2500 U/min in Abhängigkeit von dem Verdichtungsgrad und der gewünschten Teilchengröße rotieren. Die Blätter auf der Welle liefern eine sorgfältige Mischwirkung der Feststoffe und die Flüssigkeiten können in dieser Stufe zugemischt werden. Die durchschnittliche Aufenthaltszeit hängt etwas von der Rotationsgeschwindigkeit der Welle, der Anordnung der Blätter und dem Überlauf an der Ausgangsöffnung ab. Es ist auch möglich, Feststoff zu dem Lödige-Recycler zuzugeben.
Andere Arten an Hochgeschwindigkeitsmischern/Verdichtern mit einer gleichen Wirkung auf Waschpulver können ebenfalls in Erwägung gezogen werden. Beispielsweise ein Granulator Shugi (Warenzeichen) oder Drais K-TTP 80 (Warenzeichen) könnte verwendet werden.
Zur Verwendung, Handhabung und Lagerung darf das Waschpulver natürlich nicht mehr in verformbarem Zustand sein. Im letzten Verfahrensschritt gemäß vorliegender Erfindung wird das verdichtete Pulver daher getrocknet und/oder gekühlt. Dieser Schritt kann in bekannter Weise ausgeführt werden, beispielsweise in einer Wirbelschichtvorrichtung (Trocknen) oder in einem Airlift (Kühlen). Aus der Sicht der Verarbeitung ist es vorteilhaft, wenn das Pulver nur einen Kühlschritt erfordert, da die erforderliche Ausrüstung relativ einfach ist.
Nach dem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Waschmittelmaterial noch beträchtliche Porosität aufweisen, so daß eine weitere Erhöhung in der Schüttdichte erreicht werden könnte. Anstatt eine längere Aufent haltszeit in dem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter, um eine weitere Schüttdichteerhöhung zu erlangen, auszuwählen, fanden wir, daß es besonders vorteilhaft ist, das Pulver einem weiteren Verdichtungsschritt zu unterziehen. Das Verfahren ist dann im wesentlichen dasselbe, wie in unserer anhängigen nicht vorveröffentlichten EP-A-367 339 beschrieben.
Bei diesem Weiterverarbeitungsschritt wird das Waschmittelmaterial für 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise für 2 bis 5 Minuten, in einem Granulator/Verdichter mäßiger Geschwindigkeit unter derartigen Bedingungen behandelt, daß das Pulver in einen verformbaren Zustand gebracht wird oder gehalten wird. In der Folge wird die Teilchenporosität weiter vermindert. Der Hauptunterschied zum ersten Schritt besteht in der geringeren Mischgeschwindigkeit und der größeren Aufenthaltszeit von 1 bis 10 Minuten.
Dieser Weiterverarbeitungsschritt kann vorteilhafterweise in einem Lödige KM 300-Mischer (Warenzeichen), auch als Lödige Ploughshare bezeichnet, ausgeführt werden. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem hohlen statischen Zylinder mit einer rotierenden Welle in der Mitte. Auf dieser Welle sind verschiedene pflugscharähnlich geformte Blätter angebracht. Sie kann mit einer Geschwindigkeit von 40 bis 160 U/min rotieren. Gegebenenfalls können ein oder mehrere Hochgeschwindigkeitsschneidwerke verwendet werden, um übermäßige Agglomeration zu verhindern. Eine weitere geeignete Vorrichtung für diesen Schritt ist beispielsweise Drais K-T 160 (Warenzeichen).
Gegebenenfalls können kleine Mengen an feinen pulverförmigen Feststoffen, wie Zeolith, in den Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter und/oder den Granulator/Verdichter mit mäßiger Geschwindigkeit gegeben werden, wie in unserer anhängigen EP-A-390 251 offenbart.
Bevorzugt für den ersten Schritt und wesentlich für den Weiterverarbeitungsschritt ist der verformbare Zustand, in den das Waschpulver gebracht werden muß, um optimale Verdichtung zu erlangen. Dieser verformbare Zustand kann auf zahlreichen Wegen erreicht werden, beispielsweise durch Arbeiten bei Temperaturen oberhalb 45°C. Wenn Flüssigkeiten, wie Wasser oder nichtionische Tenside, zu dem teilchenförmigen Ausgangsmaterial gegeben werden, können geringere Temperaturen angewendet werden, beispielsweise 35°C und darüber.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein den Turm oberhalb einer Temperatur von 45°C verlassendes sprühgetrocknetes Grundpulver direkt in das erfindungsgemäße Verfahren eingespeist.
Alternativ dazu kann das sprühgetrocknete Pulver zuerst gekühlt werden, beispielsweise in einem Airlift und anschließend erneut erhitzt werden nach dem Transport. Die Wärme kann von außen zugeführt werden, möglicherweise ergänzt durch innerlich erzeugte Wärme, wie Wärme aus der Hydratation von wasserfreiem Natriumtripolyphosphat.
Die Verformbarkeit des Waschpulvers kann von seinem Kompressionsmodul abgeleitet werden, der wiederum von den Spannungs-Dehnungseigenschaften abgeleitet werden kann. Zur Ermittlung des Kompressionsmoduls einer speziellen Zusammensetzung und dem Feuchtigkeitsgehalt wird eine Probe der Zusammensetzung zu einem luftfreien Prill mit einem Durchmesser von 13 mm und 13 mm Höhe verdichtet. Unter Verwendung einer Instron-Prüfvorrichtung wird das Spannungs-Dehnungsdiagramm während unendlicher Verdichtung bei einer konstanten Dehnungsgeschwindigkeit von 10 mm/min aufgezeichnet. Der Kompressionsmodul kann nun aus dem Anstieg der Kurve Spannung gegen relativ Dehnung während des ersten Teils des Verdichtungsvorgangs abgeleitet werden, was die elastische Verformung reflektiert. Der Kompressionsmodul wird in MPa (Megapascal) ausgedrückt. Um den Kompressionsmodul bei verschiedenen Temperaturen zu messen, kann die Instronvorrichtung mit einem heizbaren Probenhalter ausgestattet werden.
Der Kompressionsmodul, gemessen gemäß vorstehendem Verfahren, korreliert gut mit der Teilchenporositätabnahme und mit der gleichzeitigen Zunahme an Schüttdichte unter vergleichbaren Verfahrensbedingungen. Dies wird außerdem in den Beispielen erläutert.
Im Prinzip kann das Pulver in einem verformbaren Zustand angesehen werden, wenn der Kompressionsmodul, wie vorstehend definiert, weniger als etwa 25, vorzugsweise weniger als 20 MPa, beträgt. Bevorzugter ist der Kompressionsmodul eniger als 15 MPa und werte von weniger als 10 MPa sind besonders bevorzugt.
Die Verformbarkeit eines Pulvers hängt unter anderem von der chemischen Zusammensetzurg, der Temperatur und dem Feuchtegehalt ab. Hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung erwiesen sich die Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnisse und die Menge an Polymer als wichtige Faktoren. Außerdem war es im allgemeinen schwieriger, phosphatenthaltende Pulver in einen verformbaren Zustand zu bringen, als zeolithenthaltende Pul-ver.
Die Lagerstabilität des fertigen Waschpulvers kann mit Hilfe des unbeschränkten Verdichtungstests bewertet werden. Bei diesem Verdichtungstest wird Waschpulver in einem Zylinder mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Höhe von 15 cm angeordnet. Anschließend wird ein Gewicht von 10 kg auf das Obere des Pulvers gestellt. Nach 5 Minuten wird das Gewicht entfernt und die Wände des Zylinders werden fortgenommen. Dann wird eine steigende Last auf das Obere der Säule aus verdichtetem Waschpulver angeordnet und das Gewicht (kg) wird bestimmt, bei dem die Säule zerfällt. Dieser Wert ist eine Funktion des Haftvermögens des Waschpulvers und wurde als gutes Maß für die Lagerstabilität befunden.
Die Ausgabeleistung wird durch nachstehendes Verfahren bewertet. Trockenes Pulver (100 g) wird in ein trockenes Ausgabefach einer automatischen frontbeladenen Waschmaschine vom Typ Philips AWB 126/127 (mit einer Ausgabevorrichtung vom Sprühtyp) gegeben. Leitungswasser wird mit einer Fließgeschwindigkeit von 5 l/min und einem Druck von 0,5 Bar zugeführt und wird durch die Ausgabevorrichtung für eine Minute fließen lassen. Die Temperatur des Wassers beträgt 10 bis 20°C. Verbliebenes nichtausgegebenes Pulver wird entfernt, bei 100°C für 12 Stunden getrocknet und gewogen. Der Ausgaberest ist der Rest an trockenem Pulver, ausgedrückt als der Prozentsatz der anfänglichen Probe. Ein Durchschnitt von 4 Bestimmungen wird als Endergebnis genommen.

Die Erfindung wird nun im weiteren durch die nachstehenden nicht einschränkenden Beispiele erläutert, worin Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen sind, sofern nicht anders ausgewiesen. In den Beispielen werden die nachstehenden Abkürzungen verwendet:

LAS	lineares C₁₂-C₁₅ Alkylbenzolsulfonat
Nichtionisches Tensid	Ethoxylierter C₁₂-C₁₅-Fettalkohol nichtionisches Tensid
Seife	Natriumsalz von C₁₅-C₂₀-Fettsäure
Zeolith	Zeolith 4A (Wessalith [Warenzeichen] von Degussa)
Carbonat	Natriumcarbonat
Sulfat	Natriumsulfat
Silicat	alkalisches Natriumsilicat; Na₂O : SiO₂-Verhältnis 1 : 2
Polymer	Copolymer von Malein- und Acrylsäure mit einem Molekulargewicht von 70 000; CP5 von BASF
Antifoam	Siliconölantischaumkörnchen

Beispiele 1 bis 6
Waschpulver wurden zu den in Tabelle 1 angeführten Zusammensetzungen durch Sprühtrocknen wässeriger Aufschlämmungen hergestellt. Beispiele 1 bis 3 betreffen Produkte, hergestellt innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, die Beispiele 4 und 5 sind Vergleichsbeispiele. Die Mengen sind in Gewichtsteilen angegeben.
Tabelle 1
Die Pulver wurden in einer Pilotanlage bei 0,5 bis 1,0 t/Stunde oder im Großmasstab bei 20 bis 30 t/Stunde hergestellt. Die Temperatur am Turmgrund betrug etwa 60 bis 70°C. Die physikalischen Eigenschaften der sprühgetrockneten Pulver sind in Tabelle 2 dargesteilt.
Tabelle 2
Die Pulver werden direkt in einen Lödige-Recycler CB, einem kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter, gespeist, der vorstehend im einzelnen beschrieben wurde. Die CB 30-Anlage wurde für den geringen beschriebenen Durchsatz und die CB 100-Anlage für den hohen Durchsatz verwendet. Die Anlagen wurden gewöhnlich mit einer Mischerspitzengeschwindigkeit von 8 bis 30 Metern pro Sekunde betrieben. Das Vergleichspulver von Beispiel 5 wurde in einem üblichen Drehtrommelmischer behandelt. Die Aufenthaltszeit betrug in diesem Fall etwa 1 bis 2 Minuten.
In den Recycler und in die Trommel wurden verschiedene Feststoffe und/oder Flüssigkeiten und/oder Bindemittel, wie in Tabelle 3 ausgewiesen, zugegeben. Die Eigenschaften der Pulver nach Verlassen des Lödige Recyclers oder der Drehtrommel sind auch in Tabelle 3 angegeben.
Tabelle 3
Die Pulver können gegebenenfalls durch einen zusätzlichen Granulator/Verdichter mäßiger Geschwindigkeit geführt werden. Dies wurde mit dem Pulver von Beispiel 3 zu den in Tabelle 4 dargestellten Eigenschaften ausgeführt. Tabelle 4

Schüttdichte (kg/m3) 859

Mittlere Teilchengröße (um)* 671
Um ein fertiges Grundpulver zu erhalten, wurde ein Kühl-/Trockenschritt in einem Fließbett ausgeführt. Dies führt zu Grundpulver mit wie in Tabelle 5 dargestellten Eigenschaften.
Tabelle 5
Schließlich wurden die Grundpulver mit Bleichmittel, Enzymen, Antischaumgranulaten (gegebenenfalls Siliconöl enthaltend), Parfüm usw. versetzt. Einzelheiten der zugegebenen Bestandteile, Eigenschaften des fertigen Pulvers und Ausgabeverhalten sind in Tabelle 6 angeführt.
Tabelle 6
Die guten Ausgabeeigenschaften der erfindungsgemäßen Mittel sind im Vergleich zu Beispielen 1 bis 3 mit Beispiel 4 deutlich. Beispiel 4 liegt außerhalb der erforderlichen Waschmittelaktivstoffangabe, da der Seifengehalt des Aktiv stoffsystems zu gering ist, und zeigt schlechte Ausgabeeigenschaften.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind im Vergleich zu den Beispielen 1 bis 3 mit Beispiel 5 deutlich veranschaulicht worden. Das Pulver von Beispiel 5 wurde in einer üblichen Trommel ohne Verdichtungsschritt hergestellt und hatte eine Schüttdichte von nur 595 g/l.

Claims

Gekörntes Waschmittel oder gekörnte Waschmittelkomponente mit einer Schüttdichte von mindestens 600 g/l, umfassend 10 bis 70 Gew.-% eines Builders, wobei der Builder amorphes Alkalimetallaluminosilicat oder Zeolith umfaßt, wobei mindestens 50 Gew.-% des Builders kein Phosphatmaterial sind, und 5 bis 45 Gew.-% eines ternären Aktivstoffsystems, umfassend ein oder mehrere nichtionische Tenside, anionische Tenside und Seife, wobei das Gewichtsverhältnis von dem anionischen Tensid zu dem nichtionischen Tensid weniger als 5 : 1 ist und die Seifenmenge 10 bis 90 Gew.-% des Aktivstoffsystems ist, wobei die Zusammensetzung weiterhin Natriumsilicat enthält, wobei die Menge an Natriumsilicat weniger als 5% beträgt.
Gekörntes Waschmittel oder gekörnte Waschmittelkomponente nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis des anionischen Tensids zu dem nichtionischen Tensid weniger als 4 : 1 ist und die Seifenmenge 10 bis 60 Gew.-% des Aktivstoffsystems beträgt.
Gekörntes Waschmittel oder gekörnte Waschmittelkomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Schüttdichte von mindestens 650 g/l.
Gekörntes Waschmittel oder gekörnte Waschmittelkomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Builder kein Phosphatbuilder ist.
Gekörntes Waschmittel oder gekörnte Waschmittelkomponente nach Anspruch 4, wobei der Builder Zeolith ist.
Gekörntes Waschmittel oder gekörnte Waschmittelkomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, enthaltend weniger als 2 Gew.-% Silicat.
Gekörntes Waschmittel oder gekörnte Waschmittelkomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, im wesentlichen frei von Alkalimetallsulfaten.
Waschpulver, umfassend 50 bis 95 Gew.-% des gekörnten Waschmittels oder der gekörnten Waschmittelkomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung eines gekörnten Waschmittels oder einer gekörnten Waschmittelkomponente nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei ein teilchenförmiges Ausgangsmaterial (i) in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter, bei einer mittleren Aufenthaltszeit von etwa 5 bis 30 Sekunden; und dann (ii) in einer Trocken- und/oder Kühlvorrichtung behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das teilchenförmige Ausgangsmaterial in einen verformbaren Zustand gebracht oder gehalten wird, wie hierin definiert.
Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 10, wobei der verformbare Zustand durch Verarbeiten bei Temperaturen oberhalb 45°C und/oder Flüssigzugabe zu dem teilchenförmigen Ausgangsmaterial bewirkt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, wobei nichtionische Tenside und/oder Wasser auf das teilchenförmige Ausgangsmaterial gesprüht werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 12, wobei das teilchenförmige Ausgangsmaterial ein sprühgetrocknetes Waschmittelgrundpulver ist.