DE69129133T3

DE69129133T3 - Reinigungsmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE69129133T3
Application number: DE69129133T
Authority: DE
Inventors: Jeffery Harry Wirral Connor; Robert Wirral Donaldson; David George Wirral Evans; Andrew Timothy Wirral Hight; Michael William Wirral Hollingsworth; Donald Wirral Peter; Ian Frank South Wirral White
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: EP0460925A3; BR9102333A; IN172490B; AU7811191A; JPH04363397A; KR920005737A; CA2043542C; EP0460925A2; EP0460925B1; GB9012612D0; AU633438B2; DE69129133D1; KR950008981B1; EP0460925B2; ES2114877T3; JP2569237B2; CA2043542A1; DE69129133T2; ZA914329B

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft teilchenförmige Waschmittelzusammensetzungen, insbesondere solche mit hoher Schüttdichte, die ein primäres Alkoholsulfat (PAS) enthalten, das ein Alkalialuminosilicat als Gerüststoff enthält, und frei von Natriumcarbonat ist.
HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
Waschmittelzusammensetzungen, die Zeolith als Gerüststoff enthalten und sowohl Alkylbenzolsulfonat als auch PAS enthalten, werden in JP-A 62 240 397 (Kao), JP-A 62 273 300 (Kao), EP-A 219 314 (Procter & Gamble) und EP-A 220 024 (Procter & Gamble) offenbart.
JP-A 01 142 000 (Nippon Gosen Senzai) offenbart eine Waschmittelzusammensetzung mit hoher Schüttdichte, die hergestellt wird, indem PAS-Säure mit Natriumcarbonat und Zeolith neutralisiert wird.
EP-A 342 917 (Unilever) offenbart Waschmittelzusammensetzungen, die PAS mit einer spezifischen Verteilung der Kettenlänge enthalten.
EP-A 439 316 (Unilever) offenbart Waschmittelzusammensetzungen, die Zeolith, Natriumcarbonat und PAS mit verzweigten Ketten enthalten.
EP-A 340 013 (Unilever) betrifft Waschmittelpulver mit hoher Schüttdichte, die einen mittleren bis hohen Anteil eines Tensids (insbesondere eines anionischen Tensids) und einen relativ hohen Anteil an Zeolithgerüststoff enthalten. Das bevorzugte und beispielhaft genannte anionische Tensid ist Alkylbenzolsulfat. Die Pulver werden bevorzugt hergestellte mit Verfahren, die die Granulierung und Verdichtung eines sprühgetrockneten Pulvers in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator betreffen, der sowohl eine Rührwirkung als auch eine Schneidwirkung hat.
JP-A 62 240 397 (Lion) offenbart Waschmittelzusammensetzungen, die Alkylbenzolsulfonat (3 bis 30 Gew.-%) und ein spezifisches primäres Alkylsulfat (1 bis 30 Gew.-%) in einem Verhältnis von 10:1 bis 1:2 und Zeolith als Gerüststoff (5 bis 30 Gew.-%) enthalten. Natriumcarbonat kann gegebenenfalls vorhanden sein.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bei Waschmittelzusammensetzungen der allgemein in EP-A 340 013 (Unilever) offenbarten Art dann, wenn PAS teilweise oder vollständig anstelle von Alkylbenzolsulfonat verwendet wird, überraschenderweise eine verbesserte Waschkraft erreicht werden kann, indem die Menge des vorhandenen Natriumcarbonats eingestellt wird.
DEFINITION DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert somit eine teilchenförmige Waschmittelzusammensetzung wie in Anspruch 1 definiert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gegenstand der Erfindung ist eine Waschmittelzusammensetzung in Teilchenform, die durch einen mittleren bis hohen Anteil eines anionischen Tensids, das ein primäres Alkoholsulfat von der Art, wie nachstehend definiert, einschließt, einen relativ hohen Anteil an Aluminosilicatgerüststoff und kein Natriumcarbonat, charakterisiert ist.
Bevorzugt liegt das Gewichtsverhältnis von Aluminosilicatgerüststoff (c) zu der Gesamtmenge an Nichtseifentensid (a) im Bereich von 0,9:1 bis 2,6:1, bevorzugter 1,2:1 bis 1,8:1.
Es wurde gefunden, dass diese Mengen und Verhältnisse eine ausgezeichnete Waschkraft ergeben und in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der die Zusammensetzung eine hohe Schüttdichte aufweist, eine verbesserte Verarbeitbarkeit und verbesserte Pulvereigenschaften aufweist.
Das Tensidsystem
Die Waschmittelzusammensetzung der Erfindung umfasst 17 bis 35 Gew.-% eines waschaktiven Nichtseifenmaterials, dessen eine spezifische anionische Tensidkomponente ein wesentlicher Inhaltsstoff ist. Die spezifische anionische Tensidkomponente bildet 5 bis 35 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung.
Das primäre Alkoholsulfat
Ein wesentlicher Inhaltsstoff des Tensidsystems ist ein primäres Kokosalkoholsulfat. PAS bildet 25 bis 75 Gew.-% der wesentlichen anionischen Tensidkomponente in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die selbst wiederum 5 bis 35 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung bildet. Dieser wesentliche Kokosalkohol-PAS (KokoPAS) ist ein Material "engen Zuschnitts", das durch Fraktionierung an C₁₂- und C₁₄-Alkoholen angereichert ist. KokoPAS hat eine gute Waschkraft bei niedriger Temperatur, ist erneuerbar und natürlichen Ursprungs und ist biologisch abbaubar.
Das lineare Alkylbenzolsulfonat
Wie vorher angegeben, besteht die hauptsächliche anionische Tensidkomponente, die 5 bis 35 Gew.-% der Zusammensetzung bildet, aus dem linearen Alkylbenzolsulfonat (LAS) und dem PAS.
Lineare Alkylbenzolsulfonate sind sehr gut bekannte Inhaltsstoffe für Textilwaschmittelzusammensetzungen. Die Alkylkettenlänge ist allgemein im Bereich von C₈ bis C₁₅. Diese Materialien werden in der Literatur ausführlich beschrieben, z.B. in "Surface-Active Agents and Detergents", Band I und II von Schwartz, Perry und Berch.
Fakultatives nichtionisches Tensid
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch bis zu 10 Gew.-% nichtionisches Tensid enthalten. Nichtionische Tenside, die verwendet werden können, schließen primäre und sekundäre Alkoholethoxylate, insbesondere aliphatische primäre und sekundäre C₁₂-C₁₅-Alkohole, die mit durchschnittlich 3 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol ethoxyliert sind, und Alkylpolyglycoside ein.
Fakultatives anionisches Tensid
Die Zusammensetzung kann alternativ oder zusätzlich bis zu 10 Gew.-% eines oder mehrerer anionischer Tenside außer dem LAS und PAS enthalten. Beispiele für geeignete anionische Tenside sind Alkylethersulfate, Alkylxylolsulfonate, Olefinsulfonate, Dialkylsulfosuccinate und Fettsäureestersulfonate.
Diese Aufzählungen sollen nicht erschöpfend sein und bezüglich weiterer Beispiele wird der Leser auf die Standardliteratur, z.B. "Surface-Active Agents and Detergents", Band I und II von Schwartz, Perry und Berch verwiesen.
Fakultative Seife
Ebenso wie Nichtseifentenside kann die Zusammensetzung der Erfindung bis zu 10 Gew.-% Fettsäureseife enthalten, um eine Schaumkontrolle und zusätzliche Waschkraft und Gerüststoffwirkung zu liefern. Seife ist, falls vorhanden, nicht in der Gesamtmenge von 17 bis 35 Gew.-% enthalten, die sich nur auf Nichtseifentenside bezieht.
Der Aluminosilicatdetergenzgerüststoff
Der in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorhandene Alkali-(bevorzugt Natrium-)-aluminosilicatgerüststoff kann kristallin oder amorph oder eine Mischung von beiden sein. Die Natriumsalze haben die allgemeine Formel 0,8–1,5 Na₂O·Al₂O₃·0,8–6 SiO₂.
Diese Materialien enthalten etwas gebundenes Wasser und müssen eine Calciumionenaustauschkapazität von mindestens etwa 50 mg CaO/g haben. Die bevorzugten Aluminosilicate enthalten 1,5 bis 3,5 SiO₂-Enheiten (in der Formel oben) und haben eine Teilchengröße von nicht mehr als 100 μm, bevorzugt nicht mehr als 20 μm. Sowohl amorphe als auch kristalline Aluminosilicate können leicht hergestellt werden durch Reaktion zwischen Natriumsilicat und Natriumaluminat, wie in der Literatur beschrieben.
Kristalline Aluminosilicate (Zeolithe) sind zur Verwendung für die vorliegende Erfindung bevorzugt. Geeignete Materialien werden z.B. in GB-A 1 473 201 (Henkel) und GB-A 1 429 143 (Procter & Gamble) beschrieben. Die bevorzugten Natirumaluminosilicate dieser Art sind die wohlbekannten im Handel erhältlichen Zeolithe A und X und Mischungen davon. Besonders bevorzugt zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist Zeolith Typ 4A.
Von Interesse ist auch der neue Zeolith – Zeolith P mit maximalem Aluminiumgehalt – der in der EP-A 384 070 (Unilever) beschrieben und beansprucht wird.
Der Aluminosilicatdetergenzgerüststoff ist in einer Menge von 25 bis 45 Gew.-% (wasserfreie Basis) und bevorzugt in dem relativ hohen Anteil von 28 bis 45 Gew.-% vorhanden. Es wurde gefunden, dass dies Vorteile bei der Verarbeitung für Zusammensetzungen mit hoher Schüttdichte (wie unten) ebenso wie eine gute Reinigungsleistung ergibt.
Fakultative ergänzende Detergenzgerüststoffe
Falls erwünscht, kann auch ein ergänzender Gerüststoff vorhanden sein. Bevorzugte ergänzende Gerüststoffe sind organische Komplexbildnergerüststoffe. Beispiele schließen Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate, Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymere und Acrylphosphinate; monomere Polycarboxylate, wie Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerinmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate, Hydroxyethyliminodiacetate ein. Alternativ können organische ausfällende Gerüststoffe, wie Alkyl- und Alkenylmalonate und -succinate und sulfonierte Fettsäuresalze verwendet werden.
Besonders bevorzugte ergänzende Gerüststoffe sind Polycarboxylatpolymere, insbesondere Polyacrylate und Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymere, die geeigneterweise in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-%, insbesondere 1 bis 10 Gew.-% verwendet werden; und monomere Polycarboxylate, genauer Citronensäure und ihre Salze, die geeigneterweise in Mengen von 3 bis 20 Gew.-%, bevorzugter 5 bis 15 Gew.-% verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.-% anorganische Phosphatgerüststoffe und ist wünschenswerterweise im wesentlichen frei von Phosphatgerüststoffen.
Hohe Schüttdichte
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Zusammensetzung eine Schüttdichte von mindestens 650 g/l, bevorzugter mindestens 700 g/l. Die Teilchenporosität überschreitet bevorzugt 0,25 und bevorzugter 0,20 nicht.
Zusammensetzungen mit hoher Schüttdichte gemäß der vorliegenden Erfindung können mit einer Anzahl von Verfahren hergestellt werden, sowohl diskontinuierlichen als auch kontinuierlichen, wobei einige dieser Verfahren eine Verdichtung eines sprühgetrockneten Pulvers nach dem Turm und andere eine vollständige Verarbeitung ohne Turm betreffen.
Eine Art von Verfahren betrifft, dass man ein teilchenförmiges Ausgangsmaterial (tatsächlich ein teilchenförmiges Waschmittel üblicher Schüttdichte) einer Granulierungs-/Verdichtungsbehandlung unterzieht. Das Ausgangsmaterial kann selbst durch Sprühtrocknen oder durch ein Verfahren ohne Turm hergestellt werden, z.B. Trockenvermischen oder Granulieren.
Diese Behandlung kann in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator, der sowohl eine Rührwirkung als auch eine Schneidewirkung aufweist, durchgeführt werden, wie in EP-A 340 013 (Unilever) beschrieben und beansprucht. Bevorzugt können der Rührer und der Schneider unabhängig voneinander und mit getrennt variablen Geschwindigkeiten betrieben werden. Ein solcher Mischer kann ein Rühren mit hohem Energieaufwand mit einer Schneidwirkung kombinieren, kann aber auch verwendet werden, um andere, sanftere Rührabläufe zu betreiben, wobei die Messer in Betrieb sein können oder nicht. Dies ist daher eine äußerst vielseitige und flexible Vorrichtung.
Eine bevorzugte Art eines diskontinuierlichen Hochgeschwindigkeitsmischers/Granulators hat die Form einer Schüssel und hat bevorzugt eine im wesentlichen vertikale Rührachse. Besonders bevorzugt sind Mischer der Reihe Fukae (Markenzeichen) FS-G, die von Fukae Powtech Kogyo Co., Japan, hergestellt werden; diese Vorrichtung hat im wesentlichen die Form eines schüsselförmigen Gefäßes, das über eine obere Öffnung zugänglich ist, ist in der Nähe der Basis mit einem Rührer mit einer im wesentlichen vertikalen Achse und einem Schneider, der an einer Seitenwand angeordnet ist, versehen. Rührer und Schneider können unabhängig voneinander und mit getrennt variablen Geschwindigkeiten betrieben werden.
Der Fukae-Mischer kann auch verwendet werden, um erfindungsgemäße Zusammensetzungen direkt aus Rohmaterialien durch Hochgeschwindigkeitsmischen und Granulieren herzustellen. Das PAS und LAS können in den Mischer, z.B. in Pulver-, Flocken-, Nudel- oder Pastenform eingeführt werden. Es ist auch möglich, Verfahren zu verwenden, bei denen das PAS oder LAS oder beide durch in-situ-Neutralisation hergestellt werden, z.B. wie in EP-A 352 135 (Unilever) und EP-A 438 320 (Unilever) beschrieben und beansprucht.
Wie vorher angegeben, erfordert der Fukae-Mischer einen diskontinuierlichen Betrieb. Alternativ können kontinuierliche Verfahren angewendet werden, z.B. unter Verwendung eines kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitsmischers/Granulators, wie dem Lödige-(Markenzeichen)-Recycler, woran sich gegebenenfalls ein kontinuierlicher Mischer/Granulator mit mittlerer Geschwindigkeit, wie der Lödige-Ploughshare, anschließt. Wie bei dem Fukae-Mischer kann diese Vorrichtung sowohl für Verfahren nach dem Turm als auch für Verfahren ohne Turm verwendet werden, einschließlich einer in-situ- Neutralisierung. Geeignete Verfahren werden in EP-A 367 339, EP-A 390 251 und EP-A 420 317 (Unilever) offenbart.
Das aus dem Mischer/Granulator erhaltene Granulat kann als vollständige Waschmittelzusammensetzung selbst verwendet werden. Alternativ kann es mit anderen Komponenten oder Mischungen, die getrennt hergestellt wurden, vermischt werden und einen größeren oder kleineren Teil eines Endproduktes bilden.
Andere Inhaltsstoffe
Waschmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung können, falls erwünscht oder geeignet, andere funktionelle Inhaltsstoffe enthalten. Einige von diesen, z.B. Natriumsilicat, anorganische Salze, wie Natriumsulfat, und Aufheller, können das Granulierungs-/Verdichtungsverfahren und alle Stufen, die ihm vorhergehen, aushalten, während andere, z.B. Bleichinhaltsstoffe, Schaumkontrollmittel, Enzyme und Parfums, besser später zugegeben werden. Der erfahrene Waschmittelhersteller wird keine Schwierigkeit haben, zu beurteilen, wann und wie die verschiedenen Inhaltsstoffe, die eine vollständig formulierte Waschmittelzusammensetzung ergänzen, eingearbeitet werden sollen.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiele, die mit Zahlen angegeben sind, sind erfindungsgemäß, während solche, die mit Buchstaben angegeben sind, Vergleichsbeispiele sind. Teile und Prozentangaben beziehen sich auf Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
Beispiele 1 bis 3, Vergleichsbeispiele A bis G
Waschmittelpulver wurden hergestellt mit den in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Rezepturen. Das verwendete PAS war Empicol (Markenzeichen) LX, ein KokoPAS mit engem Zuschnitt (angereichert an C₁₂/C₁₄) (Na-Salz), das von Albright & Wilson geliefert wird.
Die Beispiele A bis E in Tabelle 1 waren Zusammensetzungen mit hohen Carbonatanteilen und die Beispiele F, 1, 2, 3 und G in Tabelle 2 waren Präparate ohne Carbonat.
Die Vergleichspulver E und G nur mit LAS wurden hergestellt, indem eine wässrige Aufschlämmung aller Inhaltsstoffe, außer Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Enzym, sprühgetrocknet wurde, um ein allgemeines Basispulver zu bilden; das Basispulver unter Verwendung des Fukae FS-100-Hochgeschwindigkeitsmischers/Granulators verdichtet wurde, wie in EP-A 340 013 (Unilever) beschrieben; dann das relevante anorganische Salz (Natriumcarbonat oder Natriumsulfat) und Enzym zugemischt wurden.
Die Pulver A und F nur mit PAS wurden hergestellt, indem das PAS (in Pulverform) mit allen anderen Inhaltsstoffen, außer Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Enzym, in dem Fukae-Mischer trocken vermischt wurden, um ein Basispulver zu bilden; verdichtet wurden und dann das relevante anorganische Salz (Natriumcarbonat oder Natriumsulfat) und Enzym zugemischt wurden.
Die LAS/PAS-Pulver B, C, D, 1, 2 und 3 wurden hergestellt, indem die geeigneten Mengen an LAS-Basispulver der Beispiele E und G und das PAS-Basispulver der Beispiele A und F vermischt wurden und dann, wie in den anderen Beispielen, verarbeitet wurden.
Die endgültigen Pulver hatten Schüttdichten von mehr als 720 g/l. Sie waren frei fließend und zeigten keine Tendenz zu verbacken.
Die Waschkraftmessungen wurden durchgeführt unter Verwendung von zwei verschiedenen Testgeweben; das Testgewebe 1 trug eine Mischung aus Fettflecken und Pigmentschmutz und das Testgewebe 2 eine Mischung aus Fettflecken, Pigmentschmutz und Casein. Die Pulver wurden mit 0,96 g/l in 35 l Wasser (5° Französische Härte in Ca²⁺, 2° Französische Härte in Mg²⁺) in einer Japanischen (National (Markenzeichen) Electronic W100) Waschmaschine dosiert; die Testgewebe wurden zusammen mit 2,0 kg verschmutzter Baumwolle gewaschen, die Waschzeit war 8 Minuten und die Spülzeit auch 8 Minuten (laufende Spülung).
Die Reflexionsdaten der gewaschenen Gewebe bei 460 nm wurden gemessen unter Verwendung eines Micromatch (Markenzeichen) Reflektometers. Die Ergebnisse sind auch in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Ein Vergleich der Beispiele A und F zeigt, dass dann, wenn KokoPAS vorhanden und LAS nicht vorhanden war, die Waschkraft bedeutend besser war in Gegenwart von 15,51 Gew.-% Natriumcarbonat, als in Abwesenheit von Natriumcarbonat.
Bei 75 Gew.-% PAS/25 Gew.-% LAS (Beispiele B und 1) wurde eine gute Waschleistung sowohl bei hohen Carbonatgehalten als auch ohne Carbonat erhalten.
Bei 50 Gew.-% PAS/50 Gew.-% LAS (Beispiele C und 2) und bei 25 Gew.-% PAS/75 Gew.-% LAS (Beispiele D und 3) war die Waschkraft bedeutend besser in Abwesenheit von Carbonat.
Wenn LAS vorhanden war und PAS nicht vorhanden war (Beispiele E und G) hatte der Gehalt des Carbonats keine Wirkung auf die Waschkraft.
Ein Vergleich der Beispiele 1, 2 und 3 mit den Beispielen F und G zeigt auch eine synergistische Wirkung: in Abwesenheit von Natriumcarbonat war die mit der PAS/LAS-Mischung erhaltene Waschkraft besser als die, die mit jedem Tensid alleine erhalten wurde.

Claims

Teilchenförmige Waschmittelzusammensetzung mit einer Schüttdichte von zumindest 650 g/l umfassend ein anionisches Tensid, Alkalialuminosilicatgerüststoff und gegebenenfalls Natriumcarbonat und gegebenenfalls andere Waschmittelinhaltsstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass sie: (a) 17 bis 35 Gew.-% eines waschaktiven Nichtseifen-Materials bestehend aus: (i) 5 bis 35 Gew.-% einer anionischen Tensidkomponente, die aus 25 bis 75 Gew.-% primärem Kokosalkoholsulfat, das ein Material "engen Zuschnitts" ist, das durch Fraktionierung an C₁₂- und C₁₄-Alkoholen angereichert ist, und 25 bis 75 Gew.-% linearem Alkylbenzolsulfonat besteht, (ii) gegebenenfalls 0 bis 10 Gew.-% nichtionischem Tensid, (iii) gegebenenfalls 0 bis 10 Gew.-% eines anderen anionischen Tensids außer primärem Alkoholsulfat oder Alkylbenzolsulfonat, (b) gegebenenfalls 0 bis 10 Gew.-% Fettsäureseife, (c) 25 bis 45 Gew.-% (wasserfreie Basis) kristallines oder amorphes Alkalialuminosilicat, (d) wobei die Zusammensetzung frei von Natriumcarbonat ist, (e) gegebenenfalls andere Waschmittelinhaltsstoffe auf 100 Gew.-% umfasst.
Waschmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 28 bis 45 Gew.-% (wasserfreie Basis) kristallines oder amorphes Alkalialuminosilicat enthält.
Waschmittelzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Aluminosilicat (c) zu waschaktivem Nichtseifenmaterial (a) 0,9:1 bis 2,6:1 ist.