DE69422675T3

DE69422675T3 - Granuläre Waschmittelzusammensetzungen, umfassend nichtionisches Tensid, und Verfahren zur Herstellung solcher Zusammensetzungen

Info

Publication number: DE69422675T3
Application number: DE69422675T
Authority: DE
Inventors: Paul Amaat Raymond Gerard France; John Christian Schmitt; Carole Patricia Denise Wilkinson
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2014-04-22
Also published as: CN1133607A; EP0643130A1; JPH09502760A; ATE188991T1; ES2140498T3; WO1995007968A1; CA2171528A1; DE69422675D1; CA2171528C; EP0643130B1; DE69422675T2; EP0643130B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft granuläre Waschmittelkomponenten oder -zusammensetzungen, welche reich an nichtionischen Hochleistungstensiden sind. Die Zusammensetzungen basieren auf spezifizierten Tensidsystemen und Verfahren, welche es ermöglichen, aktive Komponenten mit einem sehr hohen Tensidgehalt herzustellen.
Nichtionische Tenside sind wichtige Komponenten von gebräuchlichen Wäschewaschmittelzusammensetzungen. Gegenwärtige Entwicklungen verlangen teilchenförmige Komponenten oder Zusammensetzungen, welche eine hohe Schüttdichte aufweisen und welche einen hohen Anteil an nichtionischem Tensid aufweisen. Das Feststoffteilchen muß nützliche physikalische Eigenschaften besitzen und muß nichtionische Tenside freisetzen, welche für eine große Leistungsfähigkeit beim Waschen ausgewählt wurden. Verschiedene Versuche gemäß dem Stand der Technik wurden beschrieben, welche sich diesen Anforderungen von verschiedenen Gesichtspunkten nähern. Zum Beispiel:
EP-A-544492 , veröffentlicht am 2. Juni 1993, offenbart eine teilchenförmige, hochverdichtete Waschmittelzusammensetzung, umfassend 15 bis 50% eines gemischten anionischen/nichtionischen Tensidsystems. Die ausgewählten nichtionischen Tenside sind ethoxylierte Alkohole mit einer engen Ethoxylierungsverteilung mit im Durchschnitt von etwa 3 bis 6,5. Obwohl Fettsäureseifen als geeignete Strukturelemente vorgeschlagen werden, welche das Viskositätsprofil des Tensids modifizieren, weisen die resultierenden Granula, bei denen Seife verwendet wird (in Beispielen 16 bis 19, 24 bis 29), Tensidaktivitäten von 29 bis 32,5% auf.
WO-A-9206160 , veröffentlicht am 16. April 1992, offenbart nichtionische Hochleistungstensidsysteme, basierend auf Mischungen von Glucoseamiden und ethoxylierten nichtionischen Tensiden. In einem Beispiel (Beispiel 20) wird eine Komponente beschrieben, welche ein nichtionisches Tensidsystem umfaßt, das eine Mischung aus 20% Dobanol (Warenzeichen) EO3 und 80% N-Methylglucosamid in wäßriger Lösung ist.
EP-618290-A , eingereicht am 30. März 1990 und veröffentlicht am 05. 10. 1994, offenbart in einen Beispiel eine Mischung, enthaltend 35% nichtionisches Tensid, welches ein Polyhydroxyfettsäureamid ist, und ein Alkoholethoxylat.
EP-A-364881 , veröffentlicht am 25. April 1990, beschreibt Gele, welche aus Polyglykoletherderivaten und Wasser in Verhältnissen von 5:1 bis 1:2 gebildet werden. Die Gele werden durch Mischen mit fein verteilten Feststoffen zu rieselfähigen Granulaten umgeformt.
Das durch die vorliegende Erfindung angesprochene Problem betrifft die Notwendigkeit, hochverdichtete, teilchenförmige Wäschewaschmittel vorzusehen, welche einen hohen Gehalt an nichtionischem Tensid aufweisen und welche nach der Lagerung nicht verklumpen oder verdicken, auch unter heißen, feuchten Bedingungen, und welche sich nach dem Inkontaktbringen mit Wasser, auch kaltem Wasser, schnell auflösen und fein verteilen, um eine hohe Waschleistung für die Wäschemenge vorzusehen.
Obwohl der Stand der Technik eine gewisse Orientierung bereitstellt, wie jedes dieser Ziele unabhängig voneinander erreicht werden könnte, scheint es keine Lösung für alle Aspekte des Problems zu gegeben, welche durch irgendeine Referenz vorgesehen wird.
Die vorliegende Erfindung sieht ein nichtionisches oder gemischtes nichtionisches/anionisches Tensidsystem mit einem spezifischen Viskositätsprofil vor, welches zu einem Feststoffteilchen umgeformt werden kann, das während der Lagerung nicht verklumpt, sich schnell auflöst und ein ausgezeichnetes Leistungsprofil aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1, 5 und 9 definiert.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Es wurde nun festgestellt, daß hohe Tensidaktivitäten erzielt werden können, wenn ein Agglomerations-"fenster" existiert, innerhalb dem das Tensidsystem eine hohe Viskosität aufweist. Üblicherweise kann dies durch die geeignete Wahl von nichtionischen Tensiden erreicht werden, so daß es ein "Fenster" von mindestens 10°C gibt, wobei die untere Grenze hiervon der Erweichungspunkt des Tensidsystems ist, innerhalb dem das System eine Viskosität von mindestens 20.000 cps, vorzugsweise 25.000 bis 50.000 cps, aufweist.
Jedoch, um das Tensidsystem herstellen, handhaben, lagern und transportieren zu können, sollte es eine Viskosität von weniger als 10.000 cps bei einer Temperatur von 30°C über dem Erweichungspunkt aufweisen.
Hohe Aktivitäten und gute Backeigenschaften können nur erreicht werden, wenn das Tensidsystem einen Erweichungspunkt oberhalb der Umgebungstemperatur aufweist, d.h. oberhalb 25°C, vorzugsweise oberhalb 40°C.
Gute Löslichkeitsraten können mit dem Erweichungspunkt des Tensidsystems korreliert sein. Tensidsysteme mit einem Erweichungspunkt von größer als 100°C (z.B. "reines" C₁₆-N-Methylglucosamid) neigen dazu, unzureichende Löslichkeitsraten zu zeigen. Vorzugsweise beträgt der Erweichungspunkt des Tensidsystems weniger als 80°C.
Es wird bevorzugt, daß das erfindungsgemäße Tensidsystem einen Erweichungspunkt aufweist, der innerhalb des Bereichs von 40 bis 100°C liegt, und ferner, daß das Tensidsystem ein Viskositätsprofil aufweist, bei dem die Viskosität des Tensidsystems 25.000 bis 50.000 cps bei einer Temperatur von 10°C über dem Erweichungspunkt beträgt.
Fertige Wäschewaschmittelzusammensetzungen können hergestellt werden durch Mischen oder Vermischen der nichtionisches Tensid enthaltenden Teilchen mit:

a) einer Komponente, welche mindestens 40 Gew.-% anionisches Tensid umfaßt; und
b) einer Komponente, welche mindestens 70 Gew.-% eines Buildermaterials umfaßt.

Vorzugsweise liegt jede dieser Hauptkomponenten in einem Anteil von 3 bis 40 Gew.-% der fertigen Komponente vor. Stärker bevorzugt liegt Komponente (b) in einem Anteil von 3 bis 20 Gew.-% der fertigen Zusammensetzung vor.
Die nichtionisches Tensid enthaltenden Teilchen der vorliegenden Erfindung können hergestellt werden durch:

a) Pumpen eines Tensidsystems in dessen Zustand mit geringer Viskosität;
b) Kühlen des nichtionischen Tensids auf eine Temperatur, bei der seine Viskosität auf mindestens 20.000 cps erhöht ist;
c) Granulieren des Tensids in Gegenwart eines fein verteilten Pulvers;
d) Kühlen der Agglomerate.

Der Kühlschritt (b) wird vorzugsweise unter Verwendung eines Wärmeaustauschers mit unter Hochdruck abgeschabter Oberfläche durchgeführt.
Der Begriff "Tensidsystem", so wie er hier verwendet wird, bedeutet die definierte Mischung aus Tensiden, umfassend nichtionische Tenside allein oder ein gemischtes anionisches/nichtionisches Tensidsystem. Obwohl andere Komponenten wie Wasser und Lösungsmittel (z.B. kurzkettige Alkohole) in dem Tensidsystem vorliegen können, werden diese im allgemeinen auf ein Minimum verringern und vorzugsweise ausgeschlossen.
Der Begriff "Erweichungspunkt", so wie er hier verwendet wird, bezeichnet die Temperatur, bei der das Tensidsystem zwischen der festen und der gemischten festen/flüssigen Phase übergeht. Der Erweichungspunkt kann durch Verwendung einer Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Kurve bestimmt werden. Die Kurve ist ein Diagramm der tatsächlichen spezifischen Wärmekapazität gegen die Temperatur. Der Erweichungspunkt ist die Temperatur, bei der die Schmelzenthalpie größer als Null ist. Dies ist die Temperatur, bei welcher der Phasenübergang beginnt einzutreten, wenn das feste Tensidsystem erwärmt wird.
Der Begriff Viskosität, so wie er hier verwendet wird, bezeichnet die bei einer Scherrate von 25 s^-1 gemessene Viskosität. Die Viskosität kann durch Rotationsanalyse (z.B. ein Rheometer) gemessen werden. Geeignete Geräte für diese Messungen werden von Physica Meßtechnik, Deutschland (vertrieben von Thermo Instrument Systems of Breda, Niederlande), hergestellt.
Der Begriff "hochaktiv", so wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die nichtionischen Tensidaktivitäten von mindestens 35 Gew.-% der teilchenförmigen Komponente oder Zusammensetzung, vorzugsweise größer als 40 Gew.-% und stärker bevorzugt etwa 50 Gew.-%.
Die verschiedenen erfindungsgemäßen Aspekte werden nun ausführlicher beschrieben.
Tensidsysteme
Um ein Tensidsystem vorzusehen, welches alle physikalischen Anforderungen (d.h. das Viskositätsprofil) der vorliegenden Erfindung erfüllt, ist es üblicherweise erforderlich, zwei oder mehrere verträgliche, nichtionische Tenside zu vermischen, um die erforderlichen Eigenschaften zu erhalten. Zum Beispiel ergibt eine homogene Mischung aus einem Tensid mit einem hohem Schmelzpunkt mit einem Tensid mit einem niedrigen Schmelzpunkt in geeigneten Anteilen ein Tensidsystem, welches den erwünschten Erweichungspunkt aufweist.
Obwohl jedes nichtionische Tensid üblicherweise erfindungsgemäß verwendet werden kann, wurden für zwei Familien von nichtionischen Tensiden festgestellt, daß sie besonders nützlich sind. Diese sind nichtionische Tenside auf der Basis von alkoxylierten (insbesondere ethoxylierten) Alkoholen, und die nichtionischen Tenside, welche auf Amidierungsprodukten von Fettsäureester und N-Alkylpolyhydroxyamin basieren. Die Amidierungsprodukte der Ester und der Amine werden hier allgemein als Polyhydroxyfettsäureamide bezeichnet. Erfindungsgemäß besonders nützlich sind Mischungen, umfassend zwei oder mehrere nichtionische Tenside, wobei mindestens ein nichtionisches Tensid gewählt ist aus den jeweiligen Gruppen von alkoxylierten Alkoholen und den Polyhydroxyfettsäureamiden.
Geeignete nichtionische Tenside schließen Verbindungen ein, welche durch die Kondensation von Alkylenoxidgruppen (hydrophiler Natur) mit einer organischen hydrophoben Verbindung, die aliphatischer oder alkylaromatischer Natur sein kann, hergestellt werden. Die Länge der Polyoxyalkylengruppe, welche mit einer bestimmten hydrophoben Gruppe kondensiert wird, kann leicht eingestellt werden, um eine wasserlösliche Verbindung mit dem erwünschten Grad an Balance zwischen hydrophilen und hydrophoben Elementen zu erhalten.
Besonders bevorzugt zur erfindungsgemäßen Verwendung sind die Polyethylenoxidkondensate von Alkylphenolen, z.B. die Kondensationsprodukte von Alkylphenolen mit einer Alkylgruppe mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen, in entweder einer geradkettigen oder verzweigtkettigen Konfiguration, mit 4 bis 25 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkylphenol.
Bevorzugte nichtionische Tenside sind die wasserlöslichen Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, in entweder geradkettiger oder verzweigtkettiger Konfiguration, mit im Durchschnitt bis zu 25 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol. Besonders bevorzugt werden die Kondensationsprodukte von Alkoholen mit einer Alkylgruppe mit 9 bis 15 Kohlenstoffatomen mit 2 bis 10 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkylphenol; und Kondensationsprodukte von Propylenglykol mit Ethylenoxid. Am meisten bevorzugt werden Kondensationsprodukte von Alkoholen mit einer Alkylgruppe mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen mit im Durchschnitt 3 Molen Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Polyhydroxyfettsäureamide können durch Umsetzen eines Fettsäureesters und eines N-Alkylpolyhydroxyamins hergestellt werden. Das bevorzugte Amin zur erfindungsgemäßen Verwendung ist N-(R¹)-CH₂(CH₂OH)₄-CH₂-OH, worin R¹ üblicherweise ein Alkyl, z.B. eine Methylgruppe, ist; und der bevorzugte Ester ist ein C₁₂-C₂₀-Fettsäuremethylester.
Verfahren zur Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamiden wurden in WO-A-92 6073 , veröffentlicht am 16. April 1992, beschrieben. Diese Anmeldung beschreibt die Herstellung von Polyhydroxyfettsäureamiden in Gegenwart von Lösungsmitteln. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird N-Methylglucamin mit einem C₁₂-C₂₀-Methylester umgesetzt. Sie berichtet auch, daß es für den Hersteller von granulären Waschmittelzusammensetzungen einfacher sein kann, die Amidierungsreaktion in Gegenwart von Lösungsmitteln durchzuführen, welche alkoxylierte, insbesondere ethoxylierte (EO 3-8), C₁₂-C₁₄-Alkohole umfassen (Seite 15, Linien 22-27). Dies kann direkt nichtionische Tensidsysteme ergeben, welche erfindungsgemäß bevorzugt werden, wie jene, welche N-Methylglucosamid und C₁₂-C₁₄-Alkohole mit im Durchschnitt 3 Ethoxylatgruppen pro Molekül umfassen.
Nichtionische Tensidsysteme und granuläre Waschmittel, welche aus solchen Systemen hergestellt werden, wurden in WO-92 6160 , veröffentlicht am 16. April 1992, beschrieben. Diese Anmeldung beschreibt (Beispiel 15) eine granuläre Waschmittelzusammensetzung, welche durch Feindispersionsmischen in einem Eirich RV02-Mischer hergestellt wird, die N-Methylglucosamid (10%) und nichtionisches Tensid (10%) umfaßt.
Beide diese Patentanmeldungen beschreiben nichtionische Tensidsysteme zusammen mit geeigneten Herstellungsverfahren für ihre Synthese, für die festgestellt wurde, daß zur erfindungsgemäßen Verwendung geeignet sind. Jedoch ist es erfindungsgemäß erforderlich, die Gegenwart von Wasser (oder anderen Lösungsmitteln) auf ein Minimum zu verringern oder auszuschließen, um das erforderliche Viskositätsprofil des erfindungsgemäßen Tensidsystems zu erzielen.
Das Tensidsystem kann auch anionische Tenside umfassen, tatsächlich kann die Einbeziehung solcher Tenside sehr vorteilhaft sein, um die Löslichkeitsrate des granulären Tensids zu verbessern.
Anionische Tenside
Die erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen können zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen nichtionischen Tensidsystem ein oder mehrere anionische Tenside enthalten, wie nachstehend beschrieben.
Alkylestersulfonat-Tensid
Alkylestersulfonat-Tenside hiervon schließen lineare Ester von C₈-C₂₈-Carbonsäuren (d.h. Fettsäuren) ein, welche mit gasförmigem SO₃ gemäß "The Journal of the American Oil Chemists Society" 52 (1975), 323-329, sulfoniert werden. Geeignete Ausgangsmaterialien würden natürliche Fettsubstanzen einschließen, wie die von Talg, Palmöl, etc. abgeleiteten.
Das bevorzugte Alkylestersulfonat-Tensid, insbesondere für Anwendungen auf dem Gebiet der Wäschereinigung, umfaßt Alkylestersulfonat-Tenside der Strukturformel:
worin R³ ein C₈-C₂₀-Hydrocarbyl, vorzugsweise ein Alkyl oder eine Kombination hiervon ist, R⁴ ein C₁-C₆-Hydrocarbyl, vorzugsweise ein Alkyl oder eine Kombination hiervon ist, und M ein Kation ist, welches mit dem Alkylestersulfonat ein wasserlösliches Salz bildet. Geeignete salzbildende Kationen schließen Metalle, wie Natrium, Kalium und Lithium, und substituierte oder unsubstituierte Ammoniumkationen, wie Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin, ein. Vorzugsweise ist R³ C₁₀-C₁₆-Alkyl, und ist R⁴ Methyl, Ethyl oder Isopropyl. Besonders bevorzugt werden die Methylestersulfonate, worin R³ C₁₄-C₁₆-Alkyl ist.
Alkylsulfat-Tensid
Alkylsulfat-Tenside hiervon sind wasserlösliche Salze oder Säuren der Formel ROSO₃M, worin R vorzugsweise ein C₁₀-C₂₄-Hydrocarbyl, vorzugsweise ein Alkyl oder Hydroxyalkyl mit einer C₁₀-C₂₀-Alkylkomponente, stärker bevorzugt ein C₁₂-C₁₈-Alkyl oder -Hydroxyalkyl, ist, und M H oder ein Kation ist, z.B. ein Alkalimetallkation (z.B. Natrium, Kalium, Lithium) oder Ammonium oder substituiertes Ammonium (z.B. Methyl-, Dimethyl- und Trimethylammoniumkationen) und quaternäre Ammoniumkationen, wie Tetramethylammonium und Dimethylpiperdiniumkationen, und quartäre Ammoniumkationen, welche von Alkylaminen wie Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin und Mischungen hiervon abgeleitet sind. Üblicherweise werden Alkylketten von C_12-16 für niedrige Waschtemperaturen (z.B. unterhalb 50°C), und werden C_16-18-Alkylketten für höhere Waschtemperaturen (z.B. oberhalb 50°C) bevorzugt.
Alkylalkoxyliertes Sulfat-Tensid
Alkylalkoxylierte Sulfat-Tenside hiervon sind wasserlösliche Salze oder Säuren der Formel RO(A)_mO₃M, worin R eine unsubstituierte C₁₀-C₂₄-Alkyl- oder -Hydroxyalkylgruppe mit einer C₁₀-C₂₄-Alkylkomponente, vorzugsweise ein C₁₂-C₂₀-Alkyl oder -Hydroxyalkyl, stärker bevorzugt C₁₂-C₁₈-Alkyl oder -Hydroxyalkyl, ist, A eine Ethoxy oder Propoxyeinheit ist, m größer als Null ist und üblicherweise zwischen 0,5 und 6, stärker bevorzugt zwischen etwa 0,5 und 3, liegt, und M H oder ein Kation ist, welches zum Beispiel ein Metallkation (z.B. Natrium, Kalium, Lithium, Calcium oder Magnesium), Ammonium oder ein substituiertes Ammoniumkation sein kann. Alkylethoxylierte Sulfate sowie alkylpropoxylierte Sulfate werden hier in Betracht gezogen. Spezifische Beispiele von substituierten Ammoniumkationen schließen Methyl-, Dimethyl- und Trimethylammonium und quaternäre Ammoniumkationen, wie Tetramethylammonium oder Dimethylpiperdinium, und von Alkanolaminen abgeleitete Kationen, wie Ethylamin, Diethylamin, oder Triethylamin, und Mischungen hiervon ein. Beispielhafte Tenside sind C₁₂-C₁₈-Alkylether-(1,0)-sulfat, C₁₂-C₁₈-Alkylether-(2,25)-sulfat, C₁₂-C₁₈-Alkylether(3,0)-sulfat und C₁₂-C₁₈-Alkylether-(4,0)-sulfat, worin das Gegenion geeigneterweise gewählt ist aus Natrium und Kalium.
Andere anionische Tenside
Andere anionische Tenside, welche für Reinigungszwecke nützlich sind, können in den erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen ebenfalls eingeschlossen sein. Diese können Salze (einschließlich zum Beispiel Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) von Seife, lineare C₉-C₂₀-Alkylbenzolsulfonate, primäre oder sekundäre, C₈-C₂₂-Alkansulfonate, C₈-C₂₄-Olefinsulfonate, sulfonierte Polycarbonsäuren, hergestellt durch Sulfonierung des pyrolysierten Produkts von Erdalkalimetallcitraten, z.B. wie in der Britischen Patentbeschreibung Nr. 1,082,179 beschrieben, C₈-C₂₄-Alkylpolyglykolethersulfate (enthaltend bis zu 10 Mole Ethylenoxid); Methylestersulfonate (MES); Acylglycerinsulfonate, Fettoleylglycerinsulfonate, Alkylphenolethylenoxidethersulfate, Paraffinsulfonate, Alkylphosphate, Isethionate wie die Acylisethionate, N-Acyltaurate, Alkylsuccinamate und Sulfosuccinate, Monoester von Sulfosuccinat (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₁₂-C₁₈-Monoester) und Diester von Sulfosuccinat (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₆-C₁₄-Diester), Acylsarcosinate, Sulfate von Alkylpolysacchariden, wie die Sulfate von Alkylpolyglucosid, verzweigte primäre Alkylsulfate und Alkylpolyethoxycarboxylate, wie die der Formel RO(CH₂CH₂O)_kCH₂COO-M⁺, worin R ein C₈-C₂₂-Alkyl ist, k eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist, und M ein Kation ist, welches ein lösliches Salz bildet. Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren sind ebenfalls geeignet, wie Rosin, hydriertes Rosin und Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren, welche in Tallöl vorliegen oder davon abgeleitet sind. Weitere Beispiele werden in "Surface Active Agents and Detergents" (Bd. I und II von Schwartz, Perry und Berch) beschrieben. Eine Vielzahl solcher Tenside wird auch in US-Patent 3,929,678 , erteilt am 30. Dezember 1975 an Laughlin et al., in Spalte 23, Linie 58 bis Spalte 29, Linie 23, allgemein offenbart.
Wenn darin eingeschlossen, umfassen die erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen üblicherweise 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-%, solcher anionischen Tenside.
Andere Tenside
Die erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen können auch kationische, ampholytische, zwitterionische und semipolare Tenside enthalten, die wie nachstehend beschrieben mit den beschriebenen nichtionische Tenside enthaltenen Teilchen kombiniert sein kann.
Kationische Waschmitteltenside, welche zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen geeignet sind, sind jene mit einer langkettigen Hydrocarbylgruppe. Beispiele von solchen kationischen Tensiden umfassen die Ammonium-Tenside, wie Alkyldimethylammoniumhalogenide, und die Tenside der Formel: (R²(OR³)y][R⁴(OR³)y]₂R⁵N + X worin R² eine Alkyl- oder Alkylbenzylgruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette ist, jedes R³ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus -CH₂CH₂-, -CH₂CH(CH₃)-, CH₂CH(CH₂OH)-, CH₂CH₂CH₂- und Mischungen hiervon; jedes R⁴ ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxyalkyl, Benzylringstrukturen, welche durch Verknüpfen der zwei R⁴-Gruppen gebildet werden, -CH₂COH-CHOHCOR⁶CHOHCH₂OH, worin R⁶ eine Hexose oder ein Hexosepolymer mit einem Molekulargewicht von weniger als 1000 ist, oder Wasserstoff, wenn y nicht 0 ist; R⁵ die gleiche Bedeutung wie R⁴ haben kann oder eine Alkylkette ist, worin die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R² plus R⁵ nicht mehr als 18 beträgt; jedes y 0 bis 10 ist, und die Summe der y-Werte 0 bis 15 ist; und X ein verträgliches Anion ist.
Andere hier nützliche kationische Tenside werden auch in US-Patent 4,228,044 , Cambre, erteilt am 14. Oktober 1980, beschrieben.
Falls darin eingeschlossen, umfassen die erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen üblicherweise 0 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-%, solcher kationischer Tenside.
Ampholytische Tenside sind zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen ebenfalls nützlich. Diese Tenside können allgemein beschrieben werden als aliphatische Derivate von sekundären oder tertiären Aminen oder aliphatische Derivate von heterocyclischen, sekundären und tertiären Aminen, worin der aliphatische Rest gerad- oder verzweigtkettig sein kann. Einer der aliphatischen Substituenten enthält mindestens 8 Kohlenstoffatome, üblicherweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome, und mindestens einer enthält eine anionische wassersolubilisierbare Gruppe, z.B. Carboxy, Sulfonat oder Sulfat. Vgl. US-Patent Nr. 3,929,678 an Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, in Spalte 19, Linien 18-35, für Beispiele ampholytischer Tenside.
Falls darin eingeschlossen, umfassen die erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen üblicherweise 0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, solcher ampholytischen Tenside.
Zwitterionische Tenside sind zur Verwendung in Wäschewaschmittelzusammensetzungen ebenfalls nützlich. Diese Tenside können allgemein beschrieben werden als Derivate von sekundären und tertiären Aminen, Derivate von heterocyclischen, sekundären und tertiären Aminen oder Derivate von quaternären Ammonium-, quartären Phosphonium- oder tertiären Sulfoniumverbindungen. Vgl. US-Patent Nr. 3,929,678 an Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, in Spalte 19, Linie 38 bis Spalte 22, Linie 48, für Beispiele zwitterionischer Tenside.
Falls darin eingeschlossen, umfassen die erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen üblicherweise 0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, solcher zwitterionischen Tenside.
Semipolare nichtionische Tenside sind eine besondere Kategorie von nichtionischen Tensiden, welche wasserlösliche Aminoxide, enthaltend eine Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und 2 Gruppen, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen; und wasserlösliche Phosphinoxide, enthaltend eine Alkylgruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und 2 Gruppen, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen und Hydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, einschließen.
Semipolare nichtionische Waschmitteltenside schließen die Aminoxid-Tenside der Formel:
ein, worin R³ eine Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Alkylphenylgruppe oder Mischungen hiervon ist, enthaltend 8 bis 22 Kohlenstoffatome; R⁴ eine Alkylen- oder Hydroxyalkylengruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hiervon ist; x 0 bis 3 ist; und jedes R⁵ eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Polyethylenoxidgruppe mit 1 bis 3 Ethylenoxidgruppen ist. Die R⁵-Gruppen können z.B. über ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom unter Bildung einer Ringstruktur miteinander verbunden sein.
Diese Aminoxid-Tenside schließen insbesondere C₁₀-C₁₈-Alkyldimethylaminoxide und C₈-C₁₂-Alkoxyethyldihydroxyethylaminoxide ein.
Falls darin eingeschlossen, umfassen die erfindungsgemäßen Wäschewaschmittelzusammensetzungen üblicherweise 0 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, solcher semipolaren nichtionischen Tenside.
Normalerweise enthalten die granulären Komponenten und Zusammensetzungen auch andere wahlweise Bestandteile, wie Builder, Chelatoren (einschließlich Phosponsäuren, Bernsteinsäuren und ihre Salze), Bleichmittel, Bleichaktivatoren (wie Tetraacetylethylendiamin), Polymere und Copolymere. Beispiele solcher Bestandteile, welche im allgemeinen in Waschmitteln verwendet werden, werden nachstehend ausführlicher beschrieben.
Die vorliegenden Waschmittelzusammensetzungen können ein kristallines Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterial der Formel Na_z[(AlO₂)_z·(SiO₂)_y]·xH₂O, enthalten, worin z und y mindestens 6 sind, das Molverhältnis von z zu y 1,0 bis 0,4 beträgt, und z 10 bis 264 ist. Amorphe hydratisierte Aluminosilicatmaterialien, welche hier nützlich sind, weisen die empirische Formel M_z(zAlO₂·ySiO₂) auf, worin M Natrium, Kalium, Ammonium oder substituiertes Ammonium ist, z 0,5 bis 2 ist, und y 1 ist, wobei das Material eine Magnesiumionenaustauschkapazität von mindestens 50 Milligramm-Äquivalenten von CaCO₃-Härte pro Gramm wasserfreies Aluminosilicat aufweist. Hydriertes Natriumzeolit A mit einer Teilchengröße von 1 bis 10 μm wird bevorzugt.
Die vorliegenden Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien liegen in hydrierter Form vor und enthalten 5 bis 28 Gew.-% Wasser, falls sie kristallin sind, und möglicherweise auch höhere Mengen an Wasser, falls sie amorph sind. Besonders bevorzugte kristalline Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien enthalten 18 bis 22% Wasser in ihrer Kristallmatrix. Die kristallinen Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien sind weiterhin charakterisiert durch einen Teilchengrößendurchmesser von 0,1 bis 10 μm. Amorphe Materialien sind oft kleiner, z.B. bis zu weniger als 0,01 μm. Bevorzugte Ionenaustauschmaterialien weisen einen Teilchengrößendurchmesser von 0,2 bis 4 μm auf. Der Begriff "Teilchengrößendurchmesser" gibt hier den durchschnittlichen Teilchengrößendurchmesser bezogen auf das Gewicht eines bestimmten Ionenaustauschmaterials an, wie durch herkömmliche analytische Verfahren, wie zum Beispiel eine mikroskopische Bestimmung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops, bestimmt wird. Die vorliegenden Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien sind üblicherweise weiterhin charakterisiert durch ihre Calciumionenaustauschkapazität, welche mindestens ein 200 mg-Äquivalent von CaCO₃-Wasserhärte/g Aluminosilicat ist, berechnet auf einer wasserfreien Basis, und welche im allgemeinen im Bereich von 300 mg-Äq./g bis zu 352 mg Äq./g liegt. Die vorliegenden Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien sind noch weiterhin charakterisiert durch ihre Calciumionenaustauschrate, welche mindestens 129,7 × 10^-3 g/l/min/g/l (2 Grains Ca⁺⁺/Gallone/Minute/Gramm/Gallone) Aluminosilicat (wasserfreie Basis) beträgt und im allgemeinen innerhalb des Bereichs von 129,7 × 10^-3 bis 389 × 10^-3 g/l/min/g/l (2 bis 6 Grains/Gallone/Minute/Gramm/Gallone), bezogen auf die Calciumionenhärte, liegt. Optimales Aluminosilicat für Builderzwecke zeigt eine Calciumionenaustauschrate von mindestens 259,4 × 10^-3 g/l/min/g/l (4 Grains/Gallone/Minute/Grarnm/Gallone).
Die amorphen Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien weisen üblicherweise einen Mg⁺⁺-Austausch von mindestens 50 mg-Äq. CaCO₃/g (12 mg Mg⁺⁺/g) und eine Mg⁺⁺-Austauschrate von mindestens 64,84 g/l/min/g/l (1 Grain/Gallone/Minute/Gramm/Gallone) auf. Amorphe Materialien zeigen kein beobachtbares Beugungsmuster, wenn sie durch Cu-Bestrahlung (1,54 Angström-Einheiten) untersucht werden.
Erfindungsgemäß nützliche Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien sind im Handel erhältlich. Die erfindungsgemäß nützlichen Aluminosilicate können eine kristalline oder amorphe Struktur aufweisen und können natürlich vorkommende Aluminosilicate sein oder synthetisch davon abgeleitet sein. Ein Verfahren zur Herstellung von Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien wird in US-Pat. Nr. 3,985,669 , Krummel et al., erteilt am 12. Oktober 1976, besprochen. Bevorzugte synthetische kristalline Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterialien, welche hier nützlich sind, sind unter den Bezeichnungen Zeolit A, Zeolit B und Zeolit X erhältlich. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das kristalline Aluminosilicat-Ionenaustauschmaterial die Formel Na₁₂[(AlO₂)₁₂(SiO₂)₁₂]·xH₂O auf, worin x 20 bis 30, insbesondere 27 ist, und besitzt im allgemeinen eine Teilchengröße von weniger als 5 μm.
Die erfindungsgemäßen granulären Waschmittel können neutrale oder alkalische Salze enthalten, welche einen pH in Lösung von 7 oder größer aufweisen und entweder organischer oder anorganischer Natur sein können. Das Buildersalz trägt zum Vorsehen der für die vorliegenden Waschmittelgranula erwünschten Dichte und Masse bei. Während einige der Salze inert sind, sind viele von ihnen auch als Waschmittelbuildermaterialien in der Waschlösung wirksam.
Beispiele von neutralen wasserlöslichen Salzen schließen die Alkalimetall-, Ammonium- oder substituierten Ammoniumchloride, -fluoride und -sulfate ein. Die Alkali- und Erdalkalimetall- und insbesondere Natrium- und Magnesiumsalze der Vorstehenden werden bevorzugt. Natriumsulfat wird üblicherweise in Waschmittelgranula verwendet und ist ein besonders bevorzugtes Salz. Citronensäure und im allgemeinen jede andere organische oder anorganische Säure kann in die erfindungsgemäßen granulären Waschmittel eingearbeitet werden, so lange sie mit dem Rest der agglomerierten Zusammensetzung chemisch verträglich ist.
Andere nützliche wasserlösliche Salze schließen die allgemein als Waschmittelbuildermaterialien bekannten Verbindungen ein. Builder sind im allgemeinen gewählt aus verschiedenen wasserlöslichen Alkalimetall-, Ammonium- oder substituierten Ammoniumphosphaten, -polyphosphaten, -phosphonaten, -polyphosphonaten, -carbonaten, -silicaten, -boraten und -polyhydroxysulfonaten. Bevorzugt werden die Alkalimetall-, insbesondere die Natriumsalze der Vorstehenden.
Spezifische Beispiele von anorganischen Phosphatbuildern sind Natrium- und Kaliumtripolyphosphat oder -pyrophosphat, polymeres Metaphosphat mit einem Polymerisationsgrad von 6 bis 21 und Orthophosphat. Beispiele von Polyphosphonatbuildern sind die Natrium- und Kaliumsalze von Ethylendiphosphonsäure, die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure und die Natrium- und Kalium salze von Ethan-1,1,2-triphosphonsäure. Andere Phosphorbuilderverbindungen sind in den US-Pat. Nrn. 3,159,581 ; 3,213,030 ; 3,422,021 ; 3,422,137 ; 3,400,176 und 3,400,148 offenbart.
Beispiele von anorganischen Nichtphosphorbuildern sind Natrium- und Kaliumcarbonat, -bicarbonat, -sesquicarbonat, -tetraborat, -decahydrat und -silicat.
Geeignete Silicate sind jene mit einem SiO₂:Na₂O-Verhältnis im Bereich von 1,6 bis 3,4, wobei die sogenannten amorphen Silicate mit SiO₂:Na₂O-Verhältnissen von 2,0 bis 2,8 bevorzugt werden. Diese Materialien können zu verschiedenen Zeitpunkten des Herstellungsprozesses, wie in Form einer wäßrigen Lösung, um als ein Agglomerierungsmittel für andere Feststoffkomponenten zu dienen, oder, wo die Silicate selbst in teilchenförmiger Form vorliegen, als Feststoffe zu den anderen teilchenförmigen Komponenten der Zusammensetzung zugegeben werden.
Innerhalb der Silicatklasse sind besonders bevorzugte Materialien kristalline Natriumschichtsilicate der allgemeinen Formel NaMSi_xO_2x+1·yH₂O, worin M Natrium oder Wasserstoff ist, x eine Zahl von 1,9 bis 4 ist, und y eine Zahl von 0 bis 20 ist. Kristalline Natriumschichtsilicate dieses Typs sind in EP-A-0164514 offenbart, und Verfahren für ihre Herstellung sind in DE-A-34 17 649 und DE-A-37 42 043 offenbart. Erfindungsgemäß ist x in der obigen allgemeinen Formel ein Wert von 2, 3 oder 4 und vorzugsweise 2. Stärker bevorzugt ist M Natrium und ist y 0, und bevorzugte Beispiele dieser Formel umfassen die γ- und δ-Formen von Na₂Si₂O₅. Diese Materialien sind von der Hoechst AG, Deutschland, als NaSKS-11 bzw. NaSKS-6 erhältlich. Das am meisten bevorzugte Material ist δ-Na₂Si₂O₅ (NaSKS-6). Kristalline Schichtsilicate werden entweder als trockene gemischte Feststoffe oder als Feststoffkomponenten von Agglomeraten mit anderen Komponenten eingearbeitet.
Wie oben erwähnt, können Pulver, welche normalerweise in Waschmitteln verwendet werden, wie Zeolit, Carbonat, Silica, Silicat, Citrat, Phosphat, Perborat oder Percarbonat, und Verarbeitungshilfsmittel, wie Stärke und Zucker, in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wahlweise können andere Komponenten zu irgendeinem der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zugegeben werden, oder sie können mit den erfindungsgemäßen granulären Waschmittel gemischt oder darauf gesprüht werden.
Polymere, welche erfindungsgemäß besonders nützlich sind, schließen Natriumcarboxyniederalkylcellulosen, Natriumniederalkylcellulosen und Natriumhydroxyniederalkylcellulosen, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Natriummethylcellulose und Natriumhydroxypropylcellulose, Polyvinylalkohole (welche auch oft etwas Polyvinylacetat einschließen), Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglykol, Polyaspartat, Polyacrylamide, Polyacrylate und verschiedene Copolymere, wie die von Malein- und Acrylsäuren, ein. Molekulargewichte für solche Polymere variieren häufig, aber liegen meistens innerhalb des Bereichs von 2.000 bis 100.000.
Am meisten bevorzugt werden polymere Polycarboxylatbuilder, welche in US-Patent 3,308,067 , Diehl, erteilt am 7. März 1967, angegeben sind. Solche Materialien schließen die wasserlöslichen Salze von Homo- und Copolymeren von aliphatischen Carbonsäuren, wie Maleinsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Fumarsäure, Aconitsäure, Citraconsäure und Methylemnalonsäure, ein.
Ein anderer wahlweiser Waschmittelzusammensetzungsbestandteil ist ein Schaumhemmstoff, welcher durch Silicone und Silica-Silicon-Mischungen exemplarisch veranschaulicht wird. Silicone können allgemein durch alkylierte Polysiloxanmaterialien wiedergegeben werden, während Silica normalerweise in fein verteilten Formen verwendet wird, welche durch Silica-Aerogele und -Xerogele und hydrophobe Silicaverbindungen verschiedener Arten exemplarisch veranschaulicht werden. Diese Materialien können als Feststoffteilchen eingearbeitet werden, worin der Schaumhemmstoff vorteilhafterweise freisetzbar in einen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren, im wesentlichen nicht-oberflächenaktiven, waschmittelimpermeablen Träger eingeschlossen ist. Alternativ kann der Schaumhemmstoff in einem flüssigen Träger gelöst oder dispergiert sein und durch Sprühen auf eine oder mehrere der anderen Komponenten aufgetragen werden.
Wie oben erwähnt, können nützliche Silicon-Schaumreguliermittel eine Mischung aus alkyliertem Siloxan des vorstehend angegeben Typs und festem Silica umfassen. Solche Mischungen werden durch Binden des Silicons an die Oberfläche des festen Silicas hergestellt. Ein bevorzugtes Silicon-Schaumreguliermittel wird wiedergegeben durch ein hydrophobes silanisiertes (besonders bevorzugt Trimethyl-silanisiertes) Silica mit einer Teilchengröße im Bereich von 10 bis 20 Nanometern und einer spezifischen Oberfläche oberhalb von 50 m²/g, innig gemischt mit Dimethylsiliconfluid mit einem Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 200.000 bei einem Gewichtsverhältnis von Silicon zu silanisiertem Silica von 1:1 bis 1:2.
Ein bevorzugtes Silicon-Schaumreguliermittel ist bei Bartollota et al., US-Patent 3,933,672 , offenbart. Andere besonders nützliche Schaumhemmstoffe sind die selbstemulgierenden Silicon-Schaumhemmstoffe, welche in der Deutschen Patentanmeldung DTOS 2,646,126 , veröffentlicht am 28. April 1977, beschrieben werden. Ein Beispiel einer solchen Verbindung ist DC0544, im Handel von Dow Corning erhältlich, welches ein Siloxan/Glykol-Copolymer ist.
Die oben beschriebenen Schaumhemmstoffe werden normalerweise in Anteilen von 0,001 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 Gew.-%, verwendet.
Die bevorzugten Beimischungsverfahren umfassen entweder den Auftrag der Schaumhemmstoffe in flüssiger Form durch Aufsprühen auf eine oder mehrere der Hauptkomponenten der Zusammensetzung oder alternativ die Umformung der Schaumhemmstoffe in einzelne Feststoffteilchen, die dann mit den anderen Feststoffkomponenten der Zusammensetzung gemischt werden können. Die Beimischung der Schaumverbessserer als einzelne Feststoffteilchen erlaubt auch den Einschluß von anderen Schaumreguliermittelmaterialien, wie C₂₀-C₂₄-Fettsäuren, mikrokristalline Wachse und Copolymere mit hohem Molekulargewicht von Ethylenoxid und Propylenoxid, welche sonst die Dispergierbarkeit des Grundstoffs ungünstig beeinflussen würden. Verfahren zur Bildung solcher Schaumverbesserer-Feststoffteilchen sind in dem vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 3 von Bartolotta et al. offenbart.
Ein anderer wahlweiser Bestandteil, welcher erfindungsgemäß nützlich ist, ist ein oder mehrere Enzyme.
Bevorzugte Enzymmaterialien schließen die im Handel erhältlichen Amylasen, neutralen und alkalischen Proteasen, Lipasen, Esterasen und Cellulasen ein, welche herkömmlicherweise in Waschmittelzusammensetzungen eingearbeitet werden. Geeignete Enzyme werden in den US-Patenten 3,519,570 und 3,533,139 besprochen.
Endproduktzusammensetzungen
Die nichtionisches Tensid enthaltenden Teilchen der vorliegenden Erfindung können wirksam mit anderen Bestandteilen kombiniert werden, um ein granuläres Mehrzweckwaschmittel herzustellen. Insbesondere sollte die fertige Waschmittelzusammensetzung Waschmittelbestandteile wie die oben beschriebenen enthalten. Bei der Zubereitung eines Produkts können die nichtionischen Tensidteilchen einfach mit den restlichen Bestandteilen gemischt werden, welche in teilchenförmiger Form vorliegen, oder können wiederum weiteren Verfahrensschritten des Aufsprühens von Flüssigkeiten und Beschichtens mit feinen Pulvern unterzogen werden.
Obwohl die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäß beschriebenen Teilchen unabhängig vom Rest des Produktgrundstoffs ausgezeichnet bleibt, ist es vorteilhaft, die granuläre Waschmittelzusammensetzung in einer Weise zuzubereiten, welche die Leistungsfähigkeit maximiert und eine hohe Flexibilität bei der Zubereitung einer großen Vielzahl von Produkten ohne Veränderungen des Hauptverfahrens erlaubt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein modularen Ansatz zum Aufbau des Endproduktgrundstoffs verwendet wird.
Der modulare Ansatz basiert auf der Herstellung von Teilchen, welche hinsichtlich eines oder höchstens zwei Bestandteile der Zubereitung sehr spezifisch sind, die dann in den erwünschten Verhältnissen gemischt werden, um die Endprodukte zu bilden. Diese Teilchen, welche hinsichtlich des Bestandteils, den sie abgeben sollen, sehr spezifisch sind, können bei einen großen Bereich von Produkten verwendet werden, ohne daß sie modifiziert werden müssen. Diese Teilchen können mit einer optimalen Kombination von Bestandteilen hergestellt werden, die ihre Eigenschaften unabhängig von den vollständig fertiggestellten Produktzubereitungen maximieren.
Insbesondere können die erfindungsgemäß beschriebenen nichtionischen Tensidteilchen mit einem anionischen Tensidteilchen hoher Aktivität und mindestens einen Builderteilchen geeignet komplementiert werden.
Die Möglichkeit, nichtionische und anionische Teilchen hoher Aktivität getrennt herzustellen, ermöglicht ihre Verwendung in unterschiedlichen Verhältnissen in verschiedenen Zubereitungen. Die hohe Aktivität dieser Teilchen erlaubt ihre Herstellung mit einer minimalen Menge an Verarbeitungshilfsmitteln, welche üblicherweise anorganische Builder sind, wie Zeolite, Carbonate, Silicate, etc. Daher bleibt bei einer üblichen granulären Haushaltswaschmittelzusammensetzung Platz, um ein oder mehrere sehr spezifische Builderteilchen durch Trockenmischen einzuarbeiten. Die Gegenwart von Builderteilchen, welche sich unabhängig von den Tensiden auflösen und welche vorzugsweise eine schnellere Auflösungsgeschwindigkeit aufweisen als die Grundbestandteile, welche die Tenside enthalten, wird bevorzugt. Dies verbessert die Geschwindigkeit der Alkalinitätsfreisetzung in der Waschlösung und verringert die mögliche Ausfällung der Tenside durch Salze von Calcium oder Magnesium, welche in hartem Wasser vorhanden sind.
Verarbeitung
Die nichtionisches Tensid enthaltenden Teilchen der vorliegenden Erfindung können hergestellt werden durch:

Jeder dieser Verfahrensschritte wird nun ausführlicher beschrieben.
Das Tensidsystem kann unter Verwendung einer herkömmlichen Pumpeinrichtung gepumpt werden. Jedoch ist eine bevorzugte Pumpeinrichtung die Verwendung eines Extruders. Der Extruder erfüllt die Funktionen des Pumpens und Mischens des Tensidsystems auf einer kontinuierlichen Basis. Die Grundausführung eines Extruders besteht aus einer Trommel mit einer glatten inneren Zylinderoberfläche. Innerhalb dieser Trommel ist die Extruderschnecke befestigt. Es gibt eine Eintrittsöffnung für das Tensidsystem, welche bewirkt, wenn die Schnecke gedreht wird, daß das Tensidsystem längs der Trommel bewegt wird.
Die ausführlich beschriebene Konstruktion des Extruders erlaubt, daß verschiedene Funktionen ausgeführt werden können. Zusätzliche Öffnungen in der Trommel können ermöglichen, daß andere Bestandteile, einschließlich Cotenside und/oder chemische Strukturelemente direkt in die Trommel gegeben werden können. Zweitens können Einrichtungen zum Erwärmen oder Kühlen in der Wand der Trommel zur Temperaturregulierung angebracht sein. Drittens beschleunigt die sorgfältige Anordnung der Extruderschnecke das Mischen der Paste sowohl mit sich selbst als auch mit anderen Zusätzen.
Ein bevorzugter Extruder ist der Doppelschneckenextruder. Dieser Extrudertyp besitzt zwei Schrecken, welche parallel zueinander innerhalb der gleichen Trommel befestigt sind, die so gearbeitet sind, daß sie sich entweder in der gleichen Richtung (Gleichdrall) oder in entgegengesetzten Richtungen (Gegendrall) drehen. Der Gleichdrall-Doppelschneckenextruder ist der am meisten bevorzugte Ausrüstungsgegenstand zur Verwendung in dieser Erfindung. Ein Extruder ist erfindungsgemäß besonders nützlich, da die Paste durch Zugeben von flüssigem Stickstoff oder festem Kohlendioxid in die Trommel wirksam gekühlt und gleichzeitig die zunehmend viskose (kältere) Paste aus dem Extruder heraus gepumpt werden kann.
Geeignete Doppelschneckenextruder zur erfindungsgemäßen Verwendung schließen die von APV Baker (CP-Reihe); Werner und Pfleiderer (Continua-Reihe); Wenger (TF-Reihe); Leistritz (ZSE-Reihe); und Buss (LR-Reihe) vertriebenen ein.
Das Tensidsystem wird aus der Pumpeinrichtung in eine Kühleinrichtung überführt. Die Kühleinrichtung kann ein beliebiger Typ eines herkömmlichen Wärmeaustauschers sein. Das Tensidsystem wird in den Wärmeaustauscher bei einer Temperatur über dessen Erweichungspunkts eingebracht und dann auf eine Temperatur nahe oder auch unter dessen Erweichungspunkts gekühlt, woraus ein starke Zunahme der Viskosität resultiert.
Der Kühlschritt (b) wird vorzugsweise unter Verwendung eines Wärmeaustauschers mit unter Hochdruck abgeschabter Oberfläche durchgeführt. Ein solcher Ausrüstungsgegenstand ist der Chemetator (Warenzeichen), hergestellt von Crown Chemtech Ltd., Reading, England; und der Fryma (Warenzeichen), hergestellt von Fryma Maschinen AG, Reinfelden, Schweiz.
Wenn eine sehr kurze Verweilzeit in dem Wärmeaustauscher (weniger als 60 Sekunden, vorzugsweise weniger als 30 Sekunden) erzielt wird, kann eine Schockkühlung oder Unterkühlung erreicht werden. Auf diese Weise bleibt die Paste für einen kurzen Zeitraum in einer flüssigen Form, auch bei Temperaturen unter deren Erweichungspunkt. Dies ermöglicht, daß hochaktive Agglomerate hergestellt werden können.
Das viskose Tensidsystem wird dann mit geeigneten Pulvern granuliert (Schritt (c)). Viele Verfahren zum Granulieren von Tensidpasten sind dem Fachmann bekannt. Ein Verfahren, welches erfindungsgemäß geeignet ist, ist das Feindispersionsmischen oder die Agglomeration. Bei diesen Verfahren wird ein fein verteiltes, viskoses Tensidsystem mit einem fein verteilten Pulver in Kontakt gebracht, was bewirkt, daß die Pulver zusammenbacken (oder agglomerieren). Normalerweise liegt bei dem Granulierungsschritt eine Mischung aus Pulvern vor, in diesem Fall muß nicht das gesamte Pulver fein verteilt sein. Das Ergebnis ist eine granuläre Zusammensetzung, welche im allgemeinen eine Teilchengrößenverteilung im Bereich von 250 bis 1200 μm und eine Schüttdichte von mindestens 650 g/l aufweist. Erfindungsgemäß wird das viskose Tensidsystem als Paste verwendet, die mit einer wirksamen Menge an Pulver in einem geeigneten Mischer fein verteilt wird. Geeignete Mischer zur Ausführung des Feindispersionsmischens werden nachstehend ausführlicher beschrieben. Jedes geeignete Pulver kann durch Mischen von einem oder mehreren der oben aufgeführten Bestandteile ausgewählt werden, welche in Pulverform leicht verarbeitet werden können. Pulver, umfassend Zeolit, Carbonat, Silica, Silicat, Sulfat, Phosphat, Citrat, Citronensäure und Mischungen hiervon, werden besonders bevorzugt.
Die Überführung des viskosen Tensidsystems aus dem Wärmeaustauscher in den Mischer kann auf vielfältige Weise, vom einfachen Gießen bis zum Hochdruckpumpen durch kleine Löcher am Ende des Rohrs vor dem Eintritt in den Mischer, ausgeführt werden. Obwohl alle diese Wege zur Herstellung von Agglomeraten mit geeigneten physikalischen Eigenschaften durchführbar sind, wurde festgestellt, daß gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Extrusion der Paste durch ein Mundstück in einer besseren Verteilung in dem Mischer resultiert, was die Ausbeute an Teilchen mit der erwünschten Größe verbessert.
Bevorzugte Betriebstemperaturen sollten so niedrig wie möglich sein, da dies eine höhere Tensidkonzentration in dem fertigen Teilchen ergibt. Vorzugsweise beträgt die Temperatur während der Agglomeration weniger als 80°C, stärker bevorzugt zwischen 0 und 70°C, auch stärker bevorzugt zwischen 10 und 60°C und besonders bevorzugt zwischen 20 und 50°C. Niedrigere Betriebstemperaturen, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nützlich sind, können durch eine Vielzahl von auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren, wie Kühlen mit Stickstoff, Kaltwasserummantelung der Vorrichtung oder Zugabe von festem CO₂, erreicht werden, wobei ein bevorzugtes Verfahren festes CO₂ und ein am meisten bevorzugtes Verfahren Kühlen mit Stickstoff ist.
Geeignete Ausrüstungsgegenstände, in denen das Feindispersionsmischen oder die Granulierung der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden kann, sind Mischer der Fukae^® FS-G-Reihe, hergestellt von Fukae Powtech Kogyo Co., Japan; diese Vorrichtung hat im wesentlichen die Form eines über eine obere Öffnung zugänglichen schalenförmigen Behälters, welche nahe dessen Basis mit einem Rührer mit einer im wesentlichen vertikale Achse und einem an einer Seitenwand angeordneten Messer ausgerüstet ist. Der Rührer und das Messer können unabhängig voneinander und bei verschiedenen regelbaren Geschwindigkeiten betrieben werden. Der Behälter kann mit einem Kühlmantel oder gegebenenfalls mit einer Tieftemperatureinheit ausgestattet sein.
Andere ähnliche Mischer, für die festgestellt wurde, daß sie zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, schließen die Diosna^® V-Reihe von Dierks & Söhne, Deutschland; und den Pharma Matrix^® von T.K. Fielder Ltd., England ein. Andere Mischer, von denen angenommen wird, daß sie zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren nützlich sind, sind die Fuji^® VG-C-Reihe von Fuji Sangyo Co., Japan; und der Roto^® von Zanchetta & Co. SRI, Italien.
Eine andere bevorzugte, geeignete Vorrichtung kann Eirich^®, Reihe RV, hergestellt von Gustau Eirich, Hardheim, Deutschland; Lödige^®, Reihe FM zum chargenweisen Mischen und Reihe Baud KM für kontinuierliches Mischen/Agglomerieren, hergestellt von Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn, Deutschland; Drais^® T160-Reihe, hergestellt von Drais Werke GmbH, Mannheim, Deutschland; und Winkworth^® RT 25-Reihe, hergestellt von Winkworth Machinery Ltd., Berkshire, England, einschließen.
Der Littleford-Mischer, Modell #FM-130-D-12, mit internen Schneideblättern, und die Cuisinart-Küchenmaschine für Nahrungsmittel, Modell #DCX-Plus, mit 7,75 Inch (19,7 cm)-Blättern, sind zwei Beispiele für geeignete Mischer. Ein anderer Mischer mit Feindispersionsmisch- und Granulierungsvermögen und einer Verweilzeit in der Größenordnung von 0,1 bis 10 Minuten kann verwendet werden. Der Kreiselmischer vom "Schaufelradtyp" mit mehreren Blättern auf einer Rotationsachse wird bevorzugt. Die Erfindung kann als ein diskontinuierliches oder ein kontinuierliches Verfahren ausgeführt werden.
Die granulierten Tensidteilchen läßt man dann auf Umgebungstemperatur abkühlen. Dies kann in einem Schwebekühler besonders wirksam erreicht werden.
Weitere Verarbeitungsschritte
Die oben beschriebenen granulären Komponenten oder Zusammensetzungen können zur direkten Verwendung geeignet sein, oder sie können durch zusätzliche Verfahrensschritte behandelt werden. Im allgemeinen verwendete Verfahrensschritte schließen das Trocknen, Kühlen und/oder Bestäuben der Granula mit einem fein verteilten Fließhilfsmittel ein. Außerdem können die Granula mit anderen Komponenten vermischt werden, um eine Zusammensetzung vorzusehen, welche für den erwünschten Verwendungszweck geeignet ist, wie vorstehend beschrieben wurde.
Jede Art von Mischer oder Trockner (wie Wirbelbetttrockner) kann sich für diesen Zweck als geeignet erweisen.
Falls verwendet, kann das fein verteilte Fließhilfsmittel aus einer großen Vielzahl von geeigneten Bestandteilen, wie Zeolit, Silica, Talkum, Ton oder Mischungen hiervon, gewählt sein.
Beispiele
In den folgenden Beispielen steht die Abkürzung C25E3 für einen primären C₁₂-C₁₅-Alkohol, welcher mit im Durchschnitt 3 Molen Ethylenoxid kondensiert ist; C28AS steht für ein Alkylsulfat mit einer Kohlenstoffkettenlänge hauptsächlich von C₁₂ bis C₁₈. PEG 4000 steht für Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4000.
Beispiel 1

Hochaktive nichtionische Tensidteilchenzusammensetzungen wurden in einer diskontinuierlichen Weise unter Verwendung eines Hochschermischers im Großversuchsmaßstab, einen Eirich RV02, hergestellt. Der Mischer wurde zuerst mit einer Mischung aus Pulvern, und zwar Zeolit A, Alkylsulfatpulver (mit einer Kohlenstoffkettenlängenverteilung von C₁₂ bis C₁₈), fein verteiltes Natriumcarbonat und PEG 4000, beladen. Ein Tensidsystem in Form einer nichtionischen Tensidpaste, bestehend aus einer homogenen Mischung aus 1 Teil ethoxyliertem nichtionischen Tensid und 1 Teil Polyhydroxyfettsäureamid (Palmglucosamid), wurde dann oben auf die Pulvermischung gegeben, während der Mischer bei 1600 upm betrieben wurde. Die Paste wurde bis zur Bildung einzelner Granula in dem Mischer zugegeben. Die Agglomerate wurden dann in einen Drehtrommelmischer überführt und für 1-2 Minuten mit einem Fließhilfsmittel in einem Anteil von 3 Gew.-% des granulären Waschmittels bestäubt. Das Fließhilfsmittel war eine Mischung aus 30 Teilen Zeolit mit 1 Teil hydrophoben Silica. Die Zusammensetzungen der Agglomerate sind nachstehend in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1:

	Zusammensetzung 1A	Zusammensetzung 1B
	Gew.-%	Gew.-%
Polyhydroxyfettsäureamid	18	19
Nichtionisches Tensid (C25E3)	18	19
Natriumalkylsulfat	18	20
Natriumcarbonat	27	21
Zeolit	8	18
Polyethylenglykol (Mol.gew. = 4000)	8
Fließhilfsmittel (Zeolit/hydrophobes
Silica	3	3

Die resultierenden Agglomerate wurden mit einer Tensidgesamtaktivität von 54% bzw. 58% hergestellt und zeigten gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte und lösten sich in Wasser schnell auf.
Beispiel 2
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, um die folgende Zusammensetzung vorzusehen (vgl. Tabelle 2): Tabelle 2:

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 20

Nichtionisches Tensid (C25E3) 20

Natriumcarbonat 30

Zeolit 27

Fließhilfsmittel (Zeolit/hydrophobes Silica) 3
Die resultierenden Agglomerate wurden mit einer Tensidgesamtaktivität von 40% hergestellt und zeigten gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte. Obwohl die Auflösungsgeschwindigkeit in Wasser noch annehmbar war, war sie nicht so schnell wie die der Zusammensetzung von Beispiel 1 unter vergleichbaren Bedingungen.
Vergleichsbeispiel 3
Dieses Beispiel beschreibt das Verfahren in einer diskontinuierlichen Weise in einem Hochschermischer im Großversuchsmaßstab, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde.
Der Mischer wurde zuerst mit einer Mischung aus Pulvern beladen, und zwar Zeolit A und fein verteiltes Natriumcarbonat. Ein Tensidsystem in Form einer nichtionischen Tensidpaste, bestehend aus einer homogenen Mischung aus 1 Teil ethoxyliertem nichtionischen Tensid und 3 Teilen Polyhydroxyfettsäureamiden (Talgglucosarmid), wurde dann oben auf die Pulvermischung gegeben, während der Mischer bei 1600 upm betrieben wurde. Die folgende Zusammensetzung wurde hergestellt (vgl. Tabelle 3). Das Tensidsystem weist einen hohen Erweichungspunkt von größer als 100°C auf. Tabelle 3:

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 30

Nichtionisches Tensid (C25E3) 10

Natriumcarbonat 30

Zeolit 27

Fließhilfsmittel (Zeolit/hydrophobes Silica) 3
Die resultierenden Agglomerate wurden mit einer Tensidgesamtaktivität von 40% hergestellt und zeigten gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte. Jedoch war die Auflösungsgeschwindigkeit dieser Zusammensetzung erheblich langsamer als jede der Beispiele 1 oder 2.
Vergleichsbeispiel 4
Dieses Beispiel beschreibt das Verfahren in einer diskontinuierlichen Weise in einem Hochschermischer im Großversuchsmaßstab, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde.
Der Mischer wurde zuerst mit einer Mischung aus zu verwendenden Pulvern beladen, und zwar Zeolit A und fein verteiltes Natriumcarbonat. Ein Tensidsystem in Form einer nichtionischen Tensidpaste, bestehend aus einer homogenen Mischung aus 3 Teilen ethoxyliertem nichtionischen Tensid und 1 Teil Polyhydroxyfettsäureamiden (Talgglucosamid), wurde dann oben auf die Pulvermischung gegeben, während der Mischer bei 1600 upm betrieben wurde. Das Tensidsystem wies einen Erweichungspunkt von 40°C und eine Viskosität von nur 13.000 cps bei einer Temperatur gerade über dem Erweichungspunkt auf (Viskosität gemessen bei einer Scherrate von 25 s^-1). Die folgende Zusammensetzung wurde hergestellt (vgl. Tabelle 4): Tabelle 4:

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 7

Nichtionisches Tensid (C25E3) 21

Natriumcarbonat 35

Zeolit 34

Fließhilfsmittel (Zeolit/hydrophobes Silica) 3
Die resultierenden Agglomerate wurden mit einer Tensidgesamtaktivität von 28% hergestellt und zeigten höhere Kuchenstärke- und Verdichtungswerte. Obwohl diese Zusammensetzung eine schnelle Auflösungsgeschwindigkeit aufweist, ist die erreichte Tensidgesamtaktivität geringer als jede der Beispiele 1 oder 2.
Vergleichsbeispiel 5
Dieses Beispiel beschreibt das Verfahren in einer diskontinuierlichen Weise in einem Hochschermischer im Großversuchsmaßstab, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde.
Der Mischer wurde zuerst mit einer Mischung aus zu verwendenden Pulvern gefüllt, in diesem besonderen Fall Zeolit A und fein verteiltes Natriumcarbonat. Eine nichtionische Tensidpaste von Polyhydroxyfettsäureamiden (Talgglucosamid) mit einem Erweichungspunkt von 148°C (in diesem Fall ist der Erweichungspunkt der tatsächliche Schmelzpunkt) wurde dann oben auf die Pulvermischung gegeben, während der Mischer bei 1600 upm betrieben wurde. Die folgende Zusammensetzung wurde hergestellt (vgl. Tabelle 5): Tabelle 5:

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 40

Natriumcarbonat 30

Zeolit 27

Fließhilfsmittel (Zeolit/hydrophobes Silica) 3
Die resultierenden Agglomerate wurden mit einer Tensidgesamtaktivität von 40% hergestellt und zeigten hohe Kuchenstärke- und Verdichtungswerte. Jedoch war die Auflösungsgeschwindigkeit dieser Zusammensetzung erheblich langsamer als jede der Beispiele 1 oder 2.
Beispiel 6
Dieses Beispiel beschreibt das Verfahren in einer diskontinuierlichen Weise in einem Hochschermischer im Großversuchsmaßstab, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde.

Der Mischer wurde zuerst mit einer Mischung aus zu verwendenden Pulvern beladen, und zwar Zeolit A, fein verteiltes Citrat und fein verteiltes Natriumcarbonat. Anionische Tensidagglomerate wurden durch Granulieren einer 78% aktiven Tensidpaste (4 Teile Alkylsulfat, C₁₄-C₁₅, und 1 Teil Alkylethersulfat, C₁₃-C₁₅, mit im Durchschnitt 3 Ethergruppen pro Molekül) mit einer Pulvermischung aus Zeolit, Carbonat, CMC und Acryl-Maleinsäure-Copolymer getrennt hergestellt. 22 Teile Tensidpaste, 11 Teile Zeolit, 9 Teile Carbonat, 1 Teil CMC und 5 Teile Copolymer wurden verwendet, und die resultierenden Agglomerate wurden gemahlen und durch Mesh 250 μm gesiebt. Diese feinen anionischen Tensidagglomerate wurden dann zusammen mit einem Tensidsystem in Form einer nichtionischen Tensidpaste oben auf die Pulvermischung gegeben, während der Mischer bei 1600 upm betrieben wurde. Die nichtionische Tensidpaste bestand aus 1 Teil ethoxy liertem nichtionischen Tensid und 1 Teil Polyhydroxyfettsäureamiden (Palmstearin glucosamid). Die nichtionische Tensidpaste wurde von 70°C auf 55°C gekühlt und mit einem Wärmeaustauscher mit unter Hochdruck abgeschabter Oberfläche extrudiert. Die folgende Zusammensetzung wurde hergestellt (vgl. Tabelle 6): Tabelle 6:

	Gew.-%
Polyhydroxyfettsäureamid	19
Nichtionisches Tensid (C25E3)	19
Natriumcarbonat	13
Zeolit	13
Citrat	13
Feine anionische Agglomerate	20
Fließhilfsmittel (Zeolit/hydrophobes Silica)	3

Die Agglomerate zeigen ausgezeichnete Gebrauchseigenschaften und eine ausgezeichnete Tensidfreisetzungsgeschwindigkeit.
Beispiel 7
Ein Tensidsystem wurde hergestellt durch gründliches Mischen von zwei nichtionischen Tensiden; und zwar 50 Gew.-% Palmstearin (C₁₆-C₁₈)-glucosamid (GA) mit 50 Gew.-% C₁₂-C₁₅-Alkylether (mit im Durchschnitt 3 Ethergruppen pro Mol), C25E3.
Das Tensidsystem wies einen Erweichungspunkt bei 50°C und Viskositäten von 25.000 cps bei 60°C und 100 cps bei 70°C auf.
Das Tensidsystem wurde von 70°C auf 60°C gekühlt und dann mit einer Mischung aus Feststoffmaterialien granuliert, um die folgende Zusammensetzung zu erhalten:

Gew.-%

Nichtionisches Tensid (GA/C25E3) 40

C₁₂-C₂₈-Alkylsulfatpulver 10

Zeolit A 20

Citrat 20

Polyethylenglykol (Mol.gew. = 4000) 5

Wasser und diverse Bestandteile 5
Beispiel 8
Beispiel 7 wurde unter Ersetzen des Palmstearinglucosamids durch Talgstearinglucosamid wiederholt.
Das Tensidsystem wies einen Erweichungspunkt bei 65°C und Viskositäten von 25.000 cps bei 75°C und 100 cps bei 85°C auf.
Das Tensidsystem wurde unter Verwendung eines Wärmeaustauschers mit unter Hochdruck abgeschabter Oberfläche von 85°C auf 45°C gekühlt. Die kurze Verweilzeit (10 Sekunden) in dem Wärmeaustauscher ergibt ein Tensidsystem, welches für einen kurzen Zeitraum flüssig bleibt, auch unterhalb des Erstarrungspunkts. Die Granulierung wurde dann mit einer Mischung von Feststoffmaterialien in einer Braun-Küchenmaschine ausgeführt, um die folgenden Zusammensetzungen zu erhalten:

Beispiel 8A Beispiel 8B

Gew.-% Gew.-%

Nichtionisches Tensid (GA/C25E3) 50 50

C₁₂-C₂₈-Alkylsulfatpulver – 15

Zeolit A 25 20

Carbonat 25 15
Beispiel 9
Das Verfahren von Beispiel 8 wurde unter Verwendung eines Mundstücks an der Austrittsöffnung des Wärmeaustauschers wiederholt, um "Nudeln" oder Extrudate des Tensidsystem zu bilden. Die folgende Zusammensetzung wurde hergestellt:

Gew.-%

Nichtionisches Tensid (GA/C25E3) 60

C₁₂-C₂₈-Alkylsulfatpulver 20

Zeolit A 10

Carbonat 10
Die Zusammensetzungen der Beispiele 7 bis 9 zeigten gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte und lösten sich in Wasser schnell auf.
Beispiel 11

Ein fertiges Wäschewaschmittel wurde durch Vermischen der folgenden Komponenten zusammengestellt:

	Gew.-%
a) Nichtionisches Tensidagglomerat	13,4
b) Anionisches Tensidagglomerat	32,5
c) Verdichtetes Schichtsilicatgranulum	10,1
d) Granuläres Percarbonat	22,7
e) Tetraacetylethylendiaminagglomerat	7,8
f) Schaumhemmstoffagglomerat	6,5
g) Eingekapseltes Parfüm	0,1
h) Granuläres Schmutzlösepolymer	0,4
i) Granuläres Natriumcitratdihydrat	3,5
j) Enzyme	3,0

Komponente a) wurde gemäß der Zusammensetzung und dem Verfahren hergestellt, wie sie vorstehend in Beispiel 1A beschrieben wurden.
Komponente b) wurde aus einer anionischen Tensidpaste mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt, wobei die einzelnen Bestandteile in wäßriger Form gemischt und anschließend bis zu dem erforderlichen Wasseranteil getrocknet wurden:

Alkylsulfat (C₁₄-C₁₅) 57,2

Alkylethersulfat (C₁₃-C₁₅ mit 3 EO) 14,3

Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer 16

Natriumethylendiamin-N,N'-dibernsteinsäure 1,5

Wasser 11
Die anionische Tensidpaste wurde bei 60°C gehalten und zu einem Eirich RV02-Mischer, welcher bei 1600 upm betrieben wurde, mit der folgenden Pulverzusammensetzung zugegeben:

Zeolit A 14

Leichtes Soda 75

Carboxymethylcellulose 4

Magnesiumsulfat 4

Wasser 3
Ausreichend Tensidpaste wurde zu dem Mischer zugegeben, bis einzelne Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 500 μm erhalten wurden. Die Teilchen wurden dann in einem Wirbelbetttiockner bis zu einer normalen relativen Feuchte von 10% bei 20°C getrocknet.
Die fertige teilchenförmige Zusammensetzung von Komponente b) enthielt 53% anionisches Tensid und wies eine Schüttdichte von 710 g/l auf.
Komponente c), das verdichtete Schichtsilicatgranulum, wurde aus pulverförmigem Schichtsilicat mit einem Verhältnis von 2,0 (SKS-6, Warenzeichen von Hoechst), pulverförmiger Citronensäure und ethoxyliertem Talgalkohol, TAE50 (durchschnittlich 50 Ethergruppen) hergestellt. Das SKS-6 und die Citronensäure, beide mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 150 μm, wurden zusammengemischt, während sie mit TAE50 in einer rotierenden Drehtrommel mit innenliegender Sprühdüse mit der folgenden Zusammensetzung besprüht wurden:

77% SKS-6

21% wasserfreie Citronensäure

2% TAE50
Die Mischung wurde dann über den Einfülltrichter eines Walzenverdichters geführt und zu einem Blättchen verdichtet. Das Blättchen wurde bis zu einer durchschnittlichen Teilchengröße von 600 μm gemahlen. Die Übergrößenfraktion wurde zurück in das Mahlwerk und die feine Fraktion zurück in den Verdichter recyclisiert.
Das durch dieses Verfahren hergestellte Teilchen erreicht seine maximale Calciumaustauschkapazität bei dem pH der Waschlösung in weniger als 2 Minuten.
Komponenten d) bis j) wurden aus den folgenden im Handel erhältlichen Quellen erhalten:
d) vertrieben von Interox; e) vertrieben von Warwick International; f) hergestellt gemäß US-A-3,933,672 ; g) vertrieben von Haarman & Reimer; h) vertrieben von Hoechst; i) vertrieben von Jungbunzlauer; und j) vertrieben von Novo Nordisk.
Die fertige Zusammensetzung wurde durch Einbringen der Komponenten a) bis j) in eine bei 15 upm betriebene, rotierende Trommel hergestellt. Eine Mischung aus nichtionischem Tensid und einer 20%igen wäßrigen Lösung eines optischen Aufhellers in Verhältnissen von 14:1 wurde bei 55°C auf die granuläre Mischung in einem Anteil von 5 Gew.-% des Endprodukts gesprüht. Das verwendete nichtionische Tensid bestand aus einer Mischung aus 7 Teilen nichtionischem Tensid (C25E3) mit 3 Teilen Palmstearinglucosamid.
Unmittelbar danach wurde das Parfüm in einem Anteil von 0,5% daraufgesprüht. Schließlich wurde das Zeolit ohne Anhalten der rotierenden Trommel langsam zu der Trommel in einem Anteil von 5 Gew.-% des Endprodukts zugegeben. Der Mischer wurde dann für weitere 30 Sekunden Weiterbetrieben und das Produkt wurde dann entnommen.
Nach 2-tägiger Alterung wies die fertige Zusammensetzung eine Schüttdichte von 850 g/l auf. Die Teilchengrößenverteilung war:

Tyler-Sieb Nr. mm Gew.-% Produkt auf dem Sieb

14 1180 17

20 850 39

35 425 88

65 212 99

100 150 99,5
Die mittlere Teilchengröße der fertigen Produktzusammensetzung betrug etwa 720 μm.
Das gemäß diesem Beispiel hergestellte Produkt zeigte in bezug auf beide anionische und nichtionische Tenside sehr hohe Auflösungsgeschwindigkeiten. Außerdem war die Geschwindigkeit der Alkalinitätsfreisetzung (hauptsächlich wegen Komponente c) ausgezeichnet.
Beispiel 12
Eine homogene Mischung aus 2 Teilen Polyhydroxyfettsäureamid (Palmstearinglucosamid) mit 3 Teilen ethoxyliertem nichtionischen Tensid (C25E3) bei 85°C wurde mit einem Copolymer von Acrylsäure-Maleinsäure gemischt. Die Paste wurde dann unter Verwendung eines Wärmeaustauschers mit unter Hochdruck abgeschabter Oberfläche von 85°C auf 45°C gekühlt. Die Viskosität der gekühlten Paste war größer als 20.000 cps. Die gekühlte Paste wurde sofort mit Waschmittelpulvern in einer Braun-Küchenmaschine agglomeriert. In diesem Beispiel waren die Pulver Alkylsulfat, Natriumcarbonat und Zeolit A. Die resultierenden Agglomerate wiesen die folgende Zusammensetzung auf:

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 16

Nichtionisches Tensid 24

Zeolit A (hydriert) 20

Carbonat 15

Natriumalkylsulfat 15

Copolymer von Acrylsäure-Maleinsäure 10
Die Zusammensetzung zeigt gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte und eine hohe Tensidfreisetzungsgeschwindigkeit in Wasser.
Beispiel 13
Dieses Beispiel beschreibt das gleiche Verfahren, wie es in Beispiel 12 angewendet wurde, aber nun wurde das Alkylsulfatpulver mit der Mischung aus nichtionischen Tensiden vor dem Kühlen vorgemischt. Ein Mundstück wurde an der Austrittsöffnung des Wärmeaustauschers verwendet und daher trat die Paste in Form von Nudeln oder Extrudaten aus. Die gekühlte Paste wurde sofort mit Waschmittelpulvern einschließlich eines Copolymeren von Acrylsäure-Maleinsäure in einer Braun-Küchenmaschine agglomeriert. In diesem Fall waren die Pulver Alkylsulfat (C28AS), Natriumcarbonat und Zeolit A.

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 20

Nichtionisches Tensid 30

Alkylsulfat 20

Zeolit A (hydriert) 10

Carbonat 10

Copolymer von Acrylsäure-Maleinsäure 10
Beispiel 14
Dieses Beispiel beschreibt das gleiche Verfahren, wie es in Beispiel 13 angewendet wurde, aber es wurde ein gekühlter Doppelschneckenextruder anstelle eines Wärmeaustauschers mit unter Hochdruck abgeschabter Oberfläche verwendet, um das Alkylsulfat mit dem nichtionischen Tensid vorzumischen.
Beispiel 15

Dieses Beispiel beschreibt das Verfahren in einer diskontinuierlichen Weise in einem Hochschermischer im Großversuchsmaßstab, wie ein Eirich RV02, um hochaktive nichtionische Waschmittelagglomerate herzustellen. Der Mischer wurde zuerst mit einer Mischung aus zu verwendenden Pulvern beladen, in diesem Beispiel Zeolit A, Alkylsulfat (C28AS), feines Citrat und feines Natriumcarbonat. Eine nichtionische Tensidpaste, umfassend eine Mischung aus 1 Teil Polyhydroxyfettsäureamiden (Palmstearinglucosamid) mit 2 Teilen ethoxyliertem nichtionischen Tensid (C25E5), wurde mit Polyethylenoxid (Molekulargewicht = 100.000) gemischt. Die Paste wurde dann zu dem die Pulvermischung enthaltenden Hochschermischer zugegeben, während der Mischer bei 1600 upm betrieben wurde. Ausreichend Paste wurde zugegeben, bis die Granulierung erreicht wurde. Die Agglomerate wurden dann in einen rotierenden Trommelmischer überführt und für 1-2 Minuten mit einem Fließhilfsmittel in einem Anteil von 3 Gew.-% des granulären Waschmittels bestäubt. Die Zusammensetzung der Agglomerate ist nachstehend angegeben.

	Gew.-%
Polyhydroxyfettsäureamid	12
Nichtionisches Tensid (C25E5)	24
Alkylsulfat	20
Natriumcarbonat	14
Zeolit A	10
Feines Citrat	10
Polyethylenoxid	7
Fließhilfsmittel (Zeolit A/Zeolit DAY)	3

Die resultierenden Agglomerate wurden mit einer Tensidgesamtaktivität von 57% hergestellt und zeigten gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte. Die Geschwindigkeit der nichtionischen Tensidfreisetzung in Wasser ist mit Beispiel 12 vergleichbar.
Beispiel 16
Eine homogene Mischung aus 1 Teil Palmstearinglucosamid mit 1 Teil ethoxyliertem nichtionischen Tensid (C25E5) bei 90°C wurde mit geschmolzener Palmitinsäure, PEG 4000 und Zeolit in einem mit einer Mischschnecke ausgestatteten Manteltank gemischt. Die resultierende Mischung wurde in einen kontinuierlichen Bandkühler aufgegeben und zu Blättchen verarbeitet. Die Blättchen wiesen die folgende Zusammensetzung auf:

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 20

Nichtionisches Tensid 20

Palmitinsäure 10

Zeolit 30

PEG 4000 10

Alkylsulfat 10
Die resultierenden Blättchen wurden bis zu einer durchschnittlichen Teilchengröße von 200 μm in einer Stiftscheibenmühle unter Verwendung von 5% Zeolit A als Fließhilfsmittel gemahlen. Die resultierenden Pulver zeigten gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte. Die Geschwindigkeit der nichtionischen Tensidfreisetzung in Wasser ist mit Beispiel 12 vergleichbar.
Beispiel 17
Eine homogene Mischung aus 3 Teilen Palmstearinglucosamid und 7 Teilen ethoxyliertem nichtionischen Tensid (C25E5) wurde in einem Kratz-Wandkühler (Chemitator^®) auf 45°C gekühlt und mit pulverförmigen Alkylpolyglucosid in einem Doppelschneckenextruder gemischt. Die resultierende Mischung wies eine Viskosität von größer als 20.000 cps auf. Die Mischung wurde in einer diskontinuierlichen Weise in einem Hochschermischer im Großversuchsmaßstab, einem Eirich RV02, agglomeriert.
Der Mischer wurde zuerst mit einer Mischung aus zu verwendenden Pulvern beladen, in diesem Fall Zeolit P, feines Citrat und Wasser als Bindemittel, und dann wurde die Tensidmischung zu der Mischung zugegeben, um nichtionische Waschmittelagglomerate herzustellen.

Gew.-%

Polyhydroxyfettsäureamid 10

Nichtionisches Tensid 23

APG 12

Zeolit P 25

Citrat 25

Feuchteanteil 5
Die resultierenden Agglomerate wurden mit einer Waschmittelgesamtaktivität von 45% hergestellt und zeigten gute Kuchenstärke- und Verdichtungswerte. Die Geschwindigkeit der nichtionischen Tensidfreisetzung in Wasser ist mit Beispiel 12 vergleichbar.

Claims

Granuläre Waschmittelzusammensetzung oder -komponente mit einer Schüttdichte von mindestens 650 g/l, umfassend ein Tensidsystem, wobei die Zusammensetzung oder Komponente 40 bis 85 Gew.-% nichtionisches Tensid umfaßt, welches eine Mischung aus Polyhydroxyfettsäureamid und einem ethoxylierten nichtionischen Tensid in einem Verhältnis von 3:7 bis 7:3 umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensidsystem bei Temperaturen von 25°C und darunter im wesentlichen in der festen Phase vorliegt, und daß das Tensidsystem einen Erweichungspunkt innerhalb des Bereichs von oberhalb 25°C bis 100°C aufweist, und wobei das Tensidsystem ein Viskositätsprofil aufweist, bei dem die Viskosität des Tensidsystems mindestens 20.000 cps bei einer Temperatur von 10°C über dem Erweichungspunkt, und weniger als 10.000 cps bei einer Temperatur von 30°C über dem Erweichungspunkt beträgt, wobei sämtliche Viskositäten bei einer Scherrate von 25 s^-1 gemessen sind.
Zusammensetzung oder Komponente nach Anspruch 1, wobei das Tensidsystem einen Erweichungspunkt aufweist, welcher innerhalb des Bereichs von 40°C bis 100°C liegt.
Zusammensetzung oder Komponente nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Tensidsystem ein Viskositätsprofil aufweist, bei dem die Viskosität des Tensidsystems 25.000 bis 50.000 cps bei einer Temperatur von 10°C über dem Erweichungspunkt beträgt.
Zusammensetzung oder Komponente nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zusammensetzung oder Komponente mehr als 50 Gew.-% nichtionisches Tensid umfaßt.
Granuläre Waschmittelzusammensetzung oder -komponente mit einer Schüttdichte von mindestens 650 g/l, umfassend ein Tensidsystem, wobei die Zusammensetzung oder Komponente 35 bis 85 Gew.-% nichtionisches Tensid, welches eine Mischung aus Polyhydroxyfettsäureamid und einem ethoxylierten nichtionischen Tensid in einem Verhältnis von 3:7 bis 7:3 umfaßt, und ein anionisches Tensid umfaßt, wobei das Gewichtsverhältnis des anionischen Tensids zu dem nichtionischen Tensid 1:100 bis 1:1 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensidsystem bei Temperaturen von 25°C und darunter im wesentlichen in der festen Phase vorlegt, und daß das Tensidsystem einen Erweichungspunkt innerhalb des Bereichs von oberhalb 25°C bis 100°C aufweist, und wobei das Tensidsystem ein Viskositätsprofil aufweist, bei dem die Viskosität des Tensidsystems mindestens 20.000 cps bei einer Temperatur von 10°C über dem Erweichungspunkt, und weniger als 10.000 cps bei einer Temperatur von 30°C über dem Erweichungspunkt beträgt, wobei sämtliche Viskositäten bei einer Scherrate von 25 s^-1 gemessen sind.
Zusammensetzung oder Komponente nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Tensidsystem einen Wassergehalt von weniger als 15, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% des Tensidsystems aufweist.
Zusammensetzung, umfassend eine oder mehrere Komponenten gemäß Anspruch 1, und umfassend weiterhin: a) eine Komponente, welche mindestens 40 Gew.-% anionisches Tensid umfaßt; und b) eine Komponente, welche mindestens 70 Gew.-% eines Buildermaterials umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die Zusammensetzung 3 bis 40 Gew.-% einer Komponente gemäß Anspruch 1; und 3 bis 40 Gew.-% einer Komponente, welche mindestens 40 Gew.-% anionisches Tensid umfaßt; und 3 bis 20 Gew.-% einer Komponente, welche mindestens 70 Gew.-% Buildermaterial umfaßt; und wahlweise weitere Waschmittelkomponenten umfaßt.
Verfahren zur Herstellung granulärer Waschmittelzusammensetzungen oder -komponenten nach den Ansprüchen 1 bis 8 aus einem Tensidsystem, das bei Temperaturen von 25°C und darunter im wesentlichen in der festen Phase vorliegt, wobei das Tensidsystem einen Erweichungspunkt innerhalb des Bereichs von oberhalb 25°C bis 100°C aufweist, und wobei das Tensidsystem ein Viskositätsprofil aufweist, wobei die Viskosität des Tensidsystems mindestens 20.000 cps bei einer Temperatur von 10°C über dem Erweichungspunkt, und weniger als 10.000 cps bei einer Temperatur von 30°C über dem Erweichungspunkt beträgt, wobei sämtli che Viskositäten bei einer Scherrate von 25 s^-1 gemessen sind, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: a) Pumpen eines Tensidsystems in dessen Zustand mit geringer Viskosität; b) Kühlen des Tensidsystems auf eine Temperatur, bei der seine Viskosität auf mindestens 20.000 cps erhöht ist; c) Granulieren des Tensids in Gegenwart eines fein verteilten Pulvers; d) Kühlen der Agglomerate.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Kühlschritt (b) unter Verwendung eines Wärmeaustauschers mit unter Hochdruck abgeschabter Oberfläche durchgeführt wird.