DE69609832T2

DE69609832T2 - Verfahren zur herstellung von einem kristallinen builder-material mit verbesserter leistung

Info

Publication number: DE69609832T2
Application number: DE69609832T
Authority: DE
Inventors: Scott Bohlen; William Capeci; Joseph Pancheri; Marie Weitzel
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: University of North Carolina at Chapel Hill
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 2001-03-29
Anticipated expiration: 2016-04-24
Also published as: ATE195548T1; DE69609832D1; WO1996038524A1; EP0828811A1; US5733865A; BR9609146A; CA2222439A1; EP0828811B1; ES2149469T3

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung eines kostengünstigen Buildermaterials mit verbesserter Leistung. Das Buildermaterial ist zur Verwendung in Reinigungszusammensetzungen geeignet, welche beim Textilwaschen, Bleichen, beim automatischen oder Handgeschirrspülen, beim Reinigen von harten Oberflächen und bei jeder anderen Anwendung, welche die Verwendung eines Buildermaterials zur Entfernung von Wasserhärte erfordert, eingesetzt werden.

Hintergrund der Erfindung

Es ist gängige Praxis für Hersteller von Reinigungszusammensetzungen, zusätzlich zu einem Reinigungswirkstoffmaterial einen Builder zur Entfernung von Härtekationen (z. B. Calciumkationen und Magnesiumkationen) aus der Waschlösung einzuschließen, welche andernfalls die Wirksamkeit des Reinigungswirkstoffmaterials reduzieren und die Entfernung von bestimmtem Schmutz erschweren würden. Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten typischerweise z. B. ein anionisches Tensid und einen Builder, um die Effekte von Härtekationen in Waschlösungen zu reduzieren. In diesem Kontext komplexiert oder "verschnürt" der Builder die Härtekationen, um deren Hinderung an der Reinigungswirkung des anionischen Tensids in der Reinigungsmittelzusammensetzung vorzubeugen.
Bekanntermaßen wurden wasserlösliche Phosphatmaterialien weitreichend als Reinigungsmittelbuilder verwendet. Wegen einer Vielzahl von Gründen, einschließlich Eutrophierung von Oberflächengewässern, welche angeblich durch Phosphate bedingt ist, bestand jedoch der Wunsch, in vielen geographischen Gegenden andere Buildermaterialien zu verwenden. Andere bekannte Builder umschließen wasserlösliche Buildersalze, wie Natriumcarbonat, welches mit den in Waschlösungen gefundenen Härtekationen Niederschläge bilden kann. Leider reduziert die Verwendung solcher Builder alleine nicht den Anteil an Härtekationen in einer ausreichend schnellen Rate. Zu praktischen Zwecken wird der annehmbare Gehalt innerhalb der begrenzten Zeit, welcher für die gewünschte Anwendung erforderlich ist, nicht erreicht, z. B. innerhalb 10 bis 12 Minuten bei Textilwaschverfahren in Nordamerika und Japan.
Darüber hinaus besitzen einige dieser wasserlöslichen Buildersalze, obwohl sie vom Kostenstandpunkt aus attraktiv sind, verschiedene Nachteile, unter denen sich die Tendenz der Niederschläge (z. B. unlösliches Calciumcarbonat), welche in den wäßrigen Waschlösungen gebildet werden, sich auf Textilien oder anderen zu reinigenden Artikeln abzusetzen, findet. Eine angebliche Lösung dieses Problems war der Einschluß eines wasserunlöslichen Materials, welches als ein "Impfkristall" für den Niederschlag (z. B. Calciumcarbonat) fungieren sollte. Unter den vielen zu dieser Verwendung vorgeschlagenen Materialien war feinverteiltes Calcit das populärste.
Der Einschluß von Calcit in Reinigungsmittelzusammensetzungen ist jedoch wegen der Empfindlichkeit des Härtekation/Salzanion- (z. B. Calcium/Carbonat) Reaktionsprodukts gegenüber Vergiftung durch Materialien (z. B. Polyacrylat), welches in der Waschlösung anwesend sein kann, problematisch. Ohne theoretische Begrenzung beugt das Vergiftungsproblem der Bildung des Reaktionsprodukts vor, so daß die Kristallisation auf dem Impfkristall inhibiert wird. Dementsprechend muß Calcit typischerweise auf eine sehr kleine Teilchengröße reduziert werden (um eine größere Oberfläche zu haben, welche schwieriger zu vergiften ist), was es staubig und schwer handhabbar macht. Ein anderes Problem in Verbindung mit der Verwendung von Calcit als ein "Impfkristall" für die Vergiftungen und Niederschläge in Waschlösungen ist erfahrungsgemäß die Schwierigkeit, das Calcit in der Waschlösung adäquat zu dispergieren, so daß es sich nicht auf Textilien oder Artikeln absetzt, welche Reinigungsverfahren ausgesetzt worden sind. Solche Absetzungen oder Rückstände sind für fast alle Reinigungsverfahren äußerst unerwünscht, insbesondere bei Textilwasch- und Geschirr-Reinigungssituationen.
Der Stand der Technik ist reichlich versehen mit Vorschlägen zur Behandlung der Handhabungs- und Dispergierbarkeitsprobleme, welche mit Calcit in Verbindung stehen. Ein kürzlich vorgeschlagenes Mittel zur Handhabung von Calcit ist dessen Einfügen in eine Aufschlämmung, dieses beinhaltet allerdings hohe Lagerungs- und Transportkosten. Eine andere vorgeschlagene Option schließt das Granulieren von Calcit mit Binde- und Dispersionsmitteln zur Gewährleistung einer angemessenen Verteilung in der Waschlösung ein. Diese Option jedoch war ebenso schwierig wirksam in heutzutage modernen Reinigungsmittelzusammensetzungen durchzuführen, weil die Calcitkörnchen eine schlechte mechanische Stabilität aufweisen, was eine Handhabung und ein Verfahren weiterhin schwie rig gestaltet. Zusätzlich wurden bis heute keine wirksamen Binde- und Dispergierungsmittel für Calcit entdeckt. Im speziellen sind die meisten der im Stand der Technik vorgeschlagenen Binde- und Dispergierungsmittel selbst Gifte, welche die "Impfaktivität" von Calcit reduzieren. Dementsprechend wäre es wünschenswert, ein verbessertes Buildermaterial und Verfahren zu dessen Herstellung zu besitzen, welches die vorstehenden Begrenzungen überwindet und einfach zu handhaben ist, in Waschlösungen leicht dispergierbar ist und eine verbesserte Builderleistung aufweist.
Verschiedene zusätzliche Buildermaterialien und Kombinationen davon wurden ebenso ausgiebig in verschiedenen Reinigungszusammensetzungen für Textilwaschverfahren und Geschirr- oder Besteckreinigungsverfahren verwendet. Bestimmte Tonmineralien wurden z. B. zur Absorption von Härtekationen verwendet, insbesondere in Textilwaschverfahren. Desweiteren wurden die Zeolithe (oder Aluminosilicate) zur Verwendung in verschiedenen Reinigungssituationen vorgeschlagen. Verschiedene Aluminosilicate wurden ebenso als Reinigungsmittelbuilder verwendet. Wasserunlösliche Aluminosilicationenaustauschmaterialien wurden z. B. weit verbreitet in Reinigungsmittelzusammensetzungen innerhalb der gesamten Industrie verwendet. Während solche Buildermaterialien ziemlich wirksam und nützlich sind, bedingen sie einen deutlichen Teil der Kosten in fast allen vollständig formulierten Reinigungsmittel- oder Reinigungszusammensetzungen. Daher wäre es wünschenswert, ein Buildermaterial zur Verfügung zu haben, welches ebenso gut oder besser als die oben erwähnten Builder wirkt und, wichtig, ebenso weniger teuer ist. Zusätzlich wäre es wünschenswert, ein angenehmes Verfahren zur Herstellung solcher Builder zu besitzen, welche in heutzutage modernen Herstellungseinrichtungen im großen Maßstab durchgeführt werden können.
Dementsprechend besteht trotz der vorstehenden Offenbarungen ein Bedarf im Stand der Technik für ein Verfahren zur Herstellung eines Buildermaterials, welches verbesserte Leistung aufweist und weniger teuer als herkömmliche Builder ist. Es besteht ebenso ein Bedarf im Stand der Technik für ein solches Verfahren, in dem der hergestellte Builder einfach zu handhaben, zu verarbeiten und in Waschlösungen zu dispergieren ist.

Stand der Technik

Die folgenden Referenzen beziehen sich auf Builder für Reinigungszusammensetzungen: Atkinson et al. U. S. Patent 4,900,466 (Lever); Houghton, WO-A- 93/22411 (Lever); Allan et al. EP-A-518 576 A2; (Lever); Zolotoochin, U. S. Patent Nr. 5,219,541 (Tenneco Minerals Company); Garner-Gray et al. U. S. Patent Nr. 4,966,606 (Lever); Davies et al., U. S. Patent Nr. 4,908,159 (Lever); Carter et al. U. S. Patent Nr. 4,711,740 (Lever); Greene, U. S. Patent Nr. 4,473,485 (Lever); Davies et al. U. S. Patent Nr. 4,407,722 (Lever); Jones et al. U. S. Patent Nr. 4,352,678 (Lever); Clarke et al. U. S. Patent Nr. 4,348,293 (Lever); Clarke et al., U. S. Patent Nr. 4,196,093 (Lever); Benjamin et al. U. S. Patent Nr. 4,171,291 (Procter & Gamble); Kowalchuk, U. S. Patent Nr. 4,162,994 (Lever); Davies et al. U. S. Patent Nr. 4,076,653 (Lever); Davies etal, U. S. Patent Nr. 4,051,054 (Lever); Collier, U. S. Patent Nr. 4,049,586 (Procter & Gamble); Benson et al. U. S. Patent Nr. 4,040,988 (Procter & Gamble); Cherney, U. S. Patent Nr. 4,035,257 (Procter & Gamble); Curtis, U. S. Patent Nr. 4,022,702 (Lever); Child et al. U. S. Patent Nr. 4,013,578 (Lever); Lamberti, U. S. Patent Nr. 3,997,692 (Lever); Cherney, U. S. Patent Nr. 3,992,314 (Procter & Gamble); Child, U. S. Patent Nr. 3,979,314 (Lever); Davies et al. U. S. Patent Nr. 3,957,695 (Lever); Lamberti, U. S. Patent Nr. 3,954,649 (Lever); Sagel et al. U. S. Patent Nr. 3,932,316 (Procter & Gamble); Lobunez et al. U. S. Patent Nr. 3,981,686 (Intermountain Research and Development Corp.); und Mallow et al. U. S. Patent Nr. 4,828,620 (Southwest Research Institute).
Die folgenden Referenzen betreffen kristalline Materialien: Friedman et al. "Economic Implications of the Deuterium Anomaly in the Brine and salts in Searles Lake, California", Scientific Communicattons, 0361-0128/82/32, Seiten 694- 699; Bischoff et al. "Gaylussite Formation at Mono Lake, California," Geochimica et Cosmochimica Acta. Vol. 55, (1991), Seiten 1743-1747; Bischoff, "Catalysis, Inhibition, and The Calcite-Aragonite Problem," American Jounal of Science, Vol. 266, Februar 1968, Seiten 65-90; Aspden, "The Composition of Solid Inclusions and the Occurrence of Shortite in Apatites from the Tororo Carbonatite Complex of Eastern Uganda," Mineralogical Magazine, Juni 1981, Vol. 44, Seiten 201-4; Plummer und Busenberg, "The Solubilities of Calcite, Aragonite and Vaterite in CO&sub2;-H&sub2;O Solutions Between 0 and 90ºC, and an Evaluation of the Aqueous Model for the System CaCO&sub3;-CO&sub2;-H&sub2;O," Geochtmtca et Cosmochtmica Acta, Vol. 46, Seiten 1011-1040; Milton und Axelrod, "Fused Wood-ash Stones: Fairchildite (n. sp.) K&sub2;CO&sub3; CaCO&sub3;, Buetschlüte (n. sp.) 3K&sub2;CO&sub3; 2CaCO&sub3; 6H&sub2;O and Calcite, CaCO&sub3;, Their Essential Components," U. S. Geological Survey, Seiten 607-22; Evans und Milton, "Crystallography of the Heating Products of Gaylussite and Pirssonite, " Abstracts of ACA Sessions on Mineralogical Crytallography, Seiten 1104; Johnson und Robb, "Gaylussite: Thermal Properties by Simultaneous Thermal Analysis," American Mineralogist, Vol. 58, Seiten 778-784, 1973; Cooper, Gittins und Tuttle, "The System Na&sub2;CO&sub3;-K&sub2;C&sub0;&sub3;-CaCO&sub3; at 1 Kilobar and its Significance in Carbonatite Petrogenesis," American Jounal of Science, Vol. 275, Mai 1975, Seiten 534-560; Smith, Johnson und Robb, "Thermal Synthesis of Sodium Calcium Carbonate-A Potential Thermal Analysis Standard," humica Acta, Seiten 305-12; Fahey, "Shortite, a New Carbonate of Sodium and Calcium," U. S. Geological Suruey, Seiten 514-518.
Die DD-A-139570 und 158638 beschreiben ein spezifisches Carbonatdoppelsalz zur Verwendung in der glasherstellenden Industrie. Thermochem. Acta, 2 (1971), Seiten 305-312 und Americal Journal of Science, Vol. 275, Mai 1975, Seiten 535- 560 beschreiben spezifische Verfahren zur Herstellung gemischter Carbonatsalze.

Zusammenfassung der Erfindung

Den oben beschriebenen Bedürfnissen im Stand der Technik wird durch die vorliegende Erfindung genüge getan, welche ein zweckmäßiges bzw. günstiges Verfahren zur Herstellung von Buildermaterial zur Verfügung stellt, welches eine im wesentlichen verbesserte Leistung aufweist und deutlich weniger teuer als herkömmliche Builder ist. Das Buildermaterial weist eine verbesserte Leistung dahingehend auf, daß es unerwarteterweise eine hohe Calciumionaustauschfähigkeit und -rate hat und einfach zu handhaben, zu verarbeiten und in Waschlösungen zu dispergieren ist. In ihrem breitesten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren, welches die Umwandlung von Ausgangsmaterialien (durch alle Mittel, einschließlich aber nicht begrenzt auf Erhitzen und Ausfällen) in ein Buildermaterial mit mindestens einer kristallinen Mikrostruktur einschließlich eines Carbonatanions, Calciumkations und mindestens eines wasserlöslichen Kations beinhaltet. Die Mikrostruktur sollte eine ausreichende Anzahl an Anionen und Kationen aufweisen, so daß sie "ausgeglichen" oder "neutral" in der Ladung ist.
Wie hierin verwendet bedeutet der Ausdruck "kristalline Mikrostruktur" eine Kristallform von Molekülen mit einer Größe im Bereich von einer Struktur in Mole kulargröße bis zu größeren Kombinationen und Aggregationen von Kristallstrukturen von Molekulargröße. Die Kristallmikrostruktur kann einheitlich geschichtet, willkürlich geschichtet oder überhaupt nicht geschichtet sein. Alle hierin verwendeten Prozentangaben, Verhältnisse und Anteile beziehen sich auf das Gewicht, solange nicht anderweitig angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Reinigungszusammensetzung wie in Ansprüchen 1, 7, 9 oder 10 zur Verfügung gestellt. In einer anderen Ausführungsform umfaßt das Verfahren die Schritte: (a) Mischen eines ersten neutralen Salzmaterials ein wasserlösliches Kation enthaltend mit einem zweiten neutralen Salzmaterial ein Calciumkation enthaltend unter Bildung einer gemischten Mischung, worin eines der ersten und zweiten neutralen Salzmaterialien ein Carbonatanion enthält und das andere carbonatfrei ist; (b) Erhitzen der gemischten Mischung bis zur Bildung des Buildermaterials, worin das Buildermaterial eine kristalline Mikrostruktur aufweist, in der das Carbonatanion, das Calciumkation und das wasserlösliche Kation enthalten sind, und das in einer CO&sub2;-Atmosphäre durchgeführt wird.
Der Erhitzungsschritt kann bei einer Temperatur von mindestens 350ºC innerhalb mindestens 0,5 Stunden, oder besonders bevorzugt, bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 550ºC innerhalb mindestens ungefähr 10 Stunden durchgeführt werden. Bevorzugt liegen beide Salze in Form von Agglomeraten vor.
Das Verfahren kann ebenso den Schritt des Zerkleinerns oder Mahlens des Buildermaterials einschließen, so daß dessen Teilchengröße von 0,1 um bis 50 um reicht. Andere Ausführungsformen umschließen als erstes neutrales Salz Na&sub2;CO&sub3; und als zweites neutrales Salz Ca(CO&sub3;), worin in dem Mischungsschritt ein überschüssiger Anteil an dem ersten neutralen Salz eingeschlossen wird. Alternativ kann das erste neutrale Salz Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3; oder Mischungen davon und das zweite neutrale Salz CaO darstellen. Eine noch andere Ausführungsform beinhaltet als erstes neutrales Salz NaHCO&sub3;, KHCO&sub3; oder Mischungen davon und als zweites neutrales Salz CaCO&sub3;.
Tronaerz (NaCO&sub3; · NaHCO&sub3; · 2 H&sub2;O) und Shortit (Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub2;) können jeweils als erste und zweite Neutralsalze bevorzugt sein. Bevorzugte Ausführungsformen umschließen die Definierung des neutralen Salzmaterials als Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3; und wahlweise die Zugabe eines überschüssigen Anteils an Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3; und Mischungen davon.
Die Erfindung liefert Reinigungszusammensetzungen, welche gemäß irgendeinem oder Kombinationen der hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Dementsprechend ist es ein Ziel der Erfindung, eine Reinigungszusammensetzung zur Verfügung zu stellen, welche ein Buildermaterial umfaßt, das verbesserte Leistung aufweist und weniger teuer als herkömmliche Builder ist. Es ist ebenso ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu liefern, das solch einen Builder herstellt, welcher leicht zu handhaben, zu verarbeiten und in Waschlösungen zu dispergieren ist. Diese und andere Ziele, Merkmale und damit verbundene Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie der angehängten Ansprüche deutlich werden.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Buildermaterial kann in einer Vielzahl von Reinigungszusammensetzungen einschließlich, allerdings nicht begrenzt, beim Textilwaschen, Textil- oder Oberflächenbleichen, beim automatischen oder Handgeschirrspülen, Reinigen von harten Oberflächen und jeder anderen Anwendung verwendet werden, welche die Verwendung eines Buildermaterials zur Entfernung von Wasserhärte erfordert.

Builder

Das durch das nachstehend beschriebene Verfahren hergestellte Buildermaterial ist "kristallin" in der Art, daß es eine kristalline Mikrostruktur eines Carbonatanions, Calciumkations und eines wasserlöslichen Kations einschließt. Es sollte verstanden werden, daß das Buildermaterial von einer Vielzahl kristalliner Mikrostrukturen oder von solchen Mikrostrukturen völlig umfaßt sein kann. Ebenso kann jede kristalline Mikrostruktur mehrere Carbonatanionen, Calciumkationen und wasserlösliche Kationen, z. B. jene, welche nachstehend präsentiert werden, einschließen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umschließen bevorzugt einen wirksamen Anteil an dem Buildermaterial. Mit "wirksamen Anteil", wie hierin verwendet, ist gemeint, daß der Anteil an dem Builder material in der Zusammensetzung zur Komplexierung eines adäquaten Anteils an Härte in der Waschlösung ausreicht, so daß der wirksame Reinigungsbestandteil nicht übermäßig inhibiert wird. Der genaue Anteil variiert weitreichend, wobei der Anteil von der speziellen Anwendung der Reinigungszusammensetzung abhängt. Typische Anteile reichen jedoch von 2 Gew.-% bis 80 Gew.-%, besonders typisch von 4 Gew.-% bis 60 Gew.-%, und ganz besonders typisch von 6 Gew.-% bis 40 Gew.-% der Reinigungszusammensetzung.
Obwohl es nicht beabsichtigt ist, durch eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß das in den Zusammensetzungen hierin verwendete Buildermaterial in der Art "kristallin" ist, daß es kristalline Mikrostrukturen eines Carbonatanions, eines Calciumkations und eines wasserlöslichen Kations einschließt. Es sollte verstanden werden, daß das Buildermaterial von einer Vielzahl kristalliner Mikrostrukturen und anderem Material oder von solchen Mikrostrukturen völlig umfaßt sein kann. Ebenso kann jede einzelne kristalline Mikrostruktur mehrere Carbonatanionen, Calciumkationen und wasserlösliche Kationen, z. B. jene, welche nachstehend präsentiert werden, einschließen. Die "kristalline" Natur des Buildermaterials kann durch Röntgenbeugungstechniken detektiert werden, welche dem Fachmann bekannt sind. Röntgenbeugungsmuster werden herkömmlich unter Verwendung von Cu Kα-Strahlung auf einem automatisierten Pulverdiffraktometer mit einem Nickelfilter und einem Stahlungsintensitätsmesser zur Quantifizierung der gebeugten Röntgenintensität gesammelt. Die Röntgenbeugungsdiagramme werden typischerweise als ein Muster von Gitterabständen und relativen Röntgenintensitäten aufgenommen. In dem "Joint Committee on Powder Diffraction Standards" umschließen die Röntgenbeugungsdiagramme der entsprechenden bevorzugten Buildermaterialien die folgenden Nummern, sind allerdings nicht begrenzt darauf: 21-0343, 21-1287, 21-1348, 22-0476, 24- 1065, 25-0626, 25-0627, 25-0804, 27-0091, 28,0256, 29-1445, 33-1221, 40- 0473, und 41-1440.
Wie früher erwähnt, stellt sich eine bevorzugte Ausführungsform des Buildermaterials mit der kristallinen Mikrostruktur mit der folgenden allgemeinen Formel
(Mx)i Cay(CO&sub3;)z
dar, worin x und i ganze Zahlen von 1 bis 15 sind, y eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt, z eine ganze Zahl von 2 bis 25 ist, Mi verschiedene Kationen einschließt, wobei mindestens eines ein wasserlösliches Kation darstellt, und die Gleichung Σi = 1 - 15 (xi multipliziert mit der Wertigkeit von Mi) + 2y = 2z erfüllt wird, so daß die Formel eine neutrale oder "ausgeglichene" Ladung aufweist. Wenn natürlich andere Anionen als Carbonat anwesend sind, würden deren spezielle Ladungs- oder Valenzeffekte auf der rechten Seite der oben vorgestellten Gleichung ergänzt werden.
Bevorzugterweise ist das wasserlösliche Kation ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus wasserlöslichen Metallen, Wasserstoff, Bor, Ammonium, Silicium, Tellur und Mischungen davon. Besonders bevorzugt ist das wasserlösliche Kation ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Elementen der Gruppe IA (Periodensystem), Elementen der Gruppe IIA (Periodensystem), Elementen der Gruppe IIIB (Periodensystem), Ammonium, Blei, Bismut, Tellur und Mischungen davon. Sogar noch mehr bevorzugt ist das wasserlösliche Kation ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natrium, Kalium, Wasserstoff, Lithium, Ammonium und Mischungen davon. Am meisten bevorzugt sind Natrium und Kalium. Zusätzlich zu dem Carbonatanion in der kristallinen Mikrostruktur des hierin beschriebenen Buildermaterials können ein oder mehrere zusätzliche Anionen in die kristalline Mikrostruktur eingefügt sein, solange die Gesamtladung ausgeglichen oder neutral ist. Als nichtlimitierende Beispiele können Anionen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chlorid, Sulfat, Fluorid, Sauerstoff, Hydroxid, Siliciumdioxid, Chromat, Nitrat, Borat und Mischungen davon in dem Buildermaterial verwendet werden. Der Fachmann wird erkennen, daß zusätzliche wasserlösliche Kationen, Anionen und Kombinationen davon jenseits derer, welche hierin beschrieben worden sind, in der kristallinen Mikrostruktur des Buildermaterials ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung verwendet werden können. Es sollte verstanden werden, daß Hydratwasser in den oben genannten Komponenten anwesend sein kann.
Besonders bevorzugte Materialien, welche als kristalline Mikrostrukturen in dem Buildermaterial verwendet werden können, sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;, K&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;, Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3;, NaKCa(CO&sub3;)&sub2;, NaKCa&sub2;(CO&sub3;)&sub3;, K&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3; und Kombinationen davon. Ein besonders bevorzugtes Material für die hierin beschriebenen Builder ist Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;. Andere zur Verwendung in dem Buildermaterial geeignete Materialien umschließen jedes einzelne oder Kombinationen von:
Afghanit, (Na,Ca,K)&sub8;(Si,Al)&sub1;&sub2;O&sub2;&sub4;(SO&sub4;,Cl,CO&sub3;)&sub3; · (H&sub2;O);
Andersonit, Na&sub2;Ca(UO&sub2;)(CO&sub3;)&sub3; · 6(H&sub2;O);
Ashcroftin Y, K&sub5;Na&sub5;(Y,Ca)&sub1;&sub2;Si&sub2;&sub8;O&sub7;&sub0;(OH)&sub2;(CO&sub3;)&sub8; · n(H&sub2;O), worin n 3 oder 8 ist;
Beyerit, (Ca,Pb)Bi&sub2;(CO&sub3;)&sub2;O&sub2;;
Borcarit, Ca&sub4;MgB&sub4;O&sub6;(OH)&sub6;(CO&sub3;)&sub2;;
Burbankit, (Na,Ca)&sub3;(Sr,Ba,Ce)&sub3;(CO&sub3;)&sub5;;
Butschlüt, K&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;;
Cancrinit, Na&sub6;Ca&sub2;Al&sub6;Si&sub6;O&sub2;&sub4;(CO&sub3;)&sub2;;
Carbocernait, (Ca,Na)(Sr,Ce,Ba)(CO&sub3;)&sub2;;
Carletonit, KNa&sub4;Ca&sub4;Si&sub8;O&sub1;&sub8;(CO&sub3;)&sub4;(OH,F)·(H&sub2;O);
Davyn, (Na,Ca,K)&sub8;Al&sub6;Si&sub6;O&sub2;&sub4;(Cl,SO&sub4;,CO&sub3;)&sub2;&submin;&sub3;;
Donnayit Y, Sr&sub3;NaCaY(CO&sub3;)&sub6; · 3(H&sub2;O);
Fairchildit, K&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;;
Ferrisurit, (Pb,Ca)&sub3;(CO&sub3;)&sub2;(OH,F)(Fe,Al)&sub2;Si&sub4;O&sub1;&sub0;(OH)&sub2; · n(H&sub2;O), worin n eine ganze Zahl von 1 bis 20 darstellt;
Franzinit, (Na,Ca)&sub7;(Si,Al)&sub1;&sub2;O&sub2;&sub4;(SO&sub4;,CO&sub3;,OH,Cl)&sub3; · (H&sub2;O);
Gaudefroyit, Ca&sub4;Mn&sub3;(BO&sub3;)&sub3;(CO&sub3;)(O,OH)&sub3;;
Gaylussit, Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2; · 5(H&sub2;O);
Girvasit, NaCa&sub2;Mg&sub3;(PO&sub4;)&sub2;[PO&sub2;(OH)&sub2;](CO&sub3;)(OH)&sub2; · 4(H&sub2;O);
Gregoryit, NaKCa(CO&sub3;)&sub2;;
Jouravskit, Ca&sub6;Mn&sub2;(SO&sub4;,CO&sub3;)&sub4;(OH)&sub1;&sub2; · n(H&sub2;O), worin n 24 oder 26 ist;
Kamphaugit Y, CaY(CO&sub3;)&sub2;(OH) · (H&sub2;O);
Kettnerit, CaBi(CO&sub3;)OF oder CaBi(CO&sub3;)F;
Khanneshit, (Na,Ca)&sub3;(Ba,Sr,Ce,Ca)&sub3;(CO&sub3;)&sub5;;
Lepersonnit Gd, Ca(Gd,Dy)&sub2;(UO&sub2;)&sub2;&sub4;(CO&sub3;)&sub8;(Si4O&sub1;&sub2;)O&sub1;&sub6; · 60(H&sub2;O);
Liottit, (Ca,Na,K)&sub8;(Si,Al)&sub1;&sub2;O&sub2;&sub4;(SO&sub4;,CO&sub3;,Cl,OH)&sub4; · n(H&sub2;O), worin n 1 oder 2 ist;
Mckelveyit Y, Ba&sub3;Na(Ca,U)Y(CO&sub3;)&sub6; · 3(H&sub2;O);
Microsommit, (Na,Ca,K)&sub7;&submin;&sub8;(Si,Al)&sub1;&sub2;O&sub2;&sub4;(Cl,SO&sub4;,CO&sub3;)&sub2;&submin;&sub3;;
Mroseit, CaTe(CO&sub3;)O&sub2;;
Natrofairchildit, Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;;
Nyerereite, Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;;
Remondit Ce, Na&sub3;(Ce,La,Ca,Na,Sr)&sub3;(CO&sub3;)&sub5;;
Sacrofanite, (Na,Ca,K)&sub9;(Si,Al)&sub1;&sub2;O&sub2;&sub4;[(OH)&sub2;,SO&sub4;,CO&sub3;,Cl&sub2;]x · n(H&sub2;O), worin · 3
oder 4 ist und n eine ganze Zahl von 1 bis 20 darstellt;
Schrockingerit, NaCa&sub3;(UO&sub2;)(CO&sub3;)&sub3;(SO&sub4;)F · 10(H&sub2;O);
Shortit, Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3;;
Surit, Pb(Pb,Ca)(Al,Fe,Mg)&sub2;(Si,Al)&sub4;O&sub1;&sub0;(OH)&sub2;(CO&sub3;)&sub2;;
Tunisit, NaCanAl&sub4;(CO&sub3;)&sub4;(OH)&sub8;Cl, worin n 1 oder 2 ist;
Tuscanit, K(Ca,Na)&sub6;(Si,Al)&sub1;&sub0;O&sub2;&sub2;[SO&sub4;,CO&sub3;,(OH)&sub2;] · (H&sub2;O);
Tyrolit, CaCu&sub5;(AsO&sub4;)&sub2;(CO&sub3;)(OH)&sub4; · 6(H&sub2;O);
Vishnevit, (Na,Ca,K)&sub6;(Si,Al)&sub1;&sub2;O&sub2;&sub4;(SO&sub4;,CO&sub3;,Cl&sub2;)&sub2;&submin;&sub4; · n(H&sub2;O); und
Zemkorit, Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;.
Die in den Zusammensetzungen hierin verwendeten Buildermaterialien besitzen ebenso unerwarteterweise eine verbesserte Builderleistung in der Art, daß sie eine höhere Calciumionenaustauschfähigkeit aufweisen. In dieser Hinsicht besitzt das Buildermaterial eine Calciumionenaustauschfähigkeit, auf wasserfreier Basis, von 100 mg bis 700 mg äquivalent zur Calciumcarbonathärte/Gramm, besonders bevorzugt von 200 mg bis 650 mg, und ganz besonders bevorzugt von 300 mg bis 600 mg, und am meisten bevorzugt von 350 mg bis 570 mg, äquivalent zur Calciumcarbonathärte pro Gramm an Builder. Zusätzlich besitzt das in den Reinigungszusammensetzungen hierin verwendete Buildermaterial unerwarteterweise eine verbesserte Calciumionenaustauschrate. Auf wasserfreier Basis hat das Buildermaterial eine Calciumcarbonathärteaustauschrate von mindestens 5 ppm, besonders bevorzugt von 10 ppm bis 150 ppm, und am meisten bevorzugt von 20 ppm bis 100 ppm, CaCO&sub3; / Minute pro 200 ppm Buildermaterial. Eine breite Vielfalt an Testverfahren kann zur Messung der oben erwähnten Eigenschaften verwendet werden, einschließlich das nachstehend beispielhaft vorgestellte Verfahren sowie das Verfahren, welches in Corkill et al. US-Patent Nr. 4,605,509 (herausgegeben am 12. August 1986), offenbart ist.
Es wurde überraschenderweise herausgefunden, daß die hierin beschriebene Reinigungs- oder Reinigungsmittelzusammensetzung unerwartet verbesserte Reinigungsleistung aufweist, wenn sie ausgewählte Tenside und das Buildermaterial bei ausgewähltem pH und Konzentrationsanteilen enthält, wie bestimmt in der wäßrigen Lösung, in der die Reinigungszusammensetzung verwendet wird. Während es nicht beabsichtigt ist, durch eine Theorie gebunden zu sein, so wird doch angenommen, daß ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Tensiden mit verschiedenen Kohlenwasserstoffkettenstrukturen bei bestimmten Verwendungskonzentrationen und dem Buildermaterial bei bestimmtem VerwendungspH-gehalt zu einer überlegenen Reinigungsleistung führen kann. Schließlich sollte die folgende Beziehung oder Gleichung erfüllt sein, um die oben erwähnte überlegene Reinigungs- und Builderleistungsergebnisse zu erreichen:
I = S/(100*N *A²)
worin I der Index der Oberflächenaktivität eines gegebenen Tesids in einer Reinigungszusammensetzung ist; S die ppm an Tensid in der beabsichtigten Verwendungskonzentration der Reinigungszusammensetzung darstellt; N der Wert auf der Basis der Kohlenwasserstoffkettenlänge des Tensids ist, worin jeder Kohlenstoff in der Hauptkohlenwasserstoffkette mit 1 gezählt wird, jeder Kohlenstoff in verzweigten oder Seitenketten mit 0,5 gezählt wird, und Benzolringe einzeln mit 3,5 gezählt werden, wenn sie in der Hauptkette liegen, und mit 2, wenn sie nicht in der Hauptkette liegen; und A eine Konstante mit einem Wert zwischen 0 und 6 darstellt, welche durch die Messung des pH des Buildermaterials unter bestimmten speziellen Bedingungen und Normalisierung ermittelt wird. Im speziellen ist A der normalisierte pH-Unterschied zwischen dem Buildermaterial in einer wäßrigen Reinigungslösung alleine oder bezogen auf sich selbst und der Kombination des Buildermaterials und des Tensids in der wäßrigen Reinigungslösung, worin die Temperatur der wäßrigen Reinigungslösung 35ºC beträgt. Der Wert des Index der Oberflächenaktivität sollte oberhalb 0,75 für eine gute Leistung betragen. Es ist besonders bevorzugt, daß der Index oberhalb 1,0, noch mehr bevorzugt oberhalb ungefähr 1,5 und am meisten bevorzugt oberhalb 2,0 liegt. Ein Beispiel für die Verwendung des Index der Oberflächenaktivität wird in Beispiel XXII gegeben.
Der Teilchengrößedurchmesser des Buildermaterials in einer wäßrigen Lösung reicht bevorzugt von 0,1 um bis 50 um, besonders bevorzugt von 0,3 um bis 25 um, ganz besonders bevorzugt von 0,5 um bis 18 um und am meisten bevorzugt von 0,7 um bis 10 um. Während das in den Zusammensetzungen hierin verwendete Buildermaterial gegenüber bisherigen Buildern bei jedem Teilchengrößedurchmesser unerwartet überlegene Leistung aufweist, wurde herausgefunden, daß die optimale Leistung innerhalb der oben genannten Teilchengrößedurchmesserbereiche erreicht werden kann. Der Ausdruck "Teichengrößedurchmesser", wie hierin verwendet, bedeutet den Teilchengrößedurchmesser eines gegebenen Buildermaterials bei dessen Verwendungskonzentration in Wasser (nach 10 Minuten Aussetzung in dieser Wasserlösung bei einer Temperatur von 10ºC bis 54,4ºC (50 F bis 130 F)), wie durch konventionelle analytische Techniken bestimmt, wie z. B. mikroskopische Bestimmung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (SEM), eines Coulterzählers oder von Malvern-Teilchengrößeinstrumenten. Im allgemeinen kann die Teilchengröße des Builders, nicht bei dessen Verwendungkonzentration in Wasser, jede zweckmäßige Größe sein.

Verfahren

Das erfindungsgemäße Buildermaterial kann durch ein Verfahren hergestellt werden, welches das Mischen eines ersten neutralen Salzmaterials ein wasserlösliches Kation und ein Carbonatanion enthaltend mit einem zweiten neutralen Salzmaterial ein Calciumkation enthaltend unter Bildung einer gemischten Mischung einschließt. Die gemischte Mischung wird bis zur Bildung des Buildermaterials erhitzt, worin das Buildermaterial eine kristalline Mikrostruktur aufweist, in der das Carbonatanion, das Calciumkation und das wasserlösliche Kation enthalten sind. In dem typischen Erhitzungsschritt reicht die Temperatur von 350ºC bis 700ºC und findet innerhalb mindestens 0,5 Stunden, bevorzugt innerhalb mindestens 4 Stunden, und bevorzugt in einer CO&sub2;-Atmosphäre statt. Die CO&sub2;-Atmosphäre ist in dem vorliegenden Verfahren bevorzugt und reicht vorteilhaft von 0,01 Atmosphären bis 10 oder mehr Atmosphären.
Nach vollständiger Erhitzung unterliegen die resultierenden kristallinen Mikrostrukturen oder das -material wahlweise Mahl- und/oder Zerkleinerungsverfahren, entweder manuell oder unter Verwendung konventioneller Apparaturen, so daß das Buildermaterial zur Einfügung in die Reinigungszusammensetzung von geeigneter Größe ist. Die jeweilige Zeit, Temperatur und andere Bedingungen des Erhitzungsschritts variieren in Abhängigkeit der speziellen, ausgewählten Ausgangsmaterialien. Das Buildermaterial wird bevorzugt nach dem Erhitzen gekühlt, und das besonders bevorzugt bei einer relativ niedrigen Rate. In einer bevorzugten Ausführungsform werden z. B. äquimolare Anteile an Natriumcarbonat (Na&sub2;CO&sub3;) und Calciumcarbonat (CaCO&sub3;) sorgfältig gemischt und in einer CO&sub2;- Atmosphäre bei einer Temperatur von ungefähr 550ºC über mindestens 10 Stunden, bevorzugt über ungefähr 100 Stunden, erhitzt und anschließend zerkleinert, um das gewünschte kristalline Buildermaterial zu erlangen.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Buildermaterials schließt das Erhitzen von Shortit oder Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3;, bevorzugt in einer CO&sub2;-Atmosphäre bei einer Temperatur von 300ºC bis 500ºC über ungefähr 100 Stunden, unter Ausbildung des Buildermaterials, wie kürzlich beschrieben, ein. Ein noch anderes Verfahren schließt das Erhitzen von Shortit oder Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3; und Natriumcarbonat, bevorzugt in einer CO&sub2;-Atmosphäre bei einer Temperatur von 600ºC über ungefähr 100 Stunden, unter Bildung des gewünschten Buildermaterials ein. Eine andere Verfahrensausführungsform erwägt das Erhitzen von Cal ciumoxid (CaO) und NaHCO&sub3;, bevorzugt in einer CO&sub2;-Atmosphäre bei einer Temperatur von 450ºC über ungefähr 100 Stunden. Eine noch andere Ausführungsform schließt die Zugabe von Ca(OH)&sub2; zu einer konzentrierten Lösung von NaHCO&sub3;, das Sammeln des Niederschlags und dessen Trocknung unter Bildung des gewünschten Buildermaterials ein.
Zusätzlich wird eine gesättigte Lösung von Na&sub2;CO&sub3;, zu der eine Ca(OH)&sub2;-Lösung unter Bildung einer Suspension hinzugegeben wird, bei einer ausreichenden Temperatur und Verweilzeit in einer CO&sub2;-Atmosphäre schnell- oder sprühgetrocknet, so daß das gewünschte Buildermaterial ausgebildet wird. Andere Ausführungsformen umschließen den Start mit Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3; oder Mischungen davon und mit CaO und unterziehen dieses einem Erhitzen in der hierin beschriebenen Weise. Noch eine andere Ausführungsform umschließt das Erhitzen von Tronaerz (NaCO&sub3; · NaHCO&sub3; · H&sub2;O) und Shortit (oder Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3;) in einer ähnlichen Weise. Eine noch andere Ausführungsform umschließt das Erhitzen von NaHCO&sub3;, KHCO&sub3; oder Mischungen davon und CaCO&sub3;. In dieser Hinsicht sind natürlich vorkommende Versionen der hierin beschriebenen Ausgangsmaterialien (Reaktanden), welche geringe Anteile im ppm-Maßstab an Verunreinigungen enthalten können, gegenüber hochgereinigten Ausgangsbestandteilen bevorzugt.
Der Fachmann wird anerkennen, daß niedrigere und höhere Temperaturen für die oben genannten Verfahren möglich sind, vorausgesetzt eine längere Erhitzungsdauer ist möglich für die niedrigeren Temperaturen, und Hochdruck-CO&sub2;- Atmosphären sind möglich für die höheren Temperaturen. Zusätzlich kann die Verwendung eines Dreh- oder Rührreaktors oder -ofens, bevorzugt eines Reaktorbehälters mit einem niedrigen Chromgehalt, die erforderliche Erhitzungs- oder Reaktionszeit zum Erhalt des gewünschten kristallinen Mikrostrukturbuildermaterials stark reduzieren. In dieser Hinsicht können entweder direkt erhitzte oder indirekt erhitzte Öfen verwendet werden, obwohl direkt erhitzte Öfen bevorzugt sind. Es wurde herausgefunden, daß "heiße Stellen" in dem Reaktionsbehälter oder Ofen unerwünschterweise zu der Umwandlung von Calciumcarbonat in Calciumoxid und Kohlendioxid führen können. Dementsprechend ist eine gleichmäßige Anwendung der Hitze auf die Reaktion bevorzugt, um solche "heißen Stellen" und damit die Bildung von Calciumoxid und Kohlendioxid aus dem Calciumcarbonat-Reaktanden, wenn verwendet, zu vermeiden.
Eine Kombination von zwei oder mehreren der hierin beschriebenen Verfahren kann zum Erreichen eines zur Verwendung in den hierin beschriebenen Zusammensetzungen geeigneten Buildermaterials verwendet werden. Eine andere Variation der hierin beschriebenen Verfahren erwägt das Mischen und Erhitzen eines Überschusses an einem der Ausgangsbestandteile (z. B. Na&sub2;CO&sub3;), so daß der Rest des Ausgangsbestandteils als ein wirksamer Bestandteil in der Reinigungszusammensetzung, in der das Buildermaterial enthalten ist, verwendet werden kann. Zusätzlich können Impfkristalle des Buildermaterials zur Verbesserung der Geschwindigkeit oder Zeit, die die Ausbildung des Buildermaterials aus den Ausgangsmaterialien benötigt (z. B. die Verwendung von kristallinem Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2; als ein Impfkristall für das Erhitzen/die Reaktion von Na&sub2;CO&sub3; und CaCO&sub3;), oder insbesondere der Reaktion von Ca(OH)&sub2; und NaHCO&sub3;, verwendet werden. Verschiedene wasserlösliche Kationen können durch andere wasserlösliche Kationen in den hierin beschriebenen Methoden oder Verfahren einfach ersetzt werden. Natrium (Na) kann z. B. komplett oder teilweise durch Kalium (K) in jedem der oben erwähnten Verfahren zur Herstellung des Buildermaterials ersetzt werden.
Es ist ebenso bevorzugt für die Ausgangsstoffe, daß sie vor dem Erhitzen in z. B. einem Ofen durch Sprühtrocknung, Tablettierung oder Agglomerierung eines oder mehrerer Ausgangsstoffe vorbehandelt werden. Auf diese Weise wird die Umsetzungsgeschwindigkeit der Ausgangsstoffe zum dem Buildermaterial und dessen eigentliche Verarbeitbarkeit unerwartet verbessert. Die Ausgangs- und/oder Reaktandenmaterialien liegen bevorzugt in der Form von sprühgetrockneten Teilchen, Tabletten oder Agglomeraten vor, was zur Bildung des Buildermaterials in prompter Weise vorteilhaft ist. Wenn die Reaktanden in Form von Agglomeraten vorliegen, ist es zusätzlich bevorzugt, daß die mittlere Teilchengröße von 500 bis 25.000 um, und am meisten bevorzugt von 500 bis 1.000 um, reicht, was ebenso die Umsetzungsgeschwindigkeit der Ausgangsmaterialien zu dem gewünschten Buildermaterial verbessert. Strahlmahlen oder -zerkleinern der Reaktanden oder des endgültigen Buildermaterials zur Teilchengrößereduzierung ist ein gegenüber dem Stiftmahlen bevorzugtes Verfahren. All dieses Unerwartete hat positive Effekte auf die Verfahrensdauer und Leistung des hergestellten Buildermaterials.
Wie kurz erwähnt, ist auch die Verwendung eines Überschusses an einem oder mehreren der Reaktanden in dieser Hinsicht vorteilhaft. Darüber hinaus wurde ebenso gefunden, daß die langsame Zugabe eines der Reaktanden zu der Reaktionsmischung unerwartet von Vorteil ist. Es wurde z. B. herausgefunden, daß ein Überschuß an Calciumcarbonat in Kombination mit der langsamen Zugabe von Natriumcarbonat das vorliegende Buildermaterial in einer unerwartet schnellen Weise bildet. Ebenso verbessert das Vorerhitzen der Ausgangsmaterialien vor Einführen in den Ofen die Geschwindigkeit der Umwandlung zu dem Buildermaterial.

Zusatzbuilder

Ein oder mehrere Hilfsbuilder können zusammen mit dem durch das erfindungsgemäße Verfahren hierin hergestellten Buildermaterial verwendet werden, um die Leistung der Zusammensetzungen, in denen das Buildermaterial eingefügt ist, weiter zu verbessern. Der Hilfsbuilder kann z. B. ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Aluminosilicaten, kristallinen Schichtsilicaten, MAP- Zeolithen, Citraten, amorphen Silikaten, Polycarboxylaten, Natriumcarbonaten und Mischungen davon. Eine andere besonders geeignete Option ist der Einschluß von amorphem Material, welches mit den kristallinen Mikrostrukturen in dem Buildermaterial gekoppelt ist. Auf diesem Weg umschließt das Buildermaterial eine "Mischung" von kristallinen Mikrostrukturen und amorphem Material oder Mikrostrukturen unter Erhalt einer verbesserten Builderleistung. Andere geeignete Hilfsbuilder werden nachstehend beschrieben.
Wahlweise können die Zusammensetzungen, in die das durch das vorliegende Verfahren hergestellte Buildermaterial eingefügt ist, ebenso einen Reinigungsmittelaluminosilicatbuilder umfassen, welche als Aluminosilicationenaustauschmaterialien und Natriumcarbonat angegeben werden. Die hierin als ein Reinigungsmittelbuilder verwendeten Aluminosilicationenaustauschmaterialien weisen bevorzugt sowohl eine hohe Calciumionenaustauschfähigkeit als auch eine hohe Austauschrate auf. Ohne die Beabsichtigung, durch Theorie zu begrenzen, wird angenommen, daß solch eine hohe Calciumionenaustauschrate und -fähigkeit eine Funktion von verschiedenen sich aufeinander beziehenden Faktoren ist, welche sich aus dem Verfahren ergeben, durch welches das Aluminosilicationenaustauschmaterial hergestellt wird. In dieser Hinsicht werden die hierin verwendeten Aluminosilicationenaustauschmaterialien bevorzugt gemäß Corkill et al. US-Patent Nr. 4,605,509 (Procter & Gamble), hergestellt.
Bevorzugt liegt das Aluminosilicationenaustauschmaterial in "Natrium"-Form vor, da die Kalium- und Wasserstoffformen des vorliegenden Aluminosilicats keine so hohe Austauschrate und -fähigkeit aufweisen, wie sie durch die Natriumform geliefert wird. Zusätzlich liegt das Aluminosilicationenaustauschmaterial bevorzugt in übertrockneter Form vor, so daß die Herstellung von harten Reinigungsmittelagglomeraten, wie hierin beschrieben, vereinfacht wird. Die hierin verwendeten Aluminosilicationenaustauschmaterialien weisen bevorzugt Teilchengrößedurchmesser auf, die deren Wirksamkeit als Reinigungsmittelbuilder optimieren. Der hierin verwendete Begriff "Teilchengrößedurchmesser" stellt den mittleren Teilchengrößedurchmesser eines gegebenen Aluminosilicationenaustauschmaterials, bestimmt durch konventionelle analytische Techniken, dar, wie mikroskopische Bestimmung und Rasterelektronenmikroskop (SEM). Der bevorzugte Teilchengrößedurchmesser des Aluminosilicats reicht von 0,1 um bis 10 um, besonders bevorzug von 0,5 um bis 9 um. Ganz besonders bevorzugt reicht der Teilchengrößedurchmesser von 1 um bis 8 um.
Bevorzugt weist das Aluminosilicationenaustauschmaterial die Formel
Naz[(AlO&sub2;)z · (SiO&sub2;)y] · H&sub2;O
auf, worin z und y ganze Zahlen von mindestens 6 sind, das Molverhältnis z zu y von 1 bis 5 und x von 10 bis 264 reicht. Besonders bevorzugt hat das Aluminosilicat die Formel
Na&sub1;&sub2;[(AlO&sub2;)&sub1;&sub2; · (SiO&sub2;)&sub1;&sub2;] · H&sub2;O
worin x von 20 bis 30 reicht, bevorzugt ungefähr 27 ist. Diese bevorzugten Aluminosilicate sind kommerziell erhältlich, z. B. unter den Bezeichnungen Zeolith A, Zeolith B und Zeolith X. Alternativ können natürlich vorkommende oder synthetisch abgewandelte Aluminosilicationenaustauschmaterialien, welche für eine Verwendung hierin geeignet sind, wie beschrieben in Krummel et al. US-Patent Nr. 3,985,669, hergestellt werden.
Die hierin verwendeten Aluminosilicate werden weiterhin durch ihre Ionenaustauschfähigkeit charakterisiert, welche mindestens 200 mg äquivalent zur CaCo&sub3;-Härte/Gramm beträgt, berechnet auf wasserfreier Basis, und welche bevorzugt in einem Bereich von 300 bis 352 mg äquivalent zur CaCO&sub3;-Här te/Gramm ist. Zusätzlich werden die vorliegenden Aluminosilicationenaustauschmaterialien weiterhin noch durch ihre Calciumionenaustauschrate charakterisiert, welche mindestens 0,130 g/l/min/g/l (2 Gran Ca²&spplus;/Gallone/Minute/Gramm/Gallone) beträgt, und besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,130 g/l/min/g/l (2 Gran Ca²&spplus;/Gallone/Minute/Gramm/Gallone) bis 0,389 g/l/min/g/l (6 Gran Ca²&spplus;/Gallone/Minute/Gramm/Gallone) liegt.

Reinigungstensid

Bevorzugt umfassen die Zusammensetzungen, in die das Buildermaterial gemäß der vorliegenden Verfahrenserfindung eingearbeitet wird, mindestens 1 Gew.-%, bevorzugt 1 Gew.-% bis 55 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, eines Reinigungstensids, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anionischen Tensiden, nichtionischen Tensiden, kationischen Tensiden, zwitterionischen Tensiden und Mischungen. Nichtlimitierende Beispiele an hierin nützlichen Tensiden umschließen die konventionellen C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylbenzolsulfonate ("LAS") und primäre, verzweigtkettige und statistische C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub0;-Alkylsulfate ("AS"), die sekundären C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-(2,3)-Alkylsulfate der Formeln CH&sub3;(CH&sub2;)x(CHOSO&sub3;&supmin;M&spplus;)CH&sub3; und CH&sub3;(CH&sub2;)y(CHOSO&sub3;&supmin;M&spplus;) CH&sub2;CH&sub3;, worin x und (y + 1) ganze Zahlen von mindestens 7, bevorzugt mindestens 9, sind und M ein wassersolubilisierendes Kation ist, insbesondere Natrium, ungesättigte Sulfate, wie Oleylsulfat, die C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkylalkoxysulfate ("AEXS"; insbesondere EO- (1-7)-Ethoxysulfate), C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkylalkoxycarboxylate (insbesondere die EO-(1- 5)-Ethoxycarboxylate), die C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Glycerinether, die C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Alkylpolyglykoside und deren korrespondierende sulfatierte Polyglykoside, und C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-αsulfonierte Fettsäureester. Wenn gewünscht, können die konventionellen nichtionischen und amphoteren Tenside, wie die C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-Alkylethoxylate ("AE"), einschließlich der sogenannten Alkylethoxylate mit schmaler Verteilung, und C&sub6;- C&sub1;&sub2;-Alkylphenolalkoxylate (insbesondere Ethoxylate und gemischte Ethoxy/Propoxy), C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-Betaine und -Sulfobetaine ("Sultaine"), C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-Aminoxide und ähnliches, ebenso in die Gesamtzusammensetzungen eingeschlossen werden. Die C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-N-Alkylpolyhydroxyfettsäureamide können ebenso verwendet werden. Typische Beispiele umschließen die C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-N-Methylglukamide. Siehe WO-A-9,206,154. Andere zuckerabgeleitete Tenside umschließen die N- Alkoxypolyhydroxyfettsäureamide, wie C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-N-(3-Methoxypropyl)glukamid. Die N-Propyl- bis N-Hexyl-C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub8;-glukamide können zum Niedrigschäumen verwendet werden. Konventionelle C&sub1;&sub0;-C&sub2;&sub0;-Seifen können ebenso verwendet werden. Wenn ein Hochschäumen gewünscht ist, können die verzweigtkettigen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Seifen verwendet werden. Mischungen von anionischen und nichtionischen Tensiden sind besonders nützlich. Andere konventionelle nützliche Tenside werden in Standardtexten aufgeführt.
Es sollte verstanden werden, daß bestimmte Tenside jedoch weniger bevorzugt als andere sind. Die C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylbenzolsulfonate ("LAS") sind z. B. weniger bevorzugt, obwohl sie in die Zusammensetzungen hierin eingeschlossen werden können, da sie im Hinblick auf das Buildermaterial stören oder auf andere Weise als Gift wirken können.

Zusatzreinigungsmittelbestandteile

Das durch das vorliegende Verfahren hergestellte Buildermaterial kann zusätzliche Reinigungsmittelbestandteile und/oder jede Anzahl an zusätzlichen Bestandteilen einschließen, wenn es in Reinigungszusammensetzungen eingefügt wird. Diese Zusatzbestandteile umschließen andere Reinigungsmittelbuilder, Bleichen, Bleichaktivatoren, Schaumverstärker oder Schaumunterdrücker, Antianlauf- und Antikorrosionsmittel, schmutzsuspendierende Mittel, schmutzabweisende Mittel, Germizide, pH-einstellende Mittel, Nichtbuilderalkalinitätsquellen, komplexierende Mittel, Smektittone, Enzyme, enzymstabilisierende Mittel und Duftstoffe. Siehe US-Patent 3,936,537, herausgegeben am 3. Februar 1976 an Baskerville, Jr. et al.
Andere Builder können im allgemeinen ausgewählt werden aus den verschiedenen wasserlöslichen Alkalimetall-, Ammonium- oder substituierten Ammoniumphosphaten, -polyphosphaten, -phosphonaten, -polyphosphonaten, -carbonaten, -boraten, -polyhydroxysulfonaten, -polyacetaten, -carboxylaten und -polycarboxylaten. Bevorzugt sind die Alkalimetall-, insbesondere Natrium-, Salze der obigen. Zur Verwendung hierin bevorzugt sind die Phosphate, Carbonate, C&sub1;&sub0;- &sub1;&sub8;-Fettsäuren, Polycarboxylate und Mischungen davon. Besonders bevorzugt sind Natriumtripolyphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Citrat, Tartratmono- und -disuccinate und Mischungen davon (stehen unten).
Im Vergleich mit amporphen Natriumsilicaten, weisen kristalline Natriumschichtsilicate eine deutlich erhöhte Calcium- und Magnesiumionenaustauschfähigkeit auf. Zusätzlich bevorzugen die Natriumschichtsilicate Magnesiumio nen gegenüber Calciumionen, ein zur Sicherstellung der im wesentlichen vollständigen Entfernung der "Härte" aus dem Waschwasser notwendiges Merkmal. Diese kristallinen Natriumschichtsilicate sind im allgemeinen jedoch teurer als amorphe Silicate oder andere Builder. Dementsprechend muß der Anteil an verwendetem kristallinem Natriumschichtsilicat umsichtig bestimmt werden, um ein ökonomisch machbares Waschmittel zu liefern.
Die zur Verwendung hierin nützlichen kristallinen Natriumschichtsilicate weisen bevorzugt die Formel auf
NaMSixO2x+1 · yH&sub2;O
worin M Natrium oder Wasserstoff ist, x von 1,9 bis 4 und y von 0 bis 20 reicht. Besonders bevorzugt hat das kristalline Natriumschichtsilicat die Formel
NaMSi&sub2;O&sub5; · yH&sub2;O
worin M Natrium oder Wasserstoff ist, und y von 0 bis 20 reicht. Diese und andere kristalline Natriumschichtsilicate werden in Corkill et al. US-Patent Nr. 4,605,509, diskutiert.
Spezielle Beispiele anorganischer Phosphatbuilder sind Natrium- und Kaliumtripolyphosphat, -pyrophosphat, polymeres -metaphosphat mit einem Polymerisationsgrad von 6 bis 21 und -orthophosphat. Beispiele für Polyphosphonatbuilder sind die Natrium- und Kaliumsalze von Ethylendiphosphonsäure, die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure und die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-1,1,2-triphosphonsäure. Andere Phosphorbuilderverbindungen werden in den US-Patenten 3,159,581; 3,213,030; 3,422,021; 3,422,137; 3,400,176 und 3,400,148 offenbart.
Beispiele für nichtphosphorhaltige anorganische Builder sind Tetraboratdecahydrat und Silicate mit einem Gewichtsverhältnis von SiO&sub2; zu Alkalimetalloxid von 0,5 bis 4,0, bevorzugt von 1,0 bis 2,4. Hierin nützliche wasserlösliche, nichtphosphorhaltige organische Builder umschließen die verschiedenen Alkalimetall-, Ammonium- und substituierte Ammoniumpolyacetate, -carboxylate. -polycarboxylate und -polyhydroxysulfonate. Beispiele für Polyacetat- und Polycarboxylatbuilder sind die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium- und substituier te Ammoniumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Mellitsäure, Benzolpolycarbonsäuren und Citronensäure.
Polymere Polycarboxylatbuilder werden in dem US-Patent 3,308,067, Diehl, herausgegeben am 7. März 1967, dargestellt. Solche Materialien umschließen die wasserlöslichen Salze von Homo- und Copolymeren von aliphatischen Carbonsäuren, wie Maleinsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Fumarsäure, Aconitsäure, Citraconsäure und Methylenmalonsäure. Einige dieser Materialien sind nützlich als wasserlösliches anionisches Polymer, wie nachstehend beschrieben, allerdings nur in gründlicher Vermischung mit dem anionischen Nichtseifentensid.
Andere zur Verwendung hierin geeignete Polycarboxylate sind die Polyacetalcarboxylate, beschrieben im US-Patent 4,144,226, herausgegeben am 13. März 1979 an Crutchfield et al., und im US-Patent 4,246,495, herausgegeben am 27. März 1979 an Crutchfield et al. Diese Polyacetalcarboxylate können durch Zusammenbringen eines Esters der Glyoxylsäure und eines Polymerisationsinitiators unter Polymerisationsbedingungen hergestellt werden. Der resultierende Polyacetalcarboxylatester wird anschließend an chemisch stabile Endgruppen gebunden, um das Polyacetalcarboxylat gegen schnelle Depolymerisierung in alkalischer Lösung zu stabilisieren, in das korrespondierende Salz umgewandelt und zu der Reinigungsmittelzusammensetzung hinzugegeben. Besonders bevorzugte Polycarboxylatbuilder sind die Ethercarboxylatbuilderzusammensetzungen, welche eine Kombination von Tartratmonosuccinat und Tartratdisuccinat, beschrieben in dem US-Patent 4,663,071, Bush et al., herausgegeben am 5. Mai 1987, umfassen.
Bleichmittel und -aktivatoren werden in dem US-Patent 4,412,934, Chung et al., herausgegeben am 1. November 1983, und in dem US-Patent 4,483,781, Hartman, herausgegeben am 20. November 1984, beschrieben. Komplexierende Mittel werden ebenso in dem US-Patent 4,663,071, Bush et al., in Spalte 17, Zeile 54 bis Spalte 18, Zeile 68, beschrieben. Schaummodifizierer sind ebenso Wahlbestandteile und werden in den US-Patenten 3,933,672, herausgegeben am 20. Januar 1976 an Bartoletta et al., und in 4,136,045, herausgegeben am 23. Januar 1979 an Gault et al., beschrieben.
Zur Verwendung hierin geeignete Smektittone werden in dem US-Patent 4,762,645, Tucker et al., herausgegeben am 9. August 1988, Spalte 6, Zeile 3 bis Spalte 7, Zeile 24, beschrieben. Zur Verwendung hierin geeinete zusätzliche Reinigungsmittelbuilder werden in dem Baskerville-Patent, Spalte 13, Zeile 54 bis Spalte 16, Zeile 16, und in dem US-Patent 4,663,071, Bush et al., herausgegeben am 5. Mai 1987, aufgezählt.
Um die vorliegende Erfindung leichter verständlich zu machen, wird Bezug auf die folgenden Beispiele genommen, welche nur zur Verdeutlichung und nicht zur Begrenzung des Umfangs gedacht sind.

BEISPIEL I

Calciumkomplexierung und Test zur Komplexierungsrate

Im folgenden wird ein Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Bestimmung des Anteils an Calciumkomplexierung und dessen Rate für das gemäß der hierin beschriebenen vorliegenden Verfahrenserfindung hergestellte Buildermaterial verdeutlicht.
1. Zugabe zu 750 ml destilliertem Wasser mit 35ºC von ausreichend Wasserhärtekonzentrat, um 171 ppm CaCO&sub3; herzustellen;
2. Rühren und Aufrechterhalten der Wassertemperatur bei 35ºC während des Experiments;
3. Zugabe von 1,0 ml 8,76 %ige KOH zu dem Wasser;
4. Zugabe von 0,1085 gm KCl;
5. Zugabe von 0,188 gm Glycin;
6. Einrühren von 0,15 gm Na&sub2;CO&sub3;;
7. Einstellen des pH auf 10,0 unter Verwendung von 2 N HCl und Aufrechterhalten während des gesamten Tests;
8. Einrühren von 0,15 gm eines erfindungsgemäßen Builders und Starten des Timers;
9. Sammeln eines Aliquots der Lösung bei 30 Sekunden, schnelles Filtrieren durch einen 0,22 um-Filter, schnelles Ansäuern auf pH 2,0-3,5 und Verschließen des Behälters;
10. Wiederholen von Schritt 9 bei 1 Minute, 2 Minuten, 4 Minuten, 8 Minuten und 16 Minuten;
11. Analysieren aller 6 Aliquots auf den CaCO&sub3;-Gehalt über eine ionense lektive Elektrode, Titration, quantitative ICP oder eine andere geeignete Technik;
12. Die Komplexierungsrate in ppm CaCO&sub3;, komplexiert pro 200 ppm Builder, beträgt 171 minus der CaCO&sub3;-Konzentration bei einer Minute;
13. Anteil an Komplexierung (in ppm CaCO&sub3; pro Gramm/Liter an Builder) beträgt 171 minus der CaCO&sub3;-Konzentration bei 16 Minuten mal fünf.
Für die Buildermaterialteilchengrößen gemäß der vorliegenden Erfindung, welche am niedrigen Ende des Teilchengrößebereichs liegen, wird eine Referenzprobe benötigt, welche ohne Härte durchgeführt wird, um zu bestimmen, wieviel Builder den Filter durchdringt. Die obigen Berechnungen sollten anschließend zur Eliminierung des Beitrags des Builders zu der offensichtlichen Calcium-Konzentration korrigiert werden.

BEISPIELE II-VI

In den folgenden Beispielen wird das erfindungsgemäße Buildermaterial wie angegeben in einem Standardhochtemperaturofen hergestellt. In allen folgenden Tabellen bezieht sich M auf Mole des spezifizierten Reaktanden.

BEISPIELE VII-XI

In den folgenden Beispielen wird das erfindungsgemäße Buildermaterial wie beschrieben in einem Hochtemperaturrührofen hergestellt und durch Zerkleinern und Sieben klassifiziert.

BEISPIELE XII-XVI

In den folgenden Beispielen wird das erfindungsgemäße Buildermaterial wie angegeben in einem Hochtemperaturrührofen hergestellt und durch Mahlen und Sieben klassifiziert.

BEISPIELE XVII-XXI

In den folgenden Beispielen wird das erfindungsgemäße Buildermaterial wie angegeben in einem Rührkessel hergestellt und in einem Standardtrockenturm sprühgetrocknet.

BEISPIEL XXVII

Oberflächenaktivitätsindex

Dieses Beispiel verdeutlicht die Reinigungszusammensetzungen gemäß dem Oberflächenaktivitätsindexaspekt der Erfindung. Eine Reinigungsmittelformulierung wird betrachtet, in der lineares C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub3;-Alkylbenzolsulfonat (LAS), Acrylsäure/Maleinsäure-(PAMA) Copolymer und möglicherweise ein Zucker (z. B. jene Zucker, die in dem US-Patent 4,908,159, Davis et al., herausgegeben am 13. März 1990, offenbart sind) zur Verwendung zusammen mit Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2; vorgesehen sind.
Im folgenden wird ein Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Bestimmung des Anteils an LAS und PAMA, verwendbar in der Reinigungsmittelformulierung, angegeben.
1. Zugabe zu 500 ml Wasser mit 35ºC mit einer Calciumcarbonathärte von 85,5 ppm (5 Gran pro Gallone) von ausreichend Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;, um eine 300 ppm- Lösung von Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2; herzustellen.
2. Rühren und Aufrechterhalten der Wassertemperatur bei 35ºC während des Experiments;
3. Aufnehmen des pH der Lösung in 30 Sekundenintervallen bis zu 15 Minuten.
4. Wiederholen der Schritte 1 bis 3 mit LAS, hinzugegeben zu der Lösung von Schritt 1 bei einer Konzentration, welche durch die vorgesehenen Verwendungsbedingungen der Reinigungsmittelformulierung angegeben ist (z. B. 100 ppm LAS).
5. Subtrahieren der pH-Werte in Schritt 4 von den pH-Werten in Schritt 3 und Aufnehmen der größten positiven Differenz. Dieser wie unten normalisierte Wert wird dann die Konstante A in der Oberflächenaktivitätsindexgleichung.
6. Schritte 4 und 5 werden anschließend mit PAMA wiederholt, hinzugegeben bei der Konzentration, welche durch die vorgesehenen Verwendungsbedingungen der Reinigungsmittelformulierung angegeben ist, zusätzlich zu LAS, zugegeben bei der Konzentration, welche durch die vorgesehenen Verwendungsbedingungen der Reinigungsmittelformulierung angegeben ist (z. B. 50 ppm PAMA).
7. Wenn der Oberflächenaktivitätsindex in beiden Schritten 5 und 6 erfüllt wird, ist die Verwendung von LAS und PAMA bei den vorgesehenen Anteilen zufriedenstellend. Wenn der Index nicht erfüllt wird, müssen die Konzentrationen von dem LAS und/oder dem PAMA erniedrigt werden, um den Index zu erfüllen.
Alternativ kann ein Verfahrenshilfsmittel, wie ein Zucker (z. B. jene Zucker, die im US-Patent 4,908,159, Davies et al., herausgegeben am 13. März 1990, offenbart sind), zu der Formulierung hinzugegeben werden, und Schritt 6 wird bei erhöhten Zuckeranteilen so lange wiederholt, bis der Index erfüllt wird.
8. Der pH-Differenzwert wird durch die folgende Gleichung normalisiert:
A = [(Δ pH maximal für Bestandteil) / (Δ pH maximal für C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub3; LAS @ 100 ppm)]* 0.5
Wenn der normalisierte Wert von A Null ist, gilt der Index als erfüllt. Nach detaillierter Beschreibung der Erfindung ist es dem Fachmann klar, daß verschiedene Änderungen vorgenommen werden können ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, und die Erfindung wird nicht als dadurch begrenzt erachtet, was in der Beschreibung beschrieben ist.

Claims

1. Reinigungszusammensetzung ein Buildermaterial umfassend, erhältlich durch ein Verfahren mit den Schritten:

(a) Mischen eines ersten neutralen Salzmaterials ein wasserlösliches Kation enthaltend mit einem zweiten neutralen Salzmaterial ein Calciumkation enthaltend unter Bildung einer gemischten Mischung, worin eines der ersten und zweiten neutralen Salzmaterialien ein Carbonatanion enthält und das andere carbonatfrei ist;

(b) Erhitzen der gemischten Mischung bis zur Bildung des Buildermaterials, worin das Buildermaterial eine kristalline Mikrostruktur aufweist, in der das Carbonatanion, das Calciumkation und das wasserlösliche Kation enthalten sind.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Erhitzungsschritt bei einer Temperatur von mindestens 350ºC für mindestens 0,5 Stunden durchgeführt wird.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das erste neutrale Salz und das zweite neutrale Salz in Form von Agglomeraten vorliegen.

4. Reinigungszusammensetzung ein Buildermaterial umfassend, erhältlich durch ein Verfahren mit den Schritten:

(a) Mischen eines ersten neutralen Salzmaterials ein wasserlösliches Kation enthaltend mit einem zweiten neutralen Salzmaterial ein Calciumkation enthaltend unter Bildung einer gemischten Mischung, worin das erste neutrale Salz Na&sub2;CO&sub3; darstellt und das zweite neutrale Salz Ca(CO&sub3;) ist und eine überschüssige Menge an dem ersten neutralen Salz in dem Mischungsschritt eingeschlossen wird;

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 4, wobei der Erhitzungsschritt in einer CO&sub2;-Atmosphäre durchgeführt wird.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 5, weiterhin charakterisiert durch den Schritt des Zerkleinerns oder des Mahlens dieses Buildermaterials, so daß die Teilchengröße dieses Buildermaterials von 0,1 um bis 50 um reicht.

7. Reinigungszusammensetzung ein Buildermaterial umfassend, erhältlich durch ein Verfahren charakterisiert durch die Schritte:

(a) Erhitzen eines neutralen Salzmaterials ein wasserlösliches Kation, ein Carbonatanion und ein Calciumkation enthaltend bis zur Bildung eines Buildermaterials, wobei dieses Buildermaterial eine kristalline Mikrostruktur aufweist, in der das Carbonatanion, das Calciumkation und das wasserlösliche Kation enthalten sind; und

(b) Auslegen dieses Buildermaterials auf eine vorherbestimmte Teilchengrößenordnung.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, worin das neutrale Salz Na&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3; ist.

9. Reinigungszusammensetzung ein Buildermaterial umfassend, erhältlich durch ein Verfahren charakterisiert durch die Schritte:

(a) Ausbildung einer wäßrigen Lösung eines neutralen Salzmaterials ein wasserlösliches Kation und ein Carbonatanion enthaltend;

(b) Zugabe einer wirksamen Menge eines Basenmaterials zu dieser wäßrigen Lösung ein Calciumkation enthaltend, so daß ein Builderniederschlag mit einer kristallinen Mikrostruktur gebildet wird, in dem das Carbonatanion, das Calciumkation und das wasserlösliche Kation enthalten sind; und

(c) Trocknen dieses Builderniederschlags unter Bildung des Buildermaterials.

10. Reinigungszusammensetzung ein Buildermaterial umfassend, erhältlich durch ein Verfahren charakterisiert durch die Schritte:

(a) kontinuierliches Rühren einer Mischung aus einem ersten neutralen Salzmaterial ein wasserlösliches Kation und ein Carbonatanion enthaltend und einem zweiten neutralen Salzmaterial ein Calciumkation enthaltend unter Bildung einer gemischten Mischung;

(b) Erhitzen dieser gemischten Mischung bis zur Bildung des Buildermaterials, worin dieses Buildermaterial eine kristalline Mikrostruktur auf weist, in der das Carbonatanion, das Calciumkation und das wasserlösliche Kation enthalten sind.

11. Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1 bis 10 ein Buildermaterial umfassend, das eine kristalline Mikrostruktur umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Na&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;, K&sub2;Ca(CO&sub3;)&sub2;, NaKCa(CO&sub3;)&sub2;, NaKCa&sub2;(CO&sub3;)&sub3;, K&sub2;Ca&sub2;(CO&sub3;)&sub3;, Afghanit, Andersonit, Ashcroftin Y, Beyerit, Borcarit, Burbankit, Butschlüt, Cancrinit, Carbocernait, Carletonit, Davyn, Donnayit, Fairchildit, Ferrisurit, Franzinit, Gaudefroyit, Gaylussit, Girvasit, Gregoryit, Jouravskit, Kamphaugit Y, Kettnerit, Khanneshit, LepersonnitGd, Liottit; Mckelveyite Y, Microsommit, Mroseit, Natrofairchildit, Nyerereit, Remonditce, Sacrofanit; Schrockingerit, Shortit, Surit, Tunisit, Tuscanit, Tyrolit, Vishnevit, Zemkorit, oder Kombinationen davon.

12. Verwendung eines Materials mit einer kristallinen Mikrostruktur aus Anspruch 11 als Builder.

13. Verfahren zur Herstellung eines Buildermaterials, das die Schritte umfaßt

(a) Mischen eines ersten neutralen Salzmaterials ein wasserlösliches Kation enthaltend mit einem zweiten neutralen Salzmaterial ein wasserlösliches Kation enthaltend mit einem zweiten neutralen Salzmaterial ein Calciumkation enthaltend unter Bildung einer gemischten Mischung, worin eines der ersten und zweiten neutralen Salzmaterialien ein Carbonatanion enthält und das andere carbonatfrei ist;

(b) Erhitzen dieser gemischten Mischung bis zur Bildung des Buildermaterials, worin dieses Buildermaterial eine kristalline Mikrostruktur aufweist, in der das Carbonatanion, das Calciumkation und das wasserlösliche Kation enthalten sind,

dadurch gekennzeichnet, daß das erste neutrale Salz und das zweite neutrale Salz in Form von Agglomeraten vorliegen.

14. Verfahren zur Herstellung eines Buildermaterials, das die Schritte umfaßt

dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzungsschritt in einer CO&sub2;-Atmosphäre durchgeführt wird.