DE69636309T2

DE69636309T2 - Verfahren zur herstellung eines kompaktwaschmittels aus einer tensidpaste mit wasserfreiern binder

Info

Publication number: DE69636309T2
Application number: DE69636309T
Authority: DE
Inventors: William Scott North Bend CAPECI; Robert David Cold Springs NASSANO
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: AR003570A1; CA2232071A1; CN1202198A; CN1126811C; BR9610548A; EP0876473B1; WO1997010326A1; CA2232071C; DE69636309D1; MX9802022A; ATE331780T1; ES2263162T3; JPH11512473A; EP0876473A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Herstellen einer Waschmittelzusammensetzung von hoher Dichte. Genauer ist die Erfindung auf ein kontinuierliches Verfahren ausgerichtet, bei dem Waschmittelagglomerate hoher Dichte hergestellt werden, indem eine Tensidpaste mit einem nichtwässrigen Bindemittel und zusätzliches trockenes Waschmittel-Ausgangsmaterial zwei in Reihe positionierten Mischern/Verdichtern zugeführt werden. Durch das Verfahren wird eine Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte mit unerwartet verbesserten Fließeigenschaften hergestellt, die im Handel als eine niedrig zu dosierende oder „kompakte" Waschmittelzusammensetzung verkauft werden kann.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In letzter Zeit besteht in der Waschmittelindustrie ein starkes Interesse an Wäschewaschmitteln, die „kompakt" sind und daher geringe Dosiervolumen erfordern. Um die Herstellung dieser so genannten Niedrigdosierwaschmittel zu erleichtern, wurden viele Versuche unternommen, Waschmittel mit einer hohen Schüttdichte herzustellen, zum Beispiel mit einer Dichte von 650 g/l oder höher. Für die Niedrigdosierwaschmittel besteht derzeit eine große Nachfrage, da sie Ressourcen erhalten und in kleinen Verpackungen, die für Verbraucher bequemer sind, verkauft werden können.
Im Allgemeinen gibt es für die Herstellung von Waschmittelgranalien oder -pulvern zwei Haupttypen von Verfahren. Der erste Verfahrenstyp umfasst das Sprühtrocknen einer wässrigen Waschmittelaufschlämmung in einem Sprühtrockenturm, um hochporöse Waschmittelgranalien herzustellen. Bei dem zweiten Verfahrenstyp werden die verschiedenen Waschmittelbestandteile trocken gemischt und anschließend mit einem Bindemittel, wie einem nichtionischen oder anionischen Tensid, agglomeriert. In beiden Verfahren sind die wichtigsten Faktoren, welche die Dichte der resultierenden Waschmittelgranalien bestimmen, die Dichte, die Porosität und der Flächeninhalt der verschiedenen Ausgangsmaterialien und deren jeweiliger chemischer Zusammensetzung. Diese Parameter können jedoch nur in begrenztem Maße verändert werden. Folglich kann eine wesentliche Erhöhung der Schüttdichte nur durch zusätzliche Verarbeitungsschritte erreicht werden, die zur Verdichtung der Waschmittelgranalien führen.
Auf dem Fachgebiet wurden viele Versuche unternommen, um Verfahren bereitzustellen, welche die Dichte von Waschmittelgranalien oder -pulvern erhöhen. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Verdichtung von sprühgetrockneten Granalien durch eine Nachturmbehandlung gewidmet. Zum Beispiel umfasst ein Versuch ein diskontinuierliches Verfahren, in dem sprühgetrocknete oder granulierte Waschmittelpulver, die Natriumtripolyphosphat und Natriumsulfat enthalten, in einem Marumerizer^® verdichtet und zu Kugeln gerundet werden. Diese Vorrichtung umfasst einen im Wesentlichen horizontalen, aufgerauten, drehbaren Tisch, der innerhalb und an der Basis eines im Wesentlichen vertikalen Zylinders mit glatten Wänden angeordnet ist. Dieses Verfahren ist jedoch im Wesentlichen ein diskontinuierliches Verfahren und ist daher für die Massenproduktion von Waschmittelpulvern weniger geeignet. In letzter Zeit wurden andere Versuche unternommen, um kontinuierliche Verfahren zur Erhöhung der Dichte von „Nachturm-" oder sprühgetrockneten Waschmittelgranalien bereitzustellen. Üblicherweise erfordern derartige Verfahren zunächst eine Vorrichtung, welche die Granalien pulverisiert oder zermahlt, und eine zweite Vorrichtung, welche die Dichte der pulverisierten Granalien durch Agglomeration erhöht. Mit diesen Verfahren wird die gewünschte Erhöhung der Dichte nur durch Behandlung oder Verdichtung von „Nachturm-" oder sprühgetrockneten Granalien erzielt.
Alle der oben erwähnten Verfahren sind jedoch hauptsächlich auf eine Verdichtung oder anderweitige Verarbeitung von sprühgetrockneten Granalien ausgerichtet. Derzeit sind die relativen Mengen und Typen von Materialien, die Sprühtrocknungsverfahren bei der Herstellung von Waschmittelgranalien unterzogen werden, begrenzt. Zum Beispiel ist es schwierig gewesen, hohe Tensidkonzentrationen in der resultierenden Waschmittelzusammensetzung zu erreichen, ein Merkmal, das die Herstellung von Niedrigdosierwaschmitteln erleichtert. Somit wäre es wünschenswert, über ein Verfahren zu verfügen, mit dem Waschmittelzusammensetzungen ohne die von den herkömmlichen Sprühtrocknungsverfahren auferlegten Beschränkungen hergestellt werden können.
Zu diesem Zweck bestehen auf dem Fachgebiet zahlreiche Offenbarungen von Verfahren, die zu einer Agglomeration von Waschmittelzusammensetzungen führen. Beispielsweise wurden Versuche unternommen, Waschmittel-Builder durch Beimischen von Zeolith und/oder Schichtsilicaten in einem Mischer zu agglomerieren, um frei fließende Agglomerate zu bilden. Obwohl solche Versuche nahe legen, dass mit Hilfe des jeweiligen Verfahrens Waschmittelagglomerate hergestellt werden können, stellen sie keinen Mechanismus bereit, mit dem Waschmittel-Ausgangsmaterialien in Form von Pasten, Flüssigkeiten und Trockenmaterialien wirksam zu spröden, frei fließenden Waschmittelagglomeraten hoher Dichte agglomeriert werden können. Ferner besteht in dieser Hinsicht bei früheren Agglomerationsverfahren beträchtlicher Raum für Verbesserungen in Bezug auf die Fließeigenschaften der hergestellten Agglomerate. Solche Fließeigenschaften, welche freie Fließbarkeit, Sprödigkeit, enge Teilchengrößenverteilungen und dergleichen einschließen, sind für moderne niedrig zu dosierende, kompakte Waschmittelprodukte notwendig. Darüber hinaus wird bei früheren Agglomerationsverfahren die Notwendigkeit der Rückführung von zu kleinen oder zu großen Agglomeraten, die durch das Verfahren erzeugt werden, in den Kreislauf nicht in angemessener Weise berücksichtigt oder wird schwerpunktmäßig minimiert.
Demgemäß bleibt auf dem Fachgebiet eine Notwendigkeit bestehen, über ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte direkt aus Waschmittel-Ausgangsbestandteilen zu verfügen. Außerdem bleibt eine Notwendigkeit für ein Verfahren bestehen, mit dem eine solche Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte hergestellt wird, die verbesserte Fließeigenschaften aufweist und die Notwendigkeit zur Kreislaufrückführung minimiert. Schließlich bleibt eine Notwendigkeit für ein solches Verfahren bestehen, das effizienter und wirtschaftlicher ist, um die Massenproduktion von niedrig zu dosierenden oder kompakten Waschmitteln zu erleichtern.
STAND DER TECHNIK
Die folgenden Referenzen beziehen sich auf die Verdichtung von sprühgetrockneten Granalien: Appel et al., US-Patent Nr. 5,133,924 (Lever); Bortolotti et al., US-Patent Nr. 5,160,657 (Lever); Johnson et al., Britische Patentschrift Nr. 1,517,713 (Unilever); und Curtis, Europäische Patentanmeldung 451,894. Die folgenden Referenzen beziehen sich auf die Herstellung von Waschmitteln durch Agglomeration: Beerse et al., US-Patent Nr. 5,108,646 (Procter & Gamble); Capeci et al., US-Patent Nr. 5,366,652 (Procter & Gamble); Hollingsworth et al., Europäische Patentanmeldung 351,937 (Unilever); und Swatling et al., US-Patent Nr. 5,205,958. WO 93125378 beschreibt ein Agglomerationsverfahren zur Herstellung von Granalien hoher Dichte für Waschmittel.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung erfüllt die oben erwähnten Notwendigkeiten auf dem Fachgebiet durch Bereitstellung eines Verfahrens, mit dem eine Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte in Form von Agglomeraten direkt aus einer Tensidpaste und zusätzlichen trockenen Waschmittel-Ausgangsbestandteilen hergestellt wird. Die Tensidpaste besitzt eine relativ geringe Menge an Wasser, behält jedoch ihre Transportfähigkeit und Verarbeitbarkeit bei, indem sie eine ausreichende Menge an nichtwässrigem Polyethylenglycol mit einer Schmelzpunkttemperatur von 35 bis 70 °C enthält, welchem die Bildung von Agglomeraten mit unerwartet verbesserten Fließeigenschaften zugeschrieben werden. Als Folge dieser verbesserten Fließeigenschaften sind die Agglomerate, die aus dem gebrauchsfertigen Verfahren austreten, weniger klebrig und erfordern keine Kreislaufrückführung von zu großen Agglomeratteilchen in das Verfahren in dem Ausmaß wie bei früheren Verfahren. Die zu großen Agglomeratteilchen können durch wirtschaftlichere Mahlverfahren im Anschluss an das gebrauchsfertige Verfahren auf die richtige Größe gebracht werden.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Agglomerate" auf Teilchen, die durch Agglomerierung von poröseren Waschmittel-Ausgangsbestandteilen (Teilchen) gebildet werden, die in der Regel eine kleinere mittlere Teilchengröße aufweisen als die gebildeten Agglomerate. Sofern nichts anderes angegeben wurde, sind alle hier verwendeten Prozentzahlen und Verhältnisse als Gewichtsprozentzahlen (wasserfreie Basis) ausgedrückt. Alle Viskositäten, auf die hier Bezug genommen wird, werden bei 70 °C (± 5 °C) und bei Scherraten von etwa 10 bis 100 s^–1 gemessen.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer spröden, frei fließenden, hochdichten Waschmittelzusammensetzung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) kontinuierliches Mischen einer Waschmitteltensidpaste und eines trockenen Waschmittel-Ausgangsmaterials in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter, um Waschmittelagglomerate zu erhalten, wobei die Tensidpaste, bezogen auf das Gewicht der Tensidpaste, von etwa 0,1 % bis etwa 50 % Polyethylenglycol mit einer Schmelzpunkttemperatur von 35 bis 70 °C, eingebracht als nichtwässriges Polyethylenglycol, von etwa 30 % bis etwa 95 % ein Waschmitteltensid und als Rest Wasser enthält; (b) Mischen der Waschmittelagglomerate in einem mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter, um die Waschmittelagglomerate weiter zu verdichten und zu agglomerieren; und (c) Trocknen der Waschmittelagglomerate, um die Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte zu bilden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
(a) kontinuierliches Mischen einer Waschmitteltensidpaste und eines trockenen Waschmittel-Ausgangsmaterials, umfassend einen Builder, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alumosilicaten, kristallinen Schichtsilicaten, Natriumcarbonat, Na₂Ca(CO₃)₂, K₂Ca(CO₃)₂, Na₂Ca₂(CO₃)₃, NaKCa(CO₃)₂, NaKCa₂(CO₃)₃, K₂Ca₂(CO₃)₃ und Mischungen davon in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter, um Waschmittelagglomerate zu erhalten, wobei die Tensidpaste, auf das Gewicht der Tensidpaste bezogen, von etwa 0,1 % bis etwa 50 % Polyethylenglycol mit einer Schmelzpunkttemperatur von 35 bis 70 °C, eingebracht als nichtwässriges Polyethylenglycol, von etwa 30 % bis etwa 95 % ein Waschmitteltensid und als Rest Wasser enthält, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen der Tensidpaste und dem trockenen Waschmittelmaterial von etwa 1:10 bis etwa 10:1 beträgt; (b) Mischen der Waschmittelagglomerate in einem mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter, um die Waschmittelagglomerate weiter zu verdichten und zu agglomerieren; (c) Trocknen der Waschmittelagglomerate; und (d) Hinzufügen eines Beschichtungsmittels, um die Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte mit einer Dichte von mindestens 650 g/l zu erhalten.
Außerdem stellt die Erfindung eine gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung und seinen verschiedenen Ausführungsformen hergestellte Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte bereit.
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen einer Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte direkt aus einer Tensidpaste und zusätzlichen trockenen Waschmittel-Ausgangsbestandteilen bereitzustellen. Außerdem ist es ein Ziel der Erfindung, ein solches Verfahren bereitzustellen, durch das eine Zusammensetzung hergestellt wird, die verbesserte Fließeigenschaften aufweist. Darüber hinaus ist es ein Ziel der Erfindung, ein solches Verfahren herzustellen, das in großem Maßstab effizienter und wirtschaftlicher betrieben werden kann. Diese und andere Ziele, Merkmale und begleitenden Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der Lektüre der folgenden Zeichnung, der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform und der beiliegenden Ansprüche offensichtlich.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Das vorliegende Verfahren wird bei der Herstellung von niedrig zu dosierenden Waschmittelagglomeraten direkt aus Waschmittel-Ausgangsbestandteilen anstelle von herkömmlichen „Nachturm"-Waschmittelgranalien angewendet. Mit „Nachturm"-Waschmittelgranalien sind diejenigen Waschmittelgranalien gemeint, die durch einen herkömmlichen Sprühtrockenturm oder eine ähnliche Vorrichtung verarbeitet wurden. Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Niedrigdosierwaschmitteln in einer umweltbewussten Weise insofern, als die Anwendung von Sprühtrocknungsverfahren und dergleichen, bei denen in der Regel Schadstoffe durch die dazugehörigen Türme oder Schornsteine in die Atmosphäre ausgestoßen werden, entfällt. Dieses Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist äußerst wünschenswert in geographischen Bereichen, die besonders empfindlich für die Emission von Schadstoffen in die Atmosphäre sind.
Verfahren
Im ersten Schritt des Verfahrens führt die Erfindung dazu, dass mehrere Ströme von Waschmittel-Ausgangsbestandteilen, einschließlich eines Tensidpastenstroms 12 und eines Stroms von trockenem Waschmittel-Ausgangsmaterial 14, kontinuierlich in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter 10 gemischt werden. Die Tensidpaste 12 umfasst von etwa 30 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 60 Gew.-% bis etwa 85 Gew.-% und am meisten bevorzugt von etwa 70 Gew.-% bis etwa 75 Gew.-% ein Waschmitteltensid in Pastenform.
Die Tensidpaste 12 enthält Polyethylenglycol mit einer Schmelzpunkttemperatur von 35 bis 70 °C, um die Herstellung von Waschmittelagglomeraten hoher Dichte mit verbesserten Fließeigenschaften zu erleichtern. Es hat sich herausgestellt, dass das Einschließen von nichtwässrigem Polyethylenglycol in die Tensidpaste 12, welches zumindest teilweise das Wasser in der Paste ersetzt, überraschenderweise zur Bildung von Agglomeraten mit erheblich verbesserten Fließeigenschaften führt. Das nichtwässrige Bindemittel in der Paste verbessert nicht nur die Agglomerate, die letztlich durch das gebrauchsfertige Verfahren gebildet werden, sondern behält auch die Verarbeitbarkeit und Transportfähigkeit der Paste insofern bei, als die Viskosität für solche Aufgaben gering genug bleibt. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein wird angenommen, dass ein teilweiser Ersatz des Wassers in der Paste durch das nichtwässrige Bindemittel dazu führt, dass die Agglomeration bei einer höheren Temperatur erfolgt und besser kontrollierbar ist, was zur Bildung von spröderen, frei fließenden Agglomeraten führt.
Demgemäß umfasst die Tensidpaste auch von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% und am meisten bevorzugt von etwa 2 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% das nichtwässrige Polyethylenglycol und als Rest Wasser und wahlweise andere herkömmliche Waschmittelbestandteile. Das Polyethylenglycol verbessert die Agglomeration durch Bereitstellung eines „Binde-" oder „Klebemittels" für die Waschmittelbestandteile in dem Verfahren. Das Polyethylenglycol weist vorzugsweise eine Viskosität von etwa 0,1 Pa·s (100 cP) bis etwa 100 Pa·s (100.000 cP), am meisten bevorzugt von etwa 1 Pa·s (1000 cP) bis etwa 25 Pa·s (25.000 cP) auf. Außerdem weist es vorzugsweise einen Schmelzpunkt von etwa 40 °C bis etwa 60 °C auf, so dass es am wirksamsten in dem gebrauchsfertigen Verfahren wirken kann.
Vorzugsweise umfasst das trockene Waschmittel-Ausgangsmaterial 14 zu etwa 20 % bis etwa 50 %, vorzugsweise zu etwa 25 % bis etwa 45 % und am meisten bevorzugt zu etwa 30 % bis etwa 40 % ein Alumosilicat oder einen Zeolith-Builder und zu etwa 10 % bis etwa 40 %, vorzugsweise zu etwa 15 % bis etwa 30 % und am meisten bevorzugt zu etwa 15 % bis etwa 25 % ein Natriumcarbonat. Am meisten bevorzugt ist der Builder ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alumosilicaten, kristallinen Schichtsilicaten, Natriumcarbonat, Na₂Ca(CO₃)₂, K₂Ca(CO₃)₂, Na₂Ca₂(CO₃)₃, NaKCa(CO₃)₂, NaKCa₂(CO₃)₃, K₂Ca₂(CO₃)₃ und Mischungen davon. Es sei klargestellt, dass zusätzliche Waschmittel-Ausgangsbestandteile, von denen mehrere nachfolgend beschrieben werden, in dem Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter 10 gemischt werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Vorzugsweise beträgt des Verhältnis zwischen der Tensidpaste 12 und dem trockenen Waschmittel-Ausgangsmaterial 14 von etwa 1:10 bis etwa 10:1, mehr bevorzugt von etwa 1:4 bis etwa 4:1 und am meisten bevorzugt von etwa 2:1 bis etwa 2:3.
Es hat sich herausgestellt, dass der erste Verarbeitungsschritt gemäß den hier beschriebenen Verfahrensparametern in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter, welcher vorzugsweise ein Lödige CB-Mischer oder ein Mischer einer ähnlichen Marke ist, erfolgreich durchgeführt werden kann. Diese Arten von Mischern bestehen im Wesentlichen aus einem horizontalen, hohlen statischen Zylinder mit einer zentral montierten rotierenden Welle, um die herum mehrere pflugförmige Flügel befestigt sind. Die Welle dreht sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 10,5 rad/s (100 Umdr./min) bis etwa 262 rad/s (2500 Umdr./min), mehr bevorzugt von etwa 31,4 rad/s (300 Umdr./min) bis etwa 168 rad/s (1600 Umdr./min). Die mittlere Verweilzeit der Waschmittelbestandteile in dem Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter 10 liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 2 Sekunden bis etwa 45 Sekunden und am meisten bevorzugt von etwa 5 Sekunden bis etwa 15 Sekunden.
Die resultierenden Waschmittelagglomerate, die in dem Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter gebildet wurden, werden anschließend einem Mischer/Verdichter mit geringerer oder mäßiger Geschwindigkeit 16 zugeführt, in dem eine weitere Agglomeration und Verdichtung erfolgt. Dieser besondere in dem vorliegenden Verfahren verwendete mäßig schnell laufende Mischer/Verdichter sollte Werkzeuge zur Flüssigkeitsverteilung und Agglomeration einschließen, so dass beide Verfahren gleichzeitig ausgeführt werden können. Vorzugsweise ist der mäßig schnell laufende Mischer/Verdichter 16 zum Beispiel ein Lödige KM (Pflugschar)-Mischer, ein Drais^® K-T 160-Mischer oder ein Mischer einer ähnlichen Marke. Die Verweilzeit in dem mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter beträgt vorzugsweise von etwa 0,5 Minuten bis etwa 15 Minuten, am meisten bevorzugt beträgt die Verweilzeit etwa 1 bis etwa 10 Minuten. Die Flüssigkeitsverteilung wird durch Schneidwerkzeuge erreicht, die im Allgemeinen eine kleinere Größe aufweisen als die rotierende Welle und mit etwa 377 rad/s (3600 Umdr./min) betrieben werden.
Gemäß dem vorliegenden Verfahren liefern der Hochgeschwindigkeitsmischer/-verdichter und der mäßig schnell laufende Mischer/Verdichter zusammen eine erforderliche Menge an Energie, um die gewünschten Agglomerate zu bilden. Der mäßig schnell laufende Mischer/Verdichter liefert von etwa 5 × 10¹⁰ erg/kg bis etwa 2 × 10¹² erg/kg mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 × 10⁸ erg/kg-s bis etwa 3 × 10⁹ erg/kg-s, um frei fließende Waschmittelagglomerate hoher Dichte zu bilden. Die Energiezufuhr und die Zufuhrgeschwindigkeit können durch Berechnungen aus abgelesenen Leistungsmesswerten für den mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter mit und ohne Granalien, der Verweilzeit der Granalien in dem Mischer/Verdichter und der Masse der Granalien in dem Mischer/Verdichter bestimmt werden. Solche Berechnungen liegen eindeutig innerhalb des Kenntnisbereichs einer Person mit einschlägiger fachlicher Ausbildung.
Die Dichte der resultierenden Waschmittelagglomerate, die aus dem mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter 16 austreten, beträgt mindestens 650 g/l, mehr bevor zugt von etwa 700 g/l bis etwa 875 g/l. Danach werden die Waschmittelagglomerate in einem Fließbetttrockner oder einer ähnlichen Vorrichtung getrocknet, um die granulöse Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte zu erhalten, die an diesem Punkt zur Verpackung und zum Verkauf als niedrig zu dosierendes, kompaktes Waschmittelprodukt bereit ist. Die durch das Verfahren hergestellten Waschmittelagglomerate weisen vorzugsweise eine Tensidkonzentration von etwa 25 % bis etwa 55 %, mehr bevorzugt von etwa 35 % bis etwa 55 % und am meisten bevorzugt von etwa 45 % bis etwa 55 % auf. Die Teilchenporosität der resultierenden Waschmittelagglomerate der Zusammensetzung liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 5 % bis etwa 20 %, mehr bevorzugt bei etwa 10 %. Wie der Fachmann leicht erkennen wird, liefert ein Waschmittelagglomerat mit geringer Porosität ein dichtes oder niedrig zu dosierendes Waschmittelprodukt, auf welches das vorliegende Verfahren hauptsächlich ausgerichtet ist.
Darüber hinaus ist ein Merkmal von dichten oder verdichteten Waschmittelagglomeraten die relative Teilchengröße. Durch das vorliegende Verfahren werden in der Regel Agglomerate mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 400 Mikrometern bis etwa 700 Mikrommetern und mehr bevorzugt von etwa 400 Mikrometern bis etwa 500 Mikrometern bereitgestellt. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „mittlere Teilchengröße" auf einzelne Agglomerate und nicht auf einzelne Teilchen oder Waschmittelgranalien. Die Kombination der oben referenzierten Porosität und Teilchengröße führt zu Agglomeraten mit Dichtewerten von 650 g/l und höher. Ein solches Merkmal ist besonders nützlich bei der Herstellung von niedrig zu dosierenden Wäschewaschmitteln sowie anderen granulösen Zusammensetzungen, wie Geschirrspülzusammensetzungen.
Fakultative Verfahrensschritte
In einem fakultativen Schritt des vorliegenden Verfahrens werden die Waschmittelagglomerate, die aus dem Fließbetttrockner austreten, weiter konditioniert, indem die Agglomerate in einem Fließbettkühler oder einer ähnlichen Vorrichtung, wie sie im Stand der Technik wohl bekannt sind, gekühlt werden. Ein weiterer fa kultativer Verfahrensschritt umfasst das Zugeben eines Beschichtungsmittels, um die Fließfähigkeit zu verbessern und/oder die Überagglomeration der Waschmittelzusammensetzung an einer oder mehreren der folgenden Stellen des gebrauchsfertigen Verfahrens zu minimieren: (1) das Beschichtungsmittel kann direkt nach dem Fließbettkühler hinzugegeben werden, wie durch den Beschichtungsmittelstrom gezeigt (bevorzugt); (2) das Beschichtungsmittel kann zwischen dem Fließbetttrockner und dem Fließbettkühler hinzugegeben werden, wie durch den Beschichtungsmittelstrom gezeigt; (3) das Beschichtungsmittel kann zwischen dem Fließbetttrockner und dem mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter hinzugegeben werden, wie durch den Strom gezeigt; und/oder (4) das Beschichtungsmittel kann direkt in den mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter und den Fließbetttrockner gegeben werden, wie durch den Strom gezeigt. Es sei klargestellt, dass das Beschichtungsmittel in jedem oder in einer Kombination der Ströme hinzugegeben werden kann. Der Beschichtungsmittelstrom ist in dem gebrauchsfertigen Verfahren am meisten bevorzugt. Das Beschichtungsmittel ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alumosilicaten, Silicaten, Carbonaten und Mischungen davon. Das Beschichtungsmittel verbessert nicht nur die Fließfähigkeit der resultierenden Waschmittelzusammensetzung, die von den Verbrauchern insofern gewünscht wird, als sie bei der Benutzung ein leichtes Abschöpfen des Waschmittels ermöglicht, sondern dient auch zum Steuern der Agglomeration durch Verhindern oder Minimieren einer Überagglomeration, insbesondere wenn sie direkt zu dem mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter zugegeben wird. Wie dem Fachmann wohl bewusst ist, kann eine Überagglomeration zu Fließeigenschaften und einer Ästhetik des Waschmittelendprodukts führen, die sehr unerwünscht sind.
Andere fakultative Schritte, die für das vorliegende Verfahren vorgesehen sind, umfassen das Sieben der zu großen Waschmittelagglomerate in einer Siebvorrichtung, welche eine Vielfalt an Formen annehmen kann, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, herkömmliche Siebe, die für die gewünschte Teilchengröße des fertigen Waschmittelprodukts ausgewählt werden. Andere fakultative Schritte umfassen die Konditionierung der Waschmittelagglomerate, indem die Agglomerate einer zusätzlichen Trocknung unterzogen werden. Das Verfahren kann wahlweise den Schritt des Sprühens eines zusätzlichen Bindemittels in einen oder beide der Mischer/Verdichter umfassen. Das Bindemittel kann dieselben nichtwässrigen Bindemittelmaterialien umfassen, die in der zuvor beschriebenen Tensidpaste verwendet werden.
Ein anderer fakultativer Schritt des gebrauchsfertigen Verfahrens führt zur Endbearbeitung der resultierenden Waschmittelagglomerate durch eine Vielfalt an Verfahren, einschließlich Sprühen und/oder Beimischen anderer herkömmlicher Waschmittelbestandteile, die zusammen als Endbearbeitungsschritt bezeichnet werden. Beispielsweise umfasst der Endbearbeitungsschritt das Aufsprühen von Duftstoffen, Aufhellern und Enzymen auf die fertigen Agglomerate, um eine vollständigere Waschmittelzusammensetzung bereitzustellen. Solche Techniken und Bestandteile sind im Stand der Technik wohl bekannt.
Waschmitteltensidpaste
Wie zuvor kurz beschrieben, liegt die in dem Verfahren verwendete Waschmitteltensidpaste vorzugsweise in Form einer nichtwässrigen viskosen Paste vor. Diese so genannte viskose Tensidpaste besitzt eine Viskosität von etwa 5 Pa·s (5.000 cP) bis etwa 100 Pa·s (100.000 cP), mehr bevorzugt von etwa 10 Pa·s (10.000 cP) bis etwa 80 Pa·s (80.000 cP). Die Viskosität wird bei 70 °C und Scherraten von etwa 10 bis 100 s^–1 gemessen.
Das Tensid selbst in der viskosen Tensidpaste ist vorzugsweise ausgewählt aus anionischen, nichtionischen, zwitterionischen, ampholytischen und kationischen Klassen und verträglichen Mischungen davon. Hier nützliche Waschmitteltenside sind in US-Patent 3,664,961, Norris, erteilt am 23. Mai 1972, und in US-Patent 3,919,678, Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975, beschrieben. Nützliche kationische Tenside schließen auch diejenigen ein, die in US- Patent 4,222,905, Cockrell, erteilt am 16. September 1980, und in US-Patent 4,239,659, Murphy, erteilt am 16. Dezember 1980, beschrieben sind. Von den Tensiden sind anionische und nichtionische bevorzugt, und anionische sind am meisten bevorzugt.
Nichteinschränkende Beispiele für die bevorzugten anionischen Tenside, die in der Tensidpaste nützlich sind, umfassen die herkömmlichen C₁₁-C₁₈-Alkylbenzolsulfonate („LAS"), primäre, verzweigtkettige und zufällige C₁₀-C₂₀-Alkylsulfate („AS"), die sekundären C₁₀-C₁₈-(2,3)-Alkylsulfate mit der Formel CH₃(CH₂)_x(CHOSO₃ ^–M⁺)CH₃ und CH₃(CH₂)_y(CHOSO₃ ^–M⁺)CH₂CH₃, worin x und (y + 1) ganze Zahlen von mindestens etwa 7, vorzugsweise mindestens etwa 9 sind und M ein wasserlösliches Kation ist, insbesondere Natrium, ungesättigte Sulfate wie Oleylsulfat und die C₁₀-C₁₈-Alkylalkoxysulfate („AE_xS"; insbesondere EO 1-7 Ethoxysulfate).
Andere beispielhafte Tenside, die in der Paste der Erfindung nützlich sind, umfassen wahlweise C₁₀-C₁₈-Alkylalkoxycarboxylate (insbesondere die EO 1-5 Ethoxycarboxylate), die C_10-18-Glycerinether, die C₁₀-C₁₈-Alkylpolyglycoside und ihre entsprechenden sulfatierten Polyglycoside und alphasulfonierte C₁₂-C₁₈-Fettsäureester. Sofern erwünscht, können die herkömmlichen nichtionischen und amphoteren Tenside, wie die C₁₂-C₁₈-Alkylethoxylate („AE"), einschließlich der so genannten Schmalpeak-Alkylethoxylate und C₆-C₁₂-Alkylphenolalkoxylate (besonders Ethoxylate und gemischtes Ethoxy/Propoxy), C₁₂-C₁₈-Betaine und -Sulfobetaine („Sultaine"), C₁₀-C₁₈-Aminoxide und dergleichen ebenfalls in die Gesamtzusammensetzungen eingeschlossen werden. Die C₁₀-C₁₈-N-Alkylpolyhydroxyfettsäureamide können ebenfalls verwendet werden. Typische Beispiele umfassen die C₁₂-C₁₈-N-Methylglucamide. Siehe WO 9,206,154. Andere von Zucker abgeleitete Tenside schließen die N-Allcoxypolyhydroxyfettsäureamide ein, wie C₁₀-C₁₈-N-(3-Methoxypropyl)glucamid. Die N-Propyl- bis N-Hexyl-C₁₂-C₁₈-glucamide können für niedrige Schäumung verwendet werden. Herkömmliche C₁₀-C₂₀-Seifen können ebenfalls verwendet werden. Wenn hohe Schäumung ge wünscht wird, können die verzweigtkettigen C₁₀-C₁₆-Seifen verwendet werden. Mischungen von anionischen und nichtionischen Tensiden sind besonders nützlich. Andere herkömmliche, nützliche Tenside sind in Standardtexten aufgeführt.
Trockenes Waschmittelmaterial
Das trockene Waschmittel-Ausgangsmaterial des vorliegenden Verfahrens umfasst vorzugsweise Waschmittel-Alumosilicat-Builder, die als Alumosilicat-Ionenaustauschermaterialien und Natriumcarbonat referenziert werden. Die Alumosilicat-Ionenaustauschermaterialien, die hier als Waschmittel-Builder verwendet werden, weisen vorzugsweise sowohl eine hohe Calciumionen-Austauschkapazität als auch eine hohe Austauschgeschwindigkeit auf. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein wird angenommen, dass diese hohe Calciumionen-Austauschgeschwindigkeit und -kapazität eine Funktion von mehreren miteinander in Beziehung stehenden Faktoren sind, die sich aus dem Verfahren ergeben, mit dem das Alumosilicat-Ionenaustauschermaterial hergestellt wird. In dieser Hinsicht werden die hier verwendeten Alumosilicat-Ionenaustauschermaterialien vorzugsweise gemäß Corkill et al., US-Patent Nr. 4,605,509 (Procter & Gamble), hergestellt.
Vorzugsweise liegt das Alumosilicat-Ionenaustauschermaterial in „Natrium"-Form vor, da die Kalium- und die Wasserstoffform des gebrauchsfertigen Alumosilicats keine dermaßen hohe Austauschgeschwindigkeit und -kapazität aufweisen, wie von der Natriumform bereitgestellt. Außerdem liegt das Alumosilicat-Ionenaustauschermaterial vorzugsweise in übertrockneter Form vor, um die Herstellung von spröden Waschmittelagglomeraten, wie hier beschrieben, zu erleichtern. Die hier verwendeten Alumosilicat-Ionenaustauschermaterialien weisen vorzugsweise Teilchengrößendurchmesser auf, welche ihre Wirksamkeit als Waschmitel-Builder optimieren. Der Ausdruck „Teilchengrößendurchmesser", wie hier verwendet, steht für den durchschnittlichen Teilchengrößendurchmesser eines bestimmten Alumosilicat-Ionenaustauschermaterials, wie durch herkömmliche Analyseverfahren, wie mikroskopische Bestimmung und Rasterelektronenmikroskop (REM), bestimmt. Der bevorzugte Teilchengrößendurchmesser des Alumosilicats beträgt von etwa 0,1 Mikrometer bis etwa 10 Mikrometer, mehr bevorzugt von etwa 0,5 Mikrometer bis etwa 9 Mikrometer. Am meisten bevorzugt beträgt der Teilchengrößendurchmesser von etwa 1 Mikrometer bis etwa 8 Mikrometer.
Vorzugsweise besitzt das Alumosilicat-Ionenaustauschermaterial die Formel Na_z[(AlO₂)_z·(SiO₂)_y]xH₂O worin z und y ganze Zahlen von mindestens 6 sind, das Molverhältnis von z zu y von etwa 1 bis etwa 5 beträgt und x von etwa 10 bis etwa 264 ist. Mehr bevorzugt besitzt das Alumosilicat die Formel Na₁₂[(AlO₂)₁₂·(SiO₂)₁₂]xH₂O worin x von etwa 20 bis etwa 30, vorzugsweise etwa 27 ist. Diese bevorzugten Alumosilicate sind im Handel beispielsweise unter den Bezeichnungen Zeolith A, Zeolith B und Zeolith X erhältlich. Als Alternative können auch natürlich vorkommende oder synthetisch abgeleitete Alumosilicat-Ionenaustauschermaterialien, die zum diesbezüglichen Gebrauch geeignet sind, hergestellt werden, wie in Krummel et al., US-Patent Nr. 3,985,669, beschrieben.
Die hier verwendeten Alumosilicate sind ferner durch ihre Ionenaustauschkapazität gekennzeichnet, die mindestens etwa 200 mg äquivalent zu CaCO₃-Härte/Gramm beträgt, berechnet auf einer wasserfreien Basis, und die vorzugsweise in einem Bereich von etwa 300 bis 352 mg äquivalent zu CaCO₃-Härte/Gramm liegt.
Vorzugsweise ist ein wasserlösliches Kation vorhanden, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, wasserlöslichen Metallen, Wasserstoff, Bor, Ammonium, Silicium und Mischungen davon, mehr bevorzugt Natrium, Kalium, Wasserstoff, Lithium, Ammonium und Mischungen davon, wobei Natrium und Kalium insbesondere bevorzugt sind. Nichteinschränkende Beispiele für Nichtcarbonat-Anionen schließen diejenigen ein, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Chlorid, Sulfat, Fluorid, Sauerstoff, Hydroxid, Siliciumdioxid, Chromat, Nitrat, Borat und Mischungen davon. Bevorzugte Builder dieser Art in ihren einfachsten Formen sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Na₂Ca(CO₃)₂, K₂Ca(CO₃)₂, Na₂Ca₂(CO₃)₃, NaKCa(CO₃)₂, NaKCa₂(CO₃)₃, K₂Ca₂(CO₃)₃ und Kombinationen davon. Ein besonders bevorzugtes Material für den hier beschriebenen Builder ist Na₂Ca(CO₃)₂ in einer beliebigen seiner kristallinen Modifikationen.
Geeignete Builder der oben definierten Art werden ferner durch die natürliche oder synthetische Form eines beliebigen der folgenden Mineralien oder Kombinationen davon veranschaulicht und schließen diese ein: Afghanit, Andersonit, Ashcroftin-(Y), Beyerit, Borcarit, Burbankit, Butschliit, Cancrinit, Carbocernait, Carletonit, Davyn, Donnayit-(Y), Fairchildit, Ferrisurit, Franzinit, Gaudefroyit, Gaylussit, Girvasit, Gregoryit, Jouravskit, Kamphaugit-(Y), Kettnerit, Khanneshit, Lepersonnit-(Gd), Liottit, Mckelveyit-(Y), Microsommit, Mroseit, Natrofairchildit, Nyerereit, Remondit-(Ce), Sacrofanit, Schrockingerit, Shortit, Surit, Tunisit, Tuscanit, Tyrolit, Vishnevit und Zemkorit. Bevorzugte Mineralformen schließen Nyerereit, Fairchildit und Shortit ein.
Zusätzliche Waschmittelbestandteile
Das trockene Waschmittel-Ausgangsmaterial in dem vorliegenden Verfahren kann zusätzliche Waschmittelbestandteile einschließen, und/oder eine beliebige Anzahl von zusätzlichen Bestandteilen kann während nachfolgender Schritte des vorliegenden Verfahrens in die Waschmittelzusammensetzung eingeschlossen werden. Diese zusätzlichen Bestandteile schließen andere Waschmittel-Builder, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Schaumverstärker oder Schaumunterdrücker, Anlaufschutz- und Korrosionsschutzmittel, Schmutzsuspendiermittel, Schmutz abweisemittel, keimtötende Mittel, pH-Wert-Regler, Nicht-Builder-Alkalitätsquellen, Chelatbildner, Smectit-Tonerden, Enzyme, enzymstabilisierende Mittel und Duftstoffe ein. Siehe US-Patent 3,936,537, erteilt 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, Borgten, Polyhydroxysulfonaten, Polyacetaten, Carboxylaten und Polycarboxylaten. Bevorzugt sind die Alkalimetallsalze, insbesondere Natriumsalze, der vorstehenden Stoffe. Bevorzugt zum diesbezüglichen Gebrauch sind die Phosphate, Carbonate, C_10-18-Fettsäuren, Polycarboxylate und Mischungen davon. Mehr bevorzugt sind Natriumtripolyphosphat, Tetranatriumpyrophosphat, Citrat, Tartratmono- und -disuccinate und Mischungen davon (siehe unten).
Im Vergleich zu amorphen Natriumsilicaten weisen kristalline Natrium-Schichtsilicate eine deutlich erhöhte Austauschkapazität für Calcium- und Magnesiumionen auf. Darüber hinaus bevorzugen die Natrium-Schichtsilicate Magnesiumionen gegenüber Calciumionen, ein Merkmal, das notwendig ist, um sicherzustellen, dass im Wesentlichen die gesamte „Härte" aus dem Waschwasser entfernt wird. Diese kristallinen Natrium-Schichtsilicate sind jedoch im Allgemeinen teurer als amorphe Silicate sowie andere Builder. Demgemäß muss der Anteil der verwendeten kristallinen Natrium-Schichtsilicate wohl überlegt bestimmt werden, um ein wirtschaftlich durchführbares Wäschewaschmittel bereitzustellen.
Die zum diesbezüglichen Gebrauch geeigneten kristallinen Natrium-Schichtsilicate besitzen vorzugsweise die Formel NaMSi_xO_2x+1·yH₂O worin M Natrium oder Wasserstoff ist, x von etwa 1,9 bis etwa 4 ist und y von etwa 0 bis etwa 20 ist. Mehr bevorzugt besitzt das kristalline Natrium-Schichtsilicat die Formel NaMSi₂O₅·yH₂O worin M Natrium oder Wasserstoff ist und y von etwa 0 bis etwa 20 ist. Diese und andere kristallinen Natrium-Schichtsilicate werden in Corkill et al., US-Patent Nr. 4,605,509, besprochen.
Spezifische Beispiele für anorganische Phosphat-Builder sind Natrium- und Kaliumtripolyphosphat, Pyrophosphat, polymeres Metaphosphat mit einem Polymerisationsgrad von etwa 6 bis 21 und Orthophosphate. Beispiele für Polyphosphonat-Builder 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 Phosphor-Builder-Verbindungen sind 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 anorganische Nichtphosphor-Builder sind Tetraboratdecahydrat und Silicate mit einem Gewichtsverhältnis von SiO₂ zu Alkalimetalloxid von etwa 0,5 bis etwa 4,0, vorzugsweise von etwa 1,0 bis etwa 2,4. Wasserlösliche, organische Nichtphosphor-Builder, die hierin nützlich sind, schließen die verschiedenen Alkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammoniumpolyacetate, -carboxylate, -polycarboxylate und -polyhydroxysulfonate ein. Beispiele für Polyacetat- und Polycarboxylat-Builder sind die Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Mellithsäure, Benzolpolycarbonsäuren und Citronensäure.
Polymere Polycarboxylat-Builder sind in US-Patent 3,308,067, Diehl, erteilt am 7. März 1967, dargelegt. Solche Materialien schließen die wasserlöslichen Salze von Homo- und Copolymeren aliphatischer Carbonsäuren, wie Maleinsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Fumarsäure, Aconitsäure, Citraconsäure und Methylenmalonsäure, ein. Einige dieser Materialien sind nützlich als wasserlösliches anionisches Polymer gemäß nachstehender Beschreibung, jedoch nur in inniger Mischung mit dem anionischen Nichtseifetensid.
Andere geeignete Polycarboxylate zum diesbezüglichen Gebrauch sind die Polyacetalcarboxylate, die in US-Patent 4,144,226, erteilt am 13. März 1979 an Crutchfield et al., und US-Patent 4,246,495, erteilt am 27. März 1979 an Crutchfield et al., beschrieben sind. Diese Polyacetalcarboxylate können hergestellt werden, indem ein Ester von Glyoxylsäure und ein Polymerisationsinitiator unter Polymerisationsbedingungen zusammengebracht werden. Der resultierende Polyacetalcarboxylatester wird dann an chemisch stabile Endgruppen gebunden, um das Polyacetalcarboxylat gegenüber einer raschen Depolymerisation in alkalischer Lösung zu stabilisieren, in das entsprechende Salz umgewandelt und zu einer Waschmittelzusammensetzung gegeben. Besonders bevorzugte Polycarboxylat-Builder sind die Ethercarboxylat-Builderzusammensetzungen, umfassend eine Kombination aus Tartratmonosuccinat und Tartratdisuccinat, beschrieben in US-Patent 4,663,071, Bush et al., erteilt am 5. Mai 1987.
Bleichmittel und -aktivatoren sind in US-Patent 4,412,934, Chung et al., erteilt am 1. November 1983, und in US-Patent 4,483,781, Hartman, erteilt am 20. November 1984, beschrieben. Chelatbildner sind ebenfalls in US-Patent 4,663,071, Bush et al., von Spalte 17, Zeile 54, bis Spalte 18, Zeile 68, beschrieben. Schaumregler sind ebenfalls fakultative Bestandteile und sind in den US-Patenten 3,933,672, erteilt am 20. Januar 1976 an Bartoletta et al., und 4,136,045, erteilt am 23. Januar 1979 an Gault et al., beschrieben.
Geeignete Smectit-Tonerden zum diesbezüglichen Gebrauch sind in US-Patent 4,762,645, Tucker et al., erteilt am 9. August 1988, Spalte 6, Zeile 3, bis Spalte 7, Zeile 24, beschrieben. Geeignete zusätzliche Waschmittel-Builder zum diesbezüglichen Gebrauch sind im Baskerville-Patent, Spalte 13, Zeile 54, bis Spalte 16, Zeile 16, und in US-Patent 4,663,071, Bush et al., erteilt am 5. Mai 1987, aufgezählt.
Um die vorliegende Erfindung verständlicher zu machen, wird auf die folgenden Beispiele verwiesen, die nur veranschaulichend sein sollen und den Schutzumfang nicht einschränken sollen.
BEISPIEL I

Dieses Beispiel veranschaulicht das Verfahren der Erfindung, mit dem eine frei fließende, spröde Waschmittelzusammensetzung hoher Dichte in Form von Agglomeraten hergestellt wird. Zwei Zuläufe von verschiedenen Waschmittel-Ausgangsmaterialien werden kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 1270 kg/Std. einem Lödige CB-30-Mischer/Verdichter zugeführt, wobei einer davon eine Tensidpaste, die ein Tensid enthält, und das nichtwässrige Bindemittel, Polyethylenglycol, und der andere Zulauf trockenes Waschmittel-Ausgangsmaterial, welches Alumosilicat und Natriumcarbonat enthält, umfasst. Die Drehzahl der Welle in dem Lödige CB-30-Mischer/Verdichter beträgt etwa 1400 Umdr./min, und die mittlere Verweilzeit beträgt etwa 10 Sekunden. Der Inhalt aus dem Lödige CB-30-Mischer/Verdichter wird kontinuierlich einem Lödige KM 600-Mischer/Verdichter zur weiteren Agglomeration zugeführt, bei der die mittlere Verweilzeit etwa 6 Minuten beträgt. Anschließend werden die resultierenden Waschmittelagglomerate einem Fließbetttrockner und danach einem Fließbettkühler zugeführt, wobei die mittlere Verweilzeit etwa 10 Minuten bzw. 15 Minuten beträgt. Ein Beschichtungsmittel, Alumosilicat, wird etwa auf der Hälfte des Mischwegs dem mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter 16 zugeführt, um Überagglomeration zu steuern und zu verhindern. Anschließend werden die Waschmittelagglomerate mit einer herkömmlichen Siebvorrichtung gesiebt, was zu einer gleichmäßigen Teilchengrößenverteilung führt. Die Zusammensetzung der Waschmittelagglomerate, die aus dem Fließbettkühler austreten, ist in der folgenden Tabelle I dargelegt: TABELLE I

Bestandteil	Gew.-% der Gesamtzuführung
C_12-15-Alkylsulfat	22,5
Lineares C_12,3-Alkylbenzolsulfonat	2,5
Alumosilicat	35,2
Natriumcarbonat	21,0
Polyethylenglycol (MG 4000)	1,5
Sonst. (Wasser usw.)	12,3
	100,0

Zusätzliche Waschmittelbestandteile, einschließlich Duftstoffen, Enzymen und anderer geringfügiger Bestandteile, werden in dem Endbearbeitungsschritt auf die oben beschriebenen Agglomerate gesprüht, um eine fertige Waschmittelzusammensetzung zu ergeben, die mit sprühgetrockneten Granalien in einem Gewichtsverhältnis von 60:40 (Agglomerate:sprühgetrocknete Granalien) gemischt wird. Die relativen Anteile der fertigen Gesamtwaschmittelzusammensetzung, die durch das Verfahren des gebrauchsfertigen Verfahrens hergestellt wird, sind in der folgenden Tabelle II aufgeführt: TABELLE II

Bestandteil	Gew.-%
C_14-15-Alkylsulfat/Lineares C_12,3-Alkylbenzolsulfonat	16,3
Neodol 23-9,5¹	1,8
Polyacrylat (MG = 4500)	3,2
Polyethylenglycol (MG = 4000)	1,7
Natriumsulfat	5,7
Alumosilicat	26,3
Natriumcarbonat	33,1
Proteaseenzym	0,4
Amylaseenzym	0,1
Lipaseenzym	0,2

Cellulaseenzym	0,1
Geringfügige Bestandteile (Wasser, Duftstoff usw.)	11,1
	100,0

^1. C_12-13-Alkylethoxylat (EO = 9) ist im Handel von Shell Oil Company erhältlich.

Die Dichte der resultierenden, voll formulierten Waschmittelzusammensetzung beträgt 561 g/l, die mittlere Teilchengröße beträgt 450 Mikrometer. Die Dichte der Agglomerate allein beträgt 810 g/l.
BEISPIEL II

Dieses Beispiel veranschaulicht ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem die in Beispiel I beschriebenen Schritte durchgeführt werden, mit der Ausnahme, dass das Beschichtungsmittel, Alumosilicat, nach dem Fließbettkühler hinzugegeben und nicht in den mäßig schnell laufenden Mischer/Verdichter gegeben wird. Die Zusammensetzung der Waschmittelagglomerate, die nach Zugabe des Beschichtungsmittels aus dem Fließbettkühler austreten, ist in der folgenden Tabelle III dargelegt: TABELLE III

Bestandteil	Gew.-% der Gesamtzuführung
C_14-15-Alkylsulfat	22,7
Lineares C_12-13-Alkylbenzolsulfonat	7,6
Alumosilicat	34,5
Natriumcarbonat	21,2
Polyethylenglycol (MG 4000)	1,5
Sonst. (Wasser, Duftstoff usw.)	12,5
	100,0

Zusätzliche Waschmittelbestandteile, einschließlich Duftstoffen, Aufhellern und Enzymen, werden in dem Endbearbeitungsschritt auf die oben beschriebenen Agglomerate gesprüht, um eine fertige Waschmittelzusammensetzung zu ergeben, die mit sprühgetrockneten Granalien in einem Gewichtsverhältnis von 60:40 (Agglomerate:sprühgetrocknete Granalien) gemischt wird. Die relativen Anteile der fertigen Gesamtwaschmittelzusammensetzung, die durch das Verfahren des gebrauchsfertigen Verfahrens hergestellt wird, sind in der folgenden Tabelle IV aufgeführt: TABELLE IV

Bestandteil	Gew.-%
C_14-15-Alkylsulfat/Lineares C_12,3-Alkylbenzolsulfonat	16,3
Neodol 23-9,5¹	1,8
Polyacrylat (MG = 4500)	3,2
Polyethylenglycol (MG = 4000)	1,7
Natriumsulfat	5,7
Alumosilicat	26,3
Natriumcarbonat	33,1
Proteaseenzym	0,4
Amylaseenzym	0,1
Lipaseenzym	0,2
Cellulaseenzym	0,1
Geringfügige Bestandteile (Wasser, Duftstoff usw.)	11,1
	100,0

Die Dichte der resultierenden Waschmittelzusammensetzung beträgt 560 g/l, die mittlere Teilchengröße beträgt 450 Mikrometer. Die Dichte der Agglomerate allein beträgt 860 g/l.
Nachdem die Erfindung somit detailliert beschrieben worden ist, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, und die Erfindung ist nicht als Beschränkung auf das in der Patentbeschreibung Beschriebene anzusehen.

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Detergenszusammensetzung hoher Dichte, gekennzeichnet durch die Schritte (a) kontinuierliches Mischen einer Detergens-Tensidpaste und eines trockenen Ausgangs-Detergensmaterials in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter mit einem Schaft einer Rotationsgeschwindigkeit von 100-2500 Upm, um Detergensagglomerate zu erhalten, wobei die Tensidpaste, bezogen auf Gewicht der Tensidpaste, 30 bis 95 Gew.-% Waschtensid, 0,1 bis 50 Gew.-% Polyethylenglykol mit einer Schmelzpunkttemperatur von 35 bis 70°C, das als nichtwässriges Polyethylenglykol eingebracht wird, und als Rest Wasser beinhaltet, (b) Mischen der Detergensagglomerate in einem Mäßiggeschwindigkeitsmischer/Verdichter, welcher 5·10¹⁰ erg/kg bis 2·10¹² erg/kg bei einer Rate von 3·10⁸ erg/kg·s bis 3·10⁹ erg/kg·s ausübt, um die Detergensagglomerate weiter zu verdichten und zu agglomerieren; und (c) Trocknen der Detergensagglomerate, um so die Detergenszusammensetzung hoher Dichte zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Tensidpaste 60 bis 95 Gew.-% Waschtensid und 1 bis 15 Gew.-% des Polyethylenglykols beinhaltet.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das Polyethylenglykol Polyethylenglykol 4000 ist.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das trockene Ausgangsmaterial ein Builder ist, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminosilicaten, kristallinen Schichtsilicaten, Natriumcarbonat, Na₂Ca(CO₃)₂, K₂Ca(CO₃)₂, Na₂Ca₂(CO₃)₃, NaKCa(CO₃)₂, NaKCa₂(CO₃)₃, K₂Ca₂(CO₃)₃ und Mischungen hiervon.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt des Zugebens eines Beschichtungsmittels nach dem Mäßiggeschwindigkeitsmischer/Verdichter, wobei das Beschichtungsmittel aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus Aluminosilicaten, Carbonaten, Silicaten und Mischungen hiervon.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die mittlere Verweilzeit der Detergensagglomerate in dem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter im Bereich von 2 Sekunden bis 45 Sekunden liegt.
Verfahren nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die mittlere Verweilzeit der Detergensagglomerate in dem Mäßiggeschwindigkeitsmischer/Verdichter im Bereich von 0,5 Minuten bis 15 Minuten liegt.
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Detergenszusammensetzung hoher Dichte, gekennzeichnet durch die Schritte (a) kontinuierliches Mischen einer Detergens-Tensidpaste und eines tockenen Ausgangs-Detergensmaterials, gekennzeichnet durch einen Builder, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminosilicaten, kristallinen Schichtsilicaten, Natriumcarbonat, Na₂Ca(CO₃)₂, K₂Ca(CO₃)₂, Na₂Ca₂(CO₃)₃, NaKCa(CO₃)₂, NaKCa₂(CO₃)₃, K₂Ca₂(CO₃)₃ und Mischungen hiervon, in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter mit einem Schaft einer Rotationsgeschwindigkeit von 100-2500 Upm, um Detergensagglomerate zu erhalten, wobei die Tensidpaste, bezogen auf Gewicht der Tensidpaste, 70 bis 95% eines Waschtensids und 0,1 bis 50% Polyethylenglykol mit einer Schmelzpunkttemperatur von 35 bis 70°C, das als nichtwässriges Polyethylenglykol eingebracht wird, und als Rest Wasser beinhaltet, wobei das Gewichtsverhältnis der Tensidpaste zu dem trockenen Detergensmaterial 1:10 bis 10:1 beträgt; Mischen der Detergensagglomerate in einem Mäßiggeschwindigkeitsmischer/Verdichter, welcher 5·10¹⁰ erg/kg bis 2·10¹² erg/kg bei einer Rate von 3·10⁸ erg/kg·s bis 3·10⁹ erg/kg·s ausübt, um die Detergensagglomerate weiter zu verdichten und zu agglomerieren; (b) Trocknen der Detergensagglomerate; und (c) Zugeben eines Beschichtungsmittels, um die Detergenszusammensetzung hoher Dichte mit einer Dichte von mindestens 650 g/l zu erhalten.