DE69713488T2 - PRODUCTION OF ANIONIC DETERGENT PARTICLES - Google Patents
PRODUCTION OF ANIONIC DETERGENT PARTICLESInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Waschmittelteilchen mit einem hohen Anteil an anionischem Tensid, das Trocknen einer das anionische Tensid enthaltenden Waschmittelpaste einbezieht.The present invention relates to a process for producing detergent particles with a high proportion of anionic surfactant, which involves drying a detergent paste containing the anionic surfactant.
Waschaktive Verbindungen, die üblicherweise in Waschmittelzusammensetzungen angewendet werden, schließen anionische Tenside, beispielsweise lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS), lineares Alkylethersulfat (LES) und primäre Alkylsulfate (PAS) und nichtionische Tenside, beispielsweise Alkoholethoxylate, ein. Um die Waschleistung zu verbessern, ist es erwünscht, einen hohen Anteil von waschaktivem Material in dem Pulver bereitzustellen.Detergent active compounds commonly employed in detergent compositions include anionic surfactants, for example linear alkylbenzene sulfonates (LAS), linear alkyl ether sulfate (LES) and primary alkyl sulfates (PAS), and nonionic surfactants, for example alcohol ethoxylates. In order to improve washing performance, it is desirable to provide a high proportion of detergent active material in the powder.
Häufig ist der maximale Anteil des aktiven Stoffes, der eingearbeitet werden kann, durch die Verfahrenserfordernisse begrenzt. Waschmittelzusammensetzungen mit einer hohen Schüttdichte werden im Allgemeinen durch ein Verfahren hergestellt, das Vermischen oder Granulierung von Komponenten der Zusammensetzung und/oder eines Grundpulvers, erhalten beispielsweise aus einem Sprühtrocknungsverfahren, einbezieht, und stellen, verglichen mit Zusammensetzungen von niederer Schüttdichte, wesentliche Verbrauchervorteile bereit.Often the maximum level of active ingredient that can be incorporated is limited by the process requirements. Detergent compositions having a high bulk density are generally prepared by a process involving blending or granulation of components of the composition and/or a base powder obtained, for example, from a spray drying process, and provide significant consumer benefits compared to compositions of low bulk density.
Es ist bekannt, Waschmittelaktivverbindungen in solche Zusammensetzungen in flüssiger Form einzuarbeiten. Da es jedoch notwendig ist, das Verhältnis von Flüssigkeiten zu Feststoffen zu steuern, um Waschmittelgranulate zu bilden, ist der maximale Anteil an waschaktivem Material, der in dieser Weise eingearbeitet werden kann, begrenzt. Es ist auch bekannt, anionisches Tensid, beispielsweise LAS oder PAS, in Waschmittelzusammensetzungen mit Hilfe eines festen Hilfsmittels, d. h. Teilchen, umfassend das Tensid und andere Komponenten der Zusammensetzung, beispielsweise Natriumcarbonat und Builder, einzuarbeiten. Bis jetzt war der Anteil an anionischem Tensid, das in solchen Hilfsstoffen vorliegt, aufgrund der notwendigen Bereitstellung guter Fließeigenschaften und der Verminderung der Agglomerationsneigung, begrenzt.It is known to incorporate detergent active compounds into such compositions in liquid form. However, since it is necessary to control the ratio of liquids to solids in order to form detergent granules, the maximum proportion of detergent active material that can be incorporated in this way is limited. It is also known to incorporate anionic surfactant, for example LAS or PAS, into detergent compositions by means of a solid auxiliary agent, i.e. particles comprising the surfactant and other components the composition, such as sodium carbonate and builders. Until now, the proportion of anionic surfactant present in such excipients has been limited due to the need to provide good flow properties and reduce the tendency to agglomerate.
EP-A-506 184 offenbart ein Verfahren zur kontinuierlichen trockenen Neutralisation von flüssiger Säurevorstufe von anionischem Tensid. Waschmittelteilchen mit einem aktiven Waschmittelgehalt von 30 bis 40 Gewichtsprozent können durch dieses Verfahren hergestellt werden.EP-A-506 184 discloses a process for the continuous dry neutralization of liquid acid precursor of anionic surfactant. Detergent particles with an active detergent content of 30 to 40 weight percent can be produced by this process.
EP-A-572 957 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen anionischen Tensids durch Zuführen einer wässerigen Aufschlämmung des Tensids, enthaltend 60 bis 80% Feststoffe in einem Verdampfer, unter Bildung eines Films des Tensids auf der Reaktorwand und Abkratzen desselben von der Wand unter Trocknen und Aufkonzentrieren der Aufschlämmung.EP-A-572 957 discloses a process for preparing a powdered anionic surfactant by feeding an aqueous slurry of the surfactant containing 60 to 80% solids into an evaporator to form a film of the surfactant on the reactor wall and scraping it off the wall to dry and concentrate the slurry.
DE-A-43 04 015 offenbart ein Verfahren zur Bildung von Tensidgranulaten mit verminderter Klebrigkeit durch Einführen einer Tensidpaste in eine Wirbelschichtanlage, die ein teilchenförmiges Material enthält, gleichzeitig Granulieren und Trocknen des Materials in einer Wirbelschicht und anschließend Zugabe eines Granulatstabilisators zu dem Ausgabeluftstrom der Anlage. Waschmittelteilchen mit einem aktiven Anteil von 15 bis 90 Gewichtsprozent können durch dieses Verfahren hergestellt werden.DE-A-43 04 015 discloses a process for forming surfactant granules with reduced tack by introducing a surfactant paste containing a particulate material into a fluidized bed plant, simultaneously granulating and drying the material in a fluidized bed and then adding a granule stabilizer to the output air stream of the plant. Detergent particles with an active content of 15 to 90 percent by weight can be produced by this process.
Es wird in EP-A-572 957 offenbart, dass die Reaktorwand bei einer Temperatur von 50 bis 140ºC vorliegt; wobei 130ºC die höchste ausgewiesene Wandtemperatur ist. Höhere Temperaturen werden als thermischen Abbau und Farbänderung verursachend angegeben und sind somit nachteilig. Weiterhin offenbart dieses Dokument, dass die Blätter in dem Reaktor mit einer Spitzengeschwindigkeit von vorzugsweise 2 bis 20 m/s laufen, wobei 10,5 m/s die höchste Spitzengeschwindigkeit ist, die beispielhaft angeführt wird. Schüttdichten von bis zu etwa 0,5 g/cm³ werden offenbart.It is disclosed in EP-A-572 957 that the reactor wall is at a temperature of 50 to 140°C; 130°C being the highest reported wall temperature. Higher temperatures are reported to cause thermal degradation and color change and are thus disadvantageous. Furthermore, this document discloses that the blades in the reactor run at a peak speed of preferably 2 to 20 m/s, with 10.5 m/s being the highest peak speed exemplified. Bulk densities of up to about 0.5 g/cm3 are disclosed.
Jedoch im Gegensatz zu der letzten Lehre und wie in WO96/06916 (unveröffentlicht vor dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung) offenbart, können Waschmittelteilchen mit einer hohen Schüttdichte, einem hohen Anteil von anionischem Tensid und ausgezeichneten Pulvereigenschaften durch Erhitzen einer Paste, die das Tensid in einer ersten Zone bei einer noch höheren Temperatur enthält, und dann Kühlen der so gebildeten Teilchen hergestellt werden.However, contrary to the latter teaching and as disclosed in WO96/06916 (unpublished before the priority date of the present application), detergent particles having a high bulk density, a high proportion of anionic surfactant and excellent powder properties can be prepared by heating a paste containing the surfactant in a first zone at a still higher temperature and then cooling the particles so formed.
Im Allgemeinen beinhaltet das vorstehend erwähnte Verfahren das Zuführen eines pastösen Materials, umfassend Wasser in einer Menge von im Allgemeinen mehr als 10 Gewichtsprozent der Paste und des anionischen Tensids in einer Trocknungszone. Das pastöse Material wird zur Verminderung des Wassergehalts in der Trocknungszone erhitzt und anschließend in einer Kühlzone unter Bildung von Waschmittelteilchen gekühlt.In general, the above-mentioned process involves feeding a pasty material comprising water in an amount generally greater than 10% by weight of the paste and the anionic surfactant into a drying zone. The pasty material is heated in the drying zone to reduce the water content and then cooled in a cooling zone to form detergent particles.
Das in WO96/06916 beschriebene Verfahren ist insbesondere auf die Verwendung von PAS als anionische Waschmittelkomponente der Teilchen anwendbar. Leider gilt je größer die Menge LAS in der anionischen Komponente, umso größer ist die Tendenz der Granulate, eine klebrige Oberfläche zu bilden, was für das Erfordernis in dem Endprodukt, trockene, gleichförmige Granulate herzustellen, nachteilig ist.The process described in WO96/06916 is particularly applicable to the use of PAS as the anionic detergent component of the particles. Unfortunately, the greater the amount of LAS in the anionic component, the greater the tendency of the granules to form a sticky surface, which is detrimental to the requirement in the final product to produce dry, uniform granules.
Es wurde nun gefunden, dass dieses Problem durch Einführen eines Schichtbildungsmittels in die Kühlzone gelöst werden kann.It has now been found that this problem can be solved by introducing a layer-forming agent into the cooling zone.
EP-A 390 251 offenbart die Verwendung eines Schichtbildungsmittels als eine Granulierungshilfe bei der Herstellung von Waschmittelgranulaten, worin Komponenten in einem Hochgeschwindigkeitsmischer behandelt und in einem Mittelgeschwindigkeitsmischer zu einem verformbaren Zustand gebracht oder darin gehalten werden.EP-A 390 251 discloses the use of a layer forming agent as a granulation aid in the production of detergent granules, wherein components are treated in a high speed mixer and brought to or maintained in a deformable state in a medium speed mixer.
Somit stellt ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von ein anionisches Tensid umfassenden Waschmittelteilchen bereit, wobei das Verfahren die Schritte des Zuführens eines pastösen Materials, umfassend Wasser und ein anionisches Tensid, in eine Trocknungszone, die keine Wirbelschicht umfasst, Erhitzen des pastösen Materials in der Trocknungszone, um dessen Wassergehalt zu vermindern, und anschließend Kühlen des pastösen Materials in einer Kühlzone unter Bildung von Waschmittelteilchen, umfasst, gekennzeichnet durch Einführen eines Schichtbildungsmittels in die Kühlzone während des Kühlschritts.Thus, a first aspect of the present invention provides a process for producing detergent particles comprising an anionic surfactant, the process comprising the steps of supplying a pasty material, comprising water and an anionic surfactant, into a drying zone which does not comprise a fluidized bed, heating the pasty material in the drying zone to reduce its water content, and then cooling the pasty material in a cooling zone to form detergent particles, characterized by introducing a layer-forming agent into the cooling zone during the cooling step.
Das Kühlgas muss im Allgemeinen trocken sein und kann beispielsweise Luft oder Stickstoff, beispielsweise unterhalb 0ºC, sein. Das Kühlgas kann in einem Gegenstromgasstrom angewendet werden.The cooling gas must generally be dry and can be, for example, air or nitrogen, for example below 0ºC. The cooling gas can be applied in a countercurrent gas flow.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf Zusammensetzungen begrenzt, bei denen die anionische Komponente LAS umfasst oder daraus besteht. Sie ist auch zur Verwendung anderer anionischer Tenside, einschließlich PAS oder LES, vorteilhaft.However, the present invention is not limited to compositions in which the anionic component comprises or consists of LAS. It is also advantageous to use other anionic surfactants, including PAS or LES.
Das Schichtbildungsmittel kann ein beliebiges Material sein, das in der Lage ist, die Teilchen in der Kühlstufe zu beschichten, um die Granularität davon zu verbessern. Relativ inerte Materialien sind für diesen Zweck bevorzugt, jedoch insbesondere beliebige von jenen inerten Materialien, die eine vorteilhafte Wirkung in der Waschlauge haben, beispielsweise Aluminosilikate, Silikattalkum und Tone. Ein Gemisch solcher Materialien kann angewendet werden. Beispiele für Aluminosilikate und Siliziumdioxide sind genauer nachstehend ausgewiesen. Das Vorliegen eines solchen Materials als eine Beschichtung auf den fertigen Teilchen schließt auch das Vorliegen des Materials innerhalb des Körpers der Teilchen nicht aus.The coating agent may be any material capable of coating the particles in the cooling stage to improve the granularity thereof. Relatively inert materials are preferred for this purpose, but particularly any of those inert materials which have a beneficial effect in the wash liquor, for example aluminosilicates, silicate talc and clays. A mixture of such materials may be employed. Examples of aluminosilicates and silicas are set out in more detail below. The presence of such a material as a coating on the finished particles does not exclude the presence of the material within the body of the particles.
Bezogen auf die Gesamtheit anderer Materialien der Teilchen ist das Dosierungsgewicht der Schichtbildungsmaterialien in dem Kühlschritt vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 20, bevorzugter 1 : 9 bis 1 : 20.Based on the total of other materials of the particles, the dosage weight of the layer-forming materials in the cooling step is preferably 1:3 to 1:20, more preferably 1:9 to 1:20.
Die Trocknungszone kann gegebenenfalls unter leichtem Vakuum vorliegen, um das Entfernen von Wasser und flüchtigen Stoffen zu erleichtern. Das Vakuum kann 100 Torr bis zu Atmosphärendruck betragen, da dies wesentliche Verfahrensflexibilität bereitstellt. Ein Vakuum oberhalb 500 Torr bis zu Atmosphärendruck hat jedoch den Vorteil der Verminderung von Betriebskosten während der Vakuumbereitstellung.The drying zone may be under slight vacuum if necessary to facilitate the removal of water and volatiles. The vacuum may be 100 Torr to atmospheric pressure as this provides substantial process flexibility. However, a vacuum above 500 Torr down to atmospheric pressure has the advantage of reducing operating costs during vacuum provision.
Durch Rühren des Materials in der Trocknungs- und/ oder Kühlzone können die Steuerung der Verweilzeit und der Teilchengröße gesichert und der Verfahrensausstoß erhöht werden.By stirring the material in the drying and/or cooling zone, control of residence time and particle size can be ensured and process output can be increased.
Das Verfahren ist vorzugsweise kontinuierlich, da dies kontinuierlich den Transport der Teilchen erleichtert. In einem kontinuierlichen Verfahren ist die Strömungsgeschwindigkeit der Paste geeigneterweise in der Größenordnung von 10 bis 25 kg/m²/h und vorzugsweise 17 bis 22 kg/m²/h, beispielsweise 20 kg/m²/h.The process is preferably continuous as this facilitates continuous transport of the particles. In a continuous process the flow rate of the paste is suitably in the order of 10 to 25 kg/m²/h and preferably 17 to 22 kg/m²/h, for example 20 kg/m²/h.
Geeigneterweise beträgt die mittlere Verweilzeit in der Trocknungszone weniger als 5 Minuten. Eine Verweilzeit von weniger als 4 Minuten ist besonders bevorzugt, wobei eine möglichst niedrige Verweilzeit besonders bevorzugt ist, um die Möglichkeit der Zersetzung (insbesondere bei PAS) zu vermindern und den Produktausstoß zu maximieren.Suitably, the average residence time in the drying zone is less than 5 minutes. A residence time of less than 4 minutes is particularly preferred, with as low a residence time as possible being particularly preferred in order to reduce the possibility of degradation (particularly in the case of PAS) and to maximise product output.
Das Rühren der Paste in der Heizzone stellt im Allgemeinen wirksame Wärmeübertragung innerhalb der Paste bereit und erleichtert das Entfernen von Wasser. Das Rühren vermindert die Kontaktzeit zwischen den Pastenteilchen und der Wand der Trocknungszone, was zusammen mit wirksamer Wärmeübertragung die Wahrscheinlichkeit von "heißen Flecken" vermindert, die sich bilden, was zu Zersetzung führen kann. Darüber hinaus wird verbessertes Trocknen gewährleistet, wodurch somit kürzere Verweilzeit/erhöhter Ausstoß in der Trocknungszone erzeugt werden.Agitation of the paste in the heating zone generally provides effective heat transfer within the paste and facilitates water removal. Agitation reduces the contact time between the paste particles and the wall of the drying zone, which, together with effective heat transfer, reduces the likelihood of "hot spots" forming which can lead to degradation. In addition, improved drying is ensured, thus producing shorter residence time/increased output in the drying zone.
Im Fall von PAS wird, um thermische Zersetzung zu vermeiden, das pastöse Material vorzugsweise nicht auf eine Temperatur oberhalb 170ºC erhitzt.In the case of PAS, in order to avoid thermal decomposition, the pasty material is preferably not heated to a temperature above 170ºC.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Bildung von Teilchen mit einer hohen Schüttdichte, beispielsweise oberhalb 550 g/cm³.The process according to the invention allows the formation of particles with a high bulk density, for example above 550 g/cm³.
Das Material wird in einer Kühlzone gekühlt, die geeigneterweise bei einer Temperatur nicht oberhalb 50ºC, vorzugsweise nicht oberhalb 40º, beispielsweise 30ºC arbeitet. Wünschenswerterweise wird in der Kühlzone gerührt, um wirksames Kühlen des Materials darin bereitzustellen. Durch aktives Kühlen der Teilchen wird die Möglichkeit der thermischen Zersetzung, die aufgrund der Teilchen, die auf eine höhere Temperatur als früher offenbart erhitzt werden, stattfindet, vermindert und die Klebrigkeit der Teilchen kann vermindert werden. Solches aktives Kühlen kann durch Zirkulation von beispielsweise kaltem Wasser oder gekühltem Wasser (beispielsweise Glycolwasser bei ca. -5ºC) um die Kühlzone, beispielsweise in einem Kühlmantel ausgeführt werden.The material is cooled in a cooling zone which suitably operates at a temperature not above 50ºC, preferably not above 40º, for example 30ºC. Agitation is desirably carried out in the cooling zone to provide effective cooling of the material therein. By actively cooling the particles, the possibility of thermal decomposition taking place due to the particles being heated to a higher temperature than previously disclosed is reduced and the stickiness of the particles can be reduced. Such active cooling can be carried out by circulating, for example, cold water or chilled water (for example glycol water at about -5ºC) around the cooling zone, for example in a cooling jacket.
Das pastöse Material umfasst vorzugsweise ein Gemisch von anionischem Tensid und Wasser, obwohl, falls erwünscht, die anderen Komponenten vorliegen können oder als Verunreinigungen aus einem stromaufwärts gelegenen Verfahren, beispielsweise Herstellung des Tensids, eingeschleppt werden können. Vorzugsweise umfasst das pastöse Material mindestens 60 Gewichtsprozent, bevorzugter mindestens 65% und insbesondere mindestens 70 Gewichtsprozent anionisches Tensid. Geeigneterweise umfasst die Paste nicht mehr als 50% und vorzugsweise nicht mehr als 30 Gewichtsprozent Wasser. Das pastöse Material sollte bei der Temperatur pumpbar sein, bei der es in die Trocknungszone eingeführt werden soll, und dies kann den maximalen Anteil des darin vorliegenden Tensids begrenzen.The pasty material preferably comprises a mixture of anionic surfactant and water, although if desired the other components may be present or may be introduced as impurities from an upstream process, e.g. manufacture of the surfactant. Preferably the pasty material comprises at least 60% by weight, more preferably at least 65% and especially at least 70% by weight of anionic surfactant. Suitably the paste comprises no more than 50% and preferably no more than 30% by weight of water. The pasty material should be pumpable at the temperature at which it is to be introduced into the drying zone and this may limit the maximum proportion of surfactant present therein.
Wenn das anionische Tensid PAS umfasst, wird die Paste geeigneterweise bei einer Temperatur von 50 bis 70ºC und vorzugsweise 50 bis 65ºC der Trocknungszone zugeführt.When the anionic surfactant comprises PAS, the paste is suitably fed to the drying zone at a temperature of 50 to 70ºC, and preferably 50 to 65ºC.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in beliebiger geeigneter Apparatur ausgeführt werden. Jedoch ist es bevorzugt, einen Krätztrockner bzw. Dünnschichttrockner, insbesondere einen Entspannungsreaktor bzw. Flashreaktor zu verwenden. Geeignete Flashreaktoren schließen das Flash Drier System, erhältlich von VRVSpA processi Impianti Industriali ein.The process of the invention can be carried out in any suitable apparatus. However, it is preferred to use a dross dryer, in particular a flash reactor. Suitable flash reactors include the Flash Drier System available from VRVSpA processi Impianti Industriali.
Das Verhältnis der Wärmeübertragungsfläche der Trocknungszone zur Wärmeübertragungsfläche der Kühlzone ist im Allgemeinen 3 : 1 bis 1 : 1, beispielsweise etwa 2 : 1.The ratio of the heat transfer area of the drying zone to the heat transfer area of the cooling zone is generally 3:1 to 1:1, for example about 2:1.
Wahlweise können, falls erwünscht, zwei oder mehrere Trocknungszonen vor der Kühlzone angewendet werden. Eine einzelne Apparatur kann angewendet werden, um die Trocknungszone bereitzustellen und die Kühlzone, wie erwünscht, oder alternativ getrennte Apparatur, beispielsweise einen Trockner und eine kühlende Wirbelschicht, können angewendet werden.Optionally, if desired, two or more drying zones may be employed prior to the cooling zone. A single apparatus may be employed to provide the drying zone and the cooling zone as desired, or alternatively separate apparatus, for example a dryer and a cooling fluid bed, may be employed.
Geeigneterweise ist die Trocknungszone im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig und dies wird somit durch eine zylindrische Wand festgelegt. Vorzugsweise wird die Wand mit Hilfe eines Wärmemantels, durch den Wasserdampf oder Öl gespeist werden können, erhitzt. Das Innere der Wand wird vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 130ºC und insbesondere mindestens 140ºC gehalten. Vorzugsweise hat die Trocknungszone eine Verdampfungsrate von 3 bis 25 und insbesondere 5 bis 20 kg Wasser pro m² Wärmeoberfläche pro Stunde.Suitably the drying zone is substantially circular in cross-section and is thus defined by a cylindrical wall. Preferably the wall is heated by means of a heat jacket through which steam or oil can be fed. The interior of the wall is preferably maintained at a temperature of at least 130ºC and especially at least 140ºC. Preferably the drying zone has an evaporation rate of 3 to 25 and especially 5 to 20 kg of water per m² of heat surface per hour.
Die Kühlzone wird vorzugsweise durch eine zylindrische Wand definiert. Wenn das Verfahren kontinuierlich ist, wird die Apparatur geeigneterweise derart angeordnet, dass die Trocknungszone und Kühlzone im Wesentlichen horizontal angeordnet sind, um das wirksame Trocknen, Kühlen und Transport des Materials durch die Trocknungs- und Kühlzonen in im Allgemeinen horizontaler Richtung zu erleichtern.The cooling zone is preferably defined by a cylindrical wall. When the process is continuous, the apparatus is suitably arranged such that the drying zone and cooling zone are arranged substantially horizontally to facilitate the efficient drying, cooling and transport of the material through the drying and cooling zones in a generally horizontal direction.
Geeigneterweise hat die Trocknungszone und vorzugsweise die Kühlzone eine Rührvorrichtung darin, die die Oberflächenpaste rührt und transportiert und Granulate durch die Zonen bildet. Die Rührvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Reihe von sich radial erstreckenden Paddeln und/oder Blättern, die axial an einer rotierbaren Welle angeordnet sind. Wünschenswerterweise sind die Paddeln und/oder Blätter geneigt, um den Transport zu bewirken, und haben vorzugsweise einen Zwischenraum von der inneren Wand von nicht mehr als 10 mm, beispielsweise 5 mm.Suitably the drying zone and preferably the cooling zone has an agitator therein which agitates and transports the surface paste and forms granules through the zones. The agitator preferably comprises a series of radially extending paddles and/or blades arranged axially on a rotatable shaft. Desirably the paddles and/or blades are inclined to effect transport and preferably have a gap from the inner wall of not more than 10 mm, for example 5 mm.
Wir haben gefunden, dass die vorliegende Erfindung besondere Anwendbarkeit bei der Herstellung von LAS umfassenden Waschmittelteilchen mit hoher Qualität, welche durch bekannte Verfahren ansonsten nicht erhältlich wären, aufweist. Jedoch kann die anionische Komponente auch in Form von PAS, LES oder beliebigem anderen anionischen Tensid und Gemischen von diesen mit oder ohne LAS vorliegen.We have found that the present invention has particular applicability in the manufacture of high quality detergent particles comprising LAS which would otherwise not be obtainable by known processes. However, the anionic component may also be in the form of PAS, LES or any other anionic surfactant and mixtures of these with or without LAS.
LAS ist am üblichsten kommerziell in Form der freien Säure erhältlich. Im Gegensatz zur PAS-Säure, die extrem instabil ist, ist LAS-Säure sehr stabil und wird kommerziell durch eine Vielzahl von Zulieferern vertrieben, beispielsweise Petralab 550 (Petresa), Deter (Deter), Marlican (Huls), Nalkylene 540L (Vista) und Isorchem L83 (Enichem). Sie wird als eine viskose Flüssigkeit bereitgestellt, die leicht gehandhabt, gelagert und verarbeitet wird. In jedem Fall kann die Paste in der Trocknungszone durch Zuführen einer flüssigen anionischen Vorstufe des anionischen Tensids und eines Neutralisationsmittels zu der Trocknungszone oder einer Eintrittszone für die Trocknungszone und Bilden des anionischen Tensids in situ gebildet werden.LAS is most commonly available commercially in the form of the free acid. Unlike PAS acid, which is extremely unstable, LAS acid is very stable and is sold commercially by a variety of suppliers, such as Petralab 550 (Petresa), Deter (Deter), Marlican (Huls), Nalkylene 540L (Vista) and Isorchem L83 (Enichem). It is supplied as a viscous liquid that is easily handled, stored and processed. In any case, the paste can be formed in the drying zone by feeding a liquid anionic precursor of the anionic surfactant and a neutralizing agent to the drying zone or an entry zone for the drying zone and forming the anionic surfactant in situ.
Neutralisierte LAS-Säure ist kommerziell als ein Pulver erhältlich.Neutralized LAS acid is commercially available as a powder.
LAS-Pulver werden hauptsächlich entweder trommel- oder sprühgetrocknet und können frisch angemessene Pulvereigenschaften aufweisen. Jedoch sind sie weniger bevorzugt, weil sie aus der Atmosphäre Feuchtigkeit absorbieren und klebrig werden und dann schwierig zu handhaben sind. Ihr Fließverhalten verschlechtert sich und sie werden in der Regel zusammenkleben. Typische Pulver, die (von Hüls) erhältlich sind, sind Marlan ARL (80% LAS), Marlan A390 (90% LAS), Marlan A396 (96% LAS), oder (von Unger) Ufaryl DL90 (90% LAS), Ufaryl DL85 (85% LAS), und Ufaryl DL80 (80% LAS).LAS powders are mainly either drum dried or spray dried and can have reasonable powder properties when fresh. However, they are less preferred because they absorb moisture from the atmosphere and become sticky and difficult to handle. Their flow behavior deteriorates and they will usually stick together. Typical powders available (from Hüls) are Marlan ARL (80% LAS), Marlan A390 (90% LAS), Marlan A396 (96% LAS), or (from Unger) Ufaryl DL90 (90% LAS), Ufaryl DL85 (85% LAS), and Ufaryl DL80 (80% LAS).
PAS ist vorzugsweise auf dem Markt in feiner Pulverform oder in Nudelform erhältlich. Das feine Pulver ist im Allgemeinen staubig, wobei eine wesentliche Menge der Teilchen weniger als 150 Mikrometer aufweist. PAS-Nudeln werden im Allgemeinen durch Extrudieren von getrockneter PAS hergestellt, die das Aussehen von Seifenflocken und im Allgemeinen eine sehr große Teilchengröße und eine sehr niedrige Porosität aufweisen, was zu schlechten Auflösungseigenschaften führt. Um den Anteil des waschmittelaktiven Materials in einer Waschmittelzusammensetzung zu erhöhen, ist es bekannt, Waschmittelteilchen unter Bereitstellung einer Zusammensetzung mit einem hohen Anteil an aktivem Material nachzudosieren.PAS is preferably available in the market in fine powder form or in noodle form. The fine powder is generally dusty with a significant amount of the particles being less than 150 microns. PAS noodles are generally produced by extruding dried PAS which have the appearance of soap flakes and generally have a very large particle size and very low porosity resulting in poor dissolution properties. In order to increase the level of detergent active material in a detergent composition, it is known to post-dose detergent particles to provide a composition with a high level of active material.
PAS in feiner Pulverform oder PAS-Nudeln sind im Allgemeinen zum Nachdosieren in eine Waschmittelzusammensetzung als Zusammensetzungsteilchen jedoch nicht geeignet und die nachdosierten Teilchen haben im Allgemeinen verschiedene Teilchengröße und neigen somit zur Entmischung und werden unansehnlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, Waschmittelteilchen mit einem hohen Anteil von waschaktivem Material und geeigneter Porosität und Teilchengröße zu erhalten.However, PAS in fine powder form or PAS noodles are generally not suitable for subsequent dosing into a detergent composition as composition particles and the subsequently dosed particles generally have different particle sizes and thus tend to segregate and become unsightly. The process according to the invention makes it possible to obtain detergent particles with a high proportion of detergent-active material and suitable porosity and particle size.
Waschmittelteilchen, umfassend mindestens 60 Gewichtsprozent der Teilchen eines anionischen Tensids, vorzugsweise umfassend oder bestehend aus LAS und nicht mehr als 5 Gewichtsprozent des Teilchens von Wasser, wobei die Teilchen mit einem Schichtbildungsmittel beschicht et werden, sind durch ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erhältlich.Detergent particles comprising at least 60% by weight of the particles of an anionic surfactant, preferably comprising or consisting of LAS and not more than 5% by weight of the particles of water, the particles being coated with a layering agent, are obtainable by a process according to the first aspect of the invention.
Die Erfindung kann Waschmittelteilchen bereitstellen, die ein anionisches Tensid, vorzugsweise umfassend oder bestehend aus LAS und vorzugsweise in einer Menge von mindestens 60 Gewichtsprozent der Teilchen, umfassen, wobei die Teilchen mit einem Schichtbildungsmittel beschichtet sind und eine Porosität von 0% bis 25 Volumenprozent der Teilchen und eine Teilchengrößenverteilung aufweisen, sodass mindestens 80% der Teilchen eine Teilchengröße von 180 bis 1500 Mikrometer, vorzugsweise 250 bis 1200 Mikrometer und weniger als 10% und vorzugsweise weniger als 5% der Teilchen einen Teilchendurchmesser von weniger als 180 mm aufweisen.The invention can provide detergent particles comprising an anionic surfactant, preferably comprising or consisting of LAS and preferably in an amount of at least 60% by weight of the particles, the particles being coated with a layering agent and having a porosity of from 0% to 25% by volume of the particles and a particle size distribution such that at least 80% of the particles have a particle size of from 180 to 1500 micrometers, preferably from 250 to 1200 micrometers and less than 10% and preferably less than 5% of the particles have a particle diameter of less than 180 mm.
Geeigneterweise liegt das anionische Tensid in den Waschmittelteilchen in einer Menge von mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 80% und wünschenswerterweise mindestens 85 Gewichtsprozent der Teilchen vor. Es ist erwünscht, dass die Teilchen auch Wasser in einer Menge von 0 bis 8% und vorzugsweise 0 bis 4 Gewichtsprozent der Teilchen umfassen. Das Wasser in den Teilchen stellt verbesserte Granulatintegrität bereit, wodurch somit der Anteil an feinen Teilchen vermindert wird.Suitably, the anionic surfactant is present in the detergent particles in an amount of at least 70%, preferably at least 80% and desirably at least 85% by weight of the particles. It is desirable that the particles also comprise water in an amount of from 0 to 8% and preferably from 0 to 4% by weight of the particles. The water in the particles provides improved granule integrity, thus reducing the proportion of fine particles.
Wünschenswerterweise haben die Waschmittelteilchen ein Aspektverhältnis bzw. Seitenverhältnis nicht oberhalb 2 und sind bevorzugter im Allgemeinen kugelförmig, um die Segregation von anderen Teilchen in einer formulierten Waschmittelzusammensetzung zu vermindern und das visuelle Aussehen des Pulvers zu erhöhen.Desirably, the detergent particles have an aspect ratio not exceeding 2 and more preferably are generally spherical in shape to reduce segregation from other particles in a formulated detergent composition and to enhance the visual appearance of the powder.
Vorzugsweise hat jedes anionische LAS-Tensid eine Kettenlänge von C&sub8; bis C&sub1;&sub6;, vorzugsweise C&sub9; bis C&sub1;&sub5; und besonders bevorzugt einen engen Bereich von C&sub1;&sub0; bis C&sub1;&sub4;.Preferably, each anionic LAS surfactant has a chain length of C₈ to C₁₆, preferably C₉ to C₁₅, and most preferably a narrow range of C₁₀ to C₁₄.
Falls vorliegend, hat jedes PAS-Tensid eine Kettenlänge von C&sub1;&sub0; bis C&sub2;&sub2;, vorzugsweise C&sub1;&sub2; bis Cls und bevorzugter einen engen Bereich von C&sub1;&sub2; bis C&sub1;&sub4;, wobei Coco PAS besonders erwünscht ist.When present, each PAS surfactant has a chain length of C10 to C22, preferably C12 to C15, and more preferably a narrow range of C12 to C14, with Coco PAS being particularly desirable.
Das Waschmittelteilchen kann Gemische von PAS mit anderen Tensiden und/oder Nicht-Tensid-Komponenten, falls erwünscht, umfassen.The detergent particle may comprise mixtures of PAS with other surfactants and/or non-surfactant components, if desired.
Geeignete andere Tenside können lineare Alkylethersulfate, Oxoalkoholsulfate, beispielsweise C&sub1;&sub1;- bis C&sub1;&sub5;- und C&sub1;&sub3;- bis C&sub1;&sub5;-Alkoholsulfate, sekundäre Alkoholsulfate und -sulfonate, ungesättigte Tenside, beispielsweise Natriumoleat, Oleylsulfate, Olefinsulfonate oder Gemische davon umfassen.Suitable other surfactants may include linear alkyl ether sulfates, oxo alcohol sulfates, for example C₁₁-C₁₅ and C₁₃-C₁₅ alcohol sulfates, secondary alcohol sulfates and sulfonates, unsaturated surfactants, for example sodium oleate, oleyl sulfates, olefin sulfonates or mixtures thereof.
Besonders bevorzugt sind LAS-reiche Teilchen, d. h. Teilchen, in denen die Menge von LAS die Menge von einem beliebigen anderen Tensid oder Nicht-Tensid übersteigt und bevorzugter die Gesamtmenge von allen anderen Tensid- und Nicht-Tensid-Komponenten übersteigt.Particularly preferred are LAS-rich particles, i.e. particles in which the amount of LAS exceeds the amount of any other surfactant or non-surfactant, and more preferably exceeds the total amount of all other surfactant and non-surfactant components.
Im Allgemeinen wird das Natriumsalz der Tenside angewendet, jedoch können K-, Ca- oder Mg-Salze auch vorliegen. Jedoch ist es bevorzugt, die anionische Komponente durch Zuführen der Säureform des anionischen Tensids und eines Neutralisationsmittels zur Trocknungszone oder einer Eintrittszone unmittelbar vor der Trocknungszone und Bilden des anionischen Tensids in situ zu bilden.Generally, the sodium salt of the surfactants is employed, but K, Ca or Mg salts may also be present. However, it is preferred to form the anionic component by feeding the acid form of the anionic surfactant and a neutralizing agent to the drying zone or an entry zone immediately prior to the drying zone and forming the anionic surfactant in situ.
Wenn die in situ-Bildung von anionischem Tensid in der Trocknungszone ausgeführt wird, vermindert die in der Trocknungszone entwickelte Neutralisationsmenge das Erfordernis von äußerem Erhitzen der Trocknungszone und ist vorteilhaft gegenüber Verfahren, in denen Tensidpaste als Beschickung angewendet wird.When in situ formation of anionic surfactant is carried out in the drying zone, the amount of neutralization developed in the drying zone reduces the need for external heating of the drying zone and is advantageous over processes in which surfactant paste is used as a feed.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Vorstufensäure zu der Trocknungszone in flüssiger Form anstatt in wässeriger Lösung zugeführt werden kann und das Neutralisationsmittel konzentriert werden kann. Die Gesamtmenge an in die Trocknungszone eingeführtem Wasser kann wesentlich vermindert werden, verglichen mit Verfahren, in denen eine Tensidpaste angewendet wird. Solche Pasten können mindestens 30 Gewichtsprozent Wasser erfordern, um pumpbar zu sein.Furthermore, it is advantageous if the precursor acid can be supplied to the drying zone in liquid form rather than in aqueous solution and the neutralizing agent can be concentrated. The total amount of water introduced into the drying zone can be significantly reduced compared to processes employing a surfactant paste. Such pastes may require at least 30% by weight of water to be pumpable.
Es ist auch möglich, die Waschmittelteilchen vor dem Dosieren des Schichtbildungsmittels direkt aus einer Vorstufensäurenbeschickung anstatt als ein Zwei-Schritt-Verfahren, das die Herstellung des Tensids und anschließende Bildung und Trocknen der Paste unter Bildung von Waschmittelteilchen einbezieht, herzustellen. Dies ist vorteilhaft, da die notwendige Herstellung einer Tensidpaste, die technische Schwierigkeiten bereiten kann, wie auch der Transport und die erforderliche Lagerung der Paste, vermieden wird.It is also possible to prepare the detergent particles directly from a precursor acid feed prior to dosing of the film forming agent, rather than as a two-step process involving preparation of the surfactant and subsequent formation and drying of the paste to form detergent particles. This is advantageous as it avoids the necessary preparation of a surfactant paste, which can present technical difficulties, as well as the transportation and necessary storage of the paste.
Die Vorstufensäure, beispielsweise LAS- oder PAS- Säure, wird geeigneterweise zu der Trocknungszone in der flüssigen Phase gespeist. Wenn die Vorstufensäure thermisch instabil ist, tritt die Neutralisation vorzugsweise ausreichend so schnell und im Wesentlichen vollständig auf, dass die thermische Zersetzung der Säure aufgrund der erhöhten Temperatur minimiert und wünschenswerterweise vermieden wird.The precursor acid, for example LAS or PAS acid, is suitably fed to the drying zone in the liquid phase. If the precursor acid is thermally unstable, neutralization preferably occurs sufficiently rapidly and substantially completely that the thermal decomposition of the acid due to the increased temperature is minimized and desirably avoided.
Die Vorstufensäure wird geeigneterweise bei einer Temperatur von 40 bis 60ºC zugeführt, um zu sichern, dass sie in flüssiger Form vorliegt, jedoch ohne Aktivieren von thermischer Zersetzung. Das Neutralisationsmittel kann bei jeder gewünschten Temperatur in die Trocknungszone eingespeist werden.The precursor acid is suitably fed at a temperature of 40 to 60ºC to ensure that it is in liquid form but without activating thermal decomposition. The neutralising agent can be fed into the drying zone at any desired temperature.
Geeigneterweise wird das Neutralisationsmittel als eine wässerige Lösung oder Aufschlämmung oder festes Material eingeführt. Übliche Neutralisationsmittel können angewendet werden, einschließlich Alkalimetallhydroxide, beispielsweise Natriumhydroxid, und Alkalimetallcarbonate, beispielsweise Natriumcarbonat, idealerweise als ein festes Material zugegeben.Suitably the neutralising agent is introduced as an aqueous solution or slurry or solid material. Conventional neutralising agents may be employed including alkali metal hydroxides, for example sodium hydroxide, and alkali metal carbonates, for example sodium carbonate, ideally added as a solid material.
Geeigneterweise liegt das Neutralisationsmittel in einer Menge von 25 bis 55% und vorzugsweise 30 bis 50 Gewichtsprozent der wässerigen Lösung oder Aufschlämmung vor. Eine hohe Konzentration des Neutralisationsmittels kann unerwünschte Kristallisation ergeben und niedrige Konzentration ist aufgrund des hohen Anteils von Wasser unerwünscht.Suitably the neutralising agent is present in an amount of 25 to 55% and preferably 30 to 50% by weight of the aqueous solution or slurry. A high concentration of neutralising agent can result in undesirable crystallisation and low concentration is undesirable due to the high proportion of water.
Die Konzentration der Neutralisationsmittellösung oder -aufschlämmung kann variiert werden, um den Wassergehalt der Trocknungszone zu steuern. Somit können optimale Viskositätseigenschaften erreicht werden, wodurch das Material in der Trocknungszone transportierbar/pumpbar verbleibt.The concentration of the neutralizing agent solution or slurry can be varied to control the water content of the drying zone. This allows optimal viscosity properties to be achieved, keeping the material transportable/pumpable in the drying zone.
Ein stöchiometrischer Überschuss an Neutralisationsmittel, bezogen auf die Säurevorstufe, kann angewendet werden. Das überschüssige Neutralisationsmittel vereinigt sich mit Säure, beispielsweise Schwefelsäure, die erzeugt werden kann, wenn sich ein Teil der Vorstufensäure thermisch zersetzt.A stoichiometric excess of neutralizing agent relative to the acid precursor may be used. The excess neutralizing agent combines with acid, such as sulfuric acid, which may be produced when a portion of the precursor acid thermally decomposes.
Unter Verwendung von in situ-Neutralisation kann schneller Durchsatz erhalten werden, verglichen mit einem Verfahren, bei dem eine Paste, die ein vorneutralisiertes Tensid enthält, angewendet wird.Using in situ neutralization, faster throughput can be obtained compared to a process using a paste containing a pre-neutralized surfactant.
Das Rühren bzw. Bewegen der Vorstufe und des Neutralisationsmittels (nachstehend als die Beschickungen bezeichnet) in der Heizzone stellen im Allgemeinen wirksame Wärmeübertragung bereit und erleichtern die Entfernung von Wasser. Das Rühren vermindert die Kontaktzeit zwischen den Beschickungen und der Wand der Trockenzone, die zusammen mit wirksamer Wärmeübertragung die Wahrscheinlichkeit von sich bildenden "heißen Flecken" vermindert, die zur thermischen Zersetzung führen können. Darüber hinaus wird verbessertes Trocknen gesichert, wodurch somit eine kürzere Verweilzeit/ein erhöhter Ausstoß in der Trocknungszone ermöglich wird.Agitation of the precursor and neutralizer (hereinafter referred to as the feeds) in the heating zone generally provides effective heat transfer and facilitates water removal. Agitation reduces the contact time between the feeds and the drying zone wall, which together with effective heat transfer reduces the likelihood of "hot spots" forming that can lead to thermal degradation. In addition, improved drying is ensured, thus allowing for reduced residence time/increased output in the drying zone.
Andere Nicht-Tensid-Komponenten, die in den Waschmittelteilchen vorliegen können, schließen Dispersionshilfen, vorzugsweise polymere Dispersionshilfen und bevorzugter Harnstoff, Zucker, Polyalkylenoxide; und Builder, wie nachstehend beschrieben, ein.Other non-surfactant components that may be present in the detergent particles include dispersion aids, preferably polymeric dispersion aids and more preferably urea, sugars, polyalkylene oxides; and builders as described below.
Falls erwünscht, können die Waschmittelteilchen ein organisches und/oder anorganisches Salz, beispielsweise ein hydratisierbares Salz, umfassen. Geeignete Materialien in Salzen, vorzugsweise Natrium von Tripolyphosphat, Citraten, Carbonaten, Sulfaten, Chloriden. Aluminosilikate, Tone, Siliziumdioxid und andere anorganische Materialien können auch eingeschlossen sein.If desired, the detergent particles may comprise an organic and/or inorganic salt, for example a hydratable salt. Suitable materials in salts, preferably sodium of tripolyphosphate, citrates, carbonates, sulfates, chlorides. Aluminosilicates, clays, silica and other inorganic materials may also be included.
Die Teilchen können auch ein oder mehrere nichtionische Tenside enthalten, beispielsweise wie nachstehend im Zusammenhang mit einem Grundpulver erwähnt, mit dem die Teilchen angemischt werden.The particles may also contain one or more non-ionic surfactants, for example as mentioned below in connection with a base powder with which the particles are mixed.
In ähnlicher Weise können organische Materialien, beispielsweise PEG und andere Polymerbuilder oder Seife, auch in die Teilchen eingeschlossen sein, auch wie nachstehend im letzteren Zusammenhang erwähnt.Similarly, organic materials, e.g. PEG and other polymer builders or soap, may also be included in the particles, also as mentioned below in the latter context.
Es ist besonders bevorzugt, dass ein Salz in den Teilchen vorliegt, wenn die anionische Tensidkomponente LAS umfasst.It is particularly preferred that a salt be present in the particles when the anionic surfactant component comprises LAS.
Das Salz kann mit einem Anteil von bis zu 50% und vorzugsweise bis zu 30 Gewichtsprozent der Teilchen vorliegen.The salt may be present in a proportion of up to 50% and preferably up to 30% by weight of the particles.
Die Waschmittelteilchen können direkt zu einem Grundpulver, erhalten aus jedem üblichen Waschmittel-Herstellungsverfahren, einschließlich Nicht-Turm-Verfahren, in dem die Komponenten der Waschmittelzusammensetzung vermischt und granuliert werden, wie beispielsweise in EP-A-367 339 beschrieben, und einem Sprühtrocknungsverfahren, gegebenenfalls gefolgt durch Nachturmverdichtung, nachdosiert werden. Wenn die Waschmittelteilchen, die durch die vorliegende Erfindung hergestellt werden, zu solchen Pulvern nachdosiert werden können, wird ein wesentlicher Grad an Formulierungsflexibilität erhalten und der Anteil des aktiven Materials in der vollständig formulierten Zusammensetzung kann so hoch wie gewünscht sein. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Grundpulver, das im Wesentlichen frei von waschaktiven Verbindungen ist, als die waschaktiven Verbindungen hergestellt werden kann, die im Wesentlichen vollständig als nachdosierte Teilchen eingeführt werden können.The detergent particles can be postdosed directly into a base powder obtained from any conventional detergent manufacturing process, including non-tower processes in which the components of the detergent composition are mixed and granulated, for example as described in EP-A-367 339, and a spray drying process, optionally followed by post-tower compaction. When the detergent particles prepared by the present invention can be postdosed into such powders, a substantial degree of formulation flexibility is obtained and the level of active material in the fully formulated composition can be as high as desired. A further advantage is that the base powder can be prepared substantially free of detergent active compounds as the detergent active compounds can be introduced substantially entirely as postdosed particles.
Folglich stellt ein weiterer Aspekt der Erfindung eine Waschmittelzusammensetzung bereit, umfassend Waschmittelteilchen gemäß den dritten und vierten Aspekten der Erfindung und ein Grundpulver.Accordingly, a further aspect of the invention provides a detergent composition comprising detergent particles according to the third and fourth aspects of the invention and a base powder.
Die Wahl der Verminderung des Anteils von waschaktivem Material in dem Grundpulver ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Grundpulver durch ein Sprühtrocknungsverfahren hergestellt wird, weil ein niedriger Anteil der waschaktiven Verbindung bei dem Sprühtrocknungsverfahren einen höheren Durchsatz sichern kann, wodurch somit die Arbeitsproduktivität insgesamt erhöht werden kann.The choice of reducing the proportion of detergent material in the base powder is particularly advantageous when the base powder is produced by a spray drying process, because a lower proportion of detergent compound can ensure a higher throughput in the spray drying process, thus increasing overall labor productivity.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch zusätzlich zu der waschaktiven Verbindung einen Waschmittelbuilder und gegebenenfalls bleichende Komponenten und andere aktive Bestandteile zur Erhöhung der Leistung und Eigenschaften enthalten.The compositions of the invention may also contain, in addition to the detergent active compound, a detergency builder and optionally bleaching components and other active ingredients to enhance performance and properties.
Die erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen können zusätzlich zu den nachdosierten Waschmittelteilchen eine oder mehrere waschaktive Verbindungen (Tenside) enthalten, die aus Seifen und Nicht-Seifen, anionischen, kationischen, nichtionischen, amphoteren und zwitterionischen waschaktiven Verbindungen und Gemischen davon ausgewählt sein können. Viele geeignete waschaktive Verbindungen sind erhältlich und werden ausführlich in der Literatur beschrieben, beispielsweise in "Surface-Active Agents and Detergents", Bände I und II, von Schwartz, Perry und Berch. Die bevorzugten waschaktiven Verbindungen, die verwendet werden können, sind Seifen und synthetische Nicht-Seifen, anionische und nichtionische Verbindungen.The detergent compositions of the invention may contain, in addition to the post-dosed detergent particles, one or more detergent active compounds (surfactants) which may be selected from soaps and non-soaps, anionic, cationic, non-ionic, amphoteric and zwitterionic detergent active compounds and mixtures thereof. Many suitable detergent active compounds are available and are described in detail in the literature, for example in "Surface-Active Agents and Detergents", Volumes I and II, by Schwartz, Perry and Berch. The preferred detergent active compounds which may be used are soaps and synthetic non-soaps, anionic and non-ionic compounds.
Anionische Tenside sind dem Fachmann gut bekannt. Beispiele schließen Alkylbenzolsulfonate, insbesondere lineare Alkylbenzolsulfonate mit einer Alkylkettenlänge von C&sub8;-C&sub1;&sub5;; primäre und sekundäre Alkylsulfate, insbesondere primäre C&sub1;&sub2;- C&sub1;&sub5;-Alkylsulfate; Alkylethersulfate; Olefinsulfonate; Alkylxylolsulfonate; Dialkylsulfosuccinate; und Fettsäureestersulfonate ein. Natriumseifen sind im Allgemeinen bevorzugt.Anionic surfactants are well known to those skilled in the art. Examples include alkylbenzenesulfonates, particularly linear alkylbenzenesulfonates having an alkyl chain length of C8-C15; primary and secondary alkyl sulfates, particularly C12-C15 primary alkyl sulfates; alkyl ether sulfates; olefin sulfonates; alkyl xylene sulfonates; dialkyl sulfosuccinates; and fatty acid ester sulfonates. Sodium soaps are generally preferred.
Nichtionische Tenside, die verwendet werden können, schließen die primären und sekundären Alkoholethoxylate, insbesondere die aliphatischen C&sub8;-C&sub2;&sub0;-Alkohole, ethoxyliert mit im Durchschnitt 1 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, und bevorzugter die primären und sekundären aliphatischen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub5;- Alkohole, ethoxyliert mit im Durchschnitt 1 bis 10 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, ein. Die nicht ethoxylierten, nichtionischen Tenside schließen Alkylpolyglycoside, Glycerinmonoether und Polyhydroxyamide (Glucamid) ein.Nonionic surfactants which may be used include the primary and secondary alcohol ethoxylates, particularly the C8-C20 aliphatic alcohols ethoxylated with an average of 1 to 20 moles of ethylene oxide per mole of alcohol, and more preferably the C10-C15 primary and secondary aliphatic alcohols ethoxylated with an average of 1 to 10 moles of ethylene oxide per mole of alcohol. The non-ethoxylated nonionic surfactants include alkyl polyglycosides, glycerol monoethers and polyhydroxyamides (glucamide).
Die Gesamtmenge von in der Waschmittelzusammensetzung vorliegendem Tensid ist geeigneterweise 5 bis 40 Gewichtsprozent, obwohl Mengen außerhalb dieses Bereichs, falls erwünscht, angewendet werden können.The total amount of surfactant present in the detergent composition is suitably from 5 to 40% by weight, although amounts outside this range may be employed if desired.
Die Waschmittelzusammensetzungen der Erfindung enthalten auch im Allgemeinen einen Waschmittelbuilder. Die Gesamtmenge an Waschmittelbuilder in den Zusammensetzungen liegt geeigneterweise von 10 bis 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 60 Gewichtsprozent. Der Builder kann in Verbindung mit anderen Komponenten vorliegen oder, falls erwünscht, können getrennte Builderteilchen, die ein oder mehrere Buildermaterialien enthalten, angewendet werden.The detergent compositions of the invention also generally contain a detergent builder. The total amount of detergent builder in the compositions is suitably from 10 to 80% by weight, preferably from 15 to 60% by weight. The builder may be present in association with other components or, if desired, separate builder particles containing one or more builder materials may be employed.
Anorganische Builder, die vorliegen können, schließen Natriumcarbonat ein, falls erwünscht in Kombination mit einem Kristallisationskeim für Calciumcarbonat, wie offenbart in GB-A-1 437 950; kristalline und amorphe Aluminosilikate, beispielsweise Zeolithe, wie offenbart in GB-A-1 473 201; amorphe Aluminosilikate, wie offenbart in GB-A-1 473 202; und gemischte kristalline amorphe Aluminosilikate, wie offenbart in GB 1 470 250; und Schichtsilikate, wie offenbart in EP-B- 164 514. Anorganische Phosphatbuilder, beispielsweise Natriumorthophosphat, -pyrophosphat und -tripolyphosphat, können auch vorliegen, jedoch sind sie aus Umweltgründen nicht mehr bevorzugt.Inorganic builders which may be present include sodium carbonate, if desired in combination with a crystallization seed for calcium carbonate as disclosed in GB-A-1 437 950; crystalline and amorphous aluminosilicates, for example zeolites as disclosed in GB-A-1 473 201; amorphous aluminosilicates as disclosed in GB-A-1 473 202; and mixed crystalline amorphous aluminosilicates as disclosed in GB 1 470 250; and layered silicates as disclosed in EP-B- 164 514. Inorganic phosphate builders, for example sodium orthophosphate, pyrophosphate and tripolyphosphate, may also be present but are no longer preferred for environmental reasons.
Aluminosilikate, ob als Schichtbildungsmittel verwendet und/oder in die Masse der Teilchen eingearbeitet, können geeigneterweise in einer Gesamtmenge von 10 bis 60 Gewichtsprozent und vorzugsweise einer Menge von 15 bis 50 Gewichtsprozent vorliegen. Das verwendete Zeolith in den meisten kommerziellen teilchenförmigen Waschmittelzusammensetzungen ist Zeolith A. Vorteilhafterweise jedoch kann Maximaler Aluminium-Zeolith P (Zeolith MAP), beschrieben und beansprucht in EP-A-384 070, verwendet werden. Zeolith MAP ist ein Alkalimetallaluminosilikat des P-Typs mit einem Silizium-zu-Aluminium-Verhältnis, das 1,33 nicht übersteigt, vorzugsweise 1,15 nicht übersteigt und bevorzugter 1,07 nicht übersteigt.Aluminosilicates, whether used as layering agents and/or incorporated into the bulk of the particles, may suitably be present in a total amount of from 10 to 60% by weight and preferably in an amount of from 15 to 50% by weight. The zeolite used in most commercial particulate detergent compositions is zeolite A. Advantageously, however, maximum aluminium zeolite P (zeolite MAP) described and claimed in EP-A-384 070 may be used. Zeolite MAP is a P-type alkali metal aluminosilicate having a silicon to aluminium ratio not exceeding 1.33, preferably not exceeding 1.15 and more preferably not exceeding 1.07.
Die organischen Builder, die vorliegen können, schließen Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate, Acryl/Maleinsäure-Copolymere und acrylische Phosphinate; monomere Polycarboxylate, wie Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerinmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate, Hydroxyethyliminodiacetate, Alkyl- und Alkenylmalonate und -succinate; und sulfonierte Fettsäuresalze, ein. Ein Copolymer von Maleinsäure, Acrylsäure und Vinylacetat ist besonders bevorzugt, weil es bioabbaubar und somit umweltfreundlich ist. Die Liste ist nicht als erschöpft anzusehen.The organic builders that may be present include polycarboxylate polymers such as polyacrylates, acrylic/maleic acid copolymers and acrylic phosphinates; monomeric polycarboxylates such as citrates, gluconates, oxydisuccinates, glycerol mono-, di- and trisuccinates, carboxymethyloxysuccinates, carboxymethyloxymalonates, dipicolinates, hydroxyethyliminodiacetates, alkyl and alkenyl malonates and succinates; and sulfonated Fatty acid salts. A copolymer of maleic acid, acrylic acid and vinyl acetate is particularly preferred because it is biodegradable and thus environmentally friendly. The list is not to be considered exhaustive.
Besonders bevorzugte organische Builder sind Citrate, geeigneterweise verwendet in Mengen von 5 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 25 Gewichtsprozent; und Acrylpolymere, bevorzugter Acryl/Maleinsäure-Copolymere, geeigneterweise verwendet in Mengen von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 10 Gewichtsprozent. Der Builder liegt vorzugsweise in Alkalimetallsalz-, insbesondere Natriumsalzform, vor.Particularly preferred organic builders are citrates, suitably used in amounts of 5 to 30 weight percent, preferably 10 to 25 weight percent; and acrylic polymers, more preferably acrylic/maleic acid copolymers, suitably used in amounts of 0.5 to 15 weight percent, preferably 1 to 10 weight percent. The builder is preferably in alkali metal salt, especially sodium salt, form.
Geeigneterweise umfasst das Buildersystem ein kristallines Schichtsilikat, beispielsweise SKS-6 von Hoechst, ein Zeolith, beispielsweise Zeolith A, und gegebenenfalls ein Alkalimetallcitrat.Suitably, the builder system comprises a crystalline layered silicate, for example SKS-6 from Hoechst, a zeolite, for example zeolite A, and optionally an alkali metal citrate.
Waschmittelzusammensetzungen gemäß der Erfindung können auch ein Bleichsystem, wünschenswerterweise eine Peroxybleichmittelverbindung, beispielsweise ein anorganisches Persalz oder organische Peroxysäure, die in der Lage sind, Wasserstoffperoxid in wässeriger Lösung zu ergeben, enthalten. Die Peroxybleichmittelverbindung kann in Verbindung mit einem Bleichmittelaktivator (Bleichmittelvorstufe) verwendet werden, um die Bleichwirkung bei niederen Waschtemperaturen zu verbessern. Ein besonders bevorzugtes Bleichsystem umfasst eine Peroxybleichmittelverbindung (vorzugsweise Natriumpercarbonat, gegebenenfalls zusammen mit einem Bleichmittelaktivator) und einem Übergangsmetall-Bleichmittelkatalysator, wie in EP 458 397A und EP-A-509 787 beschrieben und beansprucht.Detergent compositions according to the invention may also contain a bleaching system, desirably a peroxy bleach compound, for example an inorganic persalt or organic peroxyacid capable of yielding hydrogen peroxide in aqueous solution. The peroxy bleach compound may be used in conjunction with a bleach activator (bleach precursor) to improve the bleaching effect at low wash temperatures. A particularly preferred bleaching system comprises a peroxy bleach compound (preferably sodium percarbonate, optionally together with a bleach activator) and a transition metal bleach catalyst as described and claimed in EP 458 397A and EP-A-509 787.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können Alkalimetall-, vorzugsweise Natrium-, -carbonat, enthalten, um die Waschkraft und leichtes Verarbeiten zu erhöhen. Natriumcarbonat kann geeigneterweise in einer Menge von 1 bis 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 40 Gewichtsprozent, vorliegen. Jedoch liegen Zusammensetzungen, die wenig oder kein Natriumcarbonat enthalten, auch innerhalb des Umfangs der Erfindung.The compositions of the invention may contain alkali metal, preferably sodium, carbonate to increase detergency and ease of processing. Sodium carbonate may suitably be present in an amount of from 1 to 60% by weight, preferably from 2 to 40% by weight. However, compositions containing little or no Containing sodium carbonate are also within the scope of the invention.
Das Fließen des Pulvers kann durch Einarbeiten einer kleinen Menge eines Pulverstrukturierungsmittels, beispielsweise eine Fettsäure (oder Fettsäureseife), ein Zucker, ein Acrylat oder Acrylat/Maleatpolymer, oder Natriumsilikat, die geeigneterweise in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent vorliegen, verbessert werden.The flow of the powder can be improved by incorporating a small amount of a powder structurant, for example a fatty acid (or fatty acid soap), a sugar, an acrylate or acrylate/maleate polymer, or sodium silicate, suitably present in an amount of from 1 to 5% by weight.
Die Materialien, die in den erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen vorliegen können, schließen Natriumsilikat; Korrosionsinhibitoren, einschließlich Silikate; Antiwiederablagerungsmittel, wie Cellulosepolymere; Fluoreszenzmittel; anorganische Salze, wie Natriumsulfat, Schaumbekämpfungsmittel oder Schaumverstärker, wie geeignet; proteolytische und lipolytische Enzyme; Farbstoffe; gefärbte Sprenkel; Parfums Schaumsteuerungsmittel; und textilweichmachende Verbindungen ein. Die Liste ist nicht als erschöpft anzusehen.The materials which may be present in the detergent compositions of the invention include sodium silicate; corrosion inhibitors, including silicates; antiredeposition agents such as cellulosic polymers; fluorescent agents; inorganic salts such as sodium sulfate; antifoam agents or foam boosters as appropriate; proteolytic and lipolytic enzymes; dyes; colored speckles; perfumes, foam control agents; and fabric softening compounds. The list is not intended to be exhaustive.
Die Grundzusammensetzung wird geeigneterweise durch Sprühtrocknen einer Aufschlämmung von verträglichen, wärmeintensiven Bestandteilen, und dann Aufsprühen, Anmischen und/oder Nachdosieren dieser Bestandteile, die zum Verarbeiten über die Aufschlämmung nicht geeignet sind, hergestellt. Die Waschmittelteilchen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, werden durch übliche Verfahren zu der Grundzusammensetzung nachdosiert.The base composition is suitably prepared by spray drying a slurry of compatible, heat-intensive ingredients, and then spraying, mixing and/or post-dosing those ingredients which are not suitable for processing via the slurry. The detergent particles prepared by the process of the invention are post-dosed to the base composition by conventional methods.
Die erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen haben vorzugsweise eine Schüttdichte von mindestens 500 g/l, bevorzugter mindestens 550 g/Liter.The detergent compositions according to the invention preferably have a bulk density of at least 500 g/l, more preferably at least 550 g/litre.
Solche Pulver können entweder durch Sprühtrocknen, durch Nachturmverdichtung von sprühgetrocknetem Pulver oder durch vollständige Nicht-Turm-Verfahren, wie Trockenmischen und Granulierung, hergestellt werden.Such powders can be produced either by spray drying, by post-tower densification of spray dried powder or by completely non-tower processes such as dry blending and granulation.
Ein Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator kann vorteilhafterweise für solches Vermischen verwendet werden. Die Verfahren unter Verwendung von Hochgeschwindigkeitsmischer/ Granulatoren werden beispielsweise in EP-A-340 013, EP-A- 367 339, EP-A-390 251 und EP-A-420 317 offenbart.A high speed mixer/granulator can be advantageously used for such mixing. The processes using high speed mixer/granulator Granulators are disclosed, for example, in EP-A-340 013, EP-A-367 339, EP-A-390 251 and EP-A-420 317.
Die Erfindung wird nun genauer durch die nachstehenden, nicht begrenzenden Beispiele erläutert.The invention will now be explained in more detail by the following non-limiting examples.
Eine 1,2 m² VRV-Maschine wurde verwendet mit drei gleichen Mantelabschnitten. Die Dosierungseingänge für sowohl Flüssigkeiten als auch Pulver waren unmittelbar vor dem ersten heißen Bereich angeordnet, wobei die Dosierungseinlässe vom Mittelmantel in den zwei Endbereichen verfügbar waren. Zeolith wurde über diesen Einlass in den Endbereich gegeben. Ein elektrisch beheizter Ölerhitzer erhitzt die ersten zwei Mantelbereiche, wobei Öltemperaturen zwischen 120ºC und 190ºC verwendet werden. Umgebungsverfahrenswasser bei 15ºC wurde zum Kühlen des Mantels in dem Endbereich verwendet. Der Zufuhr-Luftstrom (Make-up air flow) durch den Reaktor wurde durch Öffnen eines Bypasses am Abgas-Dampf-Extraktionsgebläse zwischen 10 und 50 m³/h geregelt. Alle Versuche wurden mit dem Motor bei voller Geschwindigkeit unter Erzeugen einer Spitzengeschwindigkeit von etwa 30 m/s ausgeführt.A 1.2 m² VRV machine was used with three equal shell sections. The dosing inlets for both liquids and powders were located immediately before the first hot section, with the dosing inlets from the middle shell available in the two end sections. Zeolite was added to the end section via this inlet. An electrically heated oil heater heats the first two shell sections using oil temperatures between 120ºC and 190ºC. Ambient process water at 15ºC was used to cool the shell in the end section. The make-up air flow through the reactor was controlled between 10 and 50 m³/h by opening a bypass on the exhaust steam extraction fan. All tests were carried out with the engine at full speed producing a tip speed of about 30 m/s.
Eine Monopumpe wurde zum Dosieren der Umgebungstemperatur-LAS-Säure geeicht und eine peristaltische Pumpe wurde zum Dosieren des 47%igen Natriumhydroxids geeicht. Schneckenzuführer wurden geeicht, um sowohl Natriumcarbonat als auch Zeolith A24 zur Schichtbildung zu dosieren. Das Natriumcarbonat und die Flüssigkeiten wurden kurz vor dem ersten heißen Bereich eingestellt und die Zeolitrischichtbildung wurde in den dritten Bereich, der gekühlt wurde, zugeführt. Der minimale Anteil an Zeolith wurde zugegeben, um nach Verlassen des Trockners frei fließende Granulate zu erhalten.A mono pump was calibrated to dose the ambient temperature LAS acid and a peristaltic pump was calibrated to dose the 47% sodium hydroxide. Screw feeders were calibrated to dose both sodium carbonate and zeolite A24 for layer formation. The sodium carbonate and liquids were stopped just before the first hot zone and the zeolite layer formation was fed into the third zone which was cooled. The minimum amount of zeolite was added to obtain free flowing granules after exiting the dryer.
In diesen Beispielen werden die nachstehenden Abkürzungen verwendet:In these examples, the following abbreviations are used:
D(4,3) = gewichteter mittlerer Teilchendurchmesser;D(4,3) = weighted mean particle diameter;
DFR = dynamische Strömungsgeschwindigkeit;DFR = dynamic flow velocity;
UCT = nicht verdichteter Kompressionstest.UCT = unconsolidated compression test.
Die Versuche wurden bei verschiedenen Durchsätzen und Manteltemperaturen durchgeführt. Einige der Maschinenparameter und Pulvereigenschaften werden in Tabelle 1 gezeigt. Zeolitrischichtbildung war in allen der nachstehend gezeigten Beispiele notwendig. TABELLE 1 The tests were carried out at various throughputs and jacket temperatures. Some of the machine parameters and powder properties are shown in Table 1. Zeolite layer formation was necessary in all of the examples shown below. TABLE 1
Probe A hatte ausgezeichnete Pulvereigenschaften mit einer angemessenen mittleren Teilchengröße. Die Fließeigenschaften dieser Pulver waren außergewöhnlich in Anbetracht dessen, dass alle rund 90% LAS enthielten. Wenn der Durchsatz erhöht wurde, zeigten Proben B bis D eine geringe Verminderung im Fluss, verbunden mit einer Erhöhung der Teilchengröße. Diese Erhöhung der Teilchengröße war auf einen erhöhten Restfeuchtigkeitsgehalt innerhalb der Granulate zurückzuführen. Wenn der Durchsatz bei E vermindert wurde, war der Fluss verbessert und die Teilchengröße nahm ab.Sample A had excellent powder properties with a reasonable mean particle size. The flow properties of these powders were exceptional considering that all contained around 90% LAS. When the flow rate was increased, samples B to D showed a small reduction in flow associated with an increase in particle size. This increase in particle size was due to increased residual moisture content within the granules. When the flow rate was reduced at E, flow was improved and particle size decreased.
Ohne die Verwendung von Zeolitrischichtbildung würde es unmöglich sein, eines der vorstehend genannten Pulver herzustellen.Without the use of zeolite layering, it would be impossible to produce any of the above powders.
Die Versuche wurden bei verschiedenen Neutralisationsgraden von Natriumcarbonat durchgeführt. Einige der Maschinenparameter und Pulvereigenschaften werden in Tabelle 2 gezeigt. Zeolitrischichtbildung war in allen der nachstehend gezeigten Beispiele notwendig. TABELLE 2 The tests were carried out at various degrees of neutralization of sodium carbonate. Some of the machine parameters and powder properties are shown in Table 2. Zeolite layer formation was necessary in all of the examples shown below. TABLE 2
Der Anteil von Wasserverdampfung in diesen Versuchen war niedrig, wenn kein Wasser zugegeben wurde. Das Wasser stammte hauptsächlich aus dem Neutralisationswasser der LAS- Säure. Im Ergebnis wurde eine niedrigere Manteltemperatur von 145ºC verwendet. Ein festgesetzter Strom von Natriumcarbonatpulver zusammen mit einer Erhöhung der Anteile von LAS-Säure wurde verwendet, um mit dem Neutralisationsgrad von LAS-Säure im Bereich von 42% bis zu 83%, wie in Tabelle 2 gezeigt, übereinzustimmen.The rate of water evaporation in these experiments was low when no water was added. The water was mainly from the neutralization water of the LAS acid. As a result, a lower jacket temperature of 145ºC was used. A fixed flow of sodium carbonate powder along with increasing the rates of LAS acid was used to match the neutralization level of LAS acid ranging from 42% up to 83% as shown in Table 2.
Alle hergestellten Pulver haben ausgezeichnete Fließeigenschaft und angemessene mittlere Teilchengrößen. Wenn sich der Neutralisationsgrad erhöhte und der Durchsatz erhöhte, gab es keine Verschlechterung in den Pulvereigenschaften.All powders produced have excellent flow properties and reasonable average particle sizes. When the degree of neutralization increased and the throughput increased, there was no deterioration in the powder properties.
Ohne die Verwendung von Zeolitrischichten wäre es unmöglich, eines der vorstehend genannten Pulver herzustellen.Without the use of zeolite layers it would be impossible to produce any of the above-mentioned powders.
Im Lichte dieser Offenbarung werden Modifizierungen der beschriebenen Beispiele sowie anderer Beispiele, die alle im Umfang der vorliegenden, wie durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung liegen, nun dem Fachmann deutlich.In light of this disclosure, modifications of the described examples, as well as other examples, all of which are within the scope of the present invention as defined by the appended claims, will now be apparent to those skilled in the art.
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Legal Events
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