DE69716620T2

DE69716620T2 - Verfahren zur herstellung von waschmittelzusammensetzungen mit hohem schüttgewicht

Info

Publication number: DE69716620T2
Application number: DE69716620T
Authority: DE
Inventors: Mali Gupta
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: ZA978145B; ID19652A; ES2182037T3; AR009570A1; CA2263413A1; CN1157471C; EP0925353B1; US5935923A; EP0925353A1; AU731828B2; AU4700697A; WO1998011197A1; BR9711710A; IN189571B; DE69716620D1; TW412587B; CN1230215A; GB9618877D0

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer granulären Waschmittelzusammensetzung oder Komponente mit hoher Schüttdichte und guten Pulvereigenschaften. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren für die kontinuierliche Herstellung solcher Waschmittelzusammensetzungen. Weiterhin betrifft sie eine durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältliche granuläre Waschmittelzusammensetzung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Seit einiger Zeit gibt es innerhalb der Waschmittelindustrie ein starkes Interesse für die Herstellung von Waschpulvern mit relativ hoher Schüttdichte, beispielsweise 550 g/l und darüber.
Es gibt im Allgemeinen zwei Arten von Verfahren, durch die Waschpulver hergestellt werden können. Die erste Verfahrensart beinhaltet Sprühtrocknen einer wässrigen Waschmittelaufschlämmung in einem Sprühtrocknungsturm. Bei der zweiten Verfahrensart werden verschiedene Komponenten trocken vermischt und gegebenenfalls mit Flüssigkeiten, beispielsweise nichtionischen Tensiden, agglomeriert. Die letztere Verfahrensart ist für die Herstellung von Pulvern mit einer relativ hohen Schüttdichte geeigneter. Das ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die chemische Zusammensetzung der in dem Sprühtrocknungsverfahren verwendeten Aufschlämmung deutlich die Schüttdichte des granulären Produkts beeinflusst. Diese Schüttdichte kann nur durch Erhöhen des Anteils an relativ dichtem Natriumsulfat wesentlich erhöht werden. Jedoch trägt Natriumsulfat nicht zur Waschkraft bei, sodass dadurch die Gesamtleistung des Pulvers bei der Wäsche vermindert wird.
Ein für die Herstellung von relativ hochdichten Produkten geeignetes Trockenmischverfahren wird in der europäischen Patentbeschreibung EP-A-0420317 beschrieben. Dieses beinhaltet Umsetzen einer flüssigen Säurevorstufe eines anionischen Tensids mit einem alkalischen anorganischen Material in einem Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter, Behandeln des Materials in einem Granulator/Verdichter mit mittlerer Geschwindigkeit und schließlich Trocknen und/oder Kühlen des Materials. Die Wärme der Neutralisationsreaktion zwischen der Säuretensidvorstufe und dem alkalischen Material wird verwendet, um das Ausgangsmaterial in einen verformbaren Zustand zu bringen, und ergibt Verdichtung der Waschmittelzusammensetzung.
EP-A-0694608 offenbart die Herstellung von granulären Waschmittelzusammensetzungen hoher Schüttdichte, wobei ein Glycerid-Strukturierungsmittel in einem nichtionischen Polyhydroxyfettsäureamid umfassenden Tensid gelöst wird, und das erhaltene pumpbare Vorgemisch vorzugsweise mit einem festen Material, wie Aluminosilikat, -carbonat, -bicarbonat, -silikat, -sulfat und/oder -zitrat, granuliert wird. Das Strukturierungsmittel verleiht den Granulaten ausreichend Struktur, um gute Handhabungs- und Lagerungseigenschaften (d. h., es gibt kein "Auslaufen" an nichtionischer Flüssigkeit) zu ergeben, während schnelle Auflösungsgeschwindigkeiten in Wasser beibehalten werden.
WO 93/25378 beschreibt die kontinuierliche Herstellung einer granulären Waschmittelzusammensetzung mit hoher Schüttdichte, umfassend die Schritte des Dispergierens eines flüssigen Bindemittels durch einen Pulverstrom in einem Hochgeschwindigkeitsmischer unter Bilden von agglomerierten Granulaten in einem Mischer/Agglomerator mit mittlerer Geschwindigkeit, zu dem gegebenenfalls fein verteiltes Pulver gegeben werden kann, und schließlich Trocknen und/oder Kühlen. Das flüssige Bindemittel ist eine Paste, die mindestens 10 Gew.-% neutralisiertes anionisches Tensid und möglichst wenig Wasser umfasst. Es gibt keine Erwähnung von Strukturierung oder dem Bedarf, das flüssige Bindemittelpastenmaterial zu strukturieren.
Im Fall von Pulvern, die auch ein anionisches Tensid enthalten, ist es möglich, das (flüssige) nichtionische Tensid durch Umsetzen der Säurevorstufe und des alkalischen Materials in situ, d. h. durch Auflösen der Vorstufe in dem nichtionischen Tensid und anschließend Zusetzen des alkalischen Materials zu der Lösung in der ersten Stufe des Verfahrens "zu strukturieren". Das gleiche Strukturieren kann durch In-situ-Bildung einer Seife während der ersten Stufe erreicht werden, d. h. Strukturieren der Fettsäure für die anionische Säurevorstufe, sodass die Seife durch eine Verseifungsreaktion während der Stufe gebildet wird.
Ein Nachteil eines solchen Verfahrens ist die schlechte, d. h. breite Teilchengrößenverteilung des erhaltenen Pulvers. Dies kann geeigneterweise durch zwei Maße ausgedrückt werden:
(a) Die Gesamtmengen an Feinstoffen (< 180 um) und groben Stoffen (> 1400 um) in dem Produkt.
(b) Der Wert n der Rosin-Rammler-Verteilung. Dieser wird durch Annähern der Teilchengrößenverteilung an eine n- Potenz-Verteilung gemäß der nachstehenden Formel berechnet:
worin R der kumulative Prozentsatz des Pulvers oberhalb einer bestimmten Größe D ist und Dr die mittlere Korngröße ist und n ein Maß der Teilchengrößenverteilung ist. Dr und n sind die Rosin-Rammler-Näherungen an eine gemessene Teilchengrößenverteilung.
Ein hoher n-Wert bedeutet enge Teilchengrößenverteilung und niedrige Werte bedeuten eine breite Teilchengrößenverteilung.
Typischerweise haben Pulver, die durch die vorstehend erwähnte Art von Granulierungsverfahren hergestellt wurden, einen gesamten groben und feinen Anteil von rund 20%. Dies entspricht n-Werten von rund 1,5. Dies ist ein Problem beim Verarbeiten, da die feinen Stoffe zurückgeführt werden müssen und die groben Granulate vermahlen werden müssen. Da weiterhin zwischen dem Bereich von 180 bis 1400 um die Teilchengrößenverteilung breit ist, können die Pulver einen negativen Einfluss auf die Verbraucherproduktannahme ausüben. Insbesondere zu hohe Anteile an Feinstoffen können bei der Verwendung zu schlechten Dispersionsauflösungseigenschaften führen. Dies ist auf eine Tendenz des Pulverbetts bei Kontakt mit Wasser in der Waschlauge zu gelieren zurückzuführen, was wiederum die Gesamtwaschleistung mindert. Es hinterlässt auch unerwünschte Rückstände und verursacht negative Wechselwirkung mit empfindlichen Textilien.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Dieser Nachteil wurde nun durch die vorliegende Erfindung überwunden, die das Einarbeiten eines Seifenstrukturierungsmittels in das nichtionische Tensid, insbesondere vor und teilweise während der zweiten Stufe des Verfahrens, beinhaltet. Das Strukturierungsmittel kann als solches zugegeben werden oder gemäß seiner Art, wie vorstehend angeführt, in situ gebildet werden.
Somit stellt in einem ersten Aspekt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer granulären Waschmittelzusammensetzung bereit, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
(i) Bilden einer flüssigen Beschickung, umfassend ein flüssiges Bindemittel, das nichtionisches Tensid, ein Seifenstrukturierungsmittel und eine Fettsäurevorstufe eines Seifenstrukturierungsmittels umfasst,
(ii) Dosieren der flüssigen Beschickung und einer festen Komponente in einen Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter unter Bildung eines granulären Waschmittelmaterials und Bilden von weiterem Seifenstrukturierungsmittel in situ in dem Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter durch Umsetzung einer Fettsäurevorstufe eines Seifenstrukturierungsmittels mit einem alkalischen anorganischen Material,
(iii) anschließend Behandeln des granulären Waschmittelmaterials in einem Granulator/Verdichter mit mittlerer Geschwindigkeit, wodurch es in einen verformbaren Zustand gebracht oder darin gehalten wird, und
(iv) Trocknen und/oder Kühlen des Produkts von Schritt (iii); wobei 12 bis 35 Mol-% des Seifenstrukturierungsmittels in Schritt (i) gebildet werden.
Das Seifenstrukturierungsmittel kann mit der Beschickung während Schritt (i) als dosiertes Strukturierungsmittel an sich eingearbeitet werden und/oder das Strukturierungsmittel kann in situ in der Beschickung während Schritt (i) gebildet werden. Es ist auch möglich, zusätzliches Strukturierungsmittel an sich in den Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter während Schritt (ii) zu dosieren und/oder das zusätzliche Strukturierungsmittel in situ in dem Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter zu bilden. Das in Schritt (ii) eingeführte Strukturierungsmittel kann das Gleiche wie das in Schritt (i) gebildete oder eingeführte Strukturierungsmittel sein oder sich davon unterscheiden.
Wenn hierin verwendet, bedeutet der Begriff "Strukturierungsmittel" eine chemische Komponente, die die "Struktur" der Flüssigkeit in den Pulvergranulaten unterstützt, was sie somit unbeweglich macht. Das Ziel ist es, hierbei die Flüssigkeitsphase am Auslaugen zu hindern. Ein Strukturierungsmittel arbeitet durch Erhöhen der Viskosität der flüssigen Phase. Dies könnte Umwandlung von Phasen einschließen, d. h. von flüssig zu flüssig-kristallin, oder dies könnte Verfestigung einschließen. Beispiele für Strukturierungsmittel schließen Polymere, kristallisierende Mittel, organische Seifenmoleküle, Feststoffe usw. ein.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN IM EINZELNEN

Vorzugsweise wird Schritt (i) in einem dynamischen Inline-Mischer, der innerhalb einer Rezirkulationsschleife angeordnet ist, ausgeführt. Vorzugsweise wird auch ein Wärmetauscher innerhalb dieser Schleife angeordnet, um die Reaktionswärme von beliebiger In-situ-Bildung von Strukturierungsmittel abzuführen. Hier ist es das Ziel, die Vollständigkeit der Reaktion und Homogenität des Reaktionsproduktes innerhalb der zugeführten flüssigen Beschickung, bei Dosierungsgleichförmigkeit von Komponenten aus der dynamischen Mischer-/Rezirkulationsschleife zu dem in Schritt (ii) verwendeten Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter zu sichern.
Vorzugsweise ist die Newton'sche Viskosität der flüssigen Beschickungszuführung zu Schritt (ii) 0,1 bis 6 Pa·s bei 60ºC.
Die Verweilzeit in dem Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter während Schritt (ii) ist vorzugsweise etwa 5 bis 30 Sekunden. Jedoch ist die Verweilzeit in dem Mischer/Verdichter mit mittlerer Geschwindigkeit während Schritt (iii) vorzugsweise etwa 1 bis 10 Minuten. Das Verfahren wird vorzugsweise als ein kontinuierliches Verfahren ausgeführt.
Schritte (ii) bzw. (iii) können unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter-Vorrichtung, gefolgt von einer gesonderten Granulator-/Verdichter-Vorrichtung mit mittlerer Geschwindigkeit bewirkt werden. Alternativ könnten Schritte (ii) und (iii) unter Verwendung einer einzelnen Vorrichtung, die bei zwei Geschwindigkeiten arbeitet, zuerst bei hoher Geschwindigkeit zum Mischen/Verdichten und dann bei mittlerer Geschwindigkeit zur Granulierungsverdichtung bewirkt werden. Geeignete Vorrichtungen schließen Mischer, wie die Fucae®-FS-G-Reihen, Diosna®-V-Reihen von Dierks & Söhne, Deutschland, Pharma Matrix® Fielder Ltd., England; Fuji® VG-C-Serien von Fuji Sangyo Co., Japan, die Roto® von Zanchetta & Co. srl, Italien, und den Schugi®- Flexomix-Granulator, ein.
Die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellten granulären Waschmittelzusammensetzungen können in Form von vollständigen Produkten, die zum Verkauf an den Verbraucher bereit sind, vorliegen. Alternativ können sie als Grundpulver, zu denen andere Bestandteile nachdosiert werden, formuliert werden. In jedem Fall haben solche Zusammensetzungen vorzugsweise eine Schüttdichte von 550 g/l, bevorzugter mindestens 650 g/l.
Wie vorstehend erwähnt, kann etwas Strukturierungsmittel in situ bei jeder relevanten Stufe gebildet werden. In dem Fall wird eine Fettsäurevorstufe eines Seifenstrukturierungsmittels während Schritt (i) in die Beschickung eingearbeitet. Dann kann ein alkalisches anorganisches Material teilweise während Schritt (i) dosiert werden und teilweise während Schritt (ii) dosiert werden. Die Menge der Fettsäurevorstufe in einem Seifenstrukturierungsmittel sollte ausreichend sein, um mit der Gesamtheit des während Schritt (i) dosierten alkalischen anorganischen Materials und der Menge des während Schritt (ii) dosierten alkalischen anorganischen Materials, von dem gewünscht wird, dass es mit der Fettsäurevorstufe eines Seifenstrukturierungsmittels reagiert, zu reagieren (es kann erforderlich sein, etwas des alkalischen anorganischen Materials, das nicht umgesetzt wurde, zu hinterlassen, um eine weitere Funktion in dem Endprodukt auszuführen, beispielsweise Natriumcarbonat als ein Builder). Hier bedeutet "Endprodukt" die am Ende von Schritt (iv) hergestellten Granulate.
Das Seifenstrukturierungsmittel kann in situ durch Auflösen einer Fettsäurevorstufe des Seifenstrukturierungsmittels in dem flüssigen Bindemittel und dann Dosieren eines Alkalimetallhydroxids, beispielsweise Natrium- oder Kaliumhydroxid, teilweise während Schritt (i) und teilweise während Schritt (ii) gebildet werden.
Die Gesamtmenge von Fettsäurevorstufe eines während Schritten (i) und (ii) verwendeten Seifenstrukturierungsmittels umfasst vorzugsweise ausreichend, um 0,5% bis 10 Gew.-% Seife, bezogen auf das Gewicht der am Ende von Schritt (iv) erhaltenen Gesamtzusammensetzung, bevorzugter 2% bis 6%, zu erhalten. Das Gewicht von während Schritt (ii) dosiertem Alkalimetallhydroxid, bezogen auf jenes, das während Schritt (i) dosiert wurde, ist vorzugsweise 1,5 : 1 bis 3 : 1, bevorzugter 2 : 1 bis 3 : 1 und insbesondere 2,5 : 1 bis 3 : 1. Der Grad an Vorverseifung während Schritt (i) ist 12 bis 35 Mol-%, insbesondere 20 bis 30 Mol-%.
Im Prinzip kann beliebiges alkalisches anorganisches Material verwendet werden. Jedoch sind feste, in Wasser lösliche alkalische anorganische Materialien bevorzugt. Ein bevorzugtes Material ist Natriumcarbonat einzeln oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen in Wasser löslichen anorganischen Materialien, beispielsweise Natriumbicarbonat oder -silikat. Wie vorstehend angedeutet, kann Natriumcarbonat die notwendige Alkalinität für das Waschverfahren bereitstellen, jedoch kann es zusätzlich als ein Waschmittelbuilder dienen. In diesem Fall kann die Erfindung vorteilhafterweise für die Herstellung von Waschpulvern verwendet werden, in denen Natriumcarbonat der einzige oder hauptsächliche Builder ist.
Ein anderes Strukturierungsmittel kann bei jeder relevanten Stufe in seiner Endform zugesetzt werden. Ein solches Strukturierungsmittel kann beispielsweise von einem Polymertyp, wie PVA, PEG, PVP, Polyacrylate usw., stammen. Die Gesamtmenge an Polymer (auf Trockenpolymerbasis) in dem Endprodukt ist 0,5%, 1% oder 2% bis 5%. Von diesem ist das Gewichtsverhältnis der während Schritt (i) in die Beschickung eingearbeiteten Menge 5% bis 85%. Der Rest wird in Schritt (ii) eingeführt Vorzugsweise liegt die Menge in Schritt (i) zwischen 20% bis 60%, bevorzugter zwischen 30% und 50%.
Das flüssige Bindemittel umfasst flüssiges, nichtionisches Tensid und gegebenenfalls andere flüssige Komponenten.
Beliebiges solches nichtionisches Tensid kann ein oder mehrere flüssige nichtionische Tenside, ausgewählt aus primären und sekundären Alkoholethoxylaten, insbesondere aliphatischen C&sub8;-C&sub2;&sub0;-Alkoholen, ethoxyliert mit im Durchschnitt 1 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, und insbesondere die primären und sekundären aliphatischen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub5;- Alkohole, ethoxyliert mit im Durchschnitt 1 bis 10 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, umfassen. Nicht ethoxylierte, nichtionische Tenside schließen Alkylpolyglycoside, Glycerinmonoether und Polyhydroxyamide (Glucamid) ein.
Die Gesamtmenge an nichtionischem Tensid des flüssigen Bindemittels, in dem das Strukturierungsmittel gelöst oder in situ gebildet wird, ist 10 bis 50 Gew.-% der am Ende von Schritt (iv) gebildeten Gesamtzusammensetzung, insbesondere 15% bis 35%.
Die erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen können zusätzlich zu beliebigem in Schritt (i) dosiertem nichtionischem Tensid und beliebigem während Schritten (i) und (ii) dosierten oder in situ gebildeten Seifenstrukturierungsmittel, welches selbst ein Tensid ist, eine oder mehrere andere waschaktive Verbindungen (Tenside) enthalten, die aus Seifen und Nichtseifen, anionischen, kationischen, nichtionischen, amphoteren und zwitterionischen waschaktiven Verbindungen und Gemischen davon ausgewählt werden können. Diese können bei beliebiger geeigneter Stufe vor oder während Schritten (i) bis (iii) oder nachdosiert nach Schritt (iii) dosiert werden.
Im Allgemeinen wird beliebiges Tensid, das einen Feststoff darstellt, Teil der festen Komponente bilden, und wird während Schritt (ii) dosiert werden, sofern es nicht ein Strukturierungsmittel darstellt, wobei es in dem Fall während Schritt (i) oder während Schritten (ii) und (iii) dosiert wird oder entsprechend in situ gebildet wird. Beliebige ande re feste Materialien, beispielsweise Waschmittelbuilder, werden vorzugsweise während Schritt (ii) dosiert und/oder werden nach Schritt (iv), falls geeignet, nachdosiert. Da das erfindungsgemäße Verfahren ein Produkt bereitstellt, das reaktive Feuchtigkeit aufweist, können Percarbonatbleichmittel nachdosiert werden.
Wieder den Tensiden zugewandt, sind viele geeignete waschaktive Verbindungen verfügbar und werden ausgiebig 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 Nichtseifen, anionische und nichtionische Verbindungen.
Geeignete 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. Natriumsalze sind im Allgemeinen bevorzugt.
Geeignete nichtionische Tenside schließen jene vorstehend zitierten ein.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Zusammensetzungen können auch zusätzlich zu den waschaktiven Verbindungen einen Waschmittelbuilder und gegebenenfalls Bleichmittelkomponenten und andere aktive Bestandteile zur Erhöhung der Leistung und Eigenschaften enthalten. Diese können auch bei einem geeigneten Zeitpunkt während Schritten (i) bis (iv) dosiert oder nachdosiert werden.
Die Gesamtmenge von allem in der Waschmittelzusammensetzung vorliegendem Tensid ist geeigneterweise 10 bis 90 Gew.-%, obwohl Mengen außerhalb dieses Bereichs, falls erwünscht, angewendet werden können.
Die erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen enthalten im Allgemeinen einen Waschmittelbuilder. Die Ge samtmenge an Waschmittelbuilder in den Zusammensetzungen ist geeigneterweise 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-%. Der Builder kann in einem Hilfsmittel mit anderen Komponenten vorliegen oder, falls erwünscht, können getrennte Builderteilchen, die ein oder mehrere Buildermaterialien enthalten, angewendet werden.
Anorganische Builder, die vorliegen können, schließen Natriumcarbonat, falls erwünscht in Kombination mit einem Kristallisationskeim für Calciumcarbonat, wie in GB-A-1437950 offenbart, ein. Wie vorstehend erwähnt, kann solches Natriumcarbonat ein Rückstand in einem anorganischen alkalischen neutralisierenden Mittel sein, das verwendet wird, um in situ ein anionisches Strukturierungsmittel zu bilden. Andere geeignete Builder schließen kristalline und amorphe Aluminosilikate, beispielsweise Zeolithe, wie in GB-A-1473201 offenbart, amorphe Aluminosilikate, wie in GB-A-1473202 offenbart, und gemischte kristalline amorphe Aluminosilikate, wie in GB- 1470250 offenbart, und Schichtsilikate, wie in EP-B-164514 offenbart, ein. Anorganische Phosphatbuilder, beispielsweise Natriumorthophosphat, -pyrophosphat und -tripolyphosphat können auch vorliegen, jedoch aus Umweltgründen sind jene in bestimmten geographischen Regionen nicht mehr bevorzugt.
Aluminosilikate, ob als Schichtbildungsmittel verwendet und/oder in die Teilchenmasse eingearbeitet, können geeigneterweise in einer Menge von 10 bis 60 Gew.-% und vorzugsweise einer Menge von 15 bis 50 Gew.-% vorliegen. Der in den meisten kommerziellen teilchenförmigen Waschmittelzusammensetzungen verwendete Zeolith ist Zeolith A. Vorteilhafterweise kann jedoch Maximumaluminiumzeolith P (Zeolith MAP), wie in EP-A-384070 beschrieben und beansprucht, verwendet werden. Zeolith MAP ist ein Alkalimetallaluminosilikat vom P- Typ mit einem Silizium: Aluminium-Verhältnis, das 1,33 nicht übersteigt, vorzugsweise 1,15 nicht übersteigt und besonders bevorzugt 1,07 nicht übersteigt.
Organische Builder, die vorliegen können, schließen Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate, Acryl/Maleincopoly mere und Acrylphosphinate, monomere Polycarboxylate, wie Zitrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerinmonodi- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate, Hydroxyethyliminodiacetate, Aminopolycarboxylate, wie Nitrilotriacetate (NTA), Ethylendiamintetraacetat (EDTA) und Iminodiacetate, Alkyl- und Alkenylmalonate und -succinate und sulfonierte Fettsäuresalze, ein. Ein Copolymer von Maleinsäure, Acrylsäure und Vinylacetat ist besonders bevorzugt, wenn es bioabbaubar ist und somit umweltmäßig erwünscht. Diese Liste ist nicht als erschöpft aufzufassen.
Besonders bevorzugte organische Builder sind Zitrate, die geeigneterweise in Mengen von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%, verwendet werden und Acrylpolymere, bevorzugter Acrylmaleincopolymere, die geeigneterweise in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, verwendet werden. Der Builder liegt vorzugsweise in Alkalimetallsalz-, insbesondere Natriumsalzform, vor.
Geeigneterweise umfasst das Buildersystem ein kristallines Schichtsilikat, beispielsweise SKS-6 von Hoechst, ein Zeolith, beispielsweise Zeolith A, und gegebenenfalls ein Alkalimetallzitrat.
Die erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen können auch ein Bleichmittelsystem, wünschenswerterweise eine Peroxybleichmittelverbindung, beispielsweise ein anorganisches Persalz oder organische Peroxysäure, die in der Lage sind, in wässriger Lösung Wasserstoffperoxid 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 Bleichmittelsystem umfasst eine Peroxybleichmittelverbindung (vorzugsweise Natriumpercarbonat, gegebenenfalls zusammen mit einem Bleichmittelaktivator) und einen Übergangsmetallbleichmittelkatalysator, wie in EP 458397A und EP-A-509787 beschrieben und beansprucht.
Der Pulverstrom kann durch Einarbeitung einer kleinen Menge eines zusätzlichen Pulverstrukturierungsmittels, beispielsweise eine Fettsäure (oder Fettsäureseife), ein Zucker-, ein Acrylat- oder Acrylatmaleatpolymer oder Natriumsilikat, das geeigneterweise in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% vorliegt, verbessert werden.
Die Materialien, die in den erfindungsgemäßen Waschmittelzusammensetzungen vorliegen können, schließen Natriumsilikat, Korrosionsinhibitoren, einschließlich Silikate, Antiwiederablagerungsmittel, wie Zellulosepolymere, Fluoreszenzmittel, anorganische Salze, wie Natriumsulfat, Schaumbekämpfungsmittel oder Schaumverstärker, falls geeignet, proteolytische und lipolytische Enzyme, Farbstoffe, gefärbte Sprenkel, Parfüms, Schaumsteuerungsmittel und Textil weichmachende Verbindungen ein. Diese Liste ist nicht als erschöpft aufzufassen.
In Schritt 2 des Verfahrens werden feste Komponenten der Beschickung sehr sorgfältig mit den flüssigen Komponenten mithilfe eines Hochgeschwindigkeitsmischers/Verdichters vermischt. Ein solcher Mischer liefert eine sehr hohe Energiezufuhr und erreicht in einer sehr kurzen Zeit sorgfältiges Vermischen.
Als Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter verwendeten wir vorteilhafterweise den Lödige (Handelsmarke) CB 30- Recycler. Diese Apparatur besteht im Wesentlichen aus einem großen statischen Hohlzylinder mit einem Durchmesser von etwa 30 cm, der horizontal angeordnet ist. In der Mitte hat er eine rotierende Welle mit einigen verschiedenen Arten daran befestigten Blättern. Er kann bei Geschwindigkeiten zwischen 100 und 2500 U/min in Abhängigkeit vom Verdichtungsgrad und der erwünschten Teilchengröße rotiert werden. Die Blätter an der Welle liefern eine sorgfältige Mischwirkung der Feststoffe und Flüssigkeiten, die in dieser Stufe angemischt werden können. Die mittlere Verweilzeit ist etwas von der Rotationsgeschwindigkeit der Welle abhängig, wobei die Anordnung der Blätter und des Wehrs sich am Ausgang öffnen.
Andere Arten von Hochgeschwindigkeitsmischern/Verdichtern mit einer vergleichbaren Wirkung auf Waschpulver können auch angeführt werden. Beispielsweise kann ein Shugi (Handelsmarke)-Granulator oder ein Drais (Handelsmarke) K-TTP 80 angewendet werden.
In Schritt (ii) werden die Komponenten der Beschickung in einem Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter für einen relativ kurzen Zeitraum von etwa 5 bis 30 Sekunden, vorzugsweise unter Bedingungen, unter denen das Ausgangsmaterial in einen verformbaren Zustand gebracht oder darin gehalten wird, wie nachstehend definiert, sorgfältig vermischt. Nach Schritt (ii) besitzt das Waschmittelmaterial noch eine beträchtliche Porosität. Anstelle der Auswahl einer längeren Verweilzeit in dem Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter, um eine weitere Schüttdichtenerhöhung zu erhalten, stellt das erfindungsgemäße Verfahren einen zweiten Verarbeitungsschritt bereit, in dem das Waschmittelmaterial 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise 2 bis 5 Minuten, in einem Granulator/Verdichter mit mittlerer Geschwindigkeit behandelt wird. Während dieses zweiten Verarbeitungsschritts sind die Bedingungen derart, dass das Pulver in einem verformbaren Zustand gebracht oder darin gehalten wird. Als Folge wird die Teilchenporosität weiter vermindert. Die Hauptunterschiede beim ersten Schritt liegen in der niedrigeren Mischgeschwindigkeit und der längeren Verweilzeit von 1 bis 10 Minuten und der Notwendigkeit, dass das Pulver verformbar sein sollte.
Schritt (iii) kann erfolgreich in einem Lödiger (Handelsmarke) KM 300-Mischer, auch bezeichnet als Lödige- Ploughshare, ausgeführt werden. Diese Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem statischen Hohlzylinder mit einer rotierenden Welle in der Mitte. An diesem Schaft sind verschiedene Pflugschar-förmige Blätter angeordnet. Er kann bei einer Geschwindigkeit von 40-160 U/min rotiert werden. Gegebenenfalls können ein oder mehrere Hochgeschwindigkeitsschneider verwendet werden, um ausgedehnte Agglomeration zu verhindern.
Eine andere geeignete Vorrichtung für diesen Schritt ist beispielsweise der Drais (Handelsmarke) K-T 160.
Zur Verwendung, Handhabung und Lagerung muss das verdichtete Waschmittelpulver gewöhnlich nicht mehr in einem verformbaren Zustand vorliegen. Deshalb wird in Schritt (iv) das verdichtete Pulver getrocknet und/oder gekühlt. Dieser Schritt kann in einer bekannten Weise, beispielsweise einer Wirbelschichtvorrichtung (Trocknen, Kühlen) oder in einem Airlift (Kühlen) ausgeführt werden. Es ist vorteilhaft, wenn das Pulver nur einen Kühlschritt benötigt, weil die erforderliche Ausrüstung relativ einfach und ökonomischer ist.
Wesentlich für den dritten Schritt und bevorzugt für den zweiten Schritt des Verfahrens ist der verformbare Zustand, in den das Waschpulver gebracht werden muss, um die optimale Verdichtung zu erreichen. Der Hochgeschwindigkeits- Mischer/Verdichter und/oder der Granulator/Verdichter mit mittlerer Geschwindigkeit sind dann in der Lage, wirksam das teilchenförmige Material in einer derartigen Weise zu verformen, dass die Teilchenporosität deutlich vermindert wird oder bei einem niedrigen Niveau gehalten wird, und folglich ist die Schüttdichte erhöht.
Die Erfindung wird nun genauer durch die nachstehenden, nicht begrenzenden Beispiele erläutert.

BEISPIELE

Die nachstehende Grundformulierung wurde hergestellt:
Zeolith A24 (von Crossfield) 69,6%
Synperionic A 7EO (von ICI) 24,6%
Seife 4,7%
Rest 1%
Die Seife wurde durch Reaktion von Fettsäure (Pristeren 4916) (Handelsmarke) mit einer 50%igen basischen Lösung gebildet. Das Vorgemisch aus nichtionischem Tensid und Fettsäure wurde zuerst hergestellt. Dies wurde mit der 50%igen basischen Lösung neutralisiert. Dieses Gemisch wurde dann dem Verarbeitungsstrom zugeführt, welcher aus den nachstehenden patentierten Reihen bestand: Recycler (CB30 Lödiger), Ploughshare (KM300) und Niro FluidBed. Der Zeolith wurde direkt in den Recycler gespeist. Das Bindemittel (bestehend aus nichtionischer Fettsäure) wurde vor dem Einbringen in den Recycler gegebenenfalls vorneutralisiert. Der Vorneutralisationsschritt wird in einem geeigneten Mischer unternommen, hier ein dynamischer Mischer (in Reihe mit dem kontinuierlichen Homogenisator). Um die Homogenität des Reaktionsgemisches zu sichern, wurde es teilweise in eine Schleife, bestehend aus einer Reihe von statischen Mischern, rezirkuliert.
Die Temperatur des Gemisches war 65ºC. Die Rezirkulation in der Schleife variierte zwischen 30 und 60 dm³/min. Die nachstehenden Anteile an Vorneutralisation wurden erreicht:
Alle vorstehenden Geschwindigkeiten sind in kg/h. Der CB30 wurde bei 1500 U/min laufen lassen.
Die Pulver wurden nach dem Recycler, Ploughshare und Fluidbed gesammelt. Die physikalischen Eigenschaften der Pulver wurden eingeschätzt. Die Teilchengrößenverteilung wurde durch verschiedene Messungen charakterisiert. Die Teilchen wurden in der Fraktion von 0, 180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1400, 2000 um gesiebt. Die Verteilung wurde mit einem Rosin- Rammler-Modell angeglichen. Die Krd-Werte weisen die mittlere Teilchengröße der Verteilung aus und der Krn-Wert weist die mittlere Verbreitung aus. Weiterhin sollte die Fraktion von Pulver von weniger als 180 um Feinstoffe genannt werden und jene größer als 1400 um als grob angesehen werden. Die BD der Teilchen wurde in üblicher Weise, wie für DFR, gemessen. Die nachstehenden Ergebnisse erläutern den Vorteil von Beispiel 2 gegenüber Beispielen A und 3.
Diese Pulver werden dann, falls erforderlich, unter Bildung von vollständiger Waschmittelformulierung weiter nachdosiert.
Im Lichte dieser Offenbarung werden Modifizierungen der beschriebenen Beispiele sowie andere Beispiele, die alle innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, liegen, dem Fachmann nun ersichtlich.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer granulären Waschmittelzusammensetzung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst von

(i) Bilden einer flüssigen Beschickung, umfassend ein flüssiges Bindemittel, das nichtionisches Tensid in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, gebildet am Ende von Schritt (iv), ein Seifenstrukturierungsmittel und eine Fettsäurevorstufe eines Seifenstrukturierungsmittels umfasst,

(ii) Dosieren der flüssigen Beschickung und einer festen Komponente in einen Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter unter Bildung eines granulären Waschmittelmaterials und Bilden von weiterem Seifenstrukturierungsmittel in situ in dem Hochgeschwindigkeits-Mischer/Verdichter durch Umsetzung einer Fettsäurevorstufe eines Seifenstrukturierungsmittels mit einem alkalischen anorganischen Material,

(iii) anschließend Behandeln des granulären Waschmittelmaterials in einem Granulator/Verdichter mit mittlerer Geschwindigkeit, wodurch es in einen verformbaren Zustand gebracht oder darin gehalten wird, und

(iv) Trocknen und/oder Kühlen des Produkts von Schritt (iii), wobei der Vorverseifungsgrad während Schritt (i) 12 bis 35 Mol-%, insbesondere 25 bis 30 Mol-%, ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Seifenstrukturierungsmittel in der flüssigen Beschickung von Schritt (i) aus einer Fettsäurevorstufe des Seifenstrukturierungsmittels in situ gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei 20 bis 30 Mol.-% des Seifenstrukturierungsmittels in Schritt (i) gebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei eine Fettsäurevorstufe eines Seifenstrukturierungsmittels während Schritt (i) in die Beschickung eingearbeitet wird und das alkalische anorganische Material teilweise während Schritt (i) dosiert wird und teilweise während Schritt (ii) dosiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das alkalische anorganische Material ein Alkalimetallhydroxid ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Gesamtmenge an Fettsäurevorstufe eines während Schritten (i) und (ii) verwendeten Seifenstrukturierungsmittels ausreichend umfasst, um 0,5% bis 10 Gew.-% Seife, bezogen auf das Gewicht der am Ende von Schritt (iv) erhaltenen Gesamtzusammensetzung, zu bilden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei das Gewichtsverhältnis des während Schritt (ii) dosierten Alkalimetallhydroxids, bezogen auf jenes, dosiert während Schritt (i), 1,5 : 1 bis 3 : 1 ist.

8. Verfahren nach einem vorangehenden Anspruch, wobei Schritt (i) in einem dynamischen Inline-Mischer, der innerhalb einer Rezirkulationsschleife angeordnet ist, ausgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Rezirkulationsschleife einen darin angeordneten Wärmetauscher aufweist.