EP0368364A2 - Waschmittelbuilder - Google Patents

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EP0368364A2
EP0368364A2 EP89123122A EP89123122A EP0368364A2 EP 0368364 A2 EP0368364 A2 EP 0368364A2 EP 89123122 A EP89123122 A EP 89123122A EP 89123122 A EP89123122 A EP 89123122A EP 0368364 A2 EP0368364 A2 EP 0368364A2
Authority
EP
European Patent Office
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zeolite
water
sio2
weight
detergent
Prior art date
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Application number
EP89123122A
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English (en)
French (fr)
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EP0368364B1 (de
EP0368364A3 (en
Inventor
Manfred Dr. Diehl
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Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
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Publication date
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Publication of EP0368364A3 publication Critical patent/EP0368364A3/de
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Publication of EP0368364B1 publication Critical patent/EP0368364B1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
    • C11D3/124—Silicon containing, e.g. silica, silex, quartz or glass beads
    • C11D3/1246—Silicates, e.g. diatomaceous earth
    • C11D3/128—Aluminium silicates, e.g. zeolites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/22—Carbohydrates or derivatives thereof
    • C11D3/222—Natural or synthetic polysaccharides, e.g. cellulose, starch, gum, alginic acid or cyclodextrin
    • C11D3/225—Natural or synthetic polysaccharides, e.g. cellulose, starch, gum, alginic acid or cyclodextrin etherified, e.g. CMC

Definitions

  • Powdered zeolite type A which can be used as a phosphate substitute in detergents, is a lumpy powder which tends to agglomerate due to its small particle size. It is difficult to mix this zeolite powder with the other detergent components to form a homogeneous powder. The fact that the finished mixture tends to segregate again makes it difficult.
  • zeolite granules are added to the already spray-dried detergent components. These zeolite granules are u. a. produced by spray drying an aqueous suspension of the zeolite powder with the addition of further detergent components.
  • x is a number from 0.7 to 1.5 Me boron or aluminum and y is a number from 0.8 to 6, 4 to 5% by weight sodium sulfate 2 to 3% by weight of nonionic surfactant 0 to 1 wt% alkali 0.5 to 1 wt .-% carboxymethyl cellulose and / or methyl cellulose Rest of water to be used for the production of phosphate-free detergents (DE-OS 35 04 450).
  • the invention relates to a granulated detergent builder consisting of: 67.7% by weight of a water-insoluble silicate capable of binding calcium in the form of a finely divided, bound water-containing, synthetically produced, water-insoluble, crystalline compound of the general formula (Cat 2 / n O) x . Me2O3.
  • x is a number from 0.7 to 1.5 Me boron or aluminum and y is a number from 0.8 to 6 2 to 3% by weight of nonionic surfactant 2.5% by weight sodium sulfate 1.1 to 5 wt .-% carboxymethyl cellulose and / or methyl cellulose Rest of water
  • the component of the formula I can be crystalline.
  • An aluminum silicate can preferably be used as the component according to formula I.
  • y can be a number from 1.3 to 4.
  • the crystalline component according to formula I can be a type A zeolite.
  • the aluminum silicates according to formula I can be naturally occurring or synthetically produced products, with the synthetically produced products being preferred.
  • the production can e.g. B. by reaction of water-soluble silicates with water-soluble aluminates in the presence of water.
  • aqueous solutions of the starting materials can be mixed with one another or a component present in the solid state can be reacted with the other component present as an aqueous solution.
  • the desired aluminum silicates are also obtained by mixing both components in the solid state in the presence of water.
  • Aluminum silicates can also be prepared from Al (OH) 2, Al2O3 or SiO2 by reaction with alkali silicate or alkali aluminate solutions.
  • the production can also be carried out by other known processes.
  • the invention relates to aluminum silicates which have a three-dimensional space lattice structure.
  • the preferred calcium binding capacity which is approximately in the range from 100 to 200 mg CaO / g AS, usually around 100 to 180 mg CaO / g AS, is found above all in compounds of the composition: 0.7 - 1.1 Na2O. Al2O3. 1.3-3.3 SiO2.
  • the crystalline aluminum silicate present in aqueous suspension can be separated from the remaining aqueous solution by filtration and dried. Depending on the drying conditions, the product contains more or less bound water.
  • the aluminum silicates do not need to be dried at all after their preparation in order to prepare the detergent builders according to the invention; rather, an aluminum silicate that is still moist from manufacture can be used, and this is particularly advantageous.
  • the particle size of the individual aluminum silicate particles can be different and z. B. are in the range between 0.1 and 0.1 mm. This refers to the primary particle size, i.e. H. the size of the particles obtained during the precipitation and, if appropriate, the subsequent crystallization. It is particularly advantageous to use aluminum silicates which consist of at least 80% by weight of particles with a size of 10 to 0.01 ⁇ m, in particular 8 to 0.1 ⁇ m.
  • These aluminum silicates preferably no longer contain primary or secondary particles with diameters above 45 ⁇ m.
  • Secondary particles are particles that are formed by agglomeration of the primary particles into larger structures.
  • powdered zeolite of type A with a particularly defined particle spectrum is used as component A.
  • Such zeolite powder can according to DE-AS 24 47 021, DE-AS 25 17 218, DE-OS 26 52 419, DE-OS 26 51 420, DE-OS 26 51 436, DE-OS 26 51 437; DE-OS 26 51 445 or DE-OS 26 51 485 can be produced. They then have the particle distribution curves given there.
  • a powdery zeolite of type A can be used, which has the particle size distribution described in DE-OS 26 51 485.
  • Addition products of 4 to 40, preferably 4 to 20 moles of ethylene oxide with 1 mole of fatty alcohol, alkylphenol, fatty acid, fatty amine, fatty acid amide or alkanesulfonamide can be used as nonionic surfactants.
  • the addition products of 5-16 mol of ethylene oxide with coconut oil or tallow fatty alcohols, with oleyl alcohol or with secondary alcohols with 8-18, preferably 12-18, carbon atoms, and with mono- or dialkylphenols with 6-14 carbon atoms in, are particularly important the alkyl residues.
  • the adduct of 5 moles of ethylene oxide with tallow fatty alcohol is of particular interest.
  • water-soluble nonionic surfactants but also not or not completely water-soluble polyglycol ethers with 1-4 ethylene glycol ether residues in the molecule of interest, especially if they are used together with water-soluble nonionic or anionic surfactants.
  • the water-soluble adducts of ethylene oxide with polypropylene glycol, alkylene diamine polypropylene glycol and alkyl polypropylene glycols with 1-10 carbon atoms in the alkyl chain, in which the polypropylene glycol chain is hydrophobic are usable as nonionic surfactants which contain 20-250 ethylene glycol ether groups and 10-100 propylene glycol ether groups.
  • Nonionic surfactants of the amine oxide or sulfoxide type can also be used.
  • fatty alcohol ethoxylates based on isotridecyl alcohol or an aliphatic C13 alcohol and ethylene oxide for use as a nonionic Tenisd.
  • This mixture can preferably consist of fatty alcohol ethoxylates with 4.5 to 5.5 EO and fatty alcohol ethoxylates with 6 to 8 EO.
  • a mixture of at least two different alkylphenol ethoxylates of the formula can also be used as the nonionic surfactant be used.
  • R can be an aliphatic radical with 1 to 15, for example -CH3, -C2H5, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and nonyl preferably with 9 C atoms such as nonyl.
  • the radical R can be substituted in the ortho, meta and / or para position.
  • Mixtures can also be used in which, in addition to p-substituted aryl ring, o-substituted benzene ring is also present. Mixtures are used in which there is 90% p-substitution and 10% ortho-substitution.
  • n can mean 2 to 7, preferably 4 to 6, in particular 5 in the case of one alkylphenol ethoxylate used in the mixture and 8 to 15, preferably 8 to 12, in particular 9 or 10 in the other alkylphenol ethoxylate.
  • n can also mean mixtures of the alkylphenolates in each case 7 or 9 or 12.
  • alkylphenol ethoxylates and the isotridecyl alcohol ethoxylates can each be used in any mixture, preferably in a ratio of 1: 9 to 9: 1, preferably 2: 3 to 3: 2, in particular 0.9: 1.1 to 1.1: 0.9 will.
  • the proportion of carboxymethyl cellulose and / or methyl cellulose can be 2.4 to 5.0% by weight in a preferred embodiment of the invention.
  • NaOH and / or KOH can be used as alkali.
  • the granular detergent builder according to the invention can be prepared by mixing the individual components with one another, setting a consistency suitable for spray drying by measuring the amount of water and spray-drying the suspension thus obtained by known methods.
  • the granulated detergent builder according to the invention is stable in transportation, easy to redisperse and extremely low in dust.
  • the product according to the invention has an extremely high absorption capacity for water and surfactants.
  • the granular detergent builder according to the invention can be processed into a detergent simply by mixing it with the other granular detergent constituents. The mixture does not separate.
  • a zeolite A filter cake according to DE-OS 26 51 485 is produced.
  • the powdery zeolite of type A obtained in this way has the particle spectrum given there.
  • the zeolite A filter cake is stirred up with a dissolver and then heated to 45 ° C. in a 50 l vessel.
  • the nonionic surfactant is stirred in at 75-76 rpm with a MIG stirrer 15 ', the temperature of the slurry rising to 50 ° C.
  • the following surfactant is used as the only component or in mixtures as a stabilizer: Tallow alcohol ethoxylate 5 EO
  • the suspension obtained is mixed with the other constituents listed in the tables and then spray-dried (nozzle dryer inlet temperature 180 ° C., exhaust air temperature 75 ° C.).
  • the funding tests were carried out on a power tube conveyor screw. The samples were subjected to one or two conveyance. See Table 2 for results.
  • test products 1, 2 and 3 have the best stability despite the very coarse grain. These three samples show only a slight deterioration in the flow behavior in the bulk cone even after being pumped twice and are therefore to be assessed better than the comparison sample 4 according to the prior art.
  • the powder falling into a cylinder via a shaking trough is collected in a vessel under the shaking point, while the dust particles outside this vessel settle on the base plate of the cylinder and can be determined gravimetrically.
  • the following devices are used:
  • Apparatus for determining the dust consisting of a shaking channel Manufacturer: AEG, type DR 50 220 V 50 Hz, 0.15 A. Outer cylinder Height: 70 cm, diameter 40 cm closed at the top, open at the bottom
  • the cover plate is provided in the middle with a circular opening (diameter: 3 cm) for receiving the filler pipe.
  • Inner cylinder Height 10 cm, diameter: 18 cm closed at the bottom, open at the top.
  • Base plate Shape round Diameter: 48 cm
  • Filler pipe Length 30 cm, diameter: 2.5 cm Immersion depth of the tube in the outer cylinder: 20 cm.
  • the immersion depth is kept constant by a brass disc (diameter: 15 cm, thickness: 1 mm) soldered to the outer wall of the filler pipe.
  • funnel upper diameter 15 cm Spout diameter: 1.8 cm
  • the apparatus is shown in the drawing. According to the figure, the shaking channel is set up on a laboratory table. The rest of the apparatus should be arranged in such a way that the outlet of the shaking channel lies directly above the center of the funnel (3) and its distance from the top edge of the funnel is 5.5 cm.
  • the frequency of the shaking channel should be 50 Hz and the opening gap should be set so that the substance has passed through the shaking channel in 1 minute.
  • the powder falls through a funnel (3) and a filler pipe (4) into the inner cylinder of the test apparatus (5) below, while the dust outside this vessel accumulates on the base plate (6) of the outer cylinder (7).
  • any remaining powder in the funnel is transferred to the apparatus by gently tapping the funnel.
  • the dust deposited on the polished floor plate is collected in a small bowl with a metal spatula and weighed out.
  • the dust content is given in percent based on the weight.
  • the pneumatic or mechanical conveying properties were tested with the spray-dried detergent builder according to the invention, which contains the non-ionic surfactant tallow alcohol 5EO (example 3): the changes in the bulk density and the flow behavior were measured to assess the conveyed goods.
  • the spray-dried detergent builder according to the invention which contains the non-ionic surfactant tallow alcohol 5EO (example 3): the changes in the bulk density and the flow behavior were measured to assess the conveyed goods.
  • the sample was fed into a material separator via a rising screw conveyor.
  • the adjustable drive motor was set to a low rotation of 300 rpm.

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Abstract

Granulierter Waschmittelbuilder, bestehend aus: 67,7 Gew.-% eines wasserunlöslichen, zum Binden von Calcium befähigten Silikates in Form einer feinverteilten, gebundenes Wasser enthaltenden, synthetisch hergestellten, wasserunlöslichen, kristallinen Verbindung der allgemeinen Formel (Kat2/nO)x . Me2O3 . (SiO2)y (I), in der Kat ein mit Calcium austauschbares Kation der Wertigkeit n, x eine Zahl von 0,7 bis 1,5 Me Bor oder Aluminium und y eine Zahl von 0,8 bis 6 bedeuten 2 bis 3 Gew.% nichtionisches Tensid 2,5 Gew.-% Natriumsulfat 0,5 bis 5 Gew.-% Carboxymethylcellulose und/oder Methylcellulose Rest Wasser

Description

  • Pulverförmiger Zeolith des Typs A, der als Phosphatsubstitut in Waschmitteln eingesetzt werden kann, stellt aufgrund seiner kleinen Teilchengröße ein klumpiges, zur Agglomeration neigendes Pulver dar. Es ist schwierig, dieses Zeolithpulver mit den übrigen Waschmittelbestandteilen zu einem homogenen Pulver zu vermischen. Erschwerend wirkt, daß das fertige Gemisch wieder zum Entmischen neigt.
  • Um dieses Mischproblem zu vermeiden, werden den bereits sprühgetrockneten Waschmittelkomponenten Zeolithgranulate zugesetzt. Diese Zeolithgranulate werden u. a. durch Sprühtrocknen einer wässrigen Suspension des Zeolithpulvers unter Zusatz von weiteren Waschmittelbestandteilen hergestellt.
  • Es ist bekannt, Zeolithsuspensionen mit Natriumsulfat zu versetzen, zu Zeolithgranulaten sprühzutrocknen und den übrigen Waschmittelbestandteilen zuzumischen (vgl. EP-OS 870, Kali-Chemie). Diese bekannten Zeolithgranulate haben den Nachteil, daß sie nicht die an sie gestellten Anforderungen erfüllen. So ist es notwendig, daß das Zeolithgranulat ein unvermindertes Calciumbindevermögen, eine gute Redispergierbarkeit und eine gute Transport- und Kornstabilität aufweist. Von besonderem Belang ist ein möglichst niedriger Staubgehalt.
  • Es ist weiterhin bekannt, granulierte Waschmittelbuilder, bestehend aus:
    70 bis 80 Gew.-% eines wasserunlösliche, zum Binden von Calcium befähigten Silikates in Form einer feinverteilten, gebundenes Wasser enthaltenden, synthetisch hergestellten, wasserunlöslichen, kristallinen Verbindung der allgemeinen Formel
    (Kat2/nO)x . Me₂O₃ . (SiO₂)y      (I),
    in der Kat ein mit Calcium austauschbares Kation der Wertigkeit n, x eine Zahl von 0,7 bis 1,5 Me Bor oder Aluminium und y eine Zahl von 0,8 bis 6 bedeuten,
    4 bis 5 Gew.-% Natriumsulfat
    2 bis 3 Gew.-% nichtionisches Tensid
    0 bis 1 Gew.-% Alkali
    0,5 bis 1 Gew.-% Carboxymethylcellulose und/oder Methylcellulose
    Rest Wasser
    zur Herstellung von phosphatfreien Waschmitteln zu verwenden (DE-OS 35 04 450).
  • Gegenstand der Erfindung ist ein granulierter Waschmittelbuilder, bestehend aus:
    67,7 Gew.-% eines wasserunlöslichen, zum Binden von Calcium befähigten Silikates in Form einer feinverteilten, gebundenes Wasser enthaltenden, synthetisch hergestellten, wasserunlöslichen, kristallinen Verbindung der allgemeinen Formel
    (Kat2/nO)x . Me₂O₃ . (SiO₂)y      (I),
    in der Kat ein mit Calcium austauschbares Kation der Wertigkeit n, x eine Zahl von 0,7 bis 1,5 Me Bor oder Aluminium und y eine Zahl von 0,8 bis 6 bedeuten
    2 bis 3 Gew.-% nichtionisches Tensid
    2,5 Gew.-% Natriumsulfat
    1,1 bis 5 Gew.-% Carboxymethylcellulose und/oder Methylcellulose
    Rest Wasser
  • In dem erfindungsgemäßen Waschmittelbuilder kann die Komponente gemäß der Formel I kristallin sein.
  • Bevorzugterweise kann als Komponente gemäß der Formel I ein Aluminiumsilikat eingesetzt werden.
  • In der Formel I kann y eine Zahl von 1,3 bis 4 bedeuten.
  • Die kristalline Komponente gemäß der Formel I kann in einer bevorzugten Ausführungsform ein Zeolith des Typs A sein.
  • Die Aluminiumsilikate gemäß der Formel I können natürlich vorkommende oder aber synthetisch hergestellte Produkte sein, wobei die synthetisch hergestellten Produkte bevorzugt sind. Die Herstellung kann z. B. durch Reaktion von wasserlöslichen Silikaten mit wasserlöslichen Aluminaten in Gegenwart von Wasser erfolgen. Zu diesem Zweck können wässrige Lösungen der Ausgangsmaterialien miteinander vermischt oder eine in festem Zustand vorliegende Komponente mit der anderen, als wässrige Lösung vorliegenden Komponente umgesetzt werden. Auch durch Vermischen beider, in festem Zustand vorliegender Komponenten erhält man bei Anwesenheit von Wasser die gewünschten Aluminiumsilikate. Auch aus Al(OH)₂, Al₂O₃ oder SiO₂ lassen sich durch Umsetzen mit Alkalisilikat- bzw. Alkalialuminat-Lösungen Aluminiumsilikate herstellen. Die Herstellung kann auch nach weiteren bekannten Verfahren erfolgen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Aluminiumsilikate, die eine dreidimensionale Raumgitterstruktur aufweisen.
  • Das bevorzugte, etwa im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g AS, meist bei etwa 100 bis 180 mg CaO/g AS liegende Calciumbindevermögen findet sich vor allem bei Verbindungen der Zusammensetzung:
    0,7 - 1,1 Na₂O . Al₂O₃ . 1,3 - 3,3 SiO₂.
  • Diese Summenformel umfaßt zwei Typen verschiedener Kristallstrukturen (bzw. deren nicht kristalline Vorprodukte), die sich auch durch ihre Summenformeln unterscheiden. Es sind dies:
    • 1. 0,7 - 1,1 Na₂O . Al₂O₃ . 1,3 - 2,4 SiO₂
    • 2. 0,7 - 1,1 Na₂O . Al₂O₃ . 2,4 - 3,3 SiO₂
  • Die unterschiedlichen Kristallstrukturen zeigen sich im Röntgenbeugungsdiagramm.
  • Das in wässriger Suspension vorliegende kristalline Aluminiumsilikat läßt sich durch Filtration von der verbleibenden wässrigen Lösung abtrennen und trocknen. Je nach den Trocknungsbedingungen enthält das Produkt mehr oder weniger gebundenes Wasser. Die Aluminiumsilikate brauchen jedoch nach ihrer Herstellung zur Bereitung der erfindungsgemäßen Waschmittelbuilder überhaupt nicht getrocknet zu werden; vielmehr kann - und dies ist besonders vorteilhaft - eine von der Herstellung noch feuchtes Aluminiumsilikat verwendet werden.
  • Die Teilchengröße der einzelnen Aluminiumsilikatpartikel kann verschieden sein und z. B. im Bereich zwischen 0,1 und 0,1 mm liegen. Diese Angabe bezieht sich auf die Primärteilchengröße, d. h. die Größe der bei der Fällung und gegebenenfalls der anschließenden Kristallisation anfallenden Teilchen. Mit besonderem Vorteil verwendet man Aluminiumsilikate, die zu wenigstens 80 Gew.-% aus Teilchen einer Größe von 10 bis 0,01 µm, insbesondere von 8 bis 0,1 µm bestehen.
  • Vorzugsweise enthalten diese Aluminiumsilikate keine Primär- bzw. Sekundärteilchen mehr mit Durchmessern oberhalb von 45 µm. Als Sekundärteilchen werden Teilchen, die durch Agglomeration der Primärteilchen zu größeren Gebilden entstanden sind, bezeichnet.
  • Im Hinblick auf die Agglomeration der Primärteilchen zu größeren Gebilden hat sich die Verwendung der von ihrer Herstellung noch feuchten Aluminiumsilikate zur Herstellung der erfindungsgemäßen Waschmittelbuilder besonders bewährt, da sich herausgestellt hat, daß bei Verwendung dieser noch feuchten Produkte eine Bildung von Sekundärteilchen praktisch vollständig unterbunden wird.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Komponente A pulverförmiger Zeolith des Typs A mit besonders definiertem Teilchenspektrum eingesetzt.
  • Derartige Zeolithpulver können gemäß DE-AS 24 47 021, DE-AS 25 17 218, DE-OS 26 52 419, DE-OS 26 51 420, DE-OS 26 51 436, DE-OS 26 51 437; DE-OS 26 51 445 oder DE-OS 26 51 485 hergestellt werden. Sie weisen dann die dort angegebenen Teilchenverteilungskurven auf.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann ein pulverförmiger Zeolith des Typs A verwendet werden, der die in der DE-OS 26 51 485 beschriebene Teilchengrößenverteilung aufweist.
  • Als nichtionische Tenside sind Anlagerungsprodukte von 4 bis 40, vorzugsweise 4 bis 20 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Fettalkohol, Alkylphenol, Fettsäure, Fettamin, Fettsäureamid oder Alkansulfonamid verwendbar. Besonders wichtig sind die Anlagerungsprodukte von 5 - 16 Mol Äthylenoxid an Kokos- oder Talgfettalkohole, an Oleylalkohol oder an sekundäre Alkohole mit 8 - 18, vorzugsweise 12 - 18 C-Atomen, sowie an Mono- oder Dialkylphenole mit 6 - 14 C-Atomen in den Alkylresten. Von besonderem Interesse ist das Anlagerungsprodukt von 5 Mol Äthylenoxid an Talgfettalkohol. Neben diesen wasserlöslichen nichtionischen Tensiden sind aber auch nicht bzw. nicht vollständig wasserlösliche Polyglykoläther mit 1 - 4 Äthylenglykolätherresten im Molekül von Interesse, insbesondere wenn sie zusammen mit wasserlöslichen nichtionischen oder anionischen Tensiden eingesetzt werden.
  • Weiterhin sind als nichtionische Tenside die wasserlöslichen, 20 - 250 Äthylenglykoläthergruppen und 10 - 100 Propylenglykoläthergruppen enthaltenden Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid an Polypropylenglykol, Alkylendiamin­polypropylenglykol und Alkylpolypropylenglykole mit 1 - 10 C-Atomen in der Alkylkette brauchbar, in denen die Polypropylenglykolkette als hydrophober Rest fungiert.
  • Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide oder Sulfoxide sind verwendbar.
  • Von besonderem Interesse ist für die Verwendung als nichtionisches Tenisd ein Gemisch mindestens zweier unterschiedlicher Fettalkoholethoxylate auf Basis Isotridecylalkohol oder einem aliphatischen C₁₃-Akohol und Ethylenoxid. Dieses Gemisch kann bevorzugterweise aus Fettalkoholethoxylaten mit 4,5 bis 5,5 EO und Fettalkoholethoxylaten mit 6 bis 8 EO bestehen. Weiterhin kann als nichtionisches Tensid eine Mischung von mindestens zwei verschiedenen Alkylphenoläthoxylaten der Formel
    Figure imgb0001
     verwendet werden.
  • R kann dabei ein aliphatische Rest mit 1 bis 15, beispielsweise -CH₃, -C₂H₅, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl-, Heptyl-, Octyl- und Nonyl vorzugsweise mit 9 C-Atomen wie Nonyl sein. Der Rest R kann in ortho, meta oder/und para-Stellung subsitutiert sein. Es können auch Gemische eingesetzt werden, in denen neben p-substituiertem Arylring auch o-substitutierter Benzolring vorhanden ist. Es werden Gemsiche eingesetzt, in denen zu 90 % eine p-Substitution und zu 10 % eine ortho-Substitution vorliegt.
  • n kann bei dem einen in der Mischung verwendeten Alkylphenoläthoxylat 2 bis 7, vorzugsweise 4 bis 6, insbesondere 5 und bei dem anderen Alkylphenoläthoxylat 8 bis 15, vorzugsweise 8 bis 12, insbesondere 9 oder 10 bedeuten. n kann aber auch bei Gemischen den Alkylphenolate jeweils 7 oder 9 oder 12 bedeuten.
  • Die Alkylphenoläthoxylate und die Isotridecylalkoholethoxylate können jeweils in beliebiger Mischung, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 : 9 bis 9 : 1, vorzugsweise 2 : 3 bis 3 : 2, insbesondere 0,9 : 1,1 bis 1,1 : 0,9 eingesetzt werden. Dabei entsprechen diese Alkylphenoläthoxylate der Formel, in der R = Nonyl und n = 5 bzw. 9 bedeuten.
  • Der Anteil an Carboxymethylcellulose und/oder Methylcellulose kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 2,4 bis 5,0 Gew.-% betragen.
  • Als Alkali können NaOH und/oder KOH eingesetzt werden. Die Herstellung des erfindungsgemäßen granulatförmigen Waschmittelbuilders kann erfolgen, indem man die einzelnen Komponenten miteinander vermischt, eine für eine Sprühtrocknung geeignete Konsistenz durch Bemessung der Wassermenge einstellt und die so erhaltene Suspension nach bekannten Verfahren sprühtrocknet.
  • Der erfindungsgemäße, granulierte Waschmittelbuilder ist transportstabil, gut redispergierbar und extrem staubarm.
  • Weiterhin weist das erfindungsgemäße Produkt ein extrem hohes Absorptionsvermögen für Wasser und Tenside auf.
  • Der erfindungsgemäße granulierte Waschmittelbuilder kann aufgrund seiner körnigen Erscheinungsform durch einfaches Vermischen mit den anderen körnigen Waschmittelbestandteilchen zu einem Waschmittel verarbeitet werden. Eine Entmischung des Gemisches findet nicht statt.
    • Beispiele
  • Es wird ein Zeolith-A-Filterkuchen gemäß DE-OS 26 51 485 hergestellt. Der dabei erhaltene pulverförmige Zeolith des Typs A weist das dort angegebene Teilchenspektrum auf. Der Zeolith-A-Filterkuchen wird mit einem Dissolver aufgerührt und anschließend in einem 50 l Gefäß auf 45 °C temperiert. Dort wird das nichtionische Tensid mit 75 - 76 U/min mit einem MIG-Rührer 15′ eingerührt, wobei die Temperatur des Slurries auf 50 °C ansteigt.
  • Es wird das folgenden Tensid als einzige Komponente oder in Mischungen als Stabilisator eingesetzt:
    Talgalkoholethoxylat 5 EO
  • Die erhaltene Suspension wird mit den übrigen in den Tabellen aufgeführten Bestandteilen vermischt und anschließend sprühgetrocknet (Düsentrockner Eingangstemperatur 180 °C, Ablufttemperatur 75 °C).
  • Die Förderversuche wurden auf einer Kraft-Rohrförderschnecke durchgeführt. Die Proben wurden einer ein- bzw. zweimaligen Förderung unterworfen. Ergebnisse siehe Tabelle 2.
  • Die mittlere Teilchengröße der ungeförderten und der geförderten Compound-Muster ist Tabelle 3 zu entnehmen.
  • Die Untersuchung der verschiedenen erfindungsgemäßen Waschmittelbuilder vor und nach der Förderung hat gezeigt, daß die Versuchsprodukte 1,2 und 3 trotz recht grobem Korn die beste Stabilität aufweisen. Diese drei Muster zeigen im Schüttkegel selbst nach zweimaliger Förderung nur eine geringfügige Verschlechterung des Fließverhaltens und sind damit besser als das Vergleichsmuster 4 nach dem Stand der Technik zu beurteilen.
  • Die Vorteile dieser neuen Produkte mit erhöhtem CMC-Gehalt werden bereits im ungeförderten Zustand anhand des sehr geringen Staubanteils (0,03 - 0,06 %) und der hervorragenden Schüttkegelhöhe von nur 14 mm deutlich.
  • Die Fließfähigkeit, bestimmt mit den Glaskonusgefäßen, erhielt deshalb "nur" Note 2, weil das grobe Korn der neuen Produkte durch die Öffnung im Glaskonus 1 nicht durchlief.
  • Alle drei erfindungsgemäßen Waschmittelbuilder zeigen eine Verbesserung in den Pulvereigenschaften, d. h. eine höhere Förderstabilität und ein gröberes Korn. Tabelle 1
    Rezepturen der Waschmittelbuilder - Versuchsprodukte (Angaben in %)
    Versuchsprodukte 1 2 3 4 (Stand der Technik)
    Zeolith A (atro)* 77,5 71,7 67,7 76,0
    Natriumsulfat - - 2,5 4,4
    CMC / MC 2,4 5,0 5,0 0,5
    Stabilisator (nichtionische Tenside) 2,6 2,4 2,2 2,6
    Wasser 17,5 20,9 22,6 16,0
    *atro = absolut trocken, Aktivsubstanz
    Tabelle 2
    Untersuchung von Waschmittelbuilder - Muster
    Versuchsprodukt Förderung Schüttdichte (g/l) Schüttkegelhöhe (mm) Fleißfähigkeit Staubtest nach Groschopp
    1 ungefördert 460 14 2 0,06
    1 x gefördert 480 17 2 0,15
    2 x gefördert 450 17 2 0,17
    2 ungefördert 410 14 2 0,03
    1 x gefördert 420 15 2 0,07
    2 x gefördert 460 15 2 0,14
    3 ungefördert 450 14 2 0,03
    1 x gefördert 460 15 2 0,06
    2 x gefördert 470 15 2 0,18
    4 (Stand der Technik) ungefördert 510 19 1 0,12
    1 x gefördert 520 26 4 0,28
    Tabelle 3
    Mittlere Teilchengröße (Angaben in m)
    Versuchsprodukt 1 2 3
    ungefördert 170 210 135
    1 x gefördert 150 175 125
    2 x gefördert 140 140 125
    Tabelle 4
    Versuchsprodukte 1 2 3 4
    Sieb >1,6 mm (%) 0 1 1 0
    Sieb >0,8 mm (%) 4 12 9 1
    Sieb >0,4 mm (%) 36 45 38 21
    Sieb >0,2 mm (%) 49 34 41 58
    Sieb >0,1 mm (%) 10 7 10 18
    Sieb >0,1 mm (%) 1 1 1 2
  • Der Staubtest nach Dr. Groschopp wird wie folgt durchgeführt:
  • Das über eine Schüttelrinne in einen Zylinder fallende Pulver wird in einem unter der Schüttelstelle stehenden Gefäß aufgefangen, während sich die Staubanteile außerhalb dieses Gefäßes auf der Bodenplatte des Zylinders absetzen und gravimetrisch bestimmt werden können. Dabei werden die folgenden Geräte verwendet:
  • Apparatur zur Bestimmung des Staubes, bestehend aus Schüttelrinne
    Hersteller: AEG, Typ DR 50 220 V 50 Hz, 0,15 A.
    Außenzylinder
    Höhe: 70 cm, Durchmesser 40 cm oben geschlossen, unten offen
  • Die Deckplatte ist in der Mitte mit einer kreisförmigen Öffnung (Durchmesser: 3 cm) zur Aufnahme des Einfüllrohres versehen.
    Innenzylinder
    Höhe: 10 cm, Durchmesser: 18 cm unten geschlossen, oben offen.
    Bodenplatte
    Form: Rund
    Durchmesser: 48 cm
    Einfüllrohr
    Länge: 30 cm, Durchmesser: 2,5 cm
    Eintauchtiefe des Rohres in den Außenzylinder: 20 cm.
  • Die Eintauchtiefe wird durch ein auf die Außenwand des Einfüllrohres gelötete Messingscheibe (Durchmesser: 15 cm, Stärke: 1 mm) konstant gehalten.
    Trichter
    oberer Durchmesser: 15 cm
    Durchmesser des Auslaufs: 1,8 cm
    Länge des Trichterrohres: 8 cm
  • Die Apparatur wird in der Zeichnung dargestellt. Gemäß Figur wird die Schüttelrinne auf einem Labortisch aufgestellt. Die Anordnung der restlichen Apparatur soll derart erfolgen, daß der Auslauf der Schüttelrinne direkt über der Mitte des Trichters (3) liegt und sein Abstand von der Oberkante des Trichters 5,5 cm beträgt.
    • Ausführung:
  • 100 g der Probe werden über den Aufgabentrichter (1) in die Schüttelrinne (2) gebracht.
    Die Frequenz der Schüttelrinne soll 50 Hz betragen und der Öffnungsspalt so eingestellt sein, daß die Substanz die Schüttelrinne in 1 Minute durchlaufen hat.
  • Das Pulver fällt durch einen Trichter (3) und ein Einfüllrohr (4) in den darunter stehenden Innenzylinder der Testapparatur (5), während sich der Staub außerhalb dieses Gefäßes auf der Bodenplatte (6) des Außenzylinders (7) ansammelt.
  • Nach Beendigung des Pulverdurchlaufs durch die Schüttelrinne werden ebentuell im Trichter verbliebene Pulverreste durch vorsichtiges Anklopfen des Trichters in die Apparatur überführt.
  • Bei weniger staubigen Produkten läßt man 1 Minute absetzen, bei staubigem Material wird die Absetzzeit auf 2 Minuten ausgedehnt.
  • Der auf der blankpolierten Bodenplatte abgesetzte Staub wird mit einem Metallspatel in einem Wägeschälchen eingesammelt und zur Auswaage gebracht.
  • Der Staubgehalt wird in Prozent, bezogen auf die Einwaage, angegeben.
  • Mit dem erfindungsgemäßen, sprühgetrockneten Waschmittelbuilder, welcher das nichtionische Tensid Talgalkohol 5EO enthält, (Beispiel 3) wurden die pneumatischen bzw. mechanischen Fördereigenschaften getestet: Für die Beurteilung des Fördergutes wurden die Veränderungen in der Schüttdichte und im Fließverhalten gemessen.
  • Die Probe wurde über eine ansteigende Förderschnecke in einen Materialabscheider gefördert. Dabei wurde der regelbare Antriebsmotor auf eine niedrige Umdrehung von 300 Upm eingestellt.
    • Technische Daten:
  • Förderschnecke System RO-FO, Typ FR 80/D
    Antriebsdrehzahl 300 Upm
    Förderlänge 6,9 m, davon 1 Rohrbogen 45 , 3 m Radius
    4 m Rohr, 45 ansteigend bis Auslauf
    Förderhöhe 2,2 m
    Rohrförderschnecke 80 mm ⌀
    Förderleistung 1650 kg/h
  • Das Ergebnis dieses Versuches ist in der Tabelle 2 dargestellt:
  • Es zeigt sich bei dem Fördergut nahezu keine Veränderung in der Schüttdichte. Die Waschmittelbuildergranulate werden nicht zerstört.
  • Das extrem gute Adsorptionsvermögen kann aus dem folgenden Versuch ersehen werden, bei dem die Probe nach Beispiel 3 eingesetzt wird.
    Probe-Nr. % H₂O Fließfähigkeit (frisch)
    1 - 1
    2 5 1
    3 10 1
    4 15 1
    5 20 1
    6 25 1
    7 30 1
    8 35 1
    9 40 2
    10 45 6
    Benotung: 1 = sehr gut / 6 = nicht mehr fließfähig
  • Die Bestimmung der Fließfähigkeit wird in der Schriftenreihe Pigmente der Degussa AG, Nr. 50, Seite 11, beschrieben.

Claims (1)

1. Granulierter Waschmittelbuilder, bestehend aus:
67,7 Gew.-% eines wasserunlöslichen, zum Binden von Calcium befähigten Silikates in Form einer feinverteilten, gebundenes Wasser enthaltenden, synthetisch hergestellten, wasserunlöslichen, kristallinen Verbindung der allgemeinen Formel
(Kat2/nO)x . Me₂O₃ . (SiO₂)y      (I),
in der Kat ein mit Calcium austauschbares Kation der Wertigkeit n, x eine Zahl von 0,7 bis 1,5 Me Bor oder Aluminium und y eine Zahl von 0,8 bis 6 bedeuten
2 bis 3 Gew.-% nichtionisches Tensid
2,5 Gew.-% Natriumsulfat
0,5 bis 5 Gew.-% Carboxymethylcellulose und/oder Methylcellulose
Rest Wasser
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