EP0603207B1 - Verfahren zur herstellung von tensidgranulaten - Google Patents

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EP0603207B1
EP0603207B1 EP92917099A EP92917099A EP0603207B1 EP 0603207 B1 EP0603207 B1 EP 0603207B1 EP 92917099 A EP92917099 A EP 92917099A EP 92917099 A EP92917099 A EP 92917099A EP 0603207 B1 EP0603207 B1 EP 0603207B1
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EP
European Patent Office
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surfactant
surfactants
weight
granules
liquid component
Prior art date
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Revoked
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EP92917099A
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EP0603207A1 (de
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Volker Bauer
Jochen Jacobs
Ditmar Kischkel
Peter Kraeplin
Andreas Syldath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Application granted granted Critical
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Revoked legal-status Critical Current

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    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/83—Mixtures of non-ionic with anionic compounds
    • C11D1/831—Mixtures of non-ionic with anionic compounds of sulfonates with ethers of polyoxyalkylenes without phosphates
    • 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
    • C11D11/00—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents ; Methods for using cleaning compositions
    • C11D11/0082—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents ; Methods for using cleaning compositions one or more of the detergent ingredients being in a liquefied state, e.g. slurry, paste or melt, and the process resulting in solid detergent particles such as granules, powders or beads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D17/065—High-density particulate detergent compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D1/28—Sulfonation products derived from fatty acids or their derivatives, e.g. esters, amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/72—Ethers of polyoxyalkylene glycols

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of detergent granules which are active in washing and cleaning, and to a surfactant granulate produced by the process according to claim 17.
  • the storage-stable and dust-free granules have an increased bulk density.
  • anionic oleochemical surfactant compounds are the known sulfofatty acid methyl esters (fatty acid methyl ester sulfonates, MES), which by ⁇ -sulfonation of the methyl esters of fatty acids of plant or animal origin with predominantly 10 to 20 carbon atoms in the fatty acid molecule and subsequent neutralization to form water-soluble mono salts, in particular the corresponding alkali salts.
  • MES fatty acid methyl ester sulfonates
  • ester cleavage gives them the corresponding sulfofatty acids or their di-salts, which, like mixtures of di-salts and sulfofatty acid methyl ester mono-salts, have important washing and cleaning properties.
  • comparable problems also occur in other surfactant classes when trying to display the corresponding surfactant raw materials in dry form.
  • a final bleaching for example with aqueous hydrogen peroxide, is generally required in their synthesis, so that here too, today's technology leads to the aqueous paste form.
  • APG pastes Such aqueous alkyl glycoside pastes (APG pastes) are more at risk from hydrolysis or microbial contamination, for example, than corresponding dry products.
  • simple drying according to the technologies customary hitherto presents considerable difficulties.
  • drying an aqueous paste of the alkali salts of detergent soaps and / or ABS pastes can also cause considerable problems.
  • Granulation is an alternative to spray drying of surfactant pastes.
  • European patent application EP 403 148 describes a process for producing FAS granules which are dispersible in cold water.
  • a highly concentrated aqueous FAS paste is used which contains less than 14% by weight of water and less than 20% by weight of further additives contains, mechanically processed at temperatures between 10 and 45 ° C until granules are formed.
  • FAS granules are obtained which are already dispersed at washing temperatures between 4 and 30 ° C; however, the process temperature to be observed and the relatively low maximum water content of the surfactant paste are critical process parameters.
  • a method for producing FAS and / or ABS granules is known from European patent application EP 402 112, the neutralization of the anionic surfactants in acid form to give a paste with a maximum of 12% by weight of water with the addition of auxiliaries such as polyethylene glycols and ethoxylated alcohols or alkylphenols, which have a melting point above 48 ° C., and the granulation is carried out in a high-speed mixer. Again, the amount of water to be maintained is a critical process parameter. In addition, it is not disclosed what bulk densities the surfactant granules obtained by this process have.
  • the object of the invention was to provide a method for producing heavy, free-flowing surfactant granules, in which the content of a non-surfactant liquid component is not a critical process parameter.
  • the invention accordingly relates to a process for the production of detergent-active granules with a bulk density above 500 g / l by granulation of a surfactant preparation which has a non-surfactant liquid component, a surfactant preparation form which is used under normal pressure at temperatures between 20 and 40 ° C in liquid to pasty form, if desired granulated with the addition of an inorganic or organic solid and dried at the same time.
  • the process according to the invention has the advantage that it is not limited to the production of granules of only a few surfactants, but that free-flowing granules of anionic, nonionic, amphoteric, cationic surfactants and mixtures of these can be prepared by this process, the composition of the granules can be predetermined.
  • the production of anionic surfactants or nonionic surfactants or mixtures of anionic surfactants and nonionic surfactants is preferred.
  • the process according to the invention has advantages over the spray drying process, since the process according to the invention can also be used to produce granules which contain nonionic surfactants which, owing to their known pluming behavior, are not accessible by spray drying. In addition, due to the preferably lower process temperatures and gentle drying, there is no browning of the granules.
  • the surfactant preparation form used according to the invention which is in liquid to pasty form under normal pressure at temperatures between 20 and 40 ° C., contains a mixture of one or more surfactants and a non-surfactant liquid component, the constituents of organic and / or contains inorganic nature.
  • the surfactant preparation form consists of at least two separate parts, the first of which is a mixture of one or more surfactants and a non-surfactant liquid component which contains constituents of organic and / or inorganic nature, and the second or the following Share either one or more surfactants present under normal pressure and at temperatures between 20 and 40 ° C in liquid to pasty form, which surfactants are at least partially from the Surfactants of the first part are different, or a further mixture of one or more surfactants, which are at least partially different from the surfactants of the first part, and a non-surfactant liquid component which contains constituents of organic and / or inorganic nature.
  • Another embodiment of the invention provides that at least one component of the non-surfactant liquid component is not incorporated into the surfactant-containing parts of the surfactant preparation form mentioned, but is added separately.
  • the individual surfactant-containing parts of the surfactant preparation form as well as constituents of the non-surfactant liquid component, which are separate and not, are included in the surfactant preparation form be added in a homogeneous mixture with surfactants.
  • the non-surfactant liquid component which can contain one or more constituents, has a boiling point or boiling range under normal pressure, preferably below 250 ° C. and in particular below 200 ° C.
  • the non-surfactant liquid component particularly advantageously contains constituents which boil between 60 and 180 ° C. at normal pressure.
  • Mono- and / or polyfunctional alcohols for example methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, secondary and tertiary butanol, pentanol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, glycerol or, are preferably used as the optional organic constituent of the non-surfactant liquid component Mixtures of these are used.
  • the proportion of the mono- and / or polyfunctional alcohols used as the non-surfactant liquid component is preferably 0.5 to 10% by weight, based on the surfactant preparation form.
  • water as the inorganic component of the non-surfactant liquid component, optionally together with organic components such as ethanol, 1,2-propanediol or glycerol.
  • the proportion of water is preferably 25 to 80% by weight, based on the surfactant preparation form.
  • the total proportion of the non-surfactant liquid component is preferably 30 to 70 % By weight and in particular 45 to 60% by weight, in each case based on the surfactant preparation form.
  • Anionic surfactants used are, for example, those of the sulfonate and sulfate type.
  • Preferred surfactants of the sulfonate type are C9-C13 alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates, i.e. Mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates, such as those obtained, for example, from C12-C18 monoolefins with terminal and internal double bonds by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonation products, are considered.
  • esters of ⁇ -sulfofatty acids which, by ⁇ -sulfonation of the methyl esters of fatty acids of plant and / or animal origin with 10 to 20 C atoms in the fatty acid molecule and subsequent neutralization, are converted into water-soluble mono-salts, for example, by the process according to the invention the ⁇ -sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids, and the ⁇ -sulfofatty acids or their di-salts obtainable by ester cleavage.
  • Suitable surfactants of the sulfate type are the sulfuric acid monoesters from primary alcohols of natural and synthetic origin, in particular from fatty alcohols, for example from coconut oil alcohols, tallow fatty alcohols, oleyl alcohol, lauryl, myristyl, palmityl or stearyl alcohol, or the C10-C20 oxo alcohols, and those and this chain length.
  • the sulfuric acid monoesters of alcohols ethoxylated with 1 to 6 moles of ethylene oxide, such as 2-methyl-branched C9-C11 alcohols with an average of 3.5 moles of ethylene oxide, are suitable.
  • Sulfated fatty acid monoglycerides are also suitable.
  • surfactant granules containing C12-C18 alkyl sulfates (FAS) or C16-C18 alkyl sulfates (TAS) alone or together with other surfactants is preferred.
  • Natural fatty acids e.g. Soap mixtures derived from coconut, palm kernel or tallow fatty acids. Preferred are those which are composed of 50 to 100% of saturated C12-C18 fatty acid soaps and 0 to 50% of oleic acid soaps.
  • the process according to the invention produces granules which contain soap mixed with other surfactants.
  • the anionic surfactants can be used in the form of their sodium, potassium, calcium and ammonium salts and as water-soluble salts of organic bases, such as mono-, di- or triethanolamine. They are preferably used in the form of aqueous preparations, in particular in the form of about 30 to 60% by weight aqueous preparations in which the anionic surfactants are obtained during their preparation by neutralizing the corresponding acids.
  • Granules produced by the process according to the invention preferably contain nonionic surfactants, in particular together with anionic surfactants, for example alkylbenzenesulfonate and / or fatty alkyl sulfate.
  • the nonionic surfactants are preferably derived from liquid ethoxylated, in particular primary alcohols with preferably 9 to 18 carbon atoms and an average of 1 to 12 moles of ethylene oxide per mole of alcohol, in which the alcohol radical can be linear or methyl-branched in the 2-position, or linear and may contain methyl-branched radicals in the mixture, as are usually present in oxo alcohol radicals.
  • linear residues of alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms such as, for example, coconut oil, tallow oil or oleyl alcohol, are particularly preferred.
  • the degrees of ethoxylation given represent statistical averages, which can be an integer or a fraction for a specific product.
  • Preferred alcohol ethoxylates have a restricted homolog distribution (narrow range ethoxylates, nre).
  • alcohol ethoxylates are preferred which have an average of 2 to 8 ethylene oxide groups.
  • the preferred ethoxylated alcohols include, for example, C9-C11 oxo alcohol with 7 EO, C13-C15 oxo alcohol with 3 EO, 5 EO or 7 EO and in particular C12-C14 alcohol with 3 EO or 4 EO, C12-C18 alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these , such as mixtures of C12-C14 alcohol with 3 EO and C12-C18 alcohol with 5 EO.
  • the granules produced by the process according to the invention can be used as nonionic surfactants, alkyl glycosides of the general formula RO- (G) x , in which R is a primary straight-chain or aliphatic radical with 8 to 22, preferably 12 to 18, carbon atoms in the 2-position , G is a symbol which stands for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms, and the degree of oligomerization x is between 1 and 10, preferably between 1 and 2 and in particular is significantly less than 1.4.
  • R is a primary straight-chain or aliphatic radical with 8 to 22, preferably 12 to 18, carbon atoms in the 2-position
  • G is a symbol which stands for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms
  • the degree of oligomerization x is between 1 and 10, preferably between 1 and 2 and in particular is significantly less than 1.4.
  • the proportion of the surfactants is preferably 20 to 75% by weight and in particular 35 to 70% by weight, in each case based on the surfactant preparation form.
  • the surfactant preparation form preferably contains, as further constituents, additives which are ingredients of detergents and cleaning agents.
  • additives which are ingredients of detergents and cleaning agents.
  • surfactant preparations which contain additives in amounts of 0.001 to 15% by weight, based on the surfactant preparation form, are used in the process according to the invention.
  • Particularly preferred additives are dyes, foam inhibitors, bleaches and / or constituents which improve solubility.
  • Suitable dyes are temperature-stable dyes, preferably pigment dyes, which are advantageously used in amounts of 0.001 to 0.5% by weight, based on the surfactant preparation form.
  • Suitable foam inhibitors are, for example, soaps of natural and synthetic origin, which have a high proportion of C18-C24 fatty acids.
  • Suitable non-surfactant-like foam inhibitors are organopolysiloxanes and their mixtures with microfine, optionally silanized silica, paraffins, waxes, microcrystalline waxes and their mixtures with silanized silica.
  • Bisacylamides derived from C12-C20 alkylamines and C2-C6 dicarboxylic acids are also useful. Be an advantage too Mixtures of various foam inhibitors are used, for example those made from silicone and paraffins or waxes.
  • the foam inhibitors are preferably bound to a granular, water-soluble or dispersible carrier substance.
  • the foam inhibitor content of the surfactant preparation form is preferably 0.01 to 0.5% by weight.
  • bleaching agents which supply H2O2 in water
  • sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate are of particular importance.
  • Other useful bleaching agents are, for example, peroxy carbonate, peroxypyrophosphate, citrate perhydrate, peroxaphthalate, diperazelaic acid or diperdodecanedioic acid.
  • hydrogen peroxide as a bleaching agent in surfactant preparation forms which are used according to the invention.
  • the content of bleach in the surfactant preparation form is preferably 0.5 to 15% by weight, in particular the content of hydrogen peroxide is 0.5 to 5% by weight.
  • the constituents which improve the solubility include liquid, pasty and solid compounds which are soluble or dispersible in the other constituents of the surfactant preparation form.
  • Polyethylene glycols with a relative molecular weight between 200 and 20,000 and highly ethoxylated fatty alcohols with 14 to 80 ethylene oxide groups per mole of alcohol, in particular C12-C18 fatty alcohols with 20 to 60 ethylene oxide groups, for example tallow fatty alcohol with 30 EO or 40 EO, are preferably used as constituents which improve solubility .
  • the use of polyethylene glycols with a relative molecular weight between 200 and 600 is particularly preferred. These polyethylene glycols are advantageously used as a separate component of the non-surfactant liquid component.
  • the content of the surfactant preparation form in these constituents which improve the solubility of the finished granules is preferably 1 to 15% by weight and in particular 2 to 10% by weight.
  • the surfactant preparation form is granulated and dried at the same time. "Drying” is understood to mean the partial or complete removal of the non-surfactant liquid component. If desired, residual values of free, ie unbound water and / or mono- and / or polyfunctional alcohols are present as long as the finished granules are free-flowing and non-sticky. However, a free water content of 10% by weight and in particular 0.1 to 2% by weight, based in each case on the finished granules, is preferably not exceeded.
  • the surfactant granules can be produced in all devices in which granulation can be carried out with simultaneous drying. Examples of this are heatable mixers and granulators, in particular granulators of the Turbo dryer (R) type (device from Vomm, Italy).
  • the invention provides that the combination of these two process steps is carried out in a batch or continuous fluidized bed. It is particularly preferred to carry out the process continuously in the fluidized bed.
  • the surfactant preparation form or the individual parts of the surfactant preparation form can be introduced into the fluidized bed simultaneously or in succession via one, for example via a nozzle with several openings, or via several nozzles.
  • Fluidized bed apparatuses which are preferably used have base plates with dimensions of at least 0.4 m.
  • fluidized bed apparatuses are preferred which have a base plate with a diameter between 0.4 and 5 m, for example 1.2 m or 2.5 m.
  • fluidized bed apparatuses are also suitable which have a base plate with a diameter greater than 5 m.
  • a perforated base plate or a Conidur plate (commercial product from Hein & Lehmann, Federal Republic of Germany) is preferably used as the base plate.
  • the process according to the invention is preferably carried out at fluidizing air speeds between 1 and 8 m / s and in particular between 1.5 and 5.5 m / s.
  • the granules are discharged from the fluidized bed advantageously by means of a size classification of the granules. This classification can take place, for example, by means of a sieving device or by means of an opposed air flow (classifier air) which is regulated in such a way that only particles of a certain particle size out the fluidized bed is removed and smaller particles are retained in the fluidized bed.
  • the inflowing air is composed of the heated or unheated classifier air and the heated soil air.
  • the soil air temperature is preferably between 80 and 400 ° C, in particular between 90 and 350 ° C.
  • the vortex air cools down due to heat losses and the heat of vaporization of the components of the non-surfactant liquid component.
  • the temperature of the vortex air is approximately 5 cm above the base plate 60 to 120 ° C., preferably 65 to 90 ° C. and in particular 70 to 85 ° C.
  • the air outlet temperature is preferably between 60 and 120 ° C, in particular below 100 ° C and particularly advantageously between 70 and 85 ° C.
  • a starting mass In the process which is preferably carried out in the fluidized bed, it is necessary for a starting mass to be present at the beginning of the process and which serves as an initial carrier for the sprayed-in surfactant preparation form.
  • Ingredients of detergents and cleaning agents are particularly suitable as starting mass, in particular those which can also be used as solids in the process according to the invention and which have a particle size distribution which corresponds approximately to the particle size distribution of the finished granules.
  • surfactant granules it is preferred to use surfactant granules as starting mass which have already been obtained in a previous process.
  • the components of the non-surfactant liquid component evaporate partially or completely in the fluidized bed. Dried to dried germs are formed, which are coated with further quantities of the surfactant preparation form, granulated and in turn dried at the same time.
  • the surfactant preparation form is granulated with the addition of an inorganic or organic solid and dried at the same time, it being possible for the solid to be dusted pneumatically via blow lines.
  • This solid which serves as a carrier for the surfactant preparation form, preferably consists of ingredients from washing and cleaning agents.
  • Suitable solids are, for example, surfactants or surfactant mixtures which were produced by granulation, by spray drying or by the process according to the invention and are recycled to increase the surfactant concentration in the finished granulate.
  • the use of spray-dried and / or surfactant granules obtained by the process according to the invention is preferred.
  • Highly ethoxylated fatty alcohols with, for example, 20 to 80 EO, preferably 20 to 60 EO and in particular tallow fatty alcohol with 30 or 40 EO can also advantageously be used as solids - as an alternative to incorporation into the surfactant preparation form.
  • non-surfactant ingredients of detergents and cleaning agents preferably one or more constituents from the group of the alkali carbonates, alkali sulfates, crystalline and amorphous alkali silicates and layered silicates and zeolite, in particular zeolite NaA in detergent quality, salts of citric acid, are used as solids, solid peroxy bleaching agents and optionally bleach activators and solid polyethylene glycols with a relative molecular weight greater than or equal to 2,000, in particular between 4,000 and 20,000, are used.
  • Solids Preference is given to using finely divided materials as solids, which can either be produced directly in this state, are commercially available, or are converted into this finely divided state by conventional comminution methods, for example by grinding with conventional mills.
  • Preferred solids have, for example, no more than 5% by weight of particles with a diameter above 2 mm and preferably no more than 5% by weight of particles with a diameter above 1.6 mm.
  • solids are preferred which consist of at least 90% by weight of particles with a diameter below 1.0 mm. Examples of these are alkali carbonates with more than 90% by weight of particles with a diameter of less than or equal to 0.5 mm and zeolite NaA powder in detergent quality which contains at least 90% by weight of particles with a diameter below 0.03 mm .
  • the added solids are used with particular advantage in amounts of 10 to 50% by weight and in particular 20 to 45% by weight, based in each case on the sum of the surfactant preparation form and the solid.
  • the surfactant granules which can be produced by the process according to the invention are claimed.
  • Preferred surfactant granules have a surfactant content of 10 to 100% by weight, in particular 30 to 80% by weight and with particular advantage between 40 and 70% by weight, in each case based on the finished granules.
  • Pure surfactant granules are obtained when the non-surfactant liquid component is completely evaporated and the granules are thus completely dried and the solid that may be added consists of a pure surfactant material.
  • surfactant granules which have been prepared by the process according to the invention and now serve as a solid in the process according to the invention are preferably comminuted to the desired particle size distribution and recycled.
  • the content of surfactants in the granules can be set to any of the desired values.
  • the surfactant granules obtained by the process according to the invention preferably have a bulk density between 550 and 1000 g / l, in particular between 550 and 850 g / l, and are dust-free, that is to say in particular they contain no particles with a particle size below 50 ⁇ m. Otherwise, the particle size distribution of the surfactant granules corresponds to the usual particle size distribution of a heavy detergent of the prior art.
  • the surfactant granules have a particle size distribution in which a maximum of 5% by weight, preferably a maximum of 3% by weight of the particles have a diameter above 2.5 mm and a maximum of 5% by weight, with particular advantage a maximum of 3% by weight of the Particles have a diameter below 0.1 mm.
  • the surfactant granules are characterized by their light color and their free-flowing properties. A further measure to prevent the surfactant granules produced according to the invention from sticking together is not necessary.
  • the surfactant granules being powdered in a known manner with finely divided materials, for example with zeolite NaA, soda, in order to further increase the bulk density.
  • This powdering can be carried out, for example, during a rounding step.
  • preferred surfactant granules already have such a regular, in particular approximately spherical, structure that a Rounding step is usually not necessary and is therefore not preferred.
  • Examples 1 to 10 a surfactant preparation form, which could consist of one or more separate parts, was granulated through a nozzle into a granulation drying system (AGT) from Glatt, Federal Republic of Germany, together with a solid and simultaneously dried.
  • a surfactant granulate which had been obtained in a previous batch (under the same process conditions) and had approximately the same composition as the finished granules of Examples 1 to 10 was used as the starting mass.
  • the process conditions can be found in Table 1.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Tensidgranulate gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Tensidgranulat, hergestellt nach dem Verfahren, gemäß Patentanspruch 17. Die lagerstabilen und staubfreien Granulate weisen ein erhöhtes Schüttgewicht auf.
  • Die wirtschaftliche Synthese von hellfarbigen Tensidpulvern, insbesondere von Aniontensiden auf der Basis von Fettalkylsulfaten (FAS) und Alkylbenzolsulfonaten (ABS), ist heute gesicherter Stand des technischen Wissens. Die entsprechenden Tensidsalze fallen dabei in wäßrigen Zubereitungsformen an, wobei Wassergehalte im Bereich von etwa 20 bis 80 Gew.-% und insbesondere von etwa 35 bis 60 Gew.-% einstellbar sind. Produkte dieser Art haben bei Raumtemperatur eine pastenförmige bis schneidfähige Beschaffenheit, wobei bei Raumtemperatur die Fließ- und Pumpfähigkeit solcher Pasten schon im Bereich von etwa 50 Gew.-% Aktivsubstanz eingeschränkt ist oder verlorengeht, so daß bei der Lagerung und bei der Weiterverarbeitung solcher Pasten, insbesondere bei ihrer Einarbeitung in Mischungen, beispielsweise in Wasch- und Reinigungsmittel, beträchtliche Probleme entstehen. Es ist dementsprechend ein altes Bedürfnis, Waschmitteltenside in trockener, insbesondere rieselfähiger Form zur Verfügung zu stellen. Tatsächlich gelingt es auch, durch die konventionelle Trocknungstechnik, insbesondere im Sprühturm, rieselfähige Tensidpulver, beispielsweise rieselfähige FAS-Pulver, zu gewinnen. Hier zeigen sich jedoch gravierende Einschränkungen, die insbesondere die Wirtschaftlichkeit des großtechnischen Einsatzes der so gewonnenen Pulver, insbesondere solcher FAS-Pulver in Frage stellen. Über den Turm getrocknetes FAS-Pulver beispielsweise zeigt ein sehr geringes Schüttgewicht, so daß bei der Verpackung und dem Vertrieb dieser Pulver unrentable Verhältnisse auftreten oder diese Pulver durch Granulation zu schwereren Granulaten kompaktiert werden müssen. Aber auch schon bei der Herstellung der Turmpulver können sicherheitstechnische Bedenken eine derart stark einschränkende Fahrweise der Turmtrocknung erforderlich machen, daß hier praktische Schwierigkeiten auftreten. So lassen sicherheitstechnische Untersuchungen an Turmpulver auf Basis FAS mit 20 Gew.-% oder höheren Gehalten an Aktivsubstanz erkennen, daß die Zerstäubungstechnik derartiger Formulierungen nur sehr eingeschränkt möglich ist und beispielsweise Turmeintrittstemperaturen unterhalb 200 °C erfordert. Ein weiterer Nachteil der Sprühtrocknungstechnik besteht darin, daß im Turm Anbackungen auftreten können, die zu braunen Verfärbungen des Pulvers führen.
  • Vergleichbare oder andere Schwierigkeiten treten bei der Umwandlung wäßriger, insbesondere pastenförmiger Zubereitungsformen zahlreicher anderer wasch- und reinigungsaktiver Tensidverbindungen zu lagerbeständigen Feststoffen auf. Als weitere Beispiele für anionaktive fettchemische Tensidverbindungen sind die bekannten Sulfofettsäuremethylester (Fettsäuremethylestersulfonate, MES) zu nennen, die durch α-Sulfonierung der Methylester von Fettsäuren pflanzlichen oder tierischen Ursprungs mit überwiegend 10 bis 20 Kohlenstoffatomen im Fettsäuremolekül und nachfolgende Neutralisation zu wasserlöslichen Mono-Salzen, insbesondere den entsprechenden Alkalisalzen, hergestellt werden. Durch die Esterspaltung entstehen aus ihnen die entsprechenden Sulfofettsäuren bzw. ihre Di-Salze, denen ebenso wie Mischungen aus Di-Salzen und Sulfofettsäuremethylester-Mono-Salzen wichtige wasch- und reinigungstechnische Eigenschaften zukommen. Aber auch in anderen Tensidklassen treten vergleichbare Probleme beim Versuch der Trockendarstellung der entsprechenden tensidischen Rohstoffe auf. Verwiesen sei hier auf wasch- und reinigungsaktive Alkylglykosidverbindungen. Zur Gewinnung hellfarbiger Reaktionsprodukte ist bei ihrer Synthese in der Regel eine abschließende Bleiche, beispielsweise mit wäßrigem Wasserstoffperoxid erforderlich, so daß auch hier die heutige Technologie zur wäßrigen Pastenform führt. Solche wäßrigen Alkylglykosid-Pasten (APG-Pasten) sind beispielsweise durch Hydrolyse oder mikrobielle Verunreinigungen stärker gefährdet als entsprechende Trockenprodukte. Auch hier bereitet eine einfache Trocknung nach bisher üblichen Technologien beträchtliche Schwierigkeiten. Schließlich kann aber auch schon die Trocknung einer wäßrigen Paste der Alkalisalze waschaktiver Seifen und/oder von ABS-Pasten beträchtliche Probleme mit sich bringen.
  • Eine Alternative zur Sprühtrocknung tensidischer Pasten stellt die Granulierung dar. So beschreibt die europäische Patentanmeldung EP 403 148 ein Verfahren zur Herstellung von FAS-Granulaten, die in kaltem Wasser dispergierbar sind. Dabei wird eine hochkonzentrierte wäßrige FAS-Paste, die weniger als 14 Gew.-% Wasser und weniger als 20 Gew.-% weitere Zusätze enthält, bei Temperaturen zwischen 10 und 45 °C solange mechanisch bearbeitet, bis Granulate entstehen. Auf diese Weise werden zwar FAS-Granulate erhalten, die bereits bei Waschtemperaturen zwischen 4 und 30 °C dispergiert werden; die einzuhaltende Verfahrenstemperatur und der relativ geringe maximale Wassergehalt der Tensidpaste stellen jedoch kritische Verfahrensparameter dar. Außerdem ist nicht offenbart, welche Schüttgewichte die nach diesem Verfahren hergestellten Granulate aufweisen.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung EP 402 112 ist ein Verfahren zur Herstellung von FAS- und/oder ABS-Granulaten bekannt, wobei die Neutralisierung der Aniontenside in Säureform zu einer Paste mit maximal 12 Gew.-% Wasser unter Zugabe von Hilfsstoffen wie Polyethylenglykolen, ethoxylierten Alkoholen oder Alkylphenolen, welche einen Schmelzpunkt oberhalb 48 °C aufweisen, und die Granulierung in einem schnellaufenden Mischer erfolgt. Wiederum stellt die einzuhaltende Wassermenge einen kritischen Verfahrensparameter dar. Außerdem ist nicht offenbart, welche Schüttgewichte die nach diesem Verfahren erhaltenen Tensidgranulate aufweisen.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung EP 402 111 ist ein Verfahren zur Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Tensidgranulate mit einem Schüttgewicht zwischen 500 und 1200 g/l bekannt, wobei eine Tensid-Zubereitungsform, die als Flüssigkomponente Wasser enthält und zusätzlich organische Polymere und Buildersubstanzen enthalten kann, mit einem feinteiligen Feststoff versetzt und in einem Hochgeschwindigkeitsmischer granuliert wird. Auch hier stellt der Wassergehalt der Tensidpaste einen kritischen Verfahrensparameter dar. Wenn der Wassergehalt der Tensid-Paste zu hoch ist, wird der Feststoff dispergiert, so daß er nicht mehr als Deagglomerierungsagens wirken kann. Überschreitet der Feststoffgehalt andererseits einen bestimmten Wert, so besitzt die Masse nicht die für die Granulation notwendige Konsistenz.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 364 881 ist ein Verfahren zur Herstellung rieselfähiger, tensidhaltiger Granulate mit einem von 650 bis 1000 g/l Schüttgewicht bekannt, wobei eine Tensid-Zubereitungsform, die Wasser [d.h., eine nicht-tensidische Flüssigkomponente] enthält, zuerst granuliert und dann (fakultativ) getrocknet wird. Bei dieser bekannten, zwingend unter Normaldruck bei Temperaturen zwischen 20°C und 40 °C in flüssiger bis pastöser Form vorliegenden Tensid-Zubereitungsform erfolgt die Stufe der Trocknung zeitlich verschoben gegenüber der Granulierung und nicht gleichzeitig mit dieser letzten.
  • Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung schwerer, rieselfähiger Tensidgranulate bereitzustellen, bei dem der Gehalt an einer nicht-tensidischen Flüssigkomponente keinen kritischen Verfahrensparameter darstellt.
  • Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Tensidgranulate mit einem Schüttgewicht oberhalb 500 g/l durch Granulierung einer Tensid-Zubereitungsform, die eine nicht-tensidische Flüssigkomponente aufweist, wobei eine Tensid-Zubereitungsform, welche unter Normaldruck bei Temperaturen zwischen 20 und 40 °C in flüssiger bis pastöser Form vorliegt, gewünschtenfalls unter Zumischung eines anorganischen oder organischen Feststoffes granuliert und gleichzeitig getrocknet wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß es nicht auf die Herstellung von Granulaten nur einiger weniger Tenside beschränkt ist, sondern daß nach diesem Verfahren rieselfähige Granulate von anionischen, nichtionischen, amphoteren, kationischen Tensiden und Mischungen aus diesen herstellbar sind, wobei die Zusammensetzung der Granulate vorherbestimmt werden kann. Dabei ist die Herstellung von Aniontensiden oder Niotensiden bzw. von Mischungen aus Aniontensiden und Niotensiden bevorzugt. Insbesondere besitzt das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile gegenüber dem Sprühtrocknungsverfahren, da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Granulate, die nichtionische Tenside, welche aufgrund ihres bekannten Pluming-Verhaltens durch Sprühtrocknung nicht zugänglich sind, enthalten, herstellbar sind. Außerdem treten aufgrund der vorzugsweise niedrigeren Prozeßtemperaturen und der schonenden Trocknung keine Verbräunungen der Granulate auf.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzte Tensid-Zubereitungsform, die unter Normaldruck bei Temperaturen zwischen 20 und 40 °C in flüssiger bis pastöser Form vorliegt, enthält in einer ersten Ausführungsform eine Mischung aus einem oder mehreren Tensiden und einer nicht-tensidischen Flüssigkomponente, die Bestandteile organischer und/oder anorganischer Natur enthält. In einer weiteren Ausführungsform besteht die Tensid-Zubereitungsform aus mindestens zwei separaten Teilen, wovon der erste eine Mischung aus einem oder mehreren Tensiden und einer nicht-tensidischen Flüssigkomponente, die Bestandteile organischer und/oder anorganischer Natur enthält, ist und der zweite bzw. die folgenden Teile jeweils entweder ein oder mehrere unter Normaldruck und bei Temperaturen zwischen 20 und 40 °C in flüssiger bis pastöser Form vorliegende Tenside, welche wenigstens teilweise von den Tensiden des ersten Teils verschieden sind, oder eine weitere Mischung aus einem oder mehreren Tensidenn, welche wenigstens teilweise von den Tensiden des ersten Teils verschieden sind, und einer nicht-tensidischen Flüssigkomponente, die Bestandteile organischer und/oder anorganischer Natur enthält, darstellt. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß mindestens ein Bestandteil der nicht-tensidischen Flüssigkomponente nicht in die genannten tensidhaltigen Teile der Tensid-Zubereitungsform eingearbeitet, sondern separat zugesetzt wird. Bei den im folgenden angegebenen und auf die Tensid-Zubereitungsform bezogenen Mengenangaben wird jedoch davon ausgegangen, daß in die Tensid-Zubereitungsform ggf. sowohl die einzelnen tensidhaltigen Teile der Tensid-Zubereitungsform als auch Bestandteile der nicht-tensidischen Flüssigkomponente eingerechnet werden, die separat und nicht in homogener Mischung mit Tensiden zugesetzt werden.
  • Die nicht-tensidische Flüssigkomponente, die einen oder mehrere Bestandteile enthalten kann, besitzt unter Normaldruck einen Siedepunkt bzw. einen Siedebereich vorzugsweise unterhalb 250 °C und insbesondere unterhalb 200 °C. Mit besonderem Vorteil enthält die nicht-tensidische Flüssigkomponente Bestandteile, die bei Normaldruck zwischen 60 und 180 °C sieden. Als gegebenenfalls vorhandener organischer Bestandteil der nicht-tensidischen Flüssigkomponente werden vorzugsweise mono- und/oder polyfunktionelle Alkohole, beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, sekundär- und tertiär-Butanol, Pentanol, Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, Glycerin oder Mischungen aus diesen eingesetzt. Vorzugsweise beträgt der Anteil der als nicht-tensidische Flüssigkomponente eingesetzten mono- und/oder polyfunktionellen Alkohole 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform.
  • Insbesondere ist es jedoch bevorzugt, als anorganischen Bestandteil der nicht-tensidischen Flüssigkomponente Wasser, gegebenenfalls zusammen mit organischen Bestandteilen wie Ethanol, 1,2-Propandiol oder Glycerin einzusetzen. Dabei beträgt der Anteil des Wassers vorzugsweise 25 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform. Der Anteil der nichttensidischen Flüssigkomponente insgesamt beträgt vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-% und insbesondere 45 bis 60 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform.
  • Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen vorzugsweise C₉-C₁₃-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonate, wie man sie beispielsweise aus C₁₂-C₁₈-Monoolefinen mit end- und innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C₁₂-C₁₈-Alkanen durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation und anschließende Hydrolyse beziehungsweise Neutralisation erhältlich sind. Insbesondere werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), die durch α-Sulfonierung der Methylester von Fettsäuren pflanzlichen und/oder tierischen Ursprungs mit 10 bis 20 C-Atomen im Fettsäuremolekül und nachfolgende Neutralisation zu wasserlöslichen Mono-Salzen, zum Beispiel die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, sowie die durch die Esterspaltung erhältlichen α-Sulfofettsäuren bzw. ihre Di-Salze hergestellt. Auch die Herstellung von Mischungen der Mono-Salze und Di-Salze mit weiteren Tensiden, beispielsweise mit Alkylbenzolsulfonaten, ist bevorzugt.
  • Geeignete Tenside vom Sulfattyp sind die Schwefelsäuremonoester aus primären Alkoholen natürlichen und synthetischen Ursprungs, insbesondere aus Fettalkoholen, z.B. aus Kokosfettalkoholen, Talgfettalkoholen, Oleylalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Palmityl- oder Stearylalkohol, oder den C₁₀-C₂₀-Oxoalkoholen, und diejenigen sekundärer Alkohole dieser Kettenlänge. Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C₉-C₁₁-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid sind geeignet. Ebenso eignen sich sulfatierte Fettsäuremonoglyceride. Insbesondere ist jedoch die Herstellung von Tensidgranulaten, die C₁₂-C₁₈-Alkylsulfate (FAS) bzw. C₁₆-C₁₈-Alkylsulfate (TAS) allein oder zusammen mit weiteren Tensiden enthalten, bevorzugt.
  • Als weitere anionische Tenside, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in granularer Form herstellbar sind, sind Seifen aus natürlichen oder synthetischen, vorzugsweise gesättigten oder ethylenisch ungesättigten Fettsäuren zu nennen. Geeignet sind insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren abgeleitete Seifengemische. Bevorzugt sind solche, die zu 50 bis 100 % aus gesättigten C₁₂-C₁₈-Fettsäureseifen und zu 0 bis 50 % aus Ölsäureseifen zusammengesetzt sind. Insbesondere werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Granulate hergestellt, die Seife in Abmischung mit weiteren Tensiden enthalten.
  • Die anionischen Tenside können in Form ihrer Natrium-, Kalium-, Calcium- und Ammoniumsalze sowie als wasserlösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, eingesetzt werden. Vorzugsweise werden sie in Form wäßriger Zubereitungen, insbesondere in Form etwa 30 bis 60 Gew.-%iger wäßriger Zubereitungen, in denen die Aniontenside bei ihrer Herstellung durch Neutralisation der entsprechenden Säuren anfallen, eingesetzt.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Granulate enthalten vorzugsweise nichtionische Tenside, insbesondere zusammen mit anionischen Tensiden, beispielsweise Alkylbenzolsulfonat und/oder Fettalkylsulfat. Die nichtionischen Tenside leiten sich vorzugsweise von flüssigen ethoxylierten, insbesondere primären Alkoholen mit vorzugsweise 9 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol ab, in denen der Alkoholrest linear oder in 2-Stellung methylverzweigt sein kann, bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch lineare Reste aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen bevorzugt, wie z.B. aus Kokos-, Talgfett- oder Oleylalkohol. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeschränkte Homologenverteilung (narrow range ethoxylates, nre) auf. Insbesondere sind Alkoholethoxylate bevorzugt, die durchschnittlich 2 bis 8 Ethylenoxidgruppen aufweisen. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C₉-C₁₁-Oxoalkohol mit 7 EO, C₁₃-C₁₅-Oxoalkohol mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und insbesondere C₁₂-C₁₄-Alkohol mit 3 EO oder 4 EO, C₁₂-C₁₈-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Alkohol mit 3 EO und C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 5 EO.
  • Weiterhin können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Granulate als nichtionische Tenside Alkylglykoside der allgenmeinen Formel R-O-(G)x, in der R einen primären geradkettigen oder in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet, G ein Symbol ist, das für eine Glykose-Einheit mit 5 oder 6 C-Atomen steht, und der Oligomerisierungsgrad x zwischen 1 und 10, vorzugsweise zwischen 1 und 2 liegt und insbesondere deutlich kleiner als 1,4 ist.
  • Der Anteil der Tenside beträgt vorzugsweise 20 bis 75 Gew.-% und insbesondere 35 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform.
  • Als weitere Bestandteile enthält die Tensid-Zubereitungsform vorzugsweise Zusatzstoffe, die Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln sind. Insbesondere werden im erfindungsgemäßen Verfahren Tensid-Zubereitungen eingesetzt, die Zusatzstoffe in Mengen von 0,001 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform, enthalten. Besonders bevorzugte Zusatzstoffe sind Farbstoffe, Schauminhibitoren, Bleichmittel und/oder die Löslichkeit verbessernde Bestandteile.
  • Geeignete Farbstoffe sind temperaturstabile Farbstoffe, vorzugsweise Pigmentfarbstoffe, die vorteilhafterweise in Mengen von 0,001 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform, eingesetzt werden.
  • Als Schauminhibitoren eignen sich beispielsweise Seifen natürlicher und synthetischer Herkunft, die einen hohen Anteil an C₁₈-C₂₄-Fettsäuren aufweisen. Geeignete nichttensidartige Schauminhibitoren sind Organopolysiloxane und deren Gemische mit mikrofeiner, gegebenenfalls silanierter Kieselsäure, Paraffine, Wachse, Mikrokristallinwachse und deren Gemische mit silanierter Kieselsäure. Auch von C₁₂-C₂₀-Alkylaminen und C₂-C₆-Dicarbonsäuren abgeleitete Bisacylamide sind brauchbar. Mit Vorteil werden auch Gemische verschiedener Schauminhibitoren verwendet, z.B. solche aus Silikonen und Paraffinen oder Wachsen. Vorzugsweise sind die Schauminhibitoren an eine granulare, in Wasser lösliche bzw. dispergierbare Trägersubstanz gebunden. Der Gehalt der Tensid-Zubereitungsform an Schauminhibitoren beträgt vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%.
  • Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H₂O₂ liefernden Verbindungen haben das Natriumperborat-tetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beipielsweise Peroxycarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate, Peroxaphthalate, Diperazelainsäure oder Diperdodecandisäure. Insbesondere ist es auch bevorzugt, in Tensid-Zubereitungsformen, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, Wasserstoffperoxid als Bleichmittel einzusetzen. Der Gehalt der Tensid-Zubereitungsform an Bleichmittel beträgt vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.-%, insbesondere beträgt der Gehalt an Wasserstoffperoxid 0,5 bis 5 Gew.-%.
  • Zu den Bestandteilen, welche die Löslichkeit verbessern, gehören flüssige, pastöse und feste Verbindungen, die in den übrigen Bestandteilen der Tensid-Zubereitungsform löslich oder dispergierbar sind. Vorzugsweise werden als die Löslichkeit verbessernde Bestandteile Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse zwischen 200 und 20 000 und hochethoxylierte Fettalkohole mit 14 bis 80 Ethylenoxidgruppen pro Mol Alkohol, insbesondere C₁₂-C₁₈-Fettalkohole mit 20 bis 60 Ethylenoxidgruppen, beispielsweise Talgfettalkohol mit 30 EO oder 40 EO eingesetzt. Dabei ist der Einsatz von Polyethylenglykolen mit einer relativen Molekülmasse zwischen 200 und 600 besonders bevorzugt. Diese Polyethylenglykole werden vorteilhafterweise als separater Bestandteil der nicht-tensidischen Flüssigkomponente eingesetzt. Der Gehalt der Tensid-Zubereitungsform an diesen die Löslichkeit der fertigen Granulate verbessernden Bestandteilen beträgt vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-% und insbesondere 2 bis 10 Gew.-%.
  • Die Tensid-Zubereitungsform wird gleichzeitig granuliert und getrocknet. Dabei wird unter "Trocknung" das teilweise oder vollständige Entfernen der nicht-tensidischen Flüssigkomponente verstanden. Falls gewünscht, können Restwerte an freiem, das heißt nicht-gebundenem Wasser und/oder mono- und/oder polyfunktionellen Alkoholen vorhanden sein, solange die fertigen Granulate rieselfähig und nicht klebend sind. Vorzugsweise wird jedoch ein Gehalt an freiem Wasser von 10 Gew.-% und insbesondere von 0,1 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf die fertigen Granulate, nicht überschritten.
  • Die Herstellung der Tensidgranulate kann erfindungsgemäß in allen Vorrichtungen erfolgen, in denen eine Granulierung unter gleichzeitiger Trocknung durchgeführt werden kann. Beispiele hierfür sind beheizbare Mischer und Granulatoren, insbesondere Granulatoren vom Typ Turbo dryer (R) (Vorrichtung der Firma Vomm, Italien). In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung jedoch vor, daß die Kombination dieser beiden Verfahrensschritte in einer batchweise oder kontinuierlich laufenden Wirbelschicht durchgeführt wird. Es ist insbesondere bevorzugt, das Verfahren kontinuierlich in der Wirbelschicht durchzuführen. Dabei kann die Tensid-Zubereitungsform bzw. können die einzelnen Teile der Tensid-Zubereitungsform gleichzeitig oder nacheinander über eine, beispielsweise über eine Düse mit mehreren Öffnungen, oder über mehrere Düsen in die Wirbelschicht eingebracht werden. Dabei ist es auch möglich, einen Bestandteil der nicht-tensidischen Flüssigkomponente, welcher nicht in die Tensid-Zubereitungsform eingearbeitet wurde, gleichzeitig und separat zuzusetzen. Die Düse bzw. die Düsen und die Sprührichtung der zu versprühenden Produkte können beliebig angeordnet sein. Bevorzugt eingesetzte Wirbelschicht-Apparate besitzen Bodenplatten mit Abmessungen von mindestens 0,4 m. Insbesondere sind Wirbelschicht-Apparate bevorzugt, die eine Bodenplatte mit einem Durchmesser zwischen 0,4 und 5 m, beispielsweise 1,2 m oder 2,5 m, besitzen. Es sind jedoch auch Wirbelschicht-Apparate geeignet, die eine Bodenplatte mit einem größeren Durchmesser als 5 m aufweisen. Als Bodenplatte wird vorzugsweise eine Lochbodenplatte oder eine Conidurplatte (Handelsprodukt der Firma Hein & Lehmann, Bundesrepublik Deutschland) eingesetzt. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren bei Wirbelluftgeschwindigkeiten zwischen 1 und 8 m/s und insbesondere zwischen 1,5 und 5,5 m/s durchgeführt. Der Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht erfolgt vorteilhafterweise über eine Größenklassierung der Granulate. Diese Klassierung kann beispielsweise mittels einer Siebvorrichtung oder durch einen entgegengeführten Luftstrom (Sichterluft) erfolgen, der so reguliert wird, daß erst Teilchen ab einer bestimmten Teilchengröße aus der Wirbelschicht entfernt und kleinere Teilchen in der Wirbelschicht zurückgehalten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform setzt sich die einströmende Luft aus der beheizten oder unbeheizten Sichterluft und der beheizten Bodenluft zusammen. Die Bodenlufttemperatur liegt dabei vorzugweise zwischen 80 und 400 °C, insbesondere zwischen 90 und 350 °C. Die Wirbelluft kühlt sich durch Wärmeverluste und durch die Verdampfungswärme der Bestandteile der nicht-tensidischen Flüssigkomponente ab. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Temperatur der Wirbelluft etwa 5 cm oberhalb der Bodenplatte 60 bis 120 °C, vorzugsweise 65 bis 90 °C und insbesondere 70 bis 85 °C. Die Luftaustrittstemperatur liegt vorzugsweise zwischen 60 und 120 °C, insbesondere unterhalb 100 °C und mit besonderem Vorteil zwischen 70 und 85°C. Bei dem bevorzugt durchgeführten Verfahren in der Wirbelschicht ist es notwendig, daß zu Beginn des Verfahrens eine Startmasse vorhanden ist, die als anfänglicher Träger für die eingesprühte Tensid-Zubereitungsform dient. Als Startmasse eignen sich vor allem Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, insbesondere solche, die auch als Feststoffe in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können und die eine Korngrößenverteilung aufweisen, welche in etwa der Korngrößenverteilung der fertigen Granulate entspricht. Insbesondere ist es jedoch bevorzugt, als Startmasse Tensidgranulate einzusetzen, die bereits bei einem vorangegangenen Verfahrensablauf erhalten wurden.
  • In der Wirbelschicht verdampfen die Bestandteile der nicht-tensidischen Flüssigkomponente teilweise oder vollständig. Es entstehen angetrocknete bis getrocknete Keime, die mit weiteren Mengen eingebrachter Tensid-Zubereitungsform umhüllt, granuliert und wiederum gleichzeitig getrocknet werden.
  • Eine besonders wichtige Ausführungsform sieht dabei vor, daß die Tensid-Zubereitungsform unter Zumischung eines anorganischen oder organischen Feststoffes granuliert und gleichzeitig getrocknet wird, wobei des Feststoff pneumatisch über Blasleitungen eingestäubt werden kann. Dieser Feststoff, der als Träger für die Tensid-Zubereitungsform dient, besteht dabei vorzugsweise aus Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln. Geeignete Feststoffe sind beispielsweise Tenside bzw. Tensid-Gemische, die durch Granulierung, durch Sprühtrocknung oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden und zur Erhöhung der Tensidkonzentration im fertigen Granulat recyclisiert werden. Insbesondere ist der Einsatz von sprühgetrockneten und/oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Tensidgranulaten bevorzugt. Mit Vorteil können als Feststoffe - alternativ zur Einarbeitung in die Tensid-Zubereitungsform - auch hochethoxylierte Fettalkohole mit beispielsweise 20 bis 80 EO, vorzugsweise 20 bis 60 EO und insbesondere Talgfettalkohol mit 30 oder 40 EO, eingesetzt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden als Feststoffe nicht-tensidische Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, vorzugsweise ein oder mehrere Bestandteile aus der Gruppe der Alkalicarbonate, Alkalisulfate, kristallinen und amorphen Alkalisilikate und Schichtsilikate sowie Zeolith, insbesondere Zeolith NaA in Waschmittelqualität, Salzen der Citronensäure, festen Peroxybleichmittel und gegebenenfalls Bleichaktivatoren und festen Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse größer oder gleich 2 000, insbesondere zwischen 4000 und 20 000, eingesetzt.
  • Vorzugsweise werden als Feststoffe feinteilige Materialien eingesetzt, die entweder bereits in diesem Zustand direkt herstellbar, käuflich erwerblich oder durch übliche Zerkleinerungsmethoden, beispielsweise durch das Mahlen mit üblichen Mühlen, in diesen feinteiligen Zustand überführt werden. Bevorzugte Feststoffe besitzen beispielsweise nicht mehr als 5 Gew-% an Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb 2 mm und vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew.-% an Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb 1,6 mm. Insbesondere sind Feststoffe bevorzugt, die zu mindestens 90 Gew.-% aus Teilchen mit einem Durchmesser unterhalb von 1,0 mm bestehen. Beispiele hierfür sind Alkalicarbonate mit mehr als 90 Gew.-% an Teilchen mit einem Durchmesser kleiner oder gleich 0,5 mm und Zeolith NaA-Pulver in Waschmittelqualität, welcher zu mindestens 90 Gew.-% Teilchen mit einem Durchmesser unterhalb 0,03 mm enthält. Mit besonderem Vorteil werden die zugesetzten Feststoffe in Mengen von 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 45 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aus Tensid-Zubereitungsform und Feststoff, eingesetzt.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die Tensidgranulate beansprucht, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind. Bevorzugte Tensidgranulate weisen einen Gehalt von 10 bis 100 Gew.-%, insbesondere von 30 bis 80 Gew.-% und mit besonderem Vorteil zwischen 40 und 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das fertige Granulat, an Tensiden auf. Reine Tensidgranulate werden erhalten, wenn die nicht-tensidische Flüssigkomponente vollständig verdampft und das Granulat somit vollständig getrocknet wird und der gegebenenfalls zugesetzte Feststoff aus einem reinen Tensidmaterial besteht. In diesem Fall werden vorzugsweise Tensidgranulate, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden und nun als Feststoff in dem erfindungsgemäßen Verfahren dienen, gegebenenfalls auf die gewünschte Korngrößenverteilung zerkleinert und recyclisiert. Der Gehalt der Granulate an Tensiden ist dabei auf jeden der gewünschten Werte einstellbar.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Tensidgranulate weisen vorzugsweise ein Schüttgewicht zwischen 550 und 1000 g/l, insbesondere zwischen 550 und 850 g/l, auf und sind staubfrei, d.h. sie enthalten insbesondere keine Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 50 »m. Ansonsten entspricht die Korngrößenverteilung der Tensidgranulate der üblichen Korngrößenverteilung eines schweren Wasch- und Reinigungsmittels des Standes der Technik. Insbesondere besitzen die Tensidgranulate eine Korngrößenverteilung, bei der maximal 5 Gew.-%, vorzugsweise maximal 3 Gew.-% der Teilchen einen Durchmesser oberhalb 2,5 mm und maximal 5 Gew.-%, mit besonderem Vorteil maximal 3 Gew.-% der Teilchen einen Durchmesser unterhalb 0,1 mm aufweisen. Die Tensidgranulate zeichnen sich durch ihre Hellfarbigkeit und durch ihre Rieselfähigkeit aus. Dabei ist eine weitere Maßnahme zur Verhinderung des Verklebens der erfindungsgemäß hergestellten Tensidgranulate nicht erforderlich. Falls gewünscht, kann jedoch ein Verfahrensschritt nachgeschaltet werden, wobei die Tensidgranulate zwecks weiterer Erhöhung des Schüttgewichts in bekannter Weise mit feinteiligen Materialien, beispielsweise mit Zeolith NaA, Soda, abgepudert werden. Diese Abpuderung kann beispielsweise während eines Verrundungsschrittes durchgeführt werden. Bevorzugte Tensidgranulate besitzen jedoch schon eine derart regelmäßige, insbesondere angenähert kugelförmige Struktur, daß ein Verrundungsschritt in der Regel nicht notwendig und daher auch nicht bevorzugt ist.
    • Beispiele
  • In den Beispielen 1 bis 10 wurde eine Tensid-Zubereitungsform, die aus einem oder mehreren separaten Teilen bestehen konnte, über eine Düse in eine Anlage zur Granuliertrocknung (AGT) der Firma Glatt, Bundesrepublik Deutschland, zusammen mit einem Feststoff granuliert und gleichzeitig getrocknet. Als Startmasse wurde jeweils ein Tensidgranulat eingesetzt, das bei einem vorangegangenen Ansatz (unter denselben Verfahrensbedingungen) gewonnen worden war und in etwa dieselbe Zusammensetzung besaß wie die fertigen Granulate der Beispiele 1 bis 10. Die Verfahrensbedingungen können der Tabelle 1 entnommen werden.
  • In der Tensid-Zubereitungsform wurden folgende Substanzen eingesetzt:
    • Sulfopon (R) T 55,
    enthaltend 54 Gew.-% Talgfettalkoholsulfat und ca. 41 Gew.-% Wasser (Handelsprodukt des Anmdelders)
    Texapon (R) LS 35,
    enthaltend 34 Gew.-% C₁₂-C₁₄-Fettalkoholsulfat und ca. 64 Gew.-% Wasser (Handelsprodukt des Anmelders)
    Dehydol (R) LT 7,
    enthaltend 99 Gew.-% C₁₂-C₁₈-Fettalkohol mit 7 EO (Handelsprodukt des Anmelders)
    Texin (R) ES 68,
    enthaltend 53 Gew.-% Natriummonosalz des Talgfettsäuremethylesters, 11 Gew.-% Dinatriumsalz der Sulfotalgfettsäure und ca. 33 Gew.-% Wasser (Handelsprodukt des Anmelders)
    PEG 400,
    Polyethylenglykol mit einer relativen Molekülmasse von 400

    Diese Teile wurden jeweils separat und gleichzeitig über eine Düse in die Wirbelschicht eingebracht.
  • Als Feststoffe wurden eingesetzt:
    • Soda,
    Natriumcarbonat mit einem Schüttgewicht von 620 g/l (Handelprodukt der Firma Matthes & Weber, Bundesrepublik Deutschland)
    Wessalith (R) P,
    Zeolith-Pulver (Handelsprodukt der Firma Degussa, Bundesrepublik Deutschland)
    Trägerbead,
    Zeolith-Granulat, enthaltend 67 Gew.-% Zeolith (wasserfrei gerechnet), 11 Gew.-% eines polymeren Polyacrylats, 1,85 Gew.-% Talgfettalkohol mit 5 EO, 2 Gew.-% Natriumsulfat und 17 Gew.-% Wasser
    Citrat,
    Trinatriumcitrat-EP-Pulver (Dihydrat, Handelsprodukt der Firma Jungbunzlauer, Bundesrepublik Deutschland)
    Sulfopon (R) T,
    Talgfettalkoholsulfat-Pulver (Handelsprodukt des Anmelders)
    B 5,
    gemahlenes Produkt des Beispiels 5 (Korngrößenverteilung entsprechend Sulfopon (R) T)

    In allen Beispielen wurden staubfreie und nicht klebende Granulate mit hohen Tensidanteilen erhalten (siehe Tabelle 2). Der Anteil der Granulate mit einer Korngröße oberhalb 2,5 mm lag in allen Beispielen unter 5 Gew.-%.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003

Claims (20)

  1. Verfahren zur Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Tensidgranulate mit einem Schüttgewicht oberhalb 500 g/l durch Granulierung einer Tensid-Zubereitungsform, die eine nicht-tensidische Flüssigkomponente aufweist, und die unter Normaldruck bei Temperaturen zwischen 20 und 40 °C in flüssiger bis pastöser Form vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensid-Zubereitungsform gewünschtenfalls unter Zumischung eines anorganischen oder organischen Feststoffes granuliert und gleichzeitig getrocknet wird, wobei unter Trocknung das teilweise oder vollständige Entfernen der nicht-tensidischen Flüssigkomponente verstanden wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensid-Zubereitungsform Tenside bzw. Tensidgemische aus der Gruppe der anionischen, nichtionischen, amphoteren und kationischen Tenside, vorzugsweise Aniontenside, insbesondere Fettalkylsulfate, C₉-C₁₃-Alkylbenzolsulfonate und Sulfofettsäuremethylester, und/oder Niotenside, insbesondere flüssige ethoxylierte Fettalkohole mit 2 bis 8 Ethylenoxidgruppen pro Mol Alkohol, enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensid-Zubereitungsform aus mindestens zwei separaten Teilen besteht, wovon der erste Teil eine Mischung aus einem oder mehreren Tensiden und einer nicht-tensidischen Flüssigkomponente, die Bestandteile organischer und/oder anorganischer Natur enthält, ist und der zweite Teil bzw. die folgenden Teile jeweils entweder ein oder mehrere unter Normaldruck und bei Temperaturen zwischen 20 und 40 °C in flüssiger bis pastöser Form vorliegende Tenside, welche wenigstens teilweise von den Tensiden des ersten Teils verschieden sind, oder eine weitere Mischung aus einem oder mehreren Tensiden, welche wenigstens teilweise von den Tensiden des ersten Teils verschieden sind, und einer nichttensidischen Flüssigkomponente, die Bestandteile organischer und/oder anorganischer Natur enthält, darstellt.
  4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-tensidische Flüssigkomponente unter Normaldruck unterhalb 250 °C, vorzugsweise unterhalb 200 °C und insbesondere zwischen 60 und 180 °C siedet.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht-tensidische Flüssigkomponente mono- und/oder polyfunktionelle Alkohole, vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform, eingesetzt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht-tensidische Flüssigkomponente Wasser, vorzugsweise in Mengen von 25 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform, eingesetzt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensid-Zubereitungsform Zusatzstoffe, die Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln sind, vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Tensid-Zubereitungsform, enthält.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe Farbstoffe, Entschäumer, Bleichmittel und/oder die Löslichkeit verbessernde Bestandteile, insbesondere Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse zwischen 200 und 600, eingesetzt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulierung und gleichzeitige Trocknung in einer Wirbelschicht batchweise oder kontinuierlich, vorzugsweise kontinuierlich, durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensid-Zubereitungsform bzw. die einzelnen Teile der Tensid-Zubereitungsform gleichzeitig oder nacheinander über eine oder über mehrere Düsen in die Wirbelschicht eingebracht wird bzw. werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelluftgeschwindigkeit zwischen 1 und 8 m/s, vorzugsweise zwischen 1,5 und 5,5 m/s beträgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht über eine Größenklassierung der Granulate erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenlufttemperatur zwischen 80 und 400 °C, vorzugsweise zwischen 90 und 350 °C, die Temperatur der Wirbelluft etwa 5 cm oberhalb der Bodenplatte zwischen 60 und 120 °C, vorzugsweise zwischen 65 und 90 °C und insbesondere zwischen 70 und 85 °C, und die Luftaustrittstemperatur zwischen 60 und 120 °C, vorzugsweise unterhalb 100 °C und insbesondere zwischen 70 und 85 °C liegt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Feststoffe Tenside bzw. Tensid-Gemische, vorzugsweise sprühgetrocknete Tenside und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellte Tensidgranulate und/oder hochethoxylierte Fettalkohole mit 20 bis 80 Ethylenoxidgruppen, eingesetzt werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Feststoffe nicht-tensidische Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, vorzugsweise ein oder mehrere Bestandteile aus der Gruppe der Alkalicarbonate, Alkalisulfate, kristallinen und amorphen Alkalisilikate und Schichtsilikate sowie Zeolith, Salzen der Citronensäure, festen Peroxybleichmittel und gegebenenfalls Bleichaktivatoren und festen Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse größer oder gleich 2 000, insbesondere zwischen 4 000 und 20 000, eingesetzt werden.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzen Feststoffe in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 45 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe aus Tensid-Zubereitungsform und Feststoff, eingesetzt werden.
  17. Tensidgranulat, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-% und insbesondere 40 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das fertige Granulat, an Tensiden enthält.
  18. Tensidgranulat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Schüttgewicht zwischen 550 und 1000 g/l, vorzugsweise zwischen 550 und 850 g/l aufweist.
  19. Tensidgranulat nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß es keine Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 50 »m enthält.
  20. Tensidgranulat nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es eine regelmäßige Struktur, insbesondere eine angenäherte Kugelform aufweist.
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