EP1007613A1

EP1007613A1 - Verfahren zur herstellung wasser- und staubfreier aniontensidgranulate

Info

Publication number: EP1007613A1
Application number: EP98943891A
Authority: EP
Inventors: Hans-Christian Raths; Werner Seipel; Bernd Fabry; Hermann Hensen
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1998-08-17
Publication date: 2000-06-14
Also published as: WO1999010459A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung von wasser- und staubfreien Aniontensidgranulaten mit hohem Schüttgewicht, bei dem man wässrige Pasten von Fettsäurepolyglycolestersulfaten mit einem Feststoffgehalt von mindestens 20 Gew.-% in einem horizontal angeordneten Dünnschichtverdampfer mit rotierenden Einbauten bis auf einen Restwassergehalt unterhalb von 2 Gew.-% gleichzeitig trocknet und in stückige Form bringt, wobei man an den Dünnschichtverdampfer vom Produkteingang bis zum Produktaustrag einen abnehmenden Temperaturgradienten anlegt, im Gegenstrom mit Luft begast und die Trocknung ausschliesslich über die beheizte Wandung erfolgt. Die Granulate eignen sich insbesondere zur Herstellung von Stückseifen.

Description

Verfahren zur Herstellung wasser- und staubfreier Aniontensidgranulate

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von wäßrigen Fett- säurepolyglycolestersulfatpasten unter Verwendung eines Dünnschichtverdampfers.

Stand der Technik

Fettsäurepolyglycolestersulfate zeichnen sich durch ausgezeichnete Detergenseigenschaften und hohe ökotoxikologische Verträglichkeit aus. Aus diesem Grund gewinnen diese anionischen Tenside in zunehmendem Maße an Bedeutung. Neben einem Einsatz in flüssigen Formulierungen, wie beispielsweise Geschirrspülmitteln oder Haarshampoos, besteht inzwischen auch ein Marktbedürfnis nach festen, wasserfreien Anbietungsformen, die sich beispielsweise auch in Pulverwaschmittel, Zahncremes oder Syndetseifen einarbeiten lassen.

Die Trocknung flüssiger Tensidzubereitungen erfolgt großtechnisch in der Regel durch konventionelle Sprühtrocknung, bei der man die wäßrige Tensidpaste am Kopf eines Turmes in Form feiner Tröpfchen versprüht, denen heiße Trocknungsgase entgegengeführt werden. Die drastischen Bedingungen führen indes häufig zu Hydrolyseerscheinungen, unerwünschten Verfärbungen der Produkte, Anbackungen an den Wandungen der Sprühtürme und in der Folge zu Verunreinigungen des Trockengutes durch verkohlte Rückstände. Die immer wieder erforderliche Reinigung der Türme führt zudem zu Ausfallzeiten, was das Verfahren auch mitunter kostspielig macht. Ein weiteres Problem besteht ferner darin, daß Verfahren des Stands der Technik nicht zu den besonders bevorzugten Schwerpulvern mit einem Schüttgewicht oberhalb von 500 g/l mit einem gleichzeitig stark verminderten Staubgehalt führt. Gerade diese beiden Parameter sind jedoch aus wirtschaftlichen, anwendungstechnischen und sicherheitstechnischen Gründen von besonderer Bedeutung.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A1 4209339 (Henkel) ist ein Verfahren zur Herstellung rieselfähiger Wasch- und Reinigungsmittelgranulate bekannt, bei dem die Entwässerung in Turbinen- trocknem, d.h. in zylindrischen Trockenapparaturen in horizontaler Bauweise mit rotierenden Einbauten erfolgt. Dabei können auch anionische Tenside mit Sulfatstruktur enthaltende Reinigungsmittelpasten getrocknet werden.

Demzufolge hat die komplexe Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, wäßrige Fettsäure- polyglycolestersulfatpasten mit möglichst geringem technischen Aufwand ohne Mitverwendung von anorganischen oder organischen Trägern in praktisch wasser- und staubfreie Granulate zu überführen, die sich gleichzeitig durch eine akzeptable Farbqualität, ein hohes Schüttgewicht, gute Rieselfähigkeit, eine zufriedenstellende Lagerstabilität und im Vergleich zu den Produkten des Stands der Technik durch zumindest vergleichbare anwendungstechnische Eigenschaften auszeichnen.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von wasser- und staubfreien Anionten- sidgranulaten mit hohem Schüttgewicht, bei dem man wäßrige Pasten von Fettsäurepolyglycolester- sulfaten mit einem Feststoffgehalt von mindestens 20 und vorzugsweise im Bereich von 25 bis 75 Gew.-% in einem horizontal angeordneten Dünnschichtverdampfer mit rotierenden Einbauten bis auf einen Restwassergehalt unterhalb von 2, vorzugsweise unter 1 ,5 und insbesondere unter 1 Gew.-% gleichzeitig trocknet und in stückige Form bringt, wobei man an den Dünnschichtverdampfer vom Produkteingang bis zum Produktaustrag einen negativen Temperaturgradienten anlegt, im Gegenstrom mit Luft begast und die Trocknung ausschließlich über die beheizte Wandung erfolgt.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein horizontal angeordneter Dünnschichtverdampfer in idealer Weise geeignet ist, wäßrige Fettsäurepolyglycolestersulfatpasten in trockene, hellfarbige, rieselfähige und nicht-klebrige Granulate zu überführen, ohne daß es zu Produktverfärbungen und Anbacken an den Wandungen kommt. Die Produkte weisen eine hohe Schüttdichte im Bereich von 550 bis 650 g/l und einen mittleren Korndurchmesser von 2,0 bis 2,8 mm auf, was zu einer Verminderung der unerwünschten Wasseraufnahme und des Zusammenbackens der Partikel führt. Auf diese Weise ist auch eine hohe Lagerstabilität gegeben. Gleichzeitig sind sie staubfrei, d.h. der Anteil an Teilchen mit einem Durchmesser unterhalb von 200 μm liegt unterhalb von 5 Gew.-%. Diese Erkenntnis ist um so überraschender, da Bauteile der genannten Art zwar grundsätzlich für die Trocknung von Wertstoffen bekannt sind, die dabei resultierenden Pulver jedoch weder im Hinblick auf das Schüttgewicht, noch den Staub- und Restwassergehalt die genannten Anforderungen erfüllen. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, werden Mischungen von Fettsäurepolyglycolestersulfaten mit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden, Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden, Monoglycerid(ether)sulfaten oder Betainen eingesetzt. Fettsäurepolyqlycolestersulfate

Fettsäurepolyglycolestersulfate, die vorzugsweise der Formel (I) folgen,

in der R¹CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, x für Zahlen von durchschnittlich 1 bis 3 und AO für einen CH2CH2O-, CH₂CH(CH₃)0- und/oder CH(CH₃)CH₂0-Rest und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht, stellen bekannte anionische Tenside dar und werden durch Sulfatierung der entsprechenden Fettsäurepolyglycolester hergestellt. Diese wiederum sind nach den einschlägigen präparativen Verfahren der organischen Chemie erhältlich. Hierzu wird Ethylenoxid, Propylenoxid oder deren Gemisch - in random- oder Blockverteilung - an die entsprechenden Fettsäuren angelagert, wobei diese Reaktion säurekatalysiert, vorzugsweise aber in Gegenwart von Basen, wie z.B. Natriummethylat oder calciniertem Hydrotalcit erfolgt. Wird ein Alkoxyiierungsgrad von 1 gewünscht, können die Zwischenprodukte auch durch Veresterung der Fettsäuren mit einem entsprechenden Alkylenglycol hergestellt werden. Die Sulfatierung der Fettsäurepolyglycolester kann in an sich bekannter Weise mit Chlorsulfonsäure oder vorzugsweise gasförmigem Schwefeltrioxid durchgeführt werden, wobei das molare Einsatzverhältnis zwischen Fettsäurepolyglycolester und Sulfatierungsmittel im Bereich von 1 : 0,95 bis 1 : 1 ,2, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 1 ,1 und die Reaktionstemperatur 30 bis 80 und vorzugsweise 50 bis 60°C betragen kann. Es ist ferner möglich, die Fettsäurepolyglycolester zu untersulfatieren, d.h. deutlich weniger Sulfatierungsmittel einzusetzen, als dies für eine vollständige Umsetzung stöchiometrisch erforderlich wäre. Wählt man beispielsweise molare Einsatzmengen von Fettsäurepolyglycolester zu Sulfatierungsmittel von 1 : 0,5 bis 1 : 0,95 werden Mischungen von Fettsäurepolyglycolestersulfaten und Fettsäurepolyglycolestem erhalten, die für eine ganze Reihe von Anwendungen ebenfalls vorteilhaft sind. Um eine Hydrolyse zu vermeiden ist es dabei sehr wichtig, die Neutralisation bei einem pH-Wert im Bereich von 5 bis 9, vorzugsweise 7 bis 8 durchzuführen. Typische Beispiele für geeignete Ausgangsstoffe sind die Anlagerungsprodukte von 1 bis 3 Mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, vorzugsweise aber die Addukte mit 1 Mol Ethylenoxid oder 1 Mol Propylenoxid an Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearin- säure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, die dann wie oben beschrieben sulfatiert und neutralisiert werden. Vorzugsweise werden Fettsäurepolyglycolestersulfate der Formel (I) eingesetzt, in der R¹CO für einen Acylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, x für durchschnittlich 1 oder 2, AO für eine CHaCH∑O-Gruppe und X für Natrium oder Ammonium steht, wie beispielsweise Laurinsäure+1EO-sulfat-Natriumsalz, Laurinsäure+1 EO- sulfat-Ammoniumsalz, Kokosfettsäure+1 EO-sulfat-Natriumsalz, Kokosfettsäure+1 EO-sulfat-Ammonium- salz, Talgfettsäure+1EO-sulfat-Natriumsalz, Talgfettsäure+1EO-sulfat-Ammoniumsalz sowie deren Mischungen.

Alkyl- und/oder Alkenyloliqoqlykoside

Alkyl- und Alkenyloligoglykoside, die als fakultative Tenside mitgetrocknet werden können, stellen bekannte nichtionische Tenside dar, die der Formel (II) folgen,

R²0-[G]_p (II)

in der R für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-A1 0301298 und WO 90/03977 verwiesen. Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/ oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucos.de. Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (II) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligogly- kosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1 ,7 ist und insbesondere zwischen 1 ,2 und 1 ,4 liegt. Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R² kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 11 , vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglu- coside der Kettenlänge Cβ-Cio (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem C_δ-Ciβ-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% Ci2-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer Cθ/n-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3). Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R² kann sich ferner auch von primären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristyl- alkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol, Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem Ci2/. -Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3. Fettsäure-N-alkylpolyhvdroxyalkvIamide

Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide, die als fakultative Tenside ebenfalls migetrocknet werden können, stellen nichtionische Tenside dar, die der Formel (III) folgen,

Rt

in der R³CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R⁴ für einen Alkyl- oder Hydroxyalkyirest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Poly- hydroxyalkylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Fett- säure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch re- duktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alka- nolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können. Hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Herstellung sei auf die US- Patentschriften US 1,985,424, US 2,016,962 und US 2,703,798 sowie die Internationale Patentanmeldung WO 92/06984 verwiesen. Eine Übersicht zu diesem Thema von H.Kelkenberg findet sich in Tens.Surf.Deterg. 25, 8 (1988). Vorzugsweise leiten sich die Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide von reduzierenden Zuckern mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere von der Glucose ab. Die bevorzugten Fettsäure-N-alkyl-polyhydroxyalkylamide stellen daher Fettsäure-N-alkylglucamide dar, wie sie durch die Formel (IV) wiedergegeben werden:

R⁴ OH OH OH

I I I I

R3CO-N-CH₂.CH-CH-CH-CH-CH₂OH (IV)

I OH

Vorzugsweise werden als Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide Glucamide der Formel (IV) eingesetzt, in der R⁴ für Methylgruppe steht und R³CO für den Acylrest der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behen- säure oder Erucasäure bzw. derer technischer Mischungen steht. Besonders bevorzugt sind Fettsäure- N-alkylglucamide der Formel (IV), die durch reduktive Aminierung von Glucose mit Methylamin und anschließende Acylierung mit Laurinsäure oder Ci2/i4-Kokosfettsäure bzw. einem entsprechenden Derivat erhalten werden. Weiterhin können sich die Polyhydroxyalkylamide auch von Maltose und Palatinose ableiten. Monoqlycerid,ether)sulfate

Monoglyceridsulfate und Monoglyceridethersulfate, die als weitere anionische Tenside ebenfalls mitgetrocknet werden können, stellen bekannte Stoffe dar, die nach den einschlägigen Methoden der prä- parativen organischen Chemie erhalten werden können. Üblicherweise geht man zu ihrer Herstellung von Triglyceriden aus, die gegebenenfalls nach Ethoxylierung zu den Monoglyceriden umgeestert und nachfolgend sulfatiert und neutralisiert werden. Gleichfalls ist es möglich, die Partialglyceride mit geeigneten Sulfatierungsmitteln, vorzugsweise gasförmiges Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure umzusetzen [vgl. EP-B1 0561825, EP-B1 0561999 (Henkel)]. Die neutralisierten Stoffe können - falls gewünscht - einer Ultrafiltration unterworfen werden, um den Elektrolytgehalt auf ein gewünschtes Maß zu vermindern [DE-A1 4204700 (Henkel)]. Übersichten zur Chemie der Monoglyceridsulfate sind beispielsweise von A.K.Biswas et al. in J.Am.Oil.Chem.Soc. 37, 171 (1960) und F.U.Ahmed J.Am. Oil.Chem. Soc. 67, 8 (1990) erschienen. Die im Sinne der Erfindung einzusetzenden Monoglycerid- (ether)sulfate folgen vorzugsweise der Formel (V),

in der R⁵CO für einen linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, x, y und z in Summe für 0 oder für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 10, und X für ein Alkali- oder Erdalkalimetall steht. Typische Beispiele für im Sinne der Erfindung geeignete Monoglycerid(ether)sulfate sind die Umsetzungsprodukte von Laurinsäuremonoglycerid, Kokosfettsäuremonoglycerid, Palmitinsäure- monoglycerid, Stearinsäuremonogiycerid, Ölsäuremonoglycerid und Talgfettsäuremonoglycerid sowie deren Ethylenoxidaddukte mit Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure in Form ihrer Natriumsalze. Vorzugsweise werden Monoglyceridsulfate der Formel (V) eingesetzt, in der R⁵CO für einen linearen Acylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen steht. Vorzugsweise werden die Monoglycerid(ether)sulfate als trocknete Granulate oder Pulver eingesetzt, die man beispielsweise durch Trocknung wäßriger Pasten in einem Flashdryer erhalten kann.

Betaine

Betaine, die als Vertreter der amphoteren bzw. zwitterionischen Tenside schließlich ebenfalls mitgetrocknet werden können, stellen bekannte Stoffe dar, die überwiegend durch Carboxyalkylierung, vorzugsweise Carboxymethylierung von aminischen Verbindungen hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Ausgangsstoffe mit Halogencarbonsäuren oder deren Salzen, insbesondere mit Natrium- chloracetat kondensiert, wobei pro Mol Betain ein Mol Salz gebildet wird. Ferner ist auch die Anlagerung von ungesättigten Carbonsäuren, wie beispielsweise Acrylsäure möglich. Zur Nomenklatur und insbesondere zur Unterscheidung zwischen Betainen und "echten" Amphotensiden sei auf den Beitrag von U.PIoog in Seifen-Öle-Fette-Wachse, 198, 373 (1982) verwiesen. Weitere Übersichten zu diesem Thema finden sich beispielsweise von A.O'Lennick et al. in HAPPI, Nov. 70 (1986), S.Holzman et al. in Tens. Surf.Det. 23, 309 (1986), R.Bilbo et al. in Soap Cosm.Chem.Spec, Apr. 46 (1990) und P.EIIis et al. in Euro Cosm. 1, 14 (1994). Beispiele für geeignete Betaine stellen die Carboxyalkylierungs- produkte von sekundären und insbesondere tertiären Aminen dar, die der Formel (VI) folgen,

R⁷

I R⁶-N-(CH₂)_nCOOX (VI)

in der R⁶ für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R⁷ für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R⁸ für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, n für Zahlen von 1 bis 6 und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht. Typische Beispiele sind die Carboxymethylierungsprodukte von Hexylmethylamin, Hexyldimethylamin, Octyldimethylamin, De- cyldimethylamin, Dodecylmethylamin, Dodecyldimethyiamin, Dodecylethylmethylamin, Ci∑m-Kokosal- kyidimethyiamin, Myristyidimethylamin, Cetyldimethylamin, Stearyldimethylamin, Stearylethylmethyl- amin, Oleyldimethylamin, Ciθ -Talgalkyldimethylamin sowie deren technische Gemische. Weiterhin kommen auch Carboxyalkylierungsprodukte von Amidoaminen in Betracht, die der Formel (VII) folgen,

R⁷

I R^QCO-NH-(CH₂)m-N-(CH₂)_nCOOX (VII)

I

R⁸

in der R⁹CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppelbindungen, m für Zahlen von 1 bis 3 steht und R⁷, R⁸, n und X die oben angegebenen Bedeutungen haben. Typische Beispiele sind Umsetzungsprodukte von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, namentlich Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Lino- lensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Gemische, mit N,N-Dimethylaminoethylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin, N,N-Diethyl- aminoethylamin und N,N-Diethylaminopropylamin, die mit Natriumchloracetat kondensiert werden. Bevorzugt ist der Einsatz eines Kondensationsproduktes von Cs/iβ-Kokosfettsäure-N.N-dimethyl- aminopropylamid mit Natriumchloracetat. Trocknen und Granulieren im Flashdryer

Die gleichzeitige Trocknung und Granulierung erfolgt in einem horizontal angeordneten Dünnschichtverdampfer mit rotierenden Einbauten, wie er z.B. von der Firma VRV unter der Bezeichnung „Flashdryer" vertrieben wird. Hierbei handelt es sich, vereinfacht dargestellt, um ein Rohr, das über mehrere Zonen hinweg unterschiedlich temperiert werden kann. Über eine oder mehrere Wellen, die mit Blättern oder Flugscharen als rotierende Einbauten versehen sind, wird das pastöse Einsatzmaterial, das über eine Pumpe eindosiert wird, gegen die beheizte Wandung geschleudert, an der die Trocknung in einer dünnen Schicht von typischerweise 1 bis 10 mm Stärke erfolgt. Im Sinne der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, an den Dünnschichtverdampfer einen Temperaturgradienten von 170 (Produkteinlaß) auf 20°C (Produktaustrag) anzulegen. Hierzu können beispielsweise die beiden ersten Zonen des Verdampfers auf 160°C geheizt und die letzte auf 20°C gekühlt werden. Höhere Trocknungstemperaturen haben sich im Hinblick auf die thermische Labilität bei Mitverwendung von Zuckertensiden als weiteren Einsatzstoffen als nicht vorteilhaft erwiesen. Der Dünnschichtverdampfer wird bei atmosphärischem Druck betrieben und im Gegenstrom mit Luft (Durchsatz 50 bis 150 m³/h) begast. Die Eintrittstemperatur des Gases liegt in der Regel bei 20 bis 30, die Austrittstemperatur bei 90 bis 110°C. Die wäßrigen Fettsäurepolyglycolestersulfatpasten, die als Einsatzstoffe in Betracht kommen, können einen Feststoffgehalt im Bereich oberhalb von 20, vorzugsweise von 25 bis 75 Gew.-% aufweisen; typischerweise liegt er bei 30 bis 50 Gew.-%. Die Durchsatzmenge ist natürlich von der Größe des Trockners abhängig, liegt jedoch typischerweise bei 5 bis 15 kg/h. Es empfiehlt sich, die Pasten bei der Einspeisung auf 40 bis 60°C zu temperieren. Nach der Trocknung hat es sich weiterhin als sehr vorteilhaft erwiesen, die noch etwa 50 bis 70°C heißen Granulate auf ein Förderband, vorzugsweise eine Schwingweile zu geben und dort rasch, d.h. innerhalb einer Verweilzeit von 20 bis 60 s, mit Umgebungsluft auf Temperaturen von etwa 30 bis 40°C abzukühlen. Zur weiteren Verbesserung der Beständigkeit gegenüber unerwünschter Wasseraufnahme kann man die Granulate auch anschließend durch Zugabe von 0,5 bis 2 Gew.-% Kieselsäure abpudem.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die nach der erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Granulaten können anschließend mit weiteren Inhaltsstoffen von pulverförmigen oberflächenaktiven Mitteln, wie beispielsweise Turmpulvern für Waschmittel abgemischt werden. Es ist ferner problemlos möglich, die Pulver in wäßrige Zubereitungen einzuarbeiten. Tatsächlich werden bei Verwendung der Pulver gegenüber den wäßrigen Ausgangspasten keine Unterschiede in den anwendungstechnischen Eigenschaften beobachtet. Auch gerade in Stückseifen vom Combibar- oder Syndettyp lassen sich die Granulate beispielsweise zusammen mit Fettsäuren, Fettsäuresalzen, Fettalkoholen, Stärke, Polyglycolen und dergleichen ohne weiteres einarbeiten. Beispiele

Beispiel 1. Die Herstellung der Granulate erfolgte in einem Flashdryer der VRV S.p.A., Mailand/IT. Es handelte sich hierbei um einen horizontal angeordneten Dünnschichtverdampfer (Länge 1100 mm, Innendurchmesser : 155 mm) mit 4 Wellen und 22 Blättern, deren Abstand zur Wandung 2 mm betrug. Der Trockner besaß drei separate Heiz- bzw. Kühlzonen und eine Wärmeaustauscherfläche von insgesamt 0,44 m². Der Betrieb erfolgte bei Normaldruck. Über eine Schwingpumpe wurde eine auf 50°C temperierte wäßrige Paste eines Laurinsäure+1 EO-sulfat-Natriumsalzes (Feststoffgehalt ca. 50 Gew.-%) mit einem Durchsatz von 11 ,5 kg/h in den Dünnschichtverdampfer gepumpt, dessen Heizzonen 1 und 2 auf 160°C und dessen Kühlzone 3 auf 20°C eingestellt worden waren. Die Geschwindigkeit der Rotoren betrug 24 m/s. Der Flashdryer wurde mit Luft (ca. 110 m³/h) begast; die Gasaustrittstemperatur betrug ca. 65°C. Das vorgetrocknete, noch etwa 60°C heiße Granulat wurde auf eine Schwingrinne (Länge 1 m) gegeben, mit Raumluft begast und innerhalb von 30 s auf etwa 40°C abgekühlt. Anschließend wurde es mit etwa 1 Gew.-% Kieselsäure (Sipemat® 50 S) abgepudert. Es wurde ein trockenes, rein-weißes, auch nach längerer Lagerung an der Luft rieselfähiges und nicht- klumpendes Granulat erhalten, das nach Einarbeitung in Shampoorezepturen keine Unterschiede zu einem pastösen Vergleichsprodukt zeigte. Die Kenndaten des Granulats sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabelle 1:

Kenndaten des Flashdryer Granulats

Beispiel 2. Beispiel 1 wurde mit einer Mischung aus 60 Gew.-% Laurinsäure+1E0-suifat-Natriumsalz und 40 Gew.-% Kokosalkyloligoglucosid (Plantacare® APG 1200) wiederholt. Die Temperatur in den beiden Heizzonen des Flashdryers wurde auf 170°C angehoben. Es wurde ebenfalls ein rein weißes, rieselfähiges und nicht-klumpendes Granulat erhalten, das eine Schüttdichte von 600 g/l und einen Restwassergehalt von 0,8 Gew.-% aufwies.

Beispiel 3. Beispiel 1 wurde mit einer Mischung 60 Gew.-% Kokosfettsäure+1PO-sulfat-Natriumsalz und 40 Gew.-% Kokosfettalkohol (Lanette® O, Henkel KGaA) wiederholt. Die Temperatur in den beiden Heizzonen des Flashdryers wurde auf 170°C angehoben. Es wurde ebenfalls ein rein weißes, rieselfähiges und nicht-klumpendes Granulat erhalten, das eine Schüttdichte von 600 g/l und einen Restwassergehalt von 0,8 Gew.-% aufwies.

Beispiel 4. Beispiel 1 wurde mit einer Mischung 30 Gew.-% Laurinsäure+1EO-sulfat-Natriumsalz, 30 Gew.-% Kokosfettsäuremonoglyceridsulfat und 40 Gew.-% Palmkernfettsäure (Edenor PK® , Henkel KGaA) wiederholt. Die Temperatur in den beiden Heizzonen des Flashdryers wurde auf 170°C angehoben. Es wurde ebenfalls ein rein weißes, rieselfähiges und nicht-klumpendes Granulat erhalten, das eine Schüttdichte von 590 g/l und einen Restwassergehalt von 0,8 Gew.-% aufwies.

Beispiel 5. Beispiel 1 wurde mit einer Mischung 30 Gew.-% Laurinsäure+1 EO-sulfat-Natriumsalz, 30 Gew.-% Kokosfettsäureamidopropyibetain (Dehyton® PK, Henkel KGaA) und 40 Gew.-% Palmkernfettsäure (Edenor PK® , Henkel KGaA) wiederholt. Die Temperatur in den beiden Heizzonen des Flashdryers wurde auf 170°C angehoben. Es wurde ebenfalls ein rein weißes, rieselfähiges und nicht- klumpendes Granulat erhalten, das eine Schüttdichte von 600 g/l und einen Restwassergehalt von 0,8 Gew.-% aufwies.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von wasser- und staubfreien Aniontensidgranulaten mit hohem Schüttgewicht, bei dem man wäßrige Pasten von Fettsäurepoiyglycolestersulfaten mit einem Feststoffgehalt von mindestens 20 Gew.-% in einem horizontal angeordneten Dünnschichtverdampfer mit rotierenden Einbauten bis auf einen Restwassergehalt unterhalb von 2 Gew.-% gleichzeitig trocknet und in stückige Form bringt, wobei man an den Dünnschichtverdampfer vom Produkteingang bis zum Produktaustrag einen abnehmenden Temperaturgradienten anlegt, im Gegenstrom mit Luft begast und die Trocknung ausschließlich über die beheizte Wandung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß man Fettsäurepolyglycolestersulfate der Formel (I) einsetzt,

R¹COO(AO)_xS0₃X (I)

in der R¹CO für einen iinearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, x für Zahlen von durchschnittlich 1 bis 3 und AO für einen CH₂CH₂0-, CH₂CH(CH₃)0- und/oder CH(CH₃)CH₂0-Rest und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zusammen mit den Fettsäurepolyglycolestersulfaten weitere Tenside einsetzt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird von Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykosiden, Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkyl- amiden, Monoglycerid(ether)sulfaten und Betainen sowie deren Gemischen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside der Formel (II) einsetzt,

R²0-[G]_p (II)

in der R² für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Fettsäure-N-alkylpolyhydroxy- alkylamide der Formel (III) einsetzt.

R⁴

I R3CO-N-[Z] (III)

in der R³CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R⁴ für einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Monoglycerid(ether)sulfate einsetzt, die der Formel (V) folgen,

CH₂0(CH₂CH₂0)_x-COR⁵

I CH-0(CH₂CH₂0)_yH (V)

I CH₂0(CH₂CH₂0)_z-S0₃X

in der R⁵CO für einen linearen oder verzweigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, x, y und z in Summe für 0 oder für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 10, und X für ein Alkali- oder Erdalkalimetall steht.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylbetaine der Formel (VI) einsetzt,

R⁷

in der R⁶ für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R⁷ für Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R⁸ für Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, n für Zahlen von 1 bis 6 und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall oder Ammonium steht.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkylamidobetaine der Formel (VII) einsetzt,

R⁷

I R9C0-NH-(CH₂)m-N-(CH₂)_nC00X (VII)

I R⁸

in der R⁹C0 für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 bis 3 Doppelbindungen, m für Zahlen von 1 bis 3 steht und R⁷, R⁸, n und X die oben angegebenen Bedeutungen haben.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man vom Produkteintrag bis zum -austrag einen Temperaturgradienten von 170 bis auf 20°C anlegt.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Granulate nach dem Abkühlen mit Kieselsäure abpudert.