EP1131400B1

EP1131400B1 - Verfahren zur herstellung von tensidgranulaten

Info

Publication number: EP1131400B1
Application number: EP99963299A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Schmid; Christoph Breucker
Original assignee: Cognis IP Management GmbH
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1999-11-13
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2019-11-13
Also published as: ES2357380T3; DE59915230D1; ATE492626T1; DE19853893A1; WO2000031230A1; EP1131400A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aniontenside enthaltenden Tensidgranulaten mittels Granulierung und gleichzeitiger Trocknung in der Wirbelschicht, wobei in Gegenwart flüchtiger Basen gearbeitet wird, sowie deren Verwendung zur Herstellung von insbesondere pH-neutralen Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln und Mitteln der Mundhygiene.
Aniontenside wie Alkylsulfate und Alkylethersulfate sind gängige Tenside, die aufgrund ihrer hohen Waschkraft eine breite Anwendung in Reinigungsprozessen aller Art finden. Bedingt über deren Herstellverfahren fallen diese meist in Salzform als wäßrige Lösungen oder Pasten an, die beispielsweise durch konventionelle Trocknungstechnik, insbesondere im Sprühturm oder in Granuliervorrichtungen, in ihre Pulver bzw. Granulate überführt werden. Bei den dort herrschenden Trocknungstemperaturen würden jedoch pH-neutrale Lösungen oder Pasten der Alkyl(ether)sulfate autokatalytisch in die entsprechenden olefinischen Grundkörper und die entsprechenden Salze von Hydrogensulfat, welche in wäßriger Lösung selber als Säure wirken, zerfallen. Aus diesem Grund werden derartige Pasten nach dem Stand der Technik mit einer sogenannten Alkalireserve ausgestattet, d.h. man versetzt derartige Pasten mit einem Überschuß an freien Hydroxiden, insbesondere an Natriumhydroxid. Das Natriumhydroxid ist dann in der Lage, die sich ggf. durch Autokatalyse bildende Säure abzufangen und so den Zersetzungsprozeß zu stoppen. Da die Alkalireserve im Überschuß zugegeben wird, in der Regel in solchen Mengen, daß beispielsweise eine Fettalkoholsulfatpaste einen pH-Wert über 10 aufweist, verbleiben stets geringe Restmengen an nicht verbrauchtem Natriumhydroxid in der wäßrigen Lösung oder Paste der Alkyl(ether)sulfate. Auch nach dem Trocknungsprozeß der Lösungen oder Pasten zu den entsprechenden Pulvern oder Granulaten sind die Restmengen der Alkalireserve als Nebenbestandteile der Aniontenside vorhanden. Diese restlichen Alkalibestandteile in den Aniontensiden bereiten jedoch bei einer Reihe von Anwendungen Probleme, da sie beispielsweise aufgrund unerwünschter Wechselwirkungen mit Parfumrohstoffen oder Farbstoffen zu Geruchs- und Farbverschiebungen führen können. Darüber hinaus gibt es eine Reihe von Anwendungsfeldern, beispielsweise in der Kosmetik oder im Bereich der sogenannten pH-neutralen Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, für die pH-neutrale Aniontenside gewünscht werden.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A1- 43 04 062 ist ein Verfahren zur Herstellung von Aniontenside enthaltenden Tensidgranulaten bekannt, die mittels Granulation und gleichzeitiger Trocknung aus wäßrigen Pasten hergestellt werden. Dazu werden wäßrige Pasten der anionischen Tenside in der Säureform, sowie eine wäßrige alkalische Lösung getrennt mit einem gasförmigen Medium (Luft, Stickstoff) beaufschlagt und getrennt oder zusammengeführt bei einem hohen Treibgasdruck in die Wirbelschichtanlage versprüht. Mit diesem Verfahren kann der Energiebedarf, der mit der Trocknung der wäßrigen Anionpasten verbunden ist, reduziert werden. Gemäß dieser Offenlegungsschrift werden zur Neutralisation der anionischen Tenside in der Säureform alkalische Lösungen von Hydroxiden, Carbonaten oder Hypochloriten des Natriums oder Kaliums eingesetzt. Diese verbleiben jedoch in den hergestellten Aniongranulaten, so dass auch nach diesem Verfahren die geschilderten Nachteile des Standes der Technik nicht überwunden werden.
Aus der DE 197 07 649 C1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Waschmittelrohstoffen durch gleichzeitige Trocknung und Granulierung wässriger Pasten in einem Dünnschichtverdampfer bekannt. Die Trocknung dieser Pasten erfolgt bei einer Temperatur im Bereich von 120-130° C in Gegenwart eines Alkalicarbonatzusatzes zur Paste und/oder eines alkalisch eingestellten Gasstroms.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demgemäß, ein neues Verfahren zur Herstellung von Aniontenside enthaltenden Tensidgranulaten bereitzustellen, das die geschilderten Nachteile des Standes der Technik überwindet. Nach dem neuen Verfahren sollte zum einen weiterhin die autokatalytische Zersetzung der Aniontenside bei deren Trocknung wirkungsvoll verhindert werden. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren sollten jedoch in den entstehenden Tensidgranulaten keine störenden Restmengen an alkalischen Substanzen mehr vorhanden sein. Weiterhin war es im Rahmen der Erfindung gewünscht, Aniontenside als Granulate mit einem hohen Schüttgewicht herzustellen, die nur wenig staubende Anteile aufweisen.
Überraschenderweise wurde die Aufgabe gelöst, indem man die wäßrigen, Aniontenside (in Salzform) enthaltenden Tensidpasten vor und/oder während der Granulation und gleichzeitigen Trocknung in der Wirbelschicht mit flüchtigen Basen versetzt.
Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Aniontensidgranulate zugänglich sind, die keine oder geringere Restmengen an alkalischen Substanzen enthalten, so dass sie keine unerwünschten Wechselwirkungen mit Parfum- oder Farbstoffen bewirken. Weiterhin schließt die Erfindung die Erkenntnis ein, dass durch die allgegenwärtige Anwesenheit der flüchtigen Basen in der Wirbelschicht auch an entferntesten Stellen der Apparatur, beispielsweise im Filter, Zersetzungen von bereits gebildeten getrockneten Aniontensiden unter thermischer Belastung wirkungsvoll vermindert werden und Wandanbackungen des zersetzten Produktes reduziert werden.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten, wobei nach Auflösen der Tensidgranulate in Wasser die wässerige Lösung einen pH-Wert zwischen 7 und 9,5 aufweist, durch Granulierung und gleichzeitiger Trocknung einer wäßrigen, Aniontenside in Salzform enthaltenden Tensidzubereitung in der Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während der Granulierung und gleichzeitigen Trocknung flüchtige Basen in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.-% - bezogen auf Aktivsubstanz der Aniontenside in wäßriger Tensidzubereitung in Form
Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden für das Verfahren wäßrige, Aniontenside enthaltende Tensidzubereitungen eingesetzt. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um wäßrige Tensidzubereitungen, die ausschließlich Aniontenside enthalten. Vorzugsweise werden diese in Form wäßriger Pasten, insbesondere mit einem Aktivsubstanzgehalt von 25 bis 90 Gew.% - bezogen auf wäßrige Aniontensid-Paste - eingesetzt.
Typische Beispiele für anionische Tenside sind Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate, Glycerinethersulfate, Hydroxymischethersulfate, Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate und Alkyloligoglucosidsulfate. Sofern die anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können sie eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
Bevorzugt im Sinne der Erfindung werden als anionische Tenside Fettalkoholsulfate und/oder Fettalkoholethersulfate eingesetzt. Insbesondere geeignet sind solche, die der Formel (I) folgen,

R¹O-(CH₂CH₂O)_mSO₃X (I)

in der R¹ für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, m für 0 oder Zahlen von 1 bis 10 und X für ein Alkali- und/oder Erdalkalimetall, Ammonium, Alkylammonium, Alkanolammonium oder Glucammonium steht.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Sulfaten auf Basis von technischen C_12/14- bzw. C_12/18-Alkoholfraktionen, basierend auf natürlichen Ölen und Fetten wie Kokosöl, Palmkernöl, Palstearin oder Talg bzw. auch basierend auf Ziegleralkoholen bwz. auch von Oxoalkoholen im Bereich von C8 bis C15 (oder deren Mischungen aus den zuvor genannten linearen Alkoholen aus natürlichen Ölen und Fetten bzw. Ziegleralkoholen mit Oxoalkoholen) in Form ihrer Natrium-, Kalium- und/oder Magnesiumsalze.
Typische Beispiele für Ethersulfate von mit durchschnittlich 1 bis 10 und insbesondere 2 bis 5 Mol Ethylenoxid ethoxylierte Alkohole sind ausgewählt aus der Gruppe Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, in Form ihrer Natrium- und/oder Magnesiumsalze. Die Ethersulfate können dabei sowohl eine konventionelle als auch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
Die im Sinne der Erfindung einzusetzenden wäßrigen Tensidzubereitungen können neben den zwingend enthaltenen Aniontensiden fakultativ weitere Tenside oder aber auch Zusatzstoffe, die vorzugsweise Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln sind, enthalten.
Bevorzugt sind in den wäßrigen Tensidzubereitungen als weitere Tenside nichtionische Tenside enthalten. Als nichtionische Tenside eignen sich flüssige alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 9 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol, wobei die zugrundeliegenden Alkohole linear oder in 2-Stellung methylverzweigt sein können, bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere leiten sich die nichtionischen Tenside der geschilderten Art von linearen Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, wie von Kokos-, Talgfett- oder Oleylalkohol, ab. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte 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 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 kleiner als 1,4 ist, in den wäßrigen Tensidzubereitungsformen enthalten sein.
Sofern nichtionische Tenside in den wäßrigen Tensidzubereitungen mit den Aniontensiden enthalten sind, kann deren Einsatzmenge in weiten Bereichen variieren. In der Regel sind die nichtionischen Tenside in Mengen bis zu 50 Gew.% - berechnet als Aktivsubstanz und bezogen auf Aktivsubstanz der Tenside - in den wäßrigen Tensidzubereitungen enthalten.
Als weitere Bestandteile kann die wäßrige Tensidzubereitung Zusatzstoffe, die vorzugsweise Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln sind, enthalten, vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 80 Gew.-%, bezogen auf Aktivsubstanz der wäßrigen Tensidzubereitung. Besonders bevorzugte Zusatzstoffe sind anorganische Buildersubstanzen wie Zeolithe, SKS6, Natriumcarbonat, Natriumsulfat, Aerosil und/oder organische Buildersubstanzen wie Stärke, Cellulose, Celluloseether, mikrokristalline Cellulose und ähnliches.
Im Sinne der Erfindung werden als wäßrige Tensidzubereitungen wäßrige Pasten bevorzugt, die als Tenside ausschließlich Aniontenside, insbesondere Fettalkoholsulfate und/oder Fettalkoholethersufate in Form von ihrer Natrium-, Kalium- und/oder Magnesiumsalze enthalten. Derartige Pasten sind kommerziell erhältlich und verfügen zur Zeit über einen Zusatz von wäßrigen Hydroxiden als Alkalireserve. Um die unerwünschte Autokatalyse zu vermeiden, werden die wäßrigen Hydroxide nach dem bisherigen Stand der Technik meist in solchen Mengen zugegeben, daß beispielswesie Fettalkoholsulfatpasten (gemessen als 1 gew.%ige wäßrige Lösung) einen pH-Wert über 10 aufweisen. Die Zugabe der wäßrigen Hydroxide erfolgt bei der Herstellung der Fettalkoholsulfate mittels Konti-Neutralisation.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es nun möglich, sowohl hochkonzentrierte als auch niedrigkonzentrierte Pasten von Aniontensiden mit geringeren Mengen an Alkalireserven einzusetzen. In der Regel weisen die Aniontensidpasten eine solche Menge an Alkalireserven auf, daß der pH-Wert zwischen 7 und 9,5 liegt. Derartige pH-Werte der Aniontensidpasten können schon bei der Herstellung der Sulfate im Neutralisationsschritt nach erfolgter Sulfierung der Alkohole durch Zugabe der berechneten Menge an Hydroxiden, insbesondere Natriumhydroxid, eingestellt werden. Dies empfiehlt sich insbesondere für hochviskose Aniontensidpasten, insbesondere solchen, die Aktivsubstanzgehalte von 60 bis 90 Gew.% aufweisen. Bei niedrigviskosen Aniontensidpasten mit Aktivsubstanzgehalten unter 30 Gew.% kann auf die gleiche Weise verfahren werden. Man kann aber auch kommerziell erhältliche niedrigviskose Aniontensidpasten mit hohen Alkalireserven nachträglich, vorzugsweise zunächst mit üblichen anorganischen und/oder organischen Säuren, beispielsweise Citronensäure, Phosphorsäure, Milchsäure, Glykolsäure. Gluconsäure oder Schwefelsäure, insbesondere Citronensäure, neutralisieren, vorzugsweise bis zu einem pH-Wert zwischen 7 und 9,5. Falls gewünscht, kann mit den Säuren auch ein niederer pH-Wert unter 7 eingestellt werden, beispielsweise bei niedrigviskosen Fettalkoholethersulfatpasten. Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich auch möglich, neutrale wäßrige Pasten von Aniontensiden einzusetzen, die nicht zusätzlich durch einen Zusatz von Hydroxiden mit einer Alkalireserve stabilisiert worden sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten alle Aniontensid(pasten), die einen pH-Wert zwischen 7 und 9,5 aufweisen als pH-neutrale Aniontensid(pasten).
Im Sinne der Erfindung ist es nun vorteilhaft, daß derart pH-neutrale Aniontensid enthaltende Tensidpasten in Gegenwart von flüchtigen Basen granuliert und getrocknet werden. Unter dem Begriff der Basen sind im Rahmen der Verbindungen vorzugsweise solche Verbindungen zu verstehen, die im Sinne der Basendefinition nach Broenstedt in der Lage sind, Protonen aufzunehmen. Hierunter sind Verbindungen zu verstehen, die an sich schon Basen sind, wie Ammoniak oder Amine, als auch Verbindungen, die durch Zersetzung erst Basen freisetzen wie Ammoniumcarbonat. Als flüchtig werden solche Basen im Sinne der Erfindung bezeichnet, wenn sie vorzugsweise bei den in den Wirbelschichtanlagen herrschenden Temperaturen, insbesondere bei 60°C und darunter, gasförmig sind. Insbesondere sind als flüchtige Basen solche geeignet, die bereits bei Zimmertemperatur (etwa 20°C) flüchtig sind wie Ammoniak und/oder Mono-, Di- und Trialkylamine mit 1 und/oder 2 Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Insbesondere geeignet ist Ammoniak. Ammoniak kann dabei als Gas oder in Form seiner wäßrigen Lösungen wie konzentrierter Ammoniak eingesetzt werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die flüchtigen Basen vorzugsweise in Mengen von 0,05 bis 5, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.% - berechnet als Aktivsubstanzgehalt an Base und bezogen auf den Aktivsubsanzgehalt an Aniontensiden in der wäßrigen Tensidzubereitung - zugesetzt.
Die flüchtigen Basen können einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend den Aniontensid enthaltenden Tensidpasten direkt vor deren Granulierung und gleichzeitiger Trocknung zugesetzt werden. Die flüchtigen Basen, insbesondere Ammoniak, werden in Form ihrer wäßrigen Lösungen, insbesondere als konzentrierter Ammoniak, den wäßrigen, Aniontenside enthaltenen ggf. vorher pH-neutral eingestellten Tensidzubereitungen zugesetzt, bevor diese in die Wirbelschichtapparatur eingedüst und der Granulierung und gleichzeitigen Trocknung unterworfen werden. Es ist aber auch möglich, die wäßrigen Aniontenside enthaltenen ggf. vorher pH-neutral eingestellten Tensidzubereitungen und unabhängig davon, eine wäßrige Basenlösung mit in die Wirbelschichtapparatur einzudüsen. Dies kann entweder parallel mit Hilfe einer Mehrkolbenpumpe erfolgen. Man kann aber auch die wäßrigen Tensidzubereitungen mit den Aniontensiden wie üblich über eine Düse in die Wirbelschichtapparatur einspeisen und die wäßrigen Basen-Lösungen, insbesondere konzentrierter Ammoniak, vorzugsweise oberhalb des Siebbodens der Wirbelschichtapparatur eindüsen. Da oberhalb des Siebbodens Unterdruck vorliegt, wird die wäßrige Basen-Lösung auf einfache Weise in die Wirbelschicht eingesaugt. Einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend werden die flüchtigen Basen der für die Granulierung und Trocknung in den Wirbelschichtapparat zugeführten Wirbelluft zugesetzt. Zweckmäßigerweise werden nach dieser Ausführungsform die wäßrigen, ggf. pH-neutral eingestellten, Aniontenside enthaltenen Tensidzubereitungen hierbei in die Wirbelschichtapparatur eingedüst und werden erst dort in Gegenwart der mit der Wirbelluft zugeführten flüchtigen Basen, vorzugsweise Ammoniak als Gas, granuliert und getrocknet. Es ist im Rahmen der Erfindung natürlich auch möglich, zwei oder mehrere der beschriebenen Ausführungsformen miteinander zu kombinieren.
Die wäßrigen, Aniontenside enthaltenden Tensidzubereitungen, vorzugsweise die wäßrigen Aniontensidpasten, können alleine oder unter Zumischung von festen Trägermaterialien in der Wirbelschicht granuliert und gleichzeitig getrocknet werden. In der Wirbelschicht verdampft das Wasser aus der Zubereitung (Paste), wodurch angetrocknete bis getrocknete Keime entstehen, die mit den ggf. zugemischten Trägermaterialien umhüllt, granuliert und wiederum gleichzeitig getrocknet werden. Sofern Trägermaterialien zugemischt werden sollen, werden diese gleichzeitig mit den wäßrigen Tensidzubereitungen (Pasten), aber separat von diesen, vorzugsweise über eine automatisch geregelte Feststoffdosierung zugemischt. Sofern im Sinne der Erfindung Trägermaterialien zugemischt werden, handelt es sich vorzugsweise um anorganische Trägermaterialien und insbesondere um Alkalicarbonate, Alkalisulfate, kristalline oder amorphe Alkalisilikate, kristalline oder amorphe Schichtsilikate und/oder Zeolithe. Der Anteil an Trägermaterialien zu Tensid ist nicht kritisch und kann im Gewichtsverhältnis zwischen 0 : 100 bis 50 : 50, vorzugsweise bis 80 : 20 liegen.
Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung erfolgt die Granulierung und gleichzeitige Trocknung in der kontinuierlichen Wirbelschicht, nach dem sogenannten SKET-Verfahren. Bevorzugt eingesetzte Wirbelschichtapparate besitzen Bodenplatten (Siebboden) mit einem Durchmesser zwischen 0,4 und 5 m, beispielsweise 1,2 m oder 2,5 m. Als Bodenplatte können Lochbodenplatten, eine Contidurplatte (Handelsprodukt der Firma Hein & Lehmann, Bundesrepublik Deutschland) oder Lochbodenplatten eingesetzt werden, deren Löcher (Durchtrittsöffnungen) von einem Gitternetz mit Maschenweiten kleiner als 600 µm bedeckt sind. Dabei kann das Gitternetz innerhalb oder oberhalb der Durchtrittsöffnungen angeordnet sein. Vorzugsweise liegt das Gitternetz jedoch unmittelbar unterhalb der Durchtrittsöffnungen des Anströmbodens. Vorteilhafterweise ist dies so realisiert, daß eine Metall-Gaze mit der entsprechenden Maschenweite aufgesintert ist. Vorzugsweise besteht die Metallgaze aus dem gleichen Material wie der Anströmboden, insbesondere aus Edelstahl. Vorzugsweise liegt die Maschenweite des genannten Gitternetzes zwischen 200 und 400 µm.
Bevorzugt im Sinne der Erfindung wird das Verfahren bei Wirbelluftgeschwindigkeiten zwischen 1 und 8 m/s und insbesondere zwischen 1,5 und 5,5 m/s durchgeführt. Der Austrag der Granulate erfolgt vorteilhafterweise über eine Größenklassierung der Granulate. Diese Klassierung erfolgt bevorzugt mittels einem entgegengeführten Luftstrom (Sichterluft), der so reguliert wird, daß erst Teilchen ab einer bestimmten Teilchengröße aus der Wirbelschicht entfernt und kleinere Teilchen in der Wirbelschicht zurückgehalten werden. Die einströmende Luft setzt sich aus der beheizten oder unbeheizten Sichterluft und der beheizten Bodenluft zusammen. Die Bodenlufttemperatur liegt dabei vorzugsweise zwischen 80 und 400 °C. Die Wirbelluft kühlt sich durch Wärmeverluste und durch die Verdampfungswärme ab und beträgt vorzugsweise 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 80 °C. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in der zur Zeit noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 197 504 24.8 sowie in der europäischen Patentschrift EP-B-603 207.
Für die Granulierung und Trocknung in der Wirbelschicht ist es günstig, daß zu Beginn des Verfahrens eine Startmasse vorhanden ist, die als anfänglicher Träger für die eingesprühte Tensidpaste dient. Als Startmasse eignen sich die ggf. Trägermaterialien enthaltenden Tensidgranulate selber, die bereits bei einem vorangegangenen Verfahrensablauf erhalten wurden oder die Trägermaterialien können als Startmasse eingesetzt werden. Insbesondere werden bereits aus einem der vorangegangenen Verfahrensablauf erhaltenen Tensidgranulate mit einer Korngröße im Bereich zwischen 0,1 und 1,6 mm als Startmasse eingesetzt.
Bevorzugt werden die aus der Wirbelschicht erhaltenen Granulate anschließend in einem separaten Wirbelbett abgekühlt und mittels eines Siebes klassiert in Granulate mit Korngrößen zwischen 0,1 und 1,6 mm als Gutkornfraktion und in Granulate über 1,6 mm als Überkornfraktion, während Partikel unter 0,1 mm bereits während der Trocknung in der Wirbelschicht in einen Abluft-Filter gelangen, dort von der Abluft separiert und dann als Keimmaterial wieder in die Wirbelschicht zugeführt werden. Die Überkornfraktion wird gemahlen und ebenfalls in die Wirbelschicht zurückgeführt.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die Tensidgranulate als getrocknet betrachtet, sofern der Gehalt an freiem Wasser vorzugsweise unter 10 Gew.%, insbesondere von 0,1 bis 2 Gew.%, jeweils bezogen auf die fertigen Granulate, beträgt.
Nach dem erfindungsgemäßer Verfahren werden Tensidgranulate mit hohem Schüttgewicht erhalten, vorzugsweise oberhalb 500 g/l und insbesondere zwischen 550 und 1000 g/l. Der Aktivsubstanzgehalt schwankt je nach Zusatz von eingesetzten Trägermaterialien und liegt insbesondere über 50 Gew.%, vorzugsweise zwischen 85 und 98 Gew.%.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Tensidgranulate sind pH-neutral, d.h. nach Auflösen der Tensidgranulate in Wasser zeigt die wäßrige Lösung einen pH-Wert zwischen 7 und 9,5. Des weiteren sind die Tensidgranulate staubfrei und rieselfähig und nicht bzw. kaum klebrig, so dass sie gut in big bags handhabbar und silierfähig sind.
In den Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln können die erfindungsgemäßen Granulate in üblichen Mengen, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 50 Gew.% - bezogen auf Mittel - enthalten sein. Vorzugsweise eignen sich die erfindungsgemäß hergestellten Tensidgranulate für die Herstellung von pH-neutralen Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln wie pH-neutrale Pulverreiniger und pH-neutrale Seifen als auch für mit Farbstoffe versetzte Reinigungsmittel wie Toilettensteine. Die pH-neutralen Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel können in pulvriger, granulierter oder stückiger Form vorliegen.

Beispiele

Herstellung von pH-neutralen Fettalkoholsulfat-Granulaten

Beispiel 1

10.000 kg einer 65 Gew.-% Natrium-laurylsulfat (52 % C 12 / 21 % C 14 / 10 % C 16 / 17 % C 18) enthaltenden wäßrigen Paste mit einem Gehalt an freiem Alkali von 0,1 Gew.-% Natriumhydroxid wurden kontinuierlich mit 2.000 kg pro Stunde bei einer Temperatur von 70 °C in die Wirbelschichtanlage (SKET-Anlage) eingedüst, wobei die Trocknungsluft bei Eintritt in die Wirbelschicht eine Temperatur von 170 °C, bei Austritt von 100 °C aufwies. In der Wirbelschicht herrschte eine Temperatur von 60 °C. Während der kontinuierlichen Einspeisung der Tensidpaste wurden kontinuierlich über dem Siebboden der SKET-Anlage 12 kg einer 25 %-igen wäßr. Ammoniaklösung mittels einer Dosierpumpe in die Wirbelschicht eingespeist.
Nach 5 Stunden wurden 6.600 kg Natrium-laurylsulfat als Granulat mit einer Partikelgröße im Bereich von 0,1 - 1,6 mm, einem Schüttgewicht von 620 g/Liter und einem Wassergehalt von 1,5 Gew.-% erhalten.
Eine 1 % -ige wäßrige Lösung des Granulats zeigte bei 25 °C einen pH-Wert von 8,8. 500 g dieses Natrium-laurylsulfat -Granulats wurden bei 80 °C während 72 Stunden in einer Porzellanschale in einem Trockenschrank gelagert. Nach dieser Zeit konnten keinerlei graue Stippen im Produkt festgestellt werden.

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 wurden 10.000 kg einer 65 Gew.-% Natrium-laurylsulfat (52 % C12 / 21 % C 14 / 10 % C 16 / 17 % C 18) enthaltenden wäßrigen Paste mit einem Gehalt an freiem Alkali von 0,1 Gew.-% Natriumhydroxid kontinuierlich mit 2.000 kg pro Stunde bei einer Temperatur von 70 °C in die Wirbelschichtanlage (SKET-Anlage) eingedüst, wobei die Trocknungsluft bei Eintritt in die Wirbelschicht eine Temperatur von 180 °C, bei Austritt von 90 °C aufwies. In der Wirbelschicht herrschte eine Temperatur von 70 °C. 24 kg einer 25 %-igen wäßr. Ammoniaklösung wurden parallel mittels einer zwangsgesteuerten Mehrkolben-Dosierpumpe zusammen mit der wäßrigen Tensidpaste kontinuierlich in die Wirbelschicht der SKET-Anlage eingespeist.
Nach 5 Stunden wurden 6.580 kg Natrium-laurylsulfat als Granulat mit einer Partikelgröße im Bereich von 0,1 - 1,6 mm, einem Schüttgewicht von 590 g/Liter und einem Wassergehalt von 1,3 Gew.-% erhalten.
Eine 1 % -ige wäßrige Lösung des Granulats zeigte bei 25 °C einen pH-Wert von 9,5. 500 g dieses Natrium-laurylsulfat -Granulats wurden bei 80 °C während 72 Stunden in einer Porzellanschale in einem Trockenschrank gelagert. Nach dieser Zeit konnten keinerlei graue Stippen im Produkt festgestellt werden.

Vergleichsbeispiel 1

Wie in Beispiel 1 wurden 10.000 kg einer 65 Gew.-% Natrium-laurylsulfat (52 % C12 / 21 % C 14 / 10 % C 16 / 17 % C 18) enthaltenden wäßrigen Paste mit einem Gehalt an freiem Alkali von 0,1 Gew.-% Natriumhydroxid kontinuierlich mit 2.000 kg pro Stunde bei einer Temperatur von 70 °C in die Wirbelschichtanlage (SKET-Anlage) eingedüst, wobei die Trocknungsluft bei Eintritt in die Wirbelschicht eine Temperatur von 160 °C, bei Austritt von 90 °C aufwies. In der Wirbelschicht herrschte eine Temperatur von 60 °C.
Nach 5 Stunden wurden 6.580 kg Natrium-laurylsulfat als Granulat mit einer Partikelgröße im Bereich von 0,1 - 1,6 mm, einem Schüttgewicht von 600 g/Liter und einem Wassergehalt von 1,2 Gew.-% erhalten.
Eine 1 % -ige wäßrige Lösung des Granulats zeigte bei 25 °C einen pH-Wert von 9,2. 500 g dieses Natrium-laurylsulfat -Granulats wurden bei 80 °C während 72 Stunden in einer Porzellanschale in einem Trockenschrank gelagert. Nach dieser Zeit zeigten sich im Produkt vereinzelt graue Stippen, welche isoliert wurden und einen sauren pH-Wert aufwiesen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten, wobei nach Auflösen der Tensidgranulate in Wasser die wässerige Lösung einen pH-Wert zwischen 7 und 9,5 aufweist, durch Granulierung und gleichzeitiger Trocknung einer wäßrigen, Aniontenside in Salzform enthaltenden Tensidzubereitung in der Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während der Granulierung und gleichzeitigen Trocknung flüchtige Basen in Mengen von 0,05 bis 5 Gew.% - bezogen auf Aktivsubstanz der Aniontenside in wäßriger Tensidzubereitung in Form wässeriger Lösungen zugesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als wäßrige Tensidzubereitungen wäßrige Pasten von Aniontensiden mit einem Aktivtensidgehalt von 25 bis 90 Gew.% - bezogen auf Paste - eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Aniontenside Sulfate von Fettalkoholen mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, in Form ihrer Salze eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Aniontenside Sulfate von Oxoalkoholen mit 6 bis 15 Kohlenstoffatomen, in Form ihrer Salze eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als flüchtigen Basen konzentrierter wäßriger Ammoniak verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulierung und gleichzeitige Trocknung unter Zumischung eines oder mehrerer anorganischer und/oder organischer Feststoffe durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulierung und gleichzeitige Trocknung in der kontinuierlichen Wirbelschicht (SKET-Verfahren) durchgeführt wird, wobei der Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht über eine Größenklassierung erfolgt.