Die Erfindung betrifft das Gebiet der Waschmittel, insbesondere neue beschichtete Tensidzusammensetzungen
für den Einsatz in Waschmitteln, insbesondere in Waschmittelkompaktaten.
Stand der Technik
Wasch- und Reinigungsmitteln enthalten üblicherweise ein Gemisch verschiedener Tenside, wobei in
der Regel in einem solchen Tensidgemisch ein Anteil an nichtionischen Tensiden vorliegt. Solche
nichtionischen Tenside liegen in der Regel als Flüssigkeiten mit unterschiedlich hoher Viskosität oder
als Feststoffe vor. Mit wenigen Ausnahmen weisen die letztgenannten festen nichtionischen Tenside
üblicherweise eine klebrige Oberfläche auf.
Aufgrund dieser Tatsachen waren das Einbringen nichtionischer Tenside in wasch- oder reinigungsaktive
Zubereitungen bislang mit verschiedenen Problemen behaftet. Zur Herstellung üblicher pulverförmiger
Wasch- oder Reinigungsmittel wurden die nichtionischen Tenside in der Regel im Rahmen des
Sprühtrocknungsverfahrens im Sprühturm auf das Sprühturmpulver aufgedüst. Alternativ dazu konnte
der Auftrag nichtionischer Tenside auf ein Waschmittelpulver auch durch andere, üblicherweise zum
Auftrag flüssiger Verbindungen auf Feststoffe benutzte Verfahren, beispielsweise durch eine Bedüsung
im Fließbett, vorgenommen werden.
Diese Vorgehensweise ist jedoch aus verschiedenen Gründen nachteilig. So muß beispielsweise das
entsprechende nichtionisches Tensid oder ein Gemisch aus zwei oder mehr nichtionischen Tensiden
immer in flüssiger Form vorliegen. Dies ist insbesondere bei nichtionischen Tensiden mit höherem Molekulargewicht
damit verbunden, daß eine entsprechende Lösung des nichtionischen Tensids hergestellt
werden muß, bevor es im Rahmen eines der beschriebenen Verfahren auf ein Pulver aufgebracht
werden kann. Darüber hinaus ist die Handhabung der nichtionischen Tenside im Hinblick auf eine rationelle
Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmitteln umständlich.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und die dadurch erhältliche Produkte weisen darüber
hinaus noch weitere Nachteile auf.
So werden beispielsweise häufig vom Verbraucher Wasch- oder Reinigungsmittelkompaktate verlangt,
die üblicherweise in Extrudat-, Granulat- oder Tablettenform vorliegen sollen. Werden solche Kompaktate
jedoch aus den obengenannten Pulvern hergestellt, so sind die darin enthaltenen nichtionischen
Tenside nicht ortsfest in das Kompaktat eingebunden sondern neigen zur Migration. Dabei wandern die
nichtionischen Tenside beispielsweise an die Oberflächen der Kompaktate. Solche oberflächlich nichtionische
Tenside enthaltenden Kompaktate neigen jedoch zum Verbacken. Dies wirkt sich jedoch besonders
nachteilig auf die Zerfallsgeschwindigkeit von Kompaktaten aus, die derartige migrierende
nichtionischen Tenside enthalten.
Außerdem können derartige oberflächlich in den Kompaktaten vorliegende nichtionischer Tenside ein
entsprechendes Verpackungsmaterial für die Kompaktate durchdringen, was zu unschönen Flecken auf
dem Verpackungsmaterial führen kann. Darüber hinaus sind derartige nichtionische Tenside dauerhaft
dem Kompaktat entzogen, wodurch die Wasch- oder Reinigungskraft verringert wird.
Verschiedentlich wurden gemäß dem Stand der Technik auch Versuche unternommen, oberflächenklebrige
Tensidzusammensetzungen durch Bestäuben mit anorganischen Salzen zu entkleben. Problematisch
wirkt sich bei derartigen Verfahren jedoch aus, daß die Abriebfestigkeit derartiger bestäubter
Granulate zu wünschen übrigläßt, wodurch sich nach Lagerung und Transport derartiger Tensidzusammensetzungen
häufig ein unerwünschter Feinstaub bildet.
Es bestand daher ein Bedürfnis nach Tensidzusammensetzungen, welche die obengenannten
Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Tensidzusammensetzungen nicht aufweisen. Insbesondere
bestand ein Bedürfnis nach wie Zusammensetzungen, die ein nichtionisches Tensid oder ein
Gemisch aus zwei oder mehr nichtionischen Tensiden enthalten, wobei sich derartige Zusammensetzungen
zum Einsatz in Wasch- oder Reinigungsmitteln, insbesondere in wasch- oder Reinigungsmittel
Kompaktaten eignen und derartige Kompaktate die obengenannten, aus dem Stand der Technik bekannten
Nachteile nicht aufweisen. Darüber hinaus bestand ein Bedürfnis nach Tensidzusammensetzungen,
die mindestens ein nichtionisches Tensid oder ein Gemisch aus zwei oder mehr nichtionischen
Tensiden enthalten, wobei eine derartige Tensidzusammensetzung sich zum Einsatz in unterschiedlichsten
Wasch- oder Reinigungsmitteln eignet und in Pulverform vorliegt, wobei das Pulver frei fließend
ist und auch bei ungünstigen Lagerbedingungen nicht zum Verbacken neigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, derartige Tensidzusammensetzungen zur
Verfügung zustellen.
Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden durch eine Zusammensetzung sowie ein Verfahren
zu deren Herstellung gelöst, wie sie im Rahmen des nachfolgenden Textes beschrieben sind.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung sind daher Tensidgemische in fester Form, die einen Kern und eine Hülle
aufweisen, wobei der Kern mindestens ein nichtionisches Tensid und die Hülle als Hüllsubstanz mindestens
ein anionisches Tensid oder mindestens ein nicht im Kern enthaltenes nichtionisches Tensid
oder mindestens ein zwitterionisches Tensid oder ein Gemisch aus zwei oder mehr der genannten Tenside
enthält.
Nichtionische Tenside
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere
primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 50, insbesondere
2 bis etwa 30 oder 3 bis etwa 15 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest
linear oder bevorzugt 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 Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis
18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro
Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise
C12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder
8 EO, C12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, sowie Mischungen aus
C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. 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 auf (narrow range
ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr
als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Kokosalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches
Tensid oder in Kombination mit anderen nicht-ionischen Tensiden als Bestandteil des Kerns der
erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise
ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen
Patentanmeldung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der internationalen
Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann, sind die Alkylpolyglycoside
(APG). Einsetzbare Alkylpolyglycoside genügen der allgemeinen Formel RO(G)z, in der R
für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten, gesättigten oder
ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen steht und G das Symbol
ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungsgrad
z liegt dabei zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbesondere
zwischen 1,1 und 1,4.
Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in denen der Polyglycosylrest
ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.
Die erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen können bevorzugt Alkylpolyglycoside enthalten,
wobei Gehalte der Tensidzusammensetzungen an APG über 0,2 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Tensidzusammensetzung, bevorzugt sind. Erfindungsgemäß geeignete Tensidzusammensetzungen
enthalten APG in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 0,2 bis 5 Gew.-% und
insbesondere in Mengen von 0,5 bis 3 Gew.-%.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,
N-dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Bestandteil der erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen
geeignet. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als die
Menge der in einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung enthaltenen ethoxylierten Fettalkohole,
insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete nichtionische Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
1 für Wasserstoff, einen
Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten
Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden
handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung
eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende
Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten
werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II),
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R
1
für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen
und R
2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen
Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C
1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind
und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen
substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses
Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispielsweise
Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxysubstituierten
Verbindungen können dann beispielweise nach der Lehre der internationalen Anmeldung
WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator
in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind als Kern der erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen
sowohl flüssige als auch feste nichtionische Tenside geeignet. Wenn eine erfindungsgemäße Tensidzusammensetzung
als Kern ein Gemisch aus zwei oder mehr nichtionischen Tensiden enthält, so
kann ein Gemisch derartiger nichtionische Tenside beispielsweise derart zusammengesetzt sein, daß
es sowohl feste als auch flüssige nichtionische Tenside enthält, insgesamt jedoch einen im wesentlichen
festen Aggregatzustand aufweist. Es ist erfindungsgemäß jedoch ebenfalls vorgesehen, daß eine
erfindungsgemäße Tensidzusammensetzung im Kern ausschließlich flüssige Tenside enthält. In solchen
Fällen ist es erforderlich, daß die flüssigen Tenside in den erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen
auf ein Trägermaterial aufgezogen sind.
Als Trägermaterial sind alle bekannten anorganischen und/oder organischen Trägermaterialien geeignet.
Beispiele für typische anorganische Trägermaterialien sind Alkalicarbonate, Alumosilikate, wasserlösliche
Schichtsilikate, Alkalisilikate, Alkalisulfate, beispielsweise Natriumsulfat, und Alkaliphosphate.
Bei den Alkalisilikaten handelt es sich vorzugsweise um eine Verbindung mit einem Molverhältnis
Alkalioxid zu SiO2 von 1 : 1,5 bis 1 : 3,5. Die Verwendung derartiger Silikate resultiert in besonders
guten Korneigenschaften mit hoher Auflösungsgeschwindigkeit in Wasser. Zu den als Trägermaterial
bezeichneten Alumosilikaten gehören insbesondere die Zeolithe, beispielsweise Zeolith NaA und NaX.
Zu den als wasserlöslichen Schichtsilikaten bezeichneten Verbindungen gehören beispielsweise amorphes
oder kristallines Wasserglas. Weiterhin können Silikate Verwendung finden, welche unter der Bezeichnung
Aerosil® oder Sipemat® im Handel sind.
Als organische Trägermaterialien kommen zum Beispiel Polymere wie Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone,
Poly(meth)acrylate, Polycarboxylate, Cellulosederivate wie Celluloseether und Stärke in Frage.
Geeignete Celluloseether sind insbesondere Alkalicarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose,
Hydroxyethylcellulose und sogenannte Cellulosemischether, wie zum Beispiel Methylhydroxyethylcellulose
und Methylhydroxypropylcellulose, sowie Gemische aus zwei oder mehr davon. Besonders
geeignete Gemische enthalten beispielsweise Natrium-Carboxymethylcellulose und Methylcellulose,
wobei die Carboxymethylcellulose üblicherweise einen Substitutionsgrad von 0,5 bis 0,8 Carboxymethylgruppen
pro Anhydroglukoseeinheit und die Methylcellulose einen Substitutionsgrad von
1,2 bis 2 Methylgruppen pro Anhydroglukoseeinheit aufweist.
Die Gemische enthalten vorzugsweise Alkalicarboxymethylcellulose und nichtionischen Celluloseether
in Gewichtsverhältnissen von 80 : 20 bis 40 :60, insbesondere von 75 : 25 bis 50 : 50.
Als Träger ist auch native Stärke geeignet, die aus Amylose und Amylopectin aufgebaut ist. Als native
Stärke wird Stärke bezeichnet, wie sie als Extrakt aus natürlichen Quellen zugänglich ist, beispielsweise
aus Reis, Kartoffeln, Mais und Weizen. Native Stärke ist ein handelsübliches Produkt und damit leicht
zugänglich. Als Trägermaterialien können einzeln oder mehrere der vorstehend genannten Verbindungen
eingesetzt werden, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Alkalicarbonate, Alkalisulfate,
Alkaliphosphate, Zeolithe, wasserlösliche Schichtsilikate, Alkalisilikate, Polycarboxylate, Celluloseether,
Polyacrylat/Polymethacrylat und Stärke. Besonders geeignet sind Gemische von Alkalicarbonaten, insbesondere
Natriumcarbonat, Alkalisilikaten, insbesondere Natriumsilikat, Alkalisulfaten, insbesondere
Natriumsulfat und Zeolithen.
Wenn der Kern einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung ein nichtionisches Tensid enthält,
daß eine vom pH-Wert abhängige Stabilität zeigt, so sollte das Trägermaterial vorzugsweise dahingehend
ausgewählt werden, daß die Stabilität einer entsprechenden im Kern einer erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzung enthaltenen nichtionischen Verbindung nicht beeinträchtigt wird. So sollte
insbesondere dann, wenn der Kern einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung als nichtionisches
Tensid einen Fettsäurealkylester enthält, ein Trägermaterial ausgewählt werden, das die Stabilität
einer solchen Verbindung gewährleistet. Besonders geeignete sind hierbei als Trägermaterialien Verbindungen,
die einen im wesentlichen neutralen oder sauren pH-Wert aufweisen. Besonders für derartige
nichtionische Tenside, insbesondere für Fettsäuremethylesterethoxylate geeignete Trägermaterialien
sind beispielsweise Zeolithe, Natriumsulfat, Polyacrylate, Cellulose, mikrokristalline Cellulose, Carboxymethylcellulose,
Methylcellulose oder Stärke.
In Abhängigkeit vom Aggregatzustand des im Kern einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung
vorliegenden Tensids oder Gemischs aus zwei oder mehr Tensiden kann der Anteil an nichtionischem
Tensid oder nichtionischen Tensiden im Kern bis zu 100 Gew.-% betragen. Wenn der Kern einer erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzung ein Trägermaterial enthält, so beträgt das Verhältnis von
Trägermaterial zu nichtionischem Tensid vorzugsweise etwa 10:90 bis etwa 90:10, beispielsweise etwa
20: 80 bis etwa 80:20 oder etwa 30:70 bis etwa 60:40.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine erfindungsgemäße
Tensidzusammensetzung in Kern neben einem nichtionischen Tensiden oder einem Gemisch aus zwei
oder mehr nichtionischen Tensiden und ggf. einem Trägermaterial noch eine oder mehrere weitere Verbindungen
enthalten. Geeignet als Bestandteil des Kern des der erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen
sind beispielsweise anionische Tenside wie sie im Rahmen des weiteren Textes erwähnt
werden.
Wenn eine erfindungsgemäße Tensidzusammensetzung im Kern ein anionisches Tensid oder ein Gemisch
aus zwei oder mehr anionischen Tensiden enthält, so beträgt das Verhältnis von nichtionischen
Tensiden zu anionischen Tensiden vorzugsweise etwa 2: 98 bis etwa 50:50 oder etwa 5:95 bis etwa
30:70, falls es sich bei dem nichtionischen Tensid um ein bei höchstens etwa 30 °C flüssiges Produkt
handelt. Weist das nichtionische Tensid hingegen einen Schmelzpunkt oder Schmelzbereich von mehr
als etwa 30 °C, insbesondere mehr als etwa 40 °C auf, so beträgt das Verhältnis von nichtionischen
Tensiden zu anionischen Tensiden vorzugsweise etwa 2: 98 bis etwa 90:10 oder etwa 5:95 bis etwa
70:30.
Hüllsubstanzen
Eine erfindungsgemäße Tensidzusammensetzung weist neben einem Kern, wie er im Rahmen des
vorliegenden Textes bereits beschrieben wurde, auch eine Hülle auf. Einer im Rahmen der vorliegenden
Erfindung geeignete Hülle weist eine oder mehrere Hüllsubstanzen auf.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Hüllsubstanzen
Tenside, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Olefinsulfonaten, Estersulfonaten, Sulfaten basierend
auf linearen (Fettalkohole und Ziegler-Alkohole) oder verzweigten Alkoholen (Oxo-Alkoholen),
Alkansulfonaten, Fettsäuremonoglyceridsulfaten, Betainen, Alkylpolyglykosiden, Isethionaten, Sarcosiden,
Tauraten, Fettalkoholethoxylate mit bis zu 40 EO-Einheiten, Fettsäureesterethoxylaten mit 1 bis
5 EO-Einheiten, Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von mehr als etwa 2000, Fettsäureethylenglykolestern,
Acyllactylaten, Alkyloligoglucosidsulfaten, Proteinfettsäurekondensaten, (insbesondere
pflanzliche Produkte auf Sojabasis), Alkyl(ether)phosphaten und acylierten Aminosäuren wie Acylglutamat,
oder Gemische aus zwei oder mehr davon, eingesetzt.
Die obengenannten, als Hüllsubstanzen einsetzbaren Verbindungen können dabei im Rahmen der vorliegenden
Erfindung einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr Substanzen aus jeweils einer oder
mehreren der genannten Substanzklassen eingesetzt werden. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden dabei als Hüllsubstanzen Verbindungen eingesetzt, die
eine kristalline oder amorphe Struktur aufweisen. Vorzugsweise enthält die Hülle der erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzungen Tenside, die bei Raumtemperatur oder in einem Bereich von bis zu
etwa 60 °C oder etwa 50 °C eine nicht-klebrige Oberfläche aufweisen.
Die Hülle einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung kann dabei auch Tenside aufweisen, die
im obengenannten Temperaturbereich eine pastöse oder klebrige Konsistenz aufweisen. Der Anteil
derartiger Tenside an der gesamten Hülle muß dabei jedoch so bemessen sein, daß die Hülle der erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzung insgesamt nicht pastös oder klebrig ist.
Die Hülle einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung kann aus einer Schicht oder aus mehreren
Schichten aufgebaut sein. Wenn die Hülle aus einer Schicht aufgebaut ist, so sollten die Hüllsubstanzen
derart gewählt sein, daß die obengenannten Anforderungen im Hinblick auf die Klebrigkeit der
äußeren Hülle erfüllt sind. Wenn jedoch beispielsweise die Hülle einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung
eine Klebrigkeit aufweist, die im Hinblick auf die vorliegende Erfindung nicht zum Ziel
führt, so kann beispielsweise auf einer derartigen Schicht noch eine weitere Schicht aufgebracht werden,
welche die Konsistenz der Hülle derart reguliert, daß die erfindungsgemäßen Anforderungen erfüllt
sind. Im Hinblick auf die Zusammensetzung der einzelnen Schichten einer solchen, aus mehreren
Schichten bestehenden Hülle ist es ausschließlich erforderlich, daß die Zusammensetzung der die
Hülle bildenden Schichten insgesamt den obengenannten Anforderungen an die Inhaltsstoffe der Hülle
genügt.
Eine erfindungsgemäße Tensidzusammensetzung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dann
als nicht-klebrig bezeichnet, wenn er bei einer Temperatur von mindestens etwa 20 °C bis etwa 40°C in
einem handelsüblichen Big-Bag nach einer Lagerzeit von 1 Woche im wesentlichen rieselfähig bleibt,
das heißt, daß der Big-Bag ohne Verklumpungen entleert werden kann.
Im Rahmen einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzungen als Hüllsubstanz mindestens ein anionisches Tensid.
Als anionische Tenside sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich alle anionischen
Tenside geeignet. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stammt
mindestens ein als Hüllsubstanz eingesetztes anionisches Tensid aus der Gruppe der Sulfate oder
Sulfonate.
Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C8-18-Alkylbenzolsulfonate, insbesondere
C12-18 Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, in
Betracht, wie man sie beispielsweise aus C8-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung
durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure
Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen
beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation
gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von 2-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z.B. die
2-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind
die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung
von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden
mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die
Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure,
Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester
der C8-C18-Fettalkohole, beispielsweise C12-C16-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol,
Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen
Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind
Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis
hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die
adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen, Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C14-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt.
Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041
hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten
werden können, sind geeignete Aniontenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder
verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid
(EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet.
Weitere in Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden,
und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen
und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten
C8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten
einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische
Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste
sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders
bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis
18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Wenn der Kern einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung ein nichtionisches Tensid enthält,
daß eine vom pH-Wert abhängige Stabilität zeigt, so sollte die Hülle vorzugsweise derart gestaltet werden,
daß die Stabilität einer entsprechenden im Kern einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung
enthaltenen nichtionischen Verbindung nicht beeinträchtigt wird. So sollte insbesondere dann,
wenn der Kern einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung als nichtionisches Tensid einen
Fettsäurealkylester enthält, ein Hüllmaterial ausgewählt werden, das die Stabilität einer solchen Verbindung
gewährleistet. Besonders geeignete sind hierbei als Hüllmaterialien anionische Tenside, die in
einer einen im wesentlichen neutralen oder sauren pH-Wert gewährleistenden Form vorliegen. Besonders
für derartige nichtionische Tenside, insbesondere für Fettsäuremethylesterethoxylate geeignete
Hüllmaterialien sind beispielsweise neutrale Pasten anionischer Tenside, insbesondere eine neutrale
Fettalkoholsulfatpaste. Eine solche neutrale Fettalkoholsulfatpaste erhält man beispielsweise dadurch,
daß man eine nach einer Sulfatierung mit einem pH-Wert von ca. 9 - 10 vorliegende Fettalkoholsulfatpaste
durch Einrühren einer 50 %igen wäßrigen Lösung von Zitronensäure auf einen pH-Wert von etwa
6 - 7 neutralisiert.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine erfindungsgemäße
Tensidzusammensetzung als einzige Hüllsubstanz oder ans Bestandteil eines Gemischs aus zwei oder
mehr Hüllsubstanzen ein nichtionisches Tensid enthalten. Als Hüllsubstanzen geeignete nichtionische Tenside
feste nichtionische Tenside, die eine nicht-klebrige Oberfläche aufweisen. Es können jedoch im Rahmen
der vorliegenden Erfindung als Hüllsubstanzen auch nichtionische Tenside eingesetzt werden, die
flüssig sind oder eine klebrige Oberfläche aufweisen. In diesem Fall müssen derartige nichtionische Tenside
jedoch mit mindestens einer zweiten Hüllsubstanzen derart im Gemische vorliegen, daß die Hülle insgesamt
eine nicht-klebrige Oberfläche aufweist. Grundsätzlich sind als Hüllsubstanz alle nichtionischen
Tenside geeignet, die im Rahmen des vorliegenden Textes bereits aufgezählt wurden, sofern sie alleine
oder im Gemisch mit einer oder mehreren weiteren Hüllsubstanzen eine nicht-klebrige Oberfläche gewährleisten.
In Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung der erfindungsgemäßen Waschmittelzusatzstoffe kann
das Gewichtsverhältnis von Hülle zu Kern in einem weiten Bereich variieren. Geeignet sind beispielsweise
Gewichtsverhältnisse von Hülle zu Kern von etwa 10 : 1 bis etwa 1 : 100 oder etwa 5 : 1 bis etwa 1 : 50. Im
Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte der Gewichtsanteil der
Hülle an der gesamten erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung etwa 1 bis etwa 30 Gew.-%, beispielsweise
etwa 2 bis etwa 20 oder etwa 5 bis etwa 10 Gew.-% betragen. Das Gewichtsverhältnis von
anionischen Tensiden in der Hülle zu nichtionischen Tensiden im Kern einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung
sollte im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung etwa
90 : 10 bis etwa 10 : 90 oder etwa 20 : 80 betragen.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Hüllsubstanzen um wasserlösliche Verbindungen, welche weiter
bevorzugt eine Wasserlöslichkeit bei 20 °C von mindestens 0,1 g/l, vorzugsweise mindestens 1 g/l und
insbesondere mindestens etwa 10 g/l aufweisen
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Hülle einer erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzung zusätzlich zu einem oder mehreren der obengenannten Verbindungen
noch eine weitere Hüllsubstanz oder ein Gemisch aus zwei oder mehr weiteren Hüllsubstanzen enthalten.
Vorzugsweise handelt es sich bei diesen weiteren Hüllsubstanzen um wasserlösliche Verbindungen,
welche weiter bevorzugt eine Wasserlöslichkeit bei 20 °C von mindestens 1 g/l, vorzugsweise mindestens
5 g/l und insbesondere mindestens 10 g/l aufweisen und dabei vorteilhafterweise weitere, für den
Einsatz einer erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzung in Wasch- oder Reinigungsmitteln nützliche
Eigenschaften aufweisen, beispielsweise die Komplexierung von Härtebildnern und Schwermetallionen.
Alternativ kommen anstelle der wasserlöslichen grundsätzlich auch schmelzbare Verbindungen in
Frage.
Die weiteren Hüllsubstanzen werden im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform insbesondere
dann als Bestandteil der Hülle eines erfindungsgemäßen Waschmittelzusatzstoffs eingesetzt, wenn die
Härte, Abriebfestigkeit oder Wasserlöslichkeit der Hülle auf einen bestimmten Wert eingestellt werden
soll und sich dieser Wert mit den obengenannten Hüllsubstanzen nicht erzielen läßt..
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei diesen Stoffen um die Salze anorganischer
Mineralsäuren handeln. Typische Beispiele-sind die Alkali und/oder Erdalkalisalze, Aluminium
oder Zinksalze der Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Borsäure und Kieselsäure,
wobei insbesondere die Alkalisulfat, Alkaliborate und -perborate, die verschiedenen Alkalisilicate
("Wassergläser") und Alkaliphosphate genannt werden sollen. Typische Beispiele sind Natriumsulfat-Heptahydrat
oder Borax.
Ferner kommen auch die Salze organischer Carbonsäuren in Frage. Typische Beispiele sind die Alkali-und/oder
Erdalkalisalze, Aluminium- oder Zinksalze von Monocarbonsäuren mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen,
beispielsweise Essigsäure, Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure oder Kokosfettsäure
oder Gemische aus zwei oder mehr davon. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Natriumacetat.
Anstelle der Monocarbonsäuren können auch entsprechende C2-C6-Dicarbonsäuren eingesetzt werden,
so daß als geeignete weitere Hüllsubstanzen in gleicher Weise wie oben auch die entsprechenden Salze
der Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Glutarsäure und Adipinsäure in Frage kommen.
Schließlich können auch Salze hydroxyfunktionalisierter mehrwertiger Carbonsäuren eingesetzt werden,
wie z.B. die oben genannten Salze von Äpfelsäure, Weinsäure und insbesondere Citronensäure.
Hier ist ganz besonders der Einsatz von Alkalicitraten bevorzugt.
Als dritte Gruppe geeigneter weiterer Hüllsubstanzen seien die wasserlöslichen Polymeren genannt, bei
denen es sich beispielsweise um Proteinhydrolysate, Polyamide, Polycarboxylate und Polyurethane
handeln kann. Auch Harnstoff und Polyharnstoff sind geeignet. Weiterhin in Frage kommen Saccharide
und Polysaccharide, wie z.B. Saccharose, Maltose oder Stärkehydrolysate. Besonders bevorzugt sind
hierbei die Polycarboxylate, beispielsweise Copolymere von Acrylat-/Methacrylat, Copolymere von
Acrylat-/Maleinat (z.B. Sokalan CP 5, Hersteller: BASF), oder Polyasparaginat.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Hülle
eines erfindungsgemäßen Waschmittelzusatzstoffs als weitere Hüllsubstanz mindestens ein wasserlösliches
Polymeres auf. Wasserlösliche Polymere eignen sich insbesondere dann als Bestandteil der
Hülle eines erfindungsgemäßen Waschmittelzusatzstoffs, wenn Parameter wie Härte, Abriebfestigkeit
oder Wasserlöslichkeit beeinflußt werden sollen. Der Anteil eines solchen wasserlöslichen Polymeren
beträgt in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften der Hülle etwa 0 bis etwa 50 Gew.-%,
bezogen auf die gesamte Hüllsubstanz, insbesondere etwa 1 bis etwa 30 Gew.-%, beispielsweise etwa
5 bis etwa 25 Gew.-%.
Herstellverfahren
Die erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen lassen sich nach Verfahren herstellen, die bereits
für die Produktion von Waschmitteln bekannt sind. Im Rahmen eines ersten Herstellungsverfahrens
wird dabei zunächst ein Tensidkern hergestellt, welcher dann mit einer wäßrigen Lösung der Hüllsubstanz
in Kontakt gebracht wird.
Die Herstellung eines entsprechenden Tensidkerns läuft dabei ebenfalls nach grundsätzlich bekannten
Verfahren ab. Wenn es sich bei dem in Kern vorliegenden anionischen Tensiden oder dem Gemisch
aus zwei oder mehr anionischen Tensiden um einen Feststoff handelt, so kann ein entsprechender
Tensidkern beispielsweise durch Vermahlung des Tensids oder Tensidgemischs auf eine gewünschte
Größe erzeugt werden. Wenn es sich bei dem in Kern vorliegenden anionischen Tensiden oder dem
Gemisch aus zwei oder mehr anionischen Tensiden um eine Flüssigkeit handelt, so erfolgt die Herstellung
eines entsprechend geeigneten Tensidkerns beispielsweise durch Aufbringen des flüssigen Tensids
oder Tensidgemischs, beispielsweise aus einer geeigneten Lösung, auf ein pulverförmig oder granulatförmig
vorliegendes Trägermaterial unter gleichzeitigem Abtrocknen, z.B. im Fließbett-Verfahren
oder im Wirbelschicht-Verfahren. Derartige Verfahren können beispielsweise in üblichen Mischapparaturen
durchgeführt werden.
Ein so hergestellter Tensidkern wird anschließend in einem zweiten Verfahrensschritt mit einer Lösung
einer Hüllsubstanz oder eines Gemischs aus zwei oder mehr Hüllsubstanzen in Kontakt gebracht. Dies
geschieht vorzugsweise bei höheren Temperaturen, wobei sich die Hüllsubstanz auf dem Tensidkern
niederschlägt und es dabei einschließt.
Eine besonders bevorzugte Möglichkeit besteht darin, die Tensidkerne einer Wirbelschichtgranulie
rung zu unterwerfen. Hierunter ist eine Granulierung unter gleichzeitiger Trocknung zu verstehen, die
vorzugsweise batchweise oder kontinuierlich erfolgt. Die wäßrigen Lösungen der Hüllstoffe werden
gleichzeitig oder nacheinander über eine oder mehrere Düsen in eine Wirbelschicht mit Tensidkernen
eingebracht. Vorzugsweise werden über eine Düse kontinuierlich Tensidkerne eingeblasen und über
eine zweite Düse die Hüllstoffe dosiert. Dies entspricht einer kontinuierlichen fest/flüssig-Herstellung,
setzt jedoch voraus, daß entsprechende Tensidkerne schon vorliegen. Besonders geeignet ist hierbei
das SKET-Verfahren z.B. der Firmen Glatt und Haase. Dabei wird das entstandene Granulat gleichzeitig
in Größenfraktionen unterteilt, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Gutkornanteil
in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1,5 mm, insbesondere etwa 0,2 bis etwa 1,2 mm
sowie ein Feinanteil (beispielsweise < 0,1 mm, vorzugsweise < 0,2 mm) und ein Grobanteil (beispielsweise
> 1,5 mm, vorzugsweise > 1,2 mm) abgetrennt wird. Der Grobanteil wird dabei beispielsweise
vermahlen und zusammen mit dem Feinanteil wieder in den SKET-Prozeß zurückgeführt.
Bevorzugt eingesetzte Wirbelschicht-Apparate besitzen Bodenplatten mit Abmessungen von 0,4 bis
5 m. Vorzugsweise wird die Granulierung bei Wirbelluftgeschwindigkeiten im Bereich von 1 bis 8 m/s
durchgeführt. Der Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht erfolgt vorzugsweise über eine Größenklassierung
der Granulate. Die 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. Üblicherweise setzt sich die einströmende Luft aus der beheizten oder
unbeheizten Sichterluft und der beheizten Bodenluft zusammen. Die Bodenlufttemperatur liegt dabei
zwischen 80 und 400, vorzugsweise zwischen 90 und 350 °C.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzungen zur Herstellung von Waschmitteln, vorzugsweise in Waschmitteln, die in
Form von Pulvern, Granulaten, Extrudaten in oder Tabletten vorliegen. Die vorliegende Erfindung betrifft
daher auch Waschmittel, die einen Gehalt an erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen aufweisen.
Weitere bevorzugte Inhaltsstoffe solcher Waschmittel, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Tensidzusammensetzungen erhältlich sind, sind anorganische und organische Buildersubstanzen, wobei
als anorganische Buildersubstanzen hauptsächlich Zeolithe, kristalline Schichtsilikate und amorphe
Silicate mit Bildereigenschaften sowie - wo zulässig - auch Phosphate, beispielsweise Tripolyphosphate,
zum Einsatz kommen. Die Buildersubstanzen sind vorzugsweise in den erfindungsgemäßen
Waschmitteln in Mengen von etwa 10 bis etwa 60 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Waschmittel,
enthalten. Sofern diese Verbindungen wasserlöslich sind, können sie beispielsweise auch als weiteren
Hüllsubstanzen im obengenannten Sinne in den erfindungsgemäßen Waschmittelzusatzstoffe eingesetzt
werden. Dies trifft gleichermaßen für die im folgenden beschriebenen Silicate, Dextrine, Polyacrylate
und dergleichen zu.
Der als Waschmittel Bilder häufig eingesetzte kein kristalline, synthetischer und gebundenes Wasser
enthaltender Zeolith ist vorzugsweise Zeolith A und/oder P. als Zeolith P wird beispielsweise Zeolith
MAP® (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X
sowie Gemische, die zwei oder mehr Zeolithe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zeolith A, X,
P oder Y enthalten. Von besonderem Interesse ist auch ein cokristallisiertes Natrium/Kalium-Aluminiumsilikat
aus Zeolith A und Zeolith X, welches als VEGOBOND AX® (Handelsprodukt der Firma
Condea Augusta S.p.A.) im Handel erhältlich ist. Der Zeolith kann als sprühgetrocknetes Pulver oder
auch als ungetrocknete, von ihrer Herstellung noch feuchte, stabilisierte Suspension zum Einsatz kommen.
Für den Fall, daß der Zeolith als Suspension eingesetzt wird, kann diese geringe Zusätze an
nichtionischen Tensiden als Stabilisatoren enthalten, beispielsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Zeolith,
an ethoxylierten C12-C18-Fettalkoholen mit 2 bis 5 Ethylenoxidgruppen, C12-C14-Fettalkoholen mit
4 bis 5 Ethylenoxidgruppen oder ethoxylierten Isotridecanolen.
Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10 µm (Volumenverteilung;
Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis
22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
Geeignete Substitute bzw. Teilsubstitute für Phosphate und Zeolithe sind
kristalline, schichtförmige
Natriumsilikate der allgemeinen Formel NaMSi
xO2
x+1*yH
2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet,
x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder
4 sind. Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
EP 0164514 A1 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche,
in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als
auch δ-Natriumdisilikate Na
2Si
2O
5*yH
2O bevorzugt, wobei β-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem
Verfahren erhalten werden kann, das in der internationalen Patentanmeldung
WO 91/08171 beschrieben
ist. Weitere geeignete Schichtsilicate sind beispielsweise aus den Patentanmeldungen
DE
2334899 A1, EP 0026529 A1 und
DE 3526405 A1 bekannt. Ihre Verwendbarkeit ist nicht auf eine
spezielle Zusammensetzung bzw. Strukturformel beschränkt. Bevorzugt sind hier jedoch Smectite, insbesondere
Bentonite. Geeignete Schichtsilicate, die zur Gruppe der mit Wasser quellfähigen Smectite
zählen, sind z.B. solche der allgemeinen Formeln
(OH)4Si8-yAly(MgxAl4-x)O20 Montmorrilonit (OH)4Si8-yAly(Mg6-zLiz)O20 Hectorit (OH)4Si8-yAly(Mg6-zAlz)O20 Saponit
mit x = 0 bis 4, y = 0 bis 2, z = 0 bis 6. Zusätzlich kann in das Kristallgitter der Schichtsilicate gemäß
den vorstehenden Formeln geringe Mengen an Eisen eingebaut sein. Ferner können die Schichtsilicate
aufgrund ihrer ionenaustauschenden Eigenschaften Wasserstoff-, Alkali-, Erdalkaliionen, insbesondere
Na
+ und Ca
2+ enthalten. Die Hydratwassermenge liegt meist im Bereich von 8 bis 20 Gew.-% und ist
vom Quellzustand bzw. von der Art der Bearbeitung abhängig. Brauchbare Schichtsilicate sind beispielsweise
aus
US 3,966,629, US 4,062,647, EP 0026529 A1 und
EP 0028432 A1 bekannt. Vorzugsweise
werden Schichtsilicate verwendet, die aufgrund einer Alkalibehandlung weitgehend frei von Calciumionen
und stark färbenden Eisenionen sind.
Zu den bevorzugten Buildersubstanzen gehören auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul
Na2O : SiO2 von 1 : 2 bis 1 : 3,3, vorzugsweise von 1:2 bis 1: 2,8 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 2,6,
welche löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber
herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise
durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder durch Übertrocknung
hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Begriff "amorph" auch
"röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine
scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein
oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten
des Beugungswinkels aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften
führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar
scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokristalline Bereiche
der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis
max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte röntgenamorphe Silikate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung
gegenüber den herkömmlichen Wassergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der
deutschen Patentanmeldung DE 4400024 A1 beschrieben. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte
amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgen amorphe
Silikate.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen
möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Geeignet
sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Pyrophosphate und insbesondere der
Tripolyphosphate. Ihr Gehalt beträgt im allgemeinen nicht mehr als 25 Gew.-%, vorzugsweise nicht
mehr als 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das fertige Mittel. In einigen Fällen hat es sich gezeigt, daß
insbesondere Tripolyphosphate schon in geringen Mengen bis maximal 10 Gew.-%, bezogen auf das
fertige Mittel, in Kombination mit anderen Buildersubstanzen zu einer synergistischen Verbesserung
des Sekundärwaschvermögens führen.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren
Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure,
Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen
Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die
Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure,
Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Builderwirkung
typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung
eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere sind
hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen
aus diesen zu nennen.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere
von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse
kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden.
Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von
400 bis 500 000. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von
0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende
Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist.
Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit
einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen
im Bereich von 2 000 bis 30 000. Ein bevorzugtes Dextrin ist in der britischen Patentanmeldung
GB 9419091 A1 beschrieben. Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um
deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion
des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Derartige oxidierte Dextrine und
Verfahren ihrer Herstellung sind beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen
EP 0232202 A1, EP 0427349 A1, EP 0472042 A1 und EP 0542496 A1 sowie den internationalen Patentanmeldungen
WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303,
WO 95/12619 und WO 95/20608 bekannt. Ebenfalls geeignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid gemäß
der deutschen Patentanmeldung DE 19600018 A1. Ein an C6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt
kann besonders vorteilhaft sein.
Weitere geeignete Cobuilder sind Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise
Ethylendiamindisuccinat. Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate
und Glycerintrisuccinate, wie sie beispielsweise in den US-amerikanischen Patentschriften
US 4,524,009, US 4,639,325, in der europäischen Patentanmeldung EP 0150930 A1 und der japanischen
Patentanmeldung JP 93/339896 beschrieben werden. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen
und/oder silikathaltigen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren bzw.
deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche mindestens
4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei Säuregruppen enthalten.
Derartige Cobuilder werden beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 95/20029 beschrieben.
Geeignete polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Natriumsalze der Polyacrylsäure oder
der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 800 bis 150000
(auf Säure bezogen und jeweils gemessen gegen Polystyrolsulfonsäure). Geeignete copolymere Polycarboxylate
sind insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure
mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure
erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre
relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 5 000 bis 200 000, vorzugsweise
10 000 bis 120 000 und insbesondere 50 000 bis 100 000 (jeweils gemessen gegen Polystyrolsulfonsäure).
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung
eingesetzt werden, wobei 20 bis 55 Gew.-%ige wäßrige Lösungen bevorzugt sind. Granulare Polymere
werden zumeist nachträglich zu einem oder mehreren Basisgranulaten zugemischt. Insbesondere bevorzugt
sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten,
beispielsweise solche, die gemäß der DE 4300772 A1 als monomere Salze der Acrylsäure und der
Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder gemäß der DE 4221381 C2 als Monomere
Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten. Weitere
bevorzugte Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen DE 4303320 A1 und
DE 4417734 A1 beschrieben werden und als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze
bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen. Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen
polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen.
Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze und Derivate.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden mit
Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, beispielsweise
wie in der europäischen Patentanmeldung EP 0280223 A1 beschrieben, erhalten werden
können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd
sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure
erhalten.
Zusätzlich können die Mittel auch Komponenten enthalten, welche die Öl- und Fett-Auswaschbarkeit
aus Textilien positiv beeinflussen. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise
nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem
Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis
15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik
bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere
Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch
und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind
die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.
Weitere geeignete Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Waschmittel sind wasserlösliche anorganische
Salze wie Bicarbonate, Carbonate, amorphe Silikate, normale Wassergläser, welche keine herausragenden
Buildereigenschaften aufweisen, oder Mischungen aus diesen: insbesondere werden Alkalicarbonat
und/oder amorphes Alkalisilikat, vor allem Natriumsilikat mit einem molaren Verhältnis
Na20 : Si02 von 1 : 1 bis 1 : 4,5, vorzugsweise von 1 :2 bis 1 :3,5, eingesetzt. Der Gehalt in den erfindungsgemäßen
Waschmitteln an Natriumcarbonat beträgt dabei vorzugsweise bis zu 40 Gew.-%, vorteilhafterweise
zwischen 2 und 35 Gew.-%. Der Gehalt der Mittel an Natriumsilikat (ohne besondere
Buildereigenschaften) beträgt im allgemeinen bis zu 10 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 1 und
8 Gew.-%.
Außer den genannten Inhaltsstoffen können die Mittel weitere bekannte, in Waschmitteln üblicherweise
eingesetzte Zusatzstoffe, beispielsweise Entschäumer, Salze von Polyphosphonsäuren, optische Aufheller,
Enzyme, Enzymstabilisatoren, geringe Mengen an neutralen Füllsalzen sowie Färb- und Duftstoffe,
Trübungsmittel oder Perglanzmittel enthalten.
Die erfindungsgemäßen Waschmittel enthalten die Entschäumer vorzugsweise in Gesamtmengen von
75 bis 99 Gew.-%, bevorzugt von 80 bis 95 und insbesondere von 85 bis 90 Gew.-%. Bei den Entschäumern
kann es sich um wachsartige Verbindungen und/oder Silikonverbindungen handeln. Einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend sind als Entschäumer ausschließlich
wachsartige Entschäumerverbindungen enthalten. Als "wachsartig" werden solche Verbindungen verstanden,
die einen Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck über 25 °C (Raumtemperatur), vorzugsweise
über 50 °C und insbesondere über 70 °C aufweisen. Die ggf. erfindungsgemäß enthaltenen wachsartigen
Entschäumersubstanzen sind in Wasser praktisch nicht löslich, d.h. bei 20 °C weisen sie in 100 g
Wasser eine Löslichkeit unter 0,1 Gew.-% auf. Prinzipiell können alle aus dem Stand der Technik bekannten
wachsartigen Entschäumersubstanzen enthalten sein. Geeignete wachsartige Verbindungen
sind beispielsweise Bisamide, Fettalkohole, Fettsäuren, Carbonsäureester von ein- und mehrwertigen
Alkoholen sowie Paraffinwachse oder Mischungen derselben. Alternativ können natürlich auch die für
diesen Zweck bekannten Silikonverbindungen eingesetzt werden.
Geeignete Paraffinwachse stellen im allgemeinen ein komplexes Stoffgemisch ohne scharfen
Schmelzpunkt dar. Zur Charakterisierung bestimmt man üblicherweise seinen Schmelzbereich durch
Differential-Thermo-Analyse (DTA), wie in "The Analyst" 87 (1962), 420, beschrieben, und/oder seinen
Erstarrungspunkt. Darunter versteht man die Temperatur, bei der das Paraffin durch langsames Abkühlen
aus dem flüssigen in den festen Zustand übergeht. Dabei sind bei Raumtemperatur vollständig
flüssige Paraffine, das heißt solche mit einem Erstarrungspunkt unter 25 °C, erfindungsgemäß nicht
brauchbar. Eingesetzt werden können beispielsweise die aus EP 0309931 A1 bekannten Paraffinwachsgemische
aus beispielsweise 26 Gew.-% bis 49 Gew.-% mikrokristallinem Paraffinwachs mit einem
Erstarrungspunkt von 62 °C bis 90 °C, 20 Gew.-% bis 49 Gew.-% Hartparaffin mit einem Erstarrungspunkt
von 42 °C bis 56 °C und 2 Gew.-% bis 25 Gew.-% Weichparaffin mit einem Erstarrungspunkt
von 35 °C bis 40 °C. Vorzugsweise werden Paraffine bzw. Paraffingemische verwendet, die im
Bereich von 30 °C bis 90 °C erstarren. Dabei ist zu beachten, daß auch bei Raumtemperatur fest erscheinende
Paraffinwachsgemische unterschiedliche Anteile an flüssigem Paraffin enthalten können.
Bei den erfindungsgemäß brauchbaren Paraffinwachsen liegt dieser Flüssiganteil so niedrig wie möglich
und fehlt vorzugsweise ganz. So weisen besonders bevorzugte Paraffinwachsgemische bei 30 °C
einen Flüssiganteil von unter 10 Gew.-%, insbesondere von 2 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bei 40 °C einen
Flüssiganteil von unter 30 Gew.-%, vorzugsweise von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% und insbesondere von
5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bei 60 °C einen Flüssiganteil von 30 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere
von 40 Gew.-% bis 55 Gew.-%, bei 80 °C einen Flüssiganteil von 80 Gew.-% bis 100 Gew.-%, und bei
90 °C einen Flüssiganteil von 100 Gew.-% auf. Die Temperatur, bei der ein Flüssiganteil von 100 Gew.-
% des Paraffinwachses erreicht wird, liegt bei besonders bevorzugten Paraffinwachsgemischen noch
unter 85 °C, insbesondere bei 75 °C bis 82 °C. Bei den Paraffinwachsen kann es sich um Petrolatum,
mikrokristalline Wachse bzw. hydrierte oder partiell hydrierte Paraffinwachse handeln.
Als Entschäumer geeignete Bisamide sind solche, die sich von gesättigten Fettsäuren mit 12 bis 22,
vorzugsweise 14 bis 18 C-Atomen sowie von Alkylendiaminen mit 2 bis 7 C-Atomen ableiten. Geeignete
Fettsäuren sind Laurin-, Myristin-, Stearin-, Arachin- und Behensäure sowie deren Gemische, wie sie
aus natürlichen Fetten beziehungsweise gehärteten Ölen, wie Talg oder hydriertem Palmöl, erhältlich
sind. Geeignete Diamine sind beispielsweise Ethylendiamin, 1,3-Propylendiamin, Tetramethylendiamin,
Pentamethylendiamin, Hexamethylendiamin, p-Phenylendiamin und Toluyiendiamin. Bevorzugte
Diamine sind Ethylendiamin und Hexamethylendiamin. Besonders bevorzugte Bisamide sind Bismyristoyiethylendiamin,
Bispalmitoyiethylendiamin, Bisstearoyiethylendiamin und deren Gemische sowie
die entsprechenden Derivate des Hexamethylendiamins.
Als Entschäumer geeignete Carbonsäureester leiten sich von Carbonsäuren mit 12 bis 28 Kohlenstoffatomen
ab. Insbesondere handelt es sich um Ester von Behensäure, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure,
Ölsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure und/oder Laurinsäure. Der Alkoholteil des Carbonsäureesters
enthält einen ein- oder mehrwertigen Alkohol mit 1 bis 28 Kohlenstoffatomen in der Kohlenwasserstoffkette.
Beispiele von geeigneten Alkoholen sind Behenylalkohol, Arachidylalkohol, Kokosalkohol,
12-Hydroxystearylalkohol, Oleylalkohol und Laurylalkohol sowie Ethylenglykol, Glycerin, Polyvinylalkohol,
Saccharose, Erythrit, Pentaerythrit, Sorbitan und/oder Sorbit. Bevorzugte Ester sind solche von
Ethylenglykol, Glycerin und Sorbitan, wobei der Säureteil des Esters insbesondere aus Behensäure,
Stearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure oder Myristinsäure ausgewählt wird. In Frage kommende Ester
mehrwertiger Alkohole sind beispielsweise Xylitmonopalmitat, Pentarythritmonostearat, Glycerinmonostearat,
Ethylenglykolmonostearat und Sorbitanmonostearat, Sorbitanpalmitat, Sorbitanmonolaurat,
Sorbitandilaurat, Sorbitandistearat, Sorbitandibehenat, Sorbitandioleat sowie gemischte Talgalkylsorbitanmono-
und -diester. Brauchbare Glycerinester sind die Mono-, Di- oder Triester von Glycerin und
genannten Carbonsäuren, wobei die Mono- oder Diester bevorzugt sind. Glycerinmonostearat, Glycerinmonooleat,
Glycerinmonopalmitat, Glycerinmonobehenat und Glycerindistearat sind Beispiele hierfür.
Beispiele für als Entschäumer geeignete natürliche Ester sind Bienenwachs, das hauptsächlich aus den
Estern CH3(CH2)24COO(CH2)27CH3 und CH3(CH2)26COO(CH2)25CH3 besteht, und Carnaubawachs, das
ein Gemisch von Carnaubasäurealkylestern, oft in Kombination mit geringen Anteilen freier Carnaubasäure,
weiteren langkettigen Säuren, hochmolekularen Alkoholen und Kohlenwasserstoffen, ist.
Ebenfalls als Entschäumerverbindung geeignete Carbonsäuren sind insbesondere Behensäure, Stearinsäure,
Ölsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure und Laurinsäure sowie deren Gemische, wie sie aus
natürlichen Fetten bzw. gegebenenfalls gehärteten Ölen, wie Talg oder hydriertem Palmöl, erhältlich
sind. Bevorzugt sind gesättigte Fettsäuren mit 12 bis 22, insbesondere 18 bis 22 C-Atomen.
Ebenfalls als Entschäumerverbindung geeignete Fettalkohole sind die hydrierten Produkte der beschriebenen
Fettsäuren. Weiterhin können zusätzlich Dialkylether als Entschäumer enthalten sein. Die
Ether können asymmetrisch oder aber symmetrisch aufgebaut sein, d.h. zwei gleiche oder verschiedene
Alkylketten, vorzugsweise mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen enthalten. Typische Beispiele sind
Di-n-octylether, Di-isooctylether und Di-n-stearylether, insbesondere geeignet sind Dialkylether, die
einen Schmelzpunkt über 25 °C, insbesondere über 40 °C aufweisen.
Weitere geeignete Entschäumerverbindungen sind Fettketone der Formel (III),
R1-CO-R2
in der R1 und R2 unabhängig voneinander für lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit 11 bis
25 Kohlenstoffatomen und 0 oder 1 Doppelbindung stehen. Derartige Ketone stellen bekannte Stoffe
dar, die nach den einschlägigen Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden können.
Zu ihrer Herstellung geht man beispielsweise von Carbonsäuremagnesiumsalzen aus, die bei
Temperaturen oberhalb von 300 °C unter Abspaltung von Kohlendioxid und Wasser pyrolysiert werden,
beispielsweise gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE 2553900 OS. Geeignete Fettketone sind
solche, die durch Pyrolyse der Magnesiumsalze von Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure,
Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure
oder Erucasäure hergestellt werden. Bevorzugt sind Hentriacontanon-16; (R1 und R2 steht für
einen Alkylrest mit 15 Kohlenstoffatomen), Tritriacontanon-17 (R1 und R2 steht für einen Alkylrest mit
16 Kohlenstoffatomen), Stearon (Pentatriacontanon-18; R1 und R2 steht für einen Alkylrest mit 17 Kohlenstoffatomen),
Heptatriacontanon-19 (R1 und R2 steht für einen Alkylrest mit 18 Kohlenstoffatomen),
Arachinon (Nonatriacontanon-20; R1 und R2 steht für einen Alkylrest mit 19 Kohlenstoffatomen), Hentetracontanon-21
(R1 und R2 steht für einen Alkylrest mit 20 Kohlenstoffatomen) und/oder Behenon
(Triatetracontanon-22: R1 und R2 steht für einen Alkylrest mit 21 Kohlenstoffatomen) .
Weitere geeignete Entschäumer sind Fettsäurepolyethylenglykolester der Formel (IV),
R3COO(CH2CH2O)nH
in der R3CO für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen, gesättigten und/oder ungesättigten
Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 0,5 bis 1,5 steht. Derartige Fettsäurepolyethylenglykolester
werden vorzugsweise durch basisch homogen katalysierte Anlagerung von Ethylenoxid
an Fettsäuren erhalten, insbesondere erfolgt die Anlagerung von Ethylenoxid an die Fettsäuren
in Gegenwart von Alkanolaminen als Katalysatoren. Der Einsatz von Alkanolaminen, speziell Triethanolamin,
führt zu einer äußerst selektiven Ethoxylierung der Fettsäuren, insbesondere dann, wenn es
darum geht, niedrig ethoxylierte Verbindungen herzustellen. Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung
werden Fettsäurepolyethylenglykolester der Formel (II), in der R3CO für einen linearen Acylrest
mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und n für die Zahl 1 steht. Besonders geeignet ist mit 1 Mol Ethylenoxid
ethoxylierte Laurinsäure. Innerhalb der Gruppe der Fettsäurepolyethylenglykolester werden solche
bevorzugt, die einen Schmelzpunkt über 25 °C, insbesondere über 40 °C aufweisen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen
Waschmittel als Entschäumer eine Mischung aus mindestens einem wachsartigen Entschäumer, vorzugsweise
ein Paraffinwachs, und einer entschäumenden Silikonverbindung. Im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind geeignete Silikone übliche Organopolysiloxane, die einen Gehalt an feinteiliger Kieselsäure,
die wiederum auch silaniert sein kann, aufweisen können. Derartige Organopolysiloxane sind
beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 0496510 A1 beschrieben. Besonders bevorzugt
sind Polydiorganosiloxane, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Geeignete Polydiorganosiloxane
können eine nahezu lineare Kette aufweisen und sind gemäß folgender Formel (III) gekennzeichnet,
wobei R4 unabhängig voneinander für einen Alkyl- oder einen Arylrest und z für Zahlen
im Bereich von 40 bis 1500 stehen kann. Beispiele für geeignete Substituenten R4 sind Methyl, Ethyl,
Propyl, Isobutyl, tert.-Butyl und Phenyl. Es können aber auch über Siloxan vernetzte Verbindungen
eingesetzt werden, wie sie dem Fachmann unter der Bezeichnung Silikonharze bekannt sind. In der
Regel enthalten die Polydiorganosiloxane feinteilige Kieselsäure, die auch silaniert sein kann. Insbesondere
geeignet sind kieselsäurehaltige Dimethylpolysiloxane. Vorteilhafterweise haben die Polydiorganosiloxane
eine Viskosität nach Brookfield bei 25 °C im Bereich von 5 000 mPas bis 30 000 mPas,
insbesondere von 15.000 bis 25.000 mPas. Die Silikone sind vorzugsweise auf Trägermaterialien aufgebracht.
Geeignete Trägermaterialien sind bereits im Zusammenhang mit den Paraffinen beschrieben
worden. Die Trägermaterialien sind in der Regel in Mengen von 40 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise in
Mengen von 45 bis 75 Gew.-% - bezogen auf Entschäumer - enthalten.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die
erfindungsgemäßen Waschmittel als entschäumende Verbindung mindestens eine wachsartige Verbindung
und eine entschäumende Silikonverbindung.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen
Waschmittel als entschäumende Verbindung
(a) mindestens ein Weichwachs mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 35 bis 50 °C, (b) mindestens ein Hartwachs mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 50 °C, (c) gegebenenfalls Silicon und (d) Trägermaterialien (Soda, Natriumsulfat, Zeolith, Silikat, Stärke, Cellulose etc.).
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen
Waschmittelzusatzstoffe als entschäumende Verbindung
(e) 5 bis 25 Gew.-% mindestens einem Weichwachs mit einem Schmelzpunkt im Bereich von
35 bis 50 °C, (f) 1 bis 10 Gew.-% mindestens einem Hartwachs mit einem Schmelzpunkt oberhalb von
50 °C, (g) 1 bis 10 Gew.-% mindestens einem Amidwachs mit einem Schmelzpunkt oberhalb von
100 °C, (h) 0 bis 10 Gew.-% Siliconen und (i) ad 100 Gew.-% Trägermaterialien (Soda, Na-sulfat, Zeolith, Silikat, Stärke, Cellulose etc.).
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen
Waschmittel in der Entschäumerkomponente als Weichwachs Petrolate oder deren
Hydrierprodukte. Die bevorzugten Weichwachse stellen Paraffingemische dar im C-Kettenbereich von
C20 bis C60, wobei ca. 80 % im C-Kettenbereich von C25 bis C50 liegen. Das bevorzugte Paraffingemisch
enthält lineare wie auch verzweigte Paraffine in einem Verhältnis von ca. 40 : 60. Das Paraffingemisch
kann weiterhin auch hydrierte Paraffine enthalten.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen
Waschmittel in der Entschäumerkomponente als Hartwachs mikrokristalline Wachse die
im C-Kettenbereich von C25 bis C50 liegen und einen Erweichungspunkt von > 50 °C aufweisen.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat
und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung.
Weitere geeignete Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate
sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate,
Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Der Gehalt der Mittel an Bleichmitteln
beträgt vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% und insbesondere bis 30 Gew.-%, wobei vorteilhafterweise
Perboratmonohydrat oder Percarbonat eingesetzt wird.
Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren
mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls
substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die
O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen
tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin
(TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin
(DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere
N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat
(n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid,
acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran
und die aus den deutschen Patentanmeldungen DE 19616693 A1 und
DE 19616767 A1 bekannten Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren
in der europäischen Patentanmeldung EP 0525239 A1 beschriebene Mischungen (SORMAN), acylierte
Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfruktose, Tetraacetylxylose und
Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton,
und/oder N-acylierte Lactame, beispielsweise N-Benzoylcaprolactam, die aus den internationalen Patentanmeldungen
WO 94/27970, WO 94/28102, WO 94/28103, WO 95/00626, WO 95/14759 und
WO 95/17498 bekannt sind.
Die aus der deutschen Patentanmeldung DE 19616769 A1 bekannten hydrophil substituierten Acylacetale
und die in der deutschen Patentanmeldung DE 19616 770 sowie der internationalen Patentanmeldung
WO 95/14075 beschriebenen Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch die
aus der deutschen Patentanmeldung DE 4443177 A1 bekannten Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren
können eingesetzt werden. Derartige Bleichaktivatoren sind im üblichen Mengenbereich,
vorzugsweise in Mengen von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen
auf gesamtes Mittel, enthalten.
Zusätzlich zu den oben aufgeführten konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können
auch die aus den europäischen Patentschriften EP 0446982 B1 und EP 0453 003 B1 bekannten Sulfonimine
und/oder bleichverstärkende Übergangsmetallsalze beziehungsweise Übergangsmetallkomplexe
als sogenannte Bleichkatalysatoren enthalten sein. Zu den in Frage kommenden Übergangsmetallverbindungen
gehören insbesondere die aus der deutschen Patentanmeldung DE 19529905 A1 bekannten
Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Salenkomplexe und deren aus der deutschen
Patentanmeldung DE 19620267 A1 bekannte N-Analogverbindungen, die aus der deutschen
Patentanmeldung DE 19536082 A1 bekannten Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Carbonylkomplexe,
die in der deutschen Patentanmeldung DE 196 05 688 beschriebenen Mangan-,
Eisen-, Kobalt-, Ruthenium-, Molybdän-, Titan-, Vanadium- und Kupfer-Komplexe mit stickstoffhaltigen
Tripod-Liganden, die aus der deutschen Patentanmeldung DE 19620411 A1 bekannten Kobalt-, Eisen-,
Kupfer- und Ruthenium-Aminkomplexe, die in der deutschen Patentanmeldung DE 4416438 A1 beschriebenen
Mangan-, Kupfer- und Kobalt Komplexe, die in der europäischen Patentanmeldung
EP 0272030 A1 beschriebenen Kobalt Komplexe, die aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0693550 A1 bekannten Mangan-Komplexe, die aus der europäischen Patentschrift EP 0392592 A1
bekannten Mangan-, Eisen-, Kobalt- und Kupfer-Komplexe und/oder die in der europäischen Patentschrift
EP 0443651 B1 oder den europäischen Patentanmeldungen EP 0458397 A1,
EP 0458398 A1, EP 0549271 A1, EP 0549272 A1, EP 0544490 A1 und EP 0544519 A1 beschriebenen
Mangan-Komplexe. Kombinationen aus Bleichaktivatoren und Übergangsmetall-Bleichkatalysatoren
sind beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 19613103 A1 und der
internationalen Patentanmeldung WO 95/27775 bekannt.
Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co, Cu,
Mo, V, Ti und/oder Ru, werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge bis zu 1 Gew.-%,
insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis
0,1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, eingesetzt.
Als Enzyme kommen insbesondere solche aus der Klasse der Hydrolasen, wie der Proteasen, Esterasen,
Lipasen bzw. lipolytisch wirkenden Enzyme, Amylasen, Cellulasen bzw. andere Glykosylhydrolasen
und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hydrolasen tragen in der Wäsche zur
Entfernung von Verfleckungen, wie protein-, fett- oder stärkehaltigen Verfleckungen, und Vergrauungen
bei. Cellulasen und andere Glykosylhydrolasen können durch das Entfemen von Pilling und Mikrofibrillen
zur Farberhaltung und zur Erhöhung der Weichheit des Textils beitragen. Zur Bleiche bzw. zur
Hemmung der Farbübertragung können auch Oxidoreduktasen eingesetzt werden. Besonders gut geeignet
sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyces
griseus und Humicola insolens gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen
vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden,
eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease
und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease und Cellulase oder aus Cellulase und
Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder aus Protease, Amylase und Lipase bzw. lipolytisch
wirkenden Enzymen oder Protease, Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen und Cellulase, insbesondere
jedoch Protease- und/oder Upase-haltige Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden
Enzymen von besonderem Interesse. Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme sind die
bekannten Cutinasen. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen.
Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere α-Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen
und Pektinasen. Als Cellulasen werden vorzugsweise Cellobiohydrolasen, Endoglucanasen und
β-Glucosidasen, die auch Cellobiasen genannt werden, bzw. Mischungen aus diesen eingesetzt. Da
sich die verschiedenen Cellulase-Typen durch ihre CMCase- und Avicelase-Aktivitäten unterscheiden,
können durch gezielte Mischungen der Cellulasen die gewünschten Aktivitäten eingestellt werden.
Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie
gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate
kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-% betragen.
Zusätzlich zu den mono- und polyfunktionellen Alkoholen können die Mittel weitere Enzymstabilisatoren
enthalten. Beispielsweise können 0,5 bis 1 Gew.-% Natriumformiat eingesetzt werden. Möglich ist
auch der Einsatz von Proteasen, die mit löslichen Calciumsalzen und einem Calciumgehalt von vorzugsweise
etwa 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Enzym, stabilisiert sind. Außer Calciumsalzen dienen
auch Magnesiumsalze als Stabilisatoren. Besonders vorteilhaft ist jedoch der Einsatz von Borverbindungen,
beispielsweise von Borsäure, Boroxid, Borax und anderen Alkalimetallboraten wie den Salzen
der Orthoborsäure (H3BO3), der Metaborsäure (HBO2) und der Pyroborsäure (Tetraborsäure H2B4O7)
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in der Flotte
suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern. Hierzu sind wasserlösliche
Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise die wasserlöslichen Salze polymerer
Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Ethercarbonsäuren oder Ethersulfonsäuren der Stärke oder
der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche,
saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen
sich lösliche Stärkepräparate und andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z.B. abgebaute
Stärke, Aldehydstärken usw.. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Bevorzugt werden jedoch
Celluloseether, wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und
Mischether, wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxymethylcellulose
und deren Gemische, sowie Polyvinylpyrrolidon beispielsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-
%, bezogen auf die Mittel, eingesetzt.
Die Mittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze
enthalten. Geeignet sind z.B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure
oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe
eine Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine
2-Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle
anwesend sein, z.B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl-diphenyls,
oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten
Aufheller können verwendet werden. Einheitlich weiße Granulate werden erhalten, wenn die
Mittel außer den üblichen Aufhellern in üblichen Mengen, beispielsweise zwischen 0,1 und 0,5 Gew.-%,
vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,3 Gew.-%, auch geringe Mengen, beispielsweise 10-6 bis
10-3 Gew.-%, vorzugsweise um 10-5 Gew.-%, eines blauen Farbstoffs enthalten. Ein besonders bevorzugter
Farbstoff ist Tinolux® (Handelsprodukt der Ciba-Geigy).
Als schmutzabweisende Polymere ("soil repellants") kommen solche Stoffe in Frage, die vorzugsweise
Ethylenterephthalat- und/oder Polyethylenglykolterephthalatgruppen enthalten, wobei das Molverhältnis
Ethylenterephthalat zu Polyethylenglykolterephthalat im Bereich von 50: 50 bis 90: 10 liegen kann. Das
Molekulargewicht der verknüpfenden Polyethylenglykoleinheiten liegt insbesondere im Bereich von
750 bis 5000, d.h., der Ethoxylierungsgrad der polyethylenglykolgruppenhaltigen Polymere kann ca.
15 bis 100 betragen. Die Polymeren zeichnen sich durch ein durchschnittliches Molekulargewicht von
etwa 5000 bis 200.000 aus und können eine Block-, vorzugsweise aber eine Random-Struktur aufweisen.
Bevorzugte Polymere sind solche mit Molverhältnissen Ethylenterephthalat/Polyethylenglykolterephthalat
von etwa 65:35 bis etwa 90: 10, vorzugsweise von etwa 70 :30 bis
80:20. Weiterhin bevorzugt sind solche Polymeren, die verknüpfende Polyethylenglykoleinheiten mit
einem Molekulargewicht von 750 bis 5000, vorzugsweise von 1000 bis etwa 3000 und ein Molekulargewicht
des Polymeren von etwa 10.000 bis etwa 50.000 aufweisen. Beispiele für handelsübliche Polymere
sind die Produkte Milease® T (ICI) oder Repelotex® SRP 3 (Rhöne-Poulenc).
Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen, z.B. die synthetischen Produkte
vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z.B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat,
Linalylacetat, Dimethylbenzylcarbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat,
Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat.
Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z.B. die linearen
Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal,
Ulial und Bourgeonal, zu den Ketonen z.B. die Jonone, (α-Isomethylionon und Methylcedrylketon,
zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol,
zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt
werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende
Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten,
wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder
Ylang-Ylang-ÖI. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl,
Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl
sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl. Die Duftstoffe können direkt in
die erfindungsgemäßen Mittel eingearbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe
auf Träger aufzubringen, welche die Haftung des Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine
langsamere Duftfreisetzung für langanhaltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien
haben sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich
noch mitweiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Falls gewünscht können die erfindungsgemäßen Waschmittel noch anorganische Salze als Füll- bzw.
Stellmittel enthalten, wie beispielsweise Natriumsulfat, welches vorzugsweise in Mengen von 0 bis 10,
insbesondere 1 bis 5 Gew.-% - bezogen auf Mittel - enthalten ist.
Herstellung
Die unter Einsatz der genannten Zusatzstoffe erhältlichen erfindungsgemäßen Waschmittel können in
Form von Pulvern, Extrudaten, Granulaten oder Tabletten hergestellt bzw. eingesetzt werden. Zur Herstellung
solcher Mittel sind die entsprechenden, aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, geeignet.
Bevorzugt werden die Mittel dadurch hergestellt, daß verschiedene teilchenförmige Komponenten,
die Waschmittelinhaltsstoffe enthalten, miteinander vermischt werden. Dabei können die teilchenförmigen
Komponenten durch Sprühtrocknung, einfaches Mischen oder komplexe Granulationsverfahren,
beispielsweise Wirbelschichtgranulation, hergestellt werden. Bevorzugt ist dabei insbesondere, daß
mindestens eine tensidhaltige Komponente durch Wirbelschichtgranulation hergestellt wird. Weiter kann
es insbesondere bevorzugt sein, wenn wäßrige Zubereitungen des Alkalisilicats und des Alkalicarbonats
gemeinsam mit anderen Waschmittelinhaltsstoffen in einer Trockeneinrichtung versprüht werden,
wobei gleichzeitig mit der Trocknung eine Granulation stattfinden kann. Bei der Trockeneinrichtung, in
welche die wäßrige Zubereitung versprüht wird, kann es sich um beliebige Trockenapparaturen handeln.
In einer bevorzugten Verfahrensführung wird die Trocknung als Sprühtrocknung in einem Trockenturm
durchgeführt. Dabei werden die wäßrigen Zubereitungen in bekannter Weise einem Trocknungsgasstrom
in feinverteilter Form ausgesetzt. In Patentveröffentlichungen der Firma Henkel wird eine Ausführungsform
der Sprühtrocknung mit überhitztem Wasserdampf beschrieben. Das dort offenbarte Arbeitsprinzip
wird hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung gemacht.
Verwiesen wird hier insbesondere auf die nachfolgenden Druckschriften: DE 4030688 A1 sowie
die weiterführenden Veröffentlichungen gemäß DE 4204035 A1, DE 4204090 A1, DE 4206050 A1,
DE 4206521 A1, DE 4206495 A1, DE 4208773 A1, DE 4209432 A1 und DE 4234376 A1.
In einer anderen, insbesondere wenn Mittel hoher Schüttdichte erhalten werden sollen, bevorzugten
Variante werden die Gemische anschließend einem Kompaktierungsschritt unterworfen, wobei weitere
Inhaltsstoffe den Mitteln erst nach dem Kompaktierungsschritt zugemischt werden. Die Kompaktierung
der Inhaltsstoffe findet in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem Preßagglomerationsverfahren
statt. Der Preßagglomerationsvorgang, dem das feste Vorgemisch (getrocknetes Basiswaschmittel)
unterworfen wird, kann dabei in verschiedenen Apparaten realisiert werden. Je nach dem
Typ des verwendeten Agglomerators werden unterschiedliche Preßagglomerationsverfahren unterschieden.
Die vier häufigsten und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Preßagglomerationsverfahren
sind dabei die Extrusion, das Walzenpressen bzw. -kompaktieren, das Lochpressen(Pelletieren)
und das Tablettieren, so daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte
Preßagglomerationsvorgänge Extrusions-, Walzenkompaktierungs-, Pelletierungs- oder Tablettierungsvorgänge
sind. Allen Verfahren ist gemeinsam, daß das Vorgemisch unter Druck verdichtet und
plastifiziert wird und die einzelnen Partikel unter Verringerung der Porosität aneinandergedrückt werden
und aneinander haften. Bei allen Verfahren (bei der Tablettierung mit Einschränkungen) lassen sich die
Werkzeuge dabei auf höhere Temperaturen aufheizen oder zur Abführung der durch Scherkräfte entstehenden
Wärme kühlen. In allen Verfahren kann als Hilfsmittel zur Verdichtung ein oder mehrere Bindemittel
eingesetzt werden. Dabei soll jedoch klargestellt sein, daß an sich immer auch der Einsatz von
mehreren, verschiedenen Bindemitteln und Mischungen aus verschiedenen Bindemitteln möglich ist. In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Bindemittel eingesetzt, daß bei Temperaturen
bis maximal 130 °C, vorzugsweise bis maximal 100 °C und insbesondere bis 90 °C bereits vollständig
als Schmelze vorliegt. Das Bindemittel muß also je nach Verfahren und Verfahrensbedingungen
ausgewählt werden oder die Verfahrensbedingungen, insbesondere die Verfahrenstemperatur,
müssen - falls ein bestimmtes Bindemittel gewünscht wird - an das Bindemittel angepaßt werden. Der
eigentliche Verdichtungsprozeß erfolgt dabei vorzugsweise bei Verarbeitungstemperaturen, die zumindest
im Verdichtungsschritt mindestens der Temperatur des Erweichungspunkts, wenn nicht sogar der
Temperatur des Schmelzpunkts des Bindemittels entsprechen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Verfahrenstemperatur signifikant über
dem Schmelzpunkt bzw. oberhalb der Temperatur, bei der das Bindemittel als Schmelze vorliegt. Insbesondere
ist es aber bevorzugt, daß die Verfahrenstemperatur im Verdichtungsschritt nicht mehr als
20 °C über der Schmelztemperatur bzw. der oberen Grenze des Schmelzbereichs des Bindemittels
liegt. Zwar ist es technisch durchaus möglich, auch noch höhere Temperaturen einzustellen; es hat sich
aber gezeigt, daß eine Temperaturdifferenz zur Schmelztemperatur bzw. zur Erweichungstemperatur
des Bindemittels von 20 °C im allgemeinen durchaus ausreichend ist und noch höhere Temperaturen
keine zusätzlichen Vorteile bewirken. Deshalb ist es - insbesondere auch aus energetischen Gründen -
besonders bevorzugt, zwar oberhalb, jedoch so nah wie möglich am Schmelzpunkt bzw. an der oberen
Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Bindemittels zu arbeiten. Eine derartige Temperaturführung
besitzt den weiteren Vorteil, daß auch thermisch empfindliche Rohstoffe, beispielsweise Peroxybleichmittel
wie Perborat und/oder Percarbonat, aber auch Enzyme, zunehmend ohne gravierende
Aktivsubstanzverluste verarbeitet werden können. Die Möglichkeit der genauen Temperatursteuerung
des Binders insbesondere im entscheidenden Schritt der Verdichtung, also zwischen der Vermischung/Homogenisierung
des Vorgemisches und der Formgebung, erlaubt eine energetisch sehr günstige
und für die temperaturempfindlichen Bestandteile des Vorgemisches extrem schonende Verfahrensführung,
da das Vorgemisch nur für kurze Zeit den höheren Temperaturen ausgesetzt ist.
In bevorzugten Preßagglomerationsverfahren weisen die Arbeitswerkzeuge des Preßagglomerators
(die Schnecke(n) des Extruders, die Walze(n) des Walzenkompaktors sowie die Preßwalze(n) der Pelletpresse)
eine Temperatur von maximal 150 °C, vorzugsweise maximal 100 °C und insbesondere maximal
75 °C auf und die Verfahrenstemperatur liegt bei 30 °C und insbesondere maximal 20 °C oberhalb
der Schmelztemperatur bzw. der oberen Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Bindemittels.
Vorzugsweise beträgt die Dauer der Temperatureinwirkung im Kompressionsbereich der
Preßagglomeratoren maximal 2 Minuten und liegt insbesondere in einem Bereich zwischen 30 Sekunden
und 1 Minute.
Bevorzugte Bindemittel, die allein oder in Mischung mit anderen Bindemitteln eingesetzt werden können,
sind Polyethylenglykole, 1,2-Polypropylenglykole sowie modifizierte Polyethylenglykole und Polypropylenglykole.
Zu den modifizierten Polyalkylenglykolen zählen insbesondere die Sulfate und/oder
die Disulfate von Polyethylenglykolen oder Polypropylenglykolen mit einer relativen Molekülmasse zwischen
600 und 12 000 und insbesondere zwischen 1 000 und 4 000. Eine weitere Gruppe besteht aus
Mono- und/oder Disuccinaten der Polyalkylenglykole, welche wiederum relative Molekülmassen zwischen
600 und 6 000, vorzugsweise zwischen 1 000 und 4 000 aufweisen. Für eine genauere Beschreibung
der modifizierten Polyalkylenglykolether wird auf die Offenbarung der internationalen Patentanmeldung
WO 93/02176 verwiesen. Im Rahmen dieser Erfindung zählen zu Polyethylenglykolen
solche Polymere, bei deren Herstellung neben Ethylenglykol ebenso C3-C5-Glykole sowie Glycerin und
Mischungen aus diesen als Startmoleküle eingesetzt werden. Ferner werden auch ethoxylierte Derivate
wie Trimethylolpropan mit 5 bis 30 EO umfaßt. Die vorzugsweise eingesetzten Polyethylenglykole können
eine lineare oder verzweigte Struktur aufweisen, wobei insbesondere lineare Polyethylenglykole
bevorzugt sind. Zu den insbesondere bevorzugten Polyethylenglykolen gehören solche mit relativen
Molekülmassen zwischen 2 000 und 12 000, vorteilhafterweise um 4 000, wobei Polyethylenglykole mit
relativen Molekülmassen unterhalb 3 500 und oberhalb 5 000 insbesondere in Kombination mit Polyethylenglykolen
mit einer relativen Molekülmasse um 4 000 eingesetzt werden können und derartige
Kombinationen vorteilhafterweise zu mehr als 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Menge der Polyethylenglykole,
Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse zwischen 3 500 und 5 000 aufweisen.
Als Bindemittel können jedoch auch Polyethylenglykole eingesetzt werden, welche an sich bei
Raumtemperatur und einem Druck von 1 bar in flüssigem Stand vorliegen; hier ist vor allem von Polyethylenglykol
mit einer relativen Molekülmasse von 200, 400 und 600 die Rede. Allerdings sollten diese
an sich flüssigen Polyethylenglykole nur in einer Mischung mit mindestens einem weiteren Bindemittel
eingesetzt werden, wobei diese Mischung wieder den erfindungsgemäßen Anforderungen genügen
muß, also einen Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt von mindestens oberhalb 45 °C aufweisen
muß. Ebenso eignen sich als Bindemittel niedermolekulare Polyvinylpyrrolidone und Derivate von diesen
mit relativen Molekülmassen bis maximal 30 000. Bevorzugt sind hierbei relative Molekülmassenbereiche
zwischen 3 000 und 30 000, beispielsweise um 10 000. Polyvinylpyrrolidone werden vorzugsweise
nicht als alleinige Bindemittel, sondern in Kombination mit anderen, insbesondere in Kombination
mit Polyethylenglykolen, eingesetzt.
Das verdichtete Gut weist direkt nach dem Austritt aus dem Herstellungsapparat vorzugsweise Temperaturen
nicht oberhalb von 90 °C auf, wobei Temperaturen zwischen 35 und 85 °C besonders bevorzugt
sind. Es hat sich herausgestellt, daß Austrittstemperaturen - vor allem im Extrusionsverfahren von
40 bis 80 °C, beispielsweise bis 70 °C, besonders vorteilhaft sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Waschmittel mittels einer Extrusion
hergestellt, wie sie beispielsweise in dem europäischen Patent EP 0486592 B1 oder den internationalen
Patentanmeldungen WO 93/02176 und WO 94/09111 bzw. WO 98/12299 beschrieben werden. Dabei
wird ein festes Vorgemisch unter Druck strangförmig verpreßt und der Strang nach Austritt aus der
Lochform mittels einer Schneidevorrichtung auf die vorbestimmbare Granulatdimension zugeschnitten.
Das homogene und feste Vorgemisch enthält ein Plastifizier- und/oder Gleitmittel, welches bewirkt, daß
das Vorgemisch unter dem Druck bzw. unter dem Eintrag spezifischer Arbeit plastisch erweicht und
extrudierbar wird. Bevorzugte Plastifizier- und/oder Gleitmittel sind Tenside und/oder Polymere. Zur
Erläuterung des eigentlichen Extrusionsverfahrens wird hiermit ausdrücklich auf die obengenannten
Patente und Patentanmeldungen verwiesen. Vorzugsweise wird dabei das Vorgemisch vorzugsweise
einem Planetwalzenextruder oder einem 2-Wellen-Extruder bzw. 2-Schnecken-Extruder mit gleichlaufender
oder gegenlaufender Schneckenführung zugeführt, dessen Gehäuse und dessen Extruder-Granulierkopf
auf die vorbestimmte Extrudiertemperatur aufgeheizt sein können. Unter der Schereinwirkung
der Extruderschnecken wird das Vorgemisch unter Druck, der vorzugsweise mindestens 25 bar
beträgt, bei extrem hohen Durchsätzen in Abhängigkeit von dem eingesetzten Apparat aber auch
darunter liegen kann, verdichtet, plastifiziert, in Form feiner Stränge durch die Lochdüsenplatte im
Extruderkopf extrudiert und schließlich das Extrudat mittels eines rotierenden Abschlagmessers vorzugsweise
zu etwa kugelförmigen bis zylindrischen Granulatkörnern verkleinert. Der Lochdurchmesser
der Lochdüsenplatte und die Strangschnittlänge werden dabei auf die gewählte Granulatdimension
abgestimmt. So gelingt die Herstellung von Granulaten einer im wesentlichen gleichmäßig vorherbestimmbaren
Teilchengröße, wobei im einzelnen die absoluten Teilchengrößen dem beabsichtigten
Einsatzzweck angepaßt sein können. Im allgemeinen werden Teilchendurchmesser bis höchstens
0,8 cm bevorzugt.
Wichtige Ausführungsformen sehen hier die Herstellung von einheitlichen Granulaten im Millimeterbereich,
beispielsweise im Bereich von 0,5 bis 5 mm und insbesondere im Bereich von etwa 0,8 bis 3 mm
vor. Das Länge/Durchmesser-Verhältnis der abgeschlagenen primären Granulate liegt dabei vorzugsweise
im Bereich von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1. Weiterhin ist es bevorzugt, das noch plastische Primärgranulat
einem weiteren formgebenden Verarbeitungsschritt zuzuführen: dabei werden am Rohextrudat
vorliegende Kanten abgerundet, so daß letztlich kugelförmig bis annähernd kugelförmige Extrudatkörner
erhalten werden können. Falls gewünscht können in dieser Stufe geringe Mengen an Trockenpulver,
beispielsweise Zeolithpulver wie Zeolith NaA-Pulver, mitverwendet werden. Diese Formgebung kann in
marktgängigen Rondiergeräten erfolgen. Dabei ist darauf zu achten, daß in dieser Stufe nur geringe
Mengen an Feinkornanteil entstehen. Eine Trocknung, welche in den obengenannten Dokumenten des
Standes der Technik als bevorzugte Ausführungsform beschrieben wird, ist anschließend möglich, aber
nicht zwingend erforderlich.
Es kann gerade bevorzugt sein, nach dem Kompaktierungsschritt keine Trocknung mehr durchzuführen.
Alternativ können Extrusionen/Verpressungen auch in Niedrigdruckextrudern, in der Kahl-Presse (Fa.
Amandus Kahl) oder im Bextruder der Fa. Bepex durchgeführt werden. Bevorzugt ist die Temperaturführung
im Übergangsbereich der Schnecke, des Vorverteilers und der Düsenplatte derart gestaltet,
daß die Schmelztemperatur des Bindemittels bzw. die obere Grenze des Schmelzbereichs des Bindemittels
zumindest erreicht, vorzugsweise aber überschritten wird. Dabei liegt die Dauer der Temperatureinwirkung
im Kompressionsbereich der Extrusion vorzugsweise unterhalb von 2 Minuten und insbesondere
in einem Bereich zwischen 30 Sekunden und 1 Minute.
Die erfindungsgemäßen Waschmittel können auch mittels einer Walzenkompaktierung hergestellt
werden. Hierbei wird das Vorgemisch gezielt zwischen zwei glatte oder mit Vertiefungen von definierter
Form versehene Walzen eindosiert und zwischen den beiden Walzen unter Druck zu einem blattförmigen
Kompaktat, der sogenannten Schülpe, ausgewalzt. Die Walzen üben auf das Vorgemisch einen
hohen Liniendruck aus und können je nach Bedarf zusätzlich geheizt bzw. gekühlt werden. Bei der
Verwendung von Glattwalzen erhält man glatte, unstrukturierte Schülpenbänder, während durch die
Verwendung strukturierter Walzen entsprechend strukturierte Schülpen erzeugt werden können, in denen
beispielsweise bestimmte Formen der späteren Waschmittelteilchen vorgegeben werden können.
Das Schülpenband wird nachfolgend durch einen Abschlag- und Zerkleinerungsvorgang in kleinere
Stücke gebrochen und kann auf diese Weise zu Granulatkörnern verarbeitet werden, die durch weitere
an sich bekannte Oberflächenbehandlungsverfahren veredelt, insbesondere in annähernd kugelförmige
Gestalt gebracht werden können. Auch bei der Walzenkompaktierung liegt die Temperatur der pressenden
Werkzeuge, also der Walzen, bevorzugt bei maximal 150 °C, vorzugsweise bei maximal
100 °C und insbesondere bei maximal 75 °C.
Besonders bevorzugte Herstellungsverfahren arbeiten bei der Walzenkompaktierung mit Verfahrenstemperaturen,
die 10 °C, insbesondere maximal 5 °C oberhalb der Schmelztemperatur bzw. der oberen
Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Bindemittels liegen. Hierbei ist es weiter bevorzugt, daß
die Dauer der Temperatureinwirkung im Kompressionsbereich der glatten oder mit Vertiefungen von
definierter Form versehenen Walzen maximal 2 Minuten beträgt und insbesondere in einem Bereich
zwischen 30 Sekunden und 1 Minute liegt.
Das erfindungsgemäße Waschmittel kann auch mittels einer Pelletierung hergestellt werden. Hierbei
wird das Vorgemisch auf eine perforierte Fläche aufgebracht und mittels eines druckgebenden Körpers
unter Plastifizierung durch die Löcher gedrückt. Bei üblichen Ausführungsformen von Pelletpressen wird
das Vorgemisch unter Druck verdichtet, plastifiziert, mittels einer rotierenden Walze in Form feiner
Stränge durch eine perforierte Fläche gedrückt und schließlich mit einer Abschlagvorrichtung zu Granulatkörnern
zerkleinert. Hierbei sind die unterschiedlichsten Ausgestaltungen von Druckwalze und
perforierter Matrize denkbar. So finden beispielsweise flache perforierte Teller ebenso Anwendung wie
konkave oder konvexe Ringmatrizen, durch die das Material mittels einer oder mehrerer Druckwalzen
hindurchgepreßt wird. Die Preßrollen können bei den Tellergeräten auch konisch geformt sein, in den
ringförmigen Geräten können Matrizen und Preßrolle(n) gleichläufigen oder gegenläufigen Drehsinn
besitzen.
Ein zur Durchführung des Verfahrens geeigneter Apparat wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 3816842 A1 beschrieben. Die in dieser Schrift offenbarte Ringmatrizenpresse besteht
aus einer rotierenden, von Preßkanälen durchsetzten Ringmatrize und wenigstens einer mit deren Innenfläche
in Wirkverbindung stehenden Preßrolle, die das dem Matrizenraum zugeführte Material durch
die Preßkanäle in einen Materialaustrag preßt. Hierbei sind Ringmatrize und Preßrolle(n) gleichsinnig
antreibbar, wodurch eine verringerte Scherbelastung und damit geringere Temperaturerhöhung des
Vorgemischs realisierbar ist. Selbstverständlich kann aber auch bei der Pelletierung mit heiz- oder
kühlbaren Walzen gearbeitet werden, um eine gewünschte Temperatur des Vorgemischs einzustellen.
Auch bei der Pelletierung liegt die Temperatur der pressenden Werkzeuge, also der Druckwalzen oder
Preßrollen, bevorzugt bei maximal 150 °C, vorzugsweise bei maximal 100 °C und insbesondere bei
maximal 75 °C. Besonders bevorzugte Herstellungsverfahren arbeiten bei der Walzenkompaktierung
mit Verfahrenstemperaturen, die 10 °C, insbesondere maximal 5 °C oberhalb der Schmelztemperatur
bzw. der oberen Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Bindemittels liegen.
Ein weiteres Preßagglomerationsverfahren, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Waschmittel
eingesetzt werden kann, ist die Tablettierung. Aufgrund der Größe der hergestellten Formkörper kann
es bei der Tablettierung sinnvoll sein, zusätzlich zum oben beschriebenen Bindemittel übliche Desintegrationshilfsmittel,
beispielsweise Cellulose und ihre Derivate, insbesondere in vergröberter Form,
oder quervernetztes PVP zuzusetzen, welche die Desintegration der Preßlange in der Waschflotte erleichtern.
Die erhaltenen teilchenförmigen Preßagglomerate können entweder direkt als Waschmittel
eingesetzt oder zuvor nach üblichen Methoden nachbehandelt und/oder aufbereitet werden. Zu den
üblichen Nachbehandlungen zählen beispielsweise Abpuderungen mit feinteiligen Inhaltsstoffen von
Wasch- oder Reinigungsmitteln, wodurch das Schüttgewicht im allgemeinen weiter erhöht wird. Eine
bevorzugte Nachbehandlung stellt jedoch auch die Verfahrensweise gemäß den deutschen Patentanmeldungen
DE 19524287 A1 und DE 19547457 A1 dar, wobei staubförmige oder zumindest
feinteilige Inhaltsstoffe (die sogenannten Feinanteile) an die erfindungsgemäß hergestellten teilchenförmigen
Verfahrensendprodukte, welche als Kern dienen, angeklebt werden und somit Mittel entstehen,
welche diese sogenannten Feinanteile als Außenhülle aufweisen. Vorteilhafterweise geschieht
dies wiederum durch eine Schmelzagglomeration.
Zur Schmelzagglomerierung der Feinanteile an wird ausdrücklich auf die Offenbarung in den deutschen
Patentanmeldungen DE 19524287 A1 und DE 19547457 A1 verwiesen. In der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung liegen die festen Waschmittel in Tablettenform vor, wobei diese Tabletten insbesondere
aus lager- und transporttechnischen Gründen vorzugsweise abgerundete Ecken und Kanten
aufweisen. Die Grundfläche dieser Tabletten kann beispielsweise kreisförmig oder rechteckig sein.
Mehrschichtentabletten, insbesondere Tabletten mit 2 oder 3 Schichten, welche auch farblich verschieden
sein können, sind vor allem bevorzugt. Blauweiße oder grün-weiße oder blau-grün-weiße Tabletten
sind dabei besonders bevorzugt. Waschmitteltabletten beinhalten im allgemeinen ein Sprengmittel,
welches die schnelle Auflösung der Tablette bzw. den schnellen Zerfall der Tablette in der wäßrigen
Flotte bewirken soll. In diesem Zusammenhang wird ausdrücklich auf den Inhalt der deutschen Patentanmeldungen
DE 19709991 A1 und DE 19710254 A1 verwiesen, in welchen bevorzugte Sprengmittelgranulate
auf Cellulose-Basis beschrieben werden.
Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen
zur Herstellung von Waschmitteln.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von erfindungsgemäßen Tensidzusammensetzungen
oder von nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Tensidzusammensetzungen
zur Herstellung von Waschmitteln in Form von Pulvern, Granulaten, Extrudaten, Agglomeraten oder
Tabletten.
Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele näher erläutert.
Beispiele
Beispiel 1
a) Herstellung des Trägermaterials für das flüssige Niotensid
In einem mit Rührvorrichtung ausgerüsteten Ansatzbehälter wurden die folgenden Bestandteile unter
Zusatz von Wasser zu einem Slurry vermischt (GT = Gewichtsteile)
a) 67,4 GT Zeolith NaA (wasserfrei gerechnet), b) 2,1 GT ethoxylierter Talg-Fettalkohol mit 5 EO als Dispersions-Stabilisator c) 4,0 GT Acrylsäure-Maleinsäure Copolymer (Na-Salz) d) 2,5 GT Na-Seife (C12-18-Cocos-Talgseife 1:1) e) 4,4 GT Natriumsulfat
Eingesetzt wurde er als wäßrige Dispersion (Filterkuchen), enthaltend 48 Gew.-% wasserfreien Zeolith
sowie die weiteren unter (a) genannten Zusätze und 50,2 Gew.-% Wasser. Als Polycarbonsäure wurde
ein Copolymerisat aus Acrylsäure und Maleinsäure mit einem Molekulargewicht von 70 000 (Sokalan in
Form des Natriumsalzes zum Einsatz gebracht.
Die eine Temperatur von 85 °C und eine Viskosität von 10 200 mPas aufweisende wäßrige Aufschlämmung
wurde mit einem Druck von 40 AT in einem Turm versprüht, in dem Verbrennungsgase mit
einer Temperatur von 226 °C (gemessen im Ringkanal) dem Sprühprodukt entgegengeführt wurden.
Die Austrittstemperatur des Trockengases betrug 63 °C. Das den Sprühturm verlassende körnige Adsorptionsmittel
enthielt 19,6 GT Wasser.
Das durch Siebanalyse ermittelte Kornspektrum ergab die folgende Gewichtsverteilung:
über 1,6 mm | 2 Gew.-% |
1,6 bis 0,8 mm | 39 Gew.-% |
0,8 bis 0,4 mm | 52 Gew.-% |
0,2 bis 0,1 mm | 7 Gew.-% |
unter 0 1 mm | 0 Gew.-% |
Das Schüttgewicht betrug 563 g/l.
Das nach a) hergestellte Sprühturmpulver wies folgende Zusammensetzung auf:
Talg-Fettalkohol mit 5 EO 2,1 Gew.-% Zeolith NaA 67,4 Gew.-% Wasser (gebunden im Zeolith): 19,6 % Acrylsäure-Maleinsäu re Copolymer (Na-Salz) 4,0 Gew.-% Na-Seife (C12-18-Cocos-Talgseife 1:1) 2,5 Gew.-% Natriumsulfat 4,4 Gew.-%
b) Herstellung des festen Niotensid / Zeolith-Granulats
15,0 GT eines auf 50 °C erwärmten nichtionischen Tensids (Cocosalkohol + 7 EO) wurden in einem mit
rotierenden Mischorganen ausgerüsteten Mischer (Sprühmischer) auf 85,0 GT der sprühgetrockneten
Komponente innerhalb von 1,5 Minuten aufgesprüht und das Mischen noch 2 Minuten fortgesetzt. Das
dem Mischer entnommene, eine Temperatur von 33 °C aufweisende Gemisch war nach dem Abkühlen
auf Raumtemperatur gut rieselfähig und wies ein Schüttgewicht von 700 g/1 auf. Die Korngrößenverteilung
war gegenüber dem Ausgangsmaterial praktisch unverändert.
Das nach b) hergestellte Granulat wies folgende Zusammensetzung auf:
Cocosalkohol + 7 EO: 15,0 Gew.-% Talg-Fettalkohol mit 5 EO: 1,8 Gew.-% Zeolith NaA: 57,1 Gew.-% Wasser (gebunden im Zeolith): 16,7 % Acrylsäure-Maleinsäure Copolymer (Na-Salz) 3,4 Gew.-% Na-Seife (C12-18-Cocos-Talgseife 1:1) 2,2 Gew.-% Natriumsulfat 3,8 Gew.-%
c) Herstellung des erfindungsgemäßen Granulats mit einem Kern aus festen Niotensid / Zeolith-Granulat
und einer Hülle aus Fettalkoholsulfat
A1) Fettalkoholsulfat in Form des Natriumsalzes, hergestellt aus einer C 12/14- Fettalkoholmischung A2) C12/C14-Alkyloligoglucosid mit einem DP von 1,5 (Glucopon 600) A3) das unter b) hergestellte feste Niotensid / Zeolith-Granulats mit einer Körnung von
über 1,6 mm | 2 Gew.-% |
1,6 bis 0,8 mm | 39 Gew.-% |
0,8 bis 0,4 mm | 52 Gew.-% |
0,2 bis,0,1 mm | 7 Gew.-% |
unter 0 1 mm | 0 Gew.-% |
und einem Schüttgewicht von 700 g/l.
Die tensidischen Einsatzstoffe A1) und A2) sind Handelsprodukte der Cognis GmbH Deutschland, Düsseldorf
Herstellung der Granulate in der Wirbelschicht (=SKET-Verfahren):
Die Herstellung der Granulate erfolgte in einer kontinuierlich laufenden Wirbelschicht. Dabei wurden
wäßrige Tensidpasten A1) und A2) gleichzeitig über Düsen in die Wirbelschicht eingebracht. Separat
von diesen, wurde das Niotensid / Zeolith-Granulat A3) über eine automatisch geregelte Feststoffdosierung
zudosiert. Die Produktströme an wäßriger Tensidpaste und zugemischten Niotensid / Zeolith-Granulat
wurden dabei so gesteuert, daß sich Granulate mit der gewünschten Gewichtszusammensetzung
ergaben. In der Wirbelschicht wird die Tensidpaste auf das feste Niotensid / Zeolith-Granulat aufgesprüht,
wobei es diese umhüllt unter gleichzeitigem Abtrocknen des Wassers.
Die Tensidgranulate werden als getrocknet betrachtet, sofern der Gehalt an freiem Wasser unter
10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die fertigen Granulate, beträgt.
Eingesetzt wurde ein Wirbelschichtapparat mit einer Bodenplatten mit einem Durchmesser von 2,5 m.
Der Austrag der Granulate erfolgte über eine Größenklassierung der Granulate. Diese Klassierung erfolgte
mittels einem entgegengeführtem Luftstrom (Sichterluft), der so reguliert wurde, daß erst Teilchen
ab einer bestimmten Teilchengröße aus der Wirbelschicht entfernt und kleinere Teilchen in der Wirbelschicht
zurückgehalten werden.
Bei dem Verfahren in der Wirbelschicht ist es notwendig, daß zu Beginn des Verfahrens eine Startmasse
vorhanden ist. Als Startmasse wurden 2 t festes Niotensid / Zeolith-Granulat vorgelegt, welche als
anfänglicher Träger für die eingesprühten Tensidpasten dient.
Die aus der Wirbelschicht erhaltenen Tensidgranulate wurden anschließend in einem separaten Wirbelbett
abgekühlt und mittels eines Siebes klassiert in Granulate mit Korngrößen zwischen 0,2 und 1,6 mm
als Gutkornfraktion, in Granulate über 1,6 mm als Überkornfraktion und in Granulate unter 0,2 mm als
Unterkornfraktion. Die Granulate der Unterkornfraktion werden wieder in die Wirbelschicht zurückgeführt.
Die Überkornfraktion wird gemahlen, vorzugsweise in Korngrößen unter 0,5 mm, und ebenfalls in
die Wirbelschicht zurückgeführt.
Kenndaten des Verfahrens:
Wirbelluftgeschwindigkeiten in m/s: 3,0 (unter Verfahrensbedingungen)
Temperaturen in °C: Bodenluft 170 Sichterluft 20 Luftaustritt 85
Durchsatz: Tensid A1) in t/h: 0,5 t
Durchsatz: Tensid A2) in t/h: 0,5 t
Durchsatz: Festes Niotensid / Zeolith-Granulat A3) in t/h: 1,5 t
Startmasse (= Null-Füllung) 2,0 t Niotensid / Zeolith-Granulat
- Pastentemperatur von A1) vor Eindüsung: 70 °C
- Pastentemperatur von A2) vor Eindüsung: 60 °C
Die erhaltenen Granulate wurden nach der Körnung klassiert:
über 1,6 mm | 5 Gew.-% |
1,6 bis 0,8 mm | 65 Gew.-% |
0,8 bis 0,4 mm | 25 Gew.-% |
0,2 bis,0,1 mm | 5 Gew.-% |
unter 0 1 mm | 0 Gew.-% |
Das Schüttgewicht betrug 610 g/l.
Der Wassergehalt betrug 0,5 % (ohne Berücksichtigung des an Zeolith gebundenen Wassers)
Das nach c) hergestellte Wirbelschichtgranulat wies folgende Zusammensetzung auf:
C 12/14-Fettalkoholsulfat: 14,5 Gew.-% C12/C14-Alkyloligoglucosid: 12,2 Gew.-% Cocosalkohol + 7 EO: 11,0 Gew.-% Talg-Fettalkohol mit 5 EO 1,3 Gew.-% Zeolith NaA 41,5 Gew.-% Wasser (gebunden im Zeolith): 12,1 % Acrylsäure-Maleinsäure Copolymer (Na-Salz) 2,5 Gew.-% Na-Seife (C12-18-Cocos-Talgseife 1:1) 1,6 Gew.-% Natriumsulfat 2,8 Gew.-% Freies Wasser: 0,5 % Gew.-%
d) Herstellung von Waschmittel-Tabletten
Das nach c) hergestellte Wirbelschichtgranulat wurde durch Abmischung mit Bleichmittel, Bleichaktivator
sowie weiteren Aufbereitungskomponenten zu dem zu verpressenden Vorgemisch vermischt und
damit ein Formkörper mit folgender Zusammensetzung hergestellt:
Wirbelschichtgranulat: 57,5 Gew.-% C 12-18 Fettalkoholsulfat (Sulfopon 1218 G): 7,0 Gew.-%
(Sulfopon 1218 G ist ein Handelsprodukte der Cognis GmbH Deutschland, Düsseldorf)
Natriumpercarbonat: 20,0 Gew.-%
TAED: 5,0 Gew.-%
Schauminhibitor: 3,5 Gew.-%
Enzyme: 1,5 Gew.-%
Parfüm: 0,5 Gew.-%
Desintegrationshilfsmittel (Cellulose): 5,0 Gew.-%
Dieses Gemisch wurde dann in einer Korsch-Exzenterpresse zu Tabletten (Durchmesser: 44 mm, Höhe:
22 mm, Gewicht: 37,5 g) verpreßt.
Vergleichsbeispiel 1
Wie in Beispiel 1 unter a) beschrieben wurde ein festes Niotensid/Granulat hergestellt.
Abweichend von Beispiel 1 wurde dieses feste Niotensid/Granulat
nicht in einer Wirbelschicht mit
C 12/14- Fettalkoholsulfat in Form des Natriumsalzes sowie C12/C14-Alkyloligoglucosid mit einem DP
von 1,5 (Glucopon 600) beschichtet, sondern das für die Herstellung von Waschmittel-Tabletten zu
verpressenden Vorgemisch wurde wie folgt hergestellt:
festes Niotensid/Granulat: 42,3 Gew.-% getrocknetes C 12/14-Fettalkoholsulfat: 8,244,8 Gew.-% getrocknetes C12/C14-Alkyloligoglucosid: 7,0 Gew.-%
- C 12-18 Fettalkoholsulfat (Sulfopon 1218 G): 7,0 Gew.-%
- Sulfopon 1218 G ist ein Handelsprodukte der Cognis Deutschland GmbH, Düsseldorf
- Natriumpercarbonat: 20,0 Gew.-%
- TAED: 5,0 Gew.-%
- Schauminhibitor: 3,5 Gew.-%
- Enzyme: 1,5 Gew.-%
- Parfüm: 0,5 Gew.-%
- Desintegrationshilfsmittel (Cellulose): 5,0 Gew.-%
Dieses Gemisch wurde dann in einer Korsch-Exzenterpresse zu Tabletten (Durchmesser: 44 mm, Höhe:
22 mm, Gewicht: 37,5 g) verpreßt.
Löslichkeit der Waschmitteltabletten:
Die nach Beispiel 1 bzw. Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Waschmitteltabletten wurden in ein Becherglas
mit je 500 ml Wasser eingebracht und die Zeit gemessen, bis die Waschmitteltabletten zerfallen
waren. "Zerfallen" bedeutet hierbei, daß sich nach dieser Zeit keine größeren Partikel mehr in der wäßrigen
Phase befanden.
Die nach Beispiel 1 hergestellte Waschmitteltablette zerfiel in 30 Sekunden, die nach Vergleichsbeispiel
1 hergestellte Tablette zerfiel erst nach 5 Minuten.