EP1275709A1 - Verfahren zur Herstellung von Bleichaktivator-Granulaten - Google Patents

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EP1275709A1
EP1275709A1 EP02015331A EP02015331A EP1275709A1 EP 1275709 A1 EP1275709 A1 EP 1275709A1 EP 02015331 A EP02015331 A EP 02015331A EP 02015331 A EP02015331 A EP 02015331A EP 1275709 A1 EP1275709 A1 EP 1275709A1
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EP
European Patent Office
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rounder
bleach activator
weight
extrudates
granules
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EP02015331A
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Georg Dr. Borschers
Torsten Dr. Pilz
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Clariant Produkte Deutschland GmbH
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Clariant GmbH
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    • C11D3/39—Organic or inorganic per-compounds
    • C11D3/3902—Organic or inorganic per-compounds combined with specific additives
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    • C11D3/3907—Organic compounds
    • C11D3/3915—Sulfur-containing compounds
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
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    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing cylindrical ones to spherical extrudates containing bleach activators with defined Particle sizes and narrow particle size distribution, which have a low abrasion behavior and show good flow behavior.
  • EP 486 592 describes the production of extruded Shaped bodies described, taking a solid and free-flowing premix Use of a plasticizer and / or lubricant when using relatively high pressures between about 25 and 200 bar is extruded.
  • the strand has one such consistency that it emerges from the hole shape by means of a Cutting device can be cut directly to predetermined granule dimensions can.
  • Aqueous and / or lubricants in particular are used as plasticizers
  • the extruded so producible Moldings generally have a size of up to 2 cm, preferably up to 0.8 cm on, the length-diameter ratio advantageously between 1: 1 and 3: 1 lies.
  • bleach activators are advantageously packaged in the form of cylindrical extrudates in order to ensure compatibility with other detergent constituents and adequate storage stability. It is assumed that the highly reactive bleach activator is predominantly embedded in the interior of the cylindrical granulate and that the surface consists mainly of binding materials and plasticizers.
  • the particle diameter should be between 0.2 mm and 2 mm, preferably between 0.5 mm and 0.8 mm, the particle length in the range from 0.5 mm to 3.5 mm, ideally between 0.9 mm and 2.5 mm.
  • the object of the invention was now cylindrical to spherical Extrudates containing bleach activators for use in washing or To produce cleaning agents which have a very narrow particle size distribution have and at the same time a low tendency to abrasion, low dust formation favorable flow behavior, as well as good dissolving behavior during washing and Show cleaning process.
  • the invention relates to a process for the production of bleach activator granules, characterized in that a mixture of bleach activator, anionic or nonionic surfactant and polyalkylene glycol at temperatures from 40 to 90 ° C, preferably 60 to 80 ° C and a pressure of 10 to 30 bar extruded and the extrudates obtained at a temperature of 40 to 90 ° C, preferably granulated at 60 to 80 ° C on a rounder.
  • bleach activators are, for example, N, N, N ', N'-tetraacetylethylenediamine (TAED), glucose pentaacetate (GPA), xylose tetraacetate (TAX), Sodium 4-benzoyloxybenzenesulfonate (SBOBS), Sodium trimethylhexanoyloxybenzenesulfonate (STHOBS), tetraacetylglycoluril (TAGU), tetraacetylcyanoic acid (TACA), di-N-acetyldimethylglyoxim (ADMG), 1-phenyl-3-acetylhydantoin (PAH), nonanoylcaprolactamphenylsulfonate ester (APES), nitrilotriacetate (NTA), preferably the sodium salt of Nonanoyloxybenzenesulphonate (NOBS), the sodium salt of 3,5,5-trimethylhexanoyloxyphenyl
  • Preferred anionic surfactants are alkali metal salts, ammonium salts, amine salts and salts of amino alcohols of the following compounds: alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl amide sulfates and ether sulfates, alkylaryl polyether sulfates, monoglyceride sulfates, alkyl sulfonate sulfates, alkyl amide sulfonates, alkyl aryl sulfonate sulfates, ⁇ -olefin sulfonates, ⁇ -olefin sulfates Alkyl polyglycerol carboxylates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, alkyl sarcosinates, alkyl polypeptidates, alkyl amido polypeptidates, alkyl isethionates, alkyl taurates, alkyl polyglycol ether
  • alkyl radical of all these compounds normally contains 8-32, preferably 8-22, carbon atoms.
  • Linear straight-chain alkylbenzenesulfonates are particularly preferred, in particular with a C 8 -C 20 -, particularly preferably with a C 11-13 -alkyl group.
  • nonionic surfactants are polyethoxylated, polypropoxylated or polyglycerolated ethers of fatty alcohols, polyethoxylated, polypropoxylated and polyglycerolated fatty acid esters, polyethoxylated esters of fatty acids and of Sorbitol, polyethoxylated or polyglycerolated fatty amides are preferred.
  • Polyalkylene glycols are polyethylene glycols, 1,2-polypropylene glycols and modified polyethylene glycols and polypropylene glycols.
  • the modified polyalkylene glycols include in particular sulfates and / or disulfates of polyethylene glycols or polypropylene glycols with a relative molecular weight between 600 and 12000 and in particular between 1000 and 4000.
  • Another group consists of mono- and / or disuccinates of the polyalkylene glycols, which in turn have relative molecular weights between 600 and 6000, preferably between 1000 and 4000.
  • ethoxylated derivatives such as trimethylolpropane with 5 to 30 EO are also included.
  • the preferably used polyethylene glycols can have a linear or branched structure, linear polyethylene glycols being preferred in particular.
  • the particularly preferred polyethylene glycols include those with relative molecular weights between 2000 and 12000, advantageously around 4000, polyethylene glycols with relative molecular weights below 3500 and above 5000 especially in combination with polyethylene glycols with a relative molecular weight around 4000 can be used and such combinations advantageously to more than 50% by weight, based on the total amount of the polyethylene glycols, have polyethylene glycols with a relative molecular weight between 3500 and 5000.
  • the modified polyethylene glycols also include polyethylene glycols which are end group-capped on one or more sides, the end groups preferably being C 1 -C 12 -alkyl chains, preferably C 1 -C 6 , which may be linear or branched.
  • Polyethylene glycol derivatives capped at one end may also correspond to the formula Cx (EO) y (PO) z, where Cx can be an alkyl chain with a C chain length of 1 to 20, y 50 to 500 and z 0 to 20.
  • Low molecular weight polyvinylpyrrolidones and derivatives thereof with relative molecular weights of up to a maximum of 30,000 are also suitable. Relative molecular weight ranges between 3,000 and 30,000 are preferred here.
  • Polyvinyl alcohols are preferably used in combination with polyethylene glycols.
  • the Abrasion resistance of the Bieichinator granules can additionally or added several components that are liquid at room temperature or below the processing conditions as a melt, for example linear or branched fatty acids, especially nonanoic acid or ethoxylated fatty acids 2 to 100 EO.
  • the mixture of all components described above can additionally be low Contain amounts of a solvent, preferably less than 15% by weight, preferably less than 10% by weight, particularly preferably less than 7% by weight.
  • the preferred solvent is water.
  • Suitable additives are substances that adjust the pH during storage and Affect application. These include organic carboxylic acids or their salts, such as citric acid in anhydrous or hydrated form, glycolic acid, Succinic acid, maleic acid or lactic acid.
  • organic carboxylic acids or their salts such as citric acid in anhydrous or hydrated form, glycolic acid, Succinic acid, maleic acid or lactic acid.
  • additions are possible that influence the bleaching capacity, such as complexing agents and Transition metal complexes, e.g. Contains iron, cobalt and manganese Metal complexes as described in EP-A-0 458 397 and EP-A-0 458 398.
  • Particularly advantageous embodiments of the invention contain the sodium salt of nonanoyloxyphenylsulphonate (NOBS) as bleach activator, linear straight-chain alkylbenzenesulfonates as solubilizers, in particular with a C 8 -C 20 -, particularly preferably with a C11-13-alkyl group (LAS), as well as nonanoic acid and polyethylene glycol ( PEG) 4000 as a consistency agent and plasticizer, the proportion of NOBS being 70% by weight to 90% by weight, preferably 80% by weight to 87% by weight, particularly preferably 81% by weight to 85% by weight %, of LAS 2% by weight to 10% by weight, preferably 3% by weight to 5% by weight, particularly preferably 3.7% by weight to 4.5% by weight, of nonanoic acid 0 , 1% by weight to 6% by weight, preferably 1% by weight to 4% by weight, particularly preferably 2.5% by weight to 3.5% by weight, of PEG 4000 1% by weight. % to 15% by
  • Bleach activators are advantageously used Nonanoyloxyphenylsulphonate (NOBS) and anionic or nonionic surfactant, for example alkylbenzenesulfonate (LAS) mixed in powder form, plasticizers, for example nonanoic acid and PEG 4000 at 50 to 70 ° C, preferably 60 to 65 ° C entered and at a temperature in the range of 60 to 70 ° C and a pressure extruded from 14 bar to 22 bar.
  • the mixture is continuously a 1-shaft extruder, 2-shaft extruder or 2-screw extruder with co-rotating or counter-rotating screw guide supplied, its housing and Extruder pelletizing head must be heated to the predetermined extrusion temperature can.
  • the mixture Under the shear of the extruder screws, the mixture is under Compressed, plasticized, in the form of strands through the perforated nozzle plate in the Extruder head extruded, if necessary with fine-grained antibacking agent, for example, TiO2, silica, zeolite, powdered by yourself, in rough straw pieces crushed and on a to 40 to 90 ° C, preferably 60 to 80 ° C, in particular 60 to 65 ° C heated rounder transferred.
  • fine-grained antibacking agent for example, TiO2, silica, zeolite, powdered by yourself, in rough straw pieces crushed and on a to 40 to 90 ° C, preferably 60 to 80 ° C, in particular 60 to 65 ° C heated rounder transferred.
  • the subsequent rounding process gives cylindrical to spherical granules with defined particle sizes and a very narrow particle size distribution, the particle diameter between 0.2 mm and 2 mm, preferably between 0.5 mm and 0.8 mm, the particle length in the range of 0.5 mm to 3.5 mm, ideally between 0.9 mm and 2.5 mm.
  • the extrudates are placed directly on the rounder or, if necessary, roughly comminuted.
  • the shaping process according to the invention is carried out continuously in cascade operation, but batch-wise work is also possible.
  • the size and shape of the particles can be influenced and brought about in the rounding process by means of several parameters.
  • the shaping process is determined by the filling quantity, the temperature of the mixture, the residence time of the mixture in the rounder, by the speed of rotation of the rounding wheel, and by the plastic deformability of the mixture.
  • the residence time of the mixture in the rounder depends not only on the plasticity but also on the filling quantity and is preferably 10 seconds to 120 seconds, particularly preferably 20 seconds to 60 seconds, and the peripheral speed is 10 m / sec. up to 30 m / sec., preferably 12 m / sec. up to 20 m / sec.
  • the temperature in the rounder is controlled by air or gas flow (N2), preferably via the splitting device.
  • the temperature of the air or gas streams is 50 to 120 ° C., preferably 60 to 90 ° C., so that, depending on the design of the rounder, the desired working temperature can be maintained in the rounder.
  • the cylindrically shaped and rounded particles are cooled to temperatures below 40 ° C. in a downstream apparatus, preferably in a fluid bed cooler in a cold air or gas stream, in order to avoid the granules from sticking together.
  • the granules obtained in this way are characterized by favorable flow behavior, low dust content and high abrasion resistance.
  • the bulk density is in the range from 300 g / l to 2000 g / l, preferably in the range from 400 g / l to 1500 g / l and particularly preferably in the range from 500 to 800 g / l.
  • the granules obtained according to the invention can be used directly in washing and Suitable detergents. You can, if necessary, with a coating sleeve be provided.
  • the amount of the additive depends in particular on its type.
  • acidifying additives and organic catalysts for increasing the performance of the peracid are used in amounts of 0 to 20% by weight, in particular in amounts of 1 to 10% by weight, based on the total weight. added, however, metal complexes in concentrations in the ppm range.
  • the granules obtained are characterized by very good abrasion resistance and storage stability in powder detergent, cleaning and disinfectant formulations. They are ideal for use in heavy-duty detergents, stain salts, machine dishwashing detergents, powdered all-purpose cleaners and denture cleaners.
  • the granules according to the invention are mostly in Combination with a hydrogen peroxide source used.
  • a hydrogen peroxide source used.
  • examples for this are Perborate monohydrate, perborate tetrahydrate, percarbonates as well Hydrogen peroxide adducts with urea or amine oxides.
  • the Further state-of-the-art formulation Have detergent ingredients such as organic and inorganic builders and Co-builders, surfactants, enzymes, brighteners and perfume.
  • Example 1 Production of a NOBS granulate, active ingredient content: 84.4% by weight Granule diameter d 0.7 mm Granule length I 1.4 mm
  • Example 2 Production of a NOBS granulate, active ingredient content: 85.8% by weight Granule diameter d 0.7 mm Granule length I 1.4 mm
  • Example 3 Production of an APES granulate, Granule diameter d 0.7 mm Granule length I 1.4 mm
  • the extrudates are then at room temperature in a batch rounder (manufacturer Schlüter) with a diameter of 0.3 m at a speed of 1000 per minute, a peripheral speed of 22.3 m / sec and a dwell time of 40 seconds to the previously specified particle shape brought.
  • a batch rounder manufactured by the extrudates
  • the cylindrically shaped and rounded particles are dried and cooled in a downstream apparatus, preferably in a fluid bed dryer.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Bleichaktivator-Granulaten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch aus Bleichaktivator, anionischem oder nichtionischem Tensid und Polyalkylenglykol bei Temperaturen von 60 bis 80°C und einem Druck von 10 bis 30 bar extrudiert und die erhaltenen Extrudate, bei einer Temperatur von 60 bis 80°C auf einem Rondierer granuliert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zylinderförmigen bis kugelförmige Extrudaten, die Bleichaktivatoren enthalten, mit definierten Partikelgrößen und enger Partikelgrößenverteilung, die ein geringes Abriebverhalten und ein gutes Fließverhalten zeigen.
Aus zahlreichen Patentschriften sind Verfahren zur Herstellung extrudierter Waschund Reinigungsmittel bekannt. In EP 486 592 wird die Herstellung von extrudierten Formkörpern beschrieben, wobei ein festes und rieselfähiges Vorgemisch unter Einsatz eines Plastifizier- und/ oder Gleitmittels bei Anwendung relativ hoher Drucke zwischen etwa 25 und 200 bar strangförmig verpresst wird. Der Strang weist eine derartige Konsistenz auf, dass er nach Austritt aus der Lochform mittels einer Schneidevorrichtung direkt auf vorbestimmte Granulatdimension geschnitten werden kann. Als Plastifizier- und/ oder Gleitmittel werden insbesondere wässrige Aniontensidpasten, wässrige Polymerlösungen und/oder bei Raumtemperatur flüssige nichtionische Tenside genannt. Die so herstellbaren extrudierten Formkörper weisen im allgemeinen eine Größe bis 2 cm, vorzugsweise bis 0,8 cm auf, wobei das Länge-Durchmesser-Verhältnis vorteilhafterweise zwischen 1 : 1 und 3:1 liegt.
Wie in WO 99/ 27061 beschrieben, werden Bleichaktivatoren vorteilhaft in Form zylinderförmiger Extrudate konfektioniert, um die Kompatibilität mit anderen Waschmittelbestandteilen und eine ausreichende Lagerstabilität zu gewährleisten. Man geht davon aus, dass der hochreaktive Bleichaktivator vorwiegend im Inneren des zylinderförmigen Granulates eingebettet ist und die Oberfläche überwiegend aus Bindematerialien und Plastifiziermittel besteht.
Um ein Entmischen der unterschiedlichen Partikel in der Waschmittelformulierung während Transport und Lagerung zu vermeiden, sollte der Partikeldurchmesser zwischen 0,2 mm und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 0,8 mm, die Teilchenlänge im Bereich von 0,5 mm bis 3,5 mm, idealerweise zwischen 0,9 mm und 2,5 mm liegen.
Alle bisher beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Extrudaten liefern entweder Formkörper mit einer relativ breiten Partikelgrößenverteilung und/oder einem vergleichsweise hohen Staubanteil. Die Partikel weisen an den Schnittstellen scharfe Ecken und Kanten auf, die einen hohen Abrieb mit Staubbildung und ein ungünstiges Fließverhalten verursachen. Erfolgt die Herstellung der Extrudate unter hohen Verdichtungskräften wird das Löseverhalten der Partikel wesentlich beeinträchtigt.
Die Aufgabe der Erfindung bestand nun darin, zylinderförmige bis kugelförmige Extrudate mit einem Gehalt an Bleichaktivatoren für den Einsatz in Wasch- oder Reinigungsmittel herzustellen, welche eine sehr enge Partikelgrößenverteilung aufweisen und zugleich eine geringe Abriebtendenz, geringe Staubbildung, ein günstiges Fließverhalten, sowie ein gutes Löseverhalten während des Wasch- und Reinigungsvorganges zeigen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Bleichaktivator-Granulaten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch aus Bleichaktivator, anionischem oder nichtionischem Tensid und Polyalkylenglykol bei Temperaturen von 40 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 80°C und einem Druck von 10 bis 30 bar extrudiert und die erhaltenen Extrudate bei einer Temperatur von 40 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 80°C auf einem Rondierer granuliert.
Als Bleichaktivatoren kommen beispielsweise in Frage N,N,N',N'-Tetraacetylethylendiamin (TAED), Glucosepentaacetat (GPA), Xylosetetraacetat (TAX), Natrium-4-benzoyloxybenzolsulfonat (SBOBS), Natriumtrimethylhexanoyloxybenzolsulfonat (STHOBS), Tetraacetylglycoluril (TAGU), Tetraacetylcyansäure (TACA), Di-N-acetyldimethylglyoxim (ADMG), 1-Phenyl-3-acetylhydantoin (PAH), Nonanoylcaprolactamphenylsulfonatester (APES), Nitrilotriacetat (NTA), bevorzugt das Natriumsalz von Nonanoyloxybenzolsulphonat (NOBS), das Natriumsalz von 3,5,5-Trimethylhexanoyloxyphenylsulfonat (iso-NOBS) oder das Natriumsalz von Acetoxyphenylsulfonat (ABS).
Bevorzugte anionische Tenside sind Alkalisalze, Ammoniumsalze, Aminsalze und Salze von Aminoalkoholen von folgenden Verbindungen: Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylamid-sulfate und -ethersulfate, Alkylarylpolyethersulfate, Monoglyceridsulfate, Alkylsulfonate, Alkylamidsulfonate, Alkylarylsulfonate, α-Olefinsulfonate, Alkylsulfosuccinate, Alkyläthersulfosuccinate, Alkylamidsulfosuccinate, Alkylsulfoacetate, Alkylpolyglycerin-carboxylate, Alkylphosphate, Alkyletherphosphaten, Alkylsarcosinate, Alkylpolypeptidate, Alkylamidopolypeptidate, Alkylisethionate, Alkyltaurate, Alkylpolyglykolethercarbonsäuren oder Fettsäuren, wie Oleinsäure, Ricinoleinsäure, Palmitinsäure; Stearinsäure, Kopraölsäuresalz oder hydrierte Kopraölsäuresalze. Der Alkylrest all dieser Verbindungen enthält normalerweise 8 - 32, vorzugsweise 8 - 22 C-Atome. Besonders bevorzugt sind lineare geradkettige Alkylbenzolsulfonate, insbesondere mit einer C8-C20-, besonders bevorzugt mit einer C11-13-Alkylgruppe.
Als nichtionische Tenside werden polyethoxylierte, polypropoxylierte oder polyglycerinierte Ether von Fettalkoholen, polyethoxylierte, polypropoxylierte und polyglycerinierte Fettsäureester, polyethoxylierte Ester von Fettsäuren und von Sorbit, polyethoxilierte oder polyglycerinierte Fettamide bevorzugt.
Als Polyalkylenglykole kommen Polyethylenglykole, 1,2-Polypropylenglykole sowie modifizierte Polyethylenglykole und Polypropylenglykole in Betracht. Zu den modifizierten Polyalkylenglykolen zählen insbesondere Sulfate und/oder Disulfate von Polyethylenglykolen oder Polypropylenglykolen mit einer relativen Molekülmasse zwischen 600 und 12000 und insbesondere zwischen 1000 und 4000. Eine weitere Gruppe besteht aus Mono- und/oder Disuccinaten der Polyalkylenglykole, welche wiederum relative Molekülmassen zwischen 600 und 6000, vorzugsweise zwischen 1000 und 4000 aufweisen. 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 2000 und 12000, vorteilhafterweise um 4000, wobei Polyethylenglykole mit relativen Molekülmassen unterhalb 3500 und oberhalb 5000 insbesondere in Kombination mit Polyethylenglykolen mit einer relativen Molekülmasse um 4000 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 3500 und 5000 aufweisen.
Zu den modifizierten Polyethylenglykolen gehören auch ein- oder mehrseitig endgruppenverschlossene Polyethylenglykole, wobei die Endgruppen vorzugsweise C1-C12-Alkylketten, bevorzugt C1-C6, die linear oder verzweigt sein können, darstellen. Einseitig endgruppenverschlossene Polyethylenglykolderivate können auch der Formel Cx(EO)y(PO)z entsprechen, wobei Cx eine Alkylkette mit einer C-Kettenlänge von 1 bis 20, y 50 bis 500 und z 0 bis 20 sein können.
Ebenso geeignet sind niedermolekulare Polyvinylpyrrolidone und Derivate von diesen mit relativen Molekülmassen bis maximal 30 000. Bevorzugt sind hierbei relative Molekülmassenbereiche zwischen 3000 und 30 000. Polyvinylalkohole werden vorzugsweise in Kombination mit Polyethylenglykolen eingesetzt.
Zur Verbesserung der Plastifizier- und Gleiteigenschaften, aber auch der Abriebfestigkeit der Bieichaktivator-Granulate können zusätzlich eine oder auch mehrere Komponenten zugesetzt, die bei Raumtemperatur flüssig sind oder unter den Verarbeitungsbedingungen als Schmelze vorliegen, beispielsweise lineare oder verzweigte Fettsäuren, insbesondere Nonansäure oder ethoxylierte Fettsäuren mit 2 bis 100 EO.
Die oben beschriebene Mischung aller Komponenten kann zusätzlich geringe Mengen eines Lösungsmittels enthalten, bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, bevorzugt weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 7 Gew.-%. Bevorzugtes Lösungsmittel ist Wasser.
Weitere geeignete Zusätze sind Stoffe, die den pH-Wert während Lagerung und Anwendung beeinflussen. Dazu zählen organische Carbonsäuren oder deren Salze, wie Zitronensäure in wasserfreier oder hydratisierter Form, Glykolsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure oder Milchsäure. Daneben sind Zusätze möglich, die das Bleichvermögen beeinflussen, wie Komplexbildner und Übergangsmetallkomplexe, z.B. Eisen-, Cobalt- bzw. Mangan-haltige Metallkomplexe wie in EP-A-0 458 397und EP-A-0 458 398 beschrieben.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten als Bleichaktivator das Natriumsalz von Nonanoyloxyphenylsulphonat (NOBS), als Lösungsvermittler lineare geradkettige Alkylbenzolsulfonate, insbesondere mit einer C8-C20-, besonders bevorzugt mit einer C11-13-Alkylgruppe (LAS), sowie Nonansäure und Polyethylenglykol (PEG) 4000 als Konsistenzgeber und Plastifiziermittel, wobei der Anteil an NOBS 70 Gew.-% bis 90 Gew.-%, bevorzugt 80 Gew.-% bis 87 Gew.-%, besonders bevorzugt 81 Gew.-% bis 85 Gew.-%, an LAS 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt 3 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 3,7 Gew.-% bis 4,5 Gew.-%, an Nonansäure 0,1 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt 1 Gew.-% bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 2,5 Gew.-% bis 3,5 Gew.-%, an PEG 4000 1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 7 Gew.-% bis 8 Gew.-% beträgt.
Vorteilhafterweise werden Bleichaktivator, beispielsweise Nonanoyloxyphenylsulphonat (NOBS) und anionischer oder nichtionischer Tensid, beispielsweise Alkylbenzolsulfonat (LAS) pulverförmig vermischt, Plastifiziermittel, beispielsweise Nonansäure und PEG 4000 bei 50 bis 70°C, bevorzugt 60 bis 65°C eingetragen und bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 70°C und einem Druck von 14 bar bis 22 bar strangförmig verpresst. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei das Gemisch kontinuierlich einem 1-Wellen-Extruder, 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 Gemisch unter Druck verdichtet, plastifiziert, in Form von Strängen durch die Lochdüsenplatte im Extruderkopf extrudiert, gegebenenfalls mit feinkörnigem Antibackmittel, beispielsweise TiO2, Kieselsäure, Zeolith, Eigenstaub abgepudert, in grobe Straw-Stücke zerkleinert und auf einen auf 40 bis 90°C, bevorzugt 60 bis 80°C, insbesondere 60 bis 65°C erwärmten Rondierer überführt.
Durch das anschließende Rondierverfahren werden zylinderförmige bis kugelförmige Granulate mit definierten Partikelgrößen und sehr enger Partikelgrößenverteilung erhalten, wobei der Partikeldurchmesser zwischen 0,2 mm und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 0,8 mm, die Teilchenlänge im Bereich von 0,5 mm bis 3,5 mm, idealerweise zwischen 0,9 mm und 2,5 mm liegt. Die Extrudate werden direkt auf den Rondierer gegeben oder gegebenenfalls grob vorzerkleinert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Formungsprozess kontinuierlich im Kaskadenbetrieb durchgeführt, doch ist auch ein absatzweises Arbeiten möglich.
Größe und Form der Partikel können im Rondierverfahren durch mehrere Parameter beeinflusst und herbeigeführt werden. Der Formungsprozess wird bestimmt durch die Füllmenge, die Temperatur der Mischung, die Verweilzeit der Mischung im Rondierer, durch die Drehgeschwindigkeit der Rondierscheibe, sowie durch die plastische Verformbarkeit der Mischung.
Mit abnehmender Füllmenge im Rondierer werden kürzere Zylindergranulate und eine engere Verteilung der Partikelgrößen erhalten. Mit abnehmender Temperatur und damit geringer werdender Plastizität werden längere Granulate erhalten, bei weiterer Abkühlung nimmt der Staubanteil stark zu.
Die Verweilzeit der Mischung im Rondierer hängt neben der Plastizität von der Füllmenge ab und beträgt bevorzugt 10 sec. bis 120 sec., besonders bevorzugt 20 sec. bis 60 sec., die Umfangsgeschwindigkeit 10 m/sec. bis 30 m/sec., bevorzugt 12 m/sec. bis 20 m/sec.
In einer besonderen Ausführungsform wird die Temperatur im Rondierer durch Luftoder Gasstromzufuhr (N2), bevorzugt über die Spaltvorrichtung, gesteuert. Die Temperatur der Luft- bzw. Gasströme beträgt 50 bis 120°C, bevorzugt 60 bis 90°C, so dass je nach Ausführung des Rondierers die gewünschte Arbeitstemperatur im Rondierer aufrecht erhalten werden kann.
Nach dem Formungsprozess werden die zylindrisch geformten und abgerundeten Partikel in einem nachgeschalteten Apparat, vorzugsweise in einem Fließbettkühler im kalten Luft- oder Gasstrom auf Temperaturen unterhalb 40°C abgekühlt, um ein Verkleben der Granulate zu vermeiden.
Die so erhaltenen Granulate zeichnen sich durch ein günstiges Fließverhalten, geringen Staubanteil, hoher Abriebfestigkeit aus.
Das Schüttgewicht liegt im Bereich 300 g/l bis 2000 g/l, bevorzugt im Bereich 400 g/l bis 1500 g/l und besonders bevorzugt im Bereich von 500 - 800 g/l.
Die erfindungsgemäßen erhaltenen Granulate sind direkt zum Einsatz in Waschund Reinigungsmitteln geeignet. Sie können gegebenenfalls mit einer Coatinghülle versehen werden.
Weitere mögliche Zusätze sind Stoffe, die in der Waschlauge mit der aus dem Aktivator freigesetzten Peroxicarbonsäure unter Bildung reaktiver Zwischenstufen, wie Dioxiranen oder Oxaziridinen, reagieren und auf diese Weise die Reaktivität erhöhen können. Entsprechende Verbindungen sind Ketone und Sulfonimine entsprechend US-A-3 822 114 und EP-A-0 446 982.
Die Menge des Zusatzstoffes richtet sich insbesondere nach seiner Art. So werden acidifizierende Zusätze und organische Katalysatoren zur Leistungssteigerung der Persäure in Mengen von 0 bis 20 Gew.-%, insbesondere in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, zugesetzt, Metallkomplexe hingegen in Konzentrationen im ppm Bereich.
Die erhaltenen Granulate zeichnen sich durch eine sehr gute Abriebfestigkeit und Lagerstabilität in pulverförmigen Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmittelformulierungen aus. Sie sind ideal zum Einsatz in Vollwaschmitteln, Fleckensalzen, Maschinengeschirrspülmitteln, pulverförmigen Allzweckreinigern und Gebissreinigem.
In diesen Formulierungen werden die erfindungsgemäßen Granulate meist in Kombination mit einer Wasserstoffperoxydquelle eingesetzt. Beispiele hierfür sind Perborat-Monohydrat, Perborat-Tetrahydrat, Percarbonate sowie Wasserstoffperoxid-Addukte an Harnstoff oder Aminoxiden. Daneben kann die Formulierung dem Stand der Technik entsprechend weitere Waschmittelbestandteile aufweisen, wie organische und anorganische Builder und Co-Builder, Tenside, Enzyme, Aufheller und Parfüm.
Nachfolgende Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern ohne sie darauf einzuschränken.
Beispiel 1:   Herstellung eines NOBS-Granulates, Wirkstoffanteil: 84,4 Gew.-%
Granulatdurchmesser d 0,7 mm
Granulatlänge I 1,4 mm
844 g des Natriumsalz von Nonanoyloxybenzolsulphonat (NOBS), 50 g lineares C11-13-Alkylbenzolsulfonat, Na-Salz, 31 g Nonansäure und 75 g Polyethylenglykol 4000 werden im Pflugscharmischer (Hersteller Lödige) bei Raumtemperatur bei einer Drehzahl von 120 pro Minute und zugeschaltetem Messerkopf in einem Zeitraum von 150 Sekunden homogen vermischt, auf 65 bis 71°C erwärmt, in einen Einwellen-Domextruder (Hersteller Fitzpatrick) mit einem Bohrungsdurchmesser von 0,7 mm in der Lochmatrize überführt und bei einer Drehzahl der Extruderschnecke von 45 pro Minute, einem Durchsatz von 287 g/min. extrudiert. Anschließend werden 500 g Extrudate bei einer Temperatur von 65 bis 69°C im Batch-Rondierer (Hersteller Schlüter) mit einem Durchmesser von 0,3 m bei einer Drehzahl von 1000 pro Minute, einer Umfangsgeschwindigkeit von 15,71 m/sec und einer Verweilzeit von 40 Sekunden auf die zuvor angegebene Partikelform gebracht. Nach dem Formungsprozess werden die zylindrisch geformten und abgerundeten Partikel in einem nachgeschalteten Apparat, vorzugsweise in einem Fließbettkühler im kalten Luftstrom abgekühlt, um ein Verkleben der Granulate zu vermeiden. 94,9 % der erhaltenen Granulate entsprechen der Zielgröße von d=0,7 mm und einer mittleren Länge von I50=1,37 mm. Die Breite der Längenverteilung liegt im Bereich von I10 = 1,03 mm bis I90 = 1,66 mm. 5,05% Feinanteil und 0,05% Grobanteil werden abgesiebt, die gesiebte Zielfraktion weist ein Schüttgewicht von 692 g/l auf.
Beispiel 2:   Herstellung eines NOBS-Granulates, Wirkstoffanteil: 85,8 Gew.-%
Granulatdurchmesser d 0,7 mm
Granulatlänge I 1,4 mm
858 g des Natriumsalz von Nonanoyloxybenzolsulphonat (NOBS), 42 g lineares C11-13-Alkylbenzolsulfonat, Na-Salz, 29 g Nonansäure und 71 g Polyethylenglykol 4000 werden im Pflugscharmischer (Hersteller Lödige) bei Raumtemperatur bei einer Drehzahl von 120 pro Minute und zugeschaltetem Messerkopf in einem Zeitraum von 150 Sekunden homogen vermischt, auf 62 bis 65°C erwärmt, in einen Einwellen-Domextruder (Hersteller Fitzpatrick) mit einem Bohrungsdurchmesser von 0,7 mm in der Lochmatrize überführt und bei einer Drehzahl der Extruderschnecke von 45 pro Minute, einem Durchsatz von 199 g/min. extrudiert. Anschließend werden 1 kg Extrudate bei einer Temperatur von 60 bis 62°C im Batch-Rondierer (Hersteller Schlüter) mit einem Durchmesser von 0,3 m bei einer Drehzahl von 1000 pro Minute, einer Umfangsgeschwindigkeit von 15,71 m/sec und einer Verweilzeit von 40 Sekunden auf die zuvor angegebene Partikelform gebracht. Nach dem Formungsprozess werden die zylindrisch geformten und abgerundeten Partikel in einem nachgeschalteten Apparat, vorzugsweise in einem Fließbettkühler im kalten Luftstrom abgekühlt, um ein Verkleben der Granulate zu vermeiden. 97,37 % der erhaltenen Granulate entsprechen der Zielgröße von d=0,7 mm und I50= 1,45 mm. Die Breite der Längenverteilung liegt im Bereich von I10 = 1,03 mm bis I90 = 1,93 mm. 2,46 % Feinanteil und 0,17% Grobanteil werden abgesiebt, die gesiebte Zielfraktion weist ein Schüttgewicht von 686 g/l auf.
Beispiel 3:   Herstellung eines APES-Granulates,
Granulatdurchmesser d 0,7 mm
Granulatlänge I 1,4 mm
675 g Nonanoylcaprolactamphenylsulfonatester (APES), 14,3 g lineares C11-13-Alkylbenzolsulfonat, Na-Salz, 10,7 g Natriumcitrat und 7,5 g Wasser werden im Pflugscharmischer (Hersteller Lödige) bei Raumtemperatur bei einer Drehzahl von 120 pro Minute und zugeschaltetem Messerkopf in einem Zeitraum von 150 Sekunden homogen vermischt, in einen Einwellen-Domextruder (Hersteller Fitzpatrick) mit einem Bohrungsdurchmesser von 0,7 mm in der Lochmatrize überführt und bei einer Drehzahl der Extruderschnecke von 45 pro Minute, einem Durchsatz von 199 g/min. extrudiert. Anschließend werden die Extrudate bei Raumtemperatur im Batch-Rondierer (Hersteller Schlüter) mit einem Durchmesser von 0,3 m bei einer Drehzahl von 1000 pro Minute, einer Umfangsgeschwindigkeit von 22,3 m/sec und einer Verweilzeit von 40 Sekunden auf die zuvor angegebene Partikelform gebracht. Nach dem Formungsprozess werden die zylindrisch geformten und abgerundeten Partikel in einem nachgeschalteten Apparat, vorzugsweise in einem Fließbetttrockner getrocknet und abgekühlt.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung von Bleichaktivator-Granulaten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch aus Bleichaktivator, anionischem oder nichtionischem Tensid und Polyalkylenglykol bei Temperaturen von 40 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 80°C und einem Druck von 10 bis 30 bar extrudiert und die erhaltenen Extrudate, bei einer Temperatur von 40 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 80°C auf einem Rondierer granuliert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich lineare oder verzweigte Fettsäuren oder ethoxylierte Fettsäuren mit 2 bis 100 EO mitverwendet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als anionisches Tensid ein Alkylarylsulfonat einsetzt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyalkylenglykol Polyethylenglykol einsetzt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Bleichaktivator Na-Nonanoyloxybenzolsulfonat einsetzt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Granulat herstellt, das aus 70 bis 90 Gew.-% Na-Nonanoyloxybenzolsulfonat, 2 bis 10 Gew.-% Alkylbenzolsulfonat, 0,1 bis 6 Gew.-% Nonansäure und 1 bis 15 Gew.-% Polyethylenglykol 4000 besteht.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrudate direkt auf den Rondierer aufgegeben oder grob vorzerkleinert werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Temperatur im Rondierer durch Luft- oder Gasstromzufuhr steuert.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Umfangsgeschwindigkeit im Rondierer von 10 bis 30 m/sec arbeitet.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Verweilzeit von 10 bis 120 sec im Rondierer arbeitet.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Rondierverfahren absatzweise oder kontinuierlich im Kaskadenbetrieb durchführt.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Extrudate mit einem Antibackmittel abpudert.
  13. Bleichaktivator-Granulat, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12.
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