NO138885B - Fremgangsmaate til fremstilling av vaskepulver - Google Patents

Description

Vaskepulver fremstilles i alminnelighet ved en fremgangs-

måte ved hvilken en vandig oppslemming sprøytes inn i et tårn gjen-

nom hvilket det ledes en gasstrøm, slik at vannet i oppslemmingen fordampes. Den vandige oppslemming kan ha en forholdsvis høy temperatur sammenlignet med gassen, i hvilket tilfelle det finner sted en plutselig fordampning av vannet i oppslemmingen under frem-stillingen, hvilket undertiden betegnes sprøytekjøling. Alternativt og mer alminnelig er det at den vandige oppslemming befinner seg ved en forholdsvis lav temperatur og at gasstrømmen opphetes til en høy temperatur, noe som betegnes sprøytetørking. Av praktiske grunner skal betegnelsen "sprøytetørking" brukes i det følgende for alle slike pulverdannende fremgangsmåter ved hvilke en vandig oppslemming sprøytes inn i en tørkegass.

Den ved sprøytetørkeprosesser i alminnelighet anvendte tørke-gass er luft som oppvarmes, direkte eller indirekte, til den ønskede temperatur. Ved den vanligste fremgangsmåte ved hvilken luften oppvarmes direkte, anvendes et brennstoff, f.eks. naturgass, som forbrennes i et overskudd av luft, og etter å ha passert gjennom sprøyte-tårnet, blir den våte gass sluppet ut til atmosfæren. Det er imidlertid også kjent å resirkulere en del av den fuktige tørkegass. Dette benyttes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse på en særlig fordelaktig måte.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er angitt i kravet. Det ble funnet at de der angitte betingelser må overholdes når disper-sjoner med et høyt innhold av organiske stoffer sprøytetørkes under anvendelse av resirkulering av den fuktige gass.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende opp-

finnelse er spesielt anvendelig for fremstilling av vaskepulver med høyt innhold av organiske stoffer, for hvilke det i alminnelig-

het foreligger en betydelig risiko for brann eller eksplosjon hvis pulveret overhetes i nærvær a<y> oksygen under sprøytetørkingen. Tilbøyeligheten til økning av det organiske innhold i vaskepulver-kompbsisjoner er en følge av tendensen til å forminske innholdet av fosfater, spesielt vaskemiddelkomponenter inneholdende kondenserte fosfater, som f.eks. natrium-tripolyfosfat, for å redusere den skadelige virkning fosfater i vaskemidler har som næringssalt for alger o.l.

Den mulige erstatning av kondenserte fosfat-tilsetninger til vaskemidler med organiske stoffer som hittil har vært foreslått, omfatter såkalte polyelektrolyt-dannere som f.eks.

natriumpolyakrylat, natriumpolymaleat og kopolymerer av disse, som f.eks. natriumkopolyetylenmaleat, visse oksyderte polysakarider og ikke-polymere tilsetningsstoffer som f.eks. natriumnitrilotriacetat, natriumoksydiacetat, natriumhydrofuran-tetrakarboksylat, natrium-karboksymetyloksysuccinat. Andre foretrukne organiske vaskemiddel-tilsetningsstoffer er de vannoppløselige eller dispergerbare salter av dikarboksylsyre av formelen R.CH(COOH) .CH.,)n.COOH, hvor n er 0 eller 1, og R er et primært: eller sekundært alkyl eller alkylengruppe med rettlinjet kjede inneholdende fra 10 til 20 karbonatomer, og enkelte analoge dikarboksylforbindelser som er beskrevet i patent- „ søkernes ^tidligere -patenter. De foretrukne materialer er natrium-alkenylsuccinat som fremstilles ved hydrolyse og nøytralisering av alkenylsuccinsyreanhydrider som fåes ved reaksjon mellom malein-syreanhydrid og langkjedede olefiner.

En annen utviklingstendens som er tilbøyelig til å vanskeliggjøre fremstilling av vaskemiddelkomposisjoner ved konvensjonelle sprøytétørkeprosesser, omfatter en mer utstrakt bruk av lettere fordampbare ikke-joniske aktive vaskemiddelforbindelser, og den økende mengde av de ingredienser, spesielt anorganiske blekemiddeltilsetninger, som tilsettes til vaskepulveret etter sprøytetørking.

Innholdet av tilsetningsstoffer for å øke vaske-effekten i konvensjonelle vaskemidler kan nærme seg opp til omkring 50 vektprosent eller endog mere, i hvilke tilfelle den totale mengde organiske stoffer i vaskemidlet, basert på organiske tilsetningsstoffer, noen ganger kan være så høy som opp til 80 vektprosent når det organiske innhold av vaskeaktive forbindelser og valgfrie tilsetningsstoffer som hydrotoper, .skummidler, antiutfelningsmidler og fluoriserende midler iias i betraktning. Når vaskepulveret inneholder mer enn omkring 50% organiske stoffer, foreligger det en betydelig fare for brann og eksplosjon hvis pulveret over-tørkes eller overhetes i en vaniig sprøytetørkeprosess. Ved imidlertid å anvende den inerte tørkegass som fremstilles ved resirku-lasjonsprosessen ifølge foreliggende oppfinnelse, kan denne fare for brann og eksplosjon unngås.

Det er i almindelighet nødvendig å opphete den resirkulerte våte gass før den føres tilbake til tørkekammeret. Det er vanlig å utføre dette ved forbrenning av et brennstoff i luft

eller oksygen og å blande denne friske inerte gass med den resirkulerte våte gass før den innføres i kammeret. Indirekte oppvarmning kan anvendes for fornyet oppvarmning av den resirkulerte våte gass, men dette vil være mindre effektivt og kostbarere. De foretrukne

brennstoffer for direkte opphetning er olje, lysgass og naturgass, som gir rene, friske, inerte gasser som ikke trenger å behandles for fjernelse av aske etc. slik som hvis det anvendes faste brennstoffer. Olje eller brennbar gass skal brennes med en luftmengde som er tilstrekkelig til å sikre fullstendig forbrenning av brenn-stoffet, men med lite eller fortrinnsvis uten luftoverskudd, da tilstedeværelse av noen vesentlig mengde oksygen i tørkegassen, f.eks. mer enn 5%, kan medføre fare for brann eller eksplosjon ved de høye temperaturer som. sprøytetørkingen i almindelighet utføres under. Det er.i almindelighet ønskelig av økonomiske grunner å resirkulere en så stor del av den våte tørkegass som mulig selv om det er nødvendig å slippe ut i atmosfæren i det minste en mengde av tørkegassen som inneholder vanndamp lik mengden vann som fordampes fra oppslemningen. I praksis kan det være mulig å resirkulere opptil omkring 80% av tørkegassen, og det foretrekkes å resirkulere minst omkring 50% av gassett. Den våte resirkulerte gass blandes fortrinnsvis med frisk inert gass før ny innføring i tørkekammeret. Når den friske inerte gass dannes ved forbrenning av et brennstoff som ovenfor nevnt, er det best å blande de hete forbrenningsgasser med den våte resirkulerte gass så nær ovnen som mulig for å redusere varmetap fra de friske forbrenningsgasser som etter forbrenningen kan ha en temperatur på opptil 2000-2500°C.

Fuktighetsinnholdet av den friske inerte gass som frembringes ved forbrenning av olje ellér gass, er i almindelighet av en størrelsesorden på 15 til 20 volumprosent, men mengden av fuktighet som fordampes under sprøytetørkeprosessen øker vann-, innholdet,i den avgående,tørkegass til omkring 60-70 volumprosent under foretrukne betingelser. Dette bétyr at hvis omkring 50-80% av den avgående tørkegass resirkuleres, og forholdet mellom re-sirkulert gass og frisk tørkegass er på omkring 5 til 10:1 volum-deler,.vil andelen av fuktighet i den blandede tørkegass

som leveres til tørkekammeret fortrinnsvis være av en størrelses-orden på omkring 50-60 volumprosent. Ved de høye tørketemperaturer som kommer i betraktning, vil dette ikke være til hinder for til-fredsstillende tørking av den vanndige oppslemning for dannelse av et pulver slik som man kunne vente. Tvertimot vil den høye spesifikke varme av vanndampen sammenlignet med den spesifikke varme av luft øke effektiviteten av tørkeprosessen. Det vil forståes at dersom det ikke tilføres noe frisk inert gass til den resirkulerte gass, vil tørkegassen være damp som må være over-hetet før fornyet innføring i kammeret for å opprettholde dens tørkende egenskaper.

Vaskepulveret kan fremstilles av en enkelt vaskemiddel-komponent eller av blandinger av komponenter, dvs. vaskemiddelkomposisjoner. I tillegg til de forannevnte organiske tilsetningsstoffer inneholder vaskemiddelkomposisjoner i almindelighet en eller flere aktive vaskemiddelkomponenter sammen med konvensjonelle valgfri tilsetningsstoffer. De aktive vaskemiddelforbindelser som oftest anvendes, har anjonisk eller ikke-jonisk karakter, men de kan også være katjoniske, amfoteriske eller dobbeljoniske. Eksempler på konvensjonelle anjoniske aktive vaskemiddelforbindelser er alkylbenzensulfonater, alkansulfonater, alkyl- og alkyletersulfater, såper og olefinsulfonater, hvilken siste be-tegnelse brukes for å beskrive de produkter som man får ved sulfonering av olefiner etterfulgt av hydrolyse og nøytralisering. Den ikke-joniske aktive vaskemiddelforbindelse som anvendes i vaskepulveret er i almindelighet et kondensasjonsprodukt av alkylen-oksyder, spesielt etylenoksyd, med forbindelser som har reaktive hydrogenatomer, spesielt alifatiske alkoholer og alkylfenoler.

Valgfri tilsetninger til vaskemiddelkomposisjoner frem-stillet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter skummidler som f.eks. kokosnøttetanolamid, hydrotroper som natrium-toluensulfonat, anorganiske salter som alkali-silikater, natrium-karbonat og natriumsulfat, anti-utfellende stoffer som natrium-karboksymetylcellulose, fluoriserende stoffer, fargestoffer, parfyme, enzymer, stoffer som tjener til en forberedende bleke-prosess og inneholdende persure forbindelser som natriumperborat. Noen tilsetningsstoffer, spesielt oksyderende.stoffer som natriumperborat og parfyme, tilsettes i almindelighet til vaskepulveret etter fremstilling ved sprøytetørking, da de ér ustabile under de betingelser som opptrer under sprøytetørkingen.

Videre opplysninger om bestanddeler av vaskemiddelkomposisjoner omfattende spesielle detaljer med hensyn til organiske tilsetningsstoffer til vaskemidler, vaskemiddelaktive forbindelser og det store antall valgfrie tilsetningsstoffer som i almindelighet anvendes, kan finnes i patentlitteraturen som øvrig litteratur omfattende f.eks. "Surface Active Agents and Detergents" bind I

og II av Schwartz, Perry og Berch.

Et apparat egnet til utførelse av fremgangsmåten ifølge - oppfinnelsen er vist som eksempel på den tilhørende skjematiske tegning.

På tegningen betegner 1 et sprøytetørketårn med en flerhet sprøytedyser 2 (bare én er vist på tegningen) hver forbundet med en ledning 3 for dannelse av en dusj 4 av en vanndig vaskemiddel-oppslemning ved toppen av tårnet. Et utløpsrør 5 er forbundet med bunnen av tårnet for fjernelse av det dannede sprøytetørkede pulver. 6 er en tilførselsledning for en tørkegass forbundet med tårnet i nærheten av bunnen, men et stykke over utløpsrøret 5 for vaskemiddelpulver og en gassutløpsledning 7 er forbundet med toppen av tårnet over sprøytedysene 2. En resirkulasjonsledning 8 for gass forbinder gassutløpsledningen 7 for resirkulering av en del av tørkegassen etter at den er passert gjennom en syklon 9 for r utskilning av eventuelle pilverpartikler og en vifte 10, mens resten av gassen slippes ut i atmosfæren gjennom ledningen 11

etter å ha passert en ventil 12. En ovn 13 tilføres olje eller brennbar gass gjennom en ledning 14 og luft gjennom en ledning 15 som styres av de med hverandre forbundne ventiler 16 og 17,

og dette brennstoff forbrenner i et indre kammer 18 omkring hvilket den resirkulerte gass fra ledningen 8 passerer under kontroll av en ventil 19 og oppvarmes før den blandes med den friske inerte tørkegass i ledningen 6, gjennom hvilken den føres til tårnet 1.

Under kontinuerlig drift forbrennes olje, lysgass eller naturgass sammen med en tilnærmet støkiometrisk mengde luft i ovnen 13, hvorfra friske varme forbrenningsgasser passerer gjennom innløpsledningen 6: til sprøytetårnet *1, gjennom hvilket tørkegassene strømmer opp for å slippe ut gjennom utløpet 7 og deretter for-deles i to strømmer, av hvilke den ene forlater apparatet og går ut i atmosfæren gjennom ledningen 11, mens den øvrige største del resirkuleres gjennom ledningen 8 for fornyet oppvarmning og forlater ovnen 13 etter blanding med en frisk gasstrøm. En vandig oppslemming av vaskemiddelbestanddeler sprøytes kontinuerlig inn i tårnet gjennom dysene 2, hvoretter den tørkes idet den faller ned gjennom tårnet og fjernes sluttelig som et pulver fra bunnen av tårnet gjennom utløpsrøret 5.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal i det følgende illustreres gjennom noen eksempler, hvor de angitte deler og prosentmengder er på vektbasis.

Eksempel 1

Det ble sprøytetørket en vandig dispersjon med følgende sammensetning:

Betingelsene (gjennomsnittsverdier) ved sprøyteprosessen var som følger:

Det erholdtes, uten fare for brann til tross for det høye innhold av organisk materiale, et tørt vaskepulver med tilfreds-stillende egenskaper.

Eksempel 2

Dispersjonen i eksempel 1 ble erstattet med en vandig oppslemning av følgende sammensetning:

Blandingen ble forstøvningstørket under lignende betingelser som de som ble anvendt i eksempel 1, og lignende resultater ble oppnådd.

Eksempel 3

Dispersjonen i eksempel 1 ble erstattet med en vandig oppslemning med følgende sammensetning:

Blandingen ble forstøvningstørket under lignende betingelser som i eksempel 1, og lignende resultater ble oppnådd.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av vaskepulver inneholdende et syntetisk vaskemiddel og en organisk bygger, hvor innholdet av organisk materiale i vaskepulveret er 5o-80 vekt%, og hvor (a) man danner en vandig oppslemning av vaskemidler, (b) utsprøyter oppslemningen i et tårn under dannelse av findelte dråper, (c) tilfører en inert tørkegass til tårnet, (d) uttar fuktige avgasser fra tårnet, (e) resirkulerer minst 50 og høyst 80 volum% av den fuktige avgass, forener den med inert tørkegass under dannelse av en tørkeblanding med et vanninnhold på 50-70 volum% og fører blandingen gjennom tårnet,

   karakterisert ved at den inerte tørkegassbestanddel i blandingen har en begynnelsestemperatur på 300-450°C, og den fuktige avgass har en slutt-temperatur på 105-115 C.