NO151206B - Fremgangsmaate for fremstilling av et saapeholdig vaskepulver - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling

av et såpeholdig vaskepulver ved forstøvningstørking.

Forstøvningstørkede vaskepulvere er blitt laget med et innhold av forskjellige vaskeaktive substanser. Anioniske materialer, f.eks. alkylbenzensulfonater og alkylsulfater, såper, ikke-ioniske materialer, f.eks. alkoholetoksylater og blandinger av disse er alle blitt anvendt. Som beskrevet i tidligere patentsøk-nader fra søkeren, er det oppdaget en rekke fordeler ved anvendelse av ganske store mengder av såpe i vaskepulvere. Spesielt er såpe nesten fullstendig biologisk nedbrytbart og gir også en sterkt ønsket myk følelse i vaskede klær.

Imidlertid er det ikke lett å produsere pulver som inneholder store såpemengder. En vanskelighet er at oppslemminger som inneholder store mengder av såpe er ekstremt viskøse når norma-le vannmengder anvendes, hvilket resulterer i at de må fortynnes i større grad enn hva som er vanlig. Dette fører til en større vannmengde enn hva som er ønskelig for fordampning, hvilket er uøkonomisk. En annen vanskelighet er at oppslemminger for slike pulvere skumrrer svært lett, og følgelig får man pulvere med svært lav romvekt, hvilket kan være til ulempe.

Vårt norske patent nr. 139486 erkjenner problemet som

kan oppstå ved forstøvningstørking av såkalte ternært aktive blandinger på grunn av den effekt som ikke-ioniske overflateaktive middel har på oppslemmingens viskositet. Det er foreslått å overvinne disse problemer ved å splitte "crutcher"-oppslemmingen i to strøm-mer og forstøvningstørke dem separat gjennom forskjellige dyser.

Vi har nå oppdaget at forstøvningstørkede såpeholdige vaskepulvere kan fremstilles på tilfredsstillende måte ved at man tar bort noe av eller hele såpen, eller dens fettsyreforløper, fra hovedoppslemmingen av vaskepulverkomponenter og ved å lage en separat strøm av dem og rekombinere de to strømmer i et senere trinn.

Følgelig tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av et såpeholdig vaskepulver, som inneholder 8-25 vekt% såpe, hvor en vandig oppslemming av vaskepulverkomponenter dannes til en første strøm og forstøvningstørkes, og fremgangsmåten er karakterisert ved at minst en del av såpekomponenten eller fettsyreforløperen for denne dannes til en annen strøm og blandes med den første strøm, hvorved den annen strøm blandes med trykksatt oppslemming i den første strøm, eller begge strømmer blandes og trykksettes samtidig. Fortrinnsvis injiseres den annen strøm inn i høytrykksledningen som fører oppslemming til for-støvningstørketårnet.

Fortrinnsvis er alkali til stede i eller blandes inn i den vandige oppslemming av vaskepulverkomponenter i en mengde som er tilstrekkelig både til å nøytralisere den innblandede syre og til å gi den nødvendige pH-verdi i det forstøvningstørkede pulver.

Fettsyrene som kan blandes i oppslemmingen er de vel-kjente naturlige eller syntetiske fettsyrer som har ca. 8 til ca. 22 karbonatomer. Disse er vanligvis rettkjedede materialer og kan være mettet eller umettet. Normalt vil fettsyrene stamme fra na-turlig forekommende oljer og fett, f.eks. kokosnøttolje, jordnøtt-olje og talg, og vil derfor være blandinger. For å lette innblan-dingen foretrekkes fettsyrer som er eller blir flytende ved lave temperaturer, dvs. under 70°C. Disse er generelt syrene med la-vere molekylvekt og særlig de umettede sådanne. Slike syrer er mer forekommende i kokosnøttolje, jordnøttolje og solsikkeolje enn i andre vanlige oljer, f.eks. rapsfrøolje og fett fra talgklassen.

Som antydet tidligere, er det istedenfor å innblande fri fettsyre, mulig å innblande en flytende eller flytendegjort blanding av såper. I et slikt tilfelle vil naturligvis bare en redu-sert alkalimengde være nødvendig i oppslemmingen. Innblanding av såper kan betraktes som innblanding av en blanding av fettsyre og av alkali.

En eutektisk blanding kan anvendes i en slik fremgangsmåte, og et eksempel på en slik blanding er beskrevet i vårt britiske patentskrift nr. 1 461 586.

Videre er det også mulig å innblande en såpeløsning, selv om denne utførelsesform er lite brukt, siden oppslemminger vanligvis settes sammen slik at de inneholder minst mulig vann (fordi det er kostbart å fordampe vann, og også fordi innblanding av en løsning innebærer tilsetning av ytterligere vann), og bare er økonomisk tiltrekkende under spesielle omstendigheter.

Resten av den vandige oppslemming vil inneholde konvensjonelle vaskepulveringredienser i konvensjonelle mengder. Ek-sempelvis kan den inneholde anioniske overflateaktive midler, f. eks. en såpe av enten den samme eller av en annen fettsyre som er forskjellig fra den som innblandes senere, et alkylbenzensulfonat, et alkylsulfat, et olefinsulfonat eller et sekundært alkansulfonat. Disse overflateaktive midler kan være til stede i slike mengder at de utgjør opp til 10 vekt% av det forstøvningstørkede pulver.

Alternativt kan det inneholde et ikke-ionisk overflateaktivt middel, f.eks. en etoksylert alkohol eller fenol.

Foretrukne etoksylerte alkoholer for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen stammer fra følgende serie: "Tergitol"er, som er en serie av etoksylater av sekun-dære alkoholer som markedsføres av Union Carbide Corporation, særlig "Tergitol" 15-S-7, 15-S-9, 15-S-12 og 15-S15, som er etoksylater av en blanding av C^_-^-alkoholer og "Tergitol"ene 45-S-7, 45-S-9, 45-S-12 og 45-S-15, som er etoksylater av en blanding av Cj^- og C^-alkoholer, idet etoksyleringsgraden er vist ved det siste tall.

Etoksylater av primære alkoholer fremstilt ved "Oxo"-prosessen og som inneholder 20 % a-forgrenet materiale, solgt av Shell Chemicals Ltd og Shell Chemicals Inc. (som henv."Dobanol"er og "Neodol"er) særlig "Dobanol" og "Neodol" 25-7, 25-9, 25-12 og 25-15, som er etoksylater av en blanding av C^2-ci5-al-koholer og "Dobanol" 45-8, 45-9, 25-12 og 25-15, som er etoksylater av en blanding av C^_ .^-alkoholer.

"Ukanil"er som er en serie av etoksylater av "Oxo"-alkoholer som inneholder ca. 2 5 % a-metyl-forgrenet og ca. 10 % etylforgrenet materiale, og "Acropol"er fremstilt av Ugine Kuhlmann et Cie, spesielt "Acropol" 35-7, 35-9, 35-11 og 35-15,

som stammer fra en blanding av C-^-C^-alkoholer.

"Synperonic"er, en serie av etoksylater av alkoholer

som inneholder 45-55 % alkylforgrening, for det meste metylforgre-ning, solgt av Imperial Chemical Industries Limited, særlig slike som er basert på en C13_15~<b>landing av alkoholer og etoksylert til 7,9,11 og 15 enheter av etylenoksyd.

Etoksylater av primære Ziegler-alkoholer "Alfol"er

som stammer fra oksydativ polymerisasjon av etylen, fremstilt av

Conoco-Condea, særlig "Alfol" 12/14-7, 12/14-9, 12/14-12, 12/14-15 og "Alfol" 14/12-7, 14/12-9, 14/12-12, 14/12-15, som er etoksylater av blandinger av C.^- og C-^-alkoholer.

Etoksylater av primære "Oxo"-alkoholer med ca. 60 % forgrenet materiale, av og til kalt "Lial"er, fremstilt av olefi-ner fra Liquichemica.

Endelig kan også etoksylater av alkoholer som stammer fra naturlige materialer så som fett og oljer, spesielt fra fett fra talgklassen, anvendes. Eksempler på disse er talgalkohol-etoksylater som inneholder 5-30, spesielt 10-25, mol etylenoksyd pr. mol alkohol.

Den nødvendige HLB-verdi kan oppnås ved utvelgelse av karbonkjedelengden til hydrofoben og lengden- på etylenoksydkje-den i et enkelt eller i alt vesentlig enkelt materiale (på grunn av fremgangsmåteprosessens natur er alle ikke-ioniske overflateaktive midler som omtales som om de var enkeltsubstanser, i vir-keligheten blandinger). Den kan også oppnås ved at man fritt tar to "substanser" med sterkt differerende HLB-verdier, og blander dem. Denne løsning er beskrevet i britiske patentskrifter nr. 1.462.133 og 1.459.033- Det er også mulig å oppnå den nødvendige HLB-verdi ved "stripping" av noen kjedelengder fra en ikke-ionisk overflateaktiv blanding som beskrevet i US-patentskrift nr. 3.682.849.

Disse ikke-ioniske overflateaktive midler kan være til ste'de i mengder fra 2 til 20 vekt% av det forstøvningstørkede pulver, fortrinnsvis 4 til 15 %.

Både konvensjonelle vaskeevnebyggere og slike som er foreslått som svar på press angående reduksjon av fosfornivå i avløp, er egnet for anvendelse i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Således kan ortofosfåtene, pyrofosfåtene, tripoly-fosfåtene, karbonatene og silikatene anvendes med eller uten krystallisasjonskim når det gjelder utfellingsbyggere, f.eks. kalsitt sammen med natriumkarbonat, i likhet med nitriltriaceta-ter, oksydisuksinater, citrater, oksydiacetater, alkenylsuksina-ter, polyakrylater og malonater. Andre eksempler er karboksy-metylsuksinater, sulfonerte fettsyresalter og aluminosilikat-ionoebytteforbindelser, f.eks. zeolittene A og K. Disse materialer kan anvendes, enten sparsomt eller i blanding, i mengder på fra 10 til 40 %, avhengig av effektiviteten til den bygger som velges og såpemengden i blandingen, siden såpe også virker som

vaskeevnebygger.

Andre konvensjonelle vaskepulverkomponenter kan naturligvis anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen og kan tilsettes til den vandige oppslemming eller etterdoseres inn i det forstøvningstørkede pulver i henhold til deres kjente egnethet til å bli underkastet forstøvningstørkeprosesser.

Oppfinnelsen skal i det følgende bli beskrevet under henvisning til de ledsagende tegninger. Figur 1 er en skjematisk fremstilling av en første apparatur for utførelse av oppfinnelsen, og Figur 2 er en lignende fremstilling av en annen apparatur for utførelse av oppfinnelsen.

Under henvisning til figur 1 er "crutchers" (10) forbundet via en lavtrykksledning til en trykksettende pumpe (11).

En høytrykksledning (12) fører deretter til dysene (14) i et for-støvningstørketårn (13). Forstøvningstørketårnet er utstyrt med en varmluftring-hovedledning (15) og transportbånd (16) for bort-føring av forstøvningstørket pulver på konvensjonell måte.

Det spesielle trekk ved den første utførelsesform av apparaturen for anvendelse ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at en ytterligere høytrykksledning (19) fører til ledning (12) , og denne ledning mates fra et kar (17) via en trykksettende pumpe (18) .

Umiddelbart nedstrøms for forbindelsen mellom ledninge-ne (19) og (12) er det plassert en statisk in-line-mikser (20). Denne består av et sylindrisk kammer som inneholder stasjonære ledeplater.

I bruk oppslemmes vaskemiddelingredienser med vann og mates i en første strøm under trykk tilveiebragt av pumpen (11)

til forstøvningstørketårnet (13) hvor oppslemmingen forstøvnings-tørkes på konvensjonell måte. Samtidig mates fettsyre eller såpe, flytende, flytendegjort eller i løsning, inn i en annen strøm til pumpen (18) og deretter inn i høytrykksledningen (12) til forstøv-ningstørketårnet hvor den forstøves gjennom dysene (14) på konvensjonell måte.

Under henvisning til figur 2, som nedstrøms fra den statiske in-line-mikser (20) er identisk med figur 1, er "crutchers" (10) forbundet via en lavtrykksledning, høytrykksled-ning (12) og statisk blander (20) med forstøvningstørketårnet. Karet (17) som er beregnet for fettsyre, delvis eller fullstendig nøytralisert fettsyre eller en løsning derav, er forbundet direkte méd den trykksettende pumpe (11).

I bruk mates fettsyre eller såpe, enten flytende, flytendegjort eller i løsning, i en annen strøm til den trykksettende pumpe (11) hvor den møter en oppslemming av vaskepulverkomponenter, I pumpen blandes de to strømmer godt og trykksettes og mates via høytrykksledningen (12) til den statiske in-line-mikser (20) hvor ytterligere blanding finner sted før dette føres videre til forstøvningstørketårnet og forstøvningstørkes på konvensjonell måte.

Det er viktig at de to strømmer av væske blandes grundig da ellers unøytralisert fettsyre og fritt alkali kan passere inn i forstøvningstørketårnet.

Det er to fordeler ved foreliggende oppfinnelse. For det første muliggjør reduksjon i oppslemmingsviskositet, hvilket istandbringes av injeksjon, reduksjon av vanninnholdet. For det annet har det forstøvningstørkede pulver høyere romvekt, siden oppslemmingen har mindre tendens til skumming i fravær av store mengder såpe.-

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempel 1

De følgende vaskepulverblandinger ble fremstilt ved konvensjonell oppslemming og forstøvningstørking.

Fuktighetsinnholdet i oppslemmingen var 47 vekt%. Romvekten til det forstøvningstørkede pulver var 0,19 g/ml.

De følgende pulverblandinger ble' også fremstilt,- men en del av såpen ble utelatt fra"crutcher"-oppslemmingen og i ste-det ble en ekvivalent mengde av fettsyre blandet med oppslemmingen i høytrykksledningen (12) som vist i fig. 1 i de ledsagende tegninger. Oppslemmingen inneholdt ytterligere kaustiksoda'for nøytralisering av fettsyren.

Fuktighetsinnholdet i oppslemmingen var 45 vekt%. Romvektene til de forstøvningstørkede vaskepulverblandinger var henholdsvis 0,29 og 0,31.

Vannmengden som fordampes under forstøvningstørkepro-sessen i den hensikt å produsere ett tonn forstøvningstørket tøy-vaskepulver var 798 kg når det gjaldt den konvensjonelle prosess A, og 566 kg når det gjaldt de prosesser som innebar innblanding av fettsyre B & C.

Eksempel 2

Det ble laget et vaskepulver med den nedenfor angitte sammensetning, med to forskjellige forstøvningstørkemetoder. I den ene ble hele fettsyrematerialet tatt med i "crutcher"-oppslemmingen, og i den annen ble alt innblandet sammen med oppslemmingen i høytrykksledningen (12) som i fig. 1. I sistnevnte tilfelle var en mengde av fritt natriumhydroksyd som var ekvivalent med den injiserte fettsyre, til stede i op<p>slemmingen .

(3,8 deler natriumhydroksyd til 15,4 deler kokosnøttoljefettsyre og 6,5 deler talgfettsyre).

Romvekten for det pulver som ble fremstilt ved frem-gangsmåo ten som innebærer injisering av fettsyre, var 0,31 g/cm 3, mens den for pulveret fremstilt konvensjonelt var 0,43 g/cm^.

Den vannmengde som fordampet under forstøvningstørke-prosessen for produksjon av ett tonn forstøvningstørket tøyvaske-pulver var 625 kg når det gjaldt den konvensjonelle prosess, og 591 kg når det gjaldt den prosess hvor det ble innblandet fettsyre.

Forsøkene i eksemplene 1 og 2 viser effekten av innblanding av fettsyre sammen med en vandig oppslemming med hensyn til økning av romvekten for forstøvningstørkede pulvere som inneholder relativt store såpemengder, og ved reduksjon av den vannmengde som det er nødvendig å fordampe.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et såpeholdig vaskepulver inneholdende 8-2 5 vekt% såpe hvor en vandig oppslemming av vaskepulverkomponentene dannes til en første strøm og for-støvningstørkes, karakterisert ved at minst en del av såpekomponenten eller fettsyreforløperen for denne, dannes til en annen strøm og blandes med den første strøm hvorved den annen strøm blandes med trykksatt oppslemming i den første strøm, eller den første og den annen strøm blandes og trykksettes samtidig umiddelbart før forstøvningstørking.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes en annen strøm som omfatter fettsyre og en første strøm som har tilstrekkelig alkali til å nøytralisere fettsyren.

3. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det anvendes en fettsyre som har et smeltepunkt under 70°C.

4. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det anvendes en første strøm som omfatter et ikke-iohisk overflateaktivt middel i en slik mengde at vaskepulveret som fremstilles inneholder 2-20 vekt% ikke-ionisk overflateaktivt middel.