NO163140B - Vaskemiddelblanding. - Google Patents

Description

Det er kjent å lage forstøvningstørkede vaskémiddelbland-inger som inneholder vaskeaktive materialer, vaskeevnebyggere og eventuelt andre komponenter inklusive blekemidler. I britisk patentskrift nr. 1 4 73 202 er det foreslått å anvende rønt-gen-amorfe aluminiumsilikatmaterialer som vaskeevnebyggere, i-stedenfor de mer vanlige alkalimetallfosfater som hittil er blitt anvendt. Imidlertid lider vaskemiddelblandinger som inneholder amorft aluminosilikat ofte av den ulempe at de har dårlige ionebytteegenskaper når de først er dannet, og disse ionebytteegenskaper forringes enda mer under lagring, og hvis blandingen i tillegg inneholder blekematerialer, er stabilitet-en til slike blekematerialer under lagring ofte dårlig.

Vi har oppdaget at granulære vaskemiddelblandinger basert på amorft aluminosilikat og som har forbedrede initielle og langtids-ionebytteegenskaper kan oppnås ved å regulere nivået av fuktighet i slike blandinger. Vi har også oppdaget at hvis slike blandinger i tillegg inneholder blekematerialer, blir også lagringsstabiliteten til slike blekematerialer forbedret.

Granulære vaskemiddelblandinger inneholder uten variasjon vann. Det meste eller alt dette vann er relativt løst bundet og går tapt når blandingen oppvarmes til for eksempel 135°C. Dette løst bundne vann utgjøres av krystallisasjonsvann fra kom-ponentene i blandingen, og videre vann som er mer løst bundet til slike ingredienser som vaskeaktive materialer.

Slik det benyttes her er betegnelsen "fuktighet" det vann som går tapt fra blandingen når den oppvarmes til 135°C.

Imidlertid, i blandinger som inneholder amorft aluminosilikat og også i blandinger som inneholder NTA (natriumnitriltriacetat), går noe vann ikke tapt ved 135°C. Dette fastere bundne vann adderer imidlertid til det totale vanninnhold i blandingen.

Vi har oppdaget at egenskapene ved blandinger som inneholder amorft aluminosilikat er avhengige av fuktighetsinnholdet i blandingen snarere enn det totale vanninnhold.

Hvis blandingen omfatter et forstøvningstørket basispulver som inneholder minst et vaskeaktivt og et amorft aluminosilikatbyggermateriale, til hvilket er blitt etterdosert diverse ytterligere komponenter så som blekemidler, er den kritiske faktor i ionebytteegenskapene til blandingen fuktighetsinnholdet i basispulveret.

Derfor tilveiebringes i henhold til oppfinnelsen en vaskemiddelblanding som omfatter forstøvningstørket basispulver-granulat, sammen med en eller flere etterdoserte ingredienser som inkluderer 5-50% av en peroksygenblekeforbindelse,idet baispulvergranulene inneholder minst 2-60% av et syntetisk vaskeaktivt materiale, 10-60% av et amorft aluminosilikatbyggermateriale, fuktighet, eventuelt såpe, eventuelt krystallinsk aluminosilikatbyggermateriale og eventuelt et alkalisk salt valgt blant akalimetallsilikater, alkalimetallkarbonater, alkalimetallfosfater og blandinger derav, idet de nevnte prosenter er i vekt basert på hele blandingen, og blandingen er karakterisert ved at fuktighetsinnholdet i granulene er bestemt av følgende formel:

hvor M er fuktighetsinnholdet i granulene i vektdeler, målt ved vanntapet fra granulene ved 135°C, A er mengden av vaskeaktivt materiale inklusive såpe, hvis sådan er til stede, i granulene i vektdeler, S er mengden av det alkaliske salt i granulene i vektdeler, X er mengden av aluminosilikatbyggermateriale inklusive krystallinsk aluminosilikatbyggermateriale, hvis sådant er til stede, i granulene i vektdeler, og y er et tall fra 0,25 til 0,7, fortrinnsvis 0,5-0,6.

Hvis basispulveret ikke inneholder noe natriumsilikat og/eller hvis det inneholder krystallinsk aluminosilikat (zeolitt) i tillegg til det amorfe materiale, ligger y fortrinnsvis mellom 0,25 og 0,5. Ellers er det foretrukne nivå for y fra 0,5 til 0,6.

Hvis verdien av y er for lav (hvilket tilsvarer et

relativt tørt pulver), er det funnet at ionebytteegenskapene til pulveret kan være utilfredsstillende. Hvis verdien av y er for høy (hvilket tilsvarer et relativt høyt fuktighetsinnhold), kan pulveregenskapene og blekestabiliteten bli uakseptable, og i ekstreme tilfeller kan misfarvning av pulveret inntreffe.

DET SYNTETISKE VASKEAKTIVE MATERIALE

Blandingene i henhold til oppfinnelsen inneholder nødven-digvis et syntetisk vaskeaktivt materiale som ellers er kjent som et vaskeaktivt overflateaktivt middel, som er til stede på et totalt nivå av mellom 2 og 60 vekt%, spesielt ca. mellom 5 og 40 % av blandingen.

Egnede vaskeaktive overflateaktive midler er velkjente og lett tilgjengelige, som for eksempel beskrevet i "Surface Active Agents and Detergents", vol. I og II av Schwartz, Perry og Berch.

Syntetiske anioniske vaskeforbindelser som kan anvendes er vanligvis vannløselige alkalimetallsalter av organiske sulfater og sulfonater som har alkylradikaler som inneholder fra ca. 8 til 22 karbonatomer, idet betegnelsen alkyl anvendes for å inkludere alkyIdelen i høyere acylradikaler. Eksempler på egnede syntetiske anioniske vaskeforbindelser er natrium- og kalium-alkylsulfater, spesielt slike som oppnås ved sulfatering av de høyere (Cg-C^g)-alkoholer produsert ved å redusere glyceridene av talg eller kokosnøttolje; natrium- og kalium-alkyl(Cg-C20)-benzensulfonater, spesielt lineære natrium-sek.-alkyl (C^q-C^j. ) - benzensulfonater, natriumalkylglyceryletersulfater, spesielt slike etere av de høyere alkoholer som stammer fra talg eller kokosnøttolje og syntetiske alkoholer som stammer fra petroleum; natrium-kokosnøttoljefettsyre-monoglyceridsulfater og-sulfonater; natrium- og kaliumsalter av svovelsyreestere av høyere (Cg-Clg)fettalkohol-alkylenoksyd-, spesielt -etylenoksyd-, re-aksjonsprodukter; reaksjonen mellom fettsyrer, f.eks. kokos-nøttfettsyrer som er forestret med isetionsyre og nøytralisert med natriumhydroksyd; natrium- og kaliumsalter av fettsyreamider av metyltaurin; alkanmonosulfonater, f.eks. slike som stammer fra omsetning av a-olefiner ( CQ- C2Q) med natriumbisulfitt og slike som stammer fra omsetning av paraffiner med SO2 og CI2

og deretter hydrolyse med en base for å produsere et randomi-sert sulfonat; og olefinsulfonater, idet denne betegnelse for å beskrive det materiale som lages ved å omsette olefiner, spesielt C1Q-C20-a-olefiner, med S03 og deretter nøytralisere og hydrolysere reaksjonsproduktet.

Ikke-ioniske vaskeaktive forbindelser kan alternativt eller i tillegg anvendes. Eksempler på ikke-ioniske vaskeaktive forbindelser inkluderer reaksjonsproduktene av alkylenoksyder, vanligvis etylenoksyd, med alkyl(cg~C22^^enoler, generelt 5-25 EO; dvs. 5-25 enheter etylenoksyd pr. molekyl; kondensasjons-produktene av alifatiske (Cg-C-^g) primære eller sekundære lineære eller forgrenede alkoholer med etylenoksyd, generelt 5-40 EO, og produkter laget ved kondensering av etylenoksyd med re-aks jonsproduktene av propylenoksyd og etylendiamin. Andre så-kalte ikke-ioniske vaskeaktive forbindelser inkluderer langkjedede tertiær-aminoksyder, langkjedede tertiær-fosfinoksyder og dialkylsulfoksyder.

Blandinger av vaskeaktive forbindelser, for eksempel blandede anioniske eller blandede anioniske og ikke-ioniske forbindelser, kan anvendes i vaskemiddelblandingene, spesielt for å

gi disse regulerte lavtskummende egenskaper. Dette er til for-del for blandinger som er ment brukt i automatiske vaskemaskiner som er skum-intolerante.

Mengder av amfotære eller zwitterioniske vaskeaktive forbindelser kan også anvendes i blandingene i henhold til oppfinnelsen, men dette er normalt ikke ønsket på grunn av deres relativt høye pris. Hvis noen amfotære eller zwitterioniske vaskeaktive forbindelser anvendes, spesielt sulfobetainer, f.eks. heksadecyldimetylammoniopropansulfonat, er det vanligvis i små mengder i blandinger som er basert på de meget mer vanlig anvendte anioniske og/eller ikke-ioniske vaskeaktive preparater.

Noe såpe kan også være til stede i blandingene, spesielt

i lavtskummende blandinger sammen med blandede syntetiske og ikke-ioniske vaskeforbindelser. Slike såper er natriumsaltene, eller mindre ønsket kaliumsaltene, av c±2~ C22~ fettsvrer > spesielt naturlige fettsyrer som stammer fra nøtteoljer, f.eks. kokosnøttolje eller palmekjerneolje, eller fortrinnsvis talg-klassefett, f.eks. okse- og fåretalg, palmeolje, smult, noen

vegetabilske smør og ricinusolje, eller blandinger derav. Blandinger foretrekkes av talgklassesåper, som er såper av overveiende C14_C2o (hovedsakelig C^g) fettsyrer av hvilke normalt minst ca. 40 % er mettede fettsyrer, med såper fra nøtteoljer, som er såper av overveiende C^0_C14 (hovedsakeli9 C]_2* fettsyrer, av hvilke normalt minst ca. 75 % er mettede fettsyrer. Mengden

av såpe kan varieres bredt fra 0,5 til 20 vekt% regnet på blandingen, men er normalt fra 1 til 5 % hvis den er til stede for skumregulerende formål. Større mengder av såpe kan anvendes som en tilleggs-vaskeaktiv forbindelse.

DET AMORFE ALUMINOSILIKATBYGGERMATERIALE

Blandingene i henhold til oppfinnelsen inneholder nødven-digvis et amorft aluminosilikatbyggermateriale, som er til stede på et nivå av fra 10 til 60 vekt%, spesielt 12,5-50 vekt% regnet på blandingen.

Amorfe aluminosilikatbyggermaterialer er beskrevet i de-talj i britisk patentskrift nr. 1 473 202.

Imidlertid har de amorfe aluminosilikater som der er beskrevet én signifikant mangel, nemlig at de reagerer med natriumsilikat, som er en betydelig bestanddel i de fleste vaskemiddelblandinger. Mekanismen ved reaksjonen mellom amorft aluminosilikat og natriumsilikat forstås ikke fullt ut, men dets effekt er å minske effektiviteten til aluminosilikatet som vas-keevnebygger ved det at det reduserer fjerningen av hardhets-ioner og også kan redusere kapasiteten til aluminosilikatet for slike ioner.

Det er brukt energi på å overvinne denne mangelfullhet hos amorfe aluminosilikater ved å modifisere produksjonsprosessen for vaskemiddelblandinger som inneholder disse to materialer. For eksempel foreslår britisk patent nr. 2 013 707 en alterna-tiv vei for produksjon av vaskemiddelblandinger hvor natriumsilikatet settes til vaskemiddelblandingen på en slik måte at reaksjonen mellom natriumsilikatet og natriumaluminosilikatet re-duseres til et minimum.

I sammenheng med foreliggende oppfinnelse foretrekker vi å anvende et amorft aluminosilikat som kan anvendes ved fremstilling av vaskemiddelblandinger, hvor det anvendes ortodokst forstøvningstørkeutstyr og hvor det ikke kreves spesielle tek-nikker for å forhindre reaksjon mellom natriumsilikatet og det amorfe natriumaluminosilikat. Dette amorfe aluminosilikat kan produseres i en partikkelstørrelse som er slik at det kan anvendes i vaskemiddelblandinger uten ytterligere størrelsereduk-sjon og også med et tilstrekkelig høyt faststoffinnhold slik at svært store vannmengder ikke må fjernes fra aluminosilikatet og slik fra en vaskemiddeloppslemming som inneholder aluminosilikatet, hvilket gjør det kommersielt mindre attraktivt.

En stabil oppslemming av aluminosilikatet kan fremstilles

i nærvær av egnede dispergeringsmidler og størrelseredusert aluminosilikat ved knusing eller mølling av en oppslemming av aluminosilikat og dispergeringsmiddel.

Det foretrukne amorfe hydratiserte natriumaluminosilikat er karakterisert ved en kjemisk sammensetning beregnet på vannfri basis:

og har, beregnet på tørr basis, en kalsiumionebyttekapasitet større enn 100 mg CaO/g, en magnesiumkapasitet større enn 50 mg MgO/g, en gjennomsnittlig partikkelstørrelse i området 2-20 pm, og evne til å danne en filterkake som har et faststoffinnhold i området 35-50 %, i en filterpresse med et lukketrykk på

5,62 kg/cm', idet denne filterkake kan omdannes til en pumpbar oppslemming i nevnte faststoffområde, og har en silikatresistens (som definert i det følgende) slik at annen ordens hastighetskonstant k for kalsiumbytteprosessen er større enn 0,2 °H ^

-1 s

min og en rest-vannhardhet etter 10 minutter på mindre enn 1,5 °H og som etter tørking ved 50°C til 80 % faststoff har en hastighetskonstant k, (skal defineres senere) som er større enn 0,4 2 °H — 1 min —<1> og en rest-vannhardhet etter 10 minutter på mindre enn 1 °H.

Henvisninger til °H i denne beskrivelse og i kravene er til franske grader hardhet definert som

1°H Ca = 10~<4> molar Ca<++>.

Fortrinnsvis har det amorfe hydratiserte natriumaluminosilikat følgende kjemiske sammensetning:

og kan eventuelt inneholde et inert, løselig salt, f.eks. natriumsulfat.

Kalsium- og magnesiumionebyttekapasitetene bestemmes på følgende måte.

Natriumaluminosilikat (ekvivalent med 1,00 g vannfritt faststoff bestemt som resten etter oppvarmning til konstant vekt ved 700°C) settes til 1 liter av 5,0 x 10~<3> M CaCl2" løsning og røres i 15 minutter ved 20°C. Aluminosilikatet fjernes deretter ved Millipore-membran-filtrering, og rest-kalsiumkonsentrasjonen (Z x 10~<3> M) til filtratet bestemmes ved kompleksometrisk titrering eller atomabsorpsjonsspektro-fotometri.

Kalsiumbyttekapasiteten beregnes som 56{5,0-Z) mg CaO/g aluminosilikat.

Magnesiumionebyttekapasiteten måles på lignende måte ved anvendelse av en 5 x 10 -3 M MgCl2~forrådsløsning og en pH i området 9.5-10,5.

For å kvantifisere vannmykningsytelsen til disse natrium-aluminosilikater og for å sammenligne dem med kjente amorfe aluminosilikater og de kjente zeolitter anvendes følgende test:

Testen er beregnet på å simulere noen av de betingelser

som er fremherskende når natriumaluminosilikat anvendes i et vaskesystem.

Responsen til en Radiometer-kalsiumion-spesifikk elektrode bestemmes ved tilsetning av alikvoter (0-20 ml) av kalsium--2

klorid (3 x 10 M) til en løsning av 5 ml M NaCl i 175 ml vann ved 50°C. Den resulterende løsning er 0,025 M i Na<+> og 3 x 10 3 M i Ca<++.> Til dette tilsettes tilstrekkelig aluminosilikat til å gi 2,5 g/liter (vannfri basis), og røringen opprettholdes under hele vannmykningsmålingen. Elektroderesponsen måles i løpet av de neste 10 minutter og, ved anvendelse av kalibrerings-dataene,beregnes den som Ca<++->konsentrasjon (°H) mot tiden. Vannmykning kan bekvemt oppsummeres ved den hardhet som er igjen etter 1 og 10 minutter.

Elektrodetesten anvendes på filterkake, tørkede pulvere og på de oppslemminger som produseres ved silikatresistenstesten.

For å teste resistensen til de forskjellige aluminosilikater mot natriumsilikat blandes en prøve av det aluminosilikat som skal testes, med natriumsilikat, natriumsulfat og vann slik at det dannes en homogen oppslemming som har følgende sammensetning:

En prøve av denne oppslemming testes med hensyn på vann-mykningsaktivitet med den kalsiumionespesifikke elektrodemetode, idet det tas hensyn til det faktum at 4,0 gram oppslemming inneholder 1,0 g aluminosilikat (vannfri basis). Oppslemmingen oppvarmes ved 80°C i 1 time i vannbad, og elektrodemålingen gjentas på den ytterligere prøve. Differanser i de to vannmyk-ningsmålinger indikerer den uheldige reaksjon mellom komponen-tene. For letthets skyld kan dette oppsummeres på basis av de kalsiumhardhetsverdier som er oppnådd i løpet av 1 og 10 minutter .

Hvis aluminosilikatprøven har svært lavt faststoffinnhold, f.eks. mindre enn 30 %, eller hvis ekstra vann må settes til blandingen for å muliggjøre produksjon av en fluid oppslemming, kan testen fremdeles utføres, forutsatt at det tas hensyn til ionebyttemålingen når prøvene veies.

Den vannmykningskinetikk som er involvert i bestemmelsen av hastighetskonstanten k involverer anvendelse av de data som

'i

oppnås ved anvendelse av den kalsiumionespesifikke elektrode som beskrevet ovenfor.

Vannmykningskurven, °H Ca, mot tiden (minutter) er opp-summert ved en annen ordens hastighastighetsligning av følgende form: som ved integrering blir:

hvor CaQ er den initielle hardhet, (30°H);

Cagg er likevektshardheten ved t = °°;

k er hastighetskonstanten som har dimensjoner

minutt "°H Ca ;

ks er hastighetskonstanten for utbytting etter silikatbe-handlingen;

k^ er hastighetskonstanten for filterkaken eller den

stabiliserte oppslemming tørket i fravær av silikat;

t er tiden i minutter.

En bekvem metode for vurdering av disse konstanter i det tilfelle hvor utbytting er praktisk talt fullstendig i løpet av 10 minutter, er å velge den hardhet som er igjen etter 1 minutt og.10 minutter og løse ligningen.

Denne inneholder den tilnærming at Ca^-Ca^ = 30 (dvs. ^ aeq = 0) , men i praksis påvirker ikke dette resultatet signifikant .

Likevektshardheten bestemmes av:

I situasjoner hvor det er innlysende at signifikant utbytting fremdeles inntreffer etter 10 minutter, skjønt langsomt, bør tidsperioden forlenges inntil praktisk talt ingen ytterligere utbytting inntreffer og en målt verdi for Ca-likevekt kan oppnås, k-verdien kan da bestemmes ut fra ovenstående like-vektshardhetsligning.

De mest effektive natriumaluminbsilikater for anvendelse

1 henhold til oppfinnelsen har en hastighetskonstant kg over

2 og en likevektskalsiumkonsentrasjon (Ca^) mindre enn 1 °H etter silikatbehandling.

Amorfe aluminosilikater, som økonomisk vil gi en filterkake med relativt høyt faststoffinnhold inneholdende et aluminosilikat med en partikkelstørrelse egnet for innlemmelse i vaskemiddelblandinger i henhold til oppfinnelsen og som har de gode egenskaper for silikatresistens som tidligere er uttrykt, kan fremstilles ved en fremgangsmåte hvor vandig natriumsilikat, med sammensetningen Na2° 2-4 Si02°g en konsentras3°n i området 1-4 mol/liter Si02; et vandig aluminat som har en sammensetning 1-2 Na20 A^O-j og en konsentrasjon i området 0,5-2,0 mol/liter A^O^, blandes intimt sammen ved en temperatur på opp til 4 5°C i en blandeinnretning for å produsere en natrium-aluminosilikatblanding som umiddelbart utsettes for høy skjærkraft i en desintegrator for å produsere en partikkelstørrelse på aluminosilikat som er mindre enn 20 nm, og deretter aldres.

Den intime blanding av aluminatet og silikatløsningene

kan bekvemt oppnås med en slik mikser som den som er beskrevet i Handbook of Chemical Engineering av Perry & Chilton, 5. utgave, kapittel 21, ref 21-4, under overskriften "Jet Mixers".

Formålet med slike miksere er å sikre hurtig og intim blanding av de to løsninger.

Dette oppnås ved å påføre et positivt trykk, for eksempel ved å pumpe hver av løsningene og tvinge én av dem gjennom en liten dyse eller munnstykke inn i en strøm av den annen løs-ning .

Passende desintegratorer for anvendelse ved reduksjon av partikkelstørrelsen til natriumaluminosilikatet inkluderer innretninger som er konstruert for å gi høy skjærkraft, for eksempel Waring ®blander som leveres av Warxng Products Division, Dynamics Corporation of America, New Hartford, Connecticut,

USA, og Greaves SM <®>mikser, levert av Joshua Greaves & Sons Limited, Ramsbottom, Lancashire, England. Forskjellige andre innretninger kan anvendes, men det menes at hvis skjærkraften tilveiebringes ved rotasjon av et rørerblad i reaksjonsblandin-gen, vil ingen slik innretning være tilfredsstillende med mindre topphastigheten til rotoren overstiger 300 m/min. Fortrinnsvis er topphastigheten i området 1000-3000 m/min.

Forarbeidelsen etter høyskjærkraftbehandlingen kan omfatte et aldringstrinn for den frittstrømmende oppslemming som typisk strekker seg over et tidsrom av 1-2 timer, men kan være lengre. Utfellingsdannelsen og aldringen kan finne sted i nærvær av et inert salt, for eksempel natriumsulfat. Den aldrede oppslemming kan også behandles med en fortynnet mineralsyre, for eksempel svovelsyre, for å redusere dens pH-verdi til ca. 10,0 eller 11,0 før vasking og filtrering.

PEROKSYGENBLEKEFORBINDELSEN

Produktene i henhold til oppfinnelsen inneholder nødvendig-vis en peroksygenblekeforbindelse, ved et nivå på

mellom 5 og 50 vekt% regnet på blandingen, spesielt mellom 8 og 32 vekt%. Egnede peroksygenblekemidler inkluderer

natriumperborat (for eksempel i form av tetrahydratet) og natriumperkarbonat.

DET ALKALISKE SALT

Produktene i henhold til oppfinnelsen kan inkludere et alkalisk salt valgt blant alkalimetallsilikater, -karbonater og -fosfater.

Mengden av natriumsilikat som anvendes kan variere innen vide grenser alt etter den type produkt som er involvert, dvs. fra et minimum av 0,1 til 50% i vekt av den resulterende vaskemiddelblanding. Normalt anvendes imidlertid mengder som ligger i området fra 0,5 til 20%, spesielt ca. 1 til 15%, for konvensjonelle formål, dvs. for korrosjons-inhibering, pH-pufferregulering og pulverstruktureringsegen-skaper. Mengder av natriumsilikat i overkant av dette og opp til ca. 40% anvendes av og til for supplerende vaskeevnebyggen-de egenskaper i tøyvaskemiddelblandinger. Enda høyere nivåer av natriumsilikat kan være til stede i andre typer av pulverfor-mige vaskemiddelblandinger, for eksempel for oppvask- eller in-dustriformål hvor høy alkalitet er vanlig.

Enhver normal type av natriumsilikat kan anvendes, fortrinnsvis med et natriumoksyd:silisiumdioksyd-forhold på fra ca. 2:1 til ca. 1:4, for eksempel alkalisk natriumsilikat (Na20.2Si02) nøytralt natriumsilikat (Na20.3Si02), natrium-metasilikat (Na2O.Si02) eller natriumortosilikat (2Na2O.Si02), eller blandinger derav, idet de mindre alkaliske silikater (Na20.l-4Si02) foretrekkes.

Eksempler på andre egnede alkaliske materialer inkluderer natriumkarbonat, natriumtripolyfosfat, natriumortofosfat og natriumpyrofosfat. Disse alkaliske materialer vil også legge til byggekapasiteten til blandingene. Anvendelsen av natriumpyrofosfat kan føre til uakseptabelt høye nivåer av uorganisk avsetning på tøyet, og det foretrekkes derfor å inkludere mindre enn 5% pyrofosfat i blandingene, helst praktisk talt ingen pyrofosfater.

ANDRE INGREDIENSER

Vaskemiddelblandingene som lages i henhold til oppfinnelsen kan inneholde hvilke som helst av de konvensjonelle additiver i de mengder som slike additiver normalt anvendes i i tøy-vaskemiddelblandinger.• Eksempler på disse additiver inkluderer skumforsterkende midler, f.eks. alkanolamider, spesielt de monoetanolamider som stammer fra palmekjernefettsyrer og kokosnøttfettsyrer, pulverstrømningshjelpemidler, f.eks. findelt silisiumdioksyd og andre aluminosilikater, skumhemmende midler, antigjenavsetningsmidler, f.eks. natriumkarboksymetyl-cellulose, persyreblekeforløpere, klorfrigivende blekemidler så som triklorisocyanursyre og alkalimetallsalter av diklor-isocyanursyre, tøymykningsmidler, f.eks. leirearter av smektitt-og illitt-typer, antiaskedannelsesmidler, stivelser, kalksåpe-dispergeringsmidler, uorganiske salter, f.eks. natriumsulfat, og vanligvis til stede i svært små mengder, fluorescerende midler, parfyme, slike enzymer som proteaser og amylaser, germi-cider og farvemidler. I tillegg, spesielt når det gjelder ikke-ioniskbaserte vaskemiddelblandinger, kan det være ønskelig å tilsette oppslemmingsstabilisatorer, for eksempel kopoly-etylen/maleinsyreanhydrid og kopolyvinylmetyleter/maleinsyre-anhydrid, vanligvis i saltformen.

Ved siden av de essensielle aluminosilikatvaskeevnebygge-re som er omtalt ovenfor, kan andre konvensjonelle vaskeevnebyggere være til stede, f.eks. natriumkarboksymetyloksysuksinat, natriumnitriltriacetat og krystallinske aluminosilikater (zeolitter).

FORARBEIDELSE AV BLANDINGENE

Oppfinnelsen krever nødvendigvis at basispulvergranulene lages ved forstøvningstørking.

Oppslemmingen og forstøvningstørketrinnene ved fremgangs-måten i henhold til oppfinnelsen kan foretas med konvensjonelt utstyr for dette formål, for eksempel i crutcher, padle- eller turbomiksere og forstøvningstørketårn. Normale temperaturer kan anvendes for disse operasjoner, for eksempel fra 30

til 100°C, fortrinnsvis 70 til 90°C for oppslemmingen og 200 til 4 50°C for tørkegassinnløpet i forntøvningstørke-prosessen, idet de høyere temperaturer innen dette område generelt foretrekkes av økonomiske grunner.

Basispulveret inneholder nødvendigvis det vaskeaktive overflateaktive middel og det amorfe aluminosilikat. Peroksybleke-midlet, sammen med eventuelle andre varmeømfintlige ingredienser, kan etterpå mikses med basispulvergranulene. Det alkaliske salt, hvis dette er til stede, kan inkluderes i granulene, blandes med disse etterpå eller begge deler. Hvis natriumsilikat er det alkaliske salt, kan det være fordelaktig å tilsette det etterpå for ytterligere å redusere risikoen for reaksjon med natriumaluminosilikatet i oppslemmingen. Det foretrekkes at eventuelle etterpå tilsatte materialer er i sin fullstendig hydratiserte form.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres av de føl-gende eksempler.

FREMSTILLING AV AMORFT ALUMINOSILIKATMATERIALE ( NAS)

Ved anvendelse av den mikser som er beskrevet nedenunder, ble følgende fremstillingsmetode anvendt: Satser av aluminat og silikat ble fremstilt ved å justere kommersielle bad til egnet konsentrasjon og temperatur. Disse ble hver pumpet med

7 liter/min. til blandeinnretningen (jet) og den resulterende strøm ført gjennom et kar med 30 liters kapasitet hvor den ble utsatt for intens røring. Produktets volum i den omrørte reak-tor ble opprettholdt på ca. 17 liter ved justering av overløps-hastigheten. Reaksjonsproduktet ble oppsamlet og tillatt å

bli aldret, under mild røring, i 2 timer før aluminosilikatet ble fjernet på et filter og vasket fritt for det alkaliske reak-sjonsbad.

Filterkaken ble forarbeidet for produksjon av en stabil, pumpbar vandig suspensjon ved inkorporering av et egnet dispergeringsmiddel og reduksjon av partikkelstørrelsen til aluminosilikatet til mellom 4,0 og 6,0 Mm ved mølling eller knusing av aluminosilikatet i et vandig medium som inneholdt det nevnte dispergeringsmiddel, alt i overensstemmelse med læren i britisk patentskrift nr. 1 051 336.

Det bemerkes at alternativt kan filterkaken, eller suspen-sjonen som er fremstilt ovenfor, omdannes til tørr pulverform ved en rekke tørketeknikker. I den hensikt å konservere ione-byggeegenskapene er det viktig at det resterende fuktighetsinnhold (tap ved antennelse) i aluminosilikatet ikke er mindre enn ca. 20 vekt%. Filterkaker kan bekvemt tørkes i et tørkeskap ved en temperatur på 50°C for formålet med å teste konserver-ingen av ionebytteegenskapene og bestemmelse av k^-verdien.

Av de følgende eksempler var den anvendte mikser en Greaves SM mikser, som hadde en høyhastighets-impeller som ro-terte ved ca. 3000 opm med en topphastighet på 19 75 m/min.

Intens røring kreves for (a) å forhindre gelering som vil-le lede til filterkaker med lavt faststoffinnhold, og (b) regulere partikkelstørrelsen til aluminosilikatet.

For laboratoriefremstillinger i liten målestokk kan man anvende en Waring blander (Model CB 6 "1 gallon kapasitet") som har en høyhastighets-impeller, ca. 13 000 opm, som produserer en topphastighet på ca. 2800 m/min. Ionebytterytelse - Ca- elektrodemetode ( °HCa)

EKSEMPLER 1 TIL 4

Ved anvendelse av det amorfe aluminosilikatmateriale fremstilt som angitt ovenfor, ble partikkelformige vaskemiddelblandinger fremstilt ved å forstøvningstørke et basispulver og tilsette til dette et antall etterdoserte ingredienser. Basispulverne hadde følgende sammensetning, i vektdeler uttrykt som vannfritt materiale.

Av de ovenfor angitte fuktighetsinnhold i basispulveret, målt ved vekttap ved 135°C, ble verdiene av "y" beregnet, med følgende formel: hvor A er den totale mengde av anioniske og ikke-ioniske vaskeaktive materialer i vektdeler, inklusive såpe hvis sådan er til-stede, S er mengden av alkalisk salt (natriumsilikat) i vektdeler, og X er mengden av amorft aluminosilikat i vektdeler. De beregnede verdier for "y" var:

Til disse forstøvningstørkede basispulvere ble det tilsatt forskjellige etterdoserte ingredienser som følger:

Ionebytteegenskapene til disse pulvere etter lagring ble bestemt ved vasking av pulverne med de-ionisert vann på en filterkake for å ekstrahere det uløselige aluminosilikatmateriale og ved tørking. 0,5 g av det tørkede materiale ble deretter satt til 200 ml vann som hadde en hardhet på 30°FH (ekvivalent med en kalsiumionekonsentrasjon på 3 x 10 mol). Den frie kalsiumionekonsentrasjon ble målt etter 1 minutt. Pulverne ble lagret i 6 uker ved 37°C og 70% relativ fuktighet (eksemplene 4, 4A og 4B) eller i 12 uker ved 28°C og 70% relativ fuktighet (eksemplene 1, 2, 2A, 3 og 3A). På samme måte ble ionebytteegenskapene til basispulverne målt umiddelbart etter forstøv-ningstørking. Resultatene var som følger:

En vannhardhet på 3°FH eller mindre anses å være et rime-lig mål. Det følger derfor at alle pulverne som blir testet var tilfredsstillende med unntagelse av eksempel 2A.

Det bemerkes at for eksempel 2A er y = 0,18, dvs. godt under grensen på 0,25 som er satt ved foreliggende oppfinnelse.

Pulverne fra eksemplene 1 til 4 ble lagret under varierende betingelser hvoretter prosent perborat som var spaltet ble målt. Lignende pulvere ble produsert hvor det amorfe aluminosilikat var erstattet med Zeolite-4A, av lignende partikkelstørrelse, for å gi kontrolleksempler. Med de zeolittholdige pulvere var fuktighetsinnholdet lavere, nemlig mellom ca. 4,5 og 8% av basispulverne. Fuktighetsinnhold identisk med eksemplene 1 til 4 fører til dårlige pulveregenskaper og til og med mer perboratspaltning under lagring. Resultatene var som følger:

Disse eksempler viser nytten ved å anvende amorft aluminosilikat fremfor zeolitt.

EKSEMPLER 5 OG 6

To forstøvningstørkede basispulvere ble fremstilt med føl-gende sammensetninger:

De følgende ingredienser ble deretter etterdosert til dette forstøvningstørkede basispulver, som følger:

Etter lagring ved 37°C og 70% relativ fuktighet i 4 uker var 39% og 28% av natriumperboratet i henholdsvis eksempel 5

og 6 spaltet. For sammenligningens skyld, der hvor det amorfe aluminosilikat ble erstattet i eksempel 5 med zeolitt 4A av lignende partikkelstørrelse, spaltet mer enn 80% av natriumperboratet under de samme betingelser.

EKSEMPEL 7

Et basispulver ble forstøvningstørket som hadde en sammensetning identisk med eksempel 4, men hvor det ikke var inkludert noe natriumsilikat. Vann-nivået var 9,7 deler, og den totale basispulvervekt var 5 3,4 deler. Fuktighetsinnholdet var 7,1 deler (13,3%), hvilket ga en verdi for y lik 0,42.

Basispulveret ble granulert med 5 deler natriumsilikat (Si02/Na20=2,0), 18 deler natriumtripolyfosfat (målt som vannfritt), 4 deler vann og 19,6 deler natriumperborat (målt som NaBo2•H2°2'3H20'' hvilket ga en total pulvervekt på 100 deler.

Etter lagring ved 37°C og 70% relativ fuktighet i 6 uker var 23% av natriumperboratet spaltet.

For sammenligningens skyld, hvor det amorfe aluminosilikat ble erstattet med zeolitt 4A, spaltet 82% av natriumperboratet under de samme betingelser.

Dette pulver ble så vurdert med hensyn på sine ionebytteegenskaper på samme måte som beskrevet i forbindelse med eksemplene 1 til 4, med unntagelse av at tiden ble målt for vannets hardhet å falle til 3,3°FH. Umiddelbart etter fremstillingen var denne tid 0,4 min. Etter lagring av pulveret i 6 uker ved 28°C og 70% relativ fuktighet var denne tid 0,7 min. Disse resultater indikerte et tilfredsstillende pulver.

EKSEMPLER 8 TIL 10

Et antall vaskemiddelblandinger ble fremstilt ved å for-støvningstørke en vandig oppslemming inneholdende følgende ingredienser :

Denne oppslemming ble forstøvningstørket og ga vaskemid-delbasispulvere med følgende fuktighetsinnhold:

Verdiene for y kan beregnes ut fra disse fuktighetsinnhold ved å benytte A=13,0, X=21,0 og S=5,0 som følger:

Man vil se at eksemplene 9 og 10 har y-verdier innen foreliggende oppfinnelse, mens eksemplene A, B og 8 er tatt med for sammenligningsformål.

Til disse forstøvningstørkede basispulvere ble tilsatt

22 vektdeler delvis hydratisert natriumtripolyfosfat (18 deler beregnet på vannfri basis) og 25 vektdeler natriumperborat-tetrahydrat.

Den initielle ionebyttehastighet for disse blandinger ble målt på samme måte som beskrevet i eksempel 7. Den tid det tar for vannets hardhet til å falle til 3,3°FH var som følger:

Pulverne fra eksemplene B og 10 ble lagret i 12 uker ved 28°C og 70% relativ fuktighet. Etter denne lagring ble ione-byttehastigheten målt igjen. Når det gjaldt eksempel B, var den tid det tok for å nå 3,3° FH lengre enn 10 minutter og i eksempel 10 0,9 minutt.

Disse resultater viser nytten ved ionebytteegenskapene ved forstøvningstørking av basispulveret til et fuktighetsinnhold som gir en verdi for y i henhold til oppfinnelsen.

Pulverne, fra eksemplene B og 10 ble lagret i 12 uker under varierende betingelser, hvoretter blekestabiliteten ble bestemt ved måling av prosent perborat som var spaltet etter den tid. Resultatene var:

Disse resultater viser at blandingen i henhold til oppfinnelsen, eksempel 10, viser forbedret blekestabilitet i forhold til sammenligningsblandingen, eksempel B.

Blandingen fra eksempel B er tilnærmet lik den som er beskrevet i eksempel 1 i britisk patentskrift nr. 2 013 707.

Det vaskeaktive materiale som ble anvendt i de foranståen-de eksempler var tilnærmet:

Claims (5)

1. Vaskemiddelblanding som omfatter forstøvningstørkede basispulvergranuler, sammen med en eller flere etterdoserte ingredienser som inkluderer 5-50 % av en peroksygenblekeforbindelse, hvor basispulvergranulene inneholder minst 2-60 % av et syntetisk vaskeaktivt materiale, 10-60 % av et amorft aluminosilikatbyggermateriale, fuktighet, eventuelt såpe, eventuelt krystallinske aluminosilikatbyggermateriale og eventuelt et alkalisk salt valgt blant alkalimetalllsilikater, alkalimetallkarbonater, alkalimetallfosfater og blandinger derav, idet de nevnte prosenter er i vekt basert på hele blandingen, karakterisert ved at fuktighetsinnholdet til granulene er bestemt ved formelen hvor M er fuktighetsinnholdet i granulene i vektdeler, målt ved vanntapet fra granulene ved 135<*>C, A er mengden av det vaske aktive materiale inkludert såpe, hvis til stede, i granulene i vektdeler, S er mengden av det alkaliske salt i granulene i vektdeler, X er mengden av aluminosilikatbyggermateriale inkludert krystallinske aluminosilikatbyggermateriale, hvis til stede, i granulene i vektdeler, og y er et tall fra 0,25-0,7, under den forutsetning at med mindre basispulvergranulene er fri for alkalimetallsilikat og/eller inneholder krystallinsk aluminosilikatbyggermateriale, ligger verdien av y i området 0,5-0,7.

2. Vaskemiddelblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved ved at fuktighetsinnholdet i basispulvergranulene tilsvarer en verdi for y på mellom 0,5 og 0,6.

3. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved ved at basispulvergranulene ikke inneholder noe natriumsilikat og at fuktighetsinnholdet i dem tilsvarer en verdi for y mellom 0,25 og 0,5.

4. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved ved at minst det syntetiske vaskeaktive materiale, såpen, det amorfe aluminosilikat og natriumsilikat inneholdes i de forstøvningstørkede basisgranuler, natriumperboratet er en etterdosert ingrediens og fuktighetsinnholdet i basisgranulene er 10,7-21 vekt%, basert på vekten av basisgranulene, idet blandingen omfatter, basert på den totale sammensetning: 5-40 vekt% syntetisk vaskeaktivt materiale; 1-5 vekt% såpe; 12,5-50 vekt% amorft aluminosilikat; 1-15 vekt% natriumsilikat; og 8-32 vekt% natriumperborat.

5. Blanding som angitt i hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den amorfe aluminosilikat-bygger er et amorft hydratisert natriumaluminosilikat med kjemisk sammensetning beregnet på vannfri basis: som har, beregnet på tørr basis, en kalsiumionebyttekapasitet over 100 mg CaO/g, en magnesiumkapasitet over 50 mg MgO/g, en gjennomsnittlig partikkelstørrelse i området 2-2 0 um, og evne til å danne en filterkake som har et faststoffinnhold i området 35-50%, i en filterpresse med et lukketrykk på 5,62 kg/cm<2>, idet filterkaken kan omdannes til en pumpbar oppslemming i det nevnte faststoffområde, og har en silikatresistens (som her definert) som er slik at den annen ordens hastighetskonstant ks for kalsiumbytteprosessen er større enn 0,2°H-<1>min<-1> og en restvannhardhet etter 10 minutter på mindre enn 1,5°H og som etter tørking ved 50°C til 80% faststoff har en hastighetskonstant K<j (som her definert) på mer enn 0,42°H~<1>min^<1> og en restvannhardhet etter 10 minutter på mindre enn 1°H.