PL191245B1

PL191245B1 - Zastosowanie mieszarki przesypowej do wytwarzania środka piorącego albo czyszczącego w postaci granulatu

Info

Publication number: PL191245B1
Application number: PL343622A
Authority: PL
Inventors: Hubert Harth; Petra-Stefanie Madle; Gisela Nitsch; Franz Pfeifer; Johann Seif; Herbert Senger
Original assignee: Henkel Kgaa
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-17
Publication date: 2006-04-28
Also published as: SK16232000A3; ES2174602T3; DE19818966A1; ATE214091T1; HUP0101618A3; SK287177B6; PL343622A1; HU229241B1; EP1076685B1; WO1999055820A1; EP1076685A1; HUP0101618A2; DE59900940D1; CZ20003996A3; CZ291944B6

Abstract

1. Zastosowanie mieszarki przesypowej do wytwarzania srodka pioracego albo czyszcza- cego w postaci granulatu o ciezarze nasypo- wym nie przekraczajacym 85% teoretycznego ciezaru jednego litra, przez mieszanie i aglome- racje, jak równiez ewentualnie przez dodatkowe przetwarzanie, któremu poddaje sie jedna lub kilka substancji stalych oraz jedna lub kilka cie- czy granulacyjnych, przy czym mieszarka prze- sypowa, wyposazona w obrotowy zbiornik (13), jest podzielona na strefe (1) mieszania podsta- wowego i strefe (2) mieszania dodatkowego oraz zaopatrzona w listwe spychajaca (5), przy- mocowana do plyty czolowej (4) zbiornika (13) i przechodzaca przez cala strefe (1) mieszania podstawowego oraz ewentualnie przez czesc strefy (2) mieszania dodatkowego. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie mieszarki przesypowej do wytwarzania środka piorącego albo czyszczącego w postaci granulatu o ciężarze nasypowym nie przekraczającym 85% teoretycznego ciężaru jednego litra, przez mieszanie i aglomerację, jak również ewentualnie przez dodatkowe przetwarzanie.

Aktualnie coraz większe zastosowanie mają ciężkie środki piorące i czyszczące o ciężarach na33 sypowych 650 g/dm³, a nawet powyżej 700 g/dm³, jednakże w obszarach geograficznych, w których dużą rolę odgrywa pranie ręczne, zaś do prania maszynowego stosuje się przeważnie pralki kadziowe, wciąż istnieje zapotrzebowanie na środki piorące i czyszczące o ciężarach nasypowych poniżej 700 g/dm³, które powinny szybko rozpuszczać się w wodzie. W przypadku produktów granulowanych można to było dotychczas zapewnić tylko przez zmniejszanie ich ciężaru nasypowego.

Nowoczesny granulat o działaniu piorącym albo czyszczącym winien charakteryzować się dostateczną trwałością przy magazynowaniu oraz zachowaniem sypkości granulek. W tym celu stosuje się obecnie modyfikatory powierzchni, które pokrywając powierzchnię granulek zapobiegają ich sklejaniu się ze sobą. Innym wymogiem jest wytwarzanie środków piorących i czyszczących przez mieszanie i granulowanie produktu makroskopowo jednorodnego, który nie powinien wykazywać żadnego rozwarstwienia w czasie produkcji i napełniania opakowań, zaś w czasie transportu albo magazynowania - żadnego rozdzielenia. Dalszym wymogiem jest ponadto uzyskanie określonego ciężaru nasypowego przy zmiennej temperaturze środków.

W konwencjonalnych procesach suszenia rozpyłowego otrzymuje się wprawdzie stosunkowo sypkie i jednorodne produkty, jednakże w następnej operacji wymagają one domieszania tych składników środków piorących albo czyszczących, które są wrażliwe na hydrolizę lub oddziaływanie podwyższonych temperatur, na przykład nadtlenowe środki bielące albo enzymy. Ponieważ bezpośredni produkt suszenia rozpyłowego ma zwykle ciężary nasypowe zawarte w granicach od około 300 g/dm³do 550 g/dm³, w celu zwiększenia ciężaru nasypowego musi on być poddany późniejszej granulacji w sposób znany ze stanu techniki. Jednakże dodatek ciężkich składników stwarza niebezpieczeństwo ich rozdzielania się w czasie transportu i magazynowania. Ponadto proces suszenia rozpyłowego jest na tyle kosztowny, że z punktu widzenia ekonomii nie jest korzystne stosowanie go do wytwarzania głównego składnika środka piorącego.

Istnieje obecnie szereg konstrukcji mieszarek i granulatorów, w których można wytwarzać albo ciężkie, albo lekkie granulaty. Na przykład w mieszarce lemieszowej firmy Lodige uzyskuje się wysoki ciężar nasypowy, jednakże mieszanie w niej nie zapewnia dostatecznej aglomeracji w wyniku czego wytwarzane granulaty są niejednorodne i zawierają zarówno grube, jak i drobne ziarna, a ponadto ma miejsce przynajmniej częściowe zniszczenie grubszych ziaren stosowanych substancji stałych. W wyniku tego w gotowym produkcie następuje rozdzielanie się składników.

O ile mieszarki, zwłaszcza typu lemieszowego, i granulatory są wyposażone w różnej konstrukcji obrotowe narzędzia, to bębnowe mieszarki przesypowe albo wolnospadowe nie zawierają przeważnie żadnych narzędzi, zaś mieszany materiał jest w nich unoszony przez tarcie o ścianki bębna i ponownie spada na nie pod działaniem siły ciężkości.

Próby wytwarzania granulatów o działaniu piorącym albo czyszczącym o ciężarach nasypowych rzędu 650 g/dm³ do 780 g/dm³ w mieszarce przesypowej z podwójnym stożkiem wykazały, że stałe składniki wprawdzie zostają zmieszane bez zniszczenia ziarna, jednak jednorodność produktu w dalszym ciągu pozostaje niedostateczna. Jest to wskazówka niedostatecznej aglomeracji.

Poza kilkoma wyjątkami, w których granulowane substancje wyjściowe mają postać papki, przeważnie jedną albo kilka substancji stałych przerabia się przez mieszanie i aglomerowanie z dodatkiem cieczy granulacyjnych.

Z publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego PCT nr WO 97/21487 znany jest sposób wytwarzania środka piorącego albo czyszczącego w postaci granulatów z dodatkiem wody albo roztworów wodnych jedynie w takiej ilości, która nie przekracza zdolności wiązania wody przez gotowy granulat. Ciężary nasypowe wymienione w przykładach tej publikacji wynoszą od 650 g/dm³ do 780 g/dm³. Jednakże brak jest w niej jakichkolwiek informacji o jednorodności produktu oraz o dającym się ewentualnie nastawiać ciężarze nasypowym granulatu. Natomiast wymienione w niej mieszarki o dużej mocy pozwalają przypuszczać, że nastawianie ciężarów nasypowych przy określonej temperaturze nie jest możliwe, wskutek czego gotowe granulaty wykazują znaczną niejednorodność.

PL 191 245 B1

Osobny problem w wytwarzaniu środków piorących lub czyszczących w postaci granulatu stanowi wprowadzanie tych składników, które stosuje się tylko w niewielkich ilościach, nie przekraczających około 10% wagowo masy środka, na przykład wypełniaczy aktywnych, rozjaśniaczy optycznych, środków sekwestrujących, inhibitorów szarzenia, mydła, barwników i substancji zapachowych, itp.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 19 651 072 wiadomo, że tego rodzaju mniejszościowe składniki wprowadza się w postaci dodatkowego, dokładnie dozowanego wsadu, przy czym mieszanie i aglomeracja winny zapewnić równomierne rozprowadzenie tych składników w całej masie środka.

Z powołanych wyżej opisów wynika, że w mieszanych produktach jest zawarty składnik podstawowy, do którego następnie dodaje się dalsze składniki albo też oddzielnie miesza się więcej składników przynajmniej z dwoma składnikami działającymi piorąco albo czyszcząco, a następnie ewentualnie dodaje się w trakcie ciągłego mieszania dalsze składniki, zwłaszcza nadtlenowe środki bielące, takie jak nadborany i ewentualnie nadwęglany o ciężarach nasypowych wynoszących od 800 g/dm³do 1000 g/dm³ albo też siarczan sodowy o ciężarze nasypowym do 1500 g/dm³, który w niektórych środkach piorących zawarty jest w ilości do 45% wagowo, jak również ciężkie węglany sodowe albo aktywatory bielenia. Wymienione składniki o ciężarach nasypowych powyżej 700 g/dm³ dają się wprawdzie łatwo wprowadzić do ciężkich środków piorących albo czyszczących, jednakże zupełnie nie ₃ nadają się do lekkich środków piorących i czyszczących o ciężarach nasypowych poniżej 650 g/dm³.

Środki piorące i czyszczące wytwarzane tymi sposobami mają, wskutek różnych ciężarów nasypowych poszczególnych składników ziarnistych, tendencję do rozdzielenia się składników. Ponadto stosowanie drobnoziarnistego, a ciężkiego siarczanu sodowego powoduje jego osadzanie się na dnie pakietu zapakowanego środka w trakcie transportu i składowania.

Najczęściej stosowanym aktywatorem bielenia w znanych sposobach wytwarzania granulowanych środków piorących i czyszczących jest czteroacetyloetylenodwuamina (TAED), o ciężarze nasypowym wynoszącym od 500 g/dm³ do 600 g/dm³, która w lekkich środkach piorących albo czyszczących, o ciężarze nasypowym wynoszącym na przykład 400 g/dm³, uważana jest za surowiec ciężki, co skutkuje opisanymi wyżej niekorzystnymi właściwościami tych środków.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu wytwarzania przez mieszanie i aglomerowanie granulowanych środków piorących albo czyszczących, których ciężary nasypowe nie będą przekraczały 85% teoretycznego ciężaru jednego litra (określonego znanymi metodami obliczeniowymi), przy czym gotowy granulat winien charakteryzować się znaczną trwałością magazynowania, dostateczną sypkością i jednorodnością bezwładności rozdzielania się składników, przy czym proces wytwarzania winien umożliwiać zmianę, w pewnych granicach, ciężaru nasypowego środka przy jego określonej recepturze.

Cel ten realizuje, zgodnie z wynalazkiem, zastosowanie mieszarki przesypowej do wytwarzania środka piorącego albo czyszczącego w postaci granulatu o ciężarze nasypowym nie przekraczającym 85% teoretycznego ciężaru jednego litra, przez mieszanie i aglomerację, jak również ewentualnie przez dodatkowe przetwarzanie, któremu poddaje się jedną lub kilka substancji stałych oraz jedną lub kilka cieczy granulacyjnych, przy czym zastosowanie to charakteryzuje się tym, że mieszarka przesypowa, wyposażona w obrotowy zbiornik, jest podzielona na strefę mieszania podstawowego i strefę mieszania dodatkowego oraz zaopatrzona w listwę spychającą, przymocowaną do płyty czołowej zbiornika i przechodzącą przez całą strefę mieszania podstawowego oraz ewentualnie przez część strefy mieszania dodatkowego.

Wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma odpowiedni ciężar nasypowy uzyskany przez zmianę parametrów pracy mieszarki przesypowej, a zwłaszcza zmianę jej prędkości obrotowej i kąta nachylenia a osi mieszarki względem poziomu.

Prędkość obrotowa zbiornika mieszarki przesypowej zawarta jest w granicach od 20 do 70 obr/min, a korzystnie od 30 do 60 obr/min, natomiast kąt nachylenia osi zbiornika obrotowego mieszarki do poziomu zawarty jest w granicach od 10° do 20°, a korzystnie od 12° do 15°.

Wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma ciężar nasypowy wynoszący maksymalnie 80%, a korzystnie 75% teoretycznego ciężaru jednego litra, przy czym wartość tego ciężaru nasypowego wynosi od 400 g/dm³ do 700 g/dm³, korzystnie od 450 g/dm³ do 700 g/dm³, a najkorzystniej poniżej 650 g/dm³.

Wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się z użyciem jednej cieczy granulacyjnej stanowiącej niewodną ciecz granulacyjną, zawierającą zwłaszcza niejonowe środki powierzchniowo czynne oraz środki zapachowe, parafiny albo oleje silnikowe, kwasy tłuszczowe, topliwe poliestry albo środki uwalniające brud i występującą w temperaturze procesu w postaci cieczy

PL 191 245 B1 albo stopionej substancji, albo też przy użyciu przynajmniej dwóch cieczy granulacyjnych, z których przynajmniej jedna stanowi niewodną ciecz granulacyjną, zaś druga jest wodą, względnie roztworem wodnym albo dyspersją wodną, przy czym ilość stosowanej cieczy granulacyjnej albo cieczy granulacyjnych wynosi od 0,5% do15% wagowo, korzystnie od 1% do 10% wagowo, a najkorzystniej od 1% do 7% wagowo całej masy środka.

Wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się korzystnie przy zabarwieniu go w czasie mieszania przez stosowanie wodnych roztworów barwników albo ich mieszanin z niewodnymi cieczami granulacyjnymi, zwłaszcza zawierającymi niejonowe środki powierzchniowo czynne.

Wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się korzystnie przez stosowanie surowców i/lub od jednej do trzech różnych kompozycji surowców, przy czym dodawanie stałych składników mniejszościowych, stosowanych maksymalnie tylko w ilościach do 2% wagowo, odbywa się bezpośrednio przed wprowadzeniem materiałów stałych do mieszarki, a ponadto z procesów dalszego przetwarzania produktu otrzymanego z mieszarki, korzystnie eliminuje się suszenie.

Przy wytwarzaniu granulatu środka piorącego albo czyszczącego zawartość wody w stosowanych materiałach stałych względnie w ich mieszaninie jest korzystnie mniejsza od ilości możliwej do wchłonięcia przez wszystkie te materiały stałe względnie ich mieszaniny, zaś ilość wodnej cieczy granulacyjnej winna korzystnie nie przekraczać zawartości wody możliwej do związania przez aglomeraty.

Zbiornik mieszarki przesypowej, której zastosowanie do wytwarzania granulatu środka piorącego albo czyszczącego jest przedmiotem wynalazku, jest podzielony na strefę mieszania podstawowego i strefę mieszania dodatkowego, przy czym stosunek długości strefy mieszania podstawowego do długości strefy mieszania dodatkowego wynosi przynajmniej 1:1, a ponadto jest wyposażony w listwę spychającą, która korzystnie nie wychodzi poza połowę długości tej strefy mieszania dodatkowego, zaś jej górna krawędź znajduje się w odległości od ściany czołowej mieszarki równej lub mniejszej od 10% średnicy zbiornika w jego najwęższym miejscu, a korzystnie równej lub mniejszej od 5% tej średnicy.

Wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego poddaje się korzystnie obróbce powierzchniowej przez dodatek do niego substancji stałych, stanowiących modyfikatory powierzchni, wprowadzonych do obrotowego zbiornika mieszarki przez wpust transportera ślimakowego w pobliżu jej wylotu.

Wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma korzystnie ciężar nasypowy wynoszący maksymalnie 500 g/dm³ i zawiera nie więcej niż 10% wagowo siarczanów.

W procesie wytwarzania granulowanego środka piorącego albo czyszczącego z zastosowaniem mieszarki przesypowej według wynalazku jako substancje stałe stosuje się surowce i kompozycje składników, zawierające przynajmniej dwa różne znane składniki występujące w środkach piorących albo czyszczących i przygotowywane wstępnie znanymi technikami, takimi jak suszenie rozpyłowe, granulacja, prasowanie na walcach albo wytłaczanie. Stosowane surowce mogą być przy tym zarówno gruboziarniste, jak i drobnoziarniste.

Ze względu na ekonomię wytwarzania, w jednym z rozwiązań według wynalazku stosuje się jako stałe substancje tylko 1 do 3 różnych kompozycji składników, przy czym korzystne jest, gdy kompozycje te zawierają przynajmniej jeden taki sam składnik. Do procesu korzystnie nie wprowadza się żadnych kompozycji składników wysuszonych rozpyłowo.

W niektórych przypadkach korzystne jest stosowanie w procesie tylko surowców stałych, nie łączonych w żadne kompozycje składników.

Proces wytwarzania według wynalazku umożliwia również bezpośrednie wprowadzenie do mieszarki przesypowej stałych, mniejszościowych, nie przekraczających 2% wagowo masy środka składników przez ich dodanie w ostatniej kolejności na taśmę zbiorczą przenośnika, bezpośrednio przed wprowadzeniem do mieszarki przesypowej. Nie jest zatem konieczne stosowane powszechnie oddzielne mieszanie substancji stałych w oddzielnym mieszalniku, czyli wytwarzanie tak zwanej przedmieszki.

Ze względów ekonomicznych korzystne jest dołączenie operacji suszenia albo do procesu aglomeracji, albo też do ewentualnego dalszego przetwarzania, jednakże w procesie według wynalazku, dzięki wprowadzeniu do mieszarki przynajmniej jednej przesuszonej substancji stałej (surowca albo kompozycji składników), można jednak dodawać wodę w trakcie aglomeracji, uzyskując produkt końcowy bez skłonności do sklejania. Zawartość wody w stosowanych substancjach stałych, względnie w mieszaninie substancji stałych, winna być jednak niższa od zdolności wiązania wody przez wszystkie substancje stałe względnie przez mieszaninę substancji stałych. W tym celu wodną ciecz

PL 191 245 B1 granulacyjną dodaje się tylko w takiej ilości, która nie przekracza określonej obliczeniowo, w znany sposób, zdolności wiązania wody przez aglomeraty.

Zgodnie z wynalazkiem do procesu wprowadza się co najmniej jedną, lecz korzystnie przynajmniej dwie różne ciecze granulacyjne. Możliwe jest jednak wprowadzenie do procesu trzech, czterech, pięciu, a nawet więcej różnych cieczy granulacyjnych, które mogą mieć naturę niewodną albo wodną.

Możliwe jest również, aby jako jedyną ciecz granulacyjną stosować wodę, względnie wodny roztwór albo dyspersję wodną, jednakże korzystniejsze jest użycie tylko jednej cieczy granulacyjnej cieczy niewodnej, stanowiącej zwłaszcza substancję pomocniczą, będącą stałym składnikiem środków piorących albo czyszczących, która w temperaturze procesu mieszania występuje jako ciecz albo materiał stopiony.

W przypadku, gdy stosuje się przynajmniej dwie różne ciecze granulacyjne, jedna z nich winna stanowić niewodną ciecz granulacyjną, zaś druga lub jedna z dalszych wodę, względnie roztwór wodny albo dyspersję wodną.

Do procesu według wynalazku wprowadza się od 0,5% do 15% wagowo, korzystnie od 1% do 10% wagowo, a najkorzystniej od 1,5% do 7% wagowo cieczy granulacyjnej.

Jako niewodne ciecze granulacyjne stosuje się korzystnie ciekłe, względnie upłynnione albo stopione niejonowe środki powierzchniowo czynne, parafiny, oleje silnikowe, substancje zapachowe, kwasy tłuszczowe, topliwe poliestry oraz znane składniki środków piorących, uwalniające brud.

Jako ciekłe albo upłynnione niejonowe środki powierzchniowo czynne stosuje się korzystnie alkoksylowane lub etoksylowane alkohole, zwłaszcza pierwszorzędowe, zawierające korzystnie od 8 do 18 atomów węgla i przeciętnie od 1 do 20 moli, a korzystnie 14 moli tlenku etylenu (EO) na mol alkoholu. Reszta alkoholowa tych związków może być liniowa albo korzystnie rozgałęziona metylem w położeniu 2, względnie może zawierać liniowe i rozgałęzione metylem reszty, takie jak występujące reszty alkoholi okso. Szczególnie korzystne jest jednak stosowanie etoksylanów alkoholi z liniowymi resztami alkoholi pochodzenia naturalnego, zawierających od 12 do 18 atomów węgla, na przykład z alkoholu pochodzenia kokosowego, palmowego, z ziaren palmowych, jak również pochodzenia łojowego albo alkoholu oleilowego, zawierającego przeciętnie od 2 do 8 EO na cząsteczkę alkoholu. Do korzystnych etoksylowanych alkoholi należą na przykład alkohole C12-C14 albo C12-C15 zawierające 3 EO albo 4 EO, a ponadto alkohole C9-C11 zawierające 7 EO, alkohole C13-C15 zawierające 3 EO, 5 EO, 7 EO albo 8 EO, alkohole C12-C18 zawierające 3 EO, 5 EO albo 7 EO i ich mieszaniny, takie jak mieszaniny alkoholu C12-C14 albo C12-C15 zawierającego 3 EO i alkoholu C12-C18 zawierającego 7 EO. Podane stopnie etoksylowania stanowią statystyczne wartości średnie, które mogą być zarówno liczbą całkowitą, jak i ułamkową. Etoksylany alkoholi mają korzystnie zawężony rozkład homologiczny (narrow range ethoxylates, NRE).

Dalszą grupą korzystnie wykorzystywanych niejonowych środków powierzchniowo czynnych, które stosuje się zarówno jako jedyny niejonowy środek powierzchniowo czynny, jak i w połączeniu z innymi niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi, a zwłaszcza z alkoksylowanymi alkoholami tłuszczowymi i ewentualnie alkiloglikozydami -są alkoksylowane, korzystnie etoksylowane albo etoksylowane i propoksylowane estry alkilowe kwasów tłuszczowych, zawierające korzystnie od 1 do 4 atomów węgla w łańcuchu alkilowym. Do grupy tej należą zwłaszcza estry metylowe kwasów tłuszczowych, zwłaszcza estry metylowe kwasów tłuszczowych C12-C18, zawierające przeciętnie od 5 do 12 EO.

Odpowiednimi kwasami tłuszczowymi do wytwarzania estrów metylowych są nasycone kwasy tłuszczowe, na przykład kwas laurynowy, kwas mirystynowy, kwas palmitynowy, kwas stearynowy, uwodorniony kwas erukowy i kwas behanowy, a zwłaszcza mieszaniny pochodzące z naturalnych kwasów tłuszczowych, na przykład kwasów pochodzenia kokosowego, z ziaren palmowych albo kwasów tłuszczowych pochodzenia łojowego.

W procesie wytwarzania granulowanych środków piorących albo czyszczących z zastosowaniem mieszarki przesypowej według wynalazku, ilość wody wprowadzonej jako ciecz granulacyjna wynosi, w zależności od poddanej aglomerowaniu mieszaniny, od 0,5% do 10% wagowo, zwłaszcza od 1% do 7% wagowo całej masy mieszaniny. Przy tym jest nieistotne, czy wodę wprowadza się do procesu jako surowiec, czy w postaci wodnego roztworu albo w postaci wodnej dyspersji. Ponieważ proces aglomeracji nie jest uzupełniony operacją suszenia, woda ta stanowi jedyny aglomerujący środek pomocniczy i wprowadzoną jej ilość należy utrzymywać na możliwie niskim poziomie.

Jako roztwory wodne korzystne są roztwory nieorganicznych oraz/lub organicznych wypełniaczy aktywnych, zwłaszcza roztwory krzemianów metali alkalicznych, węglanów metali alkalicznych, a tak6

PL 191 245 B1 że wielokarboksylanów, na przykład cytrynianów, (ko)polimerycznych wielokarboksylanów i eterów celulozy, takich jak karboksymetylocelulozy albo metylocelulozy.

Odpowiednimi cieczami granulacyjnymi są w procesie według wynalazku także wodne pasty anionowych i ewentualnie niejonowych środków powierzchniowo czynnych, na przykład wysoko stężone pasty alkilobenzenosulfonianów i siarczanów alkilowych. Szczególnie korzystne jest również zastosowanie past niejonowych środków powierzchniowo czynnych, takich jak pasty alkiloglikozydów, amidów polihydroksykwasów tłuszczowych albo wymienionych poprzednio etoksylanów estrów metylowych kwasów tłuszczowych.

Alkiloglikozydy są środkami powierzchniowo czynnymi o wzorze ogólnym RO(G)X, w którym R oznacza pierwszorzędową, prostołańcuchową albo rozgałęzioną metylem (zwłaszcza w położeniu

2) resztę alifatyczną, zawierającą od 8 do 22, a korzystnie od 12 do 18 atomów węgla, a G jest symbolem, który oznacza jednostkę glikozową zawierającą 5 albo 6 atomów węgla, zwłaszcza jednostkę glukozową. Stopień oligomeryzacji x, który podaje rozkład monoglikozydów i oligoglikozydów, wynosi korzystnie od 1,1 do 1,4.

Amidy polihydroksykwasów tłuszczowych odpowiadają wzorowi(I) (l)

R¹-CO-N-[Z] ₁ w którym R¹-CO oznacza alifatyczną resztę acylową, zawierającą od 6 do 22 atomów węgla, ₂

R² oznacza wodór, N - resztę alkilową albo hydroksyalkilową, zawierającą od 1 do 4 atomów węgla, a [Z] - liniową albo rozgałęzioną resztę polihydroksyalkilową, zawierającą od 3 do 10 atomów węgla i od 3 do 10 grup hydroksylowych.

Amidy polihydroksykwasów tłuszczowych pochodzą korzystnie z cukrów redukujących, zawierających 5 albo 6 atomów węgla, a zwłaszcza z glukozy.

Środki piorące albo czyszczące w postaci granulatu, wytworzone z zastosowaniem mieszarki przesypowej według wynalazku, podlegają korzystnie w dalszej przeróbce barwieniu za pomocą wodnych roztworów barwników albo też kompozycji stanowiącej połączenie wodnych roztworów barwników i niewodnej cieczy granulacyjnej, zwłaszcza niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Nie należy jednak stosować do tego celu żadnych wodnych dyspersji niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Natomiast korzystne jest stosowanie prócz co najmniej jednej niewodnej cieczy granulacyjnej przynajmniej jednej dalszej wodnej cieczy granulacyjnej, zwłaszcza niejonowych środków powierzchniowo czynnych, a ponadto substancji zapachowych i ewentualnie parafin, ciekłych w zakresie temperatur od około 20°C do 60°C. Ciecze wodne i ciecze niewodne stosuje się korzystnie w stosunkach wagowych od około 1,5:1 do 1:1,5, a zwłaszcza od około 1,2:1 do 1:1,2.

Najistotniejszą cechą procesu wytwarzania granulowanych środków piorących i czyszczących według wynalazku jest zastosowanie do operacji mieszania i aglomeracji dwustrefowej mieszarki przesypowej, stwarzającej możliwości uzyskania żądanego ciężaru nasypowego gotowego produktu przez nastawienie odpowiednich parametrów pracy mieszarki, zwłaszcza kąta nachylenia osi zbiornika obrotowego do poziomu oraz jego prędkości obrotowej.

Stosowana w procesie według wynalazku mieszarka przesypowa, przedstawiona w schematycznym przekroju osiowym na fig. 1, jest wyposażona w osadzony na podstawie 12mieszarki obrotowy zbiornik 13 w postaci stożkowego bębna, pozbawionego wewnętrznych narzędzi mieszających. Bęben ten znajduje się w położeniu, w którym jego oś jest nachylona do linii poziomej pod nastawionym kątem nachylenia a mniejszym od 45°, a korzystnie mniejszym od 20°. Obrotowy zbiornik 13 stanowi dwudzielny bęben, wewnątrz którego utworzona jest strefa 1mieszania podstawowego i strefa 2 mieszania dodatkowego. Stosunek długości strefy 1mieszania podstawowego do długości strefy 2 mieszania dodatkowego wynosi przynajmniej 1:1, a korzystnie od 55:45 do 70:30. Obrotowy zbiornik 13 jest zaopatrzony w połączony z jego szerszą częścią wpust 6 dla substancji stałych oraz w otwór wlotowy 7 do doprowadzania cieczy. Otwór wlotowy 7 ma korzystnie postać dyszy albo kilku dysz, przy czym różne dysze służą do wprowadzania różnych cieczy granulacyjnych, jak również gazów, zwłaszcza powietrza albo pary wodnej jako środka pomocniczego. Jednakże jedną i tę samą ciecz granulacyjną można dodawać za pośrednictwem różnych dysz.

PL 191 245 B1

Jeżeli na przykład jako ciecze granulacyjne stosuje się dwa różne niejonowe środki powierzchniowo czynne, takie jak alkohol C12-C18 zawierający 7 EO i alkohol C12-C14 albo alkohol C12-C15 zawierający 3 EO, to można je wprowadzać do procesu albo jako mieszaninę poprzez dyszę przeznaczoną dla dwóch substancji, albo przez dwie różne dysze.

Dysze doprowadzające do wnętrza obrotowego zbiornika 13 ciecze granulacyjne i gazy mogą być korzystnie rozmieszczone na ścianie czołowej 14 mieszarki wokół wpustu 6 dla substancji stałych, co umożliwia równomierne doprowadzenie do mieszarki cieczy i gazów.

Obrotowy zbiornik 13 mieszarki jest zaopatrzony w swej środkowej części, odpowiadającej linii podziału jego wnętrza na strefę 1 mieszania podstawowego i strefę 2 mieszania dodatkowego, w otaczające go koło napędowe 3, mające na przykład postać wieńca zębatego lub koła pasowego.

We wnętrzu obrotowego zbiornika 13 znajduje się nieruchoma listwa spychająca 5, przymocowana do płyty 4, znajdującej się w pobliżu jego ściany czołowej 14. Listwa spychająca 5 jest w przybliżeniu równoległa do ściany obwodowej zbiornika 13 i rozciąga się wzdłuż całej strefy 1 mieszania podstawowego oraz wzdłuż części strefy 2 mieszania dodatkowego, nie wychodzi jednak poza połowę, a korzystnie poza jedną trzecią długości tej strefy 2. Listwa spychająca 5 ma szerokość od 50 mm do 150 mm, a korzystnie od 75 mm do 130 mm, przy czym jej górna krawędź znajduje się w określonej odległości od wewnętrznej powierzchni ściany obwodowej obrotowego zbiornika 13, wynoszącej maksymalnie 10%, a korzystnie 5% najmniejszej średnicy bębna w strefie 1 mieszania podstawowego. Odległość ta wynosi zwykle od 5 mm do 25 mm, a korzystnie od 5 mm do 15 mm.

W strefie 2 mieszania dodatkowego odległość krawędzi listwy spychającej 5 od wewnętrznej powierzchni ściany obwodowej obrotowego zbiornika 13 jest z reguły większa niż w strefie 1 mieszania podstawowego i wynosi od 100 mm do 300 mm.

Dwustrefowa mieszarka przesypowa, przedstawiona na fig. 1, jest szczegółowo opisana w czasopiśmie SOFW, rocznik 99 (1973), strony 358 i 359 oraz w SOFW, rocznik 94 (1968), strony 234 i 235.

W dolnej części mieszarki znajduje się, połączone ze strefą 2 mieszania dodatkowego, urządzenie wyładunkowe 8 z wylotem 9 oraz transporter ślimakowy 10 z wpustem 11, umożliwiający dalsze przetwarzanie produktu. Przez wpust 11 można doprowadzać do produktu materiały w postaci proszków, a zwłaszcza modyfikatory powierzchni. Transporter ślimakowy 10 sięga do wnętrza strefy 2 mieszania dodatkowego, aż do zakończenia listwy spychającej 5, z którą może być połączona obudowa transportera ślimakowego 10.

Transporter ślimakowy 10 służy głównie do dalszej przeróbki granulowanego środka do prania lub czyszczenia po jego wyjściu ze strefy 2 mieszania dodatkowego. Jako modyfikatory powierzchni stosuje się korzystnie bezpostaciowe i ewentualnie krystaliczne glinokrzemiany, takie jak Zeolith A, X i ewentualnie P, różnego rodzaju kwasy krzemowe, stearynian wapniowy, węglany, siarczany, a także kompozycje tych składników, na przykład bezpostaciowych krzemianów i węglanów, najczęściej w postaci pudru.

W procesie wytwarzania granulowanych środków piorących i czyszczących z zastosowaniem dwustrefowej mieszarki przesypowej stosuje się jako materiały wyjściowe wszystkie surowce oraz/lub kompozycje składników w postaci stałej albo zestalonej, typowe dla środków piorących albo czyszczących. Są to: anionowe, niejonowe, kationowe oraz/lub amfoteryczne środki powierzchniowo czynne, nieorganiczne i organiczne wypełniacze aktywne, jak również wypełniacze aktywne na bazie kwasów organicznych, nadtlenowe środki bielące, aktywatory bielenia i katalizatory bielenia, nieorganiczne sole reagujące zasadowo w wodzie, na przykład wodorowęglan sodowy albo potasowy, bezpostaciowe albo krystaliczne krzemiany sodowe, sole obojętnie reagujące, na przykład siarczan sodowy albo potasowy, oraz sole kwaśno reagujące, na przykład wodorosiarczan sodowy albo potasowy, enzymy, inhibitory barwienia, inhibitory szarzenia, środki uwalniające brud, inhibitory pienienia, środki kompleksotwórcze, na przykład fosfoniany, oraz ewentualnie rozjaśniacze optyczne i regulatory stężenia jonów wodorowych pH. Decyzja, które z tych znanych stałych składników mają być wykorzystane jako surowce albo jako wstępnie przygotowane kompozycje składników, należy do specjalistów.

Korzystne jest, aby ciężkie substancje stałe, które z różnych względów dodaje się w ostatniej fazie procesu, wprowadzać do procesu aglomeracji. Do ciężkich składników zaliczają się: siarczan sodowy, stanowiący często do 45% wagowo masy środków piorących, a także węglan sodowy i wodorowęglan sodowy, jak również nadtlenowe środki bielące, jak jednowodny nadboran, czterowodny nadboran i ewentualnie nadwęglan. W środkach piorących, dla których pożądany jest ciężar nasypowy poniżej 500 g/dm³, do ciężkich składników zaliczają się granulowane aktywatory bielenia (mające ciężar nasypowy od 500 do 600 g/dm³), wprowadzane do procesu zwykle razem ze środkami bielą8

PL 191 245 B1 cymi, bez obawy utraty aktywności pomimo stosowania wody jako cieczy aglomeracyjnej albo granulacyjnej. To samo dotyczy granulowanych enzymów oraz/lub granulowanych inhibitorów pienienia.

Jako podstawowy granulat środków piorących o ciężarze nasypowym poniżej 600 g/dm³ stosuje się od dawna wysuszone rozpyłowo kompozycje składników. W procesie według wynalazku do korzystnie stosowanych kompozycji składników zaliczają się te, które zawierają od 10% do 75% wagowo składników organicznych, takich jak środki powierzchniowo czynne, mieszane środki powierzchniowo czynne (czyli środki wzmacniające zdolność piorącą), zwłaszcza zaś organiczne wypełniacze aktywne i mieszane wypełniacze aktywne, polimeryczne i ewentualnie kopolimeryczne sole, na przykład kwasu akrylowego i kwasu maleinowego, a ponadto wysoko stężone kompozycje składników, zawierające przynajmniej 30%, a korzystnie 50% wagowo środków powierzchniowo czynnych, które można granulować na przykład w złożu fluidyzacyjnym.

Inna korzystna kompozycja składników aktywnych wypełniaczy zawiera przeważnie składniki nieorganiczne, zaś zawartość organicznych składników, zwłaszcza anionowych środków powierzchniowo czynnych oraz ewentualnie niejonowych środków powierzchniowo czynnych wynosi maksymalnie do 30% wagowo, a korzystnie do 20% wagowo. Szczególnie korzystne dla procesu według wynalazku są kompozycje składników na bazie aktywnych wypełniaczy, w których zawartość składników organicznych, zwłaszcza anionowych środków powierzchniowo czynnych wynosi tylko od 2% do 15% wagowo.

Specjalną grupę kompozycji na bazie aktywnych wypełniaczy stanowią kompozycje węglanów i krzemianów, zawierające do 30% wagowo, a korzystnie do 20% wagowo środków powierzchniowo czynnych, zwłaszcza anionowych środków powierzchniowo czynnych, lub ich mieszanin z niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi, jak również kompozycje zawierające od 40% do 70% wagowo węglanu sodowego, od 20% do 50% wagowo krzemianu sodowego o module od 2,0 do 3,3 oraz od około 2% do 18% wagowo anionowego środka powierzchniowo czynnego, zwłaszcza alkilobenzenosulfonianu. Inna korzystna kompozycja składników zawiera zeolit, krystaliczny, warstwowy dwukrzemian sodowy i polimeryczny polikarboksylan albo krystaliczny, warstwowy dwukrzemian sodowy i kwas cytrynowy.

Korzystne dla procesu według wynalazku są również łączone ze sobą kompozycje o dużej zawartości składników organicznych, zwłaszcza środków powierzchniowo czynnych, organicznych współwypełniaczy aktywnych oraz składników na bazie wypełniaczy aktywnych. Tego rodzaju kompozycje, łączone w stosunku wagowym od 5:1 do 1:3, a korzystnie od 3:1 do 1:1, nadają zasadowość kąpieli piorącej z zastosowaniem gotowego produktu wytworzonego w procesie według wynalazku.

Substancje zapachowe wprowadza siędo procesu, jak już wspomniano, w postaci ciekłej, jako ciecz granulacyjną, jednakże można je również wprowadzać w postaci stałych, stężonych kompozycji składników, wytwarzanych oddzielnie przez granulację, prasowanie, wytłaczanie, pastylkowanie albo też za pomocą innych sposobów aglomerowania, stosując jako materiały nośnikowe na przykład cyklodekstryny, przy czym kompleksy cyklodekstryna-środek zapachowy można jeszcze dodatkowo powlekać innymi substancjami pomocniczymi.

W stanie techniki znany jest sposób, w którym granulacji albo aglomeracji przez prasowanie poddaje się stałą, bezwonną przedmieszkę, składającą się z od 65% do 95% wagowo substancji nośnikowej, od 0 do 10% wagowo substancji pomocniczej oraz od 5% do 25% wagowo środków zapachowych. Substancje nośnikowe dla środków zapachowych wybiera się z grupy obejmującej środki powierzchniowo czynne, względnie kompozycje składników na bazie środków powierzchniowo czynnych, dwu-i polisacharydy, krzemiany, zeolity, węglany, siarczany i cytryniany, stosując je w ilościach od 65% do 95% wagowo, a korzystnie od 70% do 90% wagowo w stosunku do masy powstających kształtek zapachowych.

Ogólna zawartość środków powierzchniowo czynnych w gotowym środku do prania lub czyszczenia, wytworzonego w procesie według wynalazku zmienia się zwykle w szerokim zakresie i wynosi od 5% do 40% wagowo masy gotowego środka. Anionowe środki powierzchniowo czynne dodaje się korzystnie w trakcie aglomeracji mieszaniny złożonej z substancji w stanie stałym, natomiast niejonowe środki powierzchniowo czynne można dodawać zarówno jako składnik substancji stałych (na przykład w postaci kompozycji składników), jak i jako aglomeracyjne środki pomocnicze. Stosunek wagowy anionowych środków powierzchniowo czynnych do niejonowych środków powierzchniowo czynnych w gotowym produkcie winien wynosić od 10:1 do 1:10, a korzystnie powyżej 1,5:1, zwłaszcza 5:1 albo 8:1.

Efektowi aglomeracji według wynalazku sprzyja sposób działania zastosowanej według wynalazku dwustrefowej mieszarki przesypowej. Mianowicie, w wyniku obracania się obrotowego zbiornika 13 mieszarki, mniejsze cząstki, a zwłaszcza cząstki drobnoziarniste o średnicach mniejszych od 100 μm, są

PL 191 245 B1 unoszone do góry, natomiast cząstki grubsze poruszają się wraz z ruchem obrotowym zbiornika, jednakże ich liczba zmniejsza się, bowiem ich część przemieszcza się w kierunku strefy 2 mieszania dodatkowego, a następnie - do wylotu 9 urządzenia wyładunkowego 8 albo też, zwłaszcza nieco lżejsze cząstki - do transportera ślimakowego 10, przy czym w wyniku ruchu obrotowego poszczególne cząstki doznają zagęszczenia. Tego rodzaju proces nazywa się aglomeracją przez toczenie albo granulacją przez toczenie. Wielkość tych cząstek, które ulegają granulacji przez toczenie, a nie są unoszone do góry wraz z ruchem obrotowym zbiornika mieszarki, zależy przede wszystkim od nastawionych parametrów roboczych mieszarki, zwłaszcza zaś kąta nachylenia zbiornika do poziomu i jego prędkości obrotowej. Żądany ciężar nasypowy gotowego produktu zależy od przeciętnego i maksymalnego rozkładu wielkości cząstek, daje się więc swobodnie nastawiać w dość szerokich granicach. Zwiększenie liczby obrotów zbiornika powoduje w efekcie większe ziarna cząstek gotowego produktu.

Listwa spychająca 5 zastosowana w mieszarce zapobiega „poruszaniu się w kółko” unoszonych do góry cząstek składników mieszaniny, zwłaszcza cząstek drobnych, ponieważ po napotkaniu przez nie listwy spychającej 5 spadają pionowo do dołu. Geometria mieszarki, a zwłaszcza dwustożkowy kształt jej zbiornika obrotowego 13 sprzyja temu, aby rozpylona przez dysze mgła cieczy granulacyjnej otaczała nie tylko świeżo doprowadzone do zbiornika materiały stałe, ale także unoszoną i opadającą masę stosunkowo drobnych cząstek składników mieszaniny. Listwa spychająca 5 zapobiega również sprasowywaniu drobnych cząstek w wyniku ruchu obrotowego zbiornika 13 mieszarki i przyklejaniu się ich do wewnętrznej powierzchni ścian mieszarki, bowiem działa ona jak skrobak, usuwając z tej powierzchni powstające narosty.

W mieszarce przesypowej aglomeracja następuje już w strefie 1 mieszania podstawowego, między nawilżonym cieczą granulacyjną rozpylaną przez dyszę proszkiem i drobnymi cząstkami składników stałych, natomiast prawie wykluczona jest aglomeracja w wyniku zetknięcia się nawilżonego proszku albo z już zaglomerowanymi grubszymi cząstkami, które w coraz mniejszym stopniu unoszą się do góry wskutek ruchu obrotowego zbiornika 13 mieszarki. Dzięki temu zastosowanie do aglomeracji mieszarki przesypowej ma wielką przewagę w stosunku do mieszarek z organami lemieszowymi, które wchodząc w mieszany i aglomerowany materiał nadają ruch do góry także grubszym cząstkom, powodując wytwarzanie gruboziarnistego produktu.

Mimo, że również w przypadku mieszarki przesypowej stosowanej według wynalazku grubsze cząstki także unoszą się do góry i mogą ulegać aglomeracji, jednakże zjawisko to występuje tym intensywniej, im mniejszy jest kąt nachylenia a i im dłuższy jest czas przebywania mieszanego materiału w zbiorniku 13 mieszarki, a także im większa jest jego prędkość obrotowa. W celu zminimalizowania tego zjawiska nastawia się kąt nachylenia a i kąt nachylenia osi zbiornika 13 mieszarki w zakresie od 10° do 20°, a korzystnie od 12° do 15°, a równocześnie jego prędkość obrotową w zakresie od 20 do 70 obrotów na minutę, a korzystnie od 30 do 60 obrotów na minutę.

W wyniku tego środki piorące i czyszczące, wytworzone w tak nastawionej dwustrefowej mieszarce przesypowej, mają ciężary nasypowe w zakresie od 350 g/dm³ do 750 g/dm³, korzystnie od 400 g/dm³ do 720 g/dm³, najkorzystniej od 450 g/dm³ do 650 g/dm³. Ciężar nasypowy mniejszy ₃ od 650 g/dm³ uzyskuje się wtedy, gdy zgodnie z przeprowadzonymi obliczeniami należałoby oczekiwać, że powinien on przekroczyć 800 g/dm³.

W niniejszym opisie przez sposób obliczeniowy określania ciężaru nasypowego gotowego stałego produktu rozumie się sumowanie poszczególnych ciężarów nasypowych zastosowanego surowca stałego albo kompozycji składników, pomnożonych przez ich udział wagowy w gotowym produkcie oraz dodanie zsumowanych ciężarów właściwych składników ciekłych (cieczy granulacyjnych) pomnożonych przez ich udziały wagowe.

Środki piorące, wytworzone z zastosowaniem dwustrefowej mieszarki przesypowej według wynalazku, mogą stanowić gotowy produkt względnie mogą być zmieszane ze składnikami środka piorącego wytworzonymi w inny sposób.

Środki piorące albo kompozycje składników wytworzone z zastosowaniem dwustrefowej mieszarki przesypowej według wynalazku charakteryzują się nie tylko możliwością nastawienia ich ciężaru nasypowego, lecz także dobrą sypkością oraz całkowicie zminimalizowaną skłonnością do rozdzielania się składników produktu, dzięki czemu są bardzo trwałe przy magazynowaniu. Ponadto charakteryzują się one znaczną trwałością bielenia i trwałością enzymatyczną, ponieważ wskutek odpowiedniej kontroli dodawania wody w czasie procesu wytwarzania nie następuje wchłanianie wody do produktu. Rozkład wielkości cząstek w gotowym produkcie można tak nastawić, aby był on porównywalny z rozkładem cząstek w produkcie wysuszonym rozpyłowo z domieszką składników wrażliwych na

PL 191 245 B1 hydrolizę i temperaturę. Ponadto granulowane środki do prania oraz/lub czyszczenia, wytworzone z zastosowaniem dwustrefowej mieszarki przesypowej według wynalazku, charakteryzują się tylko nieznaczną zawartością bardzo drobnego i bardzo grubego ziarna, zapewniając tym odpowiednio większą wydajność produktu w procesie prania i czyszczenia. Zawarte w produkcie bardzo drobne i bardzo grube ziarna mogą być również w razie potrzeby odsiewane, tak jak w innych procesach znanych ze stanu techniki, przy czym cząstki bardzo drobne można zawracać z powrotem do procesu aglomeracji, natomiast cząstki bardzo grube można poddać rozdrobnieniu i również zawrócić je do procesu.

Nieoczekiwanie okazało się, że właściwości produktów wytworzonych w procesie według wynalazku, w porównaniu z produktami o takim samym składzie, które jednak wytworzono znanymi sposobami granulacji, mają istotne zalety, a mianowicie, umożliwiają zastosowanie ich w pralkach w pełni automatycznych, jak również nie pozostawiają one żadnych śladów na ciemnych tekstyliach.

Niektóre środki do prania, zwłaszcza o stosunkowo niskich ciężarach nasypowych, jak również specjalne środki piorące, przeznaczone na przykład do prania delikatnej bielizny, wełny albo firanek, wytwarzane w znany sposób drogą suszenia rozpyłowego, zawierają stosunkowo dużą ilość siarczanu sodowego. Siarczan sodowy z wysuszonej rozpyłowo zawiesiny oznacza zwiększenie udziału w zawiesinie składników organicznych, negatywnie wpływających na proces prania. Zastąpienie siarczanu innymi solami nieorganicznymi, takimi jak na przykład soda, poprawia wprawdzie proces prania, jednakże powoduje tworzenie się bardzo zasadowo reagujących i bezwartościowych dla procesu produktów reakcji. Natomiast wyeliminowanie siarczanu sodowego z procesu rozpylania, a następnie dodanie go do produktu rozpylania prowadzi, ze względu na jego dużą gęstość, do zbyt wysokich wartości ciężaru nasypowego środka piorącego.

Proces z zastosowaniem dwustrefowej mieszarki przesypowej według wynalazku umożliwia wytwarzanie środków piorących z zawartością siarczanu sodu, w tym nawet specjalnych środków piorących, w pożądanym zakresie ciężarów nasypowych. W szczególności możliwe jest wytwarzanie specjalnych środków piorących, zawierających siarczan sodu w ilości do 10% wagowo, a ciężar nasypowy wynoszący maksymalnie 400 g/dm³, co stanowi nowość w dziedzinie wytwarzania środków piorących.

Przykład 1

Do dwustrefowej mieszarki przesypowej firmy Teltschik według fig. 1 wprowadzono kompozycje 1 i 2, zawierające składniki środka piorącego M1, po czym dodano dalsze składniki zgodnie z recepturą tego środka. Nastawiony kąt nachylenia osi mieszarki do poziomu a wynosił 13°, zaś liczbę obrotów jej zbiornika nastawiono w zakresie od40 do 60 obr/min. Porównawczy środek piorący V1 zawierał te same kompozycje składników i surowce jak środek piorący M1, przy czym jednak wytwarzano je w dostępnej w handlu mieszarce dwustożkowej z organami lemieszowymi firmy Lodige.

Porównawczy środek piorący V2 o podobnym składzie jak M1 albo V1, lecz zawierający dodatkowo siarczan sodu, został wytworzony przez suszenie rozpyłowe.

Materiały wejściowe do produkcji środków piorących M1 i V1 obejmowały: kompozycję 1 zawierającą 30% wagowo składników powierzchniowo czynnych, a mianowicie: alkilobenzenosulfonianu i ewentualnie alkilosiarczanu i 3% wagowo niejonowych środków powierzchniowo czynnych, a mianowicie: alkoholu tłuszczowego C12-C18 zawierającego około 5 EO, 50% wagowo nieorganicznych wypełniaczy aktywnych, obejmujących zeolit A, zeolit X, zeolit P i krystaliczne dwukrzemiany warstwowe, 12% wagowo organicznych współwypełniaczy aktywnych, obejmujących kwas cytrynowy, cytrynian, kwasy wielolarboksylowe, polikarboksylany, kopolimeryczne sole kwasu akrylowego, kwasu metakrylowego i kwasu maleinowego o względnych masach molowych od 3000 do 100000 oraz wodę w ilości 7% wagowo.

Stwierdzono również, że skład środków powierzchniowo czynnych może zmieniać się w szerokich granicach bez wpływu na wynik. Również podniesienie zawartości składników powierzchniowo czynnych do ponad 40% wagowo nie przyniosło żadnych zmian pod względem podanych niżej wyników.

Kompozycja 2 składała się z 50% wagowo węglanu sodowego, 30% wagowo bezpostaciowego dwukrzemianu sodowego, 8% wagowo alkilobenzenosulfonianu i 12% wagowo wody.

Okazało się również, że sposób wytwarzania obydwu kompozycji 1 i 2 (granulacja w mieszarce albo wytłaczanie, albo granulacja fluidyzacyjna) jest nieistotny dla produktu końcowego i nie zmienia jego podanych poniżej właściwości.

Środek piorący M1 wytworzony w procesie według wynalazku zawierał: 30 części wagowo kompozycji 1, 10 części wagowo kompozycji 2 oraz 3 części wagowo pomocniczego środka aglomeracyjnego, stanowiącego alkohol tłuszczowy C12-C13 zawierający 7 EO, 18 części wagowo nadtlenowego środka biePL 191 245 B1 lącego, stanowiącego nadboran, 2,65 części wagowo czteroacetyloetylenodwuaminy, 0,5 części wagowo granulatu proteazy, 1,8 części wagowo granulatu inhibitorów szarzenia, 0,38 części wagowo środków zapachowych i 33,67 części wagowo siarczanu sodowego.

Natomiast porównawczy środek piorący V2 zawierał 15 części wagowo wysuszonego rozpyłowo granulatu, 18 części wagowo nadtlenowego środka bielącego, stanowiącego jednowodny nadboran, 2,65 części wagowo czteroacetyloetylenodwuaminy, 0,5 części wagowo granulatu proteazy, 1,8 części wagowo granulatu inhibitora szarzenia, 0,38 części wagowo środków zapachowych i tylko 1,67 części wagowo siarczanu sodowego.

₃

Obliczony teoretyczny ciężar jednego litra M1 wynosił 872 g/dm³.

W tabeli 1 przedstawiono właściwości produktów M1, V1 i V2 istotne dla ich technicznego zastosowania. Porównanie tych właściwości prowadzi do następujących wniosków: M1 mimo większego ciężaru nasypowego wykazuje w porównaniu z V2 lepszą rozpuszczalność, czyli mniejszą pozostałość po spłukiwaniu. M1 wykazuje znaczące zmniejszenie ciężaru nasypowego w porównaniu do wartości określonego obliczeniowo teoretycznego ciężaru jednego litra. Ciężar nasypowy granulowanego środka piorącego M1, wytworzonego w procesie według wynalazku, wynosi bowiem tylko 71% teoretycznego ciężaru jednego litra, natomiast ciężar nasypowy środka porównawczego V1 -86% teoretycznego ciężaru jednego litra. Ponadto, istotną wadą środka porównawczego V1 było twardnienie pozostałości pozostawionej w komorze spłukiwania pralki.

Tendencję do rozwarstwiania warstw porównywalnych środków piorących badano trzykrotnie: 1) wzrokowo - wykrywając występowanie kilku widocznych warstw, rozpoznawalnych albo na skutek różnej wielkości cząstek, albo przez różne natężenie określonej barwy w warstwie, 2) analitycznie przez pobranie próbek z kilku warstw i analizę ich składu chemicznego oraz 3) - właściwości pralniczych przez pobranie próbek z kilku warstw i badanie ich podatności na spłukiwanie w pralce oraz właściwości ich pozostałości w komorze spłukiwania pralki.

Tabela 1 Dane dla M1,V1 iV2

Właściwości	M1	V1	V2
Ciężar nasypowy w g/dm³	620 g/dm³	750 g/dm³	550 g/dm³
Próba spłukiwania pozostałości w g	< 5	> 5	< 5
Ziarnistość według średnicy oczek sita:	zawa	rtość procentowa wagowo
do 1,6 mm	3	5	1
do 0,8 mm	10	16	14
do 0,4 mm	36	24	39
do 0,2 mm	44	33	40
do 0,1 mm	7	11	6
przez 0,1 mm	0	11	0
Pozostałość na ciemnobarwnych tekstyliach (nota według oceny)	2	5	3 do 5
Trwałość przy magazynowaniu	sypki, brak rozwarstwienia	sypki, rozwarstwienie	sypki, brak rozwarstwienia

Próba spłukiwania w pralce:

W celu określenia właściwości spłukiwania badane środki piorące testowano w domowych pralkach bębnowych z szufladką do spłukiwania firmy Miele E918 i Ouelle Privileg 1100, przy ciśnieniu wody 0,5x10⁵ Pa. W tym celu do komory spłukiwania podawano 100 g środka piorącego. Woda miejska, za pomocą której spłukiwano środki piorące miała twardość 16°d. Po zakończonym spłukiwaniu pozostałości środków piorących przenoszono za pomocą wycieraczki gumowej oddzielnie z szufladki do spłukiwania i z komory spłukiwania na szkiełko zegarkowe i ważono. Od masy tych wilgotnych pozostałości odjęto 30% zawartości wody. Ciężar „suchych pozostałości” z szufladki i komory dodawano, otrzymując łączną masę pozostałości. Z 10 wyników obliczono podaną w tabeli 1 wartość średnią.

PL 191 245 B1

Określenie pozostałości na ciemno zabarwionych tekstyliach:

Do pralki kadziowej typu Arcelik wprowadzano początkowo 1 litr wody, rozpuszczano w niej przez mieszanie 150 g środka piorącego, a następnie wprowadzano ciemno zabarwioną delikatną bieliznę wełnianą, bawełnianą, a także bieliznę z włókien poliamidowych i poliakrylowych, po czym podgrzano zawartość pralki do temperatury 30°C i prano w tej temperaturze bieliznę w ciągu 10 minut. Po spuszczeniu kąpieli piorącej, trzykrotnie płukano bieliznę przy użyciu 30 litrów wody i odwirowano ją w czasie 15 sekund. Następnie bieliznę suszono za pomocą promiennika podczerwieni i poddano ją ocenie przez 5 przeszkolonych osób według następującego schematu:

nota 1: bez zarzutu, brak widocznych pozostałości, nota 2: tolerowane pojedyncze pozostałości, nota 3: widoczne pozostałości, od noty 4: wyraźnie widoczne liczne pozostałości.

P r zyk ł a d 2

Powtórzono proces porównawczy według przykładu 1, z tą różnicą, że zastosowano dodatkowo jako ciecz aglomeracyjną 2,5 części wagowo niejonowego środka powierzchniowo czynnego oraz 2 części wagowo wodnego roztworu barwnika. Otrzymano jednolicie zabarwiony produkt M2, który mimo zwiększonej zawartości cieczy aglomeracyjnej oraz cieczy granulacyjnej (wody), nie wykazywał skłonności do sklejania.

P r zyk ł a d 3

Powtórzono proces porównawczy według przykładu 1, z tą różnicą, że zastosowano dodatkowo do środka piorącego M3 3 części wagowo wody, jako niejonowy środek powierzchniowo czynny, oraz jako dalszą ciecz granulacyjną 4,5 części wagowo wody. Otrzymano środek piorący M3 o ciężarze nasypowym od 629 g/dm³ do 640 g/dm³, jednakże o pogorszonych nieco właściwościach spłukiwania.

Przez dodatkową przeróbkę powierzchniową przy użyciu sproszkowanych surowców stałych środków do prania M4 i M5 wyraźnie polepszono nie tylko właściwości spłukiwania, lecz nieoczekiwanie także noty pozostałości na ciemno zabarwionych tekstyliach. Wyniki badań porównawczych środków piorących M3, M4 i M5 podaje tabela 2.

T ab el a 2 Dane dla M3, M4 i M5

Środki piorące	M3	M4	M5
Skład w częściach wagowych	100 M1 1 wody	100 M1 2 wody 2 kompozycji 2	100M1 2 wody 2 kompozycji 2
Ciężar nasypowy	634 g/dm³	633 g/dm³	640 g/dm³
Teoretyczny ciężar jednego litra	873 g/dm³	865 g/dm³	869 g/dm³
Próba spłukiwania pozostałości w g (średnia dwukrotnego pomiaru)	6,3/9,9	6,0/7,0	5,5/4,6
Ziarnistość według średnicy oczek sita:	zawartość procentowa wagowo
do 1,6 mm	1	1	2
do 0,8 mm	3	7	12
do 0,4 mm	25	33	37
do 0,2 mm	56	56	47
do 0,1 mm	15	3	2
przez 0,1 mm	0	0	0
Pozostałość na ciemno zabarwionych tekstyliach (średnia not według oceny)	1,5	1,5	1,5
Trwałość przy magazynowaniu	sypki, brak rozwarstwienia	sypki, brak rozwarstwienia	sypki, brak rozwarstwienia

PL 191 245 B1

Claims

1. Zastosowanie mieszarki przesypowej do wytwarzania środka piorącego albo czyszczącego w postaci granulatuo ciężarze nasypowym nie przekraczającym 85% teoretycznego ciężaru jednego litra, przez mieszanie i aglomerację, jak również ewentualnie przez dodatkowe przetwarzanie, któremu poddaje się jedną lub kilka substancji stałych oraz jedną lub kilka cieczy granulacyjnych, przy czym mieszarka przesypowa, wyposażona w obrotowy zbiornik (13), jest podzielona na strefę (1) mieszania podstawowego i strefę (2) mieszania dodatkowego oraz zaopatrzona w listwę spychającą (5), przymocowaną do płyty czołowej (4) zbiornika (13) i przechodzącą przez całą strefę (1) mieszania podstawowego oraz ewentualnie przez część strefy (2) mieszania dodatkowego.

2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma odpowiedni ciężar nasypowy uzyskany przez zmianę parametrów pracy mieszarki przesypowej, a zwłaszcza zmianę jej prędkości obrotowej i kąta nachylenia a osi mieszarki względem poziomu.

3. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że prędkość obrotowa zbiornika mieszarki przesypowej zawarta jest w granicach od 20 do 70 obr/min, a korzystnie od 30 do 60 obr/min, natomiast kąt nachylenia osi zbiornika obrotowego (13) mieszarki do poziomu zawarty jest w granicach od 10° do 20°, a korzystnie od 12° do 15°.

4. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma ciężar nasypowy wynoszący maksymalnie 80%, a korzystnie 75% teoretycznego ciężaru jednego litra.

5. Zastosowanie według zastrz. 4, znamienne tym, że wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma ciężar nasypowy wynoszący od 400 g/dm³ do 700 g/dm³, a korzystnie od 450 g/dm³ do 700 g/dm³.

6. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma ciężar nasypowy poniżej 650 g/dm³.

7. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się z użyciem jednej cieczy granulacyjnej stanowiącej niewodną ciecz granulacyjną, zawierającą zwłaszcza niejonowe środki powierzchniowo czynne oraz środki zapachowe, parafiny albo oleje silnikowe, kwasy tłuszczowe, topliwe poliestry albo środki uwalniające brud i występującą w temperaturze procesu w postaci cieczy albo stopionej substancji.

8. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się przy stosowaniu przynajmniej dwóch cieczy granulacyjnych, przy czym jedna z nich jest niewodną cieczą granulacyjną, zaś druga jest wodą, względnie roztworem wodnym albo dyspersją wód na.

9. Zastosowanie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się przy stosowaniu cieczy granulacyjnej albo cieczy granulacyjnych w ilości od 0,5% do 15% wagowo, korzystnie od 1% do 10% wagowo, a najkorzystniej od 1% do 7% wagowo całej masy środka.

10. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się przy zabarwieniu go w czasie mieszania przez stosowanie wodnych roztworów barwników albo ich mieszanin z niewodnymi cieczami granulacyjnymi, zwłaszcza zawierającymi niejonowe środki powierzchniowo czynne.

11. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wytwarzanie granulatu środka piorącego albo czyszczącego odbywa się przy użyciu jako substancji stałych, surowców i/lub od jednej do trzech różnych kompozycji surowców.

12. Zastosowanie według zastrz. 11, znamienne tym, że przy wytwarzaniu granulatu środka piorącego albo czyszczącego dodawanie stałych składników mniejszościowych, stosowanych maksymalnie tylko w ilościach do 2% wagowo, odbywa się bezpośrednio przed wprowadzeniem materiałów stałych do mieszarki.

13. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że przy wytwarzaniu granulatu środka piorącego albo czyszczącego, z procesów dalszego przetwarzania produktu otrzymanego z mieszarki eliminuje się suszenie.

14. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że przy wytwarzaniu granulatu środka piorącego albo czyszczącego zawartość wody w stosowanych materiałach stałych względnie w ich mie14

PL 191 245 B1 szaninie jest mniejsza od ilości możliwej do wchłonięcia przez wszystkie te materiały stałe, względnie ich mieszaniny.

15. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że przy wytwarzaniu granulatu środka piorącego albo czyszczącego stosowana ilość wodnej cieczy granulacyjnej nie przekracza zawartości wody możliwej do związania przez aglomeraty.

16. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy zbiornik (13) mieszarki przesypowej jest podzielony na strefę (1) mieszania podstawowego i strefę (2) mieszania dodatkowego, przy czym stosunek długości strefy (1) mieszania podstawowego do długości strefy (2) mieszania dodatkowego wynosi przynajmniej 1:1.

17. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy zbiornik (13) mieszarki przesypowej jest wyposażony w listwę spychającą (5), która nie wychodzi poza połowę długości strefy (2) mieszania dodatkowego w tym zbiorniku (13).

18. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy zbiornik (13) mieszarki przesypowej jest wyposażony w listwę spychającą (5), której górna krawędź znajduje się w odległości od ściany czołowej (14) mieszarki, równej lub mniejszej od 10% średnicy zbiornika (13) w jego najwęższym miejscu, a korzystnie równej lub mniejszej od 5% tej średnicy.

19. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego został dodatkowo poddany obróbce powierzchniowej przez dodatek do granulatu substancji stałych, stanowiących modyfikatory powierzchni, wprowadzonych do obrotowego zbiornika (13) mieszarki przez wpust (11) transportera ślimakowego (10) w pobliżu jej wylotu.

20. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że wytwarzany granulat środka piorącego albo czyszczącego ma ciężar nasypowy wynoszący maksymalnie 500 g/dm³ i zawiera nie więcej niż 10% wagowo siarczanów.