PL192102B1 - Sposób wytwarzania granulowanego detergentowego produktu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania granulowanego detergentowego produktu, obejmuj acy kontaktowanie rozdrobnionego sta lego materia lu z natryskiwanym ciek lym lepiszczem podczas fluidyzowania cia la sta lego w granulatorze z gazow a fluidyzacj a, znamienny tym, ze temperatur e gazu fluidyzuj acego podwy zsza si e w zakresie plus/minus 25°C, korzystniej plus/minus 15°C w stosunku do temperatu- ry, w jakiej ciek le lepiszcze ma lepkosc 1 Pa ·s przy 50 s -1 , i temperatur e gazu atomizuj acego tak ze podwy zsza si e w zakresie plus/minus 25°C, korzystnie plus/minus 15°C w stosunku do temperatury w jakiej ciek le lepiszcze ma lepko sc 1 Pa ·s przy 50 s -1 , i temperatur e gazu fluidyzuj acego i tak ze gazu atomizuj acego utrzymuje si e na poziomie podwy zszonym przez ca ly czas w jakim ciek le le- piszcze natryskuje si e na fluidyzuj ace cia lo sta le. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania granulowanego detergentowego produktu o dobrych właściwościach proszku. Bardziej dokładnie wynalazek dotyczy sposobu, w którym ciekłe lepiszcze kontaktuje się ze stałym rozdrobnionym materiałem w granulatorze z fluidyzacją gazową w kontrolowanych warunkach.

Tło wynalazku

W ostatnich latach występuje duże zainteresowanie wytwarzaniem detergentowych produktów w sposobach obejmujących głównie mieszanie, bez stosowania suszenia rozpyłowego. W tego rodzaju procesie różne składniki miesza się na sucho i ewentualnie granuluje z ciekłym lepiszczem. Zazwyczaj stosowane w takich procesach granulowania ciekłe lepiszcza są anionowymi środkami powierzchniowo czynnymi, kwasowymi prekursorami środków powierzchniowo czynnych, niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi lub ich mieszaninami.

Jeżeli w procesie granulowania wykorzystuje się zasadniczo mechaniczne mieszanie to wytwarzany granulowany detergentowy produkt ma dużą gęstość objętościową, zazwyczaj większą niż 700 lub 800 g/l. Jednak jeżeli proces granulowania obejmuje mieszanie za pomocą fluidyzacji gazowej to wytwarza się produkty o średniej gęstość objętościowej, na przykład od 300 do 750 g/l.

Ciekłe lepiszcza na ogół pompuje się do mieszalnika dla skontaktowania ze stałym rozdrobnionym materiałem. Zatem ciekłe lepiszcza muszą mieć odpowiednio małą lepkość aby można było je pompować. Jest także ważne, aby ciekłe lepiszcze było odpowiednio adsorbowane i absorbowane przez rozdrobniony stały materiał i aby ciekłe lepiszcze nie „wyciekało” z granulowanego produktu, zwłaszcza podczas przechowywania.

Gdy wytwarzane proszki zawierają rozdrobnione składniki o małej zdolności pochłaniania cieczy to proces mieszania z ciekłymi lepiszczami może mieć szkodliwy wpływ na wymaganą sypkość, dobrą granularność i małą zawartość wody otrzymywanego proszku. W otrzymywanym produkcie tworzą się miękkie granulaty o słabych właściwościach proszku wynikających z małych sił adhezji powierzchni wilgotnych cząstek co daje słabą strukturę granulatu. Problemem może także być nabudowywanie twardych bryłek wywoływane przez szybką egzotermiczną hydratację i tworzenie krystalicznych mostków.

Stan techniki

Takie problemy rozwiązywano przez stosowanie ciekłego lepiszcza zawierającego strukturant, jak opisano w publikacji patentowej WO 98/11198 (Unilever). Ten dokument ujawnia takie przygotowywanie ciekłego lepiszcza ze strukturantem aby nadawało się do pompowania w temperaturze w której wytworzono ciekłe lepiszcze, a następnie mieszanie ciekłego lepiszcza ze stałym składnikiem w niższej temperaturze, w której strukturant powoduje zestalenie mieszaniny.

W publikacji patentowej WO 98/58048 (Unilever) opisano sposób granulowania w którym ciekłe lepiszcze rozpryskuje się na fluidyzujący stały materiał w granulatorze z fluidyzacją gazową.

Podczas procesu temperatura fluidyzującego gazu, a korzystnie także temperatura złoża jest obniżona lub podwyższona. Jednak w publikacji WO 98/58048 brak jakiejkolwiek korelacji pomiędzy temperaturą gazu fluidyzacyjnego i/lub temperaturą złoża, a naturą rozpryskiwanego na fluidyzujący rozdrobniony materiał ciekłego lepiszcza.

Nieoczekiwanie stwierdziliśmy, że gdy ciekłe lepiszcze kontaktuje się ze stałym rozdrobnionym materiałem w procesie granulowania w złożu fluidyzacyjnym to otrzymuje się znacznie polepszone właściwości proszku, jeżeli temperaturę w granulatorze reguluje się odpowiednio do lepkości ciekłego lepiszcza. Bardziej dokładnie stwierdziliśmy, że polepsza się sypkość proszku i właściwości przechowywania, w szczególności spoistość.

Krótki opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego detergentowego produktu, obejmujący kontaktowanie rozdrobnionego stałego materiału z natryskiwanym ciekłym lepiszczem podczas fluidyzowania ciała stałego w granulatorze z gazową fluidyzacją, charakteryzujący się tym, że temperaturę gazu fluidyzującego podwyższa się w zakresie plus/minus 25°C, korzystniej plus/minus 15°C w stosunku do temperatury, w jakiej ciekłe lepiszcze ma lepkość 1 Pa-s przy 50 s^-1, i temperaturę gazu atomizującego także podwyższa się w zakresie plus/minus 25°C, korzystniej plus/minus 15°C w stosunku do temperatury w jakiej ciekłe lepiszcze ma lepkość 1 Pa-s przy 50 s^-1, i temperaturę gazu fluidyzującego i także gazu atomizującego utrzymuje się na poziomie podwyższonym przez cały czas w jakim ciekłe lepiszcze natryskuje się na fluidyzujące ciało stałe.

PL 192 102 B1

Korzystnie temperaturę gazu fluidyzującego i także gazu atomizującego podwyższa się i utrzymuje w temperaturze, w jakiej ciekłe lepiszcze ma lepkość 1 Pa-s przy 50 s^-1.

Korzystnie w sposobie według wynalazku stosuje się ciekłe lepiszcze zawierające jeden lub więcej anionowy środek powierzchniowo czynny lub jego kwasowy prekursor, a zwłaszcza stosuje się ciekłe lepiszcze zawierające jeden lub więcej niejonowy środek powierzchniowo czynny.

Także korzystnie stosuje się ciekłe lepiszcze zawierające strukturant.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się stały rozdrobniony materiał obrabiany w jednym lub więcej mieszalniku i/lub granulatorze przed obróbką w granulatorze z gazową fluidyzacją.

„Temperatura umożliwiająca pompowanie” ciekłego lepiszcza jest tutaj definiowana jako temperatura w jakiej ciekłe lepiszcze ma lepkość 1 Pa-s przy 50 s^-1.

Szczegółowy opis wynalazku

W kontekście wynalazku określenie „granulowany detergentowy produkt” obejmuje granulowane, o pełnym składzie, produkty przeznaczone do sprzedaży, jak też granulowane składniki lub adjunkty (dodatki) przeznaczone do wytwarzania produktów o pełnym składzie, na przykład przez ich dodozowywanie do lub z, albo w dowolnej innej postaci zmieszane z dalszymi składnikami lub adjunktami. I tak granulowany detergentowy produkt, jak tu zdefiniowano może nie zawierać materiału detergentowo aktywnego takiego jak środek powierzchniowo czynny i/lub mydło. Minimalne wymaganie jest takie, że powinien zawierać co najmniej jeden materiał w rodzaju konwencjonalnych składników granulowanych detergentowych produktów, tak jak środek powierzchniowo czynny (w tym mydło), wypełniacz, składnik bielący lub układ bielący, enzym, stabilizator enzymu lub składnik układu stabilizującego enzym, środek zapobiegający ponownemu osadzaniu brudu, fluorescer lub wybielacz optyczny, środek przeciwkorozyjny, materiał przeciwpienny, środek zapachowy lub barwnik.

Jednak w korzystnym wykonaniu wynalazku granulowane detergentowe produkty zawierają detergentowo aktywny materiał, tak jak syntetyczny środek powierzchniowo czynny i/lub mydło w ilości co najmniej 5% wagowych, korzystnie co najmniej 10% wagowych produktu.

Stosowane tutaj określenie „proszek” odnosi się do materiałów zasadniczo składających się z ziaren pojedynczych materiałów oraz mieszanek takich ziaren. Stosowane tutaj określenie „granule” oznacza małe cząstki zaglomerowanych mniejszych cząstek, na przykład zaglomerowane cząstki proszku. Końcowy produkt wytwarzany sposobem według wynalazku składa się z, lub zawiera procentowo dużą ilość granul. Do takiego produktu mogą być ewentualnie dodozowywane dodatkowe granulowane i/lub proszkowe materiały.

Stosowane tutaj określenie „granulowanie” i „granulacja” odnosi się do sposobu, w którym, między innymi, cząstki są aglomerowane.

Dla celów wynalazku sypkość granulowanego produktu jest definiowane przez dynamiczną szybkość przepływu (dynamic flow rate - DFR) w ml/s, mierzą w następujący sposób. Cylindryczną szklaną rurę o wewnętrznej średnicy 35 mm i długości 600 mm umieszcza się w pozycji pionowej względem podłużnej osi. Dolny koniec rury jest zakończony stożkiem z polichlorku winylu o wewnętrznym kącie 15° i dolnym otworze wysypowym o średnicy 22,5 mm. Pierwszy czujnik strumienia jest umieszczony 150 mm powyżej wyjścia, a drugi czujnik strumienia 250 mm powyżej pierwszego czujnika.

Dla określenia dynamicznej szybkości przepływu, czasowo zamyka się wyjściowy otwór, i cylinder wypełnia się granulowanym detergentowym produktem do punktu około 10 cm powyżej górnego czujnika. Otwór wyjściowy otwiera się i elektronicznie mierzy się czas przepływu t (sekundy) potrzebny na przesypanie się proszku od czujnika górnego do dolnego. Czynności powtarza się 2 lub 3 razy i określa średni czas. Jeżeli V oznacza objętość (ml) rury pomiędzy górnym i dolnym czujnikiem to wartość DRF jest wyrażona przez V/t.

Test nieograniczonej prasowalności (unconfined compressibility - UCT) dostarcza miary spoistości lub „kleistości” produktu i może dostarczać wskazówek co do właściwości przechowywania, na przykład w silosach. UCT można mierzyć zarówno dla świeżych proszków jak i dla starzonego proszku, ale wartość UCT jest szczególnie znacząca dla wskazania prawdopodobnego zachowania proszku podczas przechowywania.

Istotą testu jest sprasowanie granulowanego detergentowego produktu w wypraskę a potem mierzenie siły potrzebnej do przełamania wypraski. Realizuje się to w urządzeniu obejmującym cylinder o średnicy 89 mm i wysokości 114 mm (3,5 x 4,5 cali), trzpień i plastikowe krążki i odważniki o wstępnie określonej wadze.

Cylinder, umieszczony wokół na stałe umocowanego i zabezpieczonego zaciskiem krążka, wypełnia się granulowanym detergentowym produktem i powierzchnię wyrównuje się przez przeciągnię4

PL 192 102 B1 cie po niej ostrzem. Na górze na granulowanym produkcie umieszcza się 50 gramowy plastikowy krążek, trzpień obniża się, i na górę krążka trzpienia powoli kładzie się 10 kg odważnik. Odważnik pozostawia się w tej pozycji na 2 minuty, a potem usuwa się 10 kg odważnik i podnosi trzpień. Usuwa się zacisk z cylindra i wysuwa wypraskę granulowanego produktu. Jeżeli wypraska jest niezłamana, to na górze umieszcza się 50 gramowy plastikowy krążek i pozostawia w przybliżeniu na dziesięć sekund. Jeżeli wypraska jeszcze nie jest złamana to 100 gramowy krążek umieszcza się na górze plastikowych krążków i pozostawia na dziesięć sekund. Jeżeli wypraska nie jest jeszcze złamana to bardzo łagodnie obniża się trzpień na krążki i dodaje odważniki 250 g na okresy dziesięcio sekundowe aż do złamania wypraski. Przy złamaniu zapisuje się całkowitą wagę trzpienia, plastikowych krążków i odważników.

Spoistość proszku określa się przez wagę wymaganą do złamania wypraski. Im większa waga jest wymagana tym większa jest wartość UCT i tym bardziej spójny („kleisty”) jest proszek.

„Miał” w wynalazku jest definiowany jako cząstki o średnicy mniejszej niż 180 mikrometrów.

„Gruboziarnisty” materiał w wynalazku jest definiowany jako cząstki o średnicy powyżej 1400 mikrometrów.

Ilości miału i materiału gruboziarnistego można mierzyć analizą sitową.

Jeżeli nie podano inaczej, to wartości odnoszące się do właściwości proszku, tak jak gęstość objętościowa, DFR, zawartość wilgoci itp. odnoszą się do starzonego granulowanego detergentowego produktu.

Sposób

Sposób według wynalazku prowadzi się w granulatorze z gazową fluidyzacją. Granulator z gazową fluidyzacją jest czasami nazywany granulatorem lub mieszalnikiem ze „złożem fluidalnym”. Nie jest to ścisłe określenie, ponieważ takie mieszalniki mogą pracować z tak dużą szybkością przepływu gazu, że nie tworzy się klasyczne „bąbelkujące” złoże fluidalne.

Granulator z gazową fluidyzacją i etap aglomerowania korzystnie prowadzi się zasadniczo tak jak opisano w publikacjach WO 98/58046 i WO 98/58047 (Unilever).

Urządzenie do gazowej fluidyzacji głównie składa się z komory, w której strumień gazu (dalej określany jako gaz fluidyzacyjny), zazwyczaj powietrze, stosuje się do wywołania turbulentnego przepływu rozdrobnionego ciała stałego dla utworzenia „chmury” ciała stałego, a ciekłe lepiszcze rozpryskuje się na lub w chmurze dla spowodowania kontaktu z pojedynczymi cząstkami. Z postępem procesu, pojedyncze cząstki stałego wyjściowego materiału aglomerują z ciekłym lepiszczem, tworząc granule.

Granulator z gazową fluidyzacją zazwyczaj pracuje przy czołowych prędkościach gazu około 0,1 - 1,2 ms^-1, zarówno przy nadciśnieniu jak i podciśnieniu, przy temperaturze wejściowego powietrza (tj. temperaturze gazu fluidyzacyjnego) w zakresie od -10°C lub 5°C aż do 100°C. W niektórych przypadkach może ona wynosić aż 200°C.

Temperatura gazu fluidyzacyjnego, a zatem korzystnie temperatura złoża może zmieniać się podczas procesu granulowania, co opisano w publikacji patentowej WO 98/58048. Może być podwyższona w pierwszym okresie, na przykład do 100°C lub nawet do 200°C, a potem w jednym lub więcej innym etapie (przed lub po), może być obniżona do lekko powyżej, równej lub poniżej temperatury otoczenia, na przykład do 30°C lub poniżej, korzystnie 25°C lub poniżej, lub nawet aż do 5°C lub poniżej, lub -10°C lub poniżej.

Gdy proces jest procesem zbiornikowym, to zmiany temperatury prowadzi się z upływem czasu. Jeżeli jest to proces ciągły to zmiany następują wzdłuż „drogi” w złożu granulatora (tj. w kierunku przepływu proszku przez złoże granulatora). W tym ostatnim przypadku dogodnie stosuje się granulator z „przepływem tłokowym” tj. taki, w którym materiały przepływają przez reaktor od początku do końca.

W procesie zbiornikowym temperatura gazu fluidyzacyjnego może być zmniejszona we względnie krótkim okresie czasu, na przykład 10 do 50% czasu procesu. Zazwyczaj temperatura gazu może być zmniejszona przez od 0,5 do 15 minut. W procesie ciągłym temperatura gazu może być zmniejszona na względnie krótkich odcinkach „drogi” złoża granulatora, na przykład na 10 do 50% drogi. W obu przypadkach gaz może być wstępnie ochładzany.

Korzystnie, temperatura gazu fluidyzacyjnego, a korzystnie także temperatura złoża, nie są obniżane aż do czasu gdy aglomeracja fluidyzujących cząstek stałego materiału nie jest zasadniczo zakończona.

PL 192 102 B1

Obok gazu fluidyzacyjnego, granulator z gazową fluidyzacją także wykorzystuje strumień gazu atomizującego. Taki strumień gazu atomizującego stosuje się do wspomagania atomizacji ciekłego lepiszcza natryskiwanego z dyszy na lub w fluidyzujące ciało stałe. Strumień gazu atomizującego stosuje się na ogół o ciśnieniu od 2 x 10⁵ do 5 x 10⁵ Pa (od 2 do 5 barów). Strumień gazu atomizującego, zazwyczaj powietrza, również jest ogrzewany.

Zgodnie z pierwszym aspektem wynalazku temperatura gazu fluidyzacyjnego jest podwyższona tak aby była w zakresie (plus lub minus) 25°C, korzystniej w zakresie 15°C, jeszcze bardziej korzystnie w zakresie 10°C, a dogodnie w zakresie 5°C w stosunku do temperatury umożliwiającej pompowanie (jak tutaj określona) ciekłego lepiszcza.

Temperatura gazu atomizującego jest także podwyższona tak aby była w zakresie (plus lub minus) 25°C, korzystniej w zakresie 15°C, najbardziej korzystnie w zakresie 10°C, a dogodnie w zakresie 5°C w stosunku do temperatury umożliwiającej pompowanie ciekłego lepiszcza.

Temperatura złoża w komorze gazu fluidyzującego może być podwyższona tak aby była w zakresie (plus lub minus) 35°C, korzystnie w zakresie 25°C, bardziej korzystnie w zakresie 15°C, jeszcze bardziej korzystnie w zakresie 10°C, a dogodnie w zakresie 5°C w stosunku do temperatury umożliwiającej pompowanie ciekłego lepiszcza.

Temperatura gazu fluidyzacyjnego i gazu atomizującego jest podwyższona przez zasadniczo cały czas, w jakim ciekłe lepiszcze natryskuje się na fluidyzujące ciało stałe.

Szczególnie korzystne jest aby temperatura gazu fluidyzacyjnego, a także temperatura gazu atomizującego, były podwyższone i utrzymywane w pobliżu temperatury umożliwiającej pompowanie ciekłego lepiszcza.

Stwierdzono, że podwyższenie, względem temperatury umożliwiającej pompowanie ciekłego lepiszcza, temperatury gazu fluidyzacyjnego, a korzystnie także gazu atomizującego, jest szczególnie korzystne gdy ciekłe lepiszcze jest strukturowaną mieszanką.

Stosowane tutaj określenie „temperatura złoża” odnosi się do temperatury gazu fluidyzacyjnego wokół stałego rozdrobnionego materiału. Temperatura złoża może być mierzona, na przykład za pomocą termopary. Niezależnie od tego czy jest to dostrzegalne złoże proszku czy niedostrzegalne złoże proszku (tj. gdy mieszalnik pracuje przy tak dużej szybkości przepływu gazu że nie tworzy się klasyczne „bąbelkujące” złoże fluidalne) to za „temperaturę złoża” przyjmuje się temperaturę zmierzoną w punkcie wewną trz komory fluidyzacyjnej około 15 cm od płyty rozprowadzającej gaz.

Niezależnie od tego czy proces fluidyzacji gazowej według wynalazku jest procesem zbiornikowym czy procesem ciągłym to stały rozdrobniony materiał można wprowadzać w dowolnym czasie gdy ciekłe lepiszcze jest rozpryskiwane. W najprostszej postaci procesu stały rozdrobniony materiał najpierw wprowadza się do granulatora z gazową fluidyzacją, a potem natryskuje się ciekłe lepiszcze. Jednak część stałego rozdrobnionego materiału można wprowadzać na początku procesu do urządzenia do gazowej fluidyzacji, a pozostałą część wprowadza się później raz lub więcej razy, zarówno jako jeden lub więcej, odrębny wsad, albo w sposób ciągły.

Granulator z gazową fluidyzacją może ewentualnie mieć wibrujące złoże, zwłaszcza do stosowania w trybie pracy ciągłej.

Ewentualne suszenie i/lub chłodzenie

Do stosowania, przenoszenia lub przechowywania granulowany detergentowy produkt musi być w stanie sypkim. Zatem w końcowym etapie granule można suszyć i/lub chłodzić, jeżeli to konieczne. Ten etap można prowadzić w dowolny znany sposób, na przykład w urządzeniu ze złożem fluidalnym (suszącym lub chłodzącym) albo z bełkotką (chłodzenie). Suszenie i/lub chłodzenie można prowadzić w urządzeniu ze złożem fluidalnym tym samym które było stosowane w końcowym etapie aglomerowania, po prostu przez zmianę warunków procesu, co jest dobrze znane fachowcom w tej dziedzinie. Na przykład, fluidyzowanie można kontynuować przez czas po zakończeniu dodawania ciekłego lepiszcza, po zmniejszeniu temperatury gazu wchodzącego.

Inne ewentualne etapy sposobu

W bardziej wyrafinowanych wykonaniach sposobu według wynalazku stały rozdrobniony materiał można obrabiać w jednym lub więcej mieszalniku i/lub granulatorze przed granulatorem z gazową fluidyzacją. Na przykład, stały rozdrobniony materiał można mieszać i ewentualnie kontaktować z ciekłym lepiszczem w oddzielnym etapie wstępnego mieszania, na przykład w wolno-, średnio- lub szybkoobrotowym mieszalniku. Jeżeli ciekłe lepiszcze dodaje się we wstępnym etapie mieszania to tworzy się częściowo zgranulowany materiał. Ten materiał można potem natryskiwać z dalszą częścią ciekłego lepiszcza w granulatorze z gazową fluidyzacją dla wytworzenia detergentowego produktu.

PL 192 102 B1

W tym aspekcie etap granulowania w złożu fluidalnym można poprzedzić jednym lub więcej niż jednym oddzielnym etapem mieszania lub granulowania. Odpowiednie mieszalniki i granulatory są dobrze znane fachowcom z tej dziedziny. Na przykład, stały rozdrobniony materiał można najpierw obrabiać z ciekłym lepiszczem w etapie prowadzonym w szybkoobrotowym mieszalniku, a potem w etapie mieszania w ś rednioobrotowym mieszalniku przed etapem fluidyzacji gazowej.

Przykłady odpowiednich procesów stosowanych przed granulowaniem są opisane w publikacjach patentowych EP-367339, EP-420317, WO 96/04359, WO 98/58046 i WO 98/58047 (Unilever), ale inne procesy granulowania i mieszania także są odpowiednie, co jest oczywiste dla fachowca w tej dziedzinie.

Sposób według wynalazku można prowadzić zarówno metodą zbiornikową jak i w sposób ciągły. W korzystnym wykonaniu cały proces jest procesem ciągłym.

Ciekłe lepiszcze

W sposobie według wynalazku ciekłe lepiszcze dodaje się podczas etapu granulowania w granulatorze z gazową fluidyzacją, a także można dodawać w innych ewentualnych etapach procesu.

Jeżeli występuje więcej niż jeden etap granulowania lub więcej niż jeden punkt lub czas dodawania, to ciekłe lepiszcze dodawane w każdym takim etapie lub punkcie lub czasie może być takim samym lepiszczem albo innym, i więcej niż jedno ciekłe lepiszcze można dodawać w jednym etapie lub w dowolnym punkcie lub czasie.

Ciekłe lepiszcze natryskuje się w granulatorze z gazową fluidyzacją.

Ciekłe lepiszcze może zawierać jeden lub więcej składnik granulowanego detergentowego produktu. Odpowiednie ciekłe składniki obejmują anionowe środki powierzchniowo czynne i ich kwasowe prekursory, niejonowe środki powierzchniowo czynne, kwasy tłuszczowe, wodę i organiczne rozpuszczalniki.

Ciekłe lepiszcze może także obejmować stałe składniki rozpuszczone lub zdyspergowane w ciekłym składniku, jak na przykład nieorganiczne środki neutralizujące i detergentowe wypełniacze aktywne. Jedynym ograniczeniem jest to, że z lub bez rozpuszczonych lub zdyspergowanych stałych składników ciekłe lepiszcze powinno być odpowiednie do pompowania i dostarczania do mieszalnika i/lub granulatora w postaci płynnej, w tym zbliżonej do pasty.

Jest szczególnie korzystne, aby ciekłe lepiszcze zawierało anionowy środek powierzchniowo czynny. Zawartość anionowego środka powierzchniowo czynnego w ciekłym lepiszczu może być tak duża jak to możliwe, na przykład co najmniej 98% wagowych ciekłego lepiszcza, albo może być poniżej 75% wagowych, poniżej 50% wagowych lub poniżej 25% wagowych. Może także stanowić 5% wagowych lub mniej lub może w ogóle nie występować.

Odpowiednie anionowe środki powierzchniowo czynne są dobrze znane fachowcom w tej dziedzinie. Przykłady odpowiednich do wprowadzania w ciekłym lepiszczu obejmują alkilobenzenosulfoniany, zwłaszcza liniowe alkilobenzenosulfoniany o grupach alkilowych C8-C15; pierwszo- i drugorzędowe alkilosiarczany, zwłaszcza C12-C15 pierwszorzędowe alkilosiarczany; alkiloeterosiarczany, sulfoniany olefin; alkiloksylenosulfoniany, dialkilosulfobursztyniany i sulfonianowe estry kwasów tłuszczowych. Na ogół korzystne są sole sodowe.

Bardzo korzystne jest tworzenie części lub całości anionowego środka powierzchniowo czynnego in situ w ciekłym lepiszczu przez reakcję odpowiedniego kwasowego prekursora i materiału alkalicznego, takiego jak wodorotlenek metalu alkalicznego, na przykład NaOH. Ponieważ ten ostatni zazwyczaj musi być dodozowywany w postaci wodnego roztworu to musi wprowadzać do procesu pewną ilość wody. Ponadto reakcja pomiędzy wodorotlenkiem metalu alkalicznego a kwasowym prekursorem również powoduje powstawanie pewnych ilości wody jako produktu ubocznego.

Chociaż ogólnie biorąc do neutralizowania może być zastosowany dowolny alkaliczny materiał nieorganiczny to korzystne są rozpuszczalne w wodzie alkaliczne materiały nieorganiczne. Innym korzystnym materiałem jest węglan sodu, sam lub w połączeniu z jednym lub więcej niż jednym rozpuszczalnym w wodzie materiałem nieorganicznym, na przykład kwaśnym węglanem sodowym lub krzemianem. Jeżeli to pożądane to można zastosować stechiometryczny nadmiar środka neutralizującego dla zapewnienia całkowitej neutralizacji, albo dla zapewnienia alternatywnych funkcji, na przykład jako detergentowy wypełniacz aktywny na przykład, gdy środek neutralizujący zawiera węglan sodu. Organiczne środki neutralizujące także mogą być zastosowane.

Oczywiście, jeżeli ciekłe lepiszcze zawiera kwasowy prekursor anionowego środka powierzchniowo czynnego to kwasowy prekursor może być zneutralizowany, albo neutralizacja zachodzi in situ w mieszalniku i/lub granulatorze zarówno przez kontaktowanie ze stałym materiałem alkalicznym jak

PL 192 102 B1 i przez dodawanie, w oddzielnym etapie, ciekłego środka neutralizują cego do mieszalnika i/lub granulatora. Jednak neutralizowanie w mieszalniku i/lub granulatorze nie jest korzystną cechą tego wynalazku.

Ciekły kwasowy prekursor może być wybrany z liniowych alkilobenzenosulfonowych kwasów (LAS), kwasów sulfonowych alfa-olefin, wewnątrz olefinowych kwasów sulfonowych, kwasów sulfonowych estrów kwasów tłuszczowych i ich kombinacji. Sposób według wynalazku jest szczególnie użyteczny do wytwarzania kompozycji zawierających alkilobenzenosulfoniany w reakcji odpowiedniego alkilobenzenosulfonowego kwasu, na przykład kwasu Dobanoic z firmy Shell. Mogą także być stosowane liniowe lub rozgałęzione pierwszorzędowe alkilosiarczany (PAS).

W korzystnym wykonaniu ciekł e lepiszcze zawiera anionowy ś rodek powierzchniowo czynny i niejonowy ś rodek powierzchniowo czynny. Stosunek wagowy anionowego do niejonowego ś rodka powierzchniowo czynnego mieści się w zakresie od 10:1 do 1:15, korzystnie od 10:1 do 1:10, bardziej korzystnie 10:1 do 1:5. Jeżeli ciekłe lepiszcze zawiera co najmniej część kwasowego prekursora anionowego środka powierzchniowo czynnego i niejonowy środek powierzchniowo czynny, to stosunek wagowy anionowego środka powierzchniowo czynnego, w tym kwasowego prekursora do niejonowego środka powierzchniowo czynnego, może być wyższy, na przykład 15:1.

Składnik ciekłego lepiszcza będący niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym może być jednym lub więcej ciekłym związkiem niejonowym wybranym z etoksylatów pierwszo- i drugorzędowych alkoholi, zwłaszcza alifatycznych alkoholi C8-C20 etoksylowanych średnio 1 do 20 molami tlenku etylenu na mol alkoholu, a bardziej dokładnie alifatycznym pierwszo- i drugorzędowym alkoholem C10-C15 etoksylowanym średnio 1 do 10 molami tlenku etylenu na mol alkoholu. Nieetoksylowane niejonowe środki powierzchniowo czynne obejmują alkilopoliglikozydy, monoetery glicerolu i polihydroksyamidy (glukamid).

W korzystnym wykonaniu wynalazku ciekłe lepiszcze jest zasadniczo bezwodne. Oznacza to, że całkowita zawartość wody w lepiszczu nie jest większa niż 15% wagowych, korzystnie nie większa niż 10% wagowych. Chociaż, jeżeli to pożądane, mogą być dodawane kontrolowane ilości wody dla ułatwienia neutralizowania. Zazwyczaj woda może być dodawana w ilościach 0,5 do 2% wagowych końcowego detergentowego produktu. Zazwyczaj od 3 do 4% wagowych ciekłego lepiszcza może stanowić woda jako produkt uboczny reakcji, a resztę występującej wody stanowi rozpuszczalnik, w którym jest rozpuszczony materiał alkaliczny. Ciekłe lepiszcze korzystnie nie zawiera innej wody niż pochodząca z wyżej wspomnianych źródeł, z wyjątkiem oczywiście śladowych ilości zanieczyszczeń.

Alternatywnie, może być stosowane wodne ciekłe lepiszcze. Jest to szczególnie odpowiednie do wytwarzania produktów, które są adjunktami (dodatkami) następnie mieszanymi z innymi składnikami dla wytworzenia całkowicie zestawionego detergentowego produktu. Takie adjunkty zazwyczaj, poza składnikami ciekłego lepiszcza, głównie składają się z jednego lub niewielkiej liczby innych składników normalnie występujących w detergentowych kompozycjach, na przykład środka powierzchniowo czynnego lub wypełniacza, takiego jak zeolit lub tripolifosforan sodowy. To nie wyklucza stosowania wodnych ciekłych lepiszczy do granulowania całkowicie zestawionych produktów. W każdym przypadku, typowe wodne ciekłe lepiszcza obejmują wodne roztwory krzemianu metalu alkalicznego, rozpuszczalne w wodzie polimery akrylanowe/maleinowe (na przykład Sokalan CP5) i podobne.

Ciekłe lepiszcze może ewentualnie zawierać rozpuszczalne stałe składniki i/lub bardzo rozdrobnione stałe składniki w nim zdyspergowane. Jedynym ograniczeniem jest to, że z lub bez rozpuszczonych lub zdyspergowanych stałych składników ciekłe lepiszcze powinno nadawać się do pompowania i natryskiwania w temperaturze 50°C lub większej, lub 60°C lub wyższej, na przykład 75°C. Korzystnie jest ono stałe w temperaturze poniżej 50°C, korzystnie 25°C lub poniżej. Ciekłe lepiszcze korzystnie ma temperaturę co najmniej 50°C, bardziej korzystnie co najmniej 60°C, gdy jest wprowadzane do mieszalnika lub granulatora z gazową fluidyzacją.

Zgodnie z wynalazkiem ciekłe lepiszcza są uważane za dające się łatwo pompować jeżeli mają lepkość nie większą niż 1 Pa-s przy szybkości ścinania 50 s^-1 w temperaturze pompowania. Ciekłe lepiszcza o większej lepkości mogą jeszcze, generalnie nadawać się do pompowania, ale górna granica 1 Pa-s przy szybkości ścinania 50 s^-1 jest stosowana tutaj dla wskazania, że lepiszcze można łatwo pompować.

Lepkość może być mierzona, na przykład za pomocą obrotowego lepkościomierza Haake VT500. Pomiar lepkości można prowadzić następująco. Pomiarowe wrzeciono SV2P łączy się z termostatowaną łaźnią wodną z jednostką chłodzącą. Ciężarek obraca się z szybkością ścinającą 50 s^-1. Zestaloną mieszankę ogrzewa się w mikrofalówce do temperatury 95°C i wylewa do zbiorniczka na

PL 192 102 B1 próbki. Po kondycjonowaniu przez 5 minut w temperaturze 98°C, próbkę chłodzi się z szybkością +/-1°C na minutę. Temperatura, przy jakiej lepkość wynosi 1 Pa-s jest zapisywana jako „temperatura umożliwiająca pompowanie”.

„Temperatura umożliwiająca pompowanie” ciekłego lepiszcza jest definiowana tutaj jako temperatura, w jakiej ciekłe lepiszcze wykazuje lepkość 1 Pa-s przy szybkości ścinania 50 s^-1. Definicję ciała stałego można znaleźć w publikacji Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, Boca Raton, Floryda, 67 wydanie, 1986.

Strukturowane mieszanki

W korzystnym wykonaniu wynalazku ciekłe lepiszcze zawiera strukturant, ciekłe lepiszcze zawierające strukturanty są tutaj określane jako strukturowane mieszanki. Wszystkie informacje dotyczące ciekłych lepiszcz mają takie samo zastosowanie do strukturowanych mieszanek.

W kontekście wynalazku określenie „strukturant” oznacza dowolny składnik umożliwiający ciekłemu składnikowi osiągnięcie zestalenia w granulatorze, a zatem dobre granulowanie nawet, jeżeli stały składnik ma małą zdolność pochłaniania cieczy.

Strukturanty mogą być dzielone na kategorie jako te, które wywierają strukturujący efekt (zestalania) za pomocą jednego lub więcej z następujących mechanizmów, mianowicie: rekrystalizacja (na przykład krzemian lub fosforany); tworzenie sieci bardzo rozdrobnionych cząstek (na przykład krzemiany lub glinki); i te które wywierają efekty steryczne na poziomie cząsteczkowym (na przykład mydła lub polimery), takie jak typów powszechnie stosowanych jako detergentowe wypełniacze. Może być stosowany jeden lub więcej niż jeden strukturant.

Strukturowane mieszanki zapewniają korzyści w postaci niższej temperatury, w jakiej ulegają zestaleniu, co w rezultacie prowadzi do nadawania struktury i wytrzymałości rozdrobnionemu ciału stałemu, na które są natryskiwane. Zatem jest ważne, aby strukturowana mieszanka nadawała się do pompowania i natryskiwania w podwyższonej temperaturze, na przykład w temperaturze co najmniej 50°C, korzystnie co najmniej 60°C, a jeszcze powinna zestalać się w temperaturze poniżej 50°C, korzystnie poniżej 35°C, aby uzyskać korzystne efekty.

Zazwyczaj w mieszalnikach szybkoobrotowych, i średnio- lub wolnoobrotowych temperatura wynosi powyżej 10°C, korzystnie więcej niż 20°C poniżej temperatury, w której przygotowano mieszankę i pompowano do granulatora.

Strukturanty wywołują zestalanie ciekłego lepiszcza korzystnie dla wytworzenia wytrzymałej mieszanki w następujący sposób. Wytrzymałość (twardość) zestalonego ciekłego składnika można zmierzyć używając urządzenia ciśnieniowego Instron. Wytwarza się tabletkę o średnicy 14 mm i wysokości 19 mm zestalonego ciekłego składnika pobranego z procesu przed kontaktowaniem ze stałym składnikiem. Następnie tabletkę łamie się pomiędzy zamocowaną i poruszająca się płytą, płyta ruchoma porusza się w kierunku nieruchomej płyty. Szybkość przemieszczania płyty jest ustalona na 5 mm/min, co powoduje że mierzony czas wynosi około 2 sekund. Komputer kreśli krzywą nacisku. Określa się maksymalny nacisk (w momencie złamania tabletki), a z nachylenia krzywej oblicza się moduł E.

Dla zestalonego ciekłego składnika, Pmax w temperaturze 20°C korzystnie wynosi minimum 0,1 MPa, bardziej korzystnie 0,2 MPa, na przykład od 0,3 do 0,7 MPa. W temperaturze 55°C typowy zakres wynosi od 0,05 do 0,4 MPa. W temperaturze 20°C, Emod ciekłej mieszanki wynosi korzystnie minimum 3 MPa, na przykład od 5 do 10 MPa.

Strukturowaną mieszankę korzystnie przygotowuje się w dynamicznym mieszalniku ze ścinaniem przez mieszanie składników i prowadzenie dowolnej neutralizacji prekursora anionowego kwasu.

Mydła są jedną z korzystnych klas strukturantów, zwłaszcza gdy strukturowana mieszanka zawiera ciekły niejonowy środek powierzchniowo czynny. W wielu przypadkach może być pożądane aby mydło miało średnią długość łańcucha większą niż średnia długość łańcucha ciekłego niejonowego środka powierzchniowo czynnego, ale mniejszą niż dwukrotna średnia długość łańcucha tego ostatniego.

Jest bardzo korzystne aby wytwarzać część lub cały strukturant mydlany in situ w ciekłym lepiszczu w reakcji odpowiedniego prekursora kwasu tłuszczowego i materiału alkalicznego, takiego jak wodorotlenek metalu alkalicznego, na przykład NaOH. Na ogół do neutralizacji można zastosować dowolny materiał nieorganiczny, ale korzystne są nieorganiczne materiały rozpuszczalne w wodzie. W ciekłym lepiszczu zawierającym anionowy środek powierzchniowo czynny i mydło korzystne, jest wytwarzanie i anionowego środka powierzchniowo czynnego, i mydła, z ich odpowiednich kwasowych prekursorów. Wszystkie ujawnienia dotyczące wytwarzania anionowego środka powierzchniowo czynPL 192 102 B1 nego przez neutralizację in situ w ciekłym lepiszczu z ich odpowiednich kwasowych prekursorów jednocześnie odnoszą się do wytwarzania mydła w strukturowanych mieszankach.

Jeżeli jest to pożądane, stałe składniki można rozpuszczać lub dyspergować w strukturowanej mieszance. Typowe ilości składników strukturowanych mieszanek w % wagowych strukturowanej mieszanki, są następujące:

korzystnie od 98 do 10% wagowych anionowego środka powierzchniowo czynnego, bardziej korzystnie od 70 do 30%, a zwłaszcza od 50 do 30% wagowych;

korzystnie od 10 do 98% wagowych niejonowego środka powierzchniowo czynnego, bardziej korzystnie od 30 do 70% wagowych, a zwłaszcza od 30 do 50% wagowych;

korzystnie od 2 do 30% wagowych strukturanta, bardziej korzystnie od 2 do 20%, jeszcze bardziej korzystnie od 2 do 15% wagowych, a zwłaszcza od 2 do 10% wagowych.

Obok anionowego środka powierzchniowo czynnego lub jego prekursora, niejonowego środka powierzchniowo czynnego i strukturanta, strukturowana mieszanka może także zawierać inne organiczne rozpuszczalniki.

Stały rozdrobniony materiał

Stałe rozdrobnione materiały stosowane w wynalazku mogą być sproszkowane i/lub granulowane. Stały rozdrobniony materiał może być dowolnym składnikiem granulowanego detergentowego produktu dostępnym w rozdrobnionej postaci. Korzystnie stały rozdrobniony materiał, z którym miesza się ciekłe lepiszcze stanowi detergentowy wypełniacz. W szczególnie korzystnym wykonaniu wynalazku stały rozdrobniony materiał zawiera wypełniacze wybrane z krystalicznych i amorficznych glinokrzemianów.

Produkt

Granulowany detergentowy produkt otrzymuje się sposobem według wynalazku (przed jakimkolwiek dodozowaniem lub podobnym procesem).

Granulowany detergentowy produkt wytworzony sposobem według wynalazku ma gęstość objętościową mniejszą niż 900 g/l, korzystnie mniejszą niż 800 g/l, bardziej korzystnie mniejszą niż 750 g/l, a jeszcze bardziej korzystnie mniejszą niż 700 g/l. Gęstość objętościowa może być tak mała jak 300 g/l, jednak korzystnie jest większa niż 400 g/l. Korzystnie mieści się w zakresie 400-800 g/l, bardziej korzystnie 400-750 g/l, a jeszcze bardziej korzystnie 400-700 g/l.

Produkt ma gęstość objętościową wynikającą z natury sposobu, ale może ona być w pewnym stopniu regulowana przez dobór odpowiednich etapów mieszania, co będzie oczywiste dla fachowców z tej dziedziny.

Granulowane detergentowe produkty wytwarzane sposobem według wynalazku mają małą zawartość miału, dobrą sypkość i małe wartości UCT.

Korzystnie mniej niż 15% wagowych, a bardziej korzystnie mniej niż 10% wagowych granul ma średnicę poniżej 180 mikrometrów, bardziej korzystnie mniej niż 8% wagowych, a najbardziej korzystnie mniej niż 5% wagowych.

Granulowany produkt jest uważany za sypki (swobodnie płynący) jeżeli ma wartość DFR poniżej 80 ml/s. Korzystnie granulowane produkty mają wartości DFR co najmniej 80 ml/s, korzystnie co najmniej 90 ml/s, bardziej korzystnie co najmniej 100 ml/s, a najbardziej korzystnie co najmniej 110 ml/s.

Granulowany detergentowy produkt korzystnie ma wartość UCT poniżej 1500 g, bardziej korzystnie poniżej 1000 g, jeszcze bardziej korzystnie poniżej 900 g, a jeszcze bardziej korzystnie poniżej 700 g, a najbardziej korzystnie poniżej 500 g.

Granule można odróżnić od granul wytwarzanych innymi metodami przez zastosowanie porozymetrii rtęciowej. Ta technika jest idealna do charakteryzowania granulatów wytwarzanych sposobem obejmującym aglomerowanie gazową fluidyzacją.

Detergentowe kompozycje i składniki

Jak wcześniej wskazano granulowany detergentowy produkt wytwarzany sposobem według wynalazku może sam być w pełni zestawioną detergentową kompozycją, albo może być składnikiem lub adjuwantem stanowiącym tylko część kompozycji. Ta część opisu odnosi się do końcowych, całkowicie zestawionych detergentowych kompozycji.

Całkowita ilość detergentowego wypełniacza w końcowej detergentowej kompozycji korzystnie wynosi od 10 do 80% wagowych, korzystniej od 15 do 60% wagowych. Wypełniacz aktywny może występować w adjunkcie z innymi składnikami, albo jeżeli to pożądane, można stosować oddzielne cząstki wypełniacza aktywnego zawierające jeden lub więcej materiałów wypełniających.

PL 192 102 B1

Wynalazek jest szczególnie odpowiedni gdy stały materiał wyjściowy zawiera wypełniacze wybrane z krystalicznych i amorficznych glinokrzemianów, na przykład zeolitów jak opisane w publikacji patentowej GB-A-1473201; amorficznych glinokrzemianów jak ujawnione w publikacji patentowej GB-A-1473202; i mieszanych krystaliczno/amorficznych glinokrzemianów jak ujawnione w publikacji patentowej EP-B-164514.

Glinokrzemiany, niezależnie czy stosowane jako środki warstwujące i/lub wprowadzane w masie cząstek, mogą dogodnie występować w całkowitej ilości od 10 do 60% wagowych, a korzystnie w ilości od 15 do 50% wagowych liczone na końcową wagę detergentowej kompozycji. Zeolitem stosowanym w większości handlowo dostępnych rozdrobnionych detergentowych kompozycji jest zeolit A. Korzystnie może być stosowany zeolit P o maksymalnej zawartości glinu (zeolit MAP) opisany i zastrzeżony w EP-A-384070. Zeolit MAP jest glinokrzemianem metalu alkalicznego typu P o stosunku krzemu do glinu nieprzekraczającym 1,33, korzystnie nieprzekraczającym 1,15, a bardziej korzystnie nieprzekraczającym 1,07.

Inne odpowiednie wypełniacze obejmują uwodniające się sole, korzystnie w znacznej ilości, tak jak co najmniej 25% wagowych stałego składnika, korzystnie co najmniej 10% wagowych.

Uwodniające się ciała stałe obejmują nieorganiczne siarczany i węglany, jak też nieorganiczne fosforanowe wypełniacze, na przykład ortofosforan, pirofosforan i tripolifosforan sodowy.

Inne nieorganiczne wypełniacze, które mogą występować w kompozycji obejmują węglan sodowy (jak wyżej wspomniano, przykładowe uwodniające się ciało stałe) i, jeżeli to pożądane, w kombinacji z zarodkiem krystalizacji węglanu wapnia, jak ujawniono w publikacji patentowej GB-A1437950. Jak wcześniej wspomniano, węglan sodowy może być pozostałością środka neutralizującego nieorganiczne alkalia zastosowanego do wytworzenia in situ anionowego środka powierzchniowo czynnego.

Organiczne anionowe wypełniacze, które mogą występować, obejmują polimery polikarboksylanowe takie jak poliakrylany, kopolimery akrylowo/maleinowe i akrylowe fosfiniany, monomeryczne polikarboksylany takie jak cytryniany, glukoniany, oksydibursztyniany, mono-, di- i tribursztyniany glicerolu, karboksymetyloksybursztyniany, karboksymetyloksymaloniany, dipikoliniany, hydroksyetyloiminodioctany, aminopolikarboksylany takie jak nitrilotrioctany (NTA), etylenodiaminotetraoctan (EDTA) i iminodioctany, alkilo- i alkenylomaloniany oraz bursztyniany, i sole sulfonowanych kwasów tłuszczowych. Szczególnie korzystne to kopolimer kwasu maleinowego, kwasu akrylowego i octanu winylu, ponieważ są biodegradowalne, a zatem są pożądane ze względu na ochronę środowiska. Ta lista nie jest pomyślana jako wyczerpująca.

Szczególnie korzystnymi organicznymi wypełniaczami są cytryniany, dogodnie stosowane w ilościach od 2 do 30% wagowych, korzystnie od 5 do 25% wagowych, polimery akrylowe, bardziej dokładnie kopolimery akrylowo/maleinowe odpowiednio stosowane w ilościach od 0,5 do 15% wagowych, korzystnie od 1 do 10% wagowych. Wypełniacz korzystnie występuje w postaci soli metalu alkalicznego, zwłaszcza soli sodowej.

Granulowane detergentowe kompozycje mogą zawierać, obok dowolnych anionowych i/lub niejonowych środków powierzchniowo czynnych, ciekłego lepiszcza, jeden lub więcej związek detergentowe aktywny, który może być wybrany z mydła i niemydlanych anionowych, kationowych, niejonowych, amfoterycznych i obojniaczojonowych środków powierzchniowo czynnych i ich mieszanin. Mogą one być dodozowywane w dowolnym odpowiednim etapie przed lub podczas procesu. Dostępnych jest wiele związków detergentowo aktywnych, i są one szeroko opisane w literaturze, na przykład w publikacji „Surface-Active Agents and Detergents” tom I i II, Schwartz, Perry i Berch. Korzystne detergentowe aktywne związki, które mogą być zastosowane to mydła i syntetyczne niemydlane anionowe i niejonowe związki.

Detergentowe kompozycje mogą także zawierać układ bielący, pożądany jest nadtlenowy związek bielący, na przykład nieorganiczną nadsól lub organiczny nadkwas, zdolne do wydzielania nadtlenku wodoru w wodnych roztworach. Nadtlenowy związek bielący może być stosowany w połączeniu z aktywatorem bielenia (prekursorem bielenia), dla poprawy działania bielącego w niskich temperaturach prania. Szczególnie korzystny układ bielący zawiera nadtlenowy związek bielący (korzystnie nadwęglan sodowy, ewentualnie razem z aktywatorem bielenia).

Zazwyczaj, dowolne związki bielące i inne wrażliwe składniki, takie jak enzymy i środki zapachowe, dodozowuje się po granulowaniu razem z innymi mniejszościowymi składnikami.

Typowe mniejszościowe składniki obejmują krzemian sodowy, środki hamujące korozję, w tym krzemiany, środki zapobiegające ponownemu osadzaniu brudu, tak jak polimery celulozowe, fluorePL 192 102 B1 scery, nieorganiczne sole, tak jak siarczan sodowy, środki regulujące pienienie lub środki wzmacniające pienienie według potrzeby, protolityczne i lipolityczne enzymy, barwniki, barwne cząstki, środki zapachowe, środki regulujące pianę i związki zmiękczające tkaniny. Ta lista nie jest wyczerpująca.

Ewentualnie, „środek warstwujący” lub „wspomagający sypkość” mogą być wprowadzane w dowolnym odpowiednim etapie sposobu według wynalazku. Służą one poprawie granulacji produktu, na przykład przez zapobieganie agregacji i/lub zbijaniu w granule. Dowolne środki wspomagające sypkość dogodnie występują w ilości 0,1 do 15% wagowych granulowanego produktu, a bardziej korzystnie w ilości 0,5 do 5% wagowych.

Odpowiednie środki warstwujące/wspomagające sypkość obejmują krystaliczne lub amorficzne krzemiany metalu alkalicznego, glinokrzemiany w tym zeolity, cytryniany, Dicamol, kalcyt, ziemie diatomiczne, krzemionka, na przykład strącana krzemionka, chlorki, tak jak chlorek sodowy, siarczany, tak jak siarczan magnezowy, węglany, tak jak węglan wapnia i fosforany, tak jak tripolifosforan sodowy. Mogą także być stosowane mieszaniny tych materiałów.

Zeolit MAP, tak samo jak jest korzystnym wypełniaczem jest szczególnie użyteczny jako środek warstwujący. Warstwowane krzemiany takie jak SKS-6 z firmy Clariant są także użyteczne jako środki warstwujące.

Sypkość proszku może także może być poprawiana przez wprowadzane małych ilości dodatkowego strukturanta proszku, na przykład kwasu tłuszczowego (lub mydła kwasu tłuszczowego), cukru, polimeru akrylanowego lub akrylano/maleinianowego lub krzemianu sodowego, które dogodnie występują w ilościach od 1 do 5% wagowych.

Na ogół dodatkowe składniki mogą być wprowadzane w ciekłym lepiszczu lub zmieszane ze stałym materiałem wyjściowym w odpowiednim etapie procesu. Jednak stałe składniki mogą być dodozowywane do granulowanego detergentowego produktu.

Granulowana detergentowa kompozycja może także zawierać rozdrobniony napełniacz (lub jakikolwiek inny składnik, który nie przyczynia się do procesu prania), który dogodnie zawiera sól nieorganiczną, na przykład siarczan sodowy i chlorek sodowy. Napełniacz może występować w ilości 5 do 70% wagowych granulowanego produktu.

Wynalazek zostanie opisany bardziej szczegółowo w poniższych nieograniczających przykładach, w których części i procenty są podane wagowo, jeżeli nie wskazano inaczej. Przykłady oznaczone numerami są przykładami według wynalazku, a oznaczone literami są przykładami porównawczymi.

Przykłady

P r z y k ł a d 1 i P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y A

Przygotowano granulowany detergentowy produkt w postaci proszku bazowego o następującym składzie w % wagowych:

Liniowy alkilobenzenosulfonian sodowy (Na-LAS) 12,40

Niejonowy środek powierzchniowo czynny 7EO 12,81

Mydło 1,73

Zeolit MAP 36,10

Lekka soda, pył 24,96

SCMC 0,81

Cytrynian sodowy 3,33

Woda, składniki mniejszościowe, NDOM 7,86

100,00

SCMC - karboksymetyloceluloza sodowa NDOM - nierozpuszczalna organiczna substancja Bazowy proszek w przykładzie 1 przygotowano przez:

(i) mieszanie i granulowanie stałych rozdrobnionych materiałów z ciekłym lepiszczem w szybkoobrotowym mieszalniku (Lodige Recycler CB 30) przez około 15 sekund, (ii) przenoszenie materiału z etapu (i) średnioobrotowego mieszalnika (Lodige Ploughshare KM 300) na około 3 minuty, (iii) przenoszenie materiału z etapu (ii) do złoża fluidalnego w granulatorze z gazową fluidyzacją, dodawanie dalszej porcji ciekłego lepiszcza i granulowanie, i (iv) na koniec suszenie/chłodzenie produktu w złożu fluidalnym.

PL 192 102 B1

Złoże fluidalne w etapie (iii) pracowało przez okres w jakim ciekłe lepiszcze było natryskiwane na fluidyzowane ciało stałe w następujących warunkach.

Temperatura gazu fluidyzacyjnego 75°C

Temperatura gazu atomizującego gorący ₅

Ciśnienie gazu atomizującego 3,5 x 10⁵ Pa (3,5 bara)

Ciekłe lepiszcze stosowane w etapach (i) i (iii) było strukturowaną mieszanką zawierającą anionowy środek powierzchniowo czynny, niejonowy środek powierzchniowo czynny i mydlane składniki proszku bazowego. Mieszankę przygotowano przez zmieszanie 38,44 części wagowych kwasowego prekursora LAS i 5,20 części wagowych kwasu tłuszczowego prekursora mydła w obecności 41,60 części wagowych niejonowego środka powierzchniowo czynnego w mieszającej pętli i neutralizowano 14,75 częściami roztworu wodorotlenku sodowego. Temperatura mieszania w pętli była kontrolowana przez wymiennik ciepła. Środkiem neutralizującym był roztwór wodorotlenku sodowego. Otrzymana mieszanka miała następujący skład w % wagowych:

Liniowy alkilobenzenosulfonian sodowy 39,9

Niejonowy środek powierzchniowo czynny 7EO 41,6

Mydło 5,6

Woda 12,9

Temperatura umożliwiająca pompowanie strukturowanej mieszanki wynosiła 75°C.

Stosunek wagowy mieszanki dodanej do recyklera i do granulatora z gazową fluidyzacją wynosił 67:33.

Proszek bazowy w przykładzie porównawczym A przygotowano w taki sam sposób z tym, że temperatury gazu fluidyzacyjnego i gazu atomizującego były równe temperaturze otoczenia.

Właściwości otrzymanych proszków przedstawiono w tabeli 1, te dane wyraźnie pokazują korzyść z podwyższenia temperatury gazu fluidyzacyjnego i gazu atomizującego podczas spryskiwania ciekłym lepiszczem. Wartość UCT dla kompozycji z przykładu 1 jest znacznie lepsza niż dla kompozycji z przykładu A.

T a b e l a 1

	Przykład 1	Przykład porównawczy A
bd (g/l)	652	593
DFR (ml/s)	131	117
UCT (g)	200	950

P r z y k ł a d 2 i P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y B

Przygotowano granulowany detergentowy produkt w postaci proszku bazowego o następującym składzie w % wagowych:

Na-LAS 12,9

Niejonowy środek powierzchniowo czynny 7EO 14,5

Mydło 2,0

Zeolit A24 51,7

Lekka soda, pył 9,1

SCMC 0,95

Woda, sole, NDOM 8,85

100,00

Bazowy proszek w przykładzie 2 przygotowano tak jak w przykładzie 1 z tym, że stosunek wagowy mieszanki dodanej do recyklera i do granulatora z gazową fluidyzacją wynosił 80:20.

Otrzymana mieszanka miała następujący skład w % wagowych:

Liniowy alkilobenzenosulfonian sodowy 39,7

Niejonowy środek powierzchniowo czynny 7EO 44,7

Mydło 6,0

Woda 9,6

Temperatura umożliwiająca pompowanie wynosiła 73°C.

PL 192 102 B1

Proszek bazowy w przykładzie porównawczym B przygotowano w taki sam sposób jak w przykładzie 2 z tym, że temperatura gazu fluidyzacyjnego była równa temperaturze otoczenia (temperatura gazu atomizującego pozostawała gorąca). Szczegółowe właściwości proszku przedstawiono w tabeli 2.

Z porównania danych dla przykładu 2 i przykładu porównawczego B wyraźnie widać że podwyższenie temperatury gazu fluidyzacyjnego prowadzi do wyraźnej poprawy wartości UCT proszku. Wizualna ocena właściwości proszków także wskazuje na znaczną poprawę. Kompozycja według przykładu porównawczego B wyglądała na kleistą, podczas gdy kompozycja według przykładu 2 była bardzo dobrze zgranulowana, nie występował materiał gruboziarnisty ani nie była kleista.

T a b e l a 2

	Przykład 2	Przykład porównawczy B
BD (g/l)	634	554
DFR (ml/s)	131	130
UCT (g)	450	1950

P r z y k ł a d 3

Powtórzono procedurę z przykładu 2 z podwyższeniem zarówno temperatury gazu fluidyzacyjnego jak i gazu atomizującego. Proszek miał następujące właściwości:

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania granulowanego detergentowego produktu, obejmujący kontaktowanie rozdrobnionego stałego materiału z natryskiwanym ciekłym lepiszczem podczas fluidyzowania ciała stałego w granulatorze z gazową fluidyzacją, znamienny tym, że temperaturę gazu fluidyzującego podwyższa się w zakresie plus/minus 25°C, korzystniej plus/minus 15°C w stosunku do temperatury, w jakiej ciekłe lepiszcze ma lepkość 1 Pa-s przy 50 s^-1, i temperaturę gazu atomizującego także podwyższa się w zakresie plus/minus 25°C, korzystnie plus/minus 15°C w stosunku do temperatury w jakiej ciekłe lepiszcze ma lepkość 1 Pa-s przy 50 s^-1, i temperaturę gazu fluidyzującego i także gazu atomizującego utrzymuje się na poziomie podwyższonym przez cały czas w jakim ciekłe lepiszcze natryskuje się na fluidyzujące ciało stałe.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperaturę gazu fluidyzującego i także gazu atomizującego podwyższa się i utrzymuje w temperaturze, w jakiej ciekłe lepiszcze ma lepkość 1 Pa-s przy 50 s^-1.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się ciekłe lepiszcze zawierające jeden lub więcej anionowy środek powierzchniowo czynny lub jego kwasowy prekursor.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się ciekłe lepiszcze zawierające jeden lub więcej niejonowy środek powierzchniowo czynny.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się ciekłe lepiszcze zawierające strukturant.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się stały rozdrobniony materiał obrabiany w jednym lub więcej mieszalniku i/lub granulatorze przed obróbką w granulatorze z gazową fluidyzacją.