TR201808032T4 - Metilglisin diasetik asidin serbest akışlı granüllerinin hazırlanması. - Google Patents

Abstract

Bu buluş, yukarıda belirtilen formüle sahip, bir veya daha fazla metilglisin diasetik asit (MGDA) tuzunun düşük hidroskopisiteye sahip serbest akışlı granüllerinin hazırlanması işlemiyle ilgilidir, burada R = CH3 ve M uygun stokiyometrik miktarlarda hidrojen, alkali metal, alkalin toprak metal, amonyum veya sübstitüe amonyumdur; işlem i) metilglisin diasetik asit (MGDA) ve/veya bunun herhangi bir tuzunu içeren bir konsantre bulamacın ısıtılmasını - bulamaç %45 ila %70 aralığında ve uygun bir şekilde %50 ila %70 aralığında bir katı madde içeriğine ve %30?dan %55?e kadar ve uygun bir şekilde %30 ile %50 arasında bir nem içeriğine sahiptir- ii) bulamacın püskürtmeli granülasyona tabi tutulmasını içerir.

Description

Tarifnamede bir yüzde belirtildiginde, aksi belirtilmedikçe agirlik yüzdesi kastedilir.

Böylece, asagida belirtilen formülün bir veya daha fazla metilglisin diaseti'k asit (MGDA) tuzunun düsük higrokopisiteye sahip serbest akisli granüllerinin hazirlanmasina yönelik bir islem bulunmustur: none- CH' M R R : CH3 ve M uygun stokiyometrik miktarlarda hidrojen, alkali metal, alkalin toprak metal, amonyum veya sübstitüe amonyumdur; islem asagidaki asamalari i) inetilglisin diasetik asit (MGDA) ve/veya bunun herhangi bir tuzunu içeren bir konsantre bulamacin 50 ila 120°C araliginda bir sicakliga isitilmasi; bulamaç %45 ila %70 araliginda ve uygun bir sekilde %50 ila %70 araliginda bir kati madde içerigine ve %30”dan %55°e kadar ve uygun bir sekilde %30 ile %50 arasinda bir nem içerigine sahiptir; ve ii) söz konusu bulamacin püskürtmeli granülasyona tabi tutulmasi.

Tercihen konsantre bulamaç 50°C ila 120°C araliginda ve daha tercihen yaklasik 80°C”lik bir sicakliga isitilir.

Bir baska tercih edilen düzenlemede konsantre bulamaç, l20°C veya daha düsük bir hava girisi sicakligi kullanilarak püskürtmeli granülasyona tabi tutulur.

Tercih edilen bir düzenlemede konsantre bulamaç metilglisin diasetik asit (MGDA) ve/veya bunun herhangi bir tuzundan olusur.

Püskürtmeli granülasyonda amaç, bulamacin kurutma odasindaki mevcut çekirdekler üzerine püskürtülmesi ve bulamacin, çekirdekler granül halini alacak kadar büyüyene kadar o lokasyonda kurutulmasidir. Granüller yalnizca belirli bir parçacik boyutuna ulastiginda ürün ekipmandan çikarilir. Bu kesikli olarak (yigin halinde) veya hatta kesiksiz olarak gerçeklestirilebilir.

Bulusun islemiyle elde edilen avantajlar, parçaciklarin kesiksiz islemle veya bir kesikli islemle hazirlanip hazirlanmadigina bakilmaksizin gözlemlenmistir. Kesiksiz bir islemin kullanilmasinin bir kesikli isleme nazaran çok sayida avantaji vardir ve düsük hidroskopisiteye sahip serbest akisli granüllerin hazirlanmasina yönelik bilinen diger usullere kiyasla maliyette bir düsüse neden olur. Bu nedenle, serbest akisli MGDA”nin (tuz) üretimi için bir kesiksiz püskürtmeli granülasyon islemi, bu bulusun tercih edilen bir düzenlemesidir.

Kesiksiz bir islemin kullanilmasi öngörüldügünde, püskürtmeli granülasyondan sonra 200 pm,den daha büyük, tercihen 300 umsdeii daha büyük boyutta granüllerin püskürtmeli granülasyon ekipmanindan çikarilmasi tercih edilir, ve daha çok tercih edilen yaklasik 400 um ve üzeri boyutta granüllerin çikarilmasidir.

Arzu edilen boyuttaki granüllerin çikarilmasi siklon separasyonu ve filtreler veya havali sinitlandirma gibi kesiksiz püskürtmeli granülasyon için uygun bir usulle gerçeklestirilebilir. Tercih edilen bir düzenlemede arzu edilen boyuttaki parçaciklarin ayrilmasi için havali siniflandirma kullanilir. Hava akimi hizi ayarlanarak, belirli bir agirliktaki (agirlik üzerindeki) parçaciklar asagi düsecek ve ekipmanin dibinde toplanacaktir. Daha küçük parçaciklar hava akimiyla yukari siklona dogru kaldirilir ve daha sonra yeniden püskürtme odasina geri gelir.

Kesikli bir islem uygulandiginda, islem asagidakileri içerir: iii) söz konusu püskürtmeli granülasyon sirasinda olusan granüllerin püskürtmeli granülasyon ekipmanindan çikarilmasi; iv) olusan granüllerin boyutlarina göre ayrilmasi.

Bu düzenlemede ayrica daha büyük granüllerin elde edilmesi ve uygun sekilde, incelerin geri gönderilmesi tercih edilir. Böyle bir düzenlemede islem ilaveten asagidaki asamalari içerebilir: v) iv) asamasinin <200 um, tercihen <300 um boyutundaki parçaciklarinin, daha ileri püskürtmeli granülasyona tabi tutulmalari için püskürtmeli granülasyon vi) 200 um'den büyük, tercihen 300 um“den büyük boyuttaki granüllerin ve daha çok tercih edilen sekilde 400 um veya üzeri boyuttaki granüllerin toplanmasi, ve istege bagli olarak, 1200 umiden büyük parçaciklarin çikarilmasi.

Boyuta göre ayirma teknikte bilinen herhangi bir usulle gerçeklestirilebilir ve özellikle kesikli islem uygulandiginda genellikle ve uygun bir sekilde elekten geçirme yoluyla gerçeklestirilir.

Bulus ayrica, yukarida belirtilen formüle sahip, metilglisin diasetik asit (MGDA) tuzunu(tuzlarini) içeren, düsük higroskopisiteye sahip serbest akisli granüllerin açiklanan püskürtmeli granülasyon islemlerinin herhangi birinin asamalariyla hazirlanmasina yönelik bir islemi kapsar ve burada hazirlanan MGDA içeren granüller 350 um ila 750 mm araliginda ve tercihen 450 um ila 750 um araliginda bir ortalama parçacik boyutuna sahiptir.

Bir deterjan bilesiminde MGDA7nin kullanilmasi öngörüldügünde, bulusun islemiyle elde edilen MGDAsnin toz içermemesi ve genel olarak 350 um ila 750 um araliginda bir ortalama parçacik boyutuna sahip olmasi oldukça arzu edilir. MGDA içeren granüllerin parçacik boyutunun deterjan bilesiminde kullanilan ilave bilesenlerin boyutuna ayarlanmasi tercih edilir. Bulusun islemiyle elde edilen granüller 200 um”den büyük ve tercihen 300 um°den büyüktür, daha tercih edilen 400 umaden büyük veya hatta 450 umsden büyük olmasidir. Uygun bir sekilde granüller 1200 um,den küçüktür, daha tercih edilen 1000 umsden küçük ve daha da çok tercih edilen 900 um7den küçük olmasidir. 300 um ila 1000 um araliginda bir boyuta sahip granüllerin hazirlanmasi tercih edilir.

Hatta bir baska tercih edilen düzenlemede granüller 400 um ila 1000 um araliginda bir boyuta sahiptir, ortalama parçacik büyüklügü 450 um ila 750 um araligindadir. Belirli uygulamalar daha da büyük parçacik boyutu gerektirebilir. Bu bulusun bir baska düzenlemesinde granüller 400 nm ila 1000 um araliginda bir boyuta sahiptir, ortalama parçacik büyüklügü 600 nm ila 700 nm araligindadir.

Tercih edilen bir islem, 200 nm'den büyük, tercihen yaklasik 300 umilik veya daha büyük bir boyuttaki granüllerin püskürtmeli granülasyon ekipmanindan çikarilmasini, akabinde fazla ag gözü büyüklügüne sahip granüllerin elekten geçirilerek toplanmasini içerir.

Tercih edilen bir düzenlemeye göre, yukarida belirtilen formüle sahip serbest akisli metilglisin diasetik asit (MGDA) granülleri, en az %45-%70 ve uygun bir sekilde %50 ila arasinda bir nem içerigine sahip bir konsantre bulamaçtan hazirlanir. %50”den fazla bir MGDA içerigine sahip MGDAsdan bir konsantre bulamaç hazirlanirken ince, igne benzeri homojen kristal bir yapi olusur. Bu tür bir bulamaç püskürtmeli granülasyon isleminde bu sekilde kullanilabilir ve tercih edilir. Özellikle uygun bir düzenlemede konsantre bulamaç benzeri homojen kristal bir yapi olusacaktir, bu miktarlar için çekirdek parçaciklarinin söz konusu bulamaç içinde mevcut olmasi tercih edilir, bunlar kristallesmeye olanak saglayacaktir ve böylece püskürtmeli granülasyon isleminin baslangicinda yeterli çekirdek granül mevcut olacaktir. Granüller, az miktarlarda bulamacin çekirdek parçaciklarinin üzerine püskürtülmesiyle olusturulur, bu esnada çekirdek parçaciklari, çekirdek parçaciklarinin üzerine püskürtülen sividan çözücünün buharlastirilmasi için sicak gaz akimiyla akiskanlastirilir. Ayrica, %50'den fazla bir MGDA içerigine sahip bir bulamaç uygulandiginda da, çekirdek parçaciklari mevcut olabilir. Bulamaçta ilave bilesenler mevcut oldugunda da ayrica çekirdek parçaciklari bulamaç içinde mevcut olmalidir.

Tercihen bulamaç bir sulu bulamaçtir.

Konsantre bulamaç 50 ila 120°C araliginda ve tercihen 70°C”in üzerinde bir sicakliga isitilir, daha tercih edilen yaklasik 80°Cilik bir sicakliga isitilinasidir. Ayrica bulamacin l 10°C”dan fazla olmayan, tercihen 100°C,dan az bir sicakliga isitilmasi tercih edilir.

Püskürtmeli granülasyon isleminde, MGDA içeren bulamacin l20°C9a kadar bir hava girisi sicakliginda püskürtmeli granülasyona tabi tutulmasi tercih edilir. Daha yüksek sicakliklar uygulandiginda, hatta 130°C”da MGDA yapiskan hale gelir ve bu da islemden geçirme sirasinda ekipmanda kizgin noktalar gibi ciddi sorunlara neden olabilir. Azami hava sicakligi malzemenin erime sicakliginin altinda seçilmelidir, buna karsin asgari hava sicakligi, çözücü uygun bir sekilde çözümünün kaynama sicakligindayken ve bunun üzerinde hizla buharlasacak sekilde seçilmelidir. Dolayisiyla sulu bir bulamaç uygulandiginda giris havasi sicakligi tercihen en az 100°C”dir. Uygun bir sekilde, bulusun püskürtmeli granülasyon isleminde bir sulu bulamaç uygulandiginda giris havasi sicakligi 100 ila 120°C araligindadir. Bulusun bir baska tercih edilen düzenlemesinde giris havasi sicakligi 1 15 OCsdan azdir ve daha çok tercih edilen 90 ila 115°C araliginda olmasidir.

Sonuçta olusan parçaciklar serbest akislidir ve düsük bir higroskopisiteye sahiptir. Bu baglamda serbest akis, parçaciklarin hareket veya kullanim sirasinda serbest olarak akmasini içerir. Tercihen higroskopisite testinde bir haftalik saklama sirasinda nem tutulumu %231den azdir, daha çok tercih edilen %17'den az olmasidir.

Püskürtmeli granülasyon isleminde, bulamaç besleme akisi püskürtmeli kurutma odasi içindeki bir meme agzindan geçer, burada besleme akisi kontrollü sicaklikta derhal bir akiskanlastirici gaz akimiyla temas eder. Çözücü hizla buharlasir ve sonuçta olusan granüller hava akimindan ayrilir. Ekipmanin çalistirilma moduna bagli olarak bu ayirma islemi bir akiskanlastirici kümelestirici yoluyla akiskanlastirici içinde veya elekten geçirme yoluyla disarida gerçeklestirilebilir. Çok ince parçaciklar içeride tutulur veya daha ileri püskürtmeli granülasyona tabi tutulmak üzere akiskanlastiriciya geri gönderilir.

Buna ek olarak üretim islemi MGDA tuzuna ilaveten, polimerler, inorganik tuzlar ve/ veya sitrat veya bunlarin bir kombinasyonu gibi baska (ilave) bilesenler içeren granüllerin hazirlanmasina imkan saglar. Bu tür granüller MGDA ve/veya bunun herhangi bir tuzunu ve arzu edildigi sekilde herhangi bir ilave bilesen içeren bir bulamaçtan hazirlanabilir. Bu, bir deterjan bilesimi için granüllerin daha basitlestirilmis bir üretim islemine imkan saglar.

Uygun bilesikler, içinde MGDA”n1n kullanilmasinin amaçlandigi bilesimden seçilebilir. Örnegin MGDA”nin bir bulasik makinesi deterjani bilesiminde kullanilmasi ainaçlandiginda, bilesikler uygun bir sekilde bu tür bir bulasik deterjani bilesiminde kullanilan bir bilesenden seçilebilir. Bulusun isleminde kullanilmaya uygun bulunan bilesiklerin örnekleri karbonat, sülfat, silikat gibi inorganik tuzlar; ör. sitrat gibi yapici maddeler olarak kullanilan organik tuzlar; veya poliakrilatlar veya sülfonlu polimerler gibi polimerlerdir. Bu bilesiklerin biri veya daha fazlasinin karisimlari da ayrica uygulanabilir.

Bu bilesikler genellikle çözeltiler olarak kolayca bulunabilir ve bu nedenle simdiki islemde kolay uygulamaya imkan saglar, zira bu tür bir çözelti MGDA ve/veya bunun herhangi bir tuzunu içeren bir bulainaçla karistirilabilir.

Sonuçta olusan granüller homojendir ve boyut dikkate alinmaksizin bilesenlerin homojen oranlarini içerir.

Ancak, bu tür bir kombinasyonun higroskopisitede bir düsüse yol açabildigi gözlemlenmistir.

Bu nedenle, tercihen bu tür bir düzenlemede ilave bilesen miktari, MGDA miktari bazinda agirlikça %25°den az, tercihen agirlikça %20,den azdir ve daha çok tercih edilen agirlikça olarak uygulanabilir, kesiksiz islem tercih edilir. Islem, bilesimde mevcut ilave bilesenlerin boyutlariyla uyumlu bir boyuta sahip granüllerin hazirlanmasina imkan saglar, granüller bu patent tarifnamesinde yukarida belirtildigi gibi kullanilacaktir.

Bulusun bu isleminin sonucunda olusan ürünlerin gelisinis ürün stabilitesi ve özellikle gelismis ufalanabilirlik dayanimi sergiledigi bulunmustur.

Deterjan bilesimlerinde bulusun isleminden elde edilen serbest akisli granüllerin kullanilmasinin çok yararli oldugu bulunmustur. Özellikle bu tür granüllerin bulasik makinesi deterjani bilesimlerinde kullanilmasi önerilir. Bundan baska, bu tür serbest akisli granüllerin tablet deterjanlarin hazirlanmasinda kullanilinasi önerilmistir. Pnömatik tasima sirasinda sürtünmenin bir sonucu olarak granüllerin dagilma derecesinin belirlenmesi için ufalanabilirlik testi gerçeklestirilmistir. Bu testte, dakikada 14.5 litrelik bir sabit akis ile bir akim 5 dakika, 1250 um”den daha büyük ve 180 um`den daha küçük parçaciklarin elekten geçirme yoluyla çikarildigi bir numuneden geçirilmistir. Bu sekilde 180 um°den daha küçük parçaciklara bölünmüs olan granülat miktari (agirlik %7si) belirlenmistir. Sonuç asagidaki sekilde hesaplanmistir: surtunme = X100 G: kullanilan numune miktari (yaklasik 25 g) F= testten sonra 180 um°den büyük elek dagilimi Sürtünme yüzdesi, testten sonra 180 umsden küçük hammaddenin %,si olarak ifade edilir. Örnekler Bir laboratuvar ölçeginde asagidaki sulu çözeltiler püskürtmeli granülasyon yoluyla granüle edilmistir Nem içerigi (%) 43 58 *karsilastirmali örnek **Trilon M bir markadir Bu bilesimlerin bulamaci örnek A için 50°C,a ve örnek B için 85°C”a isitilmistir.

Bilesimlerin her birinin yaklasik 2 kg,i yaklasik 1 10°C,lik bir giris havasi sicakliginda püskürtmeli granülasyon yoluyla granüle edilmistir. Baslangiçta az miktarda MGDA tozu çekirdek parçaciklari olarak eklenmistir. Elde edilen ürünler çikarilmis ve degerlendirilmistir.

Sonuçta olusan granüllerin analizi asagidaki sonuçlari göstermistir: Saklamadan sonra görünüm** Homojen jel Serbest akisli Nem tutulumu** %24 %1 1 Ortalama parçacik boyutu 270 um 360 um Ufalanabilirlik (%) 50 13.5 ** 1 hafta 20°C,da ve %65 bagi] neinde saklandiginda Görülebildigi üzere karsilastirmali örnek zayif higroskopisiteden mustarip olmustur. Örnek B mükemmel düsük higroskopisite sergilemistir, ayrica parçacik boyutu ve ufalanabilirlik, nem içeriginin %SSSden fazla ve MGDA konsantrasyonunun %45 ,in altinda oldugu karsilastirmali örnege kiyasla önemli derecede gelismistir.

Bir pilot tesis ölçeginde asagidaki sulu çözeltiler püskürtmeli granülasyon yoluyla granüle edilmistir: Nem içerigi (%) 42 58 47 Na-disilikat (susuz) (%) 7.5 Yaklasik 30 kg/saat°lik bir verim hacmi püskürtmeli granülasyon yoluyla granüle edilmistir. Örnek C için 105°C,11k ve Örnek D için 100°Cslik bir giris havasi sicakligi parçaciklarin akiskanlastirilmasi için uygulanmistir. Yataktaki parçaciklarin sicakligi yaklasik 55°C,dir. Baslangiçta az miktarda MGDA tozu çekirdek parçaciklari olarak eklenmistir. 400 um`nin üzerinde bir ortalama boyuta sahip parçaciklarin çikarilmasi için bir giris havali siniflandirma uygulanmistir.

Yaklasik 20 kg/saatlik bir nihai verim hacmi elde edilmistir ve granüller karakterize edilmistir. Sonuçta olusan granüllerin analizi asagidaki sonuçlari göstermistir: Saklamadan sonra görünüm** Nem tutulumu** Ortalama parçacik boyutu Ufalanabilirlik (%) Serbest akisli granüller Hafif topakli granüller 540 pm 400 um

Claims (9)

ISTEMLER

1. Asagida belirtilen formüle sahip, bir veya daha fazla metilglisin diasetik asit (MGDA) tuzunun düsük hidroskopisiteye sahip serbest akisli granüllerinin hazirlanmasina yönelik bir islem olup: R = CH3 ve M uygun stokiyometrik miktarlarda hidrojen, alkali metal, alkalin toprak metal, amonyum veya sübstitüe amonyumdur ve burada eger granüller ör. 20°C311k normal çevre kosullari ve %65”lik bir bagil nem altinda açik olarak saklandiklarinda en az bir haftalik bir süre boyunca akiskan granüller olarak tutarliliklarini muhafaza ediyorlarsa düsük higroskopisiteye sahip granüllerdir; islem asagidaki asamalari içerir: i) metilglisin diasetik asit (MGDA) ve/veya bunun herhangi bir tuzunu içeren bir konsantre bulamacin 50 ila 120°C araliginda bir sicakliga isitilmasi; bulamaç %45 ila %70 araliginda bir kati madde içerigine ve %309dan %55,e kadar bir nem içerigine sahiptir; ve ii) söz konusu bulamacin püskürtmeli granülasyona tabi tutulmasi.

2. Istem 1”e göre islem olup, burada püskürtmeli granülasyon bulamacin kurutma odasindaki mevcut çekirdekler üzerine püskürtülmesiyle gerçeklestirilir.

3. Istem 2iye göre islem olup, burada püskürtmeli granülasyon bulamacin kurutma odasindaki mevcut çekirdekler üzerine püskürtülmesiyle ve çekirdekler granül halini alacak sekilde büyüyene kadar o lokasyonda kurutulmasiyla gerçeklestirilir.

4. Istem 1 ila 3”e göre islem olup, burada konsantre bulamaç 50°C ila 120°C araliginda bir sicakliga isitilir.

5. Istem 1 ila 4”e göre islem olup, burada konsantre bulamaç hazirlanirken ince, igne benzeri homojen kristal bir yapi olusur.

6. Istem 1 ila 5”e göre islem olup, burada konsantre bulamaç metilglisin diasetik asit (MGDA) ve/Veya bunun herhangi bir tuzundan olusur.

7. Istem 1 ila 6”nin herhangi birine göre islem olup, burada bulamaç bir sulu bulamaçtir.

8. Istem 1 ila 7”nin herhangi birine göre islem olup, burada konsantre bulamaç %55 ila

9. Istem 1 ila 8”in herhangi birine göre islem olup, burada hazirlanan MGDA-tuzu içeren ortalama parçacik boyutuna sahiptir.