WO1996014388A1 - Percarbonathaltige wasch-, bleich- und reinigungsmittelzusammensetzung - Google Patents

Percarbonathaltige wasch-, bleich- und reinigungsmittelzusammensetzung Download PDF

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WO1996014388A1
WO1996014388A1 PCT/EP1995/004102 EP9504102W WO9614388A1 WO 1996014388 A1 WO1996014388 A1 WO 1996014388A1 EP 9504102 W EP9504102 W EP 9504102W WO 9614388 A1 WO9614388 A1 WO 9614388A1
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alkali metal
percarbonate
coated
composition
bleaching
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PCT/EP1995/004102
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Martin Bewersdorf
Birgit Bertsch-Frank
Claas-Jürgen Klasen
Thomas Lieser
Rüdiger Schütte
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Degussa Aktiengesellschaft
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    • C11D3/39—Organic or inorganic per-compounds
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11D17/0039—Coated compositions or coated components in the compositions, (micro)capsules
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04—Water-soluble compounds
    • C11D3/08—Silicates

Definitions

  • the invention is directed to a particulate detergent, bleach or cleaning agent composition which contains coated alkali metal percarbonate as a bleaching component and customary constituents of a washing, bleaching or cleaning agent, including in particular silicate builders.
  • the preferably coated composition containing sodium percarbonate has a high storage stability and a selectively adjustable release of the alkali metal percarbonate.
  • the invention further relates to a method for producing the composition and to the alkali metal percarbonate used therein.
  • compositions mentioned also contain builders, so-called builders, such as, in particular, zeolites and layered silicates based on aluminosilicate, and usually one or more surface-active substances (surfactants) and constituents from the range of alkaline and / or inorganic electrolytes, bleach activators such as N-acyl compounds and O-acyl compounds, stabilizers, optical brighteners, foam inhibitors, enzymes, antideposition agents, disinfectants,
  • builders so-called builders, such as, in particular, zeolites and layered silicates based on aluminosilicate, and usually one or more surface-active substances (surfactants) and constituents from the range of alkaline and / or inorganic electrolytes
  • bleach activators such as N-acyl compounds and O-acyl compounds, stabilizers, optical brighteners, foam inhibitors, enzymes, antideposition agents, disinfectants,
  • sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate have long been used as bleaching agents in the compositions mentioned, there has recently been increasing interest in boron-free bleaching components, in particular in sodium percarbonate (2 Na2CO3 • 3 H2O2). Due to the insufficient storage stability of the sodium percarbonate in a warm and humid environment, especially in the presence of the usual components of the detergents, bleaching agents and cleaning agents, with silicate builders in particular reducing the storage stability, the selection of a sodium percarbonate which is as stable as possible is of great practical importance. Accordingly, the experts are endeavoring to use sodium percarbonate in the compositions mentioned in the form of a product which is sufficiently stable due to the production process or in the form of a product stabilized by applying a coating in order to avoid an intolerable
  • Stabilized sodium percarbonate which can be obtained by applying a coating on a sodium percarbonate core, is known from many documents: According to DE-OS 24 17 572 and DE-PS 26 22 610, the stabilizing coating contains substances from the series sodium carbonate, sodium sulfate and sodium silicate; According to US Pat. No. 4,325,933, sodium percarbonate can be stabilized using an alkaline earth metal salt, in particular magnesium sulfate. Boron compounds, such as boric acids (DE-PS 28 00 916), borates (DE-OS 33 21 082) and perborates (DE-PS 26 51 442 and DE-PS 28 10 379) are known as sodium percarbonate-coating stabilizers.
  • boric acids DE-PS 28 00 916
  • borates DE-OS 33 21 082
  • perborates DE-PS 26 51 442 and DE-PS 28 10 379
  • the stabilizing coating can also contain organic compounds, such as, for example, fatty acids (DE-OS 41 09 954) or organic polymers, such as polycarboxylates and cellulose compounds (DE-OS 41 09 953). Wrapped particularly effectively
  • the as yet unpublished German patent application P 43 24 104.2 teaches sodium percarbonate particles with a preferably two-layer coating, a magnesium compound in the first layer and soda and alkali metal silicate in the second layer.
  • a stabilizing coating around sodium percarbonate can, as the documents mentioned show, be made by contacting sodium percarbonate with an aqueous solution containing one or more stabilizing coating components with sodium percarbonate and, at the same time or subsequently, evaporating water.
  • EP-A 0 451 893 discloses a particulate bleaching detergent composition which contains a base powder containing zeolite and particulate alkali metal percarbonate, in particular sodium percarbonate, the alkali metal percarbonate having a morphology index defined in this document of less than 0.06.
  • the storage stability of a detergent containing zeolite and sodium percarbonate is favorably influenced when a sodium percarbonate with a morphology index of less than 0.06, which corresponds to a product with an average grain diameter of more than about 0.4 mm, is present.
  • a sodium percarbonate with a morphology index of less than 0.06 which corresponds to a product with an average grain diameter of more than about 0.4 mm.
  • Morphology index of less than 0.06, preferably less than 0.04 and in particular less than 0.03 achieved a sufficient storage stability of the detergent composition and thus the use of an optionally complex to be produced enveloped. Sodium percarbonate becomes superfluous.
  • the inventors of the present application have investigated commercially available, non-coated sodium percarbonate with a different morphology index - as defined in EP application 0 451 893 - in admixture with a commercially available detergent tower powder with regard to their storage stability.
  • the O a content was determined after 2, 4 and 8 weeks of storage at 30 ° C. and 80% relative humidity, for control purposes in each case an analogous composition with respect to the O a content, containing sodium perborate monohydrate instead of sodium percarbonate , was also tested: within the first 4 weeks, the O a content of the compositions decreased in accordance with the EP document mentioned; at
  • Alkali metal percarbonate must therefore dissolve in less than 10 minutes.
  • a way should also be shown of how the dissolution time of the coated alkali metal percarbonate in the compositions can be reliably set between about 1/2 minute to less than 10 minutes.
  • Active oxygen stability is suitable as a selection criterion for a coated alkali metal percarbonate that is soluble in the desired dissolution time.
  • the present invention accordingly relates to a particulate washing, bleaching or Detergent composition containing coated alkali metal percarbonate and conventional washing, bleaching or cleaning agent components, in particular silicate builders, with an O a * content of the composition after 8 weeks of storage at 30 ° C. and 80% relative humidity of at least 70%, the O a * content is the percentage ratio of the O a content of the composition to the O a content of a similarly stored O a -like analog composition with sodium perborate monohydrate instead of the coated sodium percarbonate, a dissolution time of the coated alkali metal percarbonate of less than 10 minutes, measured as dissolving time for 95% dissolution in water at 15 ° C.
  • d_ stands for the average particle size (arithmetic mean between two sieves) of the grain size fraction i and w t for the weight fraction of this fraction and the fractions from the sieving using sieves in about 0.1 mm -Distance from 0.1 to 0.8 mm and a 1.0 mm sieve can be obtained.
  • Dissolution time of the coated alkali metal percarbonate significantly.
  • an adequately storage-stable coated alkali metal percarbonate with a certain morphology index it is possible to arrive at sophisticated compositions in which the coated alkali metal percarbonate is within the desired time solves.
  • Preferred compositions contain coated alkali metal percarbonate, the core of which has been produced by fluidized bed spray granulation.
  • the teaching according to the invention of selecting a percarbonate with an MI of greater than 0.03 for the purpose of obtaining a sufficiently short dissolution time is of particular importance in the case of fluidized bed spray granules. It is expedient to select the conditions during the production of the alkali metal percarbonate core by fluidized bed spray granulation in such a way that an Mi value of greater than 0.03 results.
  • FIG. 1/1 shows the relationship between the dissolution time of the coated sodium carbonate investigated by way of example and the morphology index: with a morphology index in the range from 0.03 to 0.04, the curves show a turning point.
  • Compositions according to the invention preferably contain coated sodium percarbonate of the formula 2a2CO3.3 H2O2 with a morphology index of greater than 0.04;
  • Compositions with a very short dissolution time contain a coated alkali metal percarbonate with a morphology index greater than 0.06.
  • Detergent compositions contain coated alkali metal percarbonate, preferably coated sodium percarbonate.
  • Sodium percarbonate particles with a stabilizing coating are known from numerous documents - reference is made, for example, to the documents mentioned above.
  • Preferred coated sodium percarbonate particles which can be used according to the invention have a core made of sodium percarbonate and a coating made of one or more compounds in anhydrous or
  • Hydrate form from the series soda, sodium bicarbonate, alkali and alkaline earth metal salts of mineral acids, in particular sodium and magnesium sulfate, alkali metal and alkaline earth metal silicates, alkali metal borates and perborates.
  • a particularly effective wrapping which leads to a high storage stability, ie low active oxygen loss during storage of the coated sodium percarbonate in the presence of detergent components, is based on a combination of soda, sodium sulfate and water glass or a combination of magnesium sulfate, soda and water glass, the substances mentioned being arranged in one or more layers could be.
  • the amount of coating depends on the desired stabilizing effect: with increasing amount of coating, the storage stability increases, but on the other hand the solubility in water, especially if the coating contains alkali metal silicate. Since the active oxygen content of the coated product decreases as a result of the amount of coating on the sodium percarbonate core, the amount of coating will generally be below 25% by weight, based on the sodium percarbonate core, preferably below 15% by weight. Although a coating amount below 1% by weight can lead to a noticeable increase in stability, the coated sodium percarbonate particles to be used according to the invention preferably contain a coating amount of at least 1% by weight, based on the
  • the coating amount is preferably 2 to 12% by weight, particularly preferably 3 to 8% by weight .-%, based on the sodium percarbonate core.
  • the dissolution time defined according to the claim indicates the time in which 95% of the coated alkali metal percarbonate has dissolved in water at a concentration of 2 g / l at 15 ° C., stirring being carried out during the investigation.
  • the determination is expediently carried out by conductometry.
  • An essential quality criterion for a detergent, bleach and cleaning agent composition which a Contains active oxygen compound as a bleaching agent, its storage stability.
  • the storage stability of the bleaching component, here of the coated alkali metal percarbonate is influenced to a considerable extent by the usual constituents contained in these compositions; silicate builders, such as zeolites and layered silicates based on aluminosilicate, reduce stability in particular. Accordingly, the storage stability of the composition is determined by the active oxygen content (O a content) after 8 weeks of storage at 30 ° C. and 80% relative humidity.
  • compositions according to claims have an O a * content of at least 70%, preferably at least 80% and particularly preferably at least 90%.
  • the washing, bleaching and cleaning agent compositions according to the invention contain customary washing, bleaching or detergent components, as already mentioned at the beginning.
  • a major component of the compositions are surfactants from the series of cationic, anionic, nonionic, amphoteric and ampholytic surfactants.
  • Another main component are the builders already mentioned, with aluminum silicate detergent builders from the series of zeolites, layered or disilicates being preferred; further builders are, for example, polyphosphates, aminopolyacetic acids and aminopolyphosphonic acids,
  • compositions often also contain alkaline and inorganic electrolytes, such as, for example, alkanolamines and silicates, carbonates and sulfates.
  • Compositions which are intended to effectively wash, bleach or clean at low temperature also contain bleach activators, such as those from the series of N-acyl compounds and O-acyl compounds, such as, for example, tetraacetylethylene diamine (TAED) and nonanoyloxybenzenesulfonate (NOBS).
  • bleach activators such as those from the series of N-acyl compounds and O-acyl compounds, such as, for example, tetraacetylethylene diamine (TAED) and nonanoyloxybenzenesulfonate (NOBS).
  • TAED tetraacetylethylene diamine
  • NOBS nonanoyloxybenzenesulfonate
  • a detergent and bleach composition according to the invention is composed approximately as follows: 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25% by weight, anionic and / or nonionic surfactants; 5 to 70% by weight, preferably 20 to 50% by weight, silicate detergent builders; 0 to 20% by weight, preferably 1 to 8% by weight, organic builder; 2 to 35% by weight, preferably 10 to 25% by weight, coated alkali metal percarbonate; 0.3 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight, bleach activators, furthermore alkaline and inorganic electrolytes, if necessary enzymes, and customary auxiliaries and water.
  • Pure bleaching agents as can be used as additives for bleach-free detergents, usually contain 5 to 95% by weight, in particular 15 to 70% by weight, coated alkali metal percarbonate; 2 to 50% by weight, in particular 5 to 25% by weight, of bleach activators; 0 to 40% by weight of pH regulating agents, furthermore customary auxiliaries and water.
  • Cleaning agents according to the invention generally contain surfactants, builders, coated alkali metal percarbonate and activators; abrasive cleaning agents also contain abrasive components.
  • Washing, bleaching and cleaning agent compositions according to the invention can be obtained by homogeneously mixing coated alkali metal percarbonate with conventional washing, bleaching or
  • the premixed form is expediently a spray-dried product which already contains essential components of the composition; a bleach-free detergent tower powder produced by spray drying or build-up granulation is accordingly suitable for producing a detergent composition.
  • the process according to the invention is characterized in that a particulate, coated alkali metal percarbonate with a morphology index of greater than 0.03, a dissolving time of less than 10 minutes and an active oxygen stability corresponding to an O a * content of the composition of at least 70%, preferably over 80% and in particular over 90%, determined after 8 weeks of storage at 30 ° C.
  • the manufacturing process can also include other conventional process steps, for example granulation or pelletizing which are homogeneous mixed composition, for example by means of known press agglomeration or extrusion.
  • the coated alkali metal percarbonate to be used in the production preferably has a morphology index of greater than 0.04 and in particular greater than 0.06.
  • Another object of the invention is directed to coated alkali metal percarbonate with a morphology index of greater than 0.03 and a dissolving time of less than 10 minutes and an O a * content of at least 70% detergent composition contained in a silicate builder after 8 weeks of storage at 30 ° C and 80% relative humidity, with the morphology index, dissolution time and O a * retention, as described above, defined for use in detergent, bleach and detergent compositions.
  • Alkali metal percarbonate such as in particular coated sodium percarbonate, with the aforementioned properties can be obtained by using an alkali metal percarbonate, preferably an alkali metal percarbonate produced by fluidized bed spray granulation, with a lower
  • Morphology index than that of the product to be produced is coated in a manner known per se, for example by spraying solutions containing one or more coating components onto this alkali metal percarbonate in the fluidized bed and evaporating the water.
  • Preferred coated sodium percarbonate is essentially free of phosphorus and chloride.
  • the washing, bleaching and cleaning agent compositions according to the invention show high active oxygen stability a dissolving time of less than 10 minutes. It is a particular advantage of the compositions according to the invention that the dissolution time of the coated alkali metal percarbonate contained in them can be adjusted in a targeted manner by using the morphology index as a selection criterion. Controlling the release of the alkali metal percarbonate is of particular interest if the composition contains oxidation-sensitive enzymes: In such cases, it is desirable that the enzymes be fully effective within the first few minutes during washing, bleaching or cleaning before the dissolving Alkali metal percarbonate releases hydrogen peroxide and inhibits the action of the enzyme through oxidation. By selecting the morphology index, the desired dissolution time can be set in the range of less than 10 minutes.
  • Detergent powder, activator TAED and a coated or non-coated sodium percarbonate (NaPc) or sodium perborate monohydrate (Pbmh) as standard and reference bleaching agent are mixed in such an amount that the mixture contains 5% TAED and the O a content is about 2.35 % By weight.
  • the O a content is determined in the usual way by permanganometry;
  • the respective O a content in% is determined from the initial O a content and the O a content after 2, 4 and 8 weeks.
  • the O a * preservation based on the standard is calculated according to the
  • MI morphology index
  • the product to be determined is made using sieves of nominal values (mm) 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.71; 0.8 and 1.0 and if necessary (comparative examples) additionally 1.25 and 1.4 mm sieved.
  • the fractions are weighed out and the MI is determined from this, using the formula.
  • Water is evaporated at a fluidized bed temperature in the range of 40 to 95 ° C.
  • the desired products are obtained by fractionation (sieving).
  • drying air supply air temperature 100 to 110 ° C
  • aqueous solutions containing the coating components - first a MgS04 ⁇ solution (20 wt .-% MgSO. *.)
  • a combined Na2C03 / Sodium silicate solution (20% by weight Na2CO3, 8% by weight sodium silicate (SiO2: Na2O about 3.5: 1)
  • the temperature of the fluidized bed is kept in the range from 50 to 60 ° C, after-drying is carried out at 80 to 90 ° C.
  • the solutions are sprayed on using conventional two-component nozzles with air as the blowing agent.
  • Tables 3, 4 and 5 show the results of the determination of the MI, the dissolving time, the bulk density (Sd), the starting O a value and the O a content after 8 weeks of storage at 30 ° C and 80% relative humidity as well as sieve analysis. With increasing MI, the dissolving time decreases without the O a conservation being reduced.
  • Example 1 the total amount was 12%, in Example 2 6% and in Example 3 4%, each based on the sodium percarbonate core.

Abstract

Die Erfindung betrifft Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittelzusammensetzungen, enthaltend umhülltes Alkalimetallpercarbonat, insbesondere Natriumpercarbonat, und übliche Bestandteile derartiger Zusammensetzungen, darunter insbesondere silikatische Builder. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen, welche einerseits eine hohe Lagerstabilität aufweisen, sich andererseits aber rasch lösen und damit eine Verlängerung der Wasch-, Bleich- und Reinigungsdauer erübrigen, enthalten ein Alkalimetallpercarbonat mit einem Oa*-Erhalt in der Zusammensetzung von mindestens 70 %, einer Lösezeit des Alkalimetallpercarbonats in Wasser von weniger als 10 Minuten, jeweils bestimmt unter definierten Testbedingungen, und ein Morphologieindex MI größer 0,03, insbesondere größer 0,04, wobei gilt: MI = 0,0448 . CV + 3,61 . 106 . d-3; CV = σ/d; σ = ∑Σ(d¿i-d)?2.wi/100 und d = Σdi.wi/100.

Description

Percarbonathaltige Wasch-, Bleich- und ReinigungsmittelZusammensetzung
Beschreibung
Die Erfindung richtet sich auf eine teilchenförmige Wasch-, Bleich- oder Reinigungsmittelzusammensetzung, welche umhülltes Alkalimetallpercarbonat als Bleichkomponente und übliche Bestandteile eines Wasch-, Bleich- oder Reinigungsmittels, darunter insbesondere silikatische Builder, enthält. Die bevorzugt umhülltes Natriumpercarbonat enthaltende Zusammensetzung weist eine hohe Lagerstabilität und eine gezielt einstellbare Freisetzung des Alkalimetallpercarbonats auf. Die Erfindung richtet sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung sowie auf das hierin eingesetzte Alkalimetallpercarbonat.
Aktivsauerstoffverbindungen, welche beim Lösen in Wasser Wasserstoffperoxid freisetzen, finden in Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittelzusammensetzungen als Bleichkomponente breite Anwendung. Die genannten Zusammensetzungen enthalten außer der Bleichkomponente auch Gerüstsubstanzen, sogenannte Builder, wie insbesondere Zeolithe und Schichtsilikate auf Alumosilikatbasis, und üblicherweise ein oder mehrere oberflächenaktive Substanzen (Tenside) sowie Bestandteile aus der Reihe alkalischer und/oder anorganischer Elektrolyte, Bleichaktivatoren, wie N-Acylverbindungen und O-AcylVerbindungen, Stabilisatoren, optische Aufheller, Schauminhibitoren, Enzyme, Antidepositionsmittel, Desinfektionsmittel,
Korrosionsinhibitoren, Duftstoffe, Farbstoffe, Mittel zur Regulierung des pH-Wertes und im Falle der Reinigungsmittel auch abrasiv wirkende Stoffe. Während Natriumperborat-tetrahydrat und Natriumperborat- monohydrat als Bleichmittel in den genannten Zusammensetzungen seit langem eingesetzt werden, besteht in jüngerer Zeit zunehmend Interesse an borfreien Bleichkomponenten, insbesondere an Natriumpercarbonat (2 Na2Cθ3 • 3 H2O2) . Aufgrund der ungenügenden Lagerstabilität des Natriumpercarbonats in warm-feuchter Umgebung, insbesondere in Gegenwart üblicher Bestandteile der Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittel, wobei besonders silikatische Builder die Lagerstabilität mindern, kommt der Auswahl eines möglichst stabilen Natriumpercarbonats eine große praktische Bedeutung zu. Demgemäß ist die Fachwelt bemüht, Natriumpercarbonat in den genannten Zusammensetzungen in Form eines herstellungsbedingt ausreichend stabilen Produktes oder in Form eines durch Aufbringen einer Umhüllung stabilisierten Produktes einzusetzen, um einen nicht-tolerablen
Aktivsauerstoffverlust (Oa-Verlust) während der Lagerung zu vermeiden.
Stabilisiertes Natriumpercarbonat, das durch Aufbringen einer Hullschicht auf einen Natriumpercarbonatkern erhältlich ist, ist aus vielen Dokumenten bekannt: Gemäß DE-OS 24 17 572 und DE-PS 26 22 610 enthält die stabilisierende Umhüllung Stoffe aus der Reihe Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Natriumsilikat; gemäß US-Patent 4,325,933 läßt sich Natriumpercarbonat unter Verwendung eines Erdalkalimetallsalzes, insbesondere Magnesiumsulfat, stabilisieren. Auch Borverbindungen, wie Borsäuren (DE-PS 28 00 916), Borate (DE-OS 33 21 082) und Perborate (DE-PS 26 51 442 und DE-PS 28 10 379) sind als Natriumpercarbonat umhüllende Stabilisatoren bekannt. Schließlich kann die stabilisierend wirkende Umhüllung auch organische Verbindungen, wie beispielsweise Fettsauren (DE-OS 41 09 954) oder organische Polymere, etwa Polycarboxylate und Zelluloseverbindungen (DE-OS 41 09 953) enthalten. Besonders wirksam umhüllte Natriumpercarbonatpartikel mit einer vorzugsweise zweischichtigen Umhüllung, eine Magnesiumverbindung in der ersten Schicht und Soda sowie Alkalimetallsilikat in der zweiten Schicht, lehrt die noch nicht veröffentlichte deutsche Patentanmeldung P 43 24 104.2. Eine stabilisierende Umhüllung um Natriumpercarbonat läßt sich, wie die genannten Dokumente zeigen, dadurch herstellen, daß Natriumpercarbonat mit einer eine oder mehrere stabilisierende Hüllkomponenten enthaltenden wäßrigen Lösung mit Natriumpercarbonat kontaktiert und gleichzeitig oder daran anschließend Wasser verdampft wird.
In der EP-A 0 451 893 wird eine teilchenförmige bleichende Waschmittelzusammensetzung offenbart, welche ein Zeolith enthaltendes Basispulver und teilchenförmiges Alkalimetallpercarbonat, insbesondere Natriumpercarbonat, enthält, wobei das Alkalimetallpercarbonat einen in diesem Dokument definierten Morphologieindex von kleiner 0, 06 aufweist. Der Morphologieindex (MI) verknüpft für Kornverteilungen den mittleren Korndurchmesser und die Standardabweichung der Kornverteilung gemäß der Formel MI = 0,048 • CV + 3,61 • 106 • d~3, wobei der Variationskoeffizient CV = σ/d und σ = ι/∑< -d)2 • wl 1100 und d = ∑di • iOO ist. Gemäß diesem Dokument wird die Lagerstabilität eines Zeolith und Natriumpercarbonat enthaltenden Waschmittels dann günstig beeinflusst, wenn ein Natriumpercarbonat mit einem Morphologieindex von kleiner 0,06, dies entspricht einem Produkt mit einem mittleren Korndurchmesser von größer etwa 0,4 mm, zugegen ist. In diesem Dokument wird ferner darauf hingewiesen, daß bei Verwendung eines Natriumpercarbonats mit einem
Morphologieindex von kleiner 0, 06, vorzugsweise kleiner 0,04 und insbesondere kleiner 0,03 eine ausreichende Lagerstabilität der Waschmittelzusammensetzung erzielt und damit die Verwendung eines gegebenenfalls aufwendig herzustellenden umhüllten. Natriumpercarbonats überflüssig wird .
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben handelsübliches, nicht-umhülltes Natriumpercarbonat mit unterschiedlichem Morphologieindex - gemäß der Definition in der EP-Anmeldung 0 451 893 - in Abmischung mit einem handelsüblichen Waschmittelturmpulvers bezüglich ihrer Lagerstabilität untersucht. Bestimmt wurde der Oa-Erhalt nach 2-, 4- und 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte, wobei zu Kontrollzwecken jeweils eine analoge, bezüglich des Oa-Gehalts gleiche Zusammensetzung, enthaltend Natriumperborat-monohydrat anstelle Natriumpercarbonat, mitgetestet wurde: Innerhalb der ersten 4 Wochen nimmt der Oa-Erhalt der Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit dem genannten EP-Dokument ab; bei
8-wöchiger Lagerung ist jedoch keine Übereinstimmung mit der Lehre des genannten EP-Dokuments zu erkennen. Es wurde ferner festgestellt, daß auch unter Verwendung eines Natriumpercarbonats mit einem sehr niedrigen Morphologieindex, hergestellte Waschmittel keine ausreichende Langzeitstabilität - gemessen am Oa-Erhalt - aufweisen. Untersuchungen zeigten, daß sich durch Verwendung von umhüllten. Natriumpercarbonat als Bleichkomponente in Waschmittelzusammensetzungen eine wesentlich höhere Lagerstabilität erzielen läßt, als dies durch die Auswahl eines nicht-umhüllten Natriumpercarbonats mit niedrigem Morphologieindex möglich ist. Schließlich wurde bei umhülltes Natriumpercarbonat enthaltenden Waschmittelzusammensetzungen während der ersten 4 Wochen Lagerzeit praktisch keine Abhängigkeit der Stabilität vom Morphologieindex des umhüllten Natriumpercarbonats beobachtet; lediglich nach 8-wöchiger Lagerung zeigen sich die erwarteten, vom Morphologieindex abhängigen Stabilitätsunterschiede. Die Vergleichsbeispiele belegen die zuvor dargestellten Befunde. Obgleich somit Waschmittelzusammensetzungen mit umhülltem Natriumpercarbonat als Bleichkomponente auch unter feucht¬ warmen Lagerbedingungen eine befriedigende Lagerstabilität aufweisen, haftet ihnen ein anderer Nachteil an, nämlich eine zu lange Lösezeit als Bleichkomponente: Gerade besonders lagerstabile Produkte, wie insbesondere durch Wirbelschicht-Sprühgranulation hergestellte und anschließend umhüllte Natriumpercarbonate sowie Percarbonate mit höherem .Anteil an löslichkeitsmindernden Hüllkomponenten, etwa Alkalisilikaten, weisen eine Lösezeit, bestimmt unter definierten Lösebedingungen in Wasser, von weit über 10 Minuten, teilweise über 30 Minuten, auf. Diese verlängerte Lösezeit ist unerwünscht, da sie eine verlängerte Waschzeit erforderlich macht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgemäß, umhüllte Alkalimetallpercarbonat enthaltende Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittel zur Verfügung zu stellen, welche einerseits eine hohe Lagerstabilität bezüglich des Oa-Erhalts aufweisen, andererseits aber keine Verlängerung der Wasch-, Bleich- und Reinigungszeit erforderlich machen. Das in den Zusammensetzungen enthaltene umhüllte
Alkalimetallpercarbonat muß sich also in weniger als 10 Minuten lösen. Vorzugsweise sollte auch ein Weg aufgezeigt werden, wie die Lösezeit des umhüllten Alkalimetallpercarbonats in den Zusammensetzungen zuverlässig zwischen etwa 1/2 Minute bis weniger als 10 Minuten eingestellt werden kann.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich der Morphologieindex eines umhüllten Alkalimetallpercarbonats, das in Gegenwart von üblichen Wasch- oder Bleichmittelkomponenten die gewünschte
Aktivsauerstoffstabilität aufweist, als Auswahlkriterium für ein in der gewünschten Lösezeit lösliches umhülltes Alkalimetallpercarbonat eignet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß eine teilchenför ige Wasch-, Bleich- oder Reinigungsmittelzusammensetzung, enthaltend umhülltes Alkalimetallpercarbonat und übliche Wasch-, Bleich- oder Reinigungsmittelbestandteile, insbesondere silikatische Builder, mit einem Oa*-Erhalt der Zusammensetzung nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte von mindestens 70 %, wobei der Oa*-Erhalt das in Prozent ausgedrückte Verhältnis des Oa-Erhalts der Zusammensetzung zum Oa-Erhalt einer in gleicher Weise gelagerten Oa-gleichen analogen Zusammensetzung mit Natriumperborat- monohydrat anstelle des umhüllten Natriumpercarbonats ist, einer Lösezeit des umhüllten Alkalimetallpercarbonats von weniger als 10 Minuten, gemessen als Lösezeit für 95 %ige Auflösung in Wasser bei 15 °C und einer Konzentration von 2 g/1 Wasser, und einem Morphologieindex MI des umhüllten Alkalimetallpercarbonats von größer 0,03, wobei MI durch die Formel MI - 0,0448 • CV + 3, 61 • 106 • d-3, der Variationskoeffizient CV durch die Formel CV = σ/d, die mittlere Korngröße d durch die Formel d = ∑dt ■ w./100 und die Standardabweichung σ durch die Formel σ = -*/∑(*i. -d)2 -wj100 definiert sind, worin d_ für die mittlere Partikelgröße (arithmetisches Mittel zwischen zwei Sieben) der Korngrößenfraktion i und wt für den Gewichtsanteil dieser Fraktion stehen und die Fraktionen aus der Siebung unter Verwendung von Sieben im etwa 0,1 mm-Abstand von 0,1 bis 0,8 mm und eines 1,0 mm Siebes erhalten werden.
Bei ausreichender Umhüllung eines Alkalimetallpercarbonats ist seine Lagerstabilität (Oa-Erhalt) in einer Waschmittelzusammensetzung praktisch nicht mehr vom Morphologieindex abhängig; mit abnehmendem Morphologieindex innerhalb des beanspruchten Bereichs nimmt aber die
Lösezeit des umhüllten Alkalimetallpercarbonats signifikant zu. Durch die Auswahl eines ausreichend lagerstabilen umhüllten Alkalimetallpercarbonats mit einem bestimmten Morphologieindex ist es möglich, zu anspruchsgemäßen Zusammensetzungen zu gelangen, in welchen sich das umhüllte Alkalimetallpercarbonat innerhalb der gewünschten Zeit löst. Bevorzugte Zusammensetzungen enthalten umhülltes Alkalimetallpercarbonat, dessen Kern durch Wirbelschicht- Sprühgranulation hergestellt wurde. Der erfindungsgemäßen Lehre, zum Zweck des Erhalts einer ausreichend kurzen Lösezeit ein Percarbonat mit einem MI von größer 0,03 auszuwählen, kommt bei Wirbelschicht-Sprühgranulaten besondere Bedeutung zu. Es ist zweckmäßig, bereits bei der Herstellung des Alkalimetallpercarbonatkerns durch Wirbelschicht-Sprühgranulation die Bedingungen so zu wählen, daß ein Mi-Wert von größer 0,03 resultiert.
Figur 1/1 zeigt den Zusammenhang zwischen der Lösezeit der beispielhaft untersuchten umhüllten Natriu percarbonate mit dem Morphologieindex: Bei einem Morphologieindex im Bereich um 0,03 bis 0,04 zeigen die Kurven einen Wendepunkt. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise umhülltes Natriumpercarbonat der Formel 2 a2Cθ3 • 3 H2O2 mit einem Morphologieindex von größer 0,04; Zusammensetzungen mit einer sehr kurzen Lösezeit enthalten ein umhülltes Alkalimetallpercarbonat mit einem Morphologieindex von größer 0,06.
Erfindungsgemäße Wasch-, Bleich- oder
Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten umhülltes Alkalimetallpercarbonat, vorzugsweise umhülltes Natriumpercarbonat. Eine stabilisierende Umhüllung aufweisende Natriumpercarbonatpartikel sind aus zahlreichen Dokumenten bekannt - beispielhaft wird auf die einleitend genannten Dokumente verwiesen. Bevorzugte erfindungsgemäß einsetzbare umhüllte Natriumpercarbonatpartikel weisen einen Kern aus Natriumpercarbonat und eine Umhüllung aus einer oder mehreren Verbindungen in wasserfreier oder
Hydratform aus der Reihe Soda, Natriu bicarbonat, Alkali- und Erdalkalimetallsalze von Mineralsäuren, insbesondere Natrium- und Magnesiumsulfat, Alkalimetall- und Erdalkalimetallsilikate, Alkalimetallborate und -perborate auf. Eine besonders wirksame Umhüllung, welche zu einer hohen Lagerstabilität, d.h. einem geringen Aktivsauerstoffverlust während der Lagerung des umhüllten Natriumpercarbonats in Gegenwart von Waschmittelbestandteilen führt, basiert auf einer Kombination aus Soda, Natriumsulfat und Wasserglas oder einer Kombination aus Magnesiumsulfat, Soda und Wasserglas, wobei die genannten Stoffe in einer oder in mehreren Schichten angeordnet sein können. Die Hüllmenge richtet sich nach dem gewünschten Stabilisierungseffekt: Mit zunehmender Hüllmenge nimmt die Lagerstabilität zu, andererseits aber die Wasserlöslichkeit, insbesondere wenn die Umhüllung Alkalimetallsilikat enthält, ab. Da durch die Hüllmenge auf dem Natriumpercarbonatkern der Aktivsauerstoffgehalt des umhüllten Produktes abnimmt, wird die Hüllmenge in der Regel unterhalb 25 Gew.-%, bezogen auf den Natriumpercarbonatkern, liegen, vorzugsweise unter 15 Gew.-%. Obgleich bereits eine Hüllmenge unterhalb 1 Gew.-?- zu einer merklichen Stabilitätssteigerung führen kann, enthalten die erfindungsgemäß zu verwendenden umhüllten Natriumpercarbonatpartikel vorzugsweise eine Hüllmenge von mindestens 1 Gew.-%, bezogen auf den
Natriumpercarbonatkern. Um einerseits den Erfordernissen an die Lagerstabilität gerecht zu werden, andererseits ein Produkt mit einem möglichst hohen Aktivsauerstoffgehalt in den Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittelzusammensetzungen einsetzen zu können, wird die Hüllmenge vorzugsweise 2 bis 12 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 8 Gew.-%, bezogen auf den Natriumpercarbonatkern, ausmachen.
Die anspruchsgemäß definierte Lösezeit gibt an, in welcher Zeit sich 95 % des umhüllten Alkalimetallpercarbonats bei einer Konzentration von 2 g/1 bei 15 °C in Wasser gelöst haben, wobei während der Untersuchung gerührt wird. Die Bestimmung erfolgt zweckmäßigerweise konduktometrisch.
Ein wesentliches Qualitätskriterium für eine Wasch-, Bleich- sowie Reinigungsmittelzusammensetzung, welche eine Aktivsauerstoffverbindung als Bleichmittel enthält, ist deren Lagerstabilität. Die Lagerstabilität der Bleichkomponente, hier also des umhüllten Alkalimetallpercarbonats, wird in erheblichem Umfang von den in diesen Zusammensetzungen enthaltenen üblichen Bestandteilen beeinflußt; besonders stabilitätsmindernd sind silikatische Builder, wie Zeolithe und Schichtsilikate auf Alumosilikatbasis. Demgemäß wird die Lagerstabilität der Zusammensetzung durch den Aktivsauerstofferhalt (Oa-Erhalt) nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte bestimmt. Für einen Qualitätsvergleich hat es sich als zweckmäßig erwiesen, parallel zur Lagerung erfindungsgemäßer Zusammensetzungen jeweils eine analoge Zusammensetzung dem Lagertest zu unterziehen, wobei sich die analoge Zusammensetzung nur dadurch von der erfindungsgemäßen Zusammensetzung unterscheidet, daß sie anstelle des umhüllten Alkalimetallpercarbonats Natriumperborat-monohydrat enthält, und zwar in einer Menge, welche zu dem gleichen Aktivsauerstoffgehalt führt. Natriumperborat-monohydrat enthaltende Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittel zeigen eine für die Praxis völlig ausreichende Lagerstabilität, so daß man die Stabilität einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung mit derjenigen einer Natriumperborat-monohydrat enthaltenden analogen Zusammensetzung in Beziehung setzen kann: Der anspruchsgemäße Oa*-Erhalt ist demgemäß das in Prozent ausgedrückte Verhältnis des Oa-Erhalts der erfindungsgemäßen Zusammensetzung durch den Oa-Erhalt der analogen Natriumperborat-monohydrat enthaltenden Zusammensetzung. Anspruchsgemäße Zusammensetzungen weisen einen Oa*-Erhalt von mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 80 % und besonders bevorzugt mindestens 90 % auf.
Die erfindungsgemäßen Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittelzusammensetzungen enthalten außer einem umhüllten Alkalimetallpercarbonat übliche Wasch-, Bleich- oder Reinigungsmittelbestandteile, wie sie eingangs bereits erwähnt wurden. Ein Hauptbestandteil der Zusammensetzungen sind oberflächenaktive Mittel aus der Reihe der kationischen, anionischen, nicht-ionischen, amphoteren und ampholytisehen oberflächenaktiven Mittel. Eine weitere Hauptkomponente sind die bereits erwähnten Builder, wobei alu osilikatische Waschmittelbuilder aus der Reihe der Zeolithe, Schicht- oder Disilikate bevorzugt sind; weitere Builder sind beispielsweise Polyphosphate, Aminopolyessigsäuren und Aminopolyphosphonsäuren,
Polyoxycarbonsäuren sowie biologisch abbaubare Polymere, bevorzugt solche auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Phosphathaltige Builder sind heute weniger bevorzugt. Häufig enthalten die Zusammensetzungen auch alkalische und anorganische Elektrolyte, wie beispielsweise Alkanolamine und Silikate, Carbonate und Sulfate. Zusammensetzungen, welche bei niedriger Temperatur wirksam waschen, bleichen oder reinigen sollen, enthalten ferner Bleichaktivatoren, etwa solche aus der Reihe der N-Acylverbindungen und O-Acylverbindungen, wie beispielsweise Tetraacetylethylendiamin (TAED) und Nonanoyloxybenzolsulfonat (NOBS) .
Eine erfindungsgemäße Wasch- und Bleichmittelzusammensetzung setzt sich etwa wie folgt zusammen: 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%, anionische und/oder nicht-ionische Tenside; 5 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-%, silikatische Waschmittelbuilder; 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, organische Builder; 2 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%, umhülltes Alkalimetallpercarbonat; 0,3 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, Bleichaktivatoren, ferner alkalische und anorganische Elektrolyte, bei Bedarf Enzyme, und übliche Hilfsstoffe sowie Wasser. Reine Bleichmittel, wie sie als Zusatzmittel für bleichmittelfreie Waschmittel zur Anwendung gelangen können, enthalten üblicherweise 5 bis 95 Gew.-%, insbesondere 15 bis 70 Gew.- , umhülltes Alkalimetallpercarbonat; 2 bis 50 Gew.- , insbesondere 5 bis 25 Gew.-%, Bleichaktivatoren; 0 bis 40 Gew.-% pH- regulierende Mittel, ferner übliche Hilfsstoffe und Wasser. Erfindungsgemäße Reinigungsmittel enthalten im allgemeinen Tenside, Builder, umhülltes Alkalimetallpercarbonat und Aktivatoren; scheuernde Reinigungsmittel enthalten zusätzlich abrasiv wirkende Bestandteile.
Erfindungsgemäße Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittelzusammensetzungen lassen sich durch homogenes Mischen von umhülltem Alkalimetallpercarbonat mit üblichen Wasch-, Bleich- beziehungsweise
Reinigungsmittelbestandteilen, welche in einzelner oder bereits vorgemischter Form vorliegen können, herstellen. Bei der vorgemischten Form handelt es sich zweckmäßigerweise um ein sprühgetrocknetes Produkt, das wesentliche Bestandteile der Zusammensetzung bereits enthält; zur Herstellung einer Waschmittelzusammensetzung eignet sich demgemäß ein durch Sprühtrocknung oder Aufbaugranulation hergestelltes bleichmittelfreies Waschmittelturmpulver. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein teilchenförmiges, umhülltes Alkalimetallpercarbonat mit einem Morphologieindex von größer 0,03, einer Lösezeit von kleiner 10 Minuten und einer Aktivsauerstoffstabilität entsprechend einem Oa*-Erhalt der Zusammensetzung von mindestens 70 %, vorzugsweise über 80 % und insbesondere über 90 %, bestimmt nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte, einsetzt, wobei der Morphologieindex, die Lösezeit und der Oa*-Erhalt, wie vorstehend erörtert, definiert sind. Außer dem homogenen Mischen kann das Herstellverfahren auch weitere übliche Verfahrensschritte umfassen, etwa eine Granulierung oder Perlung der homogen gemischten Zusammensetzung, etwa mittels bekannter Preßagglomeration oder Extrusion. Das bei der Herstellung einzusetzende umhüllte Alkalimetallpercarbonat weist vorzugsweise einen Morphologieindex von größer 0,04 und insbesondere größer 0,06 auf.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung richtet sich auf umhülltes Alkalimetallpercarbonat mit einem Morphologieindex von größer 0,03 und einer Lösezeit von weniger als 10 Minuten und einem Oa*-Erhalt in einer silikatische Builder enthaltenen Waschmittelzusammensetzung von mindestens 70 % nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte, wobei der Morphologieindex, die Lösezeit und der Oa*-Erhalt, wie vorstehend beschrieben, definiert sind, zur Verwendung in Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittelzusammensetzungen. Ein umhülltes
Alkalimetallpercarbonat, wie insbesondere umhülltes Natriumpercarbonat, mit den vorgenannten Eigenschaften ist erhältlich, indem ein Alkalimetallpercarbonat, vorzugsweise eines durch Wirbelschicht-Sprühgranulation hergestellten Alkalimetallpercarbonats, mit einem geringeren
Morphologieindex als demjenigen des herzustellenden Produktes in an sich bekannter Weise umhüllt wird, beispielsweise durch Aufsprühen einer oder mehrerer Hüllkomponenten enthaltenden Lösungen auf dieses Alkalimetallpercarbonat in der Wirbelschicht und Verdampfen des Wassers. Alternativ hierzu kann ein bereits umhülltes Alkalimetallpercarbonat mit der gewünschten ausreichenden AktivsauerstoffStabilität, jedoch einem kleineren Morphologieindex und damit einer längeren Lösezeit gegenüber den geforderten Daten des herzustellenden
Produkts, durch Fraktionierung mittels Sieben erhalten. Bevorzugtes umhülltes Natriumpercarbonat ist im wesentlich phosphor- und chloridfrei.
Wie bereits dargestellt, zeigen die erfindungsgemäßen Wasch-, Bleich- und Reinigungsmittelzusammensetzungen bei hoher Aktivsauerstoffstabilität eine Lösezeit von weniger als 10 Minuten. Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, daß die Lösezeit des in ihnen enthaltenen umhüllten Alkalimetallpercarbonats gezielt eingestellt werden kann, indem der Morphologieindex als Auswahlkriterium herangezogen wird. Die Steuerung der Freisetzung des Alkalimetallpercarbonats ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Zusammensetzung oxidationsempfindliche Enzyme enthält: In derartigen Fällen ist erwünscht, daß die Enzyme innerhalb der ersten wenigen Minuten während des Waschens, Bleichens oder Reinigens ihre Wirkung voll entfalten können, bevor das sich auflösende Alkalimetallpercarbonat Wasserstoffperoxid freisetzt und die Wirkung des Enzyms durch Oxidation hemmt. Durch die Auswahl des Morphologieindex kann daher die gewünschte Lösezeit im Bereich von kleiner 10 Minuten eingestellt werden.
Durch die erfindungsgemäß mögliche kurze Lösezeit des Alkalimetallpercarbonats von weniger als 10 und insbesondere weniger als 4 Minunten in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erübrigt sich eine Verlängerung der Wasch-, Bleich- und Reinigungsdauer gegenüber Zusammensetzungen, welche anstelle eines Alkalimetallpercarbonats Natriumperborat-monohydrat enthalten, ohne daß eine geringere Lagerstabilität hingenommen werden muß.
Anhand der nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Beispiele
a) Bestimmung der Lagerstabilität in Waschmittelabmischungen:
Ein phosphatfreies aber zeolithhaltiges
Waschmittelpulver, Aktivator TAED und ein umhülltes beziehungsweise nicht-umhülltes Natriumpercarbonat (NaPc) beziehungsweise Natriumperborat-monohydrat (Pbmh) als Standard und Bezugsbleichmittel werden in einer solchen Menge gemischt, daß das Gemisch 5 % TAED enthält und der Oa-Gehalt etwa 2,35 Gew.-% beträgt. Bestandteile im Waschmittelpulver in Gew.-%: Anionische Tenside 12 Nichtionische Tenside 8 Zeolith A 36
Soda 10
Na-silikate 3
Rest incl. Feuchte 31.
800 g des jeweiligen Gemischs werden in handelsüblichen, wasserabweisend imprägnierten und verklebten El-Waschmittelpaketen bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte im Klimaschrank gelagert. Pro Entnahmetermin - nach 2, 4 und 8 Wochen - wird ein
Paket gelagert. Der Oa-Gehalt wird in üblicher Weise permanganometrisch bestimmt; aus dem Ausgangs-Oa-Gehalt und dem Oa-Gehalt nach 2, 4 und 8 Wochen wird der jeweilige Oa-Erhalt in % ermittelt. Der auf den Standard bezogende Oa*-Erhalt errechnet sich gemäß der
Formel: Oa*-Erhalt *■*■ ° ~ rha ^NaPc^ - 100. Der Oa-Erhalt a Oa- Erhalt(Pbmh) a des Standards mit Pbmh lag bei allen Beispielen und
Vergleichsbeispielen im Bereich zwischen 89 und 93 %.
) Bestimmung der Lösezeit:
2 g umhülltes Natriumpercarbonat werden in 1 1 Wasser von 15 °C gerührt; die Lösezeit wird definiert als die Zeit, zu welcher 95 % gelöst sind; die Bestimmung erfolgt konduktometrisch.
c) Bestimmung des Morphologieindex (MI) :
Das zu bestimmende Produkt wird unter Verwendung von Sieben der Nennwerte (mm) 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,71; 0,8 und 1,0 und bei Bedarf (Vergleichsbeispiele) zusätzlich 1,25 und 1,4 mm gesiebt. Die Fraktionen werden ausgewogen, und hieraus wird gemäß der Formel der MI ermittelt.
d) Nicht-umhülltes Natriumpercarbonat wurde, sofern nicht anders angegeben, gemäß DE-Patentanmeldung P 43 29 205.4 durch Wirbelschicht-Sprühgranulation hergestellt, wobei eine wäßrige Wasserstoffperoxidlösung und eine wäßrige Natriumcarbonatlösung, welche keinen phosphorhaltigen Kristallisationsinhibitor enthalten, mit Hilfe einer DreistoffZerstäuberdüse mit einem verlängerten Zentralrohr und externer Mischung der Lösungen in eine Wirbelschicht, die Keime enthält, deren Abmessungen geringer sind als die der herzustellenden Granulatteilchen, gesprüht werden und gleichzeitig
Wasser bei einer Wirbelschichttemperatur im Bereich von 40 bis 95 °C verdampft wird.
Sofern der gewünschte Morphologieindex nicht unmittelbar durch die Wahl der Betriebsparameter erzielt wird, werden gewünschte Produkte durch Fraktionierung (Siebung) erhalten.
e) Umhülltes Natriumpercarbonat:
In einem Wibelschichttrockner werden auf eine unter
Verwendung der Trocknungsluft (Zulufttemperatur 100 bis 110 °C) aufgebaute Wirbelschicht aus dem zu umhüllenden Natriumpercarbonat (NaPc) hintereinander die Hüllkomponenten enthaltenden wäßrigen Lösungen aufgesprüht - zunächst eine MgS04~Lösung (20 Gew.-% MgSO.*.), anschließend eine kombinierte Na2C03/Natriumsilikat-Lösung (20 Gew.-% Na2C03, 8 Gew.-% Natriumsilikat (Siθ2 : Na2θ etwa 3,5 : 1)). Die Temperatur der Wirbelschicht wird im Bereich von 50 bis 60 °C gehalten, nachgetrocknet wird bei 80 bis 90 °C. Das Aufsprühen der Lösungen erfolgt unter Verwendung von üblichen Zweistoffdüsen mit Luft als Treibmittel.
Vergleichsbeispiele VB1 und VB2
Nicht-umhülltes, handelsübliches Natriumpercarbonat, hergestellt durch ein Kristallisationsverfahren, mit unterschiedlichem Morphologieindex MI wurde bezüglich des Oa-Erhalts während der Lagerung getestet. Die Ergebnisse des Oa-Erhalts folgen aus der Tabelle 1. Tabel le 1
O^ -Erhal t ( % )
VB1 a b c d
MI 0,022 0,033 0,053 0,063
Start 100 100 100 100
2 Wo. 62 59 52 48
4 Wo. 40 35 31 29
8 Wo. 13 10 19 18
Wo. = Wochen Lagerdauer bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte
Die Lagerzeitstabilität des nicht-umhüllten Natriumpercarbonats ist, unabhängig vom MI, nicht ausreichend.
Umhülltes Natriumpercarbonat - handelsübliches durch Kristallisation hergestelltes Natriumpercarbonat wurde stabilisiert mit 4 Gew.-% MgSO_j, 4 Gew.-% Soda und 1,6 Gew.-% Wasserglas - wurde bezüglich des Oa-Erhalts getestet. Die Ergebnisse folgen aus Tabelle 2. Tabelle 2
VB2 a b c d
MI 0,023 0,034 0,052 0, 063
Start 100 100 100 100
2 Wo. 89 86 87 85
4 Wo. 78 73 73 72
8 Wo. 57 49 46 42
Der Einfluß des MI auf den Oa-Erhalt ist zunächst kaum erkennbar, erst nach 8 Wochen zeigten sich deutliche Unterschiede.
Beispiele 1 bis 3
Natriumpercarbonat (NaPc) , hergestellt gemäß der allgemeinen Vorschrift in Absatz d) , wurde gemäß Absatz e) umhüllt. Das Gewichtsverhältnis MgS04 zu Soda zu
Natriumsilikat betrug stets 5 zu 5 zu 2. Die Tabellen 3, 4 und 5 zeigen die Ergebnisse der Bestimmung des MI, der Lösezeit, der Schüttdichte (Sd) , des Ausgangs-Oa-Wertes, des Oa-Erhalts nach 8 Wochen Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte sowie die Siebanalyse. Mit zunehmendem MI nimmt die Lösezeit ab, ohne daß der Oa-Erhalt gemindert wird.
In Beispiel 1 betrug die Hüllmenge insgesamt 12 %, in Beispiel 2 6 % und in Beispiel 3 4 %, jeweils bezogen auf den Natriumpercarbonatkern.
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
Tabelle 4: NaPc mit 6 % Stabilisierungsmaterial
Siebanalyse Anteil in % auf Sieb in mm
Nr. MI Löse Sd Oa Oa- 1,4 1,25 1,0 0,8 0,71 0, 6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 zeit g/i % Erhalt Min. nach 8
Wo. in %
2-1 0,015 11 1000 11,9 88 0 0 3 66 6 12 7 4 2 0 0 0
2-2 0,024 10,5 930 13,4 87 4 6 16 10 26 27 10 1 0 0 0
2-3 0,030 8, 6 1110 13,0 86 0 0 1 3 6 32 32 18 6 1 1 0
2-4 0,041 4,6 1080 13,2 88 — 0 1 5 6 17 25 19 17 9 1 0
2-5 0,044 4,2 1060 12,7 89 0 0 0 0 0 5 29 44 21 1 0 0
2-6 0,049 3,9 1050 12,9 86 0 0 5 10 25 30 18 10 2 0
2-7 0,054 2,1 1070 12,8 87 **~ 0 0 4 9 17 33 25 10 2 0
2-8 0,066 1,2 1040 13,1 89 — 0 0 2 5 14 22 35 20 8 0
2-9 0,071 1,0 1050 13,0 86 0 0 2 7 15 20 32 20 4 0
" "
2-10 0,075 0,9 1060 12,8 88 0 0 "2 5 14 27 35 15 2 0
"
2-11 0,081 0,9 1050 12,9 87 0 0 0 2 15 27 32 16 6 2
Figure imgf000023_0001
Tabelle 5: NaPc mit 4 % Stabilisierungsmaterial
Siebanalyse Anteil in % auf Sieb in mm
Nr. MI Löse Sd Oa Oa- 1,4 1,25 1,0 0,8 0,71 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 zeit g/i % Erhalt Min. nach 8
Wo. in %
3-1 0,027 10,3 960 13,7 86 ~~ 0 0 4 13 31 31 15 5 1 0 0
3-2 0,032 8,7 960 13,5 84 "~ 0 0 3 10 25 28 20 12 2 0 0
3-3 0,042 4,2 970 13,6 83 2 8 15 32 17 15 8 3 0
3-4 0,055 2,3 990 13,4 85 *"" 0 0 5 10 25 27 12 15 6 0
3-5 0,068 1,8 1030 13,5 84 ~~ 0 2 7 15 28 25 17 6 0
' "
3-6 0,074 0,8 1020 13,6 86 "*~ "*" 0 5 10 35 26 19 5 0
"
3-7 0,091 0,8 1050 13,7 84 0 0 2 7 29 36 17 7 2

Claims

Patentansprüche
1. Teilchenförmige Wasch-, Bleich- oder
Reinigungsmittelzusammensetzung, enthaltend umhülltes Alkalimetallpercarbonat und übliche Wasch-, Bleich- oder Reinigungsmittelbestandteile, insbesondere silikatische Builder, mit einem Oa*-Erhalt der Zusammensetzung nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte von mindestens 70 %, wobei der Oa*-Erhalt das in Prozent ausgedrückte Verhältnis des Oa-Erhalts der Zusammensetzung zum Oa-Erhalt einer in gleicher Weise gelagerten Oa-gleichen analogen Zusammensetzung mit Natriumperborat-monohydrat anstelle des umhüllten Natriumpercarbonats ist, einer Lösezeit des umhüllten Alkalimetallpercarbonats von weniger als 10 Minuten, gemessen als Lösezeit für 95 %ige Auflösung in Wasser bei 15 °C und einer Konzentration von 2 g/1 Wasser, und einem Morphologieindex MI des umhüllten Alkalimetallpercarbonats von größer 0,03, wobei MI durch die Formel MI = 0,0448 • CV + 3, 61 • 106 • d~3, der Variationskoeffizient CV durch die Formel CV = σ/d, die mittlere Korngröße d durch die Formel d= ∑dt ■ wl 1100 und die Standardabweichung σ durch die Formel σ = sj { l -d)2 -wt/100 definiert sind, worin di für die mittlere Partikelgröße (arithmetisches Mittel zwischen zwei Sieben) der Korngrößenfraktion i und wt für den Gewichtsanteil dieser Fraktion stehen und die Fraktionen aus der Siebung unter Verwendung von Sieben im etwa 0,1 mm-Abstand von 0,1 bis 0,8 mm und eines 1,0 mm Siebes erhalten werden.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie umhülltes Natriumpercarbonat mit einer ein- oder mehrschichtigen Umhüllung enthält, wobei die Umhüllung 1 bis 15 Gew.-% des Natriumpercarbonatkerns ausmacht.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Morphologieindex des umhüllten Alkalimetallpercarbonats größer als 0,04 ist.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das umhüllte Alkalimetallpercarbonat einen durch Wirbelschicht-Sprühgranulation hergestellten Alkalimetallpercarbonatkern aufweist.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Natriumpercarbonat mit einer Umhüllung aus einer oder mehreren Verbindungen aus der Reihe Soda, Natriumbicarbonat, Alkali- und Erdalkalimetallsalze von Mineralsäuren, insbesondere Na- und Mg-Sulfate, Alkalimetall- und Erdalkalimetallsilikate, Alkalimetallborate und -perborate enthält.
6. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Oa*-Erhalt der Zusammensetzung nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchtigkeit mindestens 90 % beträgt.
7. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösezeit des umhüllten
Alkalimetallpercarbonats, gemessen gemäß Anspruch 1, gleich oder kleiner 4 Minuten ist.
8. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen phosphatfrei ist und einen alumosilikatischen Waschmittelbuilder aus der Reihe der Zeolithe oder Schichtsilikate enthält.
9. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2 bis 50 Gew.-% umhülltes Natriumpercarbonat, silikatische Waschmittelbuilder und zusätzlich ein oder mehrere oberflächenaktive Stoffe und einen oder mehrere Bleichaktivatoren, jeweils in wirksamer Menge, enthält.
10. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich waschwirksame Enzyme enthält.
11. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend homogenes Mischen von umhüllten. Alkalimetallpercarbonat mit üblichen Wasch-, Bleich- oder
Reinigungsmittelbestandteilen in einzelner oder in vorgemischter Form, dadurch gekennzeichnet, daß man teilchenförmiges umhülltes
Alkalimetallpercarbonat mit einem Morphologieindex von größer 0,03, einer Lösezeit von kleiner 10 Minuten und einer AktivsauerstoffStabilität, entsprechend einem
Oa"-*-Erhalt der Zusammensetzung von mindestens 70 % , bestimmt nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte, einsetzt, wobei der
Morphologieindex, die Lösezeit und der Oa*-Erhalt gemäß
Anspruch 1 definiert sind.
12. Umhülltes Alkalimetallpercarbonat, insbesondere umhülltes Natriumpercarbonat, mit einem
Morphologieindex von größer 0, 03 und einer Lösezeit von weniger als 10 Minuten und einem Oa*-Erhalt in einer silikatische Builder enthaltenden
Waschmittelzusammensetzung nach 8-wöchiger Lagerung bei 30 °C und 80 % relativer Feuchte von mindestens 70 %, wobei der Morphologieindex, die Lösezeit und der Oa*-Erhalt gemäß Anspruch 1 definiert sind, geeignet zur Verwendung in Zusammensetzungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
PCT/EP1995/004102 1994-11-02 1995-10-19 Percarbonathaltige wasch-, bleich- und reinigungsmittelzusammensetzung WO1996014388A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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