WO1997020018A1 - Flüssige vorprodukte für wasch-, spül- und reinigungsmittel - Google Patents

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WO1997020018A1
WO1997020018A1 PCT/EP1996/005089 EP9605089W WO9720018A1 WO 1997020018 A1 WO1997020018 A1 WO 1997020018A1 EP 9605089 W EP9605089 W EP 9605089W WO 9720018 A1 WO9720018 A1 WO 9720018A1
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alkyl
alcohol
liquid
detergents
carbon atoms
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PCT/EP1996/005089
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Karl Heinz Schmid
Michael Neuss
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • C11D1/722—Ethers of polyoxyalkylene glycols having mixed oxyalkylene groups; Polyalkoxylated fatty alcohols or polyalkoxylated alkylaryl alcohols with mixed oxyalkylele groups

Definitions

  • the application relates to liquid, anhydrous precursors for the production of washing, rinsing and cleaning agents containing glycosides and nonionic surfactants, the use of these precursors for the production of surface-active agents and a process for the production of solid detergents using the liquid precursors .
  • Alkyl oligoglucosides are nonionic surfactants which are becoming increasingly important due to their excellent application properties and particularly advantageous ecotoxicology. Because of their foaming power, which is comparable to that of anionic surfactants, they are not only suitable for hand dishwashing detergents or hair shampoos, but are also of interest for use in the field of detergents.
  • alkyl oligoglucosides have so far been used practically without exception for liquid applications, the reason for this lies in the fact that glucosides on the one hand have a high melting range and on the other hand can be decomposed in the course of the spray drying of aqueous surfactant slurries, which is common for powdered products, since the sugar structure of the surfactants Temperatures above 120 ° C are not permitted. It is of course possible to subsequently add alkyl oligoglucosides to the tower powder together with other temperature-sensitive detergent ingredients, such as perfume oils, enzymes and the like. mixing, but such an approach has not proven to be economical in the past.
  • the invention relates to liquid precursors for washing, rinsing and cleaning agents, which are obtained by
  • the mixtures according to the invention are at least free-flowing, generally liquid or even thin-bodied, even at 40 ° C. Flowable products are obtained even if the glycoside content is raised to 90% by weight or highly ethoxylated nonionic surfactants are used.
  • the invention includes the knowledge that the mixing of the anhydrous components compared to a subsequent one Dewatering the mixtures has clear advantages.
  • the mixtures can, for example, be used without problems in granulation processes for the production of detergents.
  • Alkyl and alkenyl oligoglycosides are known nonionic surfactants which follow the formula (I)
  • R 1 is an alkyl and / or alkenyl radical having 4 to 22 carbon atoms
  • G is a sugar radical having 5 or 6 carbon atoms
  • p is a number from 1 to 10.
  • the alkyl and / or alkenyl oligoglycosides can be derived from aidoses or ketoses with 5 or 6 carbon atoms, preferably glucose.
  • the preferred alkyl and / or alkenyl oligoglycosides are thus alkyl and / or alkenyl oligoglucosides.
  • the alkyl or alkenyl radical R can be derived from primary alcohols having 4 to 11, preferably 8 to 10, carbon atoms. Typical examples are butanol, capron alcohol, caprylic alcohol, capric alcohol and undecyl alcohol and their technical mixtures, such as are used, for example, in the hydrogenation of technical fatty acid methyl esters or in the course of the hydrogenation of aldehydes from Roelen's oxosynthesis.
  • the alkyl or alkenyl radical R 1 can also be derived from primary alcohols having 12 to 22, preferably 12 to 14, carbon atoms. Typical examples are lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, arachyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, erucyl alcohol and brassidyl alcohol, as well as their technical mixtures. Alkyl oligoglucosides based on hardened C 12/14 coconut alcohol with a DP of 1 to 3 are preferred.
  • Alkyl polyalkylene glycol ether i.e. Alkyl polyethylene and / or propylene glycol ethers which are suitable as component (b) follow the formula (II),
  • R represents a linear or branched, aliphatic alkyl and / or alkenyl radical having 6 to 22 carbon atoms
  • R stands for an n-butyl radical, n for numbers from 1 to 20 and m for 0 or numbers from 1 to 20.
  • nonionic surfactants which are obtained on an industrial scale by acidic or preferably base-catalyzed addition of ethylene oxide and / or propylene oxide to primary alcohols.
  • the polyglycol ethers can have a conventionally broad or narrowed homogeneous distribution.
  • Typical examples are the adducts of on average 1 to 20 and preferably 3 to 10 moles of ethylene oxide and / or propylene oxide with 1 mole of the following alcohols: capro alcohol, caprylic alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, capric alcohol, lauryl alcohol, isotridecyl alcohol, my- ristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, linolyl alcohol, linolenyl alcohol, El aeo stearyl alcohol, arachyl alcohol, gadoleyl alcohol, behenyl alcohol, deridyl alcohol and derucyl alcohol, die in alcoholic alcohols and their erucyl alcohols, for example in the case of high-pressure alcohols and their erucyl alcohols and the erucyl alcohols used for the high pressure alcohol mixtures and the
  • Adducts of on average 3 to 10 moles of ethylene oxide with technical fatty alcohols with 12 to 18 carbon atoms such as, for example, coconut, palm, palm kernel or tallow fatty alcohol are preferred.
  • the polyglycol ethers can also be end-capped by an n-butyl radical.
  • Aqueous mixtures of alkyl oligoglucosides and fatty alcohol polyglycol ethers are known from the prior art. Representative is the publications EB-B 0 075 995 (Procter & Gamble), EP-B 0 075 996 (Procter & Gamble), EP-A 0 317 614 (Staley), EP-B 0 408 965 (Kao), WO 91/14760 (Henkel), EP-B 0 542 801 (Henkel) and EP-A 0 490 040
  • the liquid, anhydrous precursors according to the invention are prepared by simply mixing the raw materials, if appropriate at temperatures in the range from 30 to 50 ° C.
  • technical, anhydrous products are used as alkyl oligoglucosides, such as are obtained immediately after the separation of free fatty alcohol in the acid-catalyzed acetalization of glucose with excess alcohol.
  • the crude alkyl oligoglucosides, which are taken directly from the falling film or thin film evaporator, may contain a fatty alcohol, usually coconut oil, in the range from 0.1 to 10 and preferably 0.5 to 1% by weight. -% lies and does not affect the later applications.
  • the precursors according to the invention are water-free and nevertheless over a wide range of mole breakage even at low temperatures, a high glycoside content and when used - 6 - highly ethoxylated nonionic surfactants at least still flowable and pumpable. They are suitable for the production of surface-active agents, such as, for example, washing, rinsing and cleaning agents, in which they can be present in amounts of 1 to 50 and preferably 5 to 35% by weight.
  • the precursors are of course also suitable for the production of liquid concentrates, for example liquid detergents or hand dishwashing detergents
  • one focus of the invention is to use their advantageous rheology for the production of solid, preferably granulated detergents.
  • Another object of the invention thus consists in a process for the production of solid detergents, in which the liquid precursors are mixed together with further detergent ingredients, preferably fatty alcohol sulfates, and then simultaneously dried and brought into a lumpy form. Methods of this type are described in more detail below:
  • a particularly simple embodiment of a process for the production of detergents consists in presenting an anionic surfactant in powder form and intimately mixing it with the required amount of the liquid precursors according to the invention.
  • Components such as paddle mixers from Lödige or, in particular, spray mixers from Schugi are advantageous for this process, in which the anionic surfactant is placed in the mixing chamber and the liquid precursors are sprayed on. It is also possible to carry out the drying of the anionic surfactant pastes and the mixing simultaneously in a fluidized bed dryer. Dry, easily soluble powders are obtained which, if necessary, can be charged with further customary detergent additives and processed, for example, into detergent extrudates.
  • anionic surfactants to so-called SKET granulation.
  • SKET granulation This is to be understood as granulation with simultaneous drying, which is preferably carried out batchwise or continuously in the fluidized bed.
  • Aqueous pastes of anionic surfactants and the liquid precursors can be used simultaneously or are introduced into the fluidized bed in succession via one or more nozzles.
  • Fluidized bed apparatuses which are preferably used have base plates with dimensions of 0.4 to 5 m.
  • the SKET granulation is preferably carried out at fluidizing air speeds in the range from 1 to 8 m / s.
  • the granules are discharged from the fluidized bed preferably by means of a size classification of the granules.
  • the classification can take place, for example, by means of a sieving device or by means of an opposed air flow (classifier air) which is regulated in such a way that only particles of a certain particle size are removed from the fluidized bed and smaller particles are retained in the fluidized bed.
  • the inflowing air is usually composed of the heated or unheated classifier air and the heated floor air.
  • the soil air temperature is between 80 and 400, preferably 90 and 350 ° C.
  • a starting mass, for example a SKET granulate from an earlier test batch, is advantageously introduced at the beginning of the SKET granulation.
  • anionic surfactants in powder form are mixed with the liquid precursors according to the invention and the mixture is homogenized and solidified in a screw press.
  • the extrusion takes place via a perforated disc, so that press strands are formed which can be mechanically comminuted to extrudates or needles of the desired shape and dimension by known processes.
  • Extrudates of this form show a particularly high dissolving speed and very good washing-up behavior in the washing machine.
  • Another method for the production of solid detergents consists in taking the liquid precursors together with aqueous surfactant pastes and optionally carrier salts Exclusion of atmospheric oxygen to dry in the presence of superheated steam ⁇ ⁇ > he principle of this process was used by the applicant in her German patent applications: n DE-Al 40 30 688, DE-Al 42 04 035, DE 42 04 090, DE-Al 42 06 050, DE-Al 42 06 495 and DE-Al 42 06 521.
  • the principle of the process is that condensation of the superheated steam on the cooler feed and release of the heat of condensation to the material to be dried spontaneously heats the aqueous drop to the boiling point of the water under working conditions, ie at normal pressure to temperatures of about 100 ° C, takes place. This boiling temperature is maintained as the minimum temperature during the entire residence time in the droplet. Steam-volatile impurities such as, for example, fatty alcohols or formic acid, which cannot be removed by distillation under customary conditions or only under drastic conditions and with high technical outlay, are thus removed quickly, completely and gently with the water phase.
  • the mixtures are sprayed together with superheated steam at a temperature in the range from 120 to 280 ° C. into a closed system, the condensate water with the impurities dissolved therein is separated off and the dried and cleaned valuable substances are discharged.
  • the closed system is operated with a steam circuit upstream from which the evaporated water portion of the feed is extracted, while the amount of energy released is fed back into the circuit stream.
  • a steam circuit upstream from which the evaporated water portion of the feed is extracted, while the amount of energy released is fed back into the circuit stream.
  • the simultaneous drying and granulation can also be carried out in a horizontally arranged thin-film evaporator with rotating internals, such as that sold by the VRV company under the name "Flash Dryer".
  • this is a tube that spans several zones be tempered at different temperatures can.
  • the paste-like feed material which is metered in via a pump, is flung against the heated wall by means of one or more shafts, which are provided with blades or shares of flies as rotating internals, on which the drying takes place in a thin layer, typically 1 to 10 mm thick he follows. It has proven to be advantageous to apply a temperature gradient from 170 (product inlet) to 20 ° C. (product discharge) to the thin-film evaporator.
  • the first two zones of the evaporator can be heated to 160 ° C and the last can be cooled to 20 ° C.
  • Higher drying temperatures have not proven to be advantageous with regard to the thermal lability of the starting materials.
  • the thin film evaporator is operated at atmospheric pressure and gassed in countercurrent with air (throughput 50 to 150 m / h).
  • the inlet temperature of the gas is usually 20 to 30, the outlet temperature 90 to 10 ° C.
  • the optionally granulated detergents produced using the preliminary products according to the invention can contain, as the most important constituents, further surfactants, preferably anionic surfactants, soaps, inorganic builder substances such as phosphates, zeolites, crystalline layered silicates, amorphous silicates, compounds composed of amorphous silicates and carbonates, organic cobuilders, bleaching agents and bleach activators, Contain foam inhibitors, enzymes, optical brighteners, soil repellents and graying inhibitors.
  • detergents in granular form which contain anionic surfactants of the fatty alcohol sulfate type as further constituents.
  • the detergent granules can have both a low and a high content of surfactants, for example a content of 5 to 50% by weight of fatty alcohol sulfates and 5 to 50% by weight of the precursors according to the invention.
  • Another advantage of the granules is that they are non-sticky and have high bulk densities in the range from 300 to 1200 and preferably 500 to 800 g / l. Examples
  • AI C, 2 / ⁇ 6 coconut alkyl oligoglucoside, anhydrous

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Abstract

Es werden neue, wasserfreie Vorprodukte für die Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln vorgeschlagen, enthaltend (a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und (b) Alkylpolyalkylenglycolether im Gewichtsverhältnis (a) : (b) von 10 : 90 bis 90 : 10. Sie eignen sich besonders zur Herstellung von Waschpulvern.

Description

„Flüssige Vorprodukte für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel"
Gebiet der Erfindung
Die Anmeldung betrifft flüssige, wasserfreie Vorprodukte für die Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln mit einem Gehalt an Glykosiden und nichtionischen Tensiden, die Verwendung dieser Vorprodukte zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln sowie ein Verfahren zur Herstellung fester Waschmittel unter Verwendung der flüssigen Vor¬ produkte.
Stand der Technik
Alkyloligoglucoside stellen nichtionische Tenside dar, die wegen ihrer ausgezeichneten anwendungstechnischen Eigenschaften und besonders vorteilhaften Ökotoxikologie zuneh¬ mend an Bedeutung gewinnen. Aufgrund ihres Schaumvermögens, das dem anionischer Ten¬ side vergleichbar ist, kommen sie nicht nur für Handgeschirrspülmittel oder Haarshampoos in Betracht, sondern sind auch für einen Einsatz im Bereich der Waschmittel von Interesse. Wenn Alkyloligoglucoside jedoch bislang praktisch ausnahmslos für flüssige Anwendungen eingesetzt worden sind, so liegt die Ursache hierfür in der Tatsache, daß Glucoside einerseits einen hohen Schmelzbereich aufweisen und andererseits im Verlauf der für pulverförmige Produkte üblichen Sprühtrocknung wäßriger Tensidslurries zersetzt werden können, da die Zuckerstruktur der Tenside Temperaturen oberhalb von 120°C nicht zuläßt. Es ist natürlich möglich, Alkyloligoglucoside zusammen mit anderen temperaturlabilen Waschmittelinhalts¬ stoffen, wie z.B. Parfümölen, Enzymen und dergleichen nachträglich dem Turmpulver zuzu- mischen, ein solches Vorgehen hat sich in der Vergangenheit jedoch nicht als wirtschaftlich erwiesen.
Neben der Herstellung von Waschpulvern im Sprühturm, bei denen man den in Form feiner Tröpfchen herabrieselnden flüssigen Vorprodukten heiße Trocknungsgase entgegenfuhrt, ha¬ ben sich in der jüngeren Vergangenheit Verfahren etabliert, bei dem man beispielsweise in einem Mischer oder einer Wirbelschicht auf einen festen Träger ein flüssiges Vorprodukt auf¬ sprüht und dabei gleichzeitig trocknet und granuliert. Diese Verfahren arbeiten bei deutlich niedrigeren Temperaturen und erlauben damit grundsätzlich auch den Einsatz von Alkyloligo- glucosiden, es besteht jedoch das Problem, daß die Glucoside selbst bei Temperaturen von 40 bis 60°C sowohl in Form ihrer wäßrigen Pasten als auch in Abmischung dieser Pasten mit ansonsten flüssigen, für Waschmittelzwecke üblichen nichtionischen Tensiden als schnittfeste Pasten vorliegen. Nachdem aber für die oben genannten Granulierverfahren flüssige Vorpro¬ dukte erforderlich sind, müßten die Mischungen vor jedem Einsatz aufgeschmolzen und ständig beheizt werden, was nicht nur mit einem erheblichen technischen Aufwand verbun¬ den, sondern zudem noch wirtschaftlich wenig rentabel wäre. Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, diesem Mißstand abzuhelfen.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung sind flüssige Vorprodukte für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, die man dadurch erhält, indem man
(a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und
(b) Alkylpolyalkylenglycolether
in Abwesenheit von Wasser im Gewichtsverhältnis (a) : (b) von 10 : 90 bis 90 : 10 und vorzugsweise 30 : 70 bis 70 : 30 mischt.
Überraschenderweisde wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Mischungen bereits bei 40°C zumindest fließfahig, in der Regel flüssig oder sogar dünnflüssig sind. Es werden selbst dann noch fließfähige Produkte erhalten, wenn man den Glykosidanteil bis auf 90 Gew.-% anhebt oder hochethoxylierte Niotenside einsetzt. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß die Vermischung der wasserfreien Komponenten gegenüber einer nachträglichen Entwässerung der Mischungen deutliche Vorteile aufweist. Die Mischungen lassen sich beispielsweise problemlos in Granulierverfahren zur Herstellung von Waschmitteln einsetzen.
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
Alkyl- und Alkenyloligoglykoside stellen bekannte nichtionische Tenside dar, die der Formel (I) folgen,
R'O-lGJp (I)
in der R1 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie können nach den einschlägigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten werden. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften EP-A1-0 301 298 und WO 90/03977 verwiesen.
Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aidosen bzw. Ketosen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten Alkyl- und/ oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligoglucoside.
Die Indexzahl p in der allgemeinen Formel (I) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP-Grad), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während p in einer gegebenen Verbindung stets ganzzahlig sein muß und hier vor allem die Werte p = 1 bis 6 annehmen kann, ist der Wert p für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligo¬ merisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0 eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen 1,2 und 1,4 liegt.
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 1 1, vor¬ zugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capron- alkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol und Undecylalkohol sowie deren technische Mi¬ schungen, wie sie beispielsweise bei der Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside der Kettenlänge C8-CI0 (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem C8-C18-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C12-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer C9/π-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3).
Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R1 kann sich ferner auch von primären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14 Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylal- kohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylal¬ kohol, Erucylalkohol, Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben be¬ schrieben erhalten werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von ge¬ härtetem C12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
Alkylpolyethylenglycolether
Alkylpolyalkylenglycolether, d.h. Alkylpolyethylen- und/oder -propylenglycolether, die als Komponente (b) in Betracht kommen, folgen der Formel (II),
CH,
R2O(CH2CH2O)n(CH2CHO)mR3 αi)
in der R für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R für einen n-Butylrest, n für Zahlen von 1 bis 20 und m für 0 oder Zahlen von 1 bis 20 steht. Es handelt sich dabei um bekannte nichtionische Tenside, die man großtechnisch durch sauer oder vorzugsweise basisch katalysierte Anlagerung von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an primäre Alkohole erhält. In Abhängigkeit des Kataly¬ sators können die Polyglycolether eine konventionell breite oder auch eingeengte Homo¬ logenverteilung aufweisen.
Typische Beispiele sind die Addukte von durchschnittlich 1 bis 20 und vorzugsweise 3 bis 10 Mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an 1 Mol der folgenden Alkohole: Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, My- ristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalko- hol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, El aeo stearylal¬ kohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylal- kohol sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Hochdruckhydrierung von techni¬ schen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten Fettalkoho¬ len anfallen. Bevorzugt sind Addukte von durchschnittlich 3 bis 10 Mol Ethylenoxid an technische Fettalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise Kokos-, Palm-, Palmkern- oder Taigfettalkohol. Die Polyglycolether können ferner auch durch einen n-Butyl- rest endgruppenverschlossen vorliegen.
Wäßrige Mischungen von Alkyloligoglucosiden und Fettalkoholpolyglycolethern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Stellvertretend sei auf die Druckschriften EB-B 0 075 995 (Procter & Gamble), EP-B 0 075 996 (Procter & Gamble), EP-A 0 317 614 (Staley), EP-B 0 408 965 (Kao), WO 91/14760 (Henkel), EP-B 0 542 801 (Henkel) und EP-A 0 490 040
(Hüls) verwiesen.
Herstellung der Vorprodukte
Die Herstellung der erfindungsgemäßen flüssigen, wasserfreien Vorprodukte erfolgt durch einfaches Vermischen der Rohstoffe, gegebenenfalls bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 50°C. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Alkyloligoglucoside technische, wasserfreie Produkte eingesetzt, wie sie unmittelbar nach der Abtrennung von freiem Fettalkohol bei der sauer katalysierten Acetalisierung von Glucose mit überschüssigem Alkohol anfallen. Die rohen Alkyloligoglucoside, die man direkt dem Fallflilm- bzw. Dünn¬ schichtverdampfer entnimmt, können einen Gehalt an Fettalkohol, in der Regel Kokosfettal¬ kohol, enthalten, der im Bereich von 0,1 bis 10 und vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.-% liegt und die späteren Anwendungen nicht beeinträchtigt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die erfindungsgemäßen Vorprodukte sind wasserfrei und dennoch über einen weiten Bereich des Molenbruchs auch bei niedrigen Temperaturen, hohem Glykosidanteil und bei Einsatz - 6 - hochethoxylierter Niotenside zumindest noch fließfähig und pumpbar. Sie eignen sich zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln, wie beispielsweise Wasch-, Spül- und Reini¬ gungsmitteln, in denen sie in Mengen von 1 bis 50 und vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% ent¬ halten sein können.
Obschon sich die Vorprodukte natürlich auch zur Herstellung von flüssigen Konzentraten, beispielsweise Flüssigwaschmitteln oder Handgeschirrspülmitteln eignen, liegt doch ein Schwerpunkt der Erfindung darin, ihre vorteilhafte Rheologie für die Herstellung von festen, vorzugsweise granulierten Waschmitteln einzusetzen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht somit in einem Verfahren zur Herstellung von festen Waschmitteln, bei dem man die flüssigen Vorprodukte zusammen mit weiteren Waschmittelinhaltsstoffen, vorzugsweise Fett¬ alkoholsulfaten, vermischt und anschließend gleichzeitig trocknet und in eine stückige Form bringt. Verfahren dieser Art werden im folgenden näher beschrieben:
Mischen
Eine besonders einfache Ausgestaltung eines Verfahrens zur Herstellung von Waschmitteln besteht darin, ein anionisches Tensid in Pulverform vorzulegen und mit der erforderlichen Menge der erfindungsgemäßen flüssigen Vorprodukte innig zu vermischen. Für diesen Vorgang sind Bauteile wie beispielsweise Schaufelmischer der Fa.Lödige oder insbesondere Sprühmischer der Fa.Schugi von Vorteil, bei denen man das Aniontensid in der Mischkammer vorlegt und die flüssigen Vorprodukte aufdüst. Ferner ist es möglich, die Trocknung der Aniontensidpasten und das Vermischen gleichzeitig in einem Wirbelschichttrockner durchzuführen. Es werden trockene, leichtlösliche Pulver erhalten, die - falls erforderlich - mit weiteren üblichen Waschmittelzusatzstoffen beaufschlagt und beispielsweise zu Waschmittel- Extrudaten verarbeitet werden können.
SKET-Qranμlierung
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die anionischen Tenside einer sogenannten SKET- Granulierung zu unterwerfen. Hierunter ist eine Granulierung unter gleichzeitiger Trocknung zu verstehen, die vorzugsweise batchweise oder kontinuierlich in der Wirbelschicht erfolgt. Dabei können wäßrige Pasten anionischer Tenside und die flüssigen Vorprodukte gleichzeitig oder nacheinander über eine oder mehrere Düsen in die Wirbelschicht eingebracht werden. Bevorzugt eingesetzte Wirbelschicht-Apparate besitzen Bodenplatten mit Abmessungen von 0,4 bis 5 m. Vorzugsweise wird die SKET-Granulierung bei Wirbelluftgeschwindigkeiten im Bereich von 1 bis 8 m/s durchgeführt. Der Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht er¬ folgt vorzugsweise über eine Größenklassierung der Granulate. Die Klassierung kann bei¬ spielsweise mittels einer Siebvorrichtung oder durch einen entgegengeführten Luftstrom (Sichterluft) erfolgen, der so reguliert wird, daß erst Teilchen ab einer bestimmten Teilchen¬ größe aus der Wirbelschicht entfernt und kleinere Teilchen in der Wirbelschicht zurückge¬ halten werden. Üblicherweise setzt sich die einströmende Luft aus der beheizten oder unbe- heizten Sichterluft und der beheizten Bodenluft zusammen. Die Bodenlufttemperatur liegt da¬ bei zwischen 80 und 400, vorzugsweise 90 und 350°C. Vorteilhafterweise wird zu Beginn der SKET-Granulierung eine Startmasse, beispielsweise ein SKET-Granulat aus einem früheren Versuchsansatz, vorgelegt. In der Wirbelschicht verdampft das Wasser aus der Anionten- sidpaste, wobei angetrocknete bis getrocknete Keime entstehen, die mit weiteren Mengen Aniontensid und dem flüssigen Vorprodukt umhüllt, granuliert und wiederum gleichzeitig ge¬ trocknet werden. In diesem Zusammenhang wird auf die Lehre der Deutschen Patent¬ anmeldungen DE-Al 43 03 211 und DE-Al 43 03 176 verwiesen, deren Inhalt hiermit aus¬ drücklich eingeschlossen wird.
Extrusion
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden anionische Tenside in Pulverform mit den erfindungsgemaßen flüssigen Vorprodukten vermischt und die Mischung in einer Schneckenpresse homogenisiert und verfestigt. Die Extrusion erfolgt über eine Loch¬ scheibe, so daß Preßstränge entstehen, die nach bekannten Verfahren zu Extrudaten oder Na¬ deln gewünschter Form und Abmessung mechanisch zerkleinert werden können. Extrudate dieser Form zeigen eine besonders hohe Auflösegeschwindigkeit und ein sehr gutes Einspülverhalten in der Waschmaschine.
Heißdampftrocknurig
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von festen Waschmitteln besteht darin, die flüssigen Vorprodukte zusammen mit wäßrigen Tensidpasten und gegebenenfalls Trägersalzen unter Ausschluß von Luftsauerstoff in Gegenwart von überhitztem Wasserdampf zu trocknen τ^>as Prinzip dieses Verfahrens wurde von der Anmelderin in ihren Deutschen Patentanmeldi :n DE-Al 40 30 688, DE-Al 42 04 035, DE 42 04 090, DE-Al 42 06 050, DE-Al 42 06 495 und DE-Al 42 06 521 offengelegt. Dem Verfahren liegt das Prinzip zugrunde, daß durch Kondensation des Heißdampfes auf dem kühleren Einsatzgut und Abgabe der Kondensa¬ tionswärme an das zu trocknende Gut eine spontane Aufheizung des wäßrigen Tropfens auf die Siedetemperatur des Wassers unter Arbeitsbedingungen, bei Normaldruck also auf Temperaturen von etwa 100°C, stattfindet. Diese Siedetemperatur wird als Mindesttemperatur während der gesamten Verweilzeit im Guttropfen beibehalten. Wasserdampfflüchtige Verun¬ reinigungen wie beispielsweise Fettalkohole oder Ameisensäure, die sich unter üblichen Be¬ dingungen nicht oder nur unter drastischen Bedingungen und mit hohem technischen Auf¬ wand destillativ entfernen lassen, werden auf diese Weise rasch, vollständig und schonend mit der Wasserphase abgetrennt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Mischungen zusammen mit überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur im Bereich von 120 bis 280°C in ein geschlossenes System versprüht, das Kon¬ densatwasser mit den darin gelösten Verunreinigungen abgetrennt und die getrockneten und gereinigten Wertstoffe ausgeschleust.
Grundsätzlich gilt, daß im geschlossenen System mit einem Wasserdampfkreisiaufstrom gear¬ beitet wird, dem der verdampfte Wasseranteil des Einsatzgutes entzogen wird, während der abgegebene Energiebetrag dem Kreislaufstrom wieder zugeführt wird. Während bei konventionellen Verfahren ein Arbeiten bei höheren Temperaturen stets mit der Gefahr einer partiellen Verkohlung des zu reinigenden Gutes verbunden ist, macht hier die Abwesenheit von Luftsauerstoff Arbeitstemperaturen von insbesondere 150 bis 200°C ohne weiteres mög¬ lich. Der abgezogene Wasserdampfteilstrom kann nach der Abtrennung der gelösten Verun¬ reinigungen vorteilhafterweise als Brauchdampf anderweitiger Verwendung zugeführt wer¬ den.
Flash dryer
Die gleichzeitige Trocknung und Granulierung kann auch in einem horizontal angeordneten Dünnschichtverdampfer mit rotierenden Einbauten erfolgen, wie er z.B. von der Firma VRV unter der Bezeichnung „Flash Dryer" vertrieben wird. Hierbei handelt es sich, vereinfacht dargestellt, um ein Rohr, das über mehre Zonen hinweg unterschiedlich temperiert werden kann. Über eine oder mehrere Wellen, die mit Blättern oder Flugscharen als rotierende Einbauten versehen sind, wird das pastöse Einsatzmaterial, das über eine Pumpe eindosiert wird, gegen die beheizte Wandung geschleudert, an der die Trocknung in einer dünnen Schicht von typischerweise 1 bis 10 mm Stärke erfolgt. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, an den Dünnschichtverdampfer einen Temperaturgradienten von 170 (Produkt¬ einlaß) auf 20°C (Produktaustrag) anzulegen. Hierzu können beispielsweise die beiden ersten Zonen des Verdampfers auf 160°C geheizt und die letzte auf 20°C gekühlt werden. Höhere Trocknungstemperaturen haben sich im Hinblick auf die thermische Labilität der Einsatz¬ stoffe als nicht vorteilhaft erwiesen. Der Dünnschichtverdampfer wird bei atmosphärischem Druck betrieben und im Gegenstrom mit Luft (Durchsatz 50 bis 150 m /h) begast. Die Eintrittstemperatur des Gases liegt in der Regel bei 20 bis 30, die Austrittstemperatur bei 90 bis l l0°C.
Weitere Inhaltsstoffe
Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorprodukte hergestellten, gegebenenfalls granulierten Waschmittel können als wichtigste Bestandteile weitere Tenside, vorzugsweise Aniontenside, Seifen, anorganische Buildersubstanzen wie Phosphate, Zeolithe, kristalline Schichtsilicate, amorphe Silicate, Compounds aus amorphen Silicaten und Carbonaten, organische Cobuilder, Bleichmittel und Bleichaktivatoren, Schauminhibitoren, Enzyme, optische Aufheller, soil repellents und Vergrauungsinhibitoren enthalten. Besonders bevorzugt sind Waschmittel in granulärer Form, die als weitere Bestandteile anionische Tenside vom Typ der Fettalkoholsulfate aufweisen. Diese können vorzugsweise als Basis C12/,4-Kokos- und/oder C16/18-Talgfettalkohole enthalten, wobei das Gewichtsverhältnis dieser beiden Komponenten im Bereich von 90 : 10 bis 10 : 90 und typischerweise bei 20 : 80, 30 : 70, 40 : 60 oder 50 : 50 liegt. Die Waschmittelgranulate können sowohl einen niedrigen als auch einen hohen Gehalt an Tensiden, beispielsweise einen Gehalt von 5 bis 50 Gew.-% Fettalkoholsulfate und 5 bis 50 Gew.-% der erfindungsgemäßen Vorprodukte aufweisen. Ein weiterer Vorteil der Granulate besteht ferner darin, daß sie nicht-klebrig sind und hohe Schüttdichten im Bereich von 300 bis 1200 und vorzugsweise 500 bis 800 g/1 besitzen. Beispiele
Eingesetzte Tenside
AI) C,2/ι6-Kokosalkyloligoglucosid, wasserfrei
A2) wäßrige C12/16-Kokosalkyloligoglucosid-Paste, ca. 50 Gew.-%ig
B 1 ) C 12/14-Kokosfettalkohol+3EO-Addukt
B2) C12/ιg-Kokosfettalkohol+7EO-Addukt
B3) Octanol+IOEO-Addukt
Es wurden Mischungen von Alkylglucosiden und Polyethylenglycolethern bei Raum¬ temperatur hergestellt und die Konsistenz der Produkte im Temperaturbereich von 40 bis 70°C untersucht. Im Fall des Vergleichsbeispiels V3 wurde eine Mischung aus einer wä߬ rigen Glucosidpaste und einem Niotensid nachträglich entwässert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Die Mengenangaben stellen Gew.-% dar und beziehen sich jeweils auf die Einsatzstoffe gegebenenfalls unter Einbeziehung des Wassergehaltes.
Tab.!
Mischun en von Alkyloligoglucosiden und Alkylpolyethylenglycolethern
Figure imgf000012_0001

Claims

Patentansprüche
1. Flüssige Vorprodukte für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, dadurch erhältlich, daß man
(a) Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside und
(b) Alkylpolyalkylenglycolether
in Abwesenheit von Wasser im Gewichtsverhältnis (a) : (b) von 10 : 90 bis 90 : 10 mischt.
2. Vorprodukte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkyl- und Alkenyl¬ oligoglykoside der Formel (I) enthalten,
R'O-lGjp (I)
in der R1 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und p für Zahlen von 1 bis 10 steht.
3. Vorprodukte nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkyl- polyethylen- und/oder -propylenglycolether der Formel (II) enthalten,
CH,
R2O(CH2CH2O)n(CH2CHO)mRJ (II)
in der Rz für einen linearen oder verzweigten, aliphatischen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R3 für Wasserstoff oder einen n-Butylrest, n für Zahlen von 1 bis 20 und m für 0 oder Zahlen von 1 bis 20 steht.
4. Vorprodukte nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Kom¬ ponenten (a) und (b) im Gewichtsverhältnis 30 : 70 bis 70 : 30 enthalten.
5. Verwendung der flüssigen Vorgemische nach Anspruch 1 zur Herstellung von ober¬ flächenaktiven Mitteln.
6. Verfahren zur Herstellung von festen Waschmitteln, bei dem man flüssige Vorgemische nach Anspruch 1 zusammen mit weiteren Waschmittelinhaltsstoffen mischt und anschlie¬ ßend gleichzeitig trocknet und in eine stückige Form bringt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüssigen Vorge¬ mische zusammen mit Fettalkoholsulfaten in einem Mischer oder einer Wirbelschicht gleichzeitig trocknet und granuliert.
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