WO2003048290A1 - Method for producing coated bleach activator granules - Google Patents

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WO2003048290A1
WO2003048290A1 PCT/EP2002/013127 EP0213127W WO03048290A1 WO 2003048290 A1 WO2003048290 A1 WO 2003048290A1 EP 0213127 W EP0213127 W EP 0213127W WO 03048290 A1 WO03048290 A1 WO 03048290A1
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alkyl
formula
radical
sulfate
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PCT/EP2002/013127
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Georg Assmann
Olaf Joachim Blochwitz
Horst-Dieter Speckmann
Jörg Poethkow
Birgit Middelhauve
Gerhard Blasey
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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    • C11D3/39Organic or inorganic per-compounds
    • C11D3/3902Organic or inorganic per-compounds combined with specific additives
    • C11D3/3905Bleach activators or bleach catalysts
    • C11D3/3907Organic compounds
    • C11D3/3917Nitrogen-containing compounds
    • C11D3/3925Nitriles; Isocyanates or quarternary ammonium nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D11/00Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents ; Methods for using cleaning compositions
    • C11D11/0082Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents ; Methods for using cleaning compositions one or more of the detergent ingredients being in a liquefied state, e.g. slurry, paste or melt, and the process resulting in solid detergent particles such as granules, powders or beads
    • C11D11/0088Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents ; Methods for using cleaning compositions one or more of the detergent ingredients being in a liquefied state, e.g. slurry, paste or melt, and the process resulting in solid detergent particles such as granules, powders or beads the liquefied ingredients being sprayed or adsorbed onto solid particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0039Coated compositions or coated components in the compositions, (micro)capsules

Definitions

  • the invention relates to a process for coating bleach activator-containing granules by treatment with an acidic aqueous strengthening solution which contains polymeric polycarboxylate and / or alkali metal phosphonate as the coating and strengthening active ingredient, with simultaneous drying in a fluidized bed apparatus.
  • detergents and cleaning agents In addition to the ingredients that are indispensable for the washing process, such as surfactants and builder materials, detergents and cleaning agents generally contain other ingredients, which can be summarized under the term washing aids and which include such different active ingredient groups as foam regulators, graying inhibitors, bleaching agents and dye transfer inhibitors. Such auxiliaries also include substances that support the surfactant performance through the oxidative degradation of soiling on the textile or such in the fleet. The same applies analogously to cleaning agents for hard surfaces. Inorganic peroxygen compounds, in particular hydrogen peroxide and solid peroxygen compounds which dissolve in water with the liberation of hydrogen peroxide, such as sodium perborate and sodium carbonate perhydrate, have long been used as oxidizing agents for disinfection and bleaching purposes.
  • oxidation effect of these substances in dilute solutions depends strongly on the temperature; For example, with H 2 O 2 or sodium perborate in alkaline bleaching liquors, sufficiently quick bleaching of soiled textiles can only be achieved at temperatures above about 60 ° C. At lower temperatures, the oxidation effect of the inorganic peroxygen compounds can be improved by the addition of so-called bleach activators, for which numerous suggestions, especially from the classes of the N- or O-acyl compounds, for example multiply acylated alkylenediamines, especially tetraacetylethylenediamine, acylated glycolurils, especially tetraacetylgly oluril , N-acylated hydantoins, hydrazides, triazoles, hydrotriazines, urazoles, diketopiperazines, sulfurylamides and cyanurates, and also carboxylic acid anhydrides, in particular phthalic anhydride, carboxylic acid esters, in particular Sodium non
  • European patent application EP 0 464 880 discloses bleach-boosting cationic nitriles of the general formula R'R “R '" N + -CR 1 R 2 -CN X " , in which Ri and R 2 are hydrogen or a substituent with at least one C- Atom, R 'is a C 1-24 - alkyl, alkenyl or alkyl ether group or a group -CR ⁇ R 2 -CN, and R "and R" are each a C 1-24 - alkyl or hydroxyalkyl group and the counter anion X " is an organic sulfonate, an organic sulfate or a carboxylate.
  • the international patent application WO 00/50556 discloses the production of solid preparations, which contain cationic nitrile and solid carrier material, by means of a valcuum steam drying process in a mixer.
  • the object of the invention was to provide a process which makes it possible to granulate, which contain a cationic nitrile, in particulate washing and cleaning agent to incorporate that the cationic nitrile suffers as far as possible no loss of bleach-activating effect even after storage. It has now been found that the preparation of preparations which meet this requirement is possible by means of a swirl chicite coating process. In this way, a protective coating can be applied to the granules in a simple manner, without having to accept a decrease in the bleach activating effect.
  • the invention relates to the production of a coated particulate preparation containing a compound of the formula (I), R 1
  • R 3 in the R 1 represents -H, -CH 3 , a C 2-2 alkyl or alkenyl radical, a substituted C 2-24 alkyl or alkenyl radical with at least one substituent from the group -Cl, -Br , -OH, -NH 2 , -CN, an alkyl or alkenylaryl radical with a C ⁇ .2 4 -alkyl group, or for a substituted alkyl or alkenylaryl radical with a C 1-24 alkyl group and at least one further substituent on the aromatic ring
  • R and R are independently selected from -CH 2 -CN, -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 - CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 - OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -
  • the anions X " include in particular the halides such as chloride, fluoride, iodide and bromide, nitrate, hydroxide, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, pyrophosphate, metaphosphate, hexafluorophosphate, carbonate, hydrogen carbonate, sulfate, hydrogen sulfate, C 1- 0 -alkyl sulfate, C.
  • halides such as chloride, fluoride, iodide and bromide, nitrate, hydroxide, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, pyrophosphate, metaphosphate, hexafluorophosphate, carbonate, hydrogen carbonate, sulfate, hydrogen sulfate, C 1- 0 -alkyl sulfate, C.
  • o-alkyl sulfonate optionally C 1-18 alkyl substituted aryl sulfonate, chlorate, perchlorate and / or the anions of C 1-24 carboxylic acids such as formate, acetate, laurate, benzoate or citrate, alone or in any mixtures.
  • X chloride, sulfate, hydrogen sulfate, ethosulfate, C 12/18 -, C 12/16 - or C 13/15 alkyl sulfate, lauryl sulfate, dodecyl benzene sulfonate, toluenesulfonate, cumene sulfonate, xylene sulfonate or Toluene sulfonate or cumene sulfonate is understood to mean the anion of the ortho-, meta- or /> ⁇ ra isomer of methylbenzenesulfonic acid or isopropylbenzenesulfonic acid and any mixtures thereof. ⁇ r -Isopropylbenzenesulfonic acid is particularly preferred.
  • the compound according to general formula I can be packaged in solid form as such or in particulate form, that is to say applied to an organic and / or inorganic carrier material, can be used as starting material in the coating process according to the invention.
  • the compound of the formula (I) can be applied to the support material in such a way that the support material is stirred into a solution of the compound of the formula I, as is obtained in the course of its preparation, and the aqueous solvent, if appropriate, in vacuo, if desired at elevated Temperature, subtracts.
  • the solution of the compound of the formula I can also be sprayed onto the support material and, if appropriate, or subsequently, subjected to a drying process.
  • Enveloping the bleach activator granules produced in accordance with the methods disclosed in German patent applications DE 19740 668 or DE 197 40 671 is also possible by means of the method according to the invention and represents a preferred embodiment of the method according to the invention. It is preferred if the particles resulting from the packaging process have one Have diameters in the range of 0.4 mm to 3 mm.
  • Suitable carrier materials are all substances which do not interact in an unacceptably negative way with the compound of the formula I, for example alkali metal sulfonate, surfactants, organic acids and polymers, alkali metal carbonates, alkali metal sulfates, alkali metal hydrogen sulfates,
  • Support materials are preferably used whose inner surface is in the range from 10 m 2 / g to 500 m 2 / g, in particular 100 m Ig to 450 m 2 / g.
  • the silicate carrier materials which are particularly suitable in the context of the present invention include, for example, both alkali silicates and also silicas, silica gels and clays and mixtures thereof. However, the carrier material is preferably free of zeolites.
  • silicate-containing carrier material optionally contains further particulate inert constituents which do not unreasonably impair the stability of the compounds of the formula I.
  • Silicas which have been produced by a thermal process can be used as well as silicas produced by wet processes.
  • Silica gels are colloidal silicas with elastic to firm consistency and a largely loose pore structure, which results in a high fluid absorption capacity. They can be made by the action of mineral acids on water glass become.
  • Clays are naturally occurring crystalline or amorphous silicates of aluminum, iron, magnesium, calcium, potassium and sodium, for example kaolin, talc, pyrophyllite, attapulgite, sepiolite, montmorillionite and bauxite.
  • the use of aluminum silicate as a carrier material or as a component of a carrier material mixture is also possible.
  • the carrier material preferably has particle sizes in the range from 100 ⁇ m to 1.5 mm.
  • steps a) preparation of an aqueous solution containing cationic nitrile, preferably in amounts of 10% by weight to 90% by weight, in particular 15% by weight, are first carried out % to 50% by weight, and optionally alkali metal sulfonate, in particular sodium cumene sulfonate, b) optionally adjusting the solution to an acidic pH, in particular by adding sulfuric acid and / or citric acid c) spraying and drying the solution in a fluidized bed apparatus, d) optionally powdering the primary granules thus obtained using silica, zeolite and / or alkali metal sulfonate, in particular Na-cumene sulfonate, in the fluidized bed, and the optionally powdered granules obtained in this way with the aqueous strengthening and coating solution with simultaneous drying in the same or, if appropriate, one sprayed downstream second fluidized bed apparatus.
  • the granules can then be discharged from the fluidized bed apparatus and, if necessary, separated into good and coarse / fine particles, in particular by sieving. If appropriate, the return of fine grain and / or ground coarse grain to the fluidized bed in step c) and / or the return of fine grain and / or ground coarse grain to the powdering step d) can follow.
  • the coated bleach activator granules obtainable by the process according to the invention or the proportion of good grains thereon preferably have average particle diameters in the range from 0.2 mm to 2.5 mm, in particular in the range from 0.4 mm to 2.0 mm.
  • Its bulk density is preferably in the range from 300 g / 1 to 1000 g / 1, in particular in the range from 400 g / 1 to 800 g / 1.
  • the proportion of compound of the formula (I) is preferably in the range from 10% by weight to 90% by weight, in particular from 15% by weight to 50% by weight. It is preferably used for the production of particulate detergents or cleaning agents.
  • Fluidized bed devices which can be used in a method according to the invention are known, for example, from European Patent EP 0 603 207 B1 or German Patent Application DE 197 50 424.
  • the through openings can be covered by a grid, in particular with mesh sizes of less than 600 ⁇ m.
  • the grid can be arranged inside or above the passage openings. However, the grid is preferably located directly below the passage openings of the inflow floor, as is known in principle from German patent application DE 197 50 424.
  • a metal gauze with the appropriate mesh size can be sintered onto the underside of a known inflow floor or attached in some other way.
  • the metal gauze preferably consists of the same material as the inflow floor, in particular of stainless steel.
  • the fine-meshed grid prevents particles from falling through, especially when the system stops unscheduled, but also especially in the case of particularly heavy particles with bulk densities of around 1000 g / l, even during operation.
  • the mesh size of said grid is preferably between 200 and 400 ⁇ m. It is also advantageous if the inflow floor used has a pressure loss of at most 10 mbar and in particular at most 6 mbar.
  • the aqueous strengthening and coating solution is applied in a fluidized bed apparatus.
  • Suitable solidifying agents and coating agents are polymeric polycarboxylates, in particular polymerization products of acrylic acid, methacrylic acid or maleic acid, or copolymers of at least two of these, which can be used in completely or partially neutralized form, in particular in the form of the alkali metal salts.
  • polymeric polycarboxylate phosphonic acid or alkali metal phosphonate can be used.
  • sodium is the preferred alkali metal in each case.
  • the setting of the solution is preferably as low as possible Viscosity for good droplet distribution when spraying into the fluidized bed while drying.
  • the pH of the solution is not from the outset in the acidic range, by adding acids compatible with the system, in particular by adding sulfuric acid and / or citric acid, it is brought to acidic values, in particular to values in the pH range from 4 to 4.4 , set. It is preferred that, based on the granules to be coated, so much of the aqueous solution is sprayed on that the coating makes up 1% by weight to 25% by weight, in particular 2% by weight to 15% by weight.
  • the granules can then be discharged from the fluidized bed in a manner known in principle and, if appropriate, massaged according to the particle size, wherein, as stated above, undesirably small particles (fine particles) and undesirably large particles (coarse particles) can optionally be returned to a granulation process after a grinding step.
  • the classified good grain can be introduced again into a fluidized-bed apparatus and sprayed onto the hardening and coating solution in order to further improve the product properties of the granulate if necessary.
  • a granulate encased by the process according to the invention is stable in storage, has good free-flowing properties and is sufficiently stable to be able to be mixed in a customary manner with other particulate constituents of washing or cleaning agents.
  • Coated granules obtainable by the process according to the invention are used in particular particulate washing or cleaning agents, preferably in amounts such that these agents have contents of 0.1% by weight to 10% by weight, in particular 0.2% by weight. up to 7% by weight of bleach activator according to formula (I).
  • a supply air temperature of 95 ° C and an exhaust air temperature of 55 ° C from a homogeneous aqueous solution of trimethylammonium acetonitrile methosulfate and Na-cumolsulfonate (mass ratio 1: 1, dry matter content 30%) with a throughput of the solution of 3 kg / h within 5 h, a granulate which was still very sticky.
  • the stickiness could be eliminated by repeated granulation with a 20% aqueous solution of polymeric polycarboxylate (Sokalan® CP45, manufacturer BASF) under the same conditions with regard to the supply air flow, supply air temperature and exhaust air temperature.
  • the polymer content in the granules thus obtained was 5% by weight.
  • the grain size of the granules was in the range from 0.4 mm to 2.0 mm, the bulk density was 700 g / 1.
  • the granules were then sieved and the portion with particle sizes of between 0.8 and 1.6 mm was mixed with the other detergent components of a detergent formulation. The finished detergent could be used without clumping.
  • the granules obtained according to Example 2 were again introduced into the fluidized bed apparatus and sprayed from the side with the 20% polymer solution already used at 130 ° C. supply air temperature and 65 ° C. exhaust air, so that a 20 percent by weight coating was produced.
  • the granules obtained according to Example 3 were again introduced into the fluidized bed apparatus and sprinkled with the 20% polymer solution from the side at 130 ° C. supply air temperature and 65 ° C. exhaust air, so that a 10 percent by weight coating was produced.
  • Example 2 In a fluidized bed apparatus with a diameter of 15 cm (Glatt® AGT 1800), granules containing trimethylammonium acetonitrile methosulfate were sprayed with the polymer solution used in Example 1 using two-component nozzles arranged below.
  • the supply air volume was 100 m 3 / h, the supply air temperature was 120 ° C and the exhaust air temperature 60 ° C.
  • the two-component nozzles were operated with warm air at 75 ° C; the air factor of the nozzles was 1.5 (kg air / kg solution).
  • the coating layer on the finished granulate was 10% by weight. A complete coating layer was visible under the milcroscope.
  • the granules obtained consisted of

Abstract

The aim of the invention is to improve the stability in storage and pourability of particle-shaped bleach activators of formula (I) in which: R1 represents -H, -CH¿3?, a C2-24 alkyl radical or alkenyl radical, a substituted C2-24 alkyl radical or alkenyl radical having at least one substituent selected from the group comprised of -Cl, -Br, -OH, -NH2, -CN, an alkyl radical or alkenyl aryl radical having a C1-24 alkyl group or represents a substituted alkyl radical or alkenyl aryl radical having a C1-24 alkyl group and at least one additional substituent on the aromatic ring; R?2 and R3¿, selected independent of one another, consist of -CH¿2?-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH?2-CH¿3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-0)nH with n being equal to 1, 2, 3, 4, 5 or 6; R?4 and R5¿, independent of one another, have a meaning previously given for R?1, R2 or R3¿, and; X is a charge-compensating anion. The stability in storage and pourability are improved, essentially by spraying the particle-shaped bleach activators with an acid aqueous solution that, as both a coating and hardening active substance, contains polymeric polycarboxylate and/or phosphonic acid or alkali phosphonate while simultaneously drying them in a fluidized bed apparatus.

Description

Verfahren zur Herstellung von umhüllten Bleichaktivatorgranulaten Process for the production of coated bleach activator granules
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umhüllung bleichaktivatorhaltiger Granulate durch Behandeln mit einer sauren wäßrigen Verfestigerlösung, die als U hüllungs- und Verfestigungswirkstoff polymeres Polycarboxylat und/oder Alkaliphosphonat enthält, bei gleichzeitiger Trocknung in einer Wirbelschichtapparatur.The invention relates to a process for coating bleach activator-containing granules by treatment with an acidic aqueous strengthening solution which contains polymeric polycarboxylate and / or alkali metal phosphonate as the coating and strengthening active ingredient, with simultaneous drying in a fluidized bed apparatus.
Wasch- und Reinigungsmittel enthalten neben den für den Waschprozess unverzichtbaren Inhaltsstoffen wie Tensiden und Buildermaterialien in der Regel weitere Bestandteile, die man unter dem Begriff Waschhilfsstoffe zusammenfassen kann und die so unterschiedliche Wirkstoffgruppen wie Schaumregulatoren, Vergrauungsinhibitoren, Bleichmittel und Farbübertragungsinliibitoren umfassen. Zu derartigen Hilfsstoffen gehören auch Substanzen, welche die Tensidleistung durch den oxidativen Abbau von auf dem Textil befindlichen Anschmutzungen oder solchen in der Flotte unterstützen. Gleiches gilt sinngemäß auch für Reinigungsmittel für harte Oberflächen. So werden anorganische Persauerstoffverbindungen, insbesondere Wasserstoffperoxid und feste Persauerstoffverbindungen, die sich in Wasser unter Freisetzung von Wasserstoffperoxid lösen, wie Natriumperborat und Natriumcarbonat-Perhydrat, seit langem als Oxidationsmittel zu Desinfektions- und Bleichzwecken verwendet. Die Oxidati- onswirkung dieser Substanzen hängt in verdünnten Lösungen stark von der Temperatur ab; so erzielt man beispielsweise mit H2O2 oder Natriumperborat in alkalischen Bleichflotten erst bei Temperaturen oberhalb von etwa 60 °C eine ausreichend schnelle Bleiche verschmutzter Textilien. Bei niedrigeren Temperaturen kann die Oxidationswir- kung der anorganischen Persauerstoffverbindungen durch Zusatz sogenannter Bleichaktivatoren verbessert werden, für die zahlreiche Vorschläge, vor allem aus den Stoffklassen der N- oder O-Acylverbindungen, beispielsweise mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin, acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylgly oluril, N-acylierte Hydantoine, Hydrazide, Triazole, Hydrotriazine, Urazole, Diketopiperazine, Sulfurylamide und Cyanurate, außerdem Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, Carbonsäureester, insbeson- dere Natrium-nonanoyloxy-benzolsulfonat, Natrium-isononanoyloxy-benzolsulfonat und acylierte Zuckerderivate, wie Pentaacetylglukose, in der Literatur bekaimt geworden sind. Durch Zusatz dieser Substanzen kann die Bleichwirkung wäßriger Peroxidflotten so weit gesteigert werden, daß bereits bei Temperaturen unterhalb 60 °C im wesentlichen die gleichen Wirkungen wie mit der Peroxidflotte allein bei 95 °C eintreten.In addition to the ingredients that are indispensable for the washing process, such as surfactants and builder materials, detergents and cleaning agents generally contain other ingredients, which can be summarized under the term washing aids and which include such different active ingredient groups as foam regulators, graying inhibitors, bleaching agents and dye transfer inhibitors. Such auxiliaries also include substances that support the surfactant performance through the oxidative degradation of soiling on the textile or such in the fleet. The same applies analogously to cleaning agents for hard surfaces. Inorganic peroxygen compounds, in particular hydrogen peroxide and solid peroxygen compounds which dissolve in water with the liberation of hydrogen peroxide, such as sodium perborate and sodium carbonate perhydrate, have long been used as oxidizing agents for disinfection and bleaching purposes. The oxidation effect of these substances in dilute solutions depends strongly on the temperature; For example, with H 2 O 2 or sodium perborate in alkaline bleaching liquors, sufficiently quick bleaching of soiled textiles can only be achieved at temperatures above about 60 ° C. At lower temperatures, the oxidation effect of the inorganic peroxygen compounds can be improved by the addition of so-called bleach activators, for which numerous suggestions, especially from the classes of the N- or O-acyl compounds, for example multiply acylated alkylenediamines, especially tetraacetylethylenediamine, acylated glycolurils, especially tetraacetylgly oluril , N-acylated hydantoins, hydrazides, triazoles, hydrotriazines, urazoles, diketopiperazines, sulfurylamides and cyanurates, and also carboxylic acid anhydrides, in particular phthalic anhydride, carboxylic acid esters, in particular Sodium nonanoyloxy-benzenesulfonate, sodium isononanoyloxy-benzenesulfonate and acylated sugar derivatives, such as pentaacetyl glucose, have been contracted in the literature. By adding these substances, the bleaching effect of aqueous peroxide liquors can be increased to such an extent that even at temperatures below 60 ° C essentially the same effects occur as with the peroxide liquor alone at 95 ° C.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 464 880 sind bleichverstärkende kationische Nitrile der allgemeinen Formel R'R"R'"N+-CR1R2-CN X" bekannt, in der Ri und R2 Wasserstoff oder ein Substituent mit mindestens einem C-Atom, R' eine C1-24- Alkyl-, Alkenyl- oder Alkylethergruppe oder eine Gruppe -CRιR2-CN, und R" sowie R'" jeweils eine C1-24- Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe ist und das Gegenanion X" ein organisches Sulfonat, ein organisches Sulfat oder ein Carboxylat ist.European patent application EP 0 464 880 discloses bleach-boosting cationic nitriles of the general formula R'R "R '" N + -CR 1 R 2 -CN X " , in which Ri and R 2 are hydrogen or a substituent with at least one C- Atom, R 'is a C 1-24 - alkyl, alkenyl or alkyl ether group or a group -CRιR 2 -CN, and R "and R" are each a C 1-24 - alkyl or hydroxyalkyl group and the counter anion X " is an organic sulfonate, an organic sulfate or a carboxylate.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 98/23719 ist bekannt, daß Verbindungen der allgemeinen Formel R1R2R3N+CH2CN X" , in denen R1, R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 18 C- Atomen ist, wobei die Gruppen R2 und R3 auch Teil eines das N-Atom und gegebenenfalls weitere Heteroratome einschließenden Heterocyclusses sein können, und X ein ladungsausgleichendes Anion ist, als Aktivatoren für insbesondere anorganische Persauerstoffverbindungen in wäßrigen Reinigungslösungen für Geschirr verwendet werden können. Dadurch erhält man eine Verbesserung der Oxidations- und Bleichwirkung insbesondere anorganischer Persauerstoffverbindungen bei niedrigen Temperaturen unterhalb von 80 °C, insbesondere im Temperaturbereich von ca. 15 °C bis 55 °C. Die kationischen Nitrile sind jedoch insbesondere in Kombination mit weiteren Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln normalerweise wenig lagerstabil und insbesondere empfindlich gegenüber Feuchtigkeit.From international patent application WO 98/23719 it is known that compounds of the general formula R 1 R 2 R 3 N + CH2CN X " in which R 1 , R 2 and R 3 independently of one another are an alkyl, alkenyl or aryl group with 1 to 18 carbon atoms, where the groups R 2 and R 3 can also be part of a heterocycle including the N atom and optionally further hetero atoms, and X is a charge-balancing anion, used as activators for, in particular, inorganic peroxygen compounds in aqueous cleaning solutions for dishes This results in an improvement in the oxidation and bleaching action, in particular of inorganic peroxygen compounds, at low temperatures below 80 ° C., in particular in the temperature range from about 15 ° C. to 55 ° C. However, the cationic nitriles are in particular in combination with other ingredients detergents and cleaning agents usually have little shelf life and are especially recommended sensitive to moisture.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 00/50556 ist die Herstellung fester Zubereitungen, die kationisches Nitril und festes Trägermaterial enthalten, durch ein Valcuum-Dampftrocknungsverfahren in einem Mischer bekannt.The international patent application WO 00/50556 discloses the production of solid preparations, which contain cationic nitrile and solid carrier material, by means of a valcuum steam drying process in a mixer.
Aufgabe der Erfindung war, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das es erlaubt, Granulate, die ein kationisches Nitril enthalten, so in teilchenförmige Wasch- und Reini- gungsmittel einzuarbeiten, daß das kationische Nitril auch nach Lagerung möglichst keinen Verlust an bleichaktivierender Wirkung erleidet. Es wurde nun gefunden, daß die Herstellung von Zubereitungen, welche diese Forderung erfüllen, durch ein Wirbelschiclit-Umhüllungsverfaliren möglich ist. Auf diese Weise lässt sich in einfacher Weise eine schützende Umhüllung auf die Granulate aufbringen, ohne daß man eine Abnahme an Bleichaktivatorwirkung in Kauf nehmen muß.The object of the invention was to provide a process which makes it possible to granulate, which contain a cationic nitrile, in particulate washing and cleaning agent to incorporate that the cationic nitrile suffers as far as possible no loss of bleach-activating effect even after storage. It has now been found that the preparation of preparations which meet this requirement is possible by means of a swirl chicite coating process. In this way, a protective coating can be applied to the granules in a simple manner, without having to accept a decrease in the bleach activating effect.
Gegenstand der Erfindung ist ein Herstellung einer umhüllten teilchenformigen Zubereitung, enthaltend eine Verbindung nach Formel(I), R1 The invention relates to the production of a coated particulate preparation containing a compound of the formula (I), R 1
R2-N(+)-(CR4R5)-CN XΘ (I)R 2 -N (+) - (CR 4 R 5 ) -CN X Θ (I)
R3 in der R1 für -H, -CH3, einen C2-2 -Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2-24- Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -Cl, -Br, -OH, -NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer Cι.24-Aιkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R und R unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2- CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH CH2-O)nH mit n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, R4 und R5 unabhängig voneinander eine voranstehend für R , R2 oder R3 angegebene Bedeutung haben und X ein ladungsausgleichendes Anion ist, dadurch gekennzeichnet, daß man den in fester, insbesondere pulverförmiger Form vorliegenden Bleichaktivator gemäß Formel (I), gewünschtenfalls in Abmischung mit Bindemittel und/oder festem Füllstoff oder als vorgefertigtes Granulat, bei gleichzeitiger Trocknung in einer Wirbelschichtapparatur mit einer sauren wäßrigen Verfestigerlösung, die als Umhüllungsund Verfestigungswirkstoff polymeres Polycarboxylat und/oder Phosphonsäure beziehungsweise Alkaliphosphonat enthält, besprüht.R 3 in the R 1 represents -H, -CH 3 , a C 2-2 alkyl or alkenyl radical, a substituted C 2-24 alkyl or alkenyl radical with at least one substituent from the group -Cl, -Br , -OH, -NH 2 , -CN, an alkyl or alkenylaryl radical with a Cι.2 4 -alkyl group, or for a substituted alkyl or alkenylaryl radical with a C 1-24 alkyl group and at least one further substituent on the aromatic ring , R and R are independently selected from -CH 2 -CN, -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 - CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 - OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 -CH (OH) -CH 3 , -CH (OH) - CH 2 -CH 3 , - (CH CH 2 -O) n H with n = 1, 2, 3, 4, 5 or 6, R 4 and R 5 independently of one another have a meaning given above for R, R 2 or R 3 and X is a charge-balancing anion, characterized in that the bleach activator of the formula (I) present in solid, in particular powdery form, is desired if necessary, in a mixture with binder and / or solid filler or as prefabricated granules, with simultaneous drying in a fluidized bed apparatus, sprayed with an acidic aqueous strengthening solution which contains polymeric polycarboxylate and / or phosphonic acid or alkali metal phosphonate as coating and strengthening active substance.
Dadurch gelingt es, den Bleichaktivator gemäß Formel (I) beziehungsweise ein diesen enthaltendes Teilchen mit einem Umhüllungsmaterial vollständig zu umhüllen. Außerdem wird bei Verwendung der polymeres Polycarboxylat und/oder Phosphonsäure beziehungsweise Alkaliphosphonat enthaltenden Lösung eine Zunahme der Kornfestigkeit des Bleichaktivatorteilchens beobachtet.This makes it possible to completely coat the bleach activator according to formula (I) or a particle containing it with a coating material. Moreover If the solution containing polymeric polycarboxylate and / or phosphonic acid or alkali metal phosphonate is used, an increase in the grain strength of the bleach activator particle is observed.
Die Herstellung von Verbindungen gemäß Formel I kann nach bekannten Verfahren oder in Anlehnung an diese erfolgen, wie sie zum Beispiel in der genannten Patentliteratur oder von Abraham in Progr. Phys. Org. Chem. 11 (1974), S. lff, oder von Arnett in J. Am. Chem. Soc. 102 (1980), S. 5892ff. veröffentlicht worden sind.Compounds of the formula I can be prepared by known processes or based on these, as described, for example, in the patent literature mentioned or by Abraham in Progr. Phys. Org. Chem. 11 (1974), pp. Lff, or from Arnett in J. Am. Chem. Soc. 102 (1980), p. 5892ff. have been published.
Bevorzugt ist die Verwendung von Verbindungen gemäß Formel I, in denen R1, R2 und R3 gleich sind. Unter diesen sind solche Verbindungen bevorzugt, in denen die genannten Reste Methylgruppen bedeuten. Andererseits sind auch solche Verbindungen bevorzugt, bei denen mindestens 1 oder 2 der genannten Reste Methylgruppen sind und die anderen mehrere C-Atome aufweisen.Preference is given to the use of compounds of the formula I in which R 1 , R 2 and R 3 are identical. Among these, preference is given to those compounds in which the radicals mentioned mean methyl groups. On the other hand, preference is also given to those compounds in which at least 1 or 2 of the radicals mentioned are methyl groups and the others have more than one carbon atom.
Zu den Anionen X" gehören insbesondere die Halogenide wie Chlorid, Fluorid, Iodid und Bromid, Nitrat, Hydroxid, Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat, Hexafluorophosphat, Carbonat, Hydrogencarbonat, Sulfat, Hydrogensulfat, C1- 0-Aιkylsulfat, C1-2o-Alkylsulfonat, gegebenenfalls C1-18- alkylsubstituiertes Arylsulfonat, Chlorat, Perchlorat und/oder die Anionen von C1-24- Carbonsäuren wie Formiat, Acetat, Laurat, Benzoat oder Citrat, allein oder in beliebigen Mischungen.The anions X " include in particular the halides such as chloride, fluoride, iodide and bromide, nitrate, hydroxide, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, pyrophosphate, metaphosphate, hexafluorophosphate, carbonate, hydrogen carbonate, sulfate, hydrogen sulfate, C 1- 0 -alkyl sulfate, C. 1-2 o-alkyl sulfonate, optionally C 1-18 alkyl substituted aryl sulfonate, chlorate, perchlorate and / or the anions of C 1-24 carboxylic acids such as formate, acetate, laurate, benzoate or citrate, alone or in any mixtures.
Bevorzugt sind Verbindungen gemäß Formel l, in denen X" Chlorid, Sulfat, Hydrogensulfat, Ethosulfat, C12/18-, C12/16- oder C13/15-Alkylsulfat, Laurylsulfat, Dodecyl- benzolsulfonat, Toluolsulfonat, Cumolsulfonat, Xylolsulfonat oder Methosulfat oder Mischungen aus diesen ist. Unter Toluolsulfonat beziehungsweise Cumolsulfonat werden dabei das Anion des ortho-, meta- oder />αra-Isomeren der Methylbenzolsulfonsäure beziehungsweise Isopropylbenzolsulfonsäure und beliebige Mischungen aus diesen verstanden. αr -Isopropylbenzolsulfonsäure ist besonders bevorzugt.Compounds according to formula I are preferred in which X " chloride, sulfate, hydrogen sulfate, ethosulfate, C 12/18 -, C 12/16 - or C 13/15 alkyl sulfate, lauryl sulfate, dodecyl benzene sulfonate, toluenesulfonate, cumene sulfonate, xylene sulfonate or Toluene sulfonate or cumene sulfonate is understood to mean the anion of the ortho-, meta- or /> αra isomer of methylbenzenesulfonic acid or isopropylbenzenesulfonic acid and any mixtures thereof. Αr -Isopropylbenzenesulfonic acid is particularly preferred.
Die Verbindung gemäß allgemeiner Formel I kann in fester Form als solche oder teilchenförmig konfektioniert, das heißt aufgebracht auf ein organisches und/oder anorganisches Trägermaterial, als Ausgangsmaterial im erfindungsgemäßen Umhüllungsverfahren eingesetzt werden. Dabei kann das Aufbringen der Verbindung gemäß Formel (I) auf das Trägermaterial derart geschehen, daß man in eine Lösung der Verbindung gemäß Formel I, wie sie im Rahmen deren Herstellung anfallt, das Trägermaterial eirirührt und das gegebenenfalls wäßrige Lösungsmittel im Vakuum, gewünschtenfalls bei erhöhter Temperatur, abzieht. Man kann die Lösung der Verbindung gemäß Formel I aber auch auf das Trägermaterial aufsprühen und dabei oder gegebenenfalls anschließend einem Trocknungsprozeß unterwerfen. Auch das Umhüllen der gemäß den in den deutschen Patentanmeldungen DE 19740 668 oder DE 197 40 671 offenbarten Verfahren hergestellten Bleichaktivatorgranulate ist durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich und stellt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Es ist bevorzugt, wenn die durch den KonfektionierungspiOzeß entstehenden Teilchen einen Durchmesser im Bereich von 0,4 mm bis 3 mm aufweisen. Als Trägermaterialien kommen alle Substanzen in Betracht, die nicht in unzumutbar negativer Weise mit der Verbindung gemäß Formel l wechselwirken, zum Beispiel Alkalicumolsulfonat, Tenside, organische Säuren und Polymere, Alkalicarbonate, Alkalisulfate, Alkalihydrogensulfate,The compound according to general formula I can be packaged in solid form as such or in particulate form, that is to say applied to an organic and / or inorganic carrier material, can be used as starting material in the coating process according to the invention. The compound of the formula (I) can be applied to the support material in such a way that the support material is stirred into a solution of the compound of the formula I, as is obtained in the course of its preparation, and the aqueous solvent, if appropriate, in vacuo, if desired at elevated Temperature, subtracts. However, the solution of the compound of the formula I can also be sprayed onto the support material and, if appropriate, or subsequently, subjected to a drying process. Enveloping the bleach activator granules produced in accordance with the methods disclosed in German patent applications DE 19740 668 or DE 197 40 671 is also possible by means of the method according to the invention and represents a preferred embodiment of the method according to the invention. It is preferred if the particles resulting from the packaging process have one Have diameters in the range of 0.4 mm to 3 mm. Suitable carrier materials are all substances which do not interact in an unacceptably negative way with the compound of the formula I, for example alkali metal sulfonate, surfactants, organic acids and polymers, alkali metal carbonates, alkali metal sulfates, alkali metal hydrogen sulfates,
Alkalihydrogencarbonate, Alkaliphosphate, Alkalidihydrogenphosphate,Alkali hydrogen carbonates, alkali phosphates, alkali dihydrogen phosphates,
Dialkalihydrogenphosphate und Alkalisilikate und deren Mischungen. Es werden vorzugsweise solche Trägermaterialien verwendet, deren innere Oberfläche im Bereich von 10 m2/g bis 500 m2/g, insbesondere 100 m Ig bis 450 m2/g liegt. Zu den im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders geeigneten silikatischen Trägermaterialien gehören beispielsweise sowohl Alkalisilikate wie auch Kieselsäuren, Kieselgele und Tone sowie deren Gemische. Das Trägermaterial ist jedoch vorzugsweise frei von Zeolithen. Silikatenthaltendes Trägermaterial enthält neben der Silikat-Komponente gegebenenfalls weitere teilchenförmige inerte Bestandteile, welche die Stabilität der Verbindungen gemäß Formel I nicht unzumutbar beeinträchtigen. Kieselsäuren, die nach einem Thermalprozeß (Flammenhydrolyse von SiCl4) hergestellt worden sind (sogenannte pyrogene Kieselsäuren), sind ebenso brauchbar wie durch Naßverfahren hergestellte Kieselsäuren. Kieselgele sind colloidale Kieselsäuren mit elastischer bis fester Konsistenz und einer weitgehend losen Porenstruktur, wodurch sich ein hohes Flüssigkeitsaufnahmevermögen ergibt. Sie können durch Einwirken von Mineralsäuren auf Wasserglas hergestellt werden. Tone sind natürlich vorkommende kristalline oder amorphe Silikate des Aluminiums, Eisens, Magnesiums, Calciums, Kaliums und Natriums, zum Beispiel Kaolin, Talkum, Pyrophyllit, Attapulgit, Sepiolit, Montmorillionit und Bauxit. Auch der Einsatz von Aluminiumsilikat als Trägermaterial oder als Komponente einer Trägermaterialmischung ist möglich. Vorzugsweise weist das Trägermaterial Teilchengrößen im Bereich von 100 μm bis 1,5 mm auf.Dialkalihydrogenphosphate and alkali silicates and their mixtures. Support materials are preferably used whose inner surface is in the range from 10 m 2 / g to 500 m 2 / g, in particular 100 m Ig to 450 m 2 / g. The silicate carrier materials which are particularly suitable in the context of the present invention include, for example, both alkali silicates and also silicas, silica gels and clays and mixtures thereof. However, the carrier material is preferably free of zeolites. In addition to the silicate component, silicate-containing carrier material optionally contains further particulate inert constituents which do not unreasonably impair the stability of the compounds of the formula I. Silicas which have been produced by a thermal process (flame hydrolysis of SiCl 4 ) (so-called pyrogenic silicas) can be used as well as silicas produced by wet processes. Silica gels are colloidal silicas with elastic to firm consistency and a largely loose pore structure, which results in a high fluid absorption capacity. They can be made by the action of mineral acids on water glass become. Clays are naturally occurring crystalline or amorphous silicates of aluminum, iron, magnesium, calcium, potassium and sodium, for example kaolin, talc, pyrophyllite, attapulgite, sepiolite, montmorillionite and bauxite. The use of aluminum silicate as a carrier material or as a component of a carrier material mixture is also possible. The carrier material preferably has particle sizes in the range from 100 μm to 1.5 mm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geht man so vor, daß man zunächst die Schritte a) Ansatz einer wäßrigen Lösung, enthaltend kationisches Nitril, vorzugsweise in Mengen von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere von 15 Gew.-% bis 50 Gew.-%, und gegebenenfalls Alkalicumolsulfonat, insbesondere Natriumcumolsulfonat, b) gegebenenfalls Einstellen der Lösung auf einen sauren pH- Wert, insbesondere durch Zugabe von Schwefelsäure und/oder Zitronensäure c) Verdüsung und Trocknung der Lösung in einer Wirbelschichtapparatur, d) gegebenenfalls Abpuderung des so erhaltenen Primärgranulats unter Einsatz von Kieselsäure, Zeolith und/oder Alkalicumolsulfonat, insbesondere Na-Cumolsulfonat, in der Wirbelschicht, durchführt und das so erhaltene gegebenenfalls abgepuderte Granulat mit der wäßrigen Verfestiger- und Umhüllungslösung bei gleichzeitiger Trocknung in der gleichen oder gegebenenfalls einer nachgeschalteten zweiten Wirbelschichtapparatur besprüht. Danach kann das Granulat aus der Wirbelschichtapparatur ausgetragen und gegebenenfalls in Gutkorn und Grob-/Feinkorn, insbesondere durch Sieben, getrennt werden. Gegebenenfalls kann sich die Rückführung von Feinkorn und/oder aufgemahlenem Grobkorn in die Wirbelschicht in Schritt c) und/oder die Rückführung von Feinkorn und/oder aufgemahlenem Grobkorn in den Abpuderungsschritt d) anschließen.In a further preferred embodiment of the invention, steps a) preparation of an aqueous solution containing cationic nitrile, preferably in amounts of 10% by weight to 90% by weight, in particular 15% by weight, are first carried out % to 50% by weight, and optionally alkali metal sulfonate, in particular sodium cumene sulfonate, b) optionally adjusting the solution to an acidic pH, in particular by adding sulfuric acid and / or citric acid c) spraying and drying the solution in a fluidized bed apparatus, d) optionally powdering the primary granules thus obtained using silica, zeolite and / or alkali metal sulfonate, in particular Na-cumene sulfonate, in the fluidized bed, and the optionally powdered granules obtained in this way with the aqueous strengthening and coating solution with simultaneous drying in the same or, if appropriate, one sprayed downstream second fluidized bed apparatus. The granules can then be discharged from the fluidized bed apparatus and, if necessary, separated into good and coarse / fine particles, in particular by sieving. If appropriate, the return of fine grain and / or ground coarse grain to the fluidized bed in step c) and / or the return of fine grain and / or ground coarse grain to the powdering step d) can follow.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältliche umhüllte Bleichaktivatorgranulat beziehungsweise der Gutkornanteil daran weist vorzugsweise mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 0,2 mm bis 2,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,4 mm bis 2,0 mm auf. Sein Schüttgewicht liegt vorzugsweise im Bereich von 300 g/1 bis 1000 g/1, insbesondere im Bereich von 400 g/1 bis 800 g/1. Der Anteil an Verbindung gemäß Formel (I) liegt vorzugsweise im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere von 15 Gew.-% bis 50 Gew.-%. Es wird vorzugsweise zur Herstellung teilchenförmiger Wasch- oder Reinigungsmittel verwendet.The coated bleach activator granules obtainable by the process according to the invention or the proportion of good grains thereon preferably have average particle diameters in the range from 0.2 mm to 2.5 mm, in particular in the range from 0.4 mm to 2.0 mm. Its bulk density is preferably in the range from 300 g / 1 to 1000 g / 1, in particular in the range from 400 g / 1 to 800 g / 1. The proportion of compound of the formula (I) is preferably in the range from 10% by weight to 90% by weight, in particular from 15% by weight to 50% by weight. It is preferably used for the production of particulate detergents or cleaning agents.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbare Wirbelschichtvorrichtungen sind beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 603 207 Bl oder der deutschen Patentanmeldung DE 197 50 424 bekannt. Zur verbesserten Vermeidung des Durchfallens der Granulate durch die im Anströmboden befindlichen Durchtrittsöffnungen, wodurch sie in Kontakt mit Oberflächen relativ hoher Temperatur kämen, können die Durchtrittsöffnungen von einem Gitternetz, insbesondere mit Maschenweiten kleiner als 600 μm, bedeckt sein. Dabei kann das Gitternetz innerhalb oder oberhalb der Durchtrittsöffnungen angeordnet sein. Vorzugsweise liegt das Gitternetz jedoch unmittelbar unterhalb der Durchtrittsöffnungen des Anströmbodens, wie das im Prinzip aus der deutschen Patentanmeldung DE 197 50 424 bekannt ist. In einer praktischen Ausführungsform kann auf die Unterseite eines an sich bekannten Anströmbodens eine Metall-Gaze mit der entsprechenden Maschenweite aufgesintert oder auf andere Weise befestigt sein. Die Metall-Gaze besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Anströmboden, insbesondere aus Edelstahl. Mit dem feinmaschigen Gitternetz wird ein Durchfallen von Partikeln insbesondere bei einem unplanmäßigen Stillstand der Anlage, aber auch insbesondere im Falle besonders schwerer Partikel mit Schüttgewichten um 1000 g/1 auch während des Betriebes, verhindert. Vorzugsweise liegt die Maschenweite des genannten Gitternetzes zwischen 200 und 400 μm. Von Vorteil ist es außerdem, wemi der eingesetzte Anströmboden einen Druckverlust von höchstens 10 mbar und insbesondere höchstens 6 mbar hat.Fluidized bed devices which can be used in a method according to the invention are known, for example, from European Patent EP 0 603 207 B1 or German Patent Application DE 197 50 424. In order to better prevent the granules from falling through the through openings located in the inflow floor, as a result of which they come into contact with surfaces of relatively high temperature, the through openings can be covered by a grid, in particular with mesh sizes of less than 600 μm. The grid can be arranged inside or above the passage openings. However, the grid is preferably located directly below the passage openings of the inflow floor, as is known in principle from German patent application DE 197 50 424. In a practical embodiment, a metal gauze with the appropriate mesh size can be sintered onto the underside of a known inflow floor or attached in some other way. The metal gauze preferably consists of the same material as the inflow floor, in particular of stainless steel. The fine-meshed grid prevents particles from falling through, especially when the system stops unscheduled, but also especially in the case of particularly heavy particles with bulk densities of around 1000 g / l, even during operation. The mesh size of said grid is preferably between 200 and 400 μm. It is also advantageous if the inflow floor used has a pressure loss of at most 10 mbar and in particular at most 6 mbar.
Erfindungsgemäß wird die wäßrige Verfestiger- und Umhüllungslösung in einem Wirbelschichtapparat aufgebracht. Als Verfestiger- und Umhüllungswirkstoff kommen polymere Polycarboxylate, insbesondere Polymerisationsprodukte von Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure, oder Copolymerisate aus mindestens zweien von diesen, in Frage, die in vollständig oder teilweise neutralisierter Form, insbesondere in Form der Alkalisalze, eingesetzt werden können. Alternativ oder zusätzlich zu polymerem Polycarboxylat kann Phosphonsäure beziehungsweise Alkaliphosphonat zum Einsatz kommen. In dem genannten Alkalisalzen ist Natrium das jeweils bevorzugte Alkalimetall. Bevorzugt ist die Einstellung der Lösung auf eine möglichst niedrige Viskosität zur guten Tropfenverteilung bei der Verdüsung in die Wirbelschicht bei gleichzeitiger Trocknung. Der pH- Wert der Lösung wird, falls er nicht von vorneherein im sauren Bereich liegt, durch Zugabe systemverträglicher Säuren, insbesondere durch Zugabe von Schwefelsäure und/oder Zitronensäure, auf saure Werte, insbesondere auf Werte im pH-Bereich von 4 bis 4,4, eingestellt. Es ist bevorzugt, daß man - bezogen auf zu umhüllendes Granulat - so viel der wäßrigen Lösung aufsprüht, daß die Umhüllung 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 15 Gew.-% ausmacht.According to the invention, the aqueous strengthening and coating solution is applied in a fluidized bed apparatus. Suitable solidifying agents and coating agents are polymeric polycarboxylates, in particular polymerization products of acrylic acid, methacrylic acid or maleic acid, or copolymers of at least two of these, which can be used in completely or partially neutralized form, in particular in the form of the alkali metal salts. As an alternative or in addition to polymeric polycarboxylate, phosphonic acid or alkali metal phosphonate can be used. In the alkali metal salts mentioned, sodium is the preferred alkali metal in each case. The setting of the solution is preferably as low as possible Viscosity for good droplet distribution when spraying into the fluidized bed while drying. If the pH of the solution is not from the outset in the acidic range, by adding acids compatible with the system, in particular by adding sulfuric acid and / or citric acid, it is brought to acidic values, in particular to values in the pH range from 4 to 4.4 , set. It is preferred that, based on the granules to be coated, so much of the aqueous solution is sprayed on that the coating makes up 1% by weight to 25% by weight, in particular 2% by weight to 15% by weight.
Anschließend kann das Granulat in im Prinzip bekannter Weise aus der Wirbelschicht ausgetragen und gegebenenfalls nach der Teilchengröße Massiert werden, wobei wie oben ausgeführt unerwünscht kleine Teilchen (Feinkorn) und unerwünscht große Teilchen (Grobkorn) nach einem Mahlschritt gegebenenfalls in einen Granulationsprozeß zurückgeführt werden können. In einer besonderen Ausführuiigsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das klassierte Gutkorn erneut in eine Wirbelschichtapparatur eingebracht und auf es Verfestiger- und Umhüllungslösung aufgesprüht werden, um die Produkteigenschaften des Granulats falls nötig noch weiter zu verbessern.The granules can then be discharged from the fluidized bed in a manner known in principle and, if appropriate, massaged according to the particle size, wherein, as stated above, undesirably small particles (fine particles) and undesirably large particles (coarse particles) can optionally be returned to a granulation process after a grinding step. In a special embodiment of the process according to the invention, the classified good grain can be introduced again into a fluidized-bed apparatus and sprayed onto the hardening and coating solution in order to further improve the product properties of the granulate if necessary.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umhülltes Granulat ist lagerstabil, gut rieselfähig und von ausreichender Kornstabilität, um in gebräuchlicher Weise mit anderen teilchenformigen Bestandteilen von Wasch- oder Reinigungsmitteln vermischt werden zu können. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche umhüllte Granulate werden in insbesondere teilchenf rmigen Wasch- oder Reinigungsmitteln vorzugsweise in solchen Mengen eingesetzt, daß diese Mittel Gehalte von 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere von 0,2 Gew.-% bis 7 Gew.-% an Bleichaktivator gemäß Formel (I) aufweisen. A granulate encased by the process according to the invention is stable in storage, has good free-flowing properties and is sufficiently stable to be able to be mixed in a customary manner with other particulate constituents of washing or cleaning agents. Coated granules obtainable by the process according to the invention are used in particular particulate washing or cleaning agents, preferably in amounts such that these agents have contents of 0.1% by weight to 10% by weight, in particular 0.2% by weight. up to 7% by weight of bleach activator according to formula (I).
BeispieleExamples
Beispiel 1example 1
In einer Wirbelschichtapparatur (Glatt® AGT 400 mit 40 cm Durchmesser) wurden bei 400 m3/h Zuluftstrom, einer Zulufttemperatur von 95 °C und einer Ablufttemperatur von 55 °C aus einer homogenen wäßrigen Lösung von Trimethylammoniumacetonitril- methosulfat und Na-Cumolsulfonat (Massenverhältnis 1:1, Trockensubstanzanteil 30 %) bei einem Durchsatz der Lösung von 3 kg/h innerhalb von 5 h ein Granulat hergestellt, das noch sehr klebrig war. Die Klebrigkeit konnte durch eine nochmalige Granulation mit einer 20 %-igen wäßrigen Lösung von polymerem Polycarboxylat (Sokalan® CP45, Hersteller BASF) bei gleichen Bedingungen bezüglich Zuluftstrom, Zulufttemperatur und Ablufttemperatur beseitigt werden. Der Polymeranteil im dem so erhaltenen Granulat betrug 5 Gew.-%. Die Korngröße der Granulate lag im Bereich von 0,4 mm bis 2,0 mm, das Schüttgewicht betrug 700 g/1. Anschließend wurde das Granulat gesiebt und der Anteil mit Korngrößen von zwischen 0,8 und 1,6 mm mit den anderen Waschmittelkomponenten einer Waschmittelrezeptur vermischt. Das fertige Waschmittel konnte ohne Verklumpung eingesetzt werden.In a fluidized bed apparatus (Glatt® AGT 400 with a diameter of 40 cm) at 400 m 3 / h supply air flow, a supply air temperature of 95 ° C and an exhaust air temperature of 55 ° C from a homogeneous aqueous solution of trimethylammonium acetonitrile methosulfate and Na-cumolsulfonate (mass ratio 1: 1, dry matter content 30%) with a throughput of the solution of 3 kg / h within 5 h, a granulate which was still very sticky. The stickiness could be eliminated by repeated granulation with a 20% aqueous solution of polymeric polycarboxylate (Sokalan® CP45, manufacturer BASF) under the same conditions with regard to the supply air flow, supply air temperature and exhaust air temperature. The polymer content in the granules thus obtained was 5% by weight. The grain size of the granules was in the range from 0.4 mm to 2.0 mm, the bulk density was 700 g / 1. The granules were then sieved and the portion with particle sizes of between 0.8 and 1.6 mm was mixed with the other detergent components of a detergent formulation. The finished detergent could be used without clumping.
Beispiel 2Example 2
In einer Wirbelschichtapparatur mit 1,8 m Durchmesser (Glatt® AGT 1800) wurde ein Primärgranulat aus einer 40 %-igen wäßrigen Lösung des in Beispiel 1 eingesetzten kationischen Nitrils unter Abpuderung mit Na-Cumolsulfonat - Pulver hergestellt. Die Zuluftmenge lag bei 21000 mVh, die Zulufttemperatur betrug 145 °C. Die Ablufttemperatur wurde auf 65°C durch die Wasserverdampfung der Lösung eingestellt. Nach 1 h war die im Batch betriebene Wirbelschicht so voll, daß die Granulation beendet wurde. Die Verfestigung wurde mit der in Beispiel 1 eingesetzten 20 %-igen Polymerlösung bei 110 °C Zulufttemperatur durchgefülirt. Der Polymergehalt im fertigen Granulat lag bei 10 Gew.-%. Das erhaltene Granulat wurde zwischen 0,8 und 1,6 mm abgesiebt. Das Schüttgewicht lag bei 730 g/1. Das fertige Granulat wurde mit üblichen teilchenformigen Waschmittelkomponenten zu einem teilchenformigen Waschmittel aufbereitet.In a fluidized bed apparatus with a diameter of 1.8 m (Glatt® AGT 1800), primary granules were produced from a 40% strength aqueous solution of the cationic nitrile used in Example 1 while being powdered with Na-cumene sulfonate powder. The supply air volume was 21000 mVh, the supply air temperature was 145 ° C. The exhaust air temperature was set to 65 ° C by water evaporation of the solution. After 1 h the fluidized bed operated in batch was so full that the granulation was ended. The solidification was carried out with the 20% polymer solution used in Example 1 at a supply air temperature of 110 ° C. The polymer content in the finished granulate was 10% by weight. The granules obtained were sieved between 0.8 and 1.6 mm. The bulk density was 730 g / 1. The finished granulate was processed into a particulate detergent using conventional particulate detergent components.
Beispiel 3Example 3
In einer Wirbelschichtapparatur mit 1,8 m Durchmesser (Glatt® AGT 1800) wurde ein Primärgranulat aus einer 40 %-igen wäßrigen Lösung des in Beispiel 1 eingesetzten kationischen Nitrils unter Abpuderung mit Kieselsäure-Pulver (Thixosil® 38A) hergestellt. Die Zulufitmenge lag bei 20000 m3/h, die Zulufttemperatur betrug 140 °C. Die Ablufttemperatur wurde auf 65°C durch die Wasserverdampfung der Lösung eingestellt. Nach 1 h war die im Batch betriebene Wirbelschicht so voll, daß die Granulation beendet wurde. Die Verfestigung wurde mit der in Beispiel 1 eingesetzten 20 %-igen Polymerlösung bei 110 °C Zulufttemperatur durchgefülirt. Der Polymergehalt im fertigen Granulat lag bei 7 Gew.-%. Das erhaltene Granulat wurde zwischen 0,8 und 1,6 mm abgesiebt. Das Schüttgewicht lag bei 710 g/1.In a fluidized bed apparatus with a diameter of 1.8 m (Glatt® AGT 1800), primary granules were produced from a 40% strength aqueous solution of the cationic nitrile used in Example 1 with powdering with silica powder (Thixosil® 38A). The supply air volume was 20,000 m 3 / h, the supply air temperature was 140 ° C. The exhaust air temperature was set to 65 ° C by water evaporation of the solution. After 1 h the fluidized bed operated in batch was so full that the granulation was ended. The solidification was carried out with the 20% polymer solution used in Example 1 at a supply air temperature of 110 ° C. The polymer content in the finished granulate was 7% by weight. The granules obtained were sieved between 0.8 and 1.6 mm. The bulk density was 710 g / 1.
Beispiel 4Example 4
Das gemäß Beispiel 2 erhaltene Granulat wurde erneut in die Wirbelschichtapparatur eingeführt und dort bei 130 °C Zulufttemperatur und 65 °C Abluft mit der zuvor bereits eingesetzten 20 %-igen Polymerlösung von der Seite bedüst, so daß eine 20 gewichtsprozentige Umhüllung entstand. Ebenso wurde das gemäß Beispiel 3 erhaltene Granulat erneut in die Wirbelschichtapparatur eingeführt und dort bei 130 °C Zulufttemperatur und 65 °C Abluft mit der 20 %-igen Polymerlösung von der Seite bedüst, so daß eine 10 gewichtsprozentige Umhüllung entstand.The granules obtained according to Example 2 were again introduced into the fluidized bed apparatus and sprayed from the side with the 20% polymer solution already used at 130 ° C. supply air temperature and 65 ° C. exhaust air, so that a 20 percent by weight coating was produced. Likewise, the granules obtained according to Example 3 were again introduced into the fluidized bed apparatus and sprinkled with the 20% polymer solution from the side at 130 ° C. supply air temperature and 65 ° C. exhaust air, so that a 10 percent by weight coating was produced.
Beispiel 5Example 5
In einer Wirbelschichtapparatur mit 15 cm Durchmesser (Glatt® AGT 1800) wurde ein Trimethylammoniumacetonitril-methosulfat enthaltendes Granulat mit der in Beispiel 1 eingesetzten Polymerlösung unter Einsatz unten angeordneter Zweistoffdüsen besprüht. Die Zuluftmenge lag bei 100 m3/h, die Zulufttemperatur betrug 120 °C und die Ablufttemperatur 60 °C. Die Zweistoffdüsen wurden mit Warmluft von 75 °C betrieben; der Luftfaktor der Düsen betrug 1,5 (kg Luft/kg Lösung). Der Anteil derIn a fluidized bed apparatus with a diameter of 15 cm (Glatt® AGT 1800), granules containing trimethylammonium acetonitrile methosulfate were sprayed with the polymer solution used in Example 1 using two-component nozzles arranged below. The supply air volume was 100 m 3 / h, the supply air temperature was 120 ° C and the exhaust air temperature 60 ° C. The two-component nozzles were operated with warm air at 75 ° C; the air factor of the nozzles was 1.5 (kg air / kg solution). The share of
Umhüllungsschicht am fertigen Granulat lag bei 10 Gew.-%. Unter dem Milcroskop war eine vollständige Coatingschicht zu erkennen. Das erhaltene Granulat bestand ausThe coating layer on the finished granulate was 10% by weight. A complete coating layer was visible under the milcroscope. The granules obtained consisted of
Teilchen mit Durchmessern im Bereich von 0,8 mm bis 2,0 mm und besaß ein Schüttgewicht von 750 g/1. Particles with diameters in the range from 0.8 mm to 2.0 mm and had a bulk density of 750 g / 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung einer umhüllten teilchenformigen Zubereitung, enthaltend eine Verbindung nach Formel (I),1. A process for the preparation of a coated particulate preparation comprising a compound of the formula (I),
R1 R 1
R2-N(+)-(CR4R5)-CN XΘ (I)R 2 -N (+) - (CR 4 R 5 ) -CN X Θ (I)
II
R3 in der R1 für -H, -CH3, einen C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2-2 - Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -Cl, -Br, -OH, -NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer C1-24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer
Figure imgf000013_0001
und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH , -CH2-CH3, -CH2-CH2- CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-O)nH mit n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, R4 und R5 unabhängig voneinander eine voranstehend für R1, R2 oder R3 angegebene Bedeutung haben und X ein ladungsausgleichendes Anion ist, dadurch gekennzeichnet, daß man den in fester, insbesondere pulverförmiger Form vorliegenden Bleichaktivator gemäß Formel (I), gewünschtenfalls in Abmischung mit Bindemittel und/oder festem Füllstoff oder als vorgefertigtes Granulat, bei gleichzeitiger Trocknung in einer Wirbelschichtapparatur mit einer sauren wäßrigen Lösung, die als Umhüllungs- und Verfestigungswirkstoff polymeres Polycarboxylat und/oder Phosphonsäure beziehungsweise Alkaliphosphonat enthält, besprüht.
R 3 in the R 1 represents -H, -CH 3 , a C 2-24 alkyl or alkenyl radical, a substituted C 2-2 alkyl or alkenyl radical with at least one substituent from the group -Cl, -Br , -OH, -NH 2 , -CN, an alkyl or alkenylaryl radical with a C 1-24 alkyl group, or for a substituted alkyl or alkenylaryl radical with a
Figure imgf000013_0001
and at least one further substituent on the aromatic ring, R 2 and R 3 are independently selected from -CH 2 -CN, -CH, -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 - CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 -CH (OH) -CH 3 , -CH (OH) -CH 2 -CH 3 , - (CH 2 CH 2 -O) n H with n = 1, 2, 3, 4, 5 or 6, R 4 and R 5 independently of one another have the meaning given above for R 1 , R 2 or R 3 and X is a charge-balancing anion, characterized in that the bleach activator according to formula (I) is present in solid, in particular powdery form, if desired in admixture with binder and / or solid filler or as prefabricated granules, with simultaneous drying in a fluidized bed apparatus, sprayed with an acidic aqueous solution which contains polymeric polycarboxylate and / or phosphonic acid or alkali metal phosphonate as the coating and solidifying agent.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH- ert der wäßrigen Lösung durch Zugabe von Schwefelsäure und/oder Zitronensäure auf saure Werte einstellt.2. The method according to claim 1, characterized in that the pH of the aqueous solution is adjusted to acidic values by adding sulfuric acid and / or citric acid.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung einen pH- Wert im Bereich von 4 bis 4,4 aufweist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the aqueous solution has a pH in the range from 4 to 4.4.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man - bezogen auf zu umhüllendes Granulat - so viel der wäßrigen Lösung aufsprüht, daß die Umhüllung 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 15 Gew.-% ausmacht.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that - based on the granules to be coated - sprayed so much of the aqueous solution that the coating 1 wt .-% to 25 wt .-%, in particular 2 wt .-% % to 15% by weight.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Umhüllungs- und Verfestigungswirkstoff ein Polymerisationsprodukt von Acrylsäure, Methacrylsäure oder Maleinsäure oder ein Copolymerisat aus mindestens zweien von diesen und/oder Phosphonsäure beziehungsweise Alkaliphosphonat einsetzt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a polymerizing product of acrylic acid, methacrylic acid or maleic acid or a copolymer of at least two of these and / or phosphonic acid or alkali metal phosphonate is used as the coating and solidifying agent.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung gemäß Formel l, in der R1, R2 und R3 gleich sind und insbesondere Methylgruppen bedeuten, einsetzt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that one uses a compound according to formula 1, in which R 1 , R 2 and R 3 are the same and in particular are methyl groups.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung gemäß Formel I einsetzt, in der das Anion X" Halogenid wie Chlorid, Fluorid, Iodid und Bromid, Nitrat, Hydroxid, Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Pyrophosphat, Metaphosphat, Hexafluorophosphat, Carbonat, Hydrogencarbonat, Sulfat, Hydrogensulfat, C1-2ö-Alkylsulfat, C1- 0-Alkylsulfonat, gegebenenfalls C1-18-alkylsubstituiertes Arylsulfonat, Chlorat, Perchlorat und/oder ein Anion von C1-24-Carbonsäure wie Formiat, Acetat, Laurat, Benzoat oder Citrat, allein oder in beliebigen Mischungen, ist.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that one uses a compound according to formula I in which the anion X " halide such as chloride, fluoride, iodide and bromide, nitrate, hydroxide, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, pyrophosphate , Metaphosphate, hexafluorophosphate, carbonate, bicarbonate, sulfate, hydrogen sulfate, C 1-2ö alkyl sulfate, C 1- 0 alkyl sulfonate, optionally C 1-18 alkyl substituted aryl sulfonate, chlorate, perchlorate and / or an anion of C 1-24 - Carboxylic acid such as formate, acetate, laurate, benzoate or citrate, alone or in any mixtures.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung gemäß Formel l einsetzt, in der das Anion X" Chlorid, Sulfat, Hydrogensulfat, Methosulfat Ethosulfat, C12/18-, C12/ιe- oder C13/15-Alkylsulfat, Laurylsulfat, Dodecyl- benzolsulfonat, Toluolsulfonat, Cumolsulfonat, Xylolsulfonat oder Mischungen aus diesen ist.8. The method according to claim 7, characterized in that one uses a compound according to formula I, in which the anion X " chloride, sulfate, hydrogen sulfate, methosulfate ethosulfate, C 12/18 -, C 12 / ιe- or C 13/15 Alkyl sulfate, lauryl sulfate, dodecyl benzenesulfonate, toluenesulfonate, cumene sulfonate, xylene sulfonate or mixtures thereof.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die umhüllte teilchenförmige Zubereitung einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 0,2 mm bis 2,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,4 mm bis 2,0 mm aufweist. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the coated particulate preparation has an average particle diameter in the range from 0.2 mm to 2.5 mm, in particular in the range from 0.4 mm to 2.0 mm.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgewicht der umhüllten teilchenformigen Zubereitung im Bereich von 300 g/1 bis 1000 g/1, insbesondere im Bereich von 400 g/1 bis 800 g/1 liegt.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the bulk density of the coated particulate preparation is in the range from 300 g / 1 to 1000 g / 1, in particular in the range from 400 g / 1 to 800 g / 1.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindung gemäß Formel (I) in der umhüllten teilchenformigen Zubereitung im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere von 15 Gew.-% bis 50 Gew.-% liegt.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the proportion of compound of formula (I) in the coated particulate preparation in the range of 10 wt .-% to 90 wt .-%, in particular 15 wt .-% % to 50 wt .-% is.
12. Verwendung der umhüllten teilchenformigen Zubereitung, erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, zur Herstellung teilchenformiger Wasch- oder Reinigungsmittel. 12. Use of the coated particulate preparation, obtainable by the process according to one of claims 1 to 11, for the production of particulate detergents or cleaning agents.
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