DE2448502C2

DE2448502C2 - Verfahren zur Herstellung eines homogenen, körnigen Wasch- und Reinigungsmittels

Info

Publication number: DE2448502C2
Application number: DE2448502A
Authority: DE
Inventors: Rodney Mahlon Cincinnati Ohio Wise
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-10-11
Publication date: 1987-04-02
Also published as: BE821094A; FR2247530A1; FR2247530B1; NL7413521A; IE39942L; IE39942B1; ES431040A1; IT1022854B; CH606416A5; NL190196B; JPS50111108A; DE2448502A1; AU7429074A; JPS5730160B2; GB1460646A; ATA822774A; NL190196C; PH14036A; SE7412902L; CA1039141A

Description

Die Erfindung betrifft das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren zur Herstellung eines homogenen, körnigen Wasch- und Reinigungsmittels.
Bei der Herstellung von sprühgetrockneten Wasch- und Reinigungsmittelkörnern wird üblicherweise eine wäßrige Aufschlämmung der verschiedenen Komponenten der Körner durch Sprühen in eine Einrichtung eingeführt, die im wesentlichen ein Trockenturm ist. Während die Tröpfchen der Aufschlämmung durch den Trockner wandern, wird das Wasser abgedampft, und es entstehen feste oder halbporöse Wasch- und Reinigungsmittelkörner. Der Vorteil sprühgetrockneter Wasch- und Reinigungsmittelkörner gegenüber Körnern, die durch einfaches Trockenmischen der einzelnen Bestandteile erhalten worden sind, ist ihre Homogenität. Dies bedeutet, daß jedes Korn die verschiedenen Bestandteile in gleichem Verhältnis und in den gleichen Anteilen enthält, in welchen sie in die ursprüngliche Aufschlämmung eingeführt worden sind. Dadurch ergeben sich offensichtliche Vorteile gegenüber dem einfachen Trockenmischen von Wasch- und Reinigungsmittelansätzen insofern, als das Trockenmischen zu Inhomogenität des schließlich erhaltenen Wasch- und Reinigungsmittels führen kann, so daß der Verbraucher niemals sicher ist, welche Zusammensetzung ein gegebener Anteil eines solchen Produktes aufweist.
Um ein homogenes sprühgetrocknetes Korn zu erhalten, ist es notwendig, daß die der Sprühtrocknung zu unterwerfende Aufschlämmung im wesentlichen homogen ist. Die meisten Aufschlämmungen, die bei der Herstellung von sprühgetrockneten Wasch- und Reinigungsmitteln angewendet werden, sind halbgelöste, wäßrige Aufschlämmungen der verschiedenen, in den sprühgetrockneten Körnern erwünschten Komponenten. Bei der Aufrechterhaltung der Homogenität solcher Aufschlämmungen ergeben sich jedoch Schwierigkeiten.
Die Einführung alkoxylierter nichtionischer oberflächenaktiver Mittel in eine wäßrige Aufschlämmung für ein Wasch- und Reinigungsmittel führt zu weiteren Problemen bei der Aufrechterhaltung einer relativ homogenen Aufschlämmung. Nichtionische oberflächenaktive Mittel haben eine Tendenz, ölig zu werden und treten als gesonderte Phase in der Aufschlämmung auf. Eine solche Inhomogenität in der Aufschlämmung kann nicht toleriert werden, wenn ein homogenes Wasch- und Reinigungsmittelkorn durch Sprühtrocknung hergestellt werden soll. Das Trennproblem wird noch dadurch verschärft, daß in modernen Wasch- und Reinigungsmitteln steigende Mengen an nichtionischen Komponenten verwendet werden.
Man hat bereits versucht, die erforderliche Homogenität der nichtionische oberflächenaktive Mittel enthaltenden Aufschlämmungen durch Zusatz bestimmter Alkylphosphate zur Aufschlämmung zu erreichen. Anscheinend "kuppeln" die Alkylphosphate die nichtionischen Komponenten der Aufschlämmung mit den anderen Komponenten, wodurch die erforderliche Homogenität erhalten wird. Die Verwendung von Alkylphosphaten in solchen Aufschlämmungen ist jedoch nicht ohne Nachteile.
Obgleich sie für den beabsichtigten Zweck wirksam sind, neigen die Alkylphosphate dazu, auf der Oberfläche der sprühgetrockneten Körner einen Rest von fettigem Griff zurückzulassen. Außerdem kann die Einführung von Phosphor in ein Wasch- und Reinigungsmittel unerwünscht sein, falls solche Wasch- und Reinigungsmittel in Gebieten verwendet werden, in welchen die Abwasserbehandlung unzureichend ist.
Aus den US-PS 21 18 310, 22 05 021, 22 96 639, 23 44 268 und 24 91 051, der DE-PS 3 61 520 und den GB-PS 4 69 344 und 5 79 835 ist bereits die Verwendung von Tonen in Wasch- und Reinigungsmitteln für verschiedene Zwecke bekannt. Insbesondere wird von Schwartz, Perry und Birch, "Surface Active Agents and Detergents", Bd. II, Interscience Publishers, Inc., 1958 auf Seite 299 allgemein ausgeführt, daß Tone verwendet werden, um die normalerweise flüssigen, nichtionischen Detergentien, wie sie in pulverförmigen Haushaltswaschmitteln eingesetzt werden, zu sorbieren. Die US-PS 25 94 257 und 25 94 258 beschreiben speziell die Sorption nichtionischer, oberflächenaktiver Mittel auf Sorptionsmitteln, wie Kieselgur und Attapulgit, und die Verwendung solcher Zusammensetzungen in trockengemischten Wasch- und Reinigungsmitteln. Die sorbierten nichtionischen Komponenten sollen aus solchen Waschmitteln nicht "ausbluten".
Die bisher unter Verwendung von Ton zur Sorption nichtionischer, oberflächenaktiver Mittel hergestellten Wasch- und Reinigungsmittel wurden durch Trockenmischen hergestellt. Die Verwendung von Tonen zur Schaffung homogener Aufschlämmungen, welche für Sprühtrocknungsverfahren geeignet sind, wurde bisher nicht beschrieben.
Das Problem heterogener Aufschlämmungen wird übrigens nicht durch willkürliche Auswahl von sorbierenden Tonträgern für die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel gelöst. Das Wasser und die Alkalinität der Aufschlämmung zeigen die Tendenz, die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel von den meisten Trägermaterialien zu verdrängen, was zu einer Phasentrennung führt. Andere oberflächenaktive Mittel, die in der Aufschlämmung vorliegen können, insbesondere die anionischen oberflächenaktiven Mittel, unterstützen diese Verdrängung und tragen weiter zum Problem bei.
Aus der DE-OS 22 04 842 ist ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen Wasch- und Reinigungsmittels, das 2 bis 60 Gewichtsprozent eines alkoxylierten, nichtionischen, oberflächenaktiven Mittels, 5 bis 50% eines Detergensgerüststoffes, 0,5 bis 40 Gewichtsprozent Kaolinit- oder Bentonitton und gegebenenfalls 1 bis 50 Gewichtsprozent einer anionischen, semipolaren, zwitterionischen oder amphoteren Detergensverbindung enthält, unter Bildung einer Voraufschlämmung des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels mit dem Kaolinit- oder Bentonitton in einem Gewichtsverhältnis von nichtionischem oberflächenaktiven Mittel zu Ton von 6:1 bis 1:2 unter Sorption des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels auf dem Ton bekannt, bei dem das nichtionische oberflächenaktive Mittel mit beispielsweise Bentonit vermischt und unter Vermeidung einer Sprühtrocknung zu einem freifließenden Pulver getrocknet wurde. Dieses freifließende Pulver wurde sodann trocken mit einem sprühgetrockneten Präparat, welches weitere Waschmittelbestandteile enthielt, vermischt. Auf diese Weise sollte eine durch nichtionische oberflächenaktive Mittel im Sprühturm verursachte Qualmbildung bei der Sprühtrocknung vermieden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines homogenen, körnigen Wasch- und Reinigungsmittels der vorstehenden Zusammensetzung bereitzustellen, bei dem eine homogene Aufschlämmung, die auch das nichtionische oberflächenaktive Mittel enthält, ohne Phasentrennung der Aufschlämmung und ohne Zusatz eines Alkylphosphats als Kupplungsmittel sprühgetrocknet wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man

(a) die Voraufschlämmung des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels mit dem Kaolinit- oder Bentonitton bei einer Temperatur von 65,5 bis 99°C herstellt;
(b) die in Stufe (a) gebildete Voraufschlämmung zu einer wäßrigen Aufschlämmung der restlichen Bestandteile, die bei einer Temperatur von 65,5 bis 99°C gehalten wird, gibt; und
(c) die in Stufe (b) erhaltene Aufschlämmung unter Bildung einer körnigen Zusammensetzung sprühtrocknet,

Im Gegensatz zu anderen Tonen ergeben Kaolinit und Bentonit bei Anwendung als sorbierender Träger für nichtionische oberflächenaktive Mittel in der erfindungsgemäßen Weise eine stabile, homogene Aufschlämmung. Dies ist insbesondere bei Kaolinit überraschend, da dieser Ton nicht als brauchbares Sorbens für die meisten nichtionischen oberflächenaktiven Mittel in wäßrigen Medien anerkannt ist und daher nicht allgemein in Kombination damit verwendet wird.
Moderne Wasch- und Reinigungsmittel enthalten üblicherweise ein Gemisch verschiedener oberflächenaktiver Mittel. Wasch- und Reinigungsmittel, welche anionische oberflächenaktive Mittel zur Schaumbildung und zur Entfernung von teilchenförmigem Schmutz im Gemisch mit nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln zur Entfernung von fettem Schmutz enthalten, sind besonders vorteilhaft. Die Herstellung homogener körniger Wasch- und Reinigungsmittel, die Gemische nichtionischer und anionischer oberflächenaktiver Mittel enthalten, macht die Verwendung von Aufschlämmungen notwendig, die Mischungen dieser Typen oberflächenaktiver Mittel enthalten.
Das Vorliegen anionischer oberflächenaktiver Mittel in wäßrigen Aufschlämmungen, die nichtionische oberflächenaktive Mittel enthalten, trägt zum Problem der Aufrechterhaltung der Homogenität der Mischung bei. Dieses Problem wird durch bestimmte Konzentrationen der anionischen oberflächenaktiven Mittel hervorgerufen, die nicht ausreichend sind, um zur Aufrechterhaltung der Homogenität der Gemische beizutragen, die aber ausreichen, um die nichtionischen Mittel von der Oberfläche der meisten Trägermaterialien "abzustreifen".
Nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird die gewünschte Homogenität der wäßrigen Aufschlämmung in Gegenwart wesentlicher Mengen nichtionischer oberflächenaktiver Mittel selbst in Gegenwart anionischer oberflächenaktiver Mittel eingestellt und aufrechterhalten.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst bei einer Temperatur von 65,5 bis 99°C eine Voraufschlämmung des alkoxylierten nichtionischen oberflächenaktiven Mittels mit dem Kaolinit- oder Bentonitton in einem Gewichtsverhältnis von nichtionischem oberflächenaktiven Mittel zu Ton von 6:1 bis 1:2 (vorzugsweise 3:1) hergestellt, die dann zu einer wäßrigen Aufschlämmung der restlichen Bestandteile gegeben wird, welche auf einer Temperatur von 65,5 bis 99°C gehalten wird. Die heiße Mischung wird gemischt, bis sie homogen ist, und dann sprühgetrocknet, um homogene Wasch- und Reinigungsmittelkörner zu erhalten.
Die erfindungsgemäß hergestellte Voraufschlämmung enthält 1 bis 60 Gewichtsprozent Kaolinit- oder Bentonitton und 2 bis 50 Gewichtsprozent eines alkoxylierten nichtionischen oberflächenaktiven Mittels in einem Gewichtsverhältnis von nichtionischem oberflächenaktiven Mittel zu Ton von 6:1 bis 1:2.
In der erfindungsgemäß hergestellten heißen Voraufschlämmung werden die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel aus dem wäßrigen Medium auf dem Ton sorbiert. Das Voraufschlämmen bei erhöhten Temperaturen scheint die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel in und an die wasserunlöslichen Tonteilchen in optimaler Weise zu binden. Durch die Herstellung in dieser Weise werden die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel durch das in der heißen Aufschlämmung enthaltene Wasser nicht verdrängt. Selbst in Gegenwart von anionischen oberflächenaktiven Mitteln, die gegebenenfalls dem Gemisch zugesetzt werden können, bleiben die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel auf den Tonteilchen fixiert.
Die erfindungsgemäß eingesetzte, die restlichen Bestandteile enthaltende wäßrige Aufschlämmung enthält etwa 15 bis 50 Gewichtsprozent (vorzugsweise 25 bis 40 Gewichtsprozent) Wasser, 10 bis 80 Gewichtsprozent (vorzugsweise 30 bis 60 Gewichtsprozent) eines Detergensgerüststoffes, gegebenenfalls 1 bis 40 Gewichtsprozent (vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent) einer wasserlöslichen anionischen, semipolaren, zwitterionischen oder amphoteren Detergensverbindung und gegebenenfalls weitere übliche Zusatzmaterialien. Die Endkonzentrationen dieser Bestandteile in den trockenen Wasch- und Reinigungsmitteln weichen jedoch etwas von ihrer Konzentration in der Aufschlämmung ab, da die Voraufschlämmung aus Ton und nichtionischem oberflächenaktiven Mittel der Aufschlämmung zugesetzt wird und ein größerer Anteil des Wassers bei Trocknen entfernt wird. Die erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen enthalten gegebenenfalls 1 bis 50% (vorzugsweise 1 bis 20%) Hilfsdetergentien, vorzugsweise anionische Hilfsdetergentien.
Als Detergensgerüststoffe können erfindungsgemäß alle anorganischen und organischen wasserlöslichen Detergensgerüststoffe verwendet werden, die üblicherweise zur Verwendung in Wasch- und Reinigungsmitteln vorgesehen sind. Solche Gerüststoffe können in der Aufschlämmung in Konzentrationen von 10 bis 80 Gewichtsprozent angewendet werden, um trockene Wasch- und Reinigungsmittel zu liefern, die 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 35 Gewichtsprozent, an Gerüststoffen enthalten.
Eine typische Aufzählung der Klassen und Vertreter der Detergensverbindungen, die im Rahmen der Erfindung brauchbar sind, findet sich in der US-PS 36 64 961.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann erfolgreich ausgeführt werden, um Wasch- und Reinigungsmittel zu schaffen, die alle Arten von zusätzlichen Materialien enthalten, welche üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln gefunden werden. Solche zusätzlichen Materialien können einfach der Aufschlämmung der restlichen Bestandteile in der gewünschten Weise einverleibt werden. Demgemäß können die erfindungsgemäß eingesetzten Aufschlämmungen (und daraus hergestellte Wasch- und Reinigungsmittel Verdickungsmittel) und Schmutzsuspendiermittel, wie Carboxymethylcellulose, enthalten. Verschiedene Parfums, optische Bleichmittel, Füllstoffe, das Zusammenbacken verhindernde Mittel und Gewebeweichmacher können vorhanden sein, um die üblichen Vorteile zu erhalten, die sich durch die Verwendung solcher Materialien in Wasch- und Reinigungsmitteln ergeben.
Geliermittel, wie die amorphen Kieselsäuren und die verschiedenen Alkyl- und Hydroxyalkylcellulosederivate, sind besonders nützliche Zusätze im erfindungsgemäßen Verfahren. Solche Geliermittel können in relativ niedrigen (0,1 bis 3%) Konzentrationen in der Aufschlämmung angewendet werden. Insbesondere unterstützt die Verwendung der Geliermittel die "Fixierung" der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel am Kaolinit- oder Bentonitton, wobei das "Ausbluten" der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel bei längerer Lagerung der Wasch- und Reinigungsmittelkörner verhindert wird. Offensichtlich gelieren die Geliermittel, wenn sie in niedrigen Konzentrationen verwendet werden, bevorzugterweise an der Oberfläche der Tonteilchen, welche das nichtionische oberflächenaktive Mittel enthalten, wobei eine zusätzliche Fixierwirkung entsteht, ohne daß es jedoch zu einer unzulässigen Verdickung der Aufschlämmung selbst kommt.
Die Geliermittel können im erfindungsgemäßen Verfahren einfach vor oder nach Zusatz der Voraufschlämmung zu der Aufschlämmung gegeben werden. Vorzugsweise wird jedoch das Geliermittel der Voraufschlämmung des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels und des Tons zugesetzt; die entstehende Mischung wird dann der Aufschlämmung in der beschriebenen Weise zugesetzt.
Erfindungsgemäß unter Anwendung des Geliermittels hergestellte Wasch- und Reinigungsmittel enthalten 0,1 bis 5 Gewichtsprozent des Geliermittels.
Als nichtionische oberflächenaktive Mittel können im erfindungsgemäßen Verfahren beliebige der bekannten detersiven alkoxylierten oberflächenaktiven Mittel verwendet werden. Dies sind wasserlösliche detersive oberflächenaktive Mittel der allgemeinen Formel °=c:20&udf54;&udf53;vu10&udf54;R_O_(C°T°Ky°k°tHÊ°T°Ky°k°tO)°T°Ka°k°t_(C°T°Kz°k°tHÊ°T°Kz°k°t)°T°Kb°k°t_C°T°Kw°k°tHÊ°T-°Kw°k°tOH,&udf53;zl10&udf54;worin R einen primären oder sekundären und gegebenenfalls verzweigtkettigen Alkylkohlenwasserstoffrest; einen primären oder sekundären und gegebenenfalls verzweigtkettigen Alkenylkohlenwasserstoffrest; oder einen primären oder sekundären und gegebenenfalls verzweigtkettigen alkyl- oder alkenylsubstituierten phenolischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, wobei diese Kohlenwasserstoffreste eine Kohlenwasserstoffkettenlänge von 8 bis etwa 20, vorzugsweise 10 bis 16, Kohlenstoffatomen aufweisen;
y und z ganze Zahlen von 2 bis etwa 3, vorzugsweise 2 bedeuten, wobei entweder z oder y 2 bedeutet, falls die andere Zahl 3 ist;
w eine ganze Zahl von 2 bis etwa 3, vorzugsweise 2, darstellt und
a und b ganze Zahlen von 0 bis etwa 8 bedeuten, wobei die Summe von a + b im Bereich von 6 bis etwa 25, vorzugsweise 6 bis 10, liegt.
Die Formel umfaßt Äthylenoxid (EO)- sowie gemischte Äthylenoxid/Propylenoxid- (EO/PO) -alkoxylate, wobei die äthoxylierten Verbindungen bevorzugt werden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten nichtionischen oberflächenaktiven Mittel sind ferner durch ein Hydrophil/Lipophil-Verhältnis (HLB) von etwa 11 bis etwa 17, vorzugsweise etwa 12 bis etwa 15, gekennzeichnet.
Als Tonmaterialien werden im erfindungsgemäßen Verfahren Kaolinit und Bentonit eingesetzt. Kaolinitton ist als ein weißes, pulverförmiges Mineral wohlbekannt, das die angenäherte Formel
AlÊOË¤´¤SiOÊ¤´¤2¤HÊO&udf53;zl10&udf54;und ein spezifisches Gewicht von etwa 2,6 hat. Natürlicher Kaolinitton enthält oft kleinere Anteile (2%) an Eisen-, Calcium-, Magnesium- und Titanoxid. Das Vorliegen oder Fehlen dieser kleineren Bestandteile natürlichen Kaolinittons ist für die vorliegende Erfindung ohne Konsequenz. Kaolinitton ist aus natürlichen Quellen verfügbar oder kann synthetisch aus Mischungen der wasserlöslichen Aluminate und Silicate hergestellt werden. Erfindungsgemäß wird vorzugsweise ein Kaolinitton mit einer Teilchengröße von weniger als 25 Mikron und insbesondere mit einem Teilchendurchmesser von 0,01 bis 2 Mikron verwendet.
Verschiedene Kaolinittone sind im Handel erhältlich. Besonders brauchbare Kaolinittone sind solche, die nach dem sogenannten "Naßverfahren" behandelt worden sind, d. h., die durch ein Wasserwaschverfahren gereinigt wurden.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Bentonittone haben die folgende angenäherte Formel °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;worin x = 0,5-1,0 und M = NA&spplus; oder Ca⁺⁺ bedeuten.
Solche Materialien in der Calciumform sind bekanntlich aus natürlichen Quellen erhältlich und werden hier bevorzugt. Die Natriumform des Tons wird aus der natürlichen Calciumform durch bekannte Methoden, z. B. Ionenaustausch, erhalten.
Die verschiedenen Verfahrensgesichtspunkte sind im einzelnen in den folgenden Beispielen veranschaulicht.

Beispiel 1

Im folgenden wird ein im Laboratoriumsmaßstab durchgeführter Test veranschaulicht, der verwendet wird, um die Wirkung verschiedener Zusätze auf die Homogenität von Detergens-Aufschlämmungen zu bestimmen. Um die Phasen der Aufschlämmung visuell beobachtbar zu machen, wurden der Aufschlämmung eine lösliche gelbgrüne Farbe, D&C Grün Nr. 8, und ein dispergierbares blaues Pigment, Ultramarinblau, zugesetzt. Wenn irgendeine wahrnehmbare Phasentrennung auftrat, so löste sich die gelbe Farbe bevorzugterweise in der an oberflächenaktivem Mittel reichen Phase und das blaue Pigment verblieb in der wässerigen Elektrolytphase. Bei Anwendung dieser Verfahrensweise können sogar kleinere Inhomogenitätsprobleme als Änderung in der Farbe oder Textur der Mischung sichtbar gemacht werden. Schwere Phasentrennungsprobleme waren selbst während des Mischens bequem sichtbar als gelbe Streifenbildung oder Filmbildung. Die Stabilität der Aufschlämmung konnte einer weiteren Abschätzung unterworfen werden, indem man das Gemisch ohne Rühren stehenließ und die Abtrennung der gefärbten Phasen unter Besichtigen beobachtete.
Die Zusammensetzung der Aufschlämmung variierte in jedem Test in Abhängigeit davon, ob die vorgeschlagenen Stabilisierungsbestandteile mit der nichtionischen oberflächenaktiven Komponente voraufgeschlämmt oder direkt zu der Aufschlämmung zugesetzt worden sind. Im ersten Fall wurden 180 g eines repräsentativen nichtionischen oberflächenaktiven Mittels A (Kondensationsprodukt aus Gemisch sekundärer C&sub1;&sub1;- bis C&sub1;&sub5;-Alkohole mit durchschnittlich 13 C-Atomen in der Alkylkette mit durchschnittlich 9 Mol Äthylenoxid je Moläquivalent Alkohol) mit dem zu testenden stabilisierenden Bestandteil in einem Gewichtsverhältnis von nichtionischem oberflächenaktiven Mittel zu Stabilisierungsbestandteil von 3,6:1 bei einer Temperatur von 65,5 bis 77°C voraufgeschlämmt. Im letzteren Fall wurden 180 g des gleichen Mittels einfach mit den restlichen Komponenten der Aufschlämmung vermischt und die zu prüfenden Stabilisierungsbestandteile wurden der gesamten Aufschlämmung zugegeben, um ein Gewichtsverhältnis von nichtionischem oberflächenaktivem Mittel zu zugesetztem Stabilisierungsbestandteil von 3,6:1 einzustellen.
Die Zusammensetzung der zu testenden Aufschlämmung, ausgenommen die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel und den Stabilisierungszusatz, war wie folgt:
Natriumsilicat (SiO&sub2;:Na&sub2;O = 2,0:1,0; Lösung mit 56% Wasser) 227 g
Natriumsulfat 390 g
Natriumcarbonat 250 g
Wasser 150 g
Die Ergebnisse der Testreihen, die unter Anwendung verschiedener zugesetzter teilchenförmiger Stabilisierungsbestandteile durchgeführt wurden, sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1 Homogenität im Seifenmischer &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz31&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Wie aus den Ergebnissen in Tabelle 1 ersehen werden kann, ist Kaolinitton den zum Zwecke der Schaffung von Homogenität im Seifenmischer geprüften anderen Materialien überlegen. Die erfindungsgemäße Verwendung einer heißen Voraufschlämmung der Kaolinits und nichtionischen oberflächenaktiven Mittels wird deutlich demonstriert.
Bentonitton liefert auch nützliche Ergebnisse und ist auch für die Herstellung homogener Hilfsgemische geeignet, die zum Sprühtrocknen zwecks Gewinnung homogener Detergenskörner geeignet sind. Bentonit ist besonders nützlich, wenn hohe (25 bis 60 Gewichtsprozent) Konzentrationen an Phosphatgerüststoffen in der Aufschlämmung vorliegen.
In einem weiteren Versuch gemäß vorstehender Arbeitsweise wird die Aufschlämmung durch Zugabe von 15 Gewichtsprozent Natrium-linear-alkylbenzolsulfonat (Alkyl = C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub4;) modifiziert und die Aufschlämmungstemperatur wird variiert. Das nichtionische oberflächenaktive Mittel und Kaolinitton werden der anionisches oberflächenaktives Mittel enthaltenden Aufschlämmung mit folgenden Ergebnissen zugesetzt: keine Voraufschlämmung (schlechte Homogenität); heiße (65,5°C) Voraufschlämmung von Kaolinit und nichtionischem oberflächenaktiven Mittel, zur kalten Aufschlämmung zugesetzt (schlechte Homogenität); heiße (65,5°C) Voraufschlämmung von Kaolinit und nichtionischem oberflächenaktiven Mittel zur heißen (65,5°C) Aufschlämmung zugesetzt (wesentlich verbesserte Homogenität).
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines körnigen Wasch- und Reinigungsmittels in der erfindungsgemäßen Weise. Beim Verfahren wird Natriumtoluolsulfonat als hydrotropes Mittel in der Aufschlämmung angewendet und es unterstützt die Aufrechterhaltung der Homogenität im Seifenmischer, wenn es in Kombination mit der heißen Voraufschlämmungs-Verfahrensweise zur Anwendung gelangt. Beispiel 2 Aufschlämmung &udf53;ta5,6:30,6:33,6&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ g&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Sulfatierter Talgalkohol\ Æ2,0&udf53;tz&udf54; \lineares Alkylbenzolsulfonat (Alkyl = CÉÉ°T,°tÌ, Durchschnitt)\ Æ2,0&udf53;tz&udf54; \Kalziumcarbonat (1,0 Mikron)\ Æ9,0&udf53;tz&udf54; \Natriumcarbonat\ 30,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsulfat\ Æ9,7&udf53;tz&udf54; \Natriumsulfosuccinat\ Æ2,0&udf53;tz&udf54; \Natriumtoluolsulfonat\ Æ2,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsilicat (SiOÊ:NaÊO = 2,0)\ 10,0&udf53;tz&udf54; \Wasser\ 45,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;vu10&udf54; Voraufschlämmung &udf53;ta5,6:30,6:33,6&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteile\ g&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\nichtionisches oberfl¿chenaktives Mittel A*)\ 10,0&udf53;tz&udf54; \nichtionisches oberfl¿chenaktives Mittel B**)\ 10,0&udf53;tz&udf54; \Kaolinitton\ Æ6,5&udf53;tz5&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sg8&udf54;*) vgl. Beispiel 1°z**) Kondensationsprodukt aus Gemisch sekund¿rer CÉÉ^ bis°eCÉÍ-Alkohole mit durchschnittlich 13 C-Atomen in der Alkylkette°emit durchschnittlich 3 Mol »thylenoxid je Mol¿quivalent Alkohol°z&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;sg9&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Man verfährt nach der vorstehend angegebenen Verfahrensweise und mischt den Kaolinitton und die nichtionischen oberflächenaktiven Mittel gesondert vom Seifenmischer bei einer Temperatur von 65,5°C und mischt bei dieser Temperatur während etwa 5 Minuten, bis eine glatte Voraufschlämmung entstanden ist. Die Bestandteile der Aufschlämmung werden gesondert vermischt und auf eine Temperatur von 65,5°C gebracht. Die heiße Voraufschlämmung aus Kaolinit/nichtionischem oberflächenaktivem Mittel wird dann der heißen Aufschlämmung zugemischt und abgemengt. Es wird eine homogene Aufschlämmung erhalten, die zum Sprühtrocknen geeignet ist. Die heiße Gesamtmischung wird in einen Sprühtrockenturm eingeführt und versprüht, um ein körniges Wasch- und Reinigungsmittel zu erhalten.
Im vorstehenden Beispiel wird das Natriumtoluolsulfonat-Hydrotropicum durch eine äquivalente Menge von Natrium-m-xylolsulfonat-, Natrium-o-xylolsulfonat-, Natrium-p-xylolsulfonat- bzw. gemischten Natriumcumolsulfonat-Hydrotropica ersetzt und es werden äquivalente Ergebnisse erhalten. Die Verwendung solcher hydrotroper Materialien bei Konzentrationen von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent in den hier beschriebenen Aufschlämmungen, die zu Wasch- und Reinigungsmitteln führen, welche 0,3 bis 7,0 Gewichtsprozent der Hydrotropica enthalten, unterstützt die Bildung von homogenen, leicht verarbeitbaren Aufschlämmungen, wenn die Anwendung in Kombination mit dem Kaolinitton in der erfindungsgemäßen Weise erfolgt.
Wird im vorhergehenden Beispiel das angewendete 1:1-Gemisch der nichtionischen oberflächenaktiven Mittel A und B in der Voraufschlämmung durch eine äquivalente Menge von n-C&sub1;&sub0;EO(3)/n-C&sub1;&sub0;EO(9), Gewichtsverhältnis 60:40; n-C&sub1;&sub0;EO(3)/n-C&sub1;&sub0;EO(9), Gewichtsverhältnis 65:35; n-C&sub1;&sub0;EO(3)/n-C&sub1;&sub0;EO(6), Gewichtsverhältnis 1:1; n-C&sub1;&sub0;EO(3)/A, Gewichtsverhältnis 55:45; bzw. n-C&sub1;&sub0;EO(4)/nichtionisches oberflächenaktives Mittel C (Kondensationsprodukt aus Gemisch sekundärer C&sub1;&sub1;- bis C&sub1;&sub5;-Alkohole mit durchschnittlich 13 C-Atomen in der Alkylkette mit durchschnittlich 7 Mol Äthylenoxid je Moläquivalent Alkohol), Gewichtsverhältnis 60:40 ersetzt, so werden äquivalente Ergebnisse erhalten.
Wird im vorhergehenden Beispiel die anionische oberflächenaktive Komponente der Aufschlämmung, welche den sulfatierten Talgalkohol und das lineare Alkylbenzolsulfonat umfaßt, durch eine äquivalente Menge von Natrium-linear- C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-alkylbenzolsulfonat; Triäthanolamin-C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;-alkylbenzolsulfonat; Natriumtalgalkylsulfat; Natriumkokosnußalkylglyceryläthersulfonat; dem Natriumsalz eines sulfatierten Kondensationsproduktes eines Talgalkohols, der etwa 3 bis etwa 10 Mol Äthylenoxid enthält; 3-(N,N-Dimethyl-N- kokosnußalkylammonio)-2-hydroxypropan-1-sulfonat; 3-(N,N- Dimethyl-N-kokosnußalkylammonio)-propan-1-sulfonat; 6-(N- Dodecylbenzyl-N,N-dimethylammonio)-hexanoat; Dodecyldimethylaminoxid; Kokosnußalkyldimethylaminoxid bzw. den wasserlöslichen Natrium- und Kaliumsalzen höherer Fettsäuren mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen ersetzt, so werden äquivalente Ergebnisse erhalten.
Wird im vorstehenden Beispiel der Gerüststoff mit Impfwirkung, welcher die Mischung von Natriumcarbonat und Kalziumcarbonat umfaßt, durch insgesamt 40 g der folgenden Gerüststoffe ersetzt: Natriumnitrilotriacetat; Natriumcitrat; Natriumoxydisuccinat; Natriummellithat; Natriumäthylendiamintetraacetat; Natriumcarboxymethyloxymalonat; Natriumcarboxymethyloxysuccinat; Natriumcis- cyclohexanhexacarboxylat; Natrium-cis-cyclopentantetra- carboxylat bzw. das Natriumsalz von Phloroglucinoltrisulfonat, so werden äquivalente Ergebnisse erhalten.
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Verwendung von Geliermitteln in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schaffung eines trockenen Detergensgranulats, das eine verminderte Tendenz zum Ausbluten nichtionischer oberflächenaktiver Mittel aufweist. Beispiel 3 Aufschlämmung &udf53;ta5,6:30,6:33,6&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteil\ g&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Sulfatierter Talgalkohol\ Æ5,0&udf53;tz&udf54; \lineares Alkylbenzolsulfonat (Alkyl = CÉÉ°T,°tÌ im Durchschnitt)\ Æ5,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsulfat\ Æ6,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsulfosuccinat\ Æ2,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsilicat (SiOÊ:NaÊO = 2,0)\ 15,0&udf53;tz&udf54; \Farbstoffe, optische Aufheller\ Æ1,3&udf53;tz&udf54; \Wasser\ 25,0&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;vu10&udf54; Voraufschlämmung &udf53;ta5,6:30,6:33,6&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteil\ g&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\KokosnuÅalkohol¿thoxylat (6)\ 20,0&udf53;tz&udf54; \Kaolinitton\ Æ5,0&udf53;tz&udf54; \Hydroxybutylcellulose\ Æ0,2&udf53;tz&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Die Bestandteile der Aufschlämmung werden gesondert gemischt und auf eine Temperatur von 65,5 bis 68,2°C gebracht. Der Ton und das nichtionische Kokosnußäthoxylat werden in der Voraufschlämmung zusammengemischt und die Temperatur wird auf 65,5°C erhöht. Die Materialien werden etwa 5 Minuten vermischt, um eine cremige Konsistenz einzustellen. Dann wird die Hydroxybutylcellulose mit der Voraufschlämmung vermischt und das Mischen wird weitere 10 Minuten bis 65,5°C fortgesetzt. Die heiße Voraufschlämmung wird zur heißen Aufschlämmung gegeben und vermischt, um ein homogenes System sicherzustellen. Die heiße Gesamtmischung wird dann in eine Trockensäule eingeführt und durch eine Luftsäule bei einer Temperatur von etwa 93,5°C gesprüht, um sprühgetrocknete Körner zu erhalten. Beim Lagern erweisen sich die Körner als spröde und freifließend und besitzen überlegene Lagereigenschaften, wobei sie ein verbessertes Haltevermögen für das nichtionische oberflächenaktive Mittel zeigen.
Wenn beim vorstehenden Beispiel die Hydroxybutylcellulose durch eine äquivalente Menge von pulverförmiger amorpher Kieselsäure, Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose bzw. Äthylcellulose ersetzt wird, werden äquivalente Ergebnisse sichergestellt.
Wie aus den vorstehenden Beispielen ersehen werden kann, führt das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu überlegenen Wasch- und Reinigungsmitteln, die durch ihre leichte Verarbeitbarkeit gekennzeichnet sind. Die folgenden Beispiele sind typisch für Wasch- und Reinigungsmittel, die in der erfindungsgemäßen Weise hergestellt worden sind. Beispiel 4 &udf53;ta1,6:33,6:37,6&udf54;&udf53;tz5,5&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg8&udf54;\Bestandteil\ g&udf53;tz5,10&udf54; &udf53;tw,4&udf54;&udf53;sg9&udf54;\Sulfatierter Talgalkohol\ ¸2,0&udf53;tz&udf54; \Lineares Alkylbenzolsulfonat (Alkyl = CÉÉ°T,°tÌ im Durchschnitt)\ ¸2,0&udf53;tz&udf54; \Nichtionisches oberfl¿chenaktives Mittel (Mischung von A und B im&udf50;Gewichtsverh¿ltnis 1:1)\ Æ20,0&udf53;tz&udf54; \Kaolinitton (0,5 Mikron Durchmesser)\ ¸6,5&udf53;tz&udf54; \Kalziumcarbonat (1 Mikron Durchmesser)\ ¸9,0&udf53;tz&udf54; \Natriumcarbonat\ Æ30,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsulfat\ ¸9,7&udf53;tz&udf54; \Natriumsulfosuccinat\ ¸2,0&udf53;tz&udf54; \Natriumtoluolsulfonat\ ¸2,0&udf53;tz&udf54; \Natriumsilicat (SiOÊ:NaÊO = 2,0)\ Æ10,0&udf53;tz&udf54; \Farbstoffe, optische Aufheller\ ¸1,3&udf53;tz&udf54; \Wasser\ ¸3,5&udf53;tz&udf54; \Gesamtmenge an sprÝhgetrockneten KÐrnern\ Æ98,0&udf53;tz&udf54; \Trockene Pulverzumischung*)\ ¸2,0&udf53;tz&udf54; \Insgesamt\ 100,0%&udf53;tz5&udf54; &udf53;te&udf54;&udf53;sg8&udf54;*) PulverfÐrmige amorphe Kiesels¿ure, die auf sprÝhgetrocknete°eKÐrner aufgest¿ubt ist und als Hilfsmittel fÝr freies FlieÅen dient.°z&udf53;vu10&udf54;&udf53;sg9&udf54;
Die vorstehende Zusammensetzung wird hergestellt, indem das nichtionische oberflächenaktive Mittel mit Kaolinitton bei einer Temperatur von etwa 65,5°C voraufgeschlämmt und der Aufschlämmung der restlichen Bestandteile bei 65,5°C zugesetzt wird, worauf sprühgetrocknet wird. Wird die Verfahrensweise bei Temperaturen der Voraufschlämmung und Aufschlämmung von 71°C, 76,8°C bzw. 99°C durchgeführt, so werden äquivalente Wasch- und Reinigungsmittel erhalten.
Wenn die Zusammensetzung des Beispiels 4 modifiziert wird, indem die Mischung aus sulfatiertem Talgalkohol und linearem Alkylbenzolsulfonat durch eine äquivalente Menge der in Tabelle 1 angegebenen anionischen Detergensmischungen ersetzt wird, werden äquivalente Ergebnisse erhalten.
Wie sich aus den Beispielen ergibt, stellt die vorliegende Erfindung eine signifikante Verbesserung bei der Herstellung von alkoxylierte nichtionische oberflächenaktive Mittel enthaltenden Detergenskörnern dar, wobei das nichtionische oberflächenaktive Mittel gesondert bei einer Temperatur von 65,5 bis 99°C auf dem Kaolinit- oder Bentonitton sorbiert wird, bevor die Zugabe zur heißen Aufschlämmung erfolgt. Thermogravimetrische Analysen zeigen, daß die Kaolinittone, die erfindungsgemäß angewendet werden, den Verlust an nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln durch Verdampfung in einem heißen (100 bis 250°C) Sprühtrocknungsturm wesentlich und durchwegs verringern. Weitere Vorteile werden durch Verwendung verschiedener Geliermittel erreicht.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines homogenen, körnigen Wasch- und Reinigungsmittels, das 2 bis 60 Gewichtsprozent eines alkoxylierten, nichtionischen, oberflächenaktiven Mittels, 5 bis 10% eines Detergensgerüststoffes, 0,5 bis 40 Gewichtsprozent Kaolinit- oder Bentonitton und gegebenenfalls 1 bis 50 Gewichtsprozent einer anionischen, semipolaren, zwitterionischen oder amphoteren Detergensverbindung enthält, unter Bildung einer Voraufschlämmung des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels mit dem Koalinit- oder Bentonitton in einem Gewichtsverhältnis von nichtionischem oberflächenaktiven Mittel zu Ton von 6:1 bis 1:2 unter Sorption des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels auf dem Ton, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die Voraufschlämmung des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels mit dem Kaolinit- oder Bentonitton bei einer Temperatur von 65,5 bis 99°C herstellt;

(b) die in Stufe (a) gebildete Voraufschlämmung zu einer wäßrigen Aufschlämmung der restlichen Bestandteile, die bei einer Temperatur von 65,5 bis 99°C gehalten wird, gibt; und

(c) die in Stufe (b) erhaltene Aufschlämmung unter Bildung einer körnigen Zusammensetzung sprühtrocknet,

wobei als Ton Bentonit eingesetzt wird, wenn ein Phosphatgerüststoff in einer Menge von 25 bis 60 Gewichtsprozent verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschlämmung vor der Sprühtrocknung mit 0,1 bis 5 Gewichtsprozent eines Geliermittels versetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Geliermittel der Voraufschlämmung zugesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Geliermittel mikrofeine Kieselsäure, ein Alkylcellulosederivat oder ein Hydroxyalkylcellulosederivat verwendet.