DE2752984A1

DE2752984A1 - Waschmittelzusammensetzung niedriger dichte

Info

Publication number: DE2752984A1
Application number: DE19772752984
Authority: DE
Inventors: Martin D Reinish; Joseph B Wraga
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1977-11-28
Publication date: 1978-06-08
Also published as: FR2372889A1; SE7713168L; AU3109477A; MY8300070A; CA1100376A; AU520130B2; DE2752984C2; SE450642B; DK152380C; SE441929B; CH633040A5; DK152380B; GB1591516A; BE861431A; SE8301557D0; IT1092163B; DK536977A; ZA776948B; FR2372889B1; SE8301557L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer körnigen mit Gerüststoffen aufgebauten synthetischen organischen Waschmittelzusammensetzung niedriger Dichte und betrifft insbesondere den Einschluß einer geringen anteiligen Menge eines organischen hydrotropen Salzes in einen Mischer-Ansatz (Crutcher-Mischung) vor dem Sprühtrocknen zu einer im wesentlichen anorganischen körnigen Basiszusammensetzung, auf die nachfolgend als Überzug nichtionogenes Tensid aufgebracht wird. Es wurde gefunden, daß sich durch Anwesenheit der hydrotropen Verbindung in dem Mischeransatz die Basisteilchen und auch die Teilchen der fertigen Waschmittelzusammensetzung in erheblich geringerer Dichte herstellen lassen. Die Erfindung umfaßt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung solcher Basisteilchen und der mit Gerüststoffen aufgebauten synthetischen organischen Waschmittelzusammensetzungen, die sich mit diesen Methoden gewinnen lassen.

In jüngerer Zeit wurde gefunden, daß mit Gerüststoffen auf Basis von nichtionogenen Tensiden aufgebaute körnige synthetische organische Wasch- und Reinigungsmittel zahlreiche

809823/0678

Vorteile gegenüber den bis dahin üblichen körnigen auf Basis von anionenaktiven synthetischen organischen Tensiden mit Gerüststoffen gebildeten Wasch- und Reinigungsmittel für Grob-, Weiß- und Buntwäsche haben. Jedoch traten noch vielerlei Probleme bei der Herstellung der auf Basis von nichtionogenen Tensiden aufgebauten Waschmittelzusammensetzungen auf, wenn diese nach den zuvor für die Fertigung solcher Produkte üblichen Methoden, zum Beispiel durch Sprühtrocknen der Endzusammensetzung aus einem Mischeransatz, produziert wurden. Besonders störend dabei war die Staubbildung der nichtionogenen Tenside während des Sprühtrocknungsvorgangs. Dadurch wurden aus der Sprühtrocknungsanlage austretende Nebel bzw. Rauch verursacht, und es war ein Verlust an Tensidsubstanz nicht zu vermeiden. Abgesehen davon, daß dies im Hinblick auf die Umweltverschmutzung unerwünscht ist, wird dadurch das Verfahren kostenaufwendiger und die hergestellte teilchenförmige Waschmittelzusammensetzung wies, je nach den Bedingungen im Sprühturm große Unterschiede hinsichtlich des Gehaltes an aktivem Bestandteil (nichtionogenem Tensid) auf. Man hat versucht, durch nachträgliche Zugabe des größten Teils oder der Gesamtmenge an nichtionogenem Tensid dem abzuhelfen, und auf diese Weise hat man schon Handelsprodukte hergestellt, vgl. US-PS 3 838 072, US-PS 3 849 327, US-PS 3 886 098 und US-PS 3 971 726 sowie DT-OS 2 514 677.

809823/0678

Es läßt sich zwar durch die nachträgliche Zugabe des nichtionogenen Tensids, gewöhnlich durch Aufsprühen einer Schmelze des Tensids auf die Oberfläche von in Bewegung befindlichen Teilchen einer Basiszusammensetzung, die im allgemeinen im wesentlichen anorganischen Charakter hat und aus den Hilfsstoffen in der Waschmittelzusammensetzung, oder jedenfalls den meisten Teilen dieser Hilfsstoffe besteht, ein gut brauchbares Produkt erhalten, aber ein solches Produkt hat generell eine höhere Schüttdichte als die früher gefertigten Zusammensetzungen auf Basis von in dem Mischeransatz vorhandenen anionenaktiven Tensiden (einschließlich Seifen) . In manchen Fällen s.ind die Teilchen mit höherer Dichte nicht zu beanstanden und sogar wünschenswert, aber es gibt viele Fälle, in denen es bedeutsam ist, Produkte mit niedriger Schüttdichte herzustellen, beispielsweise solche, an die der Verbraucher bereits gewöhnt ist, deren Schüttdichten im allgemeinen im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm liegen. Die Anmelderin hat festgestellt, daß dann, wenn man einen im wesentlichen aus anorganischen Bestandteilen gebildeten Mischeransatz sprühtrocknet, die dabei gewonnenen kugelförmigen Teilchen nach der Zugabe des nichtionogenen Tensids häufig eine höhere als gewünschte Dichte haben und oft mit Dichtewerten im Bereich von 0,55 bis 0,75 g/cm vorliegen. Wenn nichtionogenes Tensid nachträglich aufgesprüht oder in anderer Weise auf die Teilchen der Basis-

809823/0678

zusammensetzung als überzug aufgebracht wird, steigen die Dichten dieser Teilchen etwas an oder bleiben manchmal gleich. Um ein handelsfähiges, mit Gerüstsubstanz aufgebautes Wasch- und Reinigungsmittel auf Basis von nichtionogenem Tensid für Grob-, Weiß- und Buntwäsche mit üblicher Dichte zu schaffen, hat man daher versucht, die Schüttdichte der sprühgetrockneten kugelförmigen Teilchen der Basiszusammensetzung zu erhöhen und aus solchen Basisteilchen körniges Waschmittel niedriger Dichte zu fertigen.

Dabei wurde gefunden, daß man durch Verwendung von Seife oder sonstigen anionenaktiven Tensiden in geringen Mengen als Bestandteile eines im wesentlichen anorganischen Mischeransatzes die Schüttdichte der beim Sprühtrocknen daraus resultierenden getrockneten Teilchen erniedrigen kann. Solche Effekte sind in der US-PS 3 971 726 und in der zuvor erwähnten DT-OS 2 514 677 beschrieben. Jedoch wird durch die Verwendung solcher waschaktiven Produkte, selbst wenn man sie in nur geringen anteiligen Mengen zusetzt, die Schaumbildungsfähigkeit gefördert, und dies ist für körnige Waschmittelzusammensetzungen häufig unerwünscht. Darüber hinaus müssen, wenn man geringe Mengen an anionenaktiven Tensiden mit verarbeitet, wie in der DT-OS 2 514 677 beschrieben, bestimmte spezielle Verfahrensbedingungen in dem Sprühturm eingehalten werden und in manchen Fällen können

809823/0678

nur ganz bestimmte Zusammensetzungen mit der gewünschten niedrigen Schüttdichte hergestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche unerwünschten Eigenschaften der Produkte und die Begrenzung auf bestimmte Zusammensetzungen sowie spezielle Arbeitsmethoden zu vermeiden und ein Verfahren in Vorschlag zu bringen, mit dem sich auf einfache Weise praktisch beliebige Zusammensetzungen zu Endprodukten mit gewünschter niedriger Schüttdichte verarbeiten lassen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer mit Gerüststoffen aufgebauten körnigen synthetischen organischen Waschmittelzusammensetzung niedriger Dichte, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Mehrzahl von Bestandteilen zu einem Mischeransatz vermischt werden, der ein oder mehrere anorganische Gerüstsubstanzen, wie beispielsweise Natriumtripolyphosphat, Natriumsilikat und Natriumcarbonat, häufig einen oder mehrere anorganische Füllersalze, wie beispielsweise Natriumsulfat, ein oder mehrere wasserlösliche organische hydrotrope Salze, wie beispielsweise Natriumtoluolsulfonat und/oder Natriumxylolsulfonat und Wasser in solchen anteiligen Mengen enthält, daß beim nachträglichen Trocknen das oder die wasserlöslichen organischen hydrotropen Salze, die gewöhnlich in einer Menge

809823/0678

von 0,2 bis 5 % in dem Mischer-Ansatz und vorzugsweise zu 1,2 bis 2 % in dem Endprodukt vorhanden sind, die Dichte des Produktes (auf 0,25 oder 0,3 bis 0,45 oder 0,5 g/cm (0,25 bis 0,45 g/cm in den Teilchen der Basiszusammensetzung)) merklich reduziert, dieses Gemisch getrocknet wird, vorzugsweise durch Sprühtrocknen unter üblichen Bedingungen, und auf die Oberflächen der Teilchen des getrockneten Gemisches durch Aufsprühen eine waschwirksame Menge, gewöhnlich 5 bis 17 % und vorzugsweise 7 bis 15 % an nichtionogenem Tensid, vorzugsweise einem Kondensationsprodukt aus höherem Fettalkohol und Polyethylenoxid aufgebracht wird. Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung der Teilchen der Basiszusammensetzung, die sprühbehandelt werden, sowie die bevorzugten Basiszusammensetzungen und die fertigen Waschmittelzusammensetzungen.

Die Basiszusammensetzung, die manchmal auch als Trägerzusammensetzung bezeichnet wird, besteht im allgemeinen im wesentlichen aus anorganischen Materialien, in erster Linie einem oder mehreren anorganischen Gerüststoffen und vorzugsweise zusätzlich einem oder mehreren anorganischen Füllstoffen. Sie kann darüber hinaus andere gewünschte Bestandteile der fertigen Waschmittelzusammensetzung, ausgenommen nichtionogene Tenside, enthalten, vorausgesetzt, daß diese ausreichend wärmebeständig sind und bei einer Trocknungsbe-

809823/0678

handlung, beispielsweise dem üblichen Sprühtrocknen, beständig bleiben. Vorzugsweise werden ein Wiederabsetzen von abgelöstem Schmutz verhindernde Mittel, wie beispielsweise Natriumcarboxymethylzellulose und alle 15 %, vorzugsweise 10 % übersteigenden Mengen an Natriumsilikat, bezogen auf die Basiszusammensetzung, nachträglich zugegeben, und zwar vor, nach oder mit dem nichtionogenen Tensid, vorteilhaft in Form von festen Einzelteilchen. Gewünschtenfalls können die Fließeigenschaften verbessernde Tone, beispielsweise das unter der Handelsbezeichnung Satintone vertriebene Produkt auch nachträglich zugesetzt werden, jedoch ist die Verwendung solcher Substanzen normalerweise für die Herstellung eines ausreichend frei fließfähigen, nicht klebrigen und nicht backenden Produktes nicht notwendig. Auch Färbemittel, Parfüms, optische Aufheller, Fungizide, Herbizide und andere Adjuvantien können nachträglich zugesetzt werden, und wenn sie ausreichend löslich sind, kann man sie in dem nichtionogenen Tensid dispergieren oder lösen und damit zusammen auf die Basisteilchen aufbringen, zum Beispiel aufsprühen.

Bei den Gerüststoffkomponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen handelt es sich vorzugsweise um wasserlösliche Polyphosphate, Carbonate, Silikate, Borate, Bicarbonate und Phosphate, üblicherweise in Form der Natrium- oder Kaliumsalze, zum Beispiel um Pentanatriumtripolyphosphat, Tetra-

809823/0578

kaliumpyrophosphat, Natriumcarbonat, Kaliumbicarbonat, Natriumsilikat (Na₂O:SiO₂ = 1:2,35), Borax und Dinatriumhydrogenphosphat, jedoch versteht sich, daß auch organische Gerüststoffsalze eingesetzt werden können; sie können die anorganischen Gerüstsubstanzen wenigstens zum Teil ersetzen. Dazu kann man auch wasserunlösliche Gerüstsubstanzen, wie beispielsweise Natriumaluminosilikate, vorzugsweise kristalline oder amorphe Zeolithe vom Typ A oder X verwenden; zahlreiche Beispiele dafür sind beschrieben in der US-PS 2 882 243, BE-PS 813 581 und BE-PS 835 351, DT-OS 2 412 837 und DT-OS 2 412 839 sowie in den österreichischen Patentanmeldungen A 4484/73, A 4642/73, A 4666/73, A 4717/73, A 4750/73, A 4767/73, A 4787/73, A 4788/73, A 4816/73 und A 4888/73. Derartige unlösliche Builder sind weiterhin beschrieben in der Abhandlung "Zeolite Molecular Sieves" von Donald W. Breck, veröffentlicht im Jahre 1974 von John Wiley & Sons, dort speziell zusammengestellt in Tabelle 9.6 auf den Seiten 747-49. Normalerweise sind wenigstens 50 % der eingesetzten Gerüstsubstanzen in Form von wasserlöslichen anorganischen Gerüststoffsalzen vorhanden, vorzugsweise liegt deren anteilige Menge bei wenigstens 80 %, insbesondere bei wenigstens 90 % und speziell bevorzugt bei 100 %. Es ist zwar nicht unbedingt erforderlich, ein Füllersalz in die Basisteilchen oder in die fertige Waschmittelzusammensetzung einzuarbeiten, jedoch bringt die Anwesenheit solcher Stoffe

809823/0678

häufig wünschenswerte Ergebnisse. Am besten bewährt als Füller hat sich Natriumsulfat, das gewöhnlich alleine als Füllmaterial vorhanden ist, gebräuchlicherweise mehr als 50 % und vorteilhaft mehr als 90 % des Füllstoffgehaltes ausmacht. Es läßt sich damit die Teilchenfestigkeit, Stabilität und Fließfähigkeit günstig beeinflussen und der Kostenfaktor läßt sich senken. Es können jedoch auch andere wasserlösliche und nicht zerfließende anorganische Salze, die wärmestabil sind, eingesetzt werden, wie beispielsweise Natriumchlorid, das manchmal als Verunreinigung in einem der Produktbestandteile vorkommt, Kaliumsulfat, Natriumbisulfat und Kaliumchlorid.

Als hydrotropes Salz, das erfindungsgemäß bei der Herstellung der Trägerteilchen mit niedriger Dichte mitverwendet wird, kann man irgendeine Verbindung einsetzen, die die Fähigkeit hat, die Wasserlöslichkeit von nur schwer löslichen Substanzen zu verbessern und die so zur Bildung von Trägermaterial- und Endproduktteilchen mit niedriger Dichte beizutragen vermag, speziell dann, wenn die Mischer-Ansätze einer Basiszusammensetzung bei erhöhten Temperaturen sprühgetrocknet werden. Bevorzugt setzt man als solche Verbindungen wasserlösliche Salze von substituierten oder unsubstituierten Benzolsulfonsäuren, wie beispielsweise deren Natrium- und Kaliumsalze (deren Alkalisalze) und darunter speziell die

809823/0678

Natriumsalze, ein. Obwohl Alkalibenzolsulfonate, wie beispielsweise Natriumbenzolsulfonat, brauchbare hydrotrope Verbindungen sind, die man beim erfindungsgemäßen Verfahren verwenden kann, ist es aber vorteilhafter, wenn in der eingesetzten Verbindung am Benzolring ein oder mehrere Wasserstoffatome, zum Beispiel durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise mit 1 bis 2 C-Atomen und insbesondere mit 1 C-Atom (Methyl) substituiert sind. Beispiele dafür sind Natriumtoluolsulfonat, Natriumxylolsulfonat, Kaliumtoluolsulfonat und entsprechende Salze von Kumol, Mesitylen, Ethylbenzol und Pseudokumol. Gewöhnlich handelt es sich bei den Sulfonaten um Gemische von Isomeren, in denen normalerweise und vorzugsweise die para- und ortho-Konfigurationen dominieren. Beispiele dafür sind Natrium-p-methylbenzolsulfonat, Natrium-o,odimethylbenzolsulfonat und Natrium-Ojp-dimethylbenzolsulfonat. Man kann auch Gemische aus verschiedenen der hydrotropen Verbindungen einsetzen, zum Beispiel Natriumtoluolsulfonat und Natriumxylolsulfonat oder die entsprechenden Kaliumsalze.

Als nichtionogene Tenside werden vorzugsweise polyoxethylierte höhere Fettalkohole verwendet, wie beispielsweise die wasserlöslichen Kondensationsprodukte aus 3 bis 15 Molen, vorzugsweise 7 bis 11 Molen Ethylenoxid und Fettalkoholen mit 10 bis 18 C-Atomen, vorzugsweise 12 bis 15 C-Atomen. Derartige

809823/0678

nichtionogene Tenside haben solche Schmelz- und Erweichungseigenschaften, daß sie sich bei einer Temperatur unterhalb 45°C in Tröpfchenform versprühen lassen. Ein für diese Zwecke vorteilhaftes Handelsprodukt, bei dem es sich um das Kondensationsprodukt eines Gemisches 12 bis 15 C-Atome aufweisender Fettalkohole mit etwa 7 Molen Ethylenoxid je Mol Fettalkohol handelt, ist das von Shell Chemical Company hergestellte und unter der Handelsbezeichnung Neodol 25-7 vertriebene Produkt. Weitere im Handel erhältliche nichtionogene Komponenten dieser Art, die sich ebenfalls für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eignen, sind beispielsweise: Neodol 45-11 (ebenfalls von Shell Chemical Company hergestellt) ; Alfonic 1618-65, bei dem es sich um ein mit durchschnittlich 10 bis 11 Molen Ethylenoxid je Mol oxethyliertes 16 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisendes Alkanol handelt, das von Continental Oil Company hergestellt wird; und Plurafac B-26, hergestellt von BASF-Wyandotte.

Neben den bevorzugt verwendeten polyoxethylierten höheren Fettalkoholen und ähnlichen Alkanolen lassen sich wenigstens teilweise, zum Beispiel zu bis zu 25 oder 50 %, verschiedene andere nichtionogene Tenside benutzen, wie sie ausführlich beschrieben wurden von McCutcheon's in "Detergents and Emulsifiers", Jahrgang 1973, und in "Surface Active Agents", Band II, von Schwartz, Perry und Berch (Interscience

809823/0678

Publishers, 1958). Nichtionogene Tenside dieser Art sind gewöhnlich bei Zimmertemperatur (20⁰C) pastenförmige oder wachsartige Lösungsmittel und sie haben entweder eine so ausreichende Wasserlöslichkeit, daß sie sich rasch in Wasser auflösen, speziell in Anwesenheit der hydrotropen Verbindung, oder sie schmelzen rasch bei der Temperatur, die das Waschwasser hat, zum Beispiel wenn dessen Temperatur oberhalb oder 50⁰C liegt, und verteilen sich darin. Es sollten zweckmäßig nur üblicherweise bei Zimmertemperatur nicht fluide Tenside eingesetzt werden, weil anderenfalls die Gefahr besteht, daß sie das körnige fertige Waschmittel zu einem klebrigen Gebilde agglomerieren, so daß es schlecht rieselfähig wird und beim Aufbewahren klumpen oder fest werden kann. Beispiele für erfindungsgemäß brauchbare nichtionogene Tenside, die bei den Konzentrationen, in denen erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzungen benutzt werden, zum Beispiel 0,1 bis 0,2 % an Waschmittelzusammensetzung im Waschwasser, ausreichende Waschkraft vermitteln, sind die Polyalkenoxyderivate, die gebräuchlicherweise erhalten werden durch Kondensation von niedrigem (2 bis 4 C-Atome enthaltendem) Alkylenoxid, zum Beispiel Ethylenoxid, Propylenoxid (mit ausreichend Ethylenoxid, um das Produkt wasserlöslich zu machen), mit einer Verbindung, die eine ein oder mehrere aktive Wasserstoffatome enthaltende hydrophobe, zum Beispiel Kohlenwasserstoff-, Kette hat, wie beispielsweise höhere Alkyl-

809823/0678

phenole, höhere Fettsäuren, höhere Fettmercaptane, höhere Fettamine, höhere Fettpolyole und die zuvor genannten höheren Fettalkohole. Im allgemeinen sind solche Verbindungen mit durchschnittlich etwa 3 bis 30, vorzugsweise 3 bis 15 und insbesondere 7 bis 11 Alkylenoxideinheiten oxalkyliert. Besonders zweckmäßig sind nichtionogene Tenside der Formel RO (CpH.0) H, worin R für einen Rest eines linearen gesättigten primären Alkohols (eines Alkyls) mit 12 bis 15 C-Atomen steht und η eine ganze Zahl von 7 bis 11 bedeutet. Beispiele für weitere nichtionogene Tenside, die sich für die Zwecke der Erfindung einsetzen lassen, sind die unter nachfolgenden Handelsbezeichnungen vertriebenen Produkte: die Igepale (GAF Co. Inc.), Pluronics (BASF-Wyandotte), Poly-Tergents (Olin Corp.) und Amidoxes (Stepan Chemical Co.).

Zusätzlich zu den zuvor erwähnten Adjuvantien, die vorteilhaft nachträglich den sprühgetrockneten Basisteilchen beigegeben werden, können in den Basis-Kugelteilchen geringe Anteilmengen an anionenaktiven und amphoteren Tensiden vorhanden sein oder diesen nachträglich zugesetzt werden. Solche Zusätze sind für die Herstellung der erfindungsgemäßen Waschmittelteilchen nicht unbedingt notwendig, und wenn sie verwendet werden, sind sie normalerweise in nur kleinen anteiligen Mengen von beispielsweise 0,5 bis 2 % vorhanden. Beispiele für Substanzen dieser Art sind die

809823/0678

Alkali-, vorzugsweise Natrium-alkylbenzolsulfonate mit 12 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe, die vorzugsweise linear ist, höhere Fettalkoholsulfate, höhere Alkylsulfonate, höhere Olefinsulfonate und polyoxethylierte höhere Fettalkoholsulfate. In allen Fällen enthalten die höheren Alkyl- oder Alkengruppen meist 1 bis 20 oder 12 bis 18 C-Atome und sind bis zu einem Gehalt von 3 bis 30 oder 3 bis 15 Alkylenoxide je Mol polyoxethyliert. Anstelle der angegebenen synthetischen anionenaktiven organischen Tenside kann man für die Gesamtmenge oder einen Teil davon die gewöhnlichen Fettsäureseifen verwenden, üblicherweise Natriumseifen von gemischten Fettsäuren mit 8 bis 18 C-Atomen wie beispielsweise die aus Tallöl und Kokosnußöl erhaltenen Seifen, und man kann Gemische der anionenaktiven Tenside benutzen, wobei die Gesamtmenge innerhalb des zuvor angegebenen prozentualen Bereiches vorzusehen ist. Anstelle der anionenaktiven Tenside lassen sich auch amphotere Tenside verwenden. Es handelt sich dabei gewöhnlich um höhere Fettcarboxylate, Phosphate, Sulfate oder Sulfonate, die einen kationischen Substituenten, wie beispielsweise eine Aminogruppe enthalten, die zum Beispiel mit niedrigen Alkylgruppen quaternisiert sein kann, oder deren Kette an der Aminogruppe zum Beispiel durch Kondensation mit einem niedrigen Alkylenoxid, beispielsweise Ethylenoxid, verlängert sein kann. Beispiele für im Handel erhältliche wasserlösliche amphotere organische Tenside sind die

809823/0678

Handelsprodukte Deriphat 151 und Miranol C2M. Es kann manchmal wünschenswert sein, geringe Mengen an kationenaktiven organischen Tensiden, beispielsweise als antistatische Mittel oder Weichmachmittel mit zu verwenden. Beispiele für solche Verbindungen sind die unter der Handelsbezeichnung Ethoduomeens T/12 und T/13 vertriebenen Produkte (Armour Industrial Chemical Company), bei denen es sich um Ethylenoxidkondensate von N-Tallöl-trimethyldiaminen handelt und die unter den Handelsbezeichnungen Ethylquad 18/12, 18/2 5 und 0/12 vertriebenen Produkte (Armour Industrial Chemical Co.), bei denen es sich um polyoxethylierte quaternäre Ammoniumchloride handelt. Verschiedene andere synthetische Tenside und oberflächenaktive Mittel, die sich für die erfindungsgemäßen Zwecke verwenden lassen, sind in den zuvor angeführten Veröffentlichungen von McCutcheon und Schwartz und Mitarbeitern beschrieben.

Für die Herstellung der erfindungsgemäßen körnigen mit Gerüststoffen aufgebauten synthetischen organischen Waschmittelzusammensetzungen niedriger Dichte und der entsprechenden teilchenförmigen Basiszusammensetzungen niedriger Dichte, bei denen es sich gewöhnlich um im wesentlichen anorganisches Material handelt, soweit man auf die normalerweise festen Bestandteile der Gemische abstellt, wird eine wässrige Lösung-Dispersion zubereitet, die man gebräuchlicherweise als einen

809823/0678

Mischer-Ansatz (Crutcher-Mischung) bezeichnet, und die die verschiedenen wärmebeständigen Bestandteile des Endproduktes enthält, ausgenommen das nichtionogene Tensid und andere
zweckmäßig nachträglich zuzugebende Materialien. Der Mischeransatz sollte zwecks Energieersparnis und zur Erhöhung des Durchsatzes durch die Trocknungsvorrichtung einen möglichst hohen Feststoffgehalt, zum Beispiel etwa 50 bis 80 %, aufweisen. Der Rest, etwa 20 bis 50 %, ist Wasser. Man kann einen höheren Wasseranteil vorsehen, aber dann steigt der Energiebedarf, die Durchsatzleistung des Sprühturms wird niedriger, das resultierende Produkt kann klebriger sein und schlechtere Fließeigenschaften haben, und es kann vorkommen, daß die
kornförmige Basiszusammensetzung und fertige Waschmittelzusammensetzung nicht mit der gewünschten niedrigen Dichte erhalten werden. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Mischeransatzes etwa 20 bis 50 % ausmacht, liegen die Anteile an
wasserlöslichen anorganischen Gerüststoffsalzen bei etwa
10 bis 50 %, die Anteile an anorganischen Füllersalzen bei etwa 5 bis 50 % und der Gehalt an wasserlöslichen organischen hydrotropen Salzen bei etwa 0,2 bis 5 %. Wenn anorganisches Füllersalz nicht vorhanden ist, kann der Gehalt an anorganischem Gerüststoffsalz die neben dem Wasseranteil und dem Gehalt an hydrotroper Verbindung (sowie sonstigen etwa vorhandenen wärmestabilen Adjuvantien) vorhandene Restmenge
der Zusammensetzung ausmachen. Bevorzugte Gerüststoffsalze

809823/0678

sind Natriumtripolyphosphat, das normalerweise als Pentanatriumtripolyphosphat eingebracht wird und in der Regel wenigstens die Hälfte der Gerüststoffsalze in dem Crutcher ausmacht. Als bevorzugtes Füllersalz wird Natriumsulfat verwendet, und dieses macht im allgemeinen mindestens die Hälfte der insgesamt in dem Mischeransatz vorhandenen Füllersalze aus. Der Wassergehalt in dem Mischeransatz ist so ausreichend vorzusehen, daß die sonstigen vorhandenen Bestandteile ausreichend gelöst bzw. dispergiert werden.

Man kann verschiedene Trocknungsverfahren benutzen, beispielsweise Trommeltrocknen, Tellertrocknen, Fließbetttrocknen, Filmtrocknen und dergleichen. Bevorzugt arbeitet man mittels Sprühtrocknung und versprüht dabei den Mischeransatz unter

2 erhöhtem Druck, gewöhnlich mit 3 bis 50 kg/cm , vorzugsweise 20 bis 40 kg/cm durch eine Sprühdüse in einen Sprühturm, durch den trocknende Luft so geführt wird, daß die resultierenden Tropfen des Mischeransatzes als rundkörnige rieselfähige Teilchen mit niedriger Dichte anfallen. Anstelle der Sprühdüsen können gleichwertig Zerstäuber oder sonstige Vorrichtungen benutzt werden. Bevorzugt ist der Sprühturm als Gegenstromanlage ausgelegt und in einer Turmhöhe von gewöhnlich 5 bis 25 m ausgebildet, und die Eintrittstemperatur für die heiße Luft, bei der es sich gewöhnlich um gasförmige Verbrennungsprodukte von Öl oder Gas handelt,

809823/0678

■ wird auf einen Temperaturbereich von 200 bis 400 C eingestellt, während die Luft an dem Auslaß in der Regel mit einer Temperatur im Bereich von 50 bis 90°C abgezogen wird. Es können auch Gleichlauf-Sprühturmanlagen benutzt werden, bei denen Einlaßluft und Auslaßluft etwa die gleiche Temperatur haben. In der DT-OS 2 514 677 wird angegeben, daß sich kugelförmige Teilchen mit niedriger Dichte besser fertigen lassen, wenn man statt durch Gegenlauftrocknung im Gleichstrom geführte Sprühtrocknung benutzt; beim erfindungsgemäßen Verfahren kann man jedoch mit beiden Sprühturmarten die gewünschten Produkte mit niedriger Dichte herstellen. Man bevorzugt die im Gegenstrom geführte Trocknung, weil dabei der Trocknungsvorgang mit größerer Effizienz erfolgt, denn der Wärmegradient für den Entzug der Feuchtigkeit aus dem partiell getrockneten Produkt in der Nähe des Turmauslasses ist größer.

Die Abmessungen der Sprühdüse zur Herstellung von Tröpfchen des Mischeransatzes in der gewünschten Abmessung wird so gewählt, daß die Basisteilchen in Größen im Bereich von 6 bis 160 Maschen (US-Standardsiebreihe) anfallen. Vorzugsweise liegt das Produkt, wenn man es aus dem Sprühturm entnimmt, vollständig in Form von Teilchen dieses Größenbereiches vor, jedoch kann man aus diesem Größenbereich herausfallende Teilchen, die in einem Gewichtsanteil von 2 bis 10 % mit vorhanden sein können, entweder absieben oder auf den ge-

809823/0678

wünschten Größenbereich zerkleinern oder diesem oder einem späteren Mischeransatz wieder zufügen. Für manche Verwendungszwecke kann man das Produkt mit Teilchen im Bereich von 6 bis 160 Maschen so absieben, daß man einen engeren Größenbereich, zum Beispiel zwischen 8 bis 100 Maschen, erhält. Man kann auch, um ein solches Produkt mittels Sprühtrocknung zu gewinnen, so daß man auf weiteres Absieben oder Zerkleinern verzichten kann, die Sprühbedingungen entsprechend abändern.

Nachdem vollständig getrocknet worden ist und die Teilchen in der gewünschten Größe vorliegen, wird das nichtionogene Tensid auf die Oberfläche dieser Teilchen aufgebracht, vorzugsweise wird geschmolzenes Tensid, das als konzentrierte wässrige Lösung vorliegen kann, bevorzugt jedoch wasserfrei ist, auf die Oberfläche der in einer schräg gestellten Trommel umgewälzten Basisteilchen aufgesprüht; dabei werden die Teilchen von einer höher gelegenen Einfüllstelle zu dem Entnahme-Austrittsende vorwärtsbewegt. Anstelle einer schräg gestellten Trommel kann man auch Fließbetten unterschiedlicher Anordnung oder sonstige handelsübliche Mischeinrichtungen, zum Beispiel den Schugi-Mischer benutzen. Der Mengenanteil an nichtionogenem Tensid, vorzugsweise einem polyoxethylierten höheren Fettalkohol, liegt vorteilhaft bei 4 bis 15 %, und die kugelförmigen Teilchen, auf die das Tensid aufgesprüht wird, enthalten etwa 3 bis 16 %, vorzugsweise

809823/0678

5,6 bis 13,3 % und insbesondere 5,6 bis 11,1 % Feuchtigkeit, so daß in dem Endprodukt ein Wassergehalt von etwa 2,5 bis 15 %, vorteilhaft 5 bis 12 % und vorzugsweise 5 bis 10 % vorhanden ist. Man kann den Feuchtigkeitsgehalt der Basisteilchen auch höher einstellen, wenn nachträglich noch feuchtigkeitsfreie Bestandteile zugegeben werden sollen.

Die Mengenanteile an Adjuvantien werden generell bei weniger als 15 %, vorzugsweise weniger als 10 % und insbesondere weniger als 5 %, bezogen auf das Gesamtprodukt, gehalten, und die Anteilmengen an einzelnen speziellen Adjuvantien liegen in den meisten Fällen bei je weniger als 5 %, vorzugsweise je unterhalb 2 % und insbesondere bei weniger als 1 %. Der Gehalt an Adjuvantien insgesamt kann im Bereich von etwa 0 oder 1 bis 15 %, vorzugsweise 1 bis 5 % liegen, und die Konzentrationen der Einzelkomponenten können 0 oder 0,1 bis 5 %, vorzugsweise 0,2 bis 1 % betragen. Wenn ein Bleichmittel, wie beispielsweise Natriumperborat gewöhnlich als Tetrahydrat und aktiviert in das Wasch- und Reinigungsmittel eingearbeitet werden soll, können davon größere prozentuale Anteile, wie beispielsweise 5 bis 40 %, vorzugsweise 10 bis 30 % vorhanden sein. Demzufolge gehört Natriumperborat in dieser Hinsicht nicht zu den zuvor erwähnten üblichen Adjuvantien. Es sollte, wenn man es mitverwendet, nachträglich zugegeben werden.

809823/0678

Der Mengenanteil an Gerüststoffsalzen oder Füllstoffsalzen kann, wie gefunden wurde, für besonders vorteilhafte Produkte im Bereich von 3:1 bis 1:2, insbesondere 2:1 bis 1:1,5 liegen. Die Basiskugelteilchen haben eine Schüttdichte im Bereich von 0,2 bis 0,45 g/cm und die Kugelteilchen des Endproduktes weisen eine Schüttdichte im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm auf. Vorzugsweise liegen diese Schüttdichten-Werte bei 0,2 bis 0,35 bzw. 0,3 bis 0,45 g/cm .

Besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen bestehen aus etwa 20 bis 40 % Natriumtripolyphosphat, 3 bis 15 % Natriumcarbonat, 5 bis 15 % Natriumsilikat mit einem Na_O:SiO~-Verhältnis im Bereich von 1:1,6 bis 1:3, 0 bis 5 % Borax, 1 bis 3 % Natriumtoluolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat, 20 bis 50 % Natriumsulfat, 4 bis 15 % nichtionogenem Tensid in Form eines Kondensationsproduktes eines höheren Fettalkohols mit PoIyethylenoxid und 5 bis 12 % Wasser. In diesen Produkten ist als Kondensationsprodukt aus Fettalkohol und Ethylenoxid vorzugsweise eine Substanz vorhanden, die so ausreichende Schmelz- und Erweichungseigenschaften hat, daß man sie bei einer Temperatur unterhalb 4 5°C in Tropfenform versprühen kann, und beim erfindungsgemäßen Verfahren wird sie geschmolzen und bei einer Temperatur unterhalb 55°C auf die Oberflächen der sprühgetrockneten Teilchen des Basismaterials,

809823/0678

die sich in Bewegung und auf einer Temperatur unterhalb 45°C und oberhalb 10 C befinden, aufgesprüht. Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Mischeransatzes etwa 30 bis 45 % beträgt und der Mischeransatz eine solche Zusammensetzung hat, daß ein sprühgetrocknetes fertiges Wasch- und Reinigungsprodukt entsteht, das, wenn darin 7 bis 13 % an nachträglich auf die sprühgetrockneten kugelförmigen Basisteilchen aufgebrachtes nichtionisches Tensid in Form eines polyoxethylierten höheren Fettalkohols vorhanden sind, 28 bis 38 % Natriumtripolyphosphat, 3 bis 8 % Natriumcarbonat, 5 bis 10 % Natriumsilikat mit einem Na₂O:SiO_-Verhältnis von 1:2 bis 1:2,4, 1,2 bis 2 % Natriumtoluolsulfonat (oder Natriumxylolsulfonat), 0,5 bis 2 % Borax, 30 bis 42 % Natriumsulfat und 5 bis 10 % Feuchtigkeit enthält. In einem solchen Produkt ist als nichtionogenes Tensid vorteilhaft ein Kondensationsprodukt aus einem 12 bis 15 C-Atome aufweisenden Fettalkohol mit etwa 7 Molen Ethylenoxid je Mol Fettalkohol, das man als Handelsprodukt unter der Handelsbezeichnung Neodol 25-7 kaufen kann, vorhanden. Bei dieser Verfahrensführung wird der Mischeransatz mit einer Temperatur von 80 bis 105°C in den vorzugsweise im Gegenstrom betriebenen

Sprühtrocknungsturm, in den die Luft mit einer Lufteinlaßtemperatur im Bereich von 200 bis 4OO°C eingeleitet wird, versprüht, und die Sprühbedingungen werden so eingestellt,

809823/0678

daß sich Sprühtropfen bilden, die zu einem Teilchengemisch aus Teilchengrößen im wesentlichen im Bereich von 6 bis Maschen (US-Standardsiebreihe) trocknen. Zur Gewinnung solcher Teilchen können Düsen benutzt werden, deren Düsenauslaß einen Durchmesser von 0,2 bis 0,8 mm hat. Bei dem nachfolgenden Sprühvorgang wird das nichtionogene Tensid auf die Oberflächen der in einer schräg gestellten Drehtrommel in Bewegung gehaltenen Teilchen der Basiszusammensetzung aufgesprüht. Dabei kann die Drehtrommel in einem Winkel von 5 bis 15° geneigt angeordnet sein und mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von etwa 5 bis 50 U/Min, rotieren. Das nichtionogene Tensid hat, wenn es auf die umgewälzten Teilchen aufgesprüht wird, eine Temperatur von 35 bis 50 C, und die Teilchen werden dabei auf einer Temperatur von 20 bis 45°C gehalten.

Das Verfahren zur Fertigung der kugelförmigen Basis- oder Trägerteilchen ist zuvor bereits in Zusammenhang mit dem Gesamtverfahren zur Herstellung der teilchenförmigen Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung beschrieben worden. Es sind jedoch, wenn man davon ausgeht, daß etwa 10 % an nichtionogenem Tensid den Basis-Kugelteilchen nachträglich zugegeben werden, die bevorzugten und insbesondere vorteilhaften anteilmäßigen Mengen der verschiedenen Bestandteile der Kugelteilchen etwas unterschiedlich und liegen bei 22 bis

B09823/0678

44 % Natriumtripolyphosphat, 3,3 bis 16,7 % Natriumcarbonat, 5,6 bis 16,7 % Natriumsilikat, 1,1 bis 3,3 % Natriumtoluolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat, 0 bis 5,6 % Borax, 22 bis 56 % Natriumsulfat und 5,6 bis 13,3 % Wasser, wobei die entsprechenden besonders zweckmäßigen Bereiche die folgenden sind: 31,1 bis 42,2 % bzw. 3,3 bis 8,9 % bzw. 5,6 bis 11,1 % bzw. 1,3 bis 2,2 % bzw. 0,5 bis 2,2 % bzw. 33 bis 47 % bzw. 5,6 bis 11,1 %.

Es wurden bereits zuvor die zahlreichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der resultierenden Zusammensetzungen erwähnt, die hier nochmals kurz zusammengefaßt werden sollen. In erster Linie wird erfindungsgemäß ein mit Gerüststoffen zusammengesetztes Wasch- und Reinigungsmittel für Grob-, Weiß- und Buntwäsche auf Basis von nichtionogenem Tensid hergestellt, das teilchenförmig vorliegt, eine gewünschte niedrige Dichte hat, keine Klebrigkeit aufweist, nicht zusammenbackt und frei fließfähig ist. Erfindungsgemäße Produkte lassen sich mittels technisch vorteilhaften wirtschaftlich arbeitenden Verfahren fertigen, die geeignete Variationen hinsichtlich des Gehaltes an aktive Waschkraft gebenden Bestandteilen der Zusammensetzung ermöglichen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist umweltfreundlich, es werden aus den Trockeneinrichtungen, zum Beispiel einem Sprühturm, keine unerwünschten Dämpfe und kein Rauch abgegeben. Darüber

809823/0678

2752934

hinaus wird der Turmdurchsatz erhöht und der Energieverbrauch vermindert. Trotz der vergleichsweise hohen Anteile an nichtionogenem Tensid in der kornförmigen Endzusammensetzung wird die Tensidsubstanz von den hydrotrope Verbindungen enthaltenden Kugelteilchen rasch und leicht sorbiert und man kommt mit vergleichsweise kurzen Mischzeiten, zum Beispiel 1 bis 5 Minuten, aus. Durch das Vorhandensein der hydrotropen Verbindung in dem Produkt, durch die die Eigenschaften des nichtionogenen Tensids in keiner Weise beeinträchtigt werden, wird eine verbesserte Löslichkeit einiger vergleichbar unlöslicher Schmutzsubstanzen, die häufig an Schmutzwäsche vorhanden sind, verbessert, und. es wird darüber hinaus die Löslichkeit von schwer löslichen Adjuvantien, die in dem Wasch- und Reinigungsmittel vorhanden sein können, gesteigert und dadurch unerwünschte Ablagerung solcher Stoffe auf dem Waschgut verhindert. So kann beispielsweise verhindert werden, daß in dem Wasch- und Reinigungsmittel vorhandene Farbstoffe auf Gewebestücken aus dem Waschgut abgelagert wird. Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß es möglich ist, teilchenförmige Produkte mit der gewünschten niedrigen Dichte zu produzieren. Es ist mit dem erfindungsgemäßen-Verfahren, bei dem hydrotrope Salze der beschriebenen Art mit verwendet werden, sogar möglich, Produkte mit einer geringeren Dichte herzustellen, als sie mit Seifen, Gemische aus Seifen und nichtionogenen Tensiden,

809823/0678

und anionenaktiven Tensiden, in gleichen Mengen eingesetzt, erhältlich sind.

Es ist noch nicht abschließend theoretisch geklärt, worauf diese besonderen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbaren Wirkungen zurückzuführen sind. Man könnte sich theoretisch vorstellen, daß die hydrotropen Salze die Zubereitung eines besser homogenen Mischer-Ansatzes ermöglichen und dadurch beim nachfolgenden Verfahrensgang Schwachpunkte oder örtliche rißanfällige Stellen an den Sprühtröpfchen oder den Feststoffteilchen beim Trocknen vermieden werden. Dadurch vermögen die Kugelteilchen zu einer größeren Abmessung aufzuquellen, und beim Trocknen kann diese Abmessung erhalten bleiben, was zu der Fertigung eines Produktes mit geringerer Dichte führt. Aber selbst wenn bestätigt wird, daß diese Theorie zutrifft, ist es dennoch überraschend, daß die geringen anteiligen Mengen an hydrotropem Salz, die benutzt werden, so ausreichend wirksam sein können, um die Eigenschaften eines einen so hohen prozentualen Anteil an anorganischen Salzen enthaltenden Mischeransatzes oder Basis-Sprühtropfens bedeutend modifizieren zu können.

Wenn man erfindungsgemäße Waschmittelzusammensetzungen in der gleichen Weise wie handelsübliche körnige Waschmittel für Grob-, Weiß- und Buntwäsche verwendet, d.h. in üblichen

809823/0678

Konzentrationen, zum Beispiel 0,1 bis 0,2 % in kaltem, warmem oder heißem Waschwasser benutzt, erreicht man eine sehr gute Reinigung der einzelnen Stücke des Waschgutes. Man kann das kornförmige Wasch- und Reinigungsmittel zur Behandlung von sehr stark verschmutzten Bereichen des Waschgutes auch mit Wasser zu einer Paste verarbeiten. Die Anwesenheit der hydrotropen Substanz unterstützt die Ablösung solcher hartnäckigen Verschmutzungen, so daß diese während des Waschvorganges leichter entfernt werden können.

In den nachfolgenden Beispielen, in denen die vorliegende Erfindung noch näher erläutert, aber nicht begrenzt wird, sind, sofern nichts anderes erwähnt wird, alle Teile als Gewichtsteile und alle Temperaturangaben als °C-Temperaturen zu verstehen.

Beispiel 1

Aus 23,9 % Natriumtripolyphosphat, 3,6 % Natriumcarbonat, 5,1 % Natriumsilikat, 1,1 % Natriumtoluolsulfonat, 0,7 % Borax, 25,6 % Natriumsulfat und 40 % Wasser wurde ein Mischeransatz zubereitet. Alle Bestandteile, ausgenommen das Natriumsilikat und das Wasser, wurden als wasserfreie Pulver zugegeben. Natriumsilikat wurde als 10,2 % einer 50 %igen wässrigen Lösung beigegeben, und das Na_O:SiO~-Verhältnis lag bei

809823/0678

1:2,35. Die wässrige Zusammensetzung wurde etwa 15 Minuten lang in einem üblichen erhitzten Seifenmischer (Crutcher) gemischt (Polyphosphat wurde als letzte Komponente zugegeben) und mittels einer hochleistungsfähigen Pumpanlage (Triplex) mit einem Druck von 25 kg/cm bei einer Temperatur von 95°C oben auf einen 20 m hohen Sprühturm aufgepumpt und durch eine Vielzahl von einen Durchmesser von 0,5 mm aufweisenden Düse gepreßt. Dabei entstand ein Sprühstrom aus Sprühtröpfchen mit einer Größe von im wesentlichen 6 bis 160 Maschen (US-Standardsiebreihe) , woraus Kugelteilchen etwa gleicher Größe entstanden. Die Trocknungsluft, die am Boden des Sprühturms eingeleitet wurde, hatte eine.Temperatur von etwa 300 C und verließ den Turm oben mit einer Temperatur von etwa 90 C. Die aus dem versprühten Mischer-Ansatz stammenden Sprühtröpfchen, die durch den Turm hindurchfielen, hatten darin eine durchschnittliche Verweilzeit von etwa 1 Minute. Die Verweilzeiten ließen sich, je nach den speziellen Trocknungsbedingungen, zwischen 30 Sekunden und 3 Minuten variiert einstellen. Die sprühgetrockneten Kugelteilchen, die zu mehr als 95 % aus Teilchen der gewünschten Größe im Bereich von 6 bis 160 Maschen bestanden, wurden, nachdem sie etwas vorgekühlt waren, am Boden des Turms mit einer Temperatur von etwa 45 C aus dem Turm abgezogen. Mit dieser Temperatur wurden die Kugelteilchen in eine geneigt angeordnete Drehtrommel eingebracht und darin bei einer Temperatur von etwa

809823/0678

2752S8A

40 C auf der Oberfläche mit einer Schmelze von Neodol 25-7 (Gemisch aus 12 bis 15 C-Atomen aufweisendem Fettalkohol, polyoxethyliert mit etwa 7 Molen Ethylenoxid je Mol) besprüht, Die Trommel war in einem Winkel von etwa 7 geneigt und die Verweilzeit der Teilchen darin betrug etwa 3 bis 5 Minuten. Die Sprühdüsen waren so groß, daß die Sprühtröpfchen eine Größe von etwa 100 bis 200 Maschen (US-Standardsiebreihe) hatten, und der Sprühstrahl war auf die Oberflächen der umgewälzten Teilchen ausgerichtet. Während des ümwälzens wurde das Produkt etwas gekühlt, und nach dem Abziehen aus der Umwälztrommel wurde nochmals auf eine Temperatur im Bereich von 20 bis 30 C gekühlt; danach war das Produkt verpackungsfertig.

Das so hergestellte Produkt war ein ausgezeichnetes Wasch- und Reinigungsmittel für Grob-, Weiß- und Buntwäsche, das sich besonders gut zur Verwendung in kaltem und warmem Wasser eignete und darin vielen Waschmitteln auf Basis von anionischen waschaktiven Bestandteilen überlegen war. Die Schüttdichte des Produktes betrug vor dem Verpacken 0,34 g/cm ; sie war während der Zugabe des nichtionogenen Tensids etwas, von etwa 0,29 g/cm , angestiegen. Der Feuchtigkeitsgehalt, auf den der Mischeransatz bei der Ausbildung der Basiskornteilchen getrocknet worden war, betrug 7,7 %. Die fertige Waschmittelzusammensetzung ergab die folgenden Analysenwerte:

809823/0678

33 % Natriumtripolyphosphat, 5 % Natriumcarbonat, 7 % Natriumsilikat, 1,5 % Natriumtoluolsulfonat, 1 % Borax, 35,5 % Natriumsulfat, 10 % nichtionogenes Tensid und 7 % Wasser.

Bei einem Vergleichsversuch, bei dem in der gleichen Weise mit der gleichen Zusammensetzung gearbeitet wurde, jedoch mit dem Unterschied, daß in dem Mischeransatz Natriumtoluolsulfonat nicht enthalten war, wurden sprühgetrocknete Basis-Kugelteilchen gewonnen, die eine Dichte von mehr als O,5 g/cm hatten, und die Teilchen der fertigen Waschmittelzusammensetzung besaßen eine Dichte von 0,59 g/cm . Pur ein Handelsprodukt, das als Ersatz für die bisher üblichen sprühgetrockneten Waschmittelzusammensetzungen auf den Markt gebracht werden soll, sind solche Dichtewerte unbefriedigend hoch.

In einer abgeänderten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde das Trocknen des Mischeransatzes durch Trommeltrocknen und Tellertrocknen vorgenommen, und die resultierenden Produkte wurden auf eine Teilchengröße von 6 bis 160 Maschen und engere Bereiche zerkleinert. Auch bei dieser Verfahrensweise wurde die gewünschte Herabsetzung der Dichte des Produktes auf Dichtewerte im Bereich von 0,3 bis O,5 g/cm erreicht, wohingegen ohne Zusatz an hydrotropem Salz höhere Dichtewerte, außerhalb dieses Bereiches, resultierten. Die Schüttdichte läßt sich gewünschtenfalls

809823/0678

noch weiter dadurch vermindern, daß man in das Gemisch, in dem das hydrotrope Salz vorhanden ist, vor dem Trocknen Luft einbringt. Auf diese Weise lassen sich trommelgetrocknete und tellergetrocknete Produkte, ebenso wie in der zuvor beschriebenen Weise sprühgetrocknete Produkte mit verringerter Schüttdichte und in Teilchengrößenbereichen von 8 bis 140 und 8 bis 100 Maschen gewinnen, und die außerhalb dieser Größenbereiche gelegenen Teilchen werden abgetrennt und entweder auf den erwünschten Bereich zerkleinert oder dem zu behandelnden Ausgangsgemisch wieder zugeführt.

Bei weiteren Abänderungen der beschriebenen Arbeitsweise, bei der sprühgetrocknet wurde, konnten die mengenmäßigen Anteile der verschiedenen Komponenten in dem Mischeransatz individuell um -10, -20 und -30 % modifiziert werden, wobei die angegebenen Bereiche eingehalten wurden und die anteiligen Mengen der übrigen Komponenten konstant blieben. Es ließen sich dabei auch die Arbeitsbedingungen ändern; so konnte die Temperatur des Mischeransatzes auf 85 C, 90 C und 100°C abgeändert werden, die Querschnittfläche der Sprühdüse konnte um 10 % vergrößert oder verringert werden, und die Einlaßtemperatur für die Trockenluft ließ sich bei verschiedenen Untersuchungen auf 250 C und 350 C abändern. Anstelle der wie angegeben geneigt angeordneten Trommel konnte die Trommel mit bis zu 5° und 12° abgeänderten Nei-

80982370678 ο

CO

gungswinkeln eingesetzt werden, und in einigen Fällen wurde das nichtionogene Tensid mittels einer Schugi-Vorrichtung aufgebracht oder in ein Fließbett aus Basisteilchen geführt. Die Temperatur der Basis-Kugelteilchen konnte um -5°C geändert werden, ebenso wie diejenige des darauf aufgesprühten nichtionogenen Tensids. In einigen Fällen wurde zusammen mit dem nichtionogenen Tensid (darin gelöst) 0,6 % Parfüm zugegeben. In allen diesen Versuchen wurden vorteilhaft brauchbare erfindungsgemäße Produkte erhalten, die in ihren Eigenschaften den zuvor beschriebenen entsprachen und innerhalb der angegebenen gewünschten Bereiche lagen.

Beispiel 2

Es wurde wie in Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde anstelle von Natriumtoluolsulfonat Natriumxylolsulfonat verwendet. Dabei wurden im wesentlichen die gleichen Arten an Basiszusammensetzung und Endprodukt mit niedriger Dichte gewonnen. Wenn statt dessen Natriumbenzolsulfonat eingesetzt wurde, konnten ebenfalls brauchbare Produkte hergestellt werden, aber deren Wirkung erwies sich nicht ganz so gut wie diejenige der die methylsubstituierten Benzolsulf onate enthaltenden Produkte. Wenn als hydrotroper Bestandteil die Kaliumsalze eingesetzt wurden, einschließlich des Kaliumtoluolsulfonats, so ließen sich im wesentlichen die gleichen Arten an Waschmittelzusammensetzungen herstellen.

809823/0678

Gleich gute Ergebnisse wurden erhalten, als wie zuvor beschrieben gearbeitet wurde, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des Neodol 25-7 Neodol 45-11 bzw. Alfonic 1618-65 verwendet wurden. Wenn man anstelle von Pentanatriumtripolyphosphat Tetranatriumpyrophosphat benutzt und wenn man für die Herstellung von phosphatfreien Waschmittelzusammensetzungen das Natriumtripolyphosphat vollständig ersetzt durch ein Gemisch aus zwei Teilen Natriumcarbonat und einem Teil Natriumsilikat, sind ebenfalls Produkte mit den für die erfindungsgemäßen Produkte charakteristischen Eigenschaften und Spezifikationen herstellbar. Dies gilt auch, wenn anstelle von Natriumsulfat Natriumchlorid eingesetzt oder das Natriumsulfat vollständig weggelassen und statt dessen eine erhöhte Menge an Natriumtripolyphosphat und Natriumcarbonat verwendet wird, und wenn man Natriumsilikat mit einem Na₂O:SiO₂~Verhältnis von 1:2,0 und 1:2,4 einsetzt.

me :kö

809823/0678

Claims

UEXKÜLL Λ : rOLBERG PATfNTANWALTi BESELERSTI .'SSE 4 2OOO HAMBURG 52 DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL OR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL-ING. JÜRGEN SUCHANTKE Colgate-Palmolive Company (Prio: 2. Dezember 1976 US 747 001 - 14569) Park Avenue New York, N.Y./V.St.A. Hamburg, 24. November 1977 Waschmittelzusammensetzung niedriger Dichte Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines mit Gerüststoffen aufgebauten körnigen organischen Wasch- und Reinigungsmittels niedriger Dichte, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mehrzahl von Bestandteilen eines Mischer-Ansatzes, worin ein oder mehrere anorganische Gerüststoffe, ein oder mehrere wasserlösliche organische hydrotrope Salze und Wasser in solchen anteiligen Mengen enthalten sind, daß nach dem Trocknen das oder die vor-

809823/0678

handenen wasserlöslichen organischen hydrotropen Salze die Dichte des Produktes deutlich reduzieren, das Gemisch anschließend trocknet und auf die Oberflächen der aus dem getrockneten Gemisch bestehenden Teilchen eine Waschwirkung sichernde Menge an nichtionogenem Tensid aufbringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischer-Ansatz verwendet wird, der aus etwa 20 bis 50 % Wasser, etwa 10 bis 50 % an einem oder mehreren wasserlöslichen anorganischen Gerüstsalzen, etwa 5 bis 50 % an einem oder mehreren wasserlöslichen anorganischen Füllsalzen und etwa 0,2 bis 5 % an einem oder mehreren wasserlöslichen organischen hydrotropen Salzen, wobei es sich um ein wasserlösliches Salz einer substituierten oder unsubstituierten Benzolsulfonsäure handelt, besteht und dieser Mischer-Ansatz sprühgetrocknet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens die Hälfte an Gerüststoffsalz in Form von Natriumtripolyphosphat, mindestens die Hälfte an Füllstoffsalz in Form von Natriumsulfat, als hydrotrope Substanz ein wasserlösliches Salz einer mit einem niedrigen Alkylrest substituierten Benzolsulfonsäure und als nichtionogenes Tensid einen polyoxethylierten

809823/0678

höheren Fettalkohol verwendet, wobei der polyoxethylierte höhere Fettalkohol in einer anteiligen Menge von 5 bis 25 % des Produktes eingesetzt und die Sprühtrocknung in einem Gegenstromsprühturm vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Gerüststoffsalz Natriumtripolyphosphat, Natriumsilikat oder Natriumcarbonat, als Füllstoffsalz im wesentlichen nur Natriumsulfat und als hydrotrope Substanz ein wasserlösliches Salz einer mono- oder dimethylsubstituierten Benzolsulfonsäure eingesetzt werden, wobei das Verhältnis von Gerüststoffsalz zu Füllstoffsalz im Bereich von 3:1 bis 1:2 gewählt wird, der Mischeransatz bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 3 bis 16 % und eine Schüttdichte von 0,2 bis 0,45 g/cm sprühgetrocknet wird, als polyoxethylierter höherer Fettalkohol ein Kondensationsprodukt aus einem 10 bis 18 C-Atome aufweisenden Fettalkohol und 3 bis 15 Molen Ethylenoxid je Mol Fettalkohol benutzt und nach dem Aufsprühen des Kondensationsproduktes ein Endprodukt mit einer Schüttdichte von 0,3 bis 0,5 g/cm gewonnen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Waschmittelzusammensetzung ein Gemisch aus 20 bis

809823/0678

40 % Natriumtripolyphosphat, 3 bis 15 % Natriumcarbonat, 5 bis 15 % Natriumsilikat mit einem Na„O:SiO₂-Verhältnis im Bereich von 1:1,6 bis 1:3, 1 bis 3 % Natriumtoluolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat, 0 bis 5 % Borax, 20 bis 50 % Natriumsulfat, 4 bis 15 % Fettalkohol-Polyethylenoxid-Kondensationsprodukt als nichtionogenes Tensid und 5 bis 12 % Wasser gefertigt und dabei ein solches Fettalkoholethylenoxidkondensationsprodukt eingesetzt wird, das so ausreichend niedrig schmilzt oder erweicht, daß es bei einer Temperatur unterhalb 45 C in Tropfenform versprühbar ist und wobei das nichtionogene Tensid bei einer Temperatur unterhalb 45 C auf die Oberflächen der sich auf einer Temperatur unterhalb 55 C und oberhalb 10⁰C befindlichen in Bewegung gehaltenen sprühgetrockneten Teilchen aufgesprüht und darauf aufgeschmolzen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mischeransatz eingesetzt wird, der einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 30 bis 45 % aufweist und eine solche Zusammensetzung hat, daß man nach dem Sprühtrocknen ein Produkt erhält, das, wenn es nachträglich darauf aufgebrachte 7 bis 13 % an polyoxethyliertem Fettalkohol als nichtionogenem Tensid enthält, eine sprühgetrocknete Zusammensetzung aus 28 bis 38 %

809823/0678

Natriumtripolyphosphat, 3 bis 8 % Natriumcarbonat, 5 bis 10 % Natriumsilikat mit einem Na₂O:SiO₂-Verhältnis von 1:2 zu 1:2,4, 1,2 bis 2 % an Natriumtoluolsulfonat, 0,5 bis 2 % Borax, 30 bis 42 % Natriumsulfat und 5 bis 10 % Feuchtigkeit darstellt, wobei als nichtionogenes Tensid ein Kondensationsprodukt eines 12 bis 15 C-Atome aufweisenden Fettalkohols mit etwa 7 Molen Ethylenoxid je Mol Fettalkohol verwendet, der Mischeransatz mit einer Temperatur von 80 bis 105°C in dem Sprühturm versprüht und die Einlaßtemperatur für die Trockenluft in dem Sprühturm auf eine Temperatur im Bereich von 200 bis 4OO°C eingestellt wird, der Mischeransatz in dem Sprühturm in Form von Tropfen einer solchen Größe versprüht wird, daß die sprühgetrockneten Teilchen des Gemisches im wesentlichen in einer Teilchengröße im Bereich von 6 bis 160 Maschen (US-Standardsiebreihe; die Teilchen vermögen ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 3,3 mm zu passieren, während sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,1 mm nicht mehr hindurchgehen), und das nachträgliche Aufsprühen des nichtionogenen Tensids .auf die Oberfläche dieser Teilchen, die dabei umgewälzt werden, in einer geneigten rotierenden Trommel durchgeführt wird, wobei das nichtionogene Tensid mit einer Temperatur von 35 bis 50⁰C und die umgewälzten Teilchen mit einer Tempe-

809823/0678

ratur von 20 bis 45 C eingesetzt werden.

7. Verfahren zur Herstellung einer im wesentlichen anorganischen körnigen Basiszusammensetzung mit niedriger Dichte, die sich durch Zusatz eines nichtionogenen Tensids dazu zur Umwandlung in eine mit Gerüststoff aufgebaute synthetische organische Waschmittelzusammensetzung verwenden läßt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mehrzahl von Bestandteilen eines Mischer-Ansatzes, worin ein oder mehrere anorganische Gerüststoffe, ein oder mehrere wasserlösliche organische hydrotrope Salze und Wasser in solchen anteiligen Mengen enthalten sind, daß beim nachfolgenden Trocknen das oder die vorhandenen wasserlöslichen organischen hydrotropen Salze die Dichte des Produktes deutlich reduzieren, miteinander vermischt und das Gemisch trocknet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Mischeransatz verwendet, der aus etwa 20 bis 50 % Wasser, etwa 10 bis 50 % wasserlöslichen anorganischen Gerüstsalzen, etwa 5 bis 50 % wasserlöslichen anorganischen Füllersalzen und etwa 0,2 bis 5 % wasserlöslichen organischen hydrotropen Salzen besteht, dabei als hydrotropes Salz ein wasserlösliches Salz einer

809823/06 7 8

substituierten oder unsubstituierten Benzolsulfonsäure einsetzt und diesen Mischeransatz sprühtrocknet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als mindestens die Hälfte der Gerüststoffsalze Natriumtripolyphosphat, als mindestens die Hälfte der Füllersalze Natriumsulfat und als hydrotrope Substanz ein wasserlösliches Salz einer mit niedrigem Alkyl substituierten Benzolsulfonsäure verwendet und das Sprühtrocknen in einem Gegenstromsprühturm durchführt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gerüststoffsalz Natriumtripolyphosphat, Natriumsilikat und Natriumcarbonat, als Füllersalz praktisch ausschließlich Natriumsulfat und als hydrotrope Verbindung ein wasserlösliches Salz einer mono- oder dimethylsubstituierten Benzolsulfonsäure verwendet, die Verhältnismengen von Gerüststoffsalz zu Füllersalz im Bereich von 3:1 bis 1:2 auswählt und den Mischeransatz auf einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 3 bis 16 % und eine Schüttdichte von 0,2 bis 0,45 g/cm sprühtrocknet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als sprühgetrocknete Basiskugelteilchen, auf die

809823/0678

zur Fertigung einer mit Gerüststoffen aufgebauten Waschmittelzusammensetzung nichtionogenes Tensid aufgebracht werden kann, Teilchen benutzt, die aus etwa 22 bis 44 % Natriumtripolyphosphat, 3,3 bis 16,7 % Natriumcarbonat, 5,6 bis 16,7 % Natriumsilikat, 1,1 bis 3,3 % Natriumtoluolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat, 0 bis 5,6 % Borax, 22 bis 56 % Natriumsulfat und 5,6 bis 13,3 % Wasser bestehen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man den Mischeransatz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 30 bis 45 % einsetzt, und die Zusammensetzung des Mischeransatzes so auswählt, daß daraus ein sprühgetrocknetes körniges Waschmittelbasisprodukt bestehend aus etwa 31,1 bis 42,2 % Natriumtripolyphosphat, 3,3 bis 8,9 % Natriumcarbonat, 5,6 bis 11,1 % Natriumsilikat mit einem Na-O:SiO_?-Verhältnis von 1:2 bis 1:2,4, 1,3 bis 2,2 % Natriumtoluolsulfonat, 0,5 bis 2,2 % Borax, 33 bis 47 % Natriumsulfat und 5,6 bis 11,1 % Wasser gefertigt werden kann, den Mischeransatz mit einer Temperatur von 80 bis 105 C in dem Sprühtrocknungsturm versprüht, dabei für die zum Trocknen in den Sprühturm eingeführte Luft eine Einlaßtemperatur im Bereich von 200 bis 400°C einstellt und den Mischeransatz in

809823/0678

dem Sprühturm zu Tropfen einer solchen Größe versprüht, daß sprühgetrocknete Teilchen des Gemisches mit einer Teilchengröße im Bereich von im wesentlichen 6 bis 160 Maschen (US-Standardsiebreihe) gefertigt werden.

13. Mit Gerüststoffen und nichtionogenem Tensid aufgebaute körnige Waschmittelzusammensetzung mit einer Schüttdichte im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm , dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus etwa 20 bis 40 % Natriumtripolyphosphat, 3 bis 15 % Natriumcarbonat, 5 bis 15 % Natriumsilikat mit einem Na₂O:SiO₂-Verhältnis im Bereich von 1:6 bis 1:3, .1 bis 3 % Natriumtoluolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat, 0 bis 5 % Borax, 20 bis 50 % Natriumsulfat, 4 bis 5 % an nichtionogenem Tensid in Form eines polyoxethylierten Fettalkohols, bei dem es sich um ein Kondensationsprodukt von 10 bis 18 C-Atomen enthaltendem Fettalkohol und 13 bis 15 Molen Ethylenoxid je Mol Fettalkohol handelt, und 5 bis 12 % Wasser besteht.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem nichtionogenen Tensid um ein solches handelt, das sich so ausreichend schmelzen oder erweichen läßt, daß es bei einer Temperatur unterhalb 45°C in Tropfenform versprühbar ist und die aus den weiteren

809823/0678

benannten Bestandteilen der Zusammensetzung bestehenden Basisteilchen zu überziehen vermag, wobei die Teilchen im wesentlichen in Größen im Bereich von 6 bis 160 Maschen (US-Standardsiebreihe) vorliegen.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 28 bis 38 % Natriumtripolyphosphat, 3 bis 8 % Natriumcarbonat, 5 bis 10 % Natriumsilikat mit einem Na-O^iO^-Verhältnis von 1:2 bis 1:2,4, 1,2 bis 2 % Natriumtoluolsulfonat, 0 bis 2 % Borax, 30 bis 42 % Natriumsulfat, 7 bis 13 % nichtionogenem Tensid in Form von polyoxethyl.iertem höherem Fettalkohol und 5 bis 10 % Feuchtigkeit besteht.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtionogene Tensid darin ein Kondensationsprodukt eines 12 bis 15 C-Atome enthaltenden Fettalkohols und etwa 7 Molen Ethylenoxid je Mol Fettalkohol ist.

17. Im wesentlichen anorganische körnige Basiszusammensetzung niedriger Dichte, die durch Zugabe von nichtionogenem Tensid dazu zur Umwandlung in eine mit Gerüststoffen aufgebaute synthetische organische Waschmittelzusammensetzung geeignet ist, dadurch gekennzeichnet,

809823/0678

daß sie aus etwa 22 bis 44 % Natriumtripolyphosphat, 3,3 bis 16,7 % Natriumcarbonat, 5,6 bis 16,7 % Natriumsilikat mit einem Na-OiSiO^-Verhältnis im Bereich von 1:1,6 bis 1:3, 1,1 bis 3,3 % Natriumtoluolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat, 0 bis 5,6 % Borax, 22 bis 56 % Natriumsulfat und 5,6 bis 13,3 % Wasser besteht.

18. Zusammensetzung nach Anspruch 17 in einer Teilchengröße von im wesentlichen im Bereich von 6 bis 160 Masehen (US-Standardsiebreihe), dadurch gekennzeichnet, daß sie aus etwa 31,1 bis 42,2 % Natriumtripolyphosphat, 3,3 bis 8,9 % Natriumcarbonat, 5,6 bis 11,1 % Natriumsilikat mit einem Na„O:SiO_-Verhältnis von 1:2 bis 1:2,4, 1,3 bis 2,2 % Natriumtoluolsulfonat, 0,5 bis 2,2 % Borax, 33 bis 47 % Natriumsulfat und 5,6 bis 11,1 % Wasser besteht.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 17 mit einer Teilchengröße von im wesentlichen im Bereich von 6 bis 16O Maschen (US-Standardsiebreihe), dadurch gekennzeichnet, daß sie aus etwa 31,1 bis 42,2 % Natriumtripolyphosphat, 3,3 bis 8,9 % Natriumcarbonat, 5,6 bis 1T,T % Natriumsilikat mit einem Na-OYSiQ.-Verhältnis von 1 t2 bis 1:2,4, 1,3 bis 2,2 % Natriumxylolsulfonat_r O,5 bi& 2,2 % Borax, 3 3 bis 47 % Natriumsulfat und 5,6 bis 11,1 % Wasser besteht.

809823/0678