[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten.
Sie betrifft insbesondere ein Verfahren, das es gestattet, Tensidgranulate bzw. tensidhaltige
Komponenten von Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen oder komplette Wasch-
und Reinigungsmittelzusammensetzungen ohne oder mit vermindertem Einsatz von Sprühtrocknungsschritten
herzustellen.
[0002] Granulare Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen oder Komponenten hierfür werden
zu einem Großteil durch Sprühtrocknung hergestellt. Bei der Sprühtrocknung werden
die Inhaltsstoffe wie Tenside, Gerüststoffe usw. mit ca. 35 bis 50 Gew.-% Wasser zu
einer wäßrigen Aufschlämmung, dem sogenannten Slurry, vermischt und in Sprühtürmen
in einem Heißgasstrom zerstäubt, wobei sich die Wasch- und Reinigungsmittel-Partikel
ausbilden. Sowohl die Anlagen für dieses Verfahren als auch die Durchführung des Verfahrens
sind kostenaufwendig, da der größte Teil des Slurry-Wassers verdampft werden muß,
um Partikel mit Restwassergehalten um die 5 bis 10 Gew.-% zu erhalten. Zudem haben
die durch Sprühtrocknung hergestellten Granulate zwar meist eine ausgezeichnete Löslichkeit,
weisen aber nur geringe Schüttgewichte auf, was zu höheren Verpackungsvolumina sowie
Transport- und Lagerkapazitäten führt. Auch die Fließfähigkeit sprühgetrockneter Granulate
ist aufgrund ihrer unregelmäßigen Oberflächenstruktur nicht optimal, was sich auch
auf ihr optisches Erscheinungsbild auswirkt. Sprühtrocknungsverfahren weisen eine
weitere Reihe von Nachteilen auf, so daß es nicht an Versuchen gefehlt hat, die Herstellung
von Wasch- und Reinigungsmitteln völlig ohne Sprühtrocknung durchzuführen oder zumindest
möglichst geringe Anteile an Sprühtrocknungsprodukten im Fertigprodukt zu haben.
[0003] So beschreibt
W.Hermann de Groot, I. Adami, G.F. Moretti "The Manufacture of Modern Detergent Powders",
Hermann de Groot Academic Publisher, Wassenaar, 1995, Seite 102 ff. verschiedene Misch- und Granulierverfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln.
Diese Verfahren haben die Gemeinsamkeit, daß vorgemischte Feststoffe unter Zusatz
der flüssigen Inhaltsstoffe granuliert und gegebenenfalls nachgetrocknet werden.
[0004] Auch in der Patentliteratur existiert ein breiter Stand der Technik zur Non-Tower-Herstellung
von Wasch- und Reinigungsmitteln. Insbesondere zu unterschiedlichen Apparaten, die
unter variierenden Bedingungen betrieben werden, zu unterschiedlichen Granulationshilfsmitteln
und deren Aufbringung auf im Mischer vorgelegte Feststoffe sowie zu Kombinationen
von Inhaltsstoffen mit physikalischen Bedingungen, die während der Granulation einzuhalten
sind, lassen sich viele Veröffentlichungen finden.
[0005] So beschreibt das europäische Patent
EP 642 576 (Henkel) eine zweistufige Granulierung in zwei hintereinander geschalteten Mischer/Granulatoren,
wobei in einem ersten, niedertourigen Granulator 40-100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert
und in einem zweiten, hochtourigen Granulator das Vorgranulat ggf. mit den restlichen
Bestandteilen vermischt und in ein Granulat überführt wird wobei folgende Verfahrensparameter
eingehalten werden: Granulierung im ersten Mischer bei Umfangsgeschwindigkeiten der
Werkzeuge von 2-7 m/s über 0.5-10 min, im zweiten Mischer bei Umfangsgeschwindigkeiten
von 8-35 m/s über 0.1-30 (0.5-2) s; Temperatur des Vorgranulats beim Eintritt in die
zweite Granulierstufe 30-60 °C.
[0006] Gemäß der Lehre des europäischen Patents
EP 560 802 (Henkel) können tensidhaltige Zeolithgranulate mit Schüttgewichten von 750 bis 1000
g/l dadurch hergestellt werden, daß man als Granulierflüssigkeit eine Mischung aus
Wasser, Tensiden und (co-)polymeren Carboxylaten verwendet, wobei der Gehalt der Granulierflüssigkeit
an Tensiden mindestens 10 Gew.-% beträgt. Die Zuführung der Granulierflüssigkeit erfolgt
nach der Lehre dieser Schrift durch eine Sprühdüse.
[0007] Aus der europäischen Patentanmeldung
EP-A-0 402 111 (Procter & Gamble) ist ein Granulationsverfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten
bekannt, in dem Tenside, Wasser und optional feine Pulver zu einem Teig vermischt
werden, der durch Zusatz eines "deagglomerating agent" (feinteiliges Pulver) in einem
Hochgeschwindigkeitsmischer granuliert wird.
[0008] Die europäischen Patentanmeldung
EP-A-0 508 543 (Procter & Gamble) nennt ein Verfahren, in dem eine Tensidsäure mit einem Überschuß
an Alkali zu einer mindestens 40 Gew.-%igen Tensidpaste neutralisiert wird, die anschließend
konditioniert und granuliert wird, wobei eine Direktkühlung mit Trockeneis oder flüssigem
Stickstoff erfolgt.
[0009] Tensidmischungen, die nachfolgend auf feste Absorbentien aufgesprüht werden und Waschmittelzusammensetzungen
bzw. Komponenten hierfür liefern, werden auch in der
EP 265 203 (Unilever) beschrieben. Die in dieser Schrift offenbarten flüssigen Tensidmischungen
enthalten Natrium- oder Kaliumsalze von Alkylbenzolsulfonsäuren oder Alkylschwefelsäuren
in Mengen bis zu 80 Gew.-%, ethoxylierte Niotenside in Mengen bis zu 80 Gew.-% sowie
maximal 10 Gew.-% Wasser.
[0010] Ähnliche Tensidmischungen werden auch in der älteren
EP 211 493 (Unilever) offenbart. Nach der Lehre dieser Schrift enthalten die aufzusprühenden
Tensidmischungen zwischen 40 und 92 Gew.-% einer Tensidmischung sowie mehr als 8 bis
maximal 60 Gew.-% Wasser. Die Tensidmischung besteht ihrerseits zu mindestens 50%
aus polyalkoxylierten Niotensiden und ionischen Tensiden.
[0011] In der europäischen Patentschrift
EP 772 674 (Henkel KGaA) wird ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten durch Sprühtrocknung
beschrieben, bei dem Aniontensidsäure(n) und hochkonzentrierte alkalische Lösungen
getrennt mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt und in einer Mehrstoffdüse vermischt,
neutralisiert und durch Versprühen in einen Heißgasstrom sprühgetrocknet werden. Die
so erhaltenen feinteiligen Tensidpartikel werden anschließend in einem Mischer zu
Granulaten mit Schüttgewichten oberhalb 400 g/l agglomeriert.
[0012] Die deutsche Patentanmeldung
DE-A-4304062 (Henkel KGaA) offenbart ein Granulationsverfahren, bei dem ein Aniontensid in seiner
Säureform oder eine Mischung mehrerer Aniontenside in Säureform wobei eine wässrige
alkalische Lösung getrennt mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt werden. Anschließend
werden diese Zubereitungsformen in einen Granulierraum versprüht und mit einem Feststoff
granuliert.
[0013] Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen,
das es gestattet, Tensidgranulate für Wasch- und Reinigungsmittel ohne oder mit reduziertem
Einsatz von Sprühtrocknungsschritten herzustellen. Das bereitzustellende Verfahren
sollte dabei universell einsetzbar und hinsichtlich der einsetzbaren Feststoffe und
Granulicrflüssigkeiten möglichst keinen Einschränkungen unterworfen sein, den Nachteil
der energieaufwendigen Wasserverdampfung aber weitestgehend vermeiden.
[0014] Die Lösung dieser unterschiedlichen Aufgaben gelingt in einem Misch- und Granulierprozeß,
bei dem eine tensidhaltige fließfähige Komponente durch Beaufschlagung mit einem gasförmigen
Medium zu einem Schaum aufgeschäumt wird, welcher als Granulierhilfsmittel dient.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten,
bei dem eine tensidhaltige fließfähige Komponente mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt
wird, wobei die tensidhaltige fließfähige Komponente durch das gasförmige Medium aufgeschäumt
und der entstehende tensidhaltige Schaum nachfolgend auf ein in einem Mischer vorgelegtes
Feststoffbett gegeben wird.
[0015] Die erfindungsgemäße Verfahrensführung hat dabei gegenüber dem Einsatz herkömmlicher
Granulierflüssigkeiten erhebliche Vorteile. Durch den Einsatz eines "Granulierschaumes"
anstelle herkömmlicher Granulierflüssigkeiten wird eine deutlich homogenere Flüssigkeitsverteilung
auf dem Feststoffbett erreicht. Die Partikel des Feststoffbetts werden besser benetzt
und es wird insgesamt weniger Granulierflüssigkeit zur Ausbildung der Granulate benötigt,
so daß auf nachfolgende Trocknungsschritte verzichtet werden kann. Ein weiterer Vorteil
ist die homogenere Teilchengrößenverteilung der entstehenden Granulate, da durch den
Einsatz des Granulierschaums die Überagglomeration und die Ausbildung von Klumpen
vermieden wird. Zusätzlich werden Staub- und Feinanteile effektiver gebunden, so daß
die Ausbeuten an Granulaten im gewünschten Teilchengrößenbereich (ca. 400 bis 1600
µm) gegenüber herkömmlichen Flüssiggranulationen deutlich verbessert werden. Im Gegensatz
zur herkömmlichen Granulation mit Granulierflüssigkeiten, die zerstäubt oder versprüht
werden müssen, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren auch den Einsatz deutlich viskoserer
Granulierflüssigkeiten ohne verfahrenstechnische Probleme. Einzelheiten hierzu werden
weiter unten ausgeführt. Dabei kennzeichnet der Begriff "fließfähig" im Rahmen der
vorliegenden Anmeldung Komponenten, welche eine meßbare Viskosität aufweisen, also
ohne äußere Behältnisse nicht formstabil und schnittfest sind. "Fließfähig" im Sinne
der vorliegenden Anmeldung sind daher insbesondere Flüssigkeiten mit Viskositäten
unter 20000 mPas.
[0016] Der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff "Schaum" kennzeichnet
Gebilde aus gasgefüllten, kugel- oder polyederförmigen Zellen (Poren), welche durch
flüssige, halbflüssige oder hochviskose Zellstege begrenzt werden.
[0017] Wenn die Volumenkonzentration des den Schaum bildenden Gases bei homodisperser Verteilung
kleiner als 74% ist, so sind die Gasblasen wegen der oberflächenverkleinernden Wirkung
der Grenzflächenspannung kugelförmig. Oberhalb der Grenze der dichtesten Kugelpackung
werden die Blasen zu polyedrischen Lamellen deformiert, die von ca. 4-600 nm dünnen
Häutchen begrenzt werden. Die Zellstege, verbunden über sogenannte Knotenpunkte, bilden
ein zusammenhängendes Gerüst. Zwischen den Zellstegen spannen sich die Schaumlamellen
(geschlossenzelliger Schaum). Werden die Schaumlamellen zerstört oder fließen sie
am Ende der Schaumbildung in die Zellstege zurück, erhält man einen offenzelligen
Schaum. Schäume sind thermodynamisch instabil, da durch Verkleinerung der Oberfläche
Oberflächenenergie gewonnen werden kann. Die Stabilität und damit die Existenz der
erfindungsgemäßen Schäume ist somit davon abhängig, wieweit es gelingt, ihre Selbstzerstörung
zu verhindern.
[0018] Zur Erzeugung des Schaums wird das gasförmige Medium in die tensidhaltige fließfähige
Komponente eingeblasen, oder man erreicht die Aufschäumung durch intensives Schlagen,
Schütteln, Verspritzen oder Rühren der Flüssigkeit in der betreffenden Gasatmosphäre.
Aufgrund der leichteren und besser kontrollier- und durchführbaren Aufschäumung ist
im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Schaumerzeugung durch das Einblasen des gasförmigen
Mediums ("Begasung") gegenüber den anderen Varianten deutlich bevorzugt. Die Begasung
erfolgt dabei je nach gewünschter Verfahrensvariante kontinuierlich oder diskontinuierlich
über Lochplatten, Sinterscheiben, Siebeinsätze, Venturidüsen oder andere übliche Systeme.
[0019] Als gasförmiges Medium zum Aufschäumen können beliebige Gase oder Gasgemische eingesetzt
werden. Beispiele für in der Technik eingesetzte Gase sind Stickstoff, Sauerstoff,
Edelgase und Edelgasgemische wie beispielsweise Helium, Neon, Argon und deren Mischungen,
Kohlendioxid usw.. Aus Kostengründen wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise
mit Luft als gasförmigem Medium durchgeführt. Wenn die aufzuschäumenden Komponenten
oxidationsstabil sind, kann das gasförmige Medium auch ganz oder teilweise aus Ozon
bestehen, wodurch oxidativ zerstörbare Verunreinigungen oder Verfärbungen in den aufzuschäumenden
tensidhaltigen fließfähigen Komponenten beseitigt oder ein Keimbefall dieser Komponenten
verhindert werden können.
[0020] Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet die voneinander unabhängigen Teilschritte
der Erzeugung von Schaum aus einer tensidhaltigen fließfähigen Komponente und die
nachfolgende Zugabe auf ein in einem Mischer bewegtes Feststoffbett, wobei der Schaum
als Granulierhilfsmittel dient. Die Inhaltsstoffe des im ersten Teilschritt erzeugten
tensidhaltigen Schaums werden nachfolgend beschrieben.
[0021] Die tensidhaltige fließfähige Komponente enthält grenzflächenaktive Substanzen aus
der Gruppe der anionischen, nichtionischen, zwitterionischen oder kationischen Tenside,
wobei anionische Tenside aus ökonomischen Gründen und aufgrund ihres Leistungsspektrums
deutlich bevorzugt sind. Der Gehalt der fließfähigen tensidhaltigen Komponente an
Tensid(en) kann dabei innerhalb breiter Grenzen variieren. Erfindungsgemäß sind Verfahren
bevorzugt, bei denen die tensidhaltige fließfähige Komponente ein oder mehrere Tenside
aus der Gruppe der anionischen und/oder nichtionischen und/oder kationischen und/oder
amphoteren Tenside in Mengen von 20 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 95 Gew.-%
und insbesondere von 60 bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente,
enthält. Wie vorstehend erwähnt, sind erfindungsgemäße Verfahrensvarianten bevorzugt,
bei denen die tensidhaltige fließfähige Komponente anionische(s) Tensid(e) in Mengen
von 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 85 Gew.-% und insbesondere von 30 bis
80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
[0022] Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate
eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C
9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten
sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C
12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem
Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte
erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C
12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender
Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren
(Estersulfonatc), z.B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern-
oder Talgfettsäuren geeignet. Erfindungsgemäß sind Verfahren bevorzugt, bei denen
die tensidhaltige fließfähige Komponente Alkalimetallsalze von Alkylbenzolsulfonsäuren
in Mengen von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 85 Gew.-% und insbesondere
von 40 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
[0023] Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern
sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der
Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder
bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte
sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure,
Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
[0024] Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester
der C
12-C
18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-,
Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C
10-C
20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt.
Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen
synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten,
die eine analoge Umweltverträglichkeit besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf
der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C
12-C
16-Alkylsulfate und C
12-C
15-Alkylsulfate sowie C
14-C
15-Alkylsulfate- bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß der US-Patentschriften
3,234,258 oder
5,075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen
DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
[0025] Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen
oder verzweigten C
7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C
9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C
12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund
ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen
von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
[0026] Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und
die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise
Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte
Sulfosuccinate enthalten C
8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate
enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet,
die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten).
Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten
Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso
ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
[0027] Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind
gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen
Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkem- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
[0028] Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-,
Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-,
Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in
Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
[0029] Bei der Auswahl der anionischen Tenside, die in den erfindungsgemäßen Wasch- und
Reinigungsmittelformkörpern zum Einsatz kommen, stehen der Formulierungsfreiheit keine
einzuhaltenden Rahmenbedingungen im Weg. In bevorzugten Verfahrensvarianten weist
die tensidhaltige Komponente jedoch einen Gehalt an Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der entstehenden Granulate, übersteigt. In besonders bevorzugten
Verfahren enthält die tensidhaltige fließfähige Komponente zusätzlich Seifen in Mengen
von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 20
Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente.
[0030] Bevorzugt einzusetzende anionische Tenside sind generell die Alkylbenzolsulfonate
und Fettalkoholsulfate, wobei bevorzugte Tensidgranulate mehr als 5 Gew.-%, vorzugsweise
mehr als 15 Gew.-% und insbesondere mehr als 25 Gew.-% Alkylbenzolsulfonat(e) und/oder
Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf das Granulatgewicht, enthalten
[0031] Neben den anionischen Tensiden sind die nichtionischen Tenside die wichtigsten grenzflächenaktiven
Verbindungen. Zusätzlich zu Aniontensiden oder auch an ihrer Stelle kann die tensidhaltige
fließfähige Komponente nichtionische(s) Tensid(e) enthalten, wobei Verfahren bevorzugt
sind, in denen die tensidhaltige fließfähige Komponente nichtionische(s) Tensid(e)
in Mengen von 1 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 70 Gew.-% und insbesondere
von 5 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
[0032] Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte,
insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich
1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest
linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte
Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen.
Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen
Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol,
und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten
Alkoholen gehören beispielsweise C
12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C
9-11-Alkohol mit 7 EO, C
13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C
12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C
12-14-Alkohol mit 3 EO und C
12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte
dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können.
Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow
range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch
Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol
mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
[0033] Die Verwendung alkoxylierter Niotenside ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung
bevorzugt. Verfahrensvarianten, bei denen die tensidhaltige fließfähige Komponente
alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte nichtionische Tenside in Mengen von 20 bis
90 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 85 Gew.-% und insbesondere von 40 bis 80 Gew.-%,
jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält, weisen dabei Vorteile auf,
wobei Verfahren besonders bevorzugt sind, bei denen die tensidhaltige fließfähige
Komponente als ethoxylierte nichtionische Tenside die Umsetzungsprodukte von C
8-22-Fettalkoholen, vorzugsweise C
12-20-Fettalkoholen und insbesondere C
14-18-Fettalkoholen mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid, vorzugsweise 2 bis 20 Mol Ethylenoxid
und insbesondere 5 bis 10 Mol Ethylenoxid, in Mengen von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise
von 20 bis 75 Gew.-% und insbesondere von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf die
tensidhaltige Komponente, enthält.
[0034] Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als
alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden
eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte
und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der
japanischen Patentanmeldung
JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der internationalen Patentanmeldung
WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
[0035] Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden
kann, sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkypolyglycoside genügen der
allgemeinen Formel RO(G)
z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten,
gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis
18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder
6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungsgrad z liegt dabei
zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbesondere zwischen
1,1 und 1,5.
[0036] Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside,
in denen der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.
[0037] Die erfindungsgemäßen Tensidgranulate können bevorzugt Alkylpolyglycoside enthalten,
wobei Gehalte der Granulate an APG über 0,2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Granulat,
bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Tensidgranulate enthalten APG in Mengen von 0,2
bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%.
[0038] Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid
und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet
sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als
die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
[0039] Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
1 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen
und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es
sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden
Zukkers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung
mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten
werden können.
[0040] Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II),
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12
Kohlenstoffatomen, R
1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit
2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R
2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder
einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C
1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest
steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder
alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes.
[0041] [Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten,
beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose.
Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielsweise
nach der Lehre der internationalen Anmeldung
WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestem in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator
in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
[0042] Die tensidhaltige fließfähige Komponente kann erfindungsgemäß vollständig aus einem
oder mehreren Tensiden bestehen und damit frei von nichttensidischen Verbindungen
sein. Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und
Reinigungsmitteln in die tensidhaltige Komponente zu inkorporieren. Neben Aktiv- und
Wirksubstanzen kann die tensidhaltige Komponente herstellungsbedingt auch Wasser enthalten,
wobei dieses Wasser zur Einstellung vorteilhafter Viskositätswerte oder zur Optimierung
des Aufschäumvorgangs der tensidhaltigen Komponente auch zugesetzt werden kann. In
bevorzugten Verfahren enthält die tensidhaltige fließfähige Komponente allerdings
weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-% und insbesondere weniger
als 10 Gew.-% Wasser, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente.
[0043] Insbesondere sogenannte "Kleinkomponenten" können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
vorteilhaft über den als Granulierflüssigkeit dienenden Schaum in die Tensidgranulate
eingebracht werden. In bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren enthält die tensidhaltige
fließfähige Komponente weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, insbesondere
Stoffe aus der Gruppe der Komplexbildner, Polymere, optischen Aufheller, Farb- und
Duftstoffe und Alkalien. Diese bevorzugt der tensidhaltigen fließfähigen Komponente
zuzusetzenden Kleinkomponenten werden weiter unten beschrieben.
[0044] Das Aufschäumen der fließfähigen tensidhaltigen Komponente kann je nach gewünschten
Eigenschaften des Schaums bei Raumtemperatur oder unter Kühlung bzw. Erwärmung erfolgen.
Bevorzugte Verfahrensvarianten werden so durchgeführt, daß die aufzuschäumende tensidhaltige
fließfähige Komponente vor der Aufschäumung Temperaturen von 20 bis 120°C, vorzugsweise
von 30 bis 90°C und insbesondere von 50 bis 75°C, aufweist. Durch die Auswahl der
Inhaltsstoffe kann die Viskosität der tensidhaltigen Komponente in breiten Grenzen
variiert werden, wobei dünnflüssigere tensidhaltige Komponenten in der Regel weniger
stabile Schäume liefern.
[0045] Wie bereits oben erwähnt, ist es ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß
im Gegensatz zu herkömmlichen Granulationsverfahren auch Granulierflüssigkeiten eingesetzt
werden können, deren Viskosität hoch ist. So sind im erfindungsgemäßen Verfahren tensidhaltige
Flüssigkomponenten einsetzbar, deren Viskosität oberhalb von 100 mPas liegt, aber
auch Flüssigkomponenten mit Viskositäten über 1000 mPas, ja sogar über 5000 mPas,
lassen sich erfindungsgemäß aufschäumen und in Form des "Granulierschaums" problemlos
als Granulationshilfsmittel einsetzen. Interessant ist das erfindungsgemäße Verfahren
insbesondere auch dann, wenn zwei flüssige Komponenten eingesetzt werden sollen, deren
Mischung eine zu hohe Viskosität aufweisen würde, oder die bei Mischung Gelphasen
ausbilden. Hier kann erfindungsgemäß eine tensidhaltige Flüssigkomponente aufgeschäumt
werden und dieser Schaum mit dem aus einer weiteren Flüssigkomponente erzeugten Schaum
vereinigt werden, der dann als Granulierschaum dient. Dabei ist es nicht zwingend
notwendig, daß die zweite Flüssigkomponente tensidhaltig ist, aus Gründen der Schaumstabilität
kann dies aber bevorzugt sein. Das Problem einer für die feinporige Aufschäumung zu
hohen Viskosität gesamten Mischung wird dadurch elegant umgangen.
[0046] Die fließfähige tensidhaltige Komponente wird durch das gasförmige Medium zu einem
Schaum aufgeschäumt, wobei Flüssigkeit und gasförmiges Medium in variierenden Mengen
bzw. Verhältnissen zueinander eingesetzt werden können. Aus verfahrenstechnischer
Sicht ist es bevorzugt, zur Schaumerzeugung das gasförmige Medium jeweils in Mengen
von mindestens 20 Vol.-%, bezogen auf die aufzuschäumende Flüssigkeitsmenge, einzusctzen.
[0047] Soll also beispielsweise ein Liter einer tensidhaltigen Komponente aufgeschäumt werden,
werden vorzugsweise mindestens 200 ml gasförmiges Medium zum Aufschäumen verwendet.
In bevorzugten Verfahren liegt die Menge an gasförmigem Medium deutlich über diesem
Wert, so daß Verfahren bevorzugt sind, bei denen die zur Aufschäumung eingesetzte
Gasmenge das ein- bis dreihundertfache, vorzugsweise das fünf- bis zweihundertfache
und insbesondere das zehn- bis einhundertfache des Volumens der aufzuschäumenden Flüssigkeitsmenge
ausmacht. Wie weiter oben bereits erwähnt, wird als gasförmiges Medium hierbei vorzugsweise
Luft eingesetzt. Es ist aber auch möglich, andere Gase oder Gasgemische zur Aufschäumung
einzusetzen. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, Luft oder mit Sauerstoff angereichterte
Luft über einen Ozonisator zu leiten, bevor das Gas zum Aufschäumen eingesetzt wird.
Auf diese Weise kann man Gasgemische herstellen, die beispielsweise 0,1 bis 4 Gew.-%
Ozon enthalten. Der Ozongehalt des Aufschäumgases führt dann zur oxidativen Zerstörung
unerwünschter Bestandteile in den aufzuschäumenden Flüssigkeiten. Insbesondere bei
teilweise verfärbten Aniontensidsäuren kann durch die Beimischung von Ozon eine deutliche
Aufhellung erreicht werden.
[0048] Zur Aufschäumung des oben beispielhaft zitierten Liters der tensidhaltigen Komponente
werden somit bevorzugt 1 bis 300 Liter, vorzugsweise 5 bis 200 Liter und insbesondere
10 bis 100 Liter Luft eingesetzt.
[0049] Über die Temperatur der aufzuschäumenden Flüssigkeit einerseits und die Temperatur
des gasförmigen Mediums andererseits kann die Temperatur des entstehenden Schaums
gesteuert werden. In bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens weist
der entstehende Schaum Temperaturen unterhalb 115°C, vorzugsweise zwischen 20 und
80°C und insbesondere zwischen 30 und 70°C, auf. Der entstehende Schaum, der im nächsten
Verfahrensschritt als Granulationshilfsmittel eingesetzt wird, läßt sich durch weitere
physikalische Parameter charakterisieren. So ist es beispielsweise bevorzugt, daß
der Schaum eine Dichte unterhalb von 0,80 gcm
-3, vorzugsweise von 0,10 bis 0,6 gcm
-3 und insbesondere von 0,30 bis 0,55 gcm
-3, aufweist. Es ist weiterhin bevorzugt, daß der Schaum mittlere Porengrößen unterhalb
10 mm, vorzugsweise unterhalb 5 mm und insbesondere unterhalb 2 mm, aufweist.
[0050] Die genannten physikalischen Parameter der Temperatur, der Dichte und der mittleren
Porengröße charakterisieren den Schaum zum Zeitpunkt seines Entstehens. Vorzugsweise
wird die Verfahrensführung allerdings so gewählt, daß der Schaum die genannten Kriterien
auch noch bei der Zugabe in den Mischer erfüllt.
[0051] Hierbei sind Verfahrensführungen möglich, bei denen der Schaum nur eines oder zwei
der genannten Kriterien bei der Zugabe in den Mischer erfüllt, bevorzugt liegen aber
sowohl die Temperatur, als auch die Dichte und die Porengröße in den genannten Bereichen,
wenn der Schaum in den Mischer gelangt.
[0052] Der Schaum wird nach seiner Entstehung auf ein in einem Mischer vorgelegtes Feststoffbett
gegeben und dient dort als Granulationshilfsmittel. Diese Verfahrensstufe kann in
den unterschiedlichsten Misch- und Granuliervorrichtungen durchgeführt werden, wie
weiter unten ausführlich beschrieben wird. Das im Mischer vorgelegte Feststoffbett
kann dabei sämtliche in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Stoffe enthalten.
Auf diese Weise können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren fertige Wasch- und Reinigungsmittel
hergestellt werden. Üblicherweise werden aber bestimmte Inhaltsstoffe von Wasch- und
Reinigungsmitteln nicht mit granuliert, um unerwünschte Reaktionen dieser Bestandteile
untereinander unter der mechanischen Einwirkung der Granulierwerkzeuge zu vermeiden.
Inhaltsstoffe, die dem entstehenden Tensidgranulat üblicherweise erst nachträglich,
d.h. im Anschluß an eine Granulation zugemischt werden, sind beispielsweise Bleichmittel,
Bleichaktivatoren, Enzyme und Schauminhibitoren.
[0053] Es ist bevorzugt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Tensidgranulate neben dem
Tensid Stoffe enthalten, welche im späteren Wasch- und Reinigungsmittel als Aktivsubstanzen
fungieren. In bevorzugten Verfahren enthält das im Mischer vorgelegte Feststoffbett
daher einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe Gerüststoffe, insbesondere der Alkalimetallcarbonate,
-sulfate und -silikate, der Zeolithe und der Polymere.
[0054] Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe
von Wasch- und Reinigungsmitteln. Im erfindungsgemäßen Verfahren können dabei alle
üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Gerüststoffe im Feststoffbett
enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder
und - wenn keine ökologischen Bedenken gegen ihren Einsatz bestehen - auch die Phosphate.
[0055] Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel
NaMSi
xO
2x+1 ·H
2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine
Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige kristalline
Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche,
in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl
β- als auch δ-Natriumdisilikate Na
2Si
2O
5 · yH
2O bevorzugt, wobei β-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden
kann, das in der internationalen Patentanmeldung
WO-A-91/08171 beschrieben ist.
[0056] Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na
2O : SiO
2 von 1:2 bis 1:3,3, vorzugsweise von 1:2 bis 1:2,8 und insbesondere von 1:2 bis 1:2,6,
welche löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung
gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise,
beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/ Verdichtung
oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird
unter dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate
bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für
kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der
gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels
aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften
führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder
sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte
mikrokristalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte
bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte
röntgenamorphe Silikate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen
Wassergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
DE-A- 44 00 024 beschrieben. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate,
compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
[0057] Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith
ist vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt
der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie
Mischungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith
X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta S.p.A.
unter dem Markennamen VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die Formel
nNa
2O
.(1-n)K
2O
.Al
2O
3.(2 - 2,5)SiO
2.(3,5 - 5,5) H
2O
beschrieben werden kann. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von
weniger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten
vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
[0058] Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen
möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden
sollte. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Pyrophosphate
und insbesondere der Tripolyphosphate.
[0059] Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze
einsetzbaren Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Weinsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein
derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen
aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure,
Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus
diesen.
[0060] Das im Mischer vorgelegte Feststoffbett kann auch compoundierte Rohstoffe enthalten,
d.h. Inhaltsstoffe, die selbst Verfahrensendprodukt vorheriger Verfahrensschritte
sind. Neben granulierten, kompaktierten oder extrudierten Rohstoffen bieten sich sprühgetrocknete
Basispulver als Bestandteil des im Mischer vorgelegten Feststoffbetts an. Diese sprühgetrockneten
Basispulver können dabei tensidfrei sein (beispielsweise Polymercompounds), enthalten
aber vorzugsweise Tenside. Sollen solche sprühgetrockneten Basispulver eingesetzt
werden, so enthält das im Mischer vorgelegte Feststoffbett bezogen auf die im Mischer
vorgelegten Feststoffe in bevorzugten Verfahrensvarianten die sprühgetrockneten Basispulver,
vorzugsweise die tensidhaltigen sprühgetrockneten Basispulver, in Mengen von 10 bis
80 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 60 Gew.-%.
[0061] Durch die Zugabe des Schaums und unter der Einwirkung der Mischerwerkzeuge wird ein
Tensidgranulat gebildet. Dabei sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen
der Tensidschaum im Gewichtsverhältnis Schaum:Feststoff von 1:100 bis 9:1, vorzugsweise
von 1:30 bis 2:1 und insbesondere von 1:20 bis 1:1, auf das im Mischer vorgelegte
Feststoffbett gegeben wird. Bei den bevorzugten Mengen an Granulierhilfsmittel (Tensidschaum)
werden optimale Granulationsergebnisse erzielt.
[0062] Wie bereits erwähnt, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vielzahl üblicher
Misch- und Granuliervorrichtungen durchführen. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeignete Mischer sind beispielsweise Eirich®-Mischer der Serien R oder
RV (Warenzeichen der Maschinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim), der Schugi® Flexomix,
die Fukae® FS-G-Mischer (Warenzeichen der Fukae Powtech, Kogyo Co., Japan), die Lödige®
FM-, KM- und CB-Mischer (Warenzeichen der Lödige Maschinenbau GmbH, Paderbom) oder
die Drais®-Serien T oder K-T (Warenzeichen der Drais-Werke GmbH, Mannheim). Einige
bevorzugte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend
beschrieben.
[0063] Beispielsweise ist es möglich und bevorzugt, das erfindungsgemäße Verfahren in einem
niedertourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten der Werkzeuge von 2
m/s bis 7 m/s durchzuführen, wobei der tensidhaltige Schaum in einer Zeit zwischen
0,5 und 10 Minuten, vorzugsweise zwischen 1 und 7 Minuten und insbesondere zwischen
2 und 5 Minuten, auf das im Mischer vorgelegte Feststoffbett gegeben wird.
[0064] Alternativ kann in bevorzugten Verfahrensvarianten der tensidhaltige Schaum in einem
hochtourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten von 8 m/s bis 35 m/s
in einer Zeit zwischen 0,1 und 30 Sekunden, vorzugsweise bis 10 Sekunden und insbesondere
zwischen 0,5 und 2 Sekunden, auf das im Mischer vorgelegte Feststoffbett gegeben werden.
[0065] Während die beiden vorstehend beschriebenen Verfahrensvarianten den Einsatz jeweils
eines Mischers beschreiben, ist es erfindungsgemäß auch möglich, zwei Mischer miteinander
zu kombinieren. So sind beispielsweise Verfahren bevorzugt, bei denen der tensidhaltige
Schaum in einem ersten, niedertourigen Mischer/Granulator auf ein bewegtes Feststoffbett
gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten
Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und in einem zweiten,
hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe gegebenenfalls
mit den restlichen festen und/oder flüssigen Bestandteilen vermischt und in ein Granulat
überführt wird. Bei dieser Verfahrensvariante wird der tensidhaltige Schaum im ersten
Mischer/Granulator auf ein Feststoffbett gegeben und die Mischung vorgranuliert. Die
Zusammensetzung des Schaums und des im ersten Mischer vorgelegten Feststoffbetts sind
dabei so gewählt, daß 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% und insbesondere
60 bis 80 Gew.-%, der festen und flüssigen Bestandteile, bezogen auf die Gesamtmenge
der eingesetzten Bestandteile, sich im "Vorgranulat" befinden. Dieses "Vorgranulat"
wird nun im zweiten Mischer mit weiteren Feststoffen vermischt und unter Zugabe weiterer
Flüssigkomponenten zum fertigen Tensidgranulat aufgranuliert. Hierbei ist es erfindungsgemäß
möglich und bevorzugt, daß auch im zweiten Verfahrensschritt die flüssigen Bestandteile
nicht als Flüssigkeit aufgedüst werden, sondern in Form eines Schaums als Granulationshilfsmittel
("Granulierflüssigkeit") dienen. Die Zusammensetzung des Schaums, der in den zweiten
Mischer gegeben wird, kann dabei von der Zusammensctzung des im ersten Mischer eingesetzten
Schaums abweichen, so daß vorstehend beschriebene Verfahren bevorzugt sind, bei denen
im zweiten, hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe
ebenfalls unter Zugabe eines tensidhaltigen Schaumes, dessen Zusammensetzung von dem
in der ersten Verfahrensstufe eingesetzten Schaum abweichen kann, zum fertigen Granulat
aufgranuliert wird.
[0066] Die genannte Reihenfolge niedertouriger-hochtouriger Mischer kann erfindungsgemäß
auch umgekehrt werden, so daß ein erfindungsgemäßes Verfahren resultiert, in dem der
tensidhaltige Schaum in einem ersten, hochtourigen Mischer/Granulator aufein bewegtes
Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der
eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und
in einem zweiten, niedertourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten
Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und/oder flüssigen Bestandteilen
vermischt und in ein Granulat überführt wird.
[0067] Bei dieser Verfahrensvariante ist das oben Gesagte analog anzuwenden, so daß auch
hier Verfahren bevorzugt sind, in denen im zweiten, niedertourigen Mischer/Granulator
das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe ebenfalls unter Zugabe eines tensidhaltigen
Schaumes, dessen Zusammensetzung von dem in der ersten Verfahrensstufe eingesetzten
Schaum abweichen kann, zum fertigen Granulat aufgranuliert wird.
[0068] Sämtliche vorstehend beschriebenen Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen
Verfahrens lassen sich dabei batchweise oder kontinuierlich durchführen. In den vorstehend
beschriebenen Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum
Teil hochtourige Mischer/Granulatoren eingesetzt. Es ist dabei im Rahmen der vorliegenden
Erfindung besonders bevorzugt, daß als hochtouriger Mischer ein Mischer verwendet
wird, der sowohl eine Misch- als auch eine Zerkleinerungsvorrichtung aufweist, wobei
die Mischwelle bei Umlaufgeschwindigkeiten von 50 bis 150 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise
von 60 bis 80 Umdrehungen/Minute und die Welle der Zerkleinerungsvorrichtung bei Umlaufgeschwindigkeiten
von 500 bis 5000 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 1000 bis 300 Umdrehungen/Minute,
betrieben wird.
[0069] Das erfindungsgemäße Verfahren ist hinsichtlich der Auswahl der einzusetzenden Inhaltsstoffe
und ihrer Konzentration über einen breiten Bereich variierbar. Dessenungeachtet ist
es bevorzugt, wenn erfindungsgemäß Tensidgranulate hergestellt werden, die Tensidgehalte
oberhalb 10 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb 15 Gew.-% und insbesondere oberhalb 20 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Granulat, und Schüttgewichte oberhalb 600 g/l, vorzugsweise
oberhalb 700 g/l und insbesondere oberhalb 800 g/l, aufweisen.
[0070] Das erfindungsgemäße Granulationsverfahren kann so durchgeführt werden, daß Teilchen
vorbestimmter Größenverteilung resultieren. Hierbei sind erfindungsgemäße Verfahren
bevorzugt, bei denen die Tensidgranulate eine Teilchengrößeverteilung aufweisen, bei
der mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% uns insbesondere mindestens
70 Gew.-% der Teilchen Größen im Bereich von 400 bis 1600 µm besitzen. Auch der Restfeuchtegehalt
der erfindungsgemäß hergestellten Tensidgranulate kann durch die Auswahl der Rohstoffe
vorbestimmt werden, so daß auf nachfolgende Trocknungsschritte verzichtet werden kann.
In bevorzugten Verfahren weisen die Tensidgranulate Restgehalte an freiem Wasser von
2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 4 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Tensidgranulat,
auf. Der Restgehalt an freiem Wasser kann dabei beispielsweise mittels einer modifizierten
UX-Methode (Sartorius MA 30, Programm 120°C über 10 Minuten) ermittelt werden.
[0071] Es ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Komponenten für Wasch- und Reinigungsmittel
herzustellen, welche erst nach Abmischung mit weiteren Inhaltsstoffen das fertige
Wasch- und Reinigungsmittel ergeben. Selbstverständlich können erfindungsgemäß aber
auch Tensidgranulate hergestellt werden, welche für sich genommen bereits ein fertiges
Wasch- und Reinigungsmittel (beispielsweise ein Textil-Colorwaschmittel) sind.
[0072] Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Tensidgranulate können nachfolgend
mit weiteren Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln zum Fertigprodukt abgemischt
werden. Diese Inhaltsstoffe können gegebenenfalls aber auch über das Feststoffbett
oder über den Tensidschaum direkt in die Tensidgranulate inkorporiert werden und werden
nachfolgend beschrieben:
[0073] Neben den genannten Bestandteilen Tensid und Gerüststoffen sind insbesondere in Wasch-
und Reinigungsmitteln übliche Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren,
Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren,
Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren,
Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren von Bedeutung.
[0074] Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H
2O
2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat
besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat,
Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H
2O
2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure,
Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Typische organische Bleichmittel sind
die Diacylperoxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel
sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die
Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure
und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure
und Magnesium-monoperphthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen
Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure
[Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-nonenylamidoperadipinsäure
und N-nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren,
wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure,
die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue)
können eingesetzt werden.
[0075] Als Bleichmittel in Zusammensetzungen für das maschinelle Geschirrspülen können auch
Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor
oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom-
und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure, Dibromisocyanursäure
und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium
und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin
sind ebenfalls geeignet.
[0076] Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60 °C und darunter eine verbesserte
Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren
können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren
mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls
substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen,
die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte
Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere
Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin
(DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide,
insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere
n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride,
insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin,
Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
[0077] Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen handelt es
sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie beispielsweise
Mn-, Fe-, Co-, Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-,
Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu-
und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
[0078] Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen
bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder
Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene
enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere
Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen,
beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder Protease und
Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Lipase oder
Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mischungen von
besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen
als geeignet erwiesen. Die Enzyme können an Trägerstoffcn adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen
eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen.
[0079] Zusätzlich können auch Komponenten eingesetzt werden, welche die Öl- und Fettauswaschbarkeit
aus Textilien positiv beeinflussen (sogenannte soil repellents). Dieser Effekt wird
besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das bereits vorher mehrfach
mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese öl- und fettlösende Komponente
enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten zählen
beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose
mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen
von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie
die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure
bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder
Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten
Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate
der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.
[0080] Die Wasch- und Reinigungsmittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z.B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure
oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe
tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend
sein, z.B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls,
oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten
Aufheller können verwendet werden.
[0081] Farb- und Duftstoffe werden Wasch- und Reinigungsmitteln zugesetzt, um den ästhetischen
Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Weichheitsleistung
ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Produkt zur Verfiigung
zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen,
z.B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole
und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester
sind z.B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat,
Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat,
Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethem zählen
beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8-18
C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal,
Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z.B. die Jonone, ∝-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon,
zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol
und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen
und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet,
die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche
Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B.
Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet
sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl,
Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl
sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
[0082] Üblicherweise liegt der Gehalt von Wasch- und Reinigungsmitteln an Farbstoffen unter
0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen
können.
[0083] Die Duftstoffe können direkt in die Wasch- und Reinigungsmittel eingearbeitet werden,
es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die
Haftung des Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung
für langanhaltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben
sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe
zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
[0084] Um den ästhetischen Eindruck von Wasch- und Reinigungsmitteln zu verbessern, können
sie mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl
dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität
und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht
sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.
[0085] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen
Tensidschäume als Granulationsflüssigkeit bei der Herstellung von Tensidgranulaten.
Bezüglich der Mengenverhältnisse zwischen Granulationshilfsmittel (Tensidschaum) und
Feststoffbett, der einzusetzenden Mischer und der im Feststoffbett einsetzbaren Inhaltsstoffe
sei hier auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen.
Beispiele:
[0086] Eine tensidhaltige, fließfähige Komponente der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung
wurde bei einer Temperatur von 80°C in einen mit einem Rückschlagventil ausgerüsteten
Rohrabschnitt eindosiert und über Sinterscheiben mit Druckluft (16 m
3/h) aufgeschäumt. Der entstehende Schaum (Dichte: 0,45 gcm
-3, Porengröße < 1 mm, Temperatur: 75°C) wurde im Verhältnis Schaum: Feststoff von ~
1:4,7 in einen Pflugscharmischer mit 2 Messerköpfen (Typ KM300-D, Gebrüder Lödige,
Paderbom) eindosiert, wobei der Schaum im Bereich des ersten Messerkopfes auf das
bewegte Feststoffbett (Zusammensetzung siehe Tabelle 2) auftraf. Es entstand ein reinweißes,
rieselfähiges Tensidgranulat, dessen Zusammensetzung in Tabelle 3 angegeben ist und
dessen physikalische Eigenschaften in Tabelle 4 zusammengefaßt sind.
Tabelle 1:
Zusammensetzung der fließfähigen Tensidkomponente [Gew.-%] |
Na-C9-13-Alkylbenzolsulfonat |
52,2 |
C12-18-Seife |
5,4 |
C12-18-Fettalkohol mit 7 EO |
28,8 |
HEDP* |
2,3 |
Wasser |
11,3 |
* Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Tetranatriumsalz |
Tabelle 2:
Zusammensetzung des Feststoffbetts [Gew.-%] |
Zeolith A (Wessalith® P, Degussa) |
36,1 |
Natriumsulfat |
32,0 |
Natriumcarbonat |
21,2 |
Sokalan® CP 5, 50 %ig in Wasser** |
10,7 |
** Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer (BASF) |
Tabelle 3:
Zusammensetzung des Tensidgranulats [Gew.-%] |
Na-C9-13-Alkylbenzolsulfonat |
11,4 |
C12-18-Seife |
1,3 |
C12-18-Fettalkohol mit 7 EO |
6,3 |
Zeolith A (Wessalith® P, Degussa) |
26,9 |
Natriumsulfat |
25,6 |
Natriumcarbonat |
17,0 |
HEDP* |
0,5 |
Sokalan® CP 5 |
4,3 |
Wasser |
6,7 |
Tabelle 4:
Physikalische Daten des Tensidgranulats |
Schüttgewicht [g/l] |
840 |
Siebanalyse [Gew.-%]: |
|
> 1,6 mm |
3 |
> 1,2 mm |
9 |
> 0,8 mm |
26 |
> 0,4 mm |
40 |
< 0,4 mm |
22 |
Farbe |
reinweiß |
[0087] Weitere Experimente im Produktionsmaßstab wurden mit tensidhaltigen, fließfähigen
Komponenten der in Tabelle 5 angegebenen Zusammensetzung durchgeführt. Hierzu wurden
die Komponenten jeweils getrennt bei einer Temperatur von 50°C in mit Rückschlagventil
ausgerüsteten Rohrabschnitten eindosiert und über Sinterscheiben mit dem 50-fachen
Volumen an Druckluft aufgeschäumt und miteinander vermischt. Der entstehende Schaum
(Dichte: 0,5 gcm
-3, Porengröße < 1 mm, Temperatur: 50°C) wurde in einen Pflugscharmischer mit 2 Messerköpfen
(Typ KM300-D, Gebrüder Lödige, Paderbom) eindosiert, wobei der Schaum im Bereich des
ersten Messerkopfes auf das bewegte Feststoffbett (Zusammensetzung siehe Tabelle 6)
auftraf und die Mischerwerkzeuge mit Umfangsgeschwindigkeiten von 3 m/s bewegt wurden.
Die kontinuierliche Granulation wurde mit einem Massenaustrag von 1 t/h gefahren.
Es entstanden wiederum reinweiße, rieselfähige Tensidgranulate, deren Zusammensetzung
in Tabelle 7 angegeben ist und deren physikalische Eigenschaften in Tabelle 8 zusammengefaßt
sind.
Tabelle 5:
Zusammensetzung der fließfähigen Tensidkomponenten [Gew.-%] |
|
E2 |
E3 |
E4 |
E5 |
E6 |
Natriumsilikatlösung, 30 Gew.-%ig |
- |
31,2 |
25,9 |
- |
- |
Sokalan® CP 5 * |
- |
- |
22,3 |
- |
- |
C12-14-Alkyl-1,4-glucosid ** |
- |
- |
- |
- |
39,2 |
C12-18-Fettalkohol mit 7 EO |
10 |
68,8 |
51,8 |
100 |
60,8 |
* Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer (BASF), 40 Gew.-%ige Lösung in Wasser |
** 5 Gew.-%ige Lösung in Wasser |
Tabelle 7:
Zusammensetzung der Tensidgranulate [Gew.-%] |
|
E2 |
E3 |
E4 |
E5 |
E6 |
Schaum (Tabelle 5) |
6,4 |
9,1 |
11,9 |
6,4 |
9,8 |
Feststoffe (Tabelle 6) |
93,6 |
90,9 |
88,1 |
93,6 |
90,2 |
Tabelle 8:
Physikalische Daten der Tensidgranulate |
|
E2 |
E3 |
E4 |
E5 |
E6 |
Schüttgewicht [g/l] |
615 |
544 |
562 |
556 |
515 |
Siebanalyse [Gew.-%]: |
|
|
|
|
|
> 1,6 mm |
2 |
6 |
3 |
5 |
6 |
> 1,2 mm |
7 |
17 |
12 |
14 |
17 |
> 0,8 mm |
21 |
34 |
32 |
33 |
31 |
> 0,4 mm |
32 |
40 |
48 |
47 |
35 |
< 0,4 mm |
38 |
3 |
5 |
1 |
11 |
Farbe |
reinweiß |
reinweiß |
reinweiß |
reinweiß |
reinweiß |
1. Verfahren zur Herstellung von Tensidgranulaten, wobei eine tensidhaltige fließfähige
Komponente mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente durch das gasförmige Medium aufgeschäumt
und der entstehende tensidhaltige Schaum nachfolgend auf ein in einem Mischer vorgelegtes
Feststoffbett gegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente ein oder mehrere Tenside aus der Gruppe
der anionischen und/oder nichtionischen und/oder kationischen und/oder amphoteren
Tenside in Mengen von 20 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 95 Gew.-% und insbesondere
von 60 bis 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente anionische(s) Tensid(e) in Mengen von 10
bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 85 Gew.-% und insbesondere von 30 bis 80 Gew.-%,
jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente Alkalimetallsalze von Alkylbenzolsulfonsäuren
in Mengen von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 85 Gew.-% und insbesondere
von 40 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente zusätzlich Seifen in Mengen von 1 bis 30
Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 20 Gew.-%, jeweils
bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von
1 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 30 Gew.-%,
jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente, enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte
nichtionische Tenside in Mengen von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 85 Gew.-%
und insbesondere von 40 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die tensidhaltige Komponente,
enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente als ethoxylierte nichtionische Tenside die
Umsetzungsprodukte von C8-22-Fettalkoholen, vorzugsweise C12-20-Fettalkoholen und insbesondere C14-18-Fettalkoholen mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid, vorzugsweise 2 bis 20 Mol Ethylenoxid
und insbesondere 5 bis 10 Mol Ethylenoxid, in Mengen von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise
von 20 bis 75 Gew.-% und insbesondere von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf die
tensidhaltige Komponente, enthält.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger
als 15 Gew.-% und insbesondere weniger als 10 Gew.-% Wasser, jeweils bezogen auf die
tensidhaltige Komponente, enthält.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltige fließfähige Komponente weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln,
insbesondere Stoffe aus der Gruppe der Komplexbildner, Polymere, optischen Aufheller,
Farb- und Duftstoffe und Alkalien, enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufschäumung eingesetzte Gasmenge das ein- bis dreihundertfache, vorzugsweise
das fünf- bis zweihundertfache und insbesondere das zehn- bis einhundertfache des
Volumens der aufzuschäumenden Menge der tensidhaltigen fließfähigen Komponente ausmacht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Medium Luft eingesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aufzuschäumende tensidhaltige fließfähige Komponente vor der Aufschäumung Temperaturen
von 20 bis 120°C, vorzugsweise von 30 bis 90°C und insbesondere von 50 bis 75°C, aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine tensidhaltige Flüssigkomponente aufgeschäumt wird und der entstandene Schaum
mit einem aus einer weiteren Flüssigkomponente erzeugten Schaum vereinigt wird, der
dann als Granulierschaum dient.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite aufzuschäumende Flüssigkomponente tensidhaltig ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum Temperaturen unterhalb von 115°C, vorzugsweise zwischen
20 und 80°C und insbesondere zwischen 30 und 70°C, aufweist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum eine Dichte unterhalb von 0,80 gcm-3, vorzugsweise von 0,10 bis 0,60 gcm-3 und insbesondere von 0,30 bis 0,55 gcm-3, aufweist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum mittlere Porengrößen unterhalb 10 mm, vorzugsweise unterhalb
5 mm und insbesondere unterhalb 2 mm, aufweist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum die genannten Kriterien bei Zugabe in den Mischer erfüllt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das im Mischer vorgelegte Feststoffbett einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe
Gerüststoffe, insbesondere der Alkalimetallcarbonate, -sulfate und -silikate, der
Zeolithe und der Polymere, enthält.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das im Mischer vorgelegte Feststoffbett sprühgetrocknete Basispulver, vorzugsweise
tensidhaltige sprühgetrocknete Basispulver, in Mengen von 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise
von 15 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die im Mischer
vorgelegten Feststoffe, enthält.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum im Gewichtsverhältnis Schaum:Feststoff von 1:100 bis 9:1,
vorzugsweise von 1:30 bis 2:1 und insbesondere von 1:20 bis 1:1, auf das im Mischer
vorgelegte Feststoffbett gegeben wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum in einem niedertourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten
der Werkzeuge von 2 m/s bis 7 m/s in einer Zeit zwischen 0,5 und 10 Minuten, vorzugsweise
zwischen 1 und 7 Minuten und insbesondere zwischen 2 und 5 Minuten, auf das im Mischer
vorgelegte Feststoffbett gegeben wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum in einem hochtourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten
von 8 m/s bis 35 m/s in einer Zeit zwischen 0,1 und 30 Sekunden, vorzugsweise bis
10 Sekunden und insbesondere zwischen 0,5 und 2 Sekunden, auf das im Mischer vorgelegte
Feststoffbett gegeben wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum in einem ersten, niedertourigen Mischer/Granulator auf ein
bewegtes Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert
und in einem zweiten, hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten
Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und/oder flüssigen Bestandteilen
vermischt und in ein Granulat überführt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten, hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe
ebenfalls unter Zugabe eines tensidhaltigen Schaumes, dessen Zusammensetzung von dem
in der ersten Verfahrensstufe eingesetzten Schaum abweichen kann, zum fertigen Granulat
aufgranuliert wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der tensidhaltige Schaum in einem ersten, hochtourigen Mischer/Granulator auf ein
bewegtes Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert
und in einem zweiten, niedertourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten
Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und/oder flüssigen Bestandteilen
vermischt und in ein Granulat überführt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten, niedertourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe
ebenfalls unter Zugabe eines tensidhaltigen Schaumes, dessen Zusammensetzung von dem
in der ersten Verfahrensstufe eingesetzten Schaum abweichen kann, zum fertigen Granulat
aufgranuliert wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren batchweise oder kontinuierlich durchgeführt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß als hochtouriger Mischer ein Mischer verwendet wird, der sowohl eine Misch- als auch
eine Zerkleinerungsvorrichtung aufweist, wobei die Mischwelle bei Umlaufgeschwindigkeiten
von 50 bis 150 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 60 bis 80 Umdrehungen/Minute und
die Welle der Zerkleinerungsvorrichtung bei Umlaufgeschwindigkeiten von 500 bis 5000
Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 1000 bis 300 Umdrehungen/Minute, betrieben wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensidgranulate Tensidgehalte oberhalb 10 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb 15 Gew.-%
und insbesondere oberhalb 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Granulat, und Schüttgewichte
oberhalb 600 g/l, vorzugsweise oberhalb 700 g/l und insbesondere oberhalb 800 g/l,
aufweisen.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensidgranulate eine Teilchengrößenverteilung aufweisen, bei der mindestens 50
Gew.-%, vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% uns insbesondere mindestens 70 Gew.-% der
Teilchen Größen im Bereich von 400 bis 1600 µm besitzen.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Tensidgranulate Restgehalte an freiem Wasser von 2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise
von 4 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Tensidgranulat, aufweisen.
34. Verwendung von Tensidschäumen, die mittlere Porengrößen unterhalb 10 mm, vorzugsweise
unterhalb 5 mm und insbesondere unterhalb 2 mm aufweisen, als Granulationsflüssigkeit
bei der Herstellung von Tensidgranulaten.
1. A process for the production of surfactant granules in which a surfactant-containing
flowable component is exposed to the action of a gaseous medium, characterized in that the surfactant-containing flowable component is foamed by the gaseous medium and
the surfactant-containing foam formed is subsequently added to a bed of solids introduced
into a mixer.
2. A process as claimed in claim 1, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains one or more surfactants from
the group of anionic and/or nonionic and/or cationic and/or amphoteric surfactants
in quantities of 20 to 100% by weight, preferably 50 to 95% by weight and more preferably
60 to 90% by weight, based on the surfactant-containing component.
3. A process as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains anionic surfactant(s) in quantities
of 10 to 90% by weight, preferably 20 to 85% by weight and more preferably 30 to 80%
by weight, based on the surfactant-containing component.
4. A process as claimed in claim 3, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains alkali metal salts of alkyl
benzenesulfonic acids in quantities of 20 to 90% by weight, preferably 30 to 85% by
weight and more preferably 40 to 80% by weight, based on the surfactant-containing
component.
5. A process as claimed in any of claims 1 to 4, characterized in that the surfactant-containing flowable component additionally contains soaps in quantities
of 1 to 30% by weight, preferably 2 to 25% by weight and more preferably 5 to 20%
by weight, based on the surfactant-containing component.
6. A process as claimed in any of claims 1 to 5, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains nonionic surfactant(s) in quantities
of 1 to 100% by weight, preferably 2 to 70% by weight and more preferably 5 to 30%
by weight, based on the surfactant-containing component.
7. A process as claimed in claim 6, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains alkoxylated, preferably ethoxylated,
nonionic surfactants in quantities of 20 to 90% by weight, preferably 30 to 85% by
weight and more preferably 40 to 80% by weight, based on the surfactant-containing
component.
8. A process as claimed in claim 7, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains the reaction products of C8-22 fatty alcohols, preferably C12-20 fatty alcohols and more preferably C14-18 fatty alcohols with 1 to 30 mol ethylene oxide, preferably 2 to 20 mol ethylene oxide
and more preferably 5 to 10 mol ethylene oxide in quantities of 10 to 80% by weight,
preferably 20 to 75% by weight and more particularly 30 to 70% by weight, based on
the surfactant-containing component, as the ethoxylated nonionic surfactants.
9. A process as claimed in any of claims 1 to 8, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains less than 20% by weight, preferably
less than 15% by weight and more preferably less than 10% by weight of water, based
on the surfactant-containing component.
10. A process as claimed in any of claims 1 to 9, characterized in that the surfactant-containing flowable component contains other ingredients of detergents,
more particularly from the group of complexing agents, polymers, optical brighteners,
dyes and perfumes and alkalis.
11. A process as claimed in any of claims 1 to 10, characterized in that the quantity of gas used for foaming makes up one to three hundred times, preferably
five to two hundred times and more preferably ten to one hundred times the volume
of the quantity of surfactant-containing flowable component to be foamed.
12. A process as claimed in any of claims 1 to 11, characterized in that air is used as the gaseous medium.
13. A process as claimed in any of claims 1 to 12, characterized in that the surfactant-containing flowable component to be foamed has temperatures before
foaming of 20 to 120°C, preferably 30 to 90°C and more preferably 50 to 75°C.
14. A process as claimed in any of claims 1 to 13, characterized in that a surfactant-containing liquid component is foamed and the foam formed is combined
with a foam produced from another liquid component which then serves as granulation
foam.
15. A process as claimed in claim 14, characterized in that the second liquid component to be foamed is surfactant-containing.
16. A process as claimed in any of claims 1 to 15, characterized in that the surfactant-containing foam has temperatures below 115°C, preferably between 20
and 80°C and more preferably between 30 and 70°C.
17. A process as claimed in any of claims 1 to 16, characterized in that the surfactant-containing foam has a density below 0.80 gcm-3, preferably between 0.10 and 0.60 gcm-3 and more preferably between 0.30 and 0.55 gcm-3.
18. A process as claimed in any of claims 1 to 17, characterized in that the surfactant-containing foam has mean pore sizes below 10 mm, preferably below
5 mm and more preferably below 2 mm.
19. A process as claimed in any of claims 14 to 18, characterized in that the surfactant-containing foam satisfies the criteria mentioned when added to the
mixer.
20. A process as claimed in any of claims 1 to 19, characterized in that the bed of solids introduced into the mixer contains one or more substances from
the group of builders, more particularly alkali metal carbonates, sulfates and silicates,
zeolites and polymers.
21. A process as claimed in any of claims 1 to 20, characterized in that the bed of solids introduced into the mixer contains spray-dried basic powders, preferably
surfactant-containing spray-dried basic powders, in quantities of 10 to 80% by weight,
preferably 15 to 70% by weight and more preferably 20 to 60% by weight, based on the
solids introduced into the mixer.
22. A process as claimed in any of claims 1 to 21, characterized in that the surfactant-containing foam is added to the bed of solids in the mixer in a ratio
by weight of foam to solids of 1:100 to 9:1, preferably 1:30 to 2:1 and more preferably
1:20 to 1:1.
23. A process as claimed in any of claims 1 to 22, characterized in that the surfactant-containing foam is added to the bed of solids in the mixer in a low-speed
mixer/granulator at peripheral speeds of the tools of 2 m/s to 7 m/s over a period
of 0.5 to 10 minutes, preferably over a period of 1 to 7 minutes and more preferably
over a period of 2 to 5 minutes.
24. A process as claimed in any of claims 1 to 22, characterized in that the surfactant-containing foam is added to the bed of solids in the mixer in a high-speed
mixer/granulator over a period of 0.1 to 30 seconds, preferably up to 10 seconds and
more preferably between 0.5 and 2 seconds at peripheral speeds of 8 m/s to 35 m/s.
25. A process as claimed in any of claims 1 to 22, characterized in that the surfactant-containing foam is added is added to an agitated bed of solids in
a first low-speed mixer/granulator, 40 to 100% by weight, based on the total quantity
of constituents used, of the solid and liquid constituents being pregranulated and
the "pregranules" from the first process step optionally being mixed with the remaining
solid and/or liquid constituents and converted into granules in a second high-speed
mixer/granulator.
26. A process as claimed in claim 25, characterized in that the "pregranules" from the first process step are granulated into the final granules
in the second, high-speed mixer/granulator, again with addition of a surfactant-containing
foam of which the composition may differ from that of the foam used in the first process
step.
27. A process as claimed in any of claims 1 to 22, characterized in that the surfactant-containing foam is added to an agitated bed of solids in a first high-speed
mixer/granulator, 40 to 100% by weight, based on the total quantity of constituents
used, of the solid and liquid constituents being pregranulated and the pregranules
from the first process step optionally being mixed with the remaining solid and/or
liquid constituents and converted into granules in a second low-speed mixer/granulator.
28. A process as claimed in claim 27, characterized in that the pregranules from the first process step are granulated into the final granules
in the second, low-speed mixer/granulator, again with addition of a surfactant-containing
foam of which the composition may differ from that of the foam used in the first process
step.
29. A process as claimed in any of claims 23 to 28, characterized in that it is carried out in batches or continuously.
30. A process as claimed in any of claims 24 to 29, characterized in that a mixer comprising both a mixing unit and a size-reducing unit is used as a high-speed
mixer, the mixing shaft being driven at peripheral speeds of 50 to 150 r.p.m. and
preferably 60 to 80 r.p.m. and the shaft of the size-reducing unit being driven at
rotational speeds of 500 to 5,000 r.p.m. and preferably 1,000 to 300 r.p.m.
31. A process as claimed in any of claims 1 to 30, characterized in that the surfactant granules have surfactant contents above 10% by weight, preferably
above 15% by weight and more preferably above 20% by weight, based on the granules,
and bulk densities above 600 g/l, preferably above 700 g/l and more preferably above
800 g/l.
32. A process as claimed in any of claims 1 to 31, characterized in that the surfactant granules have a particle size distribution where at least 50% by weight,
preferably at least 60% by weight and more preferably at least 70% by weight of the
particles are between 400 and 1600 µm in size.
33. A process as claimed in any of claims 1 to 32, characterized in that the surfactant granules have residual free water contents of 2 to 15% by weight and
preferably 4 to 10% by weight, based on the surfactant granules.
34. The use of surfactant foams with mean pore sizes below 10 mm, preferably below 5 mm
and more particularly below 2 mm as a granulation liquid in the production of surfactant
granules.
1. Procédé pour la préparation de produits de granulation tensioactifs, dans lequel on
sollicite avec un milieu gazeux un composant tensioactif apte à l'écoulement, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement est transformé en mousse par le milieu
gazeux et la mousse tensioactive que l'on obtient est appliquée par la suite sur un
lit de substances solides déposé au préalable dans un mélangeur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient un ou plusieurs agents tensioactifs
choisis parmi le groupe comprenant des agents tensioactifs anioniques et/ou non ioniques
et/ou cationiques et/ou amphotères dans des quantités de 20 à 100 % en poids, de préférence
de 50 à 95 % en poids, et en particulier de 60 à 90 % en poids, chaque fois rapportés
au composant tensioactif.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient un ou plusieurs agents tensioactifs
anioniques dans des quantités de 10 à 90 % en poids, de préférence de 20 à 85 % en
poids, et en particulier de 30 à 80 % en poids, chaque fois rapportés au composant
tensioactif.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient des sels de métaux alcalins
d'acides alkylbenzènesulfoniques dans des quantités de 20 à 90 % en poids, de préférence
de 30 à 85 % en poids, et en particulier de 40 à 80 % en poids, chaque fois rapportés
au composant tensioactif.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient en outre des savons dans des
quantités de 1 à 30 % en poids, de préférence de 2 à 25 % en poids, et en particulier
de 5 à 20 % en poids, chaque fois rapportés au composant tensioactif.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient un ou plusieurs agents tensioactifs
non ioniques dans des quantités de 1 à 100 % en poids, de préférence de 2 à 70 % en
poids, et en particulier de 5 à 30 % en poids, chaque fois rapportés au composant
tensioactif.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient des agents tensioactifs non
ioniques alcoxylés, de préférence éthoxylés dans des quantités de 20 à 90 % en poids,
de préférence de 30 à 85 % en poids, et en particulier de 40 à 80 % en poids, chaque
fois rapportés au composant tensioactif.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient, à titre d'agents tensioactifs
non ioniques éthoxylés, les produits réactionnels d'alcools gras en C8-C22, de préférence d'alcools gras en C12-C20, en particulier d'alcools gras en C14-C18, avec de 1 à 30 moles d'oxyde d'éthylène, de préférence de 2 à 20 moles d'oxyde d'éthylène,
et en particulier de 5 à 10 moles d'oxyde d'éthylène, dans des quantités de 10 à 80
% en poids, de préférence de 20 à 75 % en poids, et en particulier de 30 à 70 % en
poids, chaque fois rapportés au composant tensioactif.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient de l'eau à concurrence de moins
de 20 % en poids, de préférence à concurrence de moins de 15 % en poids, et en particulier
à concurrence de moins de 10 % en poids, chaque fois rapportés au composant tensioactif.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement contient d'autres constituants d'agents
de lavage et de nettoyage, en particulier des substances choisies parmi le groupe
comprenant des formateurs de complexes, des polymères, des agents de blanchiment optique,
des colorants et des parfums, ainsi que des alcalis.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la quantité de gaz mise en oeuvre pour la transformation en mousse représente un
volume de cent à trois cents fois, de préférence de cinq à deux cents fois, et en
particulier de dix à cent fois le volume de la quantité du composant tensioactif apte
à l'écoulement qui doit être transformée en mousse.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre de l'air à titre de milieu gazeux.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le composant tensioactif apte à l'écoulement, qui doit être transformé en mousse,
présente, avant la transformation en mousse, des températures de 20 à 120 °C, de préférence
de 30 à 90 °C, et en particulier de 50 à 75 °C.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on transforme en mousse un composant liquide tensioactif et on combine la mousse obtenue
avec une mousse obtenue à partir d'un autre composant liquide qui fait alors office
de mousse de granulation.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le deuxième composant liquide qui doit être transformé en mousse est un composant
tensioactif.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la mousse tensioactive présente des températures inférieures à 115 °C, de préférence
entre 20 et 80 °C, et en particulier entre 30 et 70 °C.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la mousse tensioactive présente une densité inférieure à 0,80 gcm-3, de préférence de 0,10 à 0,60 gcm-3, et en particulier de 0,30 à 0,55 gcm-3.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la mousse tensioactive présente des grosseurs de pores moyennes inférieures à 10
mm, de préférence inférieures à 5 mm, et en particulier inférieures à 2 mm.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que la mousse tensioactive répond aux critères mentionnés lors de son addition dans le
mélangeur.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le lit de substances solides déposé au préalable dans le mélangeur contient une ou
plusieurs substances choisies parmi le groupe comprenant des builders, en particulier
des carbonates, des sulfates et des silicates de métaux alcalins, des zéolithes et
des polymères.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le lit de substances solides déposé au préalable dans le mélangeur contient une poudre
de base séchée par pulvérisation, de préférence une poudre de base tensioactive séchée
par pulvérisation, dans des quantités de 10 à 80 % en poids, de préférence de 15 à
70 % en poids, et en particulier de 20 à 60 % en poids, rapportés aux substances solides
déposées au préalable dans le mélangeur.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que la mousse tensioactive est appliquée sur le lit de substances solides déposé au préalable
dans le mélangeur dans le rapport pondéral mousse : substance solide de 1 : 100 à
9 : 1, de préférence de 1 : 30 à 2 : 1, et en particulier de 1 : 20 à 1 : 1.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la mousse tensioactive est appliquée sur le lit de substances solides déposé au préalable
dans le mélangeur dans un mélangeur/granulateur tournant à petite vitesse à des vitesses
périphériques de l'appareillage de 2 m/s à 7 m/s dans un laps de temps entre 0,5 et
10 minutes, de préférence entre 1 et 7 minutes, et en particulier entre 2 et 5 minutes.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la mousse tensioactive est appliquée sur le lit de substances solides déposé au préalable
dans le mélangeur dans un mélangeur/granulateur tournant à grande vitesse à des vitesses
périphériques de 8 m/s à 35 m/s dans un laps de temps entre 0,1 et 30 secondes, de
préférence allant jusqu'à 10 secondes, et en particulier entre 0,5 et 2 secondes.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la mousse tensioactive est appliquée sur un lit de substances solides mobile dans
un premier mélangeur/granulateur tournant à petite vitesse, les constituants solides
et liquides étant soumis à une granulation préalable, à concurrence de 40 à 100 %
en poids, rapportés à la quantité totale des constituants mis en oeuvre, le produit
de prégranulation issu de la première étape opératoire étant, le cas échéant, mélangé,
dans un deuxième mélangeur/granulateur tournant à grande vitesse, avec les constituants
solides et/ou liquides restants et étant transformé en un produit de granulation.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que, dans le deuxième mélangeur/granulateur tournant à grande vitesse, le produit de
prégranulation issu de la première étape opératoire est également soumis à une granulation
complète avec addition d'une mousse tensioactive, dont la composition peut s'écarter
de celle de la mousse mise en oeuvre dans la première étape opératoire, pour obtenir
un produit de granulation prêt à l'emploi.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la mousse tensioactive est appliquée sur un lit de substances solides mobile dans
un premier mélangeur/granulateur tournant à grande vitesse, les constituants solides
et liquides étant soumis à une granulation préalable, à concurrence de 40 à 100 %
en poids, rapportés à la quantité totale des constituants mis en oeuvre, le produit
de prégranulation issu de la première étape opératoire étant, le cas échéant, mélangé,
dans un deuxième mélangeur/granulateur tournant à petite vitesse, avec les constituants
solides et/ou liquides restants et étant transformé en un produit de granulation.
28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que, dans le deuxième mélangeur/granulateur tournant à petite vitesse, le produit de
prégranulation issu de la première étape opératoire est également soumis à une granulation
complète avec addition d'une mousse tensioactive, dont la composition peut s'écarter
de celle de la mousse mise en oeuvre dans la première étape opératoire, pour obtenir
un produit de granulation prêt à l'emploi.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 à 28, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre le procédé en discontinu ou en continu.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 29, caractérisé en ce qu'on utilise, à titre de mélangeur tournant à grande vitesse, un mélangeur qui présente
aussi bien un dispositif de mélange qu'un dispositif de broyage, l'arbre de mélange
étant actionné à des vitesses périphériques de 50 à 150 tours/minute, de préférence
de 60 à 80 tours/minute et l'arbre du dispositif de broyage étant actionné à des vitesses
périphériques de 500 à 5000 tours/minute, de préférence de 1000 à 3000 tours/minute.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que les produits de granulation tensioactifs présentent des teneurs en agents tensioactifs
supérieures à 10 % en poids, de préférence supérieures à 15 % en poids, et en particulier
supérieures à 20 % en poids, chaque fois rapportés au produit de granulation, et des
densités apparentes supérieures à 600 g/l, de préférence supérieures à 700 g/l, et
en particulier supérieures à 800 g/l.
32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 31, caractérisé en ce que les produits de granulation tensioactifs présentent une distribution granulométrique
dans laquelle au moins 50 % en poids, de préférence au moins 60 % en poids et en particulier
au moins 70 % en poids des particules possèdent des dimensions dans la plage de 400
à 1600 µm.
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, caractérisé en ce que les produits de granulation tensioactifs présentent des teneurs résiduelles en eau
libre de 2 à 15 % en poids, de préférence de 4 à 10 % en poids, rapportés au produit
de granulation tensioactif.
34. Utilisation de mousses tensioactives, qui présentent des grosseurs de pores moyennes
inférieures à 10 mm, de préférence inférieures à 5 mm, et en particulier inférieures
à 2 mm, à titre de liquide de granulation lors de la préparation de produits de granulation
tensioactifs.