[0001] Die Erfindung betrifft ein körniges Adsorptionsmittel mit hohem Aufnahmevermögen
für flüssige bis pastöse Wasch- und Reinigungsmittelbestandteile, insbesondere flüssige
bzw. bei Erwärmen - schmelzende nichtionische Tenside, das sich vorzüglich für den
Einsatz in phosphatfreien bzw. phosphatarmen Wasch- und Reinigungsmitteln eignet.
Es besitzt ein wesentlich verbessertes Einspülverhalten, d. h. es bildet keine ungelösten
Rückstände in den Einspülvorrichtungen von Waschautomaten und verbessert darüber
hinaus das Einspülverhalten von Waschmittelgemischen in derartigen Vorrichtungen.
[0002] Nichtionische Tenside besitzen bekanntlich ein sehr hohes Reinigungsvermögen, was
sie insbesondere zur Verwendung in Kaltwaschmitteln bzw. 60 °C-Waschmitteln geeignet
macht. Ihr Anteil läßt sich bei der allgemein üblichen Waschmittelherstellung mittels
Sprühtrocknung jedoch nicht wesentlich über 8 bis 10 Gewichtsprozent hinaus steigern,
da es sonst zu einer übermäßigen Rauchbildung in der Abluft der Sprühtürme sowie
mangelhaften Rieseleigenschaften des Sprühpulvers kommt. Es wurden daher Verfahren
entwickelt, bei denen das flüssige bzw. geschmolzene nichtionische Tensid auf das
zuvor sprühgetrocknete Pulver aufgemischt bzw. auf eine Trägersubstanz aufgesprüht
wird. Als Trägersubstanz wurden lockere, insbesondere sprühgetrocknete Phosphate,
Borate bzw. Perborat, Natriumalumosilikat (Zeolith) Siliciumdioxid (Aerosil) oder
in bestimmter Weise zuvor hergestellte Salzgemische, z. B. solche aus Natriumcarbonat
und Natriumbicarbonat vorgeschlagen, jedoch weisen alle bekannten Mittel ge wisse
Nachteile auf. Phosphate sind wegen ihrer eutrophierenden Eigenschaften vielfach unerwünscht.
Borate bzw. Perborate besitzen ein nur beschränktes Aufnahmevermögen für flüssige
Stoffe, was auch für feinpulvrige Zeolithe gilt, während spezielle Adsorptionsmittel,
wie Kieselgur und Aerosil als inerte Bestandteile keinen Beitrag zur Waschwirkung
liefern.
[0003] Saugfähige Trägerkörner, die aus mehreren Bestandteilen bestehen und zumeist durch
Sprühtrocknung hergestellt werden, sind z. B. aus US 3 849 327, US 3 886 098 und US
3 838 027 sowie US 4 269 722 (DE 27 42 683) bekannt. Diese insbesondere zur Adsorption
von nichtionischen Tensiden entwickelten Trägerkörner enthalten jedoch erhebliche
Mengen an Phosphaten, was ihre Einsatzmöglichkeiten einschränkt. Phosphatfreie Trägerkörner
sind aus DE 32 06 265 bekannt. Sie bestehen aus 25 bis 52 % Natriumcarbonat bzw.
-hydrogencarbonat, 10 bis 50 % Zeolith, 0 bis 18 % Natriumcarbonat und 1 bis 20 %
Bentonit bzw. 0,05 bis 2 % Polyacrylat. Der hohe Anteil an Carbonat begünstigt jedoch
eine Ausbildung von Calciumcarbonat in hartem Wasser und damit die Bildung von Inkrustationen
auf der Textilfaser bzw. den Heizelementen in der Waschmaschine. Außerdem ist das
Aufnahmevermögen der vorstehend zitierten Trägerkörner begrenzt. Bei Anteilen von
mehr als 25 Gew.-% an aufgemischten flüssigen bzw. klebrigen nichtionischen Tensiden
nimmt die Rieselfähigkeit der Produkte erheblich ab und ist oberhalb 30 Gewichtsprozent
unbefriedigend.
[0004] Aus EP 184 794 (US 4 707 290) ist ein körniges Adsorptionsmittel bekannt, das hohe
Anteile an flüssigen bis pastösen Waschmittelbestandteilen, insbesondere nichtionischen
Tensiden aufzunehmen vermag und (auf wasserfreie Substanz bezogen) aus 60 bis 80 Gew.-%
Zeolith, 0,1 bis 8 Gew.-% Natriumsilikat, 3 bis 15 Gew.-% an Homo- oder Copolymeren
der Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Maleinsäure, 8 bis 18 Gew.-% Wasser und gegebenenfalls
bis zu 5 Gew.-% an nichtionischen Tensiden enthält und durch Sprühtrocknung erhältlich
ist. In der Praxis hat sich gezeigt, daß in Waschmaschinen mit ungünstig konstruierten
Einspülvorrichtungen sich die Produkte im Verlauf der Einspülphase nicht vollständig
lösen und Rückstände hinterlassen. Dieses verschlechterte Einspülverhalten zeigen
nicht nur die betreffenden Partikel selbst, vielmehr können sie auch einen Einfluß
auf die Löslichkeit bzw. das Einspülverhalten der übrigen pulverförmigen Waschmittelkomponenten
ausüben. Das hat zur Folge, daß ein an sich gut einspülbares Pulvergemisch insgesamt
schlecht einspülbar wird, wenn es zusätzlich eine derartige Pulverkomponente im Gemisch
enthält.
[0005] Es bestand daher die Aufgabe, ein körniges Adsorptionsmittel zu entwickeln, das die
aufgeführten Nachteile vermeidet, ein hohes Adsorptionsvermögen aufweist und ein verbessertes
Einspülverhalten besitzt. Gegenstand der Erfindung ist demnach ein körniges Adsorptionsmittel
mit hohem Aufnahmevermögen für flüssige bis pastöse Wasch- und Reinigungsmittelbestandteile
und verbessertem Einspülverhalten, bestehend im wesentlichen aus
(a) 45 bis 75 Gew.-% (als wasserfreie Substanz gerechnet) eines zum Kationenaustausch
befähigten, feinkristallinen, synthetischen, gebundenes Wasser enthaltenden Natriumalumosilikats
vom Typ des Zeoliths NaA sowie dessen Gemischen mit Zeolith NaX,
(b) 1 bis 6 Gew.-% Seife, abgeleitet von im wesentlichen gesättigten Fettsäuren mit
12 bis 24 C-Atomen in Form der Natrium- und/oder Kaliumseife,
(c) 1 bis 12 Gew.-% einer homo- oder copolymeren Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder
Maleinsäure sowie deren wasserlöslichen Salze, berechnet als Natriumsalz,
(d) 0 bis 25 Gew.-% Natriumsulfat,
(e) 0 bis 5 Gew.-% eines nichtionischen, Polyglykolethergruppen aufweisenden Tensids,
(f) 10 bis 24 Gew.-% Wasser,
wobei das Adsorptionsmittel eine mittlere Korngröße von 0,2 bis 1,2 mm aufweist und
der Anteil mit einer Korngröße von weniger als 0,05 mm weniger als 1 Gewichtsprozent
und der Anteil mit einer Korngröße von mehr als 2 mm nicht mehr als 5 Gew.-% und
das Schüttgewicht 350 bis 680 g/l beträgt.
[0006] Der Bestandteil (a), der in Anteilen von 45 bis 75, vorzugsweise 50 bis 70 Gew.-%
und insbesondere 55 bis 68 Gew.-% anwesend ist, besteht aus synthetischem, gebundenes
Wasser enthaltendem Natriumalumosilikat, vorzugsweise vom Zeolith A-Typ. Brauchbar
sind ferner Gemische aus Zeolith NaA und NaX, wobei der Anteil des Zeoliths NaX in
derartigen Gemischen zweckmäßigerweise unter 30 %, insbesondere unter 20 %, liegt.
Geeignete Zeolithe weisen keine Teilchen mit einer Größe über 30 µm auf und bestehen
zu wenigstens 80 % aus Teilchen einer Größe von weniger als 10 µm. Ihre mittlere Teilchengröße
(Volumenverteilung, Meßmethode: Coulter Counter) liegt im Bereich von 1 bis 10 µm.
Ihr Calciumbindevermögen, das nach den Angaben der DE 24 12 837 bestimmt wird, liegt
im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g. Die Zeolithe können von ihrer Herstellung her
noch überschüssiges Alkali enthalten.
[0007] Der Bestandteil (b) besteht aus einer wasserlöslichen Seife, bevorzugt einer Natriumseife,
die sich von gesättigten Fettsäuren mit 12 bis 24, vorzugsweise 14 bis 22 C-Atomen,
sowie deren Gemischen mit Ölsäure ableitet, wobei der Anteil der gesättigten Fettsäuren
mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 75 Gew.-% betragen soll. Beispiele sind
Seifen aus Cocos-, Talg- und gehärteten Rübölfettsäuren gehärteten Fischölfettsäuren
sowie deren Gemische. Ihr Anteil beträgt 1,0 bis 6, vorzugsweise 1,5 bis 5 und insbesondere
2 bis 4 Gew.-%.
[0008] Der Bestandteil (c) besteht aus einer homopolymeren und/oder copolymeren Carbonsäure
bzw. deren Natrium- oder Kaliumsalz, wobei die Natriumsalze bevorzugt sind. Geeignete
Homopolymere sind Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure und Polymaleinsäure. Geeignete
Copolymere sind solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure bzw. Copolymere der Acrylsäure,
Methacrylsäure oder Maleinsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylether bzw. Vinylethylether,
ferner mit Vinylestern, wie Vinylacetat oder Vinylpropionat, Acrylamid, Methacrylamid
sowie mit Ethylen, Propylen oder Styrol. In solchen copolymeren Säuren, in denen eine
der Komponenten keine Säurefunktion aufweist, beträgt deren Anteil im Interesse einer
ausreichenden Wasserlöslichkeit nicht mehr als 70 Molprozent, vorzugsweise weniger
als 50 Molprozent. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure bzw.
Methacrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, wie sie beispielsweise in EP 25 551-B1 näher
charakterisiert sind. Es handelt sich dabei um Copolymerisate, die 40 bis 90 Gew.-%
Acrylsäure bzw. Methacrylsäure und 60 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Besonders
bevorzugt sind solche Copolymere, in denen 45 bis 85 Gewichtsprozent Acrylsäure und
55 bis 15 Gew.-% Maleinsäure anwesend sind.
[0009] Das Molekulargewicht der Homo- bzw. Copolymeren beträgt im allgemeinen 2 000 bis
150 000, vorzugsweise 5 000 bis 100 000. Ihr Anteil an dem Adsorptionsmittel beträgt
1 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 8 Gew.-% und insbesondere 2 bis 5 Gew.-%, berechnet
als Natriumsalz. Mit steigendem Anteil an Polysäure bzw. deren Salzen nimmt die Beständigkeit
der Körner gegen Abrieb zu. Bei einem Anteil ab 1,5 Gew.-% wird bereits eine für viele
Fälle hinreichende Abriebfestigkeit erzielt. Optimale Abriebeigenschaften weisen
Gemische mit 2 bis 5 Gew.-% an Natriumsalz der Polysäure auf.
[0010] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Gewichtsverhältnis von Seife (b) zu
Polymersäure-Na-Salz (c) im Bereich von 2,5 : 1 bis 1 : 5, insbesondere im Bereich
1,5 : 1 bis 1 : 4 liegt. Diese Bereiche zeichnen sich durch gute Einspülergebnisse
aus. Stärkere Abweichungen, insbesondere höhere Seifengehalte auf Kosten des Polymersäure-Anteils,
führen zu ungünstigeren Werten.
[0011] Das Natriumsulfat (Bestandteil d) liegt, als wasserfreie Substanz gerechnet, in Anteilen
von 0 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 22 und insbesondere von 3 bis 20 Gew.-%
vor. Das Natriumsulfat kann in vielen Fällen zu einer erheblichen Verbesserung der
Kornstruktur und des Einspülverhaltens der Mittel beitragen und erhöht gleichzeitig
deren Schüttgewicht, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, Verpackungs- und Transportvolumen
einzusparen.
[0012] Als fakultativen Bestandteil (e) kann das Adsorptionsmittel nichtionische Tenside
in Anteilen bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 4 Gew.-%, und insbesondere 0,3 bis
3 Gew.-% enthalten. Geeignete nichtionische Tenside sind insbesondere Ethoxylierungsprodukte
von linearen oder methylverzweigten (Oxo-Rest) Alkoholen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen
und 3 bis 10 Ethylenglykolethergruppen. Brauchbar sind ferner Ethoxylierungsprodukte
von vicinalen Diolen, Aminen, Thioalkoholen und Fettsäureamiden, die hinsichtlich
der Anzahl der C-Atome im hydrophoben Rest und der Glykolethergruppen den beschriebenen
Fettalkoholethoxylaten entsprechen. Weiterhin sind Alkylphenolpolyglykolether mit
5 bis 12 C-Atomen im Alkylrest und 3 bis 10 Ethylenglykolethergruppen brauchbar. Schließlich
kommen auch Blockpolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid, die unter der Bezeichnung
Pluronics handelsüblich sind, in Betracht. Die nichtionischen Tenside können dann
anwesend sein, wenn bei der Herstellung der körnigen Adsorptionsmittel von wäßrigen
Zeolith-Dispersionen ausgegangen wird, in denen diese Tenside als Dispersionsstabilisatoren
fungieren. In einzelnen Fällen können die nichtionischen Tenside auch ganz oder teilweise
durch andere Dispersionsstabilisatoren ersetzt sein, wie sie in DE 25 27 388 (US 4
072 622) beschrieben sind.
[0013] Die Differenz bis 100 Gew.-% entfällt auf Wasser, das in gebundener Form und als
Feuchtigkeit vorliegt, wobei die Hauptmenge an den Zeolith gebunden ist. Ein Anteil
des Wassers, der etwa 8 bis 18 Gew.-% (bezogen auf das Mittel) beträgt, ist bei einer
Trocknungstemperatur von 145 °C entfernbar. Ein weiterer Anteil, der je nach Zeolith-Anteil
zwischen 4 und 8 Gew.-% beträgt, wird bei Glühtemperatur (800 °C) frei und entspricht
dem in das Kristallgitter des Zeoliths eingelagerten Wasser.
[0014] Die mittlere Korngröße des Adsorptionsmittels beträgt 0,2 bis 1,2 mm, wobei der Anteil
der Körner unterhalb 0,05 mm weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-%
und oberhalb 2 mm nicht mehr als 5 Gew.-% beträgt. Vorzugsweise weisen mindestens
80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-% der Körner eine Größe von 0,1 bis 1,2
mm auf, wobei der Anteil der Körner zwischen 0,1 und 0,05 mm vorzugsweise nicht mehr
als 3 Gew.%, insbesondere weniger als 1 Gew.-%, der Anteil der Körner zwischen 0,1
und 0,2 um weniger als 20 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-% und der Anteil
der Körner zwischen 1,2 und 2 mm nicht mehr als 10 Gew.-%, insbesondere nicht mehr
als 5 Gew.-% beträgt.
[0015] Das Schüttgewicht des Adsorptionsmittels beträgt 350 bis 680 g/l, vorzugsweise 400
bis 650 g/l. Das Mittels besteht im wesentlichen aus abgerundeten Körnern, die ein
sehr gutes Rieselverhalten aufweisen. Dieses sehr gute Rieselverhalten ist auch dann
noch gegeben, wenn die Körner mit großen Anteilen an flüssigen bzw. halbflüssigen
Waschmittelbestandteilen, insbesondere an nichtionischen Tensiden, imprägniert sind.
Der Anteil dieser adsorbierten Bestandteile kann 10 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 15 bis
30 Gew.-% bezogen auf das Adsorbat betragen.
[0016] Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
körnigen Adsorptionsmittels. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man
einen wäßrigen Ansatz, enthaltend die Bestandteile (a) bis (c) sowie gegebenenfalls
die Bestandteile (d), (e) und zusätzliches Alkalihydroxid, mit insgesamt 40 bis 55
Gew.-% an wasserfrei gerechneten Inhaltsstoffen mittels Düsen in einen Fallraum versprüht
und mittels Trocknungsgasen, die eine Eingangstemperatur von 150 bis 280 °C und eine
Austrittstemperatur von 50 bis 120 °C aufweisen, auf einen bei 145 °C entfernbaren
Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis 18 Gew.-% trocknet.
[0017] Der wäßrige Ansatz kann durch Mischen der trockenen oder wasserhaltigen Bestandteile
unter Zusatz des für eine Verflüssigung erforderlichen Wassers hergestellt werden.
Der Zeolith kann als sprühgetrocknetes Pulver oder Granulat oder auch als wasserhaltiger
Filterkuchen bzw. als wäßrige Dispersion eingesetzt werden. Sofern sprühgetrocknete
Zeolithgranulate als Ausgangsmaterial verwendet werden, können diese bereits Polymere
und/oder das Natriumsulfat bzw. einen Anteil davon enthalten. Anstelle der Seife bzw.
der Salze der polymeren Carbonsäuren können auch die entsprechenden freien Säuren
eingearbeitet und das zur Salzbildung erforderliche Alkali gesondert zugesetzt werden.
Ein Zusatz von Alkalihydroxid, insbesondere NaOH, ist außerdem empfehlenswert, um
die wäßrige Zeolith-Suspension bzw. den Slurry alkalisch, d. h. auf einen pH-Wert
von wenigstens 8 einzustellen und einen hinreichenden Alkaliüberschuß bereitzustellen,
damit während der Sprühtrocknung der pH-Wert nicht auf weniger als 8 absinkt. Eine
solche pH-Wert-Erniedrigung, die zu einem Aktivitätsverlust des Zeoliths führen würde,
kann durch CO₂ im Trockengas bewirkt werden. Der Zusatz von NaOH, der eine ausreichende
Alkalireserve sicherstellt, kann beispielsweise bis zu 3 Gew.-% betragen. Im allgemeinen
kommt man mit 0,2 bis 1 Gew.-% aus. werden können, ohne daß es zur Bildung von Feinanteilen
oder gröberen Agglomeraten kommt.
[0018] Nach dem Aufbringen des flüssigen Zusatzstoffes können die Körner gegebenenfalls
noch mit feinteiligen Pulvern bestäubt bzw. oberflächlich beschichtet werden. Hierdurch
kann die Rieselfähigkeit noch weiter verbessert und das Schüttgewicht geringfügig
erhöht werden. Geeignete Puderungsmittel weisen eine Korngröße von 0,001 bis höchstens
0,1 mm, vorzugsweise von weniger als 0,05 mm auf und können in Anteilen von 0,03 bis
3, vorzugsweise 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das mit Zusatzstoff beladene Adsorptionsmittel
angewendet werden. In Frage kommen z. B. feinpulvrige Zeolithe, Kieselsäureaerogel
(Aerosil
(R)), farblose oder farbige Pigmente, wie Titandioxid sowie andere, bereits zum Pudern
von Körnern bzw. Waschmittelteilchen vorgeschlagene Pulvermaterialien, wie feinpulvriges
Natriumtripolyphosphat, Natriumsulfat, Magnesiumsilikat und Carboxylmethylcellulose.
Bei den erfindungsgemäßen Produkten ist eine solche Behandlung im allgemeinen nicht
erforderlich, zumal die Einspülbarkeit dadurch nicht verbessert wird.
[0019] Die zu adsorbierenden Zusatzstoffe können aus bekannten nichtionischen Tensiden
bestehen, wie sie üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln verwendet werden.
Weitere geeignete Zusatzstoffe sind organische Lösungsmittel, mit denen das Reinigungsvermögen
von Wasch- und Reinigungsmitteln insbesondere gegenüber fettigen Verschmutzungen
verbessert wird und die auf diese Weise einem körnigen Reinigungsmittel problemlos
einverleibt werden können. Aber auch empfindliche Stoffe, wie Enzyme, Biocide, Duftstoffe,
Bleichaktivatoren, Avivagemittel, optische Aufheller sowie anionische oder kationische
Tenside können nach vorherigem Lösen bzw. Dispergieren in organischen Lösungsmitteln
bzw. den flüssigen oder geschmolzenen nichtionischen Tensiden den Adsorptionsmitteln
zugemischt werden. Diese Stoffe dringen zusammen mit dem Lösungs- bzw. Dispergiermittel
in das poröse Korn ein und sind auf diese Weise gegen Wechselwirkungen mit anderen
Pulverbestandteilen geschützt.
[0020] Bevorzugte Waschmittelbestandteile, die an dem Adsorptionsmittel gebunden sind und
mit diesem zusammen als rieselfähiges Gemisch vorliegen, sind flüssige bis pastöse
nichtionische Tenside aus der Klasse der Polyglykolether, abgeleitet von Alkoholen
mit 10 bis 22, insbesondere 12 bis 18 C-Atomen. Diese Alkohole können gesättigt oder
olefinisch ungesättigt, linear oder in 2-Stellung methylverzweigt (Oxo-Rest) sein.
Ihre Umsetzungsprodukte mit Ethylenoxid (EO) bzw. Propylenoxid (PO) sind wasserlöslich
bzw. in Wasser dispergierbare Gemische von Verbindungen mit unterschiedlichem Alkoxylierungsgrad.
Die Zahl der EO- bzw. PO-Gruppen entspricht bei technischen Alkoxylaten dem statistischen
Mittelwert.
[0021] Beispiele für geeignete ethoxylierte Fettalkohole sind C₁₂₋₁₈-Cocosalkohole mit
3 bis 12 EO, C₁₆₋₁₈-Talgalkohol mit 4 bis 16 EO, Oleylalkohol mit 4 bis 12 EO sowie
aus anderen nativen Fettalkoholgemischen erhältliche Ethoxylierungsprodukte entsprechender
Ketten- und EO-Verteilung. Aus der Reihe der ethoxylierten Oxoalkohole sind beispielsweise
solche der Zusammensetzung C₁₂₋₁₅ + 5 bis 10 EO und C₁₄-C₁₅ + 6 bis 12 EO geeignet.
Durch eine erhöhte Waschkraft sowohl gegenüber fettartigen und mineralischen Anschmutzungen
zeichnen sich Gemische aus niedrig und hoch ethoxylierten Alkoholen aus, beispielsweise
solche aus Talgalkohol + 3 bis 6 EO und Talgalkohol + 12 bis 16 EO oder C₁₃₋₁₅ Oxoalkohol
+ 3 bis 5 EO und C₁₂₋₁₄-Oxoalkohol + 8 bis 12 EO. Besonders günstige Einspüleigenschaften
haben Mittel, in denen die adsorbierten nichtionischen Tenside sowohl lange hydrophobe
Reste als auch höhere Ethoxylierungsgrade aufweisen.
[0022] Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß sich die Löslichkeitseigenschaften und
das Einspülverhalten der mit nichtionischen Tensiden imprägnierten Adsorptionsmittel
noch weiter steigern läßt, wenn die nichtionischen Tenside zusätzlich eine in Wasser
schwer oder nicht lösliche, wohl aber dispergierbare, polare, hydrophobe Reste aufweisende
Verbindung enthalten. Beispiele hierfür sind freie, seifenbildende Fettsäuren. Partialester
von mehrwertigen Alkoholen, wie Partialglyceride und Fettsäureglykolester, Fettsäureamide,
Fettsäurepartialamide von Alkylendiaminen und Hydroxyalkyl-alkylendiaminen, Fettamine,
quartäre Ammoniumbasen bzw. deren Salze, Fettalkohole sowie schwerlösliche anionische
Tenside, wie die Di-salze von Alphasulfofettsäuren. Auch Gemische derartiger schwer
löslicher bzw. unlöslicher Verbindungen können eingesetzt werden. Die Anzahl der
C-Atome soll in den hydrophoben Resten mindestens 10, üblicherweise 12 bis 18 betragen.
Die Mengenverhältnisse von nichtionischem Tensid zu schwer löslicher Zusatzverbindung
beträgt 99 : 1 bis 70 : 30. Wesentlich für den Erfolg ist, daß nichtionisches Tensid
und Zusatzstoff zuvor miteinander vermischt werden. Ein aufeinanderfolgendes Aufbringen
der Einzelstoffe auf das Adsorptionsmittel führt nicht zu einer Verbesserung des
Löslichkeits- und Einspülverhaltens.
[0023] Bevorzugte Beispiele dieser Gruppe sind Cocos-, Talg- und Rübölfettsäuren, die auch
gehärtet sein können, Gemische aus Talgfettsäurepartialglycerid und dem Talgfettsäurepartialamid
des Hydroxyethyl-ethylendiamins, Di-talgalkyl-dimethyl-ammonium-chlorid und das Di-natriumsalz
von Alphasulfofettsäuren, abgeleitet von gehärteten C₁₂₋₁₈-Fettsäuren.
[0024] Die mit den nichtionischen Tensiden bzw. mit den Gemischen aus nichtionischem Tensid
und Zusatzstoff imprägnierten körnigen Adsorptionsmittel können mit weiteren pulverförmigen
bis körnigen Waschmitteln bzw. Waschmittelkomponenten, wie sie beispielweise durch
Sprühtrocknung oder Granulation erhältlich sind, oder auch mit Bleichmitteln bzw.
mit bleichmittelhaltigen Waschmitteln bekannter Zusammensetzung in jedem beliebigen
Verhältnis vermischt werden. Hierbei ist ihre gute Rieselfähigkeit sowie ihre hohe
Kornstabilität von großem Vorteil, da eine unerwünschte Bildung von Abrieb und Staub
vermieden wird. Die Pulvergemische sind ihrerseits lagerbeständig und neigen nicht
zum Verklumpen oder Ausschwitzen des nichtionischen Tensids. Bei der Anwendung sind
sie im Vergleich zu bekannten Mitteln besonders gut einspülbar.
Beispiele 1 bis 4
[0025] In einem mit Rührvorrichtung ausgerüsteten Ansatzbehälter wurden die folgenden Bestandteile
und Zusatz von Wasser zu einem Slurry vermischt (GT = Gewichtsteile)
a) 67,3 GT Zeolith NaA (wasserfrei gerechnet) enthaltend
0,4 GT freies NaOH
b) 4,0 GT Acrylsäure-Maleinsäure Copolymer (Na-Salz)
c) 2,5 GT Na-Seife (C₁₂₋₁₈-Cocos-Talgseife 1:1)
d) 4,5 GT Natriumsulfat
e) 2,1 GT ethoxylierter Talg-Fettalkohol mit 5 EO
[0026] Der verwendete Zeolith hatte ein Calciumbindevermögen von 1 65 mg CaO/g und eine
mittlere Partikelgröße von 3 µm, wobei keine Anteile über 20 µm vorlagen. Eingesetzt
wurde er als wäßrige Dispersion, enthaltend 48 Gew.-% wasserfreien Zeolith, 1,5 Gew.-%
der Komponente (e) und 53,1 Gew.-% Wasser. Als Polycarbonsäure wurde ein Copolymerisat
aus Acrylsäure und Maleinsäure mit einem Molekulargewicht von 70 000 (Sokalan
(R)) in Form des Natriumsalzes zum Einsatz gebracht.
[0027] Die eine Temperatur von 85 °C und eine Viskosität von 10 200 mPa's aufweisende Aufschlämmung
wurde mit einem Druck von 40 AT in einem Turm versprüht, in dem Verbrennungsgase mit
einer Temperatur von 226 °C (gemessen im Ringkanal) dem Sprühprodukt entgegengeführt
wurden. Die Austrittstemperatur des Trockengases betrug 60 °C. Das den Sprühturm
verlassende körnige Adsorptionsmittel enthielt
f) 19,2 GT Wasser
[0028] Das durch Siebanalyse ermittelte Kornspektrum ergab die folgende Gewichtsverteilung:
mm |
über 1,6 |
bis 0,8 |
bis 0,4 |
bis 0,2 |
bis 0,1 |
unter 0,1 |
Gew.-% |
0 |
2 |
39 |
52 |
7 |
0 |
[0029] Das Litergewicht betrug 563 g/l.
[0030] Die Körner wurden in einer Sprühmischapparatur, bestehend aus einem horizontal angeordneten,
mit Misch- und Förderorganen und Sprühdüsen ausgerüsteten zylindrischen Trommel (LÖDIGE-Mischer)
mit auf ca. 50 °C erwärmten nichtionischen Tensiden bzw. Tensidgemischen besprüht.
Die Temperatur des Adsorptionsmittels betrug 20 °C. Die Tensidschmelze bestand aus
(bezogen auf das Endgewicht des imprägnierten Granulats):
1) 18,0 Gew.-% Talgalkohol + 5 EO
2) 15,5 Gew.-% 1 : 4 - Gemisch aus Cocosalkohol + 3 EO und Talgalkohol + 5EO
3) 15,2 Gew.-% Ethoxylat gemäß (2) und
0,3 Gew.-% hydrierte Talgfettsäure
4) 15,2 Gew.-% Ethoxylat gemäß (2) und
0,3 Gew.-% eines 1:1 Gemisches aus
Talgfettsäurepartialglycerid und Talgfettsäureamid des Hydroxylethyl-ethylendiamins.
Die Schüttgewichte der Produkte erhöhten sich durch die Imprägnierung auf Werte
zwischen 650 bis 700 g/l. Zum Vergleich wurden (V1) ein körniger, sprühgetrockneter
Zeolith NaA sowie (V2) ein gemäß DE 34 44 960 hergestelltes seifenfreies Trägermaterial
verwendet und in gleicher Weise verarbeitet.
[0031] Zur Bestimmung des Rieselverhaltens wurde 1 Liter des Pulvers in einem an seiner
Auslauföffnung verschlossenen Trichter mit folgenden Abmessungen gefüllt.
Durchmesser der oberen Öffnung |
150 mm |
Durchmesser der unteren Öffnung |
10 mm |
Höhe des konischen Trichterbereiches |
230 mm |
Höhe des konischen Trichterbereiches |
230 mm |
Höhe des unten angesetzten zylindrischen Bereichs |
20 mm |
Neigungswinkel des konischen Bereiches |
73 ° |
[0032] Als Vergleichssubstanz wurde trockener Seesand mit folgendem Kornspektrum gewählt.
mm |
über 1,5 |
bis 0,8 |
bis 0,4 |
bis 0,2 |
bis 0,1 |
Gew.-% |
0,2 |
11,9 |
54,7 |
30,1 |
3,1 |
[0033] Die Auslaufzeit des trockenen Sandes nach Freigabe der Ausflußöffnung wurde mit
100 % angesetzt. Die Rieselfähigkeit der erfindungsgemäßen Produkte ist in %, bezogen
auf diesen 100 %-Wert, angegeben. Werte über 75 % gelten als sehr gut.
[0034] In einer weiteren Versuchsreihe wurde das Einspülverhalten untersucht, wobei Bedingungen
simuliert wurden, die einer unter kritischen Bedingungen betriebenen Einspülvorrichtung
einer Haushaltswaschmaschine entsprechen. In die Versuchsvorrichtung (ZANUSSI-Einspülrinne)
wurden jeweils 100 g Produkt eingegeben und nach einer Ruhezeit von 1 Minute wurden
innerhalb von 90 sec. 10 Liter Leitungswasser eingespeist. Nach Einspülen von 10 Liter
wurden die verbleibenden Rückstände in nassem Zustand zurückgewogen und 30 % des
Gewichtes als Wasser rechnerisch abgezogen. Für das Einspülverhalten wurden folgende
Bewertungen vergeben:
A = vollständiges Einspülen (die Zahl gibt die benötigten Liter Wasser an),
B = Rückstand weniger als 10 g (die Zahl gibt die Rückstandsmenge in g an),
C = mehr als 10 g Rückstand (mit Angabe des Rückstandes in g).
A- und B-Werte sind für die Praxis sehr gut bis befriedigend.
C-Werte bezeichnen ein unzureichendes Einspülverhalten.
[0035] Das Adsorptionsmittel wies eine Einspülnote von A 5 auf. Zusätzlich wurden 2 Versuchsreihen
durchgeführt und zwar mit dem imprägnierten Adsorptionsmittel ohne Zusatz eines Waschmittels
sowie eines Gemisches aus 25 Teilen des imprägnierten Adsorptionsmittels und 75 Teilen
eines Waschmittels, bestehend aus 50 Teilen Turmsprühpulver, 20 Teilen Natrium-Perborat
und 5 Teilen an weiteren granularen Bestandteilen, enthaltend Entschäumer, Enzyme,
Duftstoffe und Bleichaktivatoren (Bezeichnung "mit W").
[0036] Das Turmsprühpulver wies die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.-%):
17,6 % |
n-Dodecylbenzolsulfonat (Na-Salz) |
2,5 % |
Talgseife (Na-Salz) |
4,0 % |
Talgalkohol + 14 EO |
20,5 % |
Zeolith NaA (wasserfrei gerechnet) |
15,0 % |
Soda |
5,0 % |
Copolymerisat (b) |
0,5 % |
Na-Hydroxyethan-diphosphonat |
3,0 % |
Natriumsilikat 1 : 3,3 |
1,6 % |
Carboxymethylcellulose |
18,0 % |
Natriumsulfat |
12,3 % |
Wasser |
[0037] Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Beispiel |
Rieselfähigkeit |
Einspülverhalten |
|
|
ohne W |
mit W |
1 |
82 |
B 2 |
A 8 |
2 |
81 |
B 1 |
A 6 |
3 |
80 |
A 5 |
A 5 |
4 |
80 |
A 6 |
A 4 |
V1 |
58 |
C 48 |
C 11 |
V2 |
80 |
C 48 |
C 40 |
Beispiel 5
[0038] In der in Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde ein körniges Granulat folgender Zusammensetzung
hergestellt (in Gew.%) :
(a) |
60,0 |
% |
Zeolith (wasserfrei gerechnet) enthaltend |
|
0,35 |
% |
freies NaOH |
(b) |
5,2 |
% |
Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer (Na-Salz) |
(c) |
2,0 |
% |
Na-Talgseife |
(d) |
13,2 |
% |
Natriumsulfat |
(e) |
1,85 |
% |
Talgfettalkohol + 5EO |
(f) |
17,4 |
% |
Wasser |
[0039] Das Litergewicht betrug 590 g/l. Die Siebanalyse ergab folgende Kornverteilung:
mm |
über 1,6 |
bis 0,8 |
bis 0,4 |
bis 0,2 |
bis 0,1 |
unter 0,1 |
Gew.-% |
0 |
3 |
41 |
50 |
6 |
- |
[0040] Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 84 GT des Adsorptionsmittels in einer Sprühmisch-Apparatur
mit 16 GT eines geschmolzenen Tensidgemisches gemäß Beispiel 2 imprägniert. Das Schüttgewicht
des Produktes betrug 710 g/l, das Rieselverhalten 80 % und der Einspültest A8. Ein
Gemisch aus 20 GT dieses Granulates, 80 GT des in Beispiel 1 - 4 eingesetzten sprühgetrockneten
Waschmittels, 15 GT an Natriumperborat und 5 GT sonstigen granularen Bestandteilen
ergab unter den gleichen Versuchsbedingungen den Einspül-Testwert A6.
Beispiel 6
[0041] Ein nach den Angaben von Beispiel 1 hergestellten granulares Adsorptionsmittel wies
die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.%) :
(a) |
60,0 % |
Zeolith, alkalisiert mit |
|
0,8 % |
NaOH |
(b) |
3,0 % |
Talg-Cocosseife 1:1 (Na-Salz) |
(c) |
2,2 % |
Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer (Na-Salz) |
(d) |
15,2 % |
Na-Sulfat |
(e) |
1,8 % |
Talalkohol + 5EO |
(f) |
17,0 % |
Wasser |
[0042] Nach Absieben von Fein- und Grobanteilen wies das Produkt ein Schüttgewicht von 580
g/l bei folgender Kornverteilung auf:
mm |
über 1,6 |
bis 0,8 |
bis 0,4 |
bis 0,2 |
bis 0,1 |
unter 0,1 |
Gew.-% |
0 |
8 |
38 |
50 |
4 |
0 |
[0043] 82 Gew.% des Granulates wurden mit 18 Gew.-% eines C₁₃₋₁₅-Oxoalkoholes + 5EO imprägniert.
Das Einspülverhalten des behandelten Produktes wurde mit Note B5 bewertet. Das Gemisch
aus 30 GT des Produktes mit 60 GT sprühgetrocknetem Waschpulver und 10 GT Perborat-Monohydrat
hatte die Einspülnote B1.
Beispiel 7
[0044] Es wurde ein wäßriger Slurry unter Verwendung eines sprühgetrockneten Zeolith-Granulates
zubereitet. Dieses Granulat bestand aus einem Gemisch von Zeolith (mit einem bei Glühtemperatur
entfern baren Wassergehalt von 20 Gew.-%) sowie aus wasserfreiem Natriumsulfat.
Dem Slurry wurde weiterhin Na-Polyacrylat (MG 32 000), Cocos-Talgseife und Natriumhydroxyd
zugemischt. Der Wassergehalt des Slurry betrug 52,5 Gew.-% (einschließlich des an
den Zeolith gebundenen Wassers). Der eine Temperatur von 88 °C aufweisende Slurry
wurde im Sprühturm nach dem Gegenstromverfahren sprühgetrocknet, wobei die Trockengase
eine Eingangstemperatur von 130 °C und eine Ausgangstemperatur von 67 °C aufwiesen.
Das Granulat wies die folgende Zusammensetzung auf (in Gew.-%):
59,0 % |
Zeolith (wasserfrei) |
0,6 % |
NaOH |
2,4 % |
Seife |
2,5 % |
Na-Polyacrylat |
18,0 % |
Natriumsulfat |
17,5 % |
Wasser |
Korngröße 1,2 bis 0,1 mm, mittlere Korngröße 0,3 g/l, Schüttgewicht 600 g/l. Nach
dem Imprägnieren mit 16 Gew.-% (bezogen auf Imprägnat) mit einem Fettalkoholethoxylat-Gemisch
gemäß Beispiel 2 resultierte eine Einspülnote von B2 und nach dem Vermischen mit einem
Waschpulver gemäß Beispiel 6 eine Einspülnote von A8.
1. Körniges Adsorptionsmittel mit hohem Aufnahmevermögen für flüssige bis pastöse
Wasch- und Reinigungsmittelbestandteile und verbessertem Einspülverhalten, bestehend
im wesentlichen aus
(a) 45 bis 75 Gew.-% (als wasserfreie Substanz gerechnet) eines zum Kationenaustausch
befähigten, feinkristallinen, synthetischen, gebundenes Wasser enthaltenden Natriumalumosilikats
vom Typ des Zeoliths NaA sowie dessen Gemischen mit Zeolith NaX,
(b) 1 bis 6 Gew.-% einer Seife, abgeleitet von im wesentlichen gesättigten Fettsäuren
mit 12 bis 24 C-Atomen in Form der Natrium- und/oder Kaliumseife,
(c) 1 bis 12 Gew.-% einer homo- oder copolymeren Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder
Maleinsäure sowie deren wasserlöslichen Salze, berechnet als Natriumsalz,
(d) 0 bis 25 Gew.-% Natriumsulfat,
(e) 0 bis 5 Gew.-% eines nichtionischen, Polyglykolethergruppen aufweisenden Tensids,
(f) 10 bis 24 Gew.-% Wasser,
wobei das Adsorptionsmittel eine mittlere Korngröße von 0,2 bis 1,2 mm aufweist und
der Anteil mit einer Korngröße von weniger als 0,05 mm weniger als 1 Gew.-% und der
Anteil mit einer Korngröße von mehr als 2 mm nicht mehr als 5 Gew.-% und das Schüttgewicht
350 bis 680 g/l beträgt.
2. Mittel nach Anspruch 1, enthaltend 50 bis 70 Gew.-%, insbesondere 55 bis 68 Gew.-%
der Komponente (a).
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend 1,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere 2 bis
4 Gew.-% der Komponente (b).
4. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 enthaltend 1,5 bis 8 Gew.-%,
insbesondere 2 bis 5 Gew.-% der Komponente (c).
5. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, enthaltend 0,5 bis 22 Gew.-%,
insbesondere 3 bis 20 Gew.-% der Komponente (d).
6. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, enthaltend 0 bis 4 Gew.-%,
vorzugsweise 0,3 bis 3 Gew.-% der Komponente (e).
7. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, worin mindestens 80 Gew.-%,
insbesondere mindestens 90 Gew.-% der Körner eine Größe von 0,1 bis 1,2 mm aufweisen,
wobei der Anteil der Körner von 0,1 bis 0,05 mm nicht mehr als 3 Gew.-%, insbesondere
weniger als 1 Gew.-% und der von 1,2 bis 2 mm nicht mehr als 10 Gew.-%, insbesondere
nicht mehr als 5 Gew.-% beträgt.
8. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, worin der Anteil der Komponente
(b) aus der Natriumseife von C₁₄₋₂₂-Fettsäuren besteht, die zu mindestens 75 Gew.-%
gesättigt sind.
9. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, worin die Komponente (c)
aus Polyacrylsäure oder deren Copolymeren mit Maleinsäure besteht.
10. Adsorptionsmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es mit 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das fertige Behandlungsprodukt, mindestens
eines nichtionischen Tensids imprägniert ist.
11. Mittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtionische Tensid
mit einer in Wasser nicht oder schwerlöslichen, hydrophobe Reste enthaltenden Verbindung
vermischt ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines körnigen Adsorptionsmittels nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wäßrigen Ansatz der Bestandteile
(a) bis (c) sowie gegebenenfalls (d) und (e), der 40 bis 55 Gew.-% wasserfreie Inhaltsstoffe
enthält, mittels Düsen in einen Fallraum versprüht und mittels Trocknungsgasen, die
eine Eingangstemperatur von 150 bis 280 °C und eine Austrittstemperatur von 50 bis
120 °C aufweisen, auf einen bei 145 °C entfernbaren Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis
18 Gew.-% trocknet.
13. Verfahren zur Herstellung eines mit nichtionischen Tensiden imprägnierten Adsorptionsmittels
nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das
sprühgetrocknete Adsorptionsmittel mit dem flüssigen bzw. geschmolzenen nichtionischen
Tensid bzw. Tensidgemisch vermischt.
14. Pulverförmiges bis körniges, phosphatfreies bis phosphatarmes Waschmittel, gekennzeichnet
durch einen Gehalt an dem imprägnierten Adsorptionsmittel gemäß Anspruch 10 oder
11.