[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verdichteter Granulate, die
durch Anwendung des Verfahrens gewonnenen Granulate sowie diese enthaltende, lagerstabile
und rieselfähige Wasch- und Reinigungsmittel-Konzentrate.
[0002] Auf dem Gebiet fester und rieselfähiger Wasch- und Reinigungsmittel für Haushalt
und Gewerbe, insbesondere auf dem Gebiet der pulverförmigen Waschmittel für Textilien,
besteht derzeit ein Trend zur Herstellung von Produkten mit erhöhten Schüttgewichten.
Neuere Handelsprodukte dieser Art besitzen Schüttgewichte im Bereich von etwa 700
g/l. Diese Anhebung der Schüttgewichte steht im Zusammenhang mit Forderungen des Umweltschutzes
nach geringerem Verpackungsanteil. In die gleiche Richtung zielen Bestrebungen, Wasch-
und Reinigungsmittel in Form stärker aufkonzentrierter Gemische von Inhaltsstoffen
anbieten zu können. Zunächst scheint sich hier die Reduzierung von Stellmitteln in
den Konzentraten als unnötige Salzfracht anzubieten. Eine Problemlösung auf diesem
Weg ist jedoch nicht ohne weiteres möglich. Voraussetzungen für solche Rezepturabwandlungen
sind begreiflicherweise, daß einerseits die vom Verbraucher geforderte wasch- und
reinigungs-technische Leistung gegenüber den heute marktüblichen Produkten wenigstens
erhalten bleibt, andererseits aber auch die Lagerstabilität schütt- und rieselfähiger
Produkte gewährleistet ist. Wie durch einen umfangreichen Stand der Technik dokumentiert
wird, wirft die Erfüllung dieses Anforderungsprofils nicht unbeträchtliche technologische
Probleme auf.
[0003] So ist aus der deutschen Patentanmeldung 20 50 560 ein Verfahren zur Herstellung
teilchenförmiger Wasch- und Reinigungsmittel ("Nudelform") mit Schüttgewichten zwischen
500 und 900 g/l bekannt, in dem ein Vorgemisch ganz bestimmter Zusammensetzung "unter
Druck" verdichtet und anschließend verstrangt wird. Es wurden dabei keine Angaben
bezüglich der Höhe des anzuwendenden Druckes gemacht. Um eine Verklebung der Stränge
zu verhindern, müssen diese mittels eines Luftstromes abgekühlt werden, bevor sie
dann zu Stückchen bestimmter Länge zerkleinert werden. Das Schüttgewicht ist dabei
umgekehrt proportional zur Länge der Stücke.
[0004] In der deutschen Patentanmeldung 21 62 353 wird ein Verfahren zur Herstellung von
Enzymgranulaten und von Enzymen enthaltenden Waschmittelgranulaten, die ein Schüttgewicht
zwischen 300 und 1 000 g/l aufweisen, beschrieben. Dabei wird eine mechanisch vorbearbeitete
Masse unter Druck, der etwa zwischen 7 und 35 bar liegt, zu einem langen Strang verpreßt.
Um ein Verkleben der Fäden zu größeren Aggregaten beim Austreten aus der Strangpresse
zu verhindern, müssen sie "deplastifiziert" werden. Dies geschieht entweder durch
Kühlung oder durch Verdampfung der Feuchtigkeit, des Lösungsmittels oder des Weichmachungsmittels
(oberflächliche Aushärtung). Erst im Anschluß daran können die Fadenstränge in kleinere
Teilstücke gewünschter Länge zerbrochen werden.
[0005] Nach der Lehre der deutschen Patentanmeldung 22 24 300 werden granulierte Waschmittel
mit Schüttgewichten zwischen 300 und 800 g/l durch Extrusion und anschließende Rondierung
der spaghettiähnlichen Extrudate (Marumerizer) erhalten. Dabei werden sämtliche Bestandteile
in der im Endprodukt vorliegenden Menge vor der Extrusion sorgfältig miteinander vermischt.
Es ist darauf zu achten, daß die Bestandteile so ausgewählt und zusammengestellt werden,
daß sie bereits vor der Extrusion eine zähe oder plastische Masse ergeben. Variationen
der Waschmittelrezepturen sind damit nur in einem beschränkten Maße möglich.
[0006] Aus der europäischen Patentanmeldung 328 880 ist ein Verfahren zur Herstellung von
Wasch- und Reinigungsmittel-Extrudaten mit Schüttgewichten um 700 bis 800 g/l bekannt,
in dem ein Pulver-Vorgemisch zunächst zu spaghettiähnlichen Strängen bei erniedrigten
Drucken um 0,1 bis 0,5 bar extrudiert wird. Im Anschluß daran wird der Strang in Teilstücke
zerbrochen, woraufhin diese zu ganz speziellen, vorbestimmten Formen verpreßt werden.
Damit die einzelnen Endprodukte dasselbe Gewicht aufweisen, wird die Zerteilung des
Spaghettistranges in die Teilstücke mittels Wägung überwacht.
[0007] Hingegen beschreibt die europäische Patentanmeldung 351 937 ein Verfahren zur Herstellung
von Wasch- und Reinigungsmittel-Granu- laten mit Schüttdichten von mindestens 650
g/l, das wiederum rezepturabhängig ist. So müssen Mittel, die 12 bis 70 Gew.-% Tenside
enthalten, mindestens 15 Gew.-% an wasserlöslichen, kristallinen anorganischen Salzen
beinhalten, wobei das Verhältnis kristallines Salz : Tensid den Wert 0,4 nicht unterschreiten
darf. Die Mittel werden in bekannten Mischern trocken vermischt und granuliert.
[0008] Im Gegensatz dazu beschreibt die europäische Patentanmeldung 352 135 ein Verfahren
zur Herstellung granularer Waschmittel mit Schüttgewichten oberhalb 650 g/l, das davon
ausgeht, daß ein festes alkalisches Material in einem Mischer oder Granulator mit
Schneidevorrichtung vorgelegt und flüssiges Aniontensid in der Säureform bei Temperaturen
nicht über 55°C so langsam zugegeben wird, daß die Mischung während des gesamten Neutralisationsverfahrens
fest bleibt. Das alkalische Material muß im Überschuß eingesetzt werden. Erst nach
vollständiger Neutralisation kann der Mischung ein flüssiges Bindemittel, beispielsweise
Wasser, flüssiges Niotensid oder eine wäßrige Polycarboxylat-Lösung zugesetzt werden.
Die Granulierung erfolgt in bekannten Mischern und Granulatoren.
[0009] Letztendlich ist aus der US-amerikanischen Patentschrift 3,188,291 die Herstellung
von Seifen-Trägern und Waschmitteln in Granulatform mit niedrigen Schüttgewichten
zwischen etwa 16 und 480 g/l bekannt. Dabei wird die Masse bei Drucken zwischen etwa
82 und 165 bar extrudiert. Bei Drucken, die darüber hinaus gingen, war die Masse zu
viskos und ließ sich nicht mehr extrudieren. Bei Drucken unterhalb 82 bar hingegen
war die Schüttdichte zu hoch. Diese Patentschrift lehrt somit, daß bei Anwendung höherer
Drucke während der Extrusion niedrige Schüttgewichte erzielt werden, während bei Absenkung
des Drucks das Schüttgewicht steigt.
[0010] Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung verdichteter
Granulate, die in Wasch- und Reinigungsmitteln und insbesondere in Textilwaschmitteln
und Waschmittel-Konzentraten eingesetzt werden, zu entwickeln. Die Granulate sollten
lagerstabil sowie schütt- und rieselfähig sein. Weiterhin bestand die Aufgabe, ein
Verfahren bereitzustellen, das es erlaubt, die Form des einzelnen, verdichteten Granulatkorns
vorherbestimmbar zu gestalten.
[0011] Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend in einer ersten Ausführungsform das
Verfahren zur Herstellung verdichteter Granulate, die in Wasch- und Reinigungsmitteln
eingesetzt werden. Dabei wird ein homogenes festes, rieselfähiges Vorgemisch unter
Zusatz eines Plastifizier- und/ oder Gleitmittels über Lochformen mit Öffnungsweiten
der vorbestimmten Granulatdimension bei hohen Drucken zwischen 25 und 200 bar strangförmig
verpreßt. Der Strang wird direkt nach dem Austritt aus der Lochform mittels einer
Schneidevorrichtung auf die vorbestimmte Granulatdimension zugeschnitten. Die Anwendung
des hohen Arbeitsdrucks bewirkt die Plastifizierung des Vorgemisches bei der Granulatbildung
und stellt die Schneidfähigkeit der frisch extrudierten Stränge sicher.
[0012] Das Vorgemisch besteht wenigstens anteilsweise aus festen, vorzugsweise feinteiligen
üblichen Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln, denen gegebenenfalls flüssige
Bestandteile zugemischt sind. Die festen Inhaltsstoffe können durch Sprühtrocknung
gewonnene Turmpulver, aber auch Agglomerate, die jeweils gewählten Mischungsbestandteile
als reine Stoffe, die in feinteiligem Zustand miteinander vermischt werden, sowie
Mischungen aus diesen sein.
[0013] Im Anschluß daran werden gegebenenfalls die flüssigen Inhaltsstoffe zugegeben und
dann das erfindungsgemäß ausgewählte Plastifizier- und/oder Gleitmittel eingemischt.
[0014] Diesen Hilfsmitteln kommt im Rahmen der Erfindung eine polyfunktionelle Bedeutung
zu. Bei der Granulatherstellung ermöglichen sie die Ausbildung des primär entstehenden
Granulatkorns, indem sie bewirken, daß das Vorgemisch in eine unter hohem Druck verpreßbare
Masse überführt wird, und deren gewünschtenfalls anschließende formgebende Weiterverarbeitung,
die insbesondere aus der Abrundung des primär gebildeten Granulatkorns besteht. Weiterhin
tragen sie zur Stabilität des Granulatkorns bei, sie bewahren seine vorbestimmte Raumform
insbesondere bei der gegebenenfalls erforderlichen Abmischung mit weiteren Bestandteilen,
bei der Abfüllung, beim Transport und der Lagerung des Granulats und verhindern insbesondere
die Bildung unerwünschter staubförmiger Anteile. Im praktischen Einsatz des granularen
Wasch- und Reinigungsmittels ermöglichen sie dann umgekehrt wieder die rasche Auflösung
des Granulatkorns, da sie den Lösungs-, Emulgierungs- bzw. Dispergierungsvorgang begünstigen.
Schließlich können die hier diskutierten Hilfsmittel in besonders wichtigen Ausführungsformen
der Erfindung eine Eigenwirkung im Wasch- und Reinigungsprozeß insbesondere in Wechselwirkung
mit anderen Mischungskomponenten besitzen.
[0015] Die als Hilfsmittel eingesetzten Plastifizier- und/oder Gleitmittel können bei Raumtemperatur
fließfähig, gelartig oder pastös sein, ohne daß die Mitverwendung einer zusätzlichen
Flüssigphase erforderlich ist. Bevorzugte Plastifizier- und/oder Gleitmittel stellen
Zubereitungen auf Basis tensidischer Komponenten und/oder auf Basis wasserlöslicher
oder wasseremulgierbarer bzw. wasserdispergierbarer Polymerverbindungen dar. Beispiele
für ein Plastifizier- und/oder Gleitmittel, das ohne Mitverwendung einer zusätzlichen
Flüssigphase eingesetzt werden kann, sind zahlreiche Typen der in Wasch- und Reinigungsmitteln
üblicherweise eingesetzten nichtionischen Tenside.
[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform werden jedoch Plastifizier- und/oder Gleitmittel
eingesetzt, die unter Mitverwendung begrenzter Mengen an Hilfsflüssigkeiten hergestellt
worden sind. Hier kommen vorzugsweise organische Flüssigphasen in Betracht, die wasserlöslich
bzw. wassermischbar sind. Aus Gründen der Verfahrenssicherheit kann es zweckmäßig
sein, vergleichsweise hochsiedende organische Flüssigkeiten, gegebenenfalls in Abmischung
mit Wasser, einzusetzen. Beispiele hierfür sind höher siedende, gegebenenfalls polyfunktionelle
Alkohole, bei Raumtemperatur oder mäβig erhöhten Temperaturen fließfähige Polyalkoxylate
und dergleichen. Insbesondere sind jedoch wäßrige Zubereitungen der Plastifizier-
und/oder Gleitmittel bevorzugt.
[0017] Die als Plastifizier- und/oder Gleitmittel eingesetzten Tenside und/oder Polymerverbindungen
werden vorteilhafterweise in derart konzentrierter Form in das Verfahren eingebracht,
daß die Beschaffenheit der plastischen, gleitend verpreßbaren Masse schon mit geringen
Mengen dieser Hilfsmittel eingestellt werden kann. Vorzugsweise werden die Pasten
in Mengen nicht über 12 Gew.-%, insbesondere in Mengen zwischen 0,5 und 10 Gew.-%,
und mit besonderem Vorteil zwischen 3 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung,
eingesetzt. Geeignet sind insbesondere wenigstens 30 Gew.- %ige, vorzugsweise wenigstens
40 Gew.-%ige Pasten und Gele.
[0018] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Tensidzubereitungen mit einem
Tensidgehalt von wenigstens 50 Gew.-%, insbesondere von 50 bis 70 Gew.-%, verwendet.
Die Erfindung macht sich dabei die Tatsache zunutze, daß insbesondere diese hochkonzentrierten
wäßrigen Tensidmischungen ein Zustandsbild zeigen, das als pastenförmige oder gelartige
Zubereitungsform mit Schmiermittelcharakter bezeichnet werden kann. Zusätzlich bilden
die so eingetragenen Tensidanteile in einer weiteren Ausführungsform, in der die primär
gebildeten Granulate aufgetrocknet werden, bindemittelartig wirkende Deck- und Zwischenschichten
aus, die mitverantwortlich für den Kornzusammenhalt sind. Anionischen Tensidsalzen,
insbesondere Sulfaten und Sulfonaten, aus der breiten Palette der für Wasch- und Reinigungsmittel
hier vorgeschlagenen Verbindungen, gegebenenfalls in Abmischung mit üblichen nichtionischen
Verbindungen, kann dabei besondere Bedeutung zukommen. Als Beispiel sei bei der Herstellung
von Textilwaschmitteln ein Einsatzgemisch aus mindestens zwei Pulverkomponenten (Turmpulver/Trägerbead)
mit oder ohne Zusatz von Natriumperborat (Monohydrat und /oder Tetrahydrat) unter
Zusatz von 2 bis 5 Gew. -% Wasser und 4 bis 8 Gew.-% einer 55- bis 65%igen C₉-C₁₃-Alkylbenzolsulfonat-Paste
(ABS-Paste) genannt. Gleichermaßen bevorzugt ist der Einsatz von 3 bis 8 Gew.-% einer
50- bis 60 Gew.-%igen wäßrigen Paste eines Alkylpolyglyko- sids (APG) der allgemeinen
Formel RO(G)
x, in der R einen primären geradkettigen oder in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen
Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen bedeutet, G ein Symbol ist, das
für eine Glykose-Einheit mit 5 oder 6 C-Atomen steht, und der Oligomerisierungsgrad
x zwischen 1 und 10 liegt. Weitere bevorzugte Plastifizier- und/oder Gleitmittel auf
tensidischer Basis sind Mischungen aus ABS- und APG-Pasten, sowie Mischungen aus ABS-Pasten
und ethoxylierten C₈-C₁₈-Fettalkoholen, Mischungen aus ethoxylierten Fettalkoholen
und Wasser sowie Mischungen aus APG : ethoxylierter Fettalkohol : Wasser im Verhältnis
0,5-1 : 1-1,5 : 1, wobei der Gehalt an APG in diesem Fall als Aktivsubstanz und nicht
als Paste gerechnet wird.
[0019] Ebenso wie der Einsatz von Tensiden ist heute die Mitverwendung von Polymerverbindungen
in zahlreichen Wasch- und Reinigungsmitteln üblich, da die Polymerverbindungen beispielsweise
als Gerüstsubstanzen mit der Fähigkeit zur Bindung von Wasserhärte wirken. Beispiele
hierfür sind Polymere mit einem Gehalt an Carboxylgruppen, die auch in der Salzform
z. B. als Alkalisalz vorliegen können, wie die Natrium- oder Kaliumsalze homopolymerer
oder copolymerer Polycarboxylate, beispielsweise Polyacrylate, Polymethacrylate und
insbesondere Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure, vorzugsweise solche aus 50
% bis 10 % Maleinsäure. Das Molekulargewicht der Homopolymeren liegt im allgemeinen
zwischen 1 000 und 100 000, das der Copolymeren zwischen 2 000 und 200 000, vorzugsweise
50 000 bis 120 000, bezogen auf die freie Säure. Geeignete, wenn auch weniger bevorzugte
Verbindungen dieser Klasse sind Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit
Vinyl- ethern, wie Vinylmethylethern, Vinylestern, Acrylamid oder Methacrylamid, Ethylen,
Propylen und Styrol, in denen der Anteil der Säure mindestens 50 % beträgt. Aber auch
zur Verbesserung des Schmutztragevermögens einer wäßrigen Waschflotte werden Polymerverbindungen
eingesetzt. Beispiele hierfür sind Carboxymethylcellulose (CMC) und/oder Methylcellulose
(MC).
[0020] Insbesondere hochkonzentrierte wäßrige Zubereitungsformen dieser Polymerverbindungen
zeichnen sich wie die tensidischen Zubereitungen durch einen ausgeprägten Schmiercharakter
aus, der in dem erfindungsgemäßen Verfahren die entscheidende Verarbeitungshilfe gibt.
Gleichzeitig trocknen diese Polymerkomponenten bei der erfindungsgemäßen Ausbildung
des Granulatkorns zu Polymerfilmen auf, die einerseits den Zusammenhalt des Korns
fördern, andererseits bei Zugabe in insbesondere wäßrige Medien leicht wieder in den
Zustand der Lösung bzw. Emulgierung oder Dispergierung übergehen. Besonders bevorzugt
ist der Einsatz von 3 bis 8 Gew. -% einer 30 bis 50 Gew.-%igen Lösung eine Polymers,
insbesondere eines Copolymers aus Acrylsäure und Maleinsäure, in Wasser als Plastifizier-
und/oder Gleitmittel. Vorteilhaft sind ebenso Mischungen aus diesen Polymerlösungen
und den tensidischen, insbesondere aniontensidischen Plastifizier- und/oder Gleitmitteln.
[0021] Die Praxis kennt zahlreiche weitere natürliche oder synthetische Polymertypen, die
hier ebenso erfindungsgemäß als Plastifizier- und/oder Gleitmittel Verwendung finden
können. Lediglich als Beispiele seien hier Gelatine, Stärke und Stärkederivate sowie
Polyvinylalkohol genannt.
[0022] Aus Gründen der hinreichenden Durchfeuchtung bzw. um ein Stauben des Vorgemisches
zu vermeiden, können geringfügig größere Flüssigkeitsmengen benötigt werden. Im allgemeinen
ist es zweckmäßig, diese zusätzlichen Anteile als solche dem Vorgemisch und nicht
etwa die als Gleitmittel eingesetzten Tensidpasten und/oder Polymerlösungen stärker
zu verdünnen. Die Einführung solcher Flüssigkeitsmengen kann vor, während oder nach
der Einarbeitung des Plastifizier- und/oder Gleitmittels erfolgen, wobei der Zusatz
vor der Einarbeitung des Plastifizier- und/oder Gleitmittels bevorzugt ist. Es kommen
jedoch nur derart beschränkte Mengen an Flüssigphase(n) zum Einsatz, daß zunächst
beim einfachen Vermischen eine rieselfähige, pulverförmige Struktur des Vorgemisches
auch nach der Zugabe des Plastifizier- und/oder Gleitmittels erhalten bleibt. Der
Gehalt des jeweiligen Stoffgemisches an freiem, nicht als Kristallwasser oder in vergleichbarer
Form gebundenem Wasser liegt in dieser Verarbeitungsstufe vorzugsweise bei bis zu
12 Gew.%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% und insbesondere im Bereich von etwa 4 bis
8 Gew.-%. Eingeschlossen ist in diesem Betrag der Wasseranteil, der über das Plastifizierhilfsmittel
mit Schmiercharakter eingetragen wird.
[0023] Gewünschtenfalls können nach der Zugabe des Plastifizier- und/oder Gleitmittels auch
noch weitere Feststoffe zu dem Vorgemisch zugegeben werden. Die Gesamtmasse wird kurz
nachgemischt, wobei ein festes rieselfähiges Vorgemisch anfällt, das zur Beschickung
einer Homogenisierungsanlage geeignet ist.
[0024] Als Homogenisiervorrichtung können bevorzugt Kneter beliebiger Ausgestaltung, beispielsweise
2-Schnecken-Kneter gewählt werden. In der Regel kann es zweckmäßig sein, in diesem
Schritt der Homogenisierung eine sichere Temperaturkontrolle des zu verarbeitenden
Gemisches zu wahren, wobei im Einzelfall die Zusammensetzung des Gemisches für den
jeweilig optimalen Temperaturbereich mitbestimmend sein kann. Der intensive Mischungsvorgang
kann dabei bereits aus sich heraus zur gewünschten Temperatursteigerung führen. Mäßig
erhöhte Temperaturen von beispielsweise maximal etwa 60 bis 70°C werden in der Regel
nicht überschritten. Bei der Mitverarbeitung von temperaturempfindlichen Substanzen
- beispielsweise Perboratverbindungen - kann die Einhaltung niedrigerer Temperaturen
(beispielsweise etwa 40 bis 45°C) vorteilhaft sein.
[0025] Unter der Schereinwirkung der Knetvorrichtung und des sich darin aufbauenden hohen
Druckes von 25 bis 200 bar, vorzugsweise 30 bis 200 bar, wird das Vorgemisch so intensiv
durchmischt und verknetet, daß das zuvor fest und trocken erscheinende Gemisch zur
verdichteten, plastifizierten und formgebend verpreßbaren Masse aufgearbeitet wird.
Gleichzeitig wird dadurch die Schneidfähigkeit des homogenisierten Gemisches sichergestellt.
[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform wird das rieselfähige Vorgemisch vorzugsweise
kontinuierlich einem 2-Schnecken-Kneter (Extruder) zugeführt, dessen Gehäuse und dessen
Extruder-Granulierkopf auf die vorbestimmte Extrudiertemperatur temperiert, beispielsweise
auf 40 bis 60°C aufgeheizt sind. Unter der Schereinwirkung der Extruderschnecken wird
das Vorgemisch bei Drucken von 50 bis 180 bar, insbesondere bei Drucken von 80 bis
180 bar verdichtet, plastifiziert, in Form feiner Stränge durch die Lochdüsenplatte
im Extruderkopf extrudiert und schließlich das Extrudat mittels eines rotierenden
Abschlagmessers vorzugsweise zu kugelförmigen bis zylindrischen Granulatkörnern zerkleinert.
Der Lochdurchmesser in der Lochdüsenplatte und die Strangschnittlänge werden dabei
auf die gewählte Granulatdimension abgestimmt. In dieser Ausführungsform gelingt die
Herstellung von Granulaten einer im wesentlichen gleichmäßig vorbestimmbaren Teilchengröße,
wobei im einzelnen die absoluten Teilchengrößen dem beabsichtigten Einsatzzweck angepaßt
sein können. Absolute Teilchengrößen können beispielsweise im Bereich von einigen
Zehntel Millimeter bis zu einigen Zentimetern liegen, beispielsweise also im Bereich
von etwa 0,3 mm bis zu 1 bis 2 cm. Im allgemeinen werden allerdings Teilchendurchmesser
bis höchstens 0,8 cm bevorzugt sein. Wichtige Ausführungsformen der Erfindung sehen
hier die Herstellung vom einheitlichen Granulatkorn mit Durchmessern im Millimeterbereich,
beispielsweise im Bereich von 0,5 bis 5 mm und insbesondere im Bereich von etwa 0,8
bis 3 mm vor.
[0027] Das Länge/Durchmesser-Verhältnis des abgeschlagenen primären Granulatkorns liegt
dabei in einer wichtigen Ausführungsform im Bereich von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1.
[0028] Die erfindungsgemäßen Arbeitsschritte der Homogenisierung, der Verdichtung und der
Verpressung des jeweils eingesetzten Vorgemisches benötigen nur sehr kurze Zeiträume.
Üblicherweise werden Zeiträume im Minutenbereich, vorzugsweise weniger als 5 Minuten
und insbesondere nicht mehr als 3 Minuten benötigt, um vom Vorgemisch bis zum verdichteten
plastifizierten primären Granulatkorn zu kommen.
[0029] Im allgemeinen ist es nicht erforderlich, gegebenenfalls aber in Abhängigkeit von
der Rezeptur vorteilhaft, die strangförmig aus der Lochplatte austretende Masse durch
Schockkühlung, insbesondere durch Einblasen von Kaltluft in den Granulier-Messerbereich
wenigstens oberflächlich partiell abzukühlen. Gleichzeitig findet eine partielle Entfernung
von Oberflächenwasser des gebildeten Primärgranulats statt. Falls erforderlich, kann
das Verkleben der noch plastifizierten Granulatkörner auf diese Weise sicher verhindert
werden.
[0030] Die Granulierung in diesem ersten homogenisierenden Verfahrensschritt ist allerdings
nicht auf die Verarbeitung des plastifizierten Vorgemisches über Extruderschnecken
und im Extruderkopf angeordnete Lochplatten der beschriebenen Art eingeschränkt. Auch
durch ähnliche, übliche Granuliereinrichtungen, beispielsweise Pelletpressen, 1- und
2-Wellen-Extruder, Planetwalzenextruder, lassen sich erfindungsgemäß plastifizierte,
verdichtete und homogenisierte Stoffgemische zu kornförmigem Gut granulieren.
[0031] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das noch plastische, feuchte Primärgranulat
zunächst einem weiteren formgebenden Verarbeitungsschritt zugeführt. Hierbei werden
die am Rohgranulat vorliegenden Kanten abgerundet, so daß letztlich kugelförmige oder
wenigstens annähernd kugelförmige Granulatkörner erhalten werden können. Durch Mitverwendung
geringer Mengen an Trockenpulver in dieser Stufe der abschließenden formgebenden Verarbeitung
läßt sich ein unerwünschtes Verkleben der Granulatkörner miteinander vor ihrer abschließenden
Trocknung mit Sicherheit ausschließen. Für Wasch- und Reinigungsmittel geeignete Trockenpulver
können pulverförmige Wertstoffe oder auch entsprechende Inertstoffe sein. Ein in diesem
Zusammenhang besonders geeigneter Wertstoff ist beispielsweise Zeolithpulver wie Zeolith
NaA-Pulver.
[0032] Diese abschließende Formgebung des noch feuchten Granulats aus der Extrudergranulierung
kann in marktgängigen Rondiergeräten chargenweise bzw. kontinuierlich erfolgen. Geeignet
sind beispielsweise entsprechende Rondiergeräte mit rotierender Bodenscheibe, wobei
durch Variation der Granulat-Verweilzeit im Rondiergerät und/oder der Rotationsgeschwindigkeit
der Gerätescheibe der gewünschte Abrundungsgrad eingestellt werden kann.
[0033] Im Anschluß daran wird das abschließend geformte Granulatkorn vorzugsweise einem
Trocknungsschritt, beispielsweise einem Wirbelschichttrockner, zugeführt, in dem bei
mäßig angehobenen Zulufttemperaturen, insbesondere bis maximal 80°C entsprechend mäßige
Produkt-Endtemperaturen von beispielsweise zwischen 55 bis 60°C eingestellt, dann
aber auch nicht überschritten werden. Nach hinreichender Trocknung erfolgt die Kühlung
des Produkts beispielsweise mit Kaltluft. Hier kann der Gehalt an freiem Wasser im
Granulat abgesenkt werden. Bevorzugte Restgehalte an nicht gebundenem Wasser liegen
bei Werten bis etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1 bis 0,5 Gew.-%.
Das anfallende sehr staubarme Produkt kann zur Entfernung geringer mitgebildeter Grobanteile
klassiert, beispielsweise abgesiebt werden. Der erfindungsgemäß einzustellende Kornanteil
liegt dabei in aller Regel oberhalb 90 %, vorzugsweise oberhalb 95 % des granulierten
Materials. Wahlweise ist es möglich, diesen Trocknungsschritt auch direkt im Anschluß
an die Verpressung des Primärgranulats und damit zeitlich vor einer gewünschtenfalls
vorgenommenen abschließenden Formgebung in einem Rondiergerät durchzuführen.
[0034] Wenigstens anteilsweise ist aber auch die "innere Trocknung" der Granulate möglich:
Durch die Mitverwendung von feuchtigkeitsbindenden Bestandteilen im Vorgemisch kann
in der kurzen Verarbeitungszeitspanne der plastifizierende Effekt der vorgelegten
Flüssiganteile ausgenutzt werden; dann findet durch die Bindung wenigstens partieller
Anteile dieser Flüssiganteile durch die eingemischten Bestandteile eine Trocknung
des Granulats "von innen heraus" statt, so daß die äußere Trocknung abgekürzt werden
kann oder ganz entfällt. Bestandteile, die in der Lage sind, Wasser in Form von Kristallwasser
zu binden, sind beispielsweise Natriumsulfat und/oder Natriumcarbonat in wasserfreier
oder wasserarmer Form oder auch ein von Kristallwasser anteilsweise befreiter Zeolith.
[0035] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die primär gebildeten und noch
plastischen Granulatkörner vor, während und /oder nach einer gegebenenfalls vorgenommenen
Abrundung mit weiteren Wirkstoffen beaufschlagt werden. Vorzugsweise können aber auch
beispielsweise empfindliche, insbesondere temperaturempfindliche Rezepturbestandteile
dem aufgetrockneten Granulat zugegeben, z. B. aufgesprüht und/oder als getrennt ausgebildetes
Korn unter Ausbildung eines Mehrkorngemisches zugemischt werden. Die Erfindung erfaßt
dabei mit ihren auf neuartige Weise hergestellten Granulaten sowohl den Bereich gebrauchsfertiger
Mehrstoffgemische in Form einheitlicher Granulatkörner als auch Teilprodukte, die
zur Rezepturvervollständigung noch der Abmischung mit weiteren Bestandteilen des jeweils
betroffenen Wasch- und Reinigungsmittels bedürfen. Vorteilhafterweise sind mehr als
60 Gew.-% und insbesondere mehr als 70 Gew.-% des Gesamtstoffgemisches nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren gewonnene Granulate mit hochverdichteter und fester Kornstruktur.
[0036] In einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung werden Granulatsysteme
eingesetzt, die eine Kombination von Granulaten unterschiedlicher Zusammensetzung
darstellen. Auf diese Weise gelingt die lagerstabile Vereinigung potentiell reaktiver
oder zumindest nur begrenzt verträglicher Komponenten. Ein Beispiel hierfür sind übliche
Textilwaschmittel, die in der neuen Aufbereitungsform jetzt jedoch wenigstens zwei
Granulattypen in Mischung miteinander einsetzen. In einer ersten, beispielsweise kugelförmigen
Granulattype wird die Bleichmittelkomponente, insbesondere kristallwasserhaltiges
Perborat und Natriumcarbonat unter Mitverwendung eines Anteils der Plastifizier- und/oder
Gleitmittel pelletiert, in einem getrennten zweiten Granulatkorn wird der als Waschmittelbuildersubstanz
eingesetzte Zeolith, insbesondere Zeolith NaA mit dem Rest der Waschmittelbestandteile
verpreßt. Die Lagerstabilität des Mischproduktes substantiell beeinflussende Interaktionen
zwischen Perborat und Zeolith - wie sie in pulverförmigen Aufbereitungen zu berücksichtigen
sind - sind auf diese Weise ausgeschlossen. Von dieser Möglichkeit des Einsatzes von
Granulatsystemen aus unterschiedlich zusammengesetzten Granulaten kann in nahezu beliebiger
Kombination Gebrauch gemacht werden.
[0037] In einer weiteren Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Granulate recyclisiert"
werden, d. h. sie können im ersten Verfahrensschritt in Kombination mit anderen Stoffen
zur Herstellung des plastifizierten Vorgemisches eingesetzt werden.
[0038] Die Materialdichten im Korn und damit auch das Schüttgewicht des Granulats werden
durch die bei dem Verpressen des homogenisierten Materials durch die Lochplatten eingesetzten
Arbeitsdrucke maßgeblich mitbestimmt. Durch den Aufbau einer hinreichend verdichteten
Grundstruktur in der zu verpressenden Masse und Einsatz entsprechend hoher Drucke
lassen sich z. B. bei üblichen Textilwaschmittel-Rezepturen Schüttgewichte deutlich
oberhalb 700g/l, vorzugsweise oberhalb 750 g/l und insbesondere im Bereich von etwa
800 bis annähernd 1 000 g/l verwirklichen. So sind auf der Basis handelsüblicher Textilwaschmittelformulierungen
Schüttgewichte im Bereich von 850 bis 980 g/1 bei gleichzeitig guter Rieselfähigkeit
und einer bevorzugt homogenen einheitlichen kugelförmigen Kornstruktur einstellbar.
In ähnlichen Ansätzen sind rieselfähige Granulate im Trockenzustand mit einheitlichen
Schüttgewichten von 950 bis 980 g/l bei einer durchschnittlichen Teilchengröße der
kugelförmigen Granulate im Bereich von etwa 1 mm verwirklicht worden.
[0039] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einen sehr geringen Rückgut-Anteil
aus. Der Rückgut-Anteil nach der Siebung des Granulats über ein 1,6-mm-Sieb lag jeweils
im Bereich von höchstens 3 %. Analog zur konventionellen Waschmittelaufbereitung können
empfindliche Rezepturbestandteile - beispielsweise Aktivatoren für Bleichmittel, Enzyme,
Entschäumer insbesondere Silikonentschäumer, Parfüm und dergleichen - dem Granulat
zugesetzt werden. Selbst dann werden noch immer Waschmittelprodukte mit Schüttgewichten
mit Bereich von etwa 900 g/l erhalten.
[0040] Die heute marktüblichen Textilwaschmittel in Form rieselfähiger Pulver und/oder Granulate
enthalten in aller Regel eine Kombination von aniontensidischen und niotensidischen
Waschaktivkomponenten. Im allgemeinen machen die Aniontensidkomponenten den gröβeren
Anteil und die Niotenside den kleineren Anteil des Tensidgemisches aus. Der Tensidgesamtgehalt
für pulverförmige rieselfähige Haushaltswaschmittel liegt bei etwa 12 bis maximal
15 Gew.- %, bezogen auf das gesamte Waschmittel. Das gilt auch für die heute auf dem
Markt befindlichen Waschmittel erhöhter Schüttdichte. Demgegenüber erlaubt die Erfindung
die Anwendung des geschilderten Verfahrens zur Herstellung im wesentlichen verklebungsfreier
schütt- und rieselfähig lagerstabiler Wasch- und Reinigungsmittel-Konzentrate, inbesondere
entsprechender Konzentrate für Textilwaschmittel mit deutlich erhöhtem Gehalt an waschaktiven
Tensidverbindungen. So können Textilwaschmittelkonzentrate mit Tensidgehalten bis
etwa 35 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von etwa 15 bis 25 Gew.-% hergestellt werden,
ohne daß Verklebungen und/oder Produkterweichungen zu befürchten wären, wie sie in
den marktgängigen pulverförmigen Abmischungen bei einer solchen Anhebung des Tensidgehaltes
auftreten. Durch die Kombination der Maßnahmen der Verdichtung der Stoffgemische zu
hohen Schüttgewichten und einer gleichzeitigen Anhebung der waschaktiven Inhaltstoffe,
insbesondere der Tenside in ihrem Mengenanteil im Waschmittelgemisch wird das Ziel
raumsparender und verpackungsarmer Waschmittelzubereitungen optimal verwirklicht,
ohne den Bereich rieselfähiger lagerstabiler und alle sonstigen Anforderungen erfüllender
Waschmittelzubereitungen verlassen zu müssen.
[0041] Die Aufbereitung von Wasch- und Reinigungsmitteln im erfindungsgemäßen Verfahrenstyp
der Granulation zur vorbestimmbaren Teilchengröße bringt eine Vielzahl von Vorteilen:
[0042] Es hat sich gezeigt, daß im erfindungsgemäßen Verfahren das Bleichmittel, insbesondere
Natriumperborat in Form des Monohydrats und/oder des Tetrahydrats schon in der zu
plastifizierenden und dann zu verpressenden Rohmasse mitverarbeitet werden kann, ohne
daß substantielle Verluste an Perborat auftreten. Damit enthält jedes Granulatkorn
den vorbestimmten Perboratanteil. Der Einsatz von sprühgetrockneten Pulvern mit variablen
Zumischungen ist möglich. Auf der anderen Seite sind zur Herstellung der zu verpressenden
Rohmassen weder sprühgetrocknete Pulver noch vorgebildete Pulver mit Bead-Struktur
erforderlich. Der Einsatz bzw. Zusatz von Schwerpulvern der einzelnen Rohstoffe ist
nicht erforderlich. Die Verarbeitung der in Wasch- und Reinigungsmitteln üblicherweise
eingesetzten Niotenside wird problemlos, die in der Sprühtrocknung hier üblicherweise
auftretenden Pluming-Probleme entfallen. Die Niotenside werden durch Einarbeitung
in das Stoffgemisch vor der Extrusion problemlos zugeführt, sie können hier sogar
als hochkonzentriertes wäßriges Gel bzw. Paste wertvolle Verfahrenshilfe in der geschilderten
Weise leisten.
[0043] Es wird die Herstellung von Waschmitteln mit erhöhtem Anteil beliebig ausgewählter
Tenside bzw. Tensidmischungen möglich, die bisher nach dem Sprühtrocknungsverfahren
nicht möglich gewesen ist. Die mögliche Einarbeitung von Entschäumern in flüssiger
Form erspart ein Verfahren zur getrennten Herstellung von EntschäumerFeststoffträger-Konzentraten.
Dadurch entfällt die Zumischung von Entschäumer-Granulat bei der Waschmittelaufbereitung.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Entschäumer direkt in das Plastifizier-
und/oder Gleitmittel einzumischen.
[0044] Die Erfindung betrifft in einer besonderen Ausführungsform Universalwaschmittel für
Textilien, die in der neuen Angebotsform der gut rieselfähigen Granulate mit Schüttdichten
oberhalb 750 g/l, insbesondere oberhalb 800 g/l beispielsweise im Bereich von 850
bis 950 g/l vorliegen und in einer besonders wichtigen Ausführungsform durch eine
einheitliche Teilchenform und -größe gekennzeichnet sind. Die bevorzugte Teilchenform
ist die Kugelform. Bevorzugte Teilchengrößen liegen hier im Bereich von etwa 0,5 bis
5 mm Kugeldurchmesser, insbesondere im Bereich von etwa 0,8 bis 2 mm. Die Rezepturbestandteile
können dabei nach Art und Menge den heute üblichen buildersubstanzhaltigen Textilwaschmitteln
entsprechen. Es folgen allgemeine Angaben zur Zusammensetzung geeigneter Wirkstoffgemische,
wobei hier insbesondere heute übliche Bestandteile von Textilwaschmitteln zusammenfassend
dargestellt sind.
[0045] Als anionische Tenside eignen sich beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und
Sulfate. Als Tenside vom Sulfonattyp kommen Alkylbenzolsulfonate (C₉-C₁₅-Alkyl), Olefinsulfonate,
d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie
beispielsweise aus C₁₂-C₁₈-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
Dialkansulfonate, die aus C₁₂-C₁₈-Alkanen durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation
und anschließende Hydrolyse bzw. Neutralisation bzw. durch Bisulfitaddition an Olefine
erhältlich sind, sowie insbesondere die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate),
z. B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren.
[0046] Geeignete Tenside vom Sulfattyp sind die Schwefelsäuremonoester aus primären Alkoholen
natürlichen und synthetischen Ursprungs, d. h. aus Fettalkoholen, z. B. Kokosfettalkoholen,
Talgfettalkoholen, Oleylalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Palmityl- oder Stearylalkohol,
oder den C₁₀-C₂₀-Oxoalkoholen, und diejenigen sekundärer Alkohole dieser Kettenlänge.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten Alkohole,
wie 2-Methylverzweigte C₉-C₁₁-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid sind
geeignet. Ebenso eignen sich sulfatierte Fettsäuremonogly- ceride.
[0047] Ferner sind z. B. Seifen aus natürlichen oder synthetischen, vorzugsweise gesättigten
Fettsäuren brauchbar. Geeignet sind insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B.
Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren abgeleitete Seifengemische. Bevorzugt sind solche,
die zu 50 bis 100 % aus gesättigten C₁₂-C₁₈-Fettsäureseifen und zu 0 bis 50 % aus
Ölsäureseife zusammengesetzt sind.
[0048] Die anionischen Tenside können in Form ihrer Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze
sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin vorliegen.
Der Gehalt erfindungsgemäßer Waschmittel an anionischen Tensiden bzw. an anionischen
Tensidgemischen beträgt vorzugsweise 5 bis 40, insbesondere 8 bis 30 Gew.-%.
[0049] Als nichtionische Tenside sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 40, vorzugsweise 2 bis
20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol einer aliphatischen Verbindung mit im wesentlichen 10
bis 20 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Alkohole, Carbonsäuren, Fettamine, Carbonsäureamide
oder Alkansulfonamide verwendbar. Besonders wichtig sind die Anlagerungsprodukte von
8 bis 20 Mol Ethylenoxid an primäre Alkohole, wie z. B. an Kokos- oder Talgfettalkohole,
an Oleylalkohol, an Oxoalkohole, oder an sekundäre Alkohole mit 8 bis 18, vorzugsweise
12 bis 18 C-Atomen.
[0050] Neben den wasserlöslichen Nonionics sind aber auch nicht bzw. nicht vollständig wasserlösliche
Polyglykolether mit 2 bis 7 Ethylenglykoletherresten im Molekül von Interesse, insbesondere,
wenn sie zusammen mit wasserlöslichen, nichtionischen oder anionischen Tensiden eingesetzt
werden.
[0051] Außerdem können als nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel
R-O-(G)
x eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder in 2-Stellung methylverzweigten
aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet, G ein Symbol
ist, das für eine Glykose-Einheit mit 5 oder 6 C-Atomen steht, und der Oligomerisierungsgrad
x zwischen 1 und 10 liegt.
[0052] Als organische und anorganische Gerüstsubstanzen eignen sich schwach sauer, neutral
oder alkalisch reagierende lösliche und/ oder unlösliche Komponenten, die Calciumionen
auszufällen oder komplex zu binden vermögen. Geeignete und insbesondere ökologisch
unbedenkliche Buildersubstanzen, wie feinkristalline, synthetische wasserhaltige Zeolithe
vom Typ NaA, die ein Calciumbindevermögen im Bereich von 100 bis 200 mg CaO/g (gemäß
den Angaben in DE 24 12 837) aufweisen, finden eine bevorzugte Verwendung. Ihre mittlere
Teilchengröße liegt üblicherweise im Bereich von 1 bis 10 »m (Meßmethode: Coulter
Counter, Volumenverteilung). Ihr Gehalt beträgt im allgemeinen 0 bis 40, vorzugsweise
10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf wasserfreie Substanz. Zeolith NaA fällt bei seiner Herstellung
als wasserhaltiger slurry (masterbatch) an, der nach heute üblichen Verfahren der
Herstellung von Textilwaschmitteln einer Trocknung, insbesondere der Sprühtrocknung
unterworfen wird.
[0053] Erfindungsgemäß wird es möglich sein, den Zeolith oder wenigstens Zeolithanteile
in Form des nicht getrockneten masterbatch oder eines nur anteilsweise angetrockneten
und damit lediglich beschränkt im Wassergehalt abgereicherten Materials der Vormischung
zuzuführen.
[0054] Als weitere Builderbestandteile, die insbesondere zusammen mit den Zeolithen eingesetzt
werden können, kommen (co-)polymere Polycarboxylate in Betracht, wie Polyacrylate,
Polymethacrylate und insbesondere Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure, vorzugsweise
solche aus 50 % bis 10 % Maleinsäure. Das Molekulargewicht der Homopolymeren liegt
im allgemeinen zwischen 1 000 und 100 000, das der Copolymeren zwischen 2 000 und
200 000, vorzugsweise 50 000 bis 120 000, bezogen auf freie Säure. Ein besonders bevorzugtes
Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer weist ein Molekulargewicht von 50 000 bis 100 000
auf. Geeignete, wenn auch weniger bevorzugte Verbindungen dieser Klasse sind Copolymere
der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylethern, in denen
der Anteil der Säure mindestens 50 % beträgt. Brauchbar sind ferner Polyacetalcarbonsäuren,
wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften 4,144,226 und 4,146,495 beschrieben
sind sowie polymere Säuren, die durch Polymerisation von Acrolein und anschließende
Disproportionierung mittels Alkalien erhalten werden und aus Acrylsäureeinheiten und
Vinylalkoholeinheiten bzw. Acroleineinheiten aufgebaut sind.
[0055] Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die bevorzugt in Form
ihrer Natriumsalze eingesetzten Polycarbonsäure, wie Citronensäure und Nitrilotriacetat
(NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden
ist.
[0056] In Fällen, in denen ein Phosphat-Gehalt toleriert wird, können auch Phosphate mitverwendet
werden, insbesondere Pentanatriumtriphosphat, gegebenenfalls auch Pyrophosphate sowie
Orthophosphate, die in erster Linie als Fällungsmittel für Kalksalze wirken. Der Gehalt
an Phosphaten, bezogen auf Pentanatriumtriphosphat, liegt unter 30 Gew.-%. Es werden
jedoch bevorzugt Mittel ohne Phosphatgehalt eingesetzt.
[0057] Geeignete anorganische, nicht komplexbildende Salze sind die - auch als "Waschalkalien"
bezeichneten - Bicarbonate, Carbonate, Borate oder Silikate der Alkalien; von den
Alkalisilikaten sind vor allem die Natriumsilikate mit einem Verhältnis Na₂O : SiO₂
wie 1 : 1 bis 1 : 3,5 brauchbar.
[0058] Zu den sonstigen Waschmittelbestandteilen zählen Vergrauungsinhibitoren (Schmutzträger),
Schauminhibitoren, Bleichmittel und Bleichaktivatoren, optische Aufheller, Enzyme,
textilweichmachende Stoffe, Farb- und Duftstoffe sowie Neutralsalze.
[0059] Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in
der Flotte suspendiert zu halten und so das Vergrauen zu verhindern. Hierzu sind wasserlösliche
Kolloide meist organischer Natur geeignet, wie beispielsweise die wasserlöslichen
Salze polymerer Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Ethercarbonsäuren oder Ethersulfonsäuren
der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose
oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für
diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und andere als
die oben genannten Stärkeprodukte verwenden, z. B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken
usw.. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose,
Methylhydroxyethylcellulose und deren Gemische werden bevorzugt eingesetzt.
[0060] Das Schäumvermögen der Tenside läßt sich durch Kombination geeigneter Tensidtypen
steigern oder verringern; eine Verringerung läßt sich ebenfalls durch Zusätze nichttensidartiger
organischer Substanzen erreichen. Ein verringertes Schäumvermögen, das beim Arbeiten
in Maschinen erwünscht ist, erreicht man vielfach durch Kombination verschiedener
Tensidtypen, z. B. von Sulfaten und/oder Sulfonaten mit Nonionics und/oder mit Seifen.
Bei Seifen steigt die schaumdämpfende Wirkung mit dem Sättigungsgrad und der C-Zahl
des Fettsäurerestes an. Als schauminhibierende Seifen eignen sich daher solche Seifen
natürlicher und synthetischer Herkunft, die einen hohen Anteil an C₁₈-C₂₄-Fettsäuren
aufweisen. Geeignete nichttensidartige Schauminhibitoren sind Organopolysiloxane und
deren Gemische mit mikrofeiner, gegebenenfalls silanierter Kieselsäure, Paraffine,
Wachse, Mikrokristallinwachse und deren Gemische mit silanierter Kieselsäure. Auch
von C₁₂-C₂₀-Alkylaminen und C₂-C₆-Dicarbonsäuren abgeleitete Bisacylamide sind brauchbar.
Mit Vorteil werden auch Gemische verschiedener Schauminhibitoren verwendet, z. B.
solche aus Silikonen und Paraffinen oder Wachsen. Vorzugsweise sind die Schauminhibitoren
an eine granulare, in Wasser lösliche bzw. dispergierbare Trägersubstanz gebunden
oder werden dem Plastifizier- und/oder Gleitmittel zugemischt.
[0061] Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H₂O₂ liefernden Verbindungen haben
das Natriumperborat-tetrahydrat (NaBO₂ . H₂O₂ . 3 H₂O) und das Natriumperborat-monohydrat
(NaBO₂ . H₂O₂) besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise
Peroxycarbonat (Na₂CO₃ . 1,5 H₂O₂), Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H₂O₂
liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxaphthalate, Diperazelainsäure
oder Diperdodecandisäure.
[0062] Um beim Waschen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung
zu erreichen, können Bleichaktivatoren in die Präparate eingearbeitet werden. Beispiele
hierfür sind mit H₂O₂ organische Persäuren bildende N-Acyl- bzw. O-Acyl-Verbindungen,
vorzugsweise N,N′-tetraacylierte Diamine, wie N,N,N′,N′-Tetraacetylethylendiamin,
ferner Carbonsäureanhydride und Ester von Polyolen, wie Glucosepentaacetat.
[0063] Die Waschmittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten.
[0064] Geeignet sind z. B. Salze der 4,4′-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazin-6-yl-amino)-stilben-2,2′-disulfonsäure
oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholinogruppe eine Diethanolaminogruppe,
eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe tragen.
Weiterhin können Aufheller vom Typ des substituierten 4,4′-Distyryl-diphenyls anwesend
sein; z. B. die Verbindung 4,4′-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyl. Auch Gemische
der vorgenannten Aufheller können verwendet werden.
[0065] Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen und Amylasen bzw.
deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen,
wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene enzymatische
Wirkstoffe. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen
eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen.
[0066] Als Stabilisatoren insbesondere für Perverbindungen und Enzyme kommen die Salze von
Polyphosphonsäuren, wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP) und Aminotrimethylenphosphonsäure
(ATP) oder Diethylentriamin-pentamethylenphosphonsäure (DTPMP bzw. DETPMP) in Betracht.
Beispiele
Beispiele 1 bis 5
[0067] Zur Herstellung von Textilwaschmitteln in Form der erfindungsgemäßen lagerstabil
rieselfähigen Granulate wurden in den in Tabelle 1 dargestellten Mischungsverhältnissen
zwei zuvor getrennt gewonnene Mischungskomponenten miteinander vermischt und aufgearbeitet.
[0068] Die erste Mischungskomponente war ein sprühgetrocknetes Pulver (Turmpulver) auf Basis
der folgenden Hauptkomponenten:
Tensidgemisch I 17,5 Gew.-%
calcinierte Soda 35 Gew.-%
Zeolith NaA, wasserfreie Substanz 22 Gew.-%
Acrylsäure-Copolymer (Sokalan CP5
(R)) 10 Gew.-%
Wasser, gebunden 8,2 Gew.-%
Wasser, frei 1,8 Gew.-%
zum Rest übliche Waschmittelhilfsstoffe
[0069] Tensidgemisch I bestand aus Na-Dodecylbenzolsulfonat (ABS) und aus mit 5 Ethylenoxidgruppen
(EO) umgesetzten Talgfettalkohol im Verhältnis 11,5 : 1.
[0070] Die zweite Mischungskomponente war ein niotensidhaltiges Trägerbead, das aus den
folgenden Hauptkomponenten zusammengesetzt war:
C₁₂-C₁₈-Fettalkohol mit 5 EO 22 Gew.-%
Zeolith NaA, wasserfreie Substanz 55 Gew.-%
Acrylsäure-Copolymer (Sokalan CP5
(R)) 3 Gew.-%
Wasser, gebunden 14,5 Gew.-%
Wasser, frei 1,3 Gew.-%
zum Rest Natriumsulfat und andere übliche Hilfsstoffe
[0071] In der nachfolgenden eingehend beschriebenen Verfahrensweise wurden die beiden Mischungsbestandteile
zerkleinert und vermischt, dann wurde die benötigte Menge Wasser und die in Tabelle
1 jeweils angegebene Menge an 55%iger wäßriger Paste von ABS zugepumpt. Abschließend
wurde in den Beispielen 1 bis 3 Natriumperboratmonohydrat zugefügt und kurz nachgemischt.
[0072] Das so angefallene rieselfähige Gut wurde der homogenisierenden Verdichtung und Plastifizierung
zugeführt. Die gebildete Masse wurde strangförmig extrudiert, zu zylindrischen Granulatteilchen
abgeschlagen, abgerundet und aufgetrocknet.
[0073] Im einzelnen gelten die folgenden Angaben:
Vorgemisch-Herstellung
[0074] In einem Chargen-Mischer (20 Liter), ausgerüstet mit einem Messerkopf-Zerkleinerer,
wurden das Turmpulver (TP) und das Trägerbead (TB) vorgelegt und 0,5 min. vermischt.
Bei laufendem Mischer und Messerkopf-Zerhacker wurde die benötigte Wassermenge und
anschließend die gesamte ABS-Paste über eine Schlitzdüse zugepumpt (2,5 min.). Abschließend
wurde erforderlichenfalls die gesamte Menge an Na-Perborat-Monohydrat hinzugefügt
und 1 min. nachgemischt. Das resultierende Vorgemisch war rieselfähig und konnte zur
Beschickung der kontinuierlichen Kneter-Extruder-Anlage eingesetzt werden.
Kneter-Extruder/Granulierung
[0075] Das erhaltene Vorgemisch wurde kontinuierlich einem 2-Schnecken-Kneter (Extruder)
zugeführt, dessen Gehäuse einschließlich des Extruder-Granulierkopfes auf ca. 45 bis
50°C temperiert war. Unter der Schereinwirkung der Extruderschnecken wurde das Vorgemisch
plastifiziert und anschließend durch die Extruder-Kopf-Lochdüsenplatte zu feinen Strängen
(1,0 und 1,2 mm Durchmesser) extrudiert, die nach dem Düsenaustritt mittels eines
Abschlagmessers zu zylindrischen Granulaten zerkleinert wurden (Länge/Durchmesser-Verhältnis
etwa 1, Heißabschlag).
Rondierung
[0077] Das aus der Extruder-Granulierung anfallende warme und feuchte Granulat wurde in
einem marktgängigem Rondiergerät vom Typ Marumerizer chargenweise oder kontinuierlich
unter Zusatz von Zeolith NaA-Pulver als Pudermittel abgerundet.
[0078] Durch Variation der Granulat-Verweilzeit im Rondiergerät und der Rotationsgeschwindigkeit
der Gerätescheibe wurde der gewünschte Abrundungsgrad eingestellt.
Granulat-Trocknung
[0079] Die feuchten Granulate aus dem Rondiergerät wurden in einem diskontinuierlich arbeitenden
Wirbelschichttrockner bei einer Zulufttemperatur von 75 bis 80°C bis zu einer Produkttemperatur
von 55 bis 60°C 15 Minuten getrocknet. Nach Abkühlung des Produktes auf 30°C mit Kaltluft
wurde ein gut rieselfähiges Produkt erhalten.
Granulat-Siebung
[0080] Das sehr staubarme Produkt wurde durch ein Sieb mit der Maschenweite 1,6 mm abgesiebt.
Der Rückgut-Anteil oberhalb 1,6 mm lag in allen Fällen im Bereich von maximal 3 %.
Das gesiebt Gutkorn wurde jeweils als Ausgangsbasis für die Abmischung von Waschmittelendprodukten
eingesetzt.

Beispiel 6
[0081] Gemäß der Verfahrensweise aus Beispielen 1 bis 5 wurde ein Turmpulver (ABS 9 %, calcinierte
Soda 25 %, Zeolith NaA (wasserfreie Substanz) 38 %, Acrylsäure-Copolymer 8 %, Wasser
15 %, zum Rest übliche Waschmittelbestandteile) in einer Einsatzmenge von 88,5 Gew.-%
mit 2,5 Gew.-% Wasser, 5 Gew.-% Niotensid auf Basis C₁₂-C₁₈-Fettalkohol · 5 EO und
4 Gew.-% 55%iger ABS-Na-Paste versetzt und aufgearbeitet.
[0082] Es wurden lagerstabil rieselfähige Granulatkörner mit einem Schüttgewicht von 950
g/l erhalten.
Beispiel 7
[0083] Bei der Bearbeitung eines Wirkstoffgemisches aus Turmpulver und Trägerbead analog
den Beispielen 1 bis 5 und Verwendung einer 40%-igen Lösung des Acrylsäure-Copolymeren
(Handelprodukt Sokalan CP 5
(R)) in einer Menge von 4,5 Gew.-% als Plastifiziermittel und unter zusätzlicher Wasserbeigabe
von 6 Gew.-% wurden wiederum lagerstabil rieselfähige und gleichwohl gut wasserlösliche
Granulate in Kugelform erhalten.
Beispiel 8
[0084] Im Sinne der Lehre der Beispiele 1 bis 5 wurden die folgenden Mischungskomponenten
eingesetzt:
[0085] Rieselfähiges Turmpulver auf Basis der folgenden Hauptkomponenten: 22 Gew.-% Tensidgemisch
I, 2,5 Gew.-% Na-Seife auf Talgbasis, 15 Gew.-% calcinierte Soda, 7 Gew.-% Wasserglas,
26,5 Gew.-% Zeolith NaA (wasserfreie Substanz), 7,5 Gew.-% Acrylsäure-Copolymeres,
12 Gew.-% Wasser, zum Rest übliche Beistoffe.
[0086] Trägerbead auf Basis der folgenden Hauptkomponenten: 22 Gew.-% C₁₂-C₁₈-Fettalkohol
· 5 EO, Na-Seife auf Talgbasis 2 Gew.-%, Zeolith NaA (wasserfreie Substanz) 55 Gew.-%,
Acrylsäure-Copolymeres 3 Gew.-%, Wasser 15 Gew.-%.
[0087] Das gemäß der Arbeitsanweisung aus Beispielen 1 bis 5 zerkleinerte und vermischte
Gut wurde mit ca. 11 Gew.-% (bezogen auf Gesamtgemisch) an 60%iger ABS-Paste versetzt
und homogenisiert. Das entstehende Material wurde durch Verkneten plastifizierend
verdichtet und formgebend verpreßt. Es fielen lagerbeständig (Lagerzeit: 1 Jahr) riesel-
und schüttfähige, gut einspülbare Granulate in Kugelform mit Schüttdichten im Bereich
von 900 bis 950 g/l an.
Beispiel 9
[0088] Ein phosphatfreies und pH-neutrales Turmpulver folgender Zusammensetzung
Tensidgemisch I 16 Gew.-%
Seife 2,8 Gew.-%
Zeolith 16,0 Gew.-%
Sokalan CP 5
(R) 3,2 Gew.-%
Na₂SO₄ 58 Gew.-%
Rest übliche Kleinkomponenten
wurde mit 5 Gew.-% ABS-Paste (40%ig) intensiv vermischt und anschließend in einem
Extruder zunächst plastifiziert und dann durch eine Lochscheibe mit 1,2 mm-Düsenbohrungen
extrudiert. Die Temperatur wurde durch Temperierung des Mantels so geführt, daß sich
Produkttemperaturen von 45 bis 50°C einstellten. Die aus der Düsenplatte ausgetretenen
verdichteten Massestränge wurden durch umlaufende Messer abgeschnitten und dabei zylinderförmige
Partikel mit einem Länge/Durchmesser-Verhältnis von ca. 1 gewonnen. Die noch warmen
Partikel wurden in einem Marumerizer unter Zusatz von 2 Gew.-% Zeolith NaA-Pulver
verrundet und wie zuvor beschrieben in einem Wirbelschichttrockner getrocknet. Nach
Trocknung wurden Produkte mit Schüttgewichten zwischen 850 - 920 g/l erhalten - das
jeweilige Schüttgewicht war vom Ausmaß der Verrundung abhängig.
[0089] Die Aufbereitung mit 3 Gew.-% praxisüblicher Waschmittel-Kleinkomponenten (Parfüm,
Enzym, gegebenenfalls Farbsprenkel) führte zu keiner wesentlichen Veränderung der
Schüttgewichte.
Beispiel 10
[0090] Ein Gemisch aus 12,5 Gew.-% ABS und 7,5 Gew.-% C₁₂-C₁₈-Fettalkohol · 5 EO, 25 Gew.-%
Soda, 40 Gew.-% Zeolith (wasserfreie Substanz) und 12 Gew.-% gebundenem Wasser sowie
mehreren Kleinkomponenten wurde in einem Mischer aufbereitet und danach mit 5 Gew.-%
einer 55%igen ABS-Paste, bezogen auf die Summe aus Gemisch und ABS-Paste, bedüst.
[0091] Die Plastifizierung unter Verdichtung und Verpressung der verdichteten Masse erfolgte
in einer Pelletpresse. Im einzelnen wurde dabei wie folgt vorgegangen:
[0092] Das wie zuvor beschrieben hergestellte Vorgemisch wurde über eine Förderschnecke
in den Ringraum der Pelletpresse eingetragen. Die Presse bestand aus einer rotierenden
Holzwalze, in die - über den gesamten Umfang verteilt - radiale Bohrungen eingebracht
waren. In dieser Ringmatrize war eine Preßrolle exzentrisch angeordnet. Bei diesem
Versuch wurde eine Ringmatrize mit einem Durchmesser von ca. 80 mm und ca. 500 Bohrungen
verwendet. Der Bohrungsdurchmesser lag bei 1,5 mm.
[0093] Durch die Schneckendosierung wurde eine kontinuierliche Zuführung des Produktes erreicht.
Im Spalt zwischen der Walze und der Matrize wurde das Produkt verdichtet. Bei Erreichen
des durch die Extrudierbarkeit der Masse definierten Druckes wurde das Produkt durch
die radialen Kanäle der Matrize gedrückt und der gesamte Strang um die entsprechende
Länge ausgeschoben. Durch ein an der Außenseite der Matrize angebrachtes Messer wurde
der Strang jeweils in einer Länge von 1,5 mm abgeschnitten. Die so erzeugten zylindrischen
Granulate wurden in einem weiteren Verfahrensschritt abgerundet.
[0094] Dieses erfolgte durch eine Abrollbewegung in einem Rondiergerät. Je nach Verweilzeit
(zwischen 15 und 120 Sekunden) in diesem Rondiergerät wurden entweder nur an den Ecken
abgerundete oder kugelförmige Granulate erhalten.
[0095] In einem weiteren Versuch konnte die Festigkeit der Granulate durch Zugabe von 3
Gew.-% Zeolith NaA im Verrundungsschritt noch verbessert werden.
[0096] Durch eine anschließende Trocknung in einem Wirbelschichttrockner wurde das für die
Granulation erforderliche Wasser wieder abgetrennt.
[0097] Es wurden abriebstabile und sehr gut rieselfähige Granulate mit einem Schüttgewicht
der trockenen Produkte von 950 g/l erhalten.
1. Verfahren zur Herstellung von verdichteten Granulaten, die in Wasch- und Reinigungsmitteln
eingesetzt werden, wobei ein homogenes Vorgemisch unter Zusatz eines Plastifizier-
und/oder Gleitmittels unter Druck über Lochformen mit Öffnungsweiten der vorbestimmten
Granulatdimension verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein homogenes festes,
rieselfähiges Vorgemisch bei hohen Drucken zwischen 25 und 200 bar strangförmig verpreßt
und der Strang nach Austritt aus der Lochform mittels einer Schneidevorrichtung auf
die vorbestimmte Granulatdimension zugeschnitten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zwischen 30 und 200
bar, insbesondere zwischen 50 und 180 bar liegt und das einheitliche Granulatkorn
einen Durchmesser von 0,5 bis 5 mm und insbesondere von 0,8 bis 3 mm aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Plastifizier-
und/oder Gleitmittel fließfähige, gelartige oder pastöse Zubereitungen auf Basis anionischer
oder nichtionischer Tenside, wasserlöslicher oder wasseremulgierbarer bzw. dispergierbarer
Polymer- verbindungen oder Mischungen daraus einsetzt, wobei hochkonzentrierte wäßrige
Pasten bzw. Lösungen bevorzugt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plastifizier- und/oder
Gleitmittel wäßrige Tensidpasten in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-% eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das unter
Zusatz des Plastifizier- und/oder Gleitmittels erhaltenen Vorgemisch einen Gehalt
an freiem, nicht als Kristallwasser oder in vergleichbarer Form gebundenem Wasser
bis zu 10 Gew.-% und insbesondere zwischen 4 bis 8 Gew.-% aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Homogenisier-Vorrichtung
übliche Granulier-Einrichtungen, beispielsweise Pelletpressen, 1- und 2-Wellenextruder,
Planetwalzenextruder, geeignet sind, wobei ein kontinuierlich arbeitender 2-Schnecken-Extruder,
dessen Gehäuse und dessen Granulierkopf auf die vorbestimmte Extrudiertemperatur temperiert
sind, bevorzugt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Schereinwirkung der
Extruderschnecken das rieselfähige Vorgemisch bei 50 bis 180 bar verdichtet, plastifiziert,
in Form feiner Stränge durch die Lochdüsenplatte, deren Lochdurchmesser auf die gewählte
Granulatdimension abgestimmt ist, im Extruderkopf extrudiert und das Extrudat mittels
eines rotierenden Abschlagmessers zu kugelförmigen bis zylindrischen Granulatkörnern
mit einem Länge/Durchmesser-Verhältnis von etwa 1 : 1 bis 3 : 1 zerkleinert wird und
dieses noch plastische, feuchte Primär-Granulat in einem marktgängigen Rondiergerät
unter Mitverwendung geringer Mengen an Trockenpulver, vorzugsweise Zeolith NaA, abgerundet
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Mitverwendung von feuchtigkeitsbindenden Bestandteilen, vorzugsweise Natriumsulfat,
Natriumcarbonat und/oder Zeolith in wasserfreier oder wasserarmer Form, im Vorgemisch
eine wenigstens anteilsweise innere Trocknung des Granulats durch Bindung wenigstens
partieller Anteile der vorhandenen Flüssiganteile stattfindet, so daß die äußere Trocknung,
die vorzugsweise in einem Wirbelschichttrockner bei mäßig angehobenen Zulufttemperaturen
bis maximal 80 °C und entsprechend mäßigen Produktendtemperaturen zwischen 55 bis
60 °C durchgeführt wird, abgekürzt werden kann oder ganz entfällt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die primär
gebildeten und noch plastischen Granulatkörner vor, während und/oder nach einer gegebenenfalls
vorgenommenen Abrundung mit weiteren Wirkstoffen beaufschlagt werden, wobei insbesondere
temperaturempfindliche Rezepturbestandteile dem aufgetrockneten Granulat zugegeben,
aufgesprüht und/oder als getrennt ausgebildetes Korn unter Ausbildung eines Mehrkorngemisches
zugemischt werden.
10. Granulat, erhalten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es
ein Schüttgewicht von oberhalb 700 g/l, vorzugsweise 750 bis 1 000 g/l und insbesondere
850 bis 980 g/l, aufweist und als gebrauchsfertiges Mehrstoffgemisch in Form einheitlicher
Granulate oder als Kombination von Granulaten unterschiedlicher Zusammensetzung oder
als Teilprodukt, das zur Rezepturvervollständigung noch der Abmischung mit weiteren
Bestandteilen üblicher Wasch- und Reinigungsmittel bedarf, darstellt.
11. Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend Granulate gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen erhöhten Gehalt an Tensiden bis zu 35 Gew.-%, vorzugsweise zwischen
15 und 25 Gew.-% enthalten.
1. A process for the production of compacted granules for use in detergents, in which
a homogeneous premix, to which a plasticizer and/or lubricant is added, is extruded
through perforated dies under high pressures of 25 to 200 bar to form strands, the
perforated dies having opening widths corresponding to the predetermined size of the
granules, characterized in that a homogeneous, solid, free-flowing premix is extruded
into a strand under high pressures of 25 to 200 bar and the strand, after emerging
from the perforated die, is cut to the predetermined size of the granules by means
of a cutting unit.
2. A process as claimed in claim 1, characterized in that the pressure is between 30
and 200 bar and, more particularly, between 50 and 180 bar while the uniform granules
have a diameter of 0.5 to 5 mm and, more particularly, 0.8 to 3 mm.
3. A process as claimed in claim 1 or 2, characterized in that flowable, gel-form or
paste-like preparations based on anionic or nonionic surfactants, water-soluble or
water-emulsifiable or dispersible polymer compounds or mixtures thereof are used as
the plasticizer and/or lubricant, highly concentrated aqueous pastes or solutions
being preferred.
4. A process as claimed in claim 3, characterized in that aqueous surfactant pastes are
used in quantities of 0.5 to 10% by weight as the plasticizer and/or lubricant.
5. A process as claimed in any of claims 1 to 4, characterized in that the premix obtained
with addition of the plasticizer and/or lubricant contains up to 10% by weight and,
more particularly, between 4 and 8% by weight free water, i.e. water which is not
bound as water of crystallization or in comparable form.
6. A process as claimed in any of claims 1 to 5, characterized in that standard granulators,
for example pelletizing presses, single-screw and twin-screw extruders, planetary
roll extruders, are suitable for use as the homogenizing unit, a continuous twin-screw
extruder of which the housing and granulation head are heated to the predetermined
extrusion temperature being preferred.
7. A process as claimed in claim 6, characterized in that, under the shearing effect
of the extruder screws, the free-flowing premix is compacted at 50 to 180 bar, plasticized,
extruded in the form of fine strands through the multiple-bore die, of which the bore
diameter is adapted to the size selected for the granules, in the extruder head and
the extrudate is size-reduced by means of a rotating chopping blade to spherical or
cylindrical granules with a length-to-diameter ratio of about 1:1 to 3:1 which, while
still moist and plastic, are rounded in a commercially available rounding unit using
small quantities of drying powder, preferably zeolite NaA.
8. A process as claimed in any of claims 1 to 7, characterized in that, through the use
of moisture-binding constituents, preferably sodium sulfate, sodium carbonate and/or
zeolite in anhydrous or substantially anhydrous form, in the premix, the granules
are at least partly internally dried by at least partial binding of the liquid components
present, so that external drying, which is preferably carried out in a fluidized-bed
dryer at moderately elevated air entry temperatures of up to at most 80°C and correspondingly
moderate final product temperatures of 55 to 60°C, can be shortened or even eliminated
altogether.
9. A process as claimed in any of claims 1 to 8, characterized in that the granules initially
formed are treated while still plastic with other active substances before, during
and/or after rounding, if any, temperature-sensitive constituents of the formulation
in particular being added to or sprayed onto the dried granules and/or being mixed
therewith in the form of separately prepared granules to form a multiple-granule mixture.
10. Granules obtained by the process claimed in any of claims 1 to 9, characterized in
that they have an apparent density above 700 g/l, preferably in the range from 750
to 1,000 g/l and, more preferably, in the range from 850 to 980 g/l and are present
as a ready-to-use multi-component mixture in the form of uniform granules or as a
combination of granules differing in composition or as a partial product which has
to be mixed with other standard detergent constituents to complete the formulation.
11. Detergents containing the granules claimed in claim 10, characterized in that they
have an increased content of surfactants of up to 35% by weight and preferably between
15 and 25% by weight.
1. Procédé de fabrication de granulés compactés, qui sont utilisés dans les agents de
lavage et de nettoyage, dans lequel un prémélange homogène, additionné d'un plastifiant
et/ou d'un lubrifiant, est comprimé sous pression, via des moules perforés présentant
des ouvertures d'orifice de la dimension prédéterminée des granulés, caractérisé en
ce qu'un prémélange homogène, solide et coulant est comprimé sous forme de boudins,
à des pressions élevées comprises entre 25 et 200 bars et en ce que le boudin est
débité à la dimension prédéterminée des granulés, à l'aide d'un dispositif de coupe,
après sa sortie du moule perforé.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression se situe entre
30 et 200 bars, en particulier entre 50 et 180 bars et en ce que le grain de granulé
homogène présente un diamètre de 0,5 à 5 mm et, en particulier de 0,8 à 3 mm.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre comme
plastifiant et/ou comme lubrifiant, des préparations coulantes, geliformes ou pâteuses
à base de tensioactifs anioniques ou non ioniques, de composés polymères solubles,
émulsifiables ou dispersibles dans l'eau, ou de mélanges de ceux-ci, des pâtes ou
des solutions aqueuses hautement concentrées étant préférées.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre comme plastifiant
et/ou comme lubrifiant, des pâtes tensioactives aqueuses en proportions de 0,5 à 10
% en poids.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le prémélange
obtenu sous adjonction du plastifiant et/ou du lubrifiant présente une concentration
en eau libre, non fixée comme eau de cristallisation ou sous une forme similaire,
pouvant atteindre 10 % en poids et, en particulier, comprise entre 4 et 8 % en poids.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que sont appropriés
comme dispositif d'homogénéisation, des appareils de granulation usuels, tels que
presses à pellets, extrudeuses à 1 et 2 arbres et extrudeuses planétaires, une extrudeuse
à double vis fonctionnant en continu, dont l'enveloppe et la tête de granulation sont
thermostatisées à la température d'extrusion prédéterminée étant préférée.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le prémélange coulant est
compacté et plastifié entre 50 et 180 bars, sous l'action de cisaillement des vis
d'extrusion, extrudé dans la tête d'extrusion, sous la forme de fins boudins, via
le corps de filière perforé, dont le diamètre des perforations est adapté à la dimension
de granulé sélectionnée, et en ce que le produit d'extrusion est broyé à l'aide d'un
couteau d'abattage rotatif en grains de granulés sphériques à cylindriques, présentant
un rapport longueur/diamètre d'environ 1:1 à 3:1, et en ce que ce granulé primaire
humide, encore plastique est arrondi dans un appareil d'arrondissage usuel, moyennant
la co-utilisation de quantités limitées de poudre sèche, de préférence de la zéolithe
NaA.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la co-utilisation
dans le prémélange de constituants fixant l'humidité, de préférence du sulfate de
sodium, du carbonate de sodium et/ou de la zéolithe, sous forme anhydre ou pauvre
en eau, provoque un séchage interne au moins partiel du granulé, par fixation de fractions
au moins partielles des quantités de liquide présentes, de sorte qu'il est possible
d'abréger voire de supprimer le séchage extérieur, qui est réalisé de préférence dans
un séchoir à lit fluidisé à des températures d'air amené modérément élevées jusqu'à
80° C au maximum et à des températures de produit modérées en conséquence de 55 à
60 °C.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les grains de
granulés primaires encore plastiques sont soumis à l'action d'autres substances avant,
pendant et/ou après un éventuel arrondissage, les ingrédients thermosensibles en particulier
étant additionnés au granulé séché, pulvérisés sur celui-ci et/ou mélangés avec celui-ci
comme grain formé séparément, en formant un mélange à grains multiples.
10. Granulé, obtenu selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il possède
une densité en vrac supérieure à 700 g/l, de préférence de 750 à 1000 g/l et en particulier,
de 850 à 980 g/l et qu'il se présente comme un mélange complexe prêt à l'emploi, sous
la forme de granulés homogènes, comme association de granulés de composition différente
ou comme un produit partiel devant encore être mélangé avec d'autres ingrédients d'agents
de lavage et de nettoyage usuels pour que la formulation soit complète.
11. Produits de lavage et de nettoyage, renfermant des granulés selon la revendication
10, caractérisé en ce qu'ils contiennent une concentration accrue de tensioactifs
jusqu'à 35 % en poids, de préférence comprise entre 15 et 25 % en poids.