DE10243329B3 - Verfahren zum Färben von Natriumcarbonat und seine Verwendung in Wasch- und Reinigungsmittelformulierungen - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von wasserfreiem Natriumcarbonat und seine Verwendung als ästhetischer und waschaktiver Zusatz in Wasch- und Reinigungsmittelformulierungen. DOLLAR A In diesem Färbeverfahren werden ausschließlich wasserlösliche Farbstoffe verwendet. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber anderen Verfahren, die mit organischen Lösemitteln arbeiten. DOLLAR A Eine bevorzugte Verfahrensvariante stellt die Verwendung von pulverförmigen Farbstoffen dar. Durch diese Variante gelingt es, Natriumcarbonat homogen einzufärben.
Description
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von wasserfreiem Natriumcarbonat und seine Verwendung als ästhetischer und waschaktiver Zusatz in Wasch- und Reinigungsmittelformulierungen
- Im Stand der Technik sind Verfahren zum Einfärben und die Verwendung von gefärbten Waschmittelbestandteilen schon lange bekannt.
- Farbige Produkte in der Wasch- und Reinigungsmittelindustrie wurden in letzter Zeit für die Verbraucher zunehmend wichtiger, denn sie wollen gefärbte Produkte, die neben der verbesserten Waschwirkung, auch einem besonderen ästhetischen Anspruch genügen und die Produkte einzelner Hersteller unterscheidungsfähiger machen.
- So werden z.B. Polyphosphate, insbesondere gefärbte Natriumtripolyphosphate (NTPP) in Reinigungsmitteln z.B. in Waschpulvern oder Geschirreinigern eingesetzt. Diese Verbindungen wurden in Form nicht glänzender Granulate bzw. runder Partikel in die Waschmittelformulierungen eingebaut.
- In der
US 4,097,418 werden hydratisierbare, anorganische alkalische Salze, ausgewählt aus der Gruppe der Tripolyphosphate, Pyrophosphate, Orthophosphate und Mischungen davon zusammen mit einem Tensid, z.B. Natriumdodecylbenzenesulfonat und dem entsprechenden Farbstoff oder Farbpigment in einem Mischer eingefärbt. Zum Einsatz kommen hier Farbstoffe oder Farbpigmente, die mit dem Tensid eine Paste oder Slurry bilden. Diese Tensid/Farbstoff Slurry wird dann mit dem Phosphate in der entsprechenden Mischvorrichtung gemischt. Es entstehen dabei freifließende eingefärbte Granulate mit einer bestimmten Teilchengröße. - Die Eignung von Natriumcarbonat als einzufärbendes Teilchen wurde erwähnt.
- In der Anmeldung WO-00/27980 wird eine Waschmittelformulierung beschrieben, die feste, gefärbte Teilchen enthält, die einen sog "transparency Index" von mindestens 5 % und einen "sparkle Index" von mindestens 5 % aufweisen. Als farbige Teilchen kommen kristalline, hydratisierte anorganische Salze, kristalline organische Säuren, kristalline Tenside Sacharide oder deren Mischungen in Frage, Seite 5, Zeile 25 ff. Bevorzugt wird ein kristallines farbiges Trinatriumcitrat-Dihydrat verwendet.
- Der Vorteil bei der Verwendung der kristallinen Salze sehen die Erfinder darin, dass weniger Farbstoff benötigt wird aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit der Kristalle. Das Färbeverfahren kann sowohl in wässrigem Medium, als auch in nicht-wässrigem Medium erfolgen, beim letzteren ist eine nachträgliche Trocknung nicht erforderlich und deshalb bevorzugt.
- Die Färbung erfolgt hier in einer Mischeinrichtung, wobei Natriumcitrat mit der Farbstoffpaste gemischt wird. Nach Trocknung entstehen die gefärbten Natriumcitrat-Teilchen mit einem Farbstoff-Anteil 1000ppm.
- In der
DE 100 48 875 wird ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten Wasch- und Reinigungsmittelteilchen beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Färbemittel den Inhaltsstoffen als Lösung in einem Lösungsmittelgemisch aus Wasser und mindestens einem organischen polaren Lösungsmittel zugefügt wird. - Zu den Inhaltsstoffen gehören unter anderem auch die Silikate, alle Arten von Zeolithen, die Phosphate, aber auch die Carbonate und/oder Hydrogencarbonate. Es werden Teilchen verwendet gemäß der
DE- 39 26 253 A1 , siehe Beispiele, Seite 10. Es wurde hier festgestellt, dass durch die Verwendung eines Lösungsmittelgemisches, bestehend aus Wasser und einem polaren organischen Lösungsmittel, ein gleichmäßiger Farbeintrag in die Ausgangskomponenten der herzustellenden Teilchen und somit eine gleichmäßige Färbung der fertigen Teilchen erreicht werden kann. - Als Farbstoffe in diesem Verfahren kommen solche bevorzugt zum Einsatz, die im Waschprozess oxidativ zerstört werden können, sowie Mischungen derselben mit geeigneten blauen Farbstoffen, sog. Blautönern. Das durch dieses Verfahren hergestellte Waschmittel sollte derart eingefärbt sein, dass diese bei der Anwendung keine zu starke Affinität gegenüber den textilen Oberflächen und hier insbesondere gegenüber Kunstfasern entfalten, Seite 2, Zeilen 56 ff..
- Obwohl es in
DE 100 48 875 , Natriumcarbonate und/oder Hydrogencarbonate als zu färbende Inhaltsstoffe erwähnt sind, ist das hier vorgestellte Verfahren nachteilig. - Zum Einen deshalb, weil in dem Verfahren das Färbemittel den Inhaltsstoffen als Lösung in einem Lösungsmittelgemisch bestehend aus Wasser und mindestens einem polaren Lösungsmittel, zugeführt wird. Das Lösungsmittelgemisch muss jedoch nach Gebrauch wieder aufgearbeitet werden, d.h. unter Umständen destillativ getrennt werden bzw. teuer entsorgt werden. Weiterhin muss bei der Verwendung von organischen Lösemitteln aus umweltschutztechnischen Gründen in einem geschlossenen Reaktor gearbeitet werden. Durch die Verwendung von Wasser als Reaktionsmedium kann auf Anlagen mit Explosionsschutzeinrichtung verzichtet werden. Dadurch wird das Verfahren weniger kompliziert, sicherer für die Mitarbeiter und ökonomisch.
- Es bestand demnach die Aufgabe, ein wirklich einfaches und umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung von gefärbten Wasch- und Reinigungsmittelbestandteilen zur Verfügung zustellen. Dabei ist es gewünscht solche farbigen Teilchen, sowohl für die Waschmittelindustrie, als auch für die Reinigerindustrie zu entwickeln, d.h. für die Herstellung von Waschpulvern im textilen Bereich, als auch für die Herstellung von pulverförmigen Reinigungsmitteln, z.b. für automatische Geschirrspülmaschinen.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst und durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche gefördert.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass wasserfreies Natriumcarbonat der Formel Na2CO3 in einer kontinuierlich arbeitenden Mischeinrichtung mit der wässrigen Färbelösung in Kontakt gebracht wird, während des Durchlaufens der Mischstrecke das Carbonat mit der Färbelösung eingefärbt wird und anschließend als trockenes, freifließendes Pulver dem Mischer entnommen wird. Die Mischzeit beträgt minimal 1 Minute, maximal 15 Minuten, je nach Menge des einzufärbenden Pulvers, das anschließend gesiebt wird, so dass eine Teilchengrößenverteilung von 125 μm bis 1000 μm entsteht.
- In diesem Verfahren wird ausschließlich Wasser als Reaktionsmedium verwendet, so dass hier keine Notwendigkeit zu einer Trennung oder Entsorgung besteht
- Eine weitere bevorzugte Verfahrensvariante zum Färben von wasserfreiem Natriumcarbonat ist dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmiges wasserfreies Natriumcarbonat und pulverförmige Farbstoffe und/oder Farbstoffpigmente miteinander trocken während einer Zeit von mindestens 2 Minuten vermischt werden, während des Mischvorgangs kontinuierlich Wasser in einer Menge zugegeben wird, dass sich der Farbstoffe löst und so das Natriumcarbonatpulver färbt. Das gefärbte Produkt fällt als trockenes Pulver an, das dem Mischer entnommen wird. In dieser Verfahrensvariante werden wasserlösliche Farbstoffe verwendet.
- Erfindungsgemäß werden die wasserlöslichen Farbstoffe aus den Verbindungsklassen der Chinoline, Azofarbstoffe, Xanthene, Indigoide und Anthrachinone verwendet. Es können aber auch Farbstoffpigmente verwendet werden, die je nach ihrer Wasserlöslichkeit, entweder als wässrige Lösungen oder als wässrige Suspensionen eingesetzt werden.
- Die Konzentration der Farbstofflösung oder der Farbstoffsuspension beträgt 0,1 bis 4,9 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 Gew.-%.
- Diese Farbstoffe sind mit dem wasserfreien Soda kompatibel, sowohl in bezug auf den pH-Wert, als auch in bezug auf ihre Stabilität auch gegenüber anderen Wasch und Reinigungsmittelinhaltsstoffen, z.b. mit Bleichmitteln oder optischen Aufhellern etc..
- Die erfindungsgemäß gefärbten Sodateilchen können deshalb ohne Probleme in jede Wasch- und Reinigungsmittelrezeptur eingearbeitet werden.
- Das erfindungsgemäß zum Färben verwendete wasserfreie Natriumcarbonat ist kommerziell erhältlich, z.b. von der Fa. Solvay Es ist eine spezielle, kalzinierte Type mit maximal 10 Gew-% Wasseraufnahmekapazität, das einem ½ Mol Kristallwassergehalt maximal entspricht. Das Carbonat ist nicht kristallin und hat keinen Oberflächenglanz, da es überwiegend amorph ist.
- Die gefärbten Teilchen werden nach dem Färbeprozess einer Siebung unterzogen und nur solche ausgewählt, die im Teilchenspektrum von 125 bis 1000 μm, vorzugsweise, von 250 bis 500 μm zu finden sind. Eine anschließende Mahlung, Agglomerisation oder Granulierung ist deshalb auch nicht erforderlich.
- Durch den sehr einfachen Prozess entstehen Sodateilchen mit einer homogen Färbung, in rieselfähiger trockener Form. Während des Färbeprozesses wird Wärme frei durch das exotherme Verhalten des wasserfreien Soda. Diese anfallende Wärme wird ausgenutzt, um das Produkt zu trocknen, so dass eine nachgeschaltete Trocknung überflüssig wird. Das so getrocknete Produkt weist einen maximalen Kristallwassergehalt von 0,5 Mol auf Diese Art der Prozessführung ist ökonomisch und einfach.
- Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die Erfindung näher, ohne sie jedoch einzuschränken.
- Beispiel 1
- In einem Mischer vom Typ Lödige-Pflugscharmischer wurden 1300 kg wasserfreies Soda vorgelegt. Eine wässerige Färbelösung mit 4 Gew.-% Fastusol Rot wurde über ein Düsensystem gleichmässig aufgesprüht. Anstelle des Fastusol Rot kann auch eine wässrige Pigmentsuspension z.b. von Pigment Blau oder, Grün oder Cosmenylgrün verwendet werden. Dabei wird der Reaktorraum auf ca. 50 bis 60 °C aufgeheizt aufgrund der exothermen Reaktion des Soda mit der wässrigen Färbelösung bzw. Pigmentsuspension. Das gefärbte Produkt fällt bereits trocken, als freifließendes Pulver auf das Wirbelbett an und weist einen maximalen Kristallwassergehalt von 0,5 Mol Wasser auf. Es wird anschließend noch abgesiebt. Das Produkt weist einen Trockenverlust von 8, 02 % auf.
- Teilchengrößenspektrum des erfindungsgemäßen Produktes:
-
- Beispiel 2
- Als Rohstoff wird 2000g wasserfreies Natriumcarbonat, kalziniert in Form eines trockenen Pulvers in einem Mischer vorgelegt. 4 g Basovit Grün 876 Farbstoff wird ebenfalls in trockener Form in den Mischer gegebenen und mit dem Natriumcarbonatpulver vermischt. Als Mischaggregat wurde ein Lödige-Pflugscharmischer verwendet. Während des Mischvorgangs werden 196g Wasser langsam zugegeben. Nach einer Mischzeit von 2 min. wird das Produkt entnommen. Das Produkt ist homogen gefärbt und fällt als trockenes, freifließendes Pulver an.
Claims (7)
- Verfahren zum Färben von Natriumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass wasserfreies Natriumcarbonat der Formel Na2CO3 in einer kontinuierlich arbeitenden Mischeinrichtung mit der wässrigen Färbelösung und/oder mit einer wässrigen Pigmentsuspension in Kontakt gebracht wird, während des Durchlaufens der Mischstrecke das Carbonat mit der Färbelösung eingefärbt wird und anschließend als trockenes, freifließendes Pulver mit einem maximalen Kristallwassergehalt von 0,5, Mol Wasser dem Mischer entnommen wird.
- Verfahren zum Färben von Natriumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass wasserfreies Natriumcarbonat der Formel Na2CO3 in einer kontinuierlich arbeitenden Mischeinrichtung mit pulverförmigem, wasserlöslichem Farbstoff in einer Mischeinrichtung gemischt wird, während des Mischens mit einer ausreichenden Menge Wasser versetzt wird und anschließend als trockenes, freifließendes Pulver mit einem maximalen Kristallwassergehalt von 0,5, Mol Wasser dem Mischer entnommen wird.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischzeit 1 Minute bis 15 Minuten beträgt.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gefärbte Produkt nach der Färbung gesiebt wird, so dass eine Teilchengrößenverteilung von 125 μm bis 1000 μm entsteht
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als wasserlöslichen Farbstoffe und/oder wässrigen Farbstoffsuspensionen solche aus den Verbindungsklassen der Chinoline, Azofarbstoffe, Xanthene, Indigoide und Anthrachinone verwendet werden
- Verfahren nach Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Farbstofflösung oder der Farbstoffsuspension 0,1 bis 4,9 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 Gew.-% beträgt.
- Verwendung des gefärbten Natriumcarbonates nach den Ansprüchen 1 bis 6 in Wasch- und Reinigungsmittelrezepturen.
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