DE60023000T3

DE60023000T3 - Verfahren zur herstellung granularer waschmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE60023000T3
Application number: DE60023000T
Authority: DE
Inventors: Vera Johanna Bakker; Andre Kaess; Marco Klaver
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2020-05-27
Also published as: DE60023000T2; PL191480B1; ES2248077T3; CN1367820A; EP1185607A1; EA003404B1; EA200200023A1; ZA200110139B; HUP0201554A3; AU4939600A; ATE305960T1; MXPA01012731A; TR200103583T2; AR025174A1; MY133364A; EP1185607B1; PL352780A1; BR0011473A; HUP0201554A2; CA2376230A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von granulären Waschmittelzusammensetzungen mit mittlerer bis niedriger Schüttdichte. Spezieller bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, bei dem ein flüssiges Bindemittel mit einem festen Ausgangsmaterial in einem Hochgeschwindigkeitsmischer kontaktiert wird und das resultierende Gemisch in einem mittelschnellen oder langsamen Mischer und schließlich in einem Gaswirbelschichtgranulator behandelt wird, wo mehr flüssiges Bindemittel zugegeben wird.
Hintergrund der Erfindung
Kürzlich gab es beträchtliches Interesse in der Waschmittelindustrie, Verfahren zur Herstellung von granulierten Waschmittelpulvern, die spezielle Schüttdichten aufweisen, zu entwickeln. Konventionell sind Waschmittelzusammensetzungen durch ein Sprühtrocknungsverfahren hergestellt worden, bei dem die Komponenten der Zusammensetzung mit Wasser gemischt werden, um eine wässerige Aufschlämmung zu bilden, die dann in einen Turm gesprüht und mit heißer Luft kontaktiert wird, um Wasser zu entfernen. Die resultierenden sprühgetrockneten Pulver sind stark porös und weisen typischerweise eine Schüttdichte von 300 bis 550 g/l auf.
Sprühgetrocknete Pulver stellen im allgemeinen gute Pulverabgabemerkmale bereit, wie Verteilen und Auflösen. Jedoch sind die Investions- und Betriebskosten des Sprühtrocknungsverfahrens hoch. Trotzdem bleibt eine signifikante Verbrauchernachfrage für solche Pulver mit niedriger Dichte.
Es ist schwierig, die Schüttdichte der Pulver, die nur durch Sprühtrocknen hergestellt werden, auf über 600 g/l ohne nachteilige Auswirkung auf die Leistung der Waschmittelzusammensetzung zu erhöhen, beispielsweise können hohe Niveaus an Natriumsulfat in die Aufschlämmung eingeführt werden, um die Schüttdichte zu erhöhen, aber ein solcher Inhaltsstoff trägt nicht zum Waschvermögen bei. Deshalb kann die Flexibilität in der stofflichen Schüttdichte nur durch die Verwendung von zusätzlichen „Nachturm"-Verfahrensschritten, die die Pulver verdichten, erreicht werden.
In den letzten Jahren gab es viel Interesse in der Herstellung von Waschmittelprodukten durch Verfahren, die hauptsächlich mechanisches Mischen ohne die Verwendung von Sprühtrocknen einsetzen. In diesem Verfahrenstyp werden die verschiedenen Komponenten trockengemischt und gegebenenfalls mit einem flüssigen Bindemittel granuliert. Flüssige Bindmittel, die typischerweise in solchen Granulationsverfahren verwendet werden, sind anionische oberflächenaktive Mittel, Säurepräkursor von anionischen oberflächenaktiven Mitteln, nicht-ionische oberflächenaktive Mittel oder irgendein Gemisch davon. Unter Verwendung dieser Granulationsverfahren sind granuläre Waschmittelprodukte mit einer hohen Schüttdichte, typischerweise größer als 700 oder 800 g/l, hergestellt worden.
Granuläre Produkte mit einer hohen Schüttdichte weisen ein geringes Packvolumen auf, welches für die Lagerung und die Verteilungsvorgänge und ebenso für den Verbraucher vorteilhaft ist. Wenn außerdem ein Sprühtrocknungsschritt nicht eingesetzt wird, sind die Investitions- und Betriebskosten typischerweise viel niedriger und das Verfahren nutzt weniger Energie und stellt so einen Umweltvorteil bereit.
Jedoch weisen solche Produkte mit hoher Dichte typischerweise eine viel geringere Porosität als ein konventionelles sprühgetrocknetes Pulver auf, das die Abgabe des Produktes an die Wäsche nicht beeinträchtigt. Beispielsweise können konzentrierte Pulver mit hoher Schüttdichte langsame und/oder unvollständige Auflösung in der Waschflüssigkeit aufweisen, was zu nicht-aufgelösten Produktresten auf dem Wäschestück führt. Spezieller ist bekannt, daß Zeolith-enthaltende konzentrierte Pulver mit dem nicht-aufgelösten Zeolith-enthaltenden Pulver, das in der Kleiderfaser eingeschlossen wird, ein Problem aufweist. Dies macht es selbst als weiße Flecken deutlich, die für das Auge deutlich sichtbar und unangenehm sind.
Versuche sind gemacht worden, Mischverfahren zu verwenden, die keinen Sprühtrocknungsschritt einsetzen, um Materialien mit niedriger Schüttdichte herzustellen. Jedoch führt dies gewöhnlich dazu, nicht-konventionelle Waschmittelbestandteile einzusetzen, wie beispiels weise Burkeit, welches gewöhntlich teuer ist, und deshalb zu den Kosten des Produktes hinzukommt.
Folglich suchte die Waschmittelindustrie nach Verfahren zur Herstellung von granulären Produkten von mittlerer bis niedriger Schüttdichte, beispielsweise weniger als etwa 900 g/l, beispielsweise weniger als 800 g/l, vorzugsweise weniger als 750 g/l, das keinen Sprühtrocknungsschritt benötigt. Insbesondere besteht die Notwendigkeit für ein Verfahren zur Herstellung von Zeolith-enthaltenden Pulvern mit mittlerer bis niedriger Schüttdichte, welches keinen Sprühtrocknungsschritt einsetzt, welches konventionelle Ausgangsbestandteile verwendet, und welches ein Produkt mit guten Pulvereigenschaften ergibt.
Stand der Technik
Bis vor kurzem gab es wenig Bemühung bei der Entwicklung der Verwendung von Niedrigschermischern/Granulatoren, beispielsweise Gaswirbelschichtgranulatoren.
WO98/58046 , WO98/58047 , WO98/58048 und WO99/00475 (Unilever) beziehen sich auf Niedrigschergranulationsverfahren, bei denen ein flüssiges Bindemittel auf ein fluidisierendes partikuläres Material, vorzugsweise in einem Gaswirbelschichtgranulator, gesprüht wird. Sie beschreiben, wie die Verfahrensparameter der Gaswirbelschichtgranulation kontrolliert werden können, um wünschenswerte Pulvereigenschaften zu erzeugen, beispielsweise Teilchengrößenverteilung, Schüttdichte, Fließeigenschaften und sogar die Ausbeute bis zu einem gewissen Grad.
Niedrigschergranulationsverfahren ergeben gewöhnlich Pulver mit niedriger Schüttdichte, beispielsweise typischerweise weniger als 650 g/l. Um größere Flexibilität in der Schüttdichte bereitzustellen, offenbart WO97/22685 (Unilever) ein Verfahren, wo ein partikuläres Ausgangsmaterial teilweise mit einem flüssigen Bindemittel in einem Hochgeschwindigkeitsmischer oder Mischer mit mittlerer Geschwindigkeit vor einem Niedrigschergranulationsschritt granuliert wird, beispielsweise in einem Wirbelbett, wo weiteres Bindemittel zugegeben und die Granulation beendet wird.
WO98/58046 , WO98/58047 , WO98/58048 und WO99/00475 (Unilever) offenbaren ebenso die Verwendung eines vorhergehenden Teilgranulationsschrittes, wie in WO97/22685 (Unilever) beschrieben, um größere Flexibilität in der Schüttdichte bereitzustellen. Jedoch beschreibt keiner dieser Verweise oder veranschaulicht die Verwendung von mehr als einem Misch-/Granulationsschritt vor dem Gaswirbelschichtgranulationsschritt speziell.
WO98/14551 , WO98/14552 , WO98/14553 , WO98/14556 , WO98/14557 und WO98/14558 (Procter and Gamble) beziehen sich alle auf ein Nicht-Turmverfahren zur Herstellung von granulären Waschmittelzusammensetzungen mit hoher Schüttdichte. Ein oberflächenaktives Mittel, vorzugsweise in Pasten- oder Flüssigkeitsform, wird mit einem feinen Pulver mit einem Durchmesser von 0,1 bis 500 μm in einem ersten Mischer unter definierten Betriebsbedingungen dispergiert und die so gebildeten Agglomerate werden dann entweder weiter in einem oder mehreren Mischschritten agglomeriert, wobei die Bedingungen davon definiert sind, und schließlich in einem Wirbelbett unter spezifizierten Bedingungen granuliert. Es wird ein klarer Unterschied zwischen der Agglomerationswirkung der Mischer und der Granulationswirkung des Wirbelbettes gemacht. Der Ausdruck „Granulieren" wird so definiert, wie es sich auf das gründliche Fluidisieren von Agglomeraten zur Herstellung von freifließenden, rundgeformten granulierten Agglomeraten bezieht. Deshalb lehren diese Fälle deutlich, obwohl das Wachstum von Agglomeraten, beispielsweise durch Beschichten, in dem Wirbelbett auftreten kann, daß die Agglomeration der bereits gebildeten Agglomerate nicht auftreten sollte.
EP 264,049 (Bayer) beschreibt ein kontinuierliches Verfahren zur Aufbaugranulation von organischen Substanzen, vorzugsweise Farbstoffen. Dieses Verfahren umfaßt das Granulieren eines pulverförmigen Materials in einem Hochgeschwindigkeitsmischer mit einer Granulierflüssigkeit, weiteres Granulieren in einem Mischer mit mittlerer Geschwindigkeit, vorzugsweise mit der Zugabe von weiterer Granulierflüssigkeit, und Trocknen des Produktes in einem Wirbelbett während des gleichzeitigen Sprühens mit einem Formungshilfsmittel. In dem Endschritt wird das Material vorzugsweise in einem ersten Teil des Wirbelbettes getrocknet und dann in einem anderen Abschnitt des Trockners mit einem „Formungshilfsmittel", wie beispielsweise einer Zuckerlösung, besprüht. Mit anderen Worten fungiert das getrocknete Material als Träger und das Formungshilfsmittel wird auf dem Träger absorbiert, wahrschein lich in Form einer Beschichtung. Es gibt keine Lehren in EP 264,049 von weiterer Agglomeration, die in dem Wirbelbett auftritt.
WO99/03964 , WO99/03966 und WO99/03967 (Procter & Gamble) beschreiben ein Verfahren zur Herstellung von Waschmittelpulvern mit einer Schüttdichte von 300 bis 550 g/l, umfassend das Agglomerieren einer anionischen oberflächenaktiven Paste oder Säurepräkursors davon mit einem trocknen Ausgangsmaterial in einem ersten Hochgeschwindigkeitsmischer, Mischen der Waschmittelagglomerate in einem zweiten Hochgeschwindigkeitsmischer, um Aufbauagglomerate zu erhalten, und weiteres Agglomerieren der Aufbauagglomerate mit einem Bindemittel in einem Wirbelbetttrockner und Trocknen des Wirbelbetttrockners. Niedrige Schüttdichten werden offenbart, wie durch die Kontrolle der Stokes-Zahl in dem Wirbelbett-Agglomerationsschritt erhalten, durch Kontrollieren der Düsenhöhe in dem Wirbelbett-Agglomerationsschritt oder durch Kontrollieren der Teilchengröße durch alle drei Schritte.
Wir fanden heraus, daß ein Problem, das mit den Verfahren, die im Stand der Technik beschrieben werden, zur Herstellung von Pulvern mit mittlerer bis niedriger Schüttdichte, umfassend Kombinationen des mechanischen Mischens und der Gaswirbelschichtgranulationsschritte, verbunden ist, dieses ist, daß das Niveau von Feinteilen in dem Produktpulver weit entfernt vom optimalen Wert ist. Beispielsweise stellen die Verfahren, die in WO99/03964 , WO99/03966 und WO99/03967 (Procter & Gamble) beschrieben werden, 14% Feinteile (definiert als die Teilchen mit weniger als 150 μm) in dem Produkt. Tatsächlich würde ein relativ hohes Feinteilchenniveau auftreten, was ein bevorzugtes Merkmal von diesen Erfindungen ist. Die Feinteilchen sind von korrekter Größe, um als Ausgangsmaterialien für das Verfahren zu agieren und werden daher zu dem ersten Hochgeschwindigkeitsmischer rückgeführt.
Überraschenderweise fanden wir heraus, daß Pulver mit einer mittleren bis niedrigen Schüttdichte und mit verbesserten Pulvereigenschaften in einem Verfahren hergestellt werden können, umfassend Kontaktieren und Mischen eines flüssigen Bindemittels mit einem partikulären Ausgangsmaterial in einem Hochgeschwindigkeitsmischer, gefolgt von Mischen in einem Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit und schließlich Mischen mit einem weiteren flüssigen Bindemittel in einem Gaswirbelschichtgranulator. Spezieller wird ein signifikant niedrieres Niveau an Feinteilchen im Vergleich zu den Verfahren des Standes der Technik erhalten. Außerdem stellt das Verfahren Pulver mit besseren Fließeigenschaften als die des Standes der Technik her.
Definition der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Verfahren nach Anspruch 1 bereit.
Ein granuläres Waschmittelprodukt mit einer Schüttdichte von weniger als 900 g/l wird gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Definitionen
Hierin nachstehend umfaßt im Rahmen dieser Erfindung der Ausdruck „granuläres Waschmittelprodukt" granuläre fertige Produkte zum Verkauf sowie granuläre Komponenten oder Zusatzstoffe zur Bildung von fertigen Produkten, beispielsweise durch Nachdosieren zu oder mit oder einer anderen Form von Mischung mit weiteren Komponenten oder Zusatzstoffen. Daher kann ein granuläres Waschmittelprodukt, wie hierin definiert, ein waschmittelaktives Material, wie synthetisches oberflächenaktives Mittel und/oder Seife, enthalten oder nicht. Das minimale Erfordernis ist, daß es mindestens ein Material von einer allgemeinen Art der konventionellen Komponente von ganulären Waschmittelprodukten enthalten sollte, wie ein oberflächenaktives Mittel (einschließlich Seife), einen Aufbaustoff, eine Bleich- oder Bleichsystemkomponente, ein Enzym, einen Enzymstabilisator oder eine Komponente eines Enzymstabilisatorsystems, ein Schmutzantivergrauungsmittel, einen fluoreszierenden Stoff oder optischen Aufheller, ein Antikorrosionsmittel, einen Schaumhemmer, einen Duftstoff oder einen Farbstoff.
Jedoch enthalten in einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung granuläre Waschmittelprodukte waschmittelaktives Material, wie synthetisches oberflächenaktives Mittel und/oder Seife bei einem Niveau von mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 10 Gew.-% des Produktes.
Wie hierin nachstehend verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Pulver" auf Materialien, die im wesentlichen aus Körnchen von einzelnen Materialien und Gemischen aus diesen Körnchen bestehen. Wie hierin nachstehend verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Körnchen" auf ein kleines Teilchen von agglomerierten kleinen Teilchen, beispielsweise agglomerierten Pulverteilchen. Das Endprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus oder umfaßt einen hohen Prozentsatz an Körnchen. Jedoch können zusätzliche Körnchen- und/oder Pulvermaterialien gegebenenfalls zu einem solchen Produkt nachdosiert werden.
„Feinteilchen" werden gemäß dieser Erfindung als Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 180 μm definiert.
„Grobes Material" wird gemäß dieser Erfindung als die Teilchen mit einem Durchmesser von mehr als 1400 μm definiert.
Die Niveaus von feinen und groben Teilchen können unter Verwendung der Siebanalyse gemessen werden.
Für die Zwecke dieser Erfindung werden die Fließeigenschaften des granulären Produktes in bezug auf die dynamische Fließgeschwindigkeit (DFR) in ml/s, gemessen mittels der folgenden Verfahrensweise, definiert. Ein zylinderförmiges Glasrohr mit einem Innendurchmesser von 35 mm und einer Länge von 600 mm wird mit seiner Längsachse in der Senkrechtstellung sicher festgeklemmt. Sein unteres Ende wird durch einen Kegel aus Polyvinylchlorid mit einem Innenwinkel von 15° und einer unteren Abflußöffnung mit einem Durchmesser von 22,5 mm beendet. Ein erster Strahlensensor wird 150 mm über dem Abfluß positioniert, und ein zweiter Strahlensensor wird 250 mm über dem ersten Sensor positioniert.
Um die dynamische Fließgeschwindigkeit zu bestimmen, wird die Ablußöffnung provisorisch geschlossen und der Zylinder mit dem granulären Waschmittelprodukt auf einen Punkt von etwa 10 cm über dem oberen Sensor gefüllt. Der Abfluß wird geöffnet und die Fließzeit t (Sekunden) elektronisch gemessen, in der das Pulverniveau von dem oberen Sensor zu dem unteren Sensor fällt. Dies wird zwei- oder dreimal wiederholt und als Durchschnittszeit genommen. Wenn V das Volumen (ml) des Rohrs zwischen den oberen und unteren Sensoren ist, wird die DFR durch V/t angegeben.
Die Froude-Zahl (Fr) wird verwendet, um die relative Wirkung der Gravitation- und Zentrifugalkräfte, die auf die Teilchen in einer speziellen Mischvorrichtung ausgeübt werden, zu bewerten. Wie in dieser Erfindung verwendet, wird die Froude-Zahl definiert als Fr = ω2d/2gwo

ω: = Drehzahl des Rührers [u/s]
d: = Durchmesser des Rührers [m]
g: = Beschleunigung aufgrund von Schwerkraft [m/s²].

Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die Werte, die sich auf die Pulvereigenschaften beziehen, wie Schüttdichte, DFR, Feuchtigkeitsgehalt usw., auf das verwitterte granuläre Waschmittelprodukt.
Das Verfahren
Das Verfahren dieser Erfindung wird unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmischers, eines Mischers mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit und einem Gaswirbelschichtgranulator durchgeführt.
Die Hochgeschwindigkeitsmischer und Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit:
Schritte (i) und (ii)
Die Mischer, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, ob mit hoher, mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit, bestehen im wesentlichen aus einem statischen Hohlzylinder oder einer Walze, vorzugsweise horizontal, mit einer zentral befestigten rotierenden Welle mit daran befestigten Werkzeugen.
Die Werkzeuge an der Welle des Hochgeschwindigkeitsmischers sollten eine gründliche, energiereiche Mischwirkung auf die Feststoffe und die Flüssigkeiten, die in dieser Phase beigemischt werden, ausüben. In dieser Hinsicht können die Werkzeuge beispielsweise stabförmig, schaufelförmig oder eine Kombination sein oder irgendeine andere geeignete Gestalt, die dem Fachmann allgemein bekannt ist, haben.
Geeignete Hochgeschwindigkeitsmischer sind irgendwelche von einer Vielzahl von kommerziell erhältlichen Mischern, wie beispielsweise die, die von Lödige, Schugi und Drais erhältlich sind. Besonders bevorzugte Maschinen umfassen die Lödige (Markenname) CB Recycler Maschine und die Drais K-TTP (Markenname).
Ein geeignetes Beispiel eines Mischers mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit ist ein Lödige KM-Mischer (Markenname), ebenso als Lödige Ploughshare bezeichnet. Dieses Gerät weist auf seiner Welle verschiedene befestigte pflugförmige Werkzeuge auf. Gegebenenfalls können einer oder mehrere Schnellschneidemaschinen verwendet werden, um die Bildung von übergroßem oder klumpigem Material zu vermeiden. Eine andere geeignete Maschine für diesen Schritt ist beispielsweise die Drais K-T (Markenname).
Die minimale Schneidegeschwindigkeit der Werkzeuge in dem Hochgeschwindigkeitsmischer beträgt mindestens 10 und bevorzugt mindestens 15 m/s. Die maximale Schneidegeschwindigkeit beträgt vorzugsweise nicht mehr als 60, stärker bevorzugt nicht mehr als 55, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 50 und am stärksten bevorzugt nicht mehr als 45 m/s.
Der Hochgeschwindigkeitsmischer wird vorzugsweise bei einer minimalen Froude-Zahl von mindestens 5, stärker bevorzugt mindestens 20, noch stärker bevorzugt mindestens 40 und am stärksten bevorzugt mindestens 50 betrieben. Die maximale Froude-Zahl beträgt vorzugsweise nicht mehr als 750, stärker bevorzugt nicht mehr als 500 und stärker bevorzugt nicht mehr als 400.
Die maximale Schneidegeschwindigkeit der Werkzeuge in dem Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit beträgt weniger als 10, bevorzugt weniger als 8, und am stärksten bevorzugt weniger als 6 m/s. Die minimale Schneidegeschwindigkeit beträgt vorzugsweise mindestens 1, stärker bevorzugt mindestens 1,5 und am stärksten bevorzugt mindestens 2 m/s.
Der Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit wird vorzugsweise bei einer maximalen Froude-Zahl von weniger als 30, stärker bevorzugt weniger als 15, noch stärker bevorzugt weniger als 5 und am stärksten bevorzugt weniger als 4 betrieben. Die minimale Froude-Zahl beträgt vorzugsweise mindestens 0,15, stärker bevorzugt mindestens 0,30, noch stärker bevorzugt mindestens 0,50 und am stärksten bevorzugt mindestens 0,60.
Es sollte angemerkt werden, daß beim Spezifizieren irgendeines besonders bevorzugten Schneidegeschwindigkeits- oder Froude-Zahl-Bereiches hierin für entweder den Hochgeschwindigkeitsmischer oder den Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit keine spezielle maximale Schneidegeschwindigkeit mit irgendeiner speziellen minimalen Schneidegeschwindigkeit verbunden ist. Ebenso ist keine spezielle maximale Froude-Zahl mit irgendeiner speziellen minimalen Froude-Zahl verbunden.
Der wesentliche Unterschied zwischen dem Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit und dem Hochgeschwindigkeitsmischer in dem Verfahren dieser Erfindung ist, daß der Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit bei einer niedrigeren Schneidegeschwindigkeit und/oder niedrigeren Froude-Zahl, vorzugsweise beidem, betrieben wird.
Die Drehzahl der Welle mit den darauf befestigten Werkzeugen hängt im starken Maße vom Umfang des verwendeten Mischers ab. Beispielsweise wird eine Lödige CB 100 Hochgeschwindigkeitsmaschine vorzugsweise eine Wellendrehzahl zwischen 100 und 1100 und stär ker bevorzugt 200 und 750 U/min aufweisen. Ebenso wird eine Lödige KM 10000 Maschine mit mittlerer Geschwindigkeit vorzugsweise eine Wellendrehzahl zwischen 20 und 200, stärker bevorzugt 25 und 120, noch stärker bevorzugt 30 und 100, und am stärksten bevorzugt 30 und 70 U/min aufweisen. Bei anderen Mischerumfängen wird die bevorzugte Drehzahl so eingestellt, um die Werkzeugschneidgeschwindigkeit und Froude-Zahl bei den bevorzugten Niveaus, die oben angegeben werden, aufrechtzuerhalten.
Zusätzlich zu der Rühr/Misch-Wirkung der Werkzeuge kann der Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit Schneidemaschinen enthalten, die unabhängig von der Welle und den Werkzeugen betrieben werden können. Diese Schneidemaschinen können verwendet werden, um die Bildung von klumpigem oder übergroßem Material zu verhindern. Wenn sie verwendet werden, werden diese vorzugsweise bei einer Geschwindigkeit von 200 bis 3000 und stärker bevorzugt 2000 bis 3000 U/min betrieben.
Die Verweilzeit in den Mischern während des Betriebs im stationären Zustand hängt von den Parametern ab, die die Drehzahl der Welle, die Durchsatzmenge, die Position der Werkzeuge und den Überlauf an der Ausgangsöffnung umfassen. Die Verweilzeit in dem Hochgeschwindigkeitsmischer sollte relativ kurz sein, vorzugsweise etwa 1 bis 60 Sekunden, stärker bevorzugt 5 bis 30 Sekunden und noch stärker bevorzugt 5 bis 20 Sekunden. Die Verweilzeit in dem Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit sollte im allgemeinen länger als die in dem Hochgeschwindigkeitsmischer sein. Vorzugsweise liegt sie in dem Bereich von etwa 30 Sekunden bis 10 Minuten, stärker bevorzugt 30 Sekunden bis 5 Minuten, am stärksten bevorzugt 30 Sekunden bis 3 Minuten.
Andere geeignete Maschinen, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren entweder als Hochgeschwindigkeitsmischer oder als Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit verwendet werden können, umfassen Mischer der Fukae^R FS-G-Reihen; Diosna^R V-Reihen von Dierks & Söhne, Deutschland; Pharma Matrix^R von T. K. Fielder Ltd; England; Fuji^R VG-C-Reihen von Fuji Sangyo Co., Japan; Roto^R von Zanchetta & Co. srl, Italien und Schugi^R Flexomix-Granulator.
Die Temperatur in den Hochgeschwindigkeitsmischern und Mischern mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit können durch irgendwelche geeigneten Mittel, beispielsweise einen Heiz/Kühl-Mantel, erhöht und/oder verringert werden.
Das Verfahren in den Mischern kann diskontinuierlich oder kontinuierlich sein, ist jedoch vorzugsweise kontinuierlich.
Der Gaswirbelschichtgranulator: Schritt (iii)
Der dritte Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens nutzt einen Gaswirbelschichtgranulator. In dieser Art von Gerät wird ein Gas (normalerweise Luft) durch einen Körper von partikulären Feststoffen geblasen, in die oder auf die eine flüssige Komponente gesprüht wird. Ein Gaswirbelschichtgranulator wird manchmal „Wirbelbettgranulator" oder Mischer genannt. Dies ist nicht völlig genau, da diese Mischer mit einer Gasfließgeschwindigkeit so hoch betrieben werden können, daß sich ein klassisches „blasenbildendes" Wirbelbett nicht bildet.
Der Gaswirbelschichtgranulations- und Agglomerationsverfahrensschritt wird vorzugsweise, wie im wesentlichen in WO98/58046 und WO98/58047 (Unilever) beschrieben, durchgeführt, deren Inhalte hierin als Verweise aufgenommen werden.
Die Gaswirbelschichtvorrichtung umfaßt im wesentlichen eine Kammer, in der ein Strom aus Gas (hierin nachstehend als Wirbelgas bezeichnet), normalerweise Luft, verwendet wird, um eine turbulente Strömung von partikulären Feststoffen zu verursachen, um eine „Wolke" aus den Feststoffen zu bilden, und das flüssige Bindemittel auf oder in die Wolke gesprüht wird, um die einzelnen Teilchen zu kontaktieren. Wenn das Verfahren fortschreitet, werden einzelne Teilchen der festen Ausgangsmaterialien aufgrund des flüssigen Bindemittels agglomeriert, um Körnchen zu bilden.
Der Gaswirbelschichtgranulator wird typischerweise bei einer Oberflächenluftgeschwindigkeit von etwa 0,1 bis 1,2 ms^–1 entweder unter relativem positiven oder negativen Druck und mit einer Luftzufuhrtemperatur (d. h. Wirbelgastemperatur) von –10°C oder 5°C bis zu 100°C betrieben. Sie kann in einigen Fällen bis zu 200°C betragen.
Die Wirbelgastemperatur und daher vorzugsweise die Bettemperatur kann während des Granulationsverfahrens verändert werden, wie in WO98/58048 beschrieben. Sie kann für einen ersten Zeitraum erhöht werden, beispielsweise auf bis zu 100°C oder sogar bis zu 200°C, und dann an ein oder mehreren anderen Phasen (zuvor oder danach) kann sie noch über, bei oder unter Umgebung verringert werden, beispielsweise auf 30°C oder weniger, vorzugsweise 25°C oder weniger oder sogar niedriger als 5°C oder weniger oder –10°C oder weniger.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Wirbelgastemperatur und vorzugsweise ebenso die Bettemperatur für einen ersten Zeitraum erhöht und anschließend für einen zweiten Zeitraum verringert.
Wenn das Verfahren ein diskontinuierliches Verfahren ist, wird sich die Temperaturvariation über die Zeit auswirken. Wenn es ein kontinuierliches Verfahren ist, wird es entlang der „Spur" des Granulatorbettes variiert (d. h. in die Richtung des Pulverflusses durch das Granulatorbett). In dem letzteren Fall wird dies günstig unter Verwendung eines Granulators vom „Pfropfenströmungstyp" ausgeübt, d. h. einer, bei dem die Materialien durch den Reaktor von Beginn bis Ende fließen.
Bei einem diskontinuierlichen Verfahren kann die Wirbelgastemperatur über einen relativ kurzen Zeitraum, beispielsweise 10 bis 50% der Verfahrenszeit, verringert werden. Typischerweise kann die Gastemperatur für 0,5 bis 15 Minuten verringert werden. Bei einem kontinuierlichen Verfahren kann die Gastemperatur entlang einer relativ kurzen Länge der „Spur" des Granulatorbettes, beispielsweise entlang 10 bis 50% der Spur, verringert werden. In beiden Fällen kann das Gas vorgekühlt werden.
Vorzugsweise wird die Wirbelgastemperatur und vorzugsweise ebenso die Bettemperatur nicht verringert, bis die Agglomeration des fluidisierenden partikulären Feststoffmaterials im wesentlichen beendet ist.
Zusätzlich zu dem Wirbelgas kann ein Gaswirbelschichtgranulator ebenso einen Zerstäubungsgasstrom einsetzen. Ein solcher Zerstäubungsgasstrom wird verwendet, um das Zerstäuben des flüssigen Bindemittls aus der Düse auf oder in die fluidisierenden Feststoffe zu unterstützen. Wenn ein Zerstäubungsgasstrom eingesetzt wird, wird er im allgemeinen bei einem Druck von 2 bis 5 bar betrieben. Der Zerstäubungsgasstrom, normalerweise Luft, kann ebenso erhitzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bettemperatur um oder nahe der pumpfähige Temperatur (wie hierin nachstehend definiert) des flüssigen Bindemittels für mindestens einen Teil der Zeit und vorzugsweise für im wesentlichen die gesamte Zeit gehalten, wobei das flüssige Bindemittel auf die fluidisierenden Feststoffe gesprüht wird. Dies ist besonders bevorzugt, wenn das flüssige Bindemittel eine strukturierte Mischung ist (wie hierin nachstehend beschrieben).
Alternativ ist es bevorzugt, daß eines und vorzugsweise sowohl die Wirbelgastemperatur als auch die Zerstäubungsgastemperatur auf eine Temperatur erhöht werden, die innerhalb 15°C (plus oder minus) und vorzugsweise innerhalb 10°C der pumpfähigen Temperatur des flüssigen Bindemittels liegt, insbesondere wenn das flüssige Bindmittel eine strukturierte Mischung ist. Die Temperatur sollte mindestens für einen Teil und vorzugsweise für im wesentlichen den gesamten Zeitraum, über den das flüssige Bindemittelgemisch auf das fluidisierende Material gesprüht wird, erhöht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden eines oder vorzugsweise sowohl die Wirbelgastemperatur als auch die Zerstäubungsgastemperatur so erhöht, um mindestens bei der pumpfähigen Temperatur des flüssigen Bindemittels zu liegen, insbesondere wenn das flüssige Bindemittel eine strukturierte Mischung ist.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Bettemperatur" auf die Temperatur des Wirbelgases um das feste partikuläre Material. Die Bettemperatur kann beispielsweise unter Verwendung einer Thermoelementsonde gemessen werden. Ob es ein erkennbares Pulverbett oder kein erkennbares Pulverbett gibt (d. h. da der Mischer mit einer so hohen Gasfließgeschwindigkeit betrieben wird, daß kein klassisches „blasenbildendes" Wirbelbett gebildet wird), wird die „Bettemperatur" als die Temperatur verwendet, die bei einem Punkt innerhalb der Fluidisationskammer etwa 15 cm von der Gasverteilerplatte gemessen wird.
Der Gaswirbelschichtgranulator kann gegebenenfalls von der Art sein, die mit einem Vibrationsbett, insbesondere zur Verwendung in kontinuierlicher Weise bereitgestellt wird.
Trocknen und/oder Kühlen: Schritt (iv)
Zur Verwendung, Handhabung und Lagerung muß das granuläre Waschmittelprodukt in einem freifließenden Zustand sein. Deshalb können in einem Endschritt die Körnchen, wenn notwendig, getrocknet und/oder gekühlt werden. Dieser Schritt kann in irgendeiner bekannten Weise durchgeführt werden, beispielsweise in einer Wirbelbettvorrichtung (Trocknen und Kühlen) oder in einem Airlift (Kühlen). Das Trocknen und/oder Kühlen kann in derselben Wirbelbettvorrichtung, wie für den Endagglomerationsschritt verwendet, einfach durch Verändern der eingesetzten Verfahrensbedingungen, die dem Fachmann allgemein bekannt sein werden, durchgeführt. Beispielsweise kann die Fluidisierung für einen Zeitraum, nachdem die Zugabe des flüssigen Bindemittels beendet worden ist, fortgesetzt werden und die Luftzufuhrtemperatur kann verringert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das gesamte Verfahren kontinuierlich.
Das flüssige Bindemittel
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein flüssiges Bindemittel in den Schritten (i) und (iii) zugegeben. Das flüssige Bindemittel kann ebenso in Schritt (ii) des Verfahrens zugegeben werden, aber es ist bevorzugt, daß wenig oder keine Flüssigkeit zugegeben wird. Wenn das flüssige Bindemittel während Schritt (ii) zugegeben wird, ist es bevorzugt, daß von der Gesamtmenge des flüssigen Bindmittels, das in dem Verfahren zugegeben wird, weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% in Schritt (ii) zugegeben wird.
Das flüssige Bindmittel, das in jedem Schritt zugegeben wird, kann dasselbe oder unterschiedlich sein, und mehr als ein flüssiges Bindmittel kann in irgendeinem Schritt zugegeben werden.
Das Gewichtsverhältnis des Bindmittels, das in Schritt (i) zugegeben wird, zu dem, das in Schritt (iii) zugegeben wird, liegt vorzugsweise in dem Bereich von 20:1 bis 1:20, vorzugsweise 10:1 bis 1:10 und stärker bevorzugt 9:1 bis 1:2. Vorzugsweise werden von der Gesamtmenge des flüssigen Bindemittels, das in den Schritten (i) und (iii) zugegeben wurde, mindestens 5 Gew.-%, stärker bevorzugt mindestens 10 Gew.-% in Schritt (iii) zugegeben.
Im allgemeinen gilt, je höher für dieselben Verfahrensbedingungen das Gewichtsverhältnis des flüssigen Bindmittels, das in Schritt (i) zugegeben wurde, zu dem in Schritt (iii) zugegebenen ist, desto höher ist die resultierende Schüttdichte. Deshalb kann die Schüttdichte des granulären Waschmittelproduktes variieren und auf ein bestimmtes Maß durch Verändern des Verhältnisses der Bindmittelzugabe kontrolliert werden.
Das flüssige Bindmittel kann einfach in den Mischer von Schritt (i) und gegebenenfalls in den Mischer von Schritt (ii) gepumpt werden oder kann als ein Spray eingeführt werden. Das flüssige Bindmittel wird in den Gaswirbelschichtgranulator von Schritt (iii) gesprüht.
Das flüssige Bindemittel kann ein oder mehrere Komponenten des granulären Waschmittelproduktes umfassen. Geeignete flüssige Komponenten umfassen anionische oberflächenaktive Mittel und Säurepräkursor davon, nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, Fettsäuren, Wasser und organische Lösungsmittel.
Das flüssige Bindmittel kann ebenso Feststoffkomponenten umfassen, die in einer flüssigen Komponente, wie beispielsweise anorganische Neutralisierungsmittel und Aufbaustoffe, gelöst oder dispergiert sind. Die einzige Einschränkung ist, daß mit oder ohne gelöste oder dispergierte Feststoffe das flüssige Bindemittel pumpfähig oder in der Lage sein sollte, zu dem Mischer und/oder Granulator in einer flüssigen, einschließlich pastenartiger Form zugeführt zu werden.
Es ist bevorzugt, daß das flüssige Bindemittel ein anionisches oberflächenaktives Mittel umfaßt. Der Gehalt des anionischen oberflächenaktiven Mittels in dem flüssigen Bindmittel kann so hoch wie möglich sein, beispielsweise mindestens 98 Gew.-% des flüssigen Bindmittels, oder er kann weniger als 75 Gew.-%, weniger als 50 Gew.-% oder weniger als 25 Gew.-% betragen. Er kann natürlich 5 Gew.-% oder weniger ausmachen oder überhaupt nicht vorhanden sein.
Geeignete anionische oberflächenaktive Mittel sind dem Fachmann allgemein bekannt. Beispiele, die zur Einführung in das flüssige Bindmittel geeignet sind, umfassen Alkylbenzolsulfonate, insbesondere lineare Alkylbenzolsulfonate mit einer Alkylkettenlänge von C₈-C₁₅; primäre und sekundäre Alkylsulfate, insbesondere primäre C₁₂-C₁₅-Alkylsulfate; Alkylethersulfate; Olefinsulfonate; Alkylxylolsulfonate; Dialkylsulfosuccinate und Fettsäureestersulfonate. Natriumsalze sind im allgemeinen bevorzugt.
Es ist sehr bevorzugt, einige oder alle von irgendeinem anionischen oberflächenaktiven Mittel in situ in dem flüssigen Bindmittel durch die Reaktion eines geeigneten Säurpräkursors und eines Alkalimaterials, wie Alkalimetallhydroxid, beispielsweise NaOH, zu bilden. Da das letztere normalerweise als eine wässerige Lösung dosiert werden muß, nimmt diese unvermeidlich Wasser auf. Außerdem ergibt die Reaktion eines Alkalimetallhydroxids und Säurepräkursors ebenso etwas Wasser als Nebenprodukt.
Jedoch kann im Prinzip irgendein alkalisches anorganisches Material zur Neutralisation verwendet werden, aber wasserlösliche alkalische anorganische Materialien sind bevorzugt. Ein anderes bevorzugtes Material ist Natriumcarbonat, allein oder in Kombination mit ein oder mehreren anderen wasserlöslichen anorganischen Materialien, beispielsweise Natriumbicarbonat oder Silikat. Wenn gewünscht, kann ein stöchiometrischer Überschuß an Neutralisierungsmittel eingesetzt werden, um die vollständige Neutralisation zu gewährleisten oder um eine alternative Funktion, beispielsweise als ein Aufbaustoff, bereitzustellen, beispielsweise wenn das Neutralisierungsmittel Natriumcarbonat umfaßt. Organische Neutralisierungsmittel können ebenso eingesetzt werden.
Wenn natürlich das flüssige Bindemittel einen Säurepräkursor eines anionischen oberflächenaktiven Mittels enthält, kann der Säurepräkursor neutralisiert werden oder die Neutralisation in situ in dem Mischer und/oder Granulator durch entweder Kontaktieren mit einem festen Alkalimaterial oder Zugeben eines separaten flüssigen Neutralisierungsmittels zu dem Mischer und/oder Ganulator beendet werden. Jedoch ist die Neutralisation in dem Mischer und/oder Granulator kein bevorzugtes Merkmal dieser Erfindung.
Der flüssige Säurepräkursor kann aus linearen Alkylbenzolsulfonsäuren (LAS), Alphaolefinsulfonsäuren, internen Olefinsulfonsäuren, Fettsäureestersulfonsäuren und Kombinationen davon ausgewählt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Zusammensetzungen nützlich, die Alkylbenzolsulfonate durch die Reaktion der entsprechenden Alkylbenzolsulfonsäure, beispielsweise Dobanoic acid von Shell, umfassen. Lineare oder verzweigte primäre Alkylsulfate (PAS) mit 10 bis 15 Kohlenstoffatomen können ebenso verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das flüssige Bindmittel ein anionisches oberflächenaktives Mittel und ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel. Das Gewichtsverhältnis des anionischen oberflächenaktiven Mittels zu dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel liegt in dem Bereich von 10:1 bis 1:15, vorzugsweise 10:1 bis 1:10, stärker bevorzugt 10:1 bis 1:5. Wenn das flüssige Bindmittel mindestens einen Säurepräkursor eines anionischen oberflächenaktiven Mittels und eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels umfaßt, dann kann das Gewichtsverhältnis des anionischen oberflächenaktiven Mittels, einschließlich dem Säurepräkursor, zu dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel höher sein, beispielsweise 15:1.
Die nicht-ionische oberflächenaktive Komponente des flüssigen Bindemittels kann irgendeine oder mehrere flüssige nicht-ionische Verbindungen sein, ausgewählt aus primären und sekundären Alkoholethoxylaten, insbesondere aliphatische C₈-C₂₀-Alkohole, ethoxyliert mit durchschnittlich 1 bis 20 mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol, und insbesondere die primären und sekundären aliphatischen C₁₀-C₁₅-Alkohole, ethoxyliert mit durchschnittlich 1 bis 10 mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol. Nicht-ethoxylierte nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfassen Alkylpolyglycoside, Glycerolmonoether und Polyhydroxyamide (Glukamid).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das flüssige Bindemittel im wesentlichen nicht-wässerig. Das heißt, die Gesamtmenge an Wasser darin beträgt nicht mehr als 20 Gew.-% des flüssigen Bindemittels, vorzugsweise nicht mehr als 15 Gew.-% und stärker bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-%. Jedoch kann, wenn gewünscht, eine kontrollierte Menge an Wasser zugegeben werden, um die Neutralisation zu erleichtern. Typischerweise kann das Wasser in Mengen von 0,5 bis 2 Gew.-% des endgültigen Waschmittelproduktes zugegeben werden. Typischerweise können 3 bis 4 Gew.-% des flüssigen Bindmittels Wasser sein, wenn das Reaktionsnebenprodukt und der Rest des vorhandenen Wassers das Lösungsmittel sind, in dem das Alkalimaterial gelöst wurde. Das flüssige Bindemittel ist vorzugsweise frei von jeg lichem Wasser, im Gegensatz zu der letztgenannten Quelle, außer vielleicht für Spurenmengen/Verunreinigungen.
Alternativ kann ein wässeriges flüssiges Bindmittel eingesetzt werden. Dieses ist besonders geeignet, um Produkte herzustellen, die Zusatzstoffe für die anschließende Beimischung mit anderen Komponenten sind, um ein vollständig formuliertes Waschmittelprodukt zu bilden. Diese Zusatzstoffe werden normalerweise abgesehen von den Komponenten, die aus dem flüssigen Bindmittel resultieren, hauptsächlich aus einem oder einer kleinen Anzahl an Komponenten bestehen, die normalerweise in Waschmittelzusammensetzungen gefunden werden, beispielsweise ein oberflächenaktives Mittel oder einen Aufbaustoff, wie Zeolith oder Natriumtripolyphosphat. Jedoch schließt dies die Verwendung von wässerigen flüssigen Bindemitteln zur Granulation von im wesentlichen vollständig formulierten Produkten nicht aus. In jedem Fall umfassen typische wässerige flüssige Bindemittel wässerige Lösungen aus Alkalimetallsilikaten, wasserlöslichen Acryl-/Maleinsäurepolymeren (beispielsweise Sokalan CP5) und dergleichen.
Das flüssige Bindmittel kann gegebenenfalls gelöste Feststoffe und/oder fein verteilte Feststoffe umfassen, die darin dispergiert werden. Die einzige Einschränkung ist, daß mit oder ohne gelösten oder dispergierten Feststoffen das flüssige Bindemittel bei Temperaturen von 50°C oder höher oder bei irgendeiner Rate, 60°C oder höher, beispielsweise 75°C pumpfähig und sprühfähig sein sollten. Vorzugsweise ist es unter 50°C, vorzugsweise bei 25°C oder weniger fest. Das flüssige Bindemittel liegt vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 50°C, stärker bevorzugt mindestens 60°C vor, wenn es in den Mischer oder Gaswirbelschichtgranulator eingespeist wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden flüssige Bindemittel ohne weiteres als pumpfähig betrachtet, wenn sie eine Viskosität von nicht mehr als 1 Pa·s bei einer Scherrate von 50 s^–1 und bei der Pumptemperatur aufweisen. Die flüssigen Bindemittel mit höherer Viskosität können im Prinzip noch pumpfähig sein, aber eine obere Grenze von 1 Pa·s bei einer Scherrate von 50 s^–1 wird hierin verwendet, um die leichte Pumpfähigkeit zu zeigen.
Die Viskosität kann beispielsweise unter Verwendung eines Haake-VT500-Rotationsviskosimeters gemessen werden. Die Viskositätsmessung kann folgendermaßen durchgeführt werden. Eine SV2P-Meßzelle wird mit einem thermostatischen Wasserbad mit einer Kühleinheit verbunden. Der Schlitten der Meßzelle dreht sich bei einer Scherrate von 50 s^–1. Die verfestigte Mischung wird in einer Mikrowelle auf 95°C erhitzt und in das Probenäpfchen gegossen. Nach dem Konditionieren für 5 Minuten bei 98°C wird die Probe bei einer Rate von +/– 1°C pro Minute abgekühlt. Die Temperatur, bei der eine Viskosität von 1 Pa·s beobachtet wird, wird als die „pumpfähige Temperatur" aufgezeichnet. Die „pumpfähige Temperatur" des flüssigen Bindemittels wird deshalb hierin als die Temperatur definiert, bei der das flüssige Bindemittel eine Viskosität von 1 Pa·s bei 50 s^–1 aufweist.
Eine Definition von Feststoff kann in dem Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, Boca Raton, Florida, 67. Auflage, 1986 gefunden werden.
Strukturierte Mischungen
In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung enthält das flüssige Bindmittel ein Strukturierungsmittel, und flüssige Bindmittel, die ein Strukturierungsmittel enthalten, werden hierin als strukturierte Mischungen bezeichnet. Alle hierin gemachten Offenbarungen mit Bezug auf flüssige Bindemittel treffen ebenfalls auf strukturierte Mischungen zu.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „Strukturierungsmittel" irgendeine Komponente, die es ermöglicht, daß die flüssige Komponente die Verfestigung in dem Granulator und daher gute Granulierung erreicht, selbst wenn die feste Komponente eine niedrige Flüssigkeitstransportkapazität aufweist.
Die Strukturierungsmittel können kategorisiert werden, wie die, von denen angenommen wird, daß sie ihre Strukturierwirkung (Verfestigen) durch einen der folgenden Mechanismen ausüben, nämlich: Umkristallisation (beispielsweise Silikat oder Phosphate); Erzeugung eines Netzwerkes von fein verteilten Feststoffteilchen (beispielsweise Siliciumdioxiden oder Ton); und die, die sterische Wirkungen bei dem molekularen Niveau ausüben (beispielsweise Seifen oder Polymere), wie diese Typen, die allgemein als Aufbaustoffe verwendet werden. Ein oder mehrere Strukturierungsmittel können eingesetzt werden.
Strukturierte Mischungen stellen den Vorteil bereit, daß sie sich bei niedrigeren Umgebungstemperaturen verfestigen und verleihen den partikulären Feststoffen, auf die sie gesprüht werden, infolgedessen Struktur und Festigkeit. Es ist daher wichtig, daß die strukturierte Mischung bei einer erhöhten Temperatur, beispielsweise bei einer Temperatur von mindestens 50°C, vorzugsweise mindestens 60°C, pumpfähig und sprühfähig ist, und sich noch bei einer Temperatur unter 50°C, vorzugsweise unter 35°C verfestigen sollte, um so ihre Vorteile zu verleihen.
Typischerweise beträgt in den Hochgeschwindigkeitsmischern und Mischern mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit die Temperatur mehr als 10°C, vorzugsweise mehr als 20°C unter der Temperatur, bei der die Mischung hergestellt und in den Granulator gepumpt wird.
Die Strukturierungsmittel verursachen Verfestigung der flüssigen Bindemittelkomponente, vorzugsweise um eine Mischfestigkeit wie folgt herzustellen. Die Festigkeit (Härte) der verfestigten flüssigen Komponente kann unter Verwendung einer Instron-Druckvorrichtung gemessen werden. Eine Tablette der verfestigten flüssigen Komponente, die aus dem Verfahren genommen wurde, bevor sie die feste Komponente kontaktiert, wird aus Dimensionen mit einem Durchmesser von 14 mm und einer Höhe von 19 mm gebildet. Die Tablette wird dann zwischen einer fixierten und einer beweglichen Platte zerstört, wobei die bewegliche Platte gegen die fixierte Platte bewegt wird. Die Geschwindigkeit der sich bewegenden Platte wird auf 5 mm/min eingestellt, was eine Meßzeit von etwa 2 Sekunden verursacht. Die Druckkurve wird in den Computer eingegeben. Dadurch wird der maximale Druck (zum Zeitpunkt des Tablettenbruchs) angegeben und der E-Modul wird aus dem Anstieg berechnet.
Für die verfestigt flüssige Komponente ist P_max bei 20°C vorzugsweise ein Minimum von 0,1 MPa, stärker bevorzugt 0,2 MPa, beispielsweise 0,3 bis 0,7 MPa. Bei 55°C ist ein typischer Bereich von 0,05 bis 0,4 MPa. Bei 20°C ist E_mod für die flüssige Mischung vorzugsweise ein Minimum von 3 MPa, beispielsweise 5 bis 10 MPa.
Die strukturierte Mischung wird vorzugsweise in einem dynamischen Schermischer zum Vormischen der Komponenten davon und Durchführen irgendeiner Neutralisation des anionischen Säurepräkursors hergestellt.
Seifen stellen eine bevorzugte Klasse von Strukturierungsmittel dar, insbesondere wenn die strukturierte Mischung ein flüssiges nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel umfaßt. In vielen Fällen kann es für die Seife wünschenswert sein, eine durchschnittliche Kettenlänge von mehr als der durchschnittlichen Kettenlänge des flüssigen nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels, aber weniger als zweimal der durchschnittlichen Kettenlänge des letzteren aufzuweisen.
Es ist stark bevorzugt, etwas oder alles von irgendeinem Seifenstrukturierungsmittel situ in dem flüssigen Bindemittel durch die Reaktion eines geeigneten Fettsäurepräkursors und eines Alkalimaterials, wie ein Alkalimetallhydroxid, beispielsweise NaOH, zu bilden. Jedoch kann im Prinzip irgendein anorganisches Alkalimaterial für die Neutralisation verwendet werden, aber wasserlösliche anorganische Alkalimaterialien sind bevorzugt. In einem flüssigen Bindemittel, das ein anionisches oberflächenaktives Mittel und Seife umfaßt, ist es bevorzugt, sowohl das anionische oberflächenaktive Mittel als auch Seife aus ihren entsprechenden Säurepräkursorn zu bilden. Alle hierin gemachten Offenbarungen zur Bildung des anionischen oberflächenaktiven Mittels durch situ Neutralisation in dem flüssigen Bindemittel ihrer Säurepräkursor treffen ebenso auf die Bildung von Seife in strukturierten Mischungen zu.
Wenn gewünscht, können feste Komponenten in der strukturierten Mischung gelöst oder dispergiert werden. Typische Mengen von Inhaltsstoffen in der wesentlichen strukturierten Mischkomponente als Gew.-% der strukturierten Mischung sind folgende:
vorzugsweise 98 bis 10 Gew.-% anionisches oberflächenaktives Mittel, stärker bevorzugt 70 bis 30 Gew.-% und insbesondere 50 bis 30 Gew.-%;
vorzugsweise 10 bis 98 Gew.-% nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, stärker bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% und insbesondere 30 bis 50 Gew.-%;
vorzugsweise 2 bis 30 Gew.-% Strukturierungsmittel, stärker bevorzugt 2 bis 20 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 2 bis 15 Gew.-% und insbesondere 2 bis 10 Gew.-%.
Zusätzlich zu dem anionischen oberflächenaktiven Mittel oder Präkursor davon, nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel und Strukturierungsmittel kann die strukturierte Mischung ebenso andere organische Lösungsmittel enthalten.
Festes Ausgangsmaterial
Die festen Ausgangsmaterialien dieser Erfindung sind partikulär und können pulverisiert und/oder granulär sein. An sich kann das feste Ausgangsmaterial irgendeine Komponente des granulären Waschmittelproduktes sein, das in partikulärer Form erhältlich ist. Vorzugsweise umfaßt das feste Ausgangsmaterial, dem das flüssige Bindemittel beigemischt wird, einen Aufbaustoff. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung umfaßt das feste Ausgangsmaterial Aufbaustoffe, die aus kristallinen und amorphen Alumosilikaten ausgewählt werden.
Wenn das feste Ausgangsmaterial einen Alumosilikataufbaustoff umfaßt oder im wesentlichen daraus besteht, beträgt das Gewichtsverhältnis des flüssigen Bindemittels zu der festen Komponente vorzugsweise 0,2:1 bis 0,8:1. Wenn die feste Komponente einen Phosphataufbaustoff umfaßt oder im wesentlichen daraus besteht, beträgt dieses Verhältnis vorzugsweise 0,2:1 bis 5:1.
Produkt
Die vorliegende Erfindung umfaßt ebenso ein granuläres Waschmittelprodukt, das aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultiert (vor irgendeiner Nachdosierung oder dergleichen).
Die erfindungsgemäßen granulären Waschmittelprodukte weisen eine Schüttdichte von weniger als 900 g/l, vorzugsweise weniger als 800 g/l, stärker bevorzugt weniger als 750 g/l und noch stärker bevorzugt weniger als 700 g/l auf. Die Schüttdichte kann niedriger als 450 g/l sein, beträgt jedoch vorzugsweise mehr als 550 g/l. Vorzugsweise liegt sie in dem Bereich von 550 bis 800 g/l, stärker bevorzugt 550 bis 750 g/l, noch stärker bevorzugt 550 bis 700 g/l.
Das Produkt wird eine Schüttdichte aufweisen, die durch die genaue Beschaffenheit des Verfahrens bestimmt wird, kann aber im gewissen Maße durch Verändern des Verhältnisses der Zugabe des flüssigen Bindemittels in den Schritten (i) und (iii) kontrolliert werden.
Die granuläen Waschmittelprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen wenig Feinteilchen auf und verfügen über gute Fließeigenschaften.
Spezieller stellt das erfindungsgemäße Verfahren granuläre Waschmittelprodukte mit verbesserten Feinteilcheniveaus im Vergleich zu ähnlichen Pulvern, die durch die Verfahren des Standes der Technik hergestellt werden, bereit. Vorzugsweise weisen nicht mehr als 10 Gew.-% der Körnchen einen Durchmesser von weniger als 180 μm, stärker bevorzugt nicht mehr als 8 Gew.-% auf. Außerdem enthält das granuläre Waschmittelprodukt vorzugsweise nicht mehr als 10 Gew.-% der Körnchen mit einem Durchmesser größer als 1400 μm, und stärker bevorzugt liegen nicht mehr als 5 Gew.-% der Körnchen über dieser Grenze.
Das granuläre Produkt wird als freifließend betrachtet, wenn es eine DFR von mindestens 80 ml/s aufweist. Vorzugsweise weisen die granulären Produkte dieser Erfindung DFR-Werte von mindestens 80 ml/s, vorzugsweise mindestens 90 ml/s, stärker bevorzugt mindestens 100 ml/s und am stärksten bevorzugt mindestens 110 ml/s auf. Diese DFR-Werte treffen auf das verwitterte Produkt und ebenso auf das nicht verwitterte Produkt zu.
Schließlich können die Körnchen von den Körnchen unterschieden werden, die durch andere Verfahren unter Verwendung der Quecksilberporosimetrie hergestellt wurden. Die letztere Technik ist ideal zur Charakterisierung von Körnchen, die durch ein Verfahren, einschließlich Gaswirbelschichtagglomeration, hergestellt worden sind.
Waschmittelzusammensetzungen und Inhaltsstoffe
Wie zuvor angegeben, kann ein granuläres Waschmittelprodukt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurde, selbst eine vollständig formulierte Waschmittelzusammensetzung sein, oder kann eine Komponente oder Zusatzstoff sein, die/der nur einen Teil einer solchen Zusammensetzung bildet. Dieser Abschnitt bezieht sich auf fertige, vollständig formulierte Waschmittelzusammensetzungen.
Die Gesamtmenge des Aufbaustoffes in der Endwaschmittelzusammensetzung beträgt geeigneterweise 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-%. Der Aufbaustoff kann in einem Zusatzstoff mit anderen Komponenten vorliegen oder es können, wenn gewünscht, separate Aufbauteilchen, die ein oder mehrere Aufbaumaterialien enthalten, eingesetzt werden.
Diese Erfindung ist insbesondere auf die Verwendung anwendbar, wo das feste Ausgangsmaterial Aufbaustoffe umfaßt, ausgewählt aus kristallinen und amorphen Alumosilikaten, wie beispielsweise in GB-A-1 473 201 offenbart; amorphen Alumosilikaten, wie GB-A-1 473 202 offenbart; und gemischten kristallinen/amorphen Alumosilikaten, wie in GB 1 470 250 offenbart; und Schichtsilikaten, wie in EP-B-164 514 offenbart.
Alumosilikate, ob als Schichtmittel und/oder eingeführt in die Masse an Teilchen verwendet, können geeigneterweise in einer Gesamtmenge von 10 bis 60 Gew.-% und vorzugsweise einer Menge von 15 bis 50 Gew.-% vorliegen, basierend auf der Endwaschmittelzusammensetzung. Der Zeolith, der in den meisten kommerziellen partikulären Waschmittelzusammensetzungen verwendet wird, ist Zeolith A. Vorteilhafterweise kann jedoch Maximum-Aluminiumzeolith P (Zeolith MAP), der in EP-A-384 070 beschrieben und beansprucht wird, verwendet werden. Zeolith MAP ist ein Alkalimetallalumosilikat des P-Typs mit einem Silicium-zu-Aluminium-Verhältnis von nicht mehr als 1,33, vorzugsweise nicht mehr als 1,15 und stärker bevorzugt nicht mehr als 1,07.
Andere geeignete Aufbaustoffe umfassen hydratisierbare Salze, vorzugsweise in beträchtlichen Mengen, wie mindestens 25 Gew.-% der Feststoffkomponente, vorzugsweise mindestens 10 Gew.-%. Hydratisierbare Feststoffe umfassen anorganische Sulfate und Carbonate sowie anorganische Phosphataufbaustoffe, beispielsweise Natriumorthophosphat, Pyrophosphat und Tripolyphosphat.
Andere anorganische Aufbaustoffe, die vorliegen können, umfassen Natriumcarbonat (wie oben erwähnt, ein Beispiel eines hydratisierbaren Feststoffes), wenn gewünscht, in Kombination mit einem Kristallisationssamen für Calciumcarbonat, wie in GB-A-1 437 950 offenbart. Wie oben erwähnt, kann dieses Natriumcarbonat der Rest eines anorganischen alkalisches Neutralisierungsmittels sein, das verwendet wird, um ein anionisches oberflächenaktives Mittel in situ zu bilden.
Organische Aufbaustoffe, die vorliegen können, umfassen Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate, Acryl-/Maleincopolymere und Acrylphosphinate; monomere Polycarboxylate, wie Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerolmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethylo xysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate, Hydroxyethyliminodiacetate, Aminopolycarboxylate, wie Nitrilotriacetate (NTA), Ethylendiamintetraacetat (EDTA) und Iminodiacetate, Alkyl- und Alkenylmalonate und -succinate; und sulfonierte Fettsäuresalze. Ein Copolymer von Maleinsäure, Acrylsäure und Vinylacetat ist besonders bevorzugt, da es biologisch abbaubar und daher umweltfreundlich ist. Diese Liste soll nicht ausschließlich sein.
Besonders bevorzugte organische Aufbaustoffe sind Citrate, geeigneterweise verwendet in Mengen von 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%; und Acrylpolymere, stärker bevorzugt Acryl/Maleincopolymer, geeigneterweise verwendet in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%. Der Aufbaustoff liegt vorzugsweise in Alkalimetallsalz-, insbesondere Natriumsalzform vor.
Die granulären Waschmittelzusammensetzungen können zusätzlich zu irgendwelchen anionischen und/oder nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln des flüssigen Bindemittels ein oder mehrere andere waschmittelaktive Verbindungen enthalten, die aus Seife- und Nicht-Seife-anionischen, kationischen, nicht-ionischen, amphoteren und zwitterionischen oberflächenaktiven Mitteln und Gemischen davon ausgewählt werden. Diese können bei einer geeigneten Phase vor oder während des Verfahrens dosiert werden. Viele geeignete waschmittelaktive Verbindungen sind erhältlich und werden vollständig in der Literatur, beispielsweise „Surface-Active Agents and Detergents", Bände I und II, von Schwartz, Perry and Berch, beschrieben. Die bevorzugten waschmittelaktiven Verbindungen, die verwendet werden können, sind Seifen und synthetische anionische und nicht-ionische Nicht-Seife-Verbindungen.
Die Waschmittelzusammensetzungen können ebenso ein Bleichsystem enthalten, wünschenswerterweise eine Peroxybleichverbindung, beispielsweise ein anorganisches Persalz oder organische Peroxysäure, die zum Erhalt von Wasserstoffperoxid in wässeriger Lösung fähig ist. Die Peroxybleichverbindung kann zusammen mit einem Bleichaktivator (Bleichpräkursor) verwendet werden, um die Bleichwirkung bei niedrigen Waschtemperaturen zu verbessern. Ein besonders bevorzugtes Bleichsystem umfaßt eine Peroxybleichverbindung (vorzugsweise Natriumpercarbonat) gegebenenfalls zusammen mit einem Bleichaktivator.
Normalerweise werden irgendeine Bleiche oder andere empfindliche Inhaltsstoffe, wie Enzyme und Duftstoffe, nach der Granulierung zusammen mit anderen Kleinstbestandteilen nachdosiert.
Typische Kleinstbestandteile umfassen Natriumsilikat; Korrosionsinhibitoren, einschließlich Silikate; Antivergrauungsmittel, wie Cellulosepolymere; fluoreszierende Stoffe; anorganische Salze, wie Natriumsulfat, Schaumkontrollmittel oder Schaumverstärker, wenn geeignet; proteolytische und lipolytische Enzyme; Farbstoffe; gefärbte Tupfen; Duftstoffe; Schaumregler; und Gewebeweichmacherverbindungen. Diese List soll nicht ausschließlich sein.
Gegebenenfalls kann ein „Schichtmittel" oder „Strömungshilfsmittel" bei irgendeiner geeigneten Phase in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingeführt werden. Dies dient dazu, die Körnigkeit des Produktes, beispielsweise durch Verhindern der Aggregation und/oder Brechen der Körnchen zu verbessern. Irgendein Schichtmittel oder Strömungshilfsmittel liegt geeigneterweise in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-% des granulären Produktes und stärker bevorzugt in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% vor.
Geeignete Schichtmittel/Strömungshilfsmittel umfassen kristalline oder amorphe Alkalimetallsilikate, Alumosilikate, einschließlich Zeolithe, Citrate, Dicamol, Calcit, Diatomeenerden, Siliciumdioxid, beispielsweise ausgefälltes Siliciumdioxid, Chloride, wie Natriumchlorid, Sulfate, wie Magnesiumsulfat, Carbonate, wie Calciumcarbonat und Phosphate, wie Natriumtripolyphosphat. Gemische von diesen Materialien können, wenn gewünscht, eingesetzt werden.
Zeolith MAP, der ebenso ein bevorzugter Aufbaustoff ist, ist besonders als ein Schichtmittel nützlich. Schichtsilikate, wie SKS-6 von Clariant sind ebenso als Schichtmittel nützlich. Der Pulverfluß kann ebenso durch die Einführung einer kleinen Menge eines zusätzlichen Pulverstrukturierungsmittels, beispielsweise eine Fettsäure (oder Fettsäureseife), einen Zucker, ein Acrylat oder Acrylat/Maleat-Polymer, oder Natriumsilikat, das geeigneterweise in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% vorliegt, verbessert werden.
Im allgemeinen können zusätzliche Komponenten in das flüssige Bindemittel eingeführt werden oder mit dem festen Ausgangsmaterial bei einer geeigneten Phase des Verfahrens beige mischt werden. Jedoch können feste Komponenten zu dem granulären Waschmittelprodukt nachdosiert werden.
Die granuläre Waschmittelzusammensetzung kann ebenso einen partikulären Füllstoff (oder irgendeine andere Komponente, die nicht zu dem Waschverfahren beiträgt), der geeigneterweise ein anorganisches Salz, beispielsweise Natriumsulfat und Natriumchlorid umfaßt, umfassen. Der Füllstoff kann bei einem Niveau von 5 bis 70 Gew.-% des granulären Produktes vorliegen.
Die Erfindung wird nun in bezug auf die folgenden nicht-einschränkenden Beispiele, in denen Teile und Prozentangaben sich auf das Gewicht beziehen, wenn nicht anders angegeben, ausführlicher beschrieben. Beispiele, die durch eine Zahl angegeben werden, sind gemäß der Erfindung, während die, die durch einen Buchstaben angegeben werden, zum Vergleich dienen.
Beispiele
Beispiele 1 bis 6, Vergleichsbeispiele A und B
Granuläre Waschmittelproduktgrundpulver der Formulierungen, die in Tabelle 1 detailliert angegeben werden, wurden hergestellt.
Die Grundpulver der Beispiele 1 bis 6 wurden durch

(i) Mischen und Granulieren fester Ausgangsmaterialien, bestehend aus Zeolith, leichter wasserfreier Soda, Natriumcarboxymethylcellulose (SCMC) und Citrat, mit flüssigem Bindmittel in einem Lödige Recycler (CB 30),
(ii) Überführen des Materials aus dem Recycler zu einem Lödige Ploughshare (KM 300) Mischer,
(iii) Überführen des Materials aus dem Ploughshare zu einem Vometec-Wirbelbett (Markenname), der als ein Gaswirbelschichtgranulator betrieben wird, Zugeben von weiterem flüssigen Bindemittel und Agglomerieren, und
(iv) schließlich Trocknen/Kühlen des Produktes in dem Wirbelbett,

Die Bedingungen in den Schritten (i) bis (iii) sind folgendermaßen: (i) Lödige Recycler (CB 30)

Verweilzeit:	etwa 15 Sekunden
Wellendrehzahl:	1000 U/min
Schneidegeschwindigkeit:	15,7 m/s
Froude-Zahl:	168

(ii) Lödige Ploughshare (KM 300)

Verweilzeit:	etwa 3 Minuten
Wellendrehzahl:	100 U/min
Hackmaschine:	abgestellt
Schneidegeschwindigkeit:	2,62 m/s
Froude-Zahl:	2,8
Flüssiges Bindemittel:	keines zugegeben

(iii) Wirbelbett (Batch Vomotec-Vorrichtung, Chargengröße 10 kg:)

Oberflächenluftgeschwindigkeit	1,0 m/s
Wirbelgastemperatur:	75°C
Zerstäubungsgastemperatur:	Heiß
Zerstäubungsluftdruck:	3,5 bar
Höhe der Düse (über der Verteilerplatte):	47 cm
Aufsprühungsrate des Bindemittels:	800 g/min

Die Grundpulver der Vergleichsbeispiele A und B wurden in derselben Weise hergestellt, außer, daß Schritt (ii) weggelassen wurde.
Das flüssige Bindemittel, das in den Schritten (i) und (iii) verwendet wurde, war eine strukturierte Mischung, umfassend anionisches oberflächenaktives Mittel, nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel und Seifekomponenten des Grundpulvers. Die Mischung wurde durch Mischen von 38,44 Gewichtsteilen LAS-Säurepräkursor und 5,20 Gewichtsteilen Fettsäurepräkursor der Seife in Gegenwart von 41,60 Gewichtsteilen nicht-ionischem oberflächenaktivem Mittel in einer Mischschleife und Neutralisieren mit 14,75 Teilen einer Natriumhydroxidlösung hergestellt. Die Mischungstemperatur in der Schleife wurde durch einen Wärme austauscher kontrolliert. Das Neutralisierungsmittel war eine Natriumhydroxidlösung. Die resultierende Mischung wies folgende Zusammensetzung auf:

%

lineares Natriumalkylbenzolsulfonat 39,9

Nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (7EO) 41,6

Seife 5,6

Wasser 12,9
Das Gewichtsverhältnis der Mischung, die zu dem Recycler und Gaswirbelschichtgranulator zugegeben wurde, wurde verändert, wie in Tabelle 1 detailliert angegeben.
Die Schüttdichte und DFR-Werte für sowohl das frische als auch verwitterte Produkt werden in Tabelle 1 angegeben, wie die Niveaus der feinen und groben Materialien in dem Produkt.
Der DFR-Wert von sowohl den verwitterten als auch frischen granulären Wachmittelprodukten der Beispiele 1 bis 6 betrug mindestens 100 ml/s. Tatsächlich lag der niedrigste DFR-Wert, der in Beispiel 1 beobachtet wurde, bei 108 ml/s.
Das Feinteilchenniveau in den gesamten Beispielen 1 bis 6 betrug weniger als 10 Gew.-%.
Die Produkte der Vergleichsbeispiele A und B wurden durch dasselbe Verfahren, wie in den Beispielen 1 und 2 verwendet, hergestellt, außer, daß der zweite Schritt in dem Mischer mit mittlerer Geschwindigkeit in den Beispielen A und B weggelassen wurde. Bei dem Vergleichsbeispiel A mit Beispiel 1 und Beispiel B mit Beispiel 2 gibt es einen deutlichen Vorteil, der in dem Einsatz des Mischers mit mittlerer Geschwindigkeit (d. h. Schritt (ii)) in bezug auf bessere DFR-Werte (für sowohl das frische als auch das verwitterte Produkt) und den verringerten Niveaus von Feinteilchen in den granulären Waschmittelprodukten gesehen wird.
Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen ebenso deutlich eine allgemeine Verringerung in der Schüttdichte des Produktes, da sich das Verhältnis des Bindemittels, das in Schritt (i) zugegeben wurde, zu dem, das in Schritt (ii) zugegeben wurde, verringert. Eine Schüttdichte von 739 bis 579 g/l wurde beobachtet.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines granulären Waschmittelproduktes, umfassend die Schritte: (i) Mischen und Agglomerieren eines flüssigen Bindemittels mit einem festen Ausgangsmaterial in einem Hochgeschwindigkeitsmischer; (ii) Mischen des Materials aus Schritt (i) in einem Mischer mit mittlerer oder niedriger Geschwindigkeit; (iii) Einspeisen des Materials aus Schritt (ii) und eines flüssigen Bindemittels, das ein oder mehrere anionische oberflächenaktive Mittel oder einen Säurepräkursor davon umfasst, in einen Gaswirbelschichtgranulator und weiteres Agglomerieren, und (iv) gegebenenfalls Trocknen und/oder Kühlen, wobei der Hochgeschwindigkeitsmischer mit einer Werkzeugschneidgeschwindigkeit von mindestens 10 und bevorzugt mindestens 15 m/s betrieben wird und der mittelschnelle oder langsame Mischer mit einer Werkzeugschneidgeschwindigkeit von weniger als 10, bevorzugt weniger als 8 und stärker bevorzugt weniger als 6 m/s betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hochgeschwindigkeitsmischer bei einer Froude-Zahl von mindestens 5, vorzugsweise mindestens 20, stärker bevorzugt mindestens 40 und noch stärker bevorzugt mindestens 50 betrieben wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der mittelschnelle oder langsame Mischer bei einer Froude-Zahl von weniger als 30, vorzugsweise weniger als 15, stärker bevorzugt weniger als 8, stärker bevorzugt weniger als 5 und noch stärker bevorzugt weniger als 4 betrieben wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei weniger als 10 Gew.-% des gesamten flüssigen Bindemittels, das in dem Verfahren zugegeben wird, in Schritt (ii) zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei kein flüssiges Bindemittel in Schritt (ii) zugegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewichtsverhältnis des Bindemittels, das in Schritt (i) zugegeben wird, zu dem, das in Schritt (iii) zugegeben wird, in dem Bereich von 20:1 bis 1:20, vorzugsweise 10:1 bis 1:10 liegt.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das flüssige Bindemittel in Schritt (i) ein oder mehrere anionische oberflächenaktive Mittel oder einen Säurepräkursor davon umfasst.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das flüssige Bindemittel einen oder mehrere nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfaßt.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das flüssige Bindemittel eine Temperatur von mindestens 50°C besitzt, wenn es in den Mischer oder Gaswirbelschichtgranulator eingespeist wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das flüssige Bindemittel eine strukturierte Mischung ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die strukturierte Mischung ein Seifenstrukturierungsmittel enthält.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das flüssige Bindemittel, das in Schritt (iii) zugegeben wurde, eine strukturierte Mischung ist, und die Wirbelgastemperatur und/oder die Zerstäubungsgastemperatur des Gaswirbelschichtgranulators, wenn die strukturierte Mischung zugegeben wird, auf eine Temperatur innerhalb 35°C, vorzugsweise inner halb 25°C und stärker bevorzugt innerhalb 15°C, der pumpfähigen Temperatur der strukturierten Mischung erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Wirbelgastemperatur und/oder die Zerstäubungsgastemperatur um die pumpfähige Temperatur der strukturierten Mischung liegt.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das feste Ausgangsmaterial einen Alumosilikataufbaustoff umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Alumosilikataufbaustoff Zeolith MAP umfaßt.