DE69510074T2 - GRANULAR, HIGHLY ACTIVE DETERGENT COMPOSITIONS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochaktiven körnigen Waschmittelzusammensetzung, und insbesondere einer körnigen Waschmittelzusammensetzung von hoher Schüttdichte, das heißt, einer Waschmittelzusammensetzung mit einer Schüttdichte von 600 Gramm pro Liter und zumindest 40 Gewichtsprozent Surfactants. Bevorzugterweise hat die körnige Waschmittelzusammensetzung gute Pulvereigenschaften. Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Herstellung einer körnigen Waschmittelzusammensetzung, insbesondere einer solchen mit einem hohen Anteil an Surfactant.The present invention relates to a process for producing a highly active granular detergent composition, and in particular a granular detergent composition of high bulk density, that is, a detergent composition having a bulk density of 600 grams per litre and at least 40% by weight of surfactants. Preferably, the granular detergent composition has good powder properties. More specifically, the invention relates to a process for producing a granular detergent composition, in particular one with a high proportion of surfactant.

VORGESCHICHTE UND STAND DER TECHNIKHISTORY AND STATE OF THE ART

Körnige Waschmittelzusammensetzungen mit hohen Surfactant- Gehalten von etwa 40 Gewichtsprozent oder höher haben mehrere Vorteile gegenüber Zusammensetzungen mit niedrigeren Konzentrationen, insbesonderen in Arbeitsmilieus unter Verwendung von geringeren Mengen an Wasser. Außerdem haben körnige Waschmittelzusammensetzungen von hoher Schüttdichte mehrere Vorteile gegenüber Zusammensetzungen von niedriger Schüttdichte. Das Verpackungsvolumen der Körnchen ist geringer, was bedeutet, daß die Verpackung kleiner sein kann, was die Lagerung und den Transport der Produkte erleichtert. Faktoren, welche die Schüttdichte von Waschmittelkörnchen bestimmen, sind die Schüttdichte der Ausgangsmaterialien für diejenigen durch Trockenmischen hergestellten Körnchen, und die chemische Zusammensetzung der Aufschlämmung für diejenigen Körnchen, hergestellt durch Sprühtrocknung. Bei gegebenen Beschränkungen, daß die Formulierung von wirksamen Zusammensetzungen bei der Verwendung irgendeines dieser Faktoren zur Variierung der Schüttdichte einsetzt, kann eine wesentliche Vergrößerung in der Schüttdichte meistenteils nur durch mechanische Bearbeitung erzielt werden.Granular detergent compositions with high surfactant contents of about 40% by weight or higher have several advantages over compositions with lower concentrations, particularly in working environments using smaller amounts of water. In addition, granular detergent compositions of high bulk density have several advantages over compositions of low bulk density. The packaging volume of the granules is lower, which means that the packaging can be smaller, which facilitates storage and transportation of the products. Factors which determine the bulk density of detergent granules are the bulk density of the starting materials for those granules prepared by dry blending, and the chemical composition of the slurry for those granules prepared by spray drying. Given the limitations that the formulation of effective compositions involves using any of these factors to vary the bulk density, a significant increase in bulk density can mostly only be achieved by mechanical processing.

Im Hinblick auf eine erhöhte Umweltbesorgnis ist es erwünscht, den Wasserverbrauch zu reduzieren und dadurch sowohl Wasser als auch die zum Erhitzen verwendete Energie zu sparen. Folglich sind hochaktive Pulver, geeignet für die Verwendung mit Wäschen mit wenig Wasser, in hohem Maße vorteilhaft.In view of increased environmental concerns, it is desirable to reduce water consumption and thereby save both water and the energy used for heating. Consequently, highly active powders suitable for use with low-water washes are highly advantageous.

Hauptsächlich sind kommerzielle Körnchen von hoher Schüttdichte durch mechanische Verdichtung eines sprühgetrockneten Pulvers hergestellt. Dieser Weg zu Waschmittelkörnchen von hoher Schüttdichte ist ein Energie- und Kapitalintensiver Weg. Die zur Erzielung des Sprühtrocknens verwendete Ausrüstung ist kostspielig und das Verfahren selbst entfernt 30 bis 40 Gewichtsprozent Wasser aus der Aufschlämmung, welche energieintensiv ist. Da das Sprühtrocknen ein heißes Verfahren ist, setzt es auch Beschränkungen dafür ein, was in der Formulierung enthalten sein kann, insbesondere nichtionische Surfactants, welche Anlaß zu unerwünschten Emissionen geben können, und empfindliche oder flüchtige Komponenten, wie Enzyme und Parfüms, welche abgebaut oder verloren sein können. Nach dem Sprühtrocknen sind eine zusätzliche Einrichtung und Energie für eine weitere mechanische Verarbeitung zur Verdichtung des Pulvers benötigt.Primarily, commercial high bulk density granules are made by mechanically compacting a spray dried powder. This route to high bulk density detergent granules is an energy and capital intensive route. The equipment used to achieve spray drying is expensive and the process itself removes 30 to 40 weight percent water from the slurry, which is energy intensive. Because spray drying is a hot process, it also imposes limitations on what can be included in the formulation, particularly non-ionic surfactants which can give rise to undesirable emissions and sensitive or volatile components such as enzymes and perfumes which can be degraded or lost. After spray drying, additional equipment and energy are required for further mechanical processing to compact the powder.

Die EP-A-337 330 (Henkel) betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Erzielung von Waschmittelpulver mit hoher Schüttdichte, enthaltend eine beträchtliche Menge an anionischem und nichtionischem Surfactant-Material, wobei das Verfahren das Behandeln von sprühgetrocknetem Waschmittelmaterial in einem Hoch scherungsmischer unter Zusatz von nichtionischem Material umfaßt, wobei die mittlere Verweilzeit in dem Mischer von 10 bis 60 Sekunden beträgt.EP-A-337 330 (Henkel) relates to a continuous process for obtaining detergent powder with high bulk density containing a substantial amount of anionic and nonionic surfactant material, which process comprises treating spray dried detergent material in a high shear mixer with the addition of non-ionic material, the average residence time in the mixer being from 10 to 60 seconds.

In der US-Patentschrift 4 923 636 und in der US-Patentschrift 4 826 632 von Blackburn et al. und in der US-Patentschrift 5 324 455 von Dumas et al. sind flüssige Surfactant-Zusammensetzungen offenbart, die auf sprühgetrocknete Pulver gesprüht werden können, um die Schüttdichte zu erhöhen. Wenn auch diese "verdichteten" sprühgetrockneten Pulver nicht durch mechanische Verdichtung hergestellt worden sind, bleiben die Nachteile der Verwendung eines sprühgetrockneten Pulvers als ein Ausgangspunkt bestehen. Außerdem kann nur ein beschränkter Gehalt an flüssigem Surfactant aufgesprüht sein, wenn die Pulvereigenschaften nicht zu ertragen sind und das Aufspritz-Verfahren sich auf eine aufsaugende Pulverbasis stützt.U.S. Patent Nos. 4,923,636 and 4,826,632 to Blackburn et al. and 5,324,455 to Dumas et al. disclose liquid surfactant compositions that can be sprayed onto spray dried powders to increase bulk density. Although these "densified" spray dried powders are not prepared by mechanical densification, the disadvantages of using a spray dried powder as a starting point remain. In addition, only a limited amount of liquid surfactant can be sprayed if the powder properties are intolerable and the spraying process relies on an absorbent powder base.

Es gibt viele Nichtsprüh-Trockenverfahren des Standes der Technik, welche Waschmittelkörnchen erzeugen. Diese haben desgleichen Nachteile. Meistens bilden sie in einer ersten Stufe einen Teig, welcher in einer zweiten Stufe zur Bildung von Körnchen entagglomeriert ist. Üblicherweise sind die Körnchen dann beschichtet und in weiteren Stufen getrocknet. Ein Beispiel eines solchen Verfahrens ist in der US-Patentschrift 5 045 238, Jolicoeur, offenbart. Solche Vielstufen-Verfahren erfordern mehr als einen Mischer und ein getrenntes Granulationsverfahren. Andere Verfahren erfordern die Verwendung einer Säureform des Surfactants zur Verarbeitung. Manche andere Verfahren erfordern hohe Temperaturen, welche die Ausgangsmaterialien abbauen.There are many prior art non-spray drying processes that produce detergent granules. These also have disadvantages. Most often they form a dough in a first stage which is deagglomerated in a second stage to form granules. Typically the granules are then coated and dried in further stages. An example of such a process is disclosed in U.S. Patent 5,045,238 to Jolicoeur. Such multi-stage processes require more than one mixer and a separate granulation process. Other processes require the use of an acid form of the surfactant for processing. Some other processes require high temperatures which degrade the starting materials.

In der US-Patentschrift 4 925 585, Strauss et al., ausgestellt am 15. Mai 1990, ist offenbart, daß bestimmte Waschmittel- Zusammensetzungen von hoher Schüttdichte durch ein Verfahren des Mischens einer feinen Dispersion einer Surfactant-Paste und eines Waschkraftbuilders zur Bildung einer klebrigen, teigartigen Zwischenverbindung hergestellt werden können. Um Körnchen aus diesem Teig zu bilden, ist es notwendig, ihn beispielsweise mit Trockeneis bis zu Temperaturen so niedrig wie -25ºC zu kühlen, gefolgt von weiterem Mischen unter Bildung von großen Körnchen.In U.S. Patent 4,925,585, Strauss et al., issued May 15, 1990, it is disclosed that certain high bulk density detergent compositions can be prepared by a process of mixing a fine dispersion of a surfactant paste and a detergency builder to form a sticky, dough-like intermediate. To form granules from this dough, it is necessary to cool it, for example with dry ice, to temperatures as low as -25°C, followed by further mixing to form large granules.

Um den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen, werden die Körnchen in einer getrennten Trocknungsstufe in beispielsweise einen Fließbett-Trockner, getrocknet. Dieses zumindest drei Stufen umfassende Verfahren ist langwierig und infolge der Kühlungs- und Trocknungsbedingungen teuer.To achieve the desired moisture content, the granules are dried in a separate drying stage, for example in a fluid bed dryer. This process, which involves at least three stages, is lengthy and expensive due to the cooling and drying conditions.

In der US-Patentschrift 4 666 740 von Wixon, herausgegeben am 19. Mai 1987, ist offenbart, daß bestimmte Waschmittelteilchen von hoher Schüttdichte durch ein Verfahren des Sprühens einer Flüssigkeit oder eines teigartigen nichtionischen Waschmittels auf vorgeformte Carbonat-Bicarbonat-Perlen hergestellt werden können. Die Perlen sind dann mit Zeolith zur Bildung freifließender Teilchen beschichtet.In U.S. Patent 4,666,740 to Wixon, issued May 19, 1987, it is disclosed that certain detergent particles of high bulk density can be prepared by a process of spraying a liquid or dough-like nonionic detergent onto preformed carbonate-bicarbonate beads. The beads are then coated with zeolite to form free-flowing particles.

Die Europäische Patentanmeldung 420 317, Appel, offenbart ein Dreistufenverfahren für die Herstellung von körniger Waschmittelzusammensetzung von hoher Schüttdichte durch in situ-Neutralisation eines flüssigen Säure-Prekursors eines anionischen Surfactants. Typischerweise wird in diesem Verfahrenstyp überschüssiges Carbonat zur Sicherung einer vernünftigen Umwandlung der Säure benötigt. Überschüssiges Carbonat liefert einen Anstieg zu einem unerwünschten hohen pH-Wert in dem Produkt. Die Verwendung des Säure-Prekursors erfordert auch eine sorgfältige Handhabung, Lagerung und Koordination mit Granulation.European Patent Application 420 317, Appel, discloses a three-step process for the preparation of high bulk density granular detergent compositions by in situ neutralization of a liquid acid precursor of an anionic surfactant. Typically, in this type of process, excess carbonate is required to ensure reasonable conversion of the acid. Excess carbonate provides an increase to an undesirable high pH in the product. The use of the acid precursor also requires careful handling, storage and coordination with granulation.

Beerse et al. offenbart in der US-Patentschrift 5 108 646 ein Granulationsverfahren für die Herstellung eines körnigen Waschkraftbuilders an Stelle von einer vollständigen Waschmittelzusammensetzung. Entscheidenderweise erfordert die Erfindung der Anmelder zumindest etwa 40 Gewichtsprozent an aktivem Surfactant und beschreibt außerdem eine Granulierroute zur Herstellung eines vollständigen Waschmittels. Die Teilchen der Anmelder enthalten Waschmittel-Feststoffe, wie Builder und Füllstoffe, und gemischte aktive Surfactants mit einem sehr niedrigen Wassergehalt als das Bindemittel für das Granulationsverfahren. Beerse et al. offenbaren ein Granulationsverfahren unter Verwendung einer wässerigen gemischten aktiven Paste, jedoch müssen die Körnchen mit zumindest dem 1,3fachen ihres Gewichts an sprühgetrockneten Basiskörnchen zur Herstellung eines vollständigen Waschmit telprodukts verbunden sein. Beerse's fester Builder-Teil muß aus Zeolithen oder Silicaten ausgewählt sein, und die Größe der Feststoffe ist auf 0,1 bis 10 um beschränkt. Die gegenwärtige Erfindung läßt irgendeinen festen Waschmittelbestandteil zu, einschließend calcinierte Soda oder Natriumsulfat und in einem viel umfangreicheren Größenbereich. Ebenso ist das Beerse'sche Verhältnis von anionischem zu nichtionischem Surfactant auf 3. 1 oder größer beschränkt, ungleich der gegenwärtigen Erfindung. In den Zusatzteilchen von Beerse ist das Gewichtsverhältnis von Builder zu Bindemittel 1,75 : 1 bis 3,5 : 1. Die maximale Menge von Surfactant in dem Bestandteil ist daher etwa 36%.Beerse et al., in U.S. Patent 5,108,646, discloses a granulation process for producing a granular detergency builder rather than a complete detergent composition. Importantly, applicants' invention requires at least about 40% by weight of active surfactant and also describes a granulation route for producing a complete detergent. Applicants' particles contain detergent solids such as builders and fillers and mixed active surfactants with a very low water content as the binder for the granulation process. Beerse et al. discloses a granulation process using an aqueous mixed active paste, but the granules must be mixed with at least 1.3 times their weight of spray dried base granules to produce a complete detergent. Beerse's solid builder portion must be selected from zeolites or silicates and the size of the solids is limited to 0.1 to 10 microns. The present invention allows any solid detergent ingredient including soda ash or sodium sulfate and in a much wider size range. Also, Beerse's ratio of anionic to nonionic surfactant is limited to 3:1 or greater, unlike the present invention. In Beerse's additive particles, the weight ratio of builder to binder is 1.75:1 to 3.5:1. The maximum amount of surfactant in the ingredient is therefore about 36%.

Die EP-544 492 beschreibt ein Verfahren für die Herstellung einer Waschmittelzusammensetzung von hoher Dichte, enthaltend 15 bis 50 Gewichtsprozent eines Surfactant-Systems mit hoher Wirkungsweise, bestehend im wesentlichen aus PAS und ethoxylierten Fettalkohol-nichtionischen Surfactants, und 20 bis 60 Gewichtsprozent eines Zeoliths. Das Surfactant-System ist in der Form einer homogenen beweglichen flüssigen Mischung hergestellt und mit dem Zeolith und anderen Feststoffen, vorhanden in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Verdichter, agglomeriert.EP-544 492 describes a process for the preparation of a high density detergent composition containing 15 to 50% by weight of a high performance surfactant system consisting essentially of PAS and ethoxylated fatty alcohol non-ionic surfactants, and 20 to 60% by weight of a zeolite. The surfactant system is prepared in the form of a homogeneous mobile liquid mixture and agglomerated with the zeolite and other solids present in a high speed mixer/densifier.

Obwohl die EP-544 492 feststellt, daß das darin beschriebene Verfahren zur Herstellung von Zusammensetzungen mit höheren Surfactant-Gehalten verwendet werden kann, ist der aus einer großen Anzahl von Beispielen beispielhaft belegte höchste Surfactant-Gehalt 40,48 Gewichtsprozent. Darüber hinaus lehrt die EP- 544 492 spezifischerweise, daß es mit Bezug auf das feste Zeolith-Ausgangsmaterial besonders bevorzugt ist, daß 90 Gewichtsprozent der Teilchen einen Durchmesser von unterhalb 3 um haben.Although EP-544 492 states that the process described therein can be used to prepare compositions with higher surfactant contents, the highest surfactant content exemplified by a large number of examples is 40.48% by weight. Moreover, EP-544 492 specifically teaches that with respect to the solid zeolite starting material, it is particularly preferred that 90% by weight of the particles have a diameter of below 3 µm.

Es besteht daher ein Bedarf für ein Verfahren zur Herstellung einer körnigen Waschmittelzusammensetzung von insbesondere hoher Schüttdichte, welches kein sprühgetrocknetes Pulver als ein Ausgangsmaterial verwendet und die Nachteile und Verwicklungen der Verfahren des Standes der Technik abschwächt.There is therefore a need for a process for producing a granular detergent composition of particularly high bulk density, which does not use spray dried powder as a starting material and mitigates the disadvantages and complications of the prior art processes.

Wir haben nun gefunden, daß es möglich ist, eine hochaktive Waschmittelzusammensetzung mit körniger Schüttdichte in einem einfachen Verfahren von niedriger Energie unter Verwendung von leichtverfügbaren Ausgangsmaterialien herzustellen. Wir haben auch gefunden, daß es möglich ist, eine hochaktive körnige Waschmittelzusammensetzung von hoher Schüttdichte durch ein umweltmäßig freundliches, Niedrigenergie-Verfahren herzustellen, bevorzugterweise mit einem hohen Surfactant-Gehalt.We have now found that it is possible to prepare a highly active detergent composition with granular bulk density in a simple, low energy process using readily available starting materials. We have also found that it is possible to produce a highly active granular detergent composition of high bulk density by an environmentally friendly, low energy process, preferably with a high surfactant content.

Insbesondere haben wir nun gefunden, daß diese und andere bevorzugte Gegenstände erreicht werden können, wenn ein mobiles Surfactant-System, enthaltend anionische Surfactants und ein alkoxyliertes nichtionisches Surfactant, zu teilchenförmigem Ausgangsmaterial während der Behandlung dieses Ausgangsmaterials in einen Hochscherungsmischer/Verdichter zugesetzt wird. Die anionischen Surfactants können lineares Alkylbenzolsulfonat, Alkylsulfat und dergleichen, sein. Es wurde gefunden, daß ein überlegenes Waschmittelpulver hergestellt werden kann, enthaltend hohe Surfactant-Gehalte, hergestellt durch Granulieren von festen Waschmittelbestandteilen mit einem Bindemittel, zusammengesetzt aus einer flüssigen Mischung von niedrigem Feuchtigkeitsgehalt von anionischen und nichtionischen Surfactants und kleinen teilchenförmigen Komponenten mit hohen Oberflächenbereichen, welche als Granulierhilfen wirken. Die vollständig teilchenförmige Mischung kann einen hohen Oberflächenbereich haben, oder es kann der hohe Oberflächenbereich durch Manipulieren von ausgewählten Komponenten der Mischung erreicht werden. Die aktiven (Surfactant) Gehalte, die erzielt werden können, sind so hoch wie 60 Gewichtsprozent der Surfactants und zumindest 40 Gewichtsprozent. Die Vorteile sind der erhöhte Gehalt an aktiver Verbindung, die in das Granulat durch Vergleich zu Granulationen ohne die hohen Oberflächenbereich-Komponenten inkorporiert sein kann.In particular, we have now found that these and other preferred objects can be achieved when a mobile surfactant system containing anionic surfactants and an alkoxylated nonionic surfactant is added to particulate feedstock during processing of that feedstock in a high shear mixer/densifier. The anionic surfactants can be linear alkylbenzene sulfonate, alkyl sulfate, and the like. It has been found that a superior detergent powder can be produced containing high surfactant levels prepared by granulating solid detergent ingredients with a binder composed of a low moisture liquid mixture of anionic and nonionic surfactants and small particulate components with high surface areas which act as granulation aids. The fully particulate mixture may have a high surface area, or the high surface area may be achieved by manipulating selected components of the mixture. The active (surfactant) levels that can be achieved are as high as 60% by weight of surfactants and at least 40% by weight. The advantages are the increased level of active compound that can be incorporated into the granules compared to granulations without the high surface area components.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren vor und ein Produkt, hergestellt durch das Verfahren für die Herstellung einer hochaktiven Waschmittelzusammensetzung von hoher Schüttdichte, die zumindest 40 Gewichtsprozent Surfactant enthält und wobei die Schüttdichte zumindest 600 g/l ist, umfassend die einzige Stufe von hohem Schermischen bis zur Körnigkeit bei einer Temperatur von Umgebungstemperatur bis 60ºC, mit einer Bindemittel- Komponente und weniger als 20% Wasser, enthaltend ein neutralisiertes oder partiell neutralisiertes Surfactant mit einer teilchenförmigen Feststoff-Komponente von anfänglicher Teilchengröße von etwa 0,1 bis 500 um, worin das Bindemittel die Mischung in einem teilchenförmigen Zustand während des Verfahrens erhält. Die Teilchengröße von zumindest 15 Gewichtsprozent der teilchenförmigen Feststoffe muß zumindest 50 um betragen und ist bevorzugterweise von 50 bis 400 um, um ein Impfen vorzusehen. Es wurde gefunden, daß, wenn ein Teilchen mit einer geeigneten Teilchengröße und Oberflächenbereich in einer ausreichenden Menge zugesetzt wird, derart, daß das gesamte verwendete Teilchen einen durchschnittlichen Oberflächenbereich von zumindest über 9 m²/g, und bevorzugterweise über zumindest 15 m²/g hat, wie durch das BET-Verfahren gemessen, dann können besonders hohe Mengen an aktiver Verbindung verwendet werden, theoretisch, soviel wie 60%.Accordingly, the invention provides a process and a product prepared by the process for the preparation of a high activity detergent composition of high bulk density containing at least 40% by weight of surfactant and wherein the bulk density is at least 600 g/l, comprising the sole A step of high shear mixing to granularity at a temperature of from ambient to 60°C, with a binder component and less than 20% water, comprising a neutralized or partially neutralized surfactant having a particulate solid component of initial particle size of from about 0.1 to 500 µm, wherein the binder maintains the mixture in a particulate state during the process. The particle size of at least 15% by weight of the particulate solids must be at least 50 µm, and is preferably from 50 to 400 µm, to provide seeding. It has been found that if a particle having a suitable particle size and surface area is added in a sufficient amount such that the total particle used has an average surface area of at least over 9 m²/g, and preferably over at least 15 m²/g, as measured by the BET method, then particularly high amounts of active compound can be used, theoretically as much as 60%.

Die Vorteile dieses Verfahrens und des Produkts bestehen darin, daß es insofern einfach ist, als nur ein Mischer und eine einzige Stufe notwendig ist, die Betriebskosten niedrig sind und das Verfahren bei Raumtemperatur betrieben werden kann. Folglich bestehen daher weniger umweltmäßige Besorgnisse und der Energiebedarf ist ebenfalls geringer. Es besteht daher kein Bedürfnis für eine Trocknungsstufe für die meisten Formulierungen. Das Verfahren ist insofern flexibel, als bei dem Beginn des Verfahrens empfindliche Komponenten mit dem Feststoff und den Bindemittel- Komponenten eingeschlossen sein können, verhütend das Bedürfnis für eine Nachdosierung.The advantages of this process and product are that it is simple in that only one mixer and one stage is required, operating costs are low and the process can be operated at room temperature. Consequently, there are fewer environmental concerns and energy requirements are also lower. There is therefore no need for a drying stage for most formulations. The process is flexible in that sensitive components can be included with the solid and binder components at the start of the process, avoiding the need for post-dosing.

Das Verfahren ist im wesentlichen ein Agglomerationsverfahren, worin die Feststoff-Komponente durch die Bindemittel-Komponente agglomeriert ist, erzeugend Waschmittelteilchen, enthaltend die Feststoff-Komponente und eine Surfactant-Phase. Die Verwendung von ausreichenden Feststoffen mit hohem Oberflächenbereich ermöglicht es, daß mehr flüssiges Surfactant pro Feststoffgewicht adsorbiert wird.The process is essentially an agglomeration process wherein the solid component is agglomerated by the binder component, producing detergent particles containing the solid component and a surfactant phase. The use of sufficient high surface area solids enables more liquid surfactant to be adsorbed per weight of solids.

Der Vorteil dieses Agglomerationsverfahrens gegenüber einem Verfahren, worin eine mobile Surfactant-Zusammensetzung in ein teilchenförmiges Ausgangsmaterial absorbiert wird, ist die Tatsache, daß durch Agglomerieren viel höhere Gehalte an beweglichem Surfactant-Material in die Zusammensetzung während der Aufrechterhaltung von guten Pulvereigenschaften inkorporiert werden können.The advantage of this agglomeration process compared to a process wherein a mobile surfactant composition is absorbed into a particulate starting material is the fact that by agglomeration much higher levels of mobile surfactant material can be incorporated into the composition while maintaining good powder properties.

Dieses Agglomerationsverfahren kann entweder als ein kontinuierliches oder als ein Chargenverfahren durchgeführt werden. Ein kontinuierliches Verfahren ist jedoch bevorzugt.This agglomeration process can be carried out either as a continuous or as a batch process. However, a continuous process is preferred.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung ist mit einem Verfahren für die Herstellung einer hochaktiven Waschmittelzusammensetzung von hoher Schüttdichte, als auch mit der Zusammensetzung selbst, befaßt, wobei das Verfahren die Stufen von (i) Einführen einer Bindemittel-Komponente, enthaltend ein neutralisiertes oder partiell neutralisiertes Surfactant, und eine Feststoff-Komponente von anfänglicher Teilchengröße von Submikron bis 500 um in einen Hochscherungsmischer, um dadurch eine teilchenförmige Mischung zu bilden, und (ii) Unterwerfen der erwähnten Mischung einem hohen Schermischen und dadurch Granulieren der Komponenten zur Bildung von Körnern einer Größe innerhalb des Bereiches von 1 bis 1200 um, einschließt. Bevorzugterweise wird nach diesem Mischen ein Beschichtungsmittel, wie Zeolith, zu dem Mischer zugegeben.The present invention is concerned with a process for the production of a high activity detergent composition of high bulk density, as well as the composition itself, the process including the steps of (i) introducing a binder component containing a neutralized or partially neutralized surfactant and a solid component of initial particle size of from submicron to 500 µm into a high shear mixer to thereby form a particulate mixture, and (ii) subjecting said mixture to high shear mixing and thereby granulating the components to form granules of a size within the range of 1 to 1200 µm. Preferably, after such mixing, a coating agent such as zeolite is added to the mixer.

Die Waschmittelzusammensetzung ist geeigneterweise eine vollständige Waschmittelzusammensetzung. Der Ausdruck "vollständig" wird verwendet, um sich auf eine Waschmittelzusammensetzung zu beziehen, enthaltend genügend Surfactant, Builder und Alkalinitätsquelle, um als ein wirksames Gewebe-Waschpulver zu wirken. Die Alkalinitätsquelle bezieht sich auf calcinierte Soda oder Phosphate. Der Ausdruck "vollständig" beschränkt nicht den Zusatz von bestimmten Nebenbestandteilen in üblichen Mengen, beispielsweise bei Gewichten von weniger als 5%. Solche Nebenbestandteile schließen Enzyme, Bleichmittel, Parfüm, Antiabscheidungsmittel, oder Farbstoff, zur Erhöhung des Verhaltens des Waschpulvers, ein.The detergent composition is suitably a complete detergent composition. The term "complete" is used to refer to a detergent composition containing sufficient surfactant, builder and alkalinity source to act as an effective fabric washing powder. The alkalinity source refers to soda ash or phosphates. The term "complete" does not restrict the addition of certain minor ingredients in conventional amounts, for example at weights of less than 5%. Such minor ingredients include enzymes, bleach, perfume, anti-deposit agents, or colorant to enhance the performance of the washing powder.

Die teilchenförmige Waschmittelzusammensetzung kann, falls gewünscht, als ein Ausgangsmaterial in einem Waschmittel-Herstellungsverfahren verwendet werden. Beispielsweise kann ein Flüssigkomponenten-Surfactant, wie nichtionisches Surfactant, auf die Zusammensetzung aufgesprüht werden und sie kann dann mit beispielsweise Zeolith beschichtet werden. Wenn die Waschmittelzusammensetzung als ein Ausgangsmaterial verwendet wird, ist es bevorzugt, daß sie das Direktprodukt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist. Das heißt, zusätzliche Komponenten sind in die Waschmittelteilchen vor deren Verwendung als ein Ausgangsmaterial nicht inkorporiert. Jedoch können die Teilchen, falls gewünscht, mit getrennten Teilchen, enthaltend andere Materialien, vermischt sein. Dies liefert den Vorteil, es der Waschmittelzusammensetzung zu erlauben, an einer Stelle durch ein Einstufenverfahren hergestellt zu werden und eventuell mit getrennten Teilchen vermischt und anschließend zu einer entfernten Stelle für die Lagerung oder für eine weitere Verarbeitung, falls gewünscht, transportiert zu werden.The particulate detergent composition can, if desired, be used as a starting material in a detergent manufacturing process. For example, a liquid component surfactant, such as nonionic surfactant, can be sprayed onto the composition and it can then be coated with, for example, zeolite. When the detergent composition is used as a starting material, it is preferred that it be the direct product of the process of the present invention. That is, additional components are not incorporated into the detergent particles prior to their use as a starting material. However, the particles can, if desired, be mixed with separate particles containing other materials. This provides the advantage of allowing the detergent composition to be manufactured at one site by a one-step process and possibly mixed with separate particles and then transported to a remote site for storage or for further processing if desired.

Für die Verwendung als ein Ausgangsmaterial ist die Waschmittelzusammensetzung in im wesentlichen geeigneter reiner Form. Unter "im wesentlicher reiner Form" ist zu verstehen, daß die Zusammensetzung bis zu 10 Gewichtsprozent von anderem teilchenförmigen Material enthalten kann, jedoch bevorzugterweise im wesentlichen frei von irgendeinem derartigen anderen Material ist.For use as a starting material, the detergent composition is in substantially suitable pure form. By "substantially pure form" it is meant that the composition may contain up to 10% by weight of other particulate material, but is preferably substantially free from any such other material.

Die teilchenförmige bis feste Komponente muß zumindest 15% der Feststoffe mit einer Teilchengröße von 50 um haben und der durchschnittliche Oberflächenbereich des Feststoffs muß zumindest 9 m²/g sein.The particulate to solid component must have at least 15% of the solids with a particle size of 50 µm and the average surface area of the solid must be at least 9 m²/g.

Eine wichtige Eigenschaft des vorliegenden Verfahrens ist die, daß die Mischung in teilchenförmiger oder körniger Form während des Verfahrens zurückbleibt. Ein Teig wird nicht gebildet, was bedeutet, daß keine Deagglomerationsstufe erforderlich ist. Aus diesem Grund ist das Verfahren einfach und das Endprodukt kann in einer einzigen Stufe hergestellt sein.An important feature of the present process is that the mixture remains in particulate or granular form during the process. A dough is not formed, which means that no deagglomeration step is required. For this reason, the process is simple and the final product can be prepared in a single step.

In dem Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ist unter "durch Teilchengröße" die durchschnittliche Teilchengröße ge meint, wie sie durch Rosin-Rammler-Berechnung bestimmt ist.In the context of the present invention, "by particle size" means the average particle size means as determined by Rosin-Rammler calculation.

Es ist wichtig, daß das Verfahren ein gut gesteuertes robustes Verfahren ist, resultierend in Waschmittelpulver mit einem erwünschten Teilchengrößenbereich und mit Pulvereigenschaften, welche vergleichbar zu denjenigen allgemein auf dem Markt befindlichen Waschmittelpulvern sind. Um Waschmittelpulver mit guten Pulvereigenschaften zu erhalten, ist es vorteilhaft, außer dem Bindemittel eine oder mehrere Komponenten mit solch einer Zusammensetzung zuzugeben, daß ein signifikanter Viskositätsanstieg des resultierenden Gesamtbindemittels erhalten wird. Die Zugabe dieser Komponenten erhöht die vorerwähnte Viskosität im allgemeinen um zumindest einen Faktor 5, bevorzugterweise um zumindest einen Faktor 10, wobei eine Viskositätserhöhung um zumindest einen Faktor 100 am meisten bevorzugt wird, wenn in einem Haake- Viskosimeter bei einer Scherrate zwischen 0,1 und 20 reziproken Sekunden (s&supmin;¹) gemessen.It is important that the process is a well-controlled, robust process, resulting in detergent powders with a desired particle size range and with powder properties comparable to those detergent powders generally on the market. In order to obtain detergent powders with good powder properties, it is advantageous to add, in addition to the binder, one or more components with such a composition that a significant viscosity increase of the resulting total binder is obtained. The addition of these components generally increases the aforementioned viscosity by at least a factor of 5, preferably by at least a factor of 10, with a viscosity increase by at least a factor of 100 being most preferred, when measured in a Haake viscometer at a shear rate between 0.1 and 20 reciprocal seconds (s-1).

Als ein Ergebnis dieser Viskositätserhöhung scheint das Verfahren leichter gesteuert zu sein, resultierend in besseren Pulvereigenschaften für die Waschmittelzusammensetzung.As a result of this viscosity increase, the process appears to be more easily controlled, resulting in better powder properties for the detergent composition.

Beispiele von solchen die Viskosität erhöhenden Komponenten sind Wasser und insbesondere Fettsäure in Kombination mit einer stöchiometrischen Menge von Alkalimaterial (wie Natriumhydroxid), ausreichend, um die Fettsäure zu neutralisieren, was offensichtlich zur Bildung von Seife führt.Examples of such viscosity increasing components are water and especially fatty acid in combination with a stoichiometric amount of alkali material (such as sodium hydroxide) sufficient to neutralize the fatty acid, which obviously leads to the formation of soap.

In dem Verfahren wird eine Feststoff-Komponente, welche Waschkraftbuilder, wie z. B. wasserlösliche, alkalische anorganische Materialien (beispielsweise Natriumcarbonat, geimpft mit Calciumcarbonat), Zeolith, Natriumtripolyphosphat, andere wasserlösliche anorganische Materialien, zum Beispiel Natriumbicarbonat oder -silicat, Fluoreszenzmittel, Polycarboxylat-Polymere, Antivergrauungsmittel und Füllstoffe, enthalten kann, mit einer Bindemittel-Komponente gemischt, welche außer einem neutralisierten oder teilweise neutralisierten Surfactant Wasser, Silicat- Lösung, flüssige Polymerkomponenten, Polyethylenglykole, Parfüms, Fettsäuren und andere Materialien enthalten kann. Im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung schließt der Ausdruck Bindemittel-Kom ponente irgendeine Komponente ein, welche unter den während des Verfahrens angetroffenen Bedingungen plastisch verformbar ist.In the process, a solid component, which may contain detergency builders such as water-soluble alkaline inorganic materials (e.g. sodium carbonate seeded with calcium carbonate), zeolite, sodium tripolyphosphate, other water-soluble inorganic materials, for example sodium bicarbonate or silicate, fluorescers, polycarboxylate polymers, anti-greying agents and fillers, is mixed with a binder component, which may contain, in addition to a neutralized or partially neutralized surfactant, water, silicate solution, liquid polymer components, polyethylene glycols, perfumes, fatty acids and other materials. In the context of the present invention, the term binder component includes component means any component which is plastically deformable under the conditions encountered during the process.

Diese Erfindung erlaubt es, höhere Surfactant-Gehalte in durch Granulation hergestellte Waschmittelpulver zu inkorporieren. Unerwarteterweise verbessert der Zusatz einer geringen Gewichtsfraktion von Teilchen, die einen hohen Oberflächenbereich besitzen, ausreichend, so daß der durchschnittliche Oberflächenbereich der teilchenförmigen Feststoffe zumindest etwa 9 m²/g und bevorzugterweise zumindest etwa 15 m²/g beträgt, erheblich die Menge an Surfactant, das zugesetzt sein kann. Zumindest 15 Gewichtsprozent der teilchenförmigen Feststoffe müssen eine Teilchengröße von zumindest 50 um, bevorzugterweise 50 um bis 400 um, haben, um eine Stelle für das Impfen vorzusehen. Außerdem haben die Feststoffe mit hohem Oberflächenbereich bevorzugterweise einen durchschnittlichen Durchmesser, der sich von anderen Standard-Festoffkomponenten unterscheidet. Dies führt zu einem markanten Anstieg in dem Gewichtsverhältnis von Surfactant zu Feststoffen. Insbesondere erhöht der Einschluß von zusätzlichen teilchenförmigen Komponenten mit hohem Oberflächenbereich die erreichbaren Surfactant-Gewichtsmengen bis 60 Gewichtsprozent, was einen Gesamtfeststoff-Oberflächenbereich verursacht, übersteigend 9 m²/g, bevorzugterweise zumindest 12 m²/g, und besonders bevorzugt zumindest 15 m²/g.This invention allows higher surfactant levels to be incorporated into detergent powders prepared by granulation. Unexpectedly, the addition of a small weight fraction of particles having a high surface area, sufficient so that the average surface area of the particulate solids is at least about 9 m²/g, and preferably at least about 15 m²/g, significantly improves the amount of surfactant that can be added. At least 15 weight percent of the particulate solids must have a particle size of at least 50 µm, preferably 50 µm to 400 µm, to provide a site for seeding. In addition, the high surface area solids preferably have an average diameter that is different from other standard solid components. This results in a marked increase in the weight ratio of surfactant to solids. In particular, the inclusion of additional high surface area particulate components increases the achievable surfactant weight amounts to 60 weight percent, resulting in a total solids surface area exceeding 9 m²/g, preferably at least 12 m²/g, and most preferably at least 15 m²/g.

Ein hoher Oberflächenbereich kann durch Verwenden von porösen Teilchen, wie Zeolith MAP, Sipernat, erhalten werden, oder durch Verwendung von sehr kleinen (Submikron) Teilchen, wie Cabot Cab-O-Sil. Andere poröse Teilchen sind ebenfalls geeignet. Der hohe Oberflächenbereich der resultierenden Teilchenmischung erlaubt dann, daß mehr Aktivflüssigkeit pro Feststoffgewicht adsorbiert wird. Außerdem verleiht die multi-modale Verteilung von aus der Mischung von verschiedenen Komponenten herrührenden Teilchen eine größere Festigkeit in dem Granulat. Die kleinen Teilchen in der Verteilung dienen zur Erhöhung der Fließspannung und der Viskosität der flüssigaktiven Bindemittel-Mischung, wodurch eine wirksame Agglomeration der größeren Teilchen-Komponenten gefördert wird. Die multi-modale Verteilung der Teilchen führt auch zu wirksamerem Zusammenbacken der Feststoffe, was das Granulat verstärkt. Obwohl wirksameres Zusammenbacken irgendeinen Leerraum in dem Agglomerat, welches flüssig wirksam gefüllt sein könnte, eliminiert, wird dieser Verlust durch Verwenden von durch den leeren Raum erhaltenen porösen Teilchen mehr als entschädigt.A high surface area can be obtained by using porous particles such as zeolite MAP, Sipernat, or by using very small (submicron) particles such as Cabot Cab-O-Sil. Other porous particles are also suitable. The high surface area of the resulting particle mixture then allows more active liquid to be adsorbed per weight of solid. In addition, the multi-modal distribution of particles resulting from the mixture of different components imparts greater strength to the granulate. The small particles in the distribution serve to increase the yield stress and viscosity of the liquid active binder mixture, thereby promoting effective agglomeration of the larger particle components. The multi-modal distribution of the particles leads to also leads to more effective caking of the solids, which strengthens the granules. Although more effective caking eliminates any void space in the agglomerate which could be effectively filled by liquid, this loss is more than compensated for by using porous particles obtained through the void space.

Beispiele von Materialien, welche in die Zusammensetzung nachdosiert sein können, schließen Enzyme, Bleichmittel, Bleichprekursoren, Bleichstabilisatoren, Schaumunterdrücker, Parfüms und Farbstoffe, ein. Flüssige oder pastenartige Bestandteile können in geeigneter Weise an den festen porösen, im allgemeinen anorganischen, Teilchen absorbiert sein, welche dann zu der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Zusammensetzung nachdosiert sein können.Examples of materials which may be postdosed into the composition include enzymes, bleaches, bleach precursors, bleach stabilizers, suds suppressors, perfumes and dyes. Liquid or pasty ingredients may be suitably absorbed onto the solid porous, generally inorganic, particles which may then be postdosed into the composition obtained by the process of the invention.

Das Verfahren ist sehr flexibel mit Bezug auf die chemische Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien. Phosphat- als auch Zeolith-aufgebaute Zusammensetzungen können hergestellt worden sein. Das Verfahren ist auch für die Herstellung von Calcit/Carbonat-enthaltenden Zusammensetzungen geeignet.The process is very flexible with regard to the chemical composition of the starting materials. Both phosphate- and zeolite-based compositions can be produced. The process is also suitable for the production of calcite/carbonate-containing compositions.

Die teilchenförmige Feststoff-Komponente hat eine anfängliche Teilchengröße von 0,1 bis 500 um, bevorzugterweise von 1 bis 350 um, bevorzugter von 0,1 bis 300 um. Die Feststoff-Komponente enthält bevorzugterweise von 5 bis 95% Waschmittelbuilder, bevorzugter von 10 bis 80%, besonders bevorzugt von 20 bis 60 Gewichtsprozent.The particulate solid component has an initial particle size of from 0.1 to 500 µm, preferably from 1 to 350 µm, more preferably from 0.1 to 300 µm. The solid component preferably contains from 5 to 95% detergency builder, more preferably from 10 to 80%, particularly preferably from 20 to 60% by weight.

Das neutralisierte oder partiell neutralisierte Surfactant kann anionische, nichtionische oder zwitterionische Surfactants enthalten. Das anionische Surfactant kann aus dem linearen Alkylbenzolsulfat oder -sulfonat, C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub8;-linearem Alkylbenzolsulfat, α-Olefinsulfat oder -sulfonat, eingebautem Olefinsulfat oder -sulfonat, Fettsäureestersulfat oder -sulfonat, primärem Alkylsulfat oder -sulfonat, primären und sekundären Alkoholsulfaten oder -sulfonaten und wasserlöslichen Salzen der Fettsäuren, beispielsweise Talg- oder Kokosnußseifen, ausgewählt sein.The neutralized or partially neutralized surfactant may contain anionic, nonionic or zwitterionic surfactants. The anionic surfactant may be selected from linear alkylbenzene sulfate or sulfonate, C₁₂₋₁₈ linear alkylbenzene sulfate, α-olefin sulfate or sulfonate, incorporated olefin sulfate or sulfonate, fatty acid ester sulfate or sulfonate, primary alkyl sulfate or sulfonate, primary and secondary alcohol sulfates or sulfonates and water-soluble salts of fatty acids, for example tallow or coconut soaps.

Das nichtionische Surfactant kann aus denjenigen Verbindungen, hergestellt durch die Kondensation von Alkylenoxid-Grup pen mit einer organischen hydrophoben Verbindung, zum Beispiel Alkylphenolen oder Alkoholen, ausgewählt sein. Bevorzugte nichtionische Verbindungen sind die wasserlöslichen Kondensationsprodukte von aliphatischen Alkoholen mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen in dem Molekül mit 3 bis 15 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol. Andere nichtionische Verbindungen schließen wasserlösliche Aminoxide ein, enthaltend einen Alkylrest von etwa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und 2 Reste, ausgewählt aus den Gruppen von Alkyl- und Hydroxyalkylresten mit von 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und denjenigen nichtionischen Verbindungen, abgeleitet von Zuckern, zum Beispiel den Alkylpolyglykosiden.The nonionic surfactant can be selected from those compounds prepared by the condensation of alkylene oxide groups pen with an organic hydrophobic compound, for example alkylphenols or alcohols. Preferred nonionic compounds are the water-soluble condensation products of aliphatic alcohols having from 8 to 30 carbon atoms in the molecule with from 3 to 15 moles of ethylene oxide per mole of alcohol. Other nonionic compounds include water-soluble amine oxides containing an alkyl radical of about 10 to 18 carbon atoms and 2 radicals selected from the groups of alkyl and hydroxyalkyl radicals having from 1 to 3 carbon atoms and those nonionic compounds derived from sugars, for example the alkyl polyglycosides.

Die zwitterionischen Surfactants schließen Derivate von aliphatischen quaternären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen ein, in welchen einer der aliphatischen Substituenten eine anionische wassersolubilisierende Gruppe enthält.The zwitterionic surfactants include derivatives of aliphatic quaternary ammonium, phosphonium and sulfonium compounds in which one of the aliphatic substituents contains an anionic water-solubilizing group.

Bevorzugterweise umfaßt die Bindemittel-Komponente eine Mischung von neutralisierten oder partiell neutralisierten Surfactants, zum Beispiel eine Mischung von linearem oder primärem Alkylbenzolsulfonat, enthaltend von 11 bis 14 Kohlenstoffatome und einem primären C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub5;-Alkohol, ethoxyliert mit 3 bis 7 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol in einem Gewichtsverhältnis von anionisch zu nichtionisch von 3 : 1 oder eine Mischung eines C&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub7;-primären oder -sekundären Alkoholsulfats mit einem C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub5;- primären Alkohol, ethoxyliert mit 3 bis 7 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol in einem Gewichtsverhältnis von 2 : 1.Preferably, the binder component comprises a mixture of neutralized or partially neutralized surfactants, for example a mixture of linear or primary alkylbenzene sulfonate containing from 11 to 14 carbon atoms and a C₁₂₋₁₅ primary alcohol ethoxylated with 3 to 7 moles of ethylene oxide per mole of alcohol in a weight ratio of anionic to nonionic of 3:1 or a mixture of a C₁₄₋₁₇ primary or secondary alcohol sulfate with a C₁₂₋₁₅ primary alcohol ethoxylated with 3 to 7 moles of ethylene oxide per mole of alcohol in a weight ratio of 2:1.

Bevorzugterweise enthält das neutralisierte Surfactant weniger als 20 Gewichtsprozent Wasser, bevorzugter weniger als 10%, besonders bevorzugt weniger als 5 Gewichtsprozent, und ist durch das in der US-Patentschrift 4 923 636 und der US-Patentschrift 4 826 632 von Blackburn, oder in der US-Patentschrift 4 052 342 von Fernley, oder in der US-Patentschrift 4 324 455 von Dumas et al., beschriebene Verfahren hergestellt.Preferably, the neutralized surfactant contains less than 20% by weight water, more preferably less than 10%, most preferably less than 5% by weight, and is prepared by the process described in U.S. Patent 4,923,636 and U.S. Patent 4,826,632 to Blackburn, or in U.S. Patent 4,052,342 to Fernley, or in U.S. Patent 4,324,455 to Dumas et al.

Der Surfactant-Gehalt des Bindemittels ist bevorzugterweise im Bereich von 50% bis 100%, bevorzugter von 55% bis 90%, ganz besonders bevorzugt von 60% bis 80%. Bevorzugte Surfactant-Mischungen enthalten 20 bis 80 Gewichtsprozent anionisches Surfactant, 20 bis 80 Gewichtsprozent nichtionisches Surfactant und kein Wasser.The surfactant content of the binder is preferably in the range of 50% to 100%, more preferably 55% to 90%, most preferably 60% to 80%. Preferred surfactant mixtures contain 20 to 80% by weight of anionic Surfactant, 20 to 80 weight percent nonionic surfactant and no water.

Bevorzugterweise enthält die Bindemittel-Komponente weniger als 30 Gewichtsprozent Wasser, bevorzugter zwischen 0,5% und 25%, besonders bevorzugt zwischen 5% und 15%.Preferably, the binder component contains less than 30% by weight of water, more preferably between 0.5% and 25%, particularly preferably between 5% and 15%.

Der vorteilhafterweise zur Durchführung des Verfahrens verwendete Hochscherungsmischer ist bevorzugterweise ein Littleford(TM) FM 130D-Mischer. Dieser Apparat besteht im wesentlichen aus einem großen statischen Hohlzylinder mit seiner Longitudinalachse horizontal. Entlang dieser Achse ist ein rotierender Schaft mit mehreren daran montierten verschiedenen Flügel-Typen. Bevorzugterweise ist die Schaft-Spitzengeschwindigkeit, wenn zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet, zwischen 1 m/s und 20 m/s, bevorzugter 1 m/s und 12 m/s. Der Mischer kann mit einem oder mehreren Hochgeschwindigkeitsmessern versehen sein, und bevorzugterweise werden diese bei Spitzengeschwindigkeiten von 15 m/s bis 80 m/s, bevorzugter von 20 m/s bis 70 m/s betrieben. Andere geeignete Mischer für das Verfahren der Erfindung sind die nachstehend aufgeführten: Lodige(TM), Eirich(TM) RVO2, Powrex(TM) VG100, Zanchetta(TM) Schugi(TM) und Fukae(TM).The high shear mixer advantageously used to carry out the process is preferably a Littleford(TM) FM 130D mixer. This apparatus consists essentially of a large static hollow cylinder with its longitudinal axis horizontal. Along this axis is a rotating shaft with several different types of blades mounted thereon. Preferably the shaft tip speed when used to carry out the process of the present invention is between 1 m/s and 20 m/s, more preferably 1 m/s and 12 m/s. The mixer may be provided with one or more high speed blades and preferably these are operated at tip speeds of from 15 m/s to 80 m/s, more preferably from 20 m/s to 70 m/s. Other suitable mixers for the process of the invention are those listed below: Lodige(TM), Eirich(TM) RVO2, Powrex(TM) VG100, Zanchetta(TM) Schugi(TM) and Fukae(TM).

In dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die Feststoff- Komponente in den Mischer eingeführt, gefolgt von der Bindemittel-Komponente, welche entweder auf die Feststoff-Komponente gesprüht oder in den Mischer eingepumpt wird. Die Komponenten sind für eine Gesamtverweilzeit von bevorzugterweise 0,2 bis 8 Minuten, bevorzugter von 0,25 bis 5 Minuten, gemischt. Optimalerweise kann nach dieser Mischzeit ein Beschichtungsmittel, wie Zeolith, in den Mischer zugegeben und der Mischer während 20 bis 60 Sekunden mit nur dem Hauptschaft betrieben werden. Die durch das Verfahren hergestellten Körnchen haben bevorzugterweise eine Schüttdichte von 600 g/l bis 1150 g/l und eine Teilchengröße (gemessen durch Rosin-Rammler) von 300 bis 1200 um, bevorzugter von 400 bis 800 um.In the process according to the invention, the solid component is introduced into the mixer followed by the binder component which is either sprayed onto the solid component or pumped into the mixer. The components are mixed for a total residence time of preferably from 0.2 to 8 minutes, more preferably from 0.25 to 5 minutes. Optimally, after this mixing time, a coating agent such as zeolite can be added to the mixer and the mixer operated for 20 to 60 seconds with only the main shaft. The granules produced by the process preferably have a bulk density of from 600 g/l to 1150 g/l and a particle size (measured by Rosin-Rammler) of from 300 to 1200 µm, more preferably from 400 to 800 µm.

Das Verhältnis von Bindemittel-Komponente zu Feststoff- Komponente ist bevorzugterweise in einem Gewichtsverhältnis von 3 : 2 bis 2 : 3, bevorzugter von 1 : 1 bis 2 : 3.The ratio of binder component to solid component is preferably in a weight ratio of 3 : 2 to 2 : 3, preferably 1 : 1 to 2 : 3.

Das Verfahren wird bei einer Temperatur im Bereich von Umgebungstemperatur bis 60ºC, bevorzugter von Umgebungstemperatur bis 40ºC, betrieben.The process is operated at a temperature in the range of ambient temperature to 60ºC, more preferably from ambient temperature to 40ºC.

Die Erfindung wird ferner durch die nachfolgenden nichteinschränkenden Beispiele erläutert, in welchen Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, es sei denn, daß etwas anderes angegeben wird.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples in which parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

In den Beispielen werden für die verwendeten Materialien die nachfolgenden Abkürzungen verwendet:In the examples, the following abbreviations are used for the materials used:

Zeolith: Zeolith 4A (Wessalith von Degussa) und Zeolith MAP (von Crosfield)Zeolite: Zeolite 4A (Wessalith from Degussa) and Zeolite MAP (from Crosfield)

Carbonat: Natriumcarbonat GlOO (von FMC)Carbonate: Sodium carbonate GlOO (from FMC)

LAS: Lineares AlkylbenzolsulfonatLAS: Linear alkyl benzene sulfonate

Nichtionisch: Nichtionisches Surfactant, ethoxylierter Alkohol, Neodol 25-7 von ShellNon-ionic: Non-ionic surfactant, ethoxylated alcohol, Neodol 25-7 from Shell

SiL90: Pyrogene Kieselsäure, hergestellt von Cabot und vollständig beschrieben im Bulletin CGEN-8 2/90SiL90: Fumed silica, manufactured by Cabot and fully described in Bulletin CGEN-8 2/90

Sip 50s: Ein Silicat, hergestellt von Degussa und vollständig beschrieben im Bulletin PT 71- 16-1-391-HC. TABELLE I Sip 50s: A silicate manufactured by Degussa and fully described in Bulletin PT 71- 16-1-391-HC. TABLE I

(1) 1/1 HAM: Kombination von 1 Teil LAS zu 1 Teil 7E.O C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub5; Alkohol (nichtionisch) hochaktive Mischung(1) 1/1 HAM: combination of 1 part LAS to 1 part 7E.O C₁₂₋₁₅₅ Alcohol (nonionic) highly active mixture

(2) 2/1 HAM: Kombination von 2 Teilen LAS zu 1 Teil 7E.O C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub5; Alkohol (nichtionisch) hochaktive Mischung(2) 2/1 HAM: combination of 2 parts LAS to 1 part 7E.O C₁₂₋₁₅₅ Alcohol (nonionic) highly active mixture

(3) FP: Nahrungsprozessor(3) FP: Food processor

(4) BL: Batch-Lodige-Mischer(4) BL: Batch Lodige mixer

Die Beispiele 1 bis 4 wurden an einer 45 kg-(100 lb)-Skala in einem Hochscherung-Batch-Lodige-Mischer (Littleford FM 130D) oder an einer kleineren Skala in einer 300 bis 500 g-Skala in dem General Model VC-4 Nahrungsprozessor hergestellt. Feststoff und Bindemittel wurden zu dem Mischer vor der Ingangsetzung der Granulation zugesetzt, und die Dauer der Granulation lag im Bereich von 30 Sekunden bis zwei Minuten. Die Granulation wurde angehalten, wenn die meisten der Teilchen einen Durchmesser zwischen 100 und 500 um aufzuweisen schienen. Die resultierenden Pulver waren frei fließend.Examples 1 to 4 were mixed on a 45 kg (100 lb) scale in a high shear batch Lodige mixer (Littleford FM 130D) or on a smaller scale on a 300 to 500 g scale in the General Model VC-4 food processor. Solids and binders were added to the mixer prior to initiating granulation, and the duration of granulation ranged from 30 seconds to two minutes. Granulation was stopped when most of the particles appeared to be between 100 and 500 µm in diameter. The resulting powders were free-flowing.

Die Beispiele 1, 3 und 4 zeigen Formulierungen, in welchen der Surfactant-Gehalt des Körnchens 40 Gewichtsprozent übersteigt. Die Mischung der verwendeten Feststoffe, die resultierenden spezifischen Oberflächenbereiche und der Betrag an Wirksamkeit in dem Produkt sind in der Tabelle I angegeben. Die spezifischen Oberflächenbereiche sind in Quadratmeter pro Gramm der Teilchen gemessen, und die Werte für eine gegebene Mischung auf einer Gewichtsmittelbasis unter Verwendung der BET-gemessenen Oberflächenbereiche berechnet. Die für einzelne Komponenten verwendeten BET-Oberflächenbereiche sind in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt.Examples 1, 3 and 4 show formulations in which the surfactant content of the granule exceeds 40 weight percent. The mixture of solids used, the resulting specific surface areas and the amount of activity in the product are given in Table I. The specific surface areas are measured in square meters per gram of particles and the values for a given mixture are calculated on a weight average basis using the BET measured surface areas. The BET surface areas used for individual components are listed in Table II below.

Das Beispiel 2 dient als ein Vergleich, um zu erläutern, daß ein Oberflächenniveau niedriger als 40% erzielt wird, wenn die Feststoff-Mischung einen relativ kleinen spezifischen Oberflächenbereich hat.Example 2 serves as a comparison to illustrate that a surface level lower than 40% is achieved when the solid mixture has a relatively small specific surface area.

Andere Mischer sind ebenfalls geeignet. TABELLE II EIGENSCHAFTEN VON FESTSTOFFEN Other mixers are also suitable. TABLE II PROPERTIES OF SOLIDS

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung einer Waschmittelzusammensetzung mit zumindest 40 Gewichtsprozent Surfactant und einer Schüttdichte von zumindest 600 g/l, wobei das Verfahren umfaßt die einzelne Stufe von hohem Schermischen bis zu körniger Form bei einer Temperatur von Umgebungstemperatur bis 60ºC, eine Bindemittel- Komponente, umfassend das erwähnte Surfactant und weniger als 20% Wasser, mit einer teilchenförmigen Feststoff-Komponente von anfänglicher Teilchengröße von 0,1 bis 500 um, wobei die erwähnte teilchenförmige Feststoff-Komponente zumindest 15 Gewichtsprozent Teilchen mit einer Teilchengröße von zumindest 50 um und eine ausreichende Menge von kleineren Teilchen von hohem Oberflächenbereich hat, so daß der durchschnittliche Oberflächenbereich der teilchenförmigen Komponente zumindest 9 m²/g ist, wie durch die BET-Methode gemessen, und worin das Bindemittel die Mischung in einem teilchenförmigen Zustand während des Verfahrens hält.1. A process for preparing a detergent composition containing at least 40% by weight surfactant and a bulk density of at least 600 g/l, the process comprising the single step of high shear mixing to granular form at a temperature of from ambient to 60°C, a binder component comprising said surfactant and less than 20% water, having a particulate solid component of initial particle size of from 0.1 to 500 µm, said particulate solid component having at least 15% by weight of particles having a particle size of at least 50 µm and a sufficient amount of smaller particles of high surface area such that the average surface area of the particulate component is at least 9 m²/g as measured by the BET method, and wherein the binder maintains the mixture in a particulate state during the process. 2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bindemittel von 20 bis 80% anionisches und von 20 bis 80% nichtionisches Surfactant enthält.2. A process according to claim 1, wherein the binder contains from 20 to 80% anionic and from 20 to 80% nonionic surfactant. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Bindemittel- Komponente enthält:3. A process according to claim 1 or 2, wherein the binder component contains: (a) ein Natrium- oder Kaliumsalz eines Alkylsulfats oder eines Sulfanats in einer Menge von 20 bis 80 Gewichtsprozent;(a) a sodium or potassium salt of an alkyl sulfate or a sulfonate in an amount of from 20 to 80% by weight; (b) ein alkoxyliertes nichtionisches Surfactant in einer Menge von 20 bis 80 Gewichtsprozent;(b) an alkoxylated nonionic surfactant in an amount of 20 to 80 percent by weight; (c) wobei der Rest Wasser in einer Menge von 0 bis weniger als 20 Gewichtsprozent ist.(c) the balance being water in an amount of from 0 to less than 20% by weight. 4. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, worin das Bindemittel weniger als 10% Wasser enthält.4. A process according to any one of the preceding claims, wherein the binder contains less than 10% water. 5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bindemittel Fettsäure in Kombination mit einer stöchiometrischen Menge von alkalischem Material enthält, ausreichend, um die Fettsäure zu neutralisieren.5. The method of claim 1, wherein the binder contains fatty acid in combination with a stoichiometric amount of alkaline material sufficient to neutralize the fatty acid. 6. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, worin die Feststoff-Komponente von 5 bis 95 Gewichtsprozent ei nes Waschkraftbuilders enthält.6. A process according to any one of the preceding claims, wherein the solid component comprises from 5 to 95 percent by weight of nes washing power builder. 7. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, worin das Bindemittel und die Feststoff-Komponenten gemischt sind, bis die Körnchen von 300 bis 1200 um im Durchmesser sind.7. A process according to any one of the preceding claims, wherein the binder and the solid components are mixed until the granules are from 300 to 1200 µm in diameter. 8. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, worin die Zusammensetzung Bindemittel und Feststoff-Komponenten in einem Gewichtsverhältnis von Bindemittel zu Feststoff im Bereich von 3 : 2 bis 2 : 3 enthält.8. A process according to any one of the preceding claims, wherein the composition contains binder and solid components in a weight ratio of binder to solid in the range of 3:2 to 2:3. 9. Ein Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, worin die Feststoff-Komponente in den Mischer, gefolgt von der Bindemittel-Komponente, eingeführt wird.9. A process according to any one of the preceding claims, wherein the solid component is introduced into the mixer followed by the binder component. 10. Eine teilchenförmige Waschmittelzusammensetzung, erhältlich unmittelbar durch ein Verfahren, wie in irgendeinem vorstehenden Anspruch definiert.10. A particulate detergent composition obtainable directly by a process as defined in any preceding claim. 11. Eine Zusammensetzung nach Anspruch 10, welche in im wesentlichen reiner Form ist.11. A composition according to claim 10 which is in substantially pure form.