SE434063B - Forfarande for framstellning av ett tvalhaltigt tvettpulver - Google Patents

Description

7904130-7 de måste spädas i en större utsträckning än vad som är van- ligt. Detta leder till att en större mängd vatten än vad som är önskvärt behöver förångas, vilket är oekonomiskt. En an- nan svårighet ligger i att uppslamningar för dylika pulver upptar luft synnerligen lätt och följaktligen ger pulver med mycket låg skrymdensitet, vilket kan vara en olägenhet.

Det har nu visat sig att spraytorkade tvålhaltiga tvättpul- ver kan framställas på ett tillfredsställande sätt genom att man avlägsnar en del av eller all tvål eller dess fettsyra- förstadieförening från huvuduppslamningen av tvättpulverkom- ponenter och gör en separat produktström därav och i ett se- nare skede återkombinerar de två produktströmmarna.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller följaktligen ett för- farande för framställning av ett tvålhaltigt tvättpulver, varvid en vattenhaltig uppslamning av tvättpulverkomponenter framställs såsom en första produktström och spraytorkas, var- vid förfarandet utmärks av att man bildar en andra produkt- ström av åtminstone en del av tvålkomponenten eller dess fettsyraförstadieförening och blandar denna med den första _ produktströmmen före spraytorkning.

En första föredragen metod att blanda den andra produktström- men med den första är att blanda den med en under tryck för- satt uppslamning i den första produktströmmen, lämpligen ge- nom injicering därav i den högtrycksledning som transporte- rar uppslamningen till spraytorkningstornet.

En andra föredragen metod är att mata båda produktströmmarna till en pump, där de försätts under tryck och blandas sam- Vtidigt.

Uppfinningen är speciellt tillämpbar på tvättpulver, som in- nehaller 8-25 viks: tvål. i Företrädesvis är alkali närvarande i eller blandas med den 7904130-7 vattenhaltiga qqßlæmüngaiavtvättpulverkomponenter i en mängd som är tillräcklig för att både neutralisera den tillblandade syran och för att förläna det spraytorkade pulvret erforderligt pH-värde.

De fettsyror som kan blandas med uppslamningen är välkän- da naturliga eller syntetiska fettsyror med från ca 8 till ca 22 kolatomer. Dessa är vanligtvis rakkedjiga mate- rial och kan vara mättade eller omättade. Normalt härrör fettsyrorna från naturligt förekommande oljor och fetter, såsom kokosolja, jordnötsolja och talg och utgör därför blandningar. För att lätt kunna införlivas med tvättpulver- kompositionerna föredras fettsyror, som är eller blir fly- tande vid låga temperaturer, dvs. under 70°C. Dylika syror är i allmänhet lågmolekylära syror och i synnerhet omätta- de sådana. Sådana syror förekommer i större utsträckning i kokosolja, jordnötsolja och solrosolja än i andra vanliga oljor, såsom rapsfröolja och talgfetter.

Istället för att inblanda fri fettsyra är det möjligt, så- som angetts ovan, att inblanda en flytande eller till fly- tande tillstånd överförd blandning av tvålar. I ett dylikt fall är naturligtvis endast en mindre mängd alkali nödvändig i uppslamningen. En tvålblandning kan betraktas såsom en blandning av fettsyra och alkali.

En eutektisk blandning kan användas vid ett sådant förfaran- de och ett exempel pâ en sådan blandning beskrivs i den brittiska patentskriften 1 461 586.

Det är vidare även möjligt att inblanda en tvållösning, ehu- ru denna utföringsform är ekoniskt attraktiv endast under vissa omständigheter, eftersom uppslamningar vanligtvis fram- ställs med en minsta möjliga mängd vatten (åtgärden att förânga onödigt vatten är dyrbar) och eftersom inbland- ning av en lösning innebär tillförsel av en ytterligare mängd vatten. 79041150-7 iÅterstoden av den vattenhaltiga uppslamningen innehåller konventionella tvättpulverbeståndsdelar i konventionella mängder. Uppslamningen kan exempelvis innehålla anjoniska ytaktiva medel, såsom en tvål av antingen samma fettsyra som senare inblandas eller av en annan fettsyra, ett alkyl- bensensulfonat, ett alkylsulfat, ett olefinsulfonat eller ett sekundärt alkansulfonat. Dessa ytaktiva föreningar kan 'vara närvarande i sådana mängder att de utgör upp till 10 vikt% av det spraytorkade pulvret.

Alternativt kan uppslamningen innehålla ett nonjonogent yt- aktivt medel, såsom en etoxilerad alkohol eller fenol.

Föredragna etoxilerade alkoholer för användning vid förelig- gande uppfinning kan tillhöra någon av följande klasser: Tergitoler, som är en serie etoxilater av sekundära alkoho- ler, vilka saluförs av Union Carbide Corporation, speciellt Tergitol 15-S-7, 15-S-9, 15-S-12 och 15-S-l5, som är etoxi- later av en blandning av Cll_l5-alkoholer, och Tergitol 45-S-7, 45-S-9, 45-S-12 och 45-S-15, som är etoxilater av en blandning av C14- och C15-alkoholer, varvid etoxilerings- *graden anges av den sista siffran.

Etoxilater av primära alkoholer, som tillverkas medelst oxo- -processen och innehåller ca 20% OZ-grenat material. Dessa föreningar saluförs av Shell Chemicals Ltd. och Shell Che- micals Inc. såsmndobanoleroch neodoler, speciellt Dobanol och Neodol 25-7, 25-9, 25-12 och 25-15, som är etoxilater av en blandning av C12-C15-alkoholer, och Dobanol 45-8, 45-9, 25-12 och 25-15, som är etoxilater av en blandning av Cl4_l5- -alkohler._ Ukaniler, som är en serie av etoxilater av oxo-alkoholer in- nehållande ca 25% GL-metylgrenat material och ca 10% etyl- grenat material,och Acropoler, som tillverkas av Ugine Kuhl- mann et Cie, speciellt Acropol 35-7, 35-9, 35-ll och 35-15, 7904130-7 som härrör från en blandning av C13-C15-alkoholer.

Synperonics, en serie etoxilater av alkoholer innehållande 45~55% alkylgrenat, i huvudsak metylgrenat material och som saluförs av Imperial Chemical Industries Limited, speci- ellt sâdana baserade på en C13_l5-blandning av alkoholer och etoxilerad till 7, 9, ll och 15 etylenoxidenheter.

Etoxilater av primära Ziegler-alkoholer - alfoler, som här- rör från oxidativ polymerisation av eten och saluförs av Conoco-Condea, speciellt Alfol 12/14-7, 12/14-9, 12/14-12, 12/14-15 och Alfol 14/12-7, 14/12-9, 14/12-12 och 14/12-15, som är etoxilater av blandningar av C12- och C14-alkoholer.

Etoxilater av primära oxo-alkoholer innehållande ca 60% gre- nat material, vilka ibland benämns lialer och framställs av olefiner saluförda av Liquichemica.

Slutligen kan man även använda etoxilater av alkoholer, som härrör från naturliga material såsom fetter och oljor, i syn- nerhet från talgfetter. Exempel på dylika material är talg- alkoholetoxilater innehållande 5-30, i synnerhet 10-25 mol etylenoxid per mol alkohol.

Det erforderliga HLB-värdet (Hydrophilic Lipophilic Balance) kan uppnås genom val av hydrofobens kolkedjelängd och läng- den av etylenoxikedjan i ett enstaka eller praktiskt taget enstaka material (på grund av framställningsprocessens be- skaffenhet är samtliga nonjonogena ytaktiva substanser i själva verket blandningar, även om man hänvisar till dem så- som separata substanser). Detta värde kan även uppnâs genom att man avsiktligt blandar två "substanser" med vitt skilda HLB-värden. Det är även möj- ligt att erhålla det erforderliga HLB-värdet genom "avkort- ning" av vissa kedjelängder från en nonjonogen ytaktiv blandning, 7904130-7 Dessa nonjonogena ytaktiva substanser kan vara närvarande i mängder av 2-20 vikt% av det spraytorkade pulvret, företrä- desvis i mängder av 4-15 vikt%.

Både konventionella detergensstödsubstanser och sådana som har föreslagits i syfte att minska fosfornivåerna i efflu- enter är lämpliga för användning enligt föreliggande uppfin- ning. Således kan ortofosfater, pyrofosfater, tripolyfosfa- ter, karbonater och silikater ânvändas med eller utan kristallisationsgroddar när det gäller utfällande stödsub- stanser, exempelvis kalcit med natriumkarbonat, såväl som nitrilotriacetater, oxidisuccinater, citrater, oxidiaceta- ter, alkenylsuccinater, polyakrylater och malonater. Andra exempel är karboximetylsuccinater, sulfonerade fettsyrasal- ter och aluminosilikatjonbytarföreningar, exempelvis zeo- lit A och K. Dessa material kan användas antingen separat eller i blandning i mängder av 10-40 %, beroende på den val- da stödsubstansens effektivitet och mängden tvål i komposi- tionen, eftersom tvål även tjänstgör såsom detergentstödsub- stans.

Andra konventionella tvättpulverkomponenter kan naturligtvis användas vid förfarandet enligt uppfinningen och kan sät- tas till den vattenhaltiga uppslamningen eller doseras ef- teråt i det spraytorkade pulvret i enlighet med fackmannens kännedom om komponenternas lämplighet att underkastas spray- torkning.

Uppfinningen åskådliggörs närmare med hänvisning till bifo- gade ritningar, vari fig. 1 schematiskt åskådliggör en för- sta apparatur för utförande av uppfinningen och fig. 2 på liknande sätt åskådliggör en andra apparatur för utförande av uppfinningen.

I fig. 1 är tvålblandare (10) via-en lågtrycksledning av- slutna till en tryckalstrande pump (ll). En högtrycksled- ' .'...'.. - .' - Ja. ;.. . vv... 79041 so- 7 ning (12) leder därifrån till munstyckena (l4) i ett spray- torkningstorn (13). Spraytorkningstornet är försttt med ett varmluftsringorgan (15) och transporLorgan (16) för avlägs- nande av det spraytorkaáe pulvret på konventionellt sätt.

Sïrdraget hos den första utföringsformen av apparaten för användning vid förfarandet enligt uppfinningen är att en ytterligare högtrycksledning (19) leder till ledningen (12), varvid material matas genom ledningen (l9) från ett kärl (17) via en tryckalstrande pump (18).

Omedelbart nedströms föreningenspunkten mellan ledningarna (19) och (12) är en statisk in-line-blandare (20) anordnad.

Denna består av en cylindrisk kammare innehållande statio- nära styrplåtar.

Vid bruk av apparaturen uppslammas detergentfbeståndsdelar med vatten och inmatas såsom en första produktström under tryck, som tillhandahålls av pumpen (ll),i spraytorknings- tornet (13), där uppslamningen spraytorkas på konventio- nellt sätt. Samtidigt matas fettsyra eller tvål, antingen i flytande form eller i vätskeform eller i lösning, såsom en andra produktström till pumpen (18) och därifrån in i högtrycksledningen (12) till spraytorkningstornet, där spraytorkning sker via munstycken (14) på konventionellt sätt.

I apparaten enligt fig. 2, som nedströms den statiska in- -line-blandaren (20) är identisk med fig. l, är tvålblan~ dare (10) via en lågtrycksledning, en högtrycksledning (12) och en statisk blandare (20) anslutna till spraytork- ningstornet. Ett kärl (17) avsett för fettsyra, helt el- ler delvis neutraliserad fettsyra eller en lösning därav är anslutet direkt till den tryckalstrande pumpen (ll). vid bruk av apparaturen enligt fig. 2 inmatas fettsyra el- ler tvål, antingen i flytande form eller i vätskeform el- ler i lösning, såsom en andra produktström till den tryck- 79041130-7 alstrande pumpen (ll), där den möter en uppslamning av tvättpulverkomponenter. I pumpen blandas de två produkt- strömmarna intimt och försätts under tryck och matas via högtrycksledningen (12) till den statiska in~line-blandaren (20), där ytterligare omblandning äger rum innan det hela matas till spraytorkningstornet och spraytorkas på konven- tionellt sätt.

Det är väsentligt att de två vätskeformiga produktströmmarna blandas omsorgsfullt, eftersom i annat fall icke-neutralise- rad fettsyra och alkali kan inmatas i spraytorkningstornet.

De fördelar man uppnår med uppfinningen är tvåfaldiga. För det första möjliggör den genom injektion alstrade minskning- en av uppslamningens viskositet att vattenhalten kan ned- bringas. För det andra har det spraytorkade pulvret en hög- re skrymdensitet, eftersom uppslamningen har mindre benägen- het att uppta luft i frånvaro av stora mängder tvål.

Uppfinningen åskådliggörs närmare medelst följande utförinçs- exempel.

Exemgel l Följande tvättpulverberedning framställdes genom fram- ställning av en uppslamning på konventionellt sätt och kon- ventionell spraytorkning: Komponent Viktdelar ê Nonjonogen ytaktiv substans 2,0 Kokosfettvâl 4,0 Talgfettvål 8,0 Tvål av härdad rapsfröolja 3,0 Natriumsilikat I 10,0 Natriumtripolyfosfat 24,0 Trinatriumfosfat - Natriumsulfat 14,0 Natriumkarboximetylcellulosa 1,0 Fukt och mindre komponenter 10,4 POÛR QUÅUTY 7904130-7 Uppslamnjnqens fukthalt var 47 viktä. Den spraytorkade tvâttpulverkompositionens skrymdensitet var 0,19 9/ml.

Följande pulverkompositioner framställdes även men en del av tvålen utelämnades från uppslamningen i tvâlblandaren och istället inblandades en ekvivalent mängd fettsyra med uppslamningen i högtrycksledningen (12) enligt fig. l i bi- fogade ritningar. Uppslamningen innehöll dessutom kaustik- soda för neutralisation av fettsyran. jomgonent Viktdelar å E Nonjonogen ytaktiv substans 2,0 2,0 Natriumtripolyfosfat 18,0 12,0 Trinatriumortofosfat 8,0 8,0 Natriumsilikat 10,0 10,0 Natriumsulfat 11,0 l7,l Natriumkarboximetylcellulosa 1,0 l,0 Vatten och mindre komponenter 10,9 9,9 Kokosfettsyra x 4,0 4,0 Talgfettsyra X 8,0 8,0 Härdad rapsfröoljefettsyra 3,0 3,0 X räknat per delar tvål.

Uppslamningens fukthalt var 45 vikt%. De spraytorkade tvätt- pulverkompositionernas Skrymåêflsitêtêr var 0,29 respektive 0,31.

Den mängd vatten som förångades under spraytorkningsproces- sen i syfte att producera l ton spraytorkat fabrikstvättpul- ver var 798 kg vid det kanventionella förfarandet A och 566 kg vid förfarande B och C innefattande inblandning av fettsyra. gxemnel 2 Ett tvättpulver med nedanstående sammansättning framställdes Wmmnnn 1 ~ 79Û4T3Û*7 lU under utnyttjande av tvâ olika spraytorkningsmetoder. Vid den första införlivades allt fettsyramaterial med uppslam- ningen i tvålblandaren och vid det andra förfarandet in- blandades allt fettsyramaterial med uppslamningen i hög- trycksledningen (12) enligt fig. l. I det sistnämnda fallet var en mängd fri natriumhydroxid motsvarande den injicera- de fettsyran närvarande i uppslamningen (3,8 delar natrium- hydroxid på 15,4 delar kokosfettsyra och 6,5 delar talgfett- syra).

Viktdelar Linjärt natriumdodecylbensensulfonat 21,0 Kokosfettvål 17,0 Talgfettvål 7,0 Alkaiiskt natriumsiiikat s , o f Natriumsulfat 16,8 É Natriumkarboximetylcellulosa 1,0 ä Fukthalt och mindre beståndsdelar 13,2 Skrymdensiteten hos det pulver som framställdes medelst den metod som utnyttjade injicering av fettsyra var 0,31 g/ml, _medan skrymdensiteten hos det på konventionellt sätt fram- ställda pulvret var 0,43 g/ml.

Den mängd vatten som förångades under spraytorkningsprocessen j Y H1 i te att framställa l ton spraytorkat fabrikstvättpulver UI sr C25 kg vid det konventionella förfarandet och 591 kg 'id det förfarande som utnyttjade inblandning av fettsyra.

Exempel l och 2 ovan åskådliggör effekten av att inblanda fettsyra med en vattenhaltig uppslamning, dels genom att öka skrymdensiteten hos spraytorkade pulver innehållande relativt stora mängder tvål och dels i att nedbringa den för förângning erforderliga vattenmängden. É\FO_ÛÜ i QUALITY

Claims (7)

1. """““”WlM””"lflUÅUTY 7904130-7 ll Patentkrav l. Förfarande för framställning av ett tvålhaltiç: tvätt- pulver, varvid man bildar en första produktström av en vat- tenhaltig uppslamning av tvättpulverkomponenter ozh spray- torkar denna, k ä n n e t e c k n a t därav, att man bildar en andra produktström av åtminstone en del av tvålkomponen- ten eller dess fettsyraförstadieförening och blandar denna med den första produktströmmen före spraytorkning.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra produktströmmen innefattar fettsyra och att den första produktströmmen innefattar en tillräcklig mängd alkali för att neutralisera nämnda fettsyra.

3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra produktströmmen blandas med en under tryck försatt uppslamning i den första produktströmmen.

4. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den första och andra produktströmmen blan- das och försätts under tryck samtidigt. 11119* gm

5. Förfarande enligt något av föregående krav, k t e c k n a t därav, att fettsyran har en smältpunkt under o 70 C.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att fettsyra- och/eller tvålhalten i den första och den andra produktströmmen är sådan att det framställda tvättpulvret kommer att innehålla 8-25 vikt% tvål.

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den första produktströmmen inne- fattar ett nonjonogent ytaktivt medel i sådan mängd att det framställda tvättpulvret kommer att innehålla 2-2? vikt% nonjonogent ytaktivt medel. WWPOÜHWW