DE2805128A1

DE2805128A1 - Verfahren zum trocknen eines mit wasser befeuchteten materialgemisches

Info

Publication number: DE2805128A1
Application number: DE19782805128
Authority: DE
Inventors: James Peyton Hutchins
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1977-02-11
Filing date: 1978-02-07
Publication date: 1978-08-17
Also published as: FR2380515A1; US4091544A; IT7820180A0; JPH0332600B2; JPS53122680A; FR2380515B1; IT1158435B; CA1096139A; GB1598374A; DE2805128C2

Description

6. Februar 1978 Unsere Nr. 21 738 Ka/be

The Procter & Gamble Company Cincinnati, Ohio, V.St.A.

Verfahren zum Trocknen eines mit Wasser befeuchteten Materialgemisches

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen eines mit V/asser befeuchteten (water-wet) Gemisches von Materialien, von denen mindestens eineshydratisierbar ist. Das Verfahren gestattet, das Gemisch in sphärische Partikel, Flocken, Bänder oder schmale Streifen (ribbons) oder andere gewünschte Konfigurationen zu formen. Diese gewähltenFormen werden dann auf eine Temperatur abgekühlt, die ausreichend niedrig ist, daß das hydratisierbare Material hydratisiert wird. Zur Entfernung des ungewünschten Hydratationswassers und des freien Wassers wird das Material auf eine Temperatur erhitzt, welche gestattet, das Wasser auszutreiben, doch kein Erweichen oder Zusammenkleben der Formen bewirkt. Durch dieses Verfahren wird die Notwendigkeit zu weiterer Größenverminderung und der damit assoziierte Staub eliminiert .

Trockengemische von Materialien sind in verschiedenen Situationen wünschenswert. Zu solchen Situationen gehört die Einbeziehung eines festen Verdünnungsmittels in solche Materialien, wie eine trockene Peroxysäure-Verbindung, eine oberflächenaktive Verbindung, ein trockenes Düngemittelmaterial oder ein Enzym. Diese

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Materialien sind nur wenige der vielen Materialien, denen die Fähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens,

1. Teilchen, welche schnell getrocknet werden, zu bilden und

2. kleine Teilchen ohne das übliche anhaftende Stauben, das mit derartiger Bildung verbunden ist, zu bilden, nützen oder zugutekommen kann.

Im Stand der Technik sind viele Druckschriften bekannt, welche Zusammensetzungen beschreiben, die Gemische aus hydratisierbaren Materialien und nicht-hydratisierbaren Materialien enthalten. Die meisten dieser Druckschriften betreffen jedoch nicht die Verwendung des hydratisierbaren Materials als Trocknungshilfe und daher beschreiben sie nicht die günstigen und ungünstigen Aspekte einer solchen Verwendung. Eine Druckschrift, welche die Verwendung eines hydratisierbaren Materials als Hilfe zum Trocknen beschreibt, ist die US-PS 3 770 816. Während diese Druckschrift die Verwendung eines hydratisierbaren Materials zum Trocknen eines nicht· hydrajbisierbaren Materials, Dxperisophthalsaure, beschreibt, offen-

sie

bart/nicht, daß dieser Trocknungsprozeß kritische Parameter besitzt, die reguliert werden müssen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein überlegenes Verfahren zum Trocknen eines Gemisches aus hydratisierbaren und nicht-hydratisierbaren Materialien bereitzustellen. Dieses und andere Ziele werden nachfolgend näher erläutert.

Die nachfolgend angegebenen Prozentsätze und Verhältnisse beziehen sich, wenn nicht anderweitig spezifiziert, auf das Gewicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das die Trocknung eines Gemisches aus hydratisierbaren Materialien und nicht-hydratisierbaren Materialien betrifft, umfaßt die sorgfältige oder genaue Regu-

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der Trocknungstemperaturen

lierung', um die Hydratation des hydratisierbaren Materials oder der hydratisierbaren Materialien und den geeigneten Grad der nachfolgenden Wasserentfernung ohne die Bildung von nachteiligen Eigenschaften des Produktes sicherzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Stufen:

A. Herstellung eines durch V/asser befeuchteten Gemisches aus einem hydratisierbaren Material und einem nicht-hydratisierbaren Material, bei einer Temperatur, die höher als die Hydratationstemperatur des hydratisierbaren Materials ist,

B. Formen des unter A..erhaltenen Gemisches zu kleineren Einheiten der gewünschten Größe und Form,

C. Herabsetzen der Temperatur, der unter B. erhaltenen Einheiten auf eine Temperatur, die bei oder unter der Hydratätionstemperatur des hydratisierbaren Materials liegt und

D. Trocknen der unter C. erhaltenen Einheiten bei einer Temperatur, die hoch genug ist, um die Menge an freiem Wasser und Hydratationswasser, welche gewünscht ist, zu entfernen^aber nicht so hoch ist, daß das Erweichen und das Aneinanderkleben der Einheiten bewirkt wird.

Die Bedingungen des vorstehend beschriebenen Verfahrens können leicht durch den Formulator für die Kombination von zum Trocknen ausgewählten Materialien bestimmt werden. Während ein einziges hydratisierbares Material und einziges nicht-hydratierbares Material in der vorstehenden Beschreibung genannt wurde, können auch mehr als eines von beiden Typen von Mitteln gemäß dem vorliegenden Verfahren angewandt werden.

Zu der großen Zahl von hydratisierbaren Materialien, die zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, ge-

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hören Natriumsulfat, Calciumbromid, Eisen-III-bromid, Eisen-III-chlorid, Eisen-III-nitrat, Lithiumbromid, Natriumacetat, Natriumarsenat, Natriuraperborat, Natriumphosphit, Natriumhydrogenphosphit, Zinn-II-chlorid und dergleichen. Aus dieser Gruppe bevorzugt ist Natriumsulfat. Falls bestimmte Ionen für die Verwendung, für die das getrocknete Gemisch vorgesehen ist, unerwünscht sind, werden Verbindungen, die dieselben enthalten, vorzugsweise vermieden. Z. B. sollten Gemische zur Verwendung in einer Wäschewaschmaschine, vorzugsweise keine übermäßigen Mengen an Eisenverbindungen enthalten.

Die nicht-hydratisierbaren Materialien, wie sie vorstehend beschrieben wurden, können jedes Material sein, das der Formulator mit dem hydratisierbaren Material zu kombinieren wünscht.

Die nachfolgend genannten stellen lediglich ein kleines Bei-

dar
spiel für viele Mittel/, die erfindungsgemäß Verwendung finden können. Zu diesen Mitteln gehören feste Peroxysäure-Materialien, oberflächenaktive Mittel, Enzyme, Düngemittel und andere feste Bleichmittel, wie Natriumhypochlorit.

Ein bevorzugtes nicht-hydratisierbares Material, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, ist eine normalerweise feste Peroxy säure- Verbindung. Eine Verbindung ist "normalerweise fest", wenn sie bei Raumtemperatur in trockener oder fester Form vorliegt. Solche Peroxysäure-Verbindungen sind die organischen Peroxysäuren und die wasserlöslichen Salze derselben, welche in wäßriger Lösung eine Spezies ergeben, die einen -0-0 -Rest enthält.. Diese Materialien besitzen die allgemeine Formel

It

HO-O-C-R-Y

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O	0
It	Il
-C-OM .	-C-O-OM

worin R einen Alkylenrest mit 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen oder einen Phenylenrest und Y ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, einen Alkylrest, einen Arylrest oder irgendeine Gruppe, welche in wäßriger Lösung einen anionischen Rest bereitstellt, bedeuten. Derartige Reste Y können z.B.

Il

oder -S-OM

Il

worin M ein Wasserstoffatom oder ein wasserlösliches, salzbildendes Kation bedeutet, sein.

Die organischen Peroxysäuren und Salze derselben, die erfindungsgemäß anwendbar sind, können entweder eine oder zwei Peroxygruppen enthalten und können entweder aliphatisch oder aromatisch sein. Wenn die organische Peroxysäure aliphatisch ist, besitzt die unsubstituierte Säure die allgemeine Formel

Il

HO-O-C-

worin Y z.B. CH,,

0 0 0

ti it it

-C-OM, -S-OM oder -C-O-OM

It

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-8- 2905128

und η eine Zahl von 1 bis 20 sein kann. Perazelainsäure (n = 7) und Perdodecandicarbonsaure (η = 10), worin Y einen Rest der Formel

Il

- C - 0 - OH

bedeutet, sind die bevorzugten Verbindungen dieser Art. Der Alkylenrest und/oder der Rest Y (falls er einen Alkylrest darstellt) kann Halogen- oder andere nicht-störende Substituenten enthalten.

Wenn die organische Peroxysäure aromatisch ist, besitzt die unsubstituierte Säure die allgemeine Formel

Il

H—0—0—C-Cz-Hi.—χ

worin Y z.B. ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, einen Alkylrest oder einen Rest der Formeln

Il

oder -C-O-O-M

carb
bedeuten. Der Per'oxyrest und der Y-Rest können in irgendeiner relativen Stellung am aromatischen Ring vorliegen. Der Ring und/oder der Rest Y (falls er einen Alkylrest darstellt) können irgendwe'lche nicht-störende Substituenten, wie Halogenatome, enthalten. Beispiele für geeignete aromatische Peroxysäuren und

0	0
Il	Il
-C-OM ,	-S-OM
	Il
	0

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Salze derselben umfassen Monoperoxyphthalsäure, Diperoxyterephthalsäure, 4-Chlordiperoxyphthalsäure, das Mononatriumsalz von Diperoxyterephthalsäure, m-Chlorperoxybenzoesäure, p-Nitroperoxybenzoesäure und Diperoxyisophthalsäure.

Von allen der vorstehend beschriebenen organischen Peroxysäure-Verbindungen sind die zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung am meisten bevorzugten Verbindungen die Diperdodecandicarbonsäure und Diperazelainsäure.

Die Menge an Feuchtigkeit, die in dem durch Wasser befeuchteten oder benetzten Gemisch gemäß A. vorliegt, ist nicht kritisch. Abhängig von der Menge an hydratisierbarem Material, das in dem endgültigen Gemisch wünschenswert (akzeptabel) ist, können variierende Mengen an Wasser an das hydratisierbare Material in Form von Hydratationswasser gebunden werden. Im allgemeinen jedoch wird die Menge an Wasser, bezogen auf das.Gewicht der gesamten im Gemisch vorliegenden Komponenten .etwa 10 bis 30 % betragen. Das Formen des gemäß Stufe A.. des Verfahrens erhaltenen Gemisches in kleinereEinheiten, wie in Stufe B. spezifiziert wird, kann in irgendeiner der vielen verschiedenen Weisen erfolgen. Z. B. kann das Gemisch zu dünnen Streifen oder Nudeln geformt werden und dann zur Bildung von Partikeln in kleinereGrößen geschnitten werden; dünne Bogen oder Platten können gebildet und anschließend in kleinereStücke gebrochen werden, oder sphärische Formen können ursprünglich zur Verwendung in dieser Form im endgültigen Gemisch geformt werden. Die letzteren Formen können z.B. durch Pumpen des Gemisches durch eine Düse (nozzle) in einen Turm, der die

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in Stufe C. des Verfahrens gewünschte Temperatur besitzt, hergestellt werden. Die Bildung der gewünschten Formen kann ebenfalls in zwei Teilen durchgeführt werden, wobei ein Teil in Stufe B. und ein Teil in Stufe C. des Verfahrens durchgeführt wird.

Die Temperatur, auf welche die der in Stufe B. des Verfahrens gebildeten Einheiten vermindert wird, hängt ab von dem (den)hydratisierbaren Materialien), das/zur Verwendung ausgewählt wurde(n). Da es wünschenswert ist, die Partikel mindestens zu härten (case harden),sollte die Temperatur bei oder unter der Hydratationstemperatur des hydratisierbaren Materials liegen. Wenn ein Gemisch aus hydratisierbaren Materialien verwendet wird, kann die Temperatur leicht durch Berücksichtigen der Gesamtmenge an vorliegenden hydratisierbaren Materialien und deren Hydratationstemperaturen bestimmt werden. Beispiele für verschiedene hydratisierbare Materialien und deren angenäherten Hydratationstemperaturen sind nachfolgend angegeben:

Calciumbromid Eisen-III-bromid Eisen-III-chlorid Eisen-III-nitrat Lithiumbromid Natriumacetat Natriumarsenat Natriumphosphat Natriumperborat Natriumhydrogenphosphit Zinn-II-chlorid Zinknitrat Natriumsulfat

38,3	⁰C
27,2	⁰C
37,2	⁰C
35,0	⁰C
43,9	⁰C
57,8	⁰C
27,8	⁰C
34,4	°C
40,0	⁰C
42,2	⁰C
37,8	⁰C
36,7	°C
32,2	°C

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Palls die Sicherheit von vollständiger Hydratation und schnellerer Verfestigung gewünscht wird, sollte die Temperatur vorzugsweise zu einem Punkt unterhalb der vorstehend angegebenen Werte vermindert werden. Die Erzielung der gewünschten Temperatur kann in einer Anzahl von verschiedenen Wegen, einschließlieh üblicher Wärmeaustauscher, Durchblasen von Luft und temperaturkontrollierende Sprühtürme vorgenommen werden. Die Zeit, während welcher das Gemisch dieser niederen Temperatur ausgesetzt wird, kann variiert werden und wird in großem Umfang durch die Menge der vorliegenden hydratisierbaren Materialien und der Dicke der einzelnen Partikel bestimmt. Die Temperatur und die Zeit des Aussetzens kann daher leicht durch den Processor, abhängig von der Art der verwendeten Anlage und der physikalischen Eigenschaften der individuellen Partikel, bestimmt werden.

Das Trocknen der festen Partikel in Stufe D. des Verfahrens, wie vorstehend angezeigt, erfolgt zum Zweck der Entfernung der Menge an freiem Wasser und Hydratationswasser, die vom Pormulator gewünscht wird. In bestimmten Fällen, wie bei den bevorzugten Peroxy säure- Verbindungen, ist es wünschenswert, im wesentlichen das gesamte Wasser zu entfernen, um die verfügbare Sauerstoffstabilität der Peroxysäure zu verbessern. Die Lufttemperatur sollte jedoch nicht einen Punkt erreichen, wo die geformten Partikel erweichen und zusammenkleben würden. Solche Probleme treten bei verschiedenen Lufttemperaturen, abhängig von dem verwendeten hydratisierbaren Material und der Größe und Form der Partikel, auf. Bei dem bevorzugten Natriumsulfat beträgt die maximale Lufttemperatur für Partikel in Form von kleinen Nudeln etwa 55°C. Bei einer Lufttemperatur von 55°C liegt die Oberflächentemperatur der Feststoffe, aufgrund des kühlenden Effektes der Verdampfung von Wasser, unter der Hydratationstemperatur von Natriumsulfat.

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Wenn das nicht-hydratisierbare Material eine Peroxysäure ist und eine geringe Konzentration an verbleibender Feuchtigkeit gewünscht ist, ist es notwendig, Stufen einzuschalten, um sicherzustellen, daß/die Peroxysäure bei der Trocknungstemperatur nicht exotherm zersetzt. Ein weiterer Weg zur Hilfe für die Kontrollierung des exothermen Problems, besteht darin, ein Mittel · in das Gemisch einzufügen, welches bei etwa dem exothermen Punkt Wasser freisetzen kann, wodurch dasselbe reguliert wird. Mittel dieser Art werden nachfolgend diskutiert. Wenn die getrockneten Materialien jedoch kein Problem der exothermen Zersetzung aufwerfen, ist es nicht notwendig, solche vorbeugenden Stufen vorzunehmen. Die Zeit, während welcher das Gemisch der Trocknungstemperatur ausgesetzt wird, ist abhängig von der gewählten Temperatur, dem hydratisierbaren Material, der Dicke der einzelnen Partikel und der Trocknungstechnik variabel, wird jedoch im allgemeinen von etwa mehreren Minuten bis mehreren Stunden bei 38 C bis 57,2°C liegen. Die tatsächliche Einheit, die für dieses endgültige Trocknen verwendet wird,, kann irgendeine sein, bei welcher die Teilchen nicht zusammengepreßt werden. Zu diesen gehören Wirbelschichttrockner, sich bewegende (moving belt dryers,

Trockner mit forcierter Luftzirkulation)/und jede Art von unter forcierter Luftzirkulation arbeitende Trockner, wie der Wyssmont Turbotrockner (Wyssmont Company of Pt. Lee, N.J.).

Es ist leicht ersichtlich, daß die getrockneten Gemische, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt werden, in welcher Endproduktform auch immer, die der Formulator wünscht, verwendet werden können. Da eines der bevorzugten Materialien für die erfindungsgemäße Verwendung ein Peroxysäure-Bleichmittel ist, werken die Mittel, die zur Verwendung mit dem Bleichmittel wünschenswert, sind, nachfolgend beschrieben.

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Bei der Formulierung eines Gesamtgemisches, das die getrockneten Einheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens enthalten, wobei eine Peroxysäure das nicht-hydratisierbare Material der Wahl ist, sind bestimmte zusätzliche Komponenten wünschenswert. Die Gemische, die die Peroxysäure-Verbindung enthalten, welche vorzugsweise in granulärer, teilchenförmiger Form vorliegt, können Mittel enthalten, welche dazu beitragen, das Produkt vollkommen sicher sowie stabil zu machen. Diese Mittel können als Träger bezeichnet werden. In der die Peroxysäure betreffenden Literatur ist gut dokumentiert, daß die Peroxysäurengegenüber einer Anzahl von verschiedenen Stabilitätsproblemen empfindlich sind, sowie einige Probleme bewirken. Peroxysäuren zersetzen sich exotherm und-wenn das Material in trockener granulärer Form vorliegt, muß die entwickelte Wärme, um das Produkt sicherzumachen, reguliert werden. Die besten exothermen oder die Wärmeabgabe regulierenden Mittel sind jene, welche in der Lage sind, bei einer Temperatur, die leicht unter der Zersetzungstemperatur der angewandten Peroxysäure liegt, Feuchtigkeit freizusetzen. In der US-PS 3 770 8l6, auf die hierin Bezug genommen wird, wird eine Vielzahl von hydratisierten Materialien beschrieben, welche als geeignete exotherme Kontrollmittel oder die Wärmeabgabe regulierende Mittel verwendet werden können. Zu diesen gehören Magnesiumsulfat · 7H_?0, Magnesiumformiatdihydrat, Calciumsulfat (CaSOn · 2H₂O), Calciumlactathydrat, Calciumnatriumsulfat (CaSO₁₁ * 2Na₂SO₁J · 2H₂O) und hydratisierte Formen von solchen Verbindungen^ wie. Natriumaluminiumsulfat, Kaliumaluminiumsulfat, Ammoniumaluminiumsulfat und Aluminiumsulfat. Bevorzugte Hydrate sind die Alkalimetallaluminiumsulfate, wobei Kaliumaluminiumsulfat besonders bevorzugt ist. Andere bevorzugte exotherme Kontrollmittel sind jene, welche Wasser als Ergebnis der chemischen Zersetzung verlieren, wie Borsäure, Apfelsäure und Maleinsäure. Das exotherme Kontrollmittel wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 100 bis etwa

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200 J», bezogen auf das Gewicht der Peroxy säure-Verbindung, verwendet .

Die anderen Problem, die bei Verwendung von Peroxysäure-Verbindungen vorliegen, fallen in den Bereich der Aufrechterhaltung guter Bleichleistung. Es-wurde erkannt, daß Metallionen in der Lage sind, als katalysierende Mittel beim Abbau der Peroxysäureverbindungen zu dienen. Um dieses Problem zu überwinden, können Komplexbildner in einer Menge von 0,005 bis etwa 1,00 %> bezogen auf das Gewicht des Gemisches, zum Binden von Schwermetallionen verwendet werden. In der US-PS 3 442 937 wird ein Komplexbildungssystem, umfassend Chinolin oder ein Salz derselben, ein Alkalimet allpolyphosphat und gegebenenfalls eine synergistische Menge Harnstoff beschrieben. Die US-PS 2 838 459 offenbart eine Anzahl von Polyphosphaten als Stabilisierungsmittel für Peroxidbäder. Diese Materialien sind hierin als Stabilisierungshilfen nützlich. Die US-PS 3 192 255 offenbart die Verwendung von Chinaldinsäure zur Stabilisierung von Percarbonsäuren. Dieses Material, ebenso wie Picolinsäure und Dipicolinsäure sind in den erfindungsgemäßen Gemischen ebenfalls nützlich. Ein bevorzugtes Komplexbildungssystem für die vorliegende Erfindung ist ein Gemisch aus 8-Hydroxychinolin und einem sauren Polyphosphat, vorzugsweise saurem Natriumpyrophosphat. Das saure Polyphosphat kann ein Gemisch aus Phosphorsäure und Natriumpyrophosphat sein, wobei das Verhältnis des ersteren zum letzteren von 0,5 : 1 bis etwa 2 : 1 beträgt und das Verhältnis des Gemisches zu 8-Hydroxychinolin von etwa 0,2 : 1 bis etwa 5 : 1 beträgt.

Weitere Mittel, welche als Hilfsmittel zur Bereitstellung guter Bleichleistung verwendet werden können, umfassen solche Mittel, wie pH-Wert-einstellende Mittel, Bleichaktivatoren und geringere

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Bestandteile, wie Färbemittel, Farbstoffe und Parfüme. Typische pH-Wert-einsteilende Mittel werden verwendet, um wäßrige Lösungen der erfindungsgemäßen Gemische innerhalb des pH-Bereiches von 5 bis 10, in welchem die Peroxysäure-Bleichmittel im allgemeinen am nützlichsten sind, zu verändern oder aufrechtzuerhalten. Abhängig von der Natur der anderen gegebenenfalls im Gemisch vorhandenen Bestandteile können die den pH-Wert einstellenden Mittel entweder saurer oder basischer Art sein. Beispiele für saure pH-Wert-einsteilende Mittel, die zur Kompensierung für das Vorliegen anderer hochalkalischer Materialien vorgesehen sind, umfassen normalerweise feste organische und anorganische Säuren, Säure-Gemische und Säuresalze. Beispiele für solche sauren pH-Wert-einstellende Mittel umfassen Zitronensäure, Glycolsäure, Weinsäure, Gluconsäure, Glutaminsäure, Sulfamidsäure, Natriumbisulf at, Kaliumbisulfat, Ammoniumbisulfat und Gemische aus Zitronensäure und Laurinsäure. Zitronensäure ist aufgrund ihrer geringen Toxizität und des Abscheidevermögens von Härte bedingenden Stoffen besonders bevorzugt.

Gegebenenfalls vorhandene alkalische pH-Wert-einstellende Mittel umfassen die konventionellen alkalischen Puffermittel. Beispiele für solche Puffermittel umfassen solche Salze, wie Carbonate, Bicarbonate, Silicate, Pyrophosphate und Gemische derselben. Natriumbicarbonat und Tetranatrxumpyrophosphat sind in hohem Maße bevorzugt.

Gegebenenfalls vorhandene Bestandteile, falls sie in Kombination mit dem System aus dem aktiven Peroxysäure-Material und dem hydratisierbaren Material gemäß der vorliegenden Erfindung zur Bildung eines vollständigen Bleichproduktes verwendet werden, umfassen von etwa 50 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% des Gesamtgemisches Umgekehrt beträgt die Menge des Bleichsystems von etwa 5 % bis

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etwa 50 % des Gemisches. Gegebenenfalls vorhandene Bestandteile,· wie das exotherme Kontrollmittel und das Metall-Komplexbildungsmittel werden vorzugsweise mit der Peroxysäure und dem hydratisierbaren Material in Stufe A gemischt, wobei sie einen Teil der Trockeneinheiten, die in diesem Verfahren gebildet werden, werden. Andere, wie die pH-Wert-einstellendsnMittel werden als separate Partikel zugesetzt. Solche anderen Bestandteile können z.B. mit einem inerten Pettmaterial beschichtet werden, wenn die Bestandteile den Abbau der Peroxysäure bewirken können.

Die vorstehend beschriebenen Bleichmittelgemische können ebenfalls zugesetzt werden und einen Teil von konventionellen Gewebewaschmittelgemisehen darstellen. Dementsprechend können die wahlfreien Materialien für die vorliegenden Bleichmittelgemische solche Standard-Detergenzadjuvantien, wie oberflächenaktive Mittel und Gerüststoffe umfassen. Wahlfreie oberflächenaktive Mittel können organische anionische, nicht-ionische, ampholytische oder zwitterionische oberflächenaktive Mittel oder Gemische derselben, sein. Wahlfreie Gerüststoffmaterialien können jedes der konventionellen organischen Gerüststoffsalze, wie Carbonate, Silicate, Acetate, Polycarboxylate und Phosphate umfassen. Wenn die vorliegenden Bleichmittelgemische als Teil eines konventionellen Detergenzgemisches zum Waschen von Gewebe angewandt werden, umfassen die vorliegenden Bleichmittelpartikel im allgemeinen von etwa 1 bis etwa 40 Gew.-JS solcher konventionellen Detergenzgemische. Umgekehrt können die vorliegenden Bleichmittelgemische gegebenenfalls von etwa 60 bis etwa 99 Gew.-? an konventionellen oberflächenaktiven Mitteln oder GerüstStoffmaterialien enthalten. Weitere Beispiele für geeignete oberflächenaktive Mittel und Gerüststoffe werden nachfolgend angegeben.

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Wasserlösliche Salze von höheren Fettsäuren, d.h. "Seifen", sind hierin als anionische oberflächenaktive Mittel nützlich. Diese Klasse von oberflächenaktiven Mitteln umfaßt übliche Alkalimetallseifen, wie die Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze von höheren Fettsäuren, die von etwa 8 bis etwa 24 Kohlenstoffatome und vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthalten. Seifen können durch direkte Verseifung von Fetten und ölen oder durch Neutralisation der freien Fettsäuren hergestellt werden. Besonders nützlich sind die Natrium- und Kaliumsalze der Gemische von Fettsäuren, die aus Kokosnußöl und Talg abgeleitet sind, d.h. Natrium- oder Kaliumtalg- und -kokosnußseifen.

Eine andere Klasse von anionischen oberflächenaktiven Mitteln umfaßt wasserlösliche Salze, insbesondere die Alkalimetall-, Ammonium- und Alkanolammoniumsalze von organischen Schwefelsäurereaktionsprodukten, die in ihrer Molekülstruktur einen Alkylrest mit etwa 8 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen und einen Sulfonsäure- oder Sehwefelsäureesterrest enthalten. (Von den Ausdruck "Alkyl" wird der Alkylteil der Acylreste umfaßt.) Beispiele dieser Gruppe von synthetischen oberflächenaktiven Mitteln, die in den erfindungsgemäßen Detergenzgemischen verwendet vrerden können, sind die Natrium- und Kaliumalkylsulfate, besonders jene, die durch Sulfatierung der höheren Alkohole (8 - 18 Kohlenstoff atome), die durch Reduzieren der Glyceride von Talg und Kokosnußöl hergestellt werden, erhalten werden und Natrium- und Kaliumalkylbenzolsulfonate, bei denen der Alkylrest von etwa 9 bis etwa 15 Kohlenstoffatome in gerad- oder verzweigtkettiger Konfiguration enthalten, z.B. jene der Art, die in den US-BS 2 220 099 und 2 477 383, auf die hierin Bezug genommen wird, beschrieben werden.

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Andere anionische oberflächenaktive Verbindungen, die hierin nützlich sind, umfassen die Natriumalkylglycerylethersulfonate, insbesondere jene Ether oder höhere Alkohole, die von Talg und Kokosnußöl abgeleitet v/erden, Natriumkokosnußöl— fettsäure-monoglyceridsulfonate und -sulfate und Natrium- oder Kaliumsalze von Alkylphenole ethylenoxidether— sulfat , die etwa 1 bis etwa 10 Ethylenoxideinheiten pro Molekül enthalten und bei denen die Alkylreste von etwa 8 bis etwa 12 Kohlenstoffatome aufweisen.

Andere nützliche anionische oberflächenaktive Mittel umfassen die wasserlöslichen Salze von Estern von ¹L-SuIfonierten Fettsäuren, die von etwa 6 bis etwa 20 Kohlenstoffatome in dem Esterrest enthalten, wasserlösliche Salze von 2-Acyloxy-alkan-l-sulfonsäuren, die von etwa 2 bis etwa 9 Kohlenstoffatome in dem Acylrest und von etwa 9 bis etwa 23 Kohlenstoffatome in dem Alkanrest enthalten, Alkylethersulfate, die von etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome in dem Alkylrest und von etwa 1 bis 30 Mol Ethylenoxid enthalten, wasserlösliche Salze von Olefinsulfonaten, die von etwa 12 bis etwa 24 Kohlenstoffatome enthalten, und ß-Alkyloxyalkansulfonate, die von etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatome in dem Alkylrest und von etwa 8 bis etwa 20 Kohlenstoffatome in dem Alkanrest enthalten.

Bevorzugte wasserlösliche anionische organische oberflächenaktive Mittel umfassen lineare Alkylbenzolsulfonate, die von etwa 11 bis etwa I¹I Kohlenstoffatome im Alkylrest enthalten, die Alkylsulfate im Talgbereich, die Alkylglycerylsulfonate im Kokosnußbereich und Alkylethersulfate, bei denen der Alkylrest von etwa lU bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthält und der durchschnittliche Ethoxylierungsgrad zwischen 1 und 6 liegt.

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Spezifisch bevorzugte anionische oberflächenaktive Mittel zur erfindungsgemäßen Verwendung umfassen Natrium-linear-C₁₀-C₁₂-älkylbenzolsulfonat, Triethanolamin-C^₀-C\ „-alkylbenzolsulfonat, Natriumtalgalkylsulfat, Natriumkokosnußalkylglyeerylethersulfonate und das Natriumsalz eines sulfatierten Kondensations-Produktes von Talgalkohol mit von etwa 3 bis etwa 10 Molen Ethylenoxid.

Jedes der vorstehend genannten anionischen oberflächenaktiven Mittel kann erfindungsgemäß separat oder als Gemische verwendet werden.

Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfassen die wasserlöslichen Ethoxylate von aliphatischen Alkoholen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und Alkylphenolen mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, Viele nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind besonders zur Vervrendung als Schaumregulier-Mittel in Kombination mit anionischen oberflächenaktiven Mitteln der hierin beschriebenen Art geeignet.

Semi-polare oberflächenaktive Mittel, die hierin nützlieh sind, umfassen wasserlösliche Aminoxide, die einen Alkylrest mit von etwa 10 bis 28 Kohlenstoffatome und 2 Reste, wie Alkylreste oder Hydroxyalkylreste mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen, enthalten, wasserlösliche Phosphinoxide, die einen Alkylrest mit etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen und 2 Reste, wie Alkylreste oder Hydroxyalkylreste mit von etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, enthalten, und wasserlösliche Sulfoxide, die einen Alkylrest mit etwa 10 bis etwa 28 Kohlenstoffatomen und einen Rest, wie einen Alkylrest oder Hydroxyalkylrest mit von 1 bis 3 Kohlenstoffatomen_} enthalten.

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AmphoIytische oberflächenaktive Mittel umfassen Derivate von aliphatischen oder aliphatische Derivate von heterocyclischen sekundären und tertiären Aminen, bei denen der aliphatische Rest gerad- oder verzeigtkettig sein kann und wobei einer der aliphatischen Substituenten von etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthält und mindestens 1 aliphatischer Substituent eine anionische wasserlöslich-machende Gruppe aufweist.

Zwitterionische oberflächenaktive Mittel umfassen Derivate von quarternären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen, bei denen die aliphatischen Reste gerad- oder verzeigtkettig sein können und bei denen einer der aliphatischen Substituenten von etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatome und einer eine anionische wasserlöslich-machende Gruppe enthält.

Die erfindundungsgemäßen granulären Gemische können ebenfalls jene Detergenzgerüststoffe umfassen, die gewöhnlich in Waschmittelgemischen verwendet werden. Nützliche, hierin verwendete Gerüststoffe umfassen jedes der konventionellen anorganischen und organischen wasserlöslichen Gerüststoffsalze, sowie verschiedene wasserunlösliche und sogenannte "Keim"-Gerüststoffe (seeded builders).

Anorganische Detergenzgerüststoffe, die hierin nützlich sind, umfassen z.B. wasserlösliche Salze von Phosphaten, Pyrophosphaten, Orthophosphaten, Polyphosphaten, Phosphonaten, Carbonaten, Bicarbonaten, Boraten und Silicaten. Spezifische Beispiele für anorganische Phosphatgerüststoffe umfassen Natrium- und Kalium-tripolyphosphate, -phosphate und -hexametaphosphate. Die Polyphosphonate umfassen spezifisch z.B. die Natrium- und Kaliumsalze von Ethylendiphosphonsaure, die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-l-hydroxy-l,l-diphosphonsäure und die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-l,l,2-triphosphonsäure. Beispiele dieser und anderer Phosphorgerüststoffverbindungen sind in den US-PS 3 159 581, 3 213 030, 3 422 021, 3 422 137, 3 400 176 und 3 400 148, auf die hierin Bezug genommen wird, beschrieben. Natrium-tripolyphosphat ist ein besonders bevorzugter wasserlöslicher anorganischer Gerüststoff.

b 0 9 8 3 3 / 0 8 6 7

2 a o 512 δ

Nicht-phosphorhaltige Komplexbildner können ebenfalls zur erfindungsgemäßen Verwendung als Detergenzgerüststoffe ausgewählt werden. Spezifische Beispiele für nicht-phosphorhaltige anorganische Gerüststoffbestandteile umfassen wasserlösliche anorganische Carbonat-, Bicarbonat-, Borat- und Silicatsalze. Die Alkalimetall-, z.B. Natrium- und Kalium-carbonate, -bicarbonate, -borate (Borax) und -silicate sind hierin besonders nützlich.

Wasserlösliche organische Gersüststoffe sind erfindungsgemäß ebenfalls nützlich. Z.B. stellen die Alkalimetall-, Ammonium- und substituierten Ammoniumpolyacetate, -carboxylate, -polycarboxylate, -succinate und -polyhydroxysulfonate in den erfindungsgemäßen Gemischen und Verfahren nützliche Gerüststoffe dar. Spezifische Beispiele der Polyacetat- und PoIycarboxyIat-Gerüststoffsalze umfassen Natrium-, Kalium-, Lithium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Oxydibernsteinsäure, Mellitsäure, Benzolpolycarbonsäure und Zitronensäure.

Erfindungsgemäß in hohem Maße bevorzugte, keinen Phosphor enthaltende Gerüststoffmaterialien (sowohl organische als auch anorganische) umfassen Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumsilicat, Natriumeitrat, Natriurnoxydisuccinat, Natriummellitat, Natriumnitrilotriacetat und Natriumethylendiamintetraacetat und Gemische derselben.

Andere Arten von Detergenzgerüststoffmaterial, die in den erfindungsgemäßen Gemischen und Verfahren nützlich sind, umfassen ein wasserlösliches Material, das in der Lage ist, ein wasserunlösliches Reaktionsprodukt mit den Wasserhärte-Kationen in Kombination mit einem Kristallisationskeim, der in der Lage ist, Wachstumsstellen für das Reaktionsprodukt bereitzustellen, zu bilden.

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Spezifische Beispiele für Materialien, die in der Lage sind, das wasserunlösliche Reaktionsprodukt zu bilden, umfassen die wasserunlöslichen Salze von Carbonaten, Bicarbonaten ,Sesquicarbonates Silicaten, Aluminaten und Oxalaten. Die Alkalimetallsalze, besonders Natriumsalze der vorstehend genannten Materialien sind aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Bequemlichkeit bevorzugt.

Eine andere Art von Gerüststoffen, die erfindungsgemäß nützlich sind, umfassen verschiedene, im wesentlichen wasserunlösliche Materialien, welche in der Lage sind, den Wasserhärtegehalt von Waschlaugen, z.B. durch Ionenaustauschverfahren, zu vermindern. Beispiele für solche Gerüststoffe umfassen die phosphorylierten Gewebe, die in der US-PS 3 424 545, auf die hierin Bezug genommen wird, beschrieben werden.

Die komplexen Aluminosilicate, d.h. Materialien vom Zeolittyp, sind erfindungsgemäß nützliche Vorweich/Waschadjuvantien, insofern als diese Materialien Wasser weich machen, d.h. Ca -Härte entfernen. Sowohl die natürlich vorkommenden als auch die synthetischen "Zeolite", insbesondere Zeolit A und die hydratisierten Zeolit Α-Materialien sind für diesen Gerüststoff-/Weichmacherzweck nützlich. Eine Beschreibung der Zeolit-Materialien und Verfahren zur Herstellung derselben ist in der US-PS 2 382 243, auf die hierin Bezug genommen wird, zu finden.

Bleichmittelgranula , ' die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, können mit anderen Granula aus wahlfreien Bleich- oder Detergenzmittelgemisch-Materialien vermischt werden. Die tatsächliche Partikelgröße der Bleichmittel enthaltenden Granula oder der das wahlfreie zusätzliche Material

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enthaltenden Granula ist nicht kritisch. Wenn jedoch Gemische mit kommerziell akzeptablen Fließeigenschaften realisiert werden sollen, sind bestimmte Granulagrößen -Beschränkungen in hohem Maße bevorzugt. Im allgemeinen liegen alle Granula der erfindungsgemäßen Gemische vorzugsweise im Größenbereich von etwa 100 Mikron bis 3.000 Mikron, insbesondere von 100 Mikron bis 1.300 Mikron.

Zusätzlich wird die Fließfähigkeit erhöht, wenn die erfindungsgemäßen Granula etwa die gleiche Größe besitzen. Daher variiert vorzugsweise das Verhältnis der durchschnittlichen Größe der Bleichmittel enthaltenden Granula und der wahlfreien Granula ' von anderen Materialien zwischen 0,5 ti und 2,0 : 1.

Erfindungsgemäße Bleichmittelgemische werden durch Auflösen derselben in Wasser in einer Menge verwendet, die ausreicht, um von etwa 1,0 ppm bis 100 ppm verfügbaren Sauerstoff in Lösung bereitzustellen. Im allgemeinen macht dies etwa 0,01 bis 0,2 Gew.-% des Gemisches in Lösung aus. Die zu bleichenden Gewebe werden dann mit solchen wäßrigen Bleichlösungen in Berührung gebracht.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 1

Das folgende Gemisch wird hergestellt und gemäß der vorliegenden Erfindung bearbeitet:

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Diperoxydodecandicarbonsäure/Wasser-

Gemisch (4o % Säure, 60 % Wasser) 2,5 Teile

Borsäure 1,5 "

wasserfreies Natriumsulfat 6,0 "

oberflächenaktive Paste (50 % Wasser, 27,6 % C₁,-Linearalkylbenzolsulfonat, 23,4 % Natriumsulfat) 0,7 "

Das vorstehende Gemisch, das eine Temperatur von etwa 32 C aufweist, wurde in Nudeln mit einem Durchmesser von 0,16 cm extrudiert, etwa 8 Sekunden auf einem Band, über welches kalte Luft (4,4 - 10⁰C) geblasen wurde, abgeschreckt (chilled), in Segmente

^-"äntje einer Größe von 0,63 cm - 0,96 cm/genbrochen und etwa 3 Stunden mittels eines Turbotrockners bei 49 - 51,6⁰C getrocknet. Nach dem etwa 8 Sekunden währenden Kühlen bei 4,4 - 10°C waren die Partikel verfestigt. Nach der endgültigen Trocknungsstufe klumpten die Teilchen nicht zusammen.

Beispiel 2

Es wurde ein Gemisch hergestellt, das mit dem in Beispiel 1 hergestellten identisch war, jedoch kein Natriumsulfat enthielt. Das Verfahren von Beispiel 1 konnte nicht angewandt werden, da die Partikel, die der Temperatur von 4,4 - 10 C ausgesetzt waren, sich nicht verfestigten.

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Beispiel 3

Es wurde ein Gemisch hergestellt, das mit dem in Beispiel 1 identisch war, jedoch anstelle von 6,0 Teilen Natriumsulfat 1 Teil Natriumsulfat enthielt. Das Verfahren war mit dem in Beispiel 1 durchgeführten Verfahren identisch, mit der Ausnahme, daß die Zeit, während welcher das Gemisch der Temperatur von 4,4 - 1O°C ausgesetzt war, auf 115 Sekunden erhöht wurde. Eine solche Erhöhung dieser Zeit war notwendig, um die gewünschte Verfestigung zu erzielen.

Beispiel 4

Es wurde ein Gemisch hergestellt, das mit dem in Beispiel 1 identisch war, jedoch anstelle von 6 Teilen Natriumsulfat 3 Teile Natriumsulfat enthielt. Das Verfahren war mit dem in Beispiel 1 beschriebenen identisch, mit der Ausnahme, daß die Zeit, während welcher das Gemisch der Temperatur von 4,4 - 10⁰C ausgesetzt war, auf 23 Sekunden erhöht wurde. Eine solche Zunahme dieser Zeit war notwendig, um die gewünschte Verfestigung zu erzielen.

Die Verfahren von Beispiel 1 bis 4 wurden wiederholt, wobei die dort verwendete Peroxysäure durch eine andere, normalerweise feste Peroxysäure, ein oberflächenaktives Mittel, ein Enzym oder eine Dungemittelverbindung und Natriumsulfat durch Calciumbromid, Eisen-III-bromid, Eisen-III-chlorid, Eisen-III-nitrat, Lithiumbromid, Natriumacetat, NatriumarSenat, Natriumperborat, Natriumphosphit, Natriuntoydrogenphosphit oder Zinn-II-chlorid ersetzt wurde. Es wurden die gleichen Ergebnisse erhalten. /

Für: The Procter & Gamble Company iii i S

Cincinnati

Dr.H

p . Ohio, V.St.A.

ihr.Beil

Rechtsanwalt

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Claims

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RECHTSANWÄLTE ' *"^:

ADELON3TRA33E 50
FRANKFURT AM MAiN 80

Patentansprüche

Verfahren zum Trocknen eines Materialgemisches, dadurch gekennzeichnet, daß man

A. ein mit V/asser befeuchtetes Gemisch aus einem hydratisierbaren Material und einem nicht-hydratisierbaren Material bei einer Temperatur, die höher als die Hydratisierungstemperatur des hydratisierbaren Materials ist, bildet,

B. aus dem unter A. erhaltenen Gemisch kleinere Einheiten der gewünschten Größe und Form herstellt,

C. die Temperatur der unter B. erhaltenen Einheiten auf eine Temperatur herabsetzt, die bei oder unter der Hydratisierungstemperatur des hydratisierbaren Materials liegt, und

D. die unter C. erhaltenen Einheiten,bei einer Temperatur trocknet, die hoch genug ist, um die/Menge an freiem Wasser und Hydratationswasser zu entfernen, aber nicht so hoch ist, daß sie das Erweichen und Aneinanderkleben der Einheiten bewirkt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als hydratisierbares Material Natriumsulfat, Calciumbromid, Eisen-Ill-bromid, Eisen-III-chlorid, Eisen-III-nitrat, Lithiumbromid, Natriumacetat, Natriumarsenat, Natriumperborat, Natriumphosphit, Natriumhydrogenphosphit oder Zinn-II-chlorid verwendet.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als nicht-hydratisierbares Material eine normalerweise feste Peroxysäure-Verbindung verwendet.
k. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als hydratisierJöares Material Natriumsulfat verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Peroxy-Verbindung Diperdodecandxcarbonsaure oder Dipera^zelainsäure verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man in das unter A. hergestellte Gemisch ein exothermes Kontrollmittel einarbeitet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur unter C. gleich oder niedriger als 32,2 C und die Temperatur von D. niedriger als 54 C ist.

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