DE68926331T2

DE68926331T2 - Granuliertes Reinigungsmittel hoher Dichte

Info

Publication number: DE68926331T2
Application number: DE1989626331
Authority: DE
Inventors: Kiyotaka Tokuyama; Kenji Umehara; Yoshikazu Yoshimura
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2009-10-10
Also published as: DE68926331D1; EP0363872A3; JPH0637639B2; EP0363872B1; JPH02103293A; EP0363872A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein eine hohe Schüttdichte aufweisendes körniges Wasch- und Reinigungsmittel hervorragender Löslichkeit.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Übliche Wasch- und Reinigungsmittel für Kleidungsstücke enthalten Streckmittel bzw. Füllstoffe (üblicherweise Glauber- Salz oder Natriumsulfat (10H&sub2;O)), die nahezu nichts zur Waschleistung beitragen. Sie werden durch Sprühtrocknen u.dgl. als perlenartige hohle Körnchen einer Schüttdichte von etwa 0,3 g/cm³ hergestellt.
Solche Wasch- und Reinigungsmittel besitzen niedrige spezifische Gewichte und niedrige Konzentrationen an aktiven Mitteln, so daß die Transportkosten steigen und zur Lagerung und zum Angebot beträchtlicher Raum erforderlich ist. Darüber hinaus beanspruchen sie auch im Haushalt zu viel Raum und sind nur schwierig zu dosieren. Folglich wurde in jüngster Zeit ein Verfahren zur Herstellung eines eine hohe Schüttdichte aufweisenden kornigen Wasch- und Reinigungsmit tels vorgeschlagen, welches eine Wäsche mit lediglich einer geringen Menge an verwendetem Wasch- und Reinigungsmittel ermöglicht (vgl. ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 60-96698). Dieses Wasch- und Reinigungsmittel ist auch bereits auf dem Markt erschienen.
Andererseits zeichnen sich Sulfonate von Fettsäureniedrigalkylestern durch eine bessere Reinigungskraft bzw. Detergenswirkung, insbesondere Beständigkeit gegen hartes Wasser, aus. Es sind auch bereits diese enthaltende und eine hohe Schüttdichte aufweisende Wasch- und Reinigungsmittel bekannt (vgl. ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 62-597) bekannt.
Die eine hohe Schüttdichte aufweisenden und Sulfonate von Fettsäureniedrigalkylestern enthaltenden Wasch- und Reinigungsmittel kranken jedoch daran, daß sie in Wasser nur unzureichend löslich sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen folglich darin, ein eine hohe Schüttdichte aufweisendes körniges Wasch- und Reinigungsmittel hervorragender Löslichkeit, das nicht mit den geschilderten Nachteilen des Standes der Technik behaftet ist, bereitzustellen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Erfindungsgemäß wird ein eine hohe Schüttdichte aufweisendes körniges Wasch- und Reinigungsmittel bereitgestellt, welches
(a) ein Sulfonat eines Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylesters mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen im Fettsäureanteil und
(b) ein Sulfonat eines Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylesters mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettsäureanteil
umfaßt, wobei das Gewichtsverhältnis (a)/(b) 1/9 bis 6/4 beträgt und die Komponenten (a) und (b) insgesamt 5 - 30 Gew.- % des Mittels ausmachen.
Die JP-A-62-199695 beschreibt ein eine hohe Dichte aufweisendes körniges Wasch- und Reinigungsmittel mit 25 Teilen Natriumsulfonat eines gehärteten Talgmethylesters. Talg besitzt jedoch in bezug auf die Fettsäureester eine andere Zusammensetzung und genügt der erfindungsgemäß postulierten (a)/(b)-Beziehung nicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden näher erläutert.
Die Fettsäureniedrigalkylestersulfonate lassen sich in typischer Weise durch folgende allgemeine Formel (I) wiedergeben. Hierbei handelt es sich um sogen. α-Sulfofettsäureestersalze.
R¹-C HCOOR² (I)
In der Formel bedeuten:
R¹ eine Alkylgruppe der zuvor angegebenen Definition;
R² eine Alkylgruppe mit etwa 1 bis 3 Kohlenstoffatom(en) und
M ein Gegenion.
Als Gegenion wird ein solches für ein wasserlösliches Salz, z.B. ein Alkalimetallsalz, insbesondere ein Natriumsalz, bevorzugt
Ein Sulfonat eines gesättigten Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylesters läßt sich durch Herstellen eines Fettsäureniedrigalkylesters einer vorgegebenen Zahl von 1 bis 3 Kohlenstoffatom(en) durch Esteraustausch oder Verestern einer Fettsäure, anschließende Benutzung einer üblichen Sulfoniervorrichtung zur Reaktion mit Schwefelsäureanhydrid oder einem sonstigen Sulfonierungsmittel, erforderlichenfalls Bleichen und anschließendes Neutralisieren bereitstellen. Weiterhin kann es durch Niedrigalkylverestern von Sulfonaten von Fettsäuren hergestellt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann weiterhin ein ungesättigtes Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylestersulfonat zum Einsatz gelangen. Dieses erhält man in entsprechender Weise, wie zuvor beschrieben, unter Verwendung von ungesättigten Fettsäuren u.dgl. einer vorgegebenen Zahl von Kohlenstoffatomen als Ausgangsmaterial.
Als Fettsäureausgangsmaterial können Fettsäuren einer vorgegebenen Zahl von Kohlenstoffatomen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs aus Rindertalg, Kokosnußäl, Palmöl u.dgl. sowie synthetische Fettsäuren verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung verbessert die Löslichkeit durch gemeinsame Verwendung (in speziellen Verhältnissen) der beiden Komponenten (a) und (b) mit der im folgenden angegebenen speziellen Anzahl von Kohlenstoffatomen in den genannten Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylestersulfonaten:
(a) Sulfonate mit C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Fettsäureresten und
(b) Sulfonate mit C&sub1;&sub6;&submin;&sub1;&sub8;-Fettsäureresten.
Diese beiden Komponenten werden in einem Gewichtsverhältnis (a)/(b) von 1/9 bis 6/4, vorzugsweise 2/8 bis 5/5, eingesetzt. Liegt dieses Verhältnis unter 1/9, läßt sich die Löslichkeit nicht in ausreichendem Maße verbessern. Liegt es dagegen über 6/4, wird die Reinigungskraft beeinträchtigt.
Die genannten beiden Komponenten (a) und (b) sind in dem Wasch- und Reinigungsmittel in einem Gesamtgewicht von 5 - 30, vorzugsweise 8 - 25 Gew.-%, kombiniert. Wenn die gemeinsame Menge weniger als 5 Gew.-% beträgt, erreicht man keine ausreichende Reinigungskraft. Beträgt sie dagegen mehr als 30 Gew.-%, bereitet die industrielle Herstellung Schwierigkeiten.
Das eine hohe Schüttdichte aufweisende Wasch- und Reinigungsmittel gemäß der Erfindung kann neben den genannten wesentlichen Komponenten (a) und (b) noch andere Netzmittel, Builder und sonstige erwünschte Komponenten enthalten.
Als anionische Netzmittel seien beispielsweise die folgenden genannt:
1) Geradkettige Alkylbenzolsulfonate mit einer Alkylgruppe mit durchschnittlich 8 bis 16 Kohlenstoffatomen;
2) α-Olefinsulfonate mit durchschnittlich 10 bis 20 Kohlenstoffatomen;
3) Alkylsulfate mit durchschnittlich 10 bis 20 Kohlenstoffatomen;
4) Alkylestersulfate oder Alkenylestersulfate mit geradoder verzweigtkettigen Alkylgruppen oder Alkenylgruppen mit durchschnittlich 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und durchschnittlich 015 - 8 mol an addiertem Ethylenoxid;
5) gesättigte oder ungesättigte Fettsäuresalze mit durchschnittlich 10 bis 22 Kohlenstoffatomen;
6) α-Sulfofettsäuresalze der folgenden allgemeinen Formel:
R-C HCO&sub2; Z
worin Z für ein Gegenion steht und R eine Alkylgruppe mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt.
Als Gegenionen kommen bei diesen anionischen Netzmitteln solche für Alkalimetallsalze, z.B. Natrium, Kalium u.dgl., in Frage.
Als nicht-ionische Netzmittel werden die folgenden bevorzugt:
(1) Nicht-ionische Netzmittel vom EO-Additionstyp aus primären oder sekundären Alkoholen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, an die durchschnittlich 4 - 25 mol Ethylenoxid(e) addiert sind;
(2) Nicht-ionische Netzmittel vom EO-PO-Additionstyp aus primären oder sekundären Alkoholen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, an die durchschnittlich 4 - 25 mol Ethylenoxid (EO) und durchschnittlich 3 - 15 mol Propylenoxid (PO) addiert sind.
Weitere Zusätze sind Zeolith (Aluminosilikate), Natriumtripolyphosphat, Natriumpyrophosphat und sonstige anorganische Builder, Natriumcitrat, Natriumethylendiamintetraacetat, Nitrotriacetat, Natriumpolyacrylat, Natriumacrylat/Natriummaleinsäureanhydrid-Copolymer, Polyacetalcarboxylat und sonstige Calciumionen einfangende Builder, Carbonate, Silikate und sonstige alkalische Builder, Carboxymethylcellulose, Polyethylenglykol und sonstige Mittel zur Verhinderung einer Wiederverschmutzung, Seife und sonstige Spülverbesserer, p- Toluolsulfonate, Toluolsulfonate, Xylolsulfonate, Harnstoff und sonstige Viskositätseinstellmittel, Protease, Lipase, Cellulase, Amylse (insbesondere alkalische Lipase u.dgl., die in alkalischer Umgebung aktiv sind) sowie sonstige Enzyme, quaternäre Ammoniumsalze, Bentonit und sonstige Weichmacher, Bleichmittel, Aufheller, Duftstoffe, Farbstoffe u.dgl.
Das erfindungsgemäße Wasch- und Reinigungsmittel läßt sich durch Granulieren der genannten Komponenten zur Herstellung einer eine hohe Masse aufweisenden Zubereitung einer Schüttdichte von 0,5 - 1,2 g/cm³ herstellen. Als Granulierverfahren eignet sich das aus der zuvor genannten ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 62-597 bekannte Verfahren. Die Fettsäureniedrigalkylestersulfonate und sonstigen Wasch- und Reinigungsmittelkomponenten können mit Hilfe einer Knetvorrichtung verknetet, gemischt, mit Hilfe eines Mahlwerks vom Typ einer Schneidmühle u.dgl. vermahlen, granuliert und mit einem wasserunlöslichen feinen Pulver weitervermischt werden. Weiterhin können sämtliche oder ein Teil der Wasch- und Reinigungsmittelkomponenten sprühgetrocknet werden, wobei dann die restlichen Wasch- und Reinigungsmittelkomponenten mit den sprühgetrockneten Komponenten verknetet und vermischt werden. Auf diese Weise erhält man das gewünschte, eine hohe Schüttdichte aufweisende körnige Wasch- und Reinigungsmittel. Die Enzyme und sonstigen Komponenten können in Pulverform mit dem körnigen Wasch- und Reinigungsmittel gemischt werden.
Erfindungsgemäß kann man die Löslichkeit eines eine hohe Schüttdichte aufweisenden Wasch- und Reinigungsmittels durch die gemeinsame Verwendung der genannten beiden Arten von Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylestersulfonaten mit speziellen Kohlenstoffatomkettenlängen verbessern.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden - jedoch nicht beschränkenden - Beispiele näher erläutert. Die Bewertung wurde wie folgt durchgeführt:

Löslichkeitstest

Wasser einer Temperatur von 25ºC wurde in Bechergläser gefüllt. In diese Bechergläser wurden Zellen zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit eingefügt. Danach wurde jeweils 1 g Wasch- und Reinigungsmittel einer in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung in das Wasser eingebracht. Das Gemisch wurde unter Verwendung eines Rührers einer mit 250/min festgelegten Geschwindigkeit gerührt. Danach wurde die Zeit für 90% der zugesetzten Wasch- und Reinigungsmittelkörnchen bestimmt und als T&sub9;&sub0; (s) bezeichnet. Als Leitfähigkeitsmeßgerät wurde ein Horiba-Leitfähigkeitsmeßgerät Modell DS-8F verwendet.

Beisdiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel 1

Es wurden eine hohe Schüttdichte aufweisende körnige Waschund Reinigungsmittel einer Schüttdichte von 0,78 g/cm³ der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung zubereitet.
Die in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Komponenten mit Ausnahme des Enzyms wurden mit Hilfe einer Knetvorrichtung gemischt. Die hierbei erhaltenen innig gemischten Pellets einer Kantenlänge von 2 cm und ein Zeolith vom Typ A wurden mit konstanter Geschwindigkeit einem Mahlwerk (Speed Mill ND-30 von Okada Seiko) zugeführt. Hierbei wurde zusammen mit dem Mahlgut kalte Luft einer Temperatur von 15ºC mit einer Rate von 15 1/kg Mahlgut zugeführt. Das Mahlwerk besaß mit 3100/min umlaufende Mahiflügel eines Durchmessers von 15 cm, die vierstufig kreuzweise angeordnet waren. Als Sieb diente ein gestanztes Metall mit 20% Löchern eines Durchmessers von 2 mm.
Danach wurde das erhaltene Mahlprodukt und Zeolith vom Typ A eines durchschnittlichen primären Teilchendurchmessers von 3 ;£m mit konstanter Geschwindigkeit im Verhältnis 97/3 einer Drehtrommel (D = 30 cm; L = 60 cm) zugeführt. Das beschichtete Produkt wurde nach einer Aufenthaltsdauer von 5 min mit 30/min ausgetragen. Das hierbei erhaltene und eine hohe Schüttdichte aufweisende Wasch- und Reinigungsmittel wurde auf seine Löslichkeit hin untersucht. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1. TABELLE 1 Beispiel Vergleichsbeispiel Zusammensetzung (%) Zeolith Natriumcarbonat Kaliumcarbonat Enzym Wasser, Natriumsulfat Bewertung Löslichkeitstest (s) *1 Natrium-α-sulfofettsäure (C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;)-methylester *2 Natrium-α-sulfofettsäure (C&sub1;&sub6;&submin;&sub1;&sub8;)-methylester *3 Kalium-α-olefin (C&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub8;)-sulfonat

Claims

1. Eine hohe Schüttdichte aufweisendes körniges Wasch- und Reinigungsmittel mit Fettsäurestersulfonaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfonate

(a) ein Sulfonat eines Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylesters mit 12 bis 14 Kohlenstoffatomen in seinem Fettsäureanteil und

(b) ein Sulfonat eines Fettsäure-C&sub1; bis C&sub3;-Alkylesters mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen in seinem Fettsäureanteil

umfassen, wobei das Gewichtsverhältnis (a)/(b) 1/9 bis 6/4 und der gesamte Gewichtsanteil der Komponenten (a) und (b) in dem Mittel 5 - 30 Gew.-% betragen.

2. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1, wobei das Sulfonat der Formel (I):

R¹-C HCOOR²

worin bedeuten:

R¹ eine Alkylgruppe mit 10 bis 12 Kohlenstoffatomen im Falle des Sulfonats (a) oder 14 bis 16 Kohlenstoffatomen im Falle des Sulfonats (b);

R² eine C&sub1;- bis C&sub3;-Alkylgruppe und

M ein Gegenion entspricht.

3. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis (a)/(b) 1/4 bis 1/1 beträgt.

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4. Wasch- und Reinigungsmittel nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an den Komponenten (a) und (b) 8 - 25 Gew.-% beträgt.