DE69228330T2 - Verfahren zur Herstellung von Waschmittelzusammensetzungen - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flüssigen Waschmitteln, die ein anionisches Tensid und ein nichtionisches Tensid umfassen. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines flüssigen Waschmittels, das ein anionisches und ein nichtionisches Tensid umfaßt und einen hohen Tensidanteil aufweist.
- EP-A-265 203 (Unilever) offenbart flüssige Tensidmittel, die bei 20 bis 80ºC beweglich sind und ein Natrium- oder Kaliumsalz eines Alkylbenzolsulfonats oder Alkylsulfats in einer Menge, die 80 Gewichtsprozent nicht übersteigt, ein ethoxyliertes, nichtionisches Tensid in einer Menge, die 80 Gewichtsprozent nicht übersteigt, und Wasser in einer Menge, die 10 Gewichtsprozent nicht übersteigt, enthalten. Derartige flüssige Tensidmittel können als konzentrierte flüssige Waschmittel verwendet werden, beispielsweise als Geschirrspülflüssigkeit. Alternativ kann das flüssige Tensidmittel auf ein festes teilchenförmiges absorbierendes Material, beispielsweise auf ein poröses sprühgetrocknetes Grundpulver mit geringer Schüttdichte, das wenig oder keine Aktivstoffe enthält, unter Bildung eines Waschmittelgrundpulvers mit erhöhter Schüttdichte, gesprüht werden.
- EP-A-265 203 beschreibt zwei Verfahren zur Herstellung derartiger konzentrierter flüssiger Tensidmittel. Gemäß dem ersten Verfahren wird flüssiges nichtionisches Tensid allmählich zu der neutralisierten Alkylbenzolpaste (neutralisiertes Salz) gegeben, die im allgemeinen einen Aktivstoffanteil von etwa 50 Gew.-% aufweist. Das erhaltene viskose Gemisch, das mehr als 10% Wasser enthält, wird dann zur Verdampfung einer ausreichenden Wassermenge erhitzt, so daß der letztliche Wasseranteil unterhalb 10% fällt.
- Gemäß dem zweiten Verfahren wird Alkylbenzolsulfonsäure mit nichtionischem Tensid vermischt und das Gemisch wird anschließend mit einer ausreichenden Menge an konzentriertem wässerigen Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid behandelt, um Teil- oder vollständige Neutralisation zu bewirken.
- JP-A-6 447 755 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von hochkonzentrierten organischen Schwefelsäureestersalzen oder organischen Sulfonsäuresalzen, wobei die flüssigen Säurevorstufen der anionischen Tenside in Gegenwart von flüssigem nichtionischen Tensid neutralisiert werden. Gemäß JP-A-6 447 755 muß das nichtionische Tensid vor dem Neutralisationsschritt zu der flüssigen Säurestufe gegebenenfalls als Gemisch mit der Neutralisationsbase gegeben werden.
- Durch die vorstehenden Verfahren können bei der Herstellung von flüssigen Waschmitteln gute Ergebnisse erhalten werden. Das erste Verfahren von EP-A-265 203 bezieht jedoch Verdampfen von Wasser ein und ist daher Zeit- und energieaufwendig. Ein Nachteil des zweiten Verfahrens von EP-A-265 203 und eines ähnlichen, das in JP-A-6 447 755 beschrieben ist, besteht darin, daß eine längere Wechselwirkung zwischen einem nichtionischen Tensid und einem sauren Stoff, wie einer sauren anionischen Tensidvorstufe, chemischen Abbau des nichtionischen Tensids hervorrufen kann, wodurch Dioxan gebildet werden kann.
- Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Tensidmittels bereitzustellen, das ein anionisches Tensid und ein nichtionisches Tensid umfaßt und einen relativ geringen Wasseranteil aufweist.
- Wir haben nun gefunden, daß ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der vorstehend genannten Art an flüssiger Tensidzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung erhalten werden kann. Bei diesem Verfahren werden im wesentlichen äquimolare Mengen einer flüssigen, sauren, anionischen Tensidvorstufe und ein Neutralisationsmittel gleichzeitig in Gegenwart eines nichtionischen Tensids vermischt.
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigen, ein anionisches Tensid und ein nichtionisches Tensid umfassenden Tensidmittels, gekennzeichnet durch Vermischen im wesentlichen äquimolarer Mengen eines Neutralisationsmittels und einer flüssigen Säurevorstufe des anionischen Tensids gleichzeitig mit dem nichtionischen Tensid, wobei das flüssige Tensidmittel einen Wassergehalt von weniger als 25 Gewichtsprozent aufweist, wobei das anionische Tensid ein Alkylbenzolsulfonat ist.
- Vorzugsweise wird das Verfahren kontinuierlich, bevorzugter in einem Schleifenreaktor ausgeführt.
- Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Neutralisation der dem anionischen Tensid entsprechenden Säure mit einem Neutralisationsmittel, in einer Stärke, so daß das gewünschte geringe Niveau an Wasser in dem Endprodukt durch Zugabe der zwei Materialien zu einer Flüssigkeit, die das nichtionische Tensid umfaßt und die als Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel für das neutralisierte anionische Tensid wirkt, führt.
- Die dem anionischen Tensid entsprechende flüssige Säure oder die saure anionische Tensidvorstufe ist gewöhnlich eine stabile organische Verbindung, die handelsüblich ist. Ein Beispiel ist Dobanic 113, C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub5;-Alkylbenzolsulfonsäure, die von Shell erhalten werden kann.
- Das Neutralisationsmittel kann im Prinzip ein beliebiger alkalischer Stoff sein, vorzugsweise in konzentrierter wässeriger Lösung. Konzentrierte wässerige Lösungen von einem Alkalimetallhydroxid, wie eine 50 gewichtsprozentige Lösung von Natriumhydroxid in Wasser, sind die bevorzugten Neutralisationsmittel. Alternativ könnten konzentrierte alkalische Silikatlösungen verwendet werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Tensidgemische kann chargenweise, beispielsweise durch Zugabe äquimolarer Mengen der anionischen Vorstufe und des Neutralisationsmittels zu einem Reaktionsgefäß, das die er forderliche Menge an anionischem Tensid enthält, unter kontinuierlichem Rühren und bei Temperaturregelung ausgeführt werden.
- Vorzugsweise wird das Verfahren jedoch durch kontinuierliches Einspeisen der anionischen Tensidvorstufe, des nichtionischen Tensids und des Neutralisationsmittels und in den erforderlichen Mengen in einen Reaktor und Sammeln des gebildeten flüssigen Tensidmittels, nachdem die Neutralisation stattfand, ausgeführt.
- Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren kontinuierlich in einem Schleifenreaktor ausgeführt. Solche Schleifenreaktoren sind auf dem Fachgebiet bekannt und wurden soweit uns bekannt, nur zur Ausführung der Neutralisation von sauren anionischen Tensidvorstufen mit wässerigem Natriumhydroxid verwendet.
- Die flüssigen Tensidmittel, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, entsprechen gewöhnlich den flüssigen Tensidmitteln, die in der EP-A-265 203 beschrieben werden. Allerdings können auch flüssige Mittel mit einem höheren Wassergehalt hergestellt werden. Der Wassergehalt der erfindungsgemäß hergestellten Tensidgemische ist geringer als 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise geringer als 15 Gewichtsprozent. Ein Wassergehalt von weniger als 10 Gewichtsprozent ist besonders bevorzugt.
- Die hergestellten flüssigen Tensidmittel umfassen 1 bis 80%, vorzugsweise 15 bis 80 Gewichtsprozent, von einem oder mehreren anionischen Tensiden, 10 bis 99%, vorzugsweise 10 bis 85 Gewichtsprozent von einem oder mehreren nichtionischen Tensiden und so wenig Wasser wie möglich, um die Zusammensetzung im Temperaturbereich von 20-95ºC beweglich zu halten. Am meisten bevorzugte Bereiche für die Tenside sind 30 bis 70 Gewichtsprozent für die anionischen Tenside und 30 bis 70 Gewichtsprozent für die nichtionischen Tenside.
- Die anionische Tensidkomponente in der Zusammensetzung kann ein Kalium- oder Natriumsalz einer flüssigen sauren Tensidvorstufe sein. Besonders geeignet sind Natriumalkylbenzolsulfonate, worin die Alkylgruppen 10 bis 18 Kohlenstoff atome aufweisen. Gemische dieser anionischen Tenside können ebenfalls verwendet werden.
- Das nichtionische Tensid kann ein beliebiges geeignetes nichtionisches Tensid sein, das flüssig ist oder bei Temperaturen bis zu etwa 80ºC leicht verflüssigbar ist. Geeignete Arten nichtionischer Tenside für diesen Zweck sind die ethoxylierten Fettalkohole, beispielsweise ein aliphatischer C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub5;-Alkohol, ethoxyliert mit 2 bis 10 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol. Beispiele bevorzugter nichtionischer Tenside sind die C&sub1;&sub3;-C&sub1;&sub5;-Fettalkohole, kondensiert mit 3 bis 7 Ethoxygruppen, wie jene, die von ICI als Synperonics A3 oder A7 (Handelsmarken) erhältlich sind.
- Das Gewichtsverhältnis zwischen dem anionischen Tensid und dem nichtionischen Tensid in dem erhaltenen Tensidgemisch ist vorzugsweise im Bereich von 0,125 : 1 bis 4 : 1. Die Zusammensetzungen mit einem hohen Verhältnis von anionischem zu nichtionischem Tensid von mehr als etwa 1,5 : 1 erwiesen sich jedoch im allgemeinen als viskoser und werden daher weniger bevorzugt. Die besonders bevorzugten gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellten Mittel weisen ein Verhältnis von anionischem Tensid zu nichtionischem Tensid von 0,2 : 1 bis 2 : 1 auf.
- Die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten flüssigen Tensidmittel können zusätzlich freie Fettsäure enthalten. Somit umfassen sie zusätzlich 0,5 bis 20%, vorzugsweise 2 bis 15%, bevorzugter 2 bis 7 Gewichtsprozent einer Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen. Es ist bevorzugt, wenn die Fettsäure 12 bis 20 Kohlenstoffatome und insbesondere 16 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.
- Die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten flüssigen Tensidmittel können günstig in einem Verfahren zur Herstellung von gekörnten Waschmitteln hoher Schüttdichte mit einem hohen Waschmittelaktivstoffanteil, wie in EP-A-367 339 offenbart, hergestellt werden.
- Die Erfindung wird außerdem durch die nachstehenden, nicht einschränkenden Beispiele erläutert, wobei Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen sind, sofern nicht anders ausgewiesen.
- Die nachstehenden Abkürzungen werden verwendet:
- ABS: C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub5;-Alkylbenzolsulfonsäure, Dobanic 113 von Shell
- NI: Nichtionisches Tensid (ethoxylierter C&sub1;&sub3;-C&sub1;&sub5;- Fettalkohol)
- Die nachstehenden beweglichen flüssigen Alkylbenzolsulfonat/nichtionisches Tensid-Gemische wurden in einem üblichen Neutralisations-Schleifenreaktor hergestellt. Der Reaktor weist im wesentlichen die Form einer geschlossenen Schleife auf und umfaßt einen Leitungsmischer. Stromabwärts ist eine Wärmetauschereinheit und vor dem Mischer gibt es drei Einlässe, die für die flüssige saure anionische Vorstufe, das nichtionische Tensid und das wässerige Natriumhydroxid verwendet werden. Weiter stromaufwärts ist ein Auslaß vorgesehen, durch den das neutralisierte Tensidmittel austreten kann, wobei der Hauptanteil des Produkts in die Schleife zurückgeführt wird.
- Zu Beginn wird die Schleife mit nichtionischem Tensid, einem Gemisch von Synperonic A3 und Synperonic A7, in einem Verhältnis von 4 : 3 gefüllt. Anschließend wurden das nichtionische Tensidgemisch, die wässerige 48 gewichtsprozentige Natriumhydroxidlösung und die wässerige anionische Säurevorstufe (Dobanic 113) kontinuierlich dosiert, wobei die Menge an Natriumhydroxid so ausgewählt wurde, daß sie gerade die Säure ausreichend neutralisiert. Um andere Verhältnisse von anionischem Tensid zu nichtionischem Tensid zu erhalten, wurde die Beschickungsrate von nichtionischem Tensid auf die dreifache Menge eingestellt. Die Beschickungsraten der Ausgangsmaterialien und die berechneten Zusammensetzungen der erhaltenen Tensidmischung sind nachstehend angegeben. Die Kühltemperatur betrug 50ºC.
- Die Tensidzusaminensetzungen von Beispielen 1 und 2 waren in der Schleife leicht handhabbar und waren bei Raumtemperatur mobile Flüssigkeiten. Die Zusammensetzung von Beispiel 3 war viskoser und war daher schwieriger zu handhaben.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines flüssigen, ein
anionisches Tensid und ein nichtionisches Tensid umfassenden
Tensidmittels, gekennzeichnet durch Vermischen im
wesentlichen äquimolarer Mengen eines Neutralisationsmittels und
einer flüssigen Säurevorstufe des anionischen Tensids
gleichzeitig mit dem nichtionischen Tensid, wobei das flüssige
Tensidmittel einen Wassergehalt von weniger als 25
Gewichtsprozent aufweist, wobei das anionische Tensid ein
Alkylbenzolsulfonat ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren
kontinuierlich ausgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Vorangehenden Ansprüche,
wobei das Verfahren kontinuierlich in einem Schleifenreaktor
ausgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das nichtionische Tensid ein ethoxylierter Fettalkohol
ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das nichtionische
Tensid ein C&sub1;&sub2;-C&sub1;&sub5;-Fettalkohol, ethoxyliert mit 3 bis 7
Ethoxygruppen, ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das Neutralisationsmittel ein konzentriertes wässeriges
Alkalimetallhydroxid ist.
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