DE69424551T2

DE69424551T2 - Kationisches Tensid enthaltende Waschmittelzusammensetzungen sowie deren Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69424551T2
Application number: DE69424551T
Authority: DE
Inventors: Anthony Dovey
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2014-12-03
Also published as: JPH10511713A; EP0714976B2; DE69424551D1; DE69424551T3; AU4371496A; ZA9510227B; EP0714976B1; WO1996017042A1; CN1174566A; MX9704078A; ATE193051T1; MA23734A1; TR199501509A2; BR9509843A; CA2206326A1; EP0714976A1

Description

Die Erfindung betrifft granuläre Reinigungsmittelzusammensetzungen, umfassend kationisches Tensid und anionisches Tensid und/oder anionisches Hydrotrop.
Wasserlösliche kationische Tenside sind kommerziell als wäßrige Lösungen erhältlich, typischerweise bis zu 35% oder 40% aktiv (bezogen auf das Gewicht). Alle Versuche, diese wäßrigen Lösungen zu granulieren, resultieren jedoch in granulären Komponenten mit niedrigem Gehalt an kationischem Tensid.
Die DE 24 49 354 offenbart Geschirrspülzusammensetzungen, enthaltend kationische Tenside und anionische Schaumunterdrücker. Die EP 234 717 offenbart ebenfalls Schaumkontrollmittel, enthaltend kationische Verbindungen, wobei anionische Tenside in der Zusammensetzung anwesend sein können.
Die JP 57 137 397 offenbart durch Mischen anionischer Seifen in einen geschmolzenen kationischen Weichmacher hergestellte Pulver.
Die EP-A 000 225, veröffentlicht am 10. Januar 1979, offenbart Zusammensetzungen, die wasserlösliches kationisches Tensid und anionisches Tensid umfassen. Die Tenside werden zusammen mit anderen Reinigungsmittelbestandteilen, wie Buildern, in einem Seifenmischer vereint und sprühgetrocknet. Dabei stellt ein molarer Überschuß an anionischem Tensid zu kationischem Tensid ein essentielles Merkmal dar. Die Beispiele offenbaren kationisches Tensid in der sprühgetrockneten Komponente bis zu einem Maximum von ungefähr 8 Gew.-%.
Die EP 547 722 offenbart sprühgetrocknete Zusammensetzungen, enthaltend kationische Weichmacher und hohe Anteile an Harnstoff und zusätzliches Tensid.
Versuche, den Gehalt an kationischem Tensid in granulären Zusammensetzungen zunächst durch Aufkonzentrieren der wäßrigen Lösung zu erhöhen, haben sich als sehr schwierig erwiesen, da dickflüssige Gelphasen an konzentriertem kationischen Tensid eine weitere Verarbeitung in kommerziellem Maßstab extrem schwierig machen.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, granuläre Reinigungsmittelbestandteile oder -zusammensetzungen mit einem höheren Anteil an wasserlöslichem kationischen Tensid als in den Bestandteilen im Stand der Technik zur Verfügung zu stellen.
Das wird durch Mischen geringer Anteile an anionischem Tensid mit der wäßrigen Lösung des kationischen Tensids und direkt folgender Trocknung und Granulierung, entweder gleichzeitig oder nacheinander, erreicht. Die Zugabe des anionischen Tensids erlaubt höher konzentrierte kationische Lösungen, die ohne Eintreten in eine dickflüssige Gelphase weiterverarbeitet werden können. Dementsprechend können höher konzentrierte granuläre Tensidbestandteile oder -zusammensetzungen hergestellt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine granuläre Reinigungsmittelzusammensetzungen oder -komponente, umfassend anionisches Tensid und / oder anionisches Hydrotrop, bevorzugt anionisches Tensid, mindestens 20 Gew.-% wasserlösliches kationisches Tensid, und weniger als 10 Gew.-% anionisches Polymer, worin das Molverhältnis von anionischem Tensid und/oder anionischem Hydrotrop zu kationischem Tensid geringer als 1 : 1 ist, bevorzugt geringer als 0,5 : 1, und umfassend von 10 bis 69 Gew.-% eines Reinigungsmittelbuilders, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminosilikat, Silikat, Carbonat, Citrat, Phosphat oder Mischungen davon, vorausgesetzt, daß die Zusammensetzung oder die Komponente frei von Monoalkylestern der Phosphorsäure ist.
Die granuläre Reinigungsmittelzusammensetzung oder -komponente umfaßt das kationische Tensid bevorzugt in einem Anteil von mindestens 30 Gew.-% der Zusammensetzung oder der Komponente und das anionische Tensid bevorzugt in einem Anteil von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung oder der Komponente.
Eine besonders bevorzugte granuläre Reinigungsmittelzusammensetzung oder -komponente ist im wesentlichen frei an anionischem Polymer, und umfaßt:
a) 35 Gew.-% bis 50 Gew.-% wasserlösliches kationisches Tensid;
b) 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% anionisches Tensid; und
c) 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% Natriumaluminosilikat.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung oder der Komponente, umfassend die Schritte
(i) Mischen einer wäßrigen Lösung, umfassend wasserlösliches kationisches Tensid, anionisches Tensid und/oder anionisches Hydrotrop, bevorzugt anionisches Tensid, und weniger als 10 Gew.-% anionisches Polymer;
(ii) Trocknen der Mischung unter Bildung einer konzentrierten Lösung mit einem Feststoffanteil von mindestens 50 Gew.-%, und
(iii) Granulierung der konzentrierten Lösung;
worin das kationische Tensid in einem Gehalt von mindestens 20 Gew.-% der Zusammensetzung oder der Komponente vorliegt und das Molverhältnis von anionischem Tensid zu kationischem Tensid geringer als 1 : 1 ist, und wobei die Zusammensetzung oder die Komponente 10 Gew.-% bis 69 Gew.-% Reinigungsmittelbuilder, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminosilikat, Silikat, Carbonat, Citrat, Phosphat oder Mischungen davon umfaßt, vorausgesetzt, das die Zusammensetzung oder die Komponente frei von Monoalkylestern der Phosphorsäure ist. Dadurch kann der Granulierungsschritt anschließend durchgeführt werden, der den Schritt des Mischens der konzentrierten Lösung mit einem Reinigungsmittelbuilder, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminosilikat, Silikat, Carbonat, Citrat, Phosphat oder Mischungen davon, umfaßt.
Wahlweise wird ein schaumunterdrückendes Mittel zu dem Mischungsschritt (i) hinzugefügt.
Der Trocknungsschritt kann in Form eines Verdampfungsschritts durchgeführt werden.
Alternativ können die Trocknungs- und Granulierungsschritte gleichzeitig durchgeführt werden, bevorzugt mittels Sprühtrocknung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die kationische Tensidkomponente der Zusammensetzung ist wasserlöslich. Bei Wasserlöslichkeit beziehen wir uns in diesem Zusammenhang auf die Löslichkeit eines kationischen Tensids in monomerer Form, wobei die Grenze der Löslichkeit durch den Beginn der Micellenbildung festgesetzt wird und als kritische Micellenkonzentration (CMC) gemessen wird. Das kationische Tensid sollte daher eine CMC für das reine Material größer als ungefähr 200 ppm und bevorzugt größer als ungefähr 500 ppm, bestimmt bei 30ºC und in destilliertem Wasser, aufweisen (Critical Micelle Concentrations of Aqueous Surfactant Systems, P. Mukerjee and K. J. Mysels, NSRDS-NBS, (1971)).
Nützliche kationische Tenside umschließen wasserlösliche quaternäre Ammonium verbindungen der Form R&sub1;R&sub2;R&sub3;R&sub4;N&spplus;X&supmin;, worin R&sub1; ein Alkyl mit 10 bis 20, bevorzugt mit 12-18 Kohlenstoffatomen, und R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; jeweils C&sub1;-C&sub7;-Alkyl, oder -Hydroxyalkyl, bevorzugt Methyl, sind; X&supmin; ein Anion, z. B. Chlorid, darstellt. Beispiele solcher quaternären Ammoniumverbindungen umschließen C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyltrimethylammoniumchlorid, C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyldimethylethoxyammoniumchlorid und Kokosnußalkyltrimethylammoniummethosulfat. Andere nützliche kationische Tenside werden in dem US Patent Nr. 4,222,905, Cockrell, herausgegeben am 16. September 1990, und im US Patent Nr. 4,239,659, Murphy, herausgegeben am 16. Dezember 1980, beschrieben.
Eine andere Gruppe nützlicher kationischer Verbindungen sind die Polyammoniumsalze der allgemeinen Formel:
worin R&sub3; ausgewählt ist aus C&sub8;-C&sub2;&sub0;-Alkyl, -Alkenyl und -Alkarylgruppen; R&sub4; jeweils C&sub1;-C&sub4;-Alkyl darstellt; n von 1-6 reicht; und m von 1-3 reicht.
Ein spezielles Beispiel eines Materials aus dieser Gruppe ist:
Ein weiterhin bevorzugter Typ einer kationischen Verbindung besitzt die Formel:
worin R¹ C&sub1;-C&sub4;-Alkyl ist; R² unverzweigt- oder verzweigtkettiges C&sub5;-C&sub3;&sub0;-Alkyl oder -Alkenyl, Alkylbenzol, oder
ist; worin s von 0 bis 5 reicht, R³ C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl oder -Alkenyl darstellt; a 0 oder 1 ist;
n 0 oder 1 ist; m von 1 bis 5 reicht; Z¹ und Z² jeweils ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus
und worin mindestens eine dieser Gruppen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ester, Reversester, Amid und Reversamid; und X ein Anion darstellt, das die Verbindung wasserlöslich macht, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amid, Methylsulfat, Hydroxid und Nitrat, bevorzugt Chlorid, Bromid oder Iodid.
Zusätzlich zu den Vorteilen der anderen hierin offenbarten kationischen Tenside ist diese spezielle kationische Verbindung für die Umwelt wünschenswert, da sie sowohl in Bezug auf ihre lange Alkylkette als auch auf ihren stickstoffhaltigen Teil biologisch abbaubar ist.

Cholinester:

Bevorzugte Cholinesterabkömmlinge weisen die folgende Formel auf:
worin R eine unverzweigt- oder verzweigtkettige C&sub5;-C&sub3;&sub0;-Alkyl oder -Alkenylgruppe ist und X ein Anion darstellt, das die Verbindung mindestens wasserdispergierbar macht, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenid, Methylsulfat, Sulfat und Nitrat, bevorzugt Methylsulfat, Chlorid, Bromid oder Iodid, und ebenso solche, worin die Esterbindung in der obigen Formel durch eine Reversester- ,Amid- oder Reversamidbindung ersetzt ist.
Besonders bevorzugte Beispiele für diesen Typ kationischen Tensids umschließen quaternäre Stearoylcholinesterammoniumhalogenide (R¹ = C&sub1;&sub7;-Alkyl), quaternäre Palmitoylcholinesterammoniumhalogenide (R¹ = C&sub1;&sub5;-Alkyl), quaternäre Mystiroylcholinesterammoniumhalogenide (R¹ = C&sub1;&sub3;-Alkyl), Lauroylcholinesterammoniumhalogenide (R¹ = C&sub1;&sub1;-Alkyl), sowie quaternäre Kokosnuß- und Talgcholinesterammoniumhalogenide (jeweils R¹ = C&sub1;&sub5;-C&sub1;&sub7;-Alkyl und C&sub1;&sub9;-C&sub1;&sub3;-Alkyl).
Zusätzlich bevorzugte kationische Verbindungen aus der Cholinesterauswahl werden durch die Strukturformeln weiter unten angegeben, worin p von 0 bis 20 reichen kann.
Die bevorzugten kationischen Cholinabkömmlinge, wie oben beschrieben, können durch die direkte Veresterung einer Fettsäure der gewünschten Kettenlänge mit Dimethylaminoethanol in Gegenwart eines sauren Katalysators hergestellt werden. Das Reaktionsprodukt wird anschließend mit einem Methylhalogenid unter Bildung des gewünschten kationischen Materials quaternisiert.
Die von Cholin abstammenden kationischen Materialien können ebenso durch die direkte Veresterung einer langkettigen Fettsäure der gewünschten Kettenlänge zusammen mit 2-Haloethanol in Gegenwart eines sauren Katalysatormaterials herge stellt werden. Anschließend wird das Reaktionsprodukt quaternisiert.
Trimethylamin bildet die gewünschte kationische Verbindung.
Andere zur Verwendung hierin geeignete Cholinester haben die Formel:
worin t 0 oder 1 ist, y von 1 bis 20 reicht, und r und x wie oben definiert sind.

Anionisches Tensid

Die anionische Tensidkomponente der vorliegenden Erfindung umschließt wasserlösliche Salze der höheren Fettsäuren, d. h. "Seifen". Dieses schließt Alkalimetallseifen, wie die Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Alkylammoniumsalze der höheren Fettsäuren mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, und bevorzugt mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein. Seifen können durch Direktverseifung von Fetten oder Ölen oder durch die Neutralisation von freien Fettsäuren hergestellt werden. Besonders nützlich sind die Natrium- und Kaliumsalze der Mischungen von Fettsäuren, abgeleitet von Kokosnußöl und Talg, d. h. Natrium- oder Kaliumtalg- und -kokosnußseife.
Nützliche anionische Tenside umschließen ebenso die wasserlöslichen Salze, bevorzugt die Alkalimetall-, Ammonium- und Alkylolammoniumsalze der organischen Sulfurierungsreaktionsprodukte mit einer Alkylgruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und einer Sulfonsäure- oder Schwellelsäureestergruppe in ihrer Molekülstruktur. (Eingeschlossen in den Begriff "Alkyl" ist der Alkylteil von Acylgruppen.) Beispiele dieser Gruppe von synthetischen Tensiden sind die Natrium- und Kaliumalkylsulfate, insbesondere jene, welche durch Sulfatierung der höheren Alkohole (C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Kohlenstoffatome) erhalten werden, wie die, welche durch Reduktion der Glyceride von Talg- oder Kokosnußöl hergestellt werden; und die Natrium- und Kaliumalkylbenzolsulfonate, in denen die Alkylgruppe 9 bis 15 Kohlenstoffatome in unverzweigter oder verzweigter Kettenkonfiguration enthält, z. B. die des in den US Patenten Nr. 2,220,099 und 2,477,383 beschriebenen Typs. Besonders nützlich sind lineare unverzweigtkettige Alkylbenzolsulfonate, in denen die mittlere Kohlenstoffatomanzahl in der Alkylgruppe von 11 bis 13 reicht, abgekürzt als C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub3;- LAS.
Andere nützliche anionische Tenside hierin umschließen die wasserlöslichen Salze der Ester von alpha-sulfonierten Fettsäuren mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Fettsäuregruppe und mit lbis 10 Kohlenstoffatomen in der Estergruppe; wasserlösliche Salze der 2-Acyloxyalkan-1-sulfonsäuren mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen in der Acylgruppe und mit 9 bis 23 Kohlenstoffatomen in der Alkaneinheit; Alkylethersulfate mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid; wasserlösliche Salze von Olefinsulfonaten mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen; und beta-Alkoxyalkansulfonate mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkaneinheit.
Ebenso als in der vorliegenden Erfindung nützliche anionische Tenside werden Hydrotrope, wie Arylsulfonate, angesehen. Bevorzugt sind Natrium- oder Kaliumsalze von Benzol-, Toluol-, Xylol- oder Cumolsulfonat.

Schaumunterdrückende Mittel

Ein schaumunterdrückendes Mittel ist in der vorliegenden Verbindung als ein Verfahrenshilfsmittel nützlich, um den Schaum im Stadium des Mischens der kationischen Tensidlösung mit dem anionischen Tensid zu kontrollieren.
Eine breite Vielfalt an Materialien kann als Schaumunterdrückungsmittel verwendet werden, wie Monocarboxylfettsäuren und deren lösliche Salze, hochmolekulargewichtige Kohlenwasserstoffe, wie Paraffin, Fettsäureester, Fettsäureester von einwertigen Alkoholen, aliphatische C&sub1;-C&sub4;&sub0;-Ketone, N-alkoxylierte Aminotriazine, Propylenoxid, und Monostearylphosphate und Phosphatester. Eine andere bevorzugte Kategorie von schaumunterdrückenden Mitteln umfaßt Silikonschaumunterdrücker. Diese Kategorie umschließt die Verwendung von Polyorganosiloxanölen, wie Polydimethylsiloxan, Dispersionen oder Emulsionen von Polyorganosiloxanölen oder -harzen, und Kombinationen von Polyorganosiloxan mit Siliciumdioxidteilchen, worin das Polyorganosiloxan auf das Siliciumdioxid chemisorbiert oder aufgeschmolzen ist. Silikonschaumunterdrücker sind im Stand der Technik altbekannt und werden z. B. in US-A-4,265,779, herausgegeben am 5. Mai 1981, offenbart. Andere Silikonschaumunterdrücker werden in US-A-3,455,839 und in der Deutschen Patentanmeldung DE-A-21 24 526 offenbart.

Pulver

Viele Pulver sind zur Verwendung in dem Granulierungsschritt des vorliegenden Verfahrens geeignet. Die Pulver zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Ver fahren und den Zusammensetzungen umschließen mindestens einen oder mehrere Builder, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminosilikat, Silikat, Carbonat, Citrat, Phosphat oder Mischungen davon, und sind kompatible Reinigungsmittelbuilder oder eine Kombination von Buildern oder Pulver.
Die Reinigungsmittelzusammensetzungen hierin können kristallines Aluminosilikationenaustauschmaterial der Formel
Naz[(AlO&sub2;)z·(SiO&sub2;)y]·xH&sub2;O
enthalten, worin z und y mindestens 6 sind, das Molverhältnis von z zu y von 1,0 bis 0,4 und x von 10 bis 264 reicht. Hierin nützliche amorphe hydratisierte Aluminosilikatmaterialien haben die empirische Formel
Mz(zAlO&sub2;·ySiO&sub2;)
worin M Natrium, Kalium, Ammonium oder substituiertes Ammonium ist, z von 0,5 bis 2 reicht und y 1 ist, wobei dieses Material eine Magnesiumionenaustauschfähigkeit von mindestens 50 mg Äquivalente CaCO&sub3;-Härte pro Gramm wasserfreies Aluminosilikat aufweist. Hydratisiertes Natriumzeolith A mit einer Teilchengröße von 1 bis 10 um ist bevorzugt.
Die Aluminosilikationenaustauschbuildermaterialien hierin liegen in hydratisierter Form vor und enthalten 10 Gew.-% bis 28 Gew.-% Wasser, wenn sie kristallin sind, und sogar noch potentiell höhere Anteile an Wasser, wenn sie amorph sind. Besonders bevorzugte kristalline Aluminosilikationenaustauschmaterialien enthalten 18% bis 22% Wasser in ihrer Kristallmatrix. Die kristallinen Aluminosilikationenaustauschmaterialien werden weiterhin durch einen Teilchengrößedurchmesser von 0,1 um bis 10 um charakterisiert. Amorphe Materialien sind oftmals kleiner, z. B. herunter bis weniger als 0,01 um. Bevorzugte Ionenaustauschmaterialien weisen einen Teilchengrößedurchmesser von 0,2 um bis 4 um auf. Der Begriff "Teilchengrößedurchmesser" hierin stellt den mittleren Teilchengrößedurchmesser bezogen auf das Gewicht eines gegebenen Ionenaustauschmaterials, bestimmt durch konventionelle analytische Techniken, wie z. B. mikroskopische Bestimmung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops, dar. Die kristallinen Aluminosilikationenaustauschmaterialien hierin werden gewöhnlich weiterhin durch ihre Calciumionenaustauschfähigkeit, die mindestens 200 mg Äquivalente CaCO&sub3;-Wasserhärte/g Aluminosilikat beträgt, berechnet auf wasserfreier Basis, und die im allgemeinen in dem Bereich von 300 mg eq. /g bis 352 mg eq. /g liegt, charakterisiert.
Die amorphen Aluminosilikationenaustauschmaterialien weisen normalerweise einen Mg&spplus;&spplus;-Austausch von mindestens 50 mg eq. CaCO&sub3;/g (12 mg Mg&spplus;&spplus;/g) auf Amorphe Materialien zeigen kein sichtbares Beugungsmuster, wenn sie durch Cu- Strahlung (1,54 Angströmeinheiten) geröntgt werden.
In der Praxis dieser Erfindung nützliche Aluminosilikationenaustauschmaterialien sind kommerziell erhältlich. Die erfindungsgemäß nützlichen Aluminosilikate können in ihrer Struktur kristallin oder amorph sein und können natürlich vorkommende oder synthetisch abgeleitete Aluminosilikate darstellen. Ein Verfahren zur Herstellung von Aluminosilikationenaustauschmaterialien wird im US Patent Nr. 3,985,669, Krummel et al., herausgegeben am 12. Oktober 1976, diskutiert. Bevorzugte hierin nützliche synthetische kristalline Aluminosilikationenaustauschmaterialien sind unter den Bezeichnungen Zeolith A, Zeolith B, Zeolith P, Zeolith MAP und Zeolith X erhältlich. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das kristalline Aluminosilikationenaustauschmaterial die Formel
Na&sub1;&sub2;[(AlO&sub2;)&sub1;&sub2;(SiO&sub2;)&sub1;&sub2;]xH&sub2;O
auf, worin x von 20 bis 30 reicht, insbesondere 27 ist, und hat eine Teilchengröße im allgemeinen geringer als 5 um.
Die erfindungsgemäßen granulären Reinigungsmittel können neutrale oder alkalische Salze enthalten, die in Lösung einen pH von 7 oder größer aufweisen, und können ihrer Natur nach entweder organisch oder anorganisch sein. Die Buildersalze unterstützen die Bereitstellung der gewünschten Dichte und der Masse der Reinigungsmittelkörnchen hierin. Während einige der Salze inert sind, fungieren viele von ihnen ebenso als Reinigungsmittelbuildermaterialien in der Waschlösung.
Beispiele neutraler wasserlöslicher Salze umschließen die Alkalimetall-, Ammonium- oder die substituierten Ammoniumchloride, -fluoride und -sulfate. Die Alkalimetall-, und insbesondere die Natriumsalze der oben genannten sind bevorzugt. Natriumsulfat wird typischerweise in Reinigungsmittelkörnchen verwendet und stellt ein besonders bevorzugtes Salz dar. Citronensäure und im allgemeinen jede andere organische oder anorganische Säure kann in die granulären Reinigungsmittel der vorliegenden Erfindung eingefügt werden, solange sie mit dem Rest der agglomerier ten Zusammensetzung chemisch kompatibel ist.
Andere nützliche wasserlösliche Salze umschließen die gewöhnlich als Reinigungsmittelbuildermaterialien bekannten Verbindungen. Builder werden allgemein ausgewählt aus verschiedenen wasserlöslichen Alkalimetall-, Ammonium- oder substituierten Ammoniumphosphaten, -polyphosphaten, -phosphonaten, - polyphosphonaten, -carbonaten, - silicaten, -boraten, -citraten, -silicas und -polyhydroxysulfonaten. Bevorzugt sind die Alkalimetall-, insbesondere die Natriumsalze der oben genannten.
Spezielle Beispiele anorganischer Phosphatbuilder sind Natrium- und Kaliumtripolyphosphat, -pyrophosphat, polymeres -metaphosphat mit einem Polymerisationsgrad von 6 bis 21, und -orthophosphat. Beispiele für Polyphosphonatbuilder sind die Natrium- und Kaliumsalze von Ethylendiphosphonsäure, die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure und die Natrium- und Kaliumsalze von Ethan-1,1,2-triphosphonsäure. Andere phosphorhaltige Builderverbindungen werden in den US Patenten Nr. 3,159,581; 3,213,030; 3,422,021; 3,422,137; 3,400,176 und 3,400,148 offenbart.
Beispiele nicht-phosphorhaltiger anorganischer Builder sind Natrium- und Kaliumcarbonat, -bicarbonat, -sesquicarbonat, -tetraboratdecahydrat, und -silicat mit einem Molverhältnis von SiO&sub2; zu Alkalimetalloxid von 0,5 bis 4,0, bevorzugt von 1,0 bis 2,4. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Zusammensetzungen erfordern zur Durchführung keinen Carbonatüberschuß und enthalten bevorzugt nicht mehr als 2% feinverteiltes Calciumcarbonat, wie im US Patent Nr. 4,196,093, Clarke et al., herausgegeben am 1. April 1980, offenbart, und sind bevorzugt frei von letzterem.

Weichmacherton

Ein Weichmacherton stellt eine besonders nützliche Komponente dar, die wahlweise in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingefügt werden kann. Wenn verwendet, kann der Ton in das kationische Tensid enthaltende Teilchen der vorliegenden Erfindung eingefügt werden, obwohl es bevorzugt ist, daß der Ton in ein von kationischem Tensid getrenntes Teilchen eingefügt wird. Die das kationische Tensid enthaltenden Teilchen und die den Ton enthaltenden Teilchen können anschließend gewöhnlich mit anderen teilchenförmigen Komponenten, umfassend konventionelle Reinigungsmittelbestandteile, unter Bildung eines fertigen kommerziellen Wäschewaschmittelprodukts zusammengemischt werden.
Weichmachertone können entweder unmodifiziert oder organisch modifiziert sein. Die nicht organisch modifizierten Tone können als ausdehnbare, dreischichtige Tone, das heißt Aluminosilikate und Magnesiumsilikate, mit einer Ionenaustauschfähigkeit von mindestens 50 meq/ 100 g Ton und bevorzugt mindestens 60 meq/ 100 g Ton beschrieben werden. Die Ausgangstone für die organisch modifizierten Tone können in ähnlicher Weise beschrieben werden. Der zur Beschreibung der Tone verwendete Begriff "ausdehnbar" bezieht sich auf die Fähigkeit der Schichttonstruktur, bei Wasserkontakt zu quellen oder sich auszudehnen. Die hierin verwendeten dreischichtigen ausdehnbaren Tone sind solche Materialien, die geologisch als Smectite eingestuft werden.
Es gibt zwei verschiedene Klassen von Smectittyp-Tonen, die grob auf der Basis der Anzahl oktaedrischer Metall-Sauerstoffanordnungen in der zentralen Schicht für eine gegebene Anzahl an Silicium-Sauerstoffatomen in den äußeren Schichten unterschieden werden können. Eine vollständigere Beschreibung der Tonmineralien wird in "Clay Colloid Chemistry" von H. von Olphen, John Wiley & Sons (Interscience Publishers), New York, 1963, Kapitel 6, insbesondere die Seiten 66-69, gegeben.
Die Familie der Smectit- (oder Montmorillonoid-) Tone umschließt die folgenden trioktaedrischen Mineralien: Talk; Hectorit; Saponit; Sauconit; Vermiculit; und die folgenden dioktaedrischen Mineralien: Prophyllit; Montmorillonit; Volchonskoit und Nontronit.
Die in diesen Zusammensetzungen eingesetzten Tone enthalten kationische Gegenionen, wie Protonen, Natriumionen, Kaliumionen, Calciumionen und Lithiumionen. Es ist üblich, zwischen Tonen auf der Basis von einem vorwiegend oder ausschließlich absorbierten Kation zu unterscheiden. Zum Beispiel ist ein Natriumton ein solcher, in dem das absorbierte Kation vorwiegend Natrium darstellt. Solche absorbierten Kationen können in Austauschreaktionen mit den in wäßrigen Lösungen vorliegenden Kationen einbezogen werden. Eine typische Austauschreaktion, die einen Ton von Smectit-Typ einbezieht, wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Smectitton (Na)&spplus; + NH&sub4;OH => Smectitton (NH&sub4;)&spplus; + NaOH.
Da in der oben stehenden Gleichgewichtsreaktion ein Äquivalentgewicht an Ammoniumion ein Äquivalentgewicht an Natrium ersetzt, ist es üblich, die Kationenaus tauschfähigkeit (gelegentlich als "Basenaustauschfähigkeit" bezeichnet) in Form von Milliäquivalenten pro 100 g Ton (meq/ 100 g) zu messen. Die Kationenaustauschfähigkeit von Tonen kann auf verschiedenen Wegen gemessen werden, einschließlich durch Elektrodialyse, durch Austausch mit Ammoniumionen gefolgt von Titration, oder durch ein Methylenblauverfahren, die vollständig in Grimshaw, "The Chemistry and Physics of Clays", Seiten 264 bis 265, Interscience (1971), dargestellt werden.
Die Kationenaustauschfähigkeit eines Tonmaterials hängt mit solchen Faktoren, wie den Dehneigenschaften des Tons, der Ladung des Tons (welche wiederum wenigstens teilweise durch die Gitterstruktur bestimmt wird) und ähnlichem, zusammen. Die Ionenaustauschfähigkeit von Tonen variiert in breitem Umfang in dem Bereich von 2 meq/100 g für Kaolinite bis 150 meq/ 100 g und größer für bestimmte Smectit- Tone.
Bevorzugte Tone vom Smectit-Typ sind Natriummontmorillonit, Kaliummontmorillonit, Natriumhectorid und Kaliumhectorid. Die hierin verwendeten Tone weisen einen Teilchengrößebereich von bis zu 1 um auf.
Alle hierin verwendeten Tone können entweder natürlich oder synthetisch abgeleitet sein.

Beispiele

In den folgenden Beispielen ist das kationische Tensid C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-Alkyldimethylhydroxyethylammoniumchlorid.
Natrium-(C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;)-alkylether-(3)-sulfat ist das Natriumsalz des C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;-ethoxylierten Alkohols mit im Mittel 3 mol Ether pro Mol.
Das schaumunterdrückende Mittel ist Polydimethylsiloxan (85%) und hydrophobes Siliciumdioxid (15%).
Die folgende Zusammensetzung wurde hergestellt:
Gew.-%
kationisches Tensid 40
Natrium-(C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;)-alkylsulfat 1,6
Natrium-(C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;)-alkylether-(3)-sulfat 0,4
Zeolith A (hydratisiert) 54,9
Schaumunterdrückendes Mittel 0,1
Wasser 3

Beispiel 1

Die obige Zusammensetzung wurde durch Mischen einer 40%igen wäßrigen Lösung des kationischen Tensids mit einer 79%igen wäßrigen Paste der Mischung von anionischen Tensiden und mit dem Antischaummittel hergestellt. Die Mischung wurde anschließend unter Bildung einer 60%igen aktiven kationischen Tensidpaste eingedampft. Die Paste wurde in einen Hochscherungsmischer (einen Loedige CB®) gefüllt, wo sie mit Zeolith A granuliert wurde. Die resultierenden Körnchen wurden weiter in einem Niedrigscherungsmischer (einem Loedige KM®) behandelt und anschließend in einem Fließbetttrockner bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 3% an (freiem) Wasser getrocknet.

Beispiel 2

Die obige Zusammensetzung wurde durch Mischen einer 40%igen wäßrigen Lösung des kationischen Tensids mit einer 79%igen wäßrigen Paste der Mischung von anionischen Tensiden hergestellt. Das Zeolith A wurde ebenso zu der Mischung hinzugegeben und eine homogene Seifenmischung wurde gebildet. Die Seifenmischung wurde anschließend unter Verwendung von Heißluft in einem konventionellen Gegenstromsprühtrocknungsturm unter Bildung der fertigen granulären Zusammensetzung sprühgetrocknet.

Vergleichsbeispiel A

Eine 40%ige wäßrige Lösung des kationischen Tensids wurde in einen Hochscherungsmischer (Loedige CB®) gefüllt und mit einer festgesetzten Menge an Zeolith A-Pulver agglomeriert. Die Zugabe wurde kurz vor auftretender Überagglomeration (der Punkt, an dem der flüssige Anteil die Kapazität des Pulvers überschreitet, was zur Bildung eines unverarbeitbaren "Teiges" führt) gestoppt. Das resultierende nasse Agglomerat wurde anschließend in einem Fließbetttrockner unter Bildung eines Produktes mit der folgenden Zusammensetzung getrocknet:
Gew.-%
kationisches Tensid 15
Natrium-(C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;)-alkylsulfat -
Natrium-(C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub4;)-alkylether-(3)-sulfat -
Zeolith A (hydratisiert) 82
Wasser 3
Dieses Teilchen ist zur Einfügung in "Kompakt"-Produkte wegen der niedrigen kationischen Tensidaktivität ungeeignet.

Vergleichsbeispiel B

Eine 40%ige wäßrige Lösung des kationischen Tensids wurde durch Verdampfung unter Bildung einer 60%igen aktiven kationischen Tensidpaste eingedampft. Die Paste wurde ein hochviskoses Gel, und keine weitere nützliche Verarbeitung war möglich.

Claims

1. Granuläre Reinigungsmittelzusammensetzung oder -komponente, umfassend anionisches Tensid und/oder anionisches Hydrotrop, wasserlösliches, kationisches Tensid, das in seiner reinen Form eine CMC (kritische Micellenkonzentration) von mehr als 200 ppm, bei 30ºC in destilliertem Wasser, aufweist, und weniger als 10 Gew.-% anionisches Polymer, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Tensid in einem Anteil von mindestens 20 Gew.-% der Zusammensetzung oder Komponente vorliegt und das Molverhältnis von anionischem Tensid und/oder anionischem Hydrotrop zu kationischem Tensid weniger als 1 : 1 beträgt, und daß die Zusammensetzung oder Komponente 10 bis 69 Gew.-% eines Waschmittelbuilders umfaßt, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminosilicat, Silicat, Carbonat, Citrat, Phosphat oder Mischungen hiervon, mit der Maßgabe, daß die Zusammensetzung oder Komponente keine Monoalkylester von Orthophosphosäure enthält.

2. Granuläre Reinigungsmittelzusammensetzung oder -komponente nach Anspruch 1, wobei das kationische Tensid in einem Anteil von mindestens 30 Gew.-% der Zusammensetzung oder Komponente vorliegt, und das anionische Tensid in einem Anteil von 1 bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung oder Komponente vorliegt, und das Molverhältnis von anionischem Tensid zu kationischem Tensid weniger als 0,5 : 1 beträgt.

3. Granuläre Reinigungsmittelzusammensetzung oder -komponente nach Anspruch 1, welche im wesentlichen frei ist an anionischem Polymer, umfassend:

(a) 35 bis 50 Gew.-% wasserlösliches, kationisches Tensid:

(b) 1 bis 5 Gew.-% anionisches Tensid; und

(c) 40 bis 60 Gew.-% Natriumaluminosilicat.

4. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung oder Komponente, umfassend die Schritte

(i) Mischen einer wäßrigen Lösung, umfassend ein wasserlösliches, kationisches Tensid, das in seiner reinen Form eine CMC (kritische Micellenkonzentration) von mehr als 200 ppm, bei 30ºC in destilliertem Wasser, aufweist, anionisches Tensid und/oder anionisches Hydrotrop, vorzugsweise anionisches Tensid, und weniger als 10 Gew.-% anionisches Polymer;

(ii) Trocknen der Mischung unter Bildung einer konzentrierten Lösung mit einem Feststoffanteil von mindestens 50 Gew.-%; und

(iii) Granulieren der konzentrierten Lösung;

dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Tensid in einem Anteil von mindestens 20 Gew.-% der Zusammensetzung oder Komponente vorliegt und das Molverhältnis von anionischem Tensid und/oder anionischem Hydrotrop zu kationischem Tensid weniger als 1 : 1 beträgt, und die Zusammensetzung oder Komponente 10 bis 69 Gew.-% eines Waschmittelbuilders umfaßt, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminosilicat, Silicat, Carbonat, Citrat, Phosphat oder Mischungen hiervon, mit der Maßgabe, daß die Zusammensetzung oder Komponente keine Monoalkylester von Orthophosphosäure enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Schaumunterdrückungsmittel beim Mischschritt (i) zugesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und/oder 5, wobei der Trocknungsschritt mittels eines Verdampfungsschrittes durchgeführt wird, und wobei der Granulierungsschritt anschließend durchgeführt wird durch Mischen der konzentrierten Lösung mit einem Waschmittelbuilder, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aluminosilicat, Silicat, Carbonat, Citrat, Phosphat oder Mischungen hiervon.

7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Trocknungs- und Granulierungsschritte gleichzeitig durchgeführt werden, vorzugsweise mittels Sprühtrocknung.