SE462049B - Partikelformigt mjukningsmedel foer tyg, saett att framstaella mjukningsmedlet samt detergentkomposition innehaallande det partikelformiga mjukningsmedlet - Google Patents

Description

462 049 manblandas med korn av detergentkompositioner har bentonit- agglomeratpartiklarna vanligen haft ungefär samma storlek och densitet som detergentkornen för att förhindra separe- ring av de olika partiklarna och därav följande otillfreds- ställande tvättning och/eller mjukgöring av tvättgodset.

I en del fall har de bindemedel som använts vid framställ- ning av produkter enligt tidigare teknik och som ofta in- gått i relativt stora halter, tillfört bentonitagglomeratet egenskaper som gjort detta olämpligt att använda tillsam- mans med vissa typer av detergentkompositioner. I andra fall har agglomeraten varit alltför lätt söndersmulbara, så att vid ordinär behandling av produkten, på transport- band, av inmatningsanordningar, i blandare (anordningar för tillsats i efterhand) och fyllningsmaskiner och vid normal varutransport, har stötar orsakat överdriven sönder- delning av agglomeraten, vilket resulterat i mindre attrak- tiva produkter, vilka haft tendens att delvis separera under lagringen och distributionen. Enligt föreliggande uppfinning erhålles en icke separerande produkt, hos vil- ken partiklarna har en förbättrad strukturell stabilitet och vilken lätt dispergeras i tvättvattnet. Det använda bindemedlet gör ej bentonitagglomeraten olämpliga att an- vända i detergentkomxsitioner; tvärt om är de användbara inom många områden vilket gör att agglomeraten kan ingå i ett stort antal detergentsammansättningar och i godtyck- liga koncentrationer i dessa, beroende på vilka effekter som önskas. Agglomeraten är lätta att framställa och kan lätt införlivas genom sammanblandning med spraytorkade (eller liknande) produkter innehållande för detergentkom- positionen viktiga komponenter.

Enligt föreliggande uppfinning består det partikelformiga tygmjukningsmedlet, lämpligt att införliva i detergent- kompositioner för mjukgöring av tvättat tvättgods, av agglomerat av finfördelad bentonit, med partikelstorlekar av mindre siktstorlek än No 200, agglomererad till partik- n 462 049 lar med en storlek huvudsakligen inom siktområdet No 10 - 100, med en skrymvolym inom området 0,7 till 0,9 g/ml, en vattenhalt av 8-13% och en skörhet lägre än 30, vilket _ agglomerat innefattar ca. 1-5% bindemedel som hjälper till att bibehålla agglomeratets integritet till dess det ned- blandas i det vatten i vilket det skall sönderdelas och dispergeras.

Den använda bentoniten är en kolloidal lera (aluminiumsili- kat) innehållande montmorillonit. Montmorillonit är ett hydratiserat aluminiumsilikat i vilket ca. 1/6 av aluminium- atomerna kan vara utbytta mot magnesiumatomer och med vil- ket olika mängder av natrium, kalium, kalcium, magnesium och andra metaller, samt väte, löst kan kombineras. Den lämpligaste typen av bentonitlera vid framställning av de agglomererade partiklarna enligt uppfinningen är den som är känd som natriumbentonit (eller Wyoming- eller western-ben- tonit), som vanligen består av ett ljust till gulvitt icke kännbart pulver som i vatten bildar en kolloidal suspension med kraftigt tixotropa egenskaper. I vatten skall sväll- ningen hos denna lera vanligen ligga inom området 3 till ml/gram, företrädesvis 7 till 15 ml/g, och viskositeten vid en koncentration i vatten av 6% skall vanligen ligga inom området 3 till 30 centipois, företrädesvis 8 till 30 centipois. De föredragna svällande bentoniterna av denna typ försäljes under varumärket Mineral Colloid, såsom industribentoniter, av Benton Clay Company, en filial till Georgia Kaolin Co. Dessa material, som är desamma som tidigare försâlts under varumärket THIXO-JEL, består av selektivt utvunnen och anrikad bentonit, och de som anses vara mest lämpliga kan erhållas i form av Mineral Colloid No 101 etc. motsvarande THIXO-JEL No 1, 2, 3 och 4.

Materialens pH-värden (6% koncentration i vatten) ligger inom omrâdet 8 till 9,4, den maximala fria fukthalten är ca. 8% och den specifika vikten ca. 2,6, och beträffande pulveriseringsgraden så passerar ca. 85% (och företrädesvis 462 049 100%) genom en 200 mesh sikt enligt amerikanska siktserien. Ännu hellre är bentoniten sådan att huvudsakligen alla par- tiklarna (mer än 90%, företrädesvis över 95%) passerar genom en No 325 sikt, och helst passerar alla partiklarna genom en sådan sikt. Anrikad western- eller Wyoming-bento- nit föredrages som komponent i kompositionerna enligt upp- finningen, men andra bentoniter är också användbara, i syn- nerhet när de utgör endast en mindre del av den använda ben- toniten. Även om det är önskvärt att begränsa den maximala halten fritt vatten, såsom nämnts, så är det ännu viktigare att man förvissar sig om att den använda bentoniten har en till- räcklig mängd fritt vatten, av vilket det mesta anses före- komma mellan intilliggande bentonitplattor, för att under- lätta snabb sönderdelning av bentonitagglomeratet när par- tiklarna, eller detergentkompositioner innehållande desamma, bringas i kontakt med vatten, såsom tvättvatten. Det har visat sig att minst ca. 2%, företrädesvis minst ca. 3% och ännu hellre ca. 4% vatten eller mer från början skall fin- nas närvarande i bentoniten, innan den agglomereras, och denna halt skall även finnas närvarande efter någon form av torkning. Med andra ord, överdriven torkning till den punkt då bentoniten förlorar sin inre "fukt" kan markant minska användbarheten av kompositionerna enligt uppfinningen. När bentonitens vattenhalt är alltför låg medverkar bentoniten ej i tillfredsställande grad till sönderdelningen av agglo- meratet i tvättvattnet. När bentoniten har en tillfreds- ställande vattenhalt kan den uppvisa en effektiv procent- halt utbytbar kalciumoxid inom området ca. 1 till 1,8%, och med avseende på magnesiumoxid skall denna procenthalt ofta ligga inom området 0,04 till 0,41%. En typisk kemisk analys av ett sådant material är mellan 64,8 och 73.0% SiO2, 14 till 18% Al203, 1,6 till 2,7% Mg0, 1,3 till 3,1% CaO, 2,3 till 3,4% Fe2O3, 0,8 till 2,8% Na20 och 0,4 till 0,7% K2O. 462 049 I stället för att använda THIXO-JEL eller Mineral Colloid- bentoniter kan man även använda ekvivalenta jämförbara pro- dukter, såsom den som försäljes av American Colloid Company, Industrial Division, som General Purpose Bentonite Powder, 325 mesh, i vilken minst 95% av partiklarna är finare än 325 mesh eller 44 mikron i diameter (våt partikelstorlek) och minst 96% är finare än 200 mesh eller 74 mikron i dia- meter (torr partikelstorlek). Detta vattenhaltiga aluminium- silikat består huvudsakligen av montmorillonit (minst 90%) med mindre halter fältspat, biotit och selenit. En typisk analys, på "vattenfri" bas, är 63,0% kiseldioxid, 21,5% aluminiumoxid, 3,3% ferrijärn (som Fe2O3), O,4% ferrojärn (som FeO), 2,7% magnesnm1(som MgO), 2,6% natrium och kalium (som Na2O), 0,7% kalcium (som Ca0), 5,6% kristallvatten (som H20) och 0,7% spårelement. Även om western-bentoniterna föredrages är det även möjligt att använda syntetiska bentoniter, såsom de som kan fram- ställas genom att italienska eller liknande bentoniter innehållande relativt små halter utbytbara monovalenta metal- ler (natrium och kalium) behandlas med alkaliska material, såsom natriumkarbonat, för att öka den kalciumjonutbytande kapaciteten hos produkterna. Analys av en typisk italiensk bentonit efter alkalibehandling visar att den innehåller 66,2% SiO2, 17,9% Al2O3, 2,80% MgO, 2,43% Na2O, 1,26% Fez 1,15% CaO, 0,14% TiO2 och 0,13% KZO, baserat på torr sub- stans. Man anser att Na2O-halten i bentoniten skall vara 03, minst ca. 0,5%, företrädesvis minst 1% och ännu hellre minst 2% (med den ekvivalenta halten K2O även medräknad), så att leran i tillfredsställande grad sväller, med goda mjukgörande och dispergerande egenskaper i vattensuspen- sionen, för att förverkliga syftet med föreliggande upp- finning. Föredragna svällande bentoniter av den här be- skrivna syntetiska typen försäljes under varumärket Laviosa och Winkelmann, t.ex. Laviosa AGB och Winkelmann G 13. 462 049 Silikatet som användes som bindemedel för att hålla ihop .de finfördelade bentonitpartiklarna i agglomererad form är företrädesvis ett natriumsilikat med ett Na 0:SiO - förhållande av 1:1,6 till 1:3,2, företrädesvis21:2 till 1:2,8 eller 1:3,0, t.ex. 1:2,35 eller 1:2,4. Silikatet är vattenlösligt och lösningar därav med de koncentrationer som användes enligt uppfinningen, vilka kan vara så höga som upp till ca. 50%, är friflytande, i synnerhet vid de förhöjda temperaturer till vilka silikatsprutvätskan före- trädesvis uppvärmes.

Det använda vattnet har företrädesvis låg hårdhet och låg halt av oorganiska salter, men vanligt ledningsvatten kan användas. Vanligen skall vattnets hårdhet vara lägre än 300 ppm, som kalciumkarbonat, företrädesvis lägre än 150 ppm, som CaCO3. Ägglomereringssprutvätskan kan även innehålla andra kompo- nenter, i synnerhet mindre viktiga tillsatsmedel, vilka om så önskas kan införlivas i bentonitagglomeraten. Exempelvis kan i vissa fall färgämnen och/eller pigment användas, såsom Polar Brilliamzßlue respektive ultramarinblått, antingen upplösta eller disgerperade i sprutvätskan. Andra komponen- ter som ibland kan ingå är nonjonaktiva tensider, fluores- cerande vitmedel, parfym, antibakteriella föreningar, sek- vestreringsmedel och andra bindemedel an silikater. Av andra bindemedel som ibland är lämpliga kan nämnas organiska bin- demedel såsom gummin, t.ex. natriumalginat, karragen, nat- riumkarboximetylcellulosa ochlfiuxbeböngummi, gelatin, hart- ser såsom polyvinylalkohol och polyvinylacetat, samt lämp- liga vattenlösliga salter.

Det använda finfördelade bentonitpulvret, med en partikel- storlek mindre än siktstorleken No 200, varvid företrädes- vis huvudsakligen hela mängden (över 90%) av partiklarna passerar genom en No 325 lkt och ännu hellre alla partik- 462 049 larna passerar genom denna sikt, agglomereras genom att de trumlas i en agglomereringsanordning, såsom en lutande trumma försedd med ett antal fördelade stavar, så att par- tiklarna är i ständig rörelse och bildar en fallande "skärm" mot vilken en finfördelad stråle av agglomereringsvätska kan riktas. De finfördelade bentonitpartiklarna har före- trädesvis en normal partikelstorleksfördelning före agglo- mereringen och agglomeraten har likaså vanligen en sådan normal fördelning inom sina partikelstorleksomrâden. Efter agglomereringen skall partiklarnas storlek huvudsakligen ligga inom siktområdet No 10-100 (amerikanska siktserien), även om partiklar så stora som No 6 och 8 någon gång kan finnas närvarande. Den föredragna siktstorleken för agglo- meraten är 30-100 och ännu hellre 40-100 eller 40-80. Även om partiklar med olika form kan framställas så har de som verkar vara mest tillfredsställande oregelbunden form och skrovligt eller grovt utseende med fördjupningar eller öppningar i ytan. "Skrovligheten" verkar medverka till att partiklarna kvarstannar på jämnt fördelade ställen i de- tergentkompositionerna, när de dispergeras i en "grundmassa" av spraytorkade kulor eller korn av detergentkomposition, trots det förhållandet att det spraytorkade detergentet kan ha mycket lägre skrymvolym, slät yta och sfärisk form.

Oregelbundenheten hos de agglomererade partiklarna, av vil- ka de flesta verkar vara något avlånga, kan anges som ett medelförhållande (medelvikt) mellan den längsta dimensionen hos en partikel och dennas kortaste dimension tvärs över den längsgående axeln. Detta förhållande, som kan betecknas "genomsnittlig oregelbundenhet" hos partiklarna, är normalt mellan 1,2 och 2, varvid de flesta partiklarna har ett för- hållande som ligger inom området 1,2 till 1,5, t.ex. 1,3.

Partiklarnas skrymvolym skall ligga inom området 0,7 till 0,9 g/ml, företrädesvis inom området 0,75 till 0,9 g/ml, t.ex. 0,8 g/ml. Grovheten eller skrovligheten hos partik- larna, vilka i detta avseende markant skiljer sig från nor- mala spraytorkade partiklar (eftersom de spraytorkade par- 462' 049 tiklarna vanligen har slätare yta och mer sfärisk form), re- sulterar i fördjupningar eller håligheter som kan passa ihop med de slätare, mer sfäriska spraytorkade partiklarna och förhindra en relativ segregerande eller separerande förflytt- ning i förhållande till dessa.

Strukturen hos de agglomererade partiklarna enligt uppfin- ningen framgår tydligt av den bifogade ritningen, på vilken fig. 1 är ett mikrofoto av ett antal agglomererade bento- nitpartiklar av produkten enligt uppfinningen, 20 gångers förstoring, fig. 2 är ett mikrofoto av en sådan partikel, förstorad 200 gånger, fig. 3 är en ritning motsvarande fig. 1, och fig. 4 är en ritning motsvarande fig. 2.

Pâ fig. 3 betecknar siffran 11 vad som kan anses vara en typisk agglomererad partikel med en fördjupning 13 på ena sidan därav. Likaså förekommer fördjupningen 15 på en sida av partikeln 17 och fördjupningen 19 på en sida av partikeln 21. Alla partiklarna har, såsom framgår av mikrofotot på fig. 1, en grov yta, vilken tillsammans med de fördjupningar som kan överensstämma med de spraytorkade detergentkornens krökning kan hjälpa till att hindra partiklarna från att för- flyttas i förhållande till kornen. Fördjupningarna verkar ha ett djup av minst 0,5%, t.ex. 0,5-2% av partikeldiametern, och det verkar vara minst 100, kanske 100 till 500 fördjup- ningar per partikel. Fig. 4 visar mer detaljerat ytbeskaffen- heten hos ett agglomererat korn. Som framgår av figuren inne- fattar den agglomererade partikeln 23 en ytlig fördjupning och många sprickor, såsom de betecknade med siffrorna 27, 29, 31, 33, 35 och 37. Vidare verkar större öppningar, såsom '30 462 049 den betecknad med siffran 41, innehålla mindre agglomererade partiklar, såsom den betecknad med siffran 39.

De agglomererade bentonitpartiklarna innehåller ca. 1-5% bindemedel, såsom det tidigare beskrivna natriumsilikatet (även om i vissa fall andra bindemedel kan användas, i syn- nerhet i blandning med natriumsilikat), företrädesvis 2-4%, t.ex. 3%. Pâ grund av tillverkningsmetoden är koncentra- tionen av bindemedel större på agglomeratets yta än inuti detsamma, varvid denna skillnad ofta är mellan 5 och 50% större, t.ex. 2,8% i det inre och 3,4% på ytan. Denna ökade koncentration av bindemedel på ytan är önskvärd, eftersom den har tendens att förhindra överdriven damning och sön- derdelning av den ytliga delen hos agglomeratet, men så fort bentonitpartiklarna nedföres i tvättvattnet och den ytliga silikatbeläggningen upplöses sönderdelas dock par- tiklarna snabbt till den ursprungliga icke agglomererade storleken, eller mindre, och dispergeras i vattnet.

Vattenhalten i partiklarna av bentonitagglomerat skall ligga inom ett relativt smalt omrâde för att erhålla de bästa egenskaperna. Sålunda skall vattenhalten vara unge- fär lika med eller något högre än "vatten-jämviktshalten" för bentonit, 8-13%, företrädesvis 11-13%, t.ex. 12%.

De agglomererade bentonitpartiklarna är ej överdrivet sön- dersmulbara eller spröda, och när de utsattes för ett krävande sprödhetstest visade de sig vara avsevärt mindre spröda än vanliga spraytorkade korn av en detergentkomposi- tion. Sprödheten skall vara lägre än 30, företrädesvis lägre än 25 och ligger ofta inom området 20-25, t.ex. 23 (procent). Den metod som användes vid testet var av em- piriskt slag, varvid 100 gram försöksprodukt placerades på en No 100 sikt (amerikanska siktstandarden) tillsammans med tre gummibollar och sikten skakades under 30 minuter.

Efter avslutad skakning, under användning av en mekanisk 462 049 skakanordning, vägdes det material som passerat genom sikten under 30-minuters perioden, och antalet gram motsvarade spröd- hetstalet. De använda bollarna var av rent kautschukgummi och hade en diameter av 3,5 cm och var och en av dem vägde 27 gram. Den vid siktningen använda skakanordningen var en Ro-Tap Testing Sieve Shaker, tillverkad av W.S. Tyler Com- pany, Cleveland, Ohio. Sprödhetstalet hos en i handeln till- gänglig spraytorkad syntetisk organisk detergentkomposition av normal typ (och vanligtvis tillfredsställande) är 34. Även om bentonitpartiklarna kan innehålla enbart bentonit, bindemedel och vatten så kan det i vissa fall vara önskvärt att inkludera andra material i partiklarna, såsom tidigare nämnts. Vanligen skall sådant material ej utgöra mer än 5% av partiklarna, t.ex. 0,01 till 3%, och när det enda före- kommande av dessa material är ett färgämne och/eller pig- ment skall koncentrationen därav generellt vara mellan 0,01 och 1%, företrädesvis 0,05 till 0,5%. Även om det är möjligt att tillsätta det färgande materialet eller andra adjuvanser endast vid slutet av agglomereringsprocessen, så att färgen endast uppträder på agglomeratets yta, så är det vanligen att föredraga att färgen, såsom ett blåfärgande ämne, för- delas i hela den agglomererade partikeln, så att partikeln om den spricker sönder har ett färgat utseende. När partik- larna ej är färgade och endast innerhåller bentonit, binde- medel och vatten kan de verka missfärgade, på grund av att bentonitpulvret innehåller missfärgade komponenter eller föroreningar. Vid betraktande av enbart ofärgade agglomere- rade bentonitpartiklar kan dessa verka vara märkbart miss- färgade, jämfört med spraytorkade detergentkorn. När de sam- manblandats med sådana spraytorkade detergentkorn, även i betydande mängder, såsom mellan 10 och 30%, t.ex. 20%, ver- kar produkten dock ej missfärgad och bentonitagglomeratpar- tiklarna avviker ej från de spraytorkade detergentkornen.

En teori är att denna "inblandnimf'av bentonitagglomerat- partiklarna kan bero på dessas skrovliga yta och fördjup- ningar vilka är förenliga med de spraytorkade kornens ytor 462 049 11 så att de uppfyller mellanrummen mellan kornen och därigenom blir skymda.

Bentonitagglomeraten framställdes genom att en vattenlösning av ett bindemedel sprutas på den rörliga ytan av den finför- delade bentoniten, varvid den finfördelade bentoniten och de resulterande agglomererade partiklarna hålles i rörelse till dess största delen av partiklarna agglomererats till en sikt- storlek inom omrâdet No 10-100. När så sker är agglomeratets vattenhalt generellt inom området 20-35% och halten binde- medel är ca. 1-5%, när den använda sprutvätskan har en kon- centration av 2-20%. Företrädesvis skall halten bindemedel i sprutvätskan vara mellan 4 och 10%, och ännu hellre 6-9%, t.ex. 7 eller 7,5%, och vattenhalten hos de agglomererade partiklarna, före torkning, skall vara 23-31%, t.ex. 27%.

Sprutvätskan skall vanligen ha en förhöjd temperatur när den sprutas på det finfördelade bentonitpulvret, vilken temperatur_generellt skall ligga inom området 65-85OC, företrädesvis 65-75°C, t.ex. ca. 70°C. Sprutvätskan skall föreligga i form av fina droppar, företrädesvis åstadkomna av ett sprutmunstycke utformat så att det ger ett platt sprutmönster, varvid strålen riktas tvärgående i förhål- lande till en ridå av partiklar i agglomeratorn. Sprutmun- styckets öppning skall företrädesvis ha en diameter inom området 0,05 till 0,1 mm, och strålen skall med en vinkel mellan 40° och 1200 riktas mot en fallande ström av par- tiklar som skall agglomereras, varvid sprutningen skall ske vid ett tryck inom området 0,5 till 20 kg/cmz, före- trädesvis 1-6 kg/cmz. Även om olika anordningar kan användas vid agglomereringen, så är den mest föredragna en O'Brien-agglomerator, i vilken en snedställd trumma, försedd med ett flertal fördelande armar, är så konstruerad att den åstadkommer en ridå av partiklar, vilka sprutvätskan stöter emot. O'Brien-agglo- meratorn kan arbeta satsvis eller kontinuerligt och den 462 049 12 kan regleras automatiskt vad gäller inmatningar, besprut- ning, avtappningshastigheter och de agglomererade partik- larnas storlek. Normalt skall agglomereringsperioden vara sådan att den är precis tillräcklig för att producera par- tiklar med den önskade storleken, t.ex. inom siktområdet -100, men i vissa fall kan ytterligare trumling tillämpas efter avslutad besprutning med agglomereringsvätskan. Be- sprutningen skall emellertid ej fortgå så länge att par- tikelytans skrovliga natur försvinner. Generellt skall uppe- hållstiden i agglomeratorn, oberoende av om denna arbetar kontinuerligt eller satsvis, ligga inom området 10-40 minu- ter, företrädesvis 15-30 minuter, t.ex. 22 minuter, men uppe- hållstiden beror på agglomeratorns utformning och storlek och rotationshastigheten eller någon annan rörelsehastighet, vilken hastighet vanligen skall ligga mellan 3 och 40 varv/ min, företrädesvis 6-20 varv/min.

Efter avslutad agglomerering torkas det fuktiga agglomeratet.

En viss avdunstning av vatten kan ske under agglomereringen, men detta utgör bara en del av vad som erfordras för att ned- bringa vattenhalten till önskat område. Olika typer av tor- kar kan användas men företrädesvis användes en tork av typen fluidiserad bädd. I en småskalig tork av denna typ med en lufttemperatur av 65°C och en strömningshastighet av ca. 7000 liter/minut torkas 2 kg "vått" agglomerat till en vattenhalt inom området 8-13% på en tid av mellan 5 och 10 minuter. För större satser av agglomeratet ökas företrädes- vis strömningshastigheten i motsvarande grad, så att tork- ningen tar ungefär samma tid, även om tider inom området 3-30 minuter även kan accepteras. Under denna tid orsakar förflyttningen av vattnet till agglomeratytan en migrering av inre silikat till ytan, varigenom ytans halt av silikat ökar, och detta medför en bättre förstärkning av de agglo- mererade partiklarna. När satsens storlek och produktions- hastighet överskrider anläggningens utformning måste natur- ligtvis större torkar användas. 462 049 13 De tygmjukgörande bentonitagglomeraten kan användas ensamma för utnyttjande av den mjukgörande funktionen, eller också kan de användas tillsammans med tvål och/eller syntetiska organiska detergenter, företrädesvis tvättaktiverade deter- genter. Det speciellt föredragna användningsområdet för dessa produkter är emellertid i blandning med partikelfor- miga syntetiska organiska detergentkompositioner, i vilka bentonitagglomeraten utgör den tygmjukgörande komponenten.

Det ligger emellertid inom ramen för uppfinningen att agg- lomeraten användes på annat sätt för mjukgöring av tyg, såsom genom att agglomeratprodukten sättes till sköljvatt- net eller tvättvattnet. När det blandas med och därmed in- förlivas i en syntetisk organisk detergentkompostion är det ifrågavarande icke segregerande mjukningsmedlet använd- bart tillsammans med många olika syntetiska organiska de- tergentprodukter, inklusive sådana framställda genom spray- torkning, agglomerering eller annan framställningsmetod, varvid partikelstorlekarna kan variera inom ett brett sikt- område, t.ex. No 6-140, men vanligen skall komponenten av detergentkompositionen i dessa kombinerade produkter ha par- tikelstorlekar inom siktområdet No 10-100. Likaså kan stora variationer avseende detergentets skrymvolym tolereras, från 0,2 till 0,9 g/ml, men vanligen skall skrymvolymen ligga inom området 0,2 till 0,6, ofta mellan 0,2 och 0,4 g/ml, och produkten skall vara spraytorkad.

De viktiga komponenterna i de tvättaktiverade syntetiska organiska detergentkornen inkluderar en syntetisk organisk tensid, som kan vara en anjonaktiv tensid, en nonjonaktiv tensid eller en blandning därav, ett tvättaktivt salt eller en blandning av tvättaktiva salter samt vatten, även om i många fall olika tillsatsmedel eller hjälpmedel (adjuvanser) också kan finnas närvarande. I vissa fall, såsom när tvätt- aktivering ej anses nödvändig, kan det tvättaktiva saltet utbytas mot ett fyllmedel, såsom natriumsulfat eller nat- riumklorid, eller en blandning därav. 462 049 14 Olika anjonaktiva tensider, vanligen i form av natriumsal- ter, kan användas men de mest föredragna är linjära högre alkylbensensulfonater, högre alkylsulfater och högre fett- alkoholpolyetoxylatsulfater. I det högre alkylbensensul- fonatet är den högre alkylgruppen företrädesvis rakkedjig och har 12-15 kolatomer, t.ex. 13, och det är ett natrium- salt. Alkylsulfatet är företrädesvis ett högre fettalkyl- sulfat med 10-18 kolatomer, företrädesvis 12-16 kolatomer, t.ex. 12, och även detta insättes i form av natriumsaltet.

De högre alkyletoxamersulfaterna skall likaså ha 10 eller 12 till 18 kolatomer, t.ex. 12, i den högre alkylgruppen, som företrädesvis skall vara en fettalkylgrupp, och etoxi- halten skall vanligen vara mellan 3 och 30 etoxigrupper per mol, företrädesvis 3 eller 5 till 20. Åter föredrages nat- riumsalterna. Det framgår sålunda att alkylgrupperna före- trädesvis är raka eller högre fettalkylgrupper med 10 till 18 kolatomer, att katjonen företrädesvis är natrium och att när en polyetoxikedja finns närvarande så förekommer sulfat- gruppen i slutet av densamma. Andra användbara anjonaktiva tensider av denna sulfonat- och sulfatgrupp är högre olefin- sulfonater och paraffinsulfonater, t.ex. de natriumsalter i vilka olefin- eller paraffingrupperna har 10 till 18 kol- atomer. Speciella exempel på de föredragna tensiderna är natriumtridecylbensensulfonat, natriumtalgalkoholpolyetoxi (3 EtO)-sulfat och hydrerat natrium-talg-alkoholsulfat.

Förutom de nämnda föredragna anjonaktiva tensiderna kan även andra föreningar från denna välkända grupp finnas när- varande, i synnerhet i mindre mängder i förhållande till de ovan nämnda. Även blandningar där kan användas, och i vissa fall kan blandningarna vara överlägsna de enstaka tensider- na. De olika anjonaktiva tensiderna är välkända inom tek- niken och de beskrives utförligt på sidorna 25-138 i skriften Surface Active Agents and Detergents, Vol. II, av Schwarts, Perry och Berch, publicerad 1958 av Inter- science Publishers, Inc. - 30 462 049 Små kvantiteter av fettsyratvålar, t.ex. natriumtvålar av fettsyror med 10-24 kolatomer, företrädesvis 14-18 kol- atomer, t.ex. hydrerade natriumtalgfettsyratvålar, kan an- vändas, i begynnelseblandingen eller tillsättas i efter- hand, som skumreglerare, när mindre mängder skum önskas i tvättmaskinen. Även om olika nonjonaktiva tensider med tillfredsställande fysikaliska egenskaper kan användas, inklusive kondensa- tionsprodukter av etylenoxid och propylenoxid med varandra och med hydroxylhaltiga baser, såsom nonylfenol och oxo- typen av alkoholer, föredrages helst att den nonjonaktiva tensiden är en kondensationsprodukt av etylenoxid och högre fettalkohol. I dessa produkter har fettalkoholen 10 till 20 kolatomer, företrädesvis 12 till 16 kolatomer, och den non- jonaktiva tensiden innehåller mellan ca. 3 och 20 eller 30 etylenoxidgrupper per mol, företrädesvis mellan 6 och 12.

Allra helst skall den nonjonaktiva tensiden vara en sådan i vilken den högre fettalkoholen har ca. 12 till 13 eller 15 kolatomer, och vilken innehåller mellan 6 och 7 eller 11 mol etylenoxid. Sådana tensider framställes av Shell Chemical Company och är tillgängliga under varumärket NeodolR 23-6,5 och 25-7. En av dessas speciellt tilltalande egenskaper, förutom god rengörande förmåga med avseende pâ oljefläckar på kläder som skall tvättas, är en jämförelsevis låg smält- punkt, som dock ligger avsevärt över rumstemperatur, så att de kan sprutas på baskornen i form av en vätska som stelnar.

Det använda vattenlösliga tvättaktiva saltet kan bestå av ett eller flera av de konventionella material som använts som tvättunderstödjande medel eller föreslagits användbart som sådant. Dessa inkluderar oorganiska och organiska tvätt- aktiva salter och blandningar därav. Av de oorganiska tvätt- aktiva salterna föredrages de olika fosfaterna, i synnerhet polyfosfaterna, t.ex. tripolyfosfater och pyrofosfater, så- som pentanatriumtripolyfosfat och tetranatriumpyrofosfat.

Trinatriumnitrilotriacetat (NTA), företrädesvis i form av 462 049 16 monohydratet, och andra nitrilotriacetarer, såsom dinatrium- nitrilotriacetat, är likaså lämpliga vattenlösliga tvätt- aktiva salter; Natriumtripolyfosfat, natriumpyrofosfat och NTA insättes företrädesvis i hydratiserad form. Naturligt- vis är karbonater, såsom natriumkarbonat, lämpliga tvätt- aktiva salter, vilka med fördel kan användas, ensamma eller i kombination med bikarbonater, såsom natriumbikarbonat.

Andra vattenlösliga tvättaktiva salter som anses vara effek- tiva är olika andra oorganiska och organiska fosfater, bora- ter t.ex. borax, citrater, glukonater, EDTA och iminodiace- tater. Företrädesvis skall de olika tvättaktiva salterna föreligga i form av alkalimetallsalterna, antingen natrium- eller kaliumsalter eller en blandning därav, men vanligen är natriumsalterna de mer föredragna.

Natriumsilikater, av den tidigare i samband med bindemedlen beskrivna typen, tjänar som tvättaktiva salter och som binde- medel i kornen av detergentkomposition. Halterna av dessa material i de spraytorkade kornen ligger inom de givna om- råden som avser procenthalten bindemedel i kornen. Natrium- 1 silikat tillför även detergentkompositionen rostskyddande egenskaper, vilket är speciellt viktigt när detergentkompo- sitionen skall användas i tvättmaskiner i kontakt med delar hos denna av aluminium. Det ligger även inom uppfinningens ram att en del av natriumsilikatet i detergentkompositionen tillsättes i efterhand som vattenhaltigt natriumsilikat.

Förutom de nämnda vattenlösliga tvättaktiva salterna kan man även använda i vatten olösliga tvättaktiva salter, såsom zeoliterna. Dessa material har den generella formeln: (Na2O)x . (Al2O3)y . (Si02)z .w H20 vari x är 1, y är mellan 0,8 och 1,2, företrädesvis ca. 1, z är mellan 1,5 och 3,5, företrädesvis 2 till 3 eller ca. 2, och w är mellan 0 och 9, företrädesvis 2,5 till 6. 462 049 17 Zeoliten skall vara en envärd katjon-utbytande zeolit, d.v.s. den skall vara ett aluminiumsilikat med en envärd katjon såsom natrium, kalium, litium (om möjligt) eller någon annan alkalimetall, ammonium eller väte (i vissa fall).

Företrädesvis är den envärda katjonen i zeolitmolekylsikten en alkalimetall, i synnerhet natrium eller kalium, och helst är den natrium.

Kristallina typer av zeoliter med goda kalciumjonbytaregen- skaper, företrädesvis över 200 milligram ekvivalenter CaCO3 per gram, och användberasom effektiva jonbytare enligt upp- finningen, åtminstone delvis, är zeoliter från följande kristallstrukturgrupper: A, X, Y, L, mordenit och erionit, av vilka typerna A, X och Y föredrages. Blandnnrp; av mole- kylsiktzeoliter kan även vara lämpliga, i synnerhet när zeolittypen A finns närvarande. Dessa kristallina typer av zeoliter är välkända inom tekniken och beskrives mer de- taljerat i skriften Zeolit Molecular Sieves, av Donald W.

Breck, publicerad 1974 av John Wiley & Sons. Typiska i han- deln tillgängliga zeoliter av de nämnda strukturtyperna an- ges i tabell 9.6 på sidorna 747-749 i denna skrift. Lämpliga zeoliter av detta slag, inklusive amorfa zeoliter, har be- skrivits i mânga patentskrifter under senare år såsom an- vändbara som tvättaktiva material i detergentkompositioner.

De mest föredragna zeoliterna är av typen A, som beskrives i den amerikanska patenskriften 2 882 243. Zeolit 4A har en porstorlek av ca. 4 Ångström och skall generellt vara hydratiserad till en vattenhalt av 5 till 30%, företrädes- vis 15 till 25%, t.ex. 20%.

Olika hjälpmedel kan förekomma i grundblandningen av de- tergentkompositioner, som kan spraytorkas, eller också kan sådana hjälpmedel tillsättas i efterhand, varvid be- slutet avseende förfarandet vid tillsättningen ofta be- stämmes av hjälpmedletsfysikaliska egenskaper, dettas värmebeständighet, motståndskraft mot nedbrytning i den 462 049 18 vattenhaltiga gruniblandningen och flyktighet. Även om vissa hjälpmedel,sâsom fluorescerande vitmedel, pigment t.ex. ultramarinblått, titandioxid och oorganiska salter i form av fyllmedel kan sättas till blandaren, så kan andra, såsom parfymer, enzymer, blekmedel, vissa färgämnen, bakte- ricider, fungicider och flytförbättrande medel, ofta sprutas på eller på annat sätt blandas med baskornen eller den spray- torkade detergentkompositionen tillsammans med eventuell non- jonaktiv tensid som skall tillsättas, och/eller var för sig, så att de ej ogynnsamt pâverkas av de förhöjda temperaturer- na vid spraytorkningen, och dessutom så att närvaron av dessa i de spraytorkade kornen ej hämmar absorptionen av nonjon- aktiv tensid, när denna i efterhand skall sprutas på kornen.

När det gäller stabila och normalt fasta hjälpmedel är det emellertid generellt lämpligt att från början inblanda dessa i uppslamningen i blandaren. Pigment och fluorescerande vit- medel, när dessa ingår, skall sålunda vanligen finnas när- varande i den grundblandning som spraytorkas till de ifråga- varande baskornen. Även om olika proportioner av komponenterna kan användas vid framställning av den syntetiska organiska detergent- kompositionen, så finns företrädesvis 5 till 30 delar syn- tetisk organisk tensid tillsammans med 20 till 70 delar tvättaktivt medel och 8 till 15 delar vatten närvarande i produkten, när kompositionen föreligger i spraytorkad form.

Blandningar av olika komponenter inkluderas naturligtvis i uttrycken "tensid" och “tvättaktivt medel". Föredragna halter är 12 till 25 delar av en anjonaktiv sulfonat- eller sulfattensid eller en blandning därav, 20 till 40 delar tvättaktivt fosfatsalt, 5 till 12 delar vattenlösligt sili- kat och 5 till 25 delar natriumkarbonat, tillsammans med 8 till 13 delar vatten. Ännu hellre innefattar kompositionen till 22 delar linjärt natriumtridecylbensensulfonat, 20 till 30 delar pentanatriumtripolyfosfat, 6 till 11 delar natriumsilikat med Na20:Si02-förhållandet inom omrâdet 1:2 ~ 30 462 049 19 till 1:3, 10 till 20 delar natriumkarbonat och 8 till 11 eller 13 delar vatten. Det angivna antalet olika delar kan omvandlas till procenthalter i slutprodukten, innehållande bentonitagglomerat. De kan även omvandlas till procenthal- ter i de spraytorkade detergentkornen genom att multipli- ceras med 1,27 eller med (hundra dividerat med procent i efterhand tillsatta material i slutprodukten). Även om detergentkompositionerna baserade på anjonaktiv tensid och tvättaktiverande fosfatsalt anses vara speciellt lämpliga att använda tillsammans med bentonitagglomeraten enligt uppfinningen, så kan man även använda icke fosfat- haltiga detergentkompositioner och sådana baserade på non- jonaktiva tensider eller på blandningar av nonjonaktiva och anjonaktiva tensider. I sådana fall skall generellt endast en mindre del nonjonaktiv tensid, upp till 5% och företrädes- vis upp till 2 eller 3%, förekomma i de spraytorkade kornen, och i vissa fall skall intet av denna spraytorkas. Resteran- de nonjonaktiv tensid kan i efterhand sprutas pâ de spray- torkade kornen. Generellt, såvida ej en väsentlig del, t.ex. hälften eller mer av det tvättaktiva medlet är en zeolit eller ett absorberande fosfat eller karbonat, skall endast en begränsad total halt av nonjonaktiv tensid finnas när- varande i detergentkompositionen, exempelvis mellan 2 och %, räknat på spraytorkad produkt, men när mer absorberan- de tvättaktiva medel, såsom de nämnda, finns närvarande kan så mycket som 25% nonjonaktiv tensid användas. Vanligen skall den nonjonaktiva tensiden sprutas på baskornen i form av en smälta som lätt kan stelna, för att underlätta snabb absorp- tion.

Den ifrågavarande detergentkompositionen (utan de agglome- rerade bentonitpartiklarna) kan framställas under tillämp- ning av agglomereringsteknik, till en del liknande den som här beskrivits för agglomereringen av bentonitpulver, men det är i högsta grad fördelaktigt att framställa den genom 462 049 20 spraytorkning. Spraytorkningstekniken är välkänd och skall ej här utförligt beskrivas. Det räcker att säga att en vattenhaltig grundblandning av de olika komponenterna i den avsedda produkten (med undantag av bentonitagglomerat och andra i efterhand tillsatta substanser) framställes, vilken innehåller ca. 40 till ca. 70 eller 75% fasta ämnen (icke vattenhaltiga material), företrädesvis 50 till 65%, varvid resterande utgöres av vatten. Vid tillredningen av grundblandningen skall silikat företrädesvis tillsättas sist. I vissa fall kan det tänkas vara önskvärt att använda bentonit och/eller bottensatshindrande medel, såsom citron- syra och magnesiumsulfat, i grundblandningen, även om sådana tillsatser generellt är varken önskvärda eller nödvändiga.

När bottensatshindrande medel användes skall de tillsättas tidigt vid sammanblandningen och före det att någon kombi- nation av silikat och karbonat förekommer. Om bentonit skall tillsättas, vanligen i endast små mängder, skall detta gene- rellt ske nänaslutet av sammanblandningen för att undvika överdriven volymökning och luftinblandning under bland- ningens gång.Blæuíningstemperaturen skall generellt ligga inom området 20 till 80°C, och företrädesvis vara mellan 40 och 70°C. Blandningstiden kan vara så kort som 10 minu- ter, men den kan också vara upp till 1 timme, även om 30 minuter är en föredragen övre gräns. Uppslamningen i bland- aren får falla från blandarens botten till en frammatande pump, vilken vid ett högt tryck tvingar uppslamningen genom sprutmunstycken anordnade i toppen av ett konventionellt spruttorn (motströms eller medströms), varvid de små drop- parna av uppslamning faller genom en het torkande gas. Den torkande gasens temperatur skall geæïellt ligga inom om- rådet 200 till 400°C. Den varma spraytorkade produkten ut- tages i tornets botten och siktas, om så erfordras, till önskad storlek, t.ex. genom siktarna No 10 till 60 eller 100, eller 40 till 100. Efter kylning, och i vissa fall före, är den klar för applicering av nonjonaktiv tensid, om så önskas, vilken applicering generellt sker genom att -30 462 049 21 tensiden sprutas på en rörlig bädd av spravtorkade korn i en trumlande trumma. Eventuella andra hjälpmedel som skall tillsättas i efterhand, såsom enzymer och blekmedel, kan även appliceras i den trumlande trumman eller efter absorp- tionen av den nonjonaktiva tensiden. Likaså kan i efterhand tillsatta material trumlas in tillsammans med de spraytorka- de kornen när nonjonaktiv tensid ej skall påsprutas i efter- hand. Parfym kan tillsättas under trumlingsförloppet eller efter sammanblandningen av de agglomererade bentonitpar- tiklarna med de spraytorkade detergentkornen.

Sammanblandningen av partiklarna av detergentkomposition. och de agglomererade bentonitpartiklarna kan utföras i någon lämplig typ av blandare, såsom en Day mixer, en Lödige mixer eller en V- eller dubbelmantlad blandare. Företrädesvis skall blandningen ske försiktigt och med låg blandningshas- tighet, t.ex. 5-50 varv/min hos blandaren eller den blandan- de anordningen. Trumlande blandare föredrages framför blan- dare med blandarskovlar eller bandblandare, men låg arbets- hastighet hos dessa mindre föredragna blandare är lämplig.

Blandningstiden skall generellt vara jämförelsevis kort för att undvika att partiklarna skadas under blandningen, och denna tid kan vara mellan 30 sekunder och 10 minuter, t.ex. 1 till S minuter. Proportionerna av detergentpartiklar och agglomererade bentonitpartiklar skall vanligen vara sådana att agglomeratet utgör ca. 5 till 30%, företrädesvis 15 till 25% och ännu hellre ca. 20% av slutprodukten. Dessa procenthalter har visat sig resultera i bra rengöring och mjukgöring av tvättgods som tvättats med kompositionen.

När bentonitagglomeratet är ofärgat så är det även miss- färgat, men denna missfärgning är ej lätt att se vid de nämnda koncentrationerna och partikelstorlekarna. I förbi- gående kan nämnas att när bentonitagglomeratets partikel- storlek är mindre än detergentkornens, t.ex. inom siktom- rådet No 40-100, så sker sönderdelningen av agglomeratet i vatten med önskvärd snabbhet och inga avlagringar upp- träder på det behandlade tvättgodset. Trots skillnader i 462 049 skrymvolym och partikelform (och kanske till viss utsträck- ning på grund av partiklarnas form och struktur) separerar bentonitagglomeratet ej otillfredsställande från detergent- partiklarna. Under hanteringen av en detergentbehållare förblir sålunda detergentens sammansättning huvudsakligen oförändrad med avseende på bentonithalten, och tvätt- och mjukgöringseffekterna är oföränderligt tillfredsställande.

Den slutliga detergentkompositionen enligt uppfinningen är en utmärkt tvättaktiverad syntetisk organisk detergentpro- duk: med tillfredsställande tygmjukgörande egenskaper på grund av närvaron däri av bentonitagglomeratet. Även om det endast är fysikaliskt blandat med de spraytorkade detergent- kornen och har annan densitet, form och ibland partikelstor- lek, så separerar ej agglomeratet från baspartiklarna under normal behandling, lagring och transport. Vid försök avseende separationen där det utsattes för skakning i en Riddle skak- apparat visade analyser avseende bentonit i den översta, mellersta och nedre tredjedelen av den behållare i vilken detergentkomposfifirmen förpackats små variationer, vilka alla låg inom 0,5% av den genomsnittliga koncentrationen, för ett prov med en genomsnittlig bentonitkoncentration av 18,9%.

Vid de vattenhalter som angivits är produkterna icke klump- bildande, icke dammande, friflytande och ej överdrivet spröda. När bentcniten är ofärgad verkar produkterna ej innehålla någon missfärgad komponent och produkten verkar ej brunfärgad eller grå, trots det missfärgade utseendet hos en massa av enbart bentonitagglomeratpartiklar. Samman- fattningsvis kan sägas att produkterna enligt uppfinningen, bestående av agglcmeraten och de slutliga detergentkomposi- tionerna, uppvisar oväntat fördelaktiga egenskaper, agglo- meraten utgör exceptionellt bra mjukgörande tillsatsmedel för detergentkompositioner av olika typer, och slutprcduk- terna utgör mycket tillfredsställande tvättaktiverande tyg- mjukgörande syntetiska organiska detergentkompositioner.

Beträffande framställningen är agglomereringsmetoden sådan att den kan utföras med hjälp av en relativt okomplicerad 462 049 23 utrustning, även om användning av 0'Brien-agglomeratorn föredrages. När spruttornets kapacitet är på högsta nivå ökar i själva verkat tillsatsen av bentoniten i efterhand denna kapacitet. Likaså är tillsatsen i efterhand av agglo- meratet lätt att utföra, detta kan lagras under relativt långa tidsperioder före och efter sammanblandningen med detergentet på grund av att bentonitens fukthalt ungefär motsvarar det procentuella jämviktsläget, och detergenter med olika mjukgörande egenskaper kan framställas av samma eller olika spraytorkade korn, alltefter önskan. Sättet en- ligt uppfinningen medger sålunda framställning av mång- sidigt användbara kompositioner och ökar i själva verket anläggningens kapacitet.

Följande exempel åskådliggör men begränsar ej uppfinningen.

Om ej annat anges avser alla i exemplen och beskrivningen givna delar och procenthalter vikt, och temperaturerna av- o ser C.

Exempel 1 91 kg western-bentonit (Mineral Colkfid 101) med en partikel- storlek som passerade genom en No 325 sikt infördes i en O'Brien agglomerator av den typ som illustreras i den ameri- kanska patentskriften 3 625 902. Det satsade bentonitpulv- ret täckte behållaren i OfBrien-agglomeratorn till ett djup av ca. 10 cm. En vattenhaltig agglomereringslösning inne- hållande 7% natriumsilikat med ett Na20:Si02-förhållande av ca. 1:2,4 användes som agglomereringssprutvätska. Vid en variation av agglomereringsförfarandet löstes även 1% Polar BrilliantBlue färgämne i agglomereringsvätskan. Vat- tenlösningen värmdes till 66°C och sprutades genom ett vätskemunstycke vid ett tryck av 1,4 till 5 kg/cm2. Be- sprutningen stoppades när 34 kg agglomereringslösning applicerats på den fallande ridån av bentonitpulver.

Appliceringen tog ungefär 30 minuter, varvid sprutvätskan passerade genom ett munstycke av Unijet type T med en 462 049 24 platt sprutspets, vilket munstycke sände en huvudsakligen platt stråle mot hela bredden av den fallande ridån av bentonit. Besprutningstiden kan variera beroende på vilket munstycke som användes, men generellt är den mellan 2 och 60 minuter. Det använda munstyckets öppning hade en mot- svarande diameter av 0,9 mm och besprutningen skedde med en vinkel av ca. 980, varvid den levererade mängden var ca. 0,5 till 1 kg/minut. Det betecknades som ett 1100 (nominellt) munstycke med en No 11002 spets. I vissa fall kan ett fleratal munstycken, två eller tre, användas för att påskynda appliceringen av agglomereringsvätskan, och i så fall skall sprutvätflxxnaseparat på olika höjder rik- tas mot den fallande ridån av partiklar.

Under besprutningen varierades den roterande blandarens hastighet från en begynnelsehastighet av 20 varv/min till 6 varv/min när besprutningen nästan var slutförd, vilket medverkade till att bibehålla en lämplig ridâ av fallande bentonit inuti trumman. När den använda O'Brien- agglomeratorn arbetar kontinuerligt kan ridån bibehållas genom att man varierar stavens eller fördelararmens av- stånd utmed trummans längd.

Efter avslutad besprutning av vätska på bentonitpulvret kan bearbetningen i agglomeratorn fortgå under flera minu- ter, men företrädesvis uttages den agglomererade produkten omedelbart för att torkas. Partiklarna skall ha ett grovt eller skrovligt utseende, i enlighet med ritningen, och om ytan är jämn är detta vanligen ett tecken på att bland- ningen har pâgått för länge. Det våta agglomeratet inne- höll ca. 31% vatten (vilken procenthalt avlägsnades till konstant vikt genom värmning vid 105°C under en period som vanligen ej var längre än 5 minuter).

Det våta agglomeratet torkades sedan i en tork av typen fluidiserad bädd, varvid ett 2 kg prov torkades under 6-7 minuter vid 65°C och vid en strömningshastighet hos luf- 462 049 ten av ca. 7000 till 14 000 liter per minut. Vattenhalten reducerades till 12% och det torkade agglomeratets par- tikelstorlek låg inom siktområdet No 10-100, varvid mindre än 1% var mindre än No 100. (Alla siktstorlekar avser här siktar enligt den amerikanska siktserien.) Det alltför fina (och eventuellt alltför grova) materialet kan avlägsnas genom siktning. I de fall då agglomeratet har större par- tikelstorlek än vad som önskas kan storleken reduceras, företrädesvis med hjälp av en Stokes granulator, till önskad partikelstorlek, t.ex. siktområdena No 40-100 eller 40-80, och partiklar utanför dessa önskade områden kan av- lägsnas genom siktning eller någon annan sorteringsmetod.

Partiklarna med reducerad storlek kan användas utan ytter- ligare bearbetning och de som har för liten partikelstor- lek kan återgå.

De framställda partiklarna hade en skrymvolym av ca. 0,7 g/ml och en sprödhet avsevärt mindre än densamma hos många motsvarande i handeln förekommande detergentprodukter med liknande partikelstorlek. Sprödheten var ca. 23 och i vissa fall så låg som 13. De agglomererade partiklarna var fri- flytande, icke klumpbildande och icke dammande och mot- stândskraftiga mot pulverisering vid behandlingen. De var utmärkta mjukningsmedel för tyger och dispergerades lätt till mycket liten slutlig partikelstorlek och de lämnade ingen märkbar återstod på tvättade material.

Exempel 2 En produkt av spraytorkad detergentkomposition framställdes genom att man tillredde en vattenhaltig blandning inne- hållande ca. 55% fasta ämnen, varefter blandningen spray- torkades för framställning av "baskorn" innehållande 22,9% linjärt natriumdecylbensensulfonat, 32,1% natriumtripoly- fosfat, 11,7% natriumsilikat (Na2O:Si02 = 1:2,4), 19,5% natriumkarbonat, 0,1% fluorescerande vitmedel (Tinopal SBM) 15_ 462 049 26 och 0,1% borax, och med en vattenhalt av 13,6%. De spray- torkade kornen, med partikelstorlekar inom siktområdet No 10-100 och en skrymvolym av 0,3 g/ml, framställdes under tillämpning av den i beskrivningen framlagda metoden, och med användning av ett motströms spraytorkningstorn. Efter kylning till ca. rumstemperatur blandades 78,46 delar därav med 20 delar av de enligt exempel 1 agglomererade bentonit- partiklarna och 1,14 delar hydrerad natrium-talgfettsyra- tvål, i tunn sönderhackad spagettiform, varefter 0,2 delar Neodol 25-6,5 (nonjonaktiv tensid) och 0,2 delar citron- parfym sprutades på blandningen. Sammanblandningen och be- sprutningen kan utföras i en godtycklig blandare, men före- trädesvis användes en sådan av dubbelmantlad typ eller en snedställd trumma.

Den framställda produkten var en synnerligen friflytande, icke klumpbildande, icke dammande detergentkomposition med kraftigt verkande tyguppmjukande egenskaper. När inget färg- ämne förekom i bentonitagglomeratet hade partiklarna som sådana ett grått utseende, men i blandning med partiklarna av detergentkompositionen var missfärgningen hos bentoniten ej märkbar och blandningen verkade ej vara mörkare eller ha sämre färg än det spraytorkade detergentmaterialet som sådant. Eftersom bentonitagglomeratets densitet var ca. 0,8 och de spraytorkade kornens densitet var ca. 0,3 var det överraskande att det ej förekom någon icke önskad sepa- rering vid lagring, och analyser av olika skikt i en kar- tong innehållande slutprodukten, efter skakning under 10 minuter i en Riddle skakanordning, visade obetydlig varia- tion av bentonithalten i produkten på olika höjder i kar- tongen. Vid försök avseende hopklumpningen uppvisade det blandade materialet endast lätt till måttlig hopbakning, även efter lagring under närmare en vecka i en ugn vid 3a°c/sot relativ fuktighet, vilket är ett tillfredsställan- de resultat. Detta goda resultat anses delvis bero på att det ej,förekommer någon överföring av vatten mellan par- 462 049 27 tiklarna av bentonitagglomerat och spraytorkat detergent och på det förhållandet att bentoniten har sin "vatten- jämviktshalt".

Exempel 3 När andra natriumbentoniter, med god svällningskapacitet och kalciumjonutbytande egenskaper jämförbara med desamma hos Mineral Colloid 101, insattes i stället för denna, antingen helt eller delvis (t.ex. 50%) erhölls liknande agglomererade produkter. När Mineral Colloid produkter motsvarande THIXO- JEL No 2, 3 och 4 användes i stället för Mineral Colloid 101 eller när Laviosa AGB bentonit eller Winkelman G 13 bento- nit insattes i stället, eller när American Colloid Company Bentonite -325 användes, erhölls sålunda liknande önskvärda resultat, varvid bentonitagglomeraten hade ett skrovligt utseende och fördjupningar och sprickor liknande desamma som hos agglomeratet enligt ritningen, och de hade samma höga skrymdensitet och goda sprödhetsvärden och var lika icke- segregerande i detergentkompositionerna som produkten en- ligt exempel 2. När man i stället för det använda natrium- silikatet insatte natriumsilikater med andra Na2O:SiO2-för- hållanden inom området 1:2 till 1:3, erhölls likaså god agglomerering och starka, icke dammande bentonitagglomerat- partiklar. Detta var också fallet när man i stället för en del av natriumsilikatet, t.ex. upp till 50% av detta, in- satte andra bindemedel, såsom_hydroxipropylmetylcellulosa, natriumalginat, natriumkarboximetylcellulosa, polyvinylal- kohol och karragen. Även om de bästa resultaten erhålles med de nämnda koncentrationerna av bindemedel i sprutvätskan, så resulterar ävan andra koncentrationer inom området 6 till 9%, under avsättning av 2 till 4% därav i det slutliga ben- tonitagglomeratet, i accepterbara produkter. I stället för att använda O'Brien-agglomeratorn kan en snedställd trum- lande trumma försedd med sprutanordningar användas, och i stället för en enda stråle kan flera strålar utmed trum- 462 049 28 mans längd användas. Äxen om det är önskvärt att silikat- lösningen värmes före besprutningen är det möjligt att framställa godtagbara produkter med en sprutlösning vid rumstemperatur. Likaså kan det förekomma variationer med avseende på typen av munstycke, trycket och agglomererings- tiden inom de ovan givna gränserna med goda produkter som resultat. Det är möjligt att sammanblanda andra material med bentoniten och framställa samagglomerat, men detta är generellt ej önskvärt eftersom en av fördelarna med upp- finningen är att man kan använda enbart bentonit som tyg- mjukgörande tillsatsmedel i andra detergentkompositioner utan att detta behöver innebära tillsats av eventuella störande komponenter eller komponenter som ej är önskvärda i de speciella slutprodukter som skall framställas. De små mängder av silikat och/eller andra bindemedel som finns när- varande har ej någon störande inverkan på de flesta deter- gentkompositioner och kan därför accepteras.

Exempel 4 När ändringar gjordes i sammansättningen av detergentkompo- sitionen enligt exempel 2 och när halterna av bentonitagg- lomerat i dessa kompositioner varierades inom de tidigare i beskrivningen givna gränserna erhölls även tillfreds- ställande produkter. När sålunda det speciella alkylsul- fatet, etoxylerade fettalkoholsulfatet, olefinsulfcnatet och/eller paraffinsulfonatet insattes i stället för tri- decylbensensulfonatet i exempel 2, och när andra alkylben- sensulfonater användes, såsom linjärt natriumdodecylben- sensulfonat, erhölls goda mjukgörande detergenter. Detta var också fallet när zeolit 4A insattes i stället för halva mängden natriumtripolyfosfat och när natriumbikarbonat in- sattes i stället för halva mängden natriumkarbonat i kom- positionen. Dessutom kunde enzymer och blekmedel tillsättas i efterhand och resultera i tillfredsställande produkter. 462 049 29 Även när NTA insattes i stället för natriumtripolyfosfatet kunde en användbar produkt framställas med användning av bentonitagglomeratet enligt uppfinningen. Andra icke fosfat- haltiga detergenter kan även framställas av baskorn, såsom sådana erhållna genom spraytorkning av en vattenhaltig grund- blandning innehållande natriumkarbonat och natriumbikarbonat, i vissa fall med tillsats av natriumsulfat, och efterbesprut- ning med nonjonaktiv tensid. Dessa baskorn kan även inkludera zeolit. Exempelvis kan de innefatta ca. 35% natriumkarbonat, % natriumbikarbonat, 30% zeolit 4A och 10% vatten förutom icke nämnda mindre viktiga komponenter. 80 delar av dessa korn kan sedan besprutas med 20 delar Neodol 23-6,5 eller andra lämpliga nonjonaktiva tensider och den resulterande detergentkompositionen, i partikelform, kan blandas med de agglomererade bentonitpartiklarna enligt uppfinningen i de beskrivna proportionerna och på det sätt som beskrivits i exempel 2 och på andra ställen i beskrivningen. De resul- terande_produkterna_är likaså tillfredsställande mjukgöran- ide detergenter med de önskvärda egenskaper som nämnts med avseende på produkten enligt exempel 2. Likaså kan föränd- ringar göras med avseende på framställningssättet, propor- tionerna, temperaturerna, trycken,.hastigheterna och tiderna, inom de gränser som givits i beskrivningen, vid framställ- ning av önskade produkter med goda egenskaper. En fackman på området kan naturligtvis bedöma förhållandet mellan dessa variabler och reglera dem i enlighet därmed för att uppnå de önskade resultaten.

Uppfinningen har beskrivits under hänvisning till exempel och ritningar, men den begränsas ej av dessa, eftersom en fackman på omrâdet med beskrivningen framför sig naturligt- vis kan använda sig av motsvarigheter och substituenter utan att därför gå utanför uppfinningens ram.

Claims (12)

462 049 10 15 20 25 30 P a t e n t k r a v

1. Partikelformigt mjukningsmedel för tyg, lämpligt att införliva i detergentkompositioner för mjukgöring av tvättat tvättgods, k ä n n e t e c k n a t av att det består av agglomerat av finfördelad bentonit med partikelstorlekar mindre än siktstorleken No 200, agglomererad till partik- lar med en storlek huvudsakligen inom siktomràdet No 10-100, med en skrymvolym inom området 0,7 till 0,9 g/ml, en vatten- halt av 8-13% och en sprödhet lägre än 30, och vilka partik- lar innefattar ca 1-5% av ett bindemedel.

2. Produkt enligt krav 1, att de finfördelade bentonitpartiklarna är sådana att huvud- k ä n n e t e c k n a d av sakligen hela mängden passerar genom en No 325 sikt, och de agglomererade partiklarna har oregelbunden form, skrovligt utseende och en storlek huvudsakligen inom siktomràdet No 30-100, varvid skrymvolymen ligger inom området 0,75 till 0,9 g/ml, vattenhalten ligger inom omrâdet ll till 13%, sprödheten är lägre än 25, bindemedlet är natriumsilikat och halten av detta i produkten ligger inom omrâdet 2 till 4%.

3. Produkt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att bentoniten är western-bentonit som innehåller utbytbart natrium och har en svällning inom området 3 till 15 ml/g, natriumsilikatet har ett Na2O:SiO2-förhållande inom området 1:2 till 1:3, silikatkoncentrationen är större vid partikel- ytan än i det inre av partikeln, och den genomsnittliga o- jämnheten hos partiklarna är mellan 1,2 och 2.

4. Produkt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att natriumoxidhalten i bentoniten ligger inom området 0,5 till 10%, kaliumoxidhalten i bentoniten ligger inom området 0,1 till 10%, alla finfördelade bentonitpartiklar passerar 10 15 20 25 30 462 04-9 31 genom en No 325 sikt, bentonitens svällning ligger inom området 7 till 15 ml/g, partikelstorleken hos agglomeratet ligger inom siktområdet No 40-100, dess skrymvolym är ca 0,8 g/ml, vattenhalten är ca 12%, sprödheten är ca 23, den genomsnittliga ojämnheten är ca 1,4 och silikatets Na20:Si02-förhållande är ca l:2,4, och partiklarna är färgade med ett färgämne och/eller pigment som förefinnes genomgående i varje partikel i en mängd av 0,01 till 1%.

5. Sätt att framställa ett partikelformigt mjukningsmedel för tyg, lämpligt att införliva i detergentkompositioner för mjukgöring av tvättat tvättgods, vilka mjukgörande partik- lar består av agglomerat av finfördelad bentonit, k ä n - n e t e c k n a t av att finfördelade bentonitpartiklar med en siktstorlek mindre än No 200 agglomereras till par- tiklar med en storlek huvudsakligen inom siktområdet No 10-100, en skrymvolym inom området 0,7 till 0,9 g/ml, en vattenhalt av 8 till 13% och en sprödhet lägre än 30, genom att man på finfördelad bentonit sprutar en vattenlös- ning av ett vattenlösligt bindemedelssalt, medan den fin- fördelade bentoniten och de resulterande agglomererade par- tiklarna hålles i rörelse till dess en större del av par- tiklarna har en storlek inom siktområdet No 10-100, en vat- tenhalt av 20 till 35% och en halt bindemedel av ca 1 till 5%, varefter partiklarna torkas till en vattenhalt av 8 till 13%.

6. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att huvudsakligen hela mängden finfördelade partiklar av ben- tonit passerar genom en No 325 sikt, bindemedlet är natrium- silikat, koncentrationen av natriumsilikat i den pásprutade vattenlösningen är mellan 2 och 20%, natriumsilikatlösningens temperatur ligger inom området 65 till 85°C, mängden sprut- vätska är sådan att den ökar silikathalten i de slutliga agglomererade partiklarna till ca 2-4%, och vattenhalten 10 15 20 25 30 462 049 32 i partiklarna, före torkning, är 23-31%, varvid agglomere- ringen utföres i en agglomereringsanordning i vilken sili- katlösningen sprutas på en ridà av bentonitpartiklar, och torkningen av de fuktade och agglomererade partiklarna sker till en fukthalt inom omrâdet 11 till 13%.

7. _ Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att alla finfördelade bentonitpatiklar passerar genom en No 325 sikt, natriumsilikatet har ett Na2O:Si02-förhållande inom omrâdet 1:2 till 1:3, koncentrationen av natriumsilikat i den pâsprutade vattenlösningen är mellan 4 och 10%, tem- peraturen hos natriumsilikatlösningen omedelbart före be- sprutningen ligger inom området 65 yill 75°C och besprut- ningen sker genom en ekvivalent munstycksöppning med en diameter inom området 0,05 till 0,1 mm vid ett tryck inom omradet o,s :in zo kg/cmz.

8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att natriumsilikatet har ett Na2O:SiO2-förhållande av ca. 1:2,4, koncentrationen av natriumsilikat i vattenlösningen är 6 till 9%, vattenlösningens temperatur är ca. 70°C, vat- tenlösningen innehåller mellan 0,05 och 2% vattenlösligt färgämne och/eller vattendispergerbart pigmentfärgämne, mängden påsprutad vattenlösning är sådan att silikathalten i de slutliga torkade agglomeratpartiklarna ökats till ca. 3%, agglomereringen utföres i en O'Brien agglomereringsan- ordning, besprutningen sker genom ett munstycke försett med en spets som avger en platt strâle med en vinkel mellan 40° och 1200, vilken stråle riktas mot en fallande ridà av partiklar som skall agglomereras, varefter de fuktade agg- lemererade partiklarna torkas till en vattenhalt av ca. 12% och de agglomererade partiklarna siktas för avlägsnande av de partiklar som passerar genom en No 100 sikt och de som ej passerar en No 40 sikt. 10 15 20 25 30 35 462 049 33

9. Tygmjukgörande partikelformig detergentkomposition, k ä n n e t e c k n a d av att den består av 5 till 30% av en syntetisk organisk tensid som är en anjonaktiv ten- sid, en nonjonaktiv tensid eller en blandning av dessa, 20 till 70% av ett tvättunderstödjande medel eller en blandning av tvättunderstödjande medel för tensiden, samt 8 till 15% vatten, i form av spraytorkade korn, varvid de spraytorkade kornen noggrant blandats med 5 till 30% agg- lomererade bentonitpartiklar bestående av agglomerat av finfördelad bentonit med partiklar mindre än siktstorleken No 200, agglomererade till partiklar med en huvudsaklig» storlek inom siktomrâdet No 10-100, en skrymvolym inom om- rådet 0,7 till 0,9 g/ml, en vattenhalt av 8 till 13% och en sprödhet lägre än 30, och inkluderande ca. 1 till 5% av ett bindemedel som medverkar till att bibehålla integri- teten hos agglomeratet i produkten tills detta medföres i det vatten i vilket det skall sönderdelas och disper- geras.

10. Detergentkomposition enligt krav 9, k ä n n e - t e c k n a d av att den består av 12 till 25% av en an- jonaktiv sulfonat- eller sulfattensid eller en blandning därav, 20 till 40% tvättunderstödjande fosfatsalt, 5 till 12% vattenlösligt silikat och 5 till 25% natriumkarbonat, i form av spraytorkade korn, vilka spraytorkade korn nog- grant blandats med 15 till 25% agglomererade bentonitpar- tiklar bestående av agglomerat av finfördelad bentonit med partiklar mindre än siktstorleken No 325, agglomererade till partiklar med en huvudsaklig storlek inom siktområdet No 30-100, en skrymvolym inom området 0,75 till 0,9 g/ml, en vattenhalt inom området 11 till 13%, en sprödhet lägre än 25 och med en halt av natriumsilikat inom området 2 till 4%, vilka agglomeratpartiklar har oregelbunden form och skrovligt utseende och förblir huvudsakligen icke-segre- gerade och huvudsakligen jämnt blandade med de spraytor- kade kornen vid normal packning, lagring, distribuering och användning. 462 049 10 15 20 25 34

11. ll. Detergentkomposition enligt krav 10, k ä n n e - t e c k n a d av att den består av 15 till 22% linjärt natriumtridecylbensensulfonat, 20 till 30% pentanatrium- tripolyfosfat, 6 till 11% natriumsilikat med Na2O:Si02- förhållandet inom området 1:2 till 1:3, 10 till 20% nat- riumkarbonat och 8 till 13% vatten, i form av spraytorka- de korn med en skrymvolym inom området 0,2 till 0,4 g/ml, och i noggrann blandning med de spraytorkade kornen 15 till 25% agglomererade bentonitpartiklar bestående av agg- lomerat av finfördelad western-bentonit som innehåller ut- bytbart natrium och har en svällning inom området 3 till 15 ml/g samt en partikelstorlek mindre än siktstorleken _ No 325, vilken bentonit agglomererats till partiklar med en storlek inom siktområdet No 30-100, vilka har en genom- snittlig oregelbundenhet mellan 1,2 och 2 och vilka har större koncentration av silikat vid partikelytan än i det inre av partiklarna.

12. Detergentkomposition enligt krav 11, k ä n n e t e c k - n a t av att i bentonitagglomeratet ligger bentonitens natrium- oxidhalt inom området 0,5 till 10% och bentonitens kalium- oxidhalt inom området 0,1 till 10%, bentonitens svällning ligger inom området 7 till 15 ml/g, agglomeratets partikel- storlek ligger inom siktomràdet No 40-100, dess skrymvolym är ca 0,8 g/ml, dess vattenhalt är ca 12%, dess sprödhet är ca 23%, den genomsnittliga oregelbundenheten är ca 1,4 och silikatets Na2O:Si02-förhållande är ca l:2,4, och partiklarna är färgade med ett färgämne och/eller ett pigment som förefinnes genomgående i varje partikel i en koncentration inom området 0,01 till 1%. »1/