DE1906705A1

DE1906705A1 - Verfahren zur Herstellung von enzym- und perborathaltigen Vollwaschmitteln

Info

Publication number: DE1906705A1
Application number: DE19691906705
Authority: DE
Inventors: Grimm Dipl-Chem Dr Dieter; Kandler Dipl-Chem Dr Joachim; Merkenich Dipl-Chem Dr Karl; Wolf-Dieter Pirig
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1969-02-11
Filing date: 1969-02-11
Publication date: 1970-08-13
Also published as: GB1275393A; US3676352A; AT310330B; CH541618A; BE745706A; NL7001874A; FR2035318A5; DE2000069A1

Description

KNAPSACK AKTISUG333LIiSOHAPT
Knapsack bei Köln

Verfahren zur Herstellung von enzym- und perborathaltigen Vollwaschmitteln.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von enzym- und perborathaltigen Vollwaschmitteln durch Aufsprühen der flüssigen oder pastösen Waschmittelkomponenten auf die durch Luftwirbelmisehung aufgewirbelten festen, pulverförmigen Wasohmittelkomponenten unter Bildung eines gut rieselfähigen Waschmittelgranulates.

Ss ist bekannt, pulverförmige Enzyme herkömmlichen Wasehmitteln zur Verbesserung des Waacheffektes zuzusetzen, wobei das feinpulvrige 3nzym mit den meistens in Form eines gut flieS-fähigen Granulates vorliegenden übrigen Waschmittelkomponenten in trockenem Zustand in einfacher Weise beispielsweise mechanisch gemischt wird. Derartige Gemische haben auf Grund der unterschiedlichen Teilchengrößen und Dichtes der Gemischbestandteile die Eigenschaft, sich in kurzer Zeit su entmischen, so daß solche Waschmittelformulierungen sieht lagerfähig sind. Außerdem kann bei diesen Waschmittelformulierungen das feinpulvrige 3nzym bei damit in Berührung kommenden Personen Hautreizungen oder andere nachteilige physiologische Erscheinungen hervorrufen» Schließlich hat es eich gezeigt, daß Enzyme in einem trocken gemischten Pulver vorerwähnter Zusammensetzung in kurzer Zeit ihre ursprüngliche Aktivität verlieren können.

Zur Überwindung der Haohtsile, wie sie bei dar Herstellung eines enzymhaltigen Waaohmittels durch beispielsweise aaohanisches Mischen der trockenen Gemiechkomponenten auftreten, wird nach dem Verfahren des südafrikanischen Patentes 67/2442 vorgeschlagen, das feinpulvrige Enzym auf einer gut rieselfähigen und als Waschmittelkomponente geeigneten Trägsraubstanz durch Granulierung mit Hilfe von Wasser su fixieren, wobei das

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Wasser beispielsweise auf die festen Waschmittelkompcmentexi atif·» gesprüht werden kam« Als Trägersubstanzen sind Merftlr wasserfreies oder teilweise hydratisiertes Hatriumtripolyphospfest oäer ein Granulat aus diesem Hatriumtripölypliospfeat ait s. B. carboxymethylcellulose, Korrosionsiahifelte^sBs optischen Aufhellern oder Duftstoffen vorgesehen. Die aur Pixierang dee Enzyms auf der frägersubstanz eingesetzt® Wassermenge ist art bemessen, daß sie gleichseitig zu eines masiisal 90 $>H Hydratisierung der Trägersubstanz ausreicht. Die Risselfähigkeit der auf diese Weise hergestelltes granulate kann eis befriedigend bezeichnet werden.

Weiterhin beschreibt die Südafrikas!sehe Pateatsahrift 67/24' ein Verfahren zur Herstellung eines fre±flieS@n&en₀ tigen Waschmittelgranulatee, welches cl&iia bs?steht, iai die Oberfläche der'als Granulat voriiegarafiea Wa^eSsaitisalgrundsubstanz, beispielsweise Natriii§tripöl;fgl9ö©|slis,\j ct©F I'i triumperborat, zunächst durch Vermiseshea &*. i elasi? ti#f t aenden, nichtionisohen waschaktiYSB ^baf^-^.-g 'slelrig iaacht ■■ und anschließead di© .Granulatteilotep mn-_&®m -feinpulvrigen Snzym bepudert. Gemäß einer besondes?«© Imsführungaform dieses Verfahrens kann man auch ein Chemisch ana Waschmittelgrundsubstanz und Enzympulver bei gleichzeitigem guten Durchmischen alt der durch Erwärmen verflüssigtem waschaktiven Substanz besprühen und so das Enzym auf der Waschmittelgrundsubstanz fixleren. Als geeignete Sasy&a werden Hydrolasen,, wie Proteasen, Bsterasen, Carbohydraaan·oder Nucleasen vorgeschlagen, während sich als wasohaktlve Substanzen beispielsweise PoIyäthylenglykol odar Polyoxymethylenglyceridester bewährt haben« Dieses Pudsrungeverfahren liefert ein Granulat mit einem hohen Granulataateii geringer feiishengröSe, was bei der Waschaittelhersteilung unerwünscht ist, da hierdurch die Hiessldaa Waeühnittela lia^Ebgesetzt wird.

Sohließlich wird in der südafrikanischen Patentschrift 67/2413 ein Verfahren zur Herstellung eines biologisch aktiven und per-

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börathaltigen Waachmittels vorgeschlagen, das darin besteht, daß man zunächst durch Sprühtrocknung ein Granulat aus Natriumtripolyphosphat und dem Enzym herstellt und dieses Granulat mit Hatriumperborat sowie einem Granulat weiterer Waschmittelkomponenten, wie Hatriufflsilikat, Carboxymethylcellulose und einer waschaktiven Substanz, trocken mischt.

Soweit vorbeschriebene biologisch aktive, d. h. enzymhaltige Waschmittelformulierungen ein Perborat enthalten, ist es für diese Verfahren charakteristisch, daß in jedem Falle die Herstellung eines einheitlichen, Hatriumperborat 3owie ein Enzym enthaltenden Granulates, wobei während des Granulierungsprozesses gleichzeitig auch eine Hydratisierung der Waschmittelgrundsubstanz, z. B. von Hatriumtripolyphosphat unter Bildung des entsprechenden Hexahydrates» erfolgt, vermieden wird. Granulate, in welchen das Enzym in jedem einzelnen Granulatteilchen inkorporiert ist, sind aber bereits aus physiologischen Gründen und aus Gründen der Homogenität und Lageratabi-Iitat erwünscht und darüber hinaus begehrt, wenn sie eich zusätzlich durch eine gute Rieselfähigkeit auszeichnen, was für die nach den Verfahren der südafrikanischen Patentschriften 67/2415 und 67/2413 hergestellten Produkte nicht zutrifft. Der Herstellung eines biologisch aktiven Waschmittels mit befriedigender Rieselfähigkeit nach dem bereits erwähnten Verfahren der südafrikanischen Patentschrift 67/2442 unter Einschluß von Perborat und.Erzielung homogener Granulate in einem Verfahrensschritt stand bisher das Vorurteil entgegen, daß Enzyme nur schlecht mit Hatriumperborat verträglich sind und bei der Granulierung mit Wasser unter gleichzeitiger Hydratisierung der Wasehmittelgrundsubstanz ihre ursprüngliche Aktivität verlieren würden.

Dieses Vorurteil wird durch das Verfahren der Erfindung überwunden, so daß es nunmehr möglich ist, biologisch aktive, perborathaltige Waschmittelgranulate, die freifließend und staubfrei sind, sowie eine gleichmäßige Korngröße und ein konstantes Schttttgewicht besitzen, in einem Verfahrensschritt herzustellen.

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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von enzym- und perborathaltigen Vollwaschmitteln durch Aufsprühen der flüssigen oder pastösen Wasohmittelkomponenten auf die festen, pulverförmigen Waschmittelkomponenten unter Bildung eines gut rieselfähigen Granulates ist dadurch gekennzeichnet, daß man als feste Waschmittelkomponenten ein im wesentlichen aus Natriumtripolyphosphat mit einem Phase-I-Gehalt von 20 bis 100 Gewichts^ und Natriumperborat bestehendes pulverförmiges Gemisch einsetzt und das durch Luftwirbelmischung aufgewirbelte Gemisch durch Aufsprühen der flüssigen Waschmittelkomponenten aus Wasser bzw. wäßrigen Lösungen oder Guspensionen eines Celluloseäthers und gegebenenfalls einer flüssigen waschaktiven Substanz granuliert, wobei das linzym im pulverförmigen Gemisch vorgelegt oder im aufzusprühenden Wasser bzw. in der wäßrigen Lösung oder Suspension enthalten sein kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung setzt man als feste Waschmittelkomponente Natriuratripolyphosphat mit einem Phase-I-Gehalt von 40 bis 80 Gewichts^ ein. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Natriumtripolyphosphat ein Schüttgewicht größer als 550 g/Liter, vorzugsweise etwa 600 bis 700 g/Liter, besitzt.

Die biologische Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Waschmittels kann durch zahlreiche 3nzymarten, wie Hydrolasen, Oxidoreduktasen, Transferasen, Desmolasen oder Isomerasen, hervorgerufen werden, wobei den Bakterienproteasen eine besondere Bedeutung zukommt«

Im Falle der Zugabe einer waschaktiven Substanz oder eines. Gemisches solcher Substanzen, welche anion- oder kationaktiv oder nicht ionogen sein können, zu der Waschmittelformulie- rung, kann diese, sofern sie flüssig ist, getrennt oder in Wasser gelöst bzw. suspendiert auf die festen, aufgewirbelten Komponenten des Waschaittele aufgesprüht werden.

Abgesehen von den bereits, genannten wesentlichen festen WasCh-

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mittelkomponenten kann das erfindungsgemäße Waschmittel als weitere feste Zusatzstoffe beispielsweise Alkali- oder 3rdalkalisilikate, Celluloseäther sowie Duftstoffe und optische Aufheller enthalten.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Celluloseäther Tylose zu verwenden* Pur den Ablauf des Granulierungsprozessea ist zu beachten, daß die hierfür eingesetzte Wassermenge derart bemessen wird, daß sie ausreichend für die Granulierung der Waschmittelgrundsubstanz ist. im Falle des Einsatzes von Natriumtripolyphosphat als Waschmittelgrundsubstanz mit einem Phase-I-Gehalt von 20 bis 100 Gewichts^, das durch die Zugabe von Wasser zum Hexahydrat hydratisiert, soll die Wassermenge etwa 2 bis 30 Gewichts^, bezogen auf die eingesetzte Menge an Natriumtripolyphpsphat, betragen.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Vollwaschmittel etwa 30 bis 50 Gewichts^ Natriumtripolyphosphat, etwa 50 bis 30 Gewichts^ Natriumperborat und etwa 0,5 bis 2 Gewichts^ Enzym enthält.Zur Granulierung dieser Komponenten mit Hilfe von Wasser, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Waschmittelzusätzen,'hat sich ein Fließ- bzw. Wirbelbett beispielsweise in der Ausführungsform gemäß dem britischen Patent 1 118 908 bewährt. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Granulates kann demnach analog der in diesem Patent beschriebenen Arbeitsweise erfolgen, d. h. daß die gegebenenfalls vorgemischten festen Waschmittelkomponenten mittels eines Luftstromes aufgewirbelt und gleichzeitig die flüssigen Waechmittelkomponenten aus'Düsen auf das aufgewirbelte Gemisch aufgesprüht werden. Die den Luftwirbelmischer durchströmende Luft wird dabei hinsichtlich Menge und/oder Temperatur derart reguliert, daß einerseits die auftretende Hydratationswärme abgeführt und andererseits die für einen möglichst raschen Ablauf der Hydratation erforderliche (Temperatur eingehalten wird.

Dine Verbesserung der Kornqualität dee Waechmittelgranulates wird erreicht, wenn gemäß Patent ...(Patentanmeldung 17 67 566.0)

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in dem zur Verdüsung vorgesehenen Wasser Carboxymethylcellulose gelö3t oder suspendiert ist.

Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Waschmittelgranulat ist bekannten Wascnraittelformulierungen analoger qualitativer Zusammensetzung insofern überlegen, als es die an ein modernes Waschmittel gestellten Anforderungen, wie gute Fließfähigkeit, gleiche Korngröße, konstantes 3chüttgewicht sowie Staubfreiheit, vollkommen erfüllt. Barüberhinaus wurde überraschenderweise festgestellt, daß während des Granulierungsprozesses die Aktivität des Enzyms durch die Anwesenheit dea Perborats nicht vermindert und das Perborat nicht zersetzt wird. Schließlich ist es von Vorteil, das erfindungsgemäSe Verfahrensprodukt in einer Verfahrensstufe herstellen zu können.

Beispiel 1

3ine Mischung aus

200 kg Natriumtripolyphosphat mit einem Phase-I-Gehalt

von über 50 % und einem Schüttgewicht von 580 g/l

20 kg leichtem Hatriumailikat ("Sikalon") 20 kg Magnesiumsilikat

20 kg Carboxymethylcellulose (Tylose Gp 1500) 100 kg Natriumperborat
50 kg leichtem Natriumsulfat und 1 kg optischem Aufheller

wurde einem laiftwirbelmischer zugeführt und mit Hilfe eines Luftstromes aufgewirbelt. Aus getrennten Düsenkränzea wurde» auf das aufgewirbelte Gemisch 50 kg flüssige waschaktive Smbstanz (Genapol 0-120) sowie 40 kg Wasser, in welchem 3_t6 kg eines Verschnittes hochaktiver Bakterienproteasea gelöst waren, aufgesprüht. Die Raumtemperatur im LteftwS r%@lalselaas^> betrug etwa 25° C. Erhalten wurde ein gut fiosQlfäMge® Waschmittelgranulat mit einem Sohüttgewieiit von 41Ö g/Liter ußd mit

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einer proteolytischen Aktivität von 1300 Löhlein-Tollhard-Binheiten pro Gramm Waschmittelgranulat. Bine Zersetzung des Ha- ■ triumperborats trat nicht ein.

Beispiel 2

Ss wurde zunächst die in Beispiel 1 erläuterte Mischung hergestellt und zusammen mit 3»6 kg hochaktiver Bakterienproteaae in einem Luftwirbe!mischer aufgewirbelt. Auf das aufgewirbelte Gemisch wurden aus getrennten Düsenkränzen 40 kg Wasser und 50 kg flüssige waschaktive Substanz aufgesprüht. Das erhaltene Granulat besaß eine proteolytische Aktivität von 1300 Löhlein-Vollhard-3inheiten pro Gramm Waschmittelgranulat. Die Rieselfähigkeit des Granulats war gut und das Natriumperborat unverändert.

Beispiel 3 (Vergleiehsbeispiel)

Es wurde die in Beispiel 1 beschriebene Mischung hergestellt und in einem Luftwirbelmischer mit Hilfe eines Luftstromes aufgewirbelt. Aus getrennten Düsenkränzen wurden auf das aufgewirbelte Gemisch 50 kg waschaktive Substanz (Genapol 0-120) und 40 kg Wasser aufgesprüht« Das erhaltene Waschmittelgranulat wurde anschließend mit 3_t6 kg der in Beispiel 1 eingesetzten hochaktiven Bakterienprotease mechanisch gemischt. Die proteolytische Aktivität des fertigen Waschmittels betrug etwa 1300 Löhlein-Vollhard-Sinheiten.

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Claims

Patentansprüche s

1. Verfahren ziw Herstellung von enzym- und perborathaltigen Vollwaschmitteln durch Aufsprühen- der flüssigen oder p©·= stosen Y/aschinittelkomponenten auf die festen₉ pulverförmiges Waachmlttellüomponentaa unter Bildung eines gut rieselfähigen Granulates, dadurch gekennzeichnet, daß man als feste WasehaittelkomponenteQ ein im wesentlichen aus Satriumtripolyphosphat mit einem Phase-!-Gehalt von 20 bis 100 Gewichts^» und Natriumperborat bestehendes pulverförmig ges Geraisch einsetzt und das durch Luftwirbelaisckuag aufgewirbelte Semisch duroh Aufsprühen der flüssigen V/a©ch— mittelkomponenten aus Wasser hzw_a ifäßriges. Lösungen oder Suspensionen eines Celluloseäthers und gegebenenfalls einer flüssigen v/aschaktiven Substanz granuliert, wobei das Sn= aya im pulverförmigen Gemisch vorgelegt oder ia aufzusprühenden V!ts.esBV bzw. in der wäßrigen Lösung oder Suspension enthalten sein kann.

2. Verfahren nach Anspruch -1 ,\dadurch gekennzeichnet, daS das Natriumtripolyphosphat einen Phase-I-Gehalt von 40 bis 80 ^ aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ₉ daß das Fatriumtripolyphosphat ein Schüttgewicht größer als 550 g/Liter, vorzugsweise etwa 600 bis 700 g/Liter, besitzt«,

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet₅ daß man als Bnsyme Hydrolasen, Oxydoreduktasen, Transferasen, Desisolasen oder Isomerasen verwendet»

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, fiai man Bakterienproteasen verwendet.

j5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5_S dadurch gekennzeichnet,, daß man anion- oder kationaktive oder nicht ionogeae waschaktive Substanzen sowie entsprechende Gemische, gegebenenfalls in

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wäßriger Lösung, als flüssige Y/aschmittslkoaponentsa einsstat.

Verfahren nach Anspruch 1 Ms 6₉ dadurch gekennzeichnet, daß das aus den festen ''.'aschmittelkompoaentsn besteaeMa Gemisch zusätzlich Alkali- oder 3rdalkalisiliteate₀ Cellulüseäther sowie Duftstoffe und optische Aufheller enthält»

8. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 7? dadurch gekennzeichnet, daß man als Celluloseäther Tylose einsetzt=

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zur Hydratisierung des Hatriumtripolyphcsphsts unter Bildung des Hexahydrates ausreichende Wassenaenge einsetzt, vorzugsweise etwa 2 Ms 30 Gewichts^, bezogen auf die eingesetzte Menge an Hatriumtripolyphosphat.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Vollwaschmittel etwa 30 bis 50 Gewichts^ latriifiitripolyphosphat, etwa 50 bis 30 Gewichts^ Hatriumperborat und etwa 0,5 bis 2 Gewichts^ ^nzym enthält.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung des Waschmittelgranulats einen Luft\virbelmi3cher_f der mit Sprühvorrichtimgen versehen ist, gemäß dem britischen Patent 1 118 908, verwendet.

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