CH678336A5 - - Google Patents

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CH678336A5
CH678336A5 CH379/89A CH37989A CH678336A5 CH 678336 A5 CH678336 A5 CH 678336A5 CH 379/89 A CH379/89 A CH 379/89A CH 37989 A CH37989 A CH 37989A CH 678336 A5 CH678336 A5 CH 678336A5
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CH
Switzerland
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composition
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thixotropic
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amount
Prior art date
Application number
CH379/89A
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English (en)
Inventor
Nagaraj S Dixit
Thomas Davan
Original Assignee
Colgate Palmolive Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by Colgate Palmolive Co filed Critical Colgate Palmolive Co
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/395—Bleaching agents
    • C11D3/3956—Liquid compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0008—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties aqueous liquid non soap compositions
    • C11D17/0013—Liquid compositions with insoluble particles in suspension

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Description

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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine thixotrope Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten, die eine konzentrierte Dispersion von festen Teilchen in einer flüssigen Phase enthält. In dieser Zusammensetzung sind Luftblasen in einer ausreichenden Menge enthalten, um das spezifische Gewicht der flüssigen Phase dem spezifischen Bulkgewicht der Gesamtzusammensetzung gleich zu machen, wodurch die physikalische Stabilität der thixotropen Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten verbessert wird. Die erfin-dungsgemässe Zusammensetzung kann auch parfümiert sein. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der genannten thixotropen Zusammensetzung.
Jüngere Forschungen haben sich auf pastenförmige, gelartige und thixotrope Formen von flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten konzentriert, da sie gegenüber den konventionellen pul-verförmigen Reinigungsmitteln erwünschte Vorteile aufweisen. Diese Vorteile sind beispielsweise eine leichte Abgebbarkeit aus dem Behälter, ein geringerer volumenmässiger Verbrauch je Waschladung wegen der höheren Konzentrationen an aktiven Bestandteilen und Langzeitlagerung ohne Feuchtigkeitsverlust.
Die Entwicklung von flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten hatte Probleme aufgeworfen wegen der Notwendigkeit, diesen Formulierungen zahlreiche Bestandteile einzuverleiben, die im allgemeinen inkompatibel sind, d.h. sie tendieren dazu, miteinander vor der Verwendung im Geschirrspülautomaten zu reagieren. Darüber hinaus soll ein flüssiges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten auch thixotropes Verhalten zeigen, d.h. es soll im Ruhezustand hochviskos sein und über relative hohe Fliessgrenzen verfügen (Bingham-plastischer Charakter), wenn man es jedoch Scherkräften unterwirft, wie beim Quetschen durch eine Öffnung, soll es ähnliche Fliesseigenschaften besitzen wie eine viskose Flüssigkeit, so dass es leicht in ein Verteilerfach für das Reinigungsmittel in einem Geschirrspülautomaten gegeben werden kann. Wenn es sich einmal in dem Verteilerfach befindet, soll es schnell in den Bingham-plastischen Zustand hoher Viskosität zurückkehren.
Ein anderes allgemeines Problem bei flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten liegt darin, dass sie während ihrer Lagerzeit leicht in im wesentlichen feste und flüssige Phasen separieren. Durch Additive hat man eine Verbesserung der Phasenstabilität erzielt, wobei dabei jedoch ein Nachteil darin besteht, dass jede Zugabe zu Reinigungsmitteln die Theologischen Eigenschaften der Zusammensetzung beeinträchtigen kann.
In ähnlicher Weise war auch die Zugabe eines Duftstoffs zu einem Flüssigwaschmittel für Geschirrspülautomaten, um demselben einen erwünschten Geruch zu verleihen, problematisch, wegen seiner Wirkung auf das komplexe Gleichgewicht der Bestandteile innerhalb der Zusammensetzung, das erforderlich ist, um die erwünschten Theologischen und anderen physikalischen Eigenschaften zu erhalten. Beispielswelse würde man erwarten, dass die Anwesenheit einer Chlor freigebenden Verbindung nachteilig auf einen Duftstoff vom Öltyp wirkt, der leicht oxidiert wird. Ausserdem ist anzunehmen, dass die Anwesenheit von öiartigen Duftstoffen wegen ihrer Tendenz als Entschäumer zu wirken, eine nachteilige Einwirkung auf die Phasenstabilität dieser Zusammensetzung hat.
Die Erfindung schafft parfümierte und unparfümierte thixotrope flüssige Reinigungsmittel für Ge-schirrspülautomaten mit verbesserter physikalischer Stabilität sowie ein neues Verfahren, mit dem man flüssige Reinigungsmittel mit thixotropen Eigenschaften für Geschirrspülautomaten herstellen kann, die physikalisch beständig sind und nicht dazu neigen, sich während längerer Lagerzeit zu separieren.
Die Erfindung macht auch ein neues Verfahren verfügbar, mit welchem Luft in ein thixotropes flüssiges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten eingebracht werden kann, damit die Stabilität während ausgedehnter Lagerzeiten bewahrt wird.
Der thixotropen Zusammensetzung kann ein Duftstoff einverleibt werden, um derselben einen angenehmen Geruch zu verleihen, ohne deren Stabilität oder Theologische Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Die Erfindung schafft eine thixotrope Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten enthaltend eine konzentrierte Dispersion von festen Teilchen in einer flüssigen Phase, die sich dadurch auszeichnet, dass Luftblasen in die Zusammensetzung in einer ausreichenden Menge eingebracht sind, um das spezifische Gewicht der flüssigen Phase dem spezifischen Bulkgewicht der Zusammensetzung gleich zu machen und hierdurch die physikalische Stabilität des thixotropen Geschirrspülreinigungsmittels zu verbessern.
Gemäss Erfindung können die spezifischen flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten, die auch parfümiert sein können, mehrere oder alle der folgenden Substanzen enthalten:
1. Alkalitripolyphosphate, um die Mineralien des harten Wassers weichzumachen oder zu binden und Schmutz zu emulgieren und/oder zu peptisieren;
2. Natriumsilikat zur Ergänzung der für wirksame Reinigung erforderlichen Alkalität und zum Schutz von Glasur und Muster von feinem Porzellan;
3. Alkalicarbonat, das im allgemeinen als optional angesehen wird zur Erhöhung der Alkalität;
4. ein Chlor freisetzendes Mittel, um zur Eliminierung von Schmutzflecken beizutragen, die zu Wasserflecken führen;
5. chlorbleichbeständigen Entschäumer zur Verringerung von Schaum, was die Effizienz der Maschine fördert und zusätzliche Reinigungskraft liefert;
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6, chlorbleichbeständiges Tensid, das manchmal als reinigungsaktives Material bezeichnet wird, das mit den anderen Bestandteilen kompatibel ist und die Waschkraft gewährleistet;
7. thixotrope Verdicker in einer wirksamen Menge, um der Zusammensetzung einen Thixotropieindex von 2,0 bis 10 zu verschaffen;
5 8. alkalische (kaustische) Substanzen, falls erforderlich, um den pH-Wert auf einen Bereich innerhalb von 10 bis 14 einzustellen;
9. eine langkettige Fettsäure oder ein Salz einer langkettigen Fettsäure als physikalischen Stabilisator in einer wirksamen Menge, um die physikalische Stabilität der Zusammensetzung zu steigern;
10. Duftstoff in einer wirksamen Menge, um der Zusammensetzung einen angenehmen Geruch zu ver-10 leihen, ohne deren Stabilität oder thixotrope Eigenschaften zu beeinträchtigen;
11. Wasser in einer ausreichenden Menge, um eine Zerstörung der erwünschten thixotropen Eigenschaften zu vermeiden; und
12. Luft in Form von Blasen eines Durchmessers von 5 bis 80 Mikrometer in einer Menge in dem Bereich von etwa 2 bis 10 Vol.-%, die wirksam ist insofern, als sie der Zusammensetzung ein spezifisches
15 Bulkgewicht von etwa 1,20 bis etwa 1,35 verleiht und die physikalische Stabilität der Zusammensetzung verbessert.
Die Erfindung schafft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten mit einem spezifischen Bulkgewicht, das etwa gleich ist dem spezifischen Ge-20 wicht der flüssigen Phase, welche verbesserte physikalische Stabilität und Theologisches Verhalten zeigen. Es umfasst folgende Stufen:
a) Herstellen eines Vordispersionsgemischs, das Wasser, physikalischen Stabilisator, Entschäumer und Tensid enthält;
25 b) Herstellung eines Verdickervorgemischs, welches das Vordispersionsgemisch von Stufe a), Wasser und einen thixotropen Verdicker enthält und Vermischen des Verdickervorgemischs, bis der thixotrope Verdicker hydratisiert und desagglomeriert ist;
c) Vermischen, vorzugsweise unter starkem Scheren, des Verdickervorgemischs aus Stufe b) mit zusätzlichem Wasser, während man die anderen erwünschten Waschmittelbestandteile zugibt, um ein flüs-
30 siges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten herzustellen, das etwa 2 bis 10 Vol.-% Luft enthält, und d) Homogenisieren des flüssigen Reinigungsmittels für Geschirrspülautomaten, um die spezifischen Gewichte der Bulkphase und der flüssigen Phase der Zusammensetzung ins Gleichgewicht zu bringen bzw. gleich zu machen.
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Das Verfahren der Erfindung kann unter Bedingungen durchgeführt werden, weiche gewährleisten, dass die thixotrope flüssige Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten einen hochstabilen Zustand erreicht. Es wurde gefunden, dass dieser Zustand erreicht ist, wenn 2 bis etwa 10 Vol-% Luft in die Zusammensetzung eingefangen bzw. eingebracht sind und das spezifische Bulkgewicht der Zusammenset-40 zung etwa gleich ist dem spezifischen Gewicht der flüssigen Phase der Zusammensetzung.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Duftstoff dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten unter Bedingungen und in einer Menge zugesetzt, dass die thixotropen Eigenschaften oder die physikalischen Stabilität der Zusammensetzung nicht beeinträchtigt werden. Beispielsweise ein Verfahren, in welchem das flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten der Stufe d) oben 45 zuerst auf eine Höchsttemperatur unter etwa 29,4°C gekühlt wird und anschliessend das flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten und der erwünschte Duftstoff in einen Mischer eingebracht werden, in welchem der Duftstoff gleichmässig in dem flüssigen Endprodukt, nämlich dem Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten, dispergiert wird.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zum Kombinieren von Bestandteilen in solchen Mengen, 50 dass ein flüssiges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten erhalten wird, das eine verbesserte Kombination an Eigenschaften aufweist, vor allem hinsichtlich Thixotropie und Phasenstabilität.
Die Zeichnung zeigt ein Schema für das bevorzugte Verfahren der Erfindung.
Der hier gebrauchte Ausdruck «spezifisches Bulkgewicht» (bulk specific gravity) bezeichnet das spezifische Gewicht eines flüssigen Reinigungsmittels für Geschirrspülautomaten, das alle erforderli-55 chen Bestandteile enthält. Der Ausdruck «spezifisches Gewicht der Flüssigphase» bezeichnet hier das in an sich bekannter Weise gemessene spezifische Gewicht einer entlüfteten Flüssigkeit, die zentrifugal von dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten, d.i. der «Buikzusammensetzung» entfernt wird.
Der Ausdruck «Thixotropieindex» ist das Verhältnis der bei 3 UpM und bei 30 UpM bei Zimmertempe-60 ratur nach 3 Minuten unter Anwendung eines Brookfield HATDV II Viskometers mit einer Spindel Nr. 4 gemessenen Viskositäten. .
Die Erfindung betrifft thixotrope Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten mit thixotropen Eigenschaften und Langzeitphasenstabilität, die einen Duftstoff enthalten können, welcher die Eigenschaften der Zusammensetzung nicht beeinträchtigt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen 65 von flüssigen Reinigungsmitteln für Waschautomaten mit thixotropen Eigenschaften und verbesserter
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Langzeitphasenstabilität, bei welchem Luft in die Zusammensetzung in einer Menge von 2 bis 10 Vol.-% derart eingeschleppt werden kann, dass ein Gleichgewicht zwischen den spezifischen Gewichten der Bulk-und der flüssigen Phase der Zusammensetzung hergestellt wird.
Ein bevorzugtes Beispiel der Erfindung für eine Zusammensetzung, die mit einem Duftstoff parfümiert sein kann, enthält die folgenden Bestandteile auf Gewichtsbasis, wenn nicht anders angegeben:
(a) 5 bis 35% Alkalitripoiyphosphat;
(b) 2,5 bis 20% Natriumsilikat;
(c) 0 bis 9% Alkalicarbonat;
(d) 0,1 bis 5% chlorbleichbeständiges, wasserdispergierbares organisches reinigendes Aktivmaterial;
(e) 0,01 bis 5% chlorbleichbeständigen Schaumdämpfer;
(f) Chlorbleichmittel in einer Menge, die 0,2 bis 4% Chlor verfügbar macht;
(g) thixotropen Verdicker in einer ausreichenden Menge, um der Zusammensetzung einen Thixotropieindex von 2,0 bis 10 zu gewährleisten;
(h) Alkalihydroxid, falls erforderlich, um dem pH-Wert auf 10 bis 14 einzustellen;
(i) eine langkettige Fettsäure oder deren Salz als physikalischen Stabilisator in einer wirksamen Menge zur Steigerung der physikalischen Stabilität der Zusammensetzung;
(j) (gegebenenfalls) Duftstoff in einer wirksamen Menge, um die Zusammensetzung mit Wohlgeruch auszustatten und eine Zerstörung der erwünschten Thixotropie und der physikalischen Stabilität zu vermeiden;
(k) Wasser in einer ausreichenden Menge, um die Zerstörung der erwünschten thixotropen Eigenschaften zu vermeiden; und
(I) Luft in einer Menge in dem Bereich von 2 bis 10 Vol.-%, um der Zusammensetzung ein spezifisches Bulkgewicht von 1,20 bis 1,35 zu vermitteln.
Gemäss dem Verfahren der Erfindung wird ein phasenbeständiges, thixotropes, bevorzugt flüssiges, Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten dadurch erhalten, dass man Luft in die Zusammensetzung einbringt oder einschleppt oder einreisst, damit ein Gleichgewicht zwischen den spezifischen Gewichten der Bulk- und der flüssigen Phase der Zusammensetzung hergestellt wird.
Es wurde gefunden, dass konzentrierte Dispersionen, die sowohl flüssige als auch feste Phasen enthalten, wie die flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten, stabilisiert werden können, indem man eine geeignete Menge Luft in Form von Blasen in Mikrometergrösse in der ganzen flüssigen Phase der Zusammensetzung dispergiert. Es wurde auch gefunden, dass die Luft dispergiert und in Form von Blasen in der gesamten flüssigen Phase stabilisiert werden kann, indem man ein mehrteiliges Stabilisie-rungssytem aus zwei oder mehr, vorzugsweise drei Komponenten anwendet, die im allgemeinen in die Kategorie «physikalische Stabilisatoren», «Schaumdämpfer» oder «Entschäumer» sowie «Tenside» fallen. Ohne an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen, wie das Stabilisierungssystem und die Luft in dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten in Wechselwirkung treten, wird angenommen, dass die stabilisierenden Komponenten an der Luft/Flüssigkeitsgrenzfläche derart in Wechselwirkung kommen, dass die hydrophoben Gruppen dieser Komponenten in Richtung auf die Luftblasen, die hydrophilen Gruppen in Richtung auf die wässrige Phase orientiert werden. Die hydrophilen Gruppen ihrerseits beeinflussen die festen Teilchen der Suspension entweder über Wasserstoffbrücken bzw. Wasserstoffbindung oder durch elektrostatische Wechselwirkung. Mit anderen Worten, die Flüssigkeits-/ Luftgrenzfläche besteht aus den Komponenten des Stabilisierungssystems und festen Teilchen, welche die Grenzfläche zu einem flüssigkristallinen Strukturtyp aufgehen bzw. quellen lassen.
Gemäss dem bevorzugten Verfahren der Erfindung erzeugt ein dreiteiliges Stabilisierungssystem ein höchstbeständiges flüssiges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten, indem Luftblasen in Mikrometergrösse in der gesamten Zusammensetzung derart stabilisiert werden, dass das spezifische Bulkgewicht des flüssigen Reinigungsmittels für Geschirrspülautomaten etwa gleich ist dem spezifischen Gewicht der flüssigen Phase allein in dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten. In diesem Zustand zeigt das flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten hohe Stabilität, d.h. es gibt keine oder kaum eine Tendenz zur Phasentrennung aufgrund von Dichteveränderungen oder -abweichungen in der Zusammensetzung.
Um die Luft in dem gesamten flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten wirksam zu disper-gieren, hat man gefunden, dass die Grösse der eingebrachten Luftblasen grösser sein muss als die Grösse aller dispergierten festen Teilchen. Die Blasengrösse kann im allgemeinen von 5 bis 80 Mikrometer vorzugsweise von 20 bis 60 Mikrometer variieren. Die Luftblasengrösse kann im allgemeinen dadurch gesteuert werden, dass man die Blattspitzengeschwindigkeit der Verteiler (dispersers) oder Rührer während des Mischvorgangs variiert. Es wurde auch gefunden, dass ein Einzug von Luft von 2 bis 10 Vol -% phasenstabile Zusammensetzungen erzeugte, wobei der bevorzugte Bereich bei 4,0 bis 9,0 Vol.-%, der am meisten bevorzugte Bereich bei 6,5 bis 8,5 Vol.-% lag.
Wie am besten aus der Zeichnung zu ersehen ist, kann das Verfahren der Erfindung in einem Mischsystem durchgeführt werden, das ein Vordispersionsgefäss 2, ein Vormischgefäss 4, ein Hauptge-mischgefäss 6, Homogenisatoren 8,10,19 und 21, Wärmeaustauscher 12, einen dazwischengeschalteten
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Mischer 14 und den Lagertank 16 umfasst. Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, sind alle Gefässe zur Atmosphäre offen.
In dem Vordispersionsgefäss 2 wird eine Vordispersionsmischung hergestellt, welche das Stabilisierungssystem umfasst, die dann durch Leitung 18 und den Homogenisator 19 durch die Pumpe 20 in das 5 Vormischgefäss 4 geführt wird, wo sie einem thixotropen Vermischer zugegeben wird, um eine Verdickervormischung zu bilden. Die Verdickervormischung wird dann durch Leitung 22 und den Homogenisator 21 durch die Pumpe 24 in das Hauptmischgefäss 6 gebracht, in welchenm die restlichen Bestandteile des flüssigen Reinigungsmittels für Geschirrspülautomaten zugegeben werden.
Dann wird das Reinigungsmittel aus dem Gefäss 6 durch die Homogenisatoren 8 und 10 geleitet und an-10 schliessend in dem Austauscher 12 gekühlt. Wenn man ein parfümiertes Geschirreinigungsmittel wünscht, leitet man das gekühlte Produkt durch einen dazwischengeschalteten statischen Mischer 14, wo ein Duftstoff zugegeben wird. Das flüssige Geschirreinigungsmittel wird dann in den Tank 16 gebracht, in welchem es gelagert wird.
Gemäss dem bevorzugten Verfahren der Erfindung wird zuerst ein Vordispersionsgemisch des flüs-15 sigen Reinigungsmittels hergestellt, welches die gewählten physikalischen Stabilisator-, Schaumdämpfer- und Tensidkomponenten des flüssigen Reinigungsmittels für Geschirrspülautomaten enthält, ebenso wie einen Teil des gesamten Wassergehalts des flüssigen Geschirreinigungsmittels. Je nach der Wahl der stabilisierenden Komponenten können eine oder mehrere derselben anfangs fest sein, was entweder die Zuführung von Wärme zur Bildung einer Schmelze oder die Zugabe von Wasser zur Bildung 20 einer Lösung oder Emulsion notwendig macht. Die Menge an dem Vordispersionsgemisch zugegebenen Wasser soll begrenzt sein, damit eine hochviskose Mischung aufrechterhalten wird. Die Vordispersionsmischung wird einem Mischvorgang, vorzugsweise unter starkem Scheren während etwa 5 Minuten unterworfen; in dieser Zeit kann die Temperatur der Vordispersionsmischung 37,8°C übersteigen. Vermischen unter starkem Scheren, wie es hier angewandt wird, wird in terms von Scherraten ausge-25 drückt und hängt von zahlreichen Variablen ab, von denen die bedeutendsten die Bauweise des Misch-gefässes und die Geschwindigkeit der Rührerenden sind. Beispielsweise wird das Vordispersionsgem-sich vorzugsweise in einem Myers HSD™ unter starkem Scheren vermischt, wobei ein Rührer (20, 32 cm) eine Rührgeschwindigkeit von etwa 4500 1373 m/Minuten verwendet werden. Unter diesen Bedingungen ist die «Hochscherrate» etwa in der Grössenordnung von 100 s_1. 30 Die Vordispersionsmischstufe kann in anderen üblichen Mischvorrichtungen oder hochscherenden Mischern durchgeführt werden, beispielsweise in Walzenmühlen, Kolloidmühlen und Premiermühlen.
An die Vordispersionsmischstufe schliesst sich eine zweite Mischstufe an, während welcher ein thixotroper Verdicker, z.B. Ton, und ein weiterer Teil des gesamten Wassergehalts des flüssigen Geschirreinigungsmittels dem Vordispersionsgemisch unter Bildung einer Verdickervormischung zugege-35 ben wird. Die Verdickervormischung wird vorzugsweise einem Rührvorgang mit geringer Scherung unterworfen, und zwar während etwa 20 Minuten. In dieser Zeit wird der Verdicker hydratisiert, desagglo-meriert und in dem ganzen Verdickergemisch dispergiert. Ein Vermischen unter geringem Scheren, wie es hier verwendet wird, wird ebenfalls in terms von Scherraten definiert und ist, wie oben im Zusammenhang mit starkem Scheren diskutiert wurde, abhängig von einer Reihe von Variablen einschliesslich der 40 Bauweise des Mischgefässes und der Rührerspitzengeschwindigkeit. Eine geeignete Vorrichtung zum Vermischen des Verdickervorgemischs unter geringem Scheren umfasst übliche Schaufelmischer bzw. Rügelmischer, in welchen die durchschnittlichen Scherraten in der Grössenordnung von etwa 10 s~1 sind.
Die Menge an Wasser, die bei jeder der ersten beiden Mischstufen zugegeben wird, ist innerhalb der 45 Grenzen des Gesamtwassergehalts des fertigen flüssigen Geschirreinigungsmittels mehr oder weniger willkürlich. Es wurde jedoch gefunden, dass die Wassermenge, die dem Vordispersionsgemisch zugegeben wird, geringer sein soll als diejenige, weiche eine unzulässig geringe Viskosität und hohe Fluidität der Mischung erzeugt, da ein solcher Zustand das Vermischen beeinträchtigen würde, insbesondere unter Bedingungen starken Scherens.
50 Einem zweiten Mischschritt schliesst sich ein Mischhauptschritt oder Hauptmischungsschritt an, bei welchem das Verdickervorgemisch, der Rest des Gesamtwassergehalts des flüssigen Geschirreinigungsmittels und andere erwünschte Bestandteile desselben zugemischt werden, vorzugsweise unter Bedingungen starken Scherens, um das Hauptgemisch herzustellen. Während dieser Stufe werden vorzugsweise die restlichen Bestandteile des flüssigen Geschirreinigungsmittels zugegeben. Bei dem 55 Hauptmischschritt werden Scherraten in der Grössenordnung von 100 s-1 erreicht. Die restlichen Bestandteile des flüssigen Geschirreinigungsmittels, die zugegeben werden können, umfassen die folgenden: Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Silikate, Alkalitripolyphosphate, Chlorbleichmittel sowie andere geeignete Bestandteile, welche das erwünschte flüssige Geschirreinigungsmittel ausmachen. Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Mischens unter starkem Scheren sind beispielsweise Walzen-60 mühlen, Kolloidmühlen, Premiermühlen sowie Myers HSD.
Dann wird das Hauptgemisch aus der unter starkem Scheren arbeitenden Mischstufe einer Reihe von Grob- und Fein-Homogenisierungsschritten unterworfen, bis die festen und flüssigen Phasen des flüssigen Reinigungsmittels für Geschirrspülautomaten gründlich homogenisiert sind. Die Homogenisierungsstufen erfolgen unter Bedingungen starken Scherens, wobei Scherraten in der Grössenordnung 65 von etwa 10* s_1 erreicht werden. Die Homogenisierungsstufe ist vollendet, wenn das spezifische Bulk-
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gewicht (Raumgewicht gemäss obiger Definition) des flüssigen Geschirreinigungsmittels für Automatenspülen etwa gleich ist dem spezifischen Gewicht der flüssigen Phase des Geschirreinigungsmittels allein, Die Homogenisierung des flüssigen Reinigungsmittels für Geschirrspülautomaten kann in üblichen Homogenisatoren erfolgen wie beispielsweise einen Hochgeschwindigkeits Dispax™, der von IKA-Works, Inc. erhältlich ist.
Gemäss Erfindung wird das Geschirreinigungsmittel vorzugsweise einem Vermischen mit einer Geschwindigkeit und Dauer unterworfen, welche einen Lufteinzug in einer Menge von etwa 2 bis etwa 10, vorzugsweise 4 bis 9 und besonders bevorzugt 6,5 bis 8,5 Vol.-% in das Geschirreinigungsmittel gewährleisten. In der bevorzugten Ausbildungsweise der Erfindung wird die Luft in die Zusammensetzung während des Mischens der Bestandteile des Geschirreinigungsmittels unter starkem Scheren eingebracht. Gemäss Erfindung kann Luft jedoch zu jedem Punkt bzw. Zeitpunkt in das Verfahren in an sich bekannterWeise eingebracht werden, um eine phasenstabile Zusammensetzung zu erhalten.
Wenn das spezifische Bulkgewicht etwa gleich ist dem spezifischen Gewicht der Flüssigphase, ist dies ein Anzeichen für Lufteinzug und höhere Produktstabilität. Es hat sich gezeigt, dass im allgemeinen Dichten bzw. spezifische Gewichte in dem Bereich von 1,20 bis 1,35 ein phasenbeständiges flüssiges Geschirreinigungsmittel ergeben, wobei das bevorzugte spezifische Gewicht in dem Bereich von 1,26 bis 1,32 liegt.
Gemäss einer bevorzugteren Ausbildungsweise der Erfindung wird dem flüssigen Geschirreinigungsmittel im Anschluss an die oben beschriebenen Grob- und Fein-Homogenisierungsstufen ein Duftstoff zugegeben. Bei dieser Ausbildungsweise wird das flüssige Geschirreinigungsmittel gekühlt und anschliessend wird der bzw. werden die Duftstoffe eingemischt, vorzugsweise in einerm statischen Mischer, um ein physikalisch beständiges und gleichmässig dispergiertes flüssiges Geschirreinigungsmittel für Spülautomaten zu erhalten.
Gemäss einer optiomalen Ausbildungsweise der Erfindung wird das flüssige Geschirreinigungsmittel vorzugsweise auf eine Temperatur unter 29,4°C gekühlt, bevor man den erwünschten Duftstoff eingibt. Es wurde gefunden, dass die Zugabe des erwünschten Duftstoffs vor dem Kühlen das spezifische Gewicht des flüssigen Geschirreinigungsmittels nachteilig beeinflusst, was wiederum die Phasenstabilität der Zusammensetzung beeinträchtigt. Es wurde auch gefunden, dass die Einführung des Duftstoffs vor dem Homogenisieren, d.h. während der Herstellung des Hauptgemischs, zu einem Produkt mit schlechter physikalischer Stabilität führt, d.h. das flüssige Geschirreinigungsmittel beginnt sich beinahe unmittelbar beim Stehen in Phasen zu separieren. Es wurde auch gefunden, dass die Zugabe des Duftstoffs in Mengen von etwa 0,01 bis etwa 0,4 Gew.-% einen erwünschten Duft erzeugt, ohne die Theologischen Eigenschaften oder die Phasenstabilität der Zusammensetzung zu verschlechtern, wobei ein bevorzugter Bereich der Duftstaffzugabe bei etwa 0,02 bis 0,2 Gew.-% liegt.
In einer alternativen Ausbildungsweise der Erfindung werden die flüssigen und festen Bestandteile des thixotropen Reinigungsmittels wie oben beschrieben nach und nach einem hochscherenden Mischer unter kontinuierlichem Mischen zugesetzt, bis alle erwünschten Bestandteile aufgenommen sind. Anschliessend wird das Reinigungsmittelgemisch einem hochscherenden Vermischen während etwa 15 Minuten ausgesetzt, um eine homogene thixotrope Reinigungsmittelzusammensetzung mit eingebrachter Luft zu erhalten. Die Hochschermischstufe ist beendet, wenn das spezifische Bulkgewicht der Zusammensetzung etwa gleich ist dem spezifischen Gewicht der Flüssigphase.
Obgleich das Verfahren der Erfindung anhand bevorzugter Bestandteile und Mengen beschrieben wurde, ist dem Fachmann deutlich, dass eine hochstabile thixotrope Reinigungsmittelzusammensetzung in Abwesenheit von ein oder mehreren der Bestandteile durch geeignete Einstellung der verbleibenden Bestandteile erhalten werden kann. Beispielsweise kann man eine phasenstabile Zusammensetzung in Abwesenheit eines Schaumdämpfers formulieren, indem man die Tensidkonzentration minimiert und die Menge an physikalischem Stabilisator in der Zusammensetzung erhöht.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspül-automaten werden im allgemeinen mit den im einzelnen im folgenden beschriebenen Mengen der Bestandteile formuliert.
Ais physikalischer Stabilisator gemäss Erfindung kann jede lineare, verzweigte, polymere oder polybasische, gesättigte oder ungesättigte langkettige Fettsäure dienen. Vorzugsweise ist die Fettsäure linear und gesättigt, besitzt 10 bis 22, vorzugsweise 10 bis 20 und am meisten bevorzugt 14 bis 18 Kohlenstoffatome einschliesslich dem Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe der Fettsäure. Es können Fettsäuremischungen verwendet werden, beispielsweise solche natürlicher Herkunft wie Talgölfettsäure, Kokosnussfettsäure, Sojafettsäure usw., oder synthetische Fettsäuren aus industriellen Herstellungsverfahren.
Beispiele für Fettsäuren, die als physikalische Stabilisatoren verwendet werden können, umfassen beispielsweise Decansäure, Dodecansäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Behensäure, Oleinsäure, Eicosansäure, Talgfettsäure, Kokosfettsäure, Sojafettsäure usw. sowie Mischungen derselben. Behensäure, Stearinsäure und gemischte Fettsäuren sind bevorzugt. In flüssigen Zusammensetzungen für Geschirrspülautomaten sowie bei jeder anderen Anwendung, bei welchen die gemäss Erfindung hergestellten Zusammensetzungen in Kontakt mit Gegenständen kommen oder kommen können, die zur Handhabung, Lagerung oder zum Anbieten von Nahrungsmitteln dienen, oder die in anderer Weise in Kontakt kommen können mit oder verbraucht werden können von Mensch oder Tier, ist die Anwen6
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dung der Fettsäuren als physikalische Stabilisierungsmittel wegen ihrer bekannt geringen Toxizität besonders vorteilhaft. Für diesen Zweck sind Stearinsäure und Behensäure vor allem bevorzugt. Ein anderer wesentlicher Vorteil der Anwendung von Fettsäuren als Stabilisatoren ist in ihren geringen Kosten im Vergleich mit den Fettsäuremetallsalzen zu sehen.
Die Menge an physikalischem Stabilisator, die erforderlich ist, um die erwünschte Steigerung der physikalischen Stabilität zu erzielen, hängt von solchen Faktoren ab wie der Art der Fettsäure, der Art und Menge des thixotropen Agens, den reinigungsaktiven Verbindungen (Tensiden), anorganischen Salze, insbesondere der Tripolyphosphate (TPP) sowie anderer Bestandteile der flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten, ebenso wie von den beabsichtigten Lagerungs- und Verschiffungsbedingungen.
Salze der obigen Fettsäuren können ebenfalls als physikalische Stabilisatoren verwendet werden wie beispielsweise die Salze von Alkali-, Erdalkali- und mehrwertigen Metallen. Die Alkalisalze umfassen die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von Fettsäuren. Die Erdalkalisalzeumfassen die Calcium-, Barium- und Strontiumsalze der Fettsäuren. Beispiele für die Fettsäuren, mit welchen Salze mehrwertiger Metalle als Stabilisatoren gebildet werden können, umfassen Decansäure, Dodecansäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Oleinsäure, Eicosansäure, Talgfettsäure, Kokosfettsäure, Sojafettsäure und Mischungen derselben. Stearinsäure und gemischte Fettsäuren sind die bevorzugten Fettsäuren, aus welchen Salze mehrwertiger Metalle als Stabilisatoren gebildet werden können.
Die bevorzugten mehrwertigen Metalle sind die Metalle der Gruppen IIA, IIB und HIB, insbesondere Magnesium, Calcium, Aluminium und Zink, obgleich andere mehrwertige Metalle inklusive die der Gruppen IIIA, IVA, VA, IB, IVB, VB, VIB, VlIB und VIII des Periodensystems der Elemente ebenfalls verwendet werden können. Spezielle Beispiele für derartige andere mehrwertige Metalle sind Ti, Zr, V, Nb, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Sn, Sb, Bi usw. Wie oben im Hinblick auf die Wahl unschädlicher freier Fettsäuren ausgeführt, soll bei den Metallsalzen ebenfalls ihre Toxizität in Betracht gezogen werden. Aus diesem Grund sind die Calcium- und Magnesiumsalze besonders bevorzugt, da sie im allgemeinen als unschädliche Nahrungsmittelzusätze angesehen werden.
Die oben beschriebenen Metallsalze sind im allgemeinen im Handel erhältlich; sie können jedoch auch leicht hergestellt werden, beispielsweise durch Verseifen von Fetten und Ölen, z.B. von tierischem Fett, oder durch Neutralisation von freien Fettsäuren mit einem Hydroxid oder Oxid des mehrwertigen Metalls wie Aluminiumoxid, Aluminium, usw. Alternativ dazu können Metallsalze von Fettsäuren durch Reaktion eines löslichen Metallsalzes mit einem löslichen Fettsäuresalz erhalten werden.
Calciumstearat, d.h. Calciumdlstearat, Magnesiumstearat, d.h. Magnesiumdistearat, Aluminiumstea-rat, d.h. Aluminiummonostearat, Aluminîumdistearat, Aluminiumtristearat und Gemische derselben sowie Zinkstearat, d.h. Zinkdistearat sind die bevorzugten Fettsäuresalzstabilisatoren mehrwertiger Metalle.
Die Menge an Fettsäure- oder Fettsäuresalzstabilisatoren, die erforderlich ist, um die erwünschte Steigerung der physikalischen Stabilität zu erzielen, hängt von solchen Faktoren ab wie der Art der Fettsäure oder ihres Salzes, von Art und Menge des thixotropen Agens, des Tensids, der anorganischen Salze, insbesondere von TPP, sowie der anderen Bestandteile der flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten sowie den beabsichtigten Lagerungs- und Verschiffungsbedingungen.
Es wurde jedoch gefunden, dass im allgemeinen Langzeitstabilität, d.h. das Nichtauftreten von Phasentrennung bei niederen und erhöhten Temperaturen, erreicht wird, durch die Zugabe von freien Fettsäuren bzw. der Salze in Mengen von 0,01 bis 1,0, vorzugsweise von 0,06 bis 0,8 und am meisten bevorzugt von 0,08 bis 0,4 Gew.-%. Darüber hinaus hat man gefunden, dass freie Fettsäuren gegenüber ihren Salzen hauptsächlich deshalb bevorzugt sind, da sie leicht zu dispergieren sind.
Alternativ oder zusätzlich zu den obigen physikalischen Stabilisatoren können geringe jedoch wirksame Mengen von Polyacrylsäurepolymeren und -Copolymeren sowie deren Salze zugegeben werden, um die physikalische Stabilität der Zusammensetzung zu verbessern. Diese Polymeren und ihre Salze sind im allgemeinen im Handel erhältlich. Geeignete Polymere sind die Polyacrylsäuren und ihre Natriumsalze, die von Rohm und Haas als ACRYSOL™ LMW erhältlich sind. Die Mengen an Polymere können in dem Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-% liegen, je nach dem Molekulargewicht der Polymeren, wobei die geringeren Mengen für die Polymeren mit höherem Molekulargewicht geeigneter sind.
Die Schauminhibierung während des Geschirrwaschens (dish-washing cycle) ist von Bedeutung, um die Effizienz des Geschirrspülers zu maximieren und die destabilisierenden Effekte zu minimieren, die auf grund des Vorhandenseins von überschüssigem Schaum im Geschirrspüler auftreten können. Durch Wahl von Art und/oder Menge des Tensids, der hauptschaumerzeugenden Komponente, kann Schaum hinreichend verringert werden. Der Schaumgrad ist auch etwas von der Härte des Waschwassers in der Maschine abhängig, wobei eine geeignete Einstellung der Mengen der Wasserweichmacher, z.B. von Alkalitripolyphosphat, den erwünschten Grad der Schauminhibierung gewährleisten kann. Gemäss Erfindung wird jedoch vorzugsweise ein chlorbleichmittelbeständiger Schaumdämpfer oder Entschäumer als Bestandteil des Stabilisierungssystems eingebaut. Wirksame Entschäumer umfassen die Alkylphosphonsäureester der Formel
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HO ? R
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sowie die sauren Alkylphosphatester der Formel
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HO P OR
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die beispielsweise von Hooker (SAP) oder von American Hoechst wie Knapsack (LPKn-158) bezogen werden können, wobei eine oder beide R-Gruppen in jedem Estertyp unabhängig eine C12- bis C20-AI-kylgruppe bedeuten kann. Mischungen der beiden Estertypen oder anderer chlorbleichbeständiger Typen oder Gemische von Mono- und Diestern des gleichen Typs können ebenfalls eingesetzt werden. Der bevorzugte Inhibitor ist ein Gemisch von sauren Mono- und Di-Ci6- bis Cia-alkylphosphatestern, zum Beispiel saure Monostearyl/Distearylphosphate 1,2/1 (Knapsack LPKn-158). Zusätzlich dazu ist es ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung, dass viele der stabilisierenden langkettigen Fettsäuren wie Stearinsäure und Behensäure als ergänzende Schaumkiller wirken.
Die Reinigungsmittel der Erfindung enthalten im allgemeinen einen Schaumdämpfer in einer Menge von G bis 5, vorzugsweise von 0,01 bis 5,0 und am meisten bevorzugt von 0,01 bis 0,5 Gew.-%. Zusätzlich dazu liegt das Gewichtsverhältnis von Tensid zu Schaumdämpfer vorzugsweise in dem Bereich von 10/1 bis 1/1, besonders bevorzugt von 4/1 bis 1/1.
Das reinigungsaktive Material, d.h. Tensid, das zur Anwendung in dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspütautomaten der Erfindung gewählt wird, muss gegen chemische Zersetzung und Oxidation durch hochaktive Chlorbleichmittel beständig sein, die in dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspütautomaten ebenfalls vorhanden sind.
Brauchbare Tenside in der vorliegenden Erfindung sind entweder vom anionischen oder nicht-ionischen Typ oder Kombinationen der beiden. Bevorzugte Tenside sind mono- oder dianionisch und enthalten Sulfat, Sulfonat oder Carboxylate wie Amphiphile. Die gemäss Erfindung am meisten bevorzugten Tenside sind die Mono- und/oder Di-(Cs bis Ci4)-alkyldiphenlyoxidmono- und/oder Disulfonate, deren Alkylgruppe linear oder verzweigt sein kann, und zwar in Form ihrer Alkalisalze, die im Handel von Dow Chemical zu beziehen sind, beispielsweise als DOWFAX™ 3B-2 und DOWFAX™ 2A-1. Zusätzlich dazu soll das Tensid mit den anderen Bestandteilen der Zusammensetzung kompatibel sein. Andere bevorzugte Tenside sind beispielsweise die primären Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, sekundären Alkylsulfate und Olefinsulfonate. Beispiele sind Natrium-Cio- bis Cis-alkansulfonate wie Natrium-laurylsulfonat, NatrîumhexadecyI-1-sulfonat und Natrium-Ci2- bis Cte-alkylbenzolsulfonate wie Natrium dodecylbenzolsuifonat Die entsprechenden Kalisalze sind ebenfalls verwendbar.
Andere geeignete brauchbare Tenside oder Reinigungsmittel umfassen die Aminoxidtenside der Struktur RgRWO, worin jedes R eine niedere Alkylgruppe ist, beispielsweise Methyl, und R1 eine langkettige Alkylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Lauryl-, Myristyl-, Palmityl- oder Cetyl-gruppe ist. Anstelle eines Aminoxids kann ein entsprechendes Phosphinoxidtensid R2R1PO oder Sulfoxid RR1SO angewandt werden. Betaintenside haben meist die Formel R2R1N-R'-COO-, worin jedes R eine niedere Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist. Spezielle Beispiele der Aminoxidtenside sind Lauryfdimethylaminoxid, Myristyldimethylaminoxid, die entsprechenden Phosphinoxjde und Sulfoxide sowie die entsprechenden Betaine einschliesslich Dodecyldimethylammoniumacetat, Tetradecyldiethylam-moniumpentanoat, Hexadecyldimeihylammoniumhexanoat und dergleichen. Aus Gründen der Bioabbau-barkeit sind die Alkylgruppen in diesen Tensiden vorzugsweise linear. Reinigungsmittelzusammensetzungen gemäss Erfindung können 0 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 5 und am meisten bevorzugt 0,3 bis 2,0 Gew.-% Tensid enthalten.
Thixotrope Substanzen, d.h. Verdicker oder Suspendiermittel, die thixotrope Eigenschaften in einem wässrigen Medium erzeugen, sind bekannt. Diese thixotropen Substanzen sind wasserlöslich, wasser-dispergierbar oder kolloidbildend, organisch oder anorganisch, monomer oder polymer. Sie müssen in den Reinigungsmittelzusammensetzungen der Erfindung beständig sein, d.h. beständig gegenüber hoher Alkalität und Chlorbleichmitteln wie Natriumhypochlorit. Die bevorzugten thixotropen Substanzen sind die anorganischen, kolloidbildenden Tone vom Smectit- und/oder Attapulgit-Typ. Diese Substanzen werden im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% verwendet, um den flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten thixotrope Eigenschaften bzw. Bingham-plastisches Verhalten zu vermitteln. Andere geeignete thixotrope Substanzen umfassen geringe aber wirksame Mengen einer aliphatischen langkettigen Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder den Dimeren oder Trimeren derselben. Diese
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Substanzen werden im allgemeinen in Mengen von 0,2 bis 0,5 Gew,-% eingesetzt. Ein Vorteil der flössigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten der Erfindung besteht darin, dass die erwünschten thixotropen Eigenschaften oder das Bingham-plastische Verhalten in Anwesenheit des oben erwähnten physikalischen Stabilisierungssystems mit geringeren Mengen an thixotropen Verdickungsmitteln erhalten werden können. Beispielsweise sind anorganische kolloidbildende Tone vom Smectit- und/oder Atta-pulgit-Typ in den flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten der Erfindung in Mengen von 0 bis 3, vorzugsweise 0,2 bis 2,5, am meisten bevorzugt von 0,5 bis 2,2 Gew.-% im allgemeinen ausreichend, um die erwünschten thixotropen Eigenschaften und den Bingham-plastischen Charakter zu erzielen, wenn sie in Kombination mit dem physikalischen Stabilisierungssystem verwendet werden.
Die Smectittone umfassen Montmorillonit (Bentonit), Hectorit, Saponit und dergleichen. Montmorillo-nittone sind bevorzugt und unter Handelsnamen wie ThixogeP"M Nr. 1, und Gel White™ GP, H, usw. von Georgia Kaolin Company und ECCAGUM™ GP, H, usw. von Luthern Clay Products erhältlich. Attapul-gittone umfassen die Materialien, die im Handel unter dem Handelsnamen Attagel™, d.h. Attagel™ 40, Attagel™ 50 und Attagel™ 150 von Engelhard Minerals and Chemicals Corporation sind. Mischungen von Smectit- und Attapulgit-Typen in Gewichtsverhältnissen von 4/1 bis 1/5 sind erfindungsgemäss ebenfalls verwendbar. Verdickungs- oder Suspendiermittel der obigen Arten sind hinreichend bekannt und beispielsweise in US-PS 3 985 668 beschrieben. Schleifmittel oder Poliermittel sollen in den flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten vermieden werden, da sie die Oberfläche von feinem Geschirr, Kristall und dergleichen beschädigen können.
Als Alternative zu den obigen thixotropen Verdickern können geringe aber wirksame Mengen von Po-lyacrylsäure-Polymeren und -Copolymeren mit hohem Molekulargewicht sowie deren Salze zugegeben werden, um die rheologischen Eigenschaften sowie die physikalische Stabilität der Zusammensetzungen zu verbessern. Diese Polymeren und ihre Salze sind im Handel meist erhältlich und haben die Formel
C - C
R3 C00M
-J n worin Ri, R2 und R3 gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, niederes AlkyJ (Ci bis C4) oder Kombinationen derselben bedeuten können. Der Wert von n ist 5 bis 2000, vorzugsweise 10 bis 1500 und am meisten bevorzugt 20 bis 1000. M bedeutet Wasserstoff oder ein Alkalimetall wie Natrium oder Kalium, wobei Natrium bevorzugt ist. Die bevorzugten Ri-, R2- und R3-Gruppen sind Wasserstoff, Methyl, Ethyl und Propyl. Ein bevorzugtes Acrylsäuremonomeres ist ein solches, worin Ri bis R3 Wasserstoff sind, z.B. Acrylsäure, oder worin Ri und R3 Wasserstoff und R2 Methyl bedeuten, z.B. Me-thylacrylsäuremonomeres. Polyacrylsäure-Copolymere können Copolymere von beispielsweise Acrylsäure oder Methacrylsäure und Polycarbonsäureanhydrid oder -säure wie beispielsweise Bernsteinsäureanhydrid, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Citronensäure und dergleichen umfassen.
Spezielle anwendbare Polyacrylsäure-Polymere und Salze derselben sind beispielsweise ACRY-SOl_™, Acrylsäure-Polymere von Rohm und Haas, ALCOPERSE™ 110 von Alco oder CARBOPOL von B.F. Goodrich. Ein anwendbares Polyacrylsäure-Copolymeres ist SOKALAN™ CP5 von BASF.
Die Mengen des in den Zusammensetzungen angewandten Polymeren kann 0 bis 3 Gew.-% betragen, was von der Anwesenheit und der Menge anderer stabilisierender Bestandteile abhängt.
Die Reinigungsmittel der Erfindung können auch verschiedene anorganische Builder enthalten wie zum Beispiel Alkalitripolyphosphate und Silikate.
Ein bevorzugtes Buiidermaterial ist Natriumtripolyphosphat (NaTPP), das dazu dient, die wasserhart-machenden Mineralien weichzumachen und Schmutz zu emulgieren und/oder zu peptisieren. Das in den flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten der Erfindung angewandte NaTPP liegt gewöhnlich in einer Menge von 5 bis 35, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% vor. Das NaTPP soll vorzugsweise frei von Schwermetall sein, welches die Neigung besitzt, die bevorzugten Natriumhypochlorit- und andere Chlorbleichmittel zu zersetzen oder zu desaktivieren. Das NaTPP kann wasserfrei oder hydratisiert sein inklusive dem stabilen Hexahydrat mit einem Hydratationsgrad von entsprechend etwa 22 Gew -% Wasser oder mehr. Das NaTPP ist im Handel in den wasserfreien oder hydratisierten Formen unter den Handelsnamen Thermphos NWM und Thermphos NH™ jeweils erhältlich. Bevorzugte flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten wurden beispielsweise erhalten, wenn man ein Gewichtsverhältnis von wasserfreiem zu hexahydratiertem NaTPP im Bereich von etwa 0,5/1 bis etwa 2/1, vorzugsweise etwa 1/1 anwandte.
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Die Zusammensetzungen, in denen keine oder nur wenig Phosphate erwünscht sind, kann man stattdessen andere funktional gleichwertige Builder verwenden. Beispielsweise kann man 5 bis 35 Gew.-% Aluminiumsilikatzeolith in den Zusammensetzungen der Erfindung einsetzen, wenn der Natriumsilikatgehalt auf 25 Gew.-% oder mehr erhöht wird.
Es ist bevorzugt, dass die flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten gemäss Erfindung ein Alkalisilikat» z.B. Natriumsilikat enthalten, um der Zusammensetzung Alkalität zu gewährleisten sowie Schutz von harten Oberflächen wie Glasur und Muster von feinem Porzellan. Die Silikatkomponente ist in dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten in der Regel in einer Menge von 0 bis 50, vorzugsweise 2,5 bis 20, und am meisten bevorzugt von 5,0 bis 15,0 Gew.-% anwesend. Das Silikat wird im allgemeinen in Form einer wässrigen Lösung zugegeben und hat vorzugsweise ein NagO/SiOa-Ver-hältnis von etwa 172,2 bis 1/2,8.
In dem gemäss dem Verfahren der Erfindung hergestellten flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten kann ein Chlorbleichmittel verwendet werden. Der Chlorlieferant ist vorzugsweise ein Alkalihypochlorit, zum Beispiel Kaliumhypochlorit, Lithiumhypochlorit, Calciumhypochlorit, Magnesiumhypochlorit und am meisten bevorzugt Natriumhypochlorit. Andere Chloriieferanten sind Verbindungen wie beispielsweise Dichlorisocyanurat, Dichlordimethylhydantoin und chloriertes TSP, und andere. Die flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten der Erfindung sollten genügend Chlorverbindungen enthalten, um 0,2 bis 4,0, vorzugsweise 0,8 bis 1,6 Gew.-% Chlor verfügbar zu machen, was beispielsweise durch Ansäuern von 100 Teilen der Zusammensetzung mit überschüssiger Chlorwassersäure bestimmt wird. Eine Lösung, die 0,2 bis 4,0 Gew.-% Natriumhypochlorit enthält, enthält oder liefert etwa die gleiche Prozentmenge an verfügbarem Chlor.
Als Alternative für das Chlorbleichmittel kann ein stabilisiertes Enzymsystem verwendet werden, um den Geschirrwaschmitteln proteolytische und amylolytische Enzymreinigungswirkung zu verleihen. Das stabiliserte System enthält vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Gew.-% Enzym, 1 bis 4 Gew.-% eines wasser-dispergierbaren proteinhaltigen Materials der Gruppe aus Casein und Collagen, 0,75 bis 2 Gew.-% einer Borverbindung und 1,5 bis 4 Gew.-% einer alpha-Hydroxycarbonsäure.
Es ist bevorzugt, dass der pH-Wert für die gemäss Erfindung hergestellten flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten mindestens 9,5, vorzugsweise 10 bis 14,0 und am meisten bevorzugt 11,0 bis 11,5 ist, was in einer 1%igen wässrigen Lösung gemessen wird. Die flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten können auf den gewünschten Alkaligehalt durch Zug eines Alkalihydroxids, z.B. Natriumhydroxid eingestellt werden. Die typischen Konzentrationen von Natriumhydroxid in den flüssigen Geschirreinigungsmitteln liegen gewöhnlich in dem Bereich von 0 bis 6, vorzugsweise 0 bis 3,0 Gew.-%. Die Anwesenheit von Natriumhydroxid hat die weitere Funktion, den Phosphat- oder Phosphonsäu-reesterzu neutralisieren.
In den flüssigen Geschirreinigungsmitteln der Erfindung kann auch ein Alkalicarbonat, zum Beispiel Natriumcarbonat, verwendet werden. Das Carbonat dient als Puffer, um den erwünschten pH-Wert zu gewährleisten. Typische Konzentrationen an Natriumcarbonat in dem flüssigen Geschirreinigungsmittel liegen in dem Bereich von 0 bis 9,0, vorzugsweise 2 bis 9,0 Gew.-%.
Für die Erfindung brauchbare Duftstoffe müssen beständig sein gegen chemische Zersetzung und Oxidation durch die sehr aktiven Chlorbleichmittel, die ebenfalls in den Zusammensetzungen vorhanden sind. Brauchbare Duftstoffe umfassen solche natürlicher Herkunft, wie Pflanzenextrakte, z.B. etherische Öle oder synthetische Substanzen aus industriellen Herstellungsverfahren. Beispiele für bleichmittelbeständige Duftstoffe sind p-CresoImethylether, Dihydrolimonenepoxid, Dodecen-l,2-epoxid und n-Undecylnitril und andere. Weitere Beispiele für geeignete bleichmittelbeständige Duftstoffe sind in US-Ps 3 876 551 geoffenbart.
Natürlich muss der Duftstoff hinreichend beständig in einer bleichenden Umgebung sein, d.h. er soll nicht leicht durch das Hypochlorit in dem Reinigungsmittel oxidiert werden. Dies ist wichtig aus zwei Gründen, erstens würde der Hypochloritverlust die Grenzen dessen, was in einem Geschirreinigungsmittel zulässig ist, überschreiten und zweitens würde die Oxidation des Duftstoffs die aromatischen Eigenschaften des Produkts verringern und in manchen Fällen sogar einen unangenehmen Geruch ergeben. Es wurde gefunden, dass die Duftstoffzugabe zu den Zusammensetzungen in einer Menge von 0,01 bis 0,40, vorzugsweise 0,02 bis 0,2 Gew.-% einen erwünschten Duft vermittelt, ohne die Theologischen Eigenschaften oder die physikalische Stabilität des Geschirreinigungsmittels zu schädigen.
Die Menge an in diesen Zusammensetzungen enthaltenem Wasser soll natürlich ausreichend sein, um die erwünschte Viskosität und Fluidität zu liefern, ohne die thixotropen Eigenschaften der Zusammensetzung nachteilig zu beeinflussen. Die geeignete Menge an Wasser wird leicht durch Routineversuche in jedem einzelnen Fall bestimmt und liegt im allgemeinen bei etwa 30 bis 75, vorzugsweise bei 35 bis 65 Gew.-%. Darüber hinaus wird das Wasser vorzugsweise entmineralisiert oder weichgemacht.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Komponenten können die Reinigungsmittel der Erfindung geringe Mengen an weiteren Bestandteilen enthalten, im allgemeinen weniger als 3 Gew.-% an hydrotropen Substanzen wie Natriumbenzol-, -toluol-, -xylol- und -cumolsulfonate, Schutzstoffe, Farbstoffe und Pigmente sowie Enzyme, die alle gegenüber Chlorbleichmittel und hohe Alkalität beständig sein müssen. Insbesondere bevorzugt zum Färben sind die chlorierten Phthalocyanine und Polysulfide von Aluminium-silikat, die jeweils angenehme grüne und blaue Färbungen liefern. TÌO2 kann zum Weissen und Neutralisieren von Fehlfarben verwendet werden.
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Insbesondere bevorzugt zur Eliminierung oder Minimierung von Film- und Fleckenbildung auf Gias sind niedermolekulare Polyacrylsäure-Poiymere und deren Salze mit Molekulargewichten in dem Bereich von 2000 bis 10 000, vorzugsweise 4000 bis 6000. Spezielle anwendbare Polymere sind die Polyacryl-säuren niederen Molekulargewichts und ihre entsprechenden Natriumsalze, die beispielsweise von 5 Rohm und Haas als ACRYSOLJM LMW erhältlich sind.
Die flüssigen Geschirreinigungsmittel der Erfindung werden leicht in an sich bekannter Weise zum Waschen von Geschirr, Küchenutensilien und dergleichen in Geschirrspütautomaten angewandt, die mit einem geeigneten Verteiler für das Reinigungsmittel ausgestattet sind, und zwar in einem wässrigen Waschbad, das eine wirksame Menge der Zusammensetzung enthält. Obgleich die Erfindung vor allem 10 hinsichtlich ihrer Anwendung auf flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten und Verfahren zum Herstellen derselben beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, dass die Vorteile, die man durch das Einbringen von Luft in ein drei-teiliges Stabilisierungssystem enthält, nämlich erhöhte physikalische Stabilität der thixotropen Suspension, auch in gleicher Weise bei anderen thixotropen Suspensionen auftreten.
15 Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.
Beispiel 1
Es wurde ein parfümiertes flüssiges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten der unten angegebe-20 nen Formulierung nach dem bevorzugten Verfahren der Erfindung, wie es in der Zeichnung skizziert ist, hergestellt.
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Stufe
Komponente
Gew.-%
Vordispersion
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Wasser (weichgemacht)
saurer Mono- und Di-Ci6- bis Ci8-Phosphatester (Schaumdämpfer)
Aluminiumstearat (physikalischer Stabilisator) Natrium-Mono- und didecyidisulfoniertes Diphenyloxid (Tensid)
41,44 8,84
5,52 44,20
Total
100,00
Vorgemisch
(II)
Wasser (weichgemacht) Vordispersion (I) Montmoriilonitton
82,37 10,43 7,20
Total
100,00
Hauptgemisch
(HI)
Wasser (weichgemacht) Vorgemisch (II) Natriumhydroxid (50% A.I.) Natriumcarbonat Natriumsilikat (43,5 A.I.) NaTPP-Hydrat NaTPP-wasserfrei Natriumhypochlorit (13% A.I.)
25,69 17,53 2,42 5,05 17,42 12,12 12,12 7,48
Subtotal
99,83
Homogenisierung, Kühlen und Mischen (IV)
Duftstoff
0,17
Total
100,00
Gemäss dem bevorzugten Verfahren der Erfindung wurde eine Vordispersion in einem Gefäss (2) hergesteilt, das mit einer Hochgeschwindigkeitsdispergiereinrichtung, z.B. einem Myers HSD"™ ausgestattet war. Die Menge an in das Vordispersionsgefäss eingebrachtem Wasser war begrenzt, damit das Gemisch viskos und empfänglich für Hochscherungsdispergierung blieb. Die Hochscherungsdispergie-rung wurde während etwa 5 bis 10 Minuten durchgeführt, worauf die Vordispersionsmischung durch einen Homogenisator (19) in ein Vormischgefäss (4), in welchem dem Vordispersionsgemisch der Tonverdicker und Wasser unter Bedingungen geringen Scherens zugeführt wurden. Es wurde ein Mischer vom Paddelflügeltyp, beispielsweise ein Seifenmischer mit Prallblech (baffled crutcher) in dem Vormischgefäss verwendet, welcher den Ton sowie er hydriert war, mechanisch desagglomerierte. Die Herstellung des Vorgemischs dauert im allgemeinen etwa 20 Minuten, was von der Mischgeschwindigkeit abhängt. Das erhaltene Vorgemisch wurde entfernt und in dem Homogenisator (21) homogenisiert, dann mit Wasser in das Hauptmischgefäss (6) gegeben, wo es einem Hochscherdispergieren unter Anwendung eines Myers HSD™-Geräts unterworfen wurde. Während des Hochscherungsvermischens wurden die restlichen flüssigen und festen Bestandteile nach und nach in das Hauptmischgefäss (6) zugegeben.
Als weitere Bestandteile wurden insbesondere die festen Bestandteile zugegeben, die Mischung wurde viskoser, und die Hochgeschwindigkeitsdispergiereinrichtung vermahlte die Teilchen zu einer feinen Teilchengrösse, was wiederum ein Ansteigen der Temperatur bewirkte, d.h. auf etwa 51,7 bis 65,6°C. Das kontinuierliche Hochscherungsdispergieren bewirkte auch ein Einbringen eines wesentlichen Anteils atmosphärischer Luft in das Hauptmischgefäss (6), das gegenüber der Atmosphäre offen ist. Das
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Hochscherungsdispergieren wurde insgesamt etwa 20 Minuten fortgesetzt, wobei sichtbare Klümpchen von festem Material verschwanden und die Teilchengrösse der nicht-gelösten Teilchen so verringert wurde, dass eine phasenstabile Dispersion gebildet wurde.
Anschliessend wurde das Hauptgemisch durch eine Reihe von Grob- und Feinhomogenisatoren (8 und 10) geleitet, wo das Material mit hohen Geschwindigkeiten während relativ kurzer Zeiten vermählen wurde, um sämtliche verbleibenden festen Teilchen weiter zu desagglomerieren. Das erhaltene Produkt war eine beständige thixotrope flüssige Reinigungsmittelzusammensetzung für Geschirrspülautomaten, in die atmosphärische Luft in Blasen mit Durchmessern in dem Bereich von 5 bis 80 Mikronmeter eingefangen war.
Falls es erwünscht war, der Waschmittelzusammensetzung einen Duftstoff zuzugeben, wie in dem vorliegenden Beispiel, wurde das Hauptgemisch in einem Wärmeaustauscher (12) von der Temperatur des Hauptgemischs, die im allgemeinen über 37,8°C, meist 40,6 bis 51,7°C liegt auf eine Temperatur von etwa 29,4°C oder weniger gekühlt. Das gekühlte Hauptgemisch und der Duftstoff wurden dann durch eine Reihe hintereinander geschaltete statische Mischer (14) geleitet. Das erhaltene Produkt war ein beständiges, parfümiertes, thixotropes flüssiges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten.
Es wurde gefunden, dass die Zugabe von Duftstoff zu der Zusammensetzung gemäss diesem Verfahren eine nachteilige Wirkung auf die Theologischen Eigenschaften sowie auf die Langzeitphasenstabili-tät der Zusammensetzung vermeidet. Das spezifische Gewicht, die Viskosität und Phasenstabilität, d.h. Phasentrennung, der parfümierten Reinigungsmittelzusammensetzung wurden gemessen (Beispiel 1A). Zum Vergleich wurde eine Probe des Materials des Hauptgemischs (Beispiel 1B) zur Analyse vor der Zugabe des Duftstoffs entnommen. Es wurden Messungen des spezifischen Gewichts der Bulkphase wie der flüssigen Phase nach an sich bekannten Methoden durchgeführt. Beispielsweise wurde das spezifische Gewicht der Bulkzusammensetzung durch Wiegen eines bekannten Volumens der Bulkzusammen-setzung und eines identischen Volumens Wasser bestimmt. Das Verhältnis des Gewichts der Bulkzusammensetzung zu dem Gewicht des Wassers wird als das «spezifische Bulkgewicht» oder Raumgewicht gemäss Definition der Erfindung bezeichnet.
Das spezifische Gewicht der flüssigen Phase oder die Flüssigphasendichte (liquid phase specific gravity) wurde dadurch bestimmt, dass man zuerst eine Probe des flüssigen Geschirreinigungsmittels in eine übliche Zentrifuge, z.B. Ivan Sorvall gab, dann die Zentrifuge bei einer Geschwindigkeit von etwa 2000 UpM zum Schleudern brachte, um eine ausreichende Menge an überstehender Flüssigkeit (die klare entlüftete flüssige Phase) zum Wiegen zu entfernen.
Die Zentrifugierstufe erfordert etwa 1 bis 1 1/2 Stunden, um eine genügende Menge an überstehender Flüssigkeit für mehrere Messungen abzutrennen. Anschliessend wurde das spezifische Gewicht der überstehenden Flüssigkeit durch Teilen des Gewichts einer 8-mI-Probe der überstehenden Flüssigkeit durch das Gewicht eines identischen Volumens Wasser berechnet, wobei das Verhältnis definiert wurde als das «spezifische Gewicht der Flüssigphase».
Die Viskosität der Zusammensetzungen wurde unter Anwendung eines Brookfield HATDV II Modell II Viskometers mit einer Spindel Nr. 4 (Brookfield Labs, Stoughton, Mass.) bestimmt. Die Viskosität wurde aufgezeichnet, nachdem die Zusammensetzungen 90 Sekunden bei einer Scherrate von 20 UpM geschert wurden. Die Ergebnisse sind im folgenden zusammengestellt.
Eigenschaft
Beispiel 1
1A
1B
Spezifisches Gewicht (Bulk)
1,28
1,28
Spezifisches Gewicht (Flüssigkeit)
1,28
1,28
Viskosität (cP) — 1 Tag nach der Herstellung
5060
4760
Viskosität (cP) —12 Wochen nach der Herstellung
5150
6350
Separation (%), 12 Wochen nach der Herstellung
0
0
Die obigen Daten zeigen, dass das Verfahren der Erfindung ein thixotropes flüssiges Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten liefert, das höchst beständig ist und nach langen Lagerzeiten keiner Phasenseparation unterliegt.
Beispiel 2
Die folgenden flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten mit den in Tabelle I angegebenen Formulierungen wurden in einem einzigen offenen Mischgefäss gemäss einer alternativen Ausbildungsweise des Verfahrens der Erfindung hergestellt.
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Tabelle I
Komponente
Beispiel 2A
Beispiel 2B
Wasser
36,90
36,15
saurer Mono-und Di-Ci6- bis Cis-alkylphosphatester (Schaumdämpfer), 5%
3,20
3,20
Natnum-Mono- und -didecyldisulfonieries Diphenyloxid (Tensid)
0,80
0,80
Stearinsäure (physikalischer Stabilisator)
0,10
0,10
Montmorillonitton
1,25
0
alkalische (caustic) Verbindung (50% A.i.)
2,40
2,40
Sodaasche
5,0
5,0
Silikat (45% A.L)
17,34
17,34
NaTPP-Hydrat
12,00
12,00
NaTPP wasserfrei
12,00
12,00
Bleichmittel (11% A.i.)
9,00
9,00
Acrylsäure-Polymeres
0
2,00
Luft (Rest)
0,01
0,01
Total
100,00
100,00
Alle der obigen Bestandteile wurden in einem Premier™ Mühlmischer bei Zimmertemperatur vermischt. In den Beispielen wurde anfangs eine 5%ige wässrige Entschäumer (LPKn)-Dispersion durch Erwärmen und Vermischen des Entschäumers in Wasser bis zur Dispergierung hergestellt. In gleicher Weise wurden das Tensid (Dowfax™) und ein physikalischer Stabilisator (Stearinsäure) erhitzt, um vor und während der Zugabe zu dem Mischgerät eine Emulsion zu bilden.
Nach der Zugabe des Tensids und des physikalischen Stabilisators liess man die Mischung abkühlen und gab die restlichen Bestandteile nach und nach in der in Tabelle I angegebenen Reihenfolge zu, wobei man das Gemisch einem konstanten Hochscherungsmischen in Anwesenheit von atmosphärischer Luft unterwarf.
Bei Zugabe des letzten Bestandteils, meist eines Bleichmittels, wurde die Zusammensetzung einem weiteren Hochscherungsmischen unterworfen, bis atmosphärische Luft in einer Menge von etwa 2 bis etwa 10% in das thixotrope Reinigungsmittel in Form von zahllosen Blasen eingebracht war, die einen Durchmesser in dem Bereich von 5 bis 8 Mikrometer hatten, was das spezifische Bulkgewicht des Produkts mit dem spezifischen Gewicht der entlüfteten flüssigen Phase gleich machte bzw. ins Gleichgewicht brachte.
Wie man aus den obigen Beispielen ersieht, wurde in jeder Zusammensetzung ein luftstabilisierendes Dreikomponentensystem, d.h. ein physikalischer Stabilisator, Schaumdämpfer (Entschäumer) und Tensid angewandt.
Bei jeder der erhaltenen flüssigen Reinigungszusammensetzungen wurden das spezifische Gewicht, der Grad der Belüftung und die Phasenstabilität, d.h. Phasenseparation beim Stehen, gemessen.
Der Grad der Belüftung wird berechnet wie folgt:
Dichte des entlüfteten Produkts —
„ „ , Dichte des belüfteten Produkts „„„
e gsgra Dichte des entlüfteten Produkts x
Die Dichte des entlüfteten Produkts wurde durch Zentrifugieren der Zusammensetzung bestimmt, um alle mit gerissene oder eingezogene Luft zu entfernen, dann wurde die Dichte der zentrifugierten Zusammensetzung in üblicherweise bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind unten zusammengestellt.
14
5
10
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20
25
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35
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CH 678 336 A5
Eigenschaft
Beispiel 2
2A
2B
Spezifisches Gewicht (Bulk)
1,28
1,29
Spezifisches Gewicht (Flüssigkeit)
1,28
1,28
Belüftungsgrad (%)
7,91
7,20
Art der Separation
0,00*
0,00*
* Acht Wochen nach der Herstellung der Probe
Aus den obigen Daten geht hervor, dass flüssige Reinigungsmittel enthaltend ein Dreikomponentensystem als stabilisierendes System gemäss Erfindung hervorragende Stabilität zeigen. Wie angegeben, hat die luftstabilisierte Zusammensetzung von Beispiel 2A ein spezifisches Bulkgewicht (1,28 g/cm3), das identisch ist mit dem spezifischen Flüssigphasengewicht (1,28 g/cm3) der Zusammensetzung.
Unter diesen Umständen zeigt die Zusammensetzung hervorragende Phasenstabilität.
Im wesentlichen identische Ergebnisse erhielt man mit der Zusammensetzung von Beispiel B in Abwesenheit eines thixotropen Verdickers, z.B. Ton, wobei man ein spezifisches Bulkgewicht von 1,29 g/cm3 erreichte, das beinahe mit dem spezifischen Gewicht der flüssigen Phase der Zusammensetzung identisch war. Beispiel 2B zeigt, dass Ton nicht zur Herstellung einer annehmbar stabilisierten Zusammensetzung erforderlich ist. Eine solche Zusammensetzung ist darüber hinaus insofern vorteilhaft, als alle ihre Bestandteile vollständig wasserlöslich sind, was zu einem überlegenen Verhalten hinsichtlich Flecken-und Filmbildung führt im Vergleich mit thixotropen Reinigungsmitteln auf Tonbasis.

Claims (36)

Patentansprüche
1. Thixotrope Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten enthaltend eine konzentrierte Dispersion von festen Teilchen in einer flüssigen Phase, dadurch gekennzeichnet, dass Luftblasen in einer ausreichenden Menge in der Zusammensetzung enthalten sind um das spezifische Gewicht der flüssigen Phase dem spezifischen Bulkgewicht der Gesamtzusammensetzung gleichzumachen, wodurch die physikalische Stabilität der thixotropen Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten verbessert wird.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrierte Dispersion einen Builder, ein organisches reinigendes Aktivmaterial, einen physikalischen Stabilisator und ein Verdickungsmittel enthält.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrierte Dispersion ausserdem einen Schaumdämpfer enthält.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft 2 bis 10 Vol.-% der Zusammensetzung ausmacht.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft 4 bis 9 Vol.-% der Zusammensetzung ausmacht.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft 6,5 bis 8,5 Vol -% der Zusammensetzung ausmacht.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Bulkgewicht 1,2 bis 1,35 ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Bulkgewicht 1,26 bis 1,32 ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftblasen Blasen im Mi-krometergrössenbereich sind.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftblasen durch ein dreiteiliges System stabilisiert sind, das ein Tensid, einen Entschäumer und einen physikalischen Stabilisator umfasst.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftblasen grösser sind als die festen Teilchen.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftblasen einen Durchmesser von 5 bis 80 Mikrometer haben.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftblasen einen Durchmesser von 20 bis 60 Mikrometer haben.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Gehalt der konzentrierten Dispersion an a) 5 bis 35 Gew.-% Alkalitripolyphosphat;
b) 0 bis 50 Gew.-% Natriumsilikat;
c) 0 bis 9 Gew.-% Alkalicarbonat;
d) 0 bis 5 Gew.-% chlorbleichbeständigem, wasserdispergierbarem organischem Reinigungsmaterial;
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e) bis 5 Gew.-% chlorbleichbeständigem Schaumdämpfer;
i) einem Chlorbleichmittel in einer Menge, die 0,2 bis 4 Gew.-% Chlor verfügbar macht;
g) eine langkettige Fettsäure oder deren Salz in einer zum Steigern der physikalischen Stabilität der Zusammensetzung wirksamen Menge;
h) Luft in einer Menge von 2 bis 10 Vol.-%;
i) thixotropem Verdicker in einer wirksamen Menge, um der Zusammensetzung einen Thixotropieindex von 2,0 bis 10,0 zu gewährleisten; und j) Wasser in einer wirksamen Menge, um eine Zerstörung der erwünschten thixotropen Eigenschaften zu vermeiden.
15. Zusammensetzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das reinigende Aktivmaterial eine Verbindung der Gruppe aus verzweigten Alkalimono- und -di-Cs- bis Cu-alkyldiphenyloxidmono-und -disulfonaten und linearen Alkalimono- und -di-Cs- bis Ci4-alkyldiphenyloxidmono- und disulfonaten ist
16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumdämpfer aus der Gruppe aus Alkylphosphonsäureestern und sauren Alkylphosphatestern ist.
17. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an a) 5 bis 35 Gew.-% Alkalitripolyphosphat;
b) 2,5 bis 20 Gew.-% Natriumsilikat;
c) 0 bis 9 Gew.-% Alkalicarbonat;
d) 0,1 bis 5 Gew.-% chlorbleichbeständigem, wasserdispergierbarem, oganischem reinigendem Aktivmaterial;
e) 0,01 bis 5 Gew.-% chlorbleichbeständigem Schaumdämpfer;
f) einem Chlorbleichmittel in einer Menge, die 0,2 bis 4 Gew.-% Chlor verfügbar macht;
g) einer langkettigen Fettsäure oder deren Salz in einer wirksamen Menge zum Steigern der physikalischen Stabilität der Zusammensetzung;
h) stabilisierten Luftblasen in einer Menge von 2 bis 10 Vol.-% und einer Grösse in dem Bereich von 5 bis 80 Mikrometer;
i) einem thixotropen Verdicker in einer wirksamen Menge, um der Zusammensetzung einen Thixotropieindex von 2,0 bis 10,0 zu gewährleisten; und j) Wasser in einer wirksamen Menge, um eine Zerstörung der erwünschten thixotropen Eigenschaften zu vermeiden.
18. Zusammensetzung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein spezifisches Bulkgewicht von 1,20 bis 1,35.
19. Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdicker (i) ein Natriumsalz einer Polyacrylsäure ist.
20. Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der physikalische Stabilisator (g) Stearinsäure oder ein Salz derselben in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gew.-% ist.
21» Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der physikalische Stabilisator (g) das Metallsalz der Fettsäure ist.
22. Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der thixotrope Verdicker (i) in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% anwesend ist.
23. Zusammensetzung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumdämpfer aus der Gruppe aus Alkylphosphonsäureestern und sauren Alkylphosphatestern ist.
24. Verfahren zum Herstellen einer thixotropen Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Stufen;
— Herstellen einer konzentrierten Dispersion von festen Teilchen in einer flüssigen Phase; und
— Einbringen von Luftblasen in Grössen im Mikrometerbereich in die Zusammensetzung in einer ausreichenden Menge, um das spezifische Gewicht der flüssigen Phase dem spezifischen Bulkgewicht der Zusammensetzung gleichzumachen und hierdurch die Stabilität zu verbessern.
25. Verfahren nach Anspruch 24 zum Herstellen einer thixotropen Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten mit verbesserter Phasenstabilität enthaltend eine konzentrierte Dispersion von festen Teilchen in einer flüssigen Phase, welche sich dadurch auszeichnet, dass stabilisierende Luftblasen in die Zusammensetzung in einer ausreichenden Menge eingebracht sind, um das spezifische Gewicht der flüssigen Phase dem spezifischen Bulkgewicht der Zusammensetzung gleichzumachen, gekenn zeichnet durch die Stufen:
a) Vermischen eines Tensids, eines physikalischen Stabilisators und von Wasser zur Bildung einer im wesentlichen glatten Vordispersion;
b) Bildung einer Verdickervormischung, enthaltend die Vordispersion von Stufe a), einen thixotropen Verdicker und Wasser und Vermischen der Vormischung derart, dass der Verdicker im wesentlichen hydratisiert, desagglomeriert und in dem ganzen Vorgemisch dispergiert wird;
c) Vermischen eines Hauptgemischs, enthaltend das Vorgemisch von Stufe b) und Wasser unter Zugabe anderer Bestandteile;
d) Einbringen von Luft in einer Menge von 2 bis 10 Vol.-% in die Zusammensetzung; und e) Homogenisieren der Zusammensetzung zum Desagglomerieren sämtlicher festen Teilchen, um damit eine glatte thixotrope Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten herzustellen.
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26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vordispersion a) darüber hinaus einen Schaumdämpfer enthält.
27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vordispersion a) einem hochscherenden Mischen unterworfen wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vormischung b) einem Mischen mit geringer Scherung unterworfen wird.
29. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass 4 bis 9 Vol.-% Luft in die Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten eingebracht werden.
30. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass 6,5 bis 8,5 Vo!.-% Luft in die Zusammensetzung eingebracht werden.
31. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens 0,1 Gew.-% eines bleichmittelbeständigen Tensids enthält.
32. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens 0,01 Gew.-% eines bleichmittelbeständigen Schaumdämpfers enthält.
33. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens 0,01 Gew.-% eines physikalischen Stabilisators der Gruppe aus langkettigen Fettsäuren und Salzen derselben enthält.
34. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung 0,1 bis 3 Gew.-% thixotropen Verdicker enthält.
35. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der thixotrope Verdicker ein Po-lyacrylsäure-Polymeres mit hohem Molekulargewicht oder -Copolymeres oder Salze derselben sind.
36. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten eingebrachte Luft in Form von Blasen vorliegt, welche in dem Grössenbereich von 5 bis 80 Mikrometer liegen.
17
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