DE19926925A1 - Verfahren zur Herstellung flüssiger Reinigungs- oder Waschmittelzusammensetzungen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung flüssiger Reinigungs- oder Waschmittelzusammensetzungen, die im Ruhestand in wenigstens zwei wäßrige Phasen getrennt vorliegen, bei dem wenigstens zwei getrennte Vormischungen hergestellt werden, die im Temperaturbereich von 0 DEG C bis 40 DEG C im wesentlichen keine Phasentrennung zeigen, und die Vormischungen erst bei oder unmittelbar vor der Abfüllung miteinander vermischt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung flüssiger Reinigungs- oder Waschmittelzusammensetzungen, die im Ruhezustand in wenigstens zwei wäßrige Phasen getrennt vorliegen.

Sowohl bei der Reinigung harter Oberflächen, insbesondere im Küchen- oder Sanitärbereich, als auch beim Waschen von verschmutzten Geweben stellt sich oft das Problem, daß sowohl anorganische als auch organische Verschmutzungen entfernt werden müssen. Während zur Entfernung der meist organischen Verschmutzungen üblicher Weise Tenside eingesetzt wer­ den, sind diese gegenüber anorganischen Verschmutzungen normalerweise weniger wir­ kungsvoll und sogar oft gänzlich wirkungslos.

Zur Beseitigung anorganischer Verschmutzungen ist es daher erforderlich, Verbindungen, meist in wäßriger Lösung, einzusetzen, die zum Auf- oder Ablösen dieser Verschmutzungen geeignet sind. Dies können je nach Art der Verschmutzung saure, neutrale oder alkalische Verbindungen sein.

Zur Auflösung von Kalksteinablagerungen, die üblicherweise auf Härtebildner des Wassers zurückzuführen sind, werden bevorzugt saure wäßrige Lösungen eingesetzt. Zur Beseitigung anderer organischer, bspw. tonhaltiger und/oder pigmenthaltiger, Verschmutzungen sind eher wäßrige Lösungen mit Inhaltsstoffen geeignet, die in wäßriger Lösung einen pH-Wert im neutralen oder alkalischen Bereich zur Folge haben.

In beiden Fällen ist allerdings festgestellt worden, daß der Zusatz von Tensiden zu wäßrigen Lösungen, die zur Entfernung von anorganischen Verschmutzungen gedacht sind, - um mit diesen dann auch organische Verschmutzungen beseitigen zu können - zu einer deutlichen Verringerung von deren Leistung gegenüber anorganischen Verschmutzungen führen kann.

In der (nicht vorveröffentlichten) eigenen älteren Anmeldung 198 49 247.2 ist zur Lösung dieser Aufgabe eine flüssige Reinigungs- oder Waschmittelzusammensetzung vorgeschlagen werden, die im Ruhezustand in wenigstens zwei wäßrige Phasen getrennt vorliegt. Bei einer derartigen Zusammensetzung kommt es zu einer unerwarteten Verbesserung der Reinigungs­ wirkung, wobei insbesondere die duale Wirkung sowohl gegen organische als auch anorgani­ sche Verschmutzungen gewährleistet ist. Wenn eine solche Zusammensetzung vor oder wäh­ rend des Gebrauchs geschüttelt oder durchmischt wird, ergibt sich eine Dispersion, die ein homogenes Aufbringen auf die Oberfläche bzw. das Substrat ermöglicht. Sowohl auf der Oberfläche bzw. dem Substrat als auch im Vorratsbehältnis trennt sich diese Dispersion im Ruhezustand relativ rasch wieder, um getrennte wäßrige Phasen auszubilden.

Aufgrund der Tatsache, daß diese Produkte im Ruhezustand aus wenigstens zwei flüssigen Phasen im Gleichgewicht bestehen, ergeben sich besondere Schwierigkeiten bei ihrer Her­ stellung. Wenn die Produkte in Chargen in einem Flüssigkeitsmischer hergestellt werden, müssen alle an das Mischen anschließenden Vorgänge (wie bspw. Transport, Lagerung, Ab­ füllung, etc.) mit dem gemischten Produkt durchgeführt werden, das - bestimmungsgemäß - in jeder Ruhephase dazu neigt, den Gleichgewichtszustand der getrennten wäßrigen Phasen anzunehmen. Dadurch ist es schwierig sicherzustellen, daß die relative Menge jeder der meh­ reren, vorzugsweise zwei Phasen, über die Zeit konstant bleibt.

Hierzu wäre es erforderlich, während des gesamten Herstellungsverfahrens, d. h. auch wäh­ rend des Transportes, der Lagerung, der Abfüllung, etc., eine kontinuierliche Mischung vor­ zusehen, um für Produkthomogenität zu sorgen, die ihrerseits Voraussetzung ist, damit das abgefüllte Endprodukt wunschgemäß die getrennten wäßrigen Phasen im richtigen vorbe­ stimmten Volumenverhältnis ausbildet.

Diese Lösung würde besondere anlagenmäßige Aufwendungen bzw. Beschränkungen mit sich bringen. Übliche Abfüllvorrichtungen, z. B. die Zudosierung über volumetrische Zylin­ der, wären ungeeignet. Aber selbst dann, wenn alle Anlagenteile dem Erfordernis einer konti­ nuierlichen Durchmischung Rechnung tragen würden, würden sich Haltezeiten der Anlage als ausgesprochen problematisch erweisen, da in diesen Haltezeiten die im System (Leitungen, Abfüllsystem, etc.) verbliebenen Produktvolumina, die im Endprodukt erwünschte Phasen­ trennung durchlaufen würden.

Auch die Alternative der separaten Formulierung und Abfüllung der mehreren, vorzugsweise zwei Phasen, so daß das mehrphasige Produkt erst in diesem Stadium erhalten wird, stellt keine befriedigende Lösung des beschriebenen Problems dar, da jede der zwei Phasen am Gleichgewichtspunkt liegt und daher jede geringfügige Änderung in z. B. Druck, Temperatur, etc. das Gleichgewicht so beeinflussen könnte, daß entsprechende mehrphasige Vorprodukte entstehen würden, bei denen sich die gleichen Verarbeitungsschwierigkeiten stellen würden, wie oben beschrieben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der gattungs­ gemäßen Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, das die genannten Probleme über­ windet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens zwei getrennte Vormi­ schungen hergestellt werden, die im Temperaturbereich von 0°C bis 40°C im wesentlichen keine Phasentrennung zeigen, und die Vormischungen erst bei oder unmittelbar vor der Ab­ füllung miteinander vermischt werden.

Bevorzugt ist dabei die Zusammensetzung jeder Vormischung verschieden von der Zusam­ mensetzung jeder der getrennten wäßrigen Phasen im Ruhezustand des Endproduktes.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine erste Vormi­ schung, neben dem Hauptbestandteil Wasser, diejenige(n) Substanz(en) der Gesamtzusam­ mensetzung enthält, bei deren Weglassen die Ausbildung von getrennten wäßrigen Phasen der Gesamtzusammensetzung im wesentlichen unterbleibt, wobei die restlichen Inhaltsstoffe der Gesamtzusammensetzung in einer zweiten Vormischung, ebenfalls zusammen mit dem Hauptbestandteil Wasser, enthalten sind.

Dabei kann die erste Vormischung, falls in der Gesamtzusammensetzung vorhanden, bei­ spielsweise eine hydrophobe Substanz oder eine Substanz, die zusammen mit einer oder meh­ reren weiteren Substanzen der Gesamtzusammensetzung eine hydrophobe Substanz bildet, enthalten, wobei es sich dabei, falls in der Gesamtzusammensetzung vorhanden, insbesondere um einen oder mehrere Duftstoffe, einen oder mehrere hydrophobe wasserunlösliche Löse­ mittel und/oder, wenn in der Gesamtzusammensetzung sowohl ein oder mehrere quartäre Ammoniumsalze als auch ein oder mehrere Sulfate vorhanden sind, eine dieser beiden Sub­ stanzgruppen handeln kann.

In anderen Zusammensetzungen kann die erste Vormischung, falls in der Gesamtzusammen­ setzung vorhanden, insbesondere eine oder mehrere wasserlösliche Substanzen mit niedrigem Trübungspunkt enthalten, wobei es sich hierbei beispielsweise um ein oder mehrere quartäre Ammoniumsalze und/oder ein oder mehrere Tenside auf der Basis von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid handeln kann.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die erste Vormischung und die zweite Vormischung vor dem Vermischen in einem Volumenverhältnis von 5/95 bis 50/50 vorliegen.

Überraschenderweise können auf dem vorgeschlagenen Weg in einfacher und wirkungsvoller Weise die eingangs genannten Probleme vermieden werden. Dabei stellt es für den Fachmann keine Schwierigkeit dar, diejenigen Verbindungen in der Gesamtzusammensetzung zu identi­ fizieren, die einerseits für sich genommen zusammen mit Wasser eine stabile Zusammenset­ zung ergeben und andererseits ermöglichen, daß die restlichen Inhaltsstoffe der Gesamtzu­ sammensetzung ebenfalls zusammen mit Wasser eine stabile Zusammensetzung ergeben, wo­ bei der Begriff "stabil" in diesem Zusammenhang bedeuten soll, daß die wäßrigen Zusam­ mensetzungen in einem Temperaturbereich von 0°C bis 40°C im wesentlichen keine Phasen­ trennung zeigen, d. h. Lösungen oder homogene Dispersionen darstellen.

Die Aufteilung der Inhaltsstoffe der Zusammensetzung in die wäßrigen Vormischungen hängt dabei selbstverständlich in starkem Maße von den Inhaltsstoffen der Gesamtzusammenset­ zung selbst ab. Da nicht in jedem Falle von vornherein eindeutig feststeht, welche Verbindun­ gen oder Verbindungskombinationen dafür verantwortlich sind, daß die Gesamtzusammenset­ zung die erwünschte Phasentrennung durchläuft, wird im Einzelfalle erforderlich sein, die Zusammensetzung der Vormischung durch entsprechende Versuche zu ermitteln, wobei deren Durchführung aufgrund der Kenntnis der Wirkung der einzelnen Verbindungen in der Ge­ samtzusammensetzung und deren begrenzter Anzahl für den Fachmann ohne weiteres und g vfffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffinsbesondere ohne eigene erfinderische Tätigkeit möglich ist.

Bei einem alkalischen Produkt, wie es beispielsweise im nachfolgenden Beispiel 1 beschrie­ ben ist, würde der Fachmann aufgrund der verwendeten Inhaltsstoffe insbesondere die hydro­ phoben Materialien oder diejenigen wasserlöslichen Verbindungen, die einen niedrigen Trü­ bungspunkt haben, in die erste Vormischung herübernehmen. Dies könnten beispielsweise der oder die Duftstoffe oder hydrophobe wasserunlösliche Lösemittel/Alkohole oder das oder die quartären Ammoniumsalze oder Tenside auf der Grundlage von Ethylenoxid und Propy­ lenoxid, von denen bekannt ist, daß sie trotz Wasserlöslichkeit einen niedrigen Trübungs­ punkt haben, sein, um diese vom Rest der Formulierung, insbesondere vom Buildersystem (Chlorid, Carbonat, Phosphat) abzutrennen. In Beispiel 1 wurde konkret das quartäre Ammo­ niumsalz abgetrennt, was ausreichend war, um zwei stabile Vormischungen herzustellen.

Bei einer sauren Zusammensetzung, wie sie beispielhaft in Beispiel 2 beschrieben ist, kann eine konkrete Lösung darin liegen, die Bildung von hydrophobem Material, das aus der Kom­ bination von Sulfonat und quartärem Ammoniumsalz in der Gesamtzusammensetzung ent­ steht, zu vermeiden, indem man eine dieser beiden Substanzen bzw. Substanzgruppen in die erste Vormischung hinein abtrennt. Im konkreten Beispiel wurde hierfür das Sulfonat ausge­ wählt. Ebenso hätte man aber auch die beiden quartären Ammoniumsalze in die erste Vormi­ schung hinein abtrennen und das Sulfonat in der zweiten Vormischung belassen können.

Beispiel 1

Aus der folgenden Tabelle ist die Zusammensetzung sowohl der ersten als auch der zweiten Vormischung und die davon unterschiedliche Zusammensetzung der oberen und unteren Pha­ se des Endproduktes für eine alkalische Reinigungsmittelzusammensetzung ersichtlich. Bei der Herstellung wurden die erste und die zweite Vormischung in einem Volumenverhältnis von 20 : 80 eingesetzt. Die Vermischung der beiden Vormischungen erfolgte dadurch, daß zu­ nächst die erste Vormischung (die im vorliegenden Fall das geringere Volumen besitzt) und anschließend die zweite Vormischung (mit dem größeren Volumen) in das Verpackungsbe­ hältnis eingefüllt wird, wobei eine entsprechende Durchmischung auftritt.

Beispiel 2

Aus der folgenden Tabelle ist die Zusammensetzung sowohl der ersten als auch der zweiten Vormischung und die davon unterschiedliche Zusammensetzung der oberen und unteren Pha­ se des Endproduktes für eine saure Reinigungsmittelzusammensetzung ersichtlich. Bei der Herstellung wurden die erste und die zweite Vormischung in einem Volumenverhältnis von 20 : 80 eingesetzt. Die Vermischung der beiden Vormischungen erfolgte auch in diesem Fall dadurch, daß zunächst die erste Vormischung (die im vorliegenden Fall das geringere Volu­ men besitzt) und anschließend die zweite Vormischung (mit dem größeren Volumen) in das Verpackungsbehältnis eingefüllt wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung flüssiger Reinigungs- oder Waschmittelzusammensetzungen, die im Ruhezustand in wenigstens zwei wäßrige Phasen getrennt vorliegen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens zwei getrennte Vormischungen hergestellt werden, die im Temperaturbereich von 0°C bis 40°C im wesentlichen keine Phasentrennung zeigen, und die Vormischungen erst bei oder unmittelbar vor der Abfüllung miteinander vermischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung jeder Vormischung verschieden ist von der Zusammensetzung jeder der getrennten wäßrigen Phasen im Ruhezustand des Endproduktes.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Vormischung, neben dem Hauptbestandteil Wasser, diejenige(n) Substanz(en) der Gesamtzusammenset­ zung enthält, bei deren Weglassen die Ausbildung von getrennten wäßrigen Phasen der Gesamtzusammensetzung im wesentlichen unterbleibt, wobei die restlichen Inhaltsstoffe der Gesamtzusammensetzung in einer zweiten Vormischung, ebenfalls zusammen mit dem Hauptbestandteil Wasser, enthalten sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vormischung, falls in der Gesamtzusammensetzung vorhanden, eine hydrophobe Substanz oder eine Substanz, die zusammen mit einer oder mehreren weiteren Substanzen der Gesamtzusammensetzung eine hydrophobe Substanz bildet, enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vormischung, falls in der Gesamtzusammensetzung vorhanden, einen oder mehrere Duftstoffe, einen oder meh­ rere hydrophobe wasserunlösliche Lösemittel und/oder, wenn in der Gesamtzusammen­ setzung sowohl ein oder mehrere quartäre Ammoniumsalze als auch ein oder mehrere Sul­ fonate vorhanden sind, eine dieser beiden Substanzgruppen enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vormischung, falls in der Gesamtzusammensetzung vorhanden, eine oder mehrere wasserlösliche Substanzen mit niedrigem Trübungspunkt enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vormischung ein oder mehrere quartäre Ammoniumsalze und/oder ein oder mehrere Tenside auf der Basis von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vor­ mischung und die zweite Vormischung vor dem Vermischen in einem Volumenverhältnis von 5/95 bis 50/50 vorliegen.