DE3903598A1 - Thixotrope zusammensetzung fuer geschirrspuelmittel und verfahren zum herstellen derselben - Google Patents
Thixotrope zusammensetzung fuer geschirrspuelmittel und verfahren zum herstellen derselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft parfümierte und unparfümierte,
flüssige reinigende, für Geschirrspülautomaten geeignete
Zusammensetzungen mit thixotropen Eigenschaften und
verbesserter physikalischer Stabilität sowie Verfahren
zum Herstellen dieser Zusammensetzungen.
Jüngere Forschungen haben sich auf pastenförmige, gelartige
und thixotrope Formen von flüssigen Reinigungsmitteln
für Geschirrspülautomaten konzentriert, da sie
gegenüber den konventionellen pulverförmigen 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 imkompatibel
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
relativ 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 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 rheologischen 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 rheologischen
und anderen physikalischen Eigenschaften zu
erhalten. Beispielsweise 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 ölartigen 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 Geschirrspülautomaten
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.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
sie ein neues Verfahren verfügbar macht, durch welches
ein Duftstoff in ein flüssiges Reinigungsmittel für
Geschirrspülautomaten eingebracht wird, um demselben
einen angenehmen Geruch zu verleihen, ohne dessen Stabilität
oder rheologische Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Die Erfindung macht eine flüssige Zusammensetzung für
Geschirrspülautomaten verfügbar, die thixotrope Eigenschaften
und verbesserte physikalische Langzeitstabilität
besitzt, sowie ein Verfahren zum Herstellen dieser Zusammensetzungen.
Die Erfindung schafft eine thixotrope flüssige Zusammensetzung
für Geschirrspülautomaten enthaltend eine konzentrierte
Dispersion von festen Teilchen und 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
Gewicht der gesamten Zusammensetzung
oder dem spezifischen Bulkgewicht der Zusammensetzung
gleich zu machen und hierdurch die physikalische Stabilität
des thixotropen Geschirrspülreinigungsmittels zu
verbessern.
Die Erfindung schafft auch ein parfümiertes flüssiges
Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten mit thixotropen
Eigenschaften und verbesserter physikalischer Langzeitstabilität.
Gemäß Erfindung können die spezifischen
parfümierten flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
mehrere oder alle der folgenden Substanzen
enthalten:
- 1. Alkalitripolyphosphate, um die Mineralien des harten Wasser 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 optimal angesehen wird zur Erhöhung der Alkalität;
- 4. ein Chlor freisetzendes Mittel, um zur Eliminierung von Schmutzflecken beizutragen, die zu Wasserflecken führen;
- 5. chlorbleichbeständigem Entschäumer zur Verringerung von Schaum, was die Effizienz der Maschine fördert und zusätzliche Reinigungskraft liefert;
- 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 etwa 2,0 bis 10 zu verschaffen;
- 8. alkalische (kaustische) Substanzen, falls erforderlich, um den pH-Wert auf einen Bereich innerhalb von etwa 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 verleihen, 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 etwa 5 bis etwa 80 Mikron in einer Menge in dem Bereich von etwa 2 bis 10 Vol.-%, die wirksam ist insofern, als sie der Zusammensetzung ein spezifisches Bulkgewicht von etwa 1,20 bis etwa 1,35 verleiht und die physikalische Stabilität der Zusammensetzung verbessert.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen von
flüssigen Reinigungsmitteln für Geschirrspülautomaten
mit einem spezifischen Bulkgewicht, das etwa gleich ist
dem spezifischen Gewicht der flüssigen Phase, welche
verbesserte physikalische Stabilität und rheologisches
Verhalten zeigen. Es umfaßt folgende Stufen:
- a) Herstellung eines Vordispersionsgemischs, das Wasser, physikalischen Stabilisator, Entschäumer und Tensid enthält;
- b) Herstellung eines Verdickungsvorgemischs, 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 flüssiges 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.
Das Verfahren der Erfindung kann unter Bedingungen durchgeführt
werden, welche gewährleisten, daß die thixotrope
flüssige Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten einen
hochstabilen Zustand erreicht. Es wurde gefunden, daß
dieser Zustand erreicht ist, wenn etwa 2 bis etwa 10 Vol.-%
Luft in die Zusammensetzung eingefangen bzw. eingebracht
sind und das spezifische Bulkgewicht der Zusammensetzung
etwa gleich ist dem spezifischen Gewicht der flüssigen
Phase der Zusammensetzung.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren, bei welchem
ein Duftstoff dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
unter Bedingungen und in einer Menge zugesetzt
wird, daß die thixotropen Eigenschaften oder die
physikalische Stabilität der Zusammensetzung nicht beeinträchtigt
werden. Beispielsweise ein Verfahren, in
welchem das flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
der Stufe d) oben zuerst auf eine Höchsttemperatur
unter etwa 29,4°C (85°F) gekühlt wird und anschließend
das flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
und den erwünschten 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, 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 erforderlichen 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 "Bulkzusammensetzung" entfernt
wird.
Der Ausdruck "Thixotropieindex" ist das Verhältnis der
bei 3 UpM und bei 30 UpM bei Zimmertemperatur nach 3
Minuten unter Anwendung eines Brookfield HATDV II Viskometers
mit einer Spindel Nr. 4 gemessenen Viskositäten.
Die Erfindung betrifft flüssige 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 von flüssigen Reinigungsmitteln
für Waschautomaten mit thixotropen Eigenschaften und
verbesserter Langzeitphasenstabilität, bei welchem Luft
in die Zusammensetzung in einer Menge von etwa 2 bis
10 Vol.-% derart eingeschleppt wird, daß ein Gleichgewicht
zwischen den spezifischen Gewichten der Bulk- und der
flüssigen Phase der Zusammensetzung hergestellt wird.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren
zum Einbringen eines Duftstoffs in flüssige Reinigungsmittel
für Geschirrspülautomaten, ohne daß die rheologischen
Eigenschaften oder die Langzeitphasenstabilität
der Zusammensetzung verschlechtert werden.
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% Alkalitripolyphoshpat;
- (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 etwa 0,2 bis 4% Chlor verfügbar macht;
- (g) thixotropen Verdicker in einer ausreichenden Menge, um der Zusammensetzung einen Thixotropieindex von etwa 2,0 bis 10 zu gewährleisten;
- (h) Alkalihydroxid, falls erforderlich, um dem pH-Wert auf etwa 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
- (l) Luft in einer Menge in dem Bereich von etwa 2 bis 10 Vol.-%, um der Zusammensetzung ein spezifisches Bulkgewicht von etwa 1,20 bis etwa 1,35 zu vermitteln.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird ein phasenbeständiges,
thixotropes 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 Mikrongröße 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 Stabilisierungssystem
aus zwei oder mehr, vorzugsweise drei Komponenten anwendet,
die im allgemeinen in die Kategorie "physikalische
Stabilisatoren", "Schäumdämpfer" 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 Mikrongröße 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 dispergieren, 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 etwa
5 bis 80 Mikron, vorzugsweise von etwa 20 bis etwa 60 Minuten
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 etwa 2 bis etwa 10 Vol.-% phasenstabile
Zusammensetzungen erzeugte, wobei der bevorzugte
Bereich bei etwa 4,0 bis etwa 9,0 Vol.-%, der am meisten
bevorzugte Bereich bei etwa 6,5 bis etwa 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 Hauptmischgefäß 6, Homogenisatoren 8,
10, 19 und 21, Wärmeaustauscher 12, einen dazwischengeschalteten
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 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 welchem 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 anschließend
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 flüssigen 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 einer Lösung oder Emulsion notwendig
macht. Die Menge an dem Volldispersionsgemisch 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 100°F
übersteigen. Vermischen unter starkem Scheren, wie es
hier angewandt wird, wird in terms von Scherraten ausgedrückt
und hängt von zahlreichen Variablen ab, von denen
die bedeutendsten die Bauweise des Mischgefäßes und die
Geschwindigkeit der Rührerenden sind. Beispielsweise
wird das Vordispersionsgemisch vorzugsweise in einem
Myers HSD™ unter starkem Scheren vermischt, wobei ein
8-inch-Rührer und eine Rührgeschwindigkeit von etwa
4500 Foot/Minuten verwendet werden. Unter diesen Bedingungen
ist die "Hochscherrate" etwa in der Größenordnung
von 100 sec-1.
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
zugegeben wird. Die Verdickervormischung wird
vorzugsweise einem Rührvorgang mit geringer Scherung
unterworfen, und zwar während 20 Minuten. In dieser
Zeit wird der Verdicker hydratisiert, desagglomeriert
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 Bauweise des Mischgefäßes und der
Rührerspitzengeschwindigkeit. Eine geeignete Vorrichtung
zum Vermischen des Verdickervorgemischs unter geringem
Scheren umfaßt übliche Schaufelmischer bzw. Flügelmischer,
in welchen die durchschnittlichen Scherraten in
der Größenordnung von etwa 10 sec-1 sind.
Die Menge an Wasser, die bei jeder der ersten beiden
Mischstufen zugegeben wird, ist innerhalb der 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, welche eine unzulässig geringe Viskosität
und hohe Fluidität der Mischung erzeugt, da ein solcher
Zustand das Vermischen beeinträchtigen würde, insbesondere
unter Bedingungen starken Scherens.
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 Hauptmischschritt
werden Scherraten in der Größenordnung von 100
sec-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 Walzenmühlen, 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 von etwa
10⁴ sec-1 erreicht werden. Die Homogenisierungsstufe
ist vollendet, wenn das spezifische Bulkgewicht (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 bekannter Weise 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 etwa 1,26 bis etwa 1,32 liegt.
Gemäß einer bevorzugten 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 einem statischen Mischer,
um ein physikalisch beständiges und gleichmäßig dispergiertes
flüssiges Geschirreinigungsmittel für Spülautomaten
zu erhalten.
Gemäß einer optionalen Ausbildungsweise der Erfindung
wird das flüssige Geschirreinigungsmittel vorzugsweise
auf eine Temperatur unter etwa 85°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 Duftstoffes 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
rheologischen Eigenschaften oder die Phasenstabilität
der Zusammensetzung zu verschlechtern, wobei ein bevorzugter
Bereich der Duftstoffzugabe 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 Geschirrspülautomaten werden
im allgemeinen mit den im einzelnen im folgenden beschriebenen
Mengen der Bestandteile formuliert.
Als 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 etwa 10 bis etwa 22, vorzugsweise etwa 10 bis
20 und am meisten bevorzugt etwa 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 und Tier, ist die Anwendung
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 Erdalkalisalze
umfassen 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 IIIB, insbesondere Magnesium,
Calcium, Aluminium und Zink, obgleich andere mehrwertige
Metalle inklusive die der Gruppen IIIA, IVA, VA, IB,
IVB, VB, VIB, VIIB 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 Mineralsalzen 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. Calciumdistearat, Magnesiumstearat,
d. h. Magnesiumdistearat, Aluminiumstearat, d. h. Aluminiummonostearat,
Aluminiumdistearat, 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 erreichen, 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 Salzen
in Mengen von etwa 0,01 bis etwa 1,0, vorzugsweise von
etwa 0,06 bis etwa 0,8 und am meisten bevorzugt von etwa
0,08 bis etwa 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 Polymeren können in dem
Bereich von 0,01 bis 3% 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 aufgrund 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
Schaumbildner oder Entschäumer als Bestandteil
des Stabilisierungssystems eingebaut. Wirksame Entschäumer
umfassen die Alkylphosphonsäureester der Formel
sowie die sauren Alkylphosphatester der Formel
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-Alkylgruppe 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 gemäß Erfindung ist ein Gemisch
von sauren Mono- und Di-C₁₆- bis C₁₈-alkylphosphatestern,
zum Beispiel saure Monostearyl/Distearylphosphate 1,2/1
(Knapsack LPKn158). 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 0 bis etwa
5, vorzugsweise von etwa 0,01 bis etwa 5,0 und am meisten
bevorzugt von etwa 0,01 bis etwa 0,5 Gew.-%. Zusätzlich
dazu liegt das Gewichtsverhältnis von Tensid zu Schaumdämpfer
vorzugsweise in dem Bereich von 10/1 bis etwa
1/1, besonders bevorzugt von etwa 4/1 bis etwa 1/1.
Das reinigungsaktive Material, d. h. Tensid, das zur Anwendung
in dem flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
der Erfindung gewählt wird, muß gegen chemische
Zersetzung und Oxidation durch hochaktive Chlorbleichmittel
beständig sein, die in dem flüssigen Reinigungsmittel
für Geschirrspülautomaten 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-(C₈ bis
C₁₄)-alkyldiphenyloxidmono- und/oder Disulfonate, deren
Alkylgruppe linear oder verzweigt sein kann, und zwar
in Form ihrer Alkalisalze (linear or branched alkali
metal mono- and/or di-(C₈-C₁₄)alkyl diphenyl oxide mono
and/or disulfonate) 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-C₁₀- bis C₁₈-alkansulfonate wie
Natriumlaurylsulfonat, Natriumhexadecyl-1-sulfonat und
Natrium-C₁₂- bis C₁₈-alkylbenzolsulfonate wie Natriumdodecylbenzolsulfonat.
Die entsprechenden Kalisalze
sind ebenfalls verwendbar.
Andere geeignete erfindungsgemäß brauchbare Tenside
oder Reinigungsmittel umfassen die Aminoxidtenside der
Struktur R₂R¹NO, 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 Cetylgruppe
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 Lauryldimethylaminoxid, Myristyldimethylaminoxid,
die entsprechenden Betaine einschließlich Dodecyldimethylammoniumacetat,
Tetradecyldiethylammoniumpentanoat,
Hexadecyldimethylammoniumhexanoat und dergleichen. Aus
Gründen der Bioabbaubarkeit sind die Alkylgruppen in
diesen Tensiden vorzugsweise linear. Reinigungsmittelzusammensetzungen
gemäß Erfindung können 0 bis etwa
5, vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 5 und am meisten bevorzugt
etwa 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, wasserdispergierbar 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 etwa 0,1 bis etwa 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 Substanzen werden im allgemeinen in
Mengen von 0,2 bis 0,5 Gew.-% eingesetzt. Ein Vorteil
der flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
der Erfindung besteht darin, daß die erwünschten thixotropen
Eigenschaften oder das Bingham-plastische Verhalten
in Anwesenheit des oben erwähnten physikalischen
Stabilisierungssystem mit geringeren Mengen an thixotropen
Verdickungsmitteln erhalten werden können. Beispielsweise
sind anorganische kolloidbildende Tone vom Smectit-
und/oder Attapulgit-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. Montmorillonittone
sind bevorzugt und unter Handelsnamen wie Thixogel™
Nr. 1, und Gel White™ GP, H, usw. von Georgia Kaolin
Company und ECCAGUM™ GP, H, usw. von Luthern Clay Products
erhältlich. Attapulgittone 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 39 85 668 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 Polyacrylsäure-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
worin R₁, R₂ und R₃ gleich oder verschieden sein können
und Wasserstoff, niederes Alkyl (C₁ 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 R₁-, R₂- und R₃-Gruppen
sind Wasserstoff, Methyl, Ethyl und Propyl. Ein bevorzugtes
Acrylsäuremonomeres ist ein solches, worin R₁ bis
R₃ Wasserstoff sind, z. B. Acrylsäure, oder worin R₁ und
R₃ Wasserstoff und R₂ Methyl bedeuten, z. B. Methylacrylsäuremonomeres.
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 ACRYSOL™, 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% 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 Buildermaterial ist Natriumtripolyphosphat
(NaTPP), das dazu dient, die wasserhartmachenden
Mineralien weichzumachen und Schmutz zu emulgieren und/oder
zu peptisieren. Das in den flüssigen Reinigungsmitteln
für Geschirrspülautomaten der Erfindung angewandte NaTPP
liegt in einer Menge von etwa 5 bis etwa 35, vorzugsweise
etwa 20 bis etwa 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 6 entsprechend etwa 22 Gew.-% Wasser
oder mehr. Das NaTPP ist im Handel in den wasserfreien
oder hydratisierten Formen unter den Handelsnamen Thermphos
NW™ und Thermphos NH™ jeweils erhältlich. Bevorzugte
flüssige Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
wurden beispielsweise erhalten, wenn man ein Gewichtsverhältnis
von wasserfreiem zu hexahydratisiertem NaTPP
im Bereich von etwa 0,5/1 bis etwa 2/1, vorzugsweise
etwa 1/1 anwandte.
Die Zusammensetzungen, in denen kleine oder nur wenig
Phosphate erwünscht sind, kann man statt dessen andere
funktional gleichwertige Builder verwenden. Beispielsweise
kann man 5 bis 35% Aluminiumsilikatzeolith in
den Zusammensetzungen der Erfindung einsetzen, wenn
der Natriumsilikatgehalt auf 25% 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 einer
Menge von 0 bis etwa 50, vorzugsweise etwa 2,5 bis etwa
20, und am meisten bevorzugt von etwa 5,0 bis etwa 15,0
Gew.-% anwesend. Das Silikat wird im allgemeinen in Form
einer wäßrigen Lösung zugegeben und hat vorzugsweise
ein Na₂O/SiO₂-Verhältnis von etwa 1/2,2 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 Chlorlieferanten sind
Verbindungen wie beispielsweise Dichlorisocyanurat,
Dichlordimethylhydantoin und chloriertes TSP, und andere.
Die flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
der Erfindung sollten genügend Chlorverbindungen enthalten,
um etwa 0,2 bis 4,0, vorzugsweise etwa 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 etwa 0,2 bis etwa 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 stabilisierte System enthält
vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Gew.-% Enzym, 1 bis 4 Gew.-%
eines wasserdispergierbaren 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 etwa 10 bis
14,0 und am meisten bevorzugt etwa 11,0 bis 11,5 ist,
was in einer 1%igen wäßrigen Lösung gemessen wird.
Die flüssigen Reinigungsmittel für Geschirrspülautomaten
werden auf den gewünschten Alkaligehalt durch Zugabe
eines Alkalihydroxids, z. B. Natriumhydroxid eingestellt.
Die typischen Konzentrationen von Natriumhydroxid in
den flüssigen Geschirreinigungsmitteln liegen in dem
Bereich von etwa 0 bis etwa 6, vorzugsweise 0 bis 3,0 Gew.-%.
Die Anwesenheit von Natriumhydroxid hat die weitere
Funktion, den Phosphat- oder Phosphonsäureester zu 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
für die Erfindung umfassen solche natürlicher
Herkunft, wie Pflanzenextrakte, z. B. etherische Öle
oder synthetische Substanzen aus industriellen Herstellungsverfahren.
Beispiele für bleichmittelbeständige
Duftstoffe sind p-Cresolmethylether, Dihydrolimonenepoxid,
Dodecen-1,2-epoxid und n-Undecylnitril und andere.
Weitere Beispiele für geeignete bleichmittelbeständige
Dufststoffe sind in US-PS 38 76 551 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 Dufststoffs
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 gewünschten
Duft vermittelt, ohne die rheologischen 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 hydrotopen 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 Aluminiumsilikat,
die jeweils angenehme grüne und blaue Färbungen
liefern. TiO₂ kann zum Weißen und Neutralisieren von
Fehlfarben verwendet werden.
Insbesondere bevorzugt zur Eliminierung oder Minimierung
von Film- und Fleckenbildung auf Glas sind niedermolekulare
Polyacrylsäure-Polymere und deren Salze mit Molekulargewichten
in dem Bereich von 2000 bis 10 000,
vorzugsweise 4000 bis 6000. Spezielle anwendbare Polymere
sind die Polyacrylsäuren niederen Molekulargewichts
und ihre entsprechenden Natriumsalze, die beispielsweise
von Rohm und Haas als ACRYSOL™ LMW erhältlich sind.
Die flüssigen Geschirreinigungsmittel der Erfindung
werden leicht in an sich bekannter Weise zum Waschen
von Geschirr, Küchenutensilien und dergleichen in Geschirrspülautomaten
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 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 dreiteiliges Stabilisierungssystem
enthält, nämlich erhöhte physikalische Stabilität
der thixotropen Suspension, auch in gleicher Weise bei
anderen thixotropen Suspensionen auftreten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.
Es wurde ein parfümiertes flüssiges Reinigungsmittel
für Geschirrspülautomaten der unten angegebenen Formulierung
nach dem bevorzugten Verfahren der Erfindung,
wie es in der Zeichnung skizziert ist, hergestellt.
Gemäß dem bevorzugten Verfahren der Erfindung wurde
eine Vordispersion in einem Gefäß (2) hergestellt, 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 Hochscherungsdispergierung
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 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 125 bis 150°F. Das kontinuierliche Hochscherungsdispergieren
bewirkte auch ein Einbringen eines wesentlichen
Anteils atmosphärischer Luft in das Hauptmischgefäß
(6), das gegenüber der Atmosphäre offen ist. Das
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 vermahlen 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 Mikron
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 100°F, meist 105 bis 125°F, liegt, auf
eine Temperatur von etwa 85°F 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 rheologischen Eigenschaften sowie auf
die Langzeitphasenstabilität 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
Hauptgemisches (Beispiel 1B) zur Analyse vor der Zugabe
des Duftstoffes 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 Bulkzusammensetzung
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 einer 8-ml-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.
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.
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.
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 Mikron 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. Phaseseparation
beim Stehen, gemessen.
Der Grad der Belüftung wird berechnet wie folgt:
Die Dichte des entlüfteten Produkts wurde durch Zentrifugieren
der Zusammensetzung bestimmt, um alle mitgerissene
oder eingezogene Luft zu entfernen, dann wurde
die Dichte der zentrifugierten Zusammensetzung in üblicher
Weise bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind
unten zusammengestellt.
Aus den obigen Daten geht hervor, daß flüssige Reinigungsmittel
enthaltend ein Dreikomponentensystem als stabilisierendes
System gemäß Erfindung hervorragende Stabilität
zeigen. Wie angegeben, hat die luftstabilisierende 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 nur 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
Reinigungsmittel auf Tonbasis.
Claims (38)
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 die Zusammensetzung eingebracht werden,
um das spezifische Gewicht der flüssigen Phase dem
spezifischen Bulkgewicht oder dem spezifischen Gewicht
der Gesamtzusammensetzung gleich zu machen,
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 20 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 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das spezifische Gewicht der flüssigen Phase
dem spezifischen Gewicht der Gesamtzusammensetzung
gleich ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das spezifische Bulkgewicht etwa 1,2
bis 1,35 ist.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das spezifische Bulkgewicht etwa 1,26
bis 1,32 ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftblasen im Mikrongrößenbereich
sind.
11. 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.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftblasen größer sind als die
festen Teilchen.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftblasen einen Durchmesser von etwa
5 bis 80 Mikron haben.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftblasen einen Durchmesser von etwa
20 bis 60 Mikron haben.
15. Zusammensetzung nach Anspruch 5, gekennzeichnet
durch einen Gehalt der konzentrierten Dispersion
an
- a) 5 bis 35% Alkalitripolyphosphat;
- b) 0 bis 50% Natriumsilikat;
- c) 0 bis 9% Alkalicarbonat;
- d) 0 bis 5% chlorbleichbeständigem, wasserdispergierbaren organischen Reinigungsmaterial;
- e) 0,01 bis 5% chlorbleichbeständigem Schaumdämpfer;
- f) einem Chlorbleichmittel in einer Menge, die etwa 0,2 bis 4% 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 etwa 2 bis 10 Vol.-%;
- i) thixotropem Verdicker in einer wirksamen Menge, um der Zusammensetzung einen Thixotropieindex von etwa 2,0 bis etwa 10,0 zu gewährleisten; und
- j) Wasser in einer wirksamen Menge, um eine Zerstörung der erwünschten thixotropen Eigenschaften zu vermeiden.
16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das reinigende Aktivmaterial eine
Verbindung der Gruppe aus verzweigten Alkalimono-
und -di-C₈- bis C₁₄-alkyldiphenyloxidmono- und -disulfonaten
und linearen Alkalimono- und -di-C₈- bis
C₁₄-alkyldiphenyloxidmono- und -disulfonaten ist.
17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaumdämpfer aus der Gruppe aus
Alkylphosphonsäureestern und sauren Alkylphosphatestern
ist.
18. Wäßrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen Gehalt an
- a) 5 bis 35% Alkalitripolyphosphat;
- b) 2,5 bis 20% Natriumsilikat;
- c) 0 bis 9% Alkalicarbonat;
- d) 0,1 bis 5% chlorbleichbeständigem, wasserdispergierbaren organischen reinigenden Aktivmaterial;
- e) 0,01 bis 5% chlorbleichbeständigem Schaumdämpfer;
- f) einem Chlorbleichmittel in einer Menge, die etwa 0,2 bis 4% 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 etwa 2 bis 10 Vol.-% und einer Größe in dem Bereich von 5 bis 80 Mikron;
- i) einem thixotropem Verdicker in einer wirksamen Menge, um der Zusammensetzung einen Thixotropieindex von etwa 2,0 bis 10,0 zu gewährleisten; und
- j) Wasser in einer wirksamen Menge, um eine Zerstörung der erwünschten thixotropen Eigenschaften zu vermeiden.
19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luft (h) in einer solchen Menge
vorhanden ist, daß das spezifische Bulkgewicht der
Geschirrwaschmittelzusammensetzung etwa gleich ist
dem spezifischen Gewicht der flüssigen Phase der
Geschirrwaschmittelzusammensetzung.
20. Zusammensetzung nach Anspruch 19, gekennzeichnet
durch ein spezifisches Gewicht von etwa 1,20 bis
etwa 1,35.
21. Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verdicker (i) ein Natriumsalz
einer Polyacrylsäure ist.
22. Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der physikalische Stabilisator (g)
Stearinsäure oder ein Salz derselben in einer Menge
von etwa 0,01 bis etwa 1,0% ist.
23. Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der physikalische Stabilisator (g)
eine aliphatische langkettige Fettsäure oder deren
Metallsalz ist.
24. Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der thixotrope Verdicker (i) in einer
Menge von etwa 0,1 bis etwa 10% anwesend ist.
25. Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaumdämpfer aus der Gruppe aus
Alkylphosphonsäureestern und sauren Alkylphosphatestern
ist.
26. Verfahren zum Herstellen einer thixotropen Zusammensetzung
für Geschirrspülautomaten, gekennzeichnet
durch die Stufen:
- - Herstellen einer konzentrierten Dispersion von festen Teilchen in einer flüssigen Phase; und
- - Einbringen von Luftblasen in Größen im Mikronbereich in die Zusammensetzung in einer ausreichenden Menge, um das spezifische Gewicht der flüssigen Phase dem spezifischen Bulkgewicht oder Gesamtgewicht der Zusammensetzung gleich zu machen und hierdurch die Stabilität zu verbessern.
27. Verfahren 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 gleich zu machen, gekennzeichnet
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 etwa 2 bis etwa 10 Vol.-% in die Zusammensetzung; und
- e) Homogenisieren der Zusammensetzung zum Desagglomerieren sämtlicher festen Teilchen, um damit eine glatte thixotrope Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten herzustellen.
128. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vordispersion a) darüber hinaus einen Schaumdämpfer
enthält.
29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vordispersion a) einem hochscherenden Mischen
unterworfen wird.
30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vormischung b) einem Mischen mit geringer
Scherung unterworfen wird.
31. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß etwa 4 bis etwa 9 Vol.-% Luft in die Zusammensetzung
für Geschirrspülautomaten eingebracht werden.
32. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß etwa 6,5 bis 8,5 Vol.-% Luft in die Zusammensetzung
eingebracht werden.
33. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusammensetzung mindestens etwa 0,1% eines
bleichmittelbeständigen Tensids enthält.
34. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusammensetzung mindestens etwa 0,01% eines
bleichmittelbeständigen Schaumdämpfers enthält.
35. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusammensetzung mindestens etwa 0,01% eines
physikalischen Stabilisators der Gruppe aus langkettigen
Fettsäuren und Salzen derselben enthält.
36. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusammensetzung etwa 0,1 bis etwa 3% thixotriopen
Verdicker enthält.
37. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß der thixotrope Verdicker ein Polyacrylsäure-Polymeres
mit hohem Molekulargewicht oder -Copolymeres
oder Salze derselben sind.
38. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die in die Zusammensetzung für Geschirrspülautomaten
eingebrachte Luft in Form von Blasen vorliegt,
welche in dem Größenbereich von etwa 5 bis etwa
80 Mikron liegen.
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