EP3317391B1 - Verfahren zur herstellung einer flüssigen, tensid enthaltenden zusammensetzung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer flüssigen, tensid enthaltenden zusammensetzung Download PDF

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EP3317391B1
EP3317391B1 EP16729927.0A EP16729927A EP3317391B1 EP 3317391 B1 EP3317391 B1 EP 3317391B1 EP 16729927 A EP16729927 A EP 16729927A EP 3317391 B1 EP3317391 B1 EP 3317391B1
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EP
European Patent Office
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mixture
composition
batch process
batch
oder
Prior art date
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Active
Application number
EP16729927.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3317391A1 (de
Inventor
Luca Bellomi
Frank Meier
Sheila Edwards
Matthias Sunder
Gerd Bösemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Priority to PL16729927T priority Critical patent/PL3317391T3/pl
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Publication of EP3317391B1 publication Critical patent/EP3317391B1/de
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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
    • C11D11/00—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents
    • C11D11/0094—Process for making liquid detergent compositions, e.g. slurries, pastes or gels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/51—Methods thereof
    • 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
    • C11D11/00—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents
    • C11D11/04—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents by chemical means, e.g. by sulfonating in the presence of other compounding ingredients followed by neutralising
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a liquid composition comprising surfactants and the compositions obtained therefrom.
  • Liquid, surfactant-containing compositions have become an integral part of everyday life.
  • these are personal care products, such as shampoos, shower gels or bubble baths.
  • detergents or cleaning agents such as household cleaners, fabric softeners, laundry detergents, floor care products, all-purpose cleaners, manual dishwashing detergents, machine dishwashing detergents or heavy-duty detergents are also included.
  • the batch process is a discontinuous production process.
  • certain quantities of feed materials are conveyed into a container according to a predetermined recipe and mixed there.
  • a reaction vessel In a typical batch process or batch process, a reaction vessel is first completely filled with the starting materials, i.e. the starting materials. The reaction of the educts with one another to the end product takes place within the reaction vessel. When the reaction that may have taken place is completed, the reaction vessel is completely emptied and the desired formulation is filled into suitable containers for sale or, if appropriate, for storage. The reaction vessel must then be prepared for the next filling. This means thorough cleaning of the reaction vessel and, if necessary, the lines through which the starting products are introduced into the reaction vessel, as well as the implementation of upcoming maintenance work.
  • Such a batch process has the advantage that the formulation of the recipe can still be adapted in the reaction vessel if necessary. Readjustments of individual components are possible here. In terms of quality, it must be taken into account that there is the possibility of batch tracing.
  • reaction vessel is always completely filled; that is, large quantities of a product are always manufactured. Once a batch (or batch) has been manufactured, it must first be processed before another batch can be started. If direct processing or filling is not possible, An already manufactured product must be stored outside the reaction vessel. This again leads to a high space requirement and additional costs.
  • Another disadvantage of the batch process is that it contains different components that are stable at different temperatures. If, for example, enzymes are contained, a temperature of 40 ° C cannot be exceeded, otherwise they will degrade.
  • a batch can only be stirred with a certain shear force. However, different shear forces are required for different components in order to distribute them homogeneously.
  • a closed system would also be advantageous for certain solvents that are volatile.
  • open reaction vessels are usually used in the batch process. If the mixture contained in it is heated, volatile constituents can escape and thus get into the environment, which can result in a hazard.
  • certain balances in the batch can undesirably shift. Depending on the escape of the solvent, certain components may fail or equilibrium between products may shift. Since in the open system the escape depends on the external conditions, an undesirable variation in the batch product qualities arises.
  • continuous processes for producing liquid, surfactant-containing compositions are also known. Continuous processes offer better opportunities for just-in-time production. However, complex control of the individual process steps is necessary here.
  • mixing by means of static or dynamic mixing devices does not take place in a reaction vessel as in the batch process. Rather, the mixing takes place within a line.
  • the individual ingredients of a recipe are dosed into this line in a predefined sequence. Bottling takes place immediately at the end of this line. It is not possible to add or change the concentration of individual components here.
  • a targeted and controlled monitoring of the addition of each individual component is necessary.
  • the addition of solid components may be necessary. However, these can only be added in a batch process. The addition of solid components in a continuous process is not possible. Only liquid components can be dosed in continuous processes.
  • liquid detergents and cleaning agents that work optimally even after storage and transport at the time of use.
  • the ingredients of the liquid laundry detergent and cleaning agent have neither settled or decomposed nor volatilized.
  • One concept for incorporating sensitive, chemically or physically incompatible and volatile components is the use of particles and in particular microcapsules, in which these ingredients are enclosed in a storage and transport-stable manner.
  • German patent application DE 10 2012 221 360 A1 (Henkel) describes in a continuous process for the production of liquid washing or cleaning agents.
  • German patent application DE 10 2005 018 243 A1 (Henkel) discloses a method for producing a liquid preparation with a solid content.
  • the U.S. patent application US 2001/0031718 A1 (Unilever) describes a continuous process of a liquid detergent based on anionic surfactants.
  • a substance such as a composition or mixture, is liquid according to the definition of the invention if it is in the liquid state at 25 ° C. and 1013 mbar.
  • a substance is solid or solid when it is in the solid state at 25 ° C. and 1013 mbar.
  • pairs of surfactant / surfactants, phosphonate / phosphonates, anionic surfactant / anionic surfactants, nonionic surfactant / nonionic surfactants and similar terms are intended to have the same meaning and to cover both the singular and the plural.
  • the mixture produced in the batch process comprises at least one solvent and preferably at least one active substance.
  • An active substance in the sense of the present invention is a substance that has a specific task in the final composition. For example, this can be at least one surfactant and / or at least one salt.
  • the composition thus comprises at least one solvent, at least one active substance and optionally further components. These further components are constituents which are added in a continuous process, in particular for reasons of optics appealing to the consumer.
  • the method according to the invention further enables the mixture produced to be stored first and to be processed further only after storage in a continuous process.
  • the further processing in a continuous process can, however, also take place immediately after the preparation of the mixture in a batch process, which is preferred according to the invention.
  • the proportion of all constituents of the mixture produced in the batch process is 1% by volume to 99% by volume, preferably 5% by volume to 95% by volume, in particular 20% by volume to 90% by volume on the total volume of the composition.
  • the proportion of all constituents which are introduced in the continuous process is preferably 1% by volume to 99% by volume, in particular 5% by volume to 95% by volume, preferably 10% by volume to 80% by volume. %.
  • Ingredients are solvents, active ingredients and other components, i.e. all ingredients of the composition.
  • the method according to the invention is preferably a method for producing personal care, washing or cleaning agents, in particular washing or cleaning agents.
  • the feature that the mixture has a temperature in the range of 35 ° C or more at the beginning of the continuous process means that the mixture which is fed from the batch boiler into the continuous system, when entering the continuous system has a temperature of 35 ° C or more.
  • the temperature of the mixture is determined in the batch boiler and in the continuous system on the supply line using a commercially available PT100 resistance thermometer.
  • the thermometer is installed in the boiler next to the outlet, through which the mixture reaches the continuous system.
  • the mixture in the batch boiler has the same temperature during discharge as at the time of introduction into the continuous system. This is checked using a second PT100 resistance thermometer, which is installed in the continuous system at the point at which the mixture is fed.
  • the temperature of the mixture in the batch boiler is set well above 35 ° C in order to introduce the mixture into the continuous system at 35 ° C or more.
  • the mixture is therefore not reheated between the boiler and the continuous system before it reaches the continuous system. Rather, the heat of the batch mixture is used to feed the mixture into the continuous system at a temperature of 35 ° C. or more without further heating. This is a particular advantage of the present invention because it helps to save energy and stabilize the mixture.
  • Mixtures are usually produced in a batch process at an elevated temperature. In most processes this is 35 ° C or higher. At the end of the batch process, the mixture often has temperatures in the range from 40 ° C. to 90 ° C.
  • the batch temperature is often based on the fact that a solvent with a temperature of 40 ° C. or more, in particular 50 ° C. or more, preferably 60 ° C. or more, is used. These temperatures enable the active substances which are to be dissolved in the solvent in a batch process to dissolve well or to be distributed therein.
  • the solvent can be introduced into the batch process at a temperature which is higher than room temperature.
  • Room temperature in the sense of the present invention means 20 ° C.
  • other substances that have one of the temperatures described above can also be added to the batch.
  • the solvent and the entire mixture can be heated in a batch process. This can be done on the one hand by frictional or shear forces that occur during mixing in a batch process. Heating elements can also be used to heat the mixture in the batch boiler. In the batch process, however, exothermic reactions often take place, in which additional heat is released, as a result of which the temperature in the Batch mixing tank rises. Corresponding exothermic reactions are, for example, neutralization reactions which occur when tensides, in particular anionic surfactants, are produced in batch by neutralization of the corresponding acid.
  • Acids of the anionic surfactants disclosed herein are neutralized in the batch kettle with a suitable neutralizing agent.
  • the heat generated by the neutralization reaction in the boiler or by the supply of the warm neutralizate in the boiler increases the temperature of the mixture in the batch. This improves the solubility of the individual components in the mixture.
  • Suitable neutralizing agents in the context of the present invention are all substances which are able to neutralize the anionic surfactant in its acid form, i.e. convert to an anionic surfactant salt.
  • the neutralizing agent can be added in liquid or solid state.
  • Neutralizing agent in the liquid state includes solutions and suspensions of solid neutralizing agents.
  • alkali metal hydroxides such as NaOH or KOH
  • basic oxides such as alkali metal oxides or basic salts such as carbonates
  • Other neutralizing agents are ammonia and amines.
  • Amines are preferably selected, in particular from the group consisting of monoethanolamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triethanolamine, N-methyneorpholine, morpholine, 2,2-dimethylmonoethanolamine, N, N-dimethylmonoethanolamine and mixtures thereof.
  • the amines are very particularly preferred because they are easy to handle and no water is formed during the neutralization. Monoethanolamine is particularly preferred.
  • the neutralizing agents can be combined with the anionic surfactant acids customary for detergents, cleaning agents and care products, in particular with the anionic surfactant acids corresponding to the anionic surfactants disclosed herein.
  • Neutralizing agents are preferably used in a certain molar stoichiometric ratio to the anionic surfactant acid, which allows the reaction to proceed to completion under the chosen reaction conditions.
  • the molar ratio of neutralizing agent to anionic surfactant acid can be 0.5: 1 to 10: 1, preferably 1: 1 to 3: 1.
  • a particularly preferred anionic surfactant acid is C 9 -C 13 alkylbenzenesulfonic acid, in particular linear C 9 to C 13 alkylbenzenesulfonic acid.
  • linear C 9 -C 13 alkylbenzenesulfonic acid (LAS acid or HLAS) and monoethanolamines, which are preferably constituents of the mixture produced in the batch process (masterbatch), react with one another with the development of heat.
  • linear C 9 -C 13 alkylbenzenesulfonic acid is neutralized with monoethanolamine in a batch process.
  • a particular advantage of using monoethanolamine is the avoidance of water formation as a neutralization product. This is particularly important in the production of anhydrous or low-water mixtures and compositions. It is advantageous to prepare the anionic surfactants from the corresponding acids only in a batch, since on the one hand the acid can be obtained more cheaply and the heat of neutralization heats the mixture, so that the dissolution of the components in the mixture is accelerated. In certain embodiments, the further targeted supply of heat can be dispensed with, which allows a more economical process flow. Heat can also be released when one or more active substances are mixed in a solvent. Such a method is preferred in the batch process since most of the constituents are more soluble in the solvent.
  • the mixture can be provided with defoamers in a continuous process, in particular in such a way that the composition has at least 0.1% by weight of defoamers.
  • solvents with a low flash point can escape and thereby form an explosive atmosphere, which can endanger the safety of the production, so that these, too, are preferably added in a continuous process.
  • Enzymes for the purposes of the present invention are all known enzymes suitable in detergent processes, e.g. Amylases, lipases, cellulases, pectinase and proteases.
  • Defoamers in the context of the present invention are silicones.
  • Silicone oils are particularly preferred.
  • Suitable silicones are conventional organopolysiloxanes, which can have a content of finely divided silica, which in turn can also be silanized.
  • organopolysiloxanes are, for example, in the European patent application EP 0496510 A1 described.
  • Polydiorganosiloxanes which are known from the prior art are particularly preferred.
  • the polydiorganosiloxanes contain finely divided silica, which can also be silanized.
  • Silica-containing dimethylpolysiloxanes are particularly suitable.
  • the temperature of the mixture is reduced by the cooling according to the invention.
  • the temperature of the mixture at the end of the continuous process is preferably below 35 ° C., in particular 25 ° C., or less.
  • This mixture obtained at the end of the continuous process is finally filled into suitable containers.
  • the container is a canister or container in which the composition is initially stored.
  • the container is an intermediate storage here.
  • the batch-produced mixture can be cooled in a continuous manner in various ways.
  • a continuous system in which a corresponding continuous process can be carried out, comprises a main line in which the different components of the composition are introduced via secondary lines in a predetermined, defined sequence.
  • the highly concentrated mixture which is usually produced in a batch process, is diluted with a suitable solvent, usually water. Cooling can now take place in that the supplied components and the solvent have a lower temperature than that of the mixture.
  • a suitable solvent usually water.
  • Cooling can now take place in that the supplied components and the solvent have a lower temperature than that of the mixture.
  • cooling medium mostly water
  • Suitable apparatuses include plate heat exchangers, shell-and-tube heat exchangers, double-tube heat exchangers with or without a mixing element in the product-side tube.
  • static and / or dynamic mixers can be provided in the main line. If static mixers are provided, they can also act as cooling.
  • the static mixers can either comprise a material that can be cooled, such as a metal or a thermally conductive plastic. It is also conceivable that a suitable coolant flows through the static mixer, as a result of which the mixture is cooled.
  • the continuous process is characterized in that there is an overpressure within the plant in which the continuous process takes place.
  • the mixture is passed through a pipe system.
  • the flow rate of the composition and thus also the pressure in the line system are controlled by means of pumps.
  • Pressure sensors attached to the line system make it possible to control the pressure within the line system via feedback to the pumps.
  • the main line, into which the mixture is introduced, or the material flow flowing in it, is called the main flow.
  • the other active substances or components of the composition are also metered into this main line.
  • the continuous process under positive pressure also allows gas / air to be avoided in the composition.
  • the continuous process is preferably carried out at a pressure of 0.1 to 6 bar, in particular of 0.5 to 4 bar, which is higher than the ambient pressure.
  • Liquid products in the sense of the present invention are liquids or solutions of solids in a suitable solvent as well as stable suspensions, dispersions or emulsions.
  • the method according to the invention now makes it possible to control the temperature across the entire method.
  • one or more components and / or active substances can be added to the composition at a predetermined temperature, which takes into account the properties of the respective active substance / component.
  • a predetermined temperature which takes into account the properties of the respective active substance / component.
  • saline solutions or other additives for adjusting the viscosity can be added.
  • High temperatures are also possible for the addition of brighteners.
  • Enzymes or dyes are added towards the end of the continuous process, since at this point the mixture is already at a lower temperature than at the beginning due to the cooling.
  • the respective feed lines can also be used to introduce other or further constituents into the main stream in this or a different sequence.
  • the temperature prevailing in the main stream, the number and position of the mixers and the sequence in which the constituents are added are to be observed by a person skilled in the art.
  • only one material is introduced into the feed line via each of the feed lines.
  • water can be dosed via feed line 1, the masterbatch via feed line 2 and ethanol via feed line 3.
  • ethanol it is also possible for ethanol to be metered in via feed line 1, 2 water via feed line and 3 the masterbatch via feed line 3. The same applies to the other supply lines.
  • the master batch is preferably fed into the continuous system only via one access.
  • the masterbatch is introduced via one of the supply lines 1, 2, 3 or 4 as shown above.
  • Solvent water or non-aqueous solvent
  • the masterbatch is introduced into the continuous system via feed line 1 or 2. It is advantageous to dose the preservative in one of the feed lines 2 to 6, since then the major part of the system is flushed with preservative.
  • FIG. 1 and Fig. 2 The embodiments shown by way of example show different feed lines for enzymes (14, 15, 16, 17). All are located along the flow direction within the main line in the second half of the system, so they are added towards the end of the process.
  • This has the advantage that here the mixture, for example through the cooler (A) and the two static mixers (B, C) and the supply of preferably cold water (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) for direct Cooling is cooled so that degradation of the enzymes no longer takes place.
  • the same or different enzymes can be metered in via different feed lines. Different enzymes can also be dosed via the same lines.
  • the defoamer is preferably metered into the continuous system only when the temperature of the main stream is less than 30 ° C. in order to avoid phase separations.
  • the defoamer could be introduced via feed line 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12.
  • a cold solvent in particular cold water, is preferably metered into the main stream via at least one of the first feed lines (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).
  • Cold here means a lower temperature than the masterbatch, i.e. the mixture produced in the batch process.
  • the cold solvent preferably has a temperature in the range from 7 ° C to 20 ° C. A lower temperature would mean an excessive temperature difference compared to the masterbatch, which could impair the product properties and make further processing more difficult. Higher temperatures do not lead to cooling.
  • solvents such as water or alcoholic solvents such as ethanol or propanol are preferably added at the beginning of the process. This also results in cooling. Furthermore, a quick dilution of the supplied components is possible. In addition, a flow in the main stream is generated and maintained by the solvents, in particular by the water.
  • the composition which at the end of the main stream, after thorough mixing, is returned to the main stream.
  • this is shown schematically with supply line 13.
  • individual components can be replenished without, for example, another dynamic mixer having to be kept available.
  • the pH value or the viscosity or similar properties can be readjusted before the composition is then filled at the end of the process.
  • a premixing chamber (D1) can be present.
  • Several raw materials for example enzymes or other components or active substances, can be added to the existing mixture at the same time and premixed in this premixing chamber (D1) in a short residence time.
  • the final mixing of all components contained in the composition then takes place in the subsequent mixer.
  • the residence time in the premixing chamber is usually 2 seconds or less.
  • cooling by means of a cooler (A) does not only take place on the main line.
  • the feed lines also include cooling, so that, for example, the mixture produced from the batch process is introduced into the main line via a feed line (1, 2, 3 or 4), the corresponding feed line comprising a cooling device, so that the mixture is already cooled for the first time.
  • the masterbatch is only metered into the main stream via one of the feed lines.
  • the continuous system according to the invention can furthermore have a decoupling container as an atmospheric buffer. This enables a constant pressure at the end of the continuous system, so that easy filling is possible.
  • the mixture produced in the batch process preferably has a high concentration of the at least one active substance contained.
  • the active substance is preferably at least one surfactant.
  • the mixture preferably has anionic surfactant in a proportion from 8% by weight to 36% by weight, particularly preferably from 10% by weight to 30% by weight, more preferably from 20% by weight to 28% % By weight.
  • the mixture more preferably has nonionic surfactant in a proportion of 1% by weight to 27% by weight, in particular 10% by weight to 26% by weight, particularly preferably 15% by weight to 25% by weight on.
  • Anionic surfactants anionic surfactants
  • nonionic surfactants nonionic surfactants
  • mixtures which have at least one surfactant are usually only stable at elevated temperature, so that the mixture which is prepared in a batch process preferably has a temperature of over 40 ° C. and as long as it has this temperature the continuous process is introduced. It is desirable that the surfactant mixture be diluted rapidly in the continuous process, since otherwise the surfactants may flocculate. In addition to the surfactants, flocculation of soaps or phosphonates can also occur. With certain surfactants, a slow dilution would result in a mixture of very high viscosity, which could then no longer be processed further.
  • a rapid dilution can easily be made possible in the continuous process, since the metering of the mixture in relation to the metering of water into the main line can be controlled well. It is particularly preferred to use a high-shear mixer for thorough mixing, for example a so-called Pentax mixer, in the continuous system.
  • a high-shear mixer for thorough mixing, for example a so-called Pentax mixer, in the continuous system.
  • Pentax mixer for thorough mixing
  • This enables a more flexible preparation of a starting mixture in batch, since there are now fewer limitations with regard to the batch mixture.
  • This enables more concentrated mixtures to be made, which can be flexibly differentiated by dilution in a continuous system.
  • the proportion of solvent in the batch mixture can be reduced, which is why a smaller batch boiler can be used. This saves investment, cleaning and maintenance costs.
  • the present invention thus makes it possible to produce the agents more cheaply and more efficiently.
  • phosphonate is understood here to mean those phosphonates which act as complexing agents in the compositions produced according to the invention.
  • the mixture produced in the batch process still has a total phosphonate content of from 0.5% by weight to 8.0% by weight, preferably from 1.0% by weight to 5% by weight more preferably from 1.5% to 3.0% by weight.
  • the complex-forming phosphonates comprise a number of different compounds such as, for example, diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) (DTPMP). Hydroxyalkane or aminoalkane phosphonates are particularly preferred in this application.
  • HEDP 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate
  • HEDP 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate
  • It is preferably used as the sodium salt, the disodium salt reacting neutrally and the tetrasodium salt in an alkaline manner (pH 9).
  • Aminoalkane phosphonates are preferably ethylenediamine tetramethylene phosphonate (EDTMP), diethylene triamine pentamethylene phosphonate (DTPMP) and their higher homologs. They are preferably in the form of the neutral sodium salts, e.g. B. as the hexasodium salt of EDTMP or as the hepta and octa sodium salt of DTPMP. HEDP is preferably used as the builder from the class of the phosphonates.
  • the aminoalkanephosphonates also have a pronounced ability to bind heavy metals. Accordingly, it may be preferred, particularly if the agents also contain bleach, to use aminoalkanephosphonates, in particular DTPMP, or to use mixtures of the phosphonates mentioned.
  • HEDP 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid
  • DTPMP diethylenetriaminepenta
  • the mixtures can of course contain two or more different phosphonates.
  • Preferred mixtures are characterized in that the washing or cleaning agent contains at least one complexing agent from the group of the phosphonates, preferably 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate, the proportion by weight of the phosphonate in the total weight of the mixture preferably being from 0.1 to 8 , 0 wt .-%, preferably from 0.2 to 5.0 wt .-% and in particular from 0.5 to 3.0 wt .-%.
  • the mixture produced in the batch process has a total fatty acid content of 3.0% by weight to 20% by weight, preferably from 5.0% by weight to 15% by weight, still more preferably of 7.0% to 10% by weight.
  • Stable in the sense of the present invention means that creaming, phase separation, sedimentation, flocculation or specks, clouds, cloudiness, a milky appearance, solidification or color changes are not to be observed.
  • the mixture (masterbatch) prepared in the batch process is preferred over a period of 1 day or more, in particular 5 days or more or of 1 week or more, preferably of 2 weeks or more and in particular of 3 weeks or more, preferably of 4 weeks or more stable, if it is stored at a temperature of 40 ° C or above, especially from 40 ° C to 90 ° C.
  • the masterbatch, when stored at 40 ° C. is preferably stable for 2 weeks or longer, in particular 4 weeks.
  • the composition produced according to the invention is preferably stable over a period of 4 weeks or more, in particular 8 weeks or more, preferably 12 weeks or more.
  • the composition can be stored at room temperature or above, especially at 20 ° C to 40 ° C.
  • the composition is particularly preferably stable when stored at 40 ° C. for at least 12 weeks.
  • the composition and in particular the mixture can have one or more surfactants.
  • These surfactants are selected from the group consisting of anionic, cationic, zwitterionic, nonionic surfactants and mixtures thereof. If the composition or the mixture comprises several surfactants, these can be, for example, several different nonionic surfactants. However, it is also possible for the composition or the mixture to comprise, for example, both nonionic and anionic surfactants. This applies analogously to the other surfactants.
  • the composition and / or the mixture preferably comprise at least one anionic surfactant and at least one nonionic surfactant. If the mixture does not include any surfactants, these are added to the mixture in a continuous process. If the mixture comprises one or more surfactants, further surfactants can be added in a continuous process if required.
  • Anionic surfactants are preferably selected from the group consisting of C 9-13 alkyl benzene sulfonates, olefin sulfonates, C 12-18 alkane sulfonates, ester sulfonates, alk (en) yl sulfates, fatty alcohol ether sulfates and mixtures thereof. It has been shown that these sulfonate and sulfate surfactants are particularly suitable for producing stable liquid compositions, in particular those with a flow limit. Liquid compositions which comprise C 9-13 alkyl benzene sulfonates and fatty alcohol ether sulfates as the anionic surfactant have particularly good dispersing properties.
  • the surfactants of the sulfonate type are preferably C 9-13- alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates, that is to say mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates such as are obtained, for example, from C 12-18 monoolefins having a terminal or internal double bond by sulfonating with gaseous Sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonation products is considered.
  • esters of ⁇ -sulfofatty acids for example the ⁇ -sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids.
  • alk (en) yl sulfates are the alkali and especially the sodium salts of the sulfuric acid half esters of C 12 -C 18 fatty alcohols, for example from coconut fatty alcohol, tallow fatty alcohol, lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol or the C 10 -C 20 oxo alcohols and those half-esters of secondary alcohols of this chain length are preferred.
  • the C 12 -C 16 alkyl sulfates and C 12 -C 15 alkyl sulfates as well as C 14 -C 15 alkyl sulfates are preferred from the point of view of washing technology. 2,3-Alkyl sulfates are also suitable anionic surfactants.
  • fatty alcohol ether sulfates such as the sulfuric acid monoesters of the straight-chain or branched C 7-21 alcohols ethoxylated with 1 to 6 moles of ethylene oxide, such as 2-methyl-branched C 9-11 alcohols with an average of 3.5 moles of ethylene oxide (EO) or C 12 -18 -Fatty alcohols with 1 to 4 EO are suitable.
  • the liquid composition and / or the mixture produced in the batch process contain a mixture of sulfonate and sulfate surfactants.
  • the liquid composition and / or the mixture prepared in a batch process contains C 9-13 -alkylbenzenesulfonates and fatty alcohol ether sulfates as anionic surfactant.
  • the liquid composition and / or the mixture produced in a batch process can also contain soaps.
  • Saturated and unsaturated fatty acid soaps are suitable, such as the salts of lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, (hydrogenated) erucic acid and behenic acid, and in particular soap mixtures derived from natural fatty acids, for example coconut, palm kernel, olive oil or tallow fatty acids.
  • the anionic surfactants and the soaps can be in the form of their sodium, potassium or magnesium or ammonium salts.
  • the anionic surfactants are preferably in the form of their sodium salts.
  • Other preferred counterions for the anionic surfactants are the protonated forms of choline, triethylamine, monoethanolamine or methylethylamine.
  • the composition and / or the mixture produced in the batch process can also have at least one nonionic surfactant.
  • the nonionic surfactant includes alkoxylated fatty alcohols, alkoxylated fatty acid alkyl esters, fatty acid amides, alkoxylated fatty acid amides, polyhydroxy fatty acid amides, alkylphenol polyglycol ethers, amine oxides, alkyl polyglucosides and mixtures thereof.
  • the nonionic surfactant used is preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and an average of 4 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol radical is linear or preferably in 2-position can be methyl-branched or can contain linear and methyl-branched radicals in the mixture, as are usually present in oxo alcohol radicals.
  • EO ethylene oxide
  • alcohol ethoxylates with linear residues of alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms, for example from coconut, palm, tallow fat or oleyl alcohol, and an average of 5 to 8 EO per mole of alcohol are particularly preferred.
  • the preferred ethoxylated alcohols include, for example, C 12-14 alcohols with 4 EO or 7 EO, C 9-11 alcohol with 7 EO, C 13-15 alcohols with 5 EO, 7 EO or 8 EO, C 12-18 -Alcohols with 5 EO or 7 EO and mixtures of these.
  • the degrees of ethoxylation given represent statistical averages, which can be an integer or a fraction for a specific product.
  • Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow range ethoxylates, NRE).
  • fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples include tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
  • Nonionic surfactants which contain EO and PO groups together in the molecule can also be used according to the invention.
  • a mixture of a (more) branched ethoxylated fatty alcohol and an unbranched ethoxylated fatty alcohol such as a mixture of a C 16-18 fatty alcohol with 7 EO and 2-propylheptanol with 7 EO.
  • the washing, cleaning, post-treatment or auxiliary washing agent particularly preferably contains a C 12-18 fatty alcohol with 7 EO or a C 13-15 oxo alcohol with 7 EO as the nonionic surfactant.
  • the composition produced according to the invention further comprises one or more solvents in the mixture.
  • This can be water and / or non-aqueous solvents.
  • the mixture preferably contains water as the main solvent.
  • the batch-made mixture may further comprise non-aqueous solvents. Suitable non-aqueous solvents include monohydric or polyhydric alcohols, alkanolamines or glycol ethers.
  • the solvents are preferably selected from ethanol, n-propanol, i-propanol, butanols, glycol, propanediol, butanediol, methylpropanediol, glycerol, diglycol, propyldiglycol, butyldiglycol, hexylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol propyl ether, ethylene glycol mono-ether, ethylene glycol, n-butyl butyl Diethylene glycol ethyl ether, propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol propyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, methoxytriglycol, ethoxytriglycol, butoxytriglycol, 1-butoxyethoxy-2-propanol, 3-
  • the composition has one or more non-aqueous solvents, in particular those with low vapor pressure, such as ethanol or 2-propanol, these are preferably added to the mixture in a continuous process.
  • the continuous process is carried out in a closed system so that the corresponding solvent cannot evaporate. This reduces the risk to the environment and almost impossible. It is also possible according to the invention that water or other suitable solvents, regardless of their vapor pressure, are introduced in a continuous process.
  • the present method has the advantage that a composition can be obtained in which the individual components can be metered in such a way that they are only exposed to the temperature at which they are stable. Effective cooling and dilution can also take place. Cooling of a boiler from a batch process depends on the difference in the temperature in the boiler and the ambient temperature. Accordingly, cooling a mixture which has a temperature of 40 ° C. and in particular 35 ° C. is lengthy and time-consuming. The cooling from, for example, 90 ° C to 40 ° C takes place relatively quickly. However, the further cooling to approximate room temperature, at which filling preferably takes place, takes a very long time. Filling at room temperature is therefore desirable since the containers usually comprise a plastic, so that the containers can be deformed at higher temperatures. Cooling in the batch process is usually only possible at the edge of the container, whereby, however, the entire mixture is not cooled, but only the part of the mixture which is in contact with the edge of the container.
  • the Konti system now enables effective cooling, rapid dilution, and mixing that is adapted to the components introduced.
  • a particularly effective mixing of all active substances and components can be achieved by permutation of static and dynamic mixers within the main line which is preferred according to the invention.
  • the active ingredients or components can now be metered in either directly before the static or dynamic mixer (s), so that the shear force required for mixing can be ensured.
  • Components or active substances that are sensitive to shear forces can be introduced after the dynamic mixer (s).
  • the method according to the invention thus not only enables temperature-adapted production, but also takes into account the shear forces acting on the components, so that the mechanical load can also be controlled.
  • solids which are to be stably suspended in the liquid surfactant-containing composition can be introduced into the main line after the last dynamic mixer and preferably before the last static mixer.
  • the composition obtained is preferably a composition with a yield point. It is particularly preferred if the composition has a yield point of 0.01 to 50 Pa. In rheology, the yield point is understood to be the shear stress (in Pa) below which a sample deforms exclusively or at least largely elastically and above which an irreversible, plastic deformation, i.e. a flow, takes place.
  • the yield point of the liquid, surfactant-containing composition is measured with an absolute measuring rotary rheometer from TA-Instruments, type AR G2 (shear stress controlled rheometer, cone-plate measuring system with 40 mm diameter, 2 ° cone angle, 20 ° C).
  • This is a so-called shear stress controlled rheometer.
  • the samples in the rheometer are subjected to a shear stress ⁇ (t) that increases with time.
  • the shear stress can be increased from the smallest possible value (for example 0.01 Pa) to for example 100 Pa in the course of 30 minutes.
  • the deformation ⁇ of the sample is measured as a function of this shear stress ⁇ .
  • the composition preferably has a yield point in the range from 0.01 Pa to 50 Pa, preferably from 0.1 Pa to 10 Pa, particularly preferably from 0.5 Pa to 5 Pa.
  • Compositions which have a yield point of at most 10 Pa are particularly preferred. These are particularly easy to fill and easy to dose by the consumer.
  • composition can further comprise builders and / or alkaline substances. These are particularly preferably added to the mixture in a batch process. However, it is also possible for these to be added in solution in a suitable solvent in a continuous process.
  • Polymeric polycarboxylates are suitable as builders. These are, for example, the alkali metal salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example those with a relative molecular weight of 600 to 750,000 g / mol.
  • Suitable polymers are, in particular, polyacrylates, which preferably have a molecular weight of 1,000 to 15,000 g / mol. Because of their superior solubility, the short-chain polyacrylates with molecular weights of 1,000 to 10,000 g / mol, and particularly preferably 1,000 to 5,000 g / mol, can in turn be preferred from this group.
  • copolymeric polycarboxylates in particular those of acrylic acid with methacrylic acid and of acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid.
  • the polymers can also contain allylsulfonic acids, such as allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as monomers.
  • silicates As builders, which can be contained in the composition, silicates, aluminum silicates (in particular zeolites), carbonates, salts of organic di- and polycarboxylic acids and mixtures of these substances are to be mentioned in particular.
  • Organic builders which may also be present in the composition are, for example, the polycarboxylic acids which can be used in the form of their sodium salts, polycarboxylic acids being understood to mean those carboxylic acids which carry more than one acid function.
  • these are citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), methylglycinediacetic acid (MGDA) and their derivatives, and mixtures of these.
  • Preferred salts are the salts of polycarboxylic acids such as citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, tartaric acid, sugar acids and mixtures of these.
  • soluble builders such as citric acid, or acrylic polymers with a molecular weight of 1,000 to 5,000 g / mol are preferably used in the basic formulation.
  • alkaline substances or washing alkalis are chemicals for raising and stabilizing the pH of the composition.
  • the process according to the invention therefore makes it possible to produce a mixture which can then be differentiated into different products in a continuous process. This results in an effective production of different products, since only one mixture has to be produced for several products.
  • the storage time of the finished products is shorter because the quantity of the product manufactured can be controlled and adjusted more easily in continuous processes.
  • a large quantity of a product is manufactured in a batch process, which must then be stored either before or after filling. This results in a large space requirement, which can be reduced in the method according to the invention.
  • dyes in particular, dyes, perfume compositions, enzymes, perfume capsules, microbeads, opacifiers, color transfer inhibitors, brighteners, salt solutions, co-surfactants and water or other solvents, in particular for dilution in a continuous process, are added.
  • the mixture is further processed along the main stream through which the mixture flows from the batch process.
  • the active substances or components to be metered can also be premixed and metered together into the main stream or individually or in various combinations of, for example 2-3 components or active substances can be metered into the main stream via separate feed lines. It is preferred that there is a mixer, in particular a static mixer, at the point at which the metering into the main stream takes place, which ensures the rapid and homogeneous distribution of the metered agents (components and / or active substances) in the main stream.
  • a mixer in particular a static mixer, at the point at which the metering into the main stream takes place, which ensures the rapid and homogeneous distribution of the metered agents (components and / or active substances) in the main stream.
  • dyes, microcapsules and perfume can be metered separately into the stream. From the introduction of the basic recipe, the perfume can be dosed first, followed by the dye in a subsequent step.
  • the order of dosing can also be done in reverse order, i.e. first dye and then perfume.
  • a dye is first dosed into the basic recipe and the perfume or another substance is only added in a later step, the path taken by the dye through the system is long, so that when changing the recipe, much more cleaning effort is required to also to remove the last traces of dye.
  • the location of the perfume dosage must also be determined in this regard.
  • the visual perception is stronger for the consumer than the odor-specific one, so that in case of doubt the dye must be dosed after the perfume in order to avoid that the consumer perceives unintentional product discoloration due to a change in formulation.
  • further processing takes place in a continuous process, in particular by adding one or more co-surfactants and / or one or more electrolytes.
  • the micellar structure of the surfactants in the mixture is changed by the co-surfactant or the co-surfactants. This effect can be enhanced by one or more electrolytes. This creates a lamellar structure of the surfactants.
  • Corresponding structured detergents or cleaning agents with a flow limit are, for example, in the prior art in WO 2013/064357 A1 described. Full reference is made to the content of this application.
  • Co-surfactants in the sense of the present invention are amphiphilic molecules with a small, hydrophilic head group. In a binary system with water, these co-surfactants are often only slightly or not soluble at all. Accordingly, they do not form micelles there either. In the presence of the surfactants of the basic formulation, the co-surfactants are incorporated into their associates and thereby change the morphology of these associates. The ball micelles become rod and / or disc micelles. If the total surfactant content is sufficiently high, lamellar phases or structures are formed.
  • the co-surfactant is preferably selected from the group consisting of alkoxylated C 8 -C 18 fatty alcohols with a degree of alkoxylation 3 3, aliphatic C 6 -C 14 alcohols, aromatic C 6 -C 14 alcohols, aliphatic C 6 -C 12 -Dial alcohols, monoglycerides of C 12 -C 18 fatty acids, monoglycerin ethers of C 8 -C 18 fatty alcohols and mixtures thereof.
  • Other suitable co-surfactants are 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 1,2-octanediol, stearin monoglycerin and mixtures thereof.
  • fragrance alcohols such as geraniol, nerol, citronellol, linalool, rhodinol and other terpene alcohols or fragrance aldehydes such as lilial or decanal are suitable as co-surfactants.
  • Preferred co-surfactants are C 12 -C 18 fatty alcohols with a degree of alkoxylation 3. 3. These co-surfactants are particularly well incorporated into the preferred associations of anionic and nonionic surfactant.
  • Suitable alkoxylated C 12 -C 18 fatty alcohols with a degree of alkoxylation 3 3 include, for example, iC 13 H 27 O (CH 2 CH 2 O) 2 H, iC 13 H 27 O (CH 2 CH 2 O) 3 H, C 12-14 -Alcohol with 2 EO, C 12-14 -alcohol with 3 EO, C 13-15 -alcohol with 3 EO, C 12-18 -alcohols with 2 EO and C 12-18 -alcohols with 3 EO.
  • An electrolyte in the sense of the present invention is an inorganic salt.
  • Preferred inorganic salts include sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, sodium carbonate, potassium sulfate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, calcium chloride, magnesium chloride and mixtures thereof. Particularly stable compositions are obtained when sodium chloride or mixtures of sodium chloride and potassium sulfate are used.
  • the addition of the inorganic salt supports the formation of lamellar structures.
  • the inorganic salt has an influence on the viscosity, so that the viscosity of the liquid composition can be adjusted with the aid of the inorganic salt.
  • the flow limit is preferably generated by metering the co-surfactants and / or one or more electrolytes in the continuous process. This has the advantage that the constituents metered in the continuous process are immediately available in the desired lamellar structure.
  • the proportion of co-surfactants and / or electrolytes in the final liquid, surfactant-containing composition with a yield point is up to 15% by weight, preferably up to 10% by weight, even more preferably up to 5% by weight.
  • Dispersed particles are preferably added to the mixture in a continuous process.
  • Dispersed particles for the purposes of the present invention are not soluble in the solvent of the mixture from the batch process. However, they can be dispersed in them.
  • the inventive method enables a homogeneous distribution and stable dispersion of these particles.
  • these dispersed particles can be functional and / or have an aesthetic function. Functional materials affect the effect of the composition, whereas aesthetic materials only affect the appearance or the smell.
  • the dispersed particles are preferably visible particles. This means that the particles can be clearly recognized by the consumer in the composition (in the end product) and can be distinguished from the other constituents. This preferably means colored particles. Such particles give the composition a special impression that is appreciated by consumers.
  • the composition can particularly preferably contain a dissolved dye and additionally colored particles which have a color which is a contrasting color to the dissolved dye.
  • Functional dispersed particles can be capsules, abrasives, granules or compounds in the context of the present invention.
  • capsule means on the one hand aggregates with a core-shell structure and on the other hand aggregates with a matrix.
  • Core-shell capsules (microcapsules, microbeads) contain at least one solid or liquid core which is enclosed by at least one continuous shell, in particular a shell made of polymer (s).
  • the capsules can contain, for example, optical brighteners, surfactants, complexing agents, bleaching agents, bleach activators, bleaching catalysts, dyes and fragrances, antioxidants, builders, enzymes, enzyme stabilizers, antimicrobial agents, graying inhibitors, anti-redeposition agents, pH regulators, electrolytes, detergent boosters, vitamins , Proteins, foam inhibitors and / or UV absorbers.
  • the capsule fillings can be solids or liquids in the form of solutions or emulsions or suspensions.
  • the dispersed particles can have a density which corresponds to that of the liquid composition. According to the invention, this means that the density of the dispersed particles corresponds to 90% to 110% of the composition. However, it is also possible for the dispersed particles to have a different density. Nevertheless, because of the method according to the invention, it is also possible here to obtain a uniform dispersion of the particles in the composition. They can consist of different materials such as alginates, gelatin, cellulose, agar, waxes or polyethylenes. Particles that have no core-shell structure can also have an active ingredient in a matrix made of a matrix-forming material. Such particles are called "speckles". In these materials, matrix formation takes place, for example, via gelation, polyanion-polycation interaction or polyelectrolyte-metal ion interaction and is well known in the art as is the production of particles using these matrix-forming materials.
  • composition is in particular a personal care, washing or cleaning agent.
  • Personal care, washing or cleaning agents for the purposes of the present invention include cosmetics, household cleaners, fabric softeners, laundry detergents, floor care products, all-purpose cleaners, dishwashing detergents for manual and machine cleaning, heavy-duty detergents, shampoos, shower gels and foam baths, preferably a washing or cleaning agent .
  • the method according to the invention enables effective cooling during production and thus improved product stability.
  • a "one pass" production enables targeted uniform homogenization.
  • Investment costs can be reduced because the product formulation is based on a basic recipe, the batch-produced mixture, which can be produced in a simple process. This mixture can then be used for different products. This saves the storage of batches of end products that are not immediately sold. This reduces energy and production costs and at the same time increases the capacities of existing systems.
  • the components mentioned were produced in a batch reactor.
  • the cooling took place by means of recirculation in a plate heat exchanger.
  • the temperature was measured using a commercially available PT100 resistance thermometer, which was installed in the lower area of the batch boiler at the outlet of the batch.
  • the constituents mentioned were mixed with one another in a stirred kettle at a maximum temperature of 80 ° C. over a period of about 4 hours. It was then cooled to 30 ° C. The mass obtained showed flocculation after a short time and even phase separation was observed. Filling or further processing was not possible.
  • the constituents mentioned were mixed with one another in a stirred kettle at a maximum temperature of 80 ° C. over a period of about 4 hours.
  • the mixture produced was finally cooled to a temperature of 40 ° C.
  • the resulting mixture was kept at 40 ° C and remained clear and transparent for 4 weeks.
  • the decisive factor was the temperature measured by the thermometer at the batch outlet.
  • the 40 ° C warm mixture from the batch boiler was fed directly into the continuous system via the outlet next to which the resistance thermometer was installed. It was checked via a PT100 thermometer on the supply line to the continuous system that the mixture also had a temperature of 40 ° C when it was introduced.
  • the 40 ° C warm mixture was cooled in a continuous system at the same time and processed with different raw materials, such as dye, enzyme and perfume.
  • the cooling in the continuous system takes place up to a temperature of 20 ° C to 25 ° C, especially room temperature.
  • compositions were stable.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Zusammensetzung, die Tenside umfasst, sowie die hieraus erhaltenen Zusammensetzungen.
  • Flüssige, Tensid-enthaltende Zusammensetzungen sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Einerseits handelt es sich hierbei um Körperpflegeprodukte, wie beispielsweise Shampoos, Duschgele oder Schaumbäder. Aber auch Wasch- oder Reinigungsmittel, wie Haushaltsreiniger, Weichspüler, Waschmittel für Wäsche, Bodenpflegemittel, Allesreiniger, manuelle Geschirrspülmittel, maschinelle Geschirrspülmittel oder Vollwaschmittel sind hiervon umfasst.
  • Ein Großteil dieser Zusammensetzungen wird heutzutage in einem Chargenprozess hergestellt. Der Chargenprozess, oft auch als Batchproduktion bezeichnet, ist ein diskontinuierliches Produktionsverfahren. Hier werden bestimmte Mengen von Einsatzstoffen gemäß einer vorgegebenen Rezeptur in einen Behälter gefördert und dort vermischt. Das Fassungsvermögen des Produktionsgefäßes, in welchem alle Bestandteile miteinander vermischt werden, begrenzt die Materialmenge, die in einer Charge oder einem Batch hergestellt wird.
  • In einem typischen Chargenprozess oder Batchprozess wird zunächst ein Reaktionsgefäß vollständig mit den Ausgangsstoffen, also den Edukten befüllt. Die Reaktion der Edukte miteinander hin zum Endprodukt erfolgt innerhalb des Reaktionsgefäßes. Ist die gegebenenfalls stattfindende Reaktion abgeschlossen, wird das Reaktionsgefäß vollständig entleert und die gewünschte Formulierung in geeignete Behälter zum Verkauf oder gegebenenfalls zur Lagerung gefüllt. Anschließend muss das Reaktionsgefäß auf die nächste Befüllung vorbereitet werden. Dies bedeutet eine gründliche Reinigung des Reaktionsgefäßes sowie gegebenenfalls der Leitungen, über welche die Ausgangsprodukte in das Reaktionsgefäß eingeführt werden, sowie die Durchführung anstehender Wartungsarbeiten.
  • Ein solcher Chargenprozess hat den Vorteil, dass die Formulierung der Rezeptur noch im Reaktionsgefäß bei Bedarf angepasst werden kann. Nachdosierungen einzelner Komponenten sind hier möglich. Unter Qualitätsaspekten ist hierzu berücksichtigen, dass die Möglichkeit der Chargenrückverfolgung besteht.
  • Nachteilig ist jedoch der große Platzbedarf. Ein Reaktionsgefäß wird immer vollständig gefüllt; das heißt, es werden immer große Mengen eines Produktes hergestellt. Ist eine Charge (oder ein Batch) hergestellt, muss sie zuerst verarbeitet werden, bevor ein weiterer Ansatz einer neuen Charge erfolgen kann. Ist eine direkte Weiterverarbeitung beziehungsweise Abfüllung nicht möglich, muss ein bereits hergestelltes Produkt außerhalb des Reaktionsgefäßes gelagert werden. Auch dies führt erneut zu einem hohen Platzbedarf sowie zur Entstehung weiterer Kosten.
  • Weiterhin erfordert der Wechsel in der Produktion von einem Produkt hin zu einem anderen einen großen Aufwand. Wird beispielsweise in einem ersten Chargenprozess ein Produkt hergestellt, welches einen bestimmten Farb- und einen bestimmten Geruchsstoff aufweist, so muss, bevor ein zweites Produkt mit einem unterschiedlichen Farb- und Geruchsprofil hergestellt wird, das Reaktionsgefäß sowie alle Zuleitungen gründlichst gereinigt werden, damit eine Verunreinigung der Chargen vermieden wird.
  • Nachteilig im Chargenprozess ist zudem, dass unterschiedliche Komponenten enthalten sind, die bei unterschiedlichen Temperaturen stabil sind. Sind beispielsweise Enzyme enthalten, kann eine Temperatur von 40°C nicht überschritten werden, da diese sonst degradieren. Zudem kann innerhalb einer Charge nur mit einer bestimmten Scherkraft gerührt werden. Für unterschiedliche Komponenten sind jedoch unterschiedliche Scherkräfte notwendig, um diese homogen zu verteilen.
  • Hinsichtlich bestimmter Lösungsmittel, die leicht flüchtig sind, wäre ebenfalls ein geschlossenes System vorteilhaft. Im Chargenprozess wird jedoch üblicherweise mit offenen Reaktionsgefäßen gearbeitet. Wird die darin enthaltene Mischung erwärmt, können leicht flüchtige Bestandteile entweichen und so in die Umgebung gelangen, wodurch eine Gefährdung entstehen kann. Zudem können sich unerwünschter Weise bestimmte Gleichgewichte im Batch verschieben. In Abhängigkeit von dem Entweichen der Lösungsmittel können dadurch gewisse Komponente ausfallen oder sich Gleichgewichtszustände zwischen Produkten verschieben. Da im offenen System die Entweichung von den äußeren Bedingungengen abhängt, entsteht somit eine unerwünschte Variation der Batch-Produkt-Qualitäten.
  • Neben dem diskontinuierlichen Chargenprozess sind auch kontinuierliche Verfahren zur Herstellung flüssiger, Tensid-enthaltender Zusammensetzungen bekannt. Kontinuierliche Prozesse bieten bessere Möglichkeiten zur Just-in-time-Produktion. Allerdings ist hier eine aufwendige Steuerung der einzelnen Prozessschritte notwendig. Im kontinuierlichen Prozess erfolgt die Durchmischung mittels statischer oder dynamischer Mischvorrichtungen nicht in einem Reaktionsgefäß wie im Chargenprozess. Vielmehr erfolgt die Durchmischung innerhalb einer Leitung. In diese Leitung werden die einzelnen Zutaten einer Rezeptur in einer vordefinierten Reihenfolge eindosiert. Am Ende dieser Leitung erfolgt unmittelbar die Abfüllung. Ein Nachdosieren oder Ändern der Konzentration einzelner Bestandteile ist hier nicht möglich. Es ist eine gezielte und kontrollierte Überwachung der Zugabe jedes einzelnen Bestandteils notwendig. Bei der Herstellung von Körperpflege-, Wasch- oder Reinigungsmitteln ist zudem zu beachten, dass die Zugabe von festen Bestandteilen notwendig sein kann. Diese können jedoch ausschließlich in einem Chargenprozess zugegeben werden. Die Zugabe fester Bestandteile in einem kontinuierlichen Verfahren ist nicht möglich. In kontinuierlichen Verfahren können nur flüssige Komponenten dosiert werden.
  • Die Zugabe fester Additive zu entsprechenden Zusammensetzungen gehört jedoch heute zum Stand der Technik. Feststoffe in Flüssigkeiten stabil zu suspendieren ist häufig problematisch, insbesondere wenn sich die Feststoffe bezüglich der Dichte von der Flüssigkeit unterscheiden, neigen sie dazu zu sedimentieren oder aufzuschwimmen. Auch die Einarbeitung von bestimmten Wirkstoffen (beispielsweise Bleichmittel Enzyme, Parfüme, Farbstoffe usw.) in flüssige Wasch- und Reinigungsmittel kann zu Problemen führen. Beispielsweise können Unverträglichkeiten zwischen den einzelnen Wirkstoffkomponenten der flüssigen Wasch- und Reinigungsmittel auftreten. Dies kann zu unerwünschten Verfärbungen, Agglomerationen, Geruchsproblemen und Zerstörung von waschaktiven Wirkstoffen führen.
  • Der Verbraucher verlangt jedoch flüssige Wasch- und Reinigungsmittel, die auch nach Lagerung und Transport zum Zeitpunkt der Anwendung optimal ihre Wirkung entfalten. Dies bedingt, dass sich die Inhaltsstoffe des flüssigen Wasch- und Reinigungsmittels weder zuvor abgesetzt oder zersetzt noch verflüchtigt haben. Ein Konzept zur Einarbeitung empfindlicher, chemisch oder physikalisch inkompatibler sowie flüchtiger Komponenten besteht im Einsatz von Partikel und insbesondere Mikrokapseln, in denen diese Inhaltsstoffe lager- und transportstabil eingeschlossen sind.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2012 221 360 A1 (Henkel) beschreibt in kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von flüssigen Wasch- oder Reinigungsmitteln. In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 018 243 A1 (Henkel) wird ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Zubereitung mit Festkörpergehalt offenbart. Die US-amerikanische Patentanmeldung US 2001/0031718 A1 (Unilever) beschreibt einen kontinuierlichen Prozess eines flüssigen Reinigungsmittels auf Aniontensidbasis.
  • Es besteht daher Bedarf an der Bereitstellung eines Verfahrens, mit welchem flüssige Tensid-enthaltende Zusammensetzungen hergestellt werden können. Dabei sollte insbesondere berücksichtigt werden, dass im Chargenprozess hergestellte Mischungen bei niedrigen Temperaturen häufig instabil sind. Oft kommt es dann zu Ausflockungen, wodurch ein homogenes Produkt nicht hergestellt werden kann. Andererseits werden geringe Temperaturen für manche Komponenten, welche Bestandteile der Zusammensetzung sind, benötigt.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein Verfahren, in welchem in einem ersten Schritt in einem Batchverfahren eine Mischung hergestellt wird, welche anschließend in einem zweiten Schritt in einem kontinuierlichen Verfahren weiterverarbeitet wird, wobei
    • die im Batchverfahren hergestellte Mischung Aniontensid mit einem Anteil von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% enthält;
    • im Batchverfahren eine Neutralisation von Aniontensid erfolgt;
    • die Mischung zu Beginn des kontinuierlichen Verfahrens eine Temperatur von 35°C oder mehr aufweist und im zweiten Schritt eine Kühlung erfolgt, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe löst.
  • Ein Stoff, wie zum Beispiel eine Zusammensetzung oder Mischung, ist gemäß Definition der Erfindung flüssig, wenn sie bei 25°C und 1013 mbar im flüssigen Aggregatzustand vorliegt. Ein Stoff ist erfindungsgemäß fest oder festförmig, wenn er bei 25 °C und 1013 mbar im festen Aggregatzustand vorliegt.
  • Die Begriffspaare Tensid/Tenside, Phosphonat/Phosphonate, Aniontensid/Aniontenside, Niotensid/Niotenside und ähnliche Begriffe sollen die identische Bedeutung haben und sowohl den Singular als auch den Plural erfassen.
  • Die im Batchverfahren hergestellte Mischung umfasst wenigstens ein Lösungsmittel sowie vorzugsweise wenigstens eine Aktivsubstanz. Eine Aktivsubstanz im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Substanz, der in der endgültigen Zusammensetzung eine bestimmte Aufgabe zukommt. Beispielsweise kann es sich hierbei um wenigstens ein Tensid und/oder wenigstens ein Salz handeln. Die Zusammensetzung umfasst somit wenigstens ein Lösungsmittel, wenigstens eine Aktivsubstanz sowie gegebenenfalls weitere Komponenten. Diese weiteren Komponenten sind Bestandteile, die insbesondere aus Gründen einer für den Verbraucher ansprechenden Optik im kontinuierlichen Verfahren zugegeben werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht weiterhin, dass die hergestellte Mischung zunächst gelagert wird und erst nach der Lagerung in einem kontinuierlichen Verfahren weiterverarbeitet wird. Die Weiterverarbeitung in einem kontinuierlichen Verfahren kann jedoch auch unmittelbar im Anschluss an die Herstellung der Mischung im Batchverfahren erfolgen, was erfindungsgemäß bevorzugt ist. Erfindungsgemäß beträgt der Anteil aller Bestandteile der im Batchverfahren hergestellten Mischung 1 Vol.-% bis 99 Vol.-%, bevorzugt 5 Vol.-% bis 95 Vol.-%, insbesondere 20 Vol.-% bis 90 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Zusammensetzung. Der Anteil aller Bestandteile, die im kontinuierlichen Verfahren eingebracht werden, liegt vorzugsweise bei 1 Vol.-% bis 99 Vol.-%, insbesondere 5 Vol.-% bis 95 Vol.-%, bevorzugt 10 Vol.-% bis 80 Vol.%. Bestandteile sind hierbei Lösungsmittel, Aktivstoffe sowie weitere Komponenten, also alle Inhaltsstoffe der Zusammensetzung.
  • Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Herstellung von Körperpflege-, Wasch- oder Reinigungsmitteln, insbesondere von Wasch- oder Reinigungsmitteln.
  • Das Merkmal, dass die Mischung zu Beginn des kontinuierlichen Verfahrens eine Temperatur im Bereich von 35 °C oder mehr aufweist, bedeutet, dass die Mischung, die aus dem Batch-Kessel in die Konti-Anlage eingespeist wird, beim Eintritt in die Konti-Anlage eine Temperatur von 35 °C oder mehr auf weist. Die Temperatur der Mischung wird im Batch-Kessel und in der Konti-Anlage an der Zuleitung mit einem handelsübliches PT100 Widerstandsthermometer bestimmt. Im Kessel wird das Thermometer neben dem Auslass montiert, über den die Mischung in die Konti-Anlage gelangt. Üblicherweise weist die Mischung im Batch-Kessel beim Ausleiten die gleiche Temperatur auf, wie zum Zeitpunkt des Einleitens in die Konti-Anlage. Geprüft wird dies über ein zweites PT100 Widerstandsthermometer, das in der Konti-Anlage an der Stelle montiert ist, an der die Zuleitung der Mischung erfolgt. Es wird immer vermieden, das die Mischung zwischen dem Batch-Kessel und der Einleitung in die Konti-Anlage unter 35 °C abkühlt. Ggfs. wird die Temperatur der Mischung im Batch-Kessel deutlich über 35 °C eingestellt, um die Mischung mit 35 °C oder mehr in die Konti-Anlage einzuleiten. Die Mischung wird also zwischen Kessel und Konti-Anlage nicht wieder erwärmt, bevor sie in die Konti-Anlage gelangt. Vielmehr wird die Wärme der Batch-Mischung ausgenutzt, um die Mischung ohne weitere Aufwärmung mit einer Temperatur von 35 °C oder mehr in die Konti-Anlage einzuspeisen. Dies ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, da er zur Energieeinsparung und zur Stabilisierung der Mischung beiträgt.
  • Üblicherweise werden Mischungen im Batchverfahren bei einer erhöhten Temperatur hergestellt. Diese liegt bei den meisten Verfahren bei 35°C oder darüber. Häufig weist die Mischung am Ende des Batchverfahrens Temperaturen im Bereich vom 40°C bis 90°C auf.
  • Die Batch-Temperatur basiert häufig darauf, dass ein Lösungsmittel mit einer Temperatur von 40 °C oder mehr, insbesondere von 50 °C oder mehr, bevorzugt von 60 °C oder mehr eingesetzt wird. Diese Temperaturen ermöglichen, dass die Aktivstoffe, welche im Lösungsmittel im Batchverfahren gelöst werden sollen, sich gut auflösen oder darin verteilen. Das Lösungsmittel kann erfindungsgemäß mit einer gegenüber Raumtemperatur erhöhten Temperatur in das Batchverfahren eingebracht werden. Raumtemperatur im Sinne der vorliegenden Erfindung meint 20 °C. Neben dem Lösungsmittel können auch andere Substanzen in den Batch gegeben werden, die eine der oben beschriebenen Temperaturen aufweisen.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass das Lösungsmittel und die gesamte Mischung im Batchverfahren erwärmt wird. Dies kann einerseits durch Reibungs- oder Scherkräfte, die bei der Durchmischung im Batchverfahren auftreten, erfolgen. Heizelemente können ebenfalls zum Heizen der Mischung im Batch-Kessel zum Einsatz kommen. Im Batchverfahren laufen jedoch auch häufig exotherme Reaktionen ab, bei denen zusätzliche Wärme frei gegeben wird, wodurch die Temperatur im Rührkessel des Batchverfahrens ansteigt. Entsprechende exotherme Reaktionen sind beispielsweise Neutralisationsreaktionen, die auftreten, wenn Tenside, insbesondere Aniontenside, im Batch durch Neutralisation der korrespondierenden Säure hergestellt werden.
  • Säuren der Aniontenside, die hierin offenbart werden, werden mit einem geeigneten Neutralisationsmittel im Batchkessel neutralisiert. Die durch Ablauf der Neutralisationsreaktion im Kessel oder durch die Zuleitung des warmen Neutralisats im Kessel entstehende Wärme, erhöht die Temperatur der Mischung im Batch. Dies verbessert die Löslichkeit der einzelnen Komponenten in der Mischung.
  • Als Neutralisationsmittel im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind sämtliche Substanzen geeignet, die in der Lage sind, das Aniontensid in seiner Säureform zu neutralisieren, d.h. in ein Aniontensidsäuresalz zu überführen.
  • Das Neutralisationsmittel kann in flüssigem oder festem Zustand hinzugegeben werden. Neutralisationsmittel im flüssigen Zustand schließt Lösungen und Suspensionen fester Neutralisationsmittel ein.
  • So kommen beispielsweise Alkalihydroxide wie NaOH oder KOH, basische Oxide wie Alkalimetalloxide oder basische Salze wie beispielsweise Carbonate in Betracht.
    Weitere Neutralisationsmittel sind Ammoniak und Amine. Vorzugsweise werden Amine gewählt, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Monoethanolamin, Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Triethanolamin , N-Methyhnorpholin, Morpholin, 2,2-Dimethylmonoethanolamin, N,N-Dimethylmonoethanolamin und Mischungen davon.
  • Ganz besonders bevorzugt werden die Amine, da sie gut handhabbar sind und bei der Neutralisation kein Wasser entsteht. Als besonders bevorzugt gilt Monoethanolamin.
  • Die Neutralisationsmittel können mit den für Wasch-, Reinigungs- und Pflegemitteln üblichen Aniontensidsäuren kombiniert werden, insbesondere mit den hierin offenbarten Aniontensiden korrespondierenden Aniontensidsäuren.
  • Neutralisationsmittel werden vorzugsweise in einem bestimmten molaren stöchiometrischen Verhältnis zur Aniontensidsäure eingesetzt, das unter den gewählten Reaktionsbedingungen den vollständigen Ablauf der Reaktion erlaubt. Beispiels weise kann das molare Verhältnis Neutralisationsmittel zu Aniontensidsäure 0,5:1 bis 10:1, vorzugsweise 1:1 bis 3:1 betragen.
  • Es kann vorteilhaft sein, die Aniontensidsäure und/oder das Neutralisationsmittel oder die Mischung im Batch-Kessel zu erhitzen, um den Start der Neutralisation zu beschleunigen.
  • Als besonders bevorzugte Aniontensidsäure gilt C9-C13 Alkylbenzolsulfonsäure, insbesondere lineare C9 bis C13 Alkylbenzolsulfonsäure.
  • Insbesondere lineare C9-C13 Alkylbenzolsulfonsäure (LAS-Säure oder HLAS) und Monoethanolamine, welche vorzugsweise Bestandteile der im Batchverfahren hergestellten Mischung (Masterbatch) sind, reagieren unter Wärmeentwicklung miteinander. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Batchverfahren eine Neutralisation von lineare C9- C13 Alkylbenzolsulfonsäure mit Monoethanolamin.
  • Besonderer Vorteil der Verwendung von Monoethanolamin ist die Vermeidung der Bildung von Wasser als Neutralisationsprodukt. Insbesondere bei der Herstellung von wasserfreien oder wasserarmen Mischungen und Zusammensetzung ist dies bedeutsam. Es ist vorteilhaft, die Aniontenside erst im Batch aus den korrespondierenden Säuren herzustellen, da zum einen die Säure günstiger zu erwerben ist und die Neutralisationswärme die Mischung erwärmt, so dass die Auflösung der Komponenten in der Mischung beschleunigt wird. In bestimmten Ausführungsformen kann auf die weitere gezielte Zufuhr von Wärme verzichtet werden, was einen ökonomischeren Prozessablauf erlaubt. Die Auch bei der Mischung einer oder mehrere Aktivsubstanzen in einem Lösungsmittel kann es zu einer Wärmefreisetzung kommen. Eine solche ist im Batchverfahren bevorzugt, da hierdurch die meisten Bestandteile im Lösungsmittel besser löslich sind.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, dass wichtige Rohstoffe, wie z. B. Enzyme, Silicone (Entschäumer), Duftstoffe oder Lösungsmittel mit niedrigem Flammpunkt nur bei Temperaturen < 30 °C in einer flüssigen Masse stabil bleiben oder dosiert werden können. Es besteht zudem eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass bei T > 30 °C die Degradation von in der Zusammensetzung eventuell enthaltenen Enzymen deutlich schneller läuft und dadurch ein Abbau der Produktleistung verursacht wird. Ebenso kann bei erhöhten Temperaturen eine als Entschäumer enthaltene Silicon-Emulsion brechen und dadurch eine Phasentrennung im Produkt entstehen. Dies kann in einer Aufschäumung der Charge resultieren, so dass eine Weiterverarbeitung hier nicht mehr möglich ist. Erfindungsgemäß ist daher die im Batchverfahren hergestellte Mischung vorzugsweise frei von Entschäumern. Diese können erfindungsgemäß im kontinuierlichen Verfahren in die Zusammensetzung eingebracht werden. Daher kann in einer Ausführungsform die Mischung im kontinuierlichen Verfahren mit Entschäumer versehen werden, insbesondere derart, dass die Zusammensetzung mindestens 0,1 Gew.-% Entschäumer aufweist. Im Batchverfahren können Lösungsmittel mit niedrigem Flammpunkt entweichen und hierdurch eine explosionsfähige Atmosphäre bilden, wodurch die Sicherheit der Herstellung gefährdet werden kann, so dass auch diese vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren zugegeben werden.
  • Enzyme im Sinne der vorliegenden Erfindung sind alle bekannten in Waschmittelverfahren geeignete Enzyme, z.B. Amylasen, Lipasen, Cellulasen, Pektinase und Proteasen.
  • Entschäumer im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Silicone.
  • Besonders bevorzugt sind Siliconöle.
  • Geeignete Silicone sind übliche Organopolysiloxane, die einen Gehalt an feinteiliger Kieselsäure, die wiederum auch silaniert sein kann, aufweisen können. Derartige Organopolysiloxane sind beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 0496510 A1 beschrieben. Besonders bevorzugt sind Polydiorganosiloxane, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. In der Regel enthalten die Polydiorganosiloxane feinteilige Kieselsäure, die auch silaniert sein kann. Insbesondere geeignet sind kieselsäurehaltige Dimethylpolysiloxane.
  • Durch die erfindungsgemäße Kühlung wird die Temperatur der Mischung reduziert. Vorzugsweise beträgt die Temperatur der Mischung am Ende des kontinuierlichen Verfahrens unter 35°C, insbesondere 25°C, oder weniger. Diese am Ende des kontinuierlichen Verfahrens erhaltene Mischung wird am Ende in geeignete Behältnisse abgefüllt. Hierbei kann es sich um Gefäße handeln, in denen das Produkt an den Endverbraucher verkauft wird, wie beispielsweise Flaschen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, dass das Behältnis ein Kanister oder Container ist, in dem die Zusammensetzung zunächst gelagert wird. Das Behältnis ist hier ein Zwischenlager.
  • Eine Kühlung der im Batchverfahren hergestellten Mischung kann im kontinuierlichen Verfahren auf unterschiedliche Art und Weise durchgeführt werden. Eine Konti-Anlage, in der ein entsprechendes kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden kann, umfasst eine Hauptleitung, in welcher die unterschiedlichen Bestandteile der Zusammensetzung in vorgegebener definierter Reihenfolge über Nebenleitungen eingebracht werden. Des Weiteren erfolgt eine Verdünnung der üblicherweise im Batchverfahren hergestellten hochkonzentrierten Mischung mit einem geeigneten Lösungsmittel, üblicherweise Wasser. Eine Kühlung kann nun dadurch erfolgen, dass die zugeführten Komponenten sowie das Lösungsmittel eine geringere Temperatur als die der Mischung aufweisen. Des Weiteren ist es auch möglich, dass um das Hauptrohr, in welchem aufgrund der Fließeigenschaften eine Durchmischung stattfindet, entsprechende Kühlvorrichtungen angebracht sind. Eine Kühlung kann erfindungsgemäß direkt oder indirekt erfolgen. Werden im Vergleich zur Mischung aus dem Batchverfahren (Masterbatch) kältere Komponenten zugegeben, spricht man von einer direkten Kühlung. Wenn eine Kühlvorrichtung oder Apparat zum Kühlen verwendet wird, kommt das Kühlmedium (meistens Wasser) nicht direkt mit der Mischung in Kontakt und wird daher als indirekte Kühlung bezeichnet. Als geeignete Apparate (Kühlvorrichtungen) sind Plattenwärmetauscher, Rohrbündelwärmetauscher, Doppelrohrwärmetauscher mit oder ohne Mischelement im produktseitigen Rohr zu nennen.
  • Um eine verbesserte Durchmischung zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, in die Hauptleitung statische und/oder dynamische Mischer einzubringen. Sind statische Mischer vorgesehen, so können auch diese als Kühlung wirken. Hierfür können die statischen Mischer entweder ein Material umfassen, welches gekühlt werden kann, wie beispielsweise ein Metall oder ein wärmeleitender Kunststoff. Es ist auch denkbar, dass durch den statischen Mischer ein geeignetes Kühlmittel fließt, wodurch eine Abkühlung der Mischung erfolgt.
  • Das kontinuierliche Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Anlage, in der das kontinuierliche Verfahren stattfindet, ein Überdruck herrscht. Die Mischung wird dabei durch ein Leitungssystem geleitet. Mittels Pumpen werden die Fließgeschwindigkeit der Zusammensetzung und damit auch der Druck in dem Leitungssystem gesteuert. An dem Leitungssystem angebrachte Drucksensoren erlauben es, über eine Rückkopplung zu den Pumpen, den Druck innerhalb des Leitungssystems zu kontrollieren. Beispielsweise können Drucksensoren der Firma Endress und Hauser, Deutschland, zum Einsatz kommen. Die Hauptleitung, in welche die Mischung eingeleitet wird, beziehungsweise der darin fließende Materialstrom, wird Hauptstrom genannt. In diese Hauptleitung werden auch die weiteren Aktivstoffe oder Komponenten der Zusammensetzung dosiert. Das kontinuierliche Verfahren unter Überdruck erlaubt es zudem, einen Gas-/Lufteintrag in die Zusammensetzung zu vermeiden. Vorzugsweise wird das kontinuierliche Verfahren bei einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck von 0,1 bis 6 bar, insbesondere von 0,5 bis 4 bar durchgeführt.
  • In diesem kontinuierlichen Verfahren werden in einer kontinuierlichen Anlage alle Stoffe in flüssiger Form in die Hauptleitung zusammen dosiert und mittels dynamischer und/oder statischer Mischer homogenisiert. Flüssige Produkte im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Flüssigkeiten oder Lösungen von Feststoffen in einem geeigneten Lösungsmittel ebenso wie stabile Suspensionen, Dispersionen oder Emulsionen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nun, die Temperatur über das gesamte Verfahren hinweg zu kontrollieren. Entsprechend können einzelne oder mehrere Komponenten und/oder Aktivsubstanzen der Zusammensetzung, bei vorgegebener Temperatur, die die Eigenschaften der jeweiligen Aktivsubstanz/Komponente berücksichtigt, zugegeben werden. Zu Beginn des kontinuierlichen Verfahrens können beispielsweise Kochsalzlösungen oder andere Additive zur Einstellung der Viskosität zugegeben werden. Hohe Temperaturen sind auch für die Zugabe von Aufhellern möglich. Die Zugabe von Enzymen oder Farbstoffen erfolgt hingegen eher gegen Ende des kontinuierlichen Verfahrens, da an dieser Stelle die Mischung auf Grund der Kühlung bereits eine geringere Temperatur aufweist als zu Beginn.
  • Eine schematische Zeichnung einer entsprechenden Anlage (Anlage, zur Durchführung des kontinuierlichen Verfahrens) ist als Fig. 1 beigefügt. Fig. 2 zeigt eine mögliche weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anlage.
    • Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Konti-Anlage mit einem dynamischen Mischer ohne Vormischkammer.
    • Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Konti-Anlage mit einer Vormischkammer.
  • Gezeigt sind unterschiedliche Zuleitungen, über die Bestandteile der Zusammensetzung in die Hauptleitung dosiert werden. Beispielshaft stehen die Bezugszeichen 1 bis 17 für die Zuleitung der folgenden Bestandteile:
    1. 1 Lösungsmittel (Wasser oder nichtwässriges Lösungsmittel) oder Masterbatch
    2. 2 Lösungsmittel (Wasser oder nichtwässriges Lösungsmittel) oder Masterbatch oder Konservierungsmittel
    3. 3 Lösungsmittel, insbesondere nichtwässriges Lösungsmittel, oder Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Konservierungsmittel oder Masterbatch
    4. 4 Lösungsmittel, insbesondere nichtwässriges Lösungsmittel, oder Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Konservierungsmittel oder Masterbatch
    5. 5 Lösungsmittel, insbesondere nichtwässriges Lösungsmittel, oder Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Konservierungsmittel
    6. 6 Lösungsmittel, insbesondere nichtwässriges Lösungsmittel, oder Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Konservierungsmittel
    7. 7 Lösungsmittel, insbesondere nichtwässriges Lösungsmittel, oder Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Trübungsmittel oder Farbtransferinhibitoren oder Aufheller oder Salzlösungen
    8. 8 Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Trübungsmittel oder Farbtransferinhibitoren oder Aufheller
    9. 9 Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Trübungsmittel oder Farbtransferinhibitoren oder Aufheller oder Salzlösungen oder Co-Tenside
    10. 10 Trübungsmittel oder Farbtransferinhibitoren oder Aufheller oder Salzlösungen oder Co-Tenside oder Parfüm
    11. 11 Trübungsmittel oder Farbtransferinhibitoren oder Aufheller oder Salzlösungen oder Co-Tenside oder Parfüm
    12. 12 Hilfsstoffe zur Einstellung der Viskosität oder des pH-Werts oder Trübungsmittel oder Farbtransferinhibitoren oder Aufheller oder Salzlösungen oder Co-Tenside oder Parfüm oder Farbstoffe oder Enzyme oder Salzlösungen
    13. 13 Rückführung von Mischungen aus späteren Verfahrensschritten
    14. 14 Trübungsmittel oder Farbtransferinhibitoren oder Aufheller oder Salzlösungen oder Co-Tenside oder Parfüm oder Enzyme
    15. 15 Parfüm oder Farbstoffe oder Enzyme
    16. 16 Parfüm oder Farbstoffe oder Enzyme
    17. 17 Parfüm oder Farbstoffe oder Enzyme oder Tenside
  • Durch die jeweiligen Zuleitungen können erfindungsgemäß auch andere oder weitere Bestandteile in dieser oder einer anderen Reihenfolge in den Hauptstrom eingebracht werden. Dabei ist jeweils die im Hauptstrom herrschende Temperatur, die Anzahl und Position der Mischer sowie die Reihenfolge, in der die Bestandteile zugegeben werden vom Fachmann zu beachten. Erfindungsgemäß wird über jede der Zuleitungen nur jeweils ein Material in die Zuleitung eingebracht. So können beispielsweise über Zuleitung 1 Wasser, über Zuleitung 2 der Masterbatch und über Zuleitung 3 Ethanol dosiert werden. Alternativ ist es auch möglich, dass über Zuleitung 1 Ethanol, über Zuleitung 2 Waser und über Zuleitung 3 der Masterbatch dosiert wird. Entsprechendes gilt für die weiteren Zuleitungen.
  • Der Masterbatch vorzugsweise wird nur über einen Zugang in die Konti-Anlage eingespeist.
  • Wird eine Konti-Anlage gemäß Figur 1 oder 2 eingesetzt, wird der Masterbatch wie oben dargestellt über eine der Zuleitungen 1, 2, 3 oder 4 eingeleitet. Über einer der anderen Zuleitungen 1 bis 4 wird Lösungsmittel (Wasser oder nichtwässriges Lösungsmittel) in den Hauptstrom gegeben. Bevorzugt ist, dass der Masterbatch über Zuleitung 1 oder 2 in die Konti-Anlage eingeleitet wird. Es ist vorteilhaft, das Konservierungsmittel in einer der Zuleitungen 2 bis 6 zu dosieren, da dann der wesentliche Anteil der Anlage mit Konservierungsmittel gespült wird.
  • Im kontinuierlichen Verfahren sind von der Anlage die folgenden Bestandteile zur Steuerung der Anlage und Regelung des Verfahrens umfasst:
    • TIC
    Temperaturregelung
    TIS
    Temperatur-Schaltpunkt
    PIS
    Drucküberwachung
    QIS-Visc
    Viskositätsüberwachung und Registrierung
    QIS -pH
    pH-Wert Überwachung und Registrierung
    M
    Motor
    A
    Wärmetauscher - Kühler
    B
    Statischer Mischer 1
    C
    Statischer Mischer 2
    D
    Dynamischer Mischer mit
    D1
    Vormischkammer
  • In den in Fig. 1 und Fig. 2 beispielhaft gezeigten Ausführungsformen sind unterschiedliche Zuleitungen für Enzyme (14, 15, 16, 17) gezeigt. Alle befinden sich entlang der Fließrichtung innerhalb der Hauptleitung in der zweiten Hälfte der Anlage, werden also gegen Ende des Verfahrens zugegeben. Dies hat den Vorteil, dass hier die Mischung beispielsweise durch den Kühler (A) und die beiden statischen Mischer (B, C) sowie die Zufuhr von vorzugsweise kaltem Wasser (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) zur direkten Kühlung abgekühlt wird, so dass eine Degradation der Enzyme nicht mehr stattfindet. Dabei ist es erfindungsgemäß möglich nur über eine der Zuleitungen (14, 15, 16, 17) Enzyme zu dosieren. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, über mehrere Zuleitungen Enzyme in den Hauptstrom zu dosieren. Dabei können über unterschiedliche Zuleitungen gleiche oder voneinander verschiedene Enzyme dosiert werden. Unterschiedliche Enzyme können auch über gleiche Leitungen dosiert werden. Die Dosierung des Entschäumers in die Konti-Anlage erfolgt vorzugsweise - wie für die Enzyme - erst, wenn die Temperatur des Hauptstroms weniger als 30 ° C beträgt, um Phasentrennungen zu vermeiden. Beispielhaft könnte die Einleitung des Entschäumers über Zuleitung 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 erfolgen.
  • Bevorzugt wird über wenigstens eine der ersten Zuleitungen (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) ein kaltes Lösungsmittel, insbesondere kalte Wasser in den Hauptstrom dosiert. Kalt bedeutet hier eine geringere Temperatur als der Masterbatch, also die im Batch-Verfahren hergestellt Mischung. Das kalte Lösungsmittel weist bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 7 °C bis 20 °C auf. Eine geringere Temperatur würde ein zu großer Temperaturunterschied im Vergleich zum Masterbatch bedeuten, was die Produkteigenschaften beeinträchtigen und die weitere Verarbeitung erschweren könnte. Höhere Temperaturen führen zu keiner Abkühlung.
  • Lösungsmittel, wie Wasser oder alkoholische Lösungsmittel, wie beispielsweise Ethanol oder Propanol, werden hingegen bevorzugt zu Beginn des Verfahrens zugegeben. Hierdurch findet ebenfalls eine Kühlung statt. Weiterhin ist eine schnelle Verdünnung der zugeführten Bestandteile möglich. Zudem wird durch die Lösungsmittel, insbesondere durch das Wasser ein Fluss in dem Hauptstrom erzeugt und aufrechterhalten.
  • Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Zusammensetzung, die am Ende des Hauptstroms nach erfolgter Durchmischung nochmals in den Hauptstrom zurückgeführt wird. In den Fig. 1 und 2 ist dies mit Zuleitung 13 schematisch gezeigt. Hierdurch können einzelne Komponenten nachdosiert werden, ohne dass beispielsweise ein weiterer dynamischer Mischer vorgehalten werden muss. Weiterhin kann beispielsweide der pH-Wert oder die Viskosität oder ähnliche Eigenschaften noch nachjustiert werden, bevor die Zusammensetzung dann am Ende des Verfahrens abgefüllt wird.
  • Erfindungsgemäß kann eine Vormischkammer (D1) vorhanden sein. In dieser können mehrere Rohstoffe, beispielsweise Enzyme oder andere Komponenten oder Aktivstoffe, gleichzeitig in die bereits bestehende Mischung zugegeben und in einer kurzen Verweilzeit in dieser Vormischkammer (D1) vorgemischt werden. Die endgültige Durchmischung aller in der Zusammensetzung enthaltenen Bestandteile erfolgt dann im anschließenden Mischer. Die Verweilzeit in der Vormischkammer beträgt üblicherweise 2 Sekunden oder weniger.
  • Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass eine Kühlung mittels Kühler (A) nicht nur an der Hauptleitung erfolgt. Es kann ebenso vorgesehen sein, dass auch die Zuleitungen eine Kühlung umfassen, so dass beispielsweise die aus dem Batchverfahren hergestellte Mischung über eine Zuleitung (1, 2, 3 oder 4) in die Hauptleitung eingeführt wird, wobei die entsprechende Zuleitung eine Kühlvorrichtung umfasst, so dass hierdurch bereits eine erste Abkühlung der Mischung bereits erfolgt. Dabei wird der Masterbatch nur über eine der Zuleitungen in den Hauptstrom dosiert.
  • Durch das Fließen innerhalb der Hauptleitung kann es zu einem Druckverlust kommen. Um eine gleichmäßige Abfüllung zu ermöglichen, kann die erfindungsgemäße Konti-Anlage weiterhin einen Entkopplungsbehälter als atmosphärischen Puffer aufweisen. Dies ermöglicht einen konstanten Druck am Ende der Konti-Anlage, so dass ein einfaches Abfüllen ermöglicht wird.
  • Die im Batchverfahren hergestellte Mischung weist vorzugsweise eine hohe Konzentration an der enthaltenen wenigstens einen Aktivsubstanz auf. Vorzugsweise handelt es sich vorliegend bei der Aktivsubstanz um wenigstens ein Tensid.
  • Vorzugsweise handelt es sich hierbei um wenigstens ein Aniontensid. Die Mischung weist vorzugsweise Aniontensid mit einem Anteil von 8 Gew.-% bis 36 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% .-%, noch mehr bevorzugt von 20 Gew.-% bis 28 Gew.-% auf.
  • Weiter bevorzugt weist die Mischung Niotensid mit einem Anteil von 1 Gew.-% bis 27 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 26 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% auf.
  • Aniontenside (anionische Tenside) und Niotenside (nicht ionische Tenside) lassen sich im Batchverfahren gut in ein geeignetes Lösungsmittel einarbeiten. Dies ermöglicht die Herstellung einer Mischung mit einer hohen Konzentration an Tensiden, wobei die Mischung dann im kontinuierlichen Verfahren je nach gewünschtem Endprodukt entsprechend verdünnt werden kann. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität in der Herstellung der gewünschten Zusammensetzung.
  • Erfindungsgemäße im Batch-Verfahren hergestellte Mischungen, insbesondere Mischungen, die wenigstens ein Tensid aufweisen (Tensidmischungen) sind üblicherweise nur bei erhöhter Temperatur stabil, so dass bevorzugt die im Batchverfahren hergestellte Mischung eine Temperatur von über 40 °C aufweist und solange sie diese Temperatur besitzt in das kontinuierliche Verfahren eingebracht wird. Dabei ist es wünschenswert, dass im kontinuierlichen Verfahren eine schnelle Verdünnung der Tensidmischung erfolgt, da es ansonsten zu einer Ausflockung der Tenside kommen kann. Neben den Tensiden kann es auch zu einer Ausflockung von Seifen oder Phosphonaten kommen. Bei bestimmten Tensiden würde bei einer langsamen Verdünnung eine Mischung sehr hoher Viskosität entstehen, die dann im Folgenden nicht mehr weiterverarbeitet werden könnte. Eine schnelle Verdünnung kann im kontinuierlichen Verfahren einfach ermöglicht werden, da die Dosierung der Mischung im Verhältnis zu einer Zudosierung von Wasser in die Hauptleitung gut zu kontrollieren ist. Besonders bevorzugt ist es, in der Konti-Anlage einen hochscherenden Mischer für die Durchmischung, zum Beispiel einen sogenannten Pentax-Mischer, einzusetzen. Dadurch wird eine flexiblere Herstellung einer Ausgangsmischung im Batch möglich, da nun weniger Limitierungen hinsichtlich der Batch-Mischung vorliegen. Damit sind höher konzentrierte Mischungen möglich, die durch Verdünnung in einer Konti-Anlage flexibel differenziert werden können. Zudem kann der Lösungsmittel Anteil in der Batch-Mischung reduziert werden, weshalb ein kleinerer Batch-Kessel verwendet werden kann. Dies spart Investitions-, Reinigungs- und Instandhaltungskosten. Somit erlaubt es die vorliegende Erfindung, die Mittel kostengünstiger und effizienter herzustellen.
  • Unter dem Begriff Phosphonat werden hierin solche Phosphonate verstanden, die als Komplexbildner in den erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen wirken.
  • Es gilt zu betonen, dass Komplexbildner wichtiger Bestandteil der Zusammensetzungen sind. Daher ist es so vorteilhaft, nun Phosphonate in größeren Anteilen in Herstellverfahren einsetzen zu können.
  • In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist die im Batchverfahren hergestellte Mischung einen Gesamtgehalt an Phosphonat von 0,5 Gew.-% bis 8,0 Gew.-%, vorzugsweise von 1,0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, noch weiter bevorzugt von 1,5 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% aufweist.
  • Die komplexbildenden Phosphonate umfassen neben der 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure eine Reihe unterschiedlicher Verbindungen wie beispielsweise Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP). In dieser Anmeldung bevorzugt sind insbesondere Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter den Hydroxyalkan¬phosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP) von besonderer Bedeutung als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate kommen vorzugsweise Ethylendiamin¬tetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriamin¬pentamethylen¬phosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Homologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der neutral reagierenden Natriumsalze, z. B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hepta- und Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbindevermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die Mittel auch Bleiche enthalten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP, einzusetzen, oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.
  • Ein im Rahmen dieser Anmeldung bevorzugt hergestellte Mischung enthält ein oder mehrere Phosphonat(e) aus der Gruppe
    1. a) Aminotrimethylenphosphonsäure (ATMP) und/oder deren Salze;
    2. b) Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (EDTMP) und/oder deren Salze;
    3. c) Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP) und/oder deren Salze;
    4. d) 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP) und/oder deren Salze;
    5. e) 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC) und/oder deren Salze;
    6. f) Hexamethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (HDTMP) und/oder deren Salze;
    7. g) Nitrilotri(methylenphosphonsäure) (NTMP) und/oder deren Salze.
  • Besonders bevorzugt werden Mischungen, welche als Phosphonate 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (HEDP) oder Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP) enthalten. Selbstverständlich können die Mischungen zwei oder mehr unterschiedliche Phosphonate enthalten. Bevorzugte Mischungen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Wasch- oder Reinigungsmittel mindestens einen Komplexbildner aus der Gruppe der Phosphonate, vorzugsweise 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat, enthält, wobei der Gewichtsanteil des Phosphonat am Gesamtgewicht der Mischung vorzugsweise von 0,1 bis 8,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,2 bis 5,0 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3,0 Gew.-% beträgt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die im Batchverfahren hergestellte Mischung einen Gesamtgehalt an Fettsäure von 3,0 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 5,0 Gew.-% bis 15 Gew.-%, noch weiter bevorzugt von 7,0 Gew.-% bis 10 Gew.-% auf.
  • Stabil im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass Aufrahmungen, Phasentrennung, Sedimentation, Ausflockungen oder Stippen, Wolken, Eintrübungen, ein milchiges Aussehen, Verfestigung oder Farbveränderungen nicht zu beobachten sind. Bevorzugt ist die im Batch-Verfahren hergestellte Mischung (Masterbatch) über einen Zeitraum von 1 Tag oder mehr, insbesondere von 5 Tagen oder mehr oder von 1 Woche oder mehr, bevorzugt von 2 Wochen oder mehr und insbesondere von 3 Wochen oder mehr, bevorzugt von 4 Wochen oder mehr stabil, wenn sie bei einer Temperatur von 40 °C oder darüber, insbesondere von 40 °C bis 90 °C gelagert wird. Bevorzugt ist der Masterbatch, wenn er bei 40 °C gelagert wird, 2 Wochen oder länger, insbesondere 4 Wochen stabil.
  • Die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung ist vorzugsweise über einen Zeitraum von 4 Wochen oder mehr, insbesondere von 8 Wochen oder mehr, bevorzugt von 12 Wochen oder mehr hinweg stabil. Dabei kann die Zusammensetzung bei Raumtemperatur oder einer darüber liegenden Temperatur gelagert werden, insbesondere bei 20 °C bis 40 °C. Besonders bevorzugt ist die Zusammensetzung bei einer Lagerung bei 40 °C über einen Zeitraum von wenigstens 12 Wochen hinweg stabil.
  • Die Zusammensetzung und insbesondere die Mischung (Masterbatch) kann ein oder mehrere Tenside aufweisen. Diese Tenside sind ausgewählt aus der Gruppe, die aus anionischen, kationischen, zwitterionischen, nichtionischen Tensiden sowie deren Mischungen besteht. Umfasst die Zusammensetzung beziehungsweise die Mischung mehrere Tenside, so kann es sich hierbei beispielsweise um mehrere unterschiedliche nichtionische Tenside handelt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Zusammensetzung beziehungsweise die Mischung beispielsweise sowohl nichtionische als auch anionische Tenside umfasst. Analog gilt dies für die anderen Tenside. Vorzugsweise umfassen die Zusammensetzung und/oder die Mischung wenigstens ein anionisches Tensid sowie wenigstens ein nichtionisches Tensid. Umfasst die Mischung keine Tenside, so werden diese im kontinuierlichen Verfahren zu der Mischung hinzugegeben. Umfasst die Mischung ein oder mehrere Tenside, können bei Bedarf weitere Tenside im kontinuierlichen Verfahren zu dosiert werden.
  • Anionische Tenside sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C9-13-Alkylbenzolsulfonaten, Olefinsulfonaten, C12-18-Alkansulfonaten, Estersulfonaten, Alk(en)ylsulfaten, Fettalkohohlethersulfaten und Mischungen daraus. Es hat sich gezeigt, dass sich diese Sulfonat- und Sulfat-Tenside besonders gut zur Herstellung stabiler flüssiger Zusammensetzungen insbesondere solcher mit Fließgrenze eignen. Flüssige Zusammensetzungen, die als anionisches Tensid C9-13-Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholethersulfate umfassen, weisen besonders gute, dispergierende Eigenschaften auf. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, das heißt Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch C12-18-Alkansulfonate und die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), zum Beispiel die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren.
  • Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C12-C18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate sind geeignete anionische Tenside.
  • Auch Fettalkoholethersulfate, wie die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet.
  • Es ist bevorzugt, dass die flüssige Zusammensetzung und/oder die im Batchverfahren hergestellte Mischung eine Mischung aus Sulfonat- und Sulfat-Tensiden enthält. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die flüssige Zusammensetzung und/oder die im Batchverfahren hergestellte Mischung C9-13-Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholethersulfate als anionisches Tensid.
  • Zusätzlich zu dem anionischen Tensid kann die flüssige Zusammensetzung und/oder die im Batchverfahren hergestellte Mischung auch Seifen enthalten. Geeignet sind gesättigte und ungesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, (hydrierten) Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern-, Olivenöl- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
  • Die anionischen Tenside sowie die Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Magnesium- oder Ammoniumsalze vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natriumsalze vor. Weitere bevorzugte Gegenionen für die anionischen Tenside sind auch die protonierten Formen von Cholin, Triethylamin, Monoethanolamin oder Methylethylamin.
  • Die Zusammensetzung und/oder die im Batchverfahren hergestellte Mischung kann auch wenigstens ein nichtionisches Tensid aufweisen. Das nichtionische Tensid umfasst alkoxylierte Fettalkohole, alkoxylierte Fettsäurealkylester, Fettsäureamide, alkoxylierte Fettsäureamide, Polyhydroxyfettsäureamide, Alkylphenolpolyglycolether, Aminoxide, Alkylpolyglucoside und Mischungen daraus.
  • Als nichtionisches Tensid werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 4 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann beziehungsweise lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, zum Beispiel aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 5 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 4 EO oder 7 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-Alkohole mit 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO. Auch nichtionische Tenside, die EO- und PO-Gruppen zusammen im Molekül enthalten, sind erfindungsgemäß einsetzbar. Geeignet sind ferner auch eine Mischung aus einem (stärker) verzweigten ethoxylierten Fettalkohol und einem unverzweigten ethoxylierten Fettalkohol, wie beispielsweise eine Mischung aus einem C16-18-Fettalkohol mit 7 EO und 2-Propylheptanol mit 7 EO. Insbesondere bevorzugt enthält das Wasch-, Reinigungs-, Nachbehandlungs- oder Waschhilfsmittel einen C12-18-Fettalkohol mit 7 EO oder einen C13-15-Oxoalkohol mit 7 EO als nichtionisches Tensid.
  • Die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung umfasst in der Mischung weiterhin ein oder mehrere Lösungsmittel. Hierbei kann es sich um Wasser und/oder nichtwässrige Lösungsmittel handeln. Bevorzugt enthält die Mischung Wasser als Hauptlösungsmittel. Die im Batchverfahren hergestellte Mischung kann weiterhin nichtwässrige Lösungsmittel umfassen. Geeignete nichtwässrige Lösungsmittel umfassen ein- oder mehrwertige Alkohole, Alkanolamine oder Glykolether. Vorzugsweise werden die Lösungsmittel ausgewählt aus Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, Butanolen, Glykol, Propandiol, Butandiol, Methylpropandiol, Glycerin, Diglykol, Propyldiglycol, Butyldiglykol, Hexylenglycol, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolpropylether, Ethylenglykolmono-n-butylether, Diethylenglykolmethylether, Diethylenglykolethylether, Propylenglykolmethylether, Propylenglykolethylether, Propylenglykolpropylether, Dipropylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmonoethylether, Methoxytriglykol, Ethoxytriglykol, Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol, Propylen-glykol-t-butylether, Di-n-octylether sowie Mischungen dieser Lösungsmittel.
  • Weist die Zusammensetzung ein oder mehrere auch nichtwässrige Lösungsmittel insbesondere solche mit geringem Dampfdruck, wie beispielsweise Ethanol oder 2-Propanol, auf, werden diese vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren zur Mischung hinzugegeben. Im kontinuierlichen Verfahren wird in einem geschlossenen System gearbeitet, so dass das entsprechende Lösungsmittel nicht verdampfen kann. Eine Gefährdung der Umwelt wird damit reduziert und annähernd ausgeschlossen. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, dass Wasser oder andere geeignete Lösungsmittel, unabhängig von deren Dampfdruck, im kontinuierlichen Verfahren eingebracht werden.
  • Das vorliegende Verfahren hat den Vorteil, dass eine Zusammensetzung erhalten werden kann, in der die einzelnen Komponenten so dosiert werden können, dass sie jeweils nur der Temperatur ausgesetzt sind, bei der sie stabil sind. Zudem kann eine effektive Kühlung und Verdünnung erfolgen. Eine Abkühlung eines Kessels aus einem Batchverfahren ist abhängig von der Differenz der Temperatur, welche im Kessel herrscht, und der Umgebungstemperatur. Entsprechend ist eine Abkühlung einer Mischung, welche eine Temperatur von 40 °C und insbesondere von 35 °C aufweist, langwierig und zeitaufwändig. Die Abkühlung von beispielsweise 90 °C auf 40 °C erfolgt relativ rasch. Die weitere Abkühlung dann auf annähernde Raumtemperatur, bei welcher eine Abfüllung vorzugsweise stattfindet, dauert jedoch sehr lange. Eine Abfüllung bei Raumtemperatur ist daher wünschenswert, da die Behältnisse üblicherweise einen Kunststoff umfassen, so dass bei höheren Temperaturen eine Verformung der Behältnisse erfolgen kann. Eine Kühlung ist im Batchverfahren üblicherweise nur am Rand des Behälters möglich, wodurch jedoch die gesamte Mischung nicht gekühlt wird, sondern lediglich der Teil der Mischung, der mit dem Rand des Behälters in Kontakt steht.
  • Die Konti-Anlage ermöglicht nun eine effektive Kühlung, eine rasche Verdünnung, sowie eine an die eingebrachten Komponenten angepasste Durchmischung. Durch eine erfindungsgemäß bevorzugte Permutation von statischen und dynamischen Mischern innerhalb der Hauptleitung kann eine besonders effektive Durchmischung aller Aktivstoffe und Komponenten erreicht werden. Die Zudosierung der Aktivstoffe oder Komponenten kann nun entweder direkt vor dem/den statischen oder vor dem/den dynamischen Mischer(n) erfolgen, so dass die zur Durchmischung benötigte Scherkraft sichergestellt werden kann. Komponenten oder Aktivstoffe, die gegenüber den Scherkräften empfindlich sind, können nach dem/den dynamischen Mischer(n) eingebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit nicht nur eine Temperatur angepasste Herstellung, sondern berücksichtigt auch die auf die Komponenten einwirkenden Scherkräfte, so dass auch die mechanische Belastung kontrolliert werden kann. So können beispielsweise Feststoffe, welche in der flüssigen, Tensid enthaltenden Zusammensetzung stabil suspendiert werden sollen, nach dem letzten dynamischen Mischer und vorzugsweise vor dem letzten statischen Mischer in die Hauptleitung eingebracht werden.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei der erhaltenen Zusammensetzung um eine Zusammensetzung mit Fließgrenze. Besonders bevorzugt ist, wenn die Zusammensetzung eine Fließgrenze von 0,01 bis 50 Pa aufweist. Unter der Fließgrenze wird in der Rheologie diejenige Schubspannung (in Pa) verstanden, unterhalb derer sich eine Probe ausschließlich oder zumindest weitgehend elastisch verformt und oberhalb derer eine irreversible, plastische Verformung, also ein Fließen stattfindet.
  • Die Fließgrenze der flüssigen, Tensid-enthaltenden Zusammensetzung wird mit einem absolut messendem Rotationsrheometer der Firma TA-Instruments, Typ AR G2 (schubspannungskontrolliertes Rheometer, Kegel-Platte Messsystem mit 40 mm Durchmesser, 2° Kegelwinkel, 20°C) gemessen. Hierbei handelt es sich um ein so genanntes schubspannungskontrolliertes Rheometer. Hier werden die Proben im Rheometer mit einer mit der Zeit ansteigenden Schubspannung σ(t) beaufschlagt. Beispielsweise kann die Schubspannung im Laufe von 30 Minuten vom kleinstmöglichen Wert (zum Beispiel 0,01 Pa) auf zum Beispiel 100 Pa gesteigert werden. Als Funktion dieser Schubspannung σ wird die Deformation γ der Probe gemessen. Die Deformation wird in einem doppellogarithmischen Plot gegen die Schubspannung aufgetragen (log γ gegen log σ). Sofern die untersuchte Probe eine Fließgrenze aufweist, kann man diese durch eine sprunghafte Änderung der Kurve erkennen. Unterhalb einer gewissen Schubspannung findet man eine rein elastische Deformation. Die Steigung der Kurve γ(σ) (log-log-Plot) in diesem Bereich ist eins. Oberhalb dieser Schubspannung beginnt viskoses Fließen und die Steigung der Kurve ist sprunghaft höher. Diejenige Schubspannung, bei der das Abknicken der Kurve erfolgt, also der Übergang von der elastischen in eine plastische Deformation, markiert die Fließgrenze. Eine bequeme Bestimmung der Fließgrenze (= Knick der Kurve) ist durch Anlegen von Tangenten an die beiden Kurventeile möglich. Proben ohne Fließgrenze weisen keinen charakteristischen Knick in der Funktion γ(σ) auf.
  • Die Zusammensetzung weist bevorzugt eine Fließgrenze im Bereich von 0,01 Pa bis 50 Pa, bevorzugt von 0,1 Pa bis 10 Pa, besonders bevorzugt von 0,5 Pa bis 5 Pa auf. Dabei sind solche Zusammensetzungen besonders bevorzugt, die eine Fließgrenze von maximal 10 Pa aufweisen. Solche sind besonders gut abfüllbar und von dem Verbraucher gut dosierbar.
  • Die Zusammensetzung kann weiterhin Gerüststoffe und/oder alkalische Substanzen umfassen. Diese werden besonders bevorzugt im Batchverfahren der Mischung hinzugegeben. Es ist jedoch auch möglich, dass diese gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel im kontinuierlichen Verfahren zugefügt werden.
  • Als Gerüststoffe sind beispielsweise polymere Polycarboxylate geeignet. Dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, zum Beispiel solche mit einer relativen Molekülmasse von 600 bis 750.000 g / mol.
  • Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 1.000 bis 15.000 g / mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 1.000 bis 10.000 g / mol, und besonders bevorzugt von 1.000 bis 5.000 g / mol, aufweisen, bevorzugt sein.
  • Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
  • Als Gerüststoffe, die in der Zusammensetzung enthalten sein können, sind insbesondere auch Silikate, Aluminiumsilikate (insbesondere Zeolithe), Carbonate, Salze organischer Di- und Polycarbonsäuren sowie Mischungen dieser Stoffe zu nennen.
  • Organische Gerüststoffe, welche weiterhin in der Zusammensetzung vorhanden sein können, sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), Methylglycindiessigsäure (MGDA) und deren Abkömmlinge sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen. Bevorzugt werden allerdings lösliche Gerüststoffe, wie beispielsweise Citronensäure, oder Acrylpolymere mit einer Molmassen von 1.000 bis 5.000 g / mol in der Grundrezeptur eingesetzt.
  • Alkalische Substanzen oder Waschalkalien sind im Sinne der vorliegenden Erfindung Chemikalien zur Anhebung und Stabilisierung des pH-Wertes der Zusammensetzung.
  • Im kontinuierlichen Verfahren werden insbesondere die Komponenten der Zusammensetzung zugeführt, die das gewünschte Endprodukt charakterisieren. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher die Herstellung einer Mischung, die dann im kontinuierlichen Verfahren zu unterschiedlichen Produkten hin differenziert werden kann. Hierdurch erfolgt eine effektive Herstellung unterschiedlicher Produkte, da für mehrere Produkte nur eine Mischung hergestellt werden muss. Zudem ist die Lagerzeit der fertig abgefüllten Produkte kürzer, da in kontinuierlichen Verfahren die Menge des hergestellten Produktes leichter kontrolliert und eingestellt werden kann. Im Gegensatz hierzu wird im Batchverfahren eine große Menge von einem Produkt hergestellt, welches dann entweder vor oder nach der Abfüllung gelagert werden muss. Hierdurch ergibt sich ein großer Raumbedarf, welcher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren reduziert werden kann.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren werden insbesondere Farbstoffe, Parfümzusammensetzungen, Enzyme, Parfumkapseln, Mikrobeads, Trübungsmittel, Farbtransferinhibitoren, Aufheller, Salzlösungen, Co-Tenside und Wasser oder andere Lösungsmittel insbesondere zur Verdünnung im kontinuierlichen Verfahren zugefügt.
  • Die Weiterverarbeitung der Mischung verläuft entlang des Hauptstroms, durch den die Mischung aus dem Batchverfahren fließt. Dabei können die zu dosierenden Aktivsubstanzen oder Komponenten auch vorgemischt werden und zusammen in den Hauptstrom dosiert werden oder einzeln oder in verschiedenen Kombinationen aus z.B. 2-3 Komponenten beziehungsweise Aktivsubstanzen über separate Zuleitungen in den Hauptstrom dosiert werden. Bevorzugt ist dabei, dass sich an der Stelle, an der die Dosierung in den Hauptstrom erfolgt, ein Mischer, insbesondere ein statischer Mischer, befindet, der die schnelle und homogene Verteilung der dosierten Mittel (Komponenten und/oder Aktivsubstanzen) in dem Hauptstrom sicherstellt. Dabei können zum Beispiel Farbstoffe, Mikrokapseln und Parfüm getrennt voneinander in den Strom dosiert werden. Von der Einleitung der Grundrezeptur aus gesehen, kann also zunächst das Parfüm und in einem nachgeschalteten Schritt der Farbstoff dosiert werden. Die Reihenfolge der Dosierung kann aber auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen, also zunächst Farbstoff und dann Parfüm. Grundsätzlich ist es bevorzugt, solche Substanzen als letztes zu Dosieren, die schon in geringen Mengen die Grundrezeptur verändern. Wird zum Beispiel zunächst ein Farbstoff in die Grundrezeptur dosiert und erst in einem späteren Schritt das Parfüm oder eine andere Substanz, ist der Weg, den der Farbstoff durch die Anlage beschreitet, lang, sodass bei einem Rezepturwechsel deutlich mehr Reinigungsaufwand zu leisten ist, um auch die letzten Spuren Farbstoff zu entfernen. Daher kann es vorteilhaft sein, Farbstoffe zuletzt in den Hauptstrom zu dosieren, um einen schnellen und günstigen Wechsel des Farbstoffs zu ermöglichen. Auch der Ort der Dosierung von Parfüm ist in dieser Hinsicht zu bestimmen. Jedoch ist für den Verbraucher die optische Wahrnehmung stärker als die Geruchsspezifische, sodass im Zweifel der Farbstoff nach dem Parfüm zu dosieren ist, um zu vermeiden, dass der Verbraucher unbeabsichtigte Produktverfärbungen durch Rezepturwechsel wahrnimmt.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Weiterverarbeitung im kontinuierlichen Verfahren insbesondere durch die Zugabe von einem oder mehreren Co-Tensiden und/oder einem oder mehreren Elektrolyten. Durch das Co-Tensid oder die Co-Tenside wird die micellare Struktur der Tenside in der Mischung verändert. Durch einen oder mehrere Elektrolyte kann diese Wirkung verstärkt werden. Hierdurch entsteht eine lamellare Struktur der Tenside. Entsprechende strukturierte Wasch- oder Reinigungsmittel mit Fließgrenze sind im Stand der Technik beispielsweise in WO 2013/064357 A1 beschrieben. Auf den Inhalt diese Anmeldung wird vollumfänglich Bezug genommen.
  • Co-Tenside im Sinne der vorliegenden Erfindung sind amphiphile Moleküle mit kleiner, hydrophiler Kopfgruppe. In einem binären System mit Wasser sind diese Co-Tenside oftmals nur schwach oder gar nicht löslich. Entsprechend bilden sie dort auch keine Micellen aus. In Gegenwart der Tenside der Grundrezeptur werden die Co-Tenside in deren Assoziate eingebaut und verändern dadurch die Morphologie dieser Assoziate. Aus den Kugelmicellen werden Stäbchen- und/oder Scheibchenmicellen. Bei einem ausreichend hohem Gesamttensidgehalt kommt es zu der Ausbildung lamellarer Phasen beziehungsweise Strukturen.
  • Das Co-Tensid ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus alkoxylierten C8-C18-Fettalkoholen mit einem Alkoxylierungsgrad ≤ 3, aliphatischen C6-C14-Alkoholen, aromatischen C6-C14-Alkoholen, aliphatischen C6-C12-Dialkoholen, Monoglyceride von C12-C18-Fettsäuren, Monoglycerinether von C8-C18-Fettalkoholen und Mischungen daraus. Weitere geeignete Co-Tenside sind 1-Hexanol, 1-Heptanol, 1-Octanol, 1,2-Octandiol, Stearinmonoglycerin und Mischungen daraus.
  • Ebenso eignen sich Duftalkohole wie beispielsweise Geraniol, Nerol, Citronellol, Linalool, Rhodinol und andere Terpenalkohole oder Duftaldehyde wie Lilial oder Decanal als Co-Tenside.
  • Bevorzugte Co-Tenside sind C12-C18-Fettalkohole mit einem Alkoxylierungsgrad ≤ 3. Diese Co-Tenside werden besonders gut in die bevorzugten Assoziate aus anionischem und nichtionischem Tensid eingebaut.
  • Geeignete alkoxylierte C12-C18-Fettalkohole mit einem Alkoxylierungsgrad ≤ 3 umfassen beispielsweise i-C13H27O(CH2CH2O)2H, i-C13H27O(CH2CH2O)3H, C12-14-Alkohol mit 2 EO, C12-14-Alkohol mit 3 EO, C13-15-Alkohol mit 3 EO, C12-18-Alkohole mit 2 EO und C12-18-Alkohole mit 3 EO.
  • Ein Elektrolyt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein anorganisches Salz. Bevorzugte anorganische Salze umfassen Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Kaliumsulfat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid und Mischungen daraus. Besonders stabile Zusammensetzungen werden bei Einsatz von Natriumchlorid oder Mischungen von Natriumchlorid und Kaliumsulfat erhalten.
  • Die Zugabe des anorganischen Salzes unterstützt die Ausbildung lamellarer Strukturen. Zusätzlich hat das anorganische Salz einen Einfluss auf die Viskosität, so dass mit Hilfe des anorganischen Salzes die Viskosität der flüssigen Zusammensetzung eingestellt werden kann.
  • Vorzugsweise wird die Fließgrenze durch die Dosierung der Co-Tenside und/oder einem oder mehrerer Elektrolyte in dem kontinuierlichen Verfahren erzeugt. Dies hat den Vorteil, dass die im kontinuierlichen Verfahren dosierten Bestandteile gleich in der gewünschten lamellaren Struktur vorliegen. Insbesondere beträgt der Anteil an Co-Tensiden und/oder Elektrolyten in der finalen flüssigen, Tensid-enthaltenden Zusammensetzung mit Fließgrenze bis zu 15 Gew-%, bevorzugt bis zu 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt bis zu 5 Gew.-%.
  • Vorzugsweise werden der Mischung im kontinuierlichen Verfahren weiterhin dispergierte Partikel zugegeben. Dispergierte Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind im Lösungsmittel der Mischung aus dem Batchverfahren nicht löslich. Sie können darin jedoch dispergiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine homogene Verteilung und stabile Dispersion dieser Partikel. Erfindungsgemäß können diese dispergierten Partikel funktionell sein und/oder eine ästhetische Funktion haben. Funktionelle Materialien beeinflussen die Wirkung der Zusammensetzung wohingegen ästhetische Materialien lediglich das Aussehen oder den Geruch beeinflussen. Bevorzugt handelt es sich bei den dispergierten Partikeln um sichtbare Partikel. Dies bedeutet, dass die Partikel für den Verbraucher mit dem Auge in der Zusammensetzung (im Endprodukt) deutlich zu erkennen und von den übrigen Bestandteilen zu unterscheiden sind. Bevorzugt sind hiermit gefärbte Partikel gemeint. Solche Partikel vermitteln der Zusammensetzung einen besonderen Eindruck, der von den Verbrauchern geschätzt wird. Besonders bevorzugt kann die Zusammensetzung einen gelösten Farbstoff enthalten und zusätzlich farbige Partikel, die eine Farbe aufweisen, die eine Kontrastfarbe zu dem gelösten Farbstoff darstellt.
  • Funktionelle dispergierte Partikel können im Sinne der vorliegenden Erfindung Kapseln, Abrasivstoffe, Granulate oder Compounds sein. Unter dem Begriff Kapsel werden einerseits Aggregate mit einer Kern-Hülle-Struktur und andererseits Aggregate mit einer Matrix verstanden. Kern-Hülle-Kapseln (Mikrokapseln, Microbeads) enthalten mindestens einen festen oder flüssigen Kern, der von mindestens einer kontinuierlichen Hülle, insbesondere einer Hülle aus Polymer(en) umschlossen ist.
  • Im Inneren der Kapseln können empfindliche, chemische physikalisch inkompatible sowie flüchtige Komponenten (=Wirkstoffe) der flüssigen Zusammensetzung lager- und transportstabil eingeschlossen werden. In den Kapseln können sich beispielsweise optische Aufheller, Tenside, Komplexbildner, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Farb- und Duftstoffe, Antioxidantien, Gerüststoffe, Enzyme, Enzymstabilisatoren, antimikrobielle Wirkstoffe, Vergrauungsinhibitoren, Anti-Redepositionsmittel, pH-Stellmittel, Elektrolyte, Waschkraftverstärker, Vitamine, Proteine, Schauminhibitoren und/oder UV-Absorber finden. Die Füllungen der Kapseln können Feststoffe oder Flüssigkeiten in Form von Lösungen oder Emulsionen beziehungsweise Suspensionen sein.
  • Die dispergierten Partikel können eine Dichte aufweisen, die der der flüssigen Zusammensetzung entspricht. Erfindungsgemäß bedeutet dies, dass die Dichte der dispergierten Partikel 90% bis 110% der Zusammensetzung entspricht. Es ist jedoch auch möglich, dass die dispergierten Partikel eine andere Dichte aufweisen. Dennoch ist es aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens auch hier möglich, eine gleichmäßige Dispersion der Partikel in der Zusammensetzung zu erhalten. Sie können aus unterschiedlichen Materialien wie zum Beispiel Alginaten, Gelatine, Cellulose, Agar, Wachsen oder Polyethylenen bestehen. Partikel, die keine Kern-Hülle-Struktur aufweisen, können auch einen Wirkstoff in einer Matrix aus einem matrixbildenden Material aufweisen. Solche Partikel werden als "Speckles" bezeichnet. Die Matrixbildung erfolgt bei diesen Materialien beispielsweise über Gelierung, Polyanionen-Polykationen-Wechselwirkung oder Polyelektrolyt-Metallionen-Wechselwirkung und ist im Stand der Technik ebenso wie die Herstellung von Partikeln mit diesen matrixbildenden Materialien wohl bekannt.
  • Die Zusammensetzung ist insbesondere ein Körperpflege-, Wasch- oder Reinigungsmittel. Körperpflege-, Wasch- oder Reinigungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen Kosmetika, Haushaltsreiniger, Wäscheweichspüler, Waschmittel für Wäsche, Bodenpflegemittel, Allesreiniger, Geschirrspülmittel zur manuellen sowie maschinellen Reinigung, Vollwaschmittel, Shampoos, Duschgele und Schaumbäder, bevorzugt ist es ein Wasch- oder Reinigungsmittel.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht gegenüber im Stand der Technik beschriebenen Verfahren eine effektive Kühlung bei der Herstellung und damit eine verbesserte Produktstabilität. Durch eine "One pass"-Produktion wird eine gezielte gleichförmige Homogenisierung ermöglicht. Investitionskosten können reduziert werden, da die Produktformulierung auf einer Grundrezeptur, der im Batchverfahren hergestellten Mischung, beruht, die in einem einfachen Verfahren hergestellt werden kann. Diese einmal hergestellte Mischung kann dann für unterschiedliche Produkte weiter eingesetzt werden. Dies erspart die Lagerung von Chargen von Endprodukten, die nicht sofort in den Verkauf gelangen. Hierdurch werden Energie- und Produktionskosten gesenkt und gleichzeitig die Kapazitäten bestehender Anlagen erhöht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, den erfindungsgemäßen Prozess während der kontinuierlichen Differenzierung unter Überdruck durchzuführen. Als Überdruck wird Druck von mindestens 0,1 bar über Normaldruck angesehen. Durch den Überdruck wird verhindert, dass Gase, insbesondere Luft, während der kontinuierlichen Weiterverarbeitung der Zusammensetzung eingetragen werden. Somit wird ein Produkt erhalten, das luftfreier ist als Produkte, die aus einem Chargenprozess stammen. Dadurch lässt sich die Zusammensetzung verlässlicher und genauer dosieren. Da weniger Gas in den Zusammensetzungen enthalten ist, weisen sie eine höhere Dichte als Vergleichszusammensetzungen auf.
    • Ausführungsbeispiele:
  • In beiden Ausführungsbeispielen wurden die genannten Komponenten in einem Batchreaktor hergestellt. Die Abkühlung erfolgte mittels Rezirkulation in einem Platten-Wärmetauscher. Die Messung der Temperatur erfolgte mit einem handelsüblichen Widerstandsthermometer PT100, das im unteren Bereich des Batch-Kessels, am Auslass des Batches montiert war.
    • Ausführungsbeispiel 1:
  • Im Batch-Verfahren wurde eine Mischung mit den folgenden Bestandteilen hergestellt:
    lineare C9 bis C13 Alkylbenzolsulfonsäure 26 Gew.-%
    C12-C18 Fettsäuren 9 Gew.-%
    C13 bis C15-Oxo-Alkohol mit 8 EO 27 Gew.-%
    Monoethanolamin 8 Gew.-%
    Wasser (VE) 5 Gew.-%
    Glykole 14 Gew.-%
    Phosphonate 1 Gew.-%
    Rest: optische Aufheller, Dispergiermittel, Bitterstoffe, Wasser aus den Rohstoffen
  • Die genannten Bestandteile wurden in einem Rührkessel bei einer maximalen Temperatur von 80 °C über eine Dauer von etwa 4 Stunden miteinander vermischt. Anschließend erfolgte eine Kühlung auf 30 °C. Die erhaltene Masse zeigte bereits nach kurzer Zeit Ausflockungen und sogar eine Phasentrennung wurde beobachtet. Eine Abfüllung oder eine Weiterverarbeitung war nicht möglich.
    • Ausführungsbeispiel 2
  • Im Batch-Verfahren wurde eine Mischung mit den folgenden Bestandteilen hergestellt:
    lineare C9 bis C13 Alkylbenzolsulfonsäure 26 Gew.-%
    C12-C18 Fettsäuren 9 Gew.-%
    C13 bis C15-Oxo-Alkohol mit 8 EO 27 Gew.-%
    Monoethanolamin 8 Gew.-%
    Wasser (VE) 5 Gew.-%
    Glykole 14 Gew.-%
    Phosphonate 1 Gew.-%
    Rest: optische Aufheller, Dispergiermittel, Bitterstoffe, Wasser aus den Rohstoffen
  • Die genannten Bestandteile wurden in einem Rührkessel bei einer maximalen Temperatur von 80 °C über eine Dauer von etwa 4 Stunden miteinander vermischt. Die hergestellte Mischung wurde am Ende auf eine Temperatur von 40 °C abgekühlt. Die erhaltene Mischung wurde bei 40 °C gehalten und blieb über 4 Wochen lang klar und transparent. Maßgeblich war die Temperatur, die vom Thermometer am Batch-Ausgang gemessen wurde. Zum Kühlen und zur Weiterverarbeitung wurde die 40 °C warme Mischung aus dem Batch-Kessel über den Auslass, neben dem das Widerstandsthermometer montiert war, direkt in die Konti-Anlage eingespeist. Dabei wurde über ein PT100 Thermometer an der Zuleitung in die Konti-Anlage geprüft, dass die Mischung beim Einleiten ebenfalls eine Wärme von 40 °C aufwies.
  • Die 40 °C warme Mischung wurde in einer Konti-Anlage gleichzeitig gekühlt und mit unterschiedlichen Rohstoffen, wie Farbstoff, Enzym und Parfüm aufbereitet. Die Kühlung in der Konti-Anlage erfolgt bis zu einer Temperatur von 20 °C bis 25 °C, insbesondere Raumtemperatur.
  • Anschließend erfolgte bei Raumtemperatur die Abfüllung in Behältnisse, die zum Verkauf im Handel geeignet sind. Alternativ wurde die Zusammensetzung in einem Zwischenlager bei Raumtemperatur gelagert. Die Zusammensetzungen waren stabil.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung einer flüssigen, Tensid enthaltenden Zusammensetzung, in welchem ein einem ersten Schritt in einem Batchverfahren eine Mischung hergestellt wird, welche anschließend in einem zweiten Schritt in einem kontinuierlichen Verfahren weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die im Batchverfahren hergestellte Mischung Aniontensid mit einem Anteil von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% enthält;
    - im Batchverfahren eine Neutralisation von Aniontensid erfolgt;
    - die Mischung zu Beginn des kontinuierlichen Verfahrens eine Temperatur im Bereich von 35 °C oder mehr aufweist und im zweiten Schritt eine Kühlung erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Batchverfahren hergestellt Mischung ein Lösungsmittel mit einer Temperatur von 40 °C oder mehr, insbesondere von 60 °C oder mehr aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Batchverfahren eine Neutralisation von C9 bis C13 Alkylbenzolsulfonsäure mit Monoethanolamin, erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Batchverfahren hergestellte Mischung Aniontensid mit einem Anteil von 8 Gew.-% bis 36 Gew.-%, besonders von 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, noch mehr bevorzugt von 20 Gew.-% bis 28 Gew.-% aufweist und/oder
    dass die im Batchverfahren hergestellte Mischung Niotensid mit einem Anteil von 1 Gew.-% bis 27 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 26 Gew.-%, besonders von 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% aufweist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Batchverfahren hergestellte Mischung einen Gesamtgehalt an Phosphonat von 0,5 Gew.-% bis 8,0 Gew.-%, vorzugsweise von 1,0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, noch weiter bevorzugt von 1,5 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% aufweist und/oder
    dass die im Batchverfahren hergestellte Mischung einen Gesamtgehalt an Fettsäure von 3,0 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 5,0 Gew.-% bis 15 Gew.-%, noch weiter bevorzugt von 7,0 Gew.-% bis 10 Gew.-% aufweist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung eine Fließgrenze von 0,01 bis 50 Pa aufweist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an allen Bestandteilen der Zusammensetzung, die im Batchverfahren hergestellt werden, 1 Vol.-% bis 99 Vol.-%, 5 Vol.-% bis 95 Vol.-%, noch mehr bevorzugt insbesondere 20 Vol.-% bis 90 Vol.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtvolumen der Zusammensetzung und/oder dass der Anteil an allen Bestandteilen der Zusammensetzung, die im kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden, 1 Vol.-% bis 99 Vol.-%, insbesondere 5 Vol.-% bis 95 Vol.-%, noch mehr bevorzugt 10 Vol.-% bis 80 Vol.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtvolumen der Zusammensetzung.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die im Batch-Verfahren hergestellte Mischung frei von Entschäumern ist und/oder
    dass die Mischung im kontinuierlichen Verfahren mit Entschäumer versehen wird, insbesondere derart, dass die Zusammensetzung mindestens 0,1 Gew.-% Entschäumer aufweist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Mischung zu Beginn des kontinuierlichen Verfahrens im Bereich von 40 °C bis 90 °C liegt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Zusammensetzung am Ende des kontinuierlichen Verfahrens 35 °C oder weniger, insbesondere 25 °C beträgt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung am Ende des kontinuierlichen Verfahrens in Behältnisse, insbesondere in Flaschen und/oder Zwischenlager abgefüllt wird.
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