EP3625321A1 - Verfahren zur herstellung gelförmiger zubereitungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung gelförmiger zubereitungen

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EP3625321A1
EP3625321A1 EP18720246.0A EP18720246A EP3625321A1 EP 3625321 A1 EP3625321 A1 EP 3625321A1 EP 18720246 A EP18720246 A EP 18720246A EP 3625321 A1 EP3625321 A1 EP 3625321A1
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EP
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premix
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batch production
line
filling
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Harald Müller
Thomas Holderbaum
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Henkel AG and Co KGaA
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    • 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
    • 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
    • C11D17/003—Colloidal solutions, e.g. gels; Thixotropic solutions or pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2003—Alcohols; Phenols
    • C11D3/2065—Polyhydric alcohols

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of gel substances, in particular gel detergents or cleaners.
  • the process should be suitable for the preparation of gelled detergents and cleaners.
  • a process for preparing gelatinous substances comprises providing a premix on a batch production line, wherein the premix contains at least water, glycerol and surfactants.
  • the method further comprises admixing replenishers for premix, wherein the replenishers comprise at least perfumes, on a bottling line following the batch production line.
  • supplements in particular fragrances
  • a filling line is understood here and below to mean that part of a production line from which the filling of the finished product takes place, for example, in single-quantity containers.
  • Upstream of the filling line is the batch production line, in which the mixing of all ingredients apart from the Supplements takes place and on which the nearly finished product is optionally kept in a collecting container to be fed to the filling line.
  • Starting mixture containing water, glycerol and liquid nonionic surfactants and a second starting mixture containing at least fatty alcohol ethoxylates (FAEO) provided.
  • the two starting mixtures are mixed in a mixer of the batch production line. This may in particular be a static mixer.
  • the premix is particularly easy to process and blistering is minimized.
  • the premix is provided at a temperature of at least 60 ° C, more preferably at least 75 ° C, on the batch production line.
  • a temperature of at least 60 ° C, more preferably at least 75 ° C on the batch production line.
  • Such high temperatures on the batch production line have the advantage that the premix has a relatively low viscosity and the individual components can be mixed well.
  • the supplements are admixed with temperatures of at most 40 ° C on the filling line.
  • the supplements can be admixed with room temperature on the filling line.
  • At least one dye can be added to the filling line.
  • the premix is divided into at least two parts which are further treated on different filling lines, with a first part of the premix being mixed with other additives than with a second part.
  • This approach has the advantage that different branches of filling lines provide different end products. The production can thus still be varied in the last section of the bottling in some parameters in which different supplements are added. This has the advantage that the production is particularly economical and flexible. In particular, the cleaning effort and waste is reduced by allowing the same premix to be used on the batch production line for different end products on different filling lines.
  • FIG. 1 shows schematically a production line for gel-like substances according to FIG.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method according to an embodiment of the
  • FIG. 1 shows a production line 1 for producing gel-like substances, in particular for producing gel-type detergents or cleaners.
  • the production line 1 is divided into a batch production line 2 and a subsequent filling line 3.
  • the batch production line 2 the production of a batch, i. a large amount of the substance by mixing different starting substances.
  • the filling line 3 the filling of the finished substance takes place for example in a number of single-quantity containers. According to the invention, the addition of supplements also takes place on the filling line 3.
  • the gelatinous substance is not finished yet, but a premix is provided which still needs to be supplemented by the replenishers to obtain the final gelatinous substance.
  • the first starting mixture 4 contains at least water, glycerol and liquid nonionic surfactants. This first source mixture 4 is typically provided at a temperature of about 80 ° C. Mixing the ingredients of the first
  • Starting mixture can be static or dynamic, for example by means of a planetary mixer. After mixing, the first starting mixture 4 can be kept in a collecting container 5 for further steps.
  • the second starting mixture 6 is also typically at a temperature provided by 80 ° C.
  • the first starting mixture 4 and the second starting mixture 6 are mixed in a mixer 7, in particular a static mixer, to provide the premix.
  • the finished premix with a temperature of 80 ° C is ready at the output of the batch production line 2 ready.
  • the premix can be divided into different branches.
  • the premix is divided into a first branch 8 and a second branch 9 of the filling line 3.
  • a first supplement 10 is metered into the premix and mixed with it in a mixer 11, in particular a static mixer.
  • the first supplement 10 contains, in particular, at least one first fragrance.
  • the first supplement 10 includes a first dye.
  • the gel-form substance is obtained. It can be kept ready for filling in a collecting container 12 and, if appropriate, fed into a circuit until it is filled.
  • Supplements 10 a second supplement 13 added.
  • a second supplement 13 which has at least a second perfume and a second dye.
  • the second supplement 13 is added at a temperature of 25 ° C to the premix to obtain the final gelatinous substance having a second fragrance and a second color.
  • a collecting container 15 can also be provided in the second branch 9, in which the finished gel-form substance is kept ready for filling and optionally circulated.
  • FIG. 2 shows a flowchart of the method described with reference to FIG.
  • a first starting mixture 4 and a second starting mixture 6 are provided at temperatures of about 80 ° C. on the batch production line 2.
  • a second step 200 the two starting mixtures 4, 6 are mixed together, in particular by means of a static mixer 7.
  • a third step 300 the premix thus obtained is fed to a filling line 3 of the production line 1.
  • a fourth step 400 at least one admixing takes place

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung gelförmiger Substanzen umfasst das Bereitstellen einer Vormischung auf einer Chargenproduktionslinie (2), wobei die Vormischung zumindest Wasser, Glycerin und Tenside enthält, und das Zumischen von Ergänzungsmitteln (10, 13) zur Vormischung, wobei die Ergänzungsmittel (10, 13) zumindest Duftstoffe umfassen, auf einer der Chargenproduktionslinie (2) nachfolgenden Abfülllinie (3).

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG GELFÖRMIGER ZUBEREITUNGEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gelförmiger Substanzen, insbesondere gelförmiger Wasch- oder Reinigungsmittel.
Aus der DE 10 2010 055 770 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung kosmetischer und oder dermatologischer Emulsionen bekannt, bei dem sämtliche Inhaltsstoffe in mehreren Stufen in einer Chargenproduktionslinie vermischt werden. Anschließend wird die fertige Emulsion zu einer Abfülllinie gepumpt und abgefüllt.
Ein derartiges Vorgehen hat den Nachteil, dass die Produktion verhältnismäßig unflexibel ist. Zudem sind verschiedene empfindliche Inhaltsstoffe, insbesondere Duft- und Farbstoffe, für längere Zeit sehr hohen Temperaturen ausgesetzt. Dies führt zu einem teilweisen Verlust dieser Stoffe in der Produktionslinie. Zudem ist es häufig schwierig, wegen der hohen Viskosität zu vermischender Stoffe blasenfrei zu arbeiten. Teilweise wird zur Beseitigung von Blasen unter Vakuum gearbeitet, was jedoch ebenfalls zum Verlust flüchtiger Inhaltsstoffe, insbesondere Duftstoffe, führt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung gelförmiger Substanzen bereitzustellen, bei dem die genannten Nachteile nicht auftreten.
Insbesondere soll das Verfahren zur Herstellung gelförmiger Wasch- und Reinigungsmittel geeignet sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung gelförmiger Substanzen das Bereitstellen einer Vormischung auf einer Chargenproduktionslinie, wobei die Vormischung zumindest Wasser, Glycerin und Tenside enthält. Das Verfahren umfasst ferner das Zumischen von Ergänzungsmitteln zur Vormischung, wobei die Ergänzungsmittel zumindest Duftstoffe umfassen, auf einer der Chargenproduktionslinie nachfolgenden Abfülllinie.
Erfindungsgemäß werden somit Ergänzungsmittel, insbesondere Duftstoffe, zu einem späten Zeitpunkt in der Produktion zudosiert, und zwar erst auf einer Abfülllinie. Unter einer Abfülllinie wird hier und im Folgenden derjenige Teil einer Produktionslinie verstanden, aus dem die Abfüllung des fertigen Produktes beispielsweise in Einzelmengenbehälter erfolgt. Der Abfülllinie vorgelagert ist die Chargenproduktionslinie, in der die Vermischung sämtlicher Inhaltsstoffe abgesehen von den Ergänzungsmitteln erfolgt und auf der das nahezu fertig gestellte Produkt gegebenenfalls in einem Sammelbehälter vorgehalten wird, um der Abfülllinie zugeführt zu werden.
Durch das Zumischen von Ergänzungsmitteln erst unmittelbar vor der Abfüllung wird eine kontinuierliche kostengünstige Produktion erreicht, bei der eine Blasenbildung vermindert werden kann und bei der eine sehr schonende Zugabe empfindlicher Duftstoffe ermöglicht ist. Zudem ist das Verfahren besonders flexibel und der Reinigungsaufwand wird minimiert, da eine Variation des fertigen Produktes noch in der Abfülllinie durch eine Variation der dort zugegebenen
Ergänzungsmittel möglich ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird zur Bereitstellung der Vormischung eine erste
Ausgangsmischung enthaltend Wasser, Glycerin und flüssige nichtionische Tenside und eine zweite Ausgangsmischung enthaltend zumindest Fettalkoholethoxylate (FAEO) bereitgestellt. Die beiden Ausgangsmischungen werden in einem Mischer der Chargenproduktionslinie gemischt. Dabei kann es sich insbesondere um einen statischen Mischer handeln.
Auf diese Weise ist die Vormischung besonders leicht zu verarbeiten und eine Blasenbildung wird minimiert.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Vormischung mit einer Temperatur von mindestens 60 °C, insbesondere von mindestens 75 °C auf der Chargenproduktionslinie bereitgestellt. Derart hohe Temperaturen auf der Chargenproduktionslinie haben den Vorteil, dass die Vormischung eine verhältnismäßig geringe Viskosität aufweist und sich die einzelnen Bestandteile gut vermischen lassen.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Ergänzungsmittel mit Temperaturen von höchstens 40 °C auf der Abfülllinie zugemischt. Insbesondere können die Ergänzungsmittel mit Raumtemperatur auf der Abfülllinie zugemischt werden.
Diese verhältnismäßig niedrigen Temperaturen haben den Vorteil, dass temperaturempfindliche Stoffe, insbesondere Duftstoffe, aber auch Farbstoffe, nicht über längere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt werden, die diese zerstören könnten.
Neben Duftstoffen kann auf der Abfülllinie auch zumindest ein Farbstoff zugemischt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Vormischung nach der Chargenproduktionslinie in zumindest zwei Teile geteilt, die auf unterschiedlichen Abfülllinien weiter behandelt werden, wobei einem ersten Teil der Vormischung andere Ergänzungsmittel zugemischt werden als einem zweiten Teil. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass verschiedene Zweige von Abfülllinien unterschiedliche Endprodukte bereitstellen. Die Produktion kann somit noch in dem letzten Abschnitt der Abfüllung in einigen Parametern variiert werden, in dem unterschiedliche Ergänzungsmittel zugefügt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Produktion besonders ökonomisch und flexibel erfolgt. Insbesondere ist der Reinigungsaufwand und der Abfall reduziert dadurch, dass dieselbe Vormischung auf der Chargenproduktionslinie für unterschiedliche Endprodukte auf unterschiedlichen Abfülllinien verwendet werden kann.
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren näher beschrieben. Darin zeigen
Figur 1 schematisch eine Produktionslinie für gelförmige Substanzen gemäß
einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Produktionslinie 1 zur Herstellung gelförmiger Substanzen, insbesondere zur Herstellung gelförmiger Wasch- oder Reinigungsmittel. Die Produktionslinie 1 gliedert sich in eine Chargenproduktionslinie 2 und eine nachfolgende Abfülllinie 3. In der Chargenproduktionslinie 2 erfolgt die Produktion einer Charge, d.h. einer Großmenge der Substanz durch Vermischen verschiedener Ausgangssubstanzen. In der Abfülllinie 3 erfolgt die Abfüllung der fertigen Substanz beispielsweise in eine Anzahl von Einzelmengenbehältern. Erfindungsgemäß erfolgt auf der Abfülllinie 3 zudem die Zumischung von Ergänzungsmitteln.
Auf der Chargenproduktionslinie 2 wird demnach die gelförmige Substanz noch nicht fertiggestellt, sondern es wird eine Vormischung bereitgestellt, die noch durch die Ergänzungsmittel ergänzt werden muss, um die fertige gelförmige Substanz zu erhalten.
Auf der Chargenproduktionslinie 2 erfolgt zunächst die Bereitstellung einer ersten
Ausgangsmischung 4. Die erste Ausgangsmischung 4 enthält zumindest Wasser, Glycerin und flüssige nichtionische Tenside. Diese erste Ausgangsmischung 4 wird typischerweise bei einer Temperatur von etwa 80 °C bereitgestellt. Das Vermischen der Bestandteile der ersten
Ausgangsmischung kann statisch oder dynamisch beispielsweise mittels eines Planetenmischers erfolgen. Nach dem Vermischen kann die erste Ausgangsmischung 4 in einem Sammelbehälter 5 für weitere Schritte vorgehalten werden.
Anschließend erfolgt die Zumischung einer zweiten Ausgangsmischung 6 zu der ersten
Ausgangsmischung 4, wobei die zweite Ausgangsmischung 6 insbesondere Fettalkoholethoxylate (FAEO) enthält. Auch die zweite Ausgangsmischung 6 wird typischerweise bei einer Temperatur von 80 °C bereitgestellt. Die erste Ausgangsmischung 4 und die zweite Ausgangsmischung 6 werden in einem Mischer 7, insbesondere einem statischen Mischer, zur Bereitstellung der Vormischung vermischt. Somit steht am Ausgang der Chargenproduktionslinie 2 die fertige Vormischung mit einer Temperatur von 80 °C bereit.
Auf der nachfolgenden Abfülllinie 3 kann die Vormischung auf verschiedene Zweige aufgeteilt werden. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform wird die Vormischung in einen ersten Zweig 8 und einen zweiten Zweig 9 der Abfülllinie 3 aufgeteilt. In dem ersten Zweig 8 der Abfülllinie 3 wird ein erstes Ergänzungsmittel 10 zu der Vormischung zudosiert und mit dieser in einem Mischer 1 1 , insbesondere einem statischen Mischer, vermischt. Das erste Ergänzungsmittel 10 enthält insbesondere zumindest einen ersten Duftstoff. Ferner enthält das erste Ergänzungsmittel 10 in der gezeigten Ausführungsform einen ersten Farbstoff. Damit ist die gelformige Substanz erhalten. Sie kann für die Abfüllung in einem Sammelbehälter 12 vorgehalten und gegebenenfalls bis zur Abfüllung in einem Kreislauf geführt werden.
Im zweiten Zweig 9 der Abfülllinie 3 wird zu der Vormischung anstelle des ersten
Ergänzungsmittels 10 ein zweites Ergänzungsmittel 13 zudosiert. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein zweites Ergänzungsmittel 13 verwendet, das zumindest einen zweiten Duftstoff und einen zweiten Farbstoff aufweist. Das zweite Ergänzungsmittel 13 wird bei einer Temperatur von 25 °C zu der Vormischung zudosiert, um die fertige gelformige Substanz mit einem zweiten Duft und einer zweiten Färbung zu erhalten.
Wie im ersten Zweig kann auch im zweiten Zweig 9 ein Sammelbehälter 15 vorgesehen sein, in dem die fertige gelformige Substanz zur Abfüllung bereitgehalten und gegebenenfalls im Kreislauf geführt wird.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des anhand von Figur 1 beschriebenen Verfahrens. In einem ersten Schritt 100 werden eine erste Ausgangsmischung 4 und eine zweite Ausgangsmischung 6 bei Temperaturen von etwa 80 °C auf der Chargenproduktionslinie 2 bereitgestellt.
In einem zweiten Schritt 200 werden die beiden Ausgangsmischungen 4, 6 miteinander vermischt, insbesondere mithilfe eines statischen Mischers 7.
In einem dritten Schritt 300 wird die dadurch erhaltene Vormischung einer Abfülllinie 3 der Produktionslinie 1 zugeführt.
Auf der Abfülllinie 3 erfolgt in einem vierten Schritt 400 das Zumischen zumindest eines
Ergänzungsmittels 10, 13 zu der Vormischung. In einem fünften Schritt 500 erfolgt die Abfüllung der fertigen gelförmigen Substanz. Bezugszeichenliste
1 Produktionslinie
2 Chargenproduktionslinie
3 Abfülllinie
4 erste Ausgangsmischung
5 Sammelbehälter
6 zweite Ausgangsmischung
7 Mischer
8 erster Zweig
9 zweiter Zweig
10 erste Ergänzungsmittel
1 1 Mischer
12 Sammelbehälter
13 zweite Ergänzungsmittel
14 Mischer
15 Sammelbehälter
100 Schritt
200 Schritt
300 Schritt
400 Schritt
500 Schritt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung gelförmiger Substanzen, wobei das Verfahren folgendes
umfasst:
- bereitstellen einer Vormischung auf einer Chargenproduktionslinie (2), wobei die
Vormischung zumindest Wasser, Glycerin und Tenside enthält, und
- zumischen von Ergänzungsmitteln (10, 13) zur Vormischung, wobei die Ergänzungsmittel (10, 13) zumindest Duftstoffe umfassen, auf einer der Chargenproduktionslinie (2) nachfolgenden Abfülllinie (3).
2. Verfahren nach Anspruch 2,
wobei zur Bereitstellung der Vormischung eine erste Ausgangsmischung (4) enthaltend Wasser, Glycerin und flüssige nichtionische Tenside und eine zweite Ausgangsmischung (6) enthaltend zumindest Fettalkoholethoxylate bereitgestellt und die beiden
Ausgangsmischungen (4, 6) in einem Mischer (7) der Chargenproduktionslinie (2) gemischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Vormischung mit einer Temperatur von mindestens 60 °C auf der
Chargenproduktionslinie (2) bereitgestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die Vormischung mit einer Temperatur von mindestens 75 °C auf der
Chargenproduktionslinie (2) bereitgestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Ergänzungsmittel (10, 13) mit Temperaturen von höchstens 40 °C auf der Abfülllinie (3) zugemischt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die Ergänzungsmittel (10, 13) mit Raumtemperatur auf der Abfülllinie (3) zugemischt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprühe 1 bis 6,
wobei neben Duftstoffen auf der Abfülllinie (3) auch zumindest ein Farbstoff zugemischt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die Vormischung nach der Chargenproduktionslinie (2) in zumindest zwei Teile geteilt wird, die auf unterschiedlichen Abfülllinien (3) weiterbehandelt werden, wobei einem ersten Teil der Vormischung andere Ergänzungsmittel (10, 13) zugemischt werden als einem zweiten Teil.
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