Alkalisches und chlorstabiles Reinigungsmittel

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein alkalisches und chlorstabiles Reinigungsmittel, das vorzugsweise zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen geeignet ist und als wesentlichen Bestandteil ein Mischgranulat enthält, das vorwiegend aus Phosphaten, Silikaten und Hilfsstoffen besteht.

[0002] Geschirrspül- und Reinigungsmittel für die Gerätereinigung in der Lebensmittelindustrie enthalten üblicherweise Alkaliphosphate, vorzugsweise Natriumtriphosphat, Alkalisilikate, -carbonate, -bicarbonate, -hydroxide, schaumarme nichtionogene Tenside, oxydative Bleichmittel, insbesondere aktivchlorabspaltende Verbindungen, sowie Korrosionsinhibitoren und Chlorstabilisatoren.

[0003] Die Funktion der einzelnen Reinigungsmittelkomponenten besteht darin, dass Natriumphosphat die Härtebildner des Wassers komplex bindet, während Alkalisilikate Korrosionen des Geschirrgutes wie z.B. Gläser, Porzellan, Bestecke, Edelstahlmaterialien und dergleichen weitgehend verhindern. Alkalicarbonate, -bicarbonate und -hydroxide erhöhen die Reinigungswirkung der Reinigungsmittel und befreien das Spülgut, insbesondere von pflanzlichen und tierischen Fetten. Mit Hilfe oxydativer Bleichmittel werden Farbverschmutzungen, wie z. B. Tee, Kaffee, Obst- und Gemüsesäfte vom Spülgut entfernt, während Tenside die Benetzbarkeit des Spülgutes erhöhen.

[0004] Moderne Geschirrspülmittel müssen nicht staubend, gut rieselfähig und schnell löslich in Wasser sein. Sie müssen ausserdem ein aus den Dosiervorrichtungen von Geschirrspülmaschinen gut und vollständig ausspülbares Produkt darstellen und in der Vorratshaltung eine hohe Lagerstabilität in Bezug auf aktivchlorabspaltende Verbindungen aufweisen.

[0005] Um die Ausspülbarkeit des Spülmittels aus den Dosiervorrichtungen zu verbessern und ein Zusammenbacken der Produkte zu verhindern, enthalten handelsübliche Reinigungsmittel bevorzugt teilhydratisierte Rohstoffe, oder sie werden mittels Wasser granuliert.

[0006] Das zur Granulierung benötigte Wasser und/ oder das Kristallwasser der Rohstoffe bewirkt aber einen raschen Zerfall der im Reinigungsmittel enthaltenen aktivchlorabspaltenden Verbindungen, wie z. B. Dichlorisocyanurate. Diesen unerwünschten Effekt, der zu einer wesentlich schlechteren Reinigungswirkung der Reinigungsmittel führt, versuchte man, wie in der DE-AS 2 350 295 beschrieben, durch Einsatz von Stabilisatoren für die aktivchlorabspaltende Verbindung möglichst zu verhindern.

[0007] Eine Begünstigung der vorzeitigen Zersetzung der aktivchlorabspaltenden Verbindungen durch Wasser in Abwesenheit besonderer Stabilisatoren tritt auch dann ein, wenn das Reinigungsmittel hygroskopische Komponenten, wie z. B. Alkalisilikat, enthält. Eine Granulierung der Alkalisilicate mit Natriumtripolyphosphat gemäss dem Verfahren der DE-AS 2 454 448 ist nicht ausreichend, um vorgenannten Nachteil derAlkalisilicatezu beseitigen, da im Granulat, d. h. auch auf der Oberfläche der Granulatteilchen die Granulatbestandteile homogen verteiltsind und dadurch eineWasseraufnahmedes Silicates nicht verhindert wird. Das Granulat neigt auch in diesem Falle zum Zusammenbacken.

[0008] Eine Teillösung des im Vorhergehenden aufgezeigten Problems stellt das in der DE-AS 2 822 765 offenbarte Granulat dar. Es handelt sich hierbei um ein granuliertes Rohmaterial für Geschirrspüler-, Entfettungs- und Reinigungsmittelzubereitungen, das im wesentlichen aus Natrium- oder Kaliumsilikat und -tripolyphosphat besteht, und bei dem das Silikat gegen Kontakt mit Feuchtigkeit, C0₂, Tensiden, chlorhaltigen Bleichmitteln und anderen Bestandteilen der endgültigen Zubereitung geschützt ist, das ferner bei Auflösung in hartem Wasser nicht zu einer Ausfällung schleierbildender, schwach löslicher Calciumsilikate führt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus einem inneren Silikatkern und einer äusseren Schicht zumindest teilweise hydratisierten Tripolyphosphats besteht, wobei der Grad der Hydratisierung von der Wassermenge bestimmt wird, die zum Beschichten der Silikatkörner mit Tripolyphosphat benötigt wird.

[0009] Das bekannte Granulat wird deshalb als Bestandteil von Reinigerformulierungen als vorteilhaft erachtet, weil z.B. bei Verwendung von hartem Wasser in der Spülmaschine das primär sich lösende Tripolyphosphat die Härtebildner des Wassers vorab komplex bindet und somit die anschliessende Bildung schwerlöslicher Calcium-und Magnesiumsilicate aus der Substanz des Granulatkerns verhindert wird.

[0010] Das Granulat der DE-AS 2 822 765 ist jedoch mit dem Nachteil behaftet. dass es nurauszwei Komponenten, nämlich aus einem Alkalisilicat und einem Tripolyphosphat, besteht. Zur Herstellung von Geschirreinigungsmitteln oder von Reinigungsmitteln zur Reinigung von Gebrauchsgegenständen und Maschinen, z.B. für die Lebensmittelindustrie, ist jedoch das bekannte Granulat nicht allein ausreichend. Beispielsweise müssen in einer Gewerbegeschirrspülmaschine aufgrund der kurzen Reinigungszeit, welche teilweise nur 40 Sekunden beträgt, Geschirreinigungsmittel mit einer höheren Alkalität verwendet werden. Um den notwendigen Grad der Alkalitätzu erreichen, ist es notwendig, in die Reinigungsmittel hochalkalische Komponenten, vorzugsweise Alkalihydroxide und-carbonate, neben dem vorgenannten Mischgranulat, sowie nichtionogene schaumarme Tenside und aktivchlorabspaltendeSubstanzen einzubringen.

[0011] Der Einsatz von stark alkalischen Verbindungen, insbesondere Natrium- oder Kaliumhydroxid in Reinigerformulierungen ist jedoch sehr problematisch, da sie die in Geschirreinigern häufig verwendeten nichtionogenen Tenside zerstören oder durch ihre hygroskopischen Eigenschaften Wasser aus der Umgebung aufnehmen und somit den Zerfall aktivchlorhaltiger Verbindungen, wie Dichlorisocyanurate, stark beschleunigen.

[0012] Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein alkalisches und chlorstabiles Reinigungsmittelgemisch, das die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist und mindestens ei Co-Granulat auf der Basis eines Alkalimetasilikates enthält. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen aus

das durch Granulierung der Produkte A, B oder C mit pulverförmigem Alkalimetallphosphat, vorzugsweise Natriumtripolyphosphat und Wasser erhalten wurde, besteht, wobei

A ein Gemisch aus etwa 99,5 bis 80 Gew.-% Natriummetasilikat und etwa 0,5 bis 20 Gew.-% Natriumhydroxid, gewonnen durch Umsetzung von Quarzmehl mit Natriumhydroxid im Überschuss,

B das Umsetzungsprodukt des Produktes A mit einer sauren Verbindung, insbesondere Natriumbikarbonat, und

C das Umsetzungsprodukt des Produktes A mit Wasserglas unter Luftzufuhr, derart, dass neben den dabei gebildeten Natriummetasilikat ein Natriumcarbonat-Anteil bis zu 10 Gew.-% sowie ein Wassergehalt bis zu 10 Gew.-% vorliegt.

ist, und wobei das Co-Granulat etwa 20 bis 85 Gew.-% Alkalimetallphosphat enthält.

[0013] Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Gemisches ist das schaumarme Tensid ein nichtionisches Netzmittel, welches beispielsweise aus Ethylendiamin, Ethylenoxid und Propylenoxid hergestellt sein kann und die chlorabspaltende Verbindung Natriumdichlorisocyanurat mit zwei Kristallwasser.

[0014] Weiterhin stellt das zur Herstellung des Co-Granulates geeignete Produkt B ein Gemisch aus vorzugsweise etwa 70 Gew.-% Natriummetasilicat, etwa 10 Gew.-% Natriumhydroxid und etwa 20 Gew.-% Natriumcarbonat und das Produkt C ein Gemisch aus etwa 90 Gew.-% Natriummetasilikat, etwa 5 Gew.-% Wasser und etwa 5 Gew.-% Natriumcarbonat dar. Das Co-Granulat und/oder die Produkte nach B und/oder C können beispielsweise nach dem Wirbelschichtverfahren hergestellt werden. Die Produkte A, B und C werden zur Behandlung mit Natriumtripolyphosphat und Wasser vorteilhafterweise in Granulatform eingesetzt.

[0015] Gegebenenfalls kann das erfindungsgemässe Reinigungsmittelgemisch auch Zusätze von Trinatriumphosphat oder Natriumsulfat in einer Menge bis zu 50 Gew.-% enthalten.

[0016] Das Reinigungsmittelgemisch der Erfindung ist gegenüber den einschlägigen bekannten Produkten insofern technisch fortschrittlich, als es aufgrund des Aufbaus und der Zusammensetzung des Co-Granulates eine optimale Reinigungswirkung gewährleistet und alkaliempfindliche Tenside sowie aktivchlorabspaltende Substanzen im Gemisch trotz der Anwesenheit starkalkalischer Verbindungen, wie Natriumhydroxid und/oder Natriumcarbonat, nicht vorzeitig zersetzt werden.

[0017] Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne den Gegenstand der Erfindung auf den Inhalt dieser Beispiele zu beschränken.

Beispiel 1

1. Herstellung des Co-Granulates:

[0018] Auf dem Lochboden eines Wirbelschicht-Sprühgranulators wurden 20 kg Natriummetasilicat-Pulver mit einem Gehalt an 20%-freiem Ätznatron vorgelegt. Von unten wurden durch den Lochboden 500 m³/h Luft mit einer Temperatur von 130 °C eingeleitet. Nachdem das Produkt auf eine Temperatur von 85°C gebracht worden war, wurden durch eine Zweistoff-Düse bei einem Sprühluftdruck von 1,6 bar 4 kg einer 50%igen Wasserglaslösung mit einem Si0₂ zu Na₂0-Verhältnis von 3,3 von unten in das Wirbelbett eingesprüht. Es bildete sich ein Granulat, das folgende Zusammensetzung aufwies:

14,7 kg dieses Granulates wurden in der gleichen Apparatur weiterbehandelt durch Zugabe von 11,5 kg trockenem, feingemahlenem Natriumtripolyphosphat sowie 7,5 kg einer 20 gewichtsprozentigen Natriumtripolyphosphat-Suspension. Zum Einsatz gelangten 250 m³/h Wirbelluft einer Temperatur von 150°C. Es resultierte ein hartes, anriebfestes Co-Granulat der folgenden Zusammensetzung:

2. Lagerungs- und Reinigungstest des Reinigungsmittelgemisches:

[0019] 95 Gewichts-Teile des gemäss 1. hergestellten Co-Granulates wurden in einem Freifallmischer mit 2,5 Gewichts-Teilen eines nichtionischen Netzmittels, das aus Ethylendiamin, Ethylenoxid und Propylenoxid hergestellt war, sowie 2,5 Gewichts-Teilen Natriumdichlorisocyanurat. 2 H₂0 gemischt und das Gemisch in festverschlossenen Glasflaschen einem 6-monatigen Lagerungstest unterzogen. Anschliessend wurde die Stabilität des Aktivchlorträgers im Reinigungsmittelgemisch sowie die Reinigungswirkung des Gemisches in einer Haushaltgeschirrspülmaschine unter Verwendung des Normalprogramms an Spülgut mit verschiedenen, definierten Anschmutzungsarten geprüft. Die Anschmutzungen wurden nach dem Norm-Entwurf DIN 44 990, Teil 2, zubereitet und gealtert. Das Spülgut bestand aus Gläsern, Porzellangeschirr und Edelstahlbestecken. Der Reinigungstest wurde unter Mitverwendung eines handelsüblichen Klarspülers durchgeführt. Die eingesetzte Menge an Reinigungsmittelgemisch betrug 3 g Reinigungsmittel pro Liter Spülflotte sowie 3 ml Klarspüler.

[0020] Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

[0021] Nach 6-monatiger Lagerzeit betrug der Aktivchlorabbau 2% und die Reinigungswirkung des gelagerten Mittels 98,5%.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)

[0022] Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch ein Geschirreiniger folgender Zusammensetzung eingesetzt wurde:

[0023] Das Mischgranulat bestand aus Natriummetasilikat und Natriumtripolyphosphat im Gewichtsverhältnis 1:1 und war nach dem Verfahren der DE-AS 2454448 hergestellt.

[0024] Nach 6-monatiger Lagerzeit betrug der Aktivchlorabbau 35% und die Reinigungswirkung des gelagerten Mittels 86%.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

[0025] Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch ein Geschirreiniger folgender Zusammensetzung eingesetzt wurde:

[0026] Das Mischgranulat bestand aus Natriummetasilikat und Natriumtripolyphosphat im Gewichtsverhältnis 1:1 und war nach dem Verfahren der DE-AS 2 822 765 hergestellt.

[0027] Nach 6-monatiger Lagerzeit betrug der Aktivchlorabbau 15% und die Reinigungswirkung des gelagerten Mittels 93%.

Beispiel 4

1. Die Herstellung des Co-Granulates:

[0028] In den Wirbelschichtgranulator gemäss Beispiel 1 wurden 14 kg Natriummetasilicat-Pulver, welches 20 Gew.-% freies Ätznatron enthielt, vorgelegt und bei einer Zulufttemperatur von 135°C auf eine Produkttemperatur von 90°C gebracht. Bei dieser Temperatur wurden durch eine Zweistoff-Düse bei einem Sprühluftdruck von 1,5 bar 16 kg einer 15 gewichtsprozentigen Natriumhydrogencarbonat-Lösung von 60°C von unten in das Wirbelbett eingesprüht. Das gebildete Granulat wurde mit 5 kg trockenem, feingemahlenem Natriumtripolyphosphat sowie 2,5 kg einer 20%igen Natriumtripolyphosphat-Suspension weiterbehandelt. Es wurden wiederum 250 m³/h Wirbelluft einer Temperatur von 150 °C verwendet. Das resultierende Co-Granulat besass folgende Zusammensetzung:

2. Herstellung des Reinigungsmittelgemisches unter Verwendung des Co-Granulates gemäss Absatz 1:

[0029] 95 Gew.-Teile des gemäss 1. hergestellten Co-Granulates wurden in einem Freifallmischer mit 2,5 Gew.-Teilen eines nichtionischen Tensides sowie 2,5 Gew.-Teilen Natriumdichlorisocyanurat x 2 H₂0 gemischt. Das Tensid stellte das Kondensationsprodukt eines langkettigen linearen Alkohols mit Ethylen- und Propylenoxid dar. Das Gemisch wurde über einen Zeitraum von 3 Monaten in festverschlossenen Glasflaschen und anschliessend 3 Monate in offenen Gläsern aufbewahrt. Eine Verfärbung des Reinigungsmittelgemisches durch Zersetzung des Tensids infolge der Gegenwart von NaOH im Gemisch trat während der Lagerungszeit nicht ein, was ein Beweis für die Stabilität des Gemisches ist.

[0030] Vergleichsweise sei bemerkt, dass ähnliche, handelsübliche Reinigerformulierungen in Gegenwart von NaOH als Bestandteil der Formulierung sich kurzfristig unter Zersetzung des Tensids verfärben, was mit einer Verminderung der Reinigungswirkung des Reinigers verbunden ist.

Ansprüche

1. Alkalisches, chlorstabiles Reinigungsmittelgemisch, enthaltend mindestens ein Co-Granulat auf der Basis eines Alkalimetasilikates, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen aus etwa 0,5 bis 20 Gew.-% eines schaumarmen Tensides,

besteht, wobei

A ein Gemisch aus etwa 99,5 bis 80 Gew.-% Natriummetasilikat und etwa 0,5 bis 20 Gew.-% Natriumhydroxid, gewonnen durch Umsetzung von Quarzmehl mit Natriumhydroxid im Überschuss,

B das Umsetzungsprodukt des Produktes A mit einer sauren Verbindung, insbesondere Natriumbikarbonat, und

C das Umsetzungsprodukt des Produktes A mit Wasserglas unter Luftzufuhr, derart, dass neben dem dabei gebildeten Natriummetasilikat ein Natriumcarbonat-Anteil bis zu 10 Gew.-% sowie ein Wassergehalt bis zu 10 Gew.-% vorliegt.

ist, und wobei das Co-Granulat etwa 20 bis 85 Gew.-% Alkalimetallphosphat enthält.

2. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schaumarme Tensid ein nichtionisches Netzmittel, hergestellt aus Ethylendiamin, Ethylenoxid und Propylenoxid ist.

3. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivchlorabspaltende Verbindung Natriumdichlorisocyanurat mit 2 Kristallwasser ist.

4. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt B ein Gemisch aus etwa 70 Gew.-% Natriummetasilikat, etwa 10 Gew.-% Natriumhydroxid und etwa 20 Gew.-% Natriumcarbonat ist.

5. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt C ein Gemisch aus etwa 90 Gew.-% Natriummetasilikat, etwa 5 Gew.-% Wasser und etwa 5 Gew.-% Natriumcarbonat ist.

6. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Produkte A, B oder C granulatförmig sind.

7. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Trinatriumphosphat oder Natriumsulfat enthält.

8. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Co-Granulat und/oder die Produkte nach B und/oder C im Wirbelschichtverfahren gewonnen werden.

Claims

1. Alkaline cleaning agent mixture, stable to chlorine, containing at least one co-granulate based on an alkali metal metasilicate, characterized in that it consists substantially of about 0.5-20 wgt % of a slightly foaming surfactant,

product A is a mixture of about 99.5-80 wgt % sodium metasilicate and about 0.5-20 wgt % sodium hydroxide, obtained by reacting quartz powder with sodium hydroxide in excess,

product B is the reaction product of product A with an acid compound, especially sodium bicarbonate, and

product C is the reaction product of product A with water glass with admission of air so as to provide, in addition to the sodium metasilicate formed, for a sodium carbonate fraction of up to 10 wgt % as well as a water content of up to 10 wgt %, and

the co-granulate contains about 20-85 wgt % alkali metal phosphate.

2. Cleaning agent mixture as claimed in claim 1, wherein the slightly foaming surfactant is a nonionic wetting agent prepared from ethylene diamine, ethylene oxide and propylene oxide.

3. Cleaning agent mixture as claimed in claim 1 or 2, wherein the compound yielding active chlorine is sodium dichloroisocyanurate with 2 mols water of crystallization.

4. Cleaning agent mixture as claimed in any of claims 1-3, wherein the product B is a mixture of about 70 wgt % sodium metasilicate, about 10 wgt % sodium hydroxide and about 20 wgt % sodium carbonate.

5. Cleaning agent mixture as claimed in any of claims 1-3, wherein the product C is a mixture of about 90 wgt % sodium metasilicate, about 5 wgt % water and about 5 wgt % sodium carbonate.

6. Cleaning agent mixture as claimed in any of claims 1-5, wherein the products A, B or C are granular.

7. Cleaning agent mixture as claimed in any of claims 1-6, containing trisodium phosphate or sodium sulfate as an additional component.

8. Cleaning agent mixture as claimed in any of claims 1-7, characterized in that the co-granulate and/or the products according to B and/or C are made by the fluidized bed process.

Revendications

1. Mélange d'agents de nettoyage alcalin, stable au chlore, contenant au moins un co-granulé à base d'un métasilicate alcalin, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement en environ 0,5 à 20% en poids d'un tensioactif peu moussant, environ 0,5 à 10% en poids d'un composé libérant du chlore actif et environ 70 à 99% en poids d'au moins un co-granulé que l'on a obtenu par granulation des produits A, B ou C avec du phosphate de métal alcaline pulvérulent, de préférence avec di tripoly- phosphate de sodium et de l'eau, dans lequel

le produit A est un mélange d'environ 99,5 à 80% en poids de métasilicate de sodium et d'environ 0,5 à 20% en poids d'hydroxyde de sodium, obtenu par réaction de quartz pulvérulent avec l'hydroxyde de sodium en excès,

le produit B est le produit de réaction du produit A avec un composé acide, en particulier du bicarbonate de sodium, et

le produit C est le produit de réaction du produit A avec un orthosilicate avec apport d'air de sorte qu'il y ait, outre le métasilicate de sodium formé, une fraction de carbonate de sodium allant jusqu'à 10% en poids ainsi qu'une teneur en eau allant jusqu'à 10% en poids,

et le co-granulé contient environ 20 à 85% en poids de phosphate de métal alcalin.

2. Mélange d'agents de nettoyage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tensioactif peu moussant est un dispersant non ionique préparé à partir d'éthylènediamine, d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène.

3. Mélange d'agents de nettoyage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé libérant du chlore actif est le dichloroisocyanurate de sodium à 2 mol d'eau de cristallisation.

4. Mélange d'agents de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le produit B est un mélange d'environ 70% en poids de métasilicate de sodium, environ 10% en poids d'hydroxyde de sodium et environ 20% en poids de carbonate de sodium.

5. Mélange d'agents de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le produit C est un mélange d'environ 90% en poids de métasilicate de sodium, environ 5% en poids d'eau et environ 5% en poids de carbonate de sodium.

6. Mélange d'agents de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les produits A, B ou C sont sous forme de granulés.

7. Mélange d'agents de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il contient en outre du phosphate trisodique ou du sulfate de sodium.

8. Mélange d'agents de nettoyage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le co-granulé et/ou les produits selon B et/ou C sont obtenus par le procédé à lit tourbillonnaire.