DE102013007024A1

DE102013007024A1 - Pelletized cleaning agent, a process for its preparation and its uses

Info

Publication number: DE102013007024A1
Application number: DE102013007024.4A
Authority: DE
Inventors: Klaus Becker
Original assignee: BBT Bergedorfer Biotechnik GmbH
Current assignee: BBT Bergedorfer Biotechnik GmbH
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein pelletisiertes Reinigungsmittel, das Harnstoff, Elektrolyte, Tenside, Komplexbildner und ggf. Enzyme enthält. Es ist in vielfältigen Bereichen einsetzbar, so insbesondere in geschlossenen Systemen, wie als Geschirrspülmittel, insbesondere als Maschinengeschirrspülmittel, als Waschmittel für Waschmaschinen, insbesondere zur Reinigung von Textilien, als Handgeschirrspülmittel, als Mittel zum Reinigen, Sterilisieren und/oder Desinfizieren von Einrichtungen in der Lebensmittel-verarbeitenden Industrie und für medizinische Geräte, als Sanitärreiniger und als Handreinigungsmittel. Es lässt sich, ohne dass die wünschenswerten Eigenschaften der einzelnen Bestandteile oder auch der gesamten Substandkombination beeinträchtigt werden, vorteilhaft nach dem Strang-Pressgranulieren (Pelletieren) herstellen.The invention relates to a pelletized cleaning agent which contains urea, electrolytes, surfactants, complexing agents and optionally enzymes. It can be used in a wide range of areas, in particular in closed systems, such as dishwashing detergents, in particular as machine dishwashing detergents, as detergents for washing machines, in particular for cleaning textiles, as hand dishwashing detergents, as agents for cleaning, sterilizing and / or disinfecting equipment in food -processing industry and for medical devices, as a sanitary cleaner and as a hand cleaner. It can be produced advantageously after extrusion granulation (pelletizing) without impairing the desirable properties of the individual components or even the entire combination of sub-stands.

Description

Die Erfindung betrifft ein pelletisiertes Reinigungsmittel, ein Verfahren zu dessen Herstellung unter Einsatz üblicher Pelletisierungseinrichtungen und die vielfältigen Möglichkeiten der Verwendung desselben.The invention relates to a pelletized cleaning agent, a process for its preparation using conventional pelletizing and the many ways of using the same.

Auf Harnstoff basierende Reinigungsmittel sind seit längerem bekannt. Harnstoff wird für den Fall, dass er in einem Reinigungsmittel eingesetzt wird, mit einem oder mehreren Elektrolyten, Tensiden, Komplexbildnern und ggf. Enzymen gemischt. Der Harnstoff zeigt hier vielfältige Vorteile. Es ist ein neutrales, duftloses, nicht-toxisches Produkt mit guter Wasserlöslichkeit, das zum Beispiel durch den humanen Organismus als Endprodukt ausgeschieden wird und als umweltfreundliches Produkt eingestuft wird. In der Umwelt zerlegt er sich durch chemischen Abbau in unbedenkliche Verbindungen. Er existiert auch in Form wasserlöslicher oder auch nicht wasserlöslicher Salze. In Verbindung mit den angesprochenen weiteren Komponenten führt er in Reinigungsmitteln zu vorteilhaften Reinigungseffekten. Ein Mittel dieser Art wird beispielsweise in der WO 2010/105816 A1 beschrieben. Darin wird betont, dass das bekannte Reinigungsmittel in pulvriger Form vorliegen kann, aber auch in Form gepresster Tabletten. Hierbei handelt es sich um einzeln dosierte feste Formen, die unter Pressdruck aus Pulvern oder Granulat auf Tablettenpressen gefertigt werden. Offensichtlich wurde nach diesem Stand der Technik der Einsatz in pelletisierter Form nicht in Betracht gezogen. Der Grund könnte darin liegen, dass man vom Harnstoff nicht erwartet hat, dass er unter den Bedingungen des starken Drucks sowie der erhöhten Temperatur beim Pelletieren weitgehend zerstört oder die wünschenswerte Wirkung bei den späteren Anwendungen verliert. Ähnliche Erwägungen scheinen bei den Reinigungsmitteln eine Rolle gespielt zu haben, die sie sich aus der WO 2012/035156 A1 ergeben. Die WO 2012/035156 A1 offenbart neue Anwendungsbereiche, für die bereits in der obigen WO-Schrift beschriebenen Reinigungsmittel, so den Einsatz des Reinigungsmittels beim Einsatz des Reinigungsmittels zur Reinigung von Oberflächen von Fahrzeugen, insbesondere Autos, von großen Außenflächen, insbesondere von Gebäuden, von Anlagen in der Nahrungs- und Genußmittelindustrie, insbesondere von Melkinstallationen bzw. Melkanlagen, sowie von Anlagen und Geräten mit metallischen, keramischen und/oder Kunststoffoberflächen sowie zum Reinigen, Hygienisieren bzw. Desinfizierung von Einrichtungen in der Lebensmittel-verarbeitenden Industrie und von medizinischen Geräten. Auch hier bestand offenbar eine Ablehnung, das jeweilige Reinigungsmittel, ausgehend von der pulvrigen Form, zu pelletisieren. Vielmehr ist ersichtlich, dass insbesondere auf Tabletten abgestellt wird. Darüber hinaus empfiehlt die letztere WO-Schrift, den Harnstoff separat von den weiteren Komponenten des Reinigungsmittels einzusetzen, insbesondere in einem Mehrkammersystem.Urea based cleaners have been known for some time. If it is used in a cleaning agent, urea is mixed with one or more electrolytes, surfactants, complexing agents and possibly enzymes. The urea shows many advantages here. It is a neutral, fragrance-free, non-toxic product with good water solubility, which, for example, is excreted by the human organism as an end product and is classified as an environmentally friendly product. In the environment, it decomposes into harmless compounds through chemical degradation. It also exists in the form of water-soluble or water-insoluble salts. In conjunction with the other components mentioned, it leads to advantageous cleaning effects in detergents. An agent of this kind is used for example in the WO 2010/105816 A1 described. It emphasizes that the known cleaning agent can be present in powdery form, but also in the form of compressed tablets. These are individually dosed solid forms, which are manufactured under pressure from powders or granules on tablet presses. Obviously, according to this prior art, the use in pelletized form was not considered. The reason might be that urea was not expected to be largely destroyed under the conditions of high pressure and elevated pelleting temperature, or that it would lose the desirable effect in later applications. Similar considerations seem to have played a role in the detergents, which they have distinguished themselves from WO 2012/035156 A1 result. The WO 2012/035156 A1 discloses new areas of application, for the cleaning agents already described in the above WO-writing, so the use of the cleaning agent in the use of the cleaning agent for cleaning surfaces of vehicles, especially cars, from large external surfaces, especially of buildings, equipment in the food and Food industry, in particular of milking installations or milking systems, as well as equipment and devices with metallic, ceramic and / or plastic surfaces and for cleaning, sanitizing or disinfecting equipment in the food processing industry and medical devices. Again, there appeared to be a refusal to pellet the respective cleaning agent, starting from the powdery form. Rather, it can be seen that is placed in particular on tablets. In addition, the latter WO document recommends to use the urea separately from the other components of the cleaning agent, especially in a multi-chamber system.

Überraschenderweise wurde nun in dem vorliegenden technischen Bereich gefunden, dass die im Wesentlichen in den beiden WO-Schriften beschriebenen Reinigungsmittel sich vorteilhaft pelletisieren lassen und in pelletisierter Form einsetzbar sind, ohne dass die wünschenswerten Eigenschaften des Harnstoffs und der weiteren Komponenten des Reinigungsmittels bei den späteren Anwendungen beeinträchtigt werden.Surprisingly, it has now been found in the present technical field that the cleaning agents described essentially in the two WO publications can advantageously be pelletized and used in pelletized form, without the desirable properties of the urea and of the further components of the cleaning agent in the later applications be affected.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein pelletisiertes Reinigungsmittel, enthaltend (a) 10 bis 90 Gew.-% Harnstoff, (b) 5 bis 70 Gew.-% eines oder mehrerer Elektrolyte, (c) 0,1 bis 35 Gew.-% eines oder mehrerer Tenside, (d) 0,01 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer Komplexbildner und gegebenenfalls (e) bis zu 10 Gew.-% eines oder mehrerer Enzyme.The invention accordingly provides a pelletized cleaning composition comprising (a) 10 to 90% by weight of urea, (b) 5 to 70% by weight of one or more electrolytes, (c) 0.1 to 35% by weight of a or more surfactants, (d) 0.01 to 20% by weight of one or more complexing agents and optionally (e) up to 10% by weight of one or more enzymes.

Das erfindungsgemäße pelletisierte Reinigungsmittel lässt sich vielen vorteilhaften Ausgestaltungen unterziehen: So ist es besonders bevorzugt, wenn der Gehalt an Harnstoff zwischen 10 und 70 Gew.-%, insbesondere zwischen 20 und 60 Gew.-% liegt. Für den Fall, dass es als Geschirrspülmittel, sei es Hand- oder Maschinengeschirrspülmittel eingesetzt wird, enthält es zweckmäßigerweise 15 bis 65 Gew.-% Harnstoff. Vorzugsweise liegt der Gehalt an Harnstoff zwischen 10 und 40 Gew.%, wenn es als Sanitärreiniger genutzt wird.The pelletized cleaning agent according to the invention can be subjected to many advantageous embodiments: For example, it is particularly preferred if the content of urea is between 10 and 70% by weight, in particular between 20 and 60% by weight. In the event that it is used as a dishwashing detergent, be it hand or machine dishwashing detergent, it expediently contains 15 to 65% by weight of urea. Preferably, the content of urea is between 10 and 40 wt.% When used as a sanitary cleaner.

Ein wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Reinigungsmittels sind die Elektrolyte in der oben angesprochenen Menge von 5 bis 70 Gew.-%. Es können ein oder mehrere Elektrolyte herangezogen werden. Die bevorzugte Menge an Elektrolyt liegt beim Einsatz als Geschirrspülmittel, sowohl als Hand- als auch Maschinengeschirrspülmitte, zwischen 5 und 60 Gew.-%. Bei der Art der Elektrolyte gibt es keinerlei relevante Einschränkungen. Es ist bevorzugt, wenn sie als Alkali- oder als Erdalkalisalze, insbesondere als Natriumsalz, vorliegen.An essential component of the cleaning agent according to the invention are the electrolytes in the above-mentioned amount of 5 to 70 wt .-%. One or more electrolytes can be used. The preferred amount of electrolyte when used as a dishwashing detergent, both as a hand and machine dishwashing agent, is between 5 and 60 weight percent. The type of electrolytes has no relevant restrictions. It is preferred if they are present as alkali metal or as alkaline earth metal salts, in particular as sodium salt.

Ein oder mehrere Enzyme werden fakultativ einbezogen. Die obere Grenze wurde vorstehend bezeichnet. Für den Fall, dass Enzyme herangezogen werden, betragen die quantitativen Rahmenbedingungen im Allgemeinen 0,01 bis 5 Gew.-%. Als Enzyme können beispielsweise bevorzugt herangezogen werden: Amylase, Lipase und/oder Protease.One or more enzymes are optionally included. The upper limit has been referred to above. In the case that enzymes are used, the quantitative framework is generally 0.01 to 5 wt .-%. As enzymes, for example, preference may be given to: amylase, lipase and / or protease.

Von Vorteil kann es im Einzelnen sein, wenn dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel Builder (Gerüstsubstanzen) einbezogen werden. Hierbei gelten als bevorzugt Aluminiumsilikate, Zeolite, Alginate, Acrylate und/oder Polyacetal.It may be advantageous in detail if builders (builders) are included in the cleaning agent according to the invention. Here, aluminum silicates, zeolites, alginates, acrylates and / or polyacetal are considered to be preferred.

In Einzelfällen hat in Hinblick auf die jeweils gewählte Verwendung des erfindungsgemäßen pelletisierten Reinigungsmittels der pH-Wert, wenn es im wässrigen Medium eingesetzt wird, Bedeutung. Dabei spielt der jeweilige Anwendungsfall eine Rolle. Im Falle des Geschirrspülmittels (Hand- und Maschinengeschirrspülmittels) wird der pH-Wert vorzugsweise auf 7 bis 12, insbesondere auf 8 bis 12 eingestellt. Dem gegenüber beträgt der optimale pH-Wert des in wässriger Lösung enthaltenden pelletisierten Reinigungsmittels gemäß der Erfindung bei der Anwendung als Sanitärreiniger 1 bis 6, insbesondere 2 bis 4. In individual cases, with regard to the particular chosen use of the pelletized cleaning agent according to the invention, the pH, when it is used in an aqueous medium, meaning. The respective application plays a role. In the case of the dishwashing detergent (hand and machine dishwashing detergent), the pH is preferably adjusted to 7 to 12, in particular to 8 to 12. In contrast, the optimum pH of the aqueous solution containing pelletized detergent according to the invention when used as a sanitary cleaner 1 to 6, in particular 2 to 4.

Im Rahmen der Erfindung können unterschiedliche Tenside eingesetzt werden, eine Beschränkung gibt es nicht. Als Tenside kommen beispielsweise in Frage: nicht-ionische Tenside, wie Polyalkylenglykolether, Fettalkoholethoxylate (FAEO), Fettalkoholpropoxylate (FAPO) und dergleichen, kationische Tenside, insbesondere quartäre Ammoniumverbindungen und dergleichen, amphotere Tenside, die sowohl eine negativ als auch eine positiv geladene funktionelle Gruppe besitzen, und/oder anionische Tenside, die zum Beispiel durch Umsetzung von Fettalkohlethoxylaten mit Natriumchloracetat erhalten werden, so beispielsweise Partialesther von Di- oder Polyhydroxyalkanen und dergleichen.In the context of the invention, different surfactants can be used, there is no restriction. Suitable surfactants are for example: nonionic surfactants, such as polyalkylene glycol ethers, fatty alcohol ethoxylates (FAEO), fatty alcohol propoxylates (FAPO) and the like, cationic surfactants, especially quaternary ammonium compounds and the like, amphoteric surfactants containing both a negatively and positively charged functional group and / or anionic surfactants obtained, for example, by reacting fatty alcohol ethoxylates with sodium chloroacetate, such as partial esters of di- or polyhydroxyalkanes, and the like.

Die besonders bevorzugte Menge für diese Tenside in dem erfindungsgemäßen pelletisierten Reinigungsmittel beträgt 1 bis 15 Gew.-%, insbesondere 1 bis 5 Gew.-%.The particularly preferred amount of these surfactants in the pelletized cleaning agent according to the invention is from 1 to 15% by weight, in particular from 1 to 5% by weight.

Ein weiterer zweckmäßiger Bestandteil des erfindungsgemäßen Reinigungsmittel sind Komplexbildner in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-%. Es können ein oder mehrere Komplexbildner eingesetzt werden. Die bevorzugte Menge liegt zwischen 1 und 15 Gew.-%. Bevorzugt handelt es sich bei den Komplexbildnern um Nitrilotriacetat (NTA), Ethylendiamiontriacetat (TED), Ehtylendiamintetraacetat (EDTA), Methylglyzindiacetat (MGDA), wobei hier die Möglichkeit besteht, sie in Form von Salzen, insbesondere des Natriumsalzes, einzusetzen.Another expedient component of the cleaning agent according to the invention are complexing agents in an amount of 0.01 to 20 wt .-%. One or more complexing agents can be used. The preferred amount is between 1 and 15% by weight. The complexing agents are preferably nitrilotriacetate (NTA), ethylenediamine triacetate (TED), ethylenediaminetetraacetate (EDTA), methylglycine diacetate (MGDA), it being possible to use them in the form of salts, in particular of the sodium salt.

In Einzelfällen ist es vorteilhaft, dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel ein oder mehrere Stabilisatoren beizufügen, insbesondere in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, wobei der Bereich von 1 bis 3 Gew.-% besonders bevorzugt ist. Besonders geeignete Stabilisatoren sind Glykol, Propylenglykol, Polyalkylenglykol, insbesondere Polyethylenglykol und Polypropylenglykol, Glyzerin, Sorbit und/oder Mannit.In individual cases, it is advantageous to add one or more stabilizers to the cleaning agent according to the invention, in particular in an amount of from 0.5 to 5% by weight, the range from 1 to 3% by weight being particularly preferred. Particularly suitable stabilizers are glycol, propylene glycol, polyalkylene glycol, in particular polyethylene glycol and polypropylene glycol, glycerol, sorbitol and / or mannitol.

Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel lässt sich sehr vorteilhaft in flüssiger Form einsetzen, insbesondere wenn es Wasser und/oder ein oder mehrere nicht wässrige Lösungsmittel enthält. Besonders geeignete nicht-wässrige Lösungsmittel sind zum Beispiel ein oder mehrwertige Alkohole, Alkanolamine oder Glykolether, insbesondere Ethanol, Propanol, Butanol, Glycol, Propan oder Butandiol, Glycerin, Diglycol und dergleichen.The cleaning agent according to the invention can be used very advantageously in liquid form, in particular if it contains water and / or one or more nonaqueous solvents. Particularly suitable non-aqueous solvents are, for example, monohydric or polyhydric alcohols, alkanolamines or glycol ethers, in particular ethanol, propanol, butanol, glycol, propane or butanediol, glycerol, diglycol and the like.

Ein besonders bevorzugtes Reinigungsmittel, insbesondere bei der Anwendung als Geschirrspülmittel (Hand- und Maschinengeschirrspülmittel) enthält folgende Komponenten:
(a) 25 bis 70 Gew.-% Harnstoff, (b) 10 bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer Elektrolyte, (c) 1 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Tenside, (d) 1 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Enzyme, (e) 1 bis 15 Gew.-% eines oder mehrerer Komplexbildner und fakultativ ein oder mehrere Duftstoffe, so beispielsweise in einer Menge bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zum 0,1 Gew.-%. Hierbei kann es auch zweckmäßig sein, ein Bleichmittel heranzuziehen, wie beispielsweise Natriumpersulfat oder Natriumpercarbonat.A particularly preferred cleaning agent, especially when used as a dishwashing detergent (hand and machine dishwashing detergent), contains the following components:
(a) from 25 to 70% by weight of urea, (b) from 10 to 50% by weight of one or more electrolytes, (c) from 1 to 5% by weight of one or more surfactants, (d) from 1 to 5% by weight. -% of one or more enzymes, (e) 1 to 15 wt .-% of one or more complexing agents and optionally one or more fragrances, for example in an amount up to 0.5 wt .-%, in particular up to 0.1 wt .-%. It may also be appropriate to use a bleach, such as sodium persulfate or sodium percarbonate.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen pelletisierten Reinigungsmittels liegt in seiner Anwendungsbreite. So ergeben sich zweckmäßige Anwendungsmöglichkeiten desselben für geschlossene Systeme, insbesondere als Maschinengeschirrspülmittel, als Waschmittel für Waschmaschinen, insbesondere zur Reinigung von Textilien, als Handgeschirrspülmittel zum Reinigen, Sterilisieren und/oder Desinfizieren von Einrichtungen in der Lebensmittel-verarbeitenden Industrie und für medizinische Geräte, als Sanitärreiniger und als Handreinigungsmittel (zum Waschen der Hände).The particular advantage of the pelletized cleaning agent according to the invention lies in its range of application. Thus, there are expedient possible applications thereof for closed systems, in particular as machine dishwashing detergents, as detergents for washing machines, in particular for cleaning textiles, as hand dishwashing detergents for cleaning, sterilizing and / or disinfecting devices in the food processing industry and for medical devices, as sanitary cleaners and as a hand cleaner (for washing hands).

Eine besondere Weiterbildung dieser Verwendung des erfindungsgemäßen pelletisierten Reinigungsmittels besteht darin, dass es in die flüssige Form überführt wird, so beispielsweise in Wasser, wobei dem wässrigen Medium eine oder mehrere nicht-wässrige Lösungsmittel beigegeben werden können, wie sie vorstehend bereits bezeichnet wurden.A particular development of this use of the pelletized cleaning agent according to the invention is that it is converted into the liquid form, for example in water, wherein one or more non-aqueous solvents can be added to the aqueous medium, as already described above.

Andererseits besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dass erfindungsgemäße pelletisierte Reinigungsmittel allein in die nicht-wässrigen Lösungsmittel miteinzubeziehen und dann einer ausgewählten Verwendung zuzuführen. Oben wurde bereits herausgestellt, dass die Erfindung insbesondere allgemein geeignet ist, in geschlossenen Systemen eingesetzt zu werden. Dies bedarf der Erläuterung: Unter geschlossenen Systemen werden nach der Erfindung Einrichtungen verstanden, die entweder während des Betriebs vollständig gegenüber ihrer Umgebung abgeschlossen sind, zum Beispiel Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen oder ähnliches, oder vor der Inbetriebnahme gegenüber der Umgebung hermetisch abgeschlossen sind und erst bei Inbetriebnahme geöffnet werden, beispielsweise Einrichtungen zur Lebensmittelverarbeitung oder auch medizinische Geräte, zum Beispiel Spüleinrichtungen für Operationssäle, Zahnarztstühle, Dialysegeräte, Herz-Lungen-Maschinen, Endoskope oder ähnliche medizinische Geräte. Während bei den zuerst genannten Systemen das Reinigungsmittel im Gerät während des Betriebs umgewälzt wird, wird bei den zuletzt genannten Systemen mit dem Reinigungsmittel beispielsweise nur gespült. Hier dient das Reinigungsmittel nicht nur Reinigungszwecken, sondern auch dem Hygenisieren und/oder Desinfizieren.On the other hand, it is fundamentally possible to include the pelletized cleaning agents according to the invention alone in the non-aqueous solvents and then to feed them to a selected use. It has already been pointed out above that the invention is particularly generally suitable for use in closed systems. This requires explanation: Closed systems according to the invention means devices that are either completely closed to their environment during operation, for example, dishwashers, washing machines or the like, or are hermetically sealed from the environment before commissioning and opened only at startup be, for example, food processing facilities or also Medical devices, for example, rinsing devices for operating theaters, dental chairs, dialysis machines, heart-lung machines, endoscopes or similar medical devices. While in the first-mentioned systems, the cleaning agent is circulated in the device during operation, in the latter systems with the cleaning agent, for example, only rinsed. Here, the cleaning agent serves not only cleaning purposes, but also the Hygenisieren and / or disinfecting.

Das erfindungsgemäße pelletisierte Reinigungsmittel lässt sich, was überraschend ist, nach üblichen Verfahren des Pelletisierens, insbesondere nach der Strang-Pressgranulation (Pelletieren) herstellen. Beim Pelletieren lässt sich – in Kombination mit vorgeschalteten Konditionierverfahren – dies im vorliegenden Fall ohne Produktveränderungen, die vornehmlich die mechanische Stabilität der Feststoffe erhöht, eine Reihe weiterer Veredelungseffekte gezielt einstellen. Es ist möglich durch Veränderung der Verfahrensparameter, wie Druck, Temperatur und Verweilzeit und auch der Maschinenkonstruktion, sowie durch die Zugabe funktioneller Hilfsstoffe den zu behandelnden Produkten spezifische Stoffwerte (Dichte) zu vermitteln, wobei im vorliegenden Fall chemisch-strukturelle Veränderungen weitgehend ausgeschlossen sind.The pelletized cleaning agent according to the invention can, surprisingly, be prepared by conventional pelleting processes, in particular after extrusion pelleting. In the case of pelleting - in combination with upstream conditioning methods - this can be adjusted in the present case without product changes, which primarily increase the mechanical stability of the solids, a series of further finishing effects targeted. It is possible by changing the process parameters, such as pressure, temperature and residence time and also the machine design, as well as by the addition of functional auxiliaries to convey the products to be treated specific properties (density), in the present case, chemical-structural changes are largely excluded.

Beim Pelletieren ist es im Übrigen unter bestimmten Voraussetzungen (Produkt-, Prozessbindungen) möglich, eine glatte, glänzende Oberfläche zu schaffen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung erfährt das erfindungsgemäße Verfahren bei der Strang-Pressgranulation (Pelletieren) durch den Einsatz einer Flachmatrizenpresse.Incidentally, in pelleting, under certain conditions (product, process bonds) it is possible to create a smooth, glossy surface. A particularly advantageous embodiment undergoes the process of the invention in the strand-pressing granulation (pelletizing) by the use of a flat die press.

Überraschend ist es, dass der Harnstoff bei der Pelletisierung zwar erhitzt wird, so beispielsweise auf 60 bis 80°C, dies unter erheblicher Druckeinwirkung, wobei er offenbar aus seinem spröden, festen Aggregatszustand in einen mehr oder weniger pastösen Aggregatszustand überführt wird und sich letztlich im Verfahrensendprodukt als ein ausgezeichnetes ”Klebemittel” erweist. Demzufolge werden zusammen mit Harnstoff hervorragende trockene, pulvrige Komponenten, die üblicherweise in Reinigungsmitteln notwendige Bestandteile darstellen, in das Verfahrensenderzeugnis inkorporiert, ohne dass die funktionellen Wirkungen der Einzelbestandteile bzw. der Gesamtkombination der Verbindungen in den verschiedenen Einsatzbereichen verloren geht. In der Tat ist das zunächst pulvrige Gemisch des Harnstoffs mit den weiteren angesprochenen Komponenten nach dem Erkalten in seiner chemischen Struktur unverändert.It is surprising that the urea is indeed heated during the pelletization, for example at 60 to 80 ° C, this under considerable pressure, where it is apparently transferred from its brittle, solid state of aggregation in a more or less pasty state of aggregation and ultimately in the Final process product proves to be an excellent "adhesive". Accordingly, together with urea, excellent dry powdery components, which are usually necessary ingredients in detergents, are incorporated into the process product without losing the functional effects of the individual components or the overall combination of the compounds in the various fields of use. In fact, the initially powdery mixture of urea with the other components mentioned after cooling in its chemical structure is unchanged.

Die erhaltenen pelletisierten Reinigungsmittel sind bezüglich ihrer Dimension nicht wesentlich beschränkt. Im Allgemeinen kann davon ausgegangen werden, dass die Pellets bzw. Granulate, die aus einem austretenden Strang durch Schneideeinrichtungen gewonnen werden, beispielsweise einen Durchmesser von 3 mm und eine Länge von 6 mm aufweisen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass verschiedenen notwendigen oder auch fakultativ einsetzbaren Bestandteile in dem Harnstoffgerüst integriert sind. Bei einer späteren Anwendung erweist sich, dass auf Grund der guten Löslichkeit von Harnstoff beispielsweise in Wasser in den verschiedenen relevanten Anwendungsbereichen, so beispielsweise als Geschirrspülmittel, sich das Harnstoffgerüst schnell auflöst und damit auch die weitern Wirkbestandteile des erfindungsgemäßen Reinigungsmittel mehr oder weniger ”schlagartig” freigesetzt werden, was bedeutsame Vorteile hat. Die Bestandteile kommen unmittelbar zur Geltung.The resulting pelletized detergents are not significantly limited in their dimensions. In general, it can be assumed that the pellets or granules obtained from an emerging strand by cutting means, for example, have a diameter of 3 mm and a length of 6 mm. It is particularly advantageous that various necessary or optional ingredients are integrated in the urea skeleton. In a later application proves that due to the good solubility of urea, for example, in water in the various relevant applications, such as dishwashing, the urea skeleton dissolves quickly and thus the further active ingredients of the detergent according to the invention more or less "suddenly" released which has significant benefits. The ingredients are immediately apparent.

Die obigen Erkenntnisse, auf denen die Erfindung beruht bzw. die die daraus ableitbar sind, geben Anregungen dahingehend, den technischen Gedanken, der hier verkörpert wird, auch in anderen technischen Bereichen zu nutzen, so zum Beispiel im Rahmen von Düngemitteln, denen weitere umweltverträgliche Mittel einverleibt werden können.The above findings, on which the invention is based or which can be derived therefrom, suggest that the technical idea embodied here should also be used in other technical fields, for example in the context of fertilizers, which are further environmentally compatible means can be incorporated.

Im Ergebnis ist festzustellen, dass die erfindungsgemäßen pelletisierten Reinigungsmittel von erheblichen Nutzen sind, das Herstellungsverfahren keinerlei negative Einwirkungen auf deren wünschenswerte Funktionalität in den Anwendungen hat und darüber hinaus eine große Zahl von Vorteilen beobachtbar ist, nämlich: Geringere Staubbelastung, geringeres Lagervolumen durch hohes Schüttgewicht, weniger Lagerverluste, keine Entmischung, gute Homonisierung durch Mischung, bessere Fließeigenschaften, bessere Dosierfähigkeit, besseres Handling beim Transport, bessere Verwertbarkeit, bessere Auflöse – Lösungsverhalten, was besonders überraschend ist, keine Veränderung der chemischen Strukturen durch Druck und Wärme, Veredelung von Fertigprodukten und Wirtschaftlichkeit von Produktionsverfahren.As a result, it should be noted that the pelletized detergents according to the invention are of considerable use, the production process has no negative effects on their desirable functionality in the applications and, moreover, a large number of advantages are observable, namely: lower dust load, lower storage volume due to high bulk density, less storage losses, no segregation, good homogenization through mixing, better flow properties, better metering, better handling during transport, better usability, better dissolution - solution behavior, which is particularly surprising, no change in chemical structures due to pressure and heat, finishing of finished products and cost-effectiveness of production processes.

Die Erfindung wird nachfolgend von Beispielen noch näher erläutert:The invention will be explained in more detail by examples below:

BeispieleExamples

Es wurden anhand der nachfolgenden Rezepturen in der ebenfalls nachfolgend geschilderten Art und Weise ein pelletisiertes Maschinengeschirrspülmittel sowie ein Waschmittel hergestellt.A pelletized machine dishwashing detergent and a detergent were prepared on the basis of the following formulations in the manner also described below.

Rezeptur für das Maschinengeschirrspülmittel:

– Soda 15,0%
– Natriumbicarbonat 5,0%
– hochdisperse Kieselsäure (Sipernat) 0,6%
- Nichtionisches schaumarmes und schaumdämmendes Tensid Plurafac LF901 1,0%
– Hoesch FA 64LF/Stobitens FA 64 LF 1,0%
– Trinatriumcitrat 9,0%
– Sokalan-Derivat (Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymer-NA-Salz) 1,5%
– Natriumpercarbonat 10,0%
– TEAD (Tetraacethylethylendiamin) 1,0%
– Protease (Savinase) 1,2%
– Amylase (Termamyl) 0,5%
– Lipase (Lipolase) 0,4%
– Trilon M (Komplexbildner) 5,0 Gew.-%
– Harnstoff, grob 38,05%
– Harnstoff, fein 9,6%

Recipe for the machine dishwashing detergent:

- Soda 15.0%
- Sodium bicarbonate 5.0%
- fumed silica (sipernate) 0.6%
- Non-ionic low foaming and foam-inhibiting surfactant Plurafac LF901 1,0%
- Hoesch FA 64LF / Stobitens FA 64 LF 1.0%
- trisodium citrate 9.0%
Sokalan derivative (acrylic acid / maleic acid copolymer NA salt) 1.5%
Sodium percarbonate 10.0%
- TEAD (tetraacethylethylenediamine) 1.0%
Protease (Savinase) 1.2%
Amylase (Termamyl) 0.5%
Lipase (Lipolase) 0.4%
Trilon M (complexing agent) 5.0% by weight
- urea, coarse 38.05%
- urea, fine 9.6%

Waschmittel (für Kaltwasser):

– Soda 25%
– Lineares Alkylbenzolsulfonat (Ufaryl DL 90 C) 5,5%
– Zeolithe/Komplexbildner (Trilon M) 25,0%
– Polyoxyethylenealkylether (Genapol EP 2584) 1,6%
– Protease (Savinase) 0,5%
– Amylase (Termamyl) 0,5%
– Lipase (Lipolase) 0,5%
– Parfüm 0,2%
– Natriumpercarbonat 4,3%
– TAED 1,0%
– Hochdisperse Kieselsäure (Sipernat) 1,0%
– Harnstoff, grob 31,4%
– Harnstoff, fein 3,5%

Detergent (for cold water):

- soda 25%
Linear alkyl benzene sulphonate (Ufaryl DL 90 C) 5.5%
- zeolites / complexing agents (Trilon M) 25.0%
Polyoxyethylene alkyl ethers (Genapol EP 2584) 1.6%
Protease (Savinase) 0.5%
Amylase (Termamyl) 0.5%
Lipase (lipolase) 0.5%
- Perfume 0.2%
Sodium percarbonate 4.3%
- TAED 1.0%
- fumed silica (sipernate) 1.0%
- Urea, roughly 31.4%
- urea, fine 3.5%

Bei den nachfolgend beschriebenen Versuchen wurden jeweils fünf Kilogramm der beiden erfindungsgemäßen Reinigungsmittel zunächst in Pulverform herangezogen. Beide Produkte wurden vor den Testversuchen in einem speziell elektrischen Mischgerät gut durchmischt, um ein homogenes Material zu erhalten.In the tests described below, in each case five kilograms of the two cleaning agents according to the invention were first used in powder form. Both products were well mixed in a special electric mixer prior to testing to obtain a homogeneous material.

Danach wurde der erste Versuch auf einer Pelletiermaschine (kleinkalibrige Flachmatrizenpresse mit drei Millimeter-Presslöchern in der Matrize und einer Pelletlänge von etwa sechs Millimeter) mit dem Maschinengeschirrspülmittel durchgeführt.Thereafter, the first trial was carried out on a pelletizer machine (small-caliber flat die press with three millimeter punch holes in the die and a pellet length of about six millimeters) with the machine dishwashing detergent.

Zu der Flachmatrizenpresse lässt sich folgendes sagen: Das Kernstück einer Flachmatrizepressen sind Matrize und Kollerrollen. Diese sind die eigentlichen Pressorgane und für die Herstellung von Pellets oder Granulaten verantwortlich. Die Matrize beschreibt eine kreisrunde Scheibe mit einer kollerbaren Aufklammer, in der Presskanäle vorliegen. Die Form, Anordnung und Länge der Presskanäle sind bestimmend für die Qualität der Pellets oder Granulate. Die rotierenden Kollerrollen drücken den auf der fest eingespannte Matrize liegenden Materialteppich in die Presskanäle. Es entsteht ein Endlosstrang, der aus jedem der Presskanäle herausdrückt. Dieser wird in Pellets oder Granulate geschnitten. Wenn im Rahmen der Erfindung von Pellets gesprochen wird, dann ist dieser Begriff allgemein zu verstehen und soll auch ”Granulate” einbeziehen. Im Übrigen wird das Verfahren zur Pelletierung und zur Granulierung der beschriebenen Art heutzutage in verschiedenen Produktbereichen der Industrie eingesetzt.As regards the flat die press, the following can be said: The core of a flat die press is the die and the rolling mills. These are the actual pressing organs and responsible for the production of pellets or granules. The die describes a circular disk with a rollable clip in which press channels are present. The shape, arrangement and length of the press channels determine the quality of the pellets or granules. The rotating pug mill rollers press the material carpet lying on the firmly clamped die into the press channels. The result is a continuous strand, which pushes out of each of the press channels. This is cut into pellets or granules. If in the context of the invention of pellets is spoken, then this term is to be understood generally and should also include "granules". Incidentally, the pelletizing and pelletizing method of the kind described today is used in various product sectors of industry.

Bei optimalem Versuchsverlauf und bei nachgemessener Erhitzung der Maschine und des gepressten Pulvermaterials auf 60°C produzierte die Pelletiermaschine ausgezeichnet aussehende Pellets in den Auffangbehälter. Der Versuch wurde bei einer Menge von etwa 1,5 kg gestoppt und das Material in die Schublade eines Kühlapparates zur Abkühlung geschüttet. Hierbei erfolgte die Abkühlung bei Raumtemperatur langsam und ohne zusätzliche Temperierungsmaßnahmen. Die Pellets waren ausgezeichnet und haben ihre Struktur langfristig aufrechterhalten.With the optimum run of the experiment and measured heating of the machine and pressed powder material to 60 ° C, the pelletizer produced excellent-looking pellets into the receiver. The experiment was stopped at a rate of about 1.5 kg and the material poured into the drawer of a cooling apparatus for cooling. Here, the cooling was carried out slowly at room temperature and without additional Temperierungsmaßnahmen. The pellets were excellent and maintained their structure over the long term.

Zweiter Versuch: Hiernach wurde das erfindungsgemäße Geschirrspülmittel in Anlehnung an den ersten Versuch 1 hergestellt. Es ergab sich ein hervorragendes Ergebnis. Das Maschinengeschirrspülmittel zeigte eine einwandfreie Festigkeit und Abmessung, die langzeitig verblieb.Second experiment: Hereafter, the dishwashing detergent according to the invention was prepared on the basis of the first experiment 1. It gave an excellent result. The machine dishwashing detergent showed a perfect strength and dimension, which remained long term.

Zusammenfassende Bewertung:Summary rating:

Aus den obigen Versuchen war zu schließen, dass der Zusammenhalt der stabilen pelletierten Reinigungsmittel in beiden Fällen durch den Harnstoff hervorgerufen wurde. Der Harnstoff nahm bei beiden Versuchen überraschend bei der Erwärmung einen mehr plastischen (pastösen), klebenden Aggregatszustand an, je mehr er in Richtung seiner Schmelztemperatur erhitzt wurde. In dieser Klebematrix können offenbar problemlos die anderen Rezepturanteile, die sonst nicht pelletisierbar wären, sondern durch spezielle Kleber unterstützt werden müssten, in langfristig haltbare Pellets inkorporiert werden.From the above experiments, it was concluded that the cohesion of the stable pelletized detergents in both cases was caused by the urea. In both experiments, the urea surprisingly assumed a more plastic (pasty), adhesive state of aggregation when heated, the more it was heated in the direction of its melting temperature. In this adhesive matrix, the other recipe parts, which would otherwise not be pelletizable, but would have to be supported by special adhesives, apparently can easily be incorporated into long-term durable pellets.

Es wurde ein ergänzender Versuch durchgeführt. Hierbei wurden die Pellets mit Wasser benetzt. Die ”Klebematrix” des Harnstoffs zerfiel umgehend und die übrigen Bestandteile lösten sich zügig in Wasser. Es war daraus zu schließen, dass der Harnstoff neben seinen anderen Funktionen in den Reinigungsmitteln (unter anderem die tensidische Wirkung) überraschenderweise die zusätzliche Funktion eines exzellenten ”Klebers” hat, der sonstige Klebemittel, die bei üblichen Pelletierungen herangezogen werden, im vorliegenden Fall überflüssig macht. Durch einen Analogieschluss lässt sich hieraus ableiten, dass diese Klebefunktion auch hoch-interessante Möglichkeiten auf anderen Gebieten erschließen könnte, so zum Beispiel im Düngemittelbereich.An additional experiment was carried out. In this case, the pellets were wetted with water. The "adhesive matrix" of the urea disintegrated immediately and the remaining constituents dissolve rapidly in water. It was concluded that the urea, in addition to its other functions in the detergents (inter alia the surfactant action) surprisingly has the additional function of an excellent "glue" which makes other adhesives used in conventional pelletizing superfluous in the present case , By analogy, it can be deduced from this that this adhesive function could also open up highly interesting possibilities in other areas, for example in the field of fertilizers.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2010/105816 A1 [0002]
WO 2012/035156 A1 [0002, 0002]

Claims

Pelletized detergent containing (a) 10 to 90% by weight of urea; (b) 5 to 70% by weight of one or more electrolytes; (c) from 0.1% to 35% by weight of one or more surfactants; (d) 0.01 to 20% by weight of one or more complexing agents and optionally (e) up to 10% by weight of one or more enzymes.

Pelletized detergent according to claim 1, characterized in that it contains 10 to 70 wt .-%, in particular 20 to 60 wt .-% urea.

Pelletized detergent according to claim 1, characterized in that it contains for use as a dishwashing detergent 15 to 65 wt .-% urea.

Pelletized detergent according to claim 1, characterized in that it contains 10 to 40 wt .-% urea for use as Sanitätsreiniger.

Pelletized cleaning agent according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that it contains for use as a dishwashing detergent 5 to 60 wt .-% electrolytes.

Pelletizing detergent according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that it contains up to 10 wt .-% of one or more enzymes.

Pelletized detergent according to claim 6, characterized in that it contains 0.01 to 5 wt .-% of one or more enzymes.

Pelletized cleaning agent according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrolyte is an alkali metal or alkaline earth metal salt, in particular a sodium salt.

Pelletized cleaning agent according to at least one of the preceding claims, characterized in that it contains builder (builder), in particular in the form of aluminum silicates, zeolites, alginates, polyacrylates and / or polyacetals.

Pelletized detergent according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is adjusted as a dishwashing detergent when used in aqueous solution to a pH of 7 to 12, in particular to 8 to 11, adjusted.

Pelletized cleaning agent according to one of the preceding claims, characterized in that it is adjusted to a pH of 1 to 6, in particular from 2 to 4, when used as a sanitary cleaner in aqueous solution.

Pelletized detergent according to at least one of the preceding claims, characterized in that it contains complexing agents in the form of nitrilotriacetate (NTA), ethylenediaminotriacetate (TED), ethylenediaminetetraacetate (EDTA), methylglycine diacetate (MGDA), in particular in the form of sodium salts.

Pelletized cleaning agent according to at least one of the preceding claims, characterized in that it contains one or more stabilizers, in particular in an amount of 0.1 to 5 wt .-%.

Pelletized detergent according to claim 13, characterized in that the stabilizers in the form of glycol, propylene glycol, polyalkylene glycol, in particular polyethylene glycol or polypropylene glycol, glycerol, sorbitol and / or mannitol.

Pelletized cleaning agent according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is in liquid form and contains water and / or one or more aqueous solvents.

Pelletized detergent according to at least one of the preceding claims, characterized in that it contains for use as a dishwashing detergent (a) 25 to 70 wt .-% urea; (b) 10 to 50% by weight of one or more electrolytes; (c) 1 to 5% by weight of one or more surfactants; (d) 1 to 5% by weight of one or more enzymes; (e) 1 to 15% by weight of one or more complexing agents; and optionally (f) up to 0.1% by weight of one or more fragrances.

Pelletized detergent according to claim 16, characterized in that it contains bleach.

Use of the pelletized cleaning agent according to at least one of the preceding claims for closed systems, in particular as machine dishwashing detergents, as detergents for washing machines, in particular for cleaning textiles, as hand dishwashing detergents, as means for cleaning, sterilizing and / or disinfecting devices in the food processing industry and for medical devices, as sanitary cleaners, as hand-cleaners (for washing hands), as means for cleaning vehicles of all kinds, in particular cars, of large external surfaces, in particular of buildings, of equipment in the food and beverage industry, in particular of milking installations or milking installations as well as installations and devices with metallic, ceramic and / or plastic surfaces as well as dental prostheses.

Use of the pelletized detergent of claim 10, dissolving in a liquid containing water and / or one or more non-aqueous solvents.

Process for the preparation of a pelletized cleaning agent according to at least one of the preceding claims 1 to 19, characterized in that the starting materials are processed by a conventional extrusion press granulation process (pelletizing), in particular under normal pressure conditions and in particular using flat die presses.

A method according to claim 20, characterized in that the starting mixture is adjusted under the pressure conditions to a temperature of about 50 to 70 ° C, in particular about 55 to 65 ° C, whereby the urea is transferred in the meantime in a pasty state and after cooling the Produced a urea skeleton with incorporated detergent component arises.