DE19908026A1 - Abriebstabile Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit festen Additiven - Google Patents
Abriebstabile Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit festen AdditivenInfo
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Abstract
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die sich neben hohen Härten und guter Einspülbarkeit durch eine hohe Stabilität gegen Abrieb auszeichnen, können erhalten werden, wenn dem zu verpressenden Vorgemisch als feste Aufbereitungskomponente bezogen auf das Gewicht des entstehenden Formkörpers 0,1 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer hochalkoxylierter nichtionischer Tenside mit mehr als 10 Alkylenoxideinheiten zugemischt werden.
Description
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der kompakten Formkörper, die wasch-
und reinigungsaktive Eigenschaften aufweisen. Solche Wasch- und Reinigungsmittelform
körper umfassen beispielsweise Waschmittelformkörper für das Waschen von Textilien,
Reinigungsmittelformkörper für das maschinelle Geschirrspülen oder die Reinigung harter
Oberflächen, Bleichmittelformkörper zum Einsatz in Wasch- oder Geschirrspülmaschinen,
Wasserenthärtungsformkörper oder Fleckensalztabletten. Insbesondere betrifft die Erfin
dung Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die zum Waschen von Textilien in einer
Haushaltswaschmaschine eingesetzt und kurz als Waschmitteltabletten bezeichnet werden.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und
erfreuen sich beim Verbraucher wegen der einfachen Dosierung zunehmender Beliebtheit.
Tablettierte Wasch- und Reinigungsmittel haben gegenüber pulverförmigen eine Reihe von
Vorteilen: Sie sind einfacher zu dosieren und zu handhaben und haben aufgrund ihrer
kompakten Struktur Vorteile bei der Lagerung und beim Transport. Auch in der Patentlite
ratur sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper folglich umfassend beschrieben. Ein
Problem, das bei der Anwendung von wasch- und reinigungsaktiven Formkörpern immer
wieder auftritt, ist die zu geringe Zerfalls- und Lösegeschwindigkeit der Formkörper unter
Anwendungsbedingungen. Da hinreichend stabile, d. h. form- und bruchbeständige Form
körper nur durch verhältnismäßig hohe Preßdrücke hergestellt werden können, kommt es
zu einer starken Verdichtung der Formkörperbestandteile und zu einer daraus folgenden
verzögerten Desintegration des Formkörpers in der wäßrigen Flotte und damit zu einer zu
langsamen Freisetzung der Aktivsubstanzen im Wasch- bzw. Reinigungsvorgang. Die ver
zögerte Desintegration der Formkörper hat weiterhin den Nachteil, daß sich übliche
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nicht über die Einspülkammer von Haushalts
waschmaschinen einspülen lassen, da die Tabletten nicht in hinreichend schneller Zeit in
Sekundärpartikel zerfallen, die klein genug sind, um aus Einspülkammer in die Wasch
trommel eingespült zu werden. Ein weiteres Problem, das insbesondere bei Wasch- und
Reinigungsmittelformkörpern auftritt, ist die Friabilität der Formkörper bzw. deren oftmals
unzureichende Stabilität gegen Abrieb. So können zwar hinreichend bruchstabile, d. h. harte
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper hergestellt werden, oft sind diese aber den Bela
stungen bei Verpackung, Transport und Handhabung, d. h. Fall- und Reibebeanspruchun
gen, nicht ausreichend gewachsen, so daß Kantenbruch- und Abrieberscheinungen das Er
scheinungsbild des Formkörpers beeinträchtigen oder gar zu einer völligen Zerstörung der
Formkörperstruktur führen.
Lösungen zum Problem der Friabilität bzw. Abriebstabilität von Wasch- und Reinigungs
mittelformkörpern werden im Stand der Technik beispielsweise in der älteren deutschen
Patentanmeldung DE 198 41 146.4 (Henkel KGaA) offenbart. Der hierin offenbarte Lö
sungsansatz besteht in der Inkorporation flüssiger, nichttensidischer Bindemittel in die zu
verpressenden Vorgemische.
Ein weiterer Lösungsansatz zum Problem der Friabilität bzw. Abriebstabilität besteht nach
der Lehre der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 199 03 289.0
(Henkel KGaA) darin, das Verhältnis der in den Formkörpern enthaltenen nichtionischen
und anionischen Tenside im Bereich von 0,4 : 1 bis 3 : 1 zu wählen.
Der Einsatz von Tensiden in Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern ist Gegenstand
zahlreicher Veröffentlichungen. Niotensidreiche Formulierungen werden dabei insbesonde
re in den folgenden Schriften beschrieben.
Die europäische Patentanmeldung EP 355 626 (Henkel KGaA) offenbart ein Verfahren zur
Herstellung phosphatfreier bzw. -armer Waschmitteltabletten, bei dem mindestens zwei
pulverförmige bis granulare Komponenten (A) und (B) herstellt, die vermischt und tablet
tiert werden. Die Komponente (A) enthält die Gesamtmenge der anionischen Tenside, die
Komponente (B) 75 bis 100% der Gesamtmenge der nichtionischen Tenside.
Die europäische Patentanmeldung EP 466 485 (Unilever) beschreibt ebenfalls Waschmit
teltabletten, welche Gerüststoffe sowie anionische und nichtionische Tenside enthalten.
Das zu verpressende Vorgemisch besteht hierin aus Partikeln, die zu 20 bis 100% aus
Aniontensid bestehen und aus vorzugsweise aniontensidfreien Partikeln, die Niotensid ent
halten können. Ein einzuhaltendes Verhältnis zwischen nichtionischen und anionischen
Tensiden wird in dieser Schrift nicht offenbart. Das Problem zu geringer Abriebstabilität
wird ebenfalls nicht erwähnt.
Waschmitteltabletten, die neben hohen Mengen an Niotensid zwingend Kaliumcarbonat
enthalten, werden in der europäischen Patentanmeldung EP 482 627 (Kao Corp.) beschrie
ben. Nach der Lehre dieser Schrift wird die Löslichkeit der Tabletten durch ein spezielles
Gewichtsverhältnis zwischen nichtionischem Tensid und Kaliumcarbonat verbessert. Auch
in dieser Schrift werden weder Anion-/Niotensid-Verhältnisse offenbart, noch wird auf das
Problem der Abriebstabilität eingegangen.
Der Einsatz von ethoxylierten Alkoholen, deren mittlere C-Kettenlänge unter 12 liegt, weil
mindestens 25% der Alkylketten eine Länge unter 12 Kohlenstoffatomen aufweisen, wird
in der EP 598 586 (Unilever) offenbart. In dieser Schrift werden Waschmitteltabletten, die
neben dem Niotensid auch Aniontensid enthalten, nicht explizit beschrieben. Ein hoher
Alkoxylierungsgrad der Niotenside wird ebensowenig offenbart wie das Problem des Ab
riebs.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Formkörper bereitzustellen,
die sich bei vorgegebener Härte durch kurze Zerfallszeiten auszeichnen und sich somit
auch über die Einspülkammer haushaltsüblicher Waschmaschinen dosieren lassen. Zusätz
lich zu diesen Anforderungen sollten die Formkörper dabei eine erhöhte Stabilität gegen
Fall- und Reibebelastungen aufweisen, d. h. eine verbesserte, d. h. verringerte Friabilität
besitzen und ein verringertes Abriebverhalten aufweisen. Nach Möglichkeit sollten dabei
die vorteilhaften Eigenschaften durch die Konfektionierung von Wasch- und Reinigungs
mittel-Inhaltsstoffen erreicht werden, um auf den Zusatz "rezepturfremder" Hilfsstoffe, die
keine Wasch- und Reinigungsleistung entfalten, verzichten zu können.
Es wurde nun gefunden, daß hochalkoxylierte nichtionische Tenside den Formkörpern eine
erhöhte Stabilität gegen Abrieb verleihen, wenn sie dem zu verpressenden Vorgemisch
zugegeben werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und
Reinigungsmittelformkörpern durch Abmischen eines tensidhaltigen Granulats mit pulver
förmigen Aufbereitungskomponenten und nachfolgendes formgebendes Verpressen, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß dem zu verpressenden Gemisch als feste Aufbereitungs
komponente bezogen auf das Gewicht des entstehenden Formkörpers 0,1 bis 20 Gew.-%
eines oder mehrerer hochalkoxylierter nichtionischer Tenside mit mehr als 10 Alkylenoxid
einheiten zugemischt werden.
Das bzw. die hochalkoxylierte(n) nichtionische(n) Tensid(e) werden dem Vorgemisch im
erfindungsgemäßen Verfahren separat zugegeben, d. h. sie sind nicht vollständig Bestand
teil des Tensidgranulats. Es ist erfindungsgemäß zwar möglich, daß auch das tensidhaltige
Granulat Verbindungen enthält, die den vorstehend genannten Kriterien entsprechen, vor
zugsweise ist das Granulat aber frei von diesen Verbindungen.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegt einerseits die Menge,
in der die hochalkoxylierten Niotenside dem Vorgemisch zugegeben werden, und anderer
seits auch die Zahl an Alkylenoxideinheiten innerhalb eines engeren Bereichs. Bevorzugte
Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verpressenden Gemisch 0,15 bis 10 Gew.-%,
vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,25 bis 4 Gew.-% und
insbesondere 0,4 bis 2 Gew.-% eines oder mehrerer hochalkoxylierter nichtionischer Ten
side mit 10 bis 100, vorzugsweise 20 bis 80 und insbesondere 25 bis 50 Alkylenoxidein
heiten zugemischt werden.
Der Begriff "Alkylenoxideinheiten" kennzeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung
den statistischen Mittelwert an AO-Gruppen in einem Molekül des nichtionischen Tensids
oder anders ausgedrückt den statistischen Mittelwert der Mole Alkylenoxid, die pro Mol
Alkohol vorliegen. Als Alkylenoxideinheiten sind insbesondere Ethylenoxid- (EO) und
Propylenoxid- (PO) Einheiten technisch interessant. Die betreffenden Alkoxylate können
in bekannter Weise aus den Alkoholen und Ethylen- bzw. Propylenoxid gewonnen werden.
Selbstverständlich sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch EO/PO-Gemische
einsetzbar.
Die Struktur der hochalkoxylierten nichtionischen Tenside ist in weiten Grenzen variierbar.
Der Alkylrest wird dabei durch die Auswahl des langkettigen Alkohols festgelegt. Aus
wirtschaftlichen Gründen sind dabei die großtechnisch zugänglichen Alkohole mit 8 bis 24
Kohlenstoffatomen, insbesondere native Alkohole aus der Hydrierung von Carbonsäuren
bzw. Carbonsäurederivaten, bevorzugt. Auch die aus technischen Alkoholsynthesen zu
gänglichen Alkohole wie Oxoalkohole und Ziegleralkohole sind verwendbar.
Die aus der Hydrierung von Carbonsäuren zugänglichen Alkohole werden dabei als Fettal
kohole bezeichnet, da die Säuren ihrerseits aus nativen Fetten und Ölen gewonnen werden.
Es handelt sich hierbei nicht um Reinsubstanzen, sondern um Substanzgemische, deren
Zusammensetzung variieren kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Alkylrest
der hochalkoxylierten Niotenside einsetzbare Fettalkohole sind beispielsweise Hexanol
(Capronalkohol), Heptanol (Önanthalkohol), Octanol (Caprylalkohol), Nonanol (Pelargon
alkohol), Decanol (Caprinalkohol), Undecanol usw. Bevorzugt ist im Rahmen der vorlie
genden Verbindung der Einsatz von Fettalkoholen wie Dodecanol (Laurinylalkohol),
Tetradecanol (Myristinylalkohol), Hexadecanol (Palmitinylalkohol), Octadecanol (Stea
rinylalkohol), Eicosanol (Arachinylalkohol), Docosanol (Behenylalkohol), Tetracosanol
(Lignocerinylalkohol), Hexacosanol (Cerotinylalkohol), Triacotanol (Melissinylalkohol)
sowie der ungesättigten Spezies 9c-Hexadecenol (Palmitoleylalkohol), 6c-Octadecenol
(Petroselinylalkohol), 6t-Octadecenol (Petroselaidinylalkohol), 9c-Octadecenol (Oleylal
kohol), 9t-Octadecenol (Elaidineylalkohol), 9c,12c-Octadecadienol (Linoleylalkohol),
9t,12t-Octadecadienol (Linolaidineylalkohol) und 9c,12c,15c-Octadecatreinol (Linole
nylalkohol). Aus Kostengründen ist es bevorzugt, nicht die reinen Spezies einzusetzen,
sondern technische Gemische der einzelnen Säuren, wie sie aus der Fettspaltung und an
schließenden Hydrierung zugänglich sind. Solche Gemische sind beispielsweise Koskos
ölalkohol (ca. 6 Gew.-% C8, 6 Gew.-% C10, 48 Gew.-% C12, 18 Gew.-% C14, 10 Gew.-%
C16, 2 Gew.-% C18, 8 Gew.-% C18', 1 Gew.-% C18'), Palmkernölalkohol (ca. 4 Gew.-% C8,
5 Gew.-% C10, 50 Gew.-% C12, 15 Gew.-% C14, 7 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C18, 15 Gew.-%
C18', 1 Gew.-% C18'), Talgalkohol (ca. 3 Gew.-% C14, 26 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C16', 2
Gew.-% C17, 17 Gew.-% C18, 44 Gew.-% C18', 3 Gew.-% C18', 1 Gew.-% C18'''), gehärteter
Talgalkohol (ca. 2 Gew.-% C14, 28 Gew.-% C16, 2 Gew.-% C17, 63 Gew.-% C18, 1 Gew.-%
C18'), hydrierte technische Ölsäure (ca. 1 Gew.-% C12, 3 Gew.-% C14, 5 Gew.-% C16,
6 Gew.-% C16', 1 Gew.-% C17, 2 Gew.-% C18, 70 Gew.-% C18', 10 Gew.-% C18', 0,5 Gew.-%
C18'''), technischer Palmityl/Stearylalkohol (ca. 1 Gew.-% C12, 2 Gew.-% C14, 45 Gew.-%
C16, 2 Gew.-% C17, 47 Gew.-% C18, 1 Gew.-% C18') sowie hydrierte Sojabohnenölfettsäure
(ca. 2 Gew.-% C14, 15 Gew.-% C16, 5 Gew.-% C18, 25 Gew.-% C18', 45 Gew.-% C18', 7
Gew.-% C18''').
In erfindungsgemäß bevorzugten Verfahren leitet der Alkoholrest der hochalkoxylierten
nichtionischen Tenside sich von Fettalkoholen und/oder Oxoalkoholen ab und weist Ket
tenlängen von 8 bis 24, vorzugsweise von 10 bis 20, besonders bevorzugt von 12 bis 18
und insbesondere von 16 bis 18 Kohlenstoffatomen auf.
Als hochalkoxylierte Niotenside sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere
Fettalkoholethoxylate bevorzugt. Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind demnach
dadurch gekennzeichnet, daß als hochalkoxylierte nichtionische Tenside Alkoholethoxylate
der allgemeinen Formel
CnH2n+1O-(CH2CH2O)mH
eingesetzt werden, in der n Werte von 8 bis 24, vorzugsweise von 10 bis 20, besonders
bevorzugt von 12 bis 18 und insbesondere von 16 bis 18 und m Werte von über 10, vor
zugsweise von 10 bis 100, besonders bevorzugt von 20 bis 80 und insbesondere von 25 bis
50 annehmen.
Wählt man hieraus den besonders bevorzugten Kettenlängenbereich von 16 bis 18 Kohlen
stoffatomen und die besonders bevorzugten Ethoxylierungsgrade von 25 bis 50, so sind
insbesondere die folgenden Verbindungen oder Mischungen (die technischen Gemische)
dieser Verbindungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetzbar:
C16H33O-(CH2CH2O)25H, C16H33O-(CH2CH2O)26H, C16H33O-(CH2CH2O)27H,
C16H33O-(CH2CH2O)28H, C16H33O-(CH2CH2O)29H, C16H33O-(CH2CH2O)30H,
C16H33O-(CH2CH2O)31H, C16H33O-(CH2CH2O)32H, C16H33O-(CH2CH2O)33H,
C16H33O-(CH2CH2O)34H, C16H33O-(CH2CH2O)35H, C16H33O-(CH2CH2O)36H,
C16H33O-(CH2CH2O)37H, C16H33O-(CH2CH2O)38H, C16H33O-(CH2CH2O)39H,
C16H33O-(CH2CH2O)40H, C16H33O-(CH2CH2O)41H, C16H33O-(CH2CH2O)42H,
C16H33O-(CH2CH2O)43H, C16H33O-(CH2CH2O)44H, C16H33O-(CH2CH2O)45H,
C16H33O-(CH2CH2O)46H, C16H33O-(CH2CH2O)47H, C16H33O-(CH2CH2O)48H,
C16H33O-(CH2CH2O)49H, C16H33O-(CH2CH2O)50H,
C17H35O-(CH2CH2O)25H, C17H35O-(CH2CH2O)26H, C17H35O-(CH2CH2O)27H,
C17H35O-(CH2CH2O)28H, C17H35O-(CH2CH2O)29H, C17H35O-(CH2CH2O)30H,
C17H35O-(CH2CH2O)31H, C17H35O-(CH2CH2O)32H, C17H35O-(CH2CH2O)33H,
C17H35O-(CH2CH2O)34H, C17H35O-(CH2CH2O)35H, C17H35O-(CH2CH2O)36H,
C17H35O-(CH2CH2O)37H, C17H35O-(CH2CH2O)38H, C17H35O-(CH2CH2O)39H,
C17H35O-(CH2CH2O)40H, C17H35O-(CH2CH2O)41H, C17H35O-(CH2CH2O)42H,
C17H35O-(CH2CH2O)43H, C17H35O-(CH2CH2O)44H, C17H35O-(CH2CH2O)45H,
C17H35O-(CH2CH2O)46H, C17H35O-(CH2CH2O)47H, C17H35O-(CH2CH2O)48H,
C17H35O-(CH2CH2O)49H, C17H35O-(CH2CH2O)50H,
C18H37O-(CH2CH2O)25H, C18H37O-(CH2CH2O)26H, C18H37O-(CH2CH2O)27H,
C18H37O-(CH2CH2O)28H, C18H37O-(CH2CH2O)29H, C18H37O-(CH2CH2O)30H,
C18H37O-(CH2CH2O)31H, C18H37O-(CH2CH2O)32H, C18H37O-(CH2CH2O)33H,
C18H37O-(CH2CH2O)34H, C18H37O-(CH2CH2O)35H, C18H37O-(CH2CH2O)36H,
C18H37O-(CH2CH2O)37H, C18H37O-(CH2CH2O)38H, C18H37O-(CH2CH2O)39H,
C18H37O-(CH2CH2O)40H, C18H37O-(CH2CH2O)41H, C18H37O-(CH2CH2O)42H,
C18H37O-(CH2CH2O)43H, C18H37O-(CH2CH2O)44H, C18H37O-(CH2CH2O)45H,
C18H37O-(CH2CH2O)46H, C18H37O-(CH2CH2O)47H, C18H37O-(CH2CH2O)48H,
C18H37O-(CH2CH2O)49H, C18H37O-(CH2CH2O)50H.
C16H33O-(CH2CH2O)28H, C16H33O-(CH2CH2O)29H, C16H33O-(CH2CH2O)30H,
C16H33O-(CH2CH2O)31H, C16H33O-(CH2CH2O)32H, C16H33O-(CH2CH2O)33H,
C16H33O-(CH2CH2O)34H, C16H33O-(CH2CH2O)35H, C16H33O-(CH2CH2O)36H,
C16H33O-(CH2CH2O)37H, C16H33O-(CH2CH2O)38H, C16H33O-(CH2CH2O)39H,
C16H33O-(CH2CH2O)40H, C16H33O-(CH2CH2O)41H, C16H33O-(CH2CH2O)42H,
C16H33O-(CH2CH2O)43H, C16H33O-(CH2CH2O)44H, C16H33O-(CH2CH2O)45H,
C16H33O-(CH2CH2O)46H, C16H33O-(CH2CH2O)47H, C16H33O-(CH2CH2O)48H,
C16H33O-(CH2CH2O)49H, C16H33O-(CH2CH2O)50H,
C17H35O-(CH2CH2O)25H, C17H35O-(CH2CH2O)26H, C17H35O-(CH2CH2O)27H,
C17H35O-(CH2CH2O)28H, C17H35O-(CH2CH2O)29H, C17H35O-(CH2CH2O)30H,
C17H35O-(CH2CH2O)31H, C17H35O-(CH2CH2O)32H, C17H35O-(CH2CH2O)33H,
C17H35O-(CH2CH2O)34H, C17H35O-(CH2CH2O)35H, C17H35O-(CH2CH2O)36H,
C17H35O-(CH2CH2O)37H, C17H35O-(CH2CH2O)38H, C17H35O-(CH2CH2O)39H,
C17H35O-(CH2CH2O)40H, C17H35O-(CH2CH2O)41H, C17H35O-(CH2CH2O)42H,
C17H35O-(CH2CH2O)43H, C17H35O-(CH2CH2O)44H, C17H35O-(CH2CH2O)45H,
C17H35O-(CH2CH2O)46H, C17H35O-(CH2CH2O)47H, C17H35O-(CH2CH2O)48H,
C17H35O-(CH2CH2O)49H, C17H35O-(CH2CH2O)50H,
C18H37O-(CH2CH2O)25H, C18H37O-(CH2CH2O)26H, C18H37O-(CH2CH2O)27H,
C18H37O-(CH2CH2O)28H, C18H37O-(CH2CH2O)29H, C18H37O-(CH2CH2O)30H,
C18H37O-(CH2CH2O)31H, C18H37O-(CH2CH2O)32H, C18H37O-(CH2CH2O)33H,
C18H37O-(CH2CH2O)34H, C18H37O-(CH2CH2O)35H, C18H37O-(CH2CH2O)36H,
C18H37O-(CH2CH2O)37H, C18H37O-(CH2CH2O)38H, C18H37O-(CH2CH2O)39H,
C18H37O-(CH2CH2O)40H, C18H37O-(CH2CH2O)41H, C18H37O-(CH2CH2O)42H,
C18H37O-(CH2CH2O)43H, C18H37O-(CH2CH2O)44H, C18H37O-(CH2CH2O)45H,
C18H37O-(CH2CH2O)46H, C18H37O-(CH2CH2O)47H, C18H37O-(CH2CH2O)48H,
C18H37O-(CH2CH2O)49H, C18H37O-(CH2CH2O)50H.
Es ist bevorzugt, daß die hochalkoxylierten nichtionischen Tenside dem Vorgemisch in
fester Form zugegeben werden, was angesichts des Schmelz- bzw. Erweichungspunktes
dieser Substanzen kein Problem darstellt. Verbindung bzw. technische Gemische des ge
nannten Typs haben oft keinen klar definierten Schmelz"punkt", sondern besitzen einen
Schmelzbereich oder Erweichungspunkt, der sich über ein bis zwei Grad Celsius erstrecken
kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Verfahren bevorzugt, bei denen die
hochalkoxylierten nichtionischen Tenside Schmelzpunkte zwischen 30 und 100°C, vor
zugsweise zwischen 30 und 75°C und insbesondere zwischen 30 und 50°C aufweisen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren enthält das zu verpressende Vorgemisch tensidhaltige(s)
Granulat(e) sowie weitere Aufbereitungskomponenten. Die Herstellung der tensidhaltigen
Granulate kann dabei durch übliche technische Granulationsverfahren wie Kompaktierung,
Extrusion, Mischergranulation, Pelletierung oder Wirbelschichtgranulation erfolgen. Es ist
dabei für die späteren Wasch- und Reinigungsmittelformkörper von Vorteil, wenn das zu
verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht aufweist, das dem üblicher Kompakt
waschmittel nahe kommt. Insbesondere ist es bevorzugt, daß das zu verpressende Vorge
misch ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und
insbesondere mindestens 700 g/l aufweist.
Das tensidhaltige Granulat genügt in bevorzugten Verfahrensvarianten bestimmten Teil
chengrößenkriterien. So sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das ten
sidhaltige Granulat Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen
200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwi
schen 600 und 1400 µm, aufweist.
Neben den Aktivsubstanzen (anionische und/oder nichtionische und/oder kationische
und/oder amphotere Tenside) enthalten die Tensidgranulate vorzugsweise noch Trägerstof
fe, die besonders bevorzugt aus der Gruppe der Gerüststoffe stammen. Besonders vorteil
hafte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß das zu verpressende Vorgemisch ein
tensidhaltiges Granulat enthält, welches anionische und/oder nichtionische Tenside sowie
Gerüststoffe enthält und dessen Gesamt-Tensidgehalt 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10
bis 50 Gew.-% und insbesondere 15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Tensidgranu
lat, beträgt.
Zur Entfaltung der Waschleistung enthalten die Tensidgranulate grenzflächenaktive Sub
stanzen aus der Gruppe der anionischen, nichtionischen, zwitterionischen oder kationi
schen Tenside, wobei anionische Tenside aus ökonomischen Gründen und aufgrund ihres
Leistungsspektrums deutlich bevorzugt sind.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate
eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-
Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansul
fonaten 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 Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen beispielsweise durch
Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation
gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z. B.
die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren ge
eignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglyce
rinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei
der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder
bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevor
zugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fett
säuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Ca
prinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefel
säurehalbester der C12-C18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalko
hol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und die
jenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevor
zugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf pe
trochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Ab
bauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen
Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-
Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche bei
spielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden
und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten werden
können, sind geeignete Aniontenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten gerad
kettigen 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 ge
eignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in
relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch
als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester
und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und
insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten
C8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sul
fosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ab
leitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten).
Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fet
talkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist
es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in
der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind
gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen
Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium-
oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder
Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer
Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
bevorzugt, die 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-% uns insbesondere 10 bis
20 Gew.-% anionische Tensid(e), jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, enthalten.
Bei der Auswahl der anionischen Tenside, die in den erfindungsgemäßen Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörpern zum Einsatz kommen, stehen der Formulierungsfreiheit keine
einzuhaltenden Rahmenbedingungen im Weg. Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper weisen jedoch einen Gehalt an Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Ge
samtgewicht des Formkörpers, übersteigt. Bevorzugt einzusetzende anionische Tenside
sind dabei die Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholsulfate, wobei bevorzugte Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 15 Gew.-% und insbe
sondere 5 bis 10 Gew.-% Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf das Formkörperge
wicht, enthalten.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxy
lierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durch
schnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alko
holrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und
methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalko
holresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus
Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett-
oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den
bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 3 EO
oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-
18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus
C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxy
lierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze
oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine einge
engte 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.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als allei
niges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden
eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und pro
poxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkyl
kette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Pa
tentanmeldung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der in
ternationalen Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt wer
den.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann,
sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkypolyglycoside genügen der allgemei
nen Formel RO(G)z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2-
Stellung methylverzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis
22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glyko
seeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungs
grad z liegt dabei zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbeson
dere zwischen 1,1 und 1,4.
Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in de
nen der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können bevorzugt Al
kylpolyglycoside enthalten, wobei Gehalte der Formkörper an APG über 0,2 Gew.-%, be
zogen auf den gesamten Formkörper, bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper enthalten APG in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugs
weise 0,2 bis 5 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-
dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealka
nolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vor
zugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als
die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Was
serstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für
einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und
3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um
bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuc
kers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylie
rung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten
werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II),
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlen
stoffatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Aryl
rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen
Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
steht, wobei C1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Poly
hydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substitu
iert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses
Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten,
beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die
N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielsweise nach
der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäu
remethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhy
droxyfettsäureamide überführt werden.
Wie bereits weiter oben erwähnt, können die nichtionischen und anionischen Tenside über
die unterschiedlichsten Wege in die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper eingearbeitet werden. Sie können dem zu verpressenden Vorgemisch bei
spielsweise in fester Form zugegeben werden, oder in flüssiger Form aus das Vorgemisch
aufgesprüht werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Tensidgranulate herzustellen, die
mit weiteren pulverförmigen Komponenten zum zu tablettierenden Vorgemisch abge
mischt und verpreßt werden. Erfindungsgemäß sind dabei Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper bevorzugt, die die Tenside in Form eines tensidhaltigen Granulats enthalten,
das in Mengen von 40 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise von 45 bis 85 Gew.-% und insbeson
dere von 55 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, in den Formkör
pern enthalten ist.
Um die gewünschte Menge an waschaktiver Substanz in die Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper einzuarbeiten, sind Verfahrensvarianten bevorzugt, in denen das Vorgemisch
ein tensidhaltiges Granulat enthält, das Tensidgehalte von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise
von 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gewicht des Tensidgranulats, aufweist (siehe oben). Insbesondere Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper, bei denen der Gehalt des Tensidgranulats an anionischen Tensiden
5 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% und insbesondere 15 bis 35 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, beträgt sowie Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper, bei denen der Gehalt des Tensidgranulats an nichtionischen Tensi
den 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% und insbesondere 7,5 bis 20 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, beträgt, sind erfindungsgemäß be
vorzugt.
Um lagerstabile und gut rieselfähige Tensidgranulate zu erhalten, ist es bevorzugt, wenn
bei der Herstellung der Tensidgranulate Trägerstoffe zugesetzt werden, die Tensidgranulate
also Gerüstsubstanzen enthalten. Auch andere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungs
mitteln, insbesondere sogenannten Kleinkomponenten wie optische Aufheller, Polymere,
Entschäumer, Phosphonate, Farb- und Duftstoffe, können Bestandteil des Tensidgranulats
sein. Diese Stoffe werden weiter unten beschrieben.
Im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Tensidgranulat mit weite
ren Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln zu einem preßfähigen Vorgemisch
abgemischt und nachfolgend tablettiert. Hierbei ist erfindungsgemäß die Herstellung von
Waschmitteltabletten bevorzugt, so daß bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Ver
fahrens dadurch gekennzeichnet sind, daß der Anteil des tensidhaltigen Granulats am zu
verpressenden Vorgemisch und damit an den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern 40
bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 45 bis 85 Gew.-% und insbesondere 55 bis 75 Gew.-%, je
weils bezogen auf das Gewicht der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, beträgt.
Als Bestandteil des Tensidgranulats aber auch als optionale zusätzlich dem Vorgemisch
zugegebene Aufbereitungskomponente sind Gerüststoffe wichtige Inhaltsstoffe von
Wasch- und Reinigungsmitteln. Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die
wichtigsten Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln. In den erfindungsgemäßen
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern können dabei alle üblicherweise in Wasch- und
Reinigungsmitteln eingesetzten Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe,
Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen
ihren Einsatz bestehen - auch die Phosphate.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist
vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt
der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mi
schungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X
und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta S.p.A.
unter dem Markennamen VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die Formel
nNa2O.(1-n)K2O.Al2O3.(2-2,5)SiO2.(3,5-5,5)H2O
beschrieben werden kann. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von we
niger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten
vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
Als Gerüststoffe geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allge
meine Formel NaMSixO2x+1.H2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl
von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind.
Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentan
meldung EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angege
benen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 an
nimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si2O5.yH2O bevor
zugt, wobei β-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann,
das in der internationalen Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul N2O : SiO2 von 1 : 2 bis
1 : 3,3, vorzugsweise von 1 : 2 bis 1 : 2,8 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 2,6, welche lösever
zögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber
herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispiels
weise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder
durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter
dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei
Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalli
ne Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten
Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels auf
weisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften führen,
wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar
scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokri
stalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm
und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte röntgenamor
phe Silikate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Was
sergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A-44 00 024
beschrieben. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Sili
kate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
Falls gewünscht, kann über die üblicherweise durch das Tensidgranulat eingebrachte Men
ge an Zeolith vom P- und/oder X-Typ hinaus weiterer Zeolith in das Vorgemisch inkorpo
riert werden, indem Zeolith als Aufbereitungskomponente zugegeben wird. Der eingesetzte
feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise
ein Zeolith vom Typ A, P, X oder Y. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischun
gen aus A, X und/oder P. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von we
niger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten
vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersub
stanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden
werden sollte. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Py
rophosphate und insbesondere der Tripolyphosphate.
Als organische Cobuilder können in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmit
telformkörper insbesondere Polycarboxylate/Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxy
late, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten)
sowie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrie
ben.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsal
ze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren
verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citro
nensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure,
Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein
derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen
aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adi
pinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus die
sen.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Buil
derwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen
somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder
Reinigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die
Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche
mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70 000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne
dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen MW der jeweiligen Säureform, die grund
sätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-
Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäu
re-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Poly
meren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den
Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden.
Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher
als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von
2000 bis 20 000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus die
ser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis
10 000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt
sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure
mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als beson
ders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis
90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Mole
külmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70 000 g/mol, vor
zugsweise 20 000 bis 50 000 g/mol und insbesondere 30 000 bis 40 000 g/mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung
eingesetzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vor
zugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie
beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthal
ten.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei ver
schiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acryl
säure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als
Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate
enthalten.
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen DE-
A-43 03 320 und DE-A-44 17 734 beschrieben werden und als Monomere vorzugsweise
Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren,
deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyas
paraginsäuren bzw. deren Salze und Derivate, von denen in der deutschen Patentanmel
dung DE-A-195 40 086 offenbart wird, daß sie neben Cobuilder-Eigenschaften auch eine
bleichstabilisierende Wirkung aufweisen.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dial
dehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxyl
gruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialde
hyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus
Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere
bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten
werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkata
lysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolysepro
dukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500 000 g/mol. Dabei ist ein Poly
saccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere
von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung
eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist.
Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglu
cosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und
Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30 000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungspro
dukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion
des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Derartige oxidierte Dextrine und
Verfahren ihrer Herstellung sind beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen
EP-A-0 232 202, EP-A-0 427 349, EP-A-0 472 042 und EP-A-0 542 496 sowie den inter
nationalen Patentanmeldungen WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110,
WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 und WO 95/20608 bekannt. Ebenfalls ge
eignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid gemäß der deutschen Patentanmeldung DE-A-
196 00 018. Ein an C6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann besonders vorteilhaft
sein.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendia
mindisuccinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'-
disuccinat (EDDS) bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet.
Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Gly
cerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathalti
gen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbon
säuren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und
welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maxi
mal zwei Säuregruppen enthalten. Derartige Cobuilder werden beispielsweise in der inter
nationalen Patentanmeldung WO 95/20029 beschrieben.
Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar. Da
bei handelt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter
den Hydroxyalkanphosphonaten 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 Ethylendiamintetramethylenphosphonat
(EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Ho
mologe 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 ver
wendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbin
devermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die Mittel auch Bleiche ent
halten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP, einzusetzen, oder
Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.
Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkali
ionen auszubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.
Die Herstellung tensidhaltiger Granulate ist im Stand der Technik breit beschreiben, wobei
neben umfangreicher Patentliteratur auch auf zahlreiche Übersichtsartikel und Monogra
phien zurückgegriffen werden kann. So beschreibt W. Hermann de Groot, I. Adami, G. F.
Moretti "The Manufacture of Modern Detergent Powders", Hermann de Groot Academic
Publisher, Wassenaar, 1995 verschiedene Sprühtrocknungs-, Misch- und Granulierverfah
ren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln.
Aus energetischen Gründen ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn
das tensidhaltige Granulat nicht durch Sprühtrocknung, sondern über ein Granulierverfah
ren hergestellt wird. Neben den herkömmlichen Granulier- und Agglomerationsverfahren,
die in den unterschiedlichsten Mischgranulatoren und Mischagglomeratoren durchgeführt
werden können, sind beispielsweise auch Preßagglomerationsverfahren einsetzbar. Verfah
ren, bei denen das tensidhaltige Granulat durch Granulation, Agglomeration, Preßagglome
ration oder eine Kombination dieser Verfahren hergestellt wird, sind daher bevorzugt.
Die Granulierung kann in einer Vielzahl von in der Wasch- und Reinigungsmittelindustrie
üblicherweise eingesetzten Apparaten durchgeführt werden. So ist es beispielsweise mög
lich, die in der Pharmazie gängigen Verrunder zu verwenden. In solchen Drehtellerappa
raturen beträgt die Verweilzeit der Granulate üblicherweise weniger als 20 Sekunden. Auch
herkömmliche Mischer und Mischgranulatoren sind zur Granulierung geeignet. Als Mi
scher können dabei sowohl Hochintensitätsmischer ("high-shear mixer") als auch normale
Mischer mit geringeren Umlaufgeschwindigkeiten verwendet werden. Geeignete Mischer
sind beispielsweise Eirich®-Mischer der Serien R oder RV (Warenzeichen der Maschinen
fabrik Gustav Eirich, Hardheim), der Schugi® Flexomix, die Fukae® FS-G-Mischer (Wa
renzeichen der Fukae Powtech, Kogyo Co., Japan), die Lödige® FM-, KM- und CB-
Mischer (Warenzeichen der Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn) oder die Drais®-
Serien T oder K-T (Warenzeichen der Drais-Werke GmbH, Mannheim). Die Verweilzeiten
der Granulate in den Mischern liegen im Bereich von weniger als 60 Sekunden, wobei die
Verweilzeit auch von der Umlaufgeschwindigkeit des Mischers abhängt. Hierbei verkürzen
sich die Verweilzeiten entsprechend, je schneller der Mischer läuft. Bevorzugt betragen die
Verweilzeiten der Granulate im Mischer/Verrunder unter einer Minute, vorzugsweise unter
15 Sekunden. In langsam laufenden Mischern, z. B. einem Lödige KM, werden Verweil
zeiten von bis zu 20 Minuten eingestellt, wobei Verweilzeiten unter 10 Minuten wegen der
Verfahrensökonomie bevorzugt sind.
Bei dem Verfahren der Preßagglomeration wird das tensidhaltige Granulat unter Druck und
unter Einwirkung von Scherkräften verdichtet und dabei homogenisiert und anschließend
formgebend aus den Apparaten ausgetragen. Die technisch bedeutsamsten Preßagglomera
tionsverfahren sind die Extrusion, die Walzenkompaktierung, die Pelletierung und das Ta
blettieren. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt zur Herstellung des tensid
haltige Granulats eingesetzte Preßagglomerationsverfahren sind die Extrusion, die Wal
zenkompaktierung und die Pelletierung.
Um den Zerfall hochverdichteter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrati
onshilfsmittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in diese einzuarbeiten, um die Zerfalls
zeiten zu verkürzen. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden
gemäß Römpp (9. Auflage, Bd. 6, S. 4440) und Voigt "Lehrbuch der pharmazeutischen
Technologie" (6. Auflage, 1987, S. 182-184) Hilfsstoffe verstanden, die für den raschen
Zerfall von Tabletten in Wasser oder Magensaft und für die Freisetzung der Pharmaka in
resorbierbarer Form sorgen.
Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Spreng"mittel bezeichnet werden, ver
größern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert
(Quellung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden
kann, der die Tablette in kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfs
mittel sind beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische
Säuren eingesetzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise
synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw. mo
difizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate, Alginate oder Casein-
Derivate.
Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten 0,5 bis 10 Gew.-%, vor
zugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% eines oder mehrerer Desinte
grationshilfsmittel, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung
Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in Mengen
von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-%
enthalten. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C6H10O5)n auf und
stellt formal betrachtet ein β-1,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei
Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis
5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50.000
bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der
vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen
aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei
beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-
Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-
Gruppen gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind,
ersetzt wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-
Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Cellulo
seester und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten Cellulosederivate werden vor
zugsweise nicht allein als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in
Mischung mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mischungen an Cellulosederivaten
beträgt vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 20 Gew.-%,
bezogen auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders bevorzugt wird als
Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulose
derivaten ist.
Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht in feintei
liger Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden Vorgemischen
in eine gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert. Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper, die Sprengmittel in granularer oder gegebenenfalls cogranu
lierter Form enthalten, werden in den deutschen Patentanmeldungen DE 197 09 991 (Ste
fan Herzog) und DE 197 10 254 (Henkel) sowie der internationalen Patentanmeldung
WO 98/40463 (Henkel) beschrieben. Diesen Schriften sind auch nähere Angaben zur Her
stellung granulierter, kompaktierter oder cogranulierter Cellulosesprengmittel zu entneh
men. Die Teilchengrößen solcher Desintegrationsmittel liegen zumeist oberhalb 200 µm,
vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 300 und 1600 µm und insbesondere zu
mindestens 90 Gew.-% zwischen 400 und 1200 µm. Die vorstehend genannten und in den
zitierten Schriften näher beschriebenen gröberen Desintegrationshilfsmittel auf Cellulose
basis sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Desintegrationshilfsmittel
einzusetzen und im Handel beispielsweise unter der Bezeichnung Arbocel® TF-30-HG von
der Firma Rettenmaier erhältlich.
Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser Kompo
nente kann mikrokristalline Cellulose verwendet werden. Diese mikrokristalline Cellulose
wird durch partielle Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen erhalten, die nur
die amorphen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen angreifen und
vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine
nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulo
sen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von ca. 5 µm aufwei
sen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße von 200 µm kom
paktierbar sind.
Somit sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verfahren bevorzugt, bei denen das zu
verpressende Vorgemisch zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein
Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter
oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis
7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Vor
gemischs, enthält.
In weiter bevorzugten Verfahren enthält das Vorgemisch zusätzlich einen oder mehrere
Stoffe aus der Gruppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duft
stoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antire
depositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibito
ren und Korrosionsinhibitoren. Diese Stoffe werden nachfolgend beschrieben.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das
Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung.
Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyro
phosphate, Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Per
benzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandi
säure. Auch beim Einsatz der Bleichmittel ist es möglich, auf den Einsatz von Tensiden
und/oder Gerüststoffen zu verzichten, so daß reine Bleichmitteltabletten herstellbar sind.
Sollen solche Bleichmitteltabletten zur Textilwäsche eingesetzt werden, ist eine Kombina
tion von Natriumpercarbonat mit Natriumsesquicarbonat bevorzugt, unabhängig davon,
welche weiteren Inhaltsstoffe in den Formkörpern enthalten sind. Werden Reinigungs-
oder Bleichmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen hergestellt, so können auch
Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel eingesetzt werden. Typische
organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z. B. Dibenzoylperoxid. Weitere typi
sche organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die
Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind
(a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxy
benzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesium-monoperphthalat, (b) die
aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxy
stearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-
Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-nonenylamidoperadipinsäure und N-
nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren,
wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diper
oxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-
Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt werden.
Als Bleichmittel in Formkörpern für das maschinelle Geschirrspülen können auch Chlor oder
Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder Brom
freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom- und N-
Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure,
Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit
Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor-
5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet.
Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbes
serte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in das Vorgemisch eingear
beitet werden. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedin
gungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbeson
dere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben,
eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der ge
nannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevor
zugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin
(TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-
triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-
Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbe
sondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäu
reanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbe
sondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren in die Formkörper eingearbeitet werden. Bei diesen Stof
fen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetall
komplexe wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru- oder Mo-Salenkomplexe oder -
carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-
haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleich
katalysatoren verwendbar.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen
bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder
Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene
enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbe
sondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind En
zymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder
Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Li
pase oder Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mi
schungen von besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in eini
gen Fällen als geeignet erwiesen. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder
in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der
Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate in den erfindungsgemäßen
Formkörpern kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa
2 Gew.-% betragen.
Zusätzlich können die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper auch Komponenten ent
halten, welche die Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (soge
nannte soil repellents). Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt
wird, das bereits vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese
Öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten Öl- und
fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methyl
cellulose und Methylhydroxy-propylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von
15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezo
gen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten
Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbe
sondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten
oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders be
vorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäu
re-Polymere.
Die Formkörper können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-
morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute
Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Me
thylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe tragen. Wei
terhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend sein, z. B.
die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-
diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorge
nannten Aufheller können verwendet werden.
Farb- und Duftstoffe werden den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelform
körpern zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Ver
braucher neben der Wasch- bzw. Reinigungsleistung ein visuell und sensorisch "typisches
und unverwechselbares" Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe
können einzelne Riechstoffverbindungen, z. B. die synthetischen Produkte vom Typ der
Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobuty
rat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenyle
thylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexyl
propionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise
Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral,
Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und
Bourgeonal, zu den Ketonen z. B. die Jonone, α-Isomethylionon und Methylcedrylketon,
zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol
und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limo
nen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwen
det, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch
natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind,
z. B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet
sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lin
denblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl so
wie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelform
körper an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der ge
samten Formulierung ausmachen können.
Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen Mittel eingearbeitet werden, es
kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die Haftung des
Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langan
haltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielswei
se Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit
weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelform
körper zu verbessern, können sie mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevor
zugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen
eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der
Mittel und gegen Lieht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um
diese nicht anzufärben.
Vor der Verpressung des teilchenförmigen Vorgemischs zu Wasch- und Reinigungsmittel
formkörpern kann das Vorgemisch mit feinteiligen Oberflächenbehandlungsmitteln
"abgepudert" werden. Dies kann für die Beschaffenheit und physikalischen Eigenschaften
sowohl des Vorgemischs (Lagerung, Verpressung) als auch der fertigen Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper von Vorteil sein. Feinteilige Abpuderungsmittel sind im Stand der
Technik altbekannt, wobei zumeist Zeolithe, Silikate oder andere anorganische Salze ein
gesetzt werden. Bevorzugt wird das Vorgemisch jedoch mit feinteiligem Zeolith
"abgepudert", wobei Zeolithe vom Faujasit-Typ bevorzugt sind. Im Rahmen der vorliegen
den Erfindung kennzeichnet der Begriff "Zeolith vom Faujasit-Typ" alle drei Zeolithe, die
die Faujasit-Untergruppe der Zeolith-Strukturgruppe 4 bilden (Vergleiche Donald W.
Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, To
ronto, 1974, Seite 92). Neben dem Zeolith X sind also auch Zeolith Y und Faujasit sowie
Mischungen dieser Verbindungen einsetzbar, wobei der reine Zeolith X bevorzugt ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Verfahren zur Herstellung von Wasch- und
Reinigungsmittelformkörpern bevorzugt, bei denen die bzw. eine der zugemischten Aufbe
reitungskomponenten ein Zeolith vom Faujasit-Typ mit Teilchengrößen unterhalb 100 µm,
vorzugsweise unterhalb 10 µm und insbesondere unterhalb 5 µm ist und mindestens
0,2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und insbesondere mehr als 1 Gew.-% des
zu verpressenden Vorgemischs ausmacht.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper erfolgt zunächst durch das trockene
Vermischen der Bestandteile, die ganz oder teilweise vorgranuliert sein können, und an
schließendes Informbringen, insbesondere Verpressen zu Tabletten, wobei auf herkömmli
che Verfahren zurückgegriffen werden kann. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Formkörper wird das Vorgemisch in einer sogenannten Matrize zwischen zwei Stempeln
zu einem festen Komprimat verdichtet. Dieser Vorgang, der im folgenden kurz als Tablet
tierung bezeichnet wird, gliedert sich in vier Abschnitte: Dosierung, Verdichtung (elasti
sche Verformung), plastische Verformung und Ausstoßen.
Zunächst wird das Vorgemisch in die Matrize eingebracht, wobei die Füllmenge und damit
das Gewicht und die Form des entstehenden Formkörpers durch die Stellung des unteren
Stempels und die Form des Preßwerkzeugs bestimmt werden. Die gleichbleibende Dosie
rung auch bei hohen Formkörperdurchsätzen wird vorzugsweise über eine volumetrische
Dosierung des Vorgemischs erreicht. Im weiteren Verlauf der Tablettierung berührt der
Oberstempel das Vorgemisch und senkt sich weiter in Richtung des Unterstempels ab. Bei
dieser Verdichtung werden die Partikel des Vorgemisches näher aneinander gedrückt, wo
bei das Hohlraumvolumen innerhalb der Füllung zwischen den Stempeln kontinuierlich
abnimmt. Ab einer bestimmten Position des Oberstempels (und damit ab einem bestimm
ten Druck auf das Vorgemisch) beginnt die plastische Verformung, bei der die Partikel
zusammenfließen und es zur Ausbildung des Formkörpers kommt. Je nach den physikali
schen Eigenschaften des Vorgemisches wird auch ein Teil der Vorgemischpartikel zer
drückt und es kommt bei noch höheren Drücken zu einer Sinterung des Vorgemischs. Bei
steigender Preßgeschwindigkeit, also hohen Durchsatzmengen, wird die Phase der elasti
schen Verformung immer weiter verkürzt, so daß die entstehenden Formkörper mehr oder
minder große Hohlräume aufweisen können. Im letzten Schritt der Tablettierung wird der
fertige Formkörper durch den Unterstempel aus der Matrize herausgedrückt und durch
nachfolgende Transporteinrichtungen wegbefördert. Zu diesem Zeitpunkt ist lediglich das
Gewicht des Formkörpers endgültig festgelegt, da die Preßlinge aufgrund physikalischer
Prozesse (Rückdehnung, kristallographische Effekte, Abkühlung etc.) ihre Form und Größe
noch ändern können.
Die Tablettierung erfolgt in handelsüblichen Tablettenpressen, die prinzipiell mit Einfach-
oder Zweifachstempeln ausgerüstet sein können. Im letzteren Fall wird nicht nur der Ober
stempel zum Druckaufbau verwendet, auch der Unterstempel bewegt sich während des
Preßvorgangs auf den Oberstempel zu, während der Oberstempel nach unten drückt. Für
kleine Produktionsmengen werden vorzugsweise Exzentertablettenpressen verwendet, bei
denen der oder die Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sind, die ihrerseits an einer
Achse mit einer bestimmten Umlaufgeschwindigkeit montiert ist. Die Bewegung dieser
Preßstempel ist mit der Arbeitsweise eines üblichen Viertaktmotors vergleichbar. Die Ver
pressung kann mit je einem Ober- und Unterstempel erfolgen, es können aber auch mehre
re Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sein, wobei die Anzahl der Matrizenbohrun
gen entsprechend erweitert ist. Die Durchsätze von Exzenterpressen variieren ja nach Typ
von einigen hundert bis maximal 3000 Tabletten pro Stunde.
Für größere Durchsätze wählt man Rundlauftablettenpressen, bei denen auf einem Soge
nannten Matrizentisch eine größere Anzahl von Matrizen kreisförmig angeordnet ist. Die
Zahl der Matrizen variiert je nach Modell zwischen 6 und 55, wobei auch größere Matrizen
im Handel erhältlich sind. Jeder Matrize auf dem Matrizentisch ist ein Ober- und Unter
stempel zugeordnet, wobei wiederum der Preßdruck aktiv nur durch den Ober- bzw. Unter
stempel, aber auch durch beide Stempel aufgebaut werden kann. Der Matrizentisch und die
Stempel bewegen sich um eine gemeinsame senkrecht stehende Achse, wobei die Stempel
mit Hilfe schienenartiger Kurvenbahnen während des Umlaufs in die Positionen für Be
füllung, Verdichtung, plastische Verformung und Ausstoß gebracht werden. An den Stel
len, an denen eine besonders gravierende Anhebung bzw. Absenkung der Stempel erfor
derlich ist (Befüllen, Verdichten, Ausstoßen), werden diese Kurvenbahnen durch zusätzli
che Niederdruckstücke, Nierderzugschienen und Aushebebahnen unterstützt. Die Befül
lung der Matrize erfolgt über eine starr angeordnete Zufuhreinrichtung, den sogenannten
Füllschuh, der mit einem Vorratsbehälter für das Vorgemisch verbunden ist. Der Preßdruck
auf das Vorgemisch ist über die Preßwege für Ober- und Unterstempel individuell einstell
bar, wobei der Druckaufbau durch das Vorbeirollen der Stempelschaftköpfe an verstellba
ren Druckrollen geschieht.
Rundlaufpressen können zur Erhöhung des Durchsatzes auch mit zwei Füllschuhen verse
hen werden, wobei zur Herstellung einer Tablette nur noch ein Halbkreis durchlaufen wer
den muß. Zur Herstellung zwei- und mehrschichtiger Formkörper werden mehrere Füll
schuhe hintereinander angeordnet, ohne daß die leicht angepreßte erste Schicht vor der
weiteren Befüllung ausgestoßen wird. Durch geeignete Prozeßführung sind auf diese Weise
auch Mantel- und Punkttabletten herstellbar, die einen zwiebelschalenartigen Aufbau ha
ben, wobei im Falle der Punkttabletten die Oberseite des Kerns bzw. der Kernschichten
nicht überdeckt wird und somit sichtbar bleibt. Auch Rundlauftablettenpressen sind mit
Einfach- oder Mehrfachwerkzeugen ausrüstbar, so daß beispielsweise ein äußerer Kreis mit
50 und ein innerer Kreis mit 35 Bohrungen gleichzeitig zum Verpressen benutzt werden.
Die Durchsätze moderner Rundlauftablettenpressen betragen über eine Million Formkörper
pro Stunde.
Bei der Tablettierung mit Rundläuferpressen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Ta
blettierung mit möglichst geringen Gewichtschwankungen der Tablette durchzuführen. Auf
diese Weise lassen sich auch die Härteschwankungen der Tablette reduzieren. Geringe
Gewichtschwankungen können auf folgende Weise erzielt werden:
- - Verwendung von Kunststoffeinlagen mit geringen Dickentoleranzen
- - Geringe Umdrehungszahl des Rotors
- - Große Füllschuhe
- - Abstimmung des Füllschuhflügeldrehzahl auf die Drehzahl des Rotors
- - Füllschuh mit konstanter Pulverhöhe
- - Entkopplung von Füllschuh und Pulvervorlage
Zur Verminderung von Stempelanbackungen bieten sich sämtliche aus der Technik be
kannte Antihaftbeschichtungen an. Besonders vorteilhaft sind Kunststoffbeschichtungen,
Kunststoffeinlagen oder Kunststoffstempel. Auch drehende Stempel haben sich als vorteil
haft erwiesen, wobei nach Möglichkeit Ober- und Unterstempel drehbar ausgeführt sein
sollten. Bei drehenden Stempeln kann auf eine Kunststoffeinlage in der Regel verzichtet
werden. Hier sollten die Stempeloberflächen elektropoliert sein.
Es zeigte sich weiterhin, daß lange Preßzeiten vorteilhaft sind. Diese können mit Druck
schienen, mehreren Druckrollen oder geringen Rotordrehzahlen eingestellt werden. Da die
Härteschwankungen der Tablette durch die Schwankungen der Preßkräfte verursacht wer
den, sollten Systeme angewendet werden, die die Preßkraft begrenzen. Hier können elasti
sche Stempel, pneumatische Kompensatoren oder federnde Elemente im Kraftweg einge
setzt werden. Auch kann die Druckrolle federnd ausgeführt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Tablettiermaschinen sind beispielsweise
erhältlich bei den Firmen Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH,
Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH
Pressen GmbH, Berlin, Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH) sowie Courtoy N. V., Halle
(BE/LU). Besonders geeignet ist beispielsweise die Hydraulische Doppeldruckpresse HPF
630 der Firma LAEIS, D.
Die Formkörper können dabei in vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe ge
fertigt werden. Als Raumform kommen praktisch alle sinnvoll handhabbaren Ausgestal
tungen in Betracht, beispielsweise also die Ausbildung als Tafel, die Stab- bzw. Barren
form, Würfel, Quader und entsprechende Raumelemente mit ebenen Seitenflächen sowie
insbesondere zylinderförmige Ausgestaltungen mit kreisförmigem oder ovalem Quer
schnitt. Diese letzte Ausgestaltung erfaßt dabei die Darbietungsform von der Tablette bis
zu kompakten Zylinderstücken mit einem Verhältnis von Höhe zu Durchmesser oberhalb
1.
Die portionierten Preßlinge können dabei jeweils als voneinander getrennte Einzelelemente
ausgebildet sein, die der vorbestimmten Dosiermenge der Wasch- und/oder Reinigungs
mittel entspricht. Ebenso ist es aber möglich, Preßlinge auszubilden, die eine Mehrzahl
solcher Masseneinheiten in einem Preßling verbinden, wobei insbesondere durch vorgege
bene Sollbruchstellen die leichte Abtrennbarkeit portionierter kleinerer Einheiten vorgese
hen ist. Für den Einsatz von Textilwaschmitteln in Maschinen des in Europa üblichen Typs
mit horizontal angeordneter Mechanik kann die Ausbildung der portionierten Preßlinge als
Tabletten, in Zylinder- oder Quaderform zweckmäßig sein, wobei ein Durchmesser/Höhe-
Verhältnis im Bereich von etwa 0,5 : 2 bis 2 : 0,5 bevorzugt ist. Handelsübliche Hydrau
likpressen, Exzenterpressen oder Rundläuferpressen sind geeignete Vorrichtungen insbe
sondere zur Herstellung derartiger Preßlinge.
Die Raumform einer anderen Ausführungsform der Formkörper ist in ihren Dimensionen
der Einspülkammer von handelsüblichen Haushaltswaschmaschinen angepaßt, so daß die
Formkörper ohne Dosierhilfe direkt in die Einspülkammer eindosiert werden können, wo
sie sich während des Einspülvorgangs auflöst. Selbstverständlich ist aber auch ein Einsatz
der Waschmittelformkörper über eine Dosierhilfe problemlos möglich und im Rahmen der
vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Ein weiterer bevorzugter Formkörper, der hergestellt werden kann, hat eine platten- oder
tafelartige Struktur mit abwechselnd dicken langen und dünnen kurzen Segmenten, so daß
einzelne Segmente von diesem "Riegel" an den Sollbruchstellen, die die kurzen dünnen
Segmente darstellen, abgebrochen und in die Maschine eingegeben werden können. Dieses
Prinzip des "riegelförmigen" Formkörperwaschmittels kann auch in anderen geometrischen
Formen, beispielsweise senkrecht stehenden Dreiecken, die lediglich an einer ihrer Seiten
längsseits miteinander verbunden sind, verwirklicht werden.
Möglich ist es aber auch, daß die verschiedenen Komponenten nicht zu einer einheitlichen
Tablette verpreßt werden, sondern daß Formkörper erhalten werden, die mehrere Schich
ten, also mindestens zwei Schichten, aufweisen. Dabei ist es auch möglich, daß diese ver
schiedenen Schichten unterschiedliche Lösegeschwindigkeiten aufweisen. Hieraus können
vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften der Formkörper resultieren. Falls bei
spielsweise Komponenten in den Formkörpern enthalten sind, die sich wechselseitig nega
tiv beeinflussen, so ist es möglich, die eine Komponente in der schneller löslichen Schicht
zu integrieren und die andere Komponente in eine langsamer lösliche Schicht einzuarbei
ten, so daß die erste Komponente bereits abreagiert hat, wenn die zweite in Lösung geht.
Der Schichtaufbau der Formkörper kann dabei sowohl stapelartig erfolgen, wobei ein Lö
sungsvorgang der inneren Schicht(en) an den Kanten des Formkörpers bereits dann erfolgt,
wenn die äußeren Schichten noch nicht vollständig gelöst sind, es kann aber auch eine
vollständige Umhüllung der inneren Schicht(en) durch die jeweils weiter außen liegende(n)
Schicht(en) erreicht werden, was zu einer Verhinderung der frühzeitigen Lösung von Be
standteilen der inneren Schicht(en) führt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Formkörper aus
mindestens drei Schichten, also zwei äußeren und mindestens einer inneren Schicht, wobei
mindestens in einer der inneren Schichten ein Peroxy-Bleichmittel enthalten ist, während
beim stapelförmigen Formkörper die beiden Deckschichten und beim hüllenförmigen
Formkörper die äußersten Schichten jedoch frei von Peroxy-Bleichmittel sind. Weiterhin
ist es auch möglich, Peroxy-Bleichmittel und gegebenenfalls vorhandene Bleichaktivatoren
und/oder Enzyme räumlich in einem Formkörper voneinander zu trennen. Derartige mehr
schichtige Formkörper weisen den Vorteil auf, daß sie nicht nur über eine Einspülkammer
oder über eine Dosiervorrichtung, welche in die Waschflotte gegeben wird, eingesetzt wer
den können; vielmehr ist es in solchen Fällen auch möglich, den Formkörper im direkten
Kontakt zu den Textilien in die Maschine zu geben, ohne daß Verfleckungen durch
Bleichmittel und dergleichen zu befürchten wären.
Ähnliche Effekte lassen sich auch durch Beschichtung ("coating") einzelner Bestandteile
der zu verpressenden Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung oder des gesamten
Formkörpers erreichen. Hierzu können die zu beschichtenden Körper beispielsweise mit
wäßrigen Lösungen oder Emulsionen bedüst werden, oder aber über das Verfahren der
Schmelzbeschichtung einen Überzug erhalten.
Nach dem Verpressen weisen die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper eine hohe Sta
bilität auf. Die Bruchfestigkeit zylinderförmiger Formkörper kann über die Meßgröße der
diametralen Bruchbeanspruchung erfaßt werden. Diese ist bestimmbar nach
Hierin steht σ für die diametrale Bruchbeanspruchung (diametral fracture stress, DFS) in
Pa, P ist die Kraft in N, die zu dem auf den Formkörper ausgeübten Druck führt, der den
Bruch des Formkörpers verursacht, D ist der Formkörperdurchmesser in Meter und t ist die
Höhe der Formkörper.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von hochalkoxy
lierten nichtionischen Tensiden mit mehr als 10 Alkylenoxideinheiten zur Verbesserung
der Abriebstabilität von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern. Dieser erfindungsge
mäße Einsatz der hochalkoxylierten nichtionischen Tenside im Vorgemisch führt zu Form
körpern mit vorteilhaften Eigenschaften, wie die nachstehenden Beispiele zeigen. Hin
sichtlich bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verwendung (Alkoxy
lierungsgrade, Kettenlängen, Schmelzpunkte, Zusammensetzung des Vorgemischs etc.) gilt
analog das vorstehend für das erfindungsgemäße Verfahren Gesagte.
Durch Naßgranulation in einem 130-Liter-Pflugscharmischer der Firma Lödige wurde ein
Tensidgranulat hergestellt, dessen Zusammensetzung in Tabelle 1 angegeben ist. Im An
schluß an die Granulation wurde das Granulat in einer Aeromatic-Wirbelschichtapparatur
bei einer Zulufttemperatur von 60°C 30 Minuten getrocknet. Nach der Trocknung wurde
das Granulat zur Entfernung der Feinanteile < 0,4 mm und Grobkornanteile < 1,6 mm ab
gesiebt.
Das Tensidgranulat wurde dann mit weiteren Komponenten zu einem preßfähigen Vorge
misch aufbereitet, dessen Zusammensetzung in Tabelle 2 angegeben ist. Die erfindungs
gemäßen Vorgemische E1 bzw. E2 enthielten dabei hochethoxylierte Niotenside, während
das Vorgemisch des Vergleichsbeispiels V frei von solchen Verbindungen war. Die Vor
gemische wurden in einer Korsch-Exzenterpresse zu Tabletten (Durchmesser: 44 mm, Hö
he: 22 mm, Gewicht: 37,5 g) verpreßt. Die Meßwerte der Tablettenhärten und
-zerfallszeiten sind jeweils die Mittelwerte einer Doppelbestimmung, wobei die Einzel
werte je Formkörpertyp um maximal 2 N bzw. 2 s variierten.
Die Härte der Tabletten wurde nach zwei Tagen Lagerung durch Verformung der Tablette
bis zum Bruch gemessen, wobei die Kraft auf die Seitenflächen der Tablette einwirkte und
die maximale Kraft, der die Tablette standhielt, ermittelt wurde.
Die Einspülbarkeit wurde in einer Waschmaschine des Typs Miele Novotronic W918 gete
stet (Hauptwaschprogramm, 60°C) Nach dem Einspülvorgang mit drei Tabletten und kal
tem Stadtwasser (10°C, 16°dH) wurden die Rückstände getrocknet und ausgewogen.
Die Bestimmung der Abriebstabilität erfolgte, indem eine Tablette auf ein Sieb mit der
Maschenweite 1,6 mm gelegt wurde. Dieses Sieb wurde dann in eine Retsch-
Analysensiebmaschine eingesetzt und mit einer Amplitude von 2 mm über 120 Sekunden
beansprucht. Durch Abwiegen der auf dem Sieb liegenden Tablette vor und nach der Bean
spruchung läßt sich der Abrieb in % errechnen. Die experimentellen Daten zeigt Tabelle 3:
Während die Tablettenhärten und Rückstandswerte der Formkörper E bzw. V im gleichen
Bereich liegen, zeigen die erfindungsgemäßen Formkörper E eine deutlich bessere Stabili
tät gegen die Reibebelastung durch das Rüttelsieb. Die anwendungstechnischen Eigen
schaften werden durch den erfindungsgemäßen Einsatz der hochethoxylierten Niotenside
folglich noch weiter verbessert.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern durch Ab
mischen eines tensidhaltigen Granulats mit pulverförmigen Aufbereitungs
komponenten und nachfolgendes formgebendes Verpressen, dadurch gekennzeichnet,
daß dem zu verpressenden Gemisch als feste Aufbereitungskomponente bezogen auf
das Gewicht des entstehenden Formkörpers 0,1 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer
hochalkoxylierter nichtionischer Tenside mit mehr als 10 Alkylenoxideinheiten zuge
mischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verpressenden Ge
misch 0,15 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,25
bis 4 Gew.-% und insbesondere 0,4 bis 2 Gew.-% eines oder mehrerer hochalkoxylier
ter nichtionischer Tenside mit 10 bis 100, vorzugsweise 20 bis 80 und insbesondere 25
bis 50 Alkylenoxideinheiten zugemischt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Alko
holrest der hochalkoxylierten nichtionischen Tenside sich von Fettalkoholen und/oder
Oxoalkoholen ableitet und Kettenlängen von 8 bis 24, vorzugsweise von 10 bis 20, be
sonders bevorzugt von 12 bis 18 und insbesondere von 16 bis 18 Kohlenstoffatomen
aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als hochal
koxylierte nichtionische Tenside Alkoholethoxylate der allgemeinen Formel
CnH2n+1O-(CH2CH2O)mH
eingesetzt werden, in der n Werte von 8 bis 24, vorzugsweise von 10 bis 20, besonders bevorzugt von 12 bis 18 und insbesondere von 16 bis 18 und m Werte von über 10, vorzugsweise von 10 bis 100, besonders bevorzugt von 20 bis 80 und insbesondere von 25 bis 50 annehmen.
CnH2n+1O-(CH2CH2O)mH
eingesetzt werden, in der n Werte von 8 bis 24, vorzugsweise von 10 bis 20, besonders bevorzugt von 12 bis 18 und insbesondere von 16 bis 18 und m Werte von über 10, vorzugsweise von 10 bis 100, besonders bevorzugt von 20 bis 80 und insbesondere von 25 bis 50 annehmen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hochal
koxylierten nichtionischen Tenside Schmelzpunkte zwischen 30 und 100°C, vorzugs
weise zwischen 30 und 75°C und insbesondere zwischen 30 und 50°C aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ver
pressende Vorgemisch ein tensidhaltiges Granulat enthält, welches anionische und/oder
nichtionische Tenside sowie Gerüststoffe enthält und dessen Gesamt-Tensidgehalt 5 bis
60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere 15 bis 40 Gew.-%, je
weils bezogen auf das Tensidgranulat, beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das tensid
haltige Granulat Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen
200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere
zwischen 600 und 1400 µm, aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil
des tensidhaltigen Granulats an den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern 40 bis
95 Gew.-%, vorzugsweise 45 bis 85 Gew.-% und insbesondere 55 bis 75 Gew.-%, je
weils bezogen auf das Gewicht der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ver
pressende Vorgemisch zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein
Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulier
ter oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3
bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht
des Vorgemischs, enthält.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ver
pressende Vorgemisch weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der
Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger,
Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel,
optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korro
sionsinhibitoren enthält.
11. Verwendung von hochalkoxylierten nichtionischen Tensiden mit mehr als 10 Alkylen
oxideinheiten zur Verbesserung der Abriebstabilität von Wasch- und Reinigungsmittel
formkörpern.
Priority Applications (4)
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DE1999108026 DE19908026A1 (de) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Abriebstabile Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit festen Additiven |
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- 1999-02-25 DE DE1999108026 patent/DE19908026A1/de not_active Withdrawn
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- 2000-02-16 WO PCT/EP2000/001247 patent/WO2000050559A1/de active Application Filing
- 2000-02-16 AU AU25490/00A patent/AU2549000A/en not_active Abandoned
- 2000-02-24 CA CA 2299445 patent/CA2299445A1/en not_active Abandoned
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