DE10015661A1 - Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit speziellem Tensidgranulat - Google Patents
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit speziellem TensidgranulatInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, die sich sowohl durch eine hohe Härte und damit Transport- und Handhabungsstabilität auszeichnen als auch ausgezeichnete Zerfallseigenschaften besitzen. Dieses vorteilhafte Eigenschaftsprofil wird dadurch erreicht, daß die Formkörper ein Tensidgranulat enthalten, welches Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren enthält.
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 Preßdrucke 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 verzögerte
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. Formkörper bereitzustellen, die sich bei vorgegebener
Härte durch kurze Zerfallszeiten auszeichnen und sich somit auch über die Einspülkammer
haushaltsüblicher Waschmaschinen dosieren lassen, war eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung.
Zur Überwindung der Dichotomie zwischen Härte, d. h. Transport- und Handhabungsstabi
lität, und leichtem Zerfall der Formkörper sind im Stand der Technik viele Lösungsansätze
entwickelt worden. Ein insbesondere aus der Pharmazie bekannter und auf das Gebiet der
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper ausgedehnter Ansatz ist die Inkorporation be
stimmter Desintegrationshilfsmittel, die den Zutritt von Wasser erleichtern oder bei Zutritt
von Wasser quellen bzw. gasentwickelnd oder in anderer Form desintegrierend wirken.
Andere Lösungsvorschläge aus der Patentliteratur beschreiben die Verpressung von Vor
gemischen bestimmter Teilchengrößen, die Trennung einzelner Inhaltsstoffe von be
stimmten anderen Inhaltsstoffen sowie die Beschichtung einzelner Inhaltsstoffe oder des
gesamten Formkörpers mit Bindemitteln. Auch die Idee, leichter lösliche Inhaltsstoffe in
die Formkörper einzuarbeiten und so den Zerfall des Formkörpers zu beschleunigen, ist in
der Patentliteratur beschrieben. Neben leicht löslichen Salzen wie Acetaten, Citraten o. ä.
werden z. T. auch leicht lösliche, nichtionische Inhaltsstoffe erwähnt.
Die japanische Patentanmeldung JP 07/286199 (Lion) beschreibt in Form ihres Derwent-
Abstracts ein Verfahren zur Herstellung von Waschmitteltabletten durch Vermischen eines
Aniontensids mit einem Niotensid in Gegenwart von mindestens 10 Gew.-% Wasser und
anderen Waschmittel-Inhaltsstoffen, wobei man Tensidgranulate erhält, und Verpressen
dieser Tensidgranulate mit granularen Lösungsvermittlern einer Löslichkeit von minde
stens 20 g/100 ml (0°C). Bevorzugte Lösungsvermittler sind Kaliumcarbonat, Ammonium
sulfat, Ammoniumchlorid, Natriumbenzoat, Na-Benzolsulfonat, p-Toluolsulfonsäure-Na,
Na-Xylolsulfonat, NaCl, Citronensäure, D-Glucose, Harnstoff und Sucrose. Die Lösungs
vermittler sollen dabei in granularer Form vorliegen. Über die Verbesserung der Zerfallszeit
von Waschmitteltabletten hoher Härte sowie über die Einspülbarkeit der Formkörper
in Einspülkammern haushaltsüblicher Waschmaschinen wird in dieser Schrift nichts ausge
führt.
Die internationale Patentanmeldung WO 95/34625 (Procter & Gamble) beschreibt eine
Waschmittelzusammensetzung, die 1 bis 50 Gew.-% eines Tensidsystems, welches wenig
stens 30 Gew.-% Alkylsulfat, Alkylethersulfat und/oder sekundäres Alkylsulfat umfaßt,
0,1 bis 5 Gew.-% Cellubiose, Glucose, Maltose, Lactose, Ribose und/oder Lactulose sowie
wenigstens 1 Gew.-% Buildersubstanz enthält. Um die Löslichkeitsverbesserung zu errei
chen, müssen Tensid, Saccharid und Builder gemeinsam agglomeriert werden. Über die
Härte und die Zerfallszeit von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern wird in dieser
Schrift nichts ausgeführt.
Die europäische Patentanmeldung EP 971 023 (Procter & Gamble) beansprucht tensidhalti
ge Granulate mit einem Gehalt an Acetat, insbesondere Natriumacetat. Hierdurch sollen
die Granulate besser löslich werden und Wasch- oder Reinigungsmittelformkörpern, in die
sie eingearbeitet werden, eine verbesserte Löslichkeit verleihen. Allerdings haben Acetate
den Nachteil, daß sie bei Berührung der Formkörper mit bloßen Händen geringe aber
wahrnehmbare Mengen an Essigsäure freisetzen, die vom Verbraucher als "Essiggeruch"
störend wahrgenommen wird. Zudem wird die Duftnote der in den Tabletten eingesetzten
Parfümöle durch Acetat regelmäßig beeinträchtigt.
Die deutsche Patenanmeldung DE 198 51 441.7 (Henkel KGaA) beschreibt Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper, die sich durch hohe Härte und gleichzeitig kurze Zerfallszeit
auszeichnen. Diese lassen sich herstellen, wenn sie feinteilige Zucker enthalten, wobei
mindestens 50 Gew.-% der Zuckerpartikel Teilchengrößen unterhalb 400 µm aufweisen.
Hierzu werden die Zucker im genannten Teilchengrößenbereich mit anderen Komponenten
vermischt und zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern verpreßt.
In allen zitierten Dokumenten des Standes der Technik werden Zucker der zu verpressen
den Mischung als Additiv in reiner Form zugesetzt oder Wasch- oder Reinigungsmittel
formkörper mit ihren spezifischen Problemen nicht beschrieben. Keine der genannten
Schriften beschäftigt sich mit Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, die Zucker
und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren in Form eines Granulats enthal
ten, welches überwiegend andere Inhaltsstoffe enthält. Der Einsatz von Zucker und/oder
Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren in Wasch- und Reinigungsmittelformkör
pern zur Verbesserung der Zerfallszeiten und zur Ermöglichung einer Dosierung über die
Einspülkammer haushaltsüblicher Waschmaschinen wird in keiner Schrift beschrieben
oder nahegelegt.
Es wurde nun gefunden, daß sich Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit den ge
nannten Vorteilen herstellen lassen, wenn sie Tensidgranulate enthalten, welche ihrerseits
Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren enthalten.
Gegenstand der Erfindung sind daher Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus ver
dichtetem, teilchenförmigem Wasch- und Reinigungsmittel, die ein Tensidgranulat enthal
ten, welches Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren enthält. .
Der Begriff "Zucker" kennzeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung Einfach- und
Mehrfachzucker, also Monosaccharide und Oligosaccharide, in denen 2 bis 6 Monosaccha
ride acetalartig miteinander verbunden sind. "Zucker" sind im Rahmen der vorliegenden
Erfindung also Monosaccharide, Disaccharide, Trisaccharide, Tetra-, Penta- und Hexasac
charide.
Monosaccharide sind lineare Polyhydroxyaldehyde (Aldosen) bzw. Polyhydroxyketone
(Ketosen). Sie verfügen meistens über eine Kettenlänge von 5 (Pentosen) bzw. 6
(Hexosen) Kohlenstoff-Atomen. Monosaccharide mit mehr (Heptosen, Octosen etc.) oder
weniger (Tetrosen) C-Atomen sind relativ selten. Monosaccharide verfügen teilweise über
eine große Zahl asymmetrischer C-Atome. Für eine Hexose mit 4 asymmetrischen C-
Atomen ergibt sich daraus eine Zahl von 24 Stereoisomeren. Die Orientierung der OH-
Gruppe am höchstnummerierten asymmetrischen C-Atom in der Fischer-Projektion teilt die Mo
nosaccharide in D- und L-konfigurierte Reihen ein. Bei den natürlich vorkommenden Mo
nosacchariden ist die D-Konfiguration weitaus häufiger. Monosaccharide formen, sofern
es möglich ist, intramolekulare Hemiacetale, so daß sich ringförmige Strukturen vom Pyran(Pyranosen)
und Furan-Typ (Furanosen) ergeben. Kleinere Ringe sind instabil, größe
re Ringe nur in wäßrigen Lösungen beständig. Durch die Cyclisierung entsteht ein weiteres,
asymmetrisches C-Atom (das sog. anomere C-Atom), das die Zahl der möglichen Stereo
isomere nochmals verdoppelt. Dies wird durch die Präfixe α- und β- ausgedrückt. Die Bil
dung der Halbacetale ist ein dynamischer Prozess, der von verschiedenen Faktoren wie
Temperatur, Lösungsmittel, pH-Wert usw. abhängt. Meistens liegen Gemische beider
anomeren Formen vor, teilweise auch als Gemische der Furanose- und Pyranose-Formen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Zucker einsetzbare Monosaccharide sind bei
spielsweise die Tetrosen D(-)-Erythrose und D(-)-Threose sowie D(-)-Erythrulose, die
Pentosen D(-)-Ribose, D(-)-Ribulose, D(-)-Arabinose, D(+)-Xylose, D(-)-Xylulose sowie
D(-)-Lyxose und die Hexosen D(+)-Allose, D(+)-Altrose, D(+)-Glucose, D(+)-Mannose,
D(-)-Gulose, D(-)-Idose, D(+)-Galactose, D(+)-Talose, D(+)-Psicose, D(-)-Fructose, D(+)-
Sorbose und D(-)-Tagatose. Die wichtigsten und am weitesten verbreiteten Monosacchari
de sind: D-Glucose, D-Galactose, D-Mannose, D-Fructose, L-Arabinose, D-Xylose, D-
Ribose u. 2-Desoxy-D-ribose.
Disaccharide sind aus zwei einfachen, durch glykosidische Bindung verknüpften Mono
saccharid-Molekülen (D-Glucose, D-Fructose u. a.) aufgebaut. Liegt die glykosidische Bin
dung zwischen den acetalischen Kohlenstoff-Atomen (1 bei Aldosen bzw. 2 bei Ketosen)
beider Monosaccharide, so wird damit bei beiden die Ringform fixiert; die Zucker zeigen
keine Mutarotation, reagieren nicht mit Keton-Reagenzien und wirken nicht mehr reduzie
rend (Fehling-negativ: Trehalose- od. Saccharose-Typ). Verbindet dagegen die glykosidi
sche Bindung das acetalische Kohlenstoff-Atom eines Monosaccharids mit irgendeinem
des zweiten, so kann dieses noch die offenkettige Form annehmen, und der Zucker wirkt
noch reduzierend (Fehling-positiv: Maltose-Typ).
Die wichtigsten Disaccharide sind Saccharose (Rohrzucker, Sucrose), Trehalose, Lactose
(Milchzucker), Lactulose, Maltose (Malzzucker), Cellobiose (Abbauprodukt der Cellulo
se), Gentobiose, Melibiose, Turanose und andere.
Trisaccharide sind Kohlenhydrate, die aus 3 glykosidisch miteinander verknüpften Mono
sacchariden aufgebaut sind und für die man gelegentlich auch die unrichtige Bezeichnung
Triosen antrifft. Trisaccharide kommen in der Natur relativ selten vor; Beispiele sind Gen
tianose, Kestose, Maltotriose, Melecitose, Raffinose sowie als Beispiel für Aminozucker
enthaltende Trisaccharide Streptomycin und Validamycin.
Tetrasaccharide sind Oligosaccharide mit 4 Monosaccharid-Einheiten. Beispiele für diese
Verbindungsklasse sind Stachyose, Lychnose (Galactose-Glucose-Fructose-Galactose) und
Secalose (aus 4-Fructose-Einheiten).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden als Zucker bevorzugt Saccharide aus der
Gruppe Glucose, Fructose, Saccharose, Cellubiose, Maltose, Lactose, Lactulose, Ribose
und deren Mischungen eingesetzt. Besonders bevorzugt sind in den erfindungsgemäßen
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern Glucose und/oder Saccharose enthalten.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten den oder die
Zucker bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,25 bis 5 Gew.-%
und insbesondere von 0,5 bis 2,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Formkör
pers. Die Menge an Zucker, die in den Formkörpern enthalten ist, kann dabei über die
Menge an Zucker im Tensidgranulat oder bei vorgegebenem Zuckergehalt im Granulat
über die Menge an Tensidgranulat gesteuert werden.
Zuckersäuren, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Tensidgranulat enthalten
sein können, sind zur Lacton-Bildung neigende Polyhydroxycarbonsäuren, die durch Oxi
dation der Aldehyd- und/oder der primären Alkohol-Gruppen von einfachen Zuckern (Mo
nosacchariden) zu Carboxy-Gruppen entstehen. Milde Oxid. Der Zucker führt zur Bildung
von Aldonsäuren, wenn die Aldehyd- zur Carboxy-Gruppe oxidiert ist. Wird dagegen die
primäre Alkohol- zur Carboxy-Gruppe oxidiert, so erhält man Uronsäuren.
Bei den Aldonsäuren sind insbesondere D(-)-Erythronsäure und D(-)-Threonsäure sowie
D(-)-Erythrulonsäure, die Pentonsäuren D(-)-Ribonsäure, D(-)-Ribulonsäure, D(-)-
Arabinonsäure, D(+)-Xylonsäure, D(-)-Xylulonsäure sowie D(-)-Lyxonsäure und die
Hexonsäuren D(+)-Allonsäure, D(+)-Altronsäure, D(+)-Gluconsäure, D(+)-Mannonsäure,
D(-)-Gulonsäure, D(-)-Idonsäure, D(+)-Galactonsäure, D(+)-Talonsäure, D(+)-
Psiconsäure, D(-)-Fructonsäure, D(+)-Sorbonsäure und D(-)-Tagatonsäure geeignet. Die
besonders bevorzugten Aldonsäuren D-Gluconsäure, D-Galactonsäure, D-Mannonsäure,
D-Fructonsäure, L-Arabinonsäure, D-Xylonsäure, D-Ribonsäure u. 2-Desoxy-D-
Ribonsäure.
Bei den Uronsäuren sind insbesondere D(-)-Erythruronsäure und D(-)-Threuronsäure so
wie D(-)-Erythruluronsäure, die Penturonsäuren D(-)-Riburonsäure, D(-)-Ribuluronsäure,
D(-)-Arabinuronsäure, D(+)-Xyluronsäure, D(-)-Xyluluronsäure sowie D(-)-Lyxuronsäure
und die Hexuronsäuren D(+)-Alluronsäure, D(+)-Altruronsäure, D(+)-Glucuronsäure,
D(+)-Mannuronsäure, D(-)-Guluronsäure, D(-)-Iduronsäure, D(+)-Galacturonsäure, D(+)-
Taluronsäure, D(+)-Psicuronsäure, D(-)-Fructuronsäure, D(+)-Sorburonsäure und D(-)-
Tagaturonsäure geeignet. Die besonders bevorzugten Uronsäuren D-Glucuronsäure, D-
Galacturonsäure, D-Mannuronsäure, D-Fructuronsäure, L-Arabinuronsäure, D-
Xyluronsäure, D-Riburonsäure u. 2-Desoxy-D-Riburonsäure.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls einsetzbaren Ketoaldonsäuren ent
stehen formal durch Oxidation einer primären OH-Gruppe von Ketosen. Technisch werden
sie durch Oxidation einer sekundären OH-Gruppe von Aldonsäuren gewonnen.
Eine energischere Oxidation der Zucker führt zu Aldarsäuren, beispielsweise Threarsäure
oder Erythrarsäure (bekannt als Weinsäure), Galactarsäure (Schleimsäure), Glucarsäure
(eine Tetrahydroxyadipinsäure). Besonders geeignete Aldarsäuren sind Zuckersäuren der
allgemeinen Formel HOOC-(CHOH)n-COOH, insbesondere L-Threarsäure
[(+)Weinsäure], Erythrarsäure [meso-Weinsäure].
Bei den Salzen der Zuckersäuren sind die Salze der bevorzugten Säuren ebenfalls bevor
zugt. Unter den Salzen haben die Erdalkalimetall- und Alkalimetallsalze die größte Be
deutung; unter den letztgenannten sind die Natriumsalze besonders bevorzugt.
In bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern enthält das Tensidgranulat Zuc
ker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%,
vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 10 Gew. -%
und insbesondere von 1,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgra
nulats.
Neben dem erfindungsgemäß in den Tensidgranulaten inkorporierten Zucker und/oder
Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren enthalten die Tensidgranulate naturgemäß
Tenside. Diese können aus den Gruppen der anionischen, nichtionischen, kationischen
oder amphoteren Tenside stammen, wobei selbstverständlich auch Mischungen der ge
nannten Tensidtypen zum Einsatz kommen können. Unabhängig vom eingesetzten Ten
sidtyp weisen die Tensidgranulate in bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelformkör
pern Tensidgehalte von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 50 Gew.-% und insbe
sondere von 15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, auf.
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, Talgfettal
kohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und
diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin be
vorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf
petrochemischer Basis hergestellten, geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges
Abbauverhalten besitzen, wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemi
schen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-
C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche
beispielsweise 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, 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.
Bei der Auswahl der anionischen Tenside stehen der Formulierungsfreiheit keine einzu
haltenden Rahmenbedingungen im Weg. Bevorzugte Tensidgranulate weisen jedoch einen
Gehalt an Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper, übersteigt. Bevorzugt einzusetzende, anionische Tenside sind
dabei die Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholsulfate, wobei bevorzugte Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörper 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 15 Gew.-% und insbe
sondere 5 bis 10 Gew.-% Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf das Gewicht der
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, 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 eingesetzte, 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.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann,
sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkylpolyglycoside genügen der allge
meinen 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 Tensidgranulate können bevorzugt Alkylpolyglycoside enthalten, wobei Gehalte an
APG über 0,2 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Formkörper, bevorzugt sind. Besonders
bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten APG in Mengen von 0,2 bis
10 Gew.-%, vorzugsweise 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 Hydroxyalkykest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für
einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkykest 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 Polyhydroxyalkylrest
steht, dessen Alkylkette mit mindestens 2 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
durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator
in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, bei denen der
Gehalt des Tensidgranulats an nichtionischen Tensiden 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2,5
bis 10 Gew.-% und insbesondere 5 bis 7,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des
Tensidgranulats, beträgt.
Neben Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salzen von Zuckersäuren und Tensid(en)
enthält das Tensidgranulat in aller Regel weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reini
gungsmitteln. Um lagerstabile und gut rieselfähige Tensidgranulate zu erhalten, ist es be
vorzugt, wenn bei der Herstellung der Tensidgranulate Trägerstoffe zugesetzt werden, die
Tensidgranulate also Gerüstsubstanzen enthalten. Auch andere Inhaltsstoffe von Wasch-
und Reinigungsmitteln, insbesondere sogenannten Kleinkomponenten, wie optische Auf
heller, Polymere, Entschäumer, Phosphonate, Farb- und Duftstoffe, können Bestandteil des
Tensidgranulats sein.
Das Tensidgranulat kann in den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern in variierenden
Mengen eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Wasch- und Reinigungsmittelformkörper,
die das Tensidgranulat, welches Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuc
kersäuren enthält, in Mengen von 40 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise von 45 bis 85 Gew.-%
und insbesondere von 55 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht,
enthalten, sind dabei bevorzugt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der
beschriebenen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit vorteilhaften Eigenschaften,
also ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern durch
Abmischen eines tensidhaltigen Granulats mit feinteiligen Aufbereitungskomponenten und
nachfolgendes formgebendes Verpressen in an sich bekannter Weise, bei dem das tensid
haltige Granulat Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren enthält.
Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren liegen die Gehalte an Zucker und/oder Zucker
säuren und/oder Salze von Zuckersäuren im Tensidgranulat vorteilhaft im Bereich von 0,1
bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 10 Gew.-%
und insbesondere von 1,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des
Tensidgranulats.
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 Acade
mic Publisher, Wassenaar, 1995, verschiedene Sprühtrocknungs-, Misch- und Granulier
verfahren 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. Verfahren,
bei denen das tensidhaltige Granulat durch Granulation, Agglomeration, Preßagglomerati
on oder eine Kombination dieser Verfahren hergestellt wird, sind daher bevorzugt.
Bei den nachfolgend beschriebenen Mischergranulationsverfahren kann der erfindungsgemäß
in den Granulaten enthaltene Bestandteil aus der Gruppe der Zucker und/oder Zuckersäuren
und/oder Salze von Zuckersäuren Bestandteil des Feststoffbetts sein, welches unter Zusatz
von Granulationshilfsmitteln aufgranuliert wird. Es ist aber auch möglich, eine Lösung von
Zuckern und/oder Zuckersäuren und/oder Salzen von Zuckersäuren in Wasser oder in an
deren Flüssigkeiten, beispielsweise Niotensiden, als Granulationshilfsmittel einzusetzen.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die genannten Stoffe sowohl als Bestandteil des
Feststoffbetts als auch als Bestandteil der Granulierflüssigkeit vorzusehen. Es ist weiter
möglich, eine Flüssigkeit oder viskose Masse durch Zusatz von Feststoffen zu granulieren.
Auch bei dieser "umgekehrten" Granulation können Zucker und/oder Zuckersäuren
und/oder Salze von Zuckersäuren sowohl in der zu granulierenden Masse als auch in den
zugegebenen Feststoffen enthalten sein.
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
Mischer können dabei sowohl Hochintensitätsmischer ("high-shear mixer") als auch nor
male Mischer mit geringeren Umlaufgeschwindigkeiten verwendet werden. Geeignete Mi
scher sind beispielsweise Eirich®-Mischer der Serien R oder RV (Warenzeichen der Ma
schinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim), der Schugi® Flexomix, die Fukae® FS-G-Mischer
(Warenzeichen 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 1 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.
Bevorzugte Granulationsverfahren zur Herstellung tensidhaltiger Granulate werden in Mi
schergranulatoren durchgeführt, bei denen einige Mischerteile oder der gesamte Mischer
auf Temperaturen erwärmt sind, die mindestens 20°C oberhalb der Temperatur liegen, die
die zu granulierenden Stoffe zu Beginn des Granulationsprozesses aufweisen. Werden also
Feststoffe granuliert, die bei 20°C gelagert wurden und mit dieser Temperatur in den Mi
scher gelangen, so ist es bevorzugt, daß einige oder alle Mischerteile mindestens eine
Temperatur von 40°C aufweisen. Insgesamt soll aber eine Temperatur von 120°C für die
Mischerteile bzw. den gesamten Mischer nicht überschritten werden. Werden nur Teile des
Mischers auf die genannten Temperaturen erwärmt, so sind dies bevorzugt die Mischer
wandungen bzw. die Mischerwerkzeuge. Erstere können durch einen beheizbaren Mantel,
letztere durch eingebaute Heizelemente auf die gewünschte Temperatur gebracht werden.
Weiter bevorzugt ist bei der Herstellung tensidhaltiger Granulate in ganz oder teilweise
erwärmten Mischern die Verwendung von nichtwäßrigen Granulationshilfsmitteln, insbe
sondere nichtionischen Tensiden, die einem Schmelzpunkt im Bereich von 20 bis 50°C
aufweisen. Durch das geschilderte, bevorzugte Granulationsverfahren läßt sich das Schütt
gewicht der Tensidgranulate erhöhen, wobei gleichzeitig unerwünschte Wandanbackungen
an den Mischerwandungen deutlich reduziert werden. Der Einsatz der solcherart herge
stellten Tensidgranulate in tablettierfähigen Vorgemischen führt zu Wasch- und Reini
gungsmittelformkörpern, welche sich gegenüber Mischungen, die herkömmlich herge
stellte Granulate enthalten, durch eine weiter verringerte Zerfallszeit auszeichnen.
Bei dem Verfahren der Preßagglomeration wird das tensidhaltige Granulat unter Druck
und unter Einwirkung von Scherkräften verdichtet und dabei homogenisiert und anschlie
ßend formgebend aus den Apparaten ausgetragen. Die technisch bedeutsamsten Preßag
glomerationsverfahren sind die Extrusion, die Walzenkompaktierung, die Pelletierung und
das Tablettieren. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt zur Herstellung des
tensidhaltigen Granulats eingesetzte Preßagglomerationsverfahren sind die Extrusion, die
Walzenkompaktierung und die Pelletierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei das tensidhaltige Granu
lat vorzugsweise kontinuierlich einem Planetwalzenextruder oder einem 2-Wellen-
Extruder bzw. 2-Schnecken-Extruder mit gleichlaufender oder gegenlaufender Schnecken
führung zugeführt, dessen Gehäuse und dessen Extruder-Granulierkopf auf die vorbe
stimmte Extrudiertemperatur aufgeheizt sein können. Unter der Schereinwirkung der Extruderschnecken
wird das Vorgemisch unter Druck, der vorzugsweise mindestens 25 bar
beträgt, bei extrem hohem Durchsetzen in Abhängigkeit von dem eingesetzten Apparat aber
auch darunter liegen kann, verdichtet, plastifiziert, in Form feiner Stränge durch die Loch
düsenplatte im Extruderkopf extrudiert und schließlich das Extrudat mittels eines rotieren
den Abschlagmessers vorzugsweise zu etwa kugelförmigen bis zylindrischen Granulatkör
nern verkleinert. Der Lochdurchmesser der Lochdüsenplatte und die Strangschnittlänge
werden dabei auf die gewählte Granulatdimension abgestimmt. In dieser Ausführungsform
gelingt die Herstellung von Granulaten einer im wesentlichen gleichmäßig vorherbe
stimmbaren Teilchengröße, wobei im einzelnen die absoluten Teilchengrößen dem beab
sichtigten Einsatzzweck angepaßt sein können. Wichtige Ausführungsformen sehen hier
die Herstellung von einheitlichen Granulaten im Millimeterbereich, beispielsweise im Be
reich von 0,8 bis 5 mm und insbesondere im Bereich von etwa 1,0 bis 3 mm vor. Das Län
ge/Durchmesser-Verhältnis der abgeschlagenen, primären Granulate liegt dabei in einer
wichtigen Ausführungsform im Bereich von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1. Weiterhin ist es bevor
zugt, das noch plastische Primärgranulat einem weiteren formgebenden Verarbeitungs
schritt zuzuführen; dabei werden am Rohextrudat vorliegende Kanten abgerundet, so daß
letztlich kugelförmig bis annähernd kugelförmige Extrudatkörner erhalten werden können.
Alternativ können Extrusionen/Verpressungen auch in Niedrigdruckextrudern, in der Kahl-
Presse oder im Bextruder durchgeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Her
stellverfahren für das tensidhaltige Granulat mittels einer Walzenkompaktierung durchge
führt. Hierbei wird das tensidhaltige Granulat gezielt zwischen zwei glatte oder mit Vertie
fungen von definierter Form versehene Walzen eindosiert und zwischen den beiden Wal
zen unter Druck zu einem blattförmigen Kompaktat, der sogenannten Schülpe, ausgewalzt.
Die Walzen üben auf das Vorgemisch einen hohen Liniendruck aus und können je nach
Bedarf zusätzlich geheizt bzw. gekühlt werden. Bei der Verwendung von Glattwalzen er
hält man glatte, unstrukturierte Schülpenbänder, während durch die Verwendung struktu
rierter Walzen entsprechend strukturierte Schülpen oder einzelne Pellets erzeugt werden
können, in denen beispielsweise bestimmte Formen der späteren Granulate bzw. Formkör
per vorgegeben werden können. Das Schülpenband wird nachfolgend durch eine Ab
schlag- und Zerkleinerungsvorgang in kleinere Stücke gebrochen und kann auf diese Weise
zu Granulatkörnern verarbeitet werden, die durch weitere an sich bekannte Oberflächen
behandlungsverfahren weiter vergütet, insbesondere in annähernd kugelförmige Gestalt
gebracht werden können.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Her
stellung des tensidhaltigen Granulats mittels einer Pelletierung durchgeführt. Hierbei wird
das tensidhaltige Granulat auf eine perforierte Fläche aufgebracht und mittels eines druck
gebenden Körpers durch die Löcher gedrückt. Bei üblichen Ausführungsformen von Pellet
pressen wird das tensidhaltige Granulat unter Druck verdichtet, plastifiziert, mittels einer
rotierenden Walze in Form feiner Stränge durch eine perforierte Fläche gedrückt und
schließlich mit einer Abschlagvorrichtung zu Granulatkörnern zerkleinert. Hierbei sind die
unterschiedlichsten Ausgestaltungen von Druckwalze und perforierter Matrize denkbar. So
finden beispielsweise flache perforierte Teller ebenso Anwendung wie konkave oder kon
vexe Ringmatrizen, durch die das Material mittels einer oder mehrerer Druckwalzen hin
durchgepreßt wird. Die Preßrollen können bei den Tellergeräten auch konisch geformt
sein; in den ringförmigen Geräten können Matrizen und Preßrolle(n) gleichläufigen oder
gegenläufigen Drehsinn besitzen. Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah
rens geeigneter Apparat wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 16 842
(Schlüter GmbH) beschrieben. Die in dieser Schrift offenbarte Ringmatrizenpresse
besteht aus einer rotierenden, von Preßkanälen durchsetzten Ringmatrize und wenigstens
einer mit deren Innenfläche in Wirkverbindung stehenden Preßrolle, die das dem Matrizen
raum zugeführte Material durch die Preßkanäle in einen Materialaustrag preßt. Hierbei sind
Ringmatrize und Preßrolle gleichsinnig antreibbar, wodurch eine verringerte Scherbela
stung und damit geringere Temperaturerhöhung des Vorgemischs realisierbar ist. Selbst
verständlich kann aber auch bei der Pelletierung mit heiz- oder kühlbaren Walzen gearbei
tet werden, um eine gewünschte Temperatur des Vorgemischs einzustellen.
Das Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren enthaltende Tensid
granulat wird anschließend mit weiteren Aufbereitungskomponenten zu einem Vorgemisch
vermischt, das danach zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern verpreßt werden kann.
Das zu verpressende Vorgemisch kann dabei als Aufbereitungskomponenten außer den
bereits genannten Inhaltsstoffen weitere in Wasch- und Reinigungsmitteln übliche Inhaltsstoffe,
insbesondere aus der Gruppe der Gerüststoffe, Desintegrationshilfsmittel, Bleich
mittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenz
mittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Auf
heller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren
enthalten. Die genannten Stoffe können aber auch ganz oder teilweise bereits Bestandteil
des Tensidgranulats sein.
Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von
Wasch- und Reinigungsmitteln. In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
formkörpern können dabei alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetz
ten Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische
Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen - auch die
Phosphate.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine 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 Patentanmeldung EP-
A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel
sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere
sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si2O5.yH2O bevorzugt, wobei β-Natrium
disilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in der internatio
nalen Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : 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 kristalline
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 100 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 durch das Tensidgranulat eingebrachte Menge an Zeolith
vom P- und/oder X-Typ hinaus weiterer Zeolith in das Vorgemisch inkorporiert werden,
indem Zeolith als Aufbereitungskomponente zugegeben wird. Der eingesetzte, feinkristalli
ne, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise ein Zeolith
vom Typ A, P, X oder Y. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A,
X und/oder P. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger 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. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alka
limetallphosphate unter besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtri
phosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel-
Industrie die größte Bedeutung.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall-(ins
besondere Natrium- und Kalium-) -Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen
man Metaphosphorsäuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO4 neben höhermolekula
ren Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich:
Sie wirken als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkru
stationen in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.
Natriumdihydrogenphosphat, NaH2PO4, existiert als Dihydrat (Dichte 1,91 gcm-3
Schmelzpunkt 60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gcm-3). Beide Salze sind weiße, in
Wasser sehr leicht lösliche Pulver, die beim Erhitzen das Kristallwasser verlieren und bei
200°C in das schwach saure Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat, Na2H2P2O7), bei
höherer Temperatur in Natriumtrimetaphosphat (Na3P3O9) und Maddrellsches Salz (siehe
unten), übergehen. NaH2PO4 reagiert sauer; es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natron
lauge auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und die Maische versprüht wird. Kaliumdihy
drogenphosphat (primäres oder einbasiges Kaliumphosphat, Kaliumbiphosphat, KDP),
KH2PO4, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gcm-3, hat einen Schmelzpunkt 253° [Zerset
zung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KPO3)x] und ist leicht löslich in Wasser.
Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na2HPO4, ist ein farbloses,
sehr leicht wasserlösliches, kristallines Salz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte
2,066 gcm-3, Wasserverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gcm-3, Schmelzpunkt 48° unter
Verlust von 5 H2O) und 12 Mol. Wasser (Dichte 1,52 gcm-3, Schmelzpunkt 35° unter
Verlust von 5 H2O), wird bei 100° wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das
Diphosphat Na4P2O7 über. Dinatriumhydrogenphosphat wird durch Neutralisation von
Phosphorsäure mit Sodalösung unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator her
gestellt. Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres oder zweibasiges Kaliumphosphat),
K2HPO4, ist ein amorphes, weißes Salz, das in Wasser leicht löslich ist.
Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na3PO4, sind farblose Kristalle, die als
Dodecahydrat eine Dichte von 1,62 gcm-3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zerset
zung), als Decahydrat (entsprechend 19-20% P2O5) einen Schmelzpunkt von 100°C und in
wasserfreier Form (entsprechend 39-40% P2O5) eine Dichte von 2,536 gcm-3 aufweisen.
Trinatriumphosphat ist in Wasser unter alkalischer Reaktion leicht löslich und wird durch
Eindampfen einer Lösung aus genau 1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol NaOH herge
stellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasiges Kaliumphosphat), K3PO4, ist ein wei
ßes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gcm-3, hat einen Schmelzpunkt von
1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht löslich. Es entsteht z. B. beim Er
hitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat. Trotz des höheren Preises werden
in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen, daher hochwirksamen Kaliump
hosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen vielfach bevorzugt.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na4P2O7, existiert in wasserfreier Form
(Dichte 2,534 gcm-3, Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat
(Dichte 1,815-1,836 gcm-3, Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Bei Substanzen sind
farblose, in Wasser mit alkalischer Reaktion lösliche Kristalle. Na4P2O7 entsteht beim Er
hitzen von Dinatriumphosphat auf < 200° oder indem man Phosphorsäure mit Soda im
stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lösung durch Versprühen entwässert. Das
Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härtebildner und verringert daher die
Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat), K4P2O7, existiert in Form
des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der Dichte 2,33 gcm-3
dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH-Wert der 1%igen Lösung bei 25° 10,4 beträgt.
Durch Kondensation des NaH2PO4 bzw. des KH2PO4 entstehen höhermolekulare Natrium- und
Kaliumphosphate, bei denen man cyclische Vertreter, die Natrium- bzw. Kaliummetaphos
phate und kettenförmige Typen, die Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate, unterscheiden
kann. Insbesondere für letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen in Gebrauch:
Schmelz- oder Glühphosphate, Grahamsches Salz, Kurrolsches und Maddrellsches Salz.
Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate werden gemeinsam als kondensierte Phos
phate bezeichnet.
Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 (Natriumtripolyphosphat), ist
ein wasserfrei oder mit 6 H2O kristallisierendes, nicht hygroskopisches, weißes, wasser
lösliches Salz der allgemeinen Formel NaO-[P(O)(ONa)-O]n-Na mit n = 3. In 100 g Was
ser lösen sich bei Zimmertemperatur etwa 17 g, bei 60° ca. 20 g, bei 100° rund 32 g des
kristallwasserfreien Salzes; nach zweistündigem Erhitzen der Lösung auf 100° entstehen
durch Hydrolyse etwa 8% Orthophosphat und 15% Diphosphat. Bei der Herstellung von
Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit Sodalösung oder Natronlauge im
stöchiometrischen Verhältnis zur Reaktion gebracht und die Lösung durch Versprühen entwässert.
Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Pentanatriumtriphos
phat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtriphos
phat, K5P3O10 (Kaliumtripolyphosphat), kommt beispielsweise in Form einer 50 Gew.-%-
igen Lösung (< 23% P2O5, 25% K2O) in den Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in
der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie breite Verwendung. Weiter existieren auch
Natriumkaliumtripolyphosphate, welche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung
einsetzbar sind. Diese entstehen beispielsweise, wenn man Natriumtrimetaphosphat mit
KOH hydrolysiert:
(NaPO3)3 + 2KOH → Na3K2P3O10 + H2O.
Diese sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat
oder Mischungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphos
phat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und
Natriumkaliumtripolyphosphat oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtri
polyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Als organische Cobuilder können in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmit
telformkörpern 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 Natrium
salze 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 70000 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 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus die
ser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis
10000 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 70000 g/mol, vor
zugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 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 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, die 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 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid
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 30000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungs
produkte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion
des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Ebenfalls geeignet ist ein oxi
diertes Oligosaccharid. 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.
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 Menge an Gerüststoff beträgt üblicherweise zwischen 10 und 70 Gew.-%, vorzugs
weise zwischen 15 und 60 Gew.-% und insbesondere zwischen 20 und 50 Gew.-%. Wie
derum ist die Menge an eingesetzten Buildern abhängig vom Verwendungszweck, so daß
Bleichmitteltabletten höhere Mengen an Gerüststoffen aufweisen können (beispielsweise
zwischen 20 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 25 und 65 Gew.-% und insbesonde
re zwischen 30 und 55 Gew.-%), als beispielsweise Waschmitteltabletten (üblicherweise
10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 12,5 bis 45 Gew.-% und insbesondere zwischen 17,5 und
37,5 Gew.-%).
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 8 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% eines Desintegrationshilfs
mittels, 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 8 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
2 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 vorzugsweise nicht allein als Desintegrationsmit
tel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung mit Cellulose verwendet. Der Ge
halt 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 rei
ne Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulosederivaten ist.
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.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, saure Bestandteile in die
Formkörper einzuarbeiten. Falls die Formkörper Carbonate enthalten, wird durch Reaktion
der Säure mit dem Carbonat Kohlendioxid freigesetzt, wobei dieser "Brauseeffekt" desin
tegrationsfördernd wirken kann. Üblicherweise werden in Brausesystemen oligomere Oli
gocarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Maleinsäure und insbesondere Citronensäure einge
setzt.
Es ist im erfindungsgemäßen Verfahren (s. u.) für die späteren Wasch- und Reinigungs
mittelformkörper von Vorteil, wenn das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht
aufweist, das dem üblicher Kompaktwaschmittel nahe kommt. Insbesondere ist es bevor
zugt, daß das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vor
zugsweise von mindestens 600 g/l und insbesondere oberhalb von 700 g/l, aufweist.
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-Naphthoesäure und Magnesium-monoperphthalat, b)
die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Per
oxystearinsäure, 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 die erfindungsgemäßen
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren kön
nen Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren
mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls
substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substan
zen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls
substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine,
insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere
1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbe
sondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoyl
succinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Iso
nonanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere
Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylengly
koldiacetat 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 insbesondere solche aus der Klassen der Hydrolasen wie der Protea
sen, Esterasen, Lipasen bzw. lipolytisch wirkende Enzyme, Amylasen, Cellulasen bzw.
andere Glykosylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hy
drolasen tragen in der Wäsche zur Entfernung von Verfleckungen wie protein-, fett- oder
stärkehaltigen Verfleckungen und Vergrauungen bei. Cellulasen und andere Glykosylhy
drolasen können darüber hinaus durch das Entfernen von Pilling und Mikrofibrillen zur
Farberhaltung und zur Erhöhung der Weichheit des Textils beitragen. Zur Bleiche bzw. zur
Hemmung der Farbübertragung können auch Oxidoreduktasen eingesetzt werden. Beson
ders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen wie Bacillus subtilis, Bacillus
licheniformis, Streptomyceus griseus, Coprinus Cinereus und Humicola insolens sowie aus
deren gentechnisch modifizierten Varianten gewonnene, enzymatische Wirkstoffe. Vor
zugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Ba
cillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise
aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen
oder Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden En
zymen oder aus Protease, Amylase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder
Protease, Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen und Cellulase, insbesondere jedoch
Protease und/oder Lipase-haltige Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden
Enzymen von besonderem Interesse. Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme
sind die bekannten Cutinasen. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen
Fällen als geeignet erwiesen. Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere alpha-
Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen und Pektinasen. Als Cellulasen werden vorzugs
weise Cellobiohydrolasen, Endoglucanasen und -Glucosidasen, die auch Cellobiasen ge
nannt werden, bzw. Mischungen aus diesen eingesetzt. Da sich verschiedene Cellulase-
Typen durch ihre CMCase- und Avicelase-Aktivitäten unterscheiden, können durch ge
zielte Mischungen der Cellulasen die gewünschten Aktivitäten eingestellt werden.
Die Enzyme können an Trägerstoffe adsorbiert oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um
sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen
oder Enzymgranulate kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis
etwa 4,5 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.
Weiterhin 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
Verbraucher neben der Leistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechsel
bares" Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne
Riechstoffverbindungen, z. B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Alde
hyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindun
gen vom Typ der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-
Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat,
Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropionat,
Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethy
lether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronel
lal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeo
nal, zu den Ketonen z. B. die Jonone, ∝-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den
Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Ter
pineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene, wie Limonen und
Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die
gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürli
che 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, Linden
blütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie
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
langanhaltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich bei
spielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich
noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Mittel zu verbessern, können sie
mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem
Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unemp
findlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht 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 Rei
nigungsmittelformkörper von Vorteil sein. Feinteilige Abpuderungsmittel sind im Stand
der Technik altbekannt, wobei zumeist Zeolithe, Silikate oder andere anorganische Salze
eingesetzt werden. Bevorzugt wird das Vorgemisch jedoch mit feinteiligem Zeolith
"abgepudert", wobei Zeolithe vom Faujasit-Typ bevorzugt sind. Im Rahmen der vorlie
genden 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 nachträglich zuge
mischten, feinteiligen Aufbereitungskomponenten ein Zeolith vom Faujasit-Typ mit Teil
chengrößen unterhalb 100 µm, vorzugsweise unterhalb 10 µm und insbesondere unterhalb
5 µm ist und mindestens 0,2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und insbeson
dere 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 Grö
ße 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, Niederzugschienen 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 Preß
druck auf das Vorgemisch ist über die Preßwege für Ober- und Unterstempel individuell
einstellbar, wobei der Druckaufbau durch das Vorbeirollen der Stempelschaftköpfe an ver
stellbaren 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 Wei
se auch Mantel- und Punkttabletten herstellbar, die einen zwiebelschalenartigen Aufbau
haben, 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 wer
den. Die Durchsätze moderner Rundlauftablettenpressen betragen über 1 Million Form
körper 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 der 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
kannten 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, Horn & Noack Pharmatechnik GmbH, Worms, IMA
Verpackungssysteme GmbH Viersen, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH
Pressen AG, Berlin, sowie Romaco GmbH, Worms. Weitere Anbieter sind beispielsweise
Dr. Herbert Pete, Wien (AU), Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH), BWI Manesty, Li
verpool (GB), I. Holand Ltd., Nottingham (GB), Courtoy N. V., Halle (BE/LU) sowie Me
diopharm Kamnik (SI). Besonders geeignet ist beispielsweise die hydraulische Doppel
druckpresse HPF 630 der Firma LAEIS, D. Tablettierwerkzeuge sind beispielsweise von
den Firmen Adams Tablettierwerkzeuge, Dresden, Wilhelm Fett GmbH, Schwarzenbek,
Klaus Hammer, Solingen, Herber & Söhne GmbH, Hamburg, Hofer GmbH, Weil, Horn &
Noack, Pharmatechnik GmbH, Worms, Ritter Pharmatechnik GmbH, Hamburg, Romaco,
GmbH, Worms und Notter Werkzeugbau, Tamm erhältlich. Weitere Anbieter sind z. B. die
Senss AG, Reinach (CH) und die Medicopharm, Kamnik (SI).
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 Querschnitt.
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 geometri
schen 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 Fo 12215 00070 552 001000280000000200012000285911210400040 0002010015661 00004 12096rmkörper 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 3 Schichten, also 2 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
werden können; vielmehr ist es in solchen Fällen auch möglich, den Formkörper im direk
ten 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.
Als optische Differenzierung kann neben der Form und einem mehrschichtigen Aufbau
auch eine Einarbeitung von farbigen Partikeln, sogenannten Sprenkeln, in die Formkörper
erfolgen. Hierbei kann beispielsweise ein weißer Formkörper homogen mit farbigen, bei
spielsweise blauen, roten, grünen, gelben usw., Sprenkeln eingefärbt werden. Um eine ho
mogene Verteilung der farbigen Sprenkel über die gesamte Tablette und damit einen visu
ell attraktiven Formkörper bereitzustellen, sollte die Menge an Farbsprenkeln und ihre
Teilchengröße dem übrigen Vorgemisch, das die Formkörpermatrix bildet, aus welcher die
Sprenkel optisch hervortreten, angepaßt werden. Weist eine Tablettiermischung beispiels
weise ein Kornspektrum von 200 bis 1800 µm auf, so erzielen Sprenkel, die sich im glei
chen oder gröberen Kornspektrum bewegen, erst oberhalb eines Schwellenwertes von ≧ 6 Gew.-%,
bezogen auf die Tablettiermischung, eine homogene Verteilung. Geringere Men
gen führen dann zu optisch unschöner Häufung von Sprenkeln in einigen Formkörperbe
reichen, während andere Bereiche nahezu ungesprenkelt bleiben. Um auch bei niedrigeren
Einsatzkonzentrationen an eingefärbten Partikeln einen homogenen Eindruck zu erzielen,
empfiehlt es sich, die Teilchengröße der Farbsprenkel-Partikel zu reduzieren. So wird in
vorstehendem Beispiel der Tablettiermischung im Kornspektrum von 200 bis 1800 µm
schon mit 2 bis 3 Gew.-% Farbsprenkelpartikeln eine homogene Verteilung der Sprenkel
erreicht, wenn diese Teilchengrößen zwischen 200 und 800 µm aufweisen.
Durch eine homogene Sprenkelung, die in der vorstehend beschriebenen Weise durch An
passung der Sprenkelpartikelgröße und -menge an das Vorgemisch erreicht werden kann,
läßt sich auch ein Schichtaufbau der Formkörper visualisieren. Auf diese Weise sind zwei-
oder mehrschichtige Formkörper herstellbar, deren eine Schicht ungefärbt ist, während
eine zweite Schicht durch Sprenkel optisch hervorgehoben wird. Dieses Konzept kann bei
spielsweise auch auf dreischichtige Tabletten übertragen werden, in denen eine Schicht
ungefärbt, die zweite gesprenkelt und die dritte durchgefärbt ist. Neben der Einfärbung von
Schichten können beispielsweise auch Kerne oder andere Teilbereiche in Kern-
Manteltabletten, Ringkerntabletten oder Punkttabletten eingefärbt oder eingesprenkelt
werden. Bei der Variation dieser Realisierungsmöglichkeiten zur optischen Differenzie
rung sind dem Fachmann kaum Grenzen gesetzt.
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 ein tensidhaltiges Granulat, ent
haltend Tensid(e) und Trägermaterial(ein), das zusätzlich Zucker und/oder Zuckersäuren
und/oder Salze von Zuckersäuren enthält.
Der Einsatz derartiger Tensidgranulate in Wasch- oder Reinigungsmittelformkörpern ver
leiht diesen ein vorteilhaftes Eigenschaftsprofil, ohne daß Geruchsprobleme auftreten.
Hinsichtlich bevorzugter Mengenangaben und Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Gra
nulate kann auf die vorstehenden Angaben verwiesen werden. So sind tensidhaltige Gra
nulate bevorzugt, die Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren in
Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.-%, besonders bevor
zugt von 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 1,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Gewicht des Tensidgranulats, enthalten.
Bezüglich der erfindungsgemäß in den Granulaten eingesetzten Zucker und/oder Zucker
säuren und/oder salzen von Zuckersäuren sind tensidhaltige Granulate bevorzugt, die Saccharide
aus der Gruppe Glucose, Fructose, Saccharose, Cellubiose, Maltose, Lactose,
Lactulose, Ribose und deren Mischungen enthalten, wobei Glucose und/oder Saccharose
besonders bevorzugt sind. Weiter bevorzugt sind tensidhaltige Granulate, die Zuckersäuren
aus der Gruppe Gluconsäure, Ascorbinsäure, Glucoronsäure, Galacturonsäure, 2-Oxo-D-
Gluconsäure, Threarsäure, Schleimsäure, Glucarsäure und deren Mischungen enthalten,
wobei Gluconsäure, Glucarsäure und/oder Ascorbinsäure besonders bevorzugt sind. Nicht
zuletzt sind auch tensidhaltige Granulate bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß
sie Zuckersäuresalze aus der Gruppe der Gluconate, Ascorbate, Glucoronate, Galacturo
nate, 2-Oxo-D-Gluconate, Threarate, Schleimsäuresalze, Glucarate und deren Mischungen
enthalten, wobei die Alkalimetallsalze und unter diesen die Natriumsalze besonders bevor
zugt sind.
Wie bereits weiter oben ausgeführt, sind Tensidgranulate bevorzugt, die 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, aufweisen.
Tensidhaltige Granulate, deren Gehalt an anionischen Tensiden 5 bis 45 Gew.-%, vor
zugsweise 10 bis 40 Gew.-% und insbesondere 15 bis 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gewicht des Tensidgranulats, beträgt, sowie tensidhaltige Granulate, deren Gehalt an
nichtionischen Tensiden 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 10 Gew.-% und insbeson
dere 5 bis 7,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, beträgt, sind
dabei besonders bevorzugt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Zucker
und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren in tensidhaltigen Granulaten, die
nach Abmischung mit feinteiligen Aufbereitungskomponenten in an sich bekannter Weise
zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern verpreßt werden, zur Stabilitäts- und Lös
lichkeitsverbesserung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern. Durch den Einsatz
von Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salzen von Zuckersäuren in Wasch- und Rei
nigungsmittel-Granulaten, die nach Abmischung mit weiteren Komponenten zu Wasch-
und Reinigungsmittelformkörpern verpreßt werden, können die physikalischen Eigen
schaften der Formkörper verbessert werden, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen:
Durch Sprühtrocknung wurde ein tensidhaltiges Turmpulver hergestellt, das als Basis für
ein tensidhaltiges Granulat verwendet wurde. Das Turmpulver wurde mit weiteren Kom
ponenten (Zeolith, NaOH, Aniontensidsäure, Niotensid, Silikat, Polymer) in einem 50-
Liter-Pflugscharmischer der Firma Lödige granuliert. Die erfindungsgemäßen Granula
tionsansätze E1 und E2 enthielten jeweils 3 Gew.-% Saccharose (E1) bzw. Natriumgluco
nat (E2). Der Granulationsansatz des Vergleichsbeispiels enthielt hingegen 3 Gew.-% Na
triumacetat. Die Mengen der eingesetzten Feststoffe und Flüssigkeiten sowie die Reihen
folge der Zugabe in den Mischer sind in Tabelle 2 angegeben.
Im Anschluß an die Granulation wurden die Granulate in einer Wirbelschichtapparatur der
Firma Glatt bei einer Zulufttemperatur von 60°C über einen Zeitraum von 30 Minuten ge
trocknet. Nach der Trocknung wurden Feinanteile < 0,6 mm und Grobkornanteile < 1,6 mm
abgesiebt.
Die Tensidgranulate E1, E2 bzw. V wurden dann mit weiteren Komponenten zu einem
preßfähigen Vorgemisch aufbereitet, wonach in einer Korsch-Exzenterpresse die Verpres
sung zu Tabletten (Durchmesser: 44 mm, Höhe: 22 mm, Gewicht: 37,5 g) erfolgte. Die
Zusammensetzung des sprühgetrockneten Turmpulvers zeigt Tabelle 1; die Zusammenset
zung der zu verpressenden Vorgemische (und damit der Formkörper) zeigt Tabelle 3.
Die Härte der Tabletten wurde nach 2 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.
Zur Bestimmung des Tablettenzerfalls wurde die Tablette in ein Becherglas mit Wasser
gelegt (600 ml Wasser, Temperatur 30°C) und die Zeit bis zum vollständigen Tablettenzer
fall gemessen. Die experimentellen Daten zeigt Tabelle 4:
Auch der Einfluß der Trocknungstemperatur des Granulats auf die Zerfallszeit wurde un
tersucht, indem Granulate E1 und V bei unterschiedlichen Temperaturen getrocknet wurden
und danach abgemischt und zu Tabletten verpreßt wurden, deren physikalische Daten
in Tabelle 5 angegeben sind.
Claims (20)
1. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem, teilchenförmigem Wasch-
und Reinigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Tensidgranulat enthalten,
welches Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren enthält.
2. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tensidgranulat Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäu
ren in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.-%, beson
ders bevorzugt von 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 1,5 bis 5 Gew.-%, jeweils
bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält.
3. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Tensidgranulat Tensidgehalte von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugs
weise von 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Gewicht des Tensidgranulats, aufweist.
4. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß 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.
5. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gehalt des Tensidgranulats an nichtionischen Tensiden 1 bis
15 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere 5 bis 7,5 Gew.-%, je
weils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, beträgt.
6. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie das Tensidgranulat, welches Zucker und/oder Zuckersäuren
und/oder Salze von Zuckersäuren enthält, in Mengen von 40 bis 95 Gew.-%, vorzugs
weise von 45 bis 85 Gew.-% und insbesondere von 55 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Formkörpergewicht, enthalten.
7. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern durch Ab
mischen eines tensidhaltigen Granulats mit feinteiligen Aufbereitungskomponenten
und nachfolgendes, formgebendes Verpressen in an sich bekannter Weise, dadurch ge
kennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder
Salze von Zuckersäuren enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat
Gehalte an Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren von 0,1
bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis
10 Gew.-% und insbesondere von 1,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht
des Tensidgranulats, aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das ten
sidhaltige Granulat durch Granulation, Agglomeration, Preßagglomeration oder eine
Kombination dieser Verfahren hergestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ver
pressende Vorgemisch ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise von
mindestens 600 g/l und insbesondere oberhalb von 700 g/l, aufweist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zu
verpressende Vorgmisch weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der
Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmit
tel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Auf
heller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren
enthält.
12. Verwendung von Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren in
tensidhaltigen Granulaten, die nach Abmischung mit feinteiligen Aufbereitungskom
ponenten in an sich bekannter Weise zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern
verpreßt werden, zur Stabilitäts- und Löslichkeitsverbesserung von Wasch- und Reini
gungsmittelformkörpern.
13. Tensidhaltiges Granulat, enthaltend Tensid(e) und Trägermaterial(ein), dadurch ge
kennzeichnet, daß es zusätzlich Zucker und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von
Zuckersäuren enthält.
14. Tensidhaltiges Granulat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es Zucker
und/oder Zuckersäuren und/oder Salze von Zuckersäuren in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%,
vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis
10 Gew.-% und insbesondere von 1,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des
Tensidgranulats, enthält.
15. Tensidhaltiges Granulat nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeich
net, daß es Saccharide aus der Gruppe Glucose, Fructose, Saccharose, Cellubiose,
Maltose, Lactose, Lactulose, Ribose und deren Mischungen enthält, wobei Glucose
und/oder Saccharose besonders bevorzugt sind.
16. Tensidhaltiges Granulat nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeich
net, daß es Zuckersäuren aus der Gruppe Gluconsäure, Ascorbinsäure, Glucoronsäure,
Galacturonsäure, 2-Oxo-D-Gluconsäure, Threarsäure, Schleimsäure, Glucarsäure und
deren Mischungen enthält, wobei Gluconsäure, Glucarsäure und/oder Ascorbinsäure
besonders bevorzugt sind.
17. Tensidhaltiges Granulat nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeich
net, daß es Zuckersäuresalze aus der Gruppe der Gluconate, Ascorbate, Glucoronate,
Galacturonate, 2-Oxo-D-Gluconate, Threarate, Schleimsäuresalze, Glucarate und deren
Mischungen enthält, wobei die Alkalimetallsalze und unter diesen die Natriumsalze be
sonders bevorzugt sind.
18. Tensidhaltiges Granulat nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das es 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 Tensid
granulats, aufweist.
19. Tensidhaltiges Granulat nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Tensidgranulats an anionischen Tensiden 5 bis 45 Gew.-%, vor
zugsweise 10 bis 40 Gew.-% und insbesondere 15 bis 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Gewicht des Tensidgranulats, beträgt.
20. Tensidhaltiges Granulat nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Tensidgranulats an nichtionischen Tensiden 1 bis 15 Gew.-%, vor
zugsweise 2,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere 5 bis 7,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Gewicht des Tensidgranulats, beträgt.
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