DE10062262A1 - Zuführbare Tablettenkerne" - Google Patents
Zuführbare Tablettenkerne"Info
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Abstract
Es wird ein Preßverfahren zur Herstellung mehrphasiger Formkörper, insbesondere Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper, bereitgestellt, bei dem vorgefertigte Formkörper ("Kerne") Tablettiermischungen und/oder vorgefertigten Tabletten ("Basisformkörpern") zugeführt werden, wobei die Kerne eine bikonvexe Form besitzen, wobei die konvexen Flächen gekappt sind, so daß sie jeweils in ein horizontales Plateau münden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern,
insbesondere von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und
erfreuen sich beim Verbraucher wegen der einfachen Dosierung zunehmender
Beliebtheit. Tablettierte Reinigungsmittel haben gegenüber pulverförmigen Produkten 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. Es
existiert daher ein äußerst breiter Stand der Technik zu Wasch- und
Reinigungsmittelformkörpern, der sich auch in einer umfangreichen Patentliteratur
niederschlägt. Schon früh ist dabei den Entwicklern tablettenförmiger Produkte die Idee
gekommen, über unterschiedlich zusammengesetzte Bereiche der Formkörper bestimmte
Inhaltsstoffe erst unter definierten Bedingungen im Wasch- oder Reinigungsgang
freizusetzen, um so den Reinigungserfolg zu verbessern. Hierbei haben sich neben den
aus der Pharmazie hinlänglich bekannten Kern/Mantel-Tabletten und Ring/Kern-Tabletten
insbesondere mehrschichtige Formkörper durchgesetzt, die heute für viele Bereiche des
Waschens und Reinigens oder der Hygiene angeboten werden. Auch die optische
Differenzierung der Produkte gewinnt zunehmend an Bedeutung, so daß einphasige und
einfarbige Formkörper auf dem Gebiet des Waschens und Reinigens weitgehend von
mehrphasigen Formkörpern verdrängt wurden. Marktüblich sind derzeit zweischichtige
Formkörper mit einer weißen und einer gefärbten Phase oder mit zwei unterschiedlich
gefärbten Schichten. Daneben existieren Punkttabletten, Ringkerntabletten,
Manteltabletten usw., die derzeit eine eher untergeordnete Bedeutung haben.
Mehrphasige Reinigungstabletten für das WC werden beispielsweise in der EP 055 100
(Jeyes Group) beschrieben. Diese Schrift offenbart Toilettenreinigungsmittelblöcke, die
einen geformten Körper aus einer langsam löslichen Reinigungsmittelzusammensetzung
umfassen, in den eine Bleichmitteltablette eingebettet ist. Diese Schrift offenbart
gleichzeitig die unterschiedlichsten Ausgestaltungsformen mehrphasiger Formkörper. Die
Herstellung der Formkörper erfolgt nach der Lehre dieser Schrift entweder durch
Einsetzen einer verpreßten Bleichmitteltablette in eine Form und Umgießen dieser
Tablette mit der Reinigungsmittelzusammensetzung, oder durch Eingießen eines Teils der
Reinigungsmittelzusammensetzung in die Form, gefolgt vom Einsetzen der verpreßten
Bleichmitteltablette und eventuell nachfolgendes Übergießen mit weiterer
Reinigungsmittelzusammensetzung.
Auch die EP 481 547 (Unilever) beschreibt mehrphasige Reinigungsmittelformkörper, die
für das maschinelle Geschirrspülen eingesetzt werden sollen. Diese Formkörper haben
die Form von Kern/Mantel-Tabletten und werden durch stufenweises Verpressen der
Bestandteile hergestellt: Zuerst erfolgt die Verpressung einer
Bleichmittelzusammensetzung zu einem Formkörper, der in eine mit einer
Polymerzusammensetzung halbgefüllte Matrize eingelegt wird, die dann mit weiterer
Polymerzusammensetzung aufgefüllt und zu einem mit einem Polymermantel versehen
Bleichmittelformkörper verpreßt wird. Das Verfahren wird anschließend mit einer
alkalischen Reinigungsmittelzusammensetzung wiederholt, so daß sich ein dreiphasiger
Formkörper ergibt.
Ein anderer Weg zur Herstellung optisch differenzierter Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper wird in den internationalen Patentanmeldungen WO 99/06522,
WO 99/27063 und WO 99/27067 (Procter & Gamble) beschrieben. Nach der Lehre dieser
Schriften wird ein Formkörper bereitgestellt, der eine Kavität aufweist, die mit einer
erstarrenden Schmelze befüllt wird. Alternativ wird ein Pulver eingefüllt und mittels einer
Coatingschicht in der Kavität befestigt. Allen drei Anmeldungen ist gemeinsam, daß der
die Kavität ausfüllende Bereich nicht verpreßt sein soll, da auf diese Weise
druckempfindliche Inhaltsstoffe geschont werden sollen.
Der im Stand der Technik beschriebene Weg, Schmelzen zu bereiten, in die Tabletten
eingelegt werden oder die in Formkörper eingegossen werden, beinhaltet eine thermische
Belastung der Inhaltsstoffe in den Schmelzen. Zusätzlich erfordert die exakte Dosierung
flüssiger bis pastöser Medien sowie die nachfolgende Abkühlung einen hohen
technischen Aufwand, der in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Schmelze zum
Teil durch Schrumpfung beim Abkühlen und dadurch bedingtes Ablösen der Füllung
zunichte gemacht wird. Die Befüllung von Kavitäten mit pulverförmigen Inhaltsstoffen und
die Fixierung mittels Coating ist ebenfalls aufwendig und mit ähnlichen
Stabilitätsproblemen behaftet. Zusätzlich kann bei beiden Verfahren keine gezielt
gesteuerte unterschiedliche Härte der einzelnen Formkörperbereiche realisiert werden.
Aus der Pharmazie sind Herstellungsverfahren für Mantel-Kern-Tabletten bzw.
Punkttabletten bekannt, bei denen vorverpreßte kleinere Tabletten (die sogenannten
"Kerne") Tablettenpressen für größere Tabletten zugeführt und mit weiteren
Vorgemischen zu fertigen Tabletten verpreßt werden. Auch ein Einkleben von
vorgefertigten Kernen in vorgefertigte Muldentabletten ist aus dem Stand der Technik
bekannt.
Die beiden letztgenannten Verfahren sind vorteilhaft, da gezielt die Härte,
Zusammensetzung und Auflösekinetik der einzelnen Formkörperbereiche gesteuert
werden kann. Allerdings erfordert die exakte Zuführung der Kerne zu den
Tablettiermischungen bzw. zu den Muldentabletten einen hohen apparativen Aufwand.
Zusätzlich besteht bei der Kernzuführung das Problem, daß die Kerne auf den
Zuführungsschienen leicht verkanten und dadurch der Produktionsfluß gestoppt wird.
Bislang lassen sich nur Kerne mit kreisrunder horizontaler Querschnittsfläche befriedigend
in den genannten Produktionsverfahren einsetzen. Zusätzlich tritt bei beschichteten
Kernformkörpern das Problem auf, daß ein zylinderförmiger Kern schlecht zu beschichten
ist, da das Coating an den Kanten keine genügende Wandstärke und/oder mechanische
Stabilität besitzt. Ideal beschichtbare Kernformen sind ellipsoidförmig, d. h. bikonvex.
Diese Tabletten lassen sich allerdings auf den Zuführschienen äußerst schlecht bewegen,
da sie kippeln und bei den üblichen Verarbeitungsgeschwindigkeiten von bis zu 1000
Tabletten pro Minute eine effektive Verfahrensführung und saubere Kernzuführung
verhindern.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen
das frei von den genannten Nachteilen ist. Insbesondere sollten auch beschichtete Kerne
sowohl über ein stabiles und gut haftendes Coating verfügen als auch mit hohen
Geschwindigkeiten zuführbar sein.
Es wurde nun gefunden, daß sich bestimmte Kernformen auch dann in großen
Stückzahlen und mit hohen Geschwindigkeiten präzise zuführen lassen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- oder
Reinigungsmitteltabletten, bei dem vorgefertigte Formkörper ("Kerne")
Tablettiermischungen und/oder vorgefertigten Tabletten ("Basisformkörpern") zugeführt
werden, wobei die Kerne eine bikonvexe Form besitzen, wobei die konvexen Flächen
gekappt sind, so daß sie jeweils in ein horizontales Plateau münden.
Die Form der Kerne im erfindungsgemäßen Verfahren wird so gewählt, daß die vertikale
Querschnittsfläche mindestens zwei parallele Linien aufweist (horizontale Plateaus),
welche zu den Seiten hin in abfallende, konvexe Linien münden. Geeignet sind also
Kerne mit bikonvexer Gestalt, bei denen die Kuppe der konvexen Fläche jeweils
mindestens anteilsweise abgetragen ist.
Bevorzugte Kernformen weisen dabei eine kreisrunde horizontale Schnittfläche auf, so
daß bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, daß die
Kerne eine kreisrunde Horizontalfläche besitzen.
Die Wölbungsradien der konvexen Flächen werden vorzugsweise an die Größe der
Plateaus angepaßt. Hier sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der
Wölbungsradius der konvexen Flächen das 0,5- bis 5-fache, vorzugsweise das ein- bis 3-
fache und insbesondere das 1,5- bis zweifache des Durchmessers der Kerne beträgt.
Die Größe des Plateaus richtet sich dabei in bevorzugten Ausführungsformen nach der
absoluten Größe des gesamten Kerns. Hier sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt,
bei denen der Durchmesser der Plateaus das 0,1- bis 0,7-fache, vorzugsweise das 0,2-
bis 0,6-fache, besonders bevorzugt das 0,25- bis 0,5-fache und insbesondere das 0,3- bis
0,4-fache des Durchmessers der Kerne beträgt.
Die beiden konvexen Flächen können direkt aufeinander treffen; es ist aber auch möglich,
daß die Verbindung über eine vertikale Randfläche erfolgt, welche dem Kern eine breitere
Stoßfläche beim Kontakt mit anderen Kernen verleiht. Hier sind erfindungsgemäße
Verfahren bevorzugt, bei denen die Kerne zusätzlich eine vertikale Randfläche besitzen,
deren Höhe das 0,1- bis 0,9-fache, vorzugsweise das 0,2- bis 0,7-fache, besonders
bevorzugt das 0,25- bis 0,6-fache und insbesondere das 0,3- bis 0,5-fache der gesamten
Tablettenhöhe beträgt.
Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Formkörper ("Kern")
hergestellt, der nachfolgend entweder zusammen mit partikelförmigem Vorgemisch zu
einer Mehrphasentablette verpreßt oder einer Kavität eines vorverpreßten Formkörpers
zugeführt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt auch das Verpressen mehrerer
Kernformkörper zusammen mit einem oder mehreren teilchenförmigen Vorgemischen,
wodurch sowohl von der Rezepturvariabilität als auch von der optischen Differenzierung
der resultierenden Formkörper nahezu unbegrenzte Möglichkeiten geschaffen werden.
Ebenso ist die Dosierung mehrerer Kerne in mehrere Kavitäten eines Basisformkörpers
problemlos möglich.
Je nachdem, ob man den bzw. die Kernformkörper einem noch zu verpressenden
Vorgemisch oder einer fertig verpreßten Muldentablette zuführt, umfaßt das
erfindungsgemäße Verfahren unterschiedliche Schritte. So ist ein Gegenstand der
vorliegenden Erfindung ein erfindungsgemäßes Verfahren, das durch die Schritte
- a) Herstellung von entsprechend geformten Kernformkörpern, die Aktivsubstanz enthalten,
- b) optionales Einlegen eines oder mehrerer Kernformkörper aus Schritt a) in eine Matrize einer Tablettenpresse,
- c) Einfüllen mindestens eines teilchenförmigen Vorgemischs in die Matrize der Tablettenpresse,
- d) Zuführen mindestens eines Kernformkörpers aus Schritt a) in die Matrize der Tablettenpresse,
- e) optionale ein- oder mehrfache Wiederholung der Schritte c) und/oder d),
- f) Verpressen zu Formkörpern.
wobei die Schritte c) und d) gegebenenfalls in vertauschter Reihenfolge durchgeführt
werden können, gekennzeichnet ist.
Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend näher beschrieben.
Der Begriff "Kernformkörper" kennzeichnet dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung
einen Formkörper, der dem erfindungsgemäßen Verfahren zielgerichtet zugeführt werden
kann. Vom partikelförmigen Vorgemisch unterscheidet sich dieser Kernformkörper
einerseits durch seine größere räumliche Ausdehnung im Vergleich zu den einzelnen
Partikeln des Vorgemischs und andererseits dadurch, daß seine Plazierung in die Matrize
der Tablettenpresse nicht in willkürlicher Art (d. h. in loser Schüttung wie das
teilchenförmige Vorgemisch), sondern in definierter und geordneter Bewegung erfolgt.
In Abhängigkeit von den Inhaltsstoffen des Kernformkörpers und ihrem gewünschten
Anteil am Gesamtformkörper kann die Masse des Kernformkörpers variieren. Hierbei sind
erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen die Masse des Kernformkörpers a)
mehr als 0,5 g, vorzugsweise mehr als 1 g und insbesondere mehr als 2 g beträgt.
Unabhängig von der Masse des Kernformkörpers ist es weiterhin bevorzugt, wenn dieser
eine bestimmte räumliche Ausdehnung besitzt, wobei erfindungsgemäße Verfahren
bevorzugt sind, bei denen der Kernformkörper a) eine Grundfläche von mindestens 50 mm2,
vorzugsweise von mindestens 100 mm2 und insbesondere von mindestens 150 mm2
aufweist.
Bei Kernformkörpern, die nicht aus zwei planparallelen Flächen, welche durch eine
Mantelfläche verbunden sind, bestehen, ist die Definition einer Grundfläche nicht sinnvoll.
Hier entsprechen die Verfahrensendprodukte bevorzugter Verfahrensschritte a) der
Bedingung, daß die Größe horizontale Schnittfläche den vorstehend genannten Werten
genügt.
Unabhängig von der Form des Kernformkörpers und unabhängig von der Art seines
Herstellungsverfahrens (siehe weiter unten), ist es bevorzugt, wenn der Kernformkörper
eine geringere Dichte aufweist als das gesamte Verfahrensendprodukt des
erfindungsgemäßen Verfahrens. In Absolutwerten sind hier Verfahren bevorzugt, bei
denen der Kernformkörper eine Dichte unterhalb von 1,4 gcm-3, vorzugsweise unterhalb
von 1,2 gcm-3 und insbesondere unterhalb von 1,0 gcm-3, aufweist.
Enthält das Verfahrensendprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens mehr als einen
Kernformkörper, so gelten die vorstehend genannten Angaben vorzugsweise für alle
Kernformkörper individuell, d. h. nicht für die Summe der Kernformkörper, sondern für
jeden einzelnen.
Im Anschluß an ihre Herstellung werden die Kernformkörper in bevorzugten
Verfahrensvarianten beschichtet oder mit Verkapselungsmitteln behandelt. Hierzu kann
auf gängige Verfahren der Beschichtung von Körpern zurückgegriffen werden,
insbesondere also das Eintauchen des Körpers in oder das Besprühen des Körpers mit
eine(r) Lösung der Beschichtungsmaterialien.
Hierbei sind Verfahren bevorzugt, die möglichst konzentrierte Lösungen verwenden.
Unabhängig davon, ob ein Tauchverfahren oder eine andere Art der Aufbringung
(Aufsprühen usw.) gewählt wird, sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen
die Lösung bezogen auf ihr Gewicht mindestens 25 Gew.-%, vorzugsweise mindestens
30 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 35 Gew.-% und insbesondere mindestens
40 Gew.-% Beschichtungsmaterial enthält.
Da das Eintauchen der Kernformkörper in Lösungen nur unter hohem technischen
Aufwand zu den oft gewünschten dünnen Beschichtungen führt, ist es im Rahmen der
vorliegenden Erfindung bevorzugt, Polymerlösungen auf die Formkörper aufzusprühen,
wobei das Lösungsmittel verdampft und eine Beschichtung auf dem Formkörper
zurückläßt.
Werden die Substanzen als Beschichtung auf den Kernformkörper aufgebracht, können
die Substanzen z. B. als Schmelze oder in Form einer Lösung oder Dispersion
aufgesprüht werden, oder das Gemisch kann in die Schmelze, Lösung oder Dispersion
eingetaucht oder in einem geeigneten Mischer damit vermischt werden. Auch das
Beschichten in einer Wirbelbettapparatur ist möglich. Beim Sprühverfahren eignen sich
alle in der Pharmazie und Lebensmitteltechnologie etablierten Verfahren zur Herstellung
von beschichteten Tabletten, Kapseln und Partikeln. Die Polymersuspension bzw. -lösung
wird dabei entweder diskontinuierlich in kleinen Portionen aufgesprüht, wobei die Partikel
z. B. auf einem Förderband durch einen Flüssigkeitsschleier transportiert und
anschließend im Luftstrom getrocknet werden oder kontinuierlich bei gleichzeitiger
Trocknung durch den eingeblasenen Luftstrom in Wirbelschicht-, Fließbett- oder
Flugschichtumhüllungsgeräten versprüht. Denkbar ist auch das Dragierverfahren, wenn
den Dragiersirupen Beschichtungsmaterialien in ausreichend hoher Konzentration
zugefügt werden. Das Aufbringen einer zweiten Schicht erfolgt gegebenenfalls analog.
Um die Trocknungszeit zu verkürzen, können der wäßrigen Lösung weitere mit Wasser
mischbare leichtflüchtige Lösungsmittel zugemischt werden. Diese stammen
insbesondere aus der Gruppe der Alkohole, wobei Ethanol, n-Propanol und iso-Propanol
bevorzugt sind. Aus Kostengründen empfehlen sich besonders Ethanol und iso-Propanol.
Das Aufsprühen solcher wäßrigen Lösungen kann auf unterschiedliche Arten erfolgen, die
dem Fachmann geläufig sind. Beispielsweise kann die Lösung mittels eines
Pumpsystems einer Düse zugeführt werden, wo die Lösung durch die hohen Scherkräfte
fein zerstäubt wird. Der entstehende Sprühnebel kann dann auf die zu beschichtenden
Formkörper gerichtet werden, welche nachfolgend optional unter Zuhilfenahme geeigneter
Maßnahmen (beispielsweise Anblasen mit erwärmter Luft) getrocknet werden. Es ist aber
auch möglich, eine Mehrstoffdüse zu verwenden und die wäßrigen Lösungen mit Hilfe
eines Gasstroms durch die Düse zu vernebeln. Im einfachsten Fall wird eine
Zweistoffdüse eingesetzt und als Trägergas Druckluft verwendet. Um die Lösung
gegebenenfalls vor Oxidation oder anderen Wechselwirkungen mit dem Trägergas zu
schützen, können auch andere Trägergase wie beispielsweise Stickstoff, Edelgase,
niedere Alkane oder Ether eingesetzt werden.
Es ist ebenfalls möglich, den Gehalt der Lösung an Wasser zu verringern, was die
Trocknungszeiten verkürzt, Wechselwirkungen mit feuchtigkeitsempfindlichen
Inhaltsstoffen auf der Formkörperoberfläche minimiert und die Produktionskosten senkt.
Auch hier bieten sich die vorstehend genannten niederen Alkohole als Lösungsmittel an,
wobei völlig wasserfreie Lösungsmittelgemische weniger bevorzugt sind, da bestimmte
Mengen an Wasser die Ausbildung einer gleichmäßigen Coating-Schicht begünstigen. In
bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren werden Lösungen von
Beschichtungsmaterialien, die bezogen auf ihr Gewicht mehr als 20 Gew.-%
Beschichtungsmaterial enthalten, in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch aus
der Gruppe Wasser, Ethanol, Propanol, iso-Propanol, n-Heptan und deren Mischungen
mit Hilfe von inerten Treibmitteln aus der Gruppe Stickstoff, Distickstoffoxid, Propan,
Butan, Dimethylether und deren Mischungen auf die Formkörper aufgesprüht.
Als Beschichtungsmaterialien eignen sich neben Polymeren (insbesondere
wasserlöslichen Polymeren) auch Wachse. Unter "Wachsen" wird eine Reihe natürlicher
oder künstlich gewonnener Stoffe verstanden, die in der Regel über 35°C ohne Zersetzung
schmelzen und schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrigviskos
und nicht fadenziehend sind. Sie weisen eine stark temperaturabhängige Konsistenz und
Löslichkeit auf. Nach ihrer Herkunft teilt man die Wachse in drei Gruppen ein, die natürlichen
Wachse, chemisch modifizierte Wachse und die synthetischen Wachse.
Zu den natürlichen Wachsen zählen beispielsweise pflanzliche Wachse wie Candelillawachs,
Camaubawachs, Japanwachs, Espartograswachs, Korkwachs, Guarumawachs,
Reiskeimölwachs, Zuckerrohrwachs, Ouricurywachs, oder Montanwachs, tierische Wachse
wie Bienenwachs, Schellackwachs, Walrat, Lanolin (Wollwachs), oder Bürzelfett,
Mineralwachse wie Ceresin oder Ozokerit (Erdwachs), oder petrochemische Wachse wie
Petrolatum, Paraffinwachse oder Mikrowachse.
Zu den chemisch modifizierten Wachsen zählen beispielsweise Hartwachse wie
Montanesterwachse, Sassolwachse oder hydrierte Jojobawachse.
Unter synthetischen Wachsen werden in der Regel Polyalkylenwachse oder
Polyalkylenglycolwachse verstanden. Als Beschichtungsmaterialien einsetzbar sind auch
Verbindungen aus anderen Stoffklassen, die die genannten Erfordernisse hinsichtlich des
Erweichungspunkts erfüllen. Als geeignete synthetische Verbindungen haben sich
beispielsweise höhere Ester der Phthalsäure, insbesondere Dicyclohexylphthalat, das
kommerziell unter dem Namen Unimoll® 66 (Bayer AG) erhältlich ist, erwiesen. Geeignet
sind auch synthetisch hergestellte Wachse aus niederen Carbonsäuren und Fettalkoholen,
beispielsweise Dimyristyl Tartrat, das unter dem Namen Cosmacol® ETLP (Condea)
erhältlich ist. Umgekehrt sind auch synthetische oder teilsynthetische Ester aus niederen
Alkoholen mit Fettsäuren aus nativen Quellen einsetzbar. In diese Stoffklasse fällt
beispielsweise das Tegin® 90 (Goldschmidt), ein Glycerinmonostearat-palmitat. Auch
Schellack, beispielsweise Schellack-KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH) ist als weitere
Substanz einsetzbar.
Ebenfalls zu den Wachsen im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise
die sogenannten Wachsalkohole gerechnet. Wachsalkohole sind höhermolekulare,
wasserunlösliche Fettalkohole mit in der Regel etwa 22 bis 40 Kohlenstoffatomen. Die
Wachsalkohole kommen beispielsweise in Form von Wachsestern höhermolekularer
Fettsäuren (Wachssäuren) als Hauptbestandteil vieler natürlicher Wachse vor. Beispiele für
Wachsalkohole sind Lignocerylalkohol (1-Tetracosanol), Cetylalkohol, Myristylalkohol oder
Melissylalkohol. Die Beschichtung kann gegebenenfalls auch Wollwachsalkohole enthalten,
worunter man Triterpenoid- und Steroidalkohole, beispielsweise Lanolin, versteht, das
beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Argowax® (Pamentier & Co) erhältlich ist.
Ebenfalls zumindest anteilig als Bestandteil der Beschichtung einsetzbar sind irr Rahmen
der vorliegenden Erfindung Fettsäureglycerinester oder Fettsäurealkanolamide aber
gegebenenfalls auch wasserunlösliche oder nur wenig wasserlösliche
Polyalkylenglycolverbindungen.
Als Beschichtungsmaterialien eignen sich auch alle wasserlöslichen, in Wasser
dispergierbaren und wasserunlöslichen Polymere. Geeignete Polymere sind bei
Raumtemperatur feste Polyethylenglycole, Polyvinylalkohole, Polyacrylsäure und deren
Derivate. Desweiteren hat sich auch Gelatine als geeignet erwiesen. Eine weitere Gruppe
als Beschichtungsmaterialien bevorzugter Polymere umfaßt die Polymere oder
Polymergemische, wobei das Polymer bzw. mindestens 50 Gew.-% des
Polymergemischs ausgewählt ist aus
- a) wasserlöslichen nichtionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Polyvinylpyrrolidone,
- 2. Vinylpyrrolidon/Vinylester-Copolymere,
- 3. Celluloseether
- b) wasserlöslichen amphoteren Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere
- 2. Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere
- 3. Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere
- 4. Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere
- 5. Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere
- 6. Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure- Copolymere
- 7. Alkylacrylamid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat- Copolymere
- 8. Copolymere aus
- 1. ungesättigten Carbonsäuren
- 2. kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren
- 3. gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren
- c) wasserlöslichen zwitterionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze
- 2. Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze
- 3. Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere
- d) wasserlöslichen anionischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere
- 2. Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat-Copolymere
- 3. Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butylacrylamid-Terpolymere
- 4. Pfropfpolymere aus Vinylestern, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure allein oder im Gemisch, copolymerisiert mit Crotonsäure, Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Polyalkylenoxiden und/oder Polykalkylenglycolen
- 5. gepfropften und vernetzten Copolymere aus der Copolymerisation von
- 1. mindesten einem Monomeren vom nichtionischen Typ,
- 2. mindestens einem Monomeren vom ionischen Typ,
- 3. von Polyethylenglycol und
- 4. einem Vernetzter
- 6. durch Copolymerisation mindestens eines Monomeren jeder der drei
folgenden Gruppen erhaltenen Copolymere:
- 1. Ester ungesättigter Alkohole und kurzkettiger gesättigter Carbonsäuren und/oder Ester kurzkettiger gesättigter Alkohole und ungesättigter Carbonsäuren,
- 2. ungesättigte Carbonsäuren,
- 3. Ester langkettiger Carbonsäuren und ungesättigter Alkohole und/oder Ester aus den Carbonsäuren der Gruppe d6ii) mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten C8- 18-Alkohols
- 7. Terpolymere aus Crotonsäure, Vinylacetat und einem Allyl- oder Methallylester
- 8. Tetra- und Pentapolymere aus
- 1. Crotonsäure oder Allyloxyessigsäure
- 2. Vinylacetat oder Vinylpropionat
- 3. verzweigten Allyl- oder Methallylestern
- 4. Vinylethern, Vinylestern oder geradkettigen Allyl- oder Methallylestern
- 9. Crotonsäure-Copolymere mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Ethylen, Vinylbenzol, Vinylmethylether, Acrylamid und deren wasserlöslicher Salze
- 10. Terpolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylestern einer gesättigten aliphatischen in α-Stellung verzweigten Monocarbonsäure
- e) wasserlöslichen kationischen Polymeren aus der Gruppe der
- 1. quaternierten Cellulose-Derivate
- 2. Polysiloxane mit quaternären Gruppen
- 3. kationischen Guar-Derivate
- 4. polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure
- 5. Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dial kylaminoacrylats und -methacrylats
- 6. Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid-Copolymere
- 7. quaternierter Polyvinylalkohol
- 8. unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere.
Wasserlösliche Polymere im Sinne der Erfindung sind solche Polymere, die bei
Raumtemperatur in Wasser zu mehr als 2,5 Gew.-% löslich sind.
Vorzugsweise kann die Beschichtung der Kernformkörper funktionalisiert werden, d. h.
dem Formkörper eine bestimmte Auflösekinetik verleihen. Es ist durch gezielte Wahl des
Coatingmaterials auch möglich, daß sich die Beschichtung erst zu einem vorbestimmten
Zeitpunkt oder bei vorgegebenen Bedingungen auflöst und die Bestandteile des
Kernformkörpers freisetzt. Hier haben sich insbesondere sogenannte LCST-Substanzen
als Beschichtungsmaterialien bewährt.
Bei LCST-Substanzen handelt sich um Substanzen, die bei niedrigen Temperaturen eine
bessere Löslichkeit aufweisen als bei höheren Temperaturen. Sie werden auch als
Substanzen mit unterer kritischer Entmischungstemperatur bezeichnet. Diese Substanzen
sind in der Regel Polymere. Je nach Anwendungsbedingungen sollte die untere kritische
Entmischungstemperatur zwischen Raumtemperatur und der Temperatur der wärmsten
Anwendungsflotte, zum Beispiel zwischen 20°C, vorzugsweise 30°C und 100°C liegen,
insbesondere zwischen 30°C und 50°C. Die LCST-Substanzen sind vorzugsweise
ausgewählt aus alkylierten und/oder hydroxyalkylierten Polysacchariden, Celluloseethern,
Polyisopropylacrylamid, Copolymeren des Polyisopropylacrylamids sowie Blends dieser
Substanzen.
Beispiele für alkylierte und/oder hydroxyalkylierte Polysaccharide sind Methylhydroxypro
pylmethylcellulose (MHPC), Ethyl(hydroxyethyl)cellulose (EHEC), Hydroxypropylcellulose
(HPC), Methylcellulose (MC), Ethylcellulose (EC), Carboxymethylcellulose (CMC), Carb
oxymethylmethylcellulose (CMMC), Hydroxybutylcellulose (HBC), Hydroxybutylmethyl
cellulose (HBMC), Hydrdoxyethylcellulose (HEC), Hydroxyethylcarboxymethylcellulose
(HECMC), Hydroxyethylethylcellulose (HEEC), Hydroxypropylcellulose (HPC), Hydroxy
propylcarboxymethylcellulose (HPCMC), Hydroxyethylmethylcellulose (HEMC), Methylhy
droxyethylcellulose (MHEC), Methylhydroxyethylpropylcellulose (MHEPC), Methyl
cellulose (MC) und Propylcellulose (PC) und deren Gemische, wobei Carboxy
methylcellulose, Methylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose und Methylhydroxy
proplcellulose sowie die Alkalisalze der CMC und die leicht ethoxylierte MC oder Gemi
sche der voranstehenden bevorzugt sind.
Weitere Beispiele für LCST-Substanzen sind Cellulosether sowie Gemische von
Celluloseethern mit Carboxymethylcellulose (CMC). Weitere Polymere, die eine untere
kritische Entmischungstemperatur in Wasser zeigen und die ebenfalls geeignet sind, sind
Polymere von Mono- oder Di-N-alkylierten Acrylamiden, Copolymere von Mono- oder Di-
N-substituierten Acrylamiden mit Acrylaten und/oder Acrylsäuren oder Gemische von
miteinander verschlungenen Netzwerken der oben genannten (Co)Polymere. Geeignet
sind außerdem Polyethylenoxid oder Copolymere davon, wie Ethylenoxid/Propylenoxidco
polymere und Pfropfcopolymere von alkylierten Acrylamiden mit Polyethylenoxid, Poly
methacrylsäure, Polyvinylalkohol und Copolymere davon, Polyvinylmethylether,
bestimmte Proteine wie Poly(VATGVV), eine sich wiederholende Einheit in dem natürlichen
Protein Elastin und bestimmte Alginate. Gemische aus diesen Polymeren mit
Salzen oder Tensiden können ebenfalls als LCST-Substanz verwendet werden. Durch
derartige Zusätze oder durch den Vernetzungsgrad der Polymere kann die LOST (untere
kritische Entmischungstemperatur) entsprechend modifiziert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die
erfindungsgemäß eingesetzten Kernformkörper zusätzlich zur LCST-Beschichtung mit
einem weiteren Material beschichtet, welches bei einer Temperatur oberhalb der unteren
Entmischungstemperatur der LCST-Substanz löslich ist bzw. einen Schmelzpunkt
oberhalb dieser Temperatur oder eine retardierte Löslichkeit aufweist, also oberhalb der
unteren Entmischungstemperatur der LCST-Schicht freigesetzt werden kann. Diese
Schicht dient dazu, das Gemisch aus Wirkstoff und LCST-Substanz vor Wasser oder
anderen Medien, die diese vor der Wärmebehandlung auflösen können, zu schützen.
Diese weitere Schicht sollte bei Raumtemperatur nicht flüssig sein und hat vorzugsweise
einen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt bei einer Temperatur, die gleich oder
oberhalb der unteren kritischen Entmischungstemperatur des LCST-Polymers liegt.
Besonders bevorzugt liegt der Schmelzpunkt dieser Schicht zwischen der unteren
kritischen Entmischungstemperatur und der Temperatur der Wärmebehandlung. In einer
besonderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform werden die LCST-Polymere und die
weitere Substanz miteinander vermischt und auf das zu verkapselnde Material
aufgebracht.
Die weitere Substanz weist vorzugsweise einen Schmelzbereich auf, der zwischen etwa
35°C und etwa 75°C liegt. Das heißt im vorliegenden Fall, daß der Schmelzbereich innerhalb
des angegebenen Temperaturintervalls auftritt und bezeichnet nicht die Breite des
Schmelzbereichs.
Die vorstehenden Angaben zu Masse, Geometrie und Dichte der Kernformkörper lassen
sich auch für die Verfahrensendprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. die
Formkörper an sich machen. Hier sind Verfahren bevorzugt, bei denen die Masse des
gesamten Wasch- oder Reinigungsmittelformkörpers 10 bis 100 g, vorzugsweise 15 bis
80 g, besonders bevorzugt 18 bis 60 g und insbesondere 20 bis 45 g beträgt, während die
Grundfläche der Verfahrensendprodukte in bevorzugten Verfahren so gewählt wird, daß
der Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper eine Grundfläche von mindestens 500 mm2,
vorzugsweise von mindestens 750 mm2 und insbesondere von mindestens 1000 mm2
aufweist.
Bezüglich der Dichte sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der
gesamte Formkörper eine Dichte oberhalb von 1,1 gcm-3 vorzugsweise oberhalb von 1,2 gcm-3
und insbesondere oberhalb von 1,4 gcm-3, aufweist.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Vorgemisch, das in Schritt c) des
erfindungsgemäßen Verfahrens in die Matrize eingefüllt wird, bestimmten physikalischen
Kriterien genügt. Bevorzugte Verfahren sind beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß
das teilchenförmige Vorgemisch in Schritt c) ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l,
vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l aufweist.
Auch die Partikelgröße des in Schritt c) eingefüllten Vorgemischs genügt vorzugsweise
bestimmten Kriterien: Verfahren, bei denen das teilchenförmige Vorgemisch in Schritt c)
Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800 µm,
besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600 und
1400 µm, aufweist, sind erfindungsgemäß bevorzugt. Eine weiter eingeengte Partikelgröße
in den zu verpressenden Vorgemischen kann zur Erlangung vorteilhafter
Formkörpereigenschaften eingestellt werden. In bevorzugten Varianten für des
erfindungsgemäßen Verfahrens weist das in Schritt c) eingefüllte teilchenförmige
Vorgemisch eine Teilchengrößenverteilung auf, bei der weniger als 10 Gew.-%,
vorzugsweise weniger als 7,5 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-% der
Teilchen größer als 1600 µm oder kleiner als 200 µm sind. Hierbei sind engere
Teilchengrößenverteilungen weiter bevorzugt. Besonders vorteilhafte Verfahrensvarianten
sind dabei dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt c) zugegebene teilchenförmige
Vorgemisch eine Teilchengrößenverteilung aufweist, bei der mehr als 30 Gew.-%,
vorzugsweise mehr als 40 Gew.-% und insbesondere mehr als 50 Gew.-% der Teilchen
eine Teilchengröße zwischen 600 und 1000 µm aufweisen.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist man darauf beschränkt, daß
lediglich ein teilchenförmiges Vorgemisch eingefüllt und später zu einem Formkörper
verpreßt wird. Vielmehr läßt sich der Verfahrensschritt c) auch mehrfach hintereinander -
gegebenenfalls von optionalen Verfahrensschritten d) unterbrochen - durchführen, so daß
man in an sich bekannter Weise mehrschichtige Formkörper herstellt, indem man zwei
oder mehrere Vorgemische bereitet, die aufeinander verpreßt werden. Hierbei kann das
zuerst eingefüllte Vorgemisch leicht vorverpreßt werden, um eine glatte und parallel zum
Formkörperboden verlaufende Oberseite zu bekommen, und nach Einfüllen des zweiten
Vorgemischs zum fertigen Formkörper endverpreßt werden. Bei drei- oder
mehrschichtigen Formkörpern kann nach jeder Vorgemisch-Zugabe eine wertere
Vorverpressung erfolgen, bevor nach Zugabe des letzten Vorgemischs der Formkörper
endverpreßt wird. Selbstverständlich kann im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens auch völlig auf eine Zwischenverpressung verzichtet werden, so daß erst nach
Einfüllen des letzten Vorgemischs bzw. Zuführen des letzten Kernformkörpers die direkte
Verpressung erfolgt.
Die Verfahrensendprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens können dabei in
vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe gefertigt werden. Als Raumform
kommen praktisch alle sinnvoll handhabbaren Ausgestaltungen in Betracht,
beispielsweise also die Ausbildung als Tafel, die Stab- bzw. Barrenform, 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.
Der hergestellte Formkörper kann jedwede geometrische Form annehmen, wobei
insbesondere konkave, konvexe, bikonkave, bikonvexe, kubische, tetragonale,
orthorhombische, zylindrische, sphärische, zylindersegmentartige, scheibenförmige,
tetrahedrale, dodecahedrale, octahedrale, konische, pyramidale, ellipsoide, fünf-, sieben-
und achteckig-prismatische sowie rhombohedrische Formen bevorzugt sind. Auch völlig
irreguläre Grundflächen wie Pfeil- oder Tierformen, Bäume, Wolken usw. können realisiert
werden. Weist der hergestellte Formkörper Ecken und Kanten auf, so sind diese
vorzugsweise abgerundet. Als zusätzliche optische Differenzierung ist eine
Ausführungsform mit abgerundeten Ecken und abgeschrägten ("angefasten") Kanten
bevorzugt.
Die Verfahrensendprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch
Tablettierung hergestellt; dieses Verfahren ist für die Herstellung des Kernformkörpers
optional einsetzbar. Generell sind bei der Tablettierung erfindungsgemäße Verfahren
bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Verpressung in Schritt a) und/oder f)
bei Preßdrücken von 1 bis 100 kNcm-2, vorzugsweise von 1,5 bis 50 kNcm-2 und
insbesondere von 2 bis 25 kNcm-2 erfolgt.
Während Schritt f) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zwingender Verfahrensschritt
ist, d. h. das erfindungsgemäße Verfahren in die Gruppe der Tablettierverfahren fällt,
lassen sich die Kernformkörper auch durch andere dem Fachmann geläufige Verfahren
herstellen. Ein bevorzugter Weg, zu Kernformkörpern zu gelangen, besteht darin, die
Inhaltsstoffe aufzuschmelzen und in Formen einzugießen, wo sie erstarren. Dieses
bevorzugte Verfahren, bei dem die Herstellung der Kernformkörper in Schritt a) durch
Gießen erfolgt, wird immer dort von Vorteil anzuwenden sein, wo die Inhaltsstoffe des
Kernformkörpers schmelzbar sind. Da sich mit bestimmten schmelzbaren Substanzen
zusätzliche Lösebeschleunigungs- oder -verzögerungseffekte bewirken fassen, ist dieses
Herstellungsverfahren für die Kernformkörper bevorzugt.
Wo sich der Einsatz schmelzbarer Matrixsubstanzen aus stofflichen oder rezepturellen
Gründen verbietet, ist die Sinterung ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Herstellung
der Kernformkörper. Entsprechende Verfahren, bei denen die Herstellung der
Kernformkörper in Schritt a) durch Sintern erfolgt, sind ebenfalls bevorzugt.
Wenn eine Temperaturbelastung der Inhaltsstoffe des Kernformkörpers vermieden
werden soll, empfehlen sich andere Herstellverfahren. Unter diesen nimmt insbesondere
die Tablettierung eine wichtige Stellung ein, so daß Verfahren bevorzugt sind, die dadurch
gekennzeichnet sind, daß die Herstellung der Kernformkörper in Schritt a) durch
Tablettierung erfolgt.
Nähere Angaben zur Tablettierung für die Herstellung von Kernformkörpern in Schritt a)
des erfindungsgemäßen Verfahrens sind weiter unten bei der detaillierten Beschreibung
des Verfahrensschritts f) zu finden.
Ein weiteres bevorzugtes Herstellungsverfahren für die Kernformkörper a) besteht darin,
diese in Form einer Kapsel bereitzustellen. Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind,
daß der Kernformkörper eine Kapset ist, sind ebenfalls bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
Unabhängig davon, auf welchem Wege die Kernformkörper a) hergestellt werden, sind
bestimmte, in Wasch- oder Reinigungsmitteln übliche Substanzen bevorzugt in den
Kernformkörpern enthalten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei nicht darauf
beschränkt, daß nur eine Sorte Kernformkörper eingesetzt wird, wobei alle
Kernformkörper dieselbe Aktivsubstanz in denselben Mengen enthalten.
Vielmehr können erfindungsgemäß auch mehrere unterschiedlich zusammengesetzte
Kernformkörper in den Schritten b) bzw. d) in die Matrize der Tablettenpresse eingefügt
werden. Ebenso ist auch die Plazierung unterschiedlich geformter Kernformkörper
problemlos möglich. Auch verschiedene Kernformkörper, die dieselbe Aktivsubstanz in
unterschiedlichen Mengen (bezogen auf den Kernformkörper) enthalten, fassen sich im
erfindungsgemäßen Verfahren herstellen und einsetzen.
Eine Besonderheit tritt im erfindungsgemäßen Verfahren auf, wenn lediglich ein
Kernformkörper in die Matrize überführt wird: In der Reihenfolge der Verfahrensschritte a)-
c)-d)-f) erhält man eine Tablette, bei der der Kernformkörper an der Oberseite des
resultierenden Formkörpers lokalisiert ist. Es kann aus bestimmten Gründen vorteilhaft
sein, erst einen Kernformkörper in die leere Matrize zu überführen und diese dann mit
Vorgemisch aufzufüllen. Dies entspräche einer Reihenfolge der Verfahrensschritte a)-d)-
c)-f), bzw. prinzipiell einem Verfahren a)-b)-c)-f), bei dem auf Schritt d) verzichtet wird. Da
aber Schritt d) nicht optional, sondern zwingend durchgeführt wird, können die Schritte c)
und d) des erfindungsgemäßen Verfahrens gegebenenfalls in vertauschter Reihenfolge
durchgeführt werden. Hierbei resultiert ein Formkörper, bei dem der Kernformkörper an
der Unterseite des resultierenden Formkörpers lokalisiert ist.
Unabhängig davon, ob lediglich ein Kernformkörper in die Matrize überführt wird, oder ob
zwei, drei, vier oder mehrerer Kernformkörper zugeführt werden, sind bestimmte
Aktivsubstanzen bevorzugt in dem/den Kernformkörper(n) enthalten. So sind
erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der Kernformkörper a) als Inhaltsstoff
Tensid(e) enthält. Diese Substanzen werden weiter unten ausführlich beschrieben.
Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an Tensid(en) liegen - bezogen auf den
einzelnen Kernformkörper - bei 0,5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise bei 1 bis 70 Gew.-%
und insbesondere bei 5 bis 60 Gew.-%.
Auch erfindungsgemäße Verfahren, bei denen der Kernformkörper a) als Inhaltsstoff
Enzym(e) enthält, sind erfindungsgemäß bevorzugt. Diese Substanzen werden ebenfalls
weiter unten ausführlich beschrieben. Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an
Enzym(en) liegen - bezogen auf den einzelnen Kernformkörper - bei 0,01 bis 5() Gew.-%,
vorzugsweise 0,1 bis 25 Gew.-% und insbesondere 1 bis 15 Gew.-%.
Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Kernformkörper aus Schritt a) als
Inhaltsstoff Bleichmittel und/oder Bleichaktivator(en) enthält, sind ebenfalls bevorzugt.
Auch die Vertreter dieser Substanzklassen werden weiter unten ausführlich beschrieben.
Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an Bleichmitteln liegen - bezogen auf den
einzelnen Kernformkörper - bei 0,5 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise bei 1 bis 90 Gew.-%
und insbesondere bei 5 bis 80 Gew.-%, während bevorzugte Gehalte an Bleichaktivatoren
im Bereich von 0,1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 50 Gew.-% und
insbesondere von 1 bis 25 Gew.-% liegen.
Es kann aus Gründen der Lösebeschleunigung gewünscht sein, die Desintegration der
Kernformkörper zu beschleunigen. Daher sind auch Verfahren bevorzugt, bei denen der
Kernformkörper a) als Inhaltsstoff Desintegrationshilfsmittel und/oder gasbildende
Systeme enthält. Diese Substanzen werden bei der ausführlichen Beschreibung der
Inhaltsstoffe weiter unten beschrieben. Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an
Desintegrationshilfsmitteln liegen - bezogen auf den einzelnen Kernformkörper - bei 0,1
bis 30 Gew.-%, vorzugsweise bei 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere bei 2,5 bis 15 Gew.-%,
während Brausesysteme vorteilhaft in Mengen von 1 bis 80 Gew.-%,
vorzugsweise von 2,5 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 60 Gew.-% eingesetzt
werden. Besonders bevorzugt ist dabei die Kombination von Brausesystemen mit
Enzymen.
Erfindungsgemäße Verfahren, bei denen der Kernformkörper a) als Inhaltsstoff
Wasserenthärter und/oder Komplexbildner enthält, sind ebenfalls bevorzugt. Als
Wasserenthärter bieten sich beispielsweise Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA),
Nitrilotriacetat (NTA) und verwandte Substanzen an, aber auch Ionenaustauscher und
andere Komplexbildner, wie sie weiter unten ausführlich beschrieben werden, lassen sich
mit Vorzug einsetzen.
Im Anschluß an Verfahrensschritt a) können die Kernformkörper optional beschichtet oder
mit Verkapselungsmitteln behandelt werden. Entsprechende Verfahren, bei denen nach
der Herstellung der Kernformkörper in Schritt a) eine Beschichtung und/oder
Verkapselung der Kernformkörper erfolgt, sind bevorzugt.
Werden die Kernformkörper durch ein Gießverfahren hergestellt, so enthalten sie
vorzugsweise eine oder mehrere schmelzbare Substanz(en) mit einem Schmelzpunkt
oberhalb von 30°C, wobei bevorzugte Verfahren, dadurch gekennzeichnet sind, daß
der/die in Schritt a) hergestellte(n) Kernformkörper bezogen auf sein/ihr Gewicht
mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindesten 37,5 Gew.-% und insbesondere
mindestens 45 Gew.-% schmelzbarer Substanz(en) mit einem Schmelzpunkt oberhalb
von 30°C enthält/enthalten.
Verfahren, bei denen der/die Kernformkörper einen oder mehrere Stoffe mit einem
Schmelzbereich zwischen 30 und 100°C, vorzugsweise zwischen 40 und 80°C und
insbesondere zwischen 50 und 75°C, enthält/enthalten, sind dabei besonders bevorzugt.
Die Verarbeitung über den Zustand der Schmelze in Schritt a) ist aber erfindungsgemäß
nicht an das Gießen, d. h. das Eingießen und Erstarren in Formen, gebunden. Man kann
Schmelzen erfindungsgemäß auch in Kernformkörper überführen, indem man die
Schmelze durch geeignete Verfahren zu teilchenförmigem Material verarbeitet und diese
Partikel nachfolgend zu Kernformkörpern verpreßt. Erfindungsgemäße Verfahren, bei
denen die Herstellung der Kernformkörper durch Überführen einer Schmelze in
teilchenförmiges Material und nachfolgendes Verpressen erfolgt, sind daher weitere
bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Beim Einsatz schmelzbarer Substanzen als Inhaltsstoff der Kernformkörper können
partikelförmige Zubereitungen durch an sich bekannte Verfahren hergestellt werden, was
im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist. Hierzu bieten sich insbesondere
das Verprillen, das Pastillieren oder das Verschuppen an.
Der verfahrenstechnische "Umweg der Herstellung von Prills, Pastillen oder Schuppen
und die nachfolgende Verpressung zu Kernformkörpern kann gezielt genutzt werden, um
die Zerfallscharakteristik der Kernformkörper zu steuern und dadurch die gesteuerte
Freisetzung von Inhaltsstoffen zu erreichen.
Wird der Kernformkörper nicht einem Tablettiergemisch zugeführt, sondern in einer
vorbereitete Kavität eines anderen Formkörpers eingelegt bzw. eingeklebt, so gelangt
man zu erfindungsgemäßen Verfahren, die durch die Schritte
- a) Herstellung von entsprechend geformten Kernformkörpern, die Aktivsubstanz enthalten,
- b) Herstellung von Basisformkörpern,
- c) An- oder Einfügen bzw. -kleben eines oder mehrerer Kernformkörper an bzw. in einen Basisformkörper
gekennzeichnet sind.
Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend näher beschrieben.
Der Begriff "Kernformkörper" kennzeichnet dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung
einen Formkörper, der dem erfindungsgemäßen Verfahren zielgerichtet zugeführt werden
kann. Vom partikelförmigen Vorgemisch unterscheidet sich dieser Kernformkörper
einerseits durch seine größere räumliche Ausdehnung im Vergleich zu den einzelnen
Partikeln des Vorgemischs und andererseits dadurch, daß seine Plazierung in die Matrize
der Tablettenpresse nicht in willkürlicher Art (d. h. in loser Schüttung wie das
teilchenförmige Vorgemisch), sondern in definierter und geordneter Bewegung erfolgt.
In Abhängigkeit von den Inhaltsstoffen des Kernformkörpers und ihrem gewünschten
Anteil am Gesamtformkörper kann die Masse des Kernformkörpers variieren. Hierbei sind
erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen die Masse des Kernformkörpers a)
mehr als 0,5 g, vorzugsweise mehr als 1 g und insbesondere mehr als 2 g beträgt.
Unabhängig von der Masse des Kernformkörpers ist es weiterhin bevorzugt, wenn dieser
eine bestimmte räumliche Ausdehnung besitzt, wobei erfindungsgemäße Verfahren
bevorzugt sind, bei denen der Kernformkörper a) eine Grundfläche von mindestens 50 mm,
vorzugsweise von mindestens 100 mm2 und insbesondere von mindestens 150 mm2
aufweist.
Bei Kernformkörpern, die nicht aus zwei planparallelen Flächen, welche durch eine
Mantelfläche verbunden sind, bestehen, ist die Definition einer Grundfläche nicht sinnvoll.
Hier entsprechen die Verfahrensendprodukte bevorzugter Verfahrensschritte a) der
Bedingung, daß die Größe horizontale Schnittfläche den vorstehend genannten Werten
genügt.
Unabhängig von der Form des Kernformkörpers und unabhängig von der Art seines
Herstellungsverfahrens (siehe weiter unten), ist es bevorzugt, wenn der Kernformkörper
eine geringere Dichte aufweist als das gesamte Verfahrensendprodukt des
erfindungsgemäßen Verfahrens. In Absolutwerten sind hier Verfahren bevorzugt, bei
denen der Kernformkörper eine Dichte unterhalb von 1,4 gcm-3, vorzugsweise unterhalb
von 1,2 gcm-3 und insbesondere unterhalb von 1,0 gcm-3, aufweist.
Enthält das Verfahrensendprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens mehr als einen
Kernformkörper, so gelten die vorstehend genannten Angaben vorzugsweise für alle
Kernformkörper individuell, d. h. nicht für die Summe der Kernformkörper, sondern für
jeden einzelnen.
Die vorstehenden Angaben zu Masse, Geometrie und Dichte der Kernformkörper lassen
sich auch für die Verfahrensendprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. die
Formkörper an sich machen. Hier sind Verfahren bevorzugt, bei denen die Masse des
gesamten Wasch- oder Reinigungsmittelformkörpers 10 bis 100 g, vorzugsweise 15 bis
80 g, besonders bevorzugt 18 bis 60 g und insbesondere 20 bis 45 g beträgt, während die
Grundfläche der Verfahrensendprodukte in bevorzugten Verfahren so gewählt wird, daß
der Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper eine Grundfläche von mindestens 500 mm2,
vorzugsweise von mindestens 750 mm2 und insbesondere von mindestens 1000 mm2
aufweist.
Bezüglich der Dichte sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der
gesamte Formkörper eine Dichte oberhalb von 1,1 gcm-3 vorzugsweise oberhalb von 1,2 gcm-3
und insbesondere oberhalb von 1,4 gcm-3, aufweist.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Vorgemisch, das in Schritt c) des
erfindungsgemäßen Verfahrens in die Matrize eingefüllt wird, bestimmten physikalischen
Kriterien genügt. Bevorzugte Verfahren sind beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß
das teilchenförmige Vorgemisch in Schritt c) ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l,
vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l aufweist.
Auch die Partikelgröße des in Schritt c) eingefüllten Vorgemischs genügt vorzugsweise
bestimmten Kriterien: Verfahren, bei denen das teilchenförmige Vorgemisch in Schritt c)
Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800 µm,
besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600 und
1400 µm, aufweist, sind erfindungsgemäß bevorzugt. Eine weiter eingeengte Partikelgröße
in den zu verpressenden Vorgemischen kann zur Erlangung vorteilhafter
Formkörpereigenschaften eingestellt werden. In bevorzugten Varianten für des
erfindungsgemäßen Verfahrens weist das in Schritt c) eingefüllte teilchenförmige
Vorgemisch eine Teilchengrößenverteilung auf, bei der weniger als 10 Gew.-%,
vorzugsweise weniger als 7,5 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-% der
Teilchen größer als 1600 µm oder kleiner als 200 µm sind. Hierbei sind engere
Teilchengrößenverteilungen weiter bevorzugt. Besonders vorteilhafte Verfahrensvarianten
sind dabei dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt c) zugegebene teilchenförmige
Vorgemisch eine Teilchengrößenverteilung aufweist, bei der mehr als 30 Gew.-%,
vorzugsweise mehr als 40 Gew.-% und insbesondere mehr als 50 Gew.-% der Teilchen
eine Teilchengröße zwischen 600 und 1000 µm aufweisen.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist man darauf beschränkt, daß
lediglich ein teilchenförmiges Vorgemisch eingefüllt und später zu einem Formkörper
verpreßt wird. Vielmehr läßt sich der Verfahrensschritt c) auch mehrfach hintereinander -
gegebenenfalls von optionalen Verfahrensschritten d) unterbrochen - durchführen, so daß
man in an sich bekannter Weise mehrschichtige Formkörper herstellt, indem man zwei
oder mehrere Vorgemische bereitet, die aufeinander verpreßt werden. Hierbei kann das
zuerst eingefüllte Vorgemisch leicht vorverpreßt werden, um eine glatte und parallel zum
Formkörperboden verlaufende Oberseite zu bekommen, und nach Einfüllen des zweiten
Vorgemischs zum fertigen Formkörper endverpreßt werden. Bei drei- oder
mehrschichtigen Formkörpern kann nach jeder Vorgemisch-Zugabe eine weitere
Vorverpressung erfolgen, bevor nach Zugabe des letzten Vorgemischs der Formkörper
endverpreßt wird. Selbstverständlich kann im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens auch völlig auf eine Zwischenverpressung verzichtet werden, so daß erst nach
Einfüllen des letzten Vorgemischs bzw. Zuführen des letzten Kernformkörpers die direkte
Verpressung erfolgt.
Die Verfahrensendprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens können dabei in
vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe gefertigt werden. Als Raumform
kommen praktisch alle sinnvoll handhabbaren Ausgestaltungen in Betracht,
beispielsweise also die Ausbildung als Tafel, die Stab- bzw. Barrenform, 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.
Der hergestellte Formkörper kann jedwede geometrische Form annehmen, wobei
insbesondere konkave, konvexe, bikonkave, bikonvexe, kubische, tetragonale,
orthorhombische, zylindrische, sphärische, zylindersegmentartige, scheibenförmige,
tetrahedrale, dodecahedrale, octahedrale, konische, pyramidale, ellipsoide, fünf-, sieben-
und achteckig-prismatische sowie rhombohedrische Formen bevorzugt sind. Auch völlig
irreguläre Grundflächen wie Pfeil- oder Tierformen, Bäume, Wolken usw. können realisiert
werden. Weist der hergestellte Formkörper Ecken und Kanten auf, so sind diese
vorzugsweise abgerundet. Als zusätzliche optische Differenzierung ist eine
Ausführungsform mit abgerundeten Ecken und abgeschrägten ("angefasten") Kanten
bevorzugt.
Die Verfahrensendprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch
Tablettierung hergestellt; dieses Verfahren ist für die Herstellung des Kernformkörpers
optional einsetzbar. Generell sind bei der Tablettierung erfindungsgemäße Verfahren
bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Verpressung in Schritt a) und/oder f)
bei Preßdrücken von 1 bis 100 kNcm-2, vorzugsweise von 1,5 bis 50 kNcm-2 und
insbesondere von 2 bis 25 kNcm-2 erfolgt.
Während Schritt f) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zwingender Verfahrensschritt
ist, d. h. das erfindungsgemäße Verfahren in die Gruppe der Tablettierverfahren fällt,
lassen sich die Kernformkörper auch durch andere dem Fachmann geläufige Verfahren
herstellen. Ein bevorzugter Weg, zu Kernformkörpern zu gelangen, besteht darin, die
Inhaltsstoffe aufzuschmelzen und in Formen einzugießen, wo sie erstarren. Dieses
bevorzugte Verfahren, bei dem die Herstellung der Kernformkörper in Schritt a) durch
Gießen erfolgt, wird immer dort von Vorteil anzuwenden sein, wo die Inhaltsstoffe des
Kernformkörpers schmelzbar sind. Da sich mit bestimmten schmelzbaren Substanzen
zusätzliche Lösebeschleunigungs- oder -verzögerungseffekte bewirken lassen, ist dieses
Herstellungsverfahren für die Kernformkörper bevorzugt.
Wo sich der Einsatz schmelzbarer Matrixsubstanzen aus stofflichen oder rezepturellen
Gründen verbietet, ist die Sinterung ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Herstellung
der Kernformkörper. Entsprechende Verfahren, bei denen die Herstellung der
Kernformkörper in Schritt a) durch Sintern erfolgt, sind ebenfalls bevorzugt.
Wenn eine Temperaturbelastung der Inhaltsstoffe des Kernformkörpers vermieden
werden soll, empfehlen sich andere Herstellverfahren. Unter diesen nimmt insbesondere
die Tablettierung eine wichtige Stellung ein, so daß Verfahren bevorzugt sind, die dadurch
gekennzeichnet sind, daß die Herstellung der Kernformkörper in Schritt a) durch
Tablettierung erfolgt.
Nähere Angaben zur Tablettierung für die Herstellung von Kernformkörpern in Schritt a)
des erfindungsgemäßen Verfahrens sind weiter unten bei der detaillierten Beschreibung
des Verfahrensschritts f) zu finden.
Ein weiteres bevorzugtes Herstellungsverfahren für die Kernformkörper a) besteht darin,
diese in Form einer Kapsel bereitzustellen. Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind,
daß der Kernformkörper eine Kapsel ist, sind ebenfalls bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
Unabhängig davon, auf welchem Wege die Kernformkörper a) hergestellt werden, sind
bestimmte, in Wasch- oder Reinigungsmitteln übliche Substanzen bevorzugt in den
Kernformkörpern enthalten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei nicht darauf
beschränkt, daß nur eine Sorte Kernformkörper eingesetzt wird, wobei alle
Kernformkörper dieselbe Aktivsubstanz in denselben Mengen enthalten.
Vielmehr können erfindungsgemäß auch mehrere unterschiedlich zusammengesetzte
Kernformkörper in den Schritten b) bzw. d) in die Matrize der Tablettenpresse eingefügt
werden. Ebenso ist auch die Plazierung unterschiedlich geformter Kernformkörper
problemlos möglich. Auch verschiedene Kernformkörper, die dieselbe Aktivsubstanz in
unterschiedlichen Mengen (bezogen auf den Kernformkörper) enthalten, lassen sich im
erfindungsgemäßen Verfahren herstellen und einsetzen.
Eine Besonderheit tritt im erfindungsgemäßen Verfahren auf, wenn lediglich ein
Kernformkörper in die Matrize überführt wird: In der Reihenfolge der Verfahrensschritte a)-
c)-d)-f) erhält man eine Tablette, bei der der Kernformkörper an der Oberseite des
resultierenden Formkörpers lokalisiert ist. Es kann aus bestimmten Gründen vorteilhaft
sein, erst einen Kernformkörper in die leere Matrize zu überführen und diese dann mit
Vorgemisch aufzufüllen. Dies entspräche einer Reihenfolge der Verfahrensschritte a)-d)-
c)-f), bzw. prinzipiell einem Verfahren a)-b)-c)-f), bei dem auf Schritt d) verzichtet wird. Da
aber Schritt d) nicht optional, sondern zwingend durchgeführt wird, können die Schritte c)
und d) des erfindungsgemäßen Verfahrens gegebenenfalls in vertauschter Reihenfolge
durchgeführt werden. Hierbei resultiert ein Formkörper, bei dem der Kernformkörper an
der Unterseite des resultierenden Formkörpers lokalisiert ist.
Unabhängig davon, ob lediglich ein Kernformkörper in die Matrize überführt wird, oder ob
zwei, drei, vier oder mehrerer Kernformkörper zugeführt werden, sind bestimmte
Aktivsubstanzen bevorzugt in dem/den Kernformkörper(n) enthalten. So sind
erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der Kernformkörper a) als Inhaltsstoff
Tensid(e) enthält. Diese Substanzen werden weiter unten ausführlich beschrieben.
Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an Tensid(en) liegen - bezogen auf den
einzelnen Kernformkörper - bei 0,5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise bei 1 bis 70 Gew.-%
und insbesondere bei 5 bis 60 Gew.-%.
Auch erfindungsgemäße Verfahren, bei denen der Kernformkörper a) als Inhaltsstoff
Enzym(e) enthält, sind erfindungsgemäß bevorzugt. Diese Substanzen werden ebenfalls
weiter unten ausführlich beschrieben. Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an
Enzym(en) liegen - bezogen auf den einzelnen Kernformkörper - bei 0,01 bis 50 Gew.-%,
vorzugsweise 0,1 bis 25 Gew.-% und insbesondere 1 bis 15 Gew.-%.
Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Kernformkörper aus Schritt a) als
Inhaltsstoff Bleichmittel und/oder Bleichaktivator(en) enthält, sind ebenfalls bevorzugt.
Auch die Vertreter dieser Substanzklassen werden weiter unten ausführlich beschrieben.
Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an Bleichmitteln liegen - bezogen auf den
einzelnen Kernformkörper - bei 0,5 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise bei 1 bis 90 Gew.-%
und insbesondere bei 5 bis 80 Gew.-%, während bevorzugte Gehalte an Bleichaktivatoren
im Bereich von 0,1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 50 Gew.-% und
insbesondere von 1 bis 25 Gew.-% liegen.
Es kann aus Gründen der Lösebeschleunigung gewünscht sein, die Desintegration der
Kernformkörper zu beschleunigen. Daher sind auch Verfahren bevorzugt, bei denen der
Kernformkörper a) als Inhaltsstoff Desintegrationshilfsmittel und/oder gasbildende
Systeme enthält. Diese Substanzen werden bei der ausführlichen Beschreibung der
Inhaltsstoffe weiter unten beschrieben. Bevorzugte Gehalte des/der Kernformkörper(s) an
Desintegrationshilfsmitteln liegen - bezogen auf den einzelnen Kernformkörper - bei 0,1
bis 30 Gew.-%, vorzugsweise bei 0,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere bei 2,5 bis 15 Gew.-%,
während Brausesysteme vorteilhaft in Mengen von 1 bis 80 Gew.-%,
vorzugsweise von 2,5 bis 70 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 60 Gew.-% eingesetzt
werden. Besonders bevorzugt ist dabei die Kombination von Brausesystemen mit
Enzymen.
Erfindungsgemäße Verfahren, bei denen der Kernformkörper a) als Inhaltsstoff
Wasserenthärter und/oder Komplexbildner enthält, sind ebenfalls bevorzugt. Als
Wasserenthärter bieten sich beispielsweise Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA),
Nitrilotriacetat (NTA) und verwandte Substanzen an, aber auch Ionenaustauscher und
andere Komplexbildner, wie sie weiter unten ausführlich beschrieben werden, lassen sich
mit Vorzug einsetzen.
Im Anschluß an Verfahrensschritt a) können die Kernformkörper optional beschichtet oder
mit Verkapselungsmitteln behandelt werden. Entsprechende Verfahren, bei denen nach
der Herstellung der Kernformkörper in Schritt a) eine Beschichtung und/oder
Verkapselung der Kernformkörper erfolgt, sind bevorzugt.
Die vorstehenden Angaben zum Kernformkörper gelten hier völlig analog. Der Begriff
"Basisformkörper" kennzeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen
Formkörper, welcher während seines Herstellungsprozesses eine oder mehrere Kavitäten
erhalten hat, in die sich ein oder mehrere Kernformkörper einlegen lassen.
Bezüglich der Form des Basisformkörpers gilt völlig analog das weiter oben Gesagte.
Auch die Form der Kavität(en) kann in weiten Grenzen frei gewählt werden. Aus Gründen
der Verfahrensökonomie haben sich durchgehende Löcher, deren Öffnungen an einander
gegenüberliegenden Flächen der Formkörper liegen, und Mulden mit einer Öffnung an
einer Formkörperseite bewährt. In bevorzugten Basisformkörpern weist die Kavität die
Form eines durchgehenden Loches auf, dessen Öffnungen sich an zwei
gegenüberliegenden Formkörperflächen befinden. Die Form eines solchen
durchgehenden Lochs kann frei gewählt werden, wobei Formkörper bevorzugt sind, in
denen das durchgehende Loch kreisrunde, ellipsenförmige, dreieckige, rechteckige,
quadratische, fünfeckige, sechseckige, siebeneckige oder achteckige Horizontalschnitte
aufweist. Auch völlig irreguläre Lochformen wie Pfeil- oder Tierformen, Bäume, Wolken
usw. können realisiert werden. Wie auch bei den Formkörpern sind im Falle von eckigen
Löchern solche mit abgerundeten Ecken und Kanten oder mit abgerundeten Ecken und
angefasten Kanten bevorzugt.
Die vorstehend genannten geometrischen Realisierungsformen lassen sich beliebig
miteinander kombinieren. So können Formkörper mit rechteckiger oder quadratischer
Grundfläche und kreisrunden Löchern ebenso hergestellt werden wie runde Formkörper
mit achteckigen Löchern, wobei der Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten keine
Grenzen gesetzt sind. Aus Gründen der Verfahrensökonomie und des ästhetischen
Verbraucherempfindens sind Formkörper mit Loch besonders bevorzugt, bei denen die
Formkörpergrundfläche und der Lochquerschnitt die gleiche geometrische Form haben,
beispielsweise Formkörper mit quadratischer Grundfläche und zentral eingearbeitetem
quadratischem Loch. Besonders bevorzugt sind hierbei Ringformkörper, d. h. kreisrunde
Formkörper mit kreisrundem Loch.
Wenn das o. g. Prinzip des an zwei gegenüberliegenden Formkörperseiten offenen Lochs
auf eine Öffnung reduziert wird, gelangt man zu Muldenformkörpern. Erfindungsgemäße
Reinigungsmittel, bei denen die Kavität im Basisformkörper die Form einer Mulde
aufweist, sind ebenfalls bevorzugt. Wie bei den "Lochformkörpern" können die
Formkörper auch bei dieser Ausführungsform jedwede geometrische Form annehmen,
wobei insbesondere konkave, konvexe, bikonkave, bikonvexe, kubische, tetragonale,
orthorhombische, zylindrische, sphärische, zylindersegmentartige, scheibenförmige,
tetrahedrale, dodecahedrale, octahedrale, konische, pyramidale, ellipsoide, fünf-, sieben-
und achteckig-prismatische sowie rhombohedrische Formen bevorzugt sind. Auch völlig
irreguläre Grundflächen wie Pfeil- oder Tierformen, Bäume, Wolken usw. können realisiert
werden. Weist der Formkörper Ecken und Kanten auf, so sind diese vorzugsweise
abgerundet. Als zusätzliche optische Differenzierung ist eine Ausführungsform mit
abgerundeten Ecken und abgeschrägten ("angefasten") Kanten bevorzugt.
Auch die Form der Mulde kann frei gewählt werden, wobei Formkörper bevorzugt sind, in
denen mindestens eine Mulde eine konkave, konvexe, kubische, tetragonale,
orthorhombische, zylindrische, sphärische, zylindersegmentartige, scheibenförmige,
tetrahedrale, dodecahedrale, octahedrale, konische, pyramidale, ellipsoide, fünf-, sieben-
und achteckig-prismatische sowie rhombohedrische Form annehmen kann. Auch völlig
irreguläre Muldenformen wie Pfeil- oder Tierformen, Bäume, Wolken usw. können
realisiert werden. Wie auch bei den Formkörpern sind Mulden mit abgerundeten Ecken
und Kanten oder mit abgerundeten Ecken und angefasten Kanten bevorzugt.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die
Form der Mulde an die horizontale Querschnittsfläche des Kernformkörpers angepaßt.
Die Größe der Mulde oder des durchgehenden Loches im Vergleich zum gesamten
Formkörper richtet sich nach dem gewünschten Verwendungszweck der Formkörper und
nach der Größe des zweiten teils, der in die Kavität eingefügt werden soll. Je nachdem,
ob eine geringere oder größere Menge an Aktivsubstanz enthalten sein soll, kann die
Größe der Kavität variieren. Unabhängig vom Verwendungszweck sind Reinigungsmittel
bevorzugt, bei denen das Volumenverhältnis von Basisformkörper zu Kavität 2 : 1 bis
100 : 1, vorzugsweise 3 : 1 bis 80 : 1, besonders bevorzugt 4 : 1 bis 50 : 1 und insbesondere 5 : 1
bis 30 : 1, beträgt.
Ähnliche Aussagen lassen sich zu den Oberflächenanteilen machen, die der Formkörper
mit der Kavität ("Basisformkörper") bzw. die Öffnungsfläche der Kavität an der
Gesamtoberfläche des Formkörpers ausmachen. Hier sind Formkörper bevorzugt, bei
denen die Fläche der Öffnung(en) der Kavität(en) 1 bis 25%, vorzugsweise 2 bis 20%,
besonders bevorzugt 3 bis 15% und insbesondere 4 bis 10% der Gesamtoberfläche des
Formkörpers ausmacht.
Die Kernformkörper können die Kavität vollständig ausfüllen; es ist aber auch möglich,
daß die Kernformkörper mit ihrer Mantelfläche die Wandung der Kavität nur teilweise
berühren. Auch muß die Oberseite der Kerne nicht zwingend in einer Flucht mit der
Oberkante der Mulde sein, so daß die Kerne auch aus der Mulde herausragen können.
Bevorzugte Verfahren sind dabei dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt ii)
hergestellten Basisformkörper mindestens eine Kavität aufweisen, in der die
Kernformkörper mindestens anteilsweise enthalten sind.
Bezüglich der Auswahl und/oder Verteilung der Inhaltsstoffe in dem/den
Kernformkörper(n) bzw. der Tablettiermischung oder dem Basisformkörper sind dem
Fachmann keinerlei Grenzen gesetzt, so daß sämtliche Inhaltsstoffe von Wasch- oder
Reinigungsmitteln in den Verfahrensendprodukten enthalten sein können, beispielsweise
anionische, nichtionische, kationische oder amphotere Tenside, Gerüststoffe, Bleichmittel,
Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Silberschutzmittel, Enzyme, optische Aufheller,
Farb- und Duftstoffe, Cobuilder, Polymere, Desintegrationshilfsmittel, soil-release-
Verbindungen, Korrosionsinhibitoren usw..
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmitteltabletten, bei dem
vorgefertigte Formkörper ("Kerne") Tablettiermischungen und/oder vorgefertigten
Tabletten ("Basisformkörpern") zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kerne eine bikonvexe Form besitzen, wobei die konvexen Flächen gekappt sind, so
daß sie jeweils in ein horizontales Plateau münden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte
- a) Herstellung von Kernformkörpern, die Aktivsubstanz enthalten,
- b) optionales Einlegen eines oder mehrerer Kernformkörper aus Schritt a) in eine Matrize einer Tablettenpresse,
- c) Einfüllen mindestens eines teilchenförmigen Vorgemischs in die Matrize der Tablettenpresse,
- d) Zuführen mindestens eines Kernformkörpers aus Schritt a) in die Matrize der Tablettenpresse,
- e) optionale ein- oder mehrfache Wiederholung der Schritte c) und/oder d),
- f) Verpressen zu Formkörpern.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte
- a) Herstellung von Kernformkörpern, die Aktivsubstanz enthalten,
- b) Herstellung von Basisformkörpern,
- c) An- oder Einfügen bzw. -kleben eines oder mehrerer Kernformkörper an bzw. in einen Kernformkörper.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schritt ii)
hergestellten Basisformkörper mindestens eine Kavität aufweisen, in der die
Kernformkörper mindestens anteilsweise enthalten sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne
eine kreisrunde Horizontalfläche besitzen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wölbungsradius der konvexen Flächen das 0,5- bis 5-fache, vorzugsweise das ein-
bis 3-fache und insbesondere das 1,5- bis zweifache des Durchmessers der Kerne
beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser der Plateaus das 0,1- bis 0,7-fache, vorzugsweise das 0,2- bis 0,6-
fache, besonders bevorzugt das 0,25- bis 0,5-fache und insbesondere das 0,3- bis
0,4-fache des Durchmessers der Kerne beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne
zusätzlich eine vertikale Randfläche besitzen, deren Höhe das 0,1- bis 0,9-fache,
vorzugsweise das 0,2- bis 0,7-fache, besonders bevorzugt das 0,25- bis 0,6-fache und
insbesondere das 0,3- bis 0,5-fache der gesamten Tablettenhöhe beträgt.
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