DE19851442A1 - Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit feinteiligen Lösungsvermittlern - Google Patents
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit feinteiligen LösungsvermittlernInfo
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Abstract
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit vorteilhaftem Eigenschaftssprofil bestehen aus verdichtetem, teilchenförmigen Wasch- und Reinigungsmittel und enthalten als feinteilige Lösungsvermittler Stoffe mit einer Löslichkeit von mehr als 200 g pro Liter Wasser bei 20 DEG C in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper, wobei mindestens 30 Gew.-% der Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 mum aufweisen.
Description
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der kompakten Formkörper, die wasch- und
reinigungsaktive Eigenschaften aufweisen. Solche Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
umfassen beispielsweise Waschmittelformkörper für das Waschen von Textilien, Reini
gungsmittelformkörper für das maschinelle Geschirrspülen oder die Reinigung harter Oberflä
chen, Bleichmittelformkörper zum Einsatz in Wasch- oder Geschirrspülmaschinen, Wasser
enthärtungsformkörper oder Fleckensalztabletten. Insbesondere betrifft die Erfindung Wasch-
und Reinigungsmittelformkörper, die zum Waschen von Textilien in einer Haushalts
waschmaschine 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 kom
pakten Struktur Vorteile bei der Lagerung und beim Transport. Auch in der Patentliteratur 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 Anwendungsbedin
gungen. Da hinreichend stabile, d. h. form- und bruchbeständige Formkörper nur durch ver
hältnismäßig hohe Preßdrücke hergestellt werden können, kommt es zu einer starken Ver
dichtung der Formkörperbestandteile und zu einer daraus folgenden verzögerten Desintegra
tion 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 Reinigungsmittelform
körper nicht über die Einspülkammer von Haushaltswaschmaschinen einspülen lassen, da die
Tabletten nicht in hinreichend schneller Zeit in Sekundärpartikel zerfallen, die klein genug
sind, um aus Einspülkammer in die Waschtrommel eingespült zu werden. Zusätzlich besteht
bei der Herstellung von wasch- und reinigungsaktiven Formkörpern das Problem der Rezep
turanpassung. Während bei pulverförmigen oder flüssigen Wasch- und Reinigungsmitteln die
Rezepturen mit nur geringem Aufwand beispielsweise an veränderte Anforderungen hinsicht
lich des Wasch- oder Reinigungsvermögens oder an nationale Gegebenheiten angepaßt wer
den können, führt die Veränderung der Inhaltsstoffe oder ihrer Mengen bei zu verpressenden
Vorgemischen oft dazu, daß sich die Tablettiereigenschaften der Mischung drastisch ändern
und Formkörper resultieren, die bei gewünschter Härte keine ausreichenden Zerfallszeiten
mehr aufweisen.
Zur Überwindung der Dichotomie zwischen Härte, d. h. Transport- und Handhabungsstabilität,
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 bestimmter Des
integrationshilfsmittel, die den Zutritt von Wasser erleichtern oder bei Zutritt von Wasser
quellen bzw. gasentwickelnd oder in anderer Form desintegrierend wirken. Andere Lösungs
vorschläge aus der Patentliteratur beschreiben die Verpressung von Vorgemischen bestimmter
Teilchengrößen, die Trennung einzelner Inhaltsstoffe von bestimmten anderen Inhaltsstoffen
sowie die Beschichtung einzelner Inhaltsstoffe oder des gesamten Formkörpers mit Bindemit
teln.
Der Zusatz von leichtlöslichen Stoffen zu Vorgemischen für Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper ist im Stand der Technik in einigen Spezielfällen beschrieben. So beschreibt die
DE 11 91 509 (Henkel) Waschmitteltabletten, enthaltend Tripolyphosphat der Modifikation I
sowie übliche organische Waschaktivsubstanzen, wobei vorzugsweise 10 bis 35 Gew.-%
Waschaktivsubstanzen, 35 bis 65 Gew.-% Tripolyphosphat, 1 bis 6 Gew.-% Kieselsäure oder
Magnesiumsilikat, 3 bis 10 Gew.-% alkalische anorganische Salze, 3 bis 10 Gew.-% Harnstoff
sowie bis zu 10 Gew.-% sonstiger Bestandteile enthalten sind. Über die Teilchengrößen der
leichtlöslichen Substanzen wird in dieser Schrift keine Aussage gemacht.
Die europäische Patentanmeldung EP 711 827 (Unilever) offenbart Waschmitteltabletten,
welche Teilchen enthalten, die zu 50 bis 100% ihres Gewichts aus einem Citrat bestehen, das
eine Löslichkeit von mindestens 50 g pro 100 g Wasser bei 20°C aufweist, wobei vorzugswei
se Natriumcitrat-Dihydrat eingesetzt wird. Über die Partikelgröße der Teilchen, die das
leichtlösliche Citrat enthalten, werden auch in dieser Schrift keinerlei Angaben gemacht.
Die Verbesserung der Löslichkeit von Wasserenthärtungstabletten durch den Zusatz von Na
triumacetat-Trihydrat, Kaliumacetat oder Mischungen aus diesen und gegebenenfalls Natri
umcitrat-Dihydrat wird in der europäischen Patentanmeldung EP 838 519 (Unilever) be
schrieben. In dieser Schrift wird der Einsatz eines Natriumacetat-Trihydrats beschrieben, das
eine mittlere Partikelgröße von 625 µm aufweist und kaum Feinanteile besitzt.
Der Zusatz feinteiliger Aufbereitungskomponenten zu verpreßbaren Vorgemischen für die
Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern wird auch in der nicht vorver
öffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 198 43 773.0 (Henkel) beschrieben. Die in die
ser Schrift offenbarten Alkali- und/oder Erdalkalisilikate und/oder -hydrogencarbonate sind in
den Formkörpern in Mengen von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper, enthalten,
und weisen zu mindestens 60 Gew.-% Teilchengrößen unterhalb 600 µm auf. Der Zusatz der
genannten Alkali- und/oder Erdalkalisilikate und/oder -hydrogencarbonate, die zum überwie
genden Teil schlechter wasserlöslich sind, mit mindestens 30 Gew.-% Kornanteilen unter 200 µm
wird in dieser Schrift nicht offenbart.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Formkörper bereitzustellen, die
sich bei vorgegebener Härte durch kurze Zerfallszeiten auszeichnen und sich somit auch über
die Einspülkammer haushaltsüblicher Waschmaschinen dosieren lassen. Da bei einem Wasch-
und Reinigungsmittel insbesondere die Mengen an Tensid in engen Grenzen festgelegt sind,
andererseits die Tenside oft über Tensidgranulate bzw. -compounds mit definierten Tensid
anteilen eingebracht werden, sollten Stoffe aufgefunden werden, die dem zu verpressenden
Vorgemisch in Mischung mit dem Tensidgranulat zugegeben werden können, ohne daß sich
bei variierenden Mengen von Tensidgranulat und aufzufindendem Stoff die Tablettiereigen
schaften des Vorgemischs negativ verändern, sondern im Gegenteil noch weiter verbessern.
Da sich in Wasch- und Reinigungsmitteln übliche Hilfs- und Füllstoffe nicht ohne weiteres in
Tablettier-Vorgemische einarbeiten lassen, bestand auch die Notwendigkeit, eine Einarbei
tungsform für diese Hilfs- und Füllstoffe aufzufinden, die den Zusatz dieser Stoffe zu Tablet
tiergemischen ermöglichen.
Gegenstand der Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem,
teilchenförmigen Wasch- und Reinigungsmittel, die als feinteilige Lösungsvermittler Stoffe
mit einer Löslichkeit von mehr als 200 g pro Liter Wasser bei 20°C in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%,
bezogen auf den Formkörper, enthalten, wobei mindestens 30 Gew.-% der Teilchen
der Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen.
Durch den Einsatz dieser feinteiligen Lösungsvermittler mit der genannten Löslichkeit kann
bei einem tablettierfähigen Vorgemisch der Anteil bestimmter Inhaltsstoffe, insbesondere der
Tensidgranulate, verringert und durch diese Stoffe ersetzt werden. Die genannten Stoffe sind
im Handel in den unterschiedlichsten Qualitäten erhältlich, wobei auch die Korngrößen in
weiten Bereichen variieren.
Die Mengen, in denen die genannten feinteiligen Lösungsvermittler in den Formkörpern ent
halten sind, liegen erfindungsgemäß zwischen 0,5 und 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Formkörpergewicht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper enthalten den bzw. die feinteiligen Lösungsvermittler in Mengen von 1
bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 1,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf das Formkörpergewicht.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die in den erfindungsgemäßen Formkörpern enthal
tenen feinteiligen Lösungsvermittler eine Löslichkeit von mehr als 250 g pro Liter Wasser bei
20°C, vorzugsweise von mehr als 300 g pro Liter Wasser bei 20°C und insbesondere von mehr
als 350 g pro Liter Wasser bei 20°C aufweisen.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn mindestens 35 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%,
besonders bevorzugt mindestens 45 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% der
Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen. Der Teilchen
größenbereich, in dem sich die Teilchengrößen der in den erfindungsgemäßen Formkörpern
enthaltenen feinteiligen Lösungsvermittler befinden, ist vorzugsweise nach oben beschränkt
und liegt vorzugsweise innerhalb enger Grenzen. So sind Wasch- und Reinigungsmittelform
körper bevorzugt, in denen maximal 20 Gew.-%, vorzugsweise maximal 10 Gew.-% und ins
besondere maximal 5 Gew.-% der Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen oberhalb
400 µm aufweisen.
Die erfindungsgemäß in den Formkörpern enthaltenen feinteiligen Lösungsvermittler weisen
Löslichkeiten oberhalb von 200 Gramm Lösungsvermittler in einem Liter deionisierten Was
ser von 20°C auf. Als feinteilige Lösungsvermittler eignen sich im Rahmen der vorliegenden
Erfindung eine ganze Reihe von Verbindungen, die sowohl aus der Gruppe der kovalenten
Verbindungen als auch aus der Gruppe der Salze stammen können. Wie bereits erwähnt, ist es
bevorzugt, wenn die feinteiligen Lösungsvermittler noch höhere Löslichkeiten aufweisen. Ei
nen Überblick über die Löslichkeiten von im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeigneten
Lösungsvermittlern gibt die nachfolgende Aufstellung. Die in dieser Tabelle angegebenen
Löslichkeitswerte beziehen sich - sofern nicht andere Temperaturen explizit genannte werden
- auf die Löslichkeit bei 20°C.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, feinteilige Lösungsvermittler einzu
setzen, die neben ihrer Feinteiligkeit und Wasserlöslichkeit und der damit verbundenen Ver
besserung der physikalischen Eigenschaften der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
weitere positive Effekte bewirken. Dies bedeutet, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung
der Einsatz von feinteiligen Lösungsvermittlern bevorzugt ist, welche zusätzlich im Wasch-
oder Reinigungsvorgang wasch- und reinigungsaktive oder unterstützende Eigenschaften auf
weisen. So kann eine weitere Eigenschaft der feinteiligen Lösungsvermittler in der Einstellung
des pH-Werts der Wasch- oder Reinigungsflotte liegen, sie können aber auch das Primär
waschvermögen oder Sekundärwaschvermögen der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
verbessern.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte feinteilige Lösungsvermittler sind die fol
genden Substanzen:
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der feinteiligen Lösungsvermittler im genannten Teil
chengrößenbereich und optional durch den Einsatz von Desintegrationshilfsmitteln unterstützt
(siehe unten), lassen sich erfindungsgemäß Wasch- und Reinigungsmittelformkörper herstel
len, welche bei hohen Härten in Wasser äußerst schnell in ihre Bestandteile zerfallen. Beson
ders bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper, die in Wasser bei 30°C in weniger als 60 Sekunden vollständig in ihre Sekundär
partikel zerfallen, welche so klein sind, daß sie sich über die Einspülkammer einer haus
haltsüblichen Waschmaschine einspülen lassen.
Neben den erfindungsgemäß eingesetzten feinteiligen Lösungsvermittlern enthalten die
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper übliche Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungs
mitteln, insbesondere aus den Gruppen der Tenside und/oder der Gerüststoffe und/oder der
Bleichmittel. Weitere Inhaltsstoffe, die in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungs
mittelformkörpern eingesetzt werden können, sind beispielsweise Bleichaktivatoren, Enzyme,
Farb- und Duftstoffe, optische Aufheller, Polymere, Schauminhibitoren usw.
Zur Entfaltung der Waschleistung können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungs
mittelformkörper grenzflächenaktive Substanzen aus der Gruppe der anionischen, nichtioni
schen, zwitterionischen oder kationischen Tenside enthalten, wobei anionische Tenside aus
ökonomischen Gründen und aufgrund ihres Leistungsspektrums deutlich bevorzugt sind.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate ein
gesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-Alkylbenzolsul
fonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disul
fonaten, wie man sie beispielsweise aus C12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger
Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende al
kalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind
auch Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sul
foxidation 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 geeignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerin
estern 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. Bevorzugte
sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6
bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myri
stinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäu
rehalbester der C12-C18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol,
Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylallcohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen
Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind
Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer
Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besit
zen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus
waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-
Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche 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 Anion
tenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradketti
gen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durch
schnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. 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 ins
besondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-18-
Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate ent
halten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich be
trachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum
Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen 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 ge
sättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearin
säure, 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 Tri
ethanolamin, 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 bevor
zugt, die 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-% uns insbesondere 10 bis 20 Gew.-%
anionische Tensid(e), jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, enthalten.
Bei der Auswahl der anionischen Tenside, die in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reini
gungsmittelformkörpern zum Einsatz kommen, stehen der Formulierungsfreiheit keine einzu
haltenden Rahmenbedingungen im Weg. Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
weisen jedoch einen Gehalt an Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Formkörpers, übersteigt. Bevorzugt einzusetzende anionische Tenside sind dabei die Alkyl
benzolsulfonate und Fettalkoholsulfate, wobei bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelform
körper 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 15 Gew.-% und insbesondere 5 bis 10 Gew.-%
Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, enthalten.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte,
insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1
bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkohokest linear oder
bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste
im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbe
sondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs
mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Pahn-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durch
schnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoho
len 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 Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein
spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alko
holethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates,
NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als
12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO
oder 40 EO.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges
nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt
werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fett
säurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere
Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung JP 58/217598
beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der internationalen Patentan
meldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann, sind
die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkypolyglycoside genügen der allgemeinen
Formel RO(G)z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2-Stellung me
thylverzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise
12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6
C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungsgrad z liegt dabei zwischen
1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbesondere zwischen 1,1 und 1,4.
Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in denen
der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können bevorzugt Alkyl
polyglycoside enthalten, wobei Gehalte der Formkörper an APG über 0,2 Gew.-%, bezogen
auf den gesamten Formkörper, bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper 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 vorzugswei
se 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 Wasser
stoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen
linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10
Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte
Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Am
moniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung 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 Kohlenstof
fatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest 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 zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte,
vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, bei
spielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-
Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielsweise nach der
Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäureme
thylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfett
säureamide überführt werden.
Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von
Wasch- und Reinigungsmitteln. In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper können dabei alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten
Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, die erfindungsgemäß innerhalb eines
bestimmten Teilchengrößenbereichs eingesetzten Silikate, Carbonate, organische Cobuilder
und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen - auch die Phosphate.
Die genannten Gerüststoffe können auch in tensidfreien Formkörpern eingesetzt werden, so
daß es erfindungsgemäß möglich ist, Formkörper herzustellen, die zur Wasserenthärtung oder
als Bleichmitteltabletten eingesetzt werden können.
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 kristal
line 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-Natriumdisilikat beispiels
weise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in der internationalen Patentanmeldung
WO-A-91 /08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul 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 löseverzö
gert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber her
kömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise
durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder durch
Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Be
griff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei Röntgen
beugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substan
zen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrah-
lung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels aufweisen. Es kann
jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften führen, wenn die Silikatpar
tikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar scharfe Beugungsmaxima
liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe 10
bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm
bevorzugt sind. Derartige sogenannte röntgenamorphe Silikate, welche ebenfalls eine Lö
severzögerung gegenüber den herkömmlichen Wassergläsern aufweisen, werden beispielswei
se in der deutschen Patentanmeldung DE-A- 44 00 024 beschrieben. Insbesondere bevorzugt
sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und über
trocknete röntgenamorphe Silikate.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist
vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt der
Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischun
gen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung
bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A
(ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta S. p. A. unter dem Marken
namen VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die Formel
nNa2O.(1 - n)K2O.Al2O3.(2 - 2,5)SiO2.(3,5 - 5,5) H2O
beschrieben werden kann. Der Zeolith kann dabei sowohl als Gerüststoff in einem granularen
Compound eingesetzt, als auch zu einer Art "Abpuderung" der gesamten zu verpressenden
Mischung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur Inkorporation des Zeoliths
in das Vorgemisch genutzt werden. 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. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Pyro
phosphate und insbesondere der Tripolyphosphate.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze
einsetzbaren Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Weinsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derarti
ger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen.
Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bern
steinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
Um den Zerfall hochverdichteter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrations
hilfsmittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in diese einzuarbeiten, um die Zerfallszeiten 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, vergrö
ßern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert (Quel
lung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden kann, der
die Tablette in kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfsmittel sind
beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische Säuren einge
setzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise synthetische
Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw. modifizierte Natur
stoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate, Alginate oder Casein-Derivate.
Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugs
weise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% eines oder mehrerer Desintegrations
hilfsmittel, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Desin
tegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte Wasch- und Reinigungsmit
telformkörper ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%,
vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% enthalten. Reine
Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C6H10O5)n auf und stellt formal be
trachtet ein β-1,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose
aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten
und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Desintegra
tionsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch
Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Sol
che chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Ver
esterungen 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, Car
boxymethylcellulose (CMC), Celluloseester und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten
Cellulosederivate werden vorzugsweise nicht allein als Desintegrationsmittel auf Celluloseba
sis eingesetzt, sondern in Mischung mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mischungen
an Cellulosederivaten beträgt vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt unter
halb 20 Gew.-%, bezogen auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders bevor
zugt wird als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von
Cellulosederivaten ist.
Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht in feinteiliger
Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden Vorgemischen in eine
gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert. Wasch- und Reinigungs
mittelformkörper, die Sprengmittel in granularer oder gegebenenfalls cogranulierter Form ent
halten, werden in den deutschen Patentanmeldungen DE 197 09 991 (Stefan Herzog) und DE 197 10 254
(Henkel) sowie der internationalen Patentanmeldung WO 98/40463 (Henkel) be
schrieben. Diesen Schriften sind auch nähere Angaben zur Herstellung granulierter, kompak
tierter oder cogranulierter Cellulosesprengmittel zu entnehmen. Die Teilchengrößen solcher
Desintegrationsmittel liegen zumeist oberhalb 200 µm, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-%
zwischen 300 und 1600 µm und insbesondere zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 400 und
1200 µm. Die vorstehend genannten und in den zitierten Schriften näher beschriebenen gröbe
ren Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung
bevorzugt als Desintegrationshilfsmittel einzusetzen und im Handel beispielsweise unter der
Bezeichnung Arbocel® TF-30-HG von der Firma Rettenmaier erhältlich.
Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser Komponente
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 voll
ständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine nachfol
gende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulosen liefert
die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von ca. 5 µm aufweisen und bei
spielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße von 200 µm kompaktierbar sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper sind dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel,
vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer,
cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von
3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörper
gewicht, enthalten.
Die Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Formkörper geschieht durch Anwendung von
Druck auf ein zu verpressendes Gemisch, das sich im Hohlraum einer Presse befindet. Im ein
fachsten Fall der Formkörperherstellung, die nachfolgend vereinfacht Tablettierung genannt
wird, wird die zu tablettierende Mischung direkt, d. h. ohne vorhergehende Granulation ver
preßt. Die Vorteile dieser sogenannten Direkttablettierung sind ihre einfache und kostengün
stige Anwendung, da keine weiteren Verfahrensschritte und demzufolge auch keine weiteren
Anlagen benötigt werden. Diesen Vorteilen stehen aber auch Nachteile gegenüber. So muß
eine Pulvermischung, die direkt tablettiert werden soll, eine ausreichende plastische Verform
barkeit besitzen und gute Fließeigenschaften aufweisen, weiterhin darf sie während der Lage
rung, des Transports und der Befüllung der Matrize keinerlei Entmischungstendenzen zeigen.
Diese drei Voraussetzungen sind bei vielen Substanzgemischen nur außerordentlich schwierig
zu beherrschen, so daß die Direkttablettierung insbesondere bei der Herstellung von Wasch-
und Reinigungsmitteltabletten nicht oft angewendet wird. Der übliche Weg zur Herstellung
von Wasch- und Reinigungsmitteltabletten geht daher von pulverförmigen Komponenten
("Primärteilchen") aus, die durch geeignete Verfahren zu Sekundärpartikeln mit höherem
Teilchendurchmesser agglomeriert bzw. granuliert werden. Diese Granulate oder Gemische
unterschiedlicher Granulate werden dann mit einzelnen pulverförmigen Zuschlagstoffen ver
mischt und der Tablettierung zugeführt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung von
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern durch formgebendes Verpressen eines teilchenför
migen Vorgemischs, das feinteilige Lösungsvermittler mit einer Löslichkeit von mehr als 200 g
pro Liter Wasser bei 20°C in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Vorgemisch,
enthält, wobei mindestens 30 Gew.-% der Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen
unterhalb 200 µm aufweisen.
Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren ist der Einsatz der genannten feinteiligen Lösungs
vermittler in einer Teilchengrößenverteilung bevorzugt, in der mindestens 40 Gew.-%, vor
zugsweise mindestens 45 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% der Teilchen der
Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen. Es ist auch bevorzugt, wenn
das Vorgemisch den bzw. die feinteiligen Lösungsvermittler in Mengen von 1 bis 15 Gew.-%,
vorzugsweise von 1,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 5 Gew.-% enthält. Erfin
dungsgemäß bevorzugte Verfahren sind insgesamt dadurch gekennzeichnet, daß das Vorge
misch den bzw. die feinteiligen Lösungsvermittler in Mengen von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugs
weise von 1,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Form
körpergewicht, enthält und mindestens 35 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%,
besonders bevorzugt mindestens 45 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% der
Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
werden durch Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs aus mindestens einem tensid
haltigen Granulat und mindestens einer nachträglich zugemischten pulverförmigen Kompo
nente erhalten. Die Herstellung der tensidhaltigen Granulate kann dabei durch übliche techni
sche Granulationsverfahren wie Kompaktierung, Extrusion, Mischergranulation, Pelletierung
oder Wirbelschichtgranulation erfolgen. Es ist dabei für die späteren Wasch- und Reinigungs
mittelformkörper von Vorteil, wenn das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht auf
weist, das dem üblicher Kompaktwaschmittel nahe kommt. Insbesondere ist es bevorzugt, daß
das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise
mindestens 600 g/l und insbesondere oberhalb von 700 g/l, aufweist.
Das tensidhaltige Granulat genügt in bevorzugten Verfahrensvarianten ebenfalls bestimmten
Teilchengrößenkriterien. So sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das ten
sidhaltige Granulat Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200
und 1800 µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen
600 und 1400 µm, aufweist. Insgesamt ergibt sich also eine Bevorzugung von erfindungsge
mäßen Verfahren, bei denen das teilchenförmige Vorgemisch zusätzlich tensidhaltige(s) Gra
nulat(e) enthält und ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l
und insbesondere mindestens 700 g/l aufweist, wobei das tensidhaltige Granulat bevorzugt
Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800 µm, be
sonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600 und 1400 µm,
aufweist.
Neben den Aktivsubstanzen (anionische und/oder nichtionische und/oder kationische und/oder
amphotere Tenside) enthalten die Tensidgranulate vorzugsweise noch Trägerstoffe, die beson
ders bevorzugt aus der Gruppe der Gerüststoffe stammen. Besonders vorteilhafte Verfahren
sind dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat anionische und/oder nichtioni
sche Tenside sowie Gerüststoffe enthält und Gesamt-Tensidgehalte von mindestens 10 Gew.-%,
vorzugsweise mindestens 20 Gew.-% und insbesondere mindestens 25 Gew.-%, aufweist.
Vor der Verpressung des teilchenförmigen Vorgemischs zu Wasch- und Reinigungsmittel
formkörpern kann das Vorgemisch mit feinteiligen Oberflächenbehandlungsmitteln
"abgepudert" werden. Dies kann für die Beschaffenheit und physikalischen Eigenschaften
sowohl des Vorgemischs (Lagerung, Verpressung) als auch der fertigen Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper von Vorteil sein. Feinteilige Abpuderungsmittel sind im Stand der
Technik altbekannt, wobei zumeist Zeolithe, Silikate oder andere anorganische Salze einge
setzt werden. Bevorzugt wird das Vorgemisch jedoch mit feinteiligem Zeolith "abgepudert",
wobei Zeolithe vom Faujasit-Typ bevorzugt sind. Im Rahmen der vorliegenden 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, Toronto, 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.
Auch Mischungen oder Cokristallisate von Zeolithen des Faujasit-Typs mit anderen Zeolithen,
die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, sind als Abpuderungs
mittel einsetzbar, wobei es von Vorteil ist, wenn mindestens 50 Gew.-% des Abpuderungs
mittels aus einem Zeolithen vom Faujasit-Typ bestehen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevor
zugt, die aus einem teilchenförmigen Vorgemisch bestehen, das granulare Komponenten und
nachträglich zugemischte pulverförmige Stoffe enthält, wobei die bzw. eine der nachträglich
zugemischten pulverförmigen Komponenten ein Zeolith vom Faujasit-Typ mit Teilchengrößen
unterhalb 100 µm, vorzugsweise unterhalb 10 µm und insbesondere unterhalb 5 µm ist und
mindestens 0,2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und insbesondere mehr als 1 Gew.-%
des zu verpressenden Vorgemischs ausmacht.
Neben den genannten Bestandteilen Tensid, Builder und feinteiligem Lösungsvermittler kön
nen die zu verpressenden Vorgemische und damit die erfindungsgemäßen Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Bleichmittel,
Bleichaktivatoren, Desintegrationshilfsmittel, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträ
ger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel,
optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsin
hibitoren enthalten.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das
Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Wei
tere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate,
Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Per
oxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. 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 Bleichmittelt
abletten zur Textilwäsche eingesetzt werden, ist eine Kombination von Natriumpercarbonat
mit Natriumsesquicarbonat bevorzugt, unabhängig davon, welche weiteren Inhaltsstoffe in den
Formkörpern enthalten sind. Werden Reinigungs- oder Bleichmitteltabletten für das maschi
nelle 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 typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren,
wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt wer
den. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate,
wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesium-monoper
phthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurin
säure, Peroxystearinsäure, 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, Diperoxybras
sylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-
di(6-aminopercapmnsäue) 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 verbesserte
Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren als alleiniger Bestandteil oder als In
haltsstoff der Komponente b) eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können Verbindun
gen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1
bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Per
benzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-
Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgrup
pen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetyle
thylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-
dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylgly
koluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phe
nolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-
NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige
Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch soge
nannte Bleichkatalysatoren in die Formkörper eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen han
delt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe 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 Bleichkatalysatoren verwendbar.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen
bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pil
zen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene enzy
matische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere
Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischun
gen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder Protease und
Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Lipase oder Protease,
Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mischungen von besonderem
Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen.
Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein,
um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen
oder Enzymgranulate in den erfindungsgemäßen Formkörpern kann beispielsweise etwa 0,1
bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-% betragen.
Zusätzlich können die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper auch Komponenten enthalten,
welche die Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (sogenannte soil
repellents). Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das be
reits vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese Öl- und fettlösen
de Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten Öl- und fettlösenden Kompo
nenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhy
droxy-propylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an
Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen
Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure
und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylen
terephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch
modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind die sulfonierten
Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-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 Methyl
aminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin
können Auilteller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend sein, z. B. die Alkali
salze 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 vorgenannten Aufheller kön
nen verwendet werden.
Farb- und Duftstoffe werden den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkör
pern zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbrau
cher neben der Weichheitsleistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselba
res" Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riech
stoffverbindungen, z. B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ke
tone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ
der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Li
nalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat,
Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicy
lat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen
Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenalde
hyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z. B. die Jonone, ∝-
Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol,
Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, 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 natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzli
chen Quellen zugänglich sind, z. B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-
Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl,
Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl
und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkör
per an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten
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 Par
füms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langanhalten
den Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cyclo
dextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfiim-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 Fach
mann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlich
keit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte
Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.
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 herkömmliche
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 Tablettierung bezeichnet
wird, gliedert sich in vier Abschnitte: Dosierung, Verdichtung (elastische Verformung), plasti
sche 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 Dosierung
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, wobei das Hohlraumvolu
men innerhalb der Füllung zwischen den Stempeln kontinuierlich abnimmt. Ab einer be
stimmten Position des Oberstempels (und damit ab einem bestimmten Druck auf das Vorge
misch) beginnt die plastische Verformung, bei der die Partikel zusammenfließen und es zur
Ausbildung des Formkörpers kommt. Je nach den physikalischen Eigenschaften des Vorgemi
sches wird auch ein Teil der Vorgemischpartikel zerdrückt und es kommt bei noch höheren
Drücken zu einer Sinterung des Vorgemischs. Bei steigender Preßgeschwindigkeit, also hohen
Durchsatzmengen, wird die Phase der elastischen Verformung immer weiter verkürzt, so daß
die entstehenden Formkörper mehr oder minder große Hohlräume aufweisen können. Im letz
ten Schritt der Tablettierung wird der fertige Formkörper durch den Unterstempel aus der Ma
trize herausgedrückt und durch nachfolgende Transporteinrichtungen wegbefördert. Zu diesem
Zeitpunkt ist lediglich das Gewicht des Formkörpers endgültig festgelegt, da die Preßlinge
aufgrund physikalischer Prozesse (Rückdehnung, kristallographische Effekte, Abkühlung etc.)
ihre Form und Größe noch ändern können.
Die Tablettierung erfolgt in handelsüblichen Tablettenpressen, die prinzipiell mit Einfach-
oder Zweifachstempeln ausgerüstet sein können. Im letzteren Fall wird nicht nur der Ober
stempel zum Druckaufbau verwendet, auch der Unterstempel bewegt sich während des Preß
vorgangs 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 Verpressung kann mit je
einem Ober- und Unterstempel erfolgen, es können aber auch mehrere Stempel an einer Ex
zenterscheibe befestigt sein, wobei die Anzahl der Matrizenbohrungen entsprechend erweitert
ist. Die Durchsätze von Exzenterpressen variieren ja nach Typ von einigen hundert bis maxi
mal 3000 Tabletten pro Stunde.
Für größere Durchsätze wählt man Rundlauftablettenpressen, bei denen auf einem sogenann
ten 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 Unterstempel zugeord
net, wobei wiedertun der Preßdruck aktiv nur durch den Ober- bzw. Unterstempel, 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 Befüllung, Verdichtung, plastische
Verformung und Ausstoß gebracht werden. An den Stellen, an denen eine besonders gravie
rende Anhebung bzw. Absenkung der Stempel erforderlich ist (Befüllen, Verdichten, Aussto
ßen), werden diese Kurvenbahnen durch zusätzliche Niederdruckstücke, Nierderzugschienen
und Aushebebahnen unterstützt. Die Befüllung der Matrize erfolgt über eine starr angeordnete
Zufuhreinrichtung, den sogenannten Füllschuh, der mit einem Vorratsbehälter für das Vorge
misch verbunden ist. Der Preßdruck auf das Vorgemisch ist über die Preßwege für Ober- und
Unterstempel individuell einstellbar, wobei der Druckaufbau durch das Vorbeirollen der
Stempelschaftköpfe an verstellbaren Druckrollen geschieht.
Rundlaufpressen können zur Erhöhung des Durchsatzes auch mit zwei Füllschuhen versehen
werden, wobei zur Herstellung einer Tablette nur noch ein Halbkreis durchlaufen werden muß.
Zur Herstellung zwei- und mehrschichtiger Formkörper werden mehrere Füllschuhe hinterein
ander angeordnet, ohne daß die leicht angepreßte erste Schicht vor der weiteren Befüllung
ausgestoßen wird. Durch geeignete Prozeßführung sind auf diese Weise auch Mantel- und
Punkttabletten herstellbar, die einen zwiebelschalenartigen Aufbau haben, wobei im Falle der
Punkttabletten die Oberseite des Kerns bzw. der Kernschichten nicht überdeckt wird und so
mit sichtbar bleibt. Auch Rundlauftablettenpressen sind mit Einfach- oder Mehrfachwerkzeu
gen ausrüstbar, so daß beispielsweise ein äußerer Kreis mit 50 und ein innerer Kreis mit 35
Bohrungen gleichzeitig zum Verpressen benutzt werden. Die Durchsätze moderner Rund
lauftablettenpressen betragen über eine Million Formkörper pro Stunde.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Tablettietmaschinen sind beispielsweise
erhältlich bei den Firmen Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH,
Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pres
sen GmbH, Berlin, Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH) sowie Courtoy N. V., Halle
(BE/LU). Besonders geeignet ist beispielsweise die Hydraulische Doppeldruckpresse HPF 630
der Firma LAEIS, D.
Die Formkörper können dabei in vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe 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 zy
linderförmige Ausgestaltungen mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt. Diese letzte Aus
gestaltung 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 Reinigungsmittel
entspricht. Ebenso ist es aber möglich, Preßlinge auszubilden, die eine Mehrzahl solcher Mas
seneinheiten in einem Preßling verbinden, wobei insbesondere durch vorgegebene Sollbruch
stellen die leichte Abtrennbarkeit portionierter kleinerer Einheiten vorgesehen ist. Für den
Einsatz von Textilwaschmitteln in Maschinen des in Europa üblichen Typs mit horizontal an
geordneter Mechanik kann die Ausbildung der portionierten Preßlinge als Tabletten, in Zylin
der- oder Quaderform zweckmäßig sein, wobei ein Durchmesser/Höhe-Verhältnis im Bereich
von etwa 0,5 : 2 bis 2 : 0,5 bevorzugt ist. Handelsübliche Hydraulikpressen, Exzenterpressen
oder Rundläuferpressen sind geeignete Vorrichtungen insbesondere zur Herstellung derartiger
Preßlinge.
Die Raumform einer anderen Ausführungsform der Formkörper ist in ihren Dimensionen der
Einspülkammer von handelsüblichen Haushaltswaschmaschinen angepaßt, so daß die Form
körper 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 vorlie
genden Erfindung bevorzugt.
Ein weiterer bevorzugter Formkörper, der hergestellt werden kann, hat eine platten- oder tafel
artige Struktur mit abwechselnd dicken langen und dünnen kurzen Segmenten, so daß einzelne
Segmente von diesem "Riegel" an den Sollbruchstellen, die die kurzen dünnen Segmente dar
stellen, abgebrochen und in die Maschine eingegeben werden können. Dieses Prinzip des
"riegelförmigen" Formkörperwaschmittels kann auch in anderen geometrischen Formen, bei
spielsweise senkrecht stehenden Dreiecken, die lediglich an einer ihrer Seiten längsseits mit
einander verbunden sind, verwirklicht werden.
Möglich ist es aber auch, daß die verschiedenen Komponenten nicht zu einer einheitlichen
Tablette verpreßt werden, sondern daß Formkörper erhalten werden, die mehrere Schichten,
also mindestens zwei Schichten, aufweisen. Dabei ist es auch möglich, daß diese verschiede
nen Schichten unterschiedliche Lösegeschwindigkeiten aufweisen. Hieraus können vorteil
hafte anwendungstechnische Eigenschaften der Formkörper resultieren. Falls beispielsweise
Komponenten in den Formkörpern enthalten sind, die sich wechselseitig negativ beeinflussen,
so ist es möglich, die eine Komponente in der schneller löslichen Schicht zu integrieren und
die andere Komponente in eine langsamer lösliche Schicht einzuarbeiten, 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 Lösungsvorgang 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 Bestandteilen der inneren Schicht(en) führt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Formkörper aus min
destens drei Schichten, also zwei äußeren und mindestens einer inneren Schicht, wobei minde
stens in einer der inneren Schichten ein Peroxy-Bleichmittel enthalten ist, während beim sta
pelförmigen 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 mehrschichtige Formkörper
weisen den Vorteil auf, daß sie nicht nur über eine Einspülkammer oder über eine Dosiervor
richtung, welche in die Waschflotte gegeben wird, eingesetzt werden können; vielmehr ist es
in solchen Fällen auch möglich, den Formkörper im direkten Kontakt zu den Textilien in die
Maschine zu geben, ohne daß Verfleckungen durch Bleichmittel und dergleichen zu befürch
ten wären.
Ähnliche Effekte lassen sich auch durch Beschichtung ("coating") einzelner Bestandteile der
zu verpressenden Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung oder des gesamten Form
körpers erreichen. Hierzu können die zu beschichtenden Körper beispielsweise mit wäßrigen
Lösungen oder Emulsionen bedüst werden, oder aber über das Verfahren der Schmelzbe
schichtung einen Überzug erhalten.
Nach dem Verpressen weisen die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper eine hohe Stabili
tät auf. Die Bruchfestigkeit zylinderförmiger Formkörper kann über die Meßgröße der diame
tralen Bruchbeanspruchung erfaßt werden. Diese ist bestimmbar nach
Hierin steht σ für die diametrale Bruchbeanspruchung (diametral fracture stress, DFS) in Pa, P
ist die Kraft in N, die zu dem auf den Formkörper ausgeübten Druck führt, der den Bruch des
Formkörpers verursacht, D ist der Formkörperdurchmesser in Meter und t ist die Höhe der
Formkörper.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von feinteiligen Lö
sungsvermittlern, die eine Löslichkeit von mehr als 200 g pro Liter Wasser bei 20°C besitzen,
wobei mindestens 30 Gew.-% der Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb
200 µm aufweisen, zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörpern. Durch den Einsatz der feinteiligen Lösungsvermittler mit der ge
nannten Löslichkeit und im genannten Teilchengrößenbereich in Vorgemischen für Wasch-
und Reinigungsmittelformkörper, können die physikalischen Eigenschaften der Formkörper
verbessert werden, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen:
Durch Granulation in einem 50-Liter-Pflugscharmischer der Firma Lödige wurde ein tensid
haltiges Granulat (Zusammensetzung siehe Tabelle 1) hergestellt, das als Basis für ein teil
chenförmiges Vorgemisch verwendet wurde. 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 getrocknet. Nach der Trocknung wurden Feinan
teile < 0,4 mm und Grobkornanteile < 1,6 mm abgesiebt.
Dieses Vorgemisch wurde durch Abmischung des tensidhaltigen Granulats mit Bleichmittel,
Bleichaktivator sowie weiteren Aufbereitungskomponenten hergestellt. Als weitere Aufberei
tungskomponente wurde den erfindungsgemäßen Formkörpern E1 und E2 Ammoniumchlorid
(Löslichkeit: 370 g/l H2O bei 20°C) in feinteiliger Form zugemischt, während die Vergleichs
formkörper V frei von Ammoniumchlorid waren.
Die Vorgemische wurden in einer Korsch-Exzenterpresse zu Tabletten (Durchmesser: 44 mm,
Höhe: 22 mm, Gewicht: 37,5 g) verpreßt. Dabei wurde der Preßdruck so eingestellt, daß je
weils drei Serien von Formkörpern erhalten wurden (E1, E1', E1", E2, E2', E2" bzw. V, V',
V") die sich in ihrer Härte unterscheiden. Die Zusammensetzung der zu verpressenden Vor
gemische (und damit der Formkörper) zeigt Tabelle 2, die Teilchengrößenverteilung des zuge
setzten Ammoniumchlorids ist in Tabelle 3 angegeben, die Teilchengrößenverteilung der
übrigen Aufbereitungskomponenten zeigt Tabelle 4.
Die Härte der Tabletten wurde nach zwei Tagen Lagerung durch Verformung der Tablette bis
zum Bruch gemessen, wobei die Kraft auf die Seitenflächen der Tablette einwirkte und die
maximale Kraft, der die Tablette standhielt, ermittelt wurde.
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 Tablettenzerfall gemes
sen. Die experimentellen Daten zeigt Tabelle 5:
Tabelle 5 zeigt, daß die Zerfallszeiten von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern durch
den erfindungsgemäßen Einsatz des feinteiligen Lösungsvermittlers deutlich verringert wer
den.
Claims (12)
1. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem, teilchenförmigen Wasch- und
Reinigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie als feinteilige Lösungsvermittler Stoffe
mit einer Löslichkeit von mehr als 200 g pro Liter Wasser bei 20°C in Mengen von 0,5 bis
20 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper, enthalten, wobei mindestens 30 Gew.-% der
Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen.
2. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie den bzw. die feinteiligen Lösungsvermittler in Mengen von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugs
weise von 1,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das
Formkörpergewicht, enthalten.
3. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die feinteiligen Lösungsvermittler eine Löslichkeit von mehr als 250 g
pro Liter Wasser bei 20°C, vorzugsweise von mehr als 300 g pro Liter Wasser bei 20°C
und insbesondere von mehr als 350 g pro Liter Wasser bei 20°C aufweisen.
4. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens 35 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%, beson
ders bevorzugt mindestens 45 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% der Teil
chen der Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen.
5. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß maximal 20 Gew.-%, vorzugsweise maximal 10 Gew.-% und insbeson
dere maximal 5 Gew.-% der Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen oberhalb 400 µm
aufweisen.
6. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desinte
grationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder
kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-%
und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, ent
halten.
7. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern durch formge
bendes Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs, dadurch gekennzeichnet, daß das
Vorgemisch feinteilige Lösungsvermittler mit einer Löslichkeit von mehr als 200 g pro
Liter Wasser bei 20°C in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Vorgemisch,
enthält, wobei mindestens 30 Gew.-% der Teilchen der Lösungsvermittler Teilchengrößen
unterhalb 200 µm aufweisen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgemisch den bzw. die
feinteiligen Lösungsvermittler in Mengen von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 1,5 bis
10 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Formkörpergewicht,
enthält und mindestens 35 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%, besonders be
vorzugt mindestens 45 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% der Teilchen der
Lösungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchen
förmige Vorgemisch zusätzlich tensidhaltige(s) Granulat(e) enthält und ein Schüttgewicht
von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens
700 g/l aufweist, wobei das tensidhaltige Granulat bevorzugt Teilchengrößen zwischen
100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwi
schen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600 und 1400 µm, aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat anio
nische und/oder nichtionische Tenside sowie Gerüststoffe enthält und Gesamt-
Tensidgehalte von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-% und ins
besondere mindestens 25 Gew.-%, aufweist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchen
förmige Vorgemisch zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Bleichmit
tel, Bleichaktivatoren, Desintegrationshilfsmittel, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Par
fümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositions
mittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und
Korrosionsinhibitoren enthält.
12. Verwendung von feinteiligen Lösungsvermittlern, die eine Löslichkeit von mehr als 200 g
pro Liter Wasser bei 20°C besitzen, wobei mindestens 30 Gew.-% der Teilchen der Lö
sungsvermittler Teilchengrößen unterhalb 200 µm aufweisen, zur Verbesserung der physi
kalischen Eigenschaften von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern.
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