DE4112075C2 - - Google Patents
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- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
- C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
- C11D17/0065—Solid detergents containing builders
- C11D17/0073—Tablets
- C11D17/0091—Dishwashing tablets
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Description
Maschinelles Geschirrspülen besteht im allgemeinen aus einem Vorspülgang,
einem Reinigungsgang, einem oder mehreren Zwischenspülgängen, einem Klarspülgang
und einem Trocknungsgang. Dies gilt für das maschinelle Spülen
sowohl im Haushalt als auch im Gewerbe.
Bisher ist es überwiegend üblich, in Haushaltsgeschirrspülmaschinen, im
folgenden als HGSM bezeichnet, das Reinigungsmittel in einem Dosierkästchen
zu bevorraten, das sich meist in der Tür der Maschine befindet und
sich zu Beginn des Reinigungsganges automatisch öffnet. Der zuvor ablaufende
Vorspülgang wird dabei ohne Wirksubstanz, also ausschließlich mit
dem zulaufenden kalten Leitungswasser betrieben.
Bei einer gewerblichen Geschirrspülmaschine, im folgenden als GGSM bezeichnet,
entspricht die sogenannte Vorabräumzone im Prinzip dem Vorspülgang
einer HGSM. Beim maschinellen Spülen in Großküchen wird das der Reinigungszone
zudosierte Reinigungsmittel durch Überlauf schon in der Vorabräumzone
zur unterstützenden Reinigung der anhaftenden Speisereste eingesetzt.
Es gibt zwar auch GGSM, bei denen die Vorabräumzone nur mit
Frischwasser betrieben wird, eine Vorabräumzone mit Reinigungsmittelzusatz
ist aber effektiver als eine Vorabräumung allein mit Frischwasser.
Man hat das Wirkungsprinzip der Vorabräumzonenreinigung von GGSM auch
schon auf HGSM übertragen und eine Zudosierung von Reinigungsmitteln bereits
zum Vorspülgang ermöglicht, indem man die Dosierung von Reinigungsmitteln
in Tablettenform vornahm und eine oder mehrere geeignete Tabletten
beispielsweise in einem freien Teil des Besteckkorbes, aber auch an anderer
Stelle in der Maschine positionierte, wodurch sie sowohl im Vorspülgang
als auch im eigentlichen Reinigungsgang, also bifunktionell, wirken
konnten.
Der Einsatz solcher tablettenförmiger Reinigungsmittel ist beispielsweise
in der DE 35 41 145 A1 beschrieben. Dabei handelt es sich um einheitlich
zusammengesetzte Reinigungsmitteltabletten mit breitem Löseprofil für das
maschinelle Geschirrspülen, die übliche alkalisch reagierende Komponenten,
insbesondere aus der Gruppe der Alkalimetasilikate und Pentaalkalitriphosphate,
Aktivchlorverbindungen und Tablettierhilfsmittel enthalten, und
bei denen die Alkalimetasilikate aus einem Gemisch aus
"Natriummetasilikatnonahydrat" (Na₂H₂SiO₄ · 8 H₂O) und wasserfreiem Natriummetasilikat
und das Pentaalkalitriphosphat aus wasserfreiem Pentanatriumtriphosphat
besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von wasserfreiem
Natriummetasilikat : Natriummetasilikatnonahydrat zwischen 1 : 0,3 und 1 : 1,5
liegt und das Gewichtsverhältnis von Pentanatriumtriphosphat zu Natriummetasilikat,
jeweils wasserfrei, 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 1 : 1
bis 1 : 1,7 beträgt.
Derartige Tabletten besitzen ein solches breites Löseprofil, daß sie bereits
im Vorspülgang einer HGSM vom zulaufenden kalten Leitungswasser zu
mindestens 10 Gew.-% aufgelöst werden, dabei in der Spülflotte einen pH-
Wert von mindestens 10,0 entwickeln und bei guter Warmwasserlöslichkeit zu
noch mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, für den
Reinigungsgang zur Verfügung stehen.
Unter Löseprofil wird das Gewichtsverhältnis von unter den Bedingungen des
Vorspülganges von üblichen HGSM gelösten Anteilen der Tablette zur gesamten
Tablette verstanden.
Die bekannten Tabletten enthalten jedoch noch Phosphate, die wie man weiß
unerwünscht sind.
Es sind aber auch schon phosphatfreie Reinigungsmitteltabletten für das
maschinelle Geschirrspülen im Handel (z. B. Hui Spül-Tabs der Firma Roth
GmbH, Bad Ems), die im wesentlichen Silikate, nichtionische Tenside, organische
Komplexbildner und Percarbonat enthalten. Bei einer Placierung
dieser Tabletten innerhalb der Maschine (z. B. im Besteckkorb) lösen sie
sich jedoch schon während des Vorspülganges weitestgehend bis vollständig
auf, so daß im eigentlichen Reinigungsgang praktisch kein Reinigungsmittel
mehr zur Verfügung steht. Darüber hinaus ist die Stabilität dieser Tabletten
nicht befriedigend.
In der DE 40 10 524 A1 werden stabile, bifunktionelle,
phosphatfreie Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen
mit einem Gehalt an Silikat, schaumarmen nichtionischen Tensiden,
organischen Komplexbildnern, Bleichmitteln und Wasser beschrieben,
die organische Komplexbildner gemäß der DE 39 37 469 A1
in Form eines granularen, alkalischen Reinigungsadditivs, bestehend
aus Natriumsalzen mindestens einer homopolymeren bzw. copolymeren
(Meth-)Acrylsäure, Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Wasser enthalten.
Bei der Herstellung der Tabletten wurden die granularen alkalischen Reinigungsadditive
mit den übrigen meist pulverförmigen Rezepturbestandteilen
mechanisch gemischt und in an sich bekannter Weise verpreßt.
Der vorliegenden Erfindung lag nun einem Markttrend folgend die Aufgabe
zugrunde, eine stabile, bifunktionelle, phosphat- und metasilikatfreie
niederalkalische Reinigungsmitteltablette mit breitem Löseprofil für das
maschinelle Geschirrspülen herzustellen, die bereits im Vorspülgang einer
HGSM vom zulaufenden kalten Leitungswasser zu mindestens 10 Gew.-% bis
etwa 40 Gew.-% aufgelöst wird, dabei in der Spülflotte einen pH-Wert von
höchstens etwa 10,5 entwickelt und bei guter Warmwasserlöslichkeit zu noch
mindestens 60 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% für den Reinigungsgang zur Verfügung
steht.
Zur Herstellung der bekannten Reinigungstabletten wurden Pulvergemische
verpreßt, die neben Hydratwasser enthaltendem Natriummetasilikatnonahydrat
noch wasserfreies Natriummetasilikat enthielten. Diese Kombination
aus Wasser enthaltenden Substanzen und Substanzen, die Wasser aufnehmen
können, führte zu einer Steigerung der Bruchstabilität der Tabletten
bei Lagerung. Da die erfindungsgemäßen Tabletten wegen der geforderten
geringen Alkalität keinen der vorstehend genannten Rohstoffe enthalten
können, sind sie nach dem Verpressen gemäß dem Stand der Technik aus Pulvergemischen
oder auch Pulvergemischen mit granularem Anteil nicht bruchstabil
genug.
Es wurde nun gefunden, daß man zu stabilen, bifunktionellen, phosphat- und
metasilikatfreien, niederalkalischen Reinigungsmitteltabletten für das
maschinelle Geschirrspülen mit einem Gehalt an granularen, alkalischen
Reinigungsadditiven gemäß der DE 39 37 469 A1,
Gerüstsubstanzen, Bleichmitteln, Wasser und gegebenenfalls schaumarmen
nichtionischen Tensiden, Enzymen, Bleichaktivatoren, Duftstoffen und/oder
Farbstoffen kommt, wenn man die granularen, alkalischen Reinigungsadditive
zusammen mit den Gerüstsubstanzen, Wasser und gegebenenfalls nichtionischem
Tensid erneut in an sich bekannter Weise agglomerierend granuliert,
das Granulat anschließend in der Wirbelschicht mit Heißluft nachbehandelt,
es dann mit dem Bleichmittel, sowie gegebenenfalls einem Bleichaktivator,
Duftstoff, Enzymen und/oder Farbstoff vermischt und das erhaltene Gemisch
auf einer üblichen Tablettenpresse verpreßt. Die erfindungsgemäß hergestellten
Tabletten besitzen eine hohe Bruchfestigkeit (größer als 140 N
bei einem Durchmesser von 35 bis 40 mm und einer Dichte von etwa 1,6 bis
1,8 g/cm³, die bei Lagerung stabil bleibt und sich sogar innerhalb kurzer
Zeit noch deutlich erhöhen kann. Die Tabletten lösen sich bei ihrer bestimmungsgemäßen
Anwendung mit einem breiten Löseprofil auf.
Das Reinigungsadditiv und seine Herstellung sowie seine Verwendung in Ge
schirrspülmitteln ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten DE 39 37 469 A1.
Der Einsatz in Tabletten wird dort nicht
genannt. Es besteht aus
- (a) 35 bis 60 Gew.-% an Natriumsalzen mindestens einer homopolymeren bzw. copolymeren (Meth-)Acrylsäure,
- (b) 25 bis 50 Gew.-% Natriumcarbonat (wasserfrei gerechnet),
- (c) 4 bis 20 Gew.-% Natriumsulfat (wasserfrei gerechnet) und
- (d) 1 bis 7 Gew.-% Wasser,
vorzugsweise
- (a) 40 bis 55 Gew.-%, insbesondere 45 bis 52 Gew.-%,
- (b) 30 bis 45 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%,
- (c) 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%, und
- (d) 2 bis 6 Gew.-%, insbesondere 3 bis 5 Gew.-% der genannten Verbindungen.
Die Komponente (a) besteht aus homopolymeren bzw. copolymeren Carbonsäuren
in Form der Natriumsalze. Geeignete Homopolymere sind Polymethacrylsäure
und bevorzugt Polyacrylsäure, beispielsweise solche mit einem Molekulargewicht
von 800 bis 150 000 (auf Säure bezogen). Werden ausschließlich
homopolymere Polyacrylsäuren (in Salzform) verwendet, beträgt deren Molekulargewicht
im Interesse einer guten Rieselfähigkeit und Lagerbeständigkeit
vorzugsweise 1000 bis 80 000 (auf Säure bezogen).
Geeignete Copolymere sind solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und
vorzugsweise der Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit
Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure
mit Maleinsäure erwiesen, wie sie beispielsweise in EP 25 55 181 charakterisiert
sind. Es handelt sich dabei um Copolymerisate, die 50 bis 90
Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Besonders
bevorzugt sind solche Copolymere, in denen 60 bis 85 Gew.-% Acrylsäure und
40 bis 15 Gew.-% Maleinsäure vorliegen. Ihr Molekulargewicht, bezogen auf
freie Säuren, beträgt im allgemeinen 5000 bis 200 000, vorzugsweise
10 000 bis 120 000.
Mit Vorteil lassen sich auch Gemische verschiedener Homo- und Copolymere
einsetzen, insbesondere Gemische aus homopolymerer Acrylsäure und den
vorstehend beschriebenen Copolymeren aus 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und
50 bis 10% Maleinsäure. Derartige Gemische, die sich durch günstige
Korneigenschaften und hohe Lagerbeständigkeit auszeichnen, können zum
Beispiel aus 10 bis 50 Gew.-% homopolymerer Acrylsäure und 90 bis 50
Gew.-% Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymeren bestehen. In diesen Gemischen
können auch hochpolymere Polyacrylsäuren mitverwendet werden, die bei alleinigem
Einsatz etwas mehr zum Kleben bzw. Zerfließen der Körner neigen
als niedermolekulare Polyacrylate.
Das Natriumcarbonat (b) und das Natriumsulfat (c) werden in wasserfreier
Form eingesetzt. Bei Anteilen an Natriumcarbonat von ca. 40 Gew.-% und
mehr empfiehlt es sich, den Wassergehalt (d) der Additive auf weniger als
6 Gew.-% zu senken oder den Anteil an Natriumsulfat etwas höher zu wählen,
beispielsweise im Bereich 8 bis 15 Gew.-%. Anteile an Natriumsulfat von
über 10 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 20 Gew.-%, verbessern grundsätzlich
die Korneigenschaften und die Lagerbestände der Additive. Andererseits
ist Natriumsulfat bei der Anwendung der Additive unwirksamer Ballaststoff,
weshalb sein Anteil möglichst gering sein sollte. Es ist sehr
überraschend, daß bereits Anteile von 5 bis 6 Gew.-% (c) ausreichen, um
Additive mit einem Gehalt von ca. 50 Gew.-% (a), ca. 40 Gew.-% (b) und ca.
4 Gew.-% (d) zu stabilisieren und gute Rieseleigenschaften zu gewährlei
sten.
Weiterhin können die Reinigungsadditive noch Minderbestandteile wie Farbstoffe
und Farbpigmente enthalten und einheitlich oder gesprenkelt angefärbt
sein. Der Anteil derartiger Minderbestandteile liegt deutlich unter
1 Gew.-%.
Als Gerüstsubstanzen können Natriumcitrate, Nitrilotriacetat, Phosphonate,
Alkalicarbonate und Alkalidisilikate dienen. Sie binden zusammen mit dem
polycarboxylathaltigen Reinigungsadditivanteil durch Komplexbildung bzw.
Dispergierung Härtebildner wie Calcium- und Magnesiumionen aus dem Wasser
bzw. aus den Speiseresten, und sie verhindern damit die Bildung von Kalkbelägen
in der Spülmaschine und auf dem Geschirr. Sie können als wasserfreie
und/oder als Hydratsalze eingesetzt werden, wobei sich beim agglomerierenden
Granulieren aus etwa 5 bis 10, vorzugsweise etwa 6 bis 8 Gew.-
Teilen Wasser und wasserfrei eingesetzten Salzen auch Hydratsalze bilden
können.
Die Polycarboxylate werden als Pulver, vorzugsweise aber als Granulat
eingesetzt. Zu den brauchbaren Polyacrylaten gehören Alcosperse® der
Firma Alco: Alcosperse® 102, 104, 106, 404, 406, Acrysole® der Firma
Norsohaas: Acrysole®A 1N, LMW 45 N, LMW 10 N, LMW 20 N, SP 02N, Degapas®
der Firma Degussa: Degapas® 4104 N, Good-Rite® der Firma Goodrich:
Good-Rite® K-XP 18. Auch Copolymere (Polyacrylsäure und Maleinsäure)
können eingesetzt werden, beispielsweise Sokalane® der Firma BASF:
Sokalan® CP 5, CP 7, Acrysole® der Firma Norsohaas: Acrysol® QR 1014,
Alcosperse® der Firma Alco: Alcosperse® 175. Als Natriumcitrat kommen
wasserfreies Trinatriumcitrat bzw. Trinatriumcitratdihydrat in Betracht.
Bevorzugtes Phosphonat ist das Tetranatriumsalz der 1-Hydroxyethan-1,1-
di-phosphonsäure (Turpinal® 4 NZ der Firma Henkel). Als Alkalicarbonat
wird vorzugsweise Natriumcarbonat beliebiger Qualität eingesetzt, wie z. B.
calcinierte Soda, verdichtete Soda und auch Na-Hydrogencarbonat. Als
Disilikat eignet sich getrocknetes Wasserglas mit dem Modul SiO₂ : Na₂O =
1 : 2-2,5, (z. B. Portil® A bzw. AW der Firma Henkel, Britesil® H 24
bzw. C 24 der Firma Akzo).
Als nichtionische Tenside, die der besseren Ablösung fetthaltiger Speisereste
und als Preßhilfsmittel dienen, werden vorzugsweise extrem schaumarme
Verbindungen eingesetzt. Hierzu zählen vorzugsweise C₁₂-C₁₈-Alkylpolyethylenglykol-
polypropylenglykolether mit jeweils bis zu 8 Mol Ethylenoxid-
und Propylenoxideinheiten im Molekül. Ihr Anteil am Gesamtgewicht
der fertigen Tabletten beträgt im allgemeinen 0,2 bis 5, vorzugsweise 0,5
bis 3 Gew.-%. Man kann aber auch andere als schaumarm bekannte nichtionische
Tenside verwenden, wie z. B. C₁₂-C₁₈-Alkylpolyethylenglykol-
polybutylenglykolether mit jeweils bis zu 8 Mol Ethylenoxid- und
Butylenoxideinheiten im Molekül und dann gegebenenfalls noch 0,2 bis 2,
vorzugsweise 0,2 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tablette, an Entschäumungsmitteln
wie z. B. Silikonöle, Gemische aus Silikonöl und hydrophobierter
Kieselsäure, Paraffinöl/Guerbetalkoholen und hydrophobierter
Kieselsäure zusetzen.
Als Bleichmittel sind nunmehr vorzugsweise Aktivsauerstoffträger übliche
Bestandteile von Reinigungsmitteln für HGSM. Dazu gehören in erster Linie
Natriumperboratmono- und -tetrahydrat sowie Natriumpercarbonat. Da Aktivsauerstoff
erst bei erhöhten Temperaturen von allein seine volle Wirkung
entfaltet, werden zu seiner Aktivierung bei ca. 60°C, den Temperaturen des
Reinigungsprozesses in der HGSM, sogenannte Bleichaktivatoren eingesetzt.
Als Bleichaktivatoren dienen bevorzugt TAED (Tetraacetylendiamin), PAG
(Pentaacetylglucose), DADHT (1,5-Diacetyl-2,4-dioxo-hexahydro-1,3,5-triazin)
und ISA (Isatosäureanhydrid).
Zur besseren Ablösung Eiweiß- bzw. Stärke-haltiger Speisereste können noch
Enzyme wie Proteasen und Amylasen eingesetzt werden, beispielsweise
Proteasen wie BLAP® der Firma Henkel, Optimase®-M-440, Optimase®-
M-330, Opticlean®-M-375, Opticlean®-M-250 der Firma Solvay Enzymes,
Maxacal® CX 450 000, Maxapem® der Firma Ibis, Savinase® T der Firma
Novo oder Esperase® T der Firma Ibis und Amylasen wie Termamyl® 60 T,
90 T der Firma Novo, Amylase-LT® der Firma Solvay Enzymes oder Maxamyl®
P 5000 der Firma Ibis.
Der Einsatz von Tablettierungshilfsmitteln, wie Formtrennmitteln, beispielsweise
Paraffinöl, ist zum Verpressen der erfindungsgemäßen Tabletten
nicht erforderlich und kann weggelassen werden, wenn die Tablettenmischungen
nichtionische Tenside enthalten, die diese Aufgabe im wesentlichen
übernehmen. Den Tablettenmischungen können auch übliche oxidationsstabile
Farb- und Duftstoffe zugefügt werden. Aus ästhetischen Gründen
kann man die Tabletten bei sonst gleicher Zusammensetzung auch in farbigen
Schichten verpressen.
Für Rahmenrezepturen der erfindungsgemäß hergestellten Reinigungsmitteltabletten
kommen folgende Bereiche in Betracht:
Die mittlere Korngröße der granularen Reinigungsadditive beträgt üblicherweise
0,2 bis 1,2 mm, wobei der Anteil der Körner unterhalb 0,1 mm
nicht mehr als 2 Gew.-% und oberhalb 2 mm nicht mehr als 20 Gew.-% beträgt.
Vorzugsweise weisen mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens
90 Gew.-% der Körner eine Größe von 0,2 bis 1,6 mm auf, wobei der Anteil
der Körner zwischen 0,1 und 0,05 mm nicht mehr als 3 Gew.-%, insbesondere
nicht mehr als 1 Gew.-% und der Anteil der Körner zwischen 1,6 und 2,4 mm
nicht mehr als 20 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt.
Das Schüttgewicht beträgt 350 bis 550 g/l.
Die Herstellung der granularen Reinigungsadditive erfolgt durch Sprühtrocknung
eines wäßrigen Slurries. Die Slurrykonzentration liegt zwischen
50 und 68 Gew.-% (nichtwäßriger Anteil), vorzugsweise zwischen 55 und 60
Gew.-%, wobei die Viskosität der Paste maßgebend ist, die 10 000 mPa · s
nicht überschreiten sollte und vorteilhaft 2500 bis 6000 mPa · s beträgt.
Die Temperatur des Slurries liegt üblicherweise zwischen 50 und 100°C.
Der Druck an den Sprühdüsen beträgt im allgemeinen 30 bis 80 bar, vorzugsweise
40 bis 70 bar. Die Temperatur der im Gegenstrom geführten Trockengase
in der Eingangszone des Sprühturms, d. h. im sogenannten Ringkanal,
liegt vorteilhaft zwischen 200 und 320°C, insbesondere zwischen 220
und 300°C. Im Bereich des Turmaustritts soll sie zwischen 100 und 130°C,
vorzugsweise zwischen 110 und 125°C liegen. Derart vergleichsweise hohe
Betriebstemperaturen sind für die Herstellung eines einwandfreien Produktes
von Vorteil und trotz des hohen Anteils an brennbarer organischer
Substanz im Sprühprodukt nicht kritisch, da die Selbstentzündungstemperatur
oberhalb 330°C liegt. Im Interesse günstiger Korneigenschaften wird
die Trocknung vorzugsweise so geleitet, daß die Wasserbindung auf weniger
als 1 Mol H₂O pro Mol Natriumcarbonat gesenkt wird. Zur Sprühtrocknung
können übliche Sprühtrocknungsanlagen (Sprühtürme) eingesetzt werden, wobei
die Sprühdüsen in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein können.
Das den Turm verlassende Sprühgut wurde, gegebenenfalls nach Kühlung mit
strömender Luft, mit den Gerüstsubstanzen und Wasser sowie gegebenenfalls
nichtionischem Tensid gemischt, erneut in an sich bekannter Weise
agglomerierend granuliert, beispielsweise in einem Lödige-Mischer oder
auch Mischern der Firmen Imatec, Unimix, Drais oder Papenmeier, mit dem
Bleichmittel, gegebenenfalls einem Bleichaktivator, Farb- und Duftstoffen
und/oder Enzymen gemischt und dann insgesamt auf herkömmlichen Tablettenpressen
mit einem Preßdruck von 200 bis 1500 · 10⁵, vorzugsweise 300 bis
1000 · 10⁵ Pa verpreßt. Das Verpressen konnte ohne Matrizenschmierung in
bekannter Weise mit Hilfe von handelsüblichen Excenterpressen, hydraulischen
Pressen oder Rundläuferpressen erfolgen. Es wurden keine
Anbackungen des Tablettengemisches an den Preßwerkzeugen beobachtet. Mit
hartem Kunststoff beschichtete Werkzeuge lieferten, ebenso wie
unbeschichtete, Tabletten mit glatten Oberflächen, so daß auch in den
meisten Fällen auf eine Beschichtung der Stempel mit weichem Kunststoff
verzichtet werden konnte.
Die Preßbedingungen wurden im Hinblick auf die Einstellung des gewünschten
Löseprofils bei gleichzeitig ausreichender Tablettenhärte optimiert. Als
Maß für die Tablettenhärte kann die Biegefestigkeit dienen (Methode: vergleiche
Ritschel. Die Tablette, Ed. Cantor, 1966, S. 313). Ausreichend
stabil sind danach unter simulierten Transportbedingungen Tabletten mit
einer Biegefestigkeit größer als 100 N, vorzugsweise größer als 150 N. Die
Biege- bzw. Bruchfestigkeit der Tabletten kann unabhängig von ihrem Format
durch den Grad der Verdichtung, d. h. den Preßdruck gesteuert werden.
Entsprechende Tablettenhärten wurden bei den vorstehend angegebenen Preßdrücken
erreicht. Löslichkeitsdifferenzen können bei unterschiedlichen
Zusammensetzungen durch Varianten des Preßdrucks in Grenzen ausgeglichen
werden.
Das spezifische Gewicht der Preßlinge lag dabei zwischen 1,2 und 2 g/cm³,
vorzugsweise zwischen 1,4 bis 1,8 g/cm³. Die Verdichtung beim Preßvorgang
bewirkte Änderungen der Dichte, die von 0,6 bis 1,2 g/cm³, vorzugsweise
0,8 bis 1,0 g/cm³ auf 1,2 bis 2,0 g/cm³, vorzugsweise 1,6 bis 1,8 g/cm³
stieg.
Auch die Form der Tablette kann die Bruchfestigkeit und die Lösegeschwindigkeit
über die dem H₂O-Angriff ausgesetzte äußere Oberfläche beeinflussen.
Aus Stabilitätsgründen wurden zylindrische Preßlinge mit einem
Durchmesser/Höhe-Verhältnis von 0,6 bis 4,0 : 1 hergestellt.
Zur Messung der Bruchfestigkeit wurde die Tablette durch einen Keil belastet.
Die Bruchfestigkeit entspricht dem Gewicht der keilförmigen Belastung,
das zum Bruch der Tablette führt.
Die Mengen des zu verpressenden Substanzgemisches für die Einzeltabletten
können in technisch sinnvollen Grenzen beliebig variiert werden. Je nach
ihrer Größe kommen vorzugsweise 1 bis 2 oder aber auch mehr Tabletten pro
Maschinenfüllung zur Anwendung, um den gesamten Reinigungsprozeß mit dem
notwendigen Aktivsubstanzgehalt an Reinigungsmittel zu versehen. Bevorzugt
werden Tabletten von 20 bis 40 g Gewicht und einem Durchmesser von 35 bis
40 mm, von denen jeweils eine eingesetzt werden muß. Größere Tabletten
sind in der Regel bruchempfindlicher und darüber hinaus mit geringerer
Geschwindigkeit zu verpressen. Bei kleineren Tabletten würde der Handhabungsvorteil
gegenüber granulierten oder pulverförmigen Reinigungsmitteln
verringert.
Setzte man dem granularen Reinigungsadditiv die restlichen Bestandteile
der Reinigungsmittelmischung einzeln zu, war die Qualität der daraus gewonnenen
Tabletten für den Handel unbrauchbar, da sie u. a. eine zu geringe
Bruchfestigkeit aufwiesen. Auch kam es beim Tablettieren zum Anbacken
der Mischungen am Oberstempel der Pressen.
Für die Bestandteile der nachfolgenden Beispiele gilt als Legende:
Nichtionische Tenside:
Fettalkoholethoxylate der Firma BASF:
Plurafac LF 221
Plurafac LF 223: Alkyl (C₁₂C₁₈)-polyethylenglykol (<8 EO)-polybutylen glykol (<8 BuO)-ether
Plurafac LF 403: Alkyl (C₁₂C₁₈)-polyethylenglykol (<8 EO)-polypropylen glykol-(< 8 PO)-ether
Fettalkoholethoxylate der Firma Henkel: Dehypon LT 104: Fettalkohol (C₁₂C₁₈)*9EO-butylether
Dehypon LS 54: Fettalkohol (C₁₂C₁₄)*5EO*4PO
Plurafac LF 223: Alkyl (C₁₂C₁₈)-polyethylenglykol (<8 EO)-polybutylen glykol (<8 BuO)-ether
Plurafac LF 403: Alkyl (C₁₂C₁₈)-polyethylenglykol (<8 EO)-polypropylen glykol-(< 8 PO)-ether
Fettalkoholethoxylate der Firma Henkel: Dehypon LT 104: Fettalkohol (C₁₂C₁₈)*9EO-butylether
Dehypon LS 54: Fettalkohol (C₁₂C₁₄)*5EO*4PO
* = umgesetzt mit Phosphonat = Turpinal® 4 N-Z = Tetranatriumsalz der
1-Hydroxyethan-1,1-di-phosphonsäure der Firma Henkel
TAED = Tetraacetylethylendiamin
NTA = Nitrilotrinatriumacetat
TAED = Tetraacetylethylendiamin
NTA = Nitrilotrinatriumacetat
1. 18,7 Gew.-Teile eines granularen alkalischen Reinigungsadditivs, bestehend
aus 40,8 Gew.-% Natriumcarbonat wasserfrei, 5,0 Gew.-% Natriumsulfat,
50,0 Gew.-% des Natriumsalzes des Copolymerisats aus
Maleinsäure und Acrylsäure mit einer Molmasse von 70 000 (Sokalan CP 5
der BASF) und 4,2 Gew.-% Wasser, 9,4 Gew.-Teile Trinatriumcitrat · 2
H₂O, 18,7 Gew.-Teile Natriumdisilikat (1 : 2), 35,0 Gew.-Teile
wasserfreies, kompaktiertes Natriumcarbonat, 0,47 Gew.-Teile Enzym
(BLAP®), 1,9 Gew.-Teile C₁₂-C₁₈-Alkyl-polyethylenglykol ( 8
EO)-polybutylenglykol ( 8 BuO)-ether und 7,0 Gew.-Teile Wasser wurden
in einem Lödige-Pflugscharmischer granuliert und anschließend in einer
Wirbelschichtanlage mit Heißluft nachbehandelt. Das resultierende
Granulat hatte ein Schüttgewicht von 950 g/l. Es wurde mit 6,5
Gew.-Teilen Natriumperboratmonohydrat, 1,9 Gew.-Teilen
Tetraacetylethylendiamingranulat, 0,47 Gew.-Teilen Amylase (Termamyl 60
T®, 0,47 Gew.-Teilen Protease (BLAP®) und 0,56 Gew.-Teilen Parfüm
im Lödigemischer homogen gemischt und das Gemisch dann auf einer
Rundläufertablettenpresse mit einer Preßkraft von 35 KN zu Tabletten
verpreßt. Das Tablettengewicht wurde auf 35 g festgelegt. Dabei hatten
die Tabletten einen Durchmesser von 38 mm und eine Höhe von 18,1 mm.
Die Dichte betrug 1,75 g/cm³. Die Bruchfestigkeit der Tabletten lag
gleich nach der Herstellung bei 370 N, nach 1wöchiger Lagerung bei
Raumtemperatur bei 320 N und nach 2wöchiger Lagerung unverändert bei
320 N. Im Vorspülgang wurden 12 bis 13 g der Tablette abgelöst. Der
pH-Wert einer 10%igen Lösung der Tablette betrug 10,4.
2. Zum Vergleich wurden zwei Tabletten aus Pulvergemischen der einzelnen
Bestandteile hergestellt. Dabei wurden die festen Rohstoffe in einem
Lödige-Pflugscharmischer gemischt und die flüssigen Bestandteile zum
Schluß zugegeben. Die Verpressung erfolgte auf einer Exzenterpresse
vom Typ Korsch EK IV.
Analog zu Beispiel 1 wurden Tabletten aus folgenden Rezepturen verpreßt:
Tabletten mit ausreichender Bruchhärte, die außerdem noch bei eintägiger
Lagerung deutlich nachhärten, wurden erhalten, wenn man die Rohstoffe:
Granulares Reinigungsadditiv, Natriumcarbonat und Plurafac LF 403 mit unterschiedlichen
Wassermengen erneut granulierte. Die übrigen Rohstoffe:
Turpinal 4NZ, Citrat, Perborat, TAED, Protease, Amylase und Duftstoff
wurden dem Vorgranulat zugemischt und das Ganze dann verpreßt.
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung stabiler, bifunktioneller, phosphat- und metasilikatfreier, niederalkalischer Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen mit einem Gehalt an granularen, alkalischen Reinigungsadditiven, schaumarmen, nichtionischen Tensiden, Gerüstsubstanzen, Bleichmitteln, Wasser und gegebenenfalls Bleichaktivatoren, Duftstoffen, Farbstoffen und Enzymen, dadurch gekennzeichnet, daß man die granularen, alkalischen Reinigungsadditive zusammen mit den Gerüstsubstanzen, Wasser und gegebenenfalls nichtionischem Tensid erneut in an sich bekannter Weise agglomerierend granuliert, das Granulat anschließend in der Wirbelschicht mit Heißluft nachbehandelt, es dann mit dem Bleichmittel, sowie gegebenenfalls einem Bleichaktivator, Duftstoff, Enzymen und/oder Farbstoff mischt und das erhaltene Gemisch auf einer üblichen Tablettenpresse verpreßt.
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