DE69819542T3

DE69819542T3 - Reinigungsmittel

Info

Publication number: DE69819542T3
Application number: DE69819542T
Authority: DE
Inventors: Vincent Jelles O. van Noortlaan 120 BOSKAMP
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2018-06-04
Also published as: ZA984568B; EP1019484B2; GB9711831D0; EP1019484B1; WO1998055583A1; TR199903009T2; CA2292490A1; DE69819542D1; PL337204A1; US6051545A; BR9809925A; HUP0003095A2; ES2210775T5; CN1265136A; AR012933A1; AU8215298A; EP1019484A1; ES2210775T3; HUP0003095A3; DE69819542T2

Description

Diese Erfindung betrifft Reinigungszusammensetzungen in Form von Tabletten, insbesondere zur Verwendung beim Textilwaschen, jedoch gegebenenfalls auch zur Verwendung beim Geschirrmaschinenwaschen.
Waschmittelzusammensetzungen in Tablettenform werden beispielsweise in GB 911204 (Unilever), US 3953350 (Kao), JP 60-015500A (Lion) und EP-A-711827 (Unilever) beschrieben und werden kommerziell in Spanien verkauft. Tabletten zum Geschirrwaschen in der Maschine wurden in WO96/28530 (P&G) offenbart. Tabletten haben gegenüber Pulverprodukten dahingehend Vorteile: indem sie kein Dosieren erfordern und somit leichter zu handhaben und in die Waschladung zu dosieren sind und sie sind dichter und erleichtern folglich eine wirtschaftlichere Lagerung.
JP 62 197 497 lehrt die Anwendung von in Wasser quellbaren Polymeren, von denen mindestens 70 Gewichtsprozent eine Größe unter 590 μm aufweisen. Darüber hinaus enthalten die Produkte keinen Builder als eine Zusammensetzungskomponente.
US-A5360567 offenbart eine Tablette aus teilchenförmigem Waschmittel umfassend Tensid, einen Builder und gegebenenfalls andere Bestandteile. In Spalte 5 dieser Patentschrift werden physikalische Lösungsmittel offenbart, die durch Quellen wirksam werden.
Tabletten einer Reinigungszusammensetzung werden im Allgemeinen durch Komprimieren oder Verdichten einer Menge der Zusammensetzung in Teilchenform hergestellt. Es ist erwünscht, dass Tabletten im trockenen Zustand eine hinreichen de Festigkeit aufweisen, jedoch schnell dispergieren oder sich lösen, wenn sie zu Waschwasser gegeben werden.
Es ist bekannt, Materialien einzusetzen, die zur Verstärkung des Zerfalls von Tabletten wirken, wenn sie in das Waschwasser gegeben werden. Einige Tabletten, die kommerziell vertrieben werden, enthalten zu diesem Zweck Harnstoff. Harnstoff hat eine sehr hohe Löslichkeit in Wasser, die 100 g pro 100 ml Wasser bei 20°C übersteigt.
Wir haben nun gefunden, dass der Zerfall von Tabletten der Reinigungszusammensetzung durch Einarbeiten einer Menge an in Wasser unlöslichem, jedoch in Wasser quellbarem Polymermaterial in die Tablette beschleunigt werden kann.
Überraschenderweise haben wir gefunden, dass ein solches Material viel wirksamer ist, wenn es eine relativ große Teilchengröße aufweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Tablette aus verdichteter Teilchenreinigungszusammensetzung bereitgestellt, worin die Tablette oder ein diskreter Bereich davon Tensid und Waschmittelbuilder enthält und auch ein in Wasser unlösliches, in Wasser quellbares polymeres Material enthält, das eine mittlere Teilchenabmessung von mindestens 500 Mikrometern aufweist, wobei ein solches Polymermaterial mit einer Teilchenabmessung von mindestens 500 Mikrometern ein Agglomerat von kleineren Teilchen ist, dessen größte Abmessung nicht größer als 200 Mikrometer, besser nicht größer als 500 Mikrometer ist, während mindestens die Hälfte der Aggregatteilchen eine Teilchenabmessung von mindestens 700 Mikrometern aufweist.
Das Material kann als relativ abgerundete Teilchen oder als relative flache Teilchen, wie Flocken oder Scheiben, vorliegen. Im letzteren Fall wird eine Abmessung (Durchmesser) von Flocken größer sein, möglicherweise im Wesentlichen größer als der Durchmesser einer Kugel mit dem gleichen Volumen.
Die größte Abmessung von Teilchen des Polymermaterials kann durch Siebanalyse bestimmt werden und die Form der Teilchen kann unter einem Mikroskop beobachtet werden.
Geeignete in Wasser quellbare Polymermaterialien haben vorzugsweise ausreichende Wasserabsorptivität, in dem sie mindestens das Vierfache ihres Eigengewichts an Wasser absorbieren können, das heißt eine Wasseraufnahme von mindestens 4 g pro Gramm.
Es ist üblich, Natriumcarboxymethylcellulose (SCMC) in Waschmittelzusammensetzungen zu verwenden, gewöhnlich nicht mehr als 3 Gewichtsprozent der Zusammensetzung. Wir haben gefunden, dass solche Mengen an SCMC im Allgemeinen unwirksam sind, um den Tablettenzerfall zu fördern.
Wir haben gefunden, dass es wünschenswert ist, Materialien mit wenig oder ohne ionischen Charakter zu verwenden. Solche Materialien können Polysaccharide mit wenig oder ohne ionische Substitution sein.
Die Abwesenheit oder nahezu Abwesenheit von ionischer Substitution kann dadurch ausgedrückt werden, dass man nachweist, dass die Ladungsdichte des Polymermaterials niedrig ist, wie weniger als 10^–3, besser weniger 6 × 10^–4 oder Null. Der Begriff „Ladungsdichte" bedeutet die Anzahl an Ladungen eines Polymermoleküls geteilt durch das Molekulargewicht des Polymers. Es ist wesentlich, das Gleiche wie das mittlere Molekulargewicht von Ladungen einer wiederkehrenden Einheit des Polymers geteilt durch das mittlere Molekulargewicht einer wiederkehrenden Einheit.
Das in Wasser unlösliche, in Wasser quellbare Polymermaterial wird vorzugsweise als Teilchen zugegeben, die mindestens 75% ihres Eigengewichts des Polymermaterials enthalten (das heißt man ignoriert ihren Feuchtigkeitsgehalt). Gewöhnlich werden sie mit Ausnahme des Polymers und beliebiger begleitender Feuchtigkeit wenig oder nichts enthalten.
Eine erfindungsgemäße Tablette kann entweder homogen oder heterogen sein. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „homogen" bedeutet eine durch Verdichtung einer einzelnen teilchenförmigen Zusammensetzung hergestellte Tablette, was jedoch nicht bedeutet, dass die gesamten Teilchen der Zusammensetzung notwendigerweise von identischer Zusammensetzung sind. Der verwendete Begriff „heterogen" bedeutet eine aus einer Vielzahl von diskreten Bereichen, beispielsweise Schichten, Einschüben oder Beschichtungen bestehende Tablette, die jeweils von der Verdichtung einer teilchenförmigen Zusammensetzung abgeleitet ist. In einer erfindungsgemäßen heterogenen Tablette wird jeder diskrete Bereich der Tablette vorzugsweise eine Masse von mindestens 5 g aufweisen. In einer heterogenen Tablette enthält mindestens eine und möglicherweise mehrere der diskreten Bereiche das Polymermaterial zusammen mit Tensid und Waschmittelbuilder gemäß der Erfindung.
Die Menge des Polymermaterials, das in eine Tablette oder in einen diskreten Bereich davon eingearbeitet wird, um den Zerfall in Wasser zu fördern, wird im Allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent der Tablette oder des Bereichs davon liegen.
Die Reinigungszusammensetzung, die unter Bildung einer homogenen Tablette oder eines diskreten Bereichs einer homogenen Tablette verdichtet wird, kann eine Zusammensetzung sein, die zum Maschinengeschirrwaschen geeignet ist, worin die Menge Tensid gewöhnlich niedrig sein wird (beispielsweise 0,5 bis 2 Gewichtsprozent), obwohl höhere Konzentrationen im Bereich von bis zu 50 Gewichtsprozent angewendet werden können. Eine solche Zusammensetzung wird typischerweise einen hohen Anteil an in Wasser löslichen Salzen, wie über 60 Gewichtsprozent der Zusammensetzung, häufig über 85 Gewichtsprozent der Zusammensetzung enthalten.
Eine Möglichkeit besteht darin, dass die gesamte Tablette, ob homogen oder heterogen zum Maschinengeschirrwaschen geeignet ist und insgesamt zwischen 0,5 und 50 Gewichtsprozent Tensid und zwischen 5 und 80 oder 90 Gewichts prozent Waschmittelbuilder enthält, wobei mindestens 60 Gewichtsprozent der Zusammensetzung in Wasser löslich sind.
In Wasser lösliche Salze, die typischerweise in Maschinengeschirrwaschzusammensetzungen verwendet werden, sind Phosphate (einschließlich kondensierte Phosphate), Carbonate und Silicate, im Allgemeinen als Alkalimetallsalze. In Wasser lösliche Alkalimetallsalze, ausgewählt aus Phosphaten, Carbonaten und Silicaten, können 60 Gewichtsprozent oder mehr einer Geschirrwaschzusammensetzung bereitstellen.
Wir können uns insbesondere vorstellen, dass eine Zusammensetzung, die verdichtet wird, unter Bildung einer Tablette oder diskreten Bereich davon zum Textilwaschen geeignet sein wird, die mindestens 2 Gewichtsprozent, besser mindestens 5 Gewichtsprozent Tensid enthält. In solchen Tabletten wirkt das Tensid als ein Bindemittel unter Plastifizieren der Tablette. Jedoch kann es auch den Zerfall der Tablette durch Bilden eines viskosen Gels verzögern, wenn die Tablette mit Wasser in Kontakt kommt.
Somit enthält eine bevorzugte Tablette oder ein diskreter Bereich davon 2 oder 5 Gewichtsprozent bis zu 40 oder 50 Gewichtsprozent Tensid, 5 oder 10, bis zu 60 oder 80 Gewichtsprozent Waschmittelbuilder und 0,5 bis 10 Gewichtsprozent des Polymermaterials. Wenn eine Tablette heterogen ist, können diese Prozentbereiche auf die Gesamtzusammensetzung der Tablette, sowie auf mindestens einen diskreten Bereich der Tablette angewendet werden.
In einer heterogenen Tablette kann das Polymermaterial in einige nur von einer Vielzahl von diskreten Bereichen (beispielsweise in nur einem von zwei) eingearbeitet werden, während ein anderer Bereich/andere Bereiche weniger Konzentration oder mehr von dem Polymermaterial enthalten. Eine solche Anordnung kann verwendet werden, um die Bereiche der Tablette bei verschiedenen Geschwindigkeiten zu veranlassen zu zerfallen und sich zu lösen (sofern ihre Bestandteile löslich sind).
Materialien, die in erfindungsgemäßen Tabletten verwendet werden können, werden nun genauer erläutert.
Polymermaterial
Wie erwähnt, sollte dieses vorzugsweise in der Beschaffenheit nichtionisch sein und eine hohe Wasseraufnahmekapazität zeigen.
Eine Vielzahl solcher Materialien sind bekannt und basieren im Allgemeinen auf Cellulose, die chemisch modifiziert sein kann, um ihre Wasseraufnahmekapazität zu erhöhen. Manchmal haben solche modifizierten Cellulosen ionische Substituenten, jedoch für diese Erfindung ist es bevorzugt, dass beliebige Substituenten nichtionisch sind.
Tensid-Verbindungen
Zusammensetzungen, die unter Bildung von Tabletten oder Tablettenbereichen dieser Erfindung verpresst werden, enthalten im Allgemeinen ein oder mehrere organische Waschmitteltenside. In einer Textilwaschzusammensetzung stellen diese vorzugsweise 5 bis 50 Gewichtsprozent der Gesamttablettenzusammensetzung, bevorzugter 8 bis 9 Gewichtsprozent der Gesamtzusammensetzung, bis zu 40% oder 50 Gewichtsprozent bereit. Das Tensid kann anionisch (Seife oder Nichtseife), kationisch, zwitterionisch, amphoter, nichtionisch oder eine Kombination von diesen sein.
Anionisches Tensid kann in einer Menge von 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2% oder 4%, bis zu 30% oder 40 Gewichtsprozent, der Tablettenzusammensetzung vorliegen.
Synthetische (das heißt Nichtseifen) anionische Tenside sind dem Fachmann gut bekannt. Beispiele schließen Alkylbenzolsulfonate, insbesondere Natrium-lineare Alkylbenzolsulfonate, mit einer Alkylkettenlänge von C₈-C₁₅, Olefinsulfo nate, Alkansulfonate, Dialkylsulfosuccinate und Fettsäureestersulfonate, ein.
Primäres Alkylsulfat mit der Formel ROSO₃ ^– M⁺ worin R eine Alkyl- oder Alkenylkette mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, darstellt und M⁺ ein solubilisierendes Kation darstellt, ist als anionisches Tensid kommerziell wesentlich.
Lineares Alkylbenzolsulfonat der Formel
worin R lineares Alkyl mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen darstellt und M⁺ ein solubilisierendes Kation, insbesondere Natrium, darstellt, ist auch ein kommerziell wesentliches anionisches Tensid.
Häufig wird solches lineares Alkylbenzolsulfonat oder primäres Alkylsulfat in der vorstehenden Formel oder ein Gemisch davon das gewünschte anionische Tensid sein und kann 75 bis 100 Gewichtsprozent von beliebigem anionischem Nichtseifen-Tensid in der Zusammensetzung bereitstellen.
In einigen Formen dieser Erfindung liegt die Menge von anionischem Nichtseifen-Tensid in einem Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent der Tablettenzusammensetzung.
Es kann ebenfalls erwünscht sein, eine oder mehrere Seifen von Fettsäuren einzuschließen. Diese sind vorzugsweise Natriumseifen, die von natürlich vorkommenden Fettsäuren, beispielsweise den Fettsäuren von Kokosnussöl, Rindertalg, Sonnenblumen- oder gehärtetem Rapssamenöl, abgeleitet sind.
Geeignete nichtionische Tensidverbindungen, die verwendet werden können, schließen insbesondere die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe und einem reaktiven Wasserstoffatom, beispielsweise aliphatische Alkohole, Säuren, Amide oder Alkylphenole, mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid, ein.
Spezielle nichtionische Tensidverbindungen sind Alkyl-(C_8-22)-phenol-Ethylenoxid-Kondensate, die Kondensationsprodukte von linearen oder verzweigten aliphatischen primären oder -sekundären C_8-20-Alkoholen mit Ethylenoxid und Produkte, hergestellt durch Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten von Propylenoxid und Ethylendiamin.
Besonders bevorzugt sind die primären und sekundären Alkoholethoxylate, insbesondere die C_9-11- und C_12-15-primären und sekundären Alkohole, ethoxyliert mit im Durchschnitt 5 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
In bestimmten Formen dieser Erfindung liegt die Menge von nichtionischem Tensid in einem Bereich von 4 bis 40%, besser 4 oder 5 bis 30 Gewichtsprozent der Zusammensetzung.
Viele nichtionische Tenside sind Flüssigkeiten. Diese können auf Teilchen der Zusammensetzung vor dem Verpressen zu Tabletten absorbiert werden.
In einer Maschinengeschirrwaschtablette kann das Tensid vollständig nichtionisch sein, in einer Menge unter 5 Gewichtsprozent der Zusammensetzung, obwohl es bekannt ist, etwas anionisches Tensid einzuschließen und bis zu 10 Gewichtsprozent Tensid insgesamt zu verwenden.
Waschmittelbuilder
Eine Zusammensetzung, die unter Bildung von Tabletten oder Tablettenbereichen verpresst ist, wird im Allgemeinen 5 bis 80, gewöhnlicher 15 bis 60 Gewichtsprozent, Waschmittelbuilder enthalten. Dies kann vollständig durch wasserlösliche Materialien bereitgestellt werden oder kann zum großen Teil oder auch vollständig durch wasserunlösliches Material mit Wasser-weichmachenden Eigenschaften bereitgestellt werden. Wasserunlöslicher Waschmittelbuilder kann als 5 bis 80 Gewichtsprozent, besser 5 bis 60 Gewichtsprozent, der Zusammensetzung vorliegen.
Alkalimetallaluminosilikate sind als umweltverträgliche, in Wasser unlösliche Builder zum Textilwaschen sehr be vorzugt. Alkalimetall-(vorzugsweise Natrium-)-aluminosilikate können entweder kristallin oder amorph oder Gemische davon sein, mit der allgemeinen Formel: 0,8–1,5 Na₂O.Al₂O₃. 0,8–6 SiO₂ xH₂O
Diese Materialien enthalten etwas gebundenes Wasser (ausgewiesen als xH₂O) und sollten eine Calciumionenaustauschkapazität von mindestens 50 mg CaO/g aufweisen. Die bevorzugten Natriumaluminosilikate enthalten 1,5–3,5 SiO₂-Einheiten (in der vorstehenden Formel). Sowohl die amorphen als auch die kristallinen Materialien können leicht durch Reaktion zwischen Natriumsilikat und Natriumaluminat hergestellt werden, wie ausführlich in der Literatur beschrieben.
Geeignete kristalline Natriumaluminosilikat-Ionenaustausch-Waschmittelbuilder werden beispielsweise in GB 1429143 (Procter & Gamble) beschrieben. Die bevorzugten Natriumaluminosilikate dieses Typs sind gut bekannte, kommerziell erhältliche Zeolithe A und X, wobei der neuere Zeolith P in EP 384070 (Unilever) beschrieben und beansprucht wird und Gemische davon.
Denkbar wäre auch, dass ein in Wasser unlöslicher Waschmittelbuilder ein wie in US 4664839 beschriebenes Schichtnatriumsilikat ist. NaSKS-6 ist die Handelsmarke für ein kristallines, Schichtsilikat, das von Hoechst vermarktet wird (üblicherweise als „SKS-6" abgekürzt). NaSKS-6 hat die delta-Na₂SiO₅-Morphologieform von Schichtsilikat. Es kann durch Verfahren, wie in DE-A-34 17 649 und DE-A-37 42 043 beschrieben, hergestellt werden. Andere solcher Schichtsilikate, wie jene der allgemeinen Formel NaMSi_xO_2x+1.yH₂O, worin M Natrium oder Wasserstoff darstellt, x eine Zahl von 1,9 bis 4, vorzugsweise 2, ist und y eine Zahl von 0 bis 20, vorzugsweise 0, ist, können verwendet werden.
In Wasser lösliche, Phosphor-enthaltende anorganische Waschmittelbuilder schließen die Alkalimetallorthophosphate, -metaphosphate, -pyrophosphate und -polyphosphate ein. Spezielle Beispiele für anorganische Phosphatbuilder schließen Natrium- und Kaliumtripolyphosphate, -orthophosphate und -hexametaphosphate ein.
In Wasser lösliche Nicht-Phosphor-Builder können organisch oder anorganisch sein. Anorganische Builder, die vorliegen können, schließen Alkalimetall- (im Allgemeinen Natrium-)-carbonat, ein, während organische Builder Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate, Acryl/Maleinsäure-Copolymere und Acrylphosphonate, monomere Polycarboxylate, wie Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerinmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, -dipicolinate und Hydroxyethyliminodiacetate, einschließen.
Tablettenzusammensetzungen schließen vorzugsweise Polycarboxylatpolymere, insbesondere Polyacrylate und Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymere, ein, die als Builder wirken können und ebenfalls unerwünschte Ablagerung auf Textil aus der Waschlauge inhibieren.
Bleichmittelsystem
Die erfindungsgemäßen tablettierten Waschmittelzusammensetzungen können ein Bleichmittelsystem enthalten. Dies umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Peroxybleichmittelverbindungen, beispielsweise anorganische Persalze oder organische Peroxysäuren, die in Verbindung mit Aktivatoren angewendet werden können, um die bleichende Wirkung bei niedrigen Waschtemperaturen zu verbessern. Wenn eine beliebige Persauerstoffverbindung vorliegt, wird die Menge wahrscheinlich im Bereich von 10 bis 25 Gewichtsprozent der Zusammensetzung liegen.
Bevorzugte anorganische Persalze sind Natriumperboratmonohydrat und -tetrahydrat und Natriumpercarbonat, die vorteilhafterweise zusammen mit einem Aktivator angewendet werden. Bleichmittelaktivatoren, auch Bleichmittelvorstufen genannt, sind auf dem Fachgebiet breit offenbart. Bevorzugte Beispiele schließen Peressigsäurevorstufen, beispielsweise Tetraacetylethylendiamin (TAED), nun in weit verbreiteter kommerzieller Verwendung in Verbindung mit Natriumperborat, und Perbenzoesäurevorstufen ein. Die quaternären Ammonium- und Phosphoniumbleichmittelaktivatoren, die in US 4751015 und US 4818426 (Lever Brothers Company) offenbart werden, sind auch von Interesse. Ein weiterer Typ Bleichmittelaktivator, der verwendet werden kann, der jedoch keine Bleichmittelvorstufe ist, ist ein Übergangsmetallkatalysator, wie in EP-A-458397, EP-A-458398 und EP-A-549272 offenbart. Ein Bleichmittelsystem kann auch einen Bleichmittelstabilisator (Schwermetallmaskierungsmittel), wie Ethylendiamintetramethylenphosphonat und Diethylentriaminpentamethylenphosphonat, einschließen.
Wie vorstehend ausgewiesen, ist, wenn ein Bleichmittel vorliegt und es ein in Wasser lösliches anorganische Persauerstoffbleichmittel ist, kann die Menge gut 10% bis 25 Gewichtsprozent der Zusammensetzung sein.
Andere Waschmittelbestandteile
Die erfindungsgemäßen Waschmitteltabletten können auch eines der Waschmittelenzyme enthalten, die auf dem Fachgebiet für ihre Fähigkeit, das Entfernen von verschiedenen Verschmutzungen und Verfleckungen abzubauen und zu unterstützen, bekannt sind. Geeignete Enzyme schließen die verschiedenen Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Amylasen und Gemische davon ein, die aufgebaut werden, um eine Vielzahl von Verschmutzungen und Verfleckungen aus Textilien zu entfernen. Beispiele für geeignete Proteasen sind Maxatase (Handelsmarke), wie von Gist-Brocades N.V., Delft, Holland, vertrieben, und Alcalase (Handelsmarke) und Savinase (Handelsmarke), wie von Novo Industri A/S, Kopenhagen, Dänemark, vertrieben. Waschmittelenzyme werden üblicherweise in Form von Granulaten und Marumen angewendet, gegebenenfalls mit einer schützenden Beschichtung, in einer Menge von etwa 0,1 % bis etwa 3,0 Gewichtsprozent der Zusammensetzung, und diese Granulate oder Marumen liefern keine Probleme bezüglich der Verpressung zur Bildung einer Tablette.
Die erfindungsgemäßen Waschmitteltabletten können auch ein Fluoreszenzmittel (optischer Aufheller, beispielsweise Tinopal (Handelsmarke) DMS oder Tinopal CBS, erhältlich von Ciba-Geigy AG, Basel, Schweiz, enthalten. Tinopal DMS ist Dinatrium-4,4'bis-(2-morpholino-4-anilino-s-triazin-6-ylamino)-stilbendisulfonat und Tinopal CBS ist Dinatrium-2,2'-bis-(phenylstyryl)disulfonat.
Ein Antischaummaterial ist vorteilhafterweise eingeschlossen, insbesondere, wenn eine Waschmitteltablette hauptsächlich zur Verwendung in automatischen Waschmaschinen vom Frontbeladungs-Trommel-Typ vorgesehen ist. Geeignete Antischaummaterialien liegen gewöhnlich in granulärer Form vor, wie jene, beschrieben in EP 266863A (Unilever). Solche Antischaumgranulate umfassen typischerweise ein Gemisch von Silikonöl, Vaseline, hydrophobem Siliziumdioxid und Alkylphosphat als wirksames Antischaummaterial, sorbiert auf einem porösen, absorbierten, wasserlöslichen, Carbonat-basierenden, anorganischen Trägermaterial. Antischaumgranulate können in einer Menge bis zu 5 Gewichtsprozent der Zusammensetzung vorliegen.
Es kann auch erwünscht sein, dass eine Waschmitteltablette der Erfindung eine Menge eines Alkalimetallsilikats, insbesondere Natriumortho-, -meta- oder -disilikat, einschließt. Die Gegenwart von solchen Alkalimetallsilikaten mit Anteilen von beispielsweise 0,1 bis 10 Gewichtsprozent kann beim Bereitstellen von Schutz gegen die Korrosion von Metallteilen in Waschmaschinen, neben dem Bereitstellen von einem gewissen Maß zum Aufbauen und Verarbeitungsvorteilen bei der Herstellung des Teilchenmaterials, das zu Tabletten verpresst wird, vorteilhaft sein.
Eine Zusammensetzung zum Textilwaschen wird im Allgemeinen nicht mehr als 15 Gewichtsprozent Silikat enthalten.
Eine Tablette zum Maschinengeschirrwaschen wird häufig mindestens 20 Gewichtsprozent Silikat enthalten.
Weitere Bestandteile, die gegebenenfalls beim Textilwaschen in der Waschmitteltablette der Erfindung angewendet werden können, schließen Antiwiederablagerungsmittel, wie Natriumcarboxymethylcellulose, geradkettiges Polyvinylpyrrolidon und die Celluloseether, wie Methylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose, Textil-weichmachende Mittel, Schwermetallmaskierungsmittel, wie EDTA, Parfüms und Färbemittel oder gefärbte Sprenkel ein.
Teilchengröße und Verteilung
Eine erfindungsgemäße Waschmitteltablette oder ein diskreter Bereich einer solchen Tablette ist eine Matrix für verpresste Teilchen.
Vorzugsweise hat die teilchenförmige Zusammensetzung eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 200 bis 2000 μm, bevorzugter 250 bis 1400 μm. Feine Teilchen, die kleiner als 180 μm oder 200 μm sind, können, falls erwünscht, vor dem Tablettieren durch Sieben entfernt werden, obwohl wir beobachtet haben, dass dies nicht immer wesentlich ist.
Obwohl die Ausgangsteilchenzusammensetzung im Prinzip eine beliebige Schüttdichte aufweisen kann, ist die vorliegende Erfindung besonders relevant für Tabletten, die zum Verpressen von Pulvern mit relativ hoher Schüttdichte hergestellt werden, aufgrund ihrer größeren Tendenz, Zerfalls- und Dispersionsprobleme zu zeigen. Solche Tabletten haben, verglichen mit einer von einem Pulver mit niedriger Schüttdichte abgeleiteten Tablette, den Vorteil, dass eine gegebene Dosis der Zusammensetzung als eine kleinere Tablette dargereicht werden kann.
Somit kann die teilchenförmige Ausgangszusammensetzung geeigneterweise eine Schüttdichte von mindestens 400 g/Liter, vorzugsweise mindestens 500 g/Liter und möglicherweise mindestens 600 g/Liter aufweisen.
Granuläre Waschmittelzusammensetzungen mit hoher Schüttdichte, die durch Granulierung und Verdichtung in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator hergestellt werden, wie in EP 340013A (Unilever), EP 352135A (Unilever) und EP 425277A (Unilever) beschrieben und beansprucht, oder durch die kontinuierlichen Granulierungs-/Verdichtungsverfahren, beschrieben und beansprucht in EP 367339A (Unilever) und EP 390251A (Unilever), sind zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung inhärent geeignet.
Vorzugsweise werden getrennte Teilchen von in Wasser unlöslichem, in Wasser quellfähigem polymerem Material und die Teilchen, die den Zerfall fördern, beide mit dem Rest der teilchenförmigen Zusammensetzung, vor der Verpressung vermischt.
Tablettieren
Das Tablettieren hat das Verpressen einer teilchenförmigen Zusammensetzung zur Folge. Eine Vielzahl von Tablettiermaschinen ist bekannt und kann verwendet werden. Im Allgemeinen wird es durch Stempeln einer Menge der teilchenförmigen Zusammensetzung, die in einer Pressform eingegrenzt ist, wirken.
Das Tablettieren kann bei Umgebungstemperatur oder bei einer Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur ausgeführt werden, was Erreichen hinreichender Festigkeit bei weniger angewendetem Druck während der Verpressung erlauben kann. Um das Tablettieren bei einer Temperatur auszuführen, die oberhalb der Umgebung liegt, wird die teilchenförmige Zusammensetzung vorzugsweise der Tablettiervorrichtung bei einer erhöhten Temperatur zugeführt. Dies wird natürlich der Tablettiervorrichtung Wärme zuführen, jedoch kann die Vorrichtung auch in einer etwas anderen Weise erhitzt werden.
Wenn Wärme zugeführt wird, ist es denkbar, dass diese in üblicher Weise zugeführt wird, wie mittels Durchleiten der teilchenförmigen Zusammensetzung durch einen Ofen, anstatt durch Anwendung von Mikrowellenenergie.
Die Größe einer Tablette wird geeigneterweise im Bereich von 10 bis 160 g, vorzugsweise 15 bis 60 g, in Abhängigkeit von der vorgesehenen Verwendung, liegen, und ob sie eine Dosis für eine mittlere Beladung in einer Textilwasch- oder Geschirrwaschmaschine oder einen Bruchteil einer solchen Dosis wiedergibt. Die Tabletten können von beliebiger Form sein. Zur einfacheren Verpackung sind sie aber vorzugsweise Blöcke von im Wesentlichen gleichförmigem Querschnitt, wie Zylinder oder Würfel. Die Gesamtdichte einer Tablette liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1040 oder 1050 g/Liter bis zu 1300 g/Liter. Die Tablettendichte kann gut in einem Bereich bis zu nicht mehr als 1250 oder auch 1200 g/Liter liegen.
Beispiel 1
Versuche wurden mit einem Polymermaterial, abgeleitet von Cellulose und vermarktet von Rettenmaier als GmbH als „Arbocel A1", ausgeführt. Wie empfangen, hat es einen Bereich von Formen und Teilchengrößen (wie durch Siebanalyse bestimmt) mit einem mittleren Durchmesser von 1 mm. Es wurde gefunden, dass es eine Wasseraufnahme von 5,7 g/g aufweist.
Das Material wurde bei einer Konzentration von 5 Gewichtsprozent mit jeweils vier Waschmittelpulvern vermischt. Diese Pulver wurden dann in Waschmitteltabletten mit einem Gewicht von 40 g gestanzt. Kontrolltabletten wurden aus den gleichen Pulvern ohne Arbocel A1 hergestellt. Die Hauptbestandteile von diesen Pulvern werden in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Einige Tabletten, die aus jeweils vier Pulvern hergestellt wurden, wurden vollständig in Wasser bei 20°C getaucht. Die Arbocel enthaltenden Tabletten wurden beobachtet, um in Zeiten von weniger als 1 Minute zu zerfallen. Die Kontrolltabletten verblieben für 10 Minuten oder mehr intakt.
Für einige der Tabletten wurde das Zerfallen, die Dispersion und Auflösung von Tabletten durch ein Testverfahren gemessen, in dem eine Tablette auf einem Kunststoffsieb mit 2 mm Maschenweite angeordnet wird, welches in 9 Liter entmineralisiertes Wasser bei Umgebungstemperatur von 20°C getaucht wurde. Die Wasserleitfähigkeit wurde verfolgt, bis sie einen konstanten Wert erreichte. Die Zeit zur Auflösung der Tabletten wurde als die Zeit (T₉₀) zur Veränderung der Wasserleitfähigkeit um 90% ihres Endwerts zu erreichen, genommen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
In den Vergleichsversuchen wurden Tabletten hergestellt unter Verwendung von 5% Arbocel A1, welches mit einem Pistill und Mörser gut vermahlen wurde, um die Größe der Teilchen zu vermindern (auf die primäre Teilchengröße von ungefähr 120 Mikrometern). Dieses vermahlene Material war weniger wirksam beim Fördern des Tablettenzerfalls.
Beispiel 2
Ein Waschmittelpulver, das etwa 12 Gewichtsprozent primäres Alkylsulfat als anionisches Tensid und etwa 25 Gewichtsprozent Zeolith A24 als Waschmittelbuilder enthält, wurde verwendet.
Etwas Pulver wurde mit 5 Gewichtsprozent Arbocel A1 vermischt und in Tabletten hergestellt. Etwas Pulver wurde verwendet, um Kontrolltabletten ohne Arbocel zu erzeugen.
Die Festigkeit dieser Tabletten wurde unter Verwendung einer Instron Universal Testvorrichtung gemessen, um eine Tablette bis zum Bruch zu verpressen. Der Wert einer diametralen Bruchbelastung (DFS) wurde dann unter Verwendung der Gleichung
berechnet, worin σ die diametrale Bruchbelastung in Pascal ist, P die angewendete Last in Newton, um Bruch zu verursachen, ist, D der Tablettendurchmesser in Meter ist und t die Tablettendicke in Meter ist.
Die Tabletten mit Arbocel A1 und die Kontrolltabletten wurden mit gleicher Festigkeit hergestellt. Dies erfordert etwa 30% höheren Verdichtungsdruck für die Tabletten ohne Arbocel A1. Wenn in Wasser bei 20°C zum Testen der Auflösungszeit eingetaucht, wie in dem vorangehenden Beispiel, erreichten die Arbocel A1 enthaltenden Tabletten 90% der Maximumleitfähigkeit innerhalb 3 Minuten. Die Kontrolltabletten ohne Arbocel erreichten 90% Maximumleitfähigkeit nach 20 Minuten nicht.
Beispiel 3
Tabletten zur Verwendung beim Textilwaschen wurden ausgehend von einem sprühgetrockneten Grundpulver der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt.

* Zugegeben zu der Aufschlämmung als ein amorphes Natriumtripolyphosphat, das mindestens 70% der Phase II-Form enthält.

Eine Vielzahl von teilchenförmigen Zusammensetzungen wurden durch Vermischen dieses Pulvers mit anderen Bestandteilen, wie nachstehend tabellarisch angeführt, hergestellt. Diese schlossen Teilchen von Natriumtripolyphosphat, die 70% Phase I-Form und 3,5% Hydratationswasser (Rhodia-Phos HPA 3,5, erhältlich von Rhône-Poulenc) enthielten, ein.
Die zugegebenen Bestandteile schlossen auch Teilchen von in Wasser unlöslichem, in Wasser quellbarem Polymermaterial mit verschiedener Teilchengröße, wie nachstehend erwähnt, ein. Dieses Material war „Arbocel A1" wie in Beispiel 1. Für einige Zusammensetzungen wurde dieses Material gesiebt, um eine Fraktion mit einem engeren Teilchengrößenbereich bereitzustellen.
Die verschiedenen Zusammensetzungen enthielten die nachstehenden Gewichtsprozentsätze:
40 g-Portionen von jeder Zusammensetzung wurden in zylindrische Tabletten vom Durchmesser 44 mm, unter Verwendung einer Fette Pilotanlagenpresse, mit einem festen Wert an angewendetem Druck, um Tabletten mit einer Dichte im Bereich von 1100 bis 1250 kg/m³ herzustellen, erzeugt. Die Festigkeit von diesen Tabletten wurde wie in Beispiel 2 gemessen.
Die Prozentsätze an Polymermaterial und ihre Teilchengröße zusammen mit DFS-Werten und Leitfähigkeitsergebnissen werden in der nachstehenden Tabelle angeführt:
Beispiel 3A ist nicht erfindungsgemäß.
Beispiel 4
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, unter Verwendung von Pulver C von Beispiel 1 und einer Sepharose 6B, ein nichtionischen Polysaccharid. Das Polysaccharid wurde in Form von kleinen Klumpen angewendet und verstärkte den Zerfall, wenn die Tabletten in Wasser gegeben wurden.
Beispiel 5
Tabletten wurden wie in Beispiel 3 hergestellt, unter Verwendung des gleichen sprühgetrockneten Grundpulvers (unter Einschließen von etwas in Wasser quellbarem Polymer) jedoch unterschiedlich zugegebenen Bestandteilen, wie in der nachstehenden Tabelle angewiesen:
Beispiel 6
Tabletten zur Verwendung beim Textilwaschen wurden ausgehend von einem granulierten Grundpulver der nachstehenden Zusammensetzung hergestellt:
Dieses Pulver, einschließlich etwas in Wasser quellbares Polymer, wurde dann mit weiteren Bestandteilen vermischt, unter Bildung von teilchenförmigen Zusammensetzungen, die dann in Tabletten mit dem Gewicht 40 g, wie in vorangehenden Beispielen verdichtet wurden. Diese Zusammensetzungen waren wie nachstehend:

Claims

Tablette aus verdichteter teilchenförmiger Reinigungszusammensetzung, worin die Tablette oder ein diskreter Bereich davon Tensid und Waschmittelbuilder enthält und auch ein in Wasser unlösliches, in Wasser quellbares polymeres Material enthält, das eine mittlere Teilchenabmessung von mindestens 500 Mikrometern aufweist, worin das Polymermaterial Aggregate von Teilchen mit einer Teilchenabmessung nicht größer als 200 Mikrometer umfasst und mindestens die Hälfte von den aggregierten Teilchen eine Teilchenabmessung von mindestens 700 Mikrometern aufweist.
Tablette nach Anspruch 1, worin das Polymermaterial Aggregate von Teilchen mit einer Teilchenabmessung nicht größer als 50 Mikrometern umfasst.
Tablette nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Polymermaterial im Wesentlichen nichtionisch ist, sodass die Ladungsdichte des Polymermaterials 10^–3 nicht übersteigt, wobei die Ladungsdichte die Anzahl an Ladungen auf dem Polymermaterial dividiert durch sein Molekulargewicht bedeutet.
Tablette nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Polymermaterial ein Polysaccharid ist.
Tablette nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Tablette oder ein diskreter Bereich davon 0,5 bis 50 Gewichtsprozent Tensid, 5 bis 80 Gewichtsprozent Waschmittelbuilder, gegebenenfalls andere Komponenten und 0,5 bis 10 Gewichtsprozent des Polymermaterials, auf das Gewicht der Tablette oder des Bereichs davon, enthält.
Tablette nach Anspruch 5, worin die Tablette oder der diskrete Bereich davon 2 bis 50% Tensid, 5 bis 80 Gewichtsprozent Waschmittelbuilder, gegebenenfalls andere Komponenten und 0,5 bis 10% des Polymermaterials, auf das Gewicht der Tablette oder des Bereichs davon, enthält.
Tablette nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, worin der Waschmittelbuilder in Wasser unlöslichen Waschmittelbuilder in einer Menge von 5 bis 60 Gewichtsprozent der Tablette oder des Bereichs davon umfasst.
Tablette nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Tablette eine Vielzahl von diskreten Bereichen enthält, wobei mindestens einer davon eine Menge des Polymermaterials enthält, während mindestens ein anderer Bereich der Tablette eine geringere Konzentration des Polymermaterials oder überhaupt nichts enthält.
Tablette nach Anspruch 8, die mindestens zwei Schichten aufweist, wobei die Zusammensetzung in mindestens einer Schicht Tensid, Waschmittelbuilder und das Polymermaterial enthält, während mindestens eine andere Schicht eine geringere Konzentration des Polymermaterials oder überhaupt nichts enthält.
Tablette nach einem der vorangehenden Ansprüche, die insgesamt 5 bis 50 Gewichtsprozent Tensid und 5 bis 80 Gewichtsprozent Waschmittelbuilder enthält.
Tablette nach Anspruch 10, die insgesamt 5 bis 60 Gewichtsprozent in Wasser unlöslichen Waschmittelbuilder enthält.
Tablette nach Anspruch 10, die insgesamt 10 bis 80 Gewichtsprozent in Wasser löslichen Waschmittelbuilder enthält.
Verfahren zur Herstellung einer Waschmitteltablette nach einem der vorangehenden Ansprüche, das Mischen des in Wasser unlöslichen, in Wasser quellbaren Polymermaterials mit anderen teilchenförmigen Bestandteilen, unter Bildung einer teilchenförmigen Reinigungszusammensetzungen, welche Tensid und Waschmittelbuilder einschließt und Verdichten einer Menge der teilchenförmigen Zusammensetzung in einer Form, sodass sie eine Tablette oder einen Bereich einer Tablette bildet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das quellbare Polymermaterial zu den anderen teilchenförmigen Bestandteilen als Teilchen gegeben wird, die mindestens 75% ihres Eigengewichts von dem Polymermaterial enthalten.