EP0871698B1 - Verfahren zur herstellung von bruchstabilen reinigungstabletten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von bruchstabilen reinigungstabletten Download PDF

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EP0871698B1
EP0871698B1 EP96901299A EP96901299A EP0871698B1 EP 0871698 B1 EP0871698 B1 EP 0871698B1 EP 96901299 A EP96901299 A EP 96901299A EP 96901299 A EP96901299 A EP 96901299A EP 0871698 B1 EP0871698 B1 EP 0871698B1
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EP
European Patent Office
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weight
tablets
alkali metal
optionally
water
Prior art date
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Application number
EP96901299A
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EP0871698A1 (de
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Hans Kruse
Volker Bauer
Horst Prühs
Hans Janke
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Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP0871698A1 publication Critical patent/EP0871698A1/de
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Publication of EP0871698B1 publication Critical patent/EP0871698B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04—Water-soluble compounds
    • C11D3/06—Phosphates, including polyphosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04—Water-soluble compounds
    • C11D3/08—Silicates

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing break-resistant Detergent tablets, in particular for use in mechanical Dishwashing, both in the commercial and household sectors.
  • Powder, granule or tablet detergents for dishes in dishwashers consist essentially of sodium tripolyphosphate, Alkali silicate, usually alkali metasilicate, and possibly from a low-foaming, nonionic surfactant and bleaching agents, namely active chlorine releasing compounds, but preferably those in aqueous solution Release active oxygen. Above all, they serve to facilitate the Removal of stains from tea, coffee or fruit juices.
  • the known agents are generally prepared by customary methods Manufacturing processes such as mixing or granulating and / or others Pressing.
  • disk-like tablets have been produced from simple mixtures of the known detergent constituents with the addition of a tabletting aid, not specified, and using a compression pressure of about 70 to 1000 kg / cm 2 (7 to 100 MPa).
  • Tablets of the type mentioned above are also described in German Offenlegungsschrift 28 57 001. They are also produced by pressing the mere mixtures of the components using appropriate pressures.
  • Lubricants, lubricants and disintegrants such as insoluble stearate salts, fatty acids, fatty alcohols, starch, polyethylene glycol, Aerosil (R) , colloidal silica, alginates, Veegum (R) , sugar, gelatin and zeolites are mentioned as tableting aids.
  • the present invention therefore relates to a process for the preparation of unbreakable, alkaline detergent tablets suitable for use in dishwashers from pentaalkali metal triphosphate, alkali silicates, which may optionally contain water of crystallization, and, if appropriate, alkali metal carbonates, bleaching agents, foam inhibitors and / or enzymes and nonionic surfactants, which is characterized in that that 15-60, preferably 25-50% by weight of pentaalkali metal phosphate in a proportion of 20-100% by weight, preferably 35-80% by weight, and in particular 40-60% by weight of phase I, 35-80, preferably 40-55% by weight of alkali metal silicate, optionally containing water of crystallization, calculated as Na 2 SiO 3 , and optionally up to 20% by weight of sodium carbonate, up to 18, preferably 1-10% by weight of a bleaching agent, up to 3, preferably 1 to 2% by weight of paraffin oil and / or up to 3% by weight of a low-foaming
  • phase 1 tripolyphosphates can be used successfully in tabletting processes in the detergent and cleaning agent sector.
  • Detergent tablets are known from US Pat. No. 3,417,024 (1968), which depending on the desired degree of decay tripolyphosphate of phase I or May contain phase II.
  • Alkali metasilicate is used in amounts of 35-80, preferably 40-55% by weight, calculated as Na 2 SiO 3 , predominantly in crystalline-free, slightly granulated form with residual water contents of up to 5% by weight, preferably 3 ⁇ 1% by weight. -% used. About 3 - 15, preferably 4 - 12 wt .-%, calculated as an anhydrous compound, can be used in the form of its penta- and / or nonahydrate. The solubility of the tablets can thus be controlled as desired. Sodium metasilicate pentahydrate is preferred because of its higher alkalinity. Metasilicates containing water of crystallization alone would dilute the active substance content of the tablets too much.
  • sodium carbonate because of the better decay properties the tablets are preferably in compacted form, as is commercially available is used.
  • the amount of the optional addition of cleaning-enhancing nonionic, preferably low-foaming surfactants is up to 3% by weight, preferably 0.5 - 2.5 wt .-%, otherwise when using the tablets in the dishwashers in connection with the soiling of the dishes unwanted foaming can occur by adding a foam inhibitor would require.
  • the known low-foaming nonionic surfactants are suitable Ethoxylation products of long chain alcohols and alkylphenols, where To reduce the tendency to foam, the free hydroxyl group of the polyethylene glycol ether residue by ether or acetal groups or by polypropylene glycol ether residues are substituted.
  • the free hydroxyl groups with a n-alkyl radicals e.g. methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl
  • the block polymers are also suitable of ethylene oxide with polypropylene oxide.
  • the biological ones are preferred easily degradable surfactants.
  • bleaching agents preferably 1-10, preferably come as bleaching agents %
  • bleach activators such as Tetraacetylethylenediamine (TAED) or tetraacetylglycoluril (TAGU) or peracids or their salts, e.g. the magnesium salt of monoperphthalic acid in Consideration.
  • TAED Tetraacetylethylenediamine
  • TAGU tetraacetylglycoluril
  • peracids or their salts e.g. the magnesium salt of monoperphthalic acid in Consideration.
  • compounds that release active chlorine such as the salts of chlorine-substituted isocyanuric acids, especially pure trichloroisocyanuric acid themselves, can be used. You may be in Amounts of 0.5 to 3, preferably 1 to 2 wt .-%, based on the pressing mixture, admixed.
  • active chlorine bleach Unless active chlorine bleach is added, it can be improved the cleaning performance additional enzymes, preferably commercially available Amylases and / or proteases and / or lipases and / or cutinases in quantities from 0.2 to 5, preferably 0.5 to 3,% by weight are used.
  • additional enzymes preferably commercially available Amylases and / or proteases and / or lipases and / or cutinases in quantities from 0.2 to 5, preferably 0.5 to 3,% by weight are used.
  • a dust-binding additive of up to 3, preferably 1 to, is expedient 2% by weight paraffin oil, alone or together with nonionic surfactants.
  • some of the bleach-free granules can be bleach-stable Dyes or color pigments such as Phthalocyanine, stain and then mix in together with the bleaching agents.
  • fragrances, known bactericidal and dirt-suspending agents, foam inhibitors and corrosion inhibitors can be added.
  • the cleaning agent components are mixed in known mixing devices such as a Lödige mixer.
  • Pressing tools are preferably used for pressing, the stamp surfaces of which are coated with a plastic. Caking on the pressing tools does not occur.
  • the tablets obtained disintegrate perfectly even after prolonged storage.
  • Essentially all known eccentric and rotary presses are suitable for pressing the mixture, which can be used for the production of tablets with diameters of approximately 1.0 cm and more.
  • the compression pressure must be so high that break-stable tablets are formed immediately after manufacture, which are not damaged during tableting, packaging and transport and, despite these high demands on fracture stability, disintegrate quickly during use. This optimum is usually determined by the person skilled in the art by routine testing.
  • the density of the tablets is then - for a given mixture - a consequence of the pressure applied.
  • a compression pressure of 10 to 80, preferably 20 to 65 MPa has proven to be optimal.
  • the tablets obtained by this process have an average density of 1.3-1.9 g / cm 3 and, in addition to high breaking strength, have a uniform porous structure with a large inner surface. They therefore disintegrate particularly quickly when used in the dishwasher.
  • Phase I became 7.0% by weight of compact anhydrous sodium carbonate with 1.0% by weight of defoamer (DEA- WAX (R) -DLW 5419), 7.0% by weight sodium perborate monohydrate, 16.0% by weight sodium metasilicate pentahydrate and 1.0% by weight Plurafac (R) LF 403 (linear fatty alcohol alkoxylate from BASF) in a Lödige mixer mixed.
  • the liter weight of the mixture was 1000 g.
  • the breaking strength of the tablets after preparation was 208 N, after one day> 485 N.
  • the dissolution time was 2.3 minutes after 1 day and 3.2 minutes after 7 days.
  • the tablets were of a uniform structure and of great stability. To determine their dissolution rate, the tablets were placed in one sieve-shaped basket in 1 liter of tap water of 16 ° d at 50 ° C as long moved up and down until they were dissolved (diving test).
  • the tablets When the tablets are used in commercial dishwashers they can come to the tank water by hand or by an automatic Cleaning dosing device can be added. Because the cleaning solution was used directly, especially for this was a quick resolution of the tablets required. The cleaning solution was for several Rinse cycles are used, with constant dilution by fresh water was carried out and accordingly from time to time with new, quickly soluble tablets must be made.
  • the dosage was in one Another trial in a commercial dishwasher (box-type machine) carried out via a rinsing meter, in which 2 kg of this easily soluble tablets from the storage container in the form of a sieve were deposited.
  • a rinsing meter in which 2 kg of this easily soluble tablets from the storage container in the form of a sieve were deposited.
  • the dosage amount was regulated via the conductivity.
  • Examples 1 and 2 which represent compositions according to the invention, the clear advantage of these tablets compared to those according to Examples 1a and 2a, which represent comparative experiments in which with pentasodium triphosphate not defined in more detail with about 20% by weight of phase I -Share was worked.
  • the solubility of the tablets with a high proportion of Phase I increased as expected, but the unusual improvement in the breaking strength of the tablets, which was already noticeable after one day of storage, was not to be expected.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bruchstabilen Reinigungsmitteltabletten, insbesondere zur Verwendung zum maschinellen Geschirrspülen, sowohl im gewerblichen als auch im Haushaltsbereich.
Pulver-, granulat- oder tablettenförmige Reinigungsmittel für Geschirr in Geschirrspülmaschinen bestehen im wesentlichen aus Natriumtripolyphosphat, Alkalisilikat, meist Alkalimetasilikat, und gegebenenfalls aus einem schwachschäumenden, nichtionischen Tensid sowie Bleichmitteln, nämlich Aktivchlor abspaltenden Verbindungen, vorzugsweise aber solchen, die in wäßriger Lösung Aktivsauerstoff abgeben. Sie dienen vor allem der Erleichterung der Entfernung von Flecken von Tee, Kaffee oder Obstsäften.
Die Herstellung der bekannten Mittel erfolgt im allgemeinen nach üblichen Herstellungsverfahren, wie Mischen oder Granulieren und/ oder weiterem Verpressen.
Nach der französischen Patentschrift 1 472 680 hat man aus einfachen Mischungen der bekannten Reinigungsmittelbestandteile unter Zusatz eines nicht näher bezeichneten Tablettierungshilfsmittels und unter Anwendung eines Preßdruckes von etwa 70 bis 1000 kg/cm2 (7 bis 100 MPa) scheibenähnliche Tabletten hergestellt.
Tabletten der vorstehend genannten Art sind auch in der deutschen Offenlegungsschrift 28 57 001 beschrieben. Sie werden ebenfalls durch Verpressen der bloßen Mischungen der Bestandteile unter Anwendung entsprechender Drucke hergestellt. Als Tablettierhilfsmittel werden Gleit-, Schmier- und Sprengmittel wie unlösliche Stearatsalze, Fettsäuren, Fettalkohole, Stärke, Polyethylenglykol, Aerosil(R), kolloidale Kieselsäure, Alginate, Veegum(R), Zucker, Gelatine und Zeolithe genannt.
Aus der DE 33 15 950 ist ein Verfahren zur Herstellung von Reinigungsmitteltabletten durch partielles Hydratisieren von wasserfreiem Natriumtripolyphosphat zu Tripolyphosphat-Hexahydrat, Vermischen des Teilhydrats mit pulverförmigem und im wesentlichen wasserfreiem Natriumsilikat (Na2O : SiO2 = 1 : 1 bis 1 : 4), Besprühen des Gemisches mit Wasser oder wäßriger Silikatlösung, Granulierung durch Bewegen mit anschließender Durchkristallisation, wobei gegebenenfalls weitere Reinigungsmittelbestandteile, Bleichmittel oder Enzyme zugemischt werden können, Natriumacetat und/oder Dicalciumphosphat-dihydrat als Tablettierungshilfsmittel und Tablettieren des Gemisches unter einem Druck von mehr als 70 kp/cm2 (7 MPa) bekannt.
Aus der DE 42 29 650 A1 ist bekannt, daß man zu Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen mit guter Bruchstabilität und hoher Auflösungsgeschwindigkeit kommt, wenn man die alkalisch reagierenden Bestandteile zunächst granuliert und dann unter Zusatz von Tablettierungshilfsmitteln, gegebenenfalls in Mischung mit weiteren Bestandteilen, bei Preßdrucken von mehr als 70 kp/cm2 (7 MPa) verpreßt und wenn man als Tablettierhilfsmittel Natriummetasilikatpentahydrat und/oder Natriummetasilikatnonahydrat einsetzt. Durch die Einarbeitung dieses Tablettierhilfsmittels wird eine besonders gute Löslichkeit bewirkt, wodurch der Einsatz sowohl in gewerblichen als auch in Haushaltsgeschirrspülmaschinen ermöglicht wird.
Die jeweilige Druckhöhe und die daraus resultierende Dichte der Tabletten wird also stets durch den erforderlichen Kompromiß zwischen Bruchstabilität und Auflösungsgeschwindigkeit der Tabletten bestimmt. Wichtige auf diese Eigenschaften Einfluß nehmende Faktoren sind neben der Natur der Bestandteile meist geeignete Tablettierungshilfsmittel, die die Aufgabe haben, die Tablettierung technisch zu ermöglichen, und die zur Erreichung der anwendungstechnischen Anforderungen an die Tablette wesentlich beitragen.
Es wurde nun gefunden, daß man auf die Stufe des Granulierens der einzelnen alkalisch reagierenden Tablettenbestandteile verzichten kann und dennoch zu bruchstabilen, leicht löslichen Tabletten kommt, wenn man Natriumpentatriphosphat mit einem hohen Phase-I-Gehalt einsetzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von bruchstabilen, zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen geeigneten alkalischen Reinigungsmitteltabletten aus Pentaalkalitriphosphat, Alkalisilikaten, die gegebenenfalls Kristallwasser enthalten können, sowie gegebenenfalls Alkalicarbonaten, Bleichmitteln, Schauminhibitoren und/oder Enzymen und nichtionischen Tensiden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 15 - 60, vorzugsweise 25 - 50 Gew.-% Pentaalkalitriphosphat mit einem Anteil von 20 - 100 Gew.-.%, vorzugsweise 35 - 80 Gew.-%, und insbesondere 40 - 60 Gew.-% Phase-I, 35 - 80, vorzugsweise 40 - 55 Gew.-% gegebenenfalls kristallwasserhaltiges Alkalimetasilikat, berechnet als Na2 SiO3, und gegebenenfalls bis zu 20 Gew.-% Natriumcarbonat, bis zu 18, vorzugsweise 1 - 10 Gew.-% eines Bleichmittels, bis zu 3, vorzugsweise 1 - 2 Gew.-% Paraffinöl und/oder bis zu 3 Gew.-% eines schwachschäumenden nichtionischen Tensids in an sich bekannter Weise vermischt und das Gemisch unter Anwendung von Preßdrucken von mehr als 7 MPa verpreßt. Die gesonderte Einarbeitung eines Tablettierhilfsmittels ist nicht erforderlich.
In van Wazer "Phosphorus and its compounds", Vol. 1 (1958), Seiten 651/52, wird auf die extrem gute Löslichkeit von Tripolyphosphat der Phase I in Wasser hingewiesen. Außerdem wird erwähnt, daß die Auflösung der Tripolyphosphate in Wasser unter beträchtlicher Wärmeentwicklung erfolgt.
In der DE-AS-11 91 509 (1962) wird beschrieben, daß sich tripolyphosphathaltige Waschmitteltabletten dann in Wasser gut auflösen, wenn das Tripolyphosphat im wesentlichen in der Kristallmodifikation I vorliegt.
Aus Seifen, Öle, Fette, Wachse, 91, (1965), Seite 321, ist bekannt, daß bei Tablettierungsverfahren im Wasch- und Reinigungsmittelbereich mit Erfolg Phase-l-Tripolyphosphate eingesetzt werden können.
Aus der US-PS-3 417 024 (1968) sind Reinigungsmitteltabletten bekannt, die je nach dem gewünschten Zerfallgrad Tripolyphosphat der Phase I oder Phase II enthalten können.
Aus der DE-OS 14 67 624 (1969) sind rein pulverförmige Reinigungs- und Spülmittel, erhalten durch bloßes Zusammenmischen, mit einem hohen Phase-I-Gehalt bekannt, was zu einem immer gleich guten Löseverhalten führt.
Es ist also bekannt, Reinigungsmitteltabletten auf Basis von Natriumtripolyphosphat aus vermischten Einzelkomponenten herzustellen und dabei vorzugsweise höhere Anteile an Natriumtripolyphosphat der Phase I zu verwenden. In allen Fällen ging es dabei um eine Verbesserung des Löslichkeitsverhaltens der jeweiligen Erzeugnisse. Dieses Problem wird erfindungsgemäß jedoch durch den Hydratwassergehalt des Alkalimetasilikats beherrscht. Wichtig war jedoch die Bruchstabilität der Tabletten. Richtungsweisende Angaben in dieser Hinsicht sind dem Stand der Technik nicht zu entnehmen. Gerade aber die Bruchstabilität ist von besonderer Bedeutung, da die Tabletten aufgrund ihrer hohen Alkalinität zu den Gefahrstoffen zählen. Die Tabletten werden für den industriellen Bedarf meist ungeordnet in Beuteln verpackt und können dabei während des Transports und der Handhabung leicht brechen und abgerieben werden. Durch den pulverförmigen Abrieb erhöht sich das Gefahrpotential entsprechend.
Als Pentaalkalitriphosphat wird Pentanatriumtriphosphat mit einem Phase-I-Anteil von 20 - 100 Gew.-%, vorzugsweise 35 - 80 Gew.-%, und insbesondere 40 - 60 Gew.-% eingesetzt. Bruchstabile Tabletten werden zunächst auch mit weniger Phase-I-haltigem Pentanatriumphosphat erhalten, ein weiterer Anstrieg der Bruchstabilität während der Lagerung, wie es bei Verwendung von höheren Phase-I-Gehalten des Pentanatriumtriphosphats der Fall ist, trat jedoch nicht auf, und die Löslichkeit dieser Tabletten war unbefriedigend.
Alkalimetasilikat wird in Mengen von 35 - 80, vorzugsweise 40 - 55 Gew.-%, berechnet als Na2SiO3, überwiegend in kristallwasserfreier, leicht granulierter Form mit Restwassergehalten von höchsten bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise 3 ± 1 Gew.-% eingesetzt. Etwa 3 - 15, vorzugsweise 4 - 12 Gew.-%, als wasserfreie Verbindung berechnet, können in Form seines Penta- und/ oder Nonahydrats eingesetzt werden. Damit kann die Löslichkeit der Tabletten wunschgemäß gesteuert werden. Natriummetasilikat-pentahydrat wird wegen seiner höheren Alkalinität bevorzugt. Kristallwasserhaltige Metasilikate allein würden den Aktivsubstanzgehalt der Tabletten zu stark verdünnen.
Zusätzlich kann Natriumcarbonat, wegen der besseren Zerfallseigenschaften der Tabletten bevorzugt in kompaktierter Form, wie es im Handel erhältlich ist, eingesetzt werden.
Die Menge des fakultativen Zusatzes an reinigungsverstärkenden nichtionischen, vorzugsweise schwachschäumenden Tensiden beträgt bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 - 2,5 Gew.-%, da sonst bei Einsatz der Tabletten in den Geschirrspülmaschinen in Verbindung mit den Geschirranschmutzungen unerwünschtes Schäumen auftreten kann, das die Zugabe eines Schauminhibitors erfordern würde.
Als schwachschäumende nichtionische Tenside eignen sich die bekannten Ethoxylierungsprodukte von langkettigen Alkoholen und Alkylphenolen, wobei zur Verminderung der Schaumneigung die freie Hydroxylgruppe des Polyethylenglykoletherrestes durch Ether- oder Acetalgruppen bzw. durch Polypropylenglykoletherreste substituiert sind. Hierbei sind besonders Fettalkohol-polyethylenglykolether geeignet, deren freie Hydroxylgruppen mit einem n-Alkylrest (z.B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-) verethert sind und dadurch besonders alkalistabil werden. Geeignet sind ferner die Blockpolymere des Ethylenoxids mit Polypropylenoxid. Bevorzugt werden die biologisch leicht abbaubaren Tenside.
Als Bleichmittel kommen vorzugsweise bis zu 18, vorzugsweise 1 - 10 Gew.-% Aktivsauerstoff abspaltende Verbindungen wie Perborate und Percarbonate, vorzugsweise in Verbindung mit Bleichaktivatoren wie z.B. Tetraacetylethylendiamin (TAED) oder Tetraacetylglykoluril (TAGU) oder Persäuren bzw. ihre Salze, z.B. das Magnesiumsalz der Monoperphthalsäure in Betracht. Aber auch Aktivchlor abspaltende Verbindungen wie die Salze von chlorsubstituierten Isocyanursäuren, insbesondere die reine Trichlorisocyanursäure selbst, können eingesetzt werden. Sie werden gegebenenfalls in Mengen von 0,5 bis 3, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das zu verpressende Gemisch, zugemischt.
Sofern keine Aktivchlorbleichmittel zugemischt werden, können zur Verbesserung der Reinigungsleistung zusätzlich Enzyme, bevorzugt handelsübliche Amylasen und/oder Proteasen und/oder Lipasen und/oder Cutinasen in Mengen von 0,2 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% eingesetzt werden.
Zweckmäßig ist ein staubbindender Zusatz von bis zu 3, vorzugsweise 1 bis 2 Gew.-% Paraffinöl, allein oder zusammen mit nichtionischen Tensiden.
Zur weiteren Verbesserung des äußeren Erscheinungsbildes der Reinigungsmittel kann man einen Teil des bleichmittelfreien Granulates mit bleichmittelstabilen Farbstoffen oder Farbpigmenten wie z.B. Phthalocyanin, anfärben und dann etwa zusammen mit den Bleichmitteln, zumischen. Auch Duftstoffe, bekannte bakterizide und schmutzsuspendierende Mittel, Schauminhibitoren und Korrosionsinhibitoren können zugesetzt werden.
Das Mischen der Reinigungsmittelbestandteile erfolgt in bekannten Mischvorrichtungen wie beispielsweise einem Lödigemischer.
Zur Verpressung werden vorzugsweise Preßwerkzeuge eingesetzt, deren Stempeloberflächen mit einem Kunststoff beschichtet sind. Anbackungen an den Preßwerkzeugen treten nicht auf. Die erhaltenen Tabletten zerfallen bei Anwendung auch nach längerer Lagerung einwandfrei.
Zum Verpressen des Gemisches sind im wesentlichen alle bekannten Excenter- und Rundläuferpressen geeignet, die zur Herstellung von Tabletten mit Durchmessern von etwa 1,0 cm und mehr eingesetzt werden können. Der Preßdruck muß bei vorgegebener Zusammensetzung so hoch sein, daß direkt nach der Herstellung bruchstabile Tabletten entstehen, die bei der Tablettierung, der Verpackung und beim Transport nicht beschädigt werden und trotz dieser hohen Anforderungen an die Bruchstabilität bei der Anwendung schnell zerfallen. Dieses Optimum wird vom Fachmann üblicherweise durch routinemäßiges Ausprobieren ermittelt. Die Dichte der Tabletten ist dann - bei vorgegebener Mischung - eine Folge des angewendeten Preßdrucks. Beim Verpressen der erfindungsgemäßen Tablettenbestandteile hat sich ein Preßdruck von 10 bis 80, vorzugsweise 20 bis 65 MPa als optimal erwiesen.
Die nach diesem Verfahren erhaltenen Tabletten weisen eine Dichte von durchschnittlich 1,3 - 1,9 g/cm3 auf, besitzen neben einer hohen Bruchfestigkeit eine gleichmäßige poröse Struktur mit großer innerer Oberfläche. Sie zerfallen daher bei der Anwendung in der Geschirrspülmaschine besonders schnell.
Beispiele Beispiel 1:
39,0 Gew.-% wasserfreies Natriummetasilikat und 29,0 Gew.-% Natriumtripolyphosphat mit einem Gehalt an 40 % Phase-I wurden 7,0 Gew.-% kompaktem wasserfreiem Natriumcarbonat mit 1,0 Gew.-% Entschäumer (DEA-WAX(R)-DLW 5419), 7,0 Gew.-% Natriumperboratmonohydrat, 16,0 Gew.-% Natriummetasilikatpentahydrat und 1,0 Gew.- % Plurafac(R) LF 403 (lineares Fettalkoholalkoxylat der Firma BASF) in einem Lödigemischer gemischt. Das Litergewicht des Gemisches betrug 1000 g. Jeweils 40 g dieser Mischung wurden über einen Vorratstrichter kontinuierlich nacheinander in eine kreisförmige Matrizenbohrung einer Excenter-Tablettiermaschine vom Typ EK - IV der Firma Korsch eingefüllt und mit einer Preßkraft von etwa 40 kN zu Preßlingen (= Tabletten) mit einem Tablettendurchmesser von 38 mm und einer Tablettenhöhe von etwa 23 mm verpreßt. Die Bruchfestigkeit der Tabletten nach der Herstellung betrug 208 N, nach einem Tag > 485 N. Die Lösezeit betrug nach 1 Tag 2,3 Minuten, nach 7 Tagen 3,2 Minuten.
Die Tabletten waren von gleichmäßiger Struktur und von großer Stabilität. Zur Bestimmung ihrer Auflösegeschwindigkeit wurden die Tabletten in einem siebförmigen Korb in 1 Liter Leitungswasser von 16 °d bei 50 °C so lange auf und ab bewegt, bis sie aufgelöst waren (Tauchtest).
Wenn die Tabletten in gewerblichen Geschirrspülmaschinen zum Einsatz kommen, können sie dem Tankwasser von Hand oder durch ein automatisches Reinigungsdosiergerät zugegeben werden. Da die Reinigungslösung direkt zur Anwendung gelangt, war insbesondere hierfür eine schnelle Auflösung der Tabletten erforderlich. Die Reinigerlösung wurde für mehrere Spülgänge verwendet, wobei eine ständige Verdünnung durch Frischwasser erfolgte und dementsprechend von Zeit zu Zeit eine Nachdosierung mit neuen, schnell löslichen Tabletten erfolgen muß.
Neben der manuellen Zugabe der Tabletten wurde die Dosierung in einem weiteren Versuch in einer gewerblichen Geschirrspülmaschine (Kastendurchschubmaschine) über ein Ausspüldosiergerät durchgeführt, in dem 2 kg dieser leicht löslichen Tabletten aus dem Vorratsbehälter in Form eines Siebes deponiert wurden. Durch Aufsprühen von Wasser auf den lose geschüttelten Tablettenhaufen wurden diese in Lösung gebracht und der Wirkstoff in die Spülflotte gefördert bis die erforderliche Konzentration erreicht war. Die Dosiermenge wurde über die Leitfähigkeit geregelt.
Die nachfolgende Tabelle zeigt mit den Beispielen 1 und 2, die erfindungsgemäße Zusammensetzungen wiedergeben, den deutlichen Vorteil dieser Tabletten gegenüber denen nach den Beispielen 1a und 2a, die Vergleichsversuche wiedergeben, bei denen mit nicht genauer definiertem Pentanatriumtriphosphat mit etwa 20 Gew.% Phase-I-Anteil gearbeitet wurde. Wie zu erkennen ist, stieg die Löslichkeit der Tabletten mit hohem Phase-I-Anteil erwartungsgemäß an, nicht zu erwarten war jedoch die ungewöhnliche Verbesserung der Bruchfestigkeit der Tabletten, die bereits nach einem Tag Lagerung zu verzeichnen war.
Beispiel 1 1a 2 2a
Tripolyphosphat N % - 29 - 40,1
Tripolyphosphat N 40 % 29 - 40,1 -
Na2SiO3 % - - 47,4 47,4
Na2SiO3 + 5 % Restfeuchte % 39 39 - -
Na2SiO3 · 5H2O % 16 16 - -
Na2SiO3 · 9 H2O % - - 10 10
Soda verdichtet % 7 7 - -
Perboratmonohydrat % 7 7 - -
Trichlorisocyanursäure % - - 1,0 1,0
DEA-WAX 1 1 - -
Paraffinöl % - - 1,5 1,5
Plurafac LF 403 1 1 - -
Tablettengewicht g 40 40 35 35
Tablettendurchmesser mm 38 38 38 38
Tablettendichte g/cm3 1,55 1,56 1,76 1,81
Preßkraft KN 40 53 65 80
Bruchfestigkeit
nach Herstellung N 208 214 150 140
nach 1 Tag N 485 250 460 260
Lösezeit Min. (1 Tag nach Herstellung) 2,3 >7 5 >7
Rest nach 7 Min. % - 38 - 70
Herstellung:
Exzenterpresse x x - -
Rundläuferpresse - - x x

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung von bruchstabilen, zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen geeigneten alkalischen Reinigungsmitteltabletten aus Pentaalkalitriphosphat, Alkalisilikaten, die gegebenenfalls Kristallwasser enthalten können, sowie gegebenenfalls Alkalicarbonaten, Bleichmitteln, Schauminhibitoren und/oder Enzymen und nichtionischen Tensiden, dadurch gekennzeichnet, daß man 15 - 60, vorzugsweise 25 - 50 Gew.-% Pentaalkalitriphosphat mit einem Anteil von 20 - 100 Gew.-%, vorzugsweise 35 - 80 Gew.-%, und insbesondere 40 - 60 Gew.-% Phase-I, 35 - 80, vorzugsweise 40 - 55 Gew.-% gegebenenfalls kristallwasserhaltiges Alkalimetasilikat, berechnet als Na2 SiO3, und gegebenenfalls bis zu 20 Gew.-% Natriumcarbonat, bis zu 18, vorzugsweise 1 - 10 Gew.-% eines Bleichmittels, bis zu 3, vorzugsweise 1 - 2 Gew.-% Paraffinöl und/oder bis zu 3 Gew.-% eines schwachschäumenden nichtionischen Tensids in an sich bekannter Weise vermischt und das Gemisch unter Anwendung von Preßdrucken von mehr als 7 MPa verpreßt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Vermischen der Bestandteile bei Einsatz von Aktivsauerstoffbleichmitteln zusätzlich die dafür erforderliche Menge an Bleichaktivatoren zugibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 3 - 15, vorzugsweise 4 - 12 Gew.-% des wasserfreien Natriummetasilikatanteils durch sein Penta- und/oder Nonahydrat ersetzt.
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