DE19637606A1 - Bruchfeste Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper - Google Patents
Bruchfeste Wasch- oder ReinigungsmittelformkörperInfo
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Description
Die Erfindung betrifft bruchfeste Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper und
Verfahren zu ihrer Herstellung.
Bruchfeste Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, insbesondere Tabletten
werden üblicherweise durch Verpressen oder Gießen der Bestandteile in die
jeweiligen Formen hergestellt. Die auf diese Weise erhaltenen Tabletten haben
jedoch den Nachteil, daß sie eine zu geringe Zerfallsgeschwindigkeit besitzen und
sich aufgrund ihrer Kompaktheit nicht schnell genug lösen, was dazu führt, daß
die Aktivsubstanzen im Waschvorgang oft zu langsam freigesetzt werden.
Mit Hilfe der Mikrowellentechnik können, wie in der internationalen Anmeldung
WO 94/25563 beschrieben, Wasch- und Reinigungsmittelformkörper erhalten
werden, die eine extrem hohe Lösungsgeschwindigkeit beziehungsweise Zerfalls
geschwindigkeit aufweisen. Eine wesentliche Voraussetzung für die Herstellung
dieser Tabletten besteht darin, daß zumindest ein Teil dieser Ausgangsstoffe, wie
z. B. anorganische oder organische Salze (Alkaliphosphat, Alkalicarbonat, Alkali
bicarbonat, Alkalisulfat und Citrat, aber auch Zeolith und sogar Peroxybleichmittel
wie Perborat oder Percarbonat), in hydratisierter Form vorliegt. Dabei können
manche Inhaltstoffe auch in umhüllter Form eingesetzt werden.
Ein Nachteil dieser Formkörper ist jedoch die teilweise hohe Bruchempfindlichkeit,
die besonders bei unsachgemäßer Behandlung bereits während des Transports
zu Schäden führen kann, die die großen Vorteile der Tabletten wie Dosier
genauigkeit, Staubfreiheit und leichte Handhabbarkeit zunichte machen können.
Eine Steigerung der Bruchstabilität durch nachfolgendes Verpressen oder
Schmelzen führt auf der anderen Seite dazu, daß die Formkörper zu langsam
zerfallen, was wiederum die Leistung des Wasch- beziehungsweise Reinigungs
mittels verringern kann, da die Wirkstoffe unter Umständen nicht ausreichend
schnell zur Verfügung stehen, in die Spülgänge hinüber geschleppt werden und
im schlimmsten Fall sogar teilweise auf dem Reinigungsgut verbleiben könnten.
Eine Möglichkeit der Verbesserung der Bruchfestigkeit ist die Beschichtung der
Tabletten mit einer stabilisierenden Umhüllung. So wird z. B. in der europäischen
Patentanmeldung EP 002 293 vorgeschlagen, eine Tablette aus einem alkali
schen Buildersalz mit einem hydratisierbaren Salz eines Schmelzpunktes
zwischen 30 und 95°C zu beschichten, wobei die Beschichtung durch ein
Schmelzverfahren erfolgen soll. Bevorzugte Salze sind Natriumacetat, Natrium
metaborat, Natriumorthophosphat, Dinatriumhydrogenphosphat, Natriumkalium
tartrat, Kaliumaluminiumsulfat und Calciumbromid. Nachteile dieser Coating
matrialien sind z. B. der unangenehme Geruch der besonders bevorzugten und
besonders wirksamen Acetate. Dies ist für den Verbraucher eine nicht akzeptable
Einschränkung der Gebrauchsfreundlichkeit. Stellt man Mischungen der in dieser
Anmeldung in den Beispielen genannten Salze (Acetat/Metaborat) her, so sind
Gemische der dort bevorzugten Salze nicht ausreichend sprühbar, was sich
gemäß dem Stand der Technik nur durch Verdünnen der Mischung mit Wasser
vermeiden läßt. Ein Wassergehalt im Coating der Tablette führt aber wiederum
zur Geruchsbelastung bei der Handhabung, oder zu unerwünschten zusätzlichen
Trockenschritten. Ein weiteres Problem bei den aus dem Stand der Technik
bekannten Zusammensetzungen ist die Bildung von Inkrustationen auf den
Fasern und den Waschmaschinenteilen, wie sie immer dann auftreten, wenn die
erforderliche Löslichkeit von Calcium- und Magnesiumsalzen in der Waschflotte
nicht gegeben ist, die somit als Feststoffe ausfallen und sich auf der Wäsche und
den Maschinenteilen festsetzen. Besonders nachteilig haben sich hierbei die
Tartrate und Metaborate erwiesen, die eine äußerst geringe Löslichkeit bei den in
der Waschflotte üblichen Temperaturen aufweisen. Eine zusätzliche Gefahr beim
Einsatz dieser, mit Wasserhärte schwerlösliche Verbindungen eingehenden,
Anionen besteht in der möglichen Bildung von Aushärtungen der Formkörperhülle,
bereits beim Kontakt mit Wasser, was die Löslichkeit der Gesamttablette
inakzeptabel verringern würde. Ebenfalls inakzeptabel für den Verbraucher sind
die im Stand der Technik genannten umweltbelastenden Phosphate, die in
modernen Waschmitteln nicht mehr zum Einsatz kommen sollten. Als
Herstellungsmethode für die zu beschichtenden Tablettenrohlinge werden übliche
Preßverfahren angegeben, was sich auf die Löslichkeit und Zerfallgeschwindigkeit
der dort beschriebenen Mittel negativ auswirkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, phosphatfreie
Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper zur Verfügung zu stellen, die auf der
einen Seite eine schnelle Zerfallsgeschwindigkeit und hohe Auflöse
geschwindigkeit besitzen, und auf der anderen Seite eine genügend hohe
Bruchstabilität aufweisen, so daß sie auch bei unsachgemäßer Handhabung
während des Transports oder gegebenenfalls wenn sie fallen gelassen werden,
nicht sofort zerbrechen. Die Verarbeitbarkeit soll ohne Schwierigkeiten (z. B. aus
der wasserfreien Schmelze) erfolgen können und eine Geruchsbelastung beim
Gebrauch soll verhindert werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die
Vermeidung von Inkrustationen auf den Fasern und den Waschmaschinenteilen.
Es wurde nun gefunden, daß die Anforderungen hinsichtlich Löseverhalten,
Bruchstabilität, Verarbeitbarkeit, Geruchsvermeidung und Inkrustations
verhinderung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern entsprochen werden
kann, wenn man Formkörperrohlinge mit geringer Bruchstabilität, die auch unter
ungünstigen Bedingungen in der Waschmaschine ausreichend schnell zerfallen,
zur Erreichung der nötigen Bruchstabilität ganz oder teilweise mit einer festen
Hülle versieht, die aus einem Gemisch aus mindestens einem Alkalimetallacetat
und mindestens einem Salz mehrfunktioneller organischer Säuren besteht,
vorzugsweise einem Salz der Citronensäure besteht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörper, die aus einem Formkörperrohling bestehen, der ganz
oder teilweise mit einem Gemisch aus mindestens einem Alkalimetallacetat und
mindestens einem Salz mehrfunktioneller organischer Säuren, vorzugsweise
einem Salz der Citronensäure, beschichtet ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dieser
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper.
Die erfindungsgemäßen Gemische für die Beschichtung bestehen aus einem
Gemisch in dem in der Regel die Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalze oder deren
Gemische eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind die Natriumsalze. Auch
die verschiedenen Hydrate oder die Gemische der einzelnen Hydrate der
einzelnen Salze können eingesetzt werden. Salze mit zwei-, drei-, oder
mehrwertigen Anionen sind zu vermeiden, weil sie mit verschiedenen
Waschmittelinhaltstoffen (z. B. Seifen) zu Ausflockungen und Inkrustationen
führen können.
Als mehrfunktionelle organische Carbonsäure kommen z. B. eine oder mehrere
Substanzen aus der Gruppe der Citronensäure, der Fumarsäure, der
Bernsteinsäure, der Glutarsäure oder der Zuckersäuren in Frage, besonders
bevorzugt ist die Citronensäure, die dann erfindungsgemäß besonders bevorzugt
als Natriumcitrat eingesetzt wird.
Das erfindungsgemäße Gemisch besteht bevorzugt aus einem Verhältnis von
Alkaliacetat : Zweitsalz von 1 : 0,001 bis 1 : 0,3, besonders bevorzugt, 1 : 0,01 bis
1 : 0,2.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Salzgemische können auf unterschiedliche Art
auf den hergestellten Formkörper aufgebracht werden. Üblicherweise werden die
Salze in Form ihrer Schmelzen aufgebracht. Dazu können die Formkörper z. B. in
die Schmelze eingetaucht werden oder mit dieser besprüht und bedruckt werden.
Aber auch die Verarbeitung als Lösung ist denkbar, wobei mit der Lösung
wiederum ein Tauchverfahren, ein Sprühverfahren oder ein Druckverfahren
denkbar ist. Sollte eine Verarbeitung als Lösung gewünscht sein, so ist eine
Schmelze bevorzugt. Aber auch eine bei 30°C gesättigte wäßrige Natriumcitrat-Lö
sung, die mit Natriumacetattrihydrat versetzt wird, kann verwendet werden.
Besonders ist dann ein Verhältnis von Natriumcitratlösung zu Natriumacetat
trihydrat von 0,1 : 99,9 bis 10 : 90 bevorzugt, ganz besonders bevorzugt ist ein
Verhältnis von 1 : 99 bis 5 : 95. Besonders zu beachten ist dabei, das die Gefahr
einer geruchlichen Belästigung steigt, wenn man nicht mit Schmelzen arbeitet,
d. h. ein hoher Acetatanteil zusammen mit einem hohen Wasseranteil stellt den
erfindungsgemäßen Erfolg in Frage. Daher ist es dann in der Regel nötig einen
Trockenschritt bei der Tablettenumhüllung einzuführen.
Es ist möglich, die Bruchfestigkeit und die Zerfallsgeschwindigkeit der
erfindungsgemäß hergestellten Formkörper durch die Menge der Beschichtung zu
steuern. So ist es z. B. möglich, eine sehr dünne Schicht aufzutragen, oder den
Formkörper nur teilweise zu beschichten. Das partielle Beschichten hat den
Vorteil, daß dem Formkörper einerseits Stabilität verliehen wird, andererseits aber
nicht mit der Beschichtung abgedeckte Stellen an der Oberfläche bleiben, so daß
nach Kontakt mit Wasser sofort der Zerfall des Formkörpers beginnen kann, ohne
daß zuerst die Hülle aufgelöst werden muß.
Die Formkörperrohlinge können in an sich bekannter Weise erhalten werden, bei
spielsweise durch Verpressen oder durch Gießen der Bestandteile aber bevorzugt
unter Anwendung der Mikrowellentechnik, wie sie in der WO 94/25563
beschrieben wird, die hierbei durch Referenz in die Anmeldung einbezogen wird.
Die Formkörperrohlinge weisen vorzugsweise eine solche Stabilität auf, daß sie
beim Herstellungsverfahren handhabbar sind und nicht direkt zerfallen. Auf der
anderen Seite sollte ihre Stabilität so beschaffen sein, daß sie in der Wasch- oder
Geschirrspülmaschine, wenn sie die Beschichtung aufgelöst hat, sehr schnell
zerfallen und die Substanzen für den Wasch- und Reinigungsvorgang zur Verfü
gung stehen.
Werden die Formkörperrohlinge durch Verpressen hergestellt, so werden die vor
vermischten Bestandteile in eine Form gegeben und unter Druckbeaufschlagung
verpreßt. Die Höhe des Drucks wird in Abhängigkeit von der gewünschten
Festigkeit des Formkörpers gewählt. Hierzu sind alle die dem Fachmann bekann
ten (Vor-)Verpressungsverfahren geeignet. Die (Vor)verpressungen werden vor
zugsweise bei Drucken von 0,1 bis 5 bar und insbesondere bei 0,1 bis 2 bar, ent
sprechend 1 bis 50 N/cm² beziehungsweise 1 bis 20 N/cm², durchgeführt.
Die Formkörperrohlinge können durch Gießen hergestellt werden, wenn einzelne
oder alle Bestandteile sich, beispielsweise durch Schmelzen oder Druckbeauf
schlagung, in eine flüssige Form überführen lassen und alle Bestandteile unter
diesen Bedingungen stabil sind. Das flüssige Gemisch wird in eine Form ge
gossen, worin man anschließend erstarren läßt.
Bei der Anwendung der Mikrowellentechnik werden vorzugsweise Ausgangsstoffe
eingesetzt, die zumindest teilweise in hydratisierter Form vorliegen. Werden Com
pounds eingesetzt, so ist es vorteilhaft, wenn diese Anteile an Ausgangsstoffen
enthalten, die in hydratisierter Form vorliegen. Sind diese wasserhaltigen Kompo
nenten in den Compounds nicht oder für die Sinterung nicht in ausreichender
Menge vorhanden, so können die Compounds vor der Tablettierung mittels
Mikrowellentechnik mit derartigen Substanzen in ausreichender Menge teilweise
oder ganz umhüllt werden. Besonders bevorzugt eingesetzte Umhüllungs
substanzen sind dabei amorphe Silikate wie Metasilikate oder Wassergläser,
Alkalicarbonate und Alkalisulfate, Zeolithe wie A, X, Y oder P, insbesondere Zeo
lith A und P beziehungsweise Mischungen aus diesen, aber auch organische
Komponenten wie wasserhaltige Citrate, beispielsweise Natriumcitrat-dihydrat,
oder wasserhaltige Acetate, beispielsweise Natriumacetat-trihydrat. Diese Umhül
lungssubstanzen werden vorteilhafterweise in Mengen von 1 bis 30 Gew.-%, be
zogen auf die Gesamtrezeptur, in das Verfahren eingebracht. Außerdem sind
Kombinationen der obengenannten Verfahren zur Herstellung geeigneter
Formkörperrohlinge denkbar.
Die Inhaltstoffe und die Eigenschaften der Formkörper werden vorzugsweise vom
Fachmann auf den Anwendungszweck abgestimmt, das heißt ob sie zum
Waschen von Wäsche einer Waschmaschine oder zur Geschirreinigung in einer
Geschirrspülmaschine oder zum Reinigen von harten Oberflächen verwendet
werden. Dazu bedient man sich bevorzugt der aktuellen Patentliteratur. Es ist
beispielsweise darauf zu achten, daß der Wassereinsatz in einer üblichen
Haushaltswaschmaschine relativ gering ist, was dazu führt, daß die Formkörper
nur langsam benetzt werden. Dadurch kann es u. U. zur Hydratisierung von
gegebenenfalls vorhandenen wasserfreien Salzen kommen und das Gelieren von
gelbildenden Substanzen kann gefördert werden. Hinzukommt, daß die
Waschzeiten gerade bei Schonwaschgängen sehr kurz sein können (etwa 20
Minuten). Für diesen Einsatzbereich ist es daher vorteilhaft, wenn die Formkörper
bereits bei Zusatz von geringen Wassermengen und nach kurzer Zeit zerfallen
und sich vollständig auflösen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die
einzelnen Bestandteile nicht gelieren.
Auf der anderen Seite ist der Wasserverbrauch in einer Geschirrspülmaschine
relativ hoch, so daß zum Auflösen der Formkörper mehr Wasser zur Verfügung
steht. In diesem Fall kann die Auflösegeschwindigkeit der Formkörper etwas
geringer sein, und sie können auch Bestandteile enthalten, die zur Gelbildung
neigen, sich aber in größeren Wassermengen auflösen. Auch das
Schaumvermögen der Inhaltstoffe ist ein kritischer Parameter, der sich von einem
Anwendungsgebiet zum anderen ändern kann. Wogegen in konventionellen
Waschmaschinen und beim manuellen Geschirrspülen durchaus auch stärker
schäumende Tenside zum Einsatz kommen können, sind diese beim
maschinellen Geschirrspülen und beim Reinigen harter Oberflächen nicht
bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Formkörperrohlinge können alle üblicherweise in Wasch-
und Reinigungsmittel enthaltenen Substanzen enthalten. Substanzen, die bei den
Herstellungsbedingungen nicht stabil sind, können später, üblicherweise nach
Herstellung des Formkörpers und vor dem Beschichten, zugegeben werden. Zu
diesen Substanzen zählen insbesondere Enzyme und Parfüme. Bei milden
Herstellungsbedingungen, das heißt bei einer geringeren Temperaturbelastung,
können diese Substanzen aber auch der Gesamtmischung vor den Beschichten
zugesetzt werden.
Als Tenside enthalten die erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reini
gungsmittel die üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmittel eingesetzten Ten
side, wie anionische, nichtionische, kationische und amphotere und
zwitterionische Tenside oder Gemische der genannten Tenside.
Als anionische Tenside, die vorzugsweise in Waschmitteln eingesetzt werden,
werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt.
Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise Alkylbenzolsulfonate,
besonders bevorzugt mit C₉-C₁₃-Alkylketten, und Olefinsulfonate in Betracht.
Unter Olefinsulfonaten versteht der Fachmann Gemische aus Alken- und
Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C₁₂-
C₁₈-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfo
nierung mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure
Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte enthält.
Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C₁₂-C₁₈-Alkanen beispielsweise durch
Sulfochlorierung mit anschließender Hydrolyse beziehungsweise Neutralisation
gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren
(Estersulfonate), z. B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos,
Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fett
säureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu
verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin
mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Trigliceriden mit 0,3 bis 2
Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugt sind dabei die Sulfierprodukte von
gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der
Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure. Geht man dabei von Fetten und
Ölen, also natürlichen Gemischen unterschiedlicher Fettsäureglycerinester aus,
so ist es erforderlich, die Einsatzprodukte vor der Sulfierung in an sich bekannter
Weise mit Wasserstoff weitgehend abzusättigen, das heißt auf Iodzahlen kleiner
5, vorteilhafter kleiner 2 zu härten. Typische Beispiele geeigneter Einsatzstoffe
sind Palmöl, Palmkernöl, Palmstearin, Olivenöl, Rüböl, Korianderöl, Sonnen
blumenöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl, Leinöl, Lardöl oder Schweineschmalz.
Aufgrund ihres hohen natürlichen Anteils an gesättigten Fettsäuren hat es sich
jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, von Kokosöl, Palmkernöl oder
Rindertalg auszugehen. Die Sulfierung der gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen oder der Mischungen aus Fettsäureglycerinestern mit
Iodzahlen kleiner 5, die Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen enthalten,
erfolgt vorzugsweise durch Umsetzung mit gasförmigem Schwefeltrioxid und
anschließender Neutralisierung mit wäßrigen Basen, wie sie in der internationalen
Patentanmeldung WO-A-91/09009 angegeben ist. Die Sulfierprodukte stellen ein
komplexes Gemisch dar, das Mono-, Di- und Triglyceridsulfonate mit anständiger
und/oder innenständiger Sulfonsäuregruppierung enthält. Als Nebenprodukte
bilden sich sulfonierte Fettsäuresalze, Glyceridsulfate, Glycerinsulfate, Glycerin
und Seifen. Geht man bei der Sulfierung von gesättigten Fettsäuren oder gehär
teten Fettsäureglycerinestergemischen aus, so kann der Anteil der α-sulfonierten
Fettsäure-Disalze je nach Verfahrensführung durchaus bis etwa 60 Gew.-%
betragen.
Geeignete Tenside vom Sulfat-Typ sind die Schwefelsäuremonoester aus primä
ren Alkoholen natürlichen und synthetischen Ursprungs. Als Alk(en)ylsulfate wer
den die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester
der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole beispielsweise auf Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol,
Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C₁₀-C₂₀-Oxoalkohole und
diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlänge bevorzugt. Weiter
hin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen
synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest
enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbin
dungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Auf dem Gebiet der
Waschmittel sind C₁₆-C₁₈-Alk(en)ylsulfate insbesondere bevorzugt. Dabei kann es
insbesondere für maschinelle Waschmittel von Vorteil sein, C₁₆-C₁₈-Alk(en)yl
sulfate in Kombination mit niedriger schmelzenden Aniontensiden, und
insbesondere mit solchen Aniontensiden, die einen niedrigeren Kraftpunkt auf
weisen und bei relativ niedrigen Waschtemperaturen von beispielsweise Raum
temperatur bis 40°C eine geringe Kristallisierungsneigung zeigen, einzusetzen. In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die Mittel daher
Mischungen aus kurzkettigen und langkettigen Fettalkylsulfaten, vorzugsweise
C₁₂-C₁₈-Fettalkylsulfate beziehungsweise Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Fettalkyl
sulfaten oder C₁₂-C₁₈-Fettalkylsulfaten mit C₁₆-C₁₈-Fettalkylsulfaten und insbe
sondere C₁₂-C₁₆-Fettalkylsulfaten mit C₁₆-C₁₈-Fettalkylsulfaten. In einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden jedoch nicht nur gesättigte
Alkylsulfate, sondern auch ungesättigte Alkenylsulfate mit einer Alkenylketten
länge von vorzugsweise C₁₆ bis C₂₂ eingesetzt. Dabei sind insbesondere
Mischungen aus gesättigten, überwiegend aus C₁₆ bestehenden sulfierten Fett
alkoholen und ungesättigten, überwiegend aus C₁₈ bestehenden sulfierten Fett
alkoholen bevorzugt, beispielsweise solche, die sich von festen oder flüssigen
Fettalkoholmischungen des Typs HD-Ocenol® (Handelsprodukt der Fa. Henkel)
ableiten. Dabei sind Gewichtsverhältnisse von Alkylsulfaten zu Alkenylsulfaten
von 10 : 1 bis 1 : 2 und insbesondere von 5 : 1 bis 1 : 1 bevorzugt.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten
geradkettigen oder verzweigten C₇-C₂₁-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C₉-C₁₁-
Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C₁₂-C₁₈-Fettalkohole
mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Waschmitteln aufgrund ihres hohen
Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von
1 bis 5 Gew.-% eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden,
und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fett
alkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen. Bevorzugte Sulfo
succinate enthalten C₈ bis C₁₈-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen.
Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich
von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Ten
side darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate,
deren Fettalkoholreste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter
Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich,
Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der
Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere an ionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Ge
eignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristin
säure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie
insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern- oder
Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische. Insbesondere sind solche Seifen
gemische bevorzugt, die zu 50 bis 100 Gew.-% aus gesättigten C₁₂-C₂₄-Fett
säureseifen und zu 0 bis 50 Gew.-% aus Ölsäureseife zusammengesetzt sind.
Die anionischen Tenside und Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder
Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder
Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form
ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Für Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen und das Reinigen für
harte Oberflächen werden anionische Tenside weniger bevorzugt.
Außer anionischen Tensiden können in den Formkörpern, gegebenenfalls auch
nichtionische, kationische, zwitterionische oder amphotere Tenside eingesetzt
werden. Hierbei sind insbesondere nichtionische Tenside bevorzugt.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise
ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen
und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in
denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein
kann, beziehungsweise lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten
kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind
jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs
mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und
durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten
ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C₁₂-C₁₄-Alkohole mir 3 EO oder
4 EO, C₉-C₁₁-Alkohol mit 7 EO, C₁₃-C₁₅-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO,
C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie
Mischungen aus C₁₂-C₁₄-Alkohol mit 3 EO und C₁₂-C₁₈-Alkohol mit 5 EO. Die
angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein
spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevor
zugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow
range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können
auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind
Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der
allgemeinen Formel RO(G)x eingesetzt werden, in der R einen primären gerad
kettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten
aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G
das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise
für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Mono
glykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10,
vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4. Die Alkylglycoside können durch die Reaktion
von Zuckern und Alkoholen nach den einschlägigen Verfahren der präparativen
organischen Chemie erhalten werden, wobei es je nach Art der Herstellung zu
einem Gemisch monoalkylierter, oligomerer oder polymerer Zucker kommt.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder
als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nicht
ionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxy
lierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie
sie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung JP 58/217598 beschrie
ben sind oder die vorzugsweise nach dem in der internationalen Patentanmeldung
WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-
N,N-dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fett
säurealkanolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Ten
side beträgt vorzugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, ins
besondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
in der R²-CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R³
für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10
Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhyroxyfett
säureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduk
tive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin
oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem
Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der For
mel (II),
in der R² für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12
Kohlenstoffatomen, R³ für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest
oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R⁴ für einen linearen, ver
zweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C₁-C₄-Alkyl- oder Phenylreste bevor
zugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette
mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugs
weise ethoxylierte oder propxylierte Derivate dieses Restes. [Z] wird vorzugsweise
durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispielsweise
Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-
Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielweise
nach der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung
mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die
gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Zu den weiteren erfindungsgemäßen Inhaltsstoffen zählen insbesondere
anorganische und organische Buildersubstanzen, ggf. Komponenten, welche die
Wiederanschmutzung des textilen Gewebes verhindern (soil repellents),
Vergrauungsinhibitoren, textilweichmachende Stoffe, alkalische Salze, Bleichmittel
und Bleichaktivatoren, Schauminhibitoren, neutrale Salze sowie Farb- und
Duftstoffe.
Als anorganische Buildersubstanzen für Waschmittel eignen sich neben den
herkömmlichen Phosphaten, die aber aus ökologischen Gründen nicht bevorzugt
sind, insbesondere Alumosilikate vom Zeolith-Typ. Der eingesetzte feinkristalline,
synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise
Zeolith NaA in Waschmittelqualität. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X und
Zeolith P sowie Mischungen aus A, X und P. Zeolithe sind für den Einsatz in
Reinigungsmitteln für das maschinelle Geschirrspülen nicht besonders bevorzugt.
Geeignete Substitute beziehungsweise Teilsubstitute für Phosphate und Zeolithe
sind kristalline, schichtförmige Natriumsilikate der allgemeinen Formel
NaMSixO2x+1·yH₂O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von
1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4
sind. Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der euro
päischen Patentanmeldung EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline
Schichtsilikate sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3
annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na₂Si₂O₅·yH₂O
bevorzugt.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die bevorzugt in
Form ihrer Natriumsalze eingesetzten Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adi
pinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren, Aminocarbon
säuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen
Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte
Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus die
sen.
Geeignete polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Natriumsalze der
Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer rela
tiven Molekülmasse von 800 bis 150000 (auf Säure bezogen). Geeignete copoly
mere Polycarboxylate sind insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacryl
säure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders
geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50
bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre rela
tive Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 5000 bis
200000, vorzugsweise 10000 bis 12000 und insbesondere 50000 bis 100000.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere, die aus mehr
als zwei verschiedenen Monomeren aufgebaut sind, beispielsweise solche, die als
Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol be
ziehungsweise Vinylalkohol-Derivate (P 43 00 772.4) oder die als Monomere
Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate (DE
42 21 381) enthalten.
Weitere geeignete Buildersysteme sind Oxidationsprodukte von carboxylgruppen
haltigen Polyglucosanen und/oder wasserlöslichen Salzen, wie sie beispielsweise
in der internationalen Patentanmeldung WO-A-93/08251 beschrieben werden
oder deren, die Herstellung in der internationalen Patentanmeldung WO-A-
93/16110 beschrieben wird.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen auch Polyasparaginsäuren
beziehungsweise deren Salze und Derivate zu nennen.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, die durch Umsetzung von
Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3
Hydroxylgruppen aufweisen, beispielsweise wie in der europäischen Patent
anmeldung EP-A-0 280 223 beschrieben, erhalten werden können. Bevorzugte
Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthal
aldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure
und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Die anorganischen und/oder organischen Buildersubstanzen werden vorzugs
weise in Mengen von etwa 10 bis 60 Gew.-%, insbesondere von 15 bis 50 Gew.-%,
in den erfindungsgemäß hergestellten Formkörpern eingesetzt.
Zusätzlich können die Mittel auch Komponenten enthalten, welche die Öl- und
Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen. Dieser Effekt wird beson
ders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das bereits vorher mehrfach mit
einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese öl- und fettlösende Kompo
nente enthält, gewaschen wird. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Kompo
nenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose
und insbesondere Methylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-
Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15
Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus
dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der
Terephthalsäure beziehungsweise von deren Derivaten, insbesondere Polymere
aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder an
ionisch und/oder nichtionische modifizierten Derivaten von diesen. Sie können
bereits in geringen Mengen wirksam werden. Ihr Gehalt beträgt deshalb vorzugs
weise 0,2 bis 10 Gew.-% und insbesondere bis 5 Gew.-%.
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten
Schmutz in der Flotte suspendiert zu halten und so das Vergrauen der Wäsche zu
verhindern. Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet,
beispielsweise die wasserlöslichen Salze polymerer Carbonsäuren, Leim, Gela
tine, Salze von Ethercarbonsäuren oder Ethersulfonsäuren der Stärke oder der
Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose oder der
Stärke. Auch wasserlösliche saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für die
sen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und andere
als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z. B. abgebaute Stärke,
Aldehydstärken usw. Auch Polyvinylpyrrolidon ist geeignet. Bevorzugt werden
jedoch Celluloseether, wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose,
Hydroxyalkylcellulose und Mischether, wie Methylhydroxyethylcellulose, Methyl
hydroxypropylcellulose, Methylcarboxymethylcellulose und deren Gemische,
sowie Polyvinylpyrrolidon beispielsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtrezeptur, eingesetzt.
Weitere geeignete Inhaltsstoffe der Formkörper sind wasserlösliche anorganische
Salze wie Bicarbonate, Carbonate, amorphe Silikate oder Mischungen aus diesen;
insbesondere werden Alkalicarbonat und amorphes Alkalisilikat, vor allem
Natriumsilikat mit einem molaren Verhältnis Na₂O : SiO₂ von 1 : 1,3 bis 1 : 3,0,
vorzugsweise von 1 : 1,8 bis 1 : 3,0, eingesetzt. Der Gehalt der Mittel an Natrium
carbonat beträgt dabei vorzugsweise bis zu 20 Gew.-%, vorteilhafterweise
zwischen 5 und 15 Gew.-%. Der Gehalt der Formkörper an Natriumsilikat beträgt
im allgemeinen bis zu 10 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 2 und 8 Gew.-%.
Unter dem Begriff "amorph" wird im Rahmen der Erfindung auch "röntgenamorph"
verstanden. Die heißt, daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine
scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind,
sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die
eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels aufweisen. Es ist
jedoch sehr wohl möglich und kann sogar zu besonders guten Buildereigen
schaften führen, daß die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten
verwaschene oder sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu inter
pretieren, daß die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe 10 nm bis einige
Hundert nm aufweisen.
Diese röntgenamorphen Silikate sind ebenso wie einige im Handel erhältlichen
Compounds aus Carbonaten und amorphen Silikaten geeignet, die üblichen Buil
dersubstanzen wie Phosphat, Zeolith und kristalline Schichtsilikate teilweise oder
ganz zu ersetzen. Werden derartige Substanzen eingesetzt, so kann ihr Gehalt
auch über die oben angegebenen Mengen für Carbonate und amorphe Silikate
hinausgehen. Hierbei liegen Gehalte bis 40 Gew.-% oder sogar 60 Gew.-%
durchaus im Rahmen der Erfindung.
Gemäß der deutschen Patentanmeldung P 43 19 578.4 können Alkalicarbonate
auch durch schwefelfreie, 2 bis 11 Kohlenstoffatome und gegebenenfalls eine
weitere Carboxyl- und/oder Aminogruppe aufweisende Aminosäuren und/oder
deren Salze ersetzt werden. Im Rahmen dieser Erfindung ist es dabei bevorzugt,
daß ein teilweiser bis vollständiger Austausch der Alkalicarbonate durch Glycin
beziehungsweise Glycinat erfolgt.
Unter den als Bleichmitteln dienenden, in Wasser H₂O₂ liefernden Verbindungen
haben das Natriumperborat-tetrahydrat und das Natriumperborat-monohydrat
besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise
Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H₂O₂ liefernde
persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate,
Diperazelainsäure oder Diperdodecandisäure. Der Gehalt der erfindungsgemäßen
Mittel an Bleichmitteln beträgt vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% und insbesondere
10 bis 20 Gew.-%, wobei vorteilhafterweise Perboratmonhydrat und/oder Percar
bonat eingesetzt werden kann.
Um beim Waschen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbesserte
Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in die Präparate einge
arbeitet werden. Beispiele hierfür sind mit H₂O₂ organische Persäuren bildende N-
Acyl- beziehungsweise O-Acyl-Verbindungen, vorzugsweise N,N′-tetraacylierte
Diamine, p-(Alkanoyloxy)benzolsulfonat ferner Carbonsäureanhydride und Ester
von Polyolen wie Glucosepentaacetat. Weitere bekannte Bleichaktivatoren sind
acetylierte Mischungen aus Sorbitol und Mannitol, wie sie beispielsweise in der
europäischen Patentanmeldung EP-A-0 525 239 beschrieben werden. Der Gehalt
der bleichmittelhaltigen Mittel an Bleichaktivatoren liegt in dem üblichen Bereich,
vorzugsweise zwischen 1 und 10 Gew.-% und insbesondere zwischen 3 und 8
Gew.-%. Besonders bevorzugte Bleichaktivatoren sind N,N,N′,N′-Tetraacetyl
ethylendiamin (TAED), 1,5-Diacetyl-2,4-dioxo-Hexahydro-1,3,5-triazin (DADHT)
und acetylierte Sorbitol-Mannitol-Mischungen (SORMAN).
Günstig ist es auch den erfindungsgemäßen Formkörpern Schauminhibitoren
zuzusetzen. Als Schauminhibitoren eignen sich beispielsweise Seifen natürlicher
oder synthetischer Herkunft, die einen hohen Anteil an C₁₂-C₁₈-Fettsäuren auf
weisen. Geeignete nichttensidartige Schauminhibitoren sind beispielsweise
Organopolysiloxane und deren Gemische mit mikrofeiner, gegebenenfalls silanier
ter Kieselsäure oder Bistearylethylendiamid. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen,
Gemische aus verschiedenen Schauminhibitoren zu verwenden, z. B. solche aus
Silikonen, Paraffinen oder Wachsen. Vorzugsweise sind Schauminhibitoren,
insbesondere silikon- oder paraffinhaltige Schauminhibitoren, an eine granulare, in
Wasser lösliche beziehungsweise dispergierbare Trägersubstanz gebunden.
Insbesondere sind dabei Mischungen aus Paraffinen und Bistearyl
ethylendiamiden bevorzugt.
Als Salze von Polyphosphonsäuren werden vorzugsweise die neutral reagie
renden Natriumsalze von beispielsweise 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat,
Diethylentriaminpentamethylenphosphonat oder Ethylendiamintetramethylen
phosphonat in Mengen von 0,1 bis 1,5 Gew.-% verwendet.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen,
Cellulasen beziehungsweise deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet
sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie- Bacillus subtilis, Bacillus licheni
formis und Streptomyces griseus gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugs
weise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus
Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen,
beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder Pro
tease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase
und Lipase oder Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase
haltige Mischungen von besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen
haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen.
Bevorzugte Proteasen sind z. B. BLAP®140 der Fa. Biozym, Optimase®-M-440
und Opticlean®-M-250 der Fa. Solvay Enzymes; Maxacal®CX und Maxapem®
oder Espernse® der Fa. Gist Brocades oder auch Savinase® der Fa. Novo.
Besonders geeignete Cellulasen und Lipasen sind Celluzym® 0,7 T und Lipo
lasen 30 T der Fa. Novo Nordisk. Besondere Verwendung als Amylasen finden
Termamyl® 60 T, Termamyl® 90 T, Durnmyl® der Fa. Novo, Amylase-LT® der
Fa. Solvay Enzymes oder Maxamyl® P5000 der Fa. Gist Brocades aber auch
andere Enzyme können angewendet werden. Die Enzyme können an Träger
stoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen
vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen
oder Enzymgranulate kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise
0,1 bis 2 Gew.-% betragen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formkörper können optische Aufheller z. B.
Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure beziehungsweise deren Alkali
metallsalze, enthalten. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4′-Bis(2-anilino-4-
morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2′-disulfonsäure oder gleichartig
aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanol
aminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxy
ethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten
Diphenylstyryle anwesend sein, z. B. die Alkalisalze des 4,4′-Bis(2-sulfostyryl)
diphenyls, 4,4′-Bis(4-chlor-3-sulfpstyryl)-diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4′-(2-
sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten Aufheller können
verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die
einzelnen Ausgangsstoffe in Form von Compounds, das heißt bereits vorgefertigte
Gemische aus einzelnen Ausgangsstoffen, eingesetzt. Besonders bevorzugt wer
den Tensidcompounds eingesetzt, insbesondere aniontensidhaltige Compounds,
die auch nichtionische, amphotere oder kationische Tenside enthalten können.
Die Tensidcompounds weisen üblicherweise einen Tensidgehalt von mindestens
10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 60 bis 95
Gew.-%, bezogen auf das Compound, auf. Der Einsatz von derartigen
Tensidcompounds, auch von hochkonzentrierten Tensidcompounds mit Gehalten
von bis zu etwa 95 Gew.-% an Tensiden bewirkt lokale Tensidkonzentrations
unterschiede in der Tablette, was sich nicht nur bei der Verarbeitung, sondern
auch beim späteren Zerfall des Formkörpers in der Waschflotte als Vorteil erwie
sen hat.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Bestandteile für
Waschmittelformkörper aniontensidhaltige Compounds eingesetzt, welche ver
schiedene Aniontenside - beispielsweise Alkylsulfate und Alkylbenzolsulfonate
und/oder Seife oder Alkylsulfate und sulfierte Fettsäureglycerinester - und/oder
Aniontenside in Kombination mit Niotensiden - beispielsweise Alkylsulfate und
ethoxylierte Fettalkohole oder Alkylsulfate, Alkylbenzolsulfonate, ethoxylierte
Fettalkohole und/oder Alkylglykoside oder Alkylsulfate, Seife, ethoxylierte Fett
alkohole und Glucamide - enthalten. Dabei handelt es sich vorzugsweise um
Compounds, welche Aniontenside und Niotenside im Gewichtsverhältnis von 10 : 1
bis 1 : 10 enthalten.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht dabei vor, daß in
dem Verfahren mindestens zwei verschiedenartige Compounds eingesetzt wer
den. Insbesondere ist es bevorzugt, anionische Tenside und nichtionische
Tenside getrennt in verschiedenen Compounds unterzubringen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung bestehen
mindestens 35 Gew.-%, vorzugsweise 50 Gew.-% und insbesondere mindestens
70 Gew.-% der Gesamtrezeptur der hergestellten Wasch- oder Reinigungsmittel
tablette aus einem oder mehreren verschiedenartigen Compounds. Dabei kann es
besonders vorteilhaft sein, mindestens 75 Gew.-% und bis 100 Gew.-% der
Gesamtrezeptur als Compound, das gegebenenfalls nachbehandelt wurde, einzu
setzen. Auf diese Weise lassen sich herkömmliche und handelsübliche Wasch-
oder Reinigungsmittel, welche mindestens ein aniontensidhaltiges Compound
enthalten, auf die erfindungsgemäße Weise in Tabletten überführen. Beispiele
hierfür sind sprühgetrocknete Waschmittel mit Schüttgewichten von etwa 300 bis
600 g/l, die in den sprühgetrockneten Anteilen vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%
Aniontenside enthalten. Diese sprühgetrockneten Granulate können auch
nachträglich mit weiteren Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln unter
granulierenden Bedingungen besprüht oder abgepudert werden, wodurch das
Schüttgewicht erhöht wird. Als bevorzugte flüssige Bestandteile sind hierbei nicht
ionische Tenside, als Puderungsmittel beispielsweise feinteilige Zeolithe, Kiesel
säuren, Sulfate und/oder Calciumstearate zu nennen. In anderen bevorzugten
Wasch- oder Reinigungsmitteln liegen aniontensidhaltige sprühgetrocknete
Granulate neben sprühgetrockneten oder granulierten Compounds vor, welche
aus Trägermaterialien wie Zeolith, kristallinen Schichtsilikaten, polymeren Poly
carbonoxylaten, Carbonaten und gegebenenfalls auch Silikaten bestehen und mit
flüssigen bis pastenförmigen oder wachsartigen Inhaltsstoffen wie nichtionischen
Tensiden und/oder Schauminhibitoren oder üblichen Textilweichmachern
imprägniert sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden nicht nur sprühge
trocknete Wasch- oder Reinigungsmittel, sondern auch granulierte oder extru
dierte Wasch- oder Reinigungsmittel, welche beispielsweise nach den Verfahren
gemäß den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 339 996, EP-A-0 420 317
oder der internationalen Patentanmeldung WO-A-93/23523 oder dem euro
päischen Patent EP-B-0 486 592 hergestellt wurden, eingesetzt.
Selbstverständlich ist es auch möglich und im Rahmen dieser Erfindung sogar
bevorzugt, nicht nur bereits derartige vorhandene Mittel in der angegebenen Art
zu tablettieren, sondern separat hergestellte Compounds gegebenenfalls mit
geringen Mengen an Einzelkomponenten zu vermischen und mittels der bekann
ten Verfahren zu tablettieren. So können sprühgetrocknete aniontensidhaltige
Granulate mit zeolithhaltigen Granulaten, die mit nichtionischen Tensiden
besprüht sind und/oder einzelnen Extrudaten, beispielsweise enzym- oder bleich
aktivatorhaltigen, aber auch peroxybleichmittelhaltigen Extrudaten gemeinsam
mittels Mikrowellentechnik tablettiert werden. Ebenso ist es möglich, auch
verschiedene Extrudate, beispielsweise solche, die nach dem Verfahren gemäß
der älteren deutschen Anmeldung P 44 06 210.9 hergestellt wurden, zur Tablet
tierung einzusetzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden jedoch zumindest als
eines von mehreren Compounds hoch aniontensidhaltige Compounds eingesetzt,
welche Aniontensidgehalte oberhalb von 40 Gew.-%, vorzugsweise bis oberhalb
90 Gew.-% aufweisen und insbesondere durch Granulierung mit gleichzeitiger
Trocknungsmöglichkeit, vorteilhafterweise nach einem in einer Wirbelschicht
ablaufenden Verfahren, wie es in der internationalen Anmeldung WO 93/04162
beschrieben ist, hergestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Formkörper
hergestellt, welche 40 bis 60 Gew.-% Compounds enthalten, die zu 10 bis 90
Gew.-% aus Aniontensiden, vorteilhafterweise aus Alkylbenzolsulfonaten und/oder
Alkylsulfaten, sowie zu 10 bis 90 Gew.-% aus Buildersubstanzen, hydratisierten
Salzen und/oder Sprengmitteln bestehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Formkörper zusätzlich
Compounds- auf, welche aniontensidfrei sind und Buildersubstanzen, vorteil
hafterweise Zeolith A und/oder Zeolith P sowie 10 bis 40 Gew.-% Niotenside
enthalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß in die
Tabletten Sprengmittel eingebaut werden, welche ein Aufbrechen der Tablette,
nachdem diese mit Wasser in Berührung gekommen ist, bewirken.
Typische Sprengmittel, die in diesem Verfahren eingesetzt werden, sind bei
spielsweise Citronensäure beziehungsweise Citrate, Bicarbonate und Carbonate,
Bisulfat, aber auch Percarbonat. Aufgrund der in diesem Verfahren auftretenden
relativ niedrigen Temperaturen ist es möglich, Peroxybleichmittel wie Perborat
oder sogar Percarbonat in die Tabletten einzuarbeiten. Weitere bevorzugte
Sprengmittel sind mikrokristalline Cellulose, Zucker, insbesonde Sorbit, aber auch
Schichtsilikate, insbesondere feinteilige und quellfähige Schichtsilikate von der Art
der Bentonite oder Smektite. Sprengmittel der geschilderten Art können dabei in
Mengen von 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf
die Gesamtrezeptur, eingesetzt werden. Dabei ist es möglich, die Sprengmittel als
Einzelrohstoff oder ebenfalls als Compound einzusetzen.
Sollte die Resffeuchte in der einzusetzenden Gesamtmischung einen Wert von
etwa 5 bis 10 Gew.-% übersteigen, so empfiehlt es sich, die Sprengmittel vor die
ser Feuchtigkeit zu schützen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung werden deshalb Sprengmittel eingesetzt, die vor ihrem Einsatz mit bekann
ten hydrophoben Komponenten umhüllt wurden. Beispielsweise werden neben
anderen in der Literatur bekannten Umhüllungssubstanzen bevorzugt Paraffinöl
oder Silikonöl eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Formkörper herge
stellt, welche 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 18 bis 35 Gew.-% und insbeson
dere 20 bis 30 Gew.-% anionische und/oder nichtionische Tenside enthalten, wo
bei der Gehalt an anionischen Tensiden vorzugsweise oberhalb von 10 Gew.-%
liegt und das Gewichtsverhältnis Aniontenside : Niotenside 10 : 1 bis 1 : 10 beträgt.
Besonders bevorzugte anionische Tenside sind dabei Alkylbenzolsulfonate und
Alkylsulfate sowie Seifen. Bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte C₁₂-
C₁₈-Fettalkohole oder Oxoalkohole sowie Alkylglykoside. Des weiteren enthalten
bevorzugt hergestellte Tabletten 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 50 Gew.-%
und insbesondere 20 bis 40 Gew.-% Buildersubstanzen wie Zeolith A und/oder
Zeolith P, kristalline Schichtsilikate sowie Carbonat-Silikat-Compounds mit
entsprechend hohem Calciumbindevermögen.
Aus den unten aufgeführten Compounds, Pulvern und Flüssigkeiten wurde gemäß
der Lehre der internationalen Patentanmeldung WO 94/25563 eine Tablette her
gestellt.
6,0 Gew.-% Aniontensid-Compound (bestehend aus 96,0 Gew.-% C₁₂-C₁₄-Alkyl
sulfat, 2 Gew.-% Natriumcarbonat, Rest Wasser)
2,4 Gew.-% Seifengranulat (enthaltend 89,8 Gew.-% C₁₂-C₁₈-Seife; 8,1 Gew.-% Polycarboxylat; 2,1 Gew.-% Natriumcarbonat)
35,0 Gew.-% Niotensid-Compound (enthaltend 10,5 Gew.-% Na₂CO₃; 39,3 Gew.-% ethoxylierter C₁₂-C1₈-Fettalkohol mit durchschnittlich 5 EO-Ein heiten; 17,9 Gew.-% pyrogene Kieselsäure; 14,5 Gew.-% Poly carboxylat; 0,5 Gew.-% Hydroxyethan-1,1-diphosphonat, Na-Salz; 17,3 Gew.-% Zeolith)
17,6 Gew.-% Natriumpercarbonat
8,0 Gew.-% eines granularen Bleichaktivators auf Basis Tetraacetylethylendiamin
13,0 Gew.-% Na-Citrat-Trihydrat
9,0 Gew.-% übertrocknetes Wasserglas
5,5 Gew.-% dest. Wasser
Rest: übliche Waschmittelbestandteile (wie z. B. Enzyme, Aufheller, Soil- Repellents, Vergrauungsinhibitoren, Schauminhibitoren, alkalische Salze, neutrale Salze, Weichmacher, Wäschepflegesubstanzen, Farb- und Duftstoffe, etc.)
2,4 Gew.-% Seifengranulat (enthaltend 89,8 Gew.-% C₁₂-C₁₈-Seife; 8,1 Gew.-% Polycarboxylat; 2,1 Gew.-% Natriumcarbonat)
35,0 Gew.-% Niotensid-Compound (enthaltend 10,5 Gew.-% Na₂CO₃; 39,3 Gew.-% ethoxylierter C₁₂-C1₈-Fettalkohol mit durchschnittlich 5 EO-Ein heiten; 17,9 Gew.-% pyrogene Kieselsäure; 14,5 Gew.-% Poly carboxylat; 0,5 Gew.-% Hydroxyethan-1,1-diphosphonat, Na-Salz; 17,3 Gew.-% Zeolith)
17,6 Gew.-% Natriumpercarbonat
8,0 Gew.-% eines granularen Bleichaktivators auf Basis Tetraacetylethylendiamin
13,0 Gew.-% Na-Citrat-Trihydrat
9,0 Gew.-% übertrocknetes Wasserglas
5,5 Gew.-% dest. Wasser
Rest: übliche Waschmittelbestandteile (wie z. B. Enzyme, Aufheller, Soil- Repellents, Vergrauungsinhibitoren, Schauminhibitoren, alkalische Salze, neutrale Salze, Weichmacher, Wäschepflegesubstanzen, Farb- und Duftstoffe, etc.)
In einem Mischer wurde aus den Bestandteilen ein homogenes Gesamtgemisch
hergestellt, welches anschließend in einen Formkörper gefüllt und 10 Sekunden
mit einem Druck von 13 N/cm² vorverpreßt wurde (die auf die Kreisfläche
ausgeübte Kraft betrug 35 N auf einer Fläche von 2,5 cm²). Formkörperrohlinge
von jeweils 40 g wurden mit Mikrowellen der Frequenz von 2450 Mhz bestrahlt.
Dabei lag die rezepturspezifische Hochfrequenzleistung bei 70 Wh/kg.
Im Anschluß daran wurde eine Mischung aus 90 Gew.-% Natriumacetattrihydrat
und 10 Gew.-% Natnumcitrntdihydrat aus der Schmelze aufgesprüht.
Anschließend läßt man die Tablette erkalten. Die Zerfallsgeschwindigkeit der
kalten Tabletten unter Praxisbedinguingen in der Waschmaschine betrugt 5-7
Minuten. Zur Messung der Zerfallsgeschwindigkeit wurde ein Formkörper in einem
üblichen Dosierer zu trockener Wäsche (3,5 kg) in einer Waschmaschine (Typ
Miele Novotronic W 918) gegeben. Nachdem Wasser zugelaufen war, wurde der
Dosierer mit dem Formkörper gewogen. Anschließend wurde ein Buntwasch
programm (11 l Wasser, 16° d) gestartet und zu verschiedenen Zeitpunkten
unterbrochen, wobei jeweils das Gewicht der verbliebenen Tablettenreste
gewogen, bzw. nach dem vollständigen Zerfall die Zerfallszeit (7 min) gemessen
wurde. Eine zum Vergleich hergestellte Tablette mit einem Natriumtartrat-Coating
hatte eine deutlich längere Zerfallszeit von 15 min.
Die Druckfestigkeit der erfindungsgemäßen Tabletten, gemessen mit einem
SCHLEUNIGER Tablettenhärteprüfgerät Modell 6D, betrug ca. 50 N/cm².
Die erfindungsgemäßen Tabletten wurden von erfahrenen Parfumeuren mehrfach
geruchlich gemustert. Sie zeigen beim Gebrauch keinen Geruch nach Essigsäure,
wie das bei vergleichbaren Tabletten mit einem Natriumacetat-Coating oder bei
der Vorhandensein von Wasser im Sprühprozeß der Fall ist. Auch bei Berührung
der Tablette mit den Händen tritt kein unangenehmer Geruch an den Fingern auf,
wie er bei den Tabletten des Standes der Technik zu beobachten ist.
In einem Vergleichsversuch wurden die Löslichkeiten der Calcium- und
Magnesiumsalze der entsprechenden Hüllenmaterialien der Erfindung und des
Standes der Technik verglichen. Dabei zeigte sich, daß die Tabletten mit den
Anionen, deren Calcium- und Magnesiumsalze bei den in der Waschmaschine
auftretenden Temperaturen löslicher sind, schneller zerfallen, bzw. sich schneller
lösen, als diejenigen des Standes der Technik. Außerdem verringert sich mit den
erfindungsgemäßen Substanzen die Gefahr deutlich Inkrustationen auf Fasern
und Waschmaschinenteilen zu bilden. Die besten Ergebnisse lieferte die
Kombination Acetat/Citrat.
Claims (18)
1. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
einem Formkörperrohling bestehen, der ganz oder teilweise mit einem Gemisch
aus mindestens einem Alkalimetallacetat und mindestens einem Salz
mehrfunktioneller organischer Säuren beschichtet ist.
2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Alkalimetallacetat ein Natriumacetat und das Salz einer mehrfunktionellen
organischen Carbonsäure ein Natriumcitrat ist.
3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Gemisch verschiedene Hydrate oder die Gemische der einzelnen Hydrate der
einzelnen Salze können eingesetzt werden.
4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das erfindungsgemäße Gemisch aus einem Verhältnis von Alkaliacetat :
Zweitsalz von 1 : 0,001 bis 1 : 0,3, besonders bevorzugt 1 : 0,01 bis 1 : 0,2 besteht.
5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Salzgemische als erstarrte Schmelze auf dem Formkörperrohling
aufgebracht sind.
6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Formkörperrohling nur teilweise beschichtet ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Wasch- oder Reinigungsmittelformkörpers,
dadurch gekennzeichnet, daß man auf einen entsprechenden
Formkörperrohling eine durchgehende oder teilweise Schicht aus einem
Gemisch aus mindestens einem Alkalimetallacetat und mindestens einem
Alkalimetallsalz einer organischen mehrfunktionellen Carbonsäure oder deren
Hydrate aufbringt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Alkalimetallacetat ein Natriumacetat und das Salz einer mehrfunktionellen
organischen Carbonsäure ein Natriumcitrat ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Formkörperrohlinge mit Hilfe der Mikrowellentechnik hergestellt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gemisch der Salze in Form ihrer Schmelze aufgebracht werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die äußere Schicht aus wasserlöslichem Salz durch Tauch-, Sprüh- oder Druck
verfahren aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich Tenside in Form eines oder mehrerer Compounds in das Verfahren
eingebracht werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die tensidhaltigen
Compounds verschiedene Aniontenside, Niotenside oder Mischungen aus
Aniontenside und Niotensiden enthalten.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Compounds eingesetzt werden, wobei Aniontenside und
Niotenside getrennt voneinander in verschiedenen Compounds untergebracht
sind.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens 15 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 35 Gew.- % und insbeson
dere mindestens 50 Gew.-% der Gesamtrezeptur des Wasch- oder Rei
nigungsmittelformkörpers aus einem oder mehreren verschiedenartigen Com
pounds bestehen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
ein, mehrere oder alle Compounds vor der Tablettierung mittels Mikrowellen
technik mit hydratisierten Substanzen teilweise oder ganz umhüllt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die gefüllte Form vor der Bestrahlung mit Mikrowellen einer Vorverpressung
unterworfen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das Salzgemisch als Lösung in einem Tauchverfahren und/oder einem
Sprühverfahren und/oder einem Druckverfahren aufgebracht wird, wobei die
Lösung eine bei 30°C gesättigte wäßrige Natriumcitrat-Lösung ist, die mit
Natriumacetattrihydrat in einem Verhältnis von Natriumcitratlösung zu
Natriumacetattrihydrat von 0,1 : 99,9 bis 10 : 90 bevorzugt in einem Verhältnis von
1 : 99 bis 5 : 95 versetzt wird, wobei dann gegebenenfalls ein Trockenschritt
folgen muß.
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