DE19824743A1 - Bruchstabile und schnellösliche Wasch- und Reinigungsmittelformkörper - Google Patents
Bruchstabile und schnellösliche Wasch- und ReinigungsmittelformkörperInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die sich sowohl durch eine hohe Härte und damit Transport- und Handhabungsstabilität auszeichnen als auch ausgezeichnete Zerfallseigenschaften besitzen. Dieses vorteilhafte Eigenschaftsprofil wird dadurch erreicht, daß die Formkörper Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat enthalten.
Description
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der kompakten Formkörper, die wasch-
und reinigungsaktive Eigenschaften aufweisen. Solche Wasch- und Reinigungsmittelform
körper umfassen beispielsweise Waschmittelformkörper für das Waschen von Textilien,
Reinigungsmittelformkörper für das maschinelle Geschirrspülen oder die Reinigung harter
Oberflächen, Bleichmittelformkörper zum Einsatz in Wasch- oder Geschirrspülmaschinen,
Wasserenthärtungsformkörper oder Fleckensalztabletten. Insbesondere betrifft die Erfin
dung Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die zum Waschen von Textilien in einer
Haushaltswaschmaschine eingesetzt und kurz als Waschmitteltabletten bezeichnet werden.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und
erfreuen sich beim Verbraucher wegen der einfachen Dosierung zunehmender Beliebtheit.
Tablettierte Wasch- und Reinigungsmittel haben gegenüber pulverförmigen eine Reihe von
Vorteilen: Sie sind einfacher zu dosieren und zu handhaben und haben aufgrund ihrer
kompakten Struktur Vorteile bei der Lagerung und beim Transport. Auch in der Patentlite
ratur sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper folglich umfassend beschrieben. Ein
Problem, das bei der Anwendung von wasch- und reinigungsaktiven Formkörpern immer
wieder auftritt, ist die zu geringe Zerfalls- und Lösegeschwindigkeit der Formkörper unter
Anwendungsbedingungen. Da hinreichend stabile, d. h. form- und bruchbeständige Form
körper nur durch verhältnismäßig hohe Preßdrucke hergestellt werden können, kommt es
zu einer starken Verdichtung der Formkörperbestandteile und zu einer daraus folgenden
verzögerten Desintegration des Formkörpers in der wäßrigen Flotte und damit zu einer zu
langsamen Freisetzung der Aktivsubstanzen im Wasch- bzw. Reinigungsvorgang. Die ver
zögerte Desintegration der Formkörper hat weiterhin den Nachteil, daß sich übliche
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nicht über die Einspülkammer von Haushalts
waschmaschinen einspülen lassen, da die Tabletten nicht in hinreichend schneller Zeit in
Sekundärpartikel zerfallen, die klein genug sind, um aus Einspülkammer in die Wasch
trommel eingespült zu werden. Zusätzlich ist die großtechnische Herstellung von verpreß
ten Formkörpern aufwendig, da die zu verpressenden Gemische volumetrisch exakt dosiert
und nachfolgend verpreßt werden müssen. Schwankungen der volumetrischen Dosierung
führen dazu, daß eine Tablette, die auf vorbestimmte Außenmaße verpreßt wird, bei weni
ger Vorgemisch weicher und bei mehr Vorgemisch härter wird als der Durchschnitt der
Tabletten. Die daraus resultierenden Schwankungen in der Härte der entstehenden Tablet
ten können im Ernstfall zu mechanisch instabilen oder im anderen Extremfall zu vollkom
men unlöslichen Formkörpern führen. Das Ausmaß dieser Schwankung wird auch durch
das individuelle Vorgemisch beeinflußt. Trägt man die über die Tablettenpresse auf das
Gemisch ausgeübte Preßkraft in einem Diagramm über die Lösegeschwindigkeit der er
haltenen Formkörper auf, so resultiert nach der oben beschriebenen Dichotmoie eine Gera
de, die abhängig vom individuellen Vorgemisch mehr oder weniger steil verläuft. Im Falle
stark ansteigender Geraden führen minimale Veränderungen der Preßkraft zu großen Va
riationen der Zerfallszeiten, was sich bei einer Serienfertigung von Formkörpern äußerst
negativ bemerkbar macht. Es ist deshalb erwünscht, Vorgemische so herzustellen oder zu
modifizieren, daß die Gerade "Preßkraft über Zerfallszeit" möglichst flach verläuft, um bei
Preßkraftschwankungen dennoch akzeptabel stabile und dennoch schnell lösliche Form
körper zu erhalten.
Zur Überwindung der Dichotomie zwischen Härte, d. h. Transport- und Handhabungsstabi
lität, und leichtem Zerfall der Formkörper sind im Stand der Technik viele Lösungsansätze
entwickelt worden. Ein insbesondere aus der Pharmazie bekannter und auf das Gebiet der
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper ausgedehnter Ansatz ist die Inkorporation be
stimmter Desintegrationshilfsmittel, die den Zutritt von Wasser erleichtern oder bei Zutritt
von Wasser quellen bzw. gasentwickelnd oder in anderer Form desintegrierend wirken.
Andere Lösungsvorschläge aus der Patentliteratur beschreiben die Verpressung von Vor
gemischen bestimmter Teilchengrößen, die Trennung einzelner Inhaltsstoffe von be
stimmten anderen Inhaltsstoffen sowie die Beschichtung einzelner Inhaltsstoffe oder des
gesamten Formkörpers mit Bindemitteln.
Der Einsatz von Kaliumcarbonat in Kombination mit anderen Stoffen zur Löslichkeitsver
besserung von Waschmitteltabletten oder Formkörpern aus verdichteten Wasch- und Rei
nigungs- bzw. Wasch- oder Reinigungshilfsmitteln ist aus dem Stand der Technik bekannt.
So beschreibt die europäische Patentanmeldung EP 482 627 (Kao Corporation) Wasch
mitteltabletten, die eine verbesserte Löslichkeit besitzen, weil sie ein spezielles nichtioni
sches Tensid und Kaliumcarbonat in bestimmten Gewichtsverhältnissen enthalten.
Auch die europäische Patentanmeldung EP 799 886 (Cleantabs A/S) beschreibt harte,
bruchstabile und dennoch schnellösliche Waschmitteltabletten, die jeweils 0,1 bis 15 Gew.-%
nichtionisches und amphoteres Tensid, 20 bis 50 Gew.-% einer polyfunktionellen Car
bonsäure oder ihres Salzes, 1 bis 30 Gew.-% Builder sowie 5 bis 70 Gew.-% Kaliumcarbo
nat enthalten.
Der Einsatz von Kaliumcarbonat in Waschmitteltabletten wird auch in den japanischen
Patentanmeldungen JP 6279799, JP 6108099, JP 6017099 und JP 4239100 (alle Lion
Corporation) beschrieben. Die in diesen Schriften offenbarten Tabletten enthalten hohe
Mengen an Kaliumcarbonat.
In den vorstehend genannten Schriften wird lediglich der Einsatz von Kaliumcarbonat ge
nannt, wobei das handelsübliche wasserfreie Kaliumcarbonat zum Einsatz kommt. Keine
dieser Schriften offenbart den Einsatz eines Hydrats der Zusammensetzung Kaliumcarbo
nat-1,5-Wasser zur Überwindung der Dichotomie zwischen Härte und Lösegeschwindig
keit. Der Einsatz von Natriumcarbonat-Sesquihydrat wird im Stand der Technik überhaupt
nicht beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper bereitzustellen, die die gewünschten Eigenschaften hoher Härte und mechani
scher Stabilität und dennoch günstiger Zerfallsgeschwindigkeiten miteinander vereinen.
Insbesondere sollten die physikalischen Eigenschaften der zu verpressenden Vorgemische
dahingehend positiv beeinflußt werden, daß der Verlauf der Geraden "Preßkraft über Zer
fallszeit" möglichst flach ist, d. h. daß kleine Schwankungen der Preßkraft nicht zu gravie
renden Änderungen der Löslichkeit der Formkörper führen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt, indem man dem zu verpressenden Vorgemisch Kali
umcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat zusetzt.
Gegenstand der Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem
teilchenformigen Wasch- und Reinigungsmittel, umfassend Tensid(e) und/oder Gerüst
stoff(e) und/oder Bleichmittel sowie gegebenenfalls weitere Wasch- und Reinigungsmittel
bestandteile, die Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat enthalten.
Es hat sich gezeigt, daß Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat die
Eigenschaften des zu verpressenden Vorgemischs derart verändern, daß über einen breiten
Bereich auszuübender Preßkraft die Löslichkeit der erhaltenen Formkörper nahezu kon
stant und immer in einem akzeptablen Rahmen bleibt. Dieser Effekt tritt unabhängig von
der übrigen Zusammensetzung der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper auf. Durch
den Einsatz der genannten Verbindungen in unterschiedlich zusammengesetzten Vorgemi
schen lassen sich wasch- und reinigungsaktive Formkörper von reinen Wasserenthärtungs-
oder Bleichmitteltabletten bis hin zu komplex zusammengesetzten Reinigungsmittelt
abletten für das maschinelle Geschirrspülen oder Waschmitteltabletten für die Textil
wäsche herstellen, die die genannten Vorteile aufweisen.
Kaliumcarbonat-1,5-Wasser ("Pottasche-Hydrat") ist die stabile Phase des Kaliumcarbo
nats im Kontakt mit der gesättigten Lösung im Bereich von 0°C bis ca. 110°C und kann
durch Kristallisation aus übersättigten Kaliumcarbonat-Lösungen gewonnen werden. Es
kristallisiert in glasglänzenden, praktisch staubfreien Kristallen, hat eine Dichte von 2,155
gcm-3 und verliert sein Kristallwasser bei Temperaturen von 130 bis 160°C vollständig. Die
meisten großtechnischen Herstellungsverfahren für Kaliumcarbonat führen zunächst zum
Kaliumcarbonat-1,5-Wasser, das in Drehrohröfen bei 200 bis 350°C zu 98 bis 100%igem
Kaliumcarbonat calciniert wird. Unterbleibt diese Calcinierung, wird das auskristallisierte
Kaliumcarbonat-1,5-Hydrat bei 110 bis 120°C getrocknet und als Pottasche-Hydrat ver
kauft. Technisch gängige Herstellungsverfahren für die genannten Produkte sind bei
spielsweise das Verfahren mit kontinuierlicher Kristallisation (Ausgangsstoffe: KOH und
CO2), das Fließbett-Verfahren (Ausgangsstoffe: KOH und CO2), das Amin-Verfahren
(KOH/CO2 in Gegenwart von Isopropylamin: Mines de Potasse d'Alsace oder KOH/CO2 in
Gegenwart von Triethylamin: Kali-Chemie AG) oder das Nephelin-Aufschlußverfahren
(hauptsächlich ehemalige UdSSR). Von untergeordneter Bedeutung oder nur noch von
historischem Interesse sind das Ionenaustauscher-Verfahren (Ausgangsstoffe: KCl und
(NH4)2CO3), das Magnesia-Verfahren (Engel-Precht-Verfahren, Neustaßfurter Verfahren;
Ausgangsstoffe: KCl, MgCO3.3 H2O und CO2), das Formiat-Pottasche-Verfahren (Aus
gangsstoffe: Kaliumsulfat, Calciumhydroxid und Kohlenmonoxid), das Piesteritz-
Verfahren (Ausgangsstoffe: Kaliumsulfat und Calciumcyanamid) sowie das Le Blanc Ver
fahren (Ausgangsstoffe: Kaliumsulfat, Calciumcarbonat und Kohlenstoff).
Natriumcarbonat-Sesquihydrat findet sich in der Natur als Mineral (Trona) und wird durch
die Formel Na2CO3.NaHCO3.2 H2O beschrieben. Große Trona-Vorkommen befinden
sich beispielsweise in den USA (Green River/Wyoming), Kenia (Magadi-See) und der Re
publik Sudan (Dongola). Während die Vorkommen in Afrika im Tagebau ausgebeutet
werden können, wird die Trona in den USA bergmännisch gewonnen. Trona hat eine
Dichte von 2,17 gcm-3 und eine Mohs'sche Härte von 2,5. Üblicherweise dient Trona zur
Gewinnung reiner Soda, nach dem Natriumsesquicarbonat-Prozeß kann aber auch reines
Na2CO3.NaHCO3.2 H2O hergestellt werden, das in den Handel gelangt. Reines Natrium
sesquicarbonat bildet sich auch aus Natriumhydrogencarbonat durch Stehenlassen an
feuchter Luft unter Kohlendioxid-Abspaltung oder durch Einleiten von Kohlendioxid in
eine Natriumcarbonatlösung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkör
per enthalten Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat in Mengen von
0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 1,0 bis 12,5 Gew.-%, besonders bevor
zugt in Mengen von 1,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 2,0 bis 7,5 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gewicht der Formkörper.
Neben dem erfindungsgemäß zur Verbesserung der Löslichkeit und Zerfallszeit eingesetz
ten Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat enthalten die Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper übliche Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, ins
besondere aus den Gruppen der Tenside und/oder der Gerüststoffe und/oder der Bleich
mittel. Weitere Inhaltsstoffe, die in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
formkörpern eingesetzt werden können, sind beispielsweise Bleichaktivatoren, Enzyme,
Farb- und Duftstoffe, optische Aufheller, Polymere, Schauminhibitoren usw.
Zur Entfaltung der Waschleistung können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper grenzflächenaktive Substanzen aus der Gruppe der anionischen,
nichtionischen, zwitterionischen oder kationischen Tenside enthalten, wobei anionische
Tenside aus ökonomischen Gründen und aufgrund ihres Leistungsspektrums deutlich be
vorzugt sind.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate
eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-
Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansul
fonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C12-18-Monoolefinen mit end-
oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid
und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in
Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen beispielsweise durch
Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation
gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z. B.
die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren ge
eignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglyce
rinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei
der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder
bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevor
zugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fett
säuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Ca
prinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefel
säurehalbester der C12-C18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalko
hol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und die
jenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevor
zugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf pe
trochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Ab
bauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen
Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-
Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche bei
spielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden
und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten werden
können, sind geeignete Aniontenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten gerad
kettigen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im
Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind ge
eignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in
relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch
als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester
und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und
insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten
C8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sul
fosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ab
leitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten).
Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fet
talkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist
es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in
der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind
gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen
Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium-
oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder
Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer
Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
bevorzugt, die 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere 10 bis
20 Gew.-% anionische Tensid(e), jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, enthalten.
Bei der Auswahl der anionischen Tenside, die in den erfindungsgemäßen Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörpern zum Einsatz kommen, stehen der Formulierungsfreiheit keine
einzuhaltenden Rahmenbedingungen im Weg. Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper weisen jedoch einen Gehalt an Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Ge
samtgewicht des Formkörpers, übersteigt. Bevorzugt einzusetzende anionische Tenside
sind dabei die Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholsulfate, wobei bevorzugte Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 15 Gew.-% und insbe
sondere 5 bis 10 Gew.-% Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf das Formkörperge
wicht, enthalten.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxy
lierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durch
schnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alko
holrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und
methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalko
holresten 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 C12-14-Alkohole mit 3 EO
oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO,
C12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus
C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxy
lierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze
oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine einge
engte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen
nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden.
Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als allei
niges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden
eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und pro
poxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkyl
kette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Pa
tentanmeldung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der in
ternationalen Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt wer
den.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann,
sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkypolyglycoside genügen der allgemei
nen Formel RO(G)z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in
2-Stellung methylverzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis
22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glyko
seeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungs
grad z liegt dabei zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbeson
dere zwischen 1,1 und 1,4.
Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in de
nen der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können bevorzugt Al
kylpolyglycoside enthalten, wobei Gehalte der Formkörper an APG über 0,2 Gew.-%, be
zogen auf den gesamten Formkörper, bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper enthalten APG in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugs
weise 0,2 bis 5 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-
dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealka
nolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vor
zugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als
die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (II),
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Was
serstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für
einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und
3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um
bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuc
kers 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 Formel (III),
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlen
stoffatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Aryl
rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen
Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
steht, wobei C1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Poly
hydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substitu
iert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise 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 Fettsäu
remethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhy
droxyfettsäureamide überführt werden.
Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von
Wasch- und Reinigungsmitteln. In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper können dabei alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten
Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische
Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen - auch die
Phosphate. Die genannten Gerüststoffe können auch in tensidfreien Formkörpern einge
setzt werden, so daß es erfindungsgemäß möglich ist, Formkörper herzustellen, die zur
Wasserenthärtung eingesetzt werden können.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel
NaMSixO2x+1.H2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4
und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige kri
stalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind
solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind
sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si2O5.yH2O bevorzugt, wobei β-Natrium
disilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in der internationa
len Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO2 von 1 : 2 bis
1 : 3,3, vorzugsweise von 1 : 2 bis 1 : 2,8 und insbesondere von 1 : 2 bis 1 : 2,6, welche lösever
zögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber
herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispiels
weise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder
durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter
dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei
Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalli
ne Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten
Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels auf
weisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften führen,
wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar
scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokri
stalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50
nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte röntgenamor
phe Silikate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Was
sergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A-44 00 024
beschrieben. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Sili
kate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist
vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt
der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mi
schungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X
und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta S.p.A.
unter dem Markennamen VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die Formel
nNa2O.(1-n)K2O.Al2O3.(2-2,5)SiO2.(3,5-5,5) H2O
beschrieben werden kann. Der Zeolith kann dabei sowohl als Gerüststoff in einem granula
ren Compound eingesetzt, als auch zu einer Art "Abpuderung" der gesamten zu verpres
senden Mischung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur Inkorporation
des Zeoliths in das Vorgemisch genutzt werden. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere
Teilchengröße von weniger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Coun
ter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an
gebundenem Wasser.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersub
stanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden
werden sollte. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Py
rophosphate und insbesondere der Tripolyphosphate.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsal
ze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutar
säure, Weinsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern
ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischun
gen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure,
Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus
diesen.
Um den Zerfall hochverdichteter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrati
onshilfsmittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in diese einzuarbeiten, um die Zerfalls
zeiten zu verkürzen. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden
gemäß Römpp (9. Auflage, Bd. 6, S. 4440) und Voigt "Lehrbuch der pharmazeutischen
Technologie" (6. Auflage, 1987, S. 182-184) Hilfsstoffe verstanden, die für den raschen
Zerfall von Tabletten in Wasser oder Magensaft und für die Freisetzung der Pharmaka in
resorbierbarer Form sorgen.
Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Sprengmittel" bezeichnet werden, ver
größern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert
(Quellung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden
kann, der die Tablette in kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfs
mittel sind beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische
Säuren eingesetzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise
synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw. mo
difizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate, Alginate oder Casein-
Derivate.
Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten 0,5 bis 10 Gew.-%, vor
zugsweise 1 bis 5 Gew.-% und insbesondere 2 bis 4 Gew.-% eines Desintegrationshilfs
mittels, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung
Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in Mengen
von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% und insbesondere 2 bis 4 Gew.-%
enthalten. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C6H10O5)n auf und
stellt formal betrachtet ein β-1,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei
Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis
5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50 000
bis 500 000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der
vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen
aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei
beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-
Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-
Gruppen gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind,
ersetzt wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-
Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Cellulo
seester und -ether sowie Aminocellulosen.
Die genannten Cellulosederivate werden vorzugsweise nicht allein als Desintegrationsmit
tel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung mit Cellulose verwendet. Der Ge
halt dieser Mischungen an Cellulosederivaten beträgt vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%,
besonders bevorzugt unterhalb 20 Gew.-%, bezogen auf das Desintegrationsmittel auf
Cellulosebasis. Besonders bevorzugt wird als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis rei
ne Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulosederivaten ist.
Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser Kompo
nente kann mikrokristalline Cellulose verwendet werden. Diese mikrokristalline Cellulose
wird durch partielle Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen erhalten, die nur
die amorphen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen angreifen und
vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine
nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulo
sen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von ca. 5 µm aufwei
sen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße von 200 µm kom
paktierbar sind.
Die Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Formkörper geschieht durch Anwendung
von Druck auf ein zu verpressendes Gemisch, das sich im Hohlraum einer Presse befindet.
Im einfachsten Fall der Formkörperherstellung, die nachfolgend vereinfacht Tablettierung
genannt wird, wird die zu tablettierende Mischung direkt, d. h. ohne vorhergehende Granu
lation verpreßt. Die Vorteile dieser sogenannten Direkttablettierung sind ihre einfache und
kostengünstige Anwendung, da keine weiteren Verfahrensschritte und demzufolge auch
keine weiteren Anlagen benötigt werden. Diesen Vorteilen stehen aber auch Nachteile ge
genüber. So muß eine Pulvermischung, die direkt tablettiert werden soll, eine ausreichende
plastische Verformbarkeit besitzen und gute Fließeigenschaften aufweisen, weiterhin darf
sie während der Lagerung, des Transports und der Befüllung der Matrize keinerlei Ent
mischungstendenzen zeigen. Diese drei Voraussetzungen sind bei vielen Substanzgemi
schen nur außerordentlich schwierig zu beherrschen, so daß die Direkttablettierung insbe
sondere bei der Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteltabletten nicht oft angewen
det wird. Der übliche Weg zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteltabletten geht
daher von pulverförmigen Komponenten ("Primärteilchen") aus, die durch geeignete Ver
fahren zu Sekundärpartikeln mit höherem Teilchendurchmesser agglomeriert bzw. granu
liert werden. Diese Granulate oder Gemische unterschiedlicher Granulate werden dann mit
einzelnen pulverförmigen Zuschlagstoffen vermischt und der Tablettierung zugeführt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkör
per werden durch Verpressen eines teilchenformigen Vorgemischs aus mindestens einem
tensidhaltigen Granulat und mindestens einer nachträglich zugemischten pulverförmigen
Komponente erhalten. Die Herstellung der tensidhaltigen Granulate kann dabei durch übli
che technische Granulationsverfahren wie Kompaktierung, Extrusion, Mischergranulation,
Pelletierung oder Wirbelschichtgranulation erfolgen. Es ist dabei für die späteren Wasch-
und Reinigungsmittelformkörper von Vorteil, wenn das zu verpressende Vorgemisch ein
Schüttgewicht aufweist, das dem üblicher Kompaktwaschmittel nahe kommt. Insbesondere
ist es bevorzugt, daß das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht von mindestens
500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere oberhalb von 700 g/l, aufweist.
Das zur Verbesserung der Löslichkeit der Formkörper eingesetzte Kaliumcarbonat-1,5-Wasser
und/oder Natriumsesquicarbonat kann dem Vorgemisch vor dem Verpressen ein
fach zugegeben werden, es kann aber auch Bestandteil eines oder mehrerer Granulate oder
Compounds sein, ohne dabei in seiner Wirkung beeinträchtigt zu sein. Bei bevorzugten
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern ist das Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder
Natriumsesquicarbonat die bzw. eine der nachträglich zugemischten Komponenten des zu
verpressenden Vorgemischs.
Vor der Verpressung des teilchenförmigen Vorgemischs zu Wasch- und Reinigungsmittel
formkörpern kann das Vorgemisch mit feinteiligen Oberflächenbehandlungsmitteln
"abgepudert" werden. Dies kann für die Beschaffenheit und physikalischen Eigenschaften
sowohl des Vorgemischs (Lagerung, Verpressung) als auch der fertigen Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper von Vorteil sein. Feinteilige Abpuderungsmittel sind im Stand der
Technik altbekannt, wobei zumeist Zeolithe, Silikate oder andere anorganische Salze ein
gesetzt werden. Bevorzugt wird das Vorgemisch jedoch mit feinteiligem Zeolith
"abgepudert", wobei Zeolithe vom Faujasit-Typ bevorzugt sind. Im Rahmen der vorliegen
den Erfindung kennzeichnet der Begriff "Zeolith vom Faujasit-Typ" alle drei Zeolithe, die
die Faujasit-Untergruppe der Zeolith-Strukturgruppe 4 bilden (vergleiche Donald W.
Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, To
ronto, 1974, Seite 92). Neben dem Zeolith X sind also auch Zeolith Y und Faujasit sowie
Mischungen dieser Verbindungen einsetzbar, wobei der reine Zeolith X bevorzugt ist.
Auch Mischungen oder Cokristallisate von Zeolithen des Faujasit-Typs mit anderen Zeo
lithen, die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, sind als Abpu
derungsmittel einsetzbar, wobei es von Vorteil ist, wenn mindestens 50 Gew.-% des Abpu
derungsmittels aus einem Zeolithen vom Faujasit-Typ bestehen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
bevorzugt, die aus einem teilchenförmigen Vorgemisch bestehen, das granulare Kompo
nenten und nachträglich zugemischte pulverförmige Stoffe enthält, wobei die bzw. eine der
nachträglich zugemischten pulverförmigen Komponenten ein Zeolith vom Faujasit-Typ
mit Teilchengrößen unterhalb 100 µm, vorzugsweise unterhalb 10 µm und insbesondere
unterhalb 5 µm ist und mindestens 0,2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und
insbesondere mehr als 1 Gew.-% des zu verpressenden Vorgemischs ausmacht.
Neben den genannten Bestandteilen Tensid, Builder und Desintegrationshilfsmittel, oder
an ihrer Stelle können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
weitere in Wasch- und Reinigungsmittel übliche Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Bleich
mittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe,
Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrau
ungsinhibitoren, Farbübertragungsinibitoren und Korrosionsinhibitoren enthalten.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das
Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung.
Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyro
phosphate, Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Per
benzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandi
säure. Auch beim Einsatz der Bleichmittel ist es möglich, auf den Einsatz von Tensiden
und/oder Gerüststoffen zu verzichten, so daß reine Bleichmitteltabletten herstellbar sind.
Sollen solche Bleichmitteltabletten zur Textilwäsche eingesetzt werden, ist eine Kombina
tion von Natriumpercarbonat mit Natriumsesquicarbonat bevorzugt, unabhängig davon,
welche weiteren Inhaltsstoffe in den Formkörpern enthalten sind. Werden Reinigungs-
oder Bleichmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen hergestellt, so können auch
Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel eingesetzt werden. Typische
organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z. B. Dibenzoylperoxid. Weitere typi
sche organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die
Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind
(a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxy
benzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesium-monoperphthalat, (b) die
aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxy
stearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)],
o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-nonenylamidoperadipinsäure und N-
nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren,
wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diper
oxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-
Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt werden.
Als Bleichmittel in Formkörpern für das maschinelle Geschirrspülen können auch Chlor oder
Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder Brom
freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom- und N-
Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure,
Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit
Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungcn, wie 1,3-Dichlor-
5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet.
Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbes
serte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren als alleiniger Bestandteil oder
als Inhaltsstoff der Komponente b) eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können
Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit
vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenen
falls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen,
die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls sub
stituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, ins
besondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1,5-
Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere
Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid
(NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzol
sulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid,
acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und
2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren in die Formkörper eingearbeitet werden. Bei diesen Stof
fen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetall
komplexe wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru- oder Mo-Salenkomplexe oder
-carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit
N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleich
katalysatoren verwendbar.
Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen
bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder
Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene
enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbe
sondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind En
zymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder
Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Li
pase oder Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mi
schungen von besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in eini
gen Fällen als geeignet erwiesen. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder
in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der
Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate in den erfindungsgemäßen
Formkörpern kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2
Gew.-% betragen.
Zusätzlich können die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper auch Komponenten ent
halten, welche die Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (soge
nannte soil repellents). Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt
wird, das bereits vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese
öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten öl- und
fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methyl
cellulose und Methylhydroxy-propylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von
15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezo
gen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten
Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbe
sondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten
oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders be
vorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäu
re-Polymere.
Die Formkörper können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-
morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute
Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Me
thylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe tragen. Wei
terhin 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-sulfostyryl)-
diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorge
nannten Aufheller können verwendet werden.
Farb- und Duftstoffe werden den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelform
körpern zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Ver
braucher neben der Weichheitsleistung ein visuell und sensorisch "typisches und unver
wechselbares" Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können
einzelne Riechstoffverbindungen, z. B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester,
Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riech
stoffverbindungen vom Typ der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-
tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethyla
cetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropio
nat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzyle
thylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citro
nellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bour
geonal, zu den Ketonen z. B. die Jonone, α-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu
den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und
Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen
und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet,
die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch na
türliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind,
z. B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet
sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lin
denblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl so
wie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Weichmacher an Farbstoffen unter
0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen
können.
Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen Mittel eingearbeitet werden, es
kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die Haftung des
Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langan
haltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielswei
se Cyclodextrine bewahrt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit
weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Mittel zu verbessern, können sie
mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem
Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unem
pfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine
ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper erfolgt zunächst durch das trockene
Vermischen der Bestandteile, die ganz oder teilweise vorgranuliert sein können, und an
schließendes Informbringen, insbesondere Verpressen zu Tabletten, wobei auf herkömmli
che Verfahren zurückgegriffen werden kann. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Formkörper wird das Vorgemisch in einer sogenannten Matrize zwischen zwei Stempeln
zu einem festen Komprimat verdichtet. Dieser Vorgang, der im folgenden kurz als Tablet
tierung bezeichnet wird, gliedert sich in vier Abschnitte: Dosierung, Verdichtung (elasti
sche Verformung), plastische Verformung und Ausstoßen.
Zunächst wird das Vorgemisch in die Matrize eingebracht, wobei die Füllmenge und damit
das Gewicht und die Form des entstehenden Formkörpers durch die Stellung des unteren
Stempels und die Form des Preßwerkzeugs bestimmt werden. Die gleichbleibende Dosie
rung auch bei hohen Formkörperdurchsätzen wird vorzugsweise über eine volumetrische
Dosierung des Vorgemischs erreicht. Im weiteren Verlauf der Tablettierung berührt der
Oberstempel das Vorgemisch und senkt sich weiter in Richtung des Unterstempels ab. Bei
dieser Verdichtung werden die Partikel des Vorgemisches näher aneinander gedrückt, wo
bei das Hohlraumvolumen innerhalb der Füllung zwischen den Stempeln kontinuierlich
abnimmt. Ab einer bestimmten Position des Oberstempels (und damit ab einem bestimm
ten Druck auf das Vorgemisch) beginnt die plastische Verformung, bei der die Partikel
zusammenfließen und es zur Ausbildung des Formkörpers kommt. Je nach den physikali
schen Eigenschaften des Vorgemisches wird auch ein Teil der Vorgemischpartikel zer
drückt und es kommt bei noch höheren Drücken zu einer Sinterung des Vorgemischs. Bei
steigender Preßgeschwindigkeit, also hohen Durchsatzmengen, wird die Phase der elasti
schen Verformung immer weiter verkürzt, so daß die entstehenden Formkörper mehr oder
minder große Hohlräume aufweisen können. Im letzten Schritt der Tablettierung wird der
fertige Formkörper durch den Unterstempel aus der Matrize herausgedruckt und durch
nachfolgende Transporteinrichtungen wegbefördert. Zu diesem Zeitpunkt ist lediglich das
Gewicht des Formkörpers endgültig festgelegt, da die Preßlinge aufgrund physikalischer
Prozesse (Rückdehnung, kristallographische Effekte, Abkühlung etc.) ihre Form und Größe
noch ändern können.
Die Tablettierung erfolgt in handelsüblichen Tablettenpressen, die prinzipiell mit Einfach-
oder Zweifachstempeln ausgerüstet sein können. Im letzteren Fall wird nicht nur der Ober
stempel zum Druckaufbau verwendet, auch der Unterstempel bewegt sich während des
Preßvorgangs auf den Oberstempel zu, während der Oberstempel nach unten drückt. Für
kleine Produktionsmengen werden vorzugsweise Exzentertablettenpressen verwendet, bei
denen der oder die Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sind, die ihrerseits an einer
Achse mit einer bestimmten Umlaufgeschwindigkeit montiert ist. Die Bewegung dieser
Preßstempel ist mit der Arbeitsweise eines üblichen Viertaktmotors vergleichbar. Die Ver
pressung kann mit je einem Ober- und Unterstempel erfolgen, es können aber auch mehre
re Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sein, wobei die Anzahl der Matrizenbohrun
gen entsprechend erweitert ist. Die Durchsätze von Exzenterpressen variieren ja nach Typ
von einigen hundert bis maximal 3000 Tabletten pro Stunde.
Für größere Durchsätze wählt man Rundlauftablettenpressen, bei denen auf einem soge
nannten Matrizentisch eine größere Anzahl von Matrizen kreisförmig angeordnet ist. Die
Zahl der Matrizen variiert je nach Modell zwischen 6 und 55, wobei auch größere Matrizen
im Handel erhältlich sind. Jeder Matrize auf dem Matrizentisch ist ein Ober- und Unter
stempel zugeordnet, wobei wiederum der Preßdruck aktiv nur durch den Ober- bzw. Unter
stempel, aber auch durch beide Stempel aufgebaut werden kann. Der Matrizentisch und die
Stempel bewegen sich um eine gemeinsame senkrecht stehende Achse, wobei die Stempel
mit Hilfe schienenartiger Kurvenbahnen während des Umlaufs in die Positionen für Be
füllung, Verdichtung, plastische Verformung und Ausstoß gebracht werden. An den Stel
len, an denen eine besonders gravierende Anhebung bzw. Absenkung der Stempel erfor
derlich ist (Befüllen, Verdichten, Ausstoßen), werden diese Kurvenbahnen durch zusätzli
che Niederdruckstücke, Niederzugschienen und Aushebebahnen unterstützt. Die Befül
lung der Matrize erfolgt über eine starr angeordnete Zufuhreinrichtung, den sogenannten
Füllschuh, der mit einem Vorratsbehälter für das Vorgemisch verbunden ist. Der Preßdruck
auf das Vorgemisch ist über die Preßwege für Ober- und Unterstempel individuell einstell
bar, wobei der Druckaufbau durch das Vorbeirollen der Stempelschaftköpfe an verstellba
ren Druckrollen geschieht.
Rundlaufpressen können zur Erhöhung des Durchsatzes auch mit zwei Füllschuhen verse
hen werden, wobei zur Herstellung einer Tablette nur noch ein Halbkreis durchlaufen wer
den muß. Zur Herstellung zwei- und mehrschichtiger Formkörper werden mehrere Füll
schuhe hintereinander angeordnet, ohne daß die leicht angepreßte erste Schicht vor der
weiteren Befüllung ausgestoßen wird. Durch geeignete Prozeßführung sind auf diese Weise
auch Mantel- und Punkttabletten herstellbar, die einen zwiebelschalenartigen Aufbau ha
ben, wobei im Falle der Punkttabletten die Oberseite des Kerns bzw. der Kernschichten
nicht überdeckt wird und somit sichtbar bleibt. Auch Rundlauftablettenpressen sind mit
Einfach- oder Mehrfachwerkzeugen ausrüstbar, so daß beispielsweise ein äußerer Kreis mit
50 und ein innerer Kreis mit 35 Bohrungen gleichzeitig zum Verpressen benutzt werden.
Die Durchsätze moderner Rundlauftablettenpressen betragen über eine Million Formkörper
pro Stunde.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Tablettiermaschinen sind beispielsweise
erhältlich bei den Firmen Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH,
Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH
Pressen GmbH, Berlin, Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH) sowie Courtoy N.V., Halle
(BE/LU). Besonders geeignet ist beispielsweise die Hydraulische Doppeldruckpresse HPF
630 der Firma LAEIS, D.
Die Formkörper können dabei in vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe ge
fertigt werden. Als Raumform kommen praktisch alle sinnvoll handhabbaren Ausgestal
tungen in Betracht, beispielsweise also die Ausbildung als Tafel, die Stab- bzw. Barren
form, Würfel, Quader und entsprechende Raumelemente mit ebenen Seitenflächen sowie
insbesondere zylinderförmige Ausgestaltungen mit kreisförmigem oder ovalem Quer
schnitt. Diese letzte Ausgestaltung erfaßt dabei die Darbietungsform von der Tablette bis
zu kompakten Zylinderstücken mit einem Verhältnis von Höhe zu Durchmesser
oberhalb 1.
Die portionierten Preßlinge können dabei jeweils als voneinander getrennte Einzelelemente
ausgebildet sein, die der vorbestimmten Dosiermenge der Wasch- und/oder Reinigungs
mittel entspricht. Ebenso ist es aber möglich, Preßlinge auszubilden, die eine Mehrzahl
solcher Masseneinheiten in einem Preßling verbinden, wobei insbesondere durch vorgege
bene Sollbruchstellen die leichte Abtrennbarkeit portionierter kleinerer Einheiten vorgese
hen ist. Für den Einsatz von Textilwaschmitteln in Maschinen des in Europa üblichen Typs
mit horizontal angeordneter Mechanik kann die Ausbildung der portionierten Preßlinge als
Tabletten, in Zylinder- oder Quaderform zweckmäßig sein, wobei ein Durchmesser/Höhe-
Verhältnis im Bereich von etwa 0,5 : 2 bis 2 : 0,5 bevorzugt ist. Handelsübliche Hydrau
likpressen, Exzenterpressen oder Rundläuferpressen sind geeignete Vorrichtungen insbe
sondere zur Herstellung derartiger Preßlinge.
Die Raumform einer anderen Ausführungsform der Formkörper ist in ihren Dimensionen
der Einspülkammer von handelsüblichen Haushaltswaschmaschinen angepaßt, so daß die
Formkörper ohne Dosierhilfe direkt in die Einspülkammer eindosiert werden können, wo
sie sich während des Einspülvorgangs auflöst. Selbstverständlich ist aber auch ein Einsatz
der Waschmittelformkörper über eine Dosierhilfe problemlos möglich und im Rahmen der
vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Ein weiterer bevorzugter Formkörper, der hergestellt werden kann, hat eine platten- oder
tafelartige Struktur mit abwechselnd dicken langen und dünnen kurzen Segmenten, so daß
einzelne Segmente von diesem "Riegel" an den Sollbruchstellen, die die kurzen dünnen
Segmente darstellen, abgebrochen und in die Maschine eingegeben werden können. Dieses
Prinzip des "riegelförmigen" Formkörperwaschmittels kann auch in anderen geometrischen
Formen, beispielsweise senkrecht stehenden Dreiecken, die lediglich an einer ihrer Seiten
längsseits miteinander verbunden sind, verwirklicht werden.
Möglich ist es aber auch, daß die verschiedenen Komponenten nicht zu einer einheitlichen
Tablette verpreßt werden, sondern daß Formkörper erhalten werden, die mehrere Schich
ten, also mindestens zwei Schichten, aufweisen. Dabei ist es auch möglich, daß diese ver
schiedenen Schichten unterschiedliche Lösegeschwindigkeiten aufweisen. Hieraus können
vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften der Formkörper resultieren. Falls bei
spielsweise Komponenten in den Formkörpern enthalten sind, die sich wechselseitig nega
tiv beeinflussen, so ist es möglich, die eine Komponente in der schneller löslichen Schicht
zu integrieren und die andere Komponente in eine langsamer lösliche Schicht einzuarbei
ten, so daß die erste Komponente bereits abreagiert hat, wenn die zweite in Lösung geht.
Der Schichtaufbau der Formkörper kann dabei sowohl stapelartig erfolgen, wobei ein Lö
sungsvorgang der inneren Schicht(en) an den Kanten des Formkörpers bereits dann erfolgt,
wenn die äußeren Schichten noch nicht vollständig gelöst sind, es kann aber auch eine
vollständige Umhüllung der inneren Schicht(en) durch die jeweils weiter außen liegende(n)
Schicht(en) erreicht werden, was zu einer Verhinderung der frühzeitigen Lösung von Be
standteilen der inneren Schicht(en) führt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Formkörper aus
mindestens drei Schichten, also zwei äußeren und mindestens einer inneren Schicht, wobei
mindestens in einer der inneren Schichten ein Peroxy-Bleichmittel enthalten ist, während
beim stapelförmigen Formkörper die beiden Deckschichten und beim hüllenförmigen
Formkörper die äußersten Schichten jedoch frei von Peroxy-Bleichmittel sind. Weiterhin
ist es auch möglich, Peroxy-Bleichmittel und gegebenenfalls vorhandene Bleichaktivatoren
und/oder Enzyme räumlich in einem Formkörper voneinander zu trennen. Derartige mehr
schichtige Formkörper weisen den Vorteil auf, daß sie nicht nur über eine Einspülkammer
oder über eine Dosiervorrichtung, welche in die Waschflotte gegeben wird, eingesetzt wer
den können; vielmehr ist es in solchen Fällen auch möglich, den Formkörper im direkten
Kontakt zu den Textilien in die Maschine zu geben, ohne daß Verfleckungen durch
Bleichmittel und dergleichen zu befürchten wären.
Ähnliche Effekte lassen sich auch durch Beschichtung ("coating") einzelner Bestandteile
der zu verpressenden Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung oder des gesamten
Formkörpers erreichen. Hierzu können die zu beschichtenden Körper beispielsweise mit
wäßrigen Lösungen oder Emulsionen bedüst werden, oder aber über das Verfahren der
Schmelzbeschichtung einen Überzug erhalten.
Nach dem Verpressen weisen die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper eine hohe Sta
bilität auf. Die Bruchfestigkeit zylinderförmiger Formkörper kann über die Meßgröße der
diametralen Bruchbeanspruchung erfaßt werden. Diese ist bestimmbar nach
Hierin steht σ für die diametrale Bruchbeanspruchung (diametral fracture stress, DFS) in
Pa, P ist die Kraft in N, die zu dem auf den Formkörper ausgeübten Druck führt, der den
Bruch des Formkörpers verursacht, D ist der Formkörperdurchmesser in Meter und t ist die
Höhe der Formkörper.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Kaliumcar
bonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat zur Erhöhung der Bruchhärte bei
gleichzeitiger Verringerung der Auflösegeschwindigkeit von Wasch- und Reinigungsmit
telformkörpern. Erfindungsgemäß eingesetztes Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Na
triumsesquicarbonat führt dazu, daß trotz variierender Preßdrucke auf das zu verpressende
Vorgemisch Wasch- und Reinigungsmittelformkörper erhalten werden, deren Lösege
schwindigkeit nicht stark vom Mittelwert abweicht. Auf diese Weise wird eine erhöhte
Prozeßsicherheit bei der Formkörperherstellung gewährleistet.
Durch Abmischung eines tensidhaltigen Granulats mit pulverförmigen Aufbereitungs
komponenten wurden Vorgemische hergestellt, die in einer Korsch-Tablettenpresse zu
Waschmitteltabletten verpreßt wurden. Dabei wurde der Preßdruck so eingestellt, daß je
weils drei Serien von Formkörpern erhalten wurden, die sich in ihrer Härte unterscheiden.
Das Vorgemisch, das zu den erfindungsgemäßen Formkörpern E1 und E2 führt, enthielt
dabei 4 Gew.-% Kaliumcarbonat-1,5-Wasser bzw. Natriumsesquicarbonat, während ein
Vergleichs-Vorgemisch, das bei Verpressung die Formkörper V1 und V2 lieferte, wasser
freies Kaliumcarbonat bzw. keinen der genannten Stoffe enthielt. Die Zusammensetzung
des Tensidgranulats sowie die Zusammensetzung der zu verpressenden Vorgemische (und
damit der Formkörper) zeigen die Tabellen 1 und 2.
Obwohl der Einsatz von wasserfreiem Kaliumcarbonat (V1) zunächst ebenfalls auch bei
schwankenden Preßkräften zu Formkörpern führt, die sich durch eine geringe Variations
breite der Lösegeschwindigkeit auszeichnen, zeigen die Formkörper keine wünschenswer
ten Eigenschaften: Bei Lagerung erweichen die Tabletten V2 zum Teil stark - der erfin
dungsgemäße Vorteil des Ausgleichs der Prozeßunsicherheit durch variierende Preßkräfte
tritt hier nicht auf, da die Verfahrensunsicherheit lediglich auf die Lagerung verschoben
wird.
Die Härte der Tabletten wurde nach zwei Tagen Lagerung durch Verformung der Tablette
bis zum Bruch gemessen, wobei die Kraft auf die Seitenflächen der Tablette einwirkte und
die maximale Kraft, der die Tablette standhielt, ermittelt wurde.
Zur Bestimmung des Tablettenzerfalls wurde die Tablette in ein Becherglas mit Wasser
gelegt (600 ml Wasser, Temperatur 30°C) und die Zeit bis zum vollständigen Tablettenzer
fall gemessen.
Die experimentellen Daten zeigt Tabelle 3:
Claims (9)
1. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper aus verdichtetem teilchenförmigen Wasch-
und Reinigungsmittel, umfassend Tensid(e) und/oder Gerüststoff(e) und/oder Bleich
mittel sowie gegebenenfalls weitere Wasch- und Reinigungsmittelbestandteile, dadurch
gekennzeichnet, daß die Formkörper Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natrium
sesquicarbonat enthalten.
2. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat in Mengen von
0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 1,0 bis 12,5 Gew.-%, besonders be
vorzugt in Mengen von 1,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 2,0 bis 7,5
Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Formkörper, enthalten.
3. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis in den
Formkörpern enthalten ist.
4. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sie durch Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs aus
mindestens einem tensidhaltigen Granulat und mindestens einer nachträglich zuge
mischten pulverförmigen Komponente erhalten wurden.
5. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vor
zugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere oberhalb von 700 g/l, aufweist.
6. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die bzw. eine der nachträglich zugemischten Komponenten Kali
umcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat ist.
7. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die bzw. eine der nachträglich zugemischten pulverförmigen
Komponenten ein Zeolith vom Faujasit-Typ mit Teilchengrößen unterhalb 100 µm,
vorzugsweise unterhalb 10 µm und insbesondere unterhalb 5 µm ist und mindestens 0,2
Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und insbesondere mehr als 1 Gew.-%
des zu verpressenden Vorgemischs ausmacht.
8. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend
weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Bleichaktivatoren, Enzyme,
pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhi
bitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibito
ren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren.
9. Verwendung von Kaliumcarbonat-1,5-Wasser und/oder Natriumsesquicarbonat zur
Erhöhung der Bruchhärte bei gleichzeitiger Verringerung der Auflösegeschwindigkeit
von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern.
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