DE19828579A1 - Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Wasch- und ReinigungsmittelformkörpernInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, 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 ein Tensidgranulat enthalten, welches vor dem Abmischen mit weiteren Aufbereitungskomponenten und dem Verpressen ein Feststoffcoating mit feinteiligen Feststoffkomponenten erhalten hat.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, die
wasch- und reinigungsaktive Eigenschaften besitzen. Insbesondere betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern für die Tex
tilwäsche in einer Haushaltswaschmaschine, die kurz als Waschmitteltabletten bezeichnet
werden.
Handelsübliche Wasch- und Reinigungsmittel werden heutzutage in Form von Flüssigpro
dukten oder Feststoffen angeboten. Bei der letzteren Angebotsform unterscheidet man her
kömmliche Pulver oder Konzentrate, die beispielsweise durch Granulation oder Extrusion
erhältlich sind. Gegenüber den herkömmlichen Pulvern weisen konzentrierte Wasch- und
Reinigungsmittel den Vorteil auf, daß ein verringerter Verpackungsaufwand betrieben
werden muß und pro Waschgang mengenmäßig weniger dosiert werden muß. Auch werden
durch die verringerten Packungsgrößen die Transport- und Lagerkosten verringert. Die
höchstkonzentrierte Form, in der Wasch- und Reinigungsmittel gegenwärtig in einigen
Ländern im Markt angeboten werden, sind verpreßte Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper. Während Wasserenthärter und maschinelle Geschirrspülmittel in dieser Ange
botsform weit verbreitet sind, tauchen bei Textilwaschmitteln vielfältige Probleme auf, die
einer weiten Verbreitung und Verbraucherakzeptanz bislang entgegenstehen. Aufgrund der
deutlich höheren Tensidgehalte werden die üblicherweise bei der Angebotsform des Form
körpers auftretenden Probleme noch potenziert. Besonders problematisch sind Waschmit
teltabletten, welche alkoxylierte nichtionische Tenside enthalten, da diese Tensidklasse
sich negativ auf die Löslichkeit der Tabletten auswirkt - andererseits sind gerade diese
Tenside wegen ihres hohen Waschvermögen ausdrücklich erwünscht.
Insbesondere die Dichotomie zwischen einem genügen harten Formkörper und einer hin
reichend schnellen Zerfallszeit ist dabei ein zentrales Problem. Da hinreichend stabile, d. h.
form- und bruchbeständige Formkörper nur durch verhältnismäßig hohe Preßdrucke herge
stellt 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 verzögerte Desintegration der Formkörper hat weiterhin den
Nachteil, daß sich übliche Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nicht über die Ein
spülkammer von Haushaltswaschmaschinen einspülen lassen, da die Tabletten nicht in
hinreichend schneller Zeit in Sekundärpartikel zerfallen, die klein genug sind, um aus Ein
spülkammer in die Waschtrommel eingespült zu werden.
Zur Lösung dieses Problems existieren im Stand der Technik vielfältige Ansätze. Neben
dem Einsatz spezieller Inhaltsstoffe, die die Desintegration fördern sollen, werden auch die
Beschichtung einzelner Inhaltsstoffe sowie das Absieben der zu verpressenden Vorgemi
sche vorgeschlagen.
So offenbart die EP-A-0 466 484 (Unilever) Waschmitteltabletten, bei denen das zu ver
pressende Vorgemisch Teilchengrößen zwischen 200 und 1200 µm aufweist, wobei Ober-
und Untergrenze der Teilchengrößen um nicht mehr als 700 µm differieren. Über die Ober
flächenbehandlung einzelner Inhaltsstoffe wird in dieser Schrift nichts ausgeführt.
Auch die EP-A-0 522 766 (Unilever) betrifft Formkörper aus einer kompaktierten, teil
chenförmigen Waschmittelzusammensetzung, enthaltend Tenside, Builder und Desintegra
tionshilfsmittel (beispielsweise auf Cellulosebasis), wobei zumindest ein Teil der Partikel
mit dem Desintegrationsmittel beschichtet ist, das sowohl Binder- als auch Desintegrati
onswirkung beim Auflösen der Formkörper in Wasser zeigt. Diese Schrift weist auch auf
die generelle Schwierigkeit hin, Formkörper mit adäquater Stabilität bei gleichzeitig guter
Löslichkeit herzustellen. Die Teilchengröße im zu verpressenden Gemisch soll dabei ober
halb von 200 µm liegen, wobei Ober- und Untergrenze der einzelnen Teilchengrößen um
nicht mehr als 700 µm voneinander abweichen sollen.
Die DE 40 10 533 (Henkel KGaA) offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Preßlingen
aus vorverdichteten Granulaten. Hierbei werden die in einer ersten Arbeitsstufe durch
Strangpressen und Zerteilen hergestellten Granulate gegebenenfalls mit weiteren Inhalts-
und Hilfsstoffen vermischt und tablettiert. Der Anteil des vorverdichteten Granulats an den
Preßlingen beträgt in dieser Schrift bis zu 100%. Eine Vorbehandlung der optional einge
setzten Zumischkomponenten wird nicht offenbart.
Die nach den genannten Dokumenten hergestellten Waschmitteltabletten weisen zwar eine
ausreichende Härte auf, haben aber Zerfallsgeschwindigkeiten, die eine Dosierung über
eine Einspülkammer einer Haushaltswaschmaschine nicht ermöglichen. In den zitierten
Schriften des Standes der Technik werden Auflösezeiten von unter 10 Minuten und Rück
standswerte unter 50% als gut bezeichnet, wobei solche Werte für den Einsatz von
Waschmitteltabletten über die Einspülkammer völlig unzureichend sind.
Ein weiterer Nachteil der nach dem Stand der Technik hergestellten Formkörper liegt in
deren mangelnder Resistenz gegenüber schockartig auftretenden Belastungen. Gegenüber
Druck, der langsam steigend auf sie einwirkt, sind die Tabletten hinreichend stabil, wäh
rend sie beispielsweise beim Fall auf harten Untergrund zerbersten. Beim Fall oder beim
Transport der Tabletten können auch Kantenbrucherscheinungen auftreten, gegen die die
herkömmlichen Tabletten nicht ausreichend stabil sind. Zusätzlich haben übliche Wasch-
und Reinigungsmittelformkörper den Nachteil, daß sie bei Lagerung nachhärten bzw. zer
fließen, so daß sie vor der Umgebungsluft geschützt werden müssen, was üblicherweise
durch eine Einzelverpackung realisiert wird.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern bereitzustellen, das es ermöglicht, Form
körper herzustellen, die frei von den genannten Nachteilen sind. Es sollen dabei auf einfa
che und höchst reproduzierbare Weise Wasch- und Reinigungsmittelformkörper hergestellt
werden können, die eine hohe Härte aufweisen, sich durch eine schnelle Auflösegeschwin
digkeit auszeichnen und auch über die Einspülkammer von Haushaltswaschmaschinen ein
setzbar sind. Dabei soll sich die Härte nicht nur auf eine hohe diametrale Bruchspannung
beschränken, sondern auch bei Transport (Reibe-/Schüttelbelastung) und Fall die Stabilität
der Formkörper gewährleisten.
Außerdem sollen die nach dem bereitzustellenden Verfahren hergestellten Formkörper
auch bei offener Lagerung keine Veränderung ihres vorteilhaften Eigenschaftsprofils erfah
ren, so daß auf eine luftdichte Verpackung einzelner Tabletten verzichtet werden kann.
Es wurde nun gefunden, daß sich Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit den ge
nannten Vorteilen herstellen lassen, wenn man Vorgemische verpreßt, die aus einem ten
sidhaltigen Granulat, welches mit einem Feststoffcoating versehen ist, sowie weiteren Auf
bereitungskomponenten bestehen.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reini
gungsmittelformkörpern, umfassend die Schritte
- a) Herstellung eines tensidhaltigen Granulats
- b) Zugabe einer feinteiligen Feststoffkomponente und Ausbildung eines Feststoffcoatings
- c) Abmischen mit weiteren Aufbereitungskomponenten
- d) Verpressen zu Formkörpern.
Die Herstellung tensidhaltiger Granulate [Schritt a)] ist im Stand der Technik breit be
schrieben. Neben den herkömmlichen Granulier- und Agglomerationsverfahren, die in den
unterschiedlichsten Mischgranulatoren und Mischagglomeratoren durchgeführt werden kön
nen, sind beispielsweise auch Preßagglomerationsverfahren einsetzbar.
Die Granulierung kann in einer Vielzahl von in der Wasch- und Reinigungsmittelindustrie
üblicherweise eingesetzten Apparaten durchgeführt werden. So ist es beispielsweise mög
lich, die in der Pharmazie gängigen Verrunder zu verwenden. In solchen Drehtellerappa
raturen beträgt die Verweilzeit der Granulate üblicherweise weniger als 20 Sekunden. Auch
herkömmliche Mischer und Mischgranulatoren sind zur Granulierung geeignet. Als Mi
scher können dabei sowohl Hochintensitätsmischer ("high-shear mixer") als auch normale
Mischer mit geringeren Umlaufgeschwindigkeiten verwendet werden. Geeignete Mischer
sind beispielsweise Eirich®-Mischer der Serien R oder RV (Warenzeichen der Maschinen
fabrik Gustav Eirich, Hardheim), der Schugi® Flexomix, die Fukae® FS-G-Mischer (Wa
renzeichen der Fukae Powtech, Kogyo Co., Japan), die Lödige® FM-, KM- und CB-
Mischer (Warenzeichen der Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn) oder die Dreis®-
Serien T oder K-T (Warenzeichen der Drais-Werke GmbH, Mannheim). Die Verweilzeiten
der Granulate in den Mischern liegen im Bereich von weniger als 60 Sekunden, wobei die
Verweilzeit auch von der Umlaufgeschwindigkeit des Mischers abhängt. Hierbei verkürzen
sich die Verweilzeiten entsprechend, je schneller der Mischer läuft. Bevorzugt betragen die
Verweilzeiten der Granulate im Mischer/Verrunder unter einer Minute, vorzugsweise unter
15 Sekunden.
Bei dem Verfahren der Preßagglomeration wird das tensidhaltige Granulat unter Druck und
unter Einwirkung von Scherkräften verdichtet und dabei homogenisiert und anschließend
formgebend aus den Apparaten ausgetragen. Die technisch bedeutsamsten Preßagglomera
tionsverfahren sind die Extrusion, die Walzenkompaktierung, die Pelletierung und das Ta
blettieren. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt zur Herstellung des tensid
haltige Granulats eingesetzte Preßagglomerationsverfahren sind die Extrusion, die Wal
zenkompaktierung und die Pelletierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei das tensidhaltige Granulat
vorzugsweise kontinuierlich einem Planetwalzenextruder oder einem 2-Wellen-Extruder
bzw. 2-Schnecken-Extruder mit gleichlaufender oder gegenlaufender Schneckenführung
zugeführt, dessen Gehäuse und dessen Extruder-Granulierkopf auf die vorbestimmte Extru
diertemperatur aufgeheizt sein können. Unter der Schereinwirkung der Extruderschnecken
wird das Vorgemisch unter Druck, der vorzugsweise mindestens 25 bar beträgt, bei extrem
hohen Durchsätzen in Abhängigkeit von dem eingesetzten Apparat aber auch darunter lie
gen kann, verdichtet, plastifiziert, in Form feiner Stränge durch die Lochdüsenplatte im
Extruderkopf extrudiert und schließlich das Extrudat mittels eines rotierenden Abschlag
messers vorzugsweise zu etwa kugelförmigen bis zylindrischen Granulatkörnern verklei
nert. Der Lochdurchmesser der Lochdüsenplatte und die Strangschnittlänge werden dabei
auf die gewählte Granulatdimension abgestimmt. In dieser Ausführungsform gelingt die
Herstellung von Granulaten einer im wesentlichen gleichmäßig vorherbestimmbaren Teil
chengröße, wobei im einzelnen die absoluten Teilchengrößen dem beabsichtigten Einsatz
zweck angepaßt sein können. Wichtige Ausführungsformen sehen hier die Herstellung von
einheitlichen Granulaten im Millimeterbereich, beispielsweise im Bereich von 0,8 bis 5
mm und insbesondere im Bereich von etwa 1,0 bis 3 mm vor. Das Länge/Durchmesser-
Verhältnis der abgeschlagenen primären Granulate liegt dabei in einer wichtigen Ausfüh
rungsform im Bereich von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1. Weiterhin ist es bevorzugt, das noch pla
stische Primärgranulat einem weiteren formgebenden Verarbeitungsschritt zuzuführen; da
bei werden am Rohextrudat vorliegende Kanten abgerundet, so daß letztlich kugelförmig
bis annähernd kugelförmige Extrudatkörner erhalten werden können. Alternativ können
Extrusionen/Verpressungen auch in Niedrigdruckextrudern, in der Kahl-Presse oder im
Bextruder durchgeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Her
stellverfahren für das tensidhaltige Granulat mittels einer Walzenkompaktierung durchge
führt. Hierbei wird das tensidhaltige Granulat gezielt zwischen zwei glatte oder mit Vertie
fungen von definierter Form versehene Walzen eindosiert und zwischen den beiden Wal
zen unter Druck zu einem blattförmigen Kompaktat, der sogenannten Schülpe, ausgewalzt.
Die Walzen üben auf das Vorgemisch einen hohen Liniendruck aus und können je nach
Bedarf zusätzlich geheizt bzw. gekühlt werden. Bei der Verwendung von Glattwalzen er
hält man glatte, unstrukturierte Schülpenbänder, während durch die Verwendung struktu
rierter Walzen entsprechend strukturierte Schülpen oder einzelne Pellets erzeugt werden
können, in denen beispielsweise bestimmte Formen der späteren Granulate bzw. Formkör
per vorgegeben werden können. Das Schülpenband wird nachfolgend durch eine Abschlag-
und Zerkleinerungsvorgang in kleinere Stücke gebrochen und kann auf diese Weise zu
Granulatkörnem verarbeitet werden, die durch weitere an sich bekannte Oberflächen
behandlungsverfahren weiter vergütet, insbesondere in annähernd kugelförmige Gestalt
gebracht werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Her
stellung des tensidhaltigen Granulats mittels einer Pelletierung durchgeführt. Hierbei wird
das tensidhaltige Granulat auf eine perforierte Fläche aufgebracht und mittels eines druck
gebenden Körpers durch die Löcher gedrückt. Bei üblichen Ausführungsformen von Pellet
pressen wird das tensidhaltige Granulat unter Druck verdichtet, plastifiziert, mittels einer
rotierenden Walze in Form feiner Stränge durch eine perforierte Fläche gedrückt und
schließlich mit einer Abschlagvorrichtung zu Granulatkörnern zerkleinert. Hierbei sind die
unterschiedlichsten Ausgestaltungen von Druckwalze und perforierter Matrize denkbar. So
finden beispielsweise flache perforierte Teller ebenso Anwendung wie konkave oder kon
vexe Ringmatrizen, durch die das Material mittels einer oder mehrerer Druckwalzen hin
durchgepreßt wird. Die Preßrollen können bei den Tellergeräten auch konisch geformt sein,
in den ringförmigen Geräten können Matrizen und Preßrolle(n) gleichläufigen oder gegen
läufigen Drehsinn besitzen. Ein zur Durchführung des erflndungsgemäßen Verfahrens ge
eigneter Apparat wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 16 842
(Schlüter GmbH) beschrieben. Die in dieser Schrift offenbarte Ringmatrizenpresse besteht
aus einer rotierenden, von Preßkanälen durchsetzten Ringmatrize und wenigstens einer mit
deren Innenfläche in Wirkverbindung stehenden Preßrolle, die das dem Matrizenraum zu
geführte Material durch die Preßkanäle in einen Materialaustrag preßt. Hierbei sind Ring
matrize und Preßrolle gleichsinnig antreibbar, wodurch eine verringerte Scherbelastung
und damit geringere Temperaturerhöhung des Vorgemischs realisierbar ist. Selbstver
ständlich kann aber auch bei der Pelletierung mit heiz- oder kühlbaren Walzen gearbeitet
werden, um eine gewünschte Temperatur des Vorgemischs einzustellen.
Die tensidhaltigen Granulate enthalten neben Füll- und Trägerstoffen sowie optional einzu
setzenden Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln und zusätzlichen Granulier
hilfsmitteln Tenside. Diese grenzflächenaktive Substanzen stammen aus der Gruppe der
anionischen, nichtionischen, zwitterionischen oder kationischen Tenside, 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 (E0) 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 Tensidgranulate als Verfahrensendprodukte
des Zwischenschritts a) bevorzugt, die 5 bis 5O Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-%
und insbesondere 10 bis 20 Gew.-% anionische Tensid(e), jeweils bezogen auf das Granu
lat, enthalten.
Bei der Auswahl der anionischen Tenside, die in den Verfahrensendprodukten des Zwi
schenschritts a) zum Einsatz kommen, stehen der Formulierungsfreiheit keine einzuhalten
den Rahmenbedingungen im Weg. Bevorzugte Tensidgranulate weisen jedoch einen Ge
halt an Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des in Schritt d) herge
stellten Wasch- und Reinigungsmittelformkörpers, übersteigt. Bevorzugt einzusetzende
anionische Tenside sind dabei die Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholsulfate, wobei be
vorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis
15 Gew.-% und insbesondere 5 bis 10 Gew.-% Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf
das Gewicht der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, 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 (E0) 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 Fetisäurealkylester, 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 WG-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-Alkykest ist.
Die Verfahrensendprodukte des Zwischenschritts a) können bevorzugt Alkylpolyglycoside
enthalten, wobei Gehalte an APG über 0,2 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Formkör
per, bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper ent
halten APG in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.-% und insbe
sondere 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 Acylie
rung 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 Alkykest 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 Re
stes.
[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.
Unabhängig davon, ob anionische oder nichtionische Tenside oder Mischungen aus diesen
Tensidklassen sowie gegebenenfalls amphotere oder kationische Tenside im Tensidgranu
lat eingesetzt werden, sind errfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der Tensid
gehalt des in Schritt a) hergestellten tensidhaltigen Granulats 5 bis 60 Gew.-%, vorzugs
weise 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere 15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Ten
sidgranulat, beträgt.
Das Tensidgranulat kann in den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern in variierenden
Mengen eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Verfahren, in denen der Anteil des tensid
haltigen Granulats an den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern 40 bis 95 Gew.-%,
vorzugsweise 45 bis 85 Gew.-% und insbesondere 55 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen auf
das Gewicht der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, beträgt, sind dabei bevorzugt.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, die tensidhaltigen Granulate in
Schritt a) in einem Mischer/Granulator herzustellen. Dies Vorgehensweise hat den Vorteil,
daß das aufzubringende Feststoffcoating in den gleichen Apparat eingebracht werden kann.
Auf diese Weise wird für die Verfahrensschritte a) und b) lediglich ein Mischer/Granulator
benötigt. So sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen die Schritte a) und b)
in einem (im Sinne von ein- und demselben) Mischer/Granulator durchgeführt werden.
Besonders bevorzugt sind Verfahren, bei denen die Verfahrensschritte a) und b) in einem
langsamlaufenden Mischer, z. B. einem Lödige-Pflugscharmischer, bei Umlaufgeschwin
digkeiten der Mischwerkzeuge von 80 bis 300 U/min durchgeführt werden.
Es ist besonders vorteilhaft, diesen Mischer in zwei Kammern aufzuteilen. In der größeren
Kammer erfolgt die Granulation, während in der kleineren Kammer die Abpuderung des
Granulats erfolgt. Weiterhin kann in einem kontinuierlich betriebenen Lödige-
Pflugscharmischer die Granulation über die Verweilzeit des Pulvers so gesteuert werden,
daß neben den Granulaten mindestens 3 Gew.-% feinteiliger Komponenten im Austrag
vorliegen. Diese feinteiligen Komponenten können in einen nachgeschalteten schnellau
fenden Mischer, vorzugsweise einem Schugi-Mischer, oberflächlich auf die gebildeten
Granulate aufgebracht werden. Zusätzlich können in diesem zweiten Mischer Flüssigkeiten
eingedüst werden, um den Effekt des Feststoffcoatings mit einem zusätzlichen Coating zu
verstärken. Zusätzliche Coatingmaterialien sind dabei vorzugsweise Polymer- oder Was
serglaslösungen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Lödige-Mischer batchweise zu betreiben, wo
bei die feinteiligen Komponenten getrennt am Ende der Granulation zugegeben werden.
Der Mischerinhalt kann dann in ein Zwischenlager oder auf ein Transportband abgelassen
werden, von wo aus die nachgeschalteten Anlagenteile (Wirbelschichttrockner, Sieb,
Mühle etc.) kontinuierlich weiterbetrieben werden.
Die feinteilige Feststoffkomponente, die in Verfahrensschritt b) das Feststoffcoating auf
den in Schritt a) gebildeten tensidhaltigen Granulaten ausbildet, kann aus den unterschied
lichsten Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln bestehen. Der Begriff
"feinteilig" charakterisiert im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Teilchengrößen unter
150 µm. Unabhängig von der chemischen Natur der eingesetzten feinteiligen Feststoff
komponente weist diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt Teilchengrößen
unterhalb 100 µm, vorzugsweise unterhalb 50 µm, besonders bevorzugt unterhalb 20 µm
und insbesondere unterhalb 10 µm auf.
Wie bereits erwähnt, können als feinteilige Feststoffkomponenten in Schritt b) sämtliche
Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden, sofern sie den Bedin
gungen an die Feinteiligkeit genügen. Neben Bleichmitteln, Bleichaktivatoren, Polymeren,
Füllsalzen usw. haben sich für den Verfahrensschritt b) als feinteilige Feststoffkomponente
insbesondere Gerüststoffe bewährt, wobei als feinteilige Feststoffkomponente ein Gerüst
stoff aus der Gruppe der Alkalicarbonate, Alkalihydrogencarbonate, der amorphen oder
kristallinen Alkalisilikate und/oder der Alkalialuminosilikate bevorzugt eingesetzt wird.
Desweiteren sind Kieselsäuren, wie beispielsweise Fällungs- oder pyrogene Kiselsäuren,
als feinteilige Feststoffkomponenten bevorzugt.
Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von
Wasch- und Reinigungsmitteln. In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel
formkörpern können dabei alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetz
ten Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische
Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen - auch die
Phosphate. Der Einsatz der Gerüststoffe kann dabei sowohl als feinteilige Feststoffkompo
nente für den Verfahrensschritt b) als auch als Zumischkomponente im nachfolgenden Ver
fahrensschritt c) erfolgen.
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 ein Zeolith vom A-, P-, X- oder Y-Typ. Als Zeolith P wird Zeolith MAP®
(Handelsprodukt der Firma Crosfleld) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch
Zeolith X sowie Mischungen 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 Au
gusta S.p.A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die
Formel
nNa2O (1-n)K2O . Al2O3 . (2-2,S)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.
Die Einsatzmengen der feinteiligen Feststoffkomponente liegt bevorzugt bei Mengen von
0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 1,0 bis 7,5 Gew.-% und insbesondere von 2,0 bis 6,0
Gew.-%, jeweils bezogen auf das in Schritt a) gebildete tensidhaltige Granulat.
Im Verfahrensschritt c) wird das mit einem Feststoffcoating versehene Tensidgranulat mit
weiteren Aufbereitungskomponenten zu einem Vorgemisch vermischt, das anschließend zu
Wasch- und Reinigungsmittelförmkörpern verpreßt werden kann. Das zu verpressende
Vorgemisch kann dabei als Aufbereitungskomponenten außer den bereits genannten In
haltsstoffen weitere in Wasch- und Reinigungsmitteln übliche Inhaltsstoffe, insbesondere
aus der Gruppe der Desintegrationshilfsmittel, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme,
pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibito
ren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren,
Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthalten.
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 "Spreng"mittel 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 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 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.
Es ist im erfindungsgemäßen Verfahren für die späteren Wasch- und Reinigungsmittel
formkörper von Vorteil, wenn das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht auf
weist, das dem üblicher Kompaktwaschmittel nahe kommt. Insbesondere ist es bevorzugt,
daß das zu verpressende Vorgemisch ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugs
weise mindestens 600 g/l und insbesondere oberhalb von 700 g/l, aufweist.
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-a-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-aminopercapronsäure) 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. Hydantoinverbindungen, 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 Perbenzöesäure 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 Verflifung 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, ∝-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 bewährt, 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 Unemp
findlichkeit 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 in Verfahrensschritt d) durch
Informbringen, insbesondere Verpressen zu Tabletten, wobei auf herkömmliche 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 Tablettierung bezeichnet
wird, gliedert sich in vier Abschnitte: Dosierung, Verdichtung (elastische 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 herausgedrückt 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, Nierderzugschienen 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 Schichtautbau 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.
Durch Sprühtrocknung wurde ein tensidhaltiges Turmpulver hergestellt, das als Basis für
ein tensidhaltiges Granulat verwendet wurde. Das Turmpulver wurde mit weiteren Kom
ponenten (Zeolith, Fettalkoholsulfat, NaOH, Aniontensid, Niotensid, Silikat, Polymer) in
einem 50-Liter-Pflugscharmischer der Firma Lödige granuliert {Verfahrensschritt a)}, wo
bei für das erfindungsgemäße Beispiel E im Anschluß an die Granulation eine Zugabe von
Zeolith A der Teilchengröße < 10 µm erfolgte {Verfahrensschritt b)}. Die Zugabe von
feinteiligem Zeolith und damit ein Feststoffcoating des tensidhaltigen Granulats unterblieb
beim Vergleichsbeispiel V. Im Anschluß an die Granulation wurden die Granulate in einer
Wirbelschichtapparatur der Firma Glatt bei einer Zulufttemperatur von 60°C über einen
Zeitraum von 30 Minuten getrocknet. Nach der Trockung wurden Feinanteile < 0,6 mm
und Grobkornanteile < 1,6 mm abgesiebt. Zur Bestimmung des Wassergehalts der Granu
late wurden jeweiles 2 g des Granulats 10 Minuten bei 130°C auf einem Gerät Typ MA 30
der Firma Sartorius aufgeheizt und der Trocknungsverlust gravimetrisch bestimmt. Die
Tensidgranulate E bzw. V wurden dann mit weiteren Komponenten zu einem preßfähigen
Vorgemisch aufbereitet, wonach in einer Korsch-Exzenterpresse die Verpressung zu Ta
bletten (Durchmesser: 44 mm, Höhe: 22 mm, Gewicht: 37,5 g) erfolgte. Dabei wurde der
Preßdruck so eingestellt, daß jeweils zwei Serien von Formkörpern erhalten wurden (E1
und E2 bzw. V1 und V2), die sich in ihrer Härte unterscheiden. Die Zusammensetzung des
sprühgetrockneten Turmpulvers zeigt Tabelle 1, die Zusammensetzungen der Tensidgra
nulate sowie die Zusammensetzung der zu verpressenden Vorgemische (und damit der
Formkörper) zeigen die Tabellen 2 und 3.
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 4:
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise lassen sich folglich Waschmitteltabletten
herstellen, die bei vergleichbarer Härte deutlich schneller zerfallen.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, umfassend
die Schritte
- a) Herstellung eines tensidhaltigen Granulats
- b) Zugabe einer feinteiligen Feststoffkomponente und Ausbildung eines Feststoff coatings
- c) Abmischen mit weiteren Aufbereitungskomponenten
- d) Verpressen zu Formkörpern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) und b) in ei
nem Mischer/Granulator durchgeführt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fein
teilige Feststoffkomponente in Schritt b) Teilchengrößen unterhalb 100 µm, vorzugs
weise unterhalb 50 µm, besonders bevorzugt unterhalb 20 µm und insbesondere unter
halb 10 µm aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als feintei
lige Feststoffkomponente ein Gerüststoff aus der Gruppe der Alkalicarbonate, Alka
lihydrogencarbonate, der amorphen oder kristallinen Alkalisilikate, der Alkalialumino
silikate und/oder der Kieselsäuren eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als feinteilige Feststoffkom
ponente ein Zeolith, insbesondere ein Zeolith vom A-, P-, X- oder Y-Typ, eingesetzt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die feintei
lige Feststoffkomponente in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 1,0 bis
7,5 Gew.-% und insbesondere von 2,0 bis 6,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das tensid
haltige Granulat, eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfah
rensschritte a) und b) in einem langsamlaufenden Mischer bei Umlaufgeschwindigkei
ten der Mischwerkzeuge von 80 bis 300 U/min durchgeführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tensid
gehalt des tensidhaltigen Granulats 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%
und insbesondere 15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Tensidgranulat, beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil
des tensidhaltigen Granulats an den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpem 40 bis
95 Gew.-%, vorzugsweise 45 bis 85 Gew.-% und insbesondere 55 bis 75 Gew.-%, je
weils bezogen auf das Gewicht der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ver
pressende Vorgemisch aus tensidhaltigem Granulat und Aufbereitungskomponenten
ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbe
sondere oberhalb von 700 g/l, aufweist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zu
verpressende Vorgmiesch weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der
Desintegrationshilfsmittel, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel,
Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle,
Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertra
gungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthält.
Priority Applications (2)
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DE1998128579 DE19828579A1 (de) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19944218A1 (de) * | 1999-09-15 | 2001-03-29 | Cognis Deutschland Gmbh | Waschmitteltabletten |
WO2002062937A1 (de) * | 2001-02-07 | 2002-08-15 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Wasch- und reinigungsmittel umfassend feine mikropartikel mit reinigungsmittelbestandteilen |
EP3409752A1 (de) * | 2017-06-01 | 2018-12-05 | Henkel AG & Co. KGaA | Sprühgetrocknetes pulverreinigungsmittel mit leichtem silikat |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3827895A1 (de) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung phosphatreduzierter waschmitteltabletten |
US5000978A (en) * | 1989-06-29 | 1991-03-19 | The Procter & Gamble Company | Electrostatic coating of detergent granules |
GB9114184D0 (en) * | 1991-07-01 | 1991-08-21 | Unilever Plc | Detergent composition |
-
1998
- 1998-06-26 DE DE1998128579 patent/DE19828579A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-06-17 WO PCT/EP1999/004195 patent/WO2000000581A1/de active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19944218A1 (de) * | 1999-09-15 | 2001-03-29 | Cognis Deutschland Gmbh | Waschmitteltabletten |
WO2002062937A1 (de) * | 2001-02-07 | 2002-08-15 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Wasch- und reinigungsmittel umfassend feine mikropartikel mit reinigungsmittelbestandteilen |
US7601678B2 (en) | 2001-02-07 | 2009-10-13 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Washing and cleaning agents comprising fine microparticles with cleaning agent components |
EP3409752A1 (de) * | 2017-06-01 | 2018-12-05 | Henkel AG & Co. KGaA | Sprühgetrocknetes pulverreinigungsmittel mit leichtem silikat |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000000581A1 (de) | 2000-01-06 |
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