DE19854074A1 - Verfahren zur Serienfertigung von Formkörpern mit geringer Härteschwankung - Google Patents
Verfahren zur Serienfertigung von Formkörpern mit geringer HärteschwankungInfo
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- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
- B30B11/08—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space co-operating with moulds carried by a turntable
Abstract
Die Herstellung von Formkörpern, insbesondere Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, mit minimalen Härteschwankungen gelingt durch Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs, wenn im Kraftweg der Tablettenpresse eine Gasdruckfeder eingebaut ist. Hierdurch wird unabhängig von der eingesetzten Tablettenpresse ermöglicht, trotz schwankender Tablettengewichte eine annähernd konstante Preßkraft auf das Vorgemisch wirken zu lassen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbe
sondere von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern. Insbesondere betrifft die Erfin
dung ein Verfahren zur Herstellung solcher Formkörper in großen Stückzahlen, wobei die
Härteschwankungen innerhalb einer Serie minimiert sind.
Die Herstellung von Formkörpern, speziell Tabletten, ist insbesondere im Bereich der
Pharmazie gesicherter Stand des technischen Wissens. Die Angebotsform "Tablette" hat
dabei aufgrund ihrer vorgegebenen Dosierung, ihrer Kompaktheit und des aufgrund der
hohen Dichte verringerten Verpackungs-, Transport- und Lageraufwands auch in anderen
Bereichen erfolgreich Einzug gehalten, wobei insbesondere Reinigungsmittelformkörper
für das maschinelle Geschirrspülen weit verbreitet sind. Auch Waschmitteltabletten für die
Haushaltswäsche von Textilien sind mittlerweile kommerziell in steigendem Maße verfüg
bar.
Wie auch bei der Herstellung pharmazeutischer Tabletten treten bei der Produktion von
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern Probleme auf, die die schwankende Härte von
mehreren Formkörpern innerhalb einer Serie betreffen. Gerade für Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper ist die Dichotomie zwischen Härte und Zerfallszeit ein zentrales
Problem - die Formkörper müssen einerseits genügend stabil sein, um nach der Verpres
sung verpackt, zum Handel transportiert und vom Verbraucher gehandhabt zu werden,
andererseits aber müssen zur Gewährleistung eines Wasch- und Reinigungserfolges extrem
kurze Zerfallszeiten realisierbar sein, um beispielsweise Rückstände auf Textilien zu ver
hindern oder das Einspülen der Formkörper über die Einspülkammer haushaltsüblicher
Waschmaschinen zu ermöglichen. Bei der Großserienfertigung läßt es sich nicht vermei
den, daß die hergestellten Formkörper sich in ihrer Härte mehr oder weniger stark unter
scheiden. Da die üblicherweise zur Herstellung eingesetzten Tablettenpressen (sowohl Ex
zenter- als auch Rundläuferpressen) auf eine vorbestimmte Höhe verpressen (entsprechend
einem konstanten Volumen), führen Dichteschwankungen des zu verpressenden Vorge
mischs und Ungenauigkeiten bei der Dosierung des Vorgemischs zu Gewichtsschwankun
gen bei den fertigen Formkörpern. Ist aber in einer Matrizenbohrung mehr Vorgemisch
enthalten, so wird die betreffende Tablette auf die vorbestimmte Höhe und damit zwangs
läufig härter verpreßt. Im Extremfall kann dabei eine Tablette resultieren, die das anwen
dungstechnische Anforderungsprofil im Hinblick auf kurze Zerfallszeiten nicht mehr er
füllt. Umgekehrt kann ein "zu wenig" an Vorgemisch zu unakzeptabel weichen Tabletten
führen, die gegebenenfalls bereits in der Verpackungslinie des Herstellprozesses zerbre
chen.
Im Stand der Technik zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern werden die Lösungs
ansätze im weitaus überwiegenden Teil von der Seite der Rezeptur aus angegangen. So
wird beispielsweise versucht, durch Inkorporation bestimmter Additive in die zu verpres
senden Vorgemische, durch Auswahl bestimmter Siebfraktionen des gesamten Vorge
mischs oder einzelner Inhaltsstoffe oder durch Beschichtung der fertig verpreßten Tablet
ten versucht, die Härte der Tabletten zu steigern, ohne deren Zerfallszeit allzu sehr zu er
höhen. Von der apparatetechnischen Seite her wird das Problem beispielsweise in der EP
204 266 (Fette) angegangen. Dort werden Tablettenpressen beschrieben, deren Haupt
druckrollen mit Stellmotoren bewegbar sind, wobei die Stellung der Hauptdruckrolle durch
ein mit Hilfe einer Vordruckrolle ermitteltes Signal geregelt wird. Weitere Lösungsansätze
sind beispielsweise lange bekannte kraftkontrollierte Pressen mit hydraulischen Systemen.
Beide Lösungsansätze sind allerdings nicht optimal, da sowohl die Stellmotoren als auch
die Hydrauliksysteme relativ hohe Totzeiten aufweisen, weshalb sie bei schnellaufenden
Rundläufertablettenpressen nicht zum gewünschten Ergebnis führen.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern bereitzustellen, das es unabhängig von der
eingesetzten Tablettenpresse ermöglicht, trotz schwankender Tablettengewichte eine annä
hernd konstante Preßkraft auf das Vorgemisch wirken zu lassen und damit die Schwan
kungen in der Tablettenhärte zu verringern. Insbesondere sollte das Verfahren dabei die
üblicherweise bei volumenkontrollierten Tablettenpressen auftretenden Schwankungsbrei
ten deutlich verringern.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt, indem im Kraftweg der Tablettenpresse eine Gasfeder
eingesetzt wird, die auf das zu verpressende Vorgemisch abgestimmt ist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch
Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs, wobei im Kraftweg der Tablettenpresse
eine Gasfeder eingebaut ist.
Im Gegensatz zu üblichen Tablettenpressen, bei denen der Kraftweg vollständig aus starren
und unnachgiebigen Teilen aufgebaut ist, wird erfindungsgemäß mindestens eine Gasfeder
in den Kraftweg eingebaut, wobei diese Gasfeder einen definierten Innendruck aufweist.
Die Bezeichnung "Kraftweg" steht im Rahmen der vorliegenden Erfindung für die Bewe
gungsrichtung der Preßstempel, deren Bewegung in Preßrichtung, also in Richtung auf das
Vorgemisch bzw. den Formkörper hin zur Verdichtung des Vorgemischs führt. Die me
chanischen Elemente an der Tablettenpresse, die diese Bewegung der Preßstempel in Preß
richtung bewirken (beispielsweise die Druckrollen an einer Rundläuferpresse oder die Ex
zenter an einer Exzenterpresse) sind ebenfalls Bestandteil des Kraftwegs.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Gasfedern im Kraftweg wird die Preßkraft der
Tablettiermaschine so geregelt, daß zu harte und zu weiche Formkörper vermieden wer
den. Nach dem Boyle-Mariotte'schen Gesetz ist das Produkt aus Druck p und Volumen V
bei gleichbleibender Temperatur konstant:
p.V = const
d. h., wird das Volumen auf die Hälfte komprimiert, verdoppelt sich der Druck. Das Boyle-
Mariotte'sche Gesetz ist ein Spezialfall des allgemeinen Gasgesetzes
p.V = R.T
für konstante Temperaturen (T = const.). Dieses gilt, wie auch das Boyle-Mariotte'sche Ge
setz, streng nur für ideale Gase (keine Eigenvolumina der Gaspartikel, keine Van der
Waals' Kräfte zwischen den Gaspartikeln). Reale Gase erfüllen das Boyle-Mariotte'sche
Gesetz recht gut bei hohen Temperaturen (oberhalb der kritischen Temperatur) und für
große Volumina.
Stellt man die Eintauchtiefe der Preßstempel so ein, daß sich bei Verpressen mit her
kömmlichen Stempeln und herkömmlichen druckgebenden Vorrichtungen stets zu harte
Formkörper ergäben, so wird die Eintauchtiefe der Stempel in der erfindungsgemäßen
Ausführung bei genügend großem Gasvolumen automatisch reduziert, bis sich die Preß
kraft, die durch den Innendruck der Gasfeder einstellbar ist, ergibt. Der Druck im System
(und damit die Preßkraft) bleibt konstant, wenn das Gasvolumen durch die unterschiedli
chen Federwege nahezu unverändert bleibt.
Die Gasfeder kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens an jeder Stelle im
Kraftweg eingebaut werden. Voraussetzung für den Erfolg der erfindungsgemäßen Vorge
hensweise ist dabei lediglich, daß die im Kraftweg angeordnete Gasfeder bei Unter- oder
Überfüllung der Matrizenbohrung einen zu geringen oder zu starken Preßdruck durch ei
nen konstanten Innendruck verhindert. Die Gasfeder kann beispielsweise vorteilhaft im
bzw. am Preßstempel angeordnet werden, wobei ein solcher Preßstempel preßdruckabhän
gig seine Länge variiert. Diese technische Lösung empfiehlt sich beispielsweise bei Ex
zentertablettenpressen, bei denen nur wenige Stempel auszuwechseln sind. Sollen Rund
läuferpressen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden, empfiehlt sich
aus Gründen der Verfahrensökonomie eine andere Lösung, nämlich der Einbau der Gasfe
der in die Aufhängung der Druckrolle(n) und/oder Druckschienen, die die Absenkung der
vorbeilaufenden Stempel und damit die Verdichtung des Vorgemischs bewirken. Auf diese
Weise müssen nicht zahlreiche Stempel bzw. Stempelpaare einer Rundläuferpresse mit
einer Gasfeder ausgerüstet werden, sondern nur wenige Stellen an der bzw. den Aufhän
gung(en) der Druckrolle(n) und/oder Druckschienen. Dies hat weiterhin zum Vorteil, daß
Schwankungen durch eventuell unterschiedliche Federkonstanten in einzelnen Preßstem
peln (z. B. durch "Ausleiern" verursacht) vermieden werden. Werden Tablettenpressen ein
gesetzt, die neben Druckrollen auch Druckschienensysteme besitzen, so ist es erfindungs
gemäß ebenfalls möglich und bevorzugt, die Druckschienen mit der Gasfeder zu versehen.
Bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder an der Druckrolle
und/oder Druckschiene oder am bzw. im Preßstempel eingebaut ist.
Um das Gasvolumen der Gasfeder möglichst groß gestalten zu können und damit die Gül
tigkeit des Boyle-Mariotte'schen Gesetzes zu gewährleisten, ist es im Rahmen der vorlie
genden Erfindung bevorzugt, das Gasvolumen der Gasfeder mit einem Druckspeicher zu
verbinden. Auf diese Weise kann die Baugröße der Gasfeder klein gewählt werden, ohne
das Gasvolumen zu sehr zu verringern, was beispielsweise beim Einbau in Preßstempel
wichtig ist. Die Verbindung zwischen Gasfeder und Druckspeicher erfolgt beispielsweise
durch druckstabile Schläuche, die gleichzeitig ein Höchstmaß an Flexibilität ermöglichen.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn das Volumen des Druck
speichers mehr als das Doppelte, vorzugsweise mehr als das Fünffache und insbesondere
mehr als das Zehnfache des Volumens der Gasfeder ausmacht.
Auf diese Weise ist eine ausreichende Gültigkeit des Boyle-Mariotte'schen Gesetzes ge
währleistet. Aus der Definition der Kraft (F = p.A) ist leicht ersichtlich, daß bei konstan
tem Innendruck p der Gasfeder die Preßkraft F konstant bleibt, da die Fläche A des Kol
bens in der Gasfeder ebenfalls nicht verändert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der
Druck in der Gasfeder und dem mit ihr verbundenen Druckspeicher konstant gehalten.
Etwaige Druckverluste durch Undichtigkeiten an den zueinander beweglichen Teilen kön
nen dabei ausgeglichen werden, indem der Druckspeicher an einen Kompressor angeschlos
sen ist, der den Druck im System konstant hält.
Über den Gasdruck in der Gasfeder bzw. der Kombination aus Gasfeder und Druckspei
cher läßt sich die gewünschte Preßkraft einstellen. Die Federkonstante der Gasfeder ergibt
sich dabei aus dem Quotienten ΔV/V, der Volumenänderung der Gasfeder bzw. der Kom
bination aus Gasfeder und Druckspeicher beim Preßvorgang, geteilt durch das Gesamtvo
lumen der Gasfeder bzw. der Kombination aus Gasfeder und Druckspeicher im entspann
ten Zustand. Bei genügend großem Gesamtvolumen V und hinreichend kleiner Volu
menänderung ΔV geht die Federkonstante der erfindungsgemäß eingesetzten Gasdruckfe
der gegen Null, so daß der Druck auf das Vorgemisch beim Pressen und damit die Preß
kraft konstant bleiben.
Mit dem Begriff "Gasfeder" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung explizit keine
Überlastsicherung gemeint, vielmehr wird die Feder im Rahmen der vorliegenden Erfin
dung beim Preßvorgang nicht nur in Ausnahmefällen, sondern fortwährend während des
bestimmungsgemäßen Betriebs bewegt. Die erfindungsgemäß eingesetzte Gasfeder taucht
somit immer "zu tief" ein - durch die Federkonstante, die gegen Null geht, gibt die Gasfe
der nach, bis die durch den Innendruck vorgegebene Preßkraft erreicht ist. Eine zu harte
oder zu weiche Verpressung ist somit wegen des nahezu konstanten Innendrucks unmög
lich.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Formkörper der unterschiedlichsten
Zusammensetzungen herstellen, wobei das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die
Probleme bei der Herstellung von Waschmitteltabletten minimiert. Im Rahmen der vorlie
genden Erfindung bevorzugte teilchenförmige Vorgemische sind Wasch- und Reinigungs
mittelzusammensetzungen und die Formkörper sind dementsprechend Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper.
Waschmitteltabletten werden üblicherweise durch Abmischung von Tensidgranulaten mit
Aufbereitungskomponenten und nachfolgendes Verpressen dieses teilchenförmigen Vor
gemischs hergestellt. Bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind daher
dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Vorgemisch tensidhaltige(s) Granulat(e)
enthält und ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l
und insbesondere mindestens 700 g/l aufweist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Verfahren umfassen daher das Ver
pressen eines teilchenförmigen Vorgemischs aus mindestens einem tensidhaltigen Granulat
und mindestens einer zugemischten pulverförmigen Komponente. Die Herstellung der ten
sidhaltigen Granulate kann dabei durch übliche technische Granulationsverfahren wie
Kompaktierung, Extrusion, Mischergranulation, Pelletierung oder Wirbelschichtgranulati
on erfolgen.
Das tensidhaltige Granulat genügt in bevorzugten Verfahrensvarianten bestimmten Teil
chengrößenkriterien. So sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das ten
sidhaltige Granulat Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen
200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwi
schen 600 und 1400 µm, aufweist.
Neben den Aktivsubstanzen (anionische und/oder nichtionische und/oder kationische
und/oder amphotere Tenside) enthalten die Tensidgranulate vorzugsweise noch Trägerstof
fe, die besonders bevorzugt aus der Gruppe der Gerüststoffe stammen. Besonders vorteil
hafte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat anionische
und/oder nichtionische Tenside sowie Gerüststoffe enthält und Gesamt-Tensidgehalte von
mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 15 Gew.-% uns insbesondere minde
stens 20 Gew.-%, aufweist.
Diese grenzflächenaktive Substanzen stammen aus der Gruppe der anionischen, nichtioni
schen, zwitterionischen oder kationischen Tenside, wobei anionische Tenside aus ökono
mischen Gründen und aufgrund ihres Leistungsspektrums deutlich bevorzugt 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 C12-16-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 a-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, Talgfettal
kohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und
diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin be
vorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf
petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges
Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemi
schen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-
C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche
beispielsweise 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 Tensidgranulate als Verfahrensendprodukte
des Zwischenschritts a) bevorzugt, die 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-%
und insbesondere 10 bis 30 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 (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
internationalen Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt
werden.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann,
sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkylpolyglycoside 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 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 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 propoxylierte 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 beispielsweise nach
der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/U7331 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 erfindungsgemäße 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
Tensidgranulat, 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.
Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von
Wasch- und Reinigungsmitteln. In den Tensidgranulaten, aber auch als Bestandteil des
Vorgemischs oder als Komponente in den erfindungsgemäß eingesetzten Schauminhibitor-
Granulaten können alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Ge
rüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Co
builder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen - auch die
Phosphate.
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
kristalline 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 internatio
nalen 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.
Falls gewünscht, kann über die durch das Tensidgranulat eingebrachte Menge an Zeolith
vom P- und/oder X-Typ hinaus weiterer Zeolith in das Vorgemisch inkorporiert werden,
indem Zeolith als Aufbereitungskomponente zugegeben wird. Der eingesetzte feinkristalli
ne, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise ein Zeolith
vom Typ A, P, X oder Y. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A,
X und/oder P. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10
µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) 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 Natrium
salze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure,
Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA),
sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie
Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citro
nensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mi
schungen aus diesen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können dar
über hinaus als zusätzliche Cobuilder und Vergrauungsinhibitoren 0,5 bis 5 Gew.-%, vor
zugsweise 1 bis 3 Gew.-%, eines Polycarboxylatpolymers enthalten, das (Meth)acrylat-
und/oder Maleat-Einheiten enthält. Diese anionischen Polymere können in ihrer Säureform
oder in der ganz oder teilweise neutralisierten Salzform eingesetzt werden. Bevorzugte
Polymere sind Homo- und Copolymere von Acrylsäure. Besonders bevorzugt sind hierbei
Polyacrylate, Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymere und Acrylphosphinate. Polyacrylate
sind beispielsweise unter den Bezeichnungen Versicol® E5, Versicol® E7 und Versicol®
E9 (Warenzeichen der Allied Colloids), Narlex® LD 30 und Narlex® LD 34 (Warenzeichen
der national Adhesives), Acrysol® LMW-10, Acrysol® LMW-20, Acrysol® LMW-45 und
Acrysol® A1-N (Warenzeichen der Firma Rohm & Haas) sowie Sokalan® PA-20, Soka
lan® PA-40, Sokalan® PA-70 und Sokalan® PA-110 (Warenzeichen der BASF) im Handel
erhältlich. Ethylen/Maleinsäure-Copolymere werden unter dem Namen EMA® (Warenzei
chen der Monsanto) vertrieben, Methylvinylether/Maleinsäure-Copolymere unter dem
Namen Gantrez® AN 119 (Warenzeichen der GAF Corp.) und Acrylsäure/Maleinsäure-
Copolymere unter dem Namen Sokalan® CP5 und Sokalan® CP7 (Warenzeichen der
BASF). Acrylphosphinate sind als DKW® = (Warenzeichen der National Adhesives) bzw.
Belperse®-Typen (Warenzeichen der Ciba-Geigy) erhältlich. In Kombination mit den ge
nannten Polymeren oder als alleiniger Vergrauungsinhibitor können auch Pfropfcopolyme
re eingesetzt werden, die durch Pfropfen von Polyalkylenoxiden mit Molekulargewichten
zwischen 2000 und 100000 mit Vinylacetat erhalten werden. Die Acetatgruppen können
gegebenenfalls bis zu 15% verseift sein. Polymere dieses Typs, wie sie in der europäi
schen Patentanmeldung EP-A-0 219 048 (BASF) beschrieben werden, sind unter dem
Namen Sokalan® HP22 (Warenzeichen der BASF) im Handel.
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 Rei
nigungsmittelformkörper von Vorteil sein. Feinteilige Abpuderungsmittel sind im Stand
der Technik altbekannt, wobei zumeist Zeolithe, Silikate oder andere anorganische Salze
eingesetzt werden. Bevorzugt wird das Vorgemisch jedoch mit feinteiligem Zeolith
"abgepudert", wobei Zeolithe vom Faujasit-Typ bevorzugt sind. Im Rahmen der vorlie
genden 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 Ab
puderungsmittels 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.
Wie bereits vorstehend erwähnt, sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt,
die zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel enthalten. Auch erfindungsgemäße Verfahren,
in denen das Vorgemisch zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Des
integrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder
kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-%
und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Vorgemischs,
enthält, sind bevorzugt. Neben den genannten Bestandteilen Tensid, Builder und Desinte
grationshilfsmittel, oder an ihrer Stelle können im erfindungsgemäßen Verfahren die zu
verpressenden teilchenförmigen Vorgemische zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der
Gruppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfüm
träger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositions
mittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren 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, Per
oxystearinsäure, 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. 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 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 erfindungsgemäß her
gestellten 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 erfindungsgemäß hergestellten Waschmittel,
das diese Öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten
Öl- und fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie
Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-
Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%,
jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Tech
nik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren De
rivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykol
terephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen.
Besonders bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der
Terephthalsäure-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.
Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend sein,
z. B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-
diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorge
nannten Aufheller können verwendet werden.
Farb- und Duftstoffe werden den erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reinigungs
mittelformkörpern zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern
und dem Verbraucher neben der Weichheitsleistung ein visuell und sensorisch "typisches
und unverwechselbares" 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.
Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z. B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobuty
rat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenyle
thylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexyl
propionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise
Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral,
Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und
Bourgeonal, 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 Limo
nen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwen
det, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch
natürliche 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 erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reini
gungsmittelformkörper an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2
Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen können.
Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäß hergestellten 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 Duftfreiset
zung für langanhaltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben
sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe
zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäß hergestellten Mittel zu verbessern,
können sie mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren
Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabili
tät und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen
Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzu
färben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bislang im Stand der Technik nicht beschrieben.
Auch die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorstehend beschriebenen
modifizierten Tablettenpressen waren dem Stand der Technik bislang nicht geläufig. Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher einerseits eine Tablettenpresse
zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Wasch- und Reinigungsmittelform
körpern, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an der/den Druckrolle(n) und/oder an der/den
Druckschiene(n) (jeweils) eine Gasdruckfeder eingebaut ist.
Wie vorstehend erwähnt, lassen sich die Tablettenpressen allerdings auch durch den Ein
bau von Gasfedern in die Preßstempel für das erfindungsgemäße Verfahren modifizieren,
so daß andererseits auch Preßstempel zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, die dadurch gekennzeichnet sind, daß in bzw.
am Preßstempel (jeweils) eine Gasdruckfeder eingebaut ist, ein Gegenstand der vorliegen
den Erfindung sind.
Auch die bereits oben erwähnten Modifikationen der Gasfeder (Verbindung mit einem
Druckspeicher und gegebenenfalls mit einem diesen Speicher speisenden Kompressor)
sind sowohl für die erfindungsgemäße Tablettenpresse als auch für die erfindungsgemäßen
Preßstempel bevorzugt. So sind auch Tablettenpressen, bei denen die Gasfeder mit einem
Druckspeicher verbunden ist, dessen Volumen vorzugsweise mehr als das Doppelte, be
sonders bevorzugt mehr als das Fünffache und insbesondere mehr als das Zehnfache des
Volumens der Gasfeder ausmacht und der vorzugsweise an einen Kompressor angeschlos
sen ist, der den Druck im System konstant hält, sowie Preßstempel, bei denen die Gasfeder
mit einem Druckspeicher verbunden ist, dessen Volumen vorzugsweise mehr als das Dop
pelte, besonders bevorzugt mehr als das Fünffache und insbesondere mehr als das Zehnfa
che des Volumens der Gasfeder ausmacht und der vorzugsweise an einen Kompressor an
geschlossen ist, der den Druck im System konstant hält, im Rahmen der vorliegenden Er
findung bevorzugt.
Der Einsatz der vorstehend beschriebenen Tablettenpressen bzw. Preßstempel bei der Her
stellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern ist ebenfalls ein Novum. Weitere
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind daher die Verwendung von Tablettenpressen, an
deren Druckrolle(n) und/oder an deren Druckschiene(n) jeweils eine Gasdruckfeder einge
baut ist, zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Wasch- und Reinigungsmit
telformkörpern und die Verwendung von Preßstempeln, bei denen am bzw. im Preßstem
pel (jeweils) eine Gasdruckfeder eingebaut ist, zur Herstellung von Formkörpern, insbe
sondere von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern.
Claims (17)
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch Verpressen eines teilchenförmigen
Vorgemischs, dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftweg der Tablettenpresse eine Gas
feder eingebaut ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder an der Druck
rolle und/oder Druckschiene oder am bzw. im Preßstempel eingebaut ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfe
der mit einem Druckspeicher verbunden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Druck
speichers mehr als das Doppelte, vorzugsweise mehr als das Fünffache und insbeson
dere mehr als das Zehnfache des Volumens der Gasfeder ausmacht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckspeicher an einen Kompressor angeschlossen ist, der den Druck im System kon
stant hält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das teil
chenförmige Vorgemisch eine Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung ist und
die Formkörper Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Vorge
misch tensidhaltige(s) Granulat(e) enthält und ein Schüttgewicht von mindestens 500
g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat
Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800
µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600
und 1400 µm, aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das ten
sidhaltige Granulat anionische und/oder nichtionische Tenside sowie Gerüststoffe ent
hält und Gesamt-Tensidgehalte von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens
15 Gew.-% und insbesondere mindestens 20 Gew.-%, aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das teil
chenförmige Vorgemisch zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der
Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Desintegrationshilfsmittel, Enzyme, pH-Stellmittel,
Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikon
öle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbüber
tragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das teil
chenförmige Vorgemisch ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegra
tionshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder
kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7
Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Vorgemisch,
enthält.
12. Tablettenpresse zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Wasch- und Rei
nigungsmittelformkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß an der/den Druckrolle(n)
und/oder an der/den Druckschiene(n) (jeweils) eine Gasdruckfeder eingebaut ist.
13. Tablettenpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder mit ei
nem Druckspeicher verbunden ist, dessen Volumen vorzugsweise mehr als das Dop
pelte, besonders bevorzugt mehr als das Fünffache und insbesondere mehr als das
Zehnfache des Volumens der Gasfeder ausmacht und der vorzugsweise an einen Kom
pressor angeschlossen ist, der den Druck im System konstant hält.
14. Preßstempel zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Wasch- und Reini
gungsmittelformkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß in bzw. am Preßstempel (je
weils) eine Gasdruckfeder eingebaut ist.
15. Preßstempel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder mit einem
Druckspeicher verbunden ist, dessen Volumen vorzugsweise mehr als das Doppelte,
besonders bevorzugt mehr als das Fünffache und insbesondere mehr als das Zehnfache
des Volumens der Gasfeder ausmacht und der vorzugsweise an einen Kompressor an
geschlossen ist, der den Druck im System konstant hält.
16. Verwendung von Tablettenpressen, an deren Druckrolle(n) und/oder an deren Druck
schiene(n) jeweils eine Gasdruckfeder eingebaut ist, zur Herstellung von Formkörpern,
insbesondere von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern.
17. Verwendung von Preßstempeln, bei denen am bzw. im Preßstempel (jeweils) eine Gas
druckfeder eingebaut ist, zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Wasch-
und Reinigungsmittelformkörpern.
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DE1998154074 DE19854074A1 (de) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Verfahren zur Serienfertigung von Formkörpern mit geringer Härteschwankung |
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DE1998154074 DE19854074A1 (de) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Verfahren zur Serienfertigung von Formkörpern mit geringer Härteschwankung |
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1998
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-
1999
- 1999-11-13 WO PCT/EP1999/008751 patent/WO2000030842A1/de active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1714775A2 (de) * | 2005-04-20 | 2006-10-25 | Korsch AG | Verfahren und Vorrichtung zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine |
EP1714775A3 (de) * | 2005-04-20 | 2008-07-30 | Korsch AG | Verfahren und Vorrichtung zur Simulation einer Schwergängigkeit wenigstens eines Oberstempels und/oder wenigstens eines Unterstempels einer Rundläufer-Tablettiermaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000030842A1 (de) | 2000-06-02 |
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