DE60209658T2

DE60209658T2 - Waschmittelzusammensetzungen

Info

Publication number: DE60209658T2
Application number: DE60209658T
Authority: DE
Inventors: Christiaan Erik Berden; George John Wirral Chambers; C/O Unilever R&D Manoe Hexspoor; Unilever R&D Port Sunlight David Wirral Serridge
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: ES2257511T3; EP1405900B1; ATE319801T1; DE60209658D1; EP1405900A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Reinigungszusammensetzungen in Form von Tabletten, beispielsweise zur Verwendung beim Wäschewaschen oder Maschinengeschirrspülen.
Waschmittelzusammensetzungen in Tablettenform haben gegenüber pulverisierten Produkten dahingehend Vorteile, daß sie nicht abgemessen werden müssen und daher leichter zu handhaben und in die Waschladung abzugeben sind.
Tabletten aus einer Reinigungszusammensetzung werden im allgemeinen durch Komprimieren oder Verdichten einer gewissen Menge der Zusammensetzung in partikulärer Form hergestellt.
Tabletten, die zwei oder mehr separate Bereiche umfassen, sind ebenso beschrieben worden. Beispielsweise beschreibt WO 01/42416 die Herstellung von Mehrphasenformkörpern, die eine Kombination aus Kernformkörpern und einer partikulären Vormischung umfassen. WO 00/61717 beschreibt eine Waschmitteltablette, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein Teil ihrer äußeren Oberfläche halbfest ist. WO 00/04129 beschreibt eine Mehrphasenwaschmitteltablette, die eine erste Phase in Form eines geformten Körpers mit mindestens einer Form darin und eine zweite Phase in Form eines partikulären Feststoffes, der in der Form komprimiert wird, umfaßt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Reinigungstablette, die eine glatte Phase umfaßt, wobei die glatte Phase oberflächenaktive Mittel umfaßt, und wobei die Reinigungstablette gute Dispergiereigenschaften der glatten Phase aufweist, und wobei die glatte Phase eine geeignete Textur (zwischen weich und hart) aufweist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer glatten Tablette oder einer Phase davon, wobei durch die Wahl der Materialien und des Herstellungsverfahrens kostengünstig Tabletten mit guter Leistung und einer guten Konsistenz und Textur hergestellt werden können.
Obgleich sich die Erfindung auf glatte Einzelphasentabletten beziehen kann, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Reinigungstablette bereitgestellt, die viele einzelne Bereiche mit unterschiedlichen Zusammensetzungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster Bereich der Tablette ein glatter Bereich ist und mindestens ein zweiter Bereich der Tablette ein fester Bereich aus einem verdichteten partikulären Material ist.
In einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Reinigungstablette, umfassend eine glatte Phase, und worin die Herstellung der glatten Phase das Komprimieren einer partikulären Zusammensetzung, umfassend mindestens 40 Gew.-% Waschmittelteilchen, umfaßt, wobei die Waschmittelteilchen mindestens 50 Gew.-% nichtseifenartige oberflächenaktive Mittel umfassen.
Bevorzugte Tabletten der Erfindung sind zylindrisch, wobei die beiden Hauptoberflächen (Oberseite und Unterseite) im wesentlichen flach sind.
Wie oben erwähnt, können die Tabletten der Erfindung Einphasentabletten sein, die überwiegend durch die glatte Phase, wie oben beschrieben, gebildet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich jedoch auf eine Mehrphasentablette, worin die glatte Phase und zusätzlich eine oder mehrere andere Phasen vorhanden sind. Geeigneterweise können diese zusätzlichen Phasen glatt oder matt oder rau sein. Besonders geeignet sind feste Phasen, die aus verdichteten partikulären Feststoffen bestehen.
Die Bereiche einer Mehrphasentablette sind möglicherweise separate Schichten in einer Tablette. Jedoch kann ein einzelner Bereich einer Tablette auch andere Formen haben, zum Beispiel ein oder mehrere Kern(e) oder Insert(s). In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Bereich eine glatte Schicht und der zweite Bereich ist eine Schicht aus einem verdichteten partikulären Material. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der erste Bereich ein Kern oder ein Insert aus einem glatten Material, das in dem zweiten Bereich, der eine Schicht aus einem verdichteten partikulären Material ist, eingebettet ist.
Ist die Tablette eine glatte Einphasentablette, wird das Gewicht dieser Tablette bevorzugt 5-100 g, stärker bevorzugt 10-40 g, am stärksten bevorzugt 15-35 g betragen.
Ist die Tablette eine Mehrphasentablette, die die glatte Phase der Erfindung umfaßt, ist die glatte Phase bevorzugt als ein spezifischer Bereich vorhanden, der bevorzugt ein Gewicht von 2-20 g, stärker bevorzugt 3-10 g, aufweist. Die anderen Phasen haben zusammen bevorzugt ein Gewicht von 10-50 g, stärker bevorzugt 15-40 g.
Zum Zwecke dieser Erfindung bezieht sich der Ausdruck glatte Phase auf Zusammensetzungen, die einerseits fest genug sind, um ihre Form bei Umgebungstemperatur zu behalten und andererseits glatt aussehen. Glatte Texturen sind im allgemeinen nur wenig oder gar nicht porös und sehen – bei einem normalen Betrachtungsabstand – wie eine kontinuierliche Phase aus, beispielsweise im Gegensatz zu dem porösen und partikulären Aussehen eines verdichteten partikulären Materials.
Bevorzugt ist die glatte Phase transparent oder transluzent. Das bedeutet vorzugsweise, daß die Zusammensetzung eine optische Durchlässigkeit von mindestens 10 %, am stärksten bevorzugt 20 %, noch stärker bevorzugt 30 %, über eine Weglänge von 0,5 cm bei 25 °C aufweist. Diese Messungen können unter Verwendung eines Perkin Elmer UV/VIS-Spektrometers Lambda 12 oder eines Brinkman PC801-Colorimeters bei einer Wellenlänge von 520 nm, unter Verwendung von Wasser als den 100 %-Standard, erhalten werden.
Die Transparenz oder Transluzenz der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung schließt nicht aus, daß die Zusammensetzung gefärbt werden kann, z. B. durch Zugabe eines Farbstoffes, vorausgesetzt, dies schmälert die Klarheit nicht wesentlich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt die glatte Phase 20-80 Gew.-% nichtseifenartige oberflächenaktive Mittel (basierend auf dem Gesamtgewicht der glatten Phase), stärker bevorzugt 25-75 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 30-70 Gew.-%. Es ist herausgefunden worden, daß die Kombination eines separaten glatten ersten Bereiches und dieser hohen Niveaus an oberflächenaktivem Mittel der Tablette sehr gute Dispergier- und Reinigungseigenschaften verleiht.
Wie oben erwähnt, stammen die nichtseifenartigen oberflächenaktiven Mittel zu einem signifikanten Teil aus der Komprimierung von Waschmittelteilchen. Solche Waschmittelteilchen umfassen mindestens 50 Gew.-% (basierend auf den Teilchen) an nichtseifenartigen oberflächenaktiven Mitteln. Geeignete Waschmittelteilchen können beispielsweise Granulate oder andere Teilchen mit hohen Niveaus an oberflächenaktiven Mitteln sein. Beispielsweise können die Waschmittelteilchen geeigneterweise durch ein Verfahren, wie zum Beispiel in EP 777 719 und EP 777 720 beschrieben, hergestellt werden.
Das Niveau an nichtseifenartigen oberflächenaktiven Mitteln in den Waschmittelteilchen beträgt bevorzugt mehr als 50 Gew.-%, stärker bevorzugt mehr als 70 Gew.-%, insbesondere mehr als 75-95 Gew.-%.
Vorzugsweise umfassen die nichtseifenartigen oberflächenaktiven Mittel im ersten Bereich eine Kombination aus anionischen oberflächenaktiven Mitteln und nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 1 bis 1 : 1, stärker bevorzugt 3 : 1 bis 1 : 1, stärker bevorzugt 2 : 1 bis 1 : 1. Weitere oberflächenaktive Mit tel, beispielsweise kationische oberflächenaktive Mittel, können gleichermaßen beispielsweise bei einem Niveau von 0,1 bis 10 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des glatten Teils, vorliegen.
Zusätzlich zu den nichtseifenartigen oberflächenaktiven Mitteln kann der glatte Bereich andere Materialien, zum Beispiel lösliche Materialien wie Elektrolytmaterialien, schmelzbare organische Materialien und Zucker, bei einem Niveau von 2-70 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des glatten Teils, stärker bevorzugt 3-50 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 5-40 Gew.-% umfassen. Beispiele bevorzugter Materialien sind wasserlösliche Materialien wie die Natrium- und Kaliumcitrate, -acetate und -carbonate, Harnstoff und Zucker. Die Wasserlöslichkeit bei 20 °C dieser Materialien beträgt bevorzugt mindestens 10 Gramm pro 100 ml Wasser, stärker bevorzugt mehr als 15 Gramm, am stärksten bevorzugt mehr als 20 Gramm.
Es ist herausgefunden worden, daß diese Materialien der glatten Phase gute Auflösungseigenschaften verleihen, insbesondere, wenn diese Phase relativ hohe Niveaus an oberflächenaktiven Mitteln umfaßt. Ferner beeinträchtigten diese Materialien die gewünschte feste Konsistenz der glatten Phase nicht, sondern erhalten andererseits das glatte Wesen der Phase.
Der glatte Bereich der Tablette kann auch verdünnte Materialien, zum Beispiel Polyethylenglykol, Dipropylenglykol, Isopropanol oder (Mono-)propylenglykol, enthalten. Bevorzugt beträgt das Niveau dieser Verdünnungsmittel 0-40 Gew.-%, stärker bevorzugt 1-20 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 4-15 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der glatten Phase.
Die glatte Phase umfaßt kein oder nur geringe Niveaus Wasser. Bevorzugt beträgt das Niveau an Wasser weniger als 20 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der glatten Phase, stärker bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 5-12 Gew.-%. Am stärksten bevorzugt sind die glatten Phasen im wesentlichen frei von Wasser, was bedeutet, daß abgesehen von geringen Niveaus an Feuchtigkeit (z. B. zur Neutralisation oder als Kristallwasser) kein zusätzlich zugegebenes Wasser vorhanden ist.
Bevorzugt beträgt das Gesamtgewicht an oberflächenaktiven Mitteln in der glatten Phase 2-20 Gramm, stärker bevorzugt 3-10 Gramm.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Tablette eine Mehrphasentablette sein, worin die Phasen, im Gegensatz zu der oben beschriebenen glatten Phase, keine oder nur geringe Niveaus an oberflächenaktiven Mitteln umfassen. Bevorzugt beträgt das Niveau an oberflächenaktiven Mitteln in den anderen Phasen weniger als 10 Gew.-% (basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasen), stärker bevorzugt 0-9 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 1-8 Gew.-%.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die Reinigungstabletten einen ersten glatten Bereich (wie oben beschrieben) in Kombination mit einem zweiten Bereich der Tablette, der ein fester Bereich ist, zum Beispiel hergestellt durch Komprimierung einer partikulären Zusammensetzung.
Obgleich der zweite Bereich oberflächenaktive Materialien umfassen kann, umfaßt dieser Bereich bevorzugt andere Inhaltsstoffe der Tablette als oberflächenaktive Mittel. Beispiele dieser Inhaltsstoffe sind zum Beispiel Aufbaustoffe, Bleichsystem, Enzyme usw. Die Aufbaustoffe in der Tablette sind bevorzugt überwiegend in dem zweiten Bereich vorhanden. Das Bleichsystem ist bevorzugt überwiegend in dem zweiten Bereich vorhanden. Die Enzyme sind bevorzugt überwiegend in dem zweiten Bereich vorhanden. Zum Zwecke dieser Erfindung, sofern nicht anders angegeben, bezieht sich der Ausdruck „überwiegend vorhanden" auf eine Situation, in der mindestens 90 Gew.-% eines Inhaltsstoffes in dem zweiten Bereich vorhanden sind, stärker bevorzugt mehr als 98 Gew.-%, am stärksten bevorzugt im wesentlichen 100 Gew.-%.
Die obige Beschreibung der Tablette ist in bezug auf eine Tablette angegeben worden, die aus zwei Bereichen gebildet wurde. Es wird jedoch selbstverständlich sein, daß jeder der Bereiche aus einer begrenzten Anzahl einzelner Bereiche bestehen kann. Beispielsweise kann der erste glatte Bereich ein einfacher einzelner Teil der Tablette sein, kann aber auch eine begrenzte Anzahl (d. h., 1-5) einzelne glatte Teile sein. Bevorzugt ist jeder dieser glatten Teile mindestens 1 g, bevorzugt ist auch jeder dieser glatten Teile im wesentlichen aus derselben Zusammensetzung. Bezieht man sich auf die Zusammensetzung oder das Gewicht des ersten Bereichs, sollte selbstverständlich sein, daß dies das Gesamtgewicht und die Gesamtzusammensetzung dieser glatten Teile betrifft.
Dem ähnlich kann der feste zweite Bereich aus einer begrenzten Anzahl (d. h., 1-5) fester Teile bestehen, z. B. separater Schichten in der Tablette. Bevorzugt hat jeder dieser Teile ein Gewicht von mindestens 10 g, bevorzugt ist auch jeder dieser festen Teile im wesentlichen aus derselben Zusammensetzung. Bezieht man sich auf die Zusammensetzung oder das Gewicht des zweiten Bereichs, sollte selbstverständlich sein, daß dies das Gesamtgewicht und die Gesamtzusammensetzung dieser festen Teile betrifft.
Zusätzlich zu dem glatten ersten Bereich und dem festen zweiten Bereich können die Reinigungstabletten der Erfindung gegebenenfalls weitere Bereiche umfassen, beispielsweise kann die Tablette teilweise oder vollständig beschichtet sein.
Reinigungstabletten gemäß der Erfindung werden bevorzugt durch ein Verfahren hergestellt, das das Anlegen von Druck an ein partikuläres Gemisch umfaßt. Vorteilhafterweise kann die Herstellung der glatten Phase die Dosierung eines partikulären Gemisches, umfassend Waschmittelteilchen, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Materialien wie oben beschrieben, gefolgt von der Ausübung von Druck, bevorzugt über der Fließgrenze der Waschmittelteilchen umfassen. Es ist herausgefunden worden, daß die Ausübung von Druck auf ein partikuläres Gemisch, das signifikante Niveaus an Waschmittelteilchen umfaßt, zu einem bestimmten Fließverhalten des Gemisches führt, was zur Bildung einer kontinuierlichen, nicht porösen, glatten Phase führt.
Obgleich sich die Anmelder nicht auf irgendeine Theorie festlegen wollen, wird angenommen, daß das vorteilhafte Verfahren der Erfindung wie folgt funktioniert: Typischerweise führt das Verdichten eines weichen Feststoffes zu einer Verringerung der Zwischenkornporosität bezogen auf ein Bett aus Teilchen, einfach aufgrund der verringerten Luftporenbildung. Bei einer bestimmten Verdichtungskraft (Fließspannung) werden sich die einzelnen Teilchen verformen und in die Zwischenkornhohlräume fließen, was zu einem halbkontinuierlichen Netzwerk aus vermaschten Teilchen ohne oder mit nur wenig Porosität und einem glatten Aussehen führt.
Waschmittelteilchen zur Verwendung der der Herstellung der glatten Phase weisen bevorzugt ein relativ hohes Niveau an oberflächenaktivem Mittel auf, zum Beispiel mehr als 40 Gew.-%, stärker bevorzugt mehr als 50 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 60-90 Gew.-%.
Eine Mehrphasentablette, die eine glatte Phase umfaßt, kann vorteilhafterweise durch ein Verfahren hergestellt werden, umfassend die Schritte:

(a) Einführen einer ersten partikulären Zusammensetzung in eine Tablettenform;
(b) Einführen einer zweiten partikulären Zusammensetzung in die Tablettenform, wobei die zweite partikuläre Zusammensetzung mindestens 40 Gew.-% Waschmittelteilchen umfaßt, wobei die Waschmittelteilchen mindestens 50 Gew.-% nichtseifenartige oberflächenaktive Mittel umfassen;
(c) Co-Komprimieren der partikulären Zusammensetzungen zur Bildung einer komprimierten Tablette, die einzelne Bereiche umfaßt, wobei der erste Bereich durch die komprimierte erste Zusammensetzung gebildet wird und der zweite Bereich durch die komprimierte zweite Zusammensetzung gebildet wird.

Bevorzugt findet Schritt (a) vor Schritt (b) statt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die erste partikuläre Zusammensetzung mit einer Kraft von 0,1-20 kN/cm² zwischen den Schritten (a) und (b) vorkomprimiert. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die partikuläre Zusammensetzung zwischen den Schritten (a) und (b) plattgedrückt.
Bevorzugt findet die (Co-)Komprimierung der Kombination aus dem/den glatten und festen Bereich(en) bei einer Kraft von 0,05-20 kN/cm² statt. Insbesondere wenn der feste Bereich vorkomprimiert worden ist, kann die Co-Komprimierung in Schritt (c) vorteilhafterweise bei einer Kraft von 0,1-10 kN/cm², stärker bevorzugt 0,5-5 kN/cm² stattfinden. Wenn der feste Bereich nicht vorkomprimiert worden ist, findet die Co-Komprimierung bevorzugt bei einer Kraft von 1-100 kN/cm², stärker bevorzugt 2-50 kN/cm², am stärksten bevorzugt 2-10 kN/cm² statt.
Ein Vorteil des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist, daß der Co-Komprimierungsschritt (c) zu einer guten Haftung des ersten Bereiches an den zweiten Bereich führt, und den Bedarf nach der Aufbringung eines Haftmittelmaterials zwischen dem glatten und festen Bereich vermeidet. Ein anderer Vorteil des Verfahrens der Erfindung ist, daß es in einer normalen Tablettenpresse ohne den Bedarf der Anpassung der Form der Preßoberflächen durchgeführt werden kann.
Eine Tablette dieser Erfindung kann für die Verwendung beim Maschinengeschirrspülen vorgesehen sein. Solche Tabletten werden typischerweise Salze enthalten, wie zum Beispiel über 60 Gew.-% der Tablette.
Wasserlösliche Salze, die typischerweise in Maschinengeschirrspülzusammensetzungen verwendet werden, sind Phosphate (einschließlich kondensierte Phosphate), Carbonate und Silicate, im allgemeinen als Alkalimetallsalze. Wasserlösliche Alkalimetallsalze, ausgewählt aus Phosphaten, Carbonaten und Silicaten, können 60 Gew.-% oder mehr einer Geschirrspülzusammensetzung ausmachen.
Eine andere bevorzugte Möglichkeit ist, daß eine Tablette dieser Erfindung zum Wäschewaschen vorgesehen ist. Diesem Fall wird die Tablette voraussichtlich mindestens 2 Gew.-%, möglicherweise mindestens 5 Gew.-%, bis zu 40 oder 50 Gew.-% nichtseifenartiges oberflächenaktives Mittel, basierend auf der ganzen Tablette, und 5-80 Gew.-% Aufbaustoff, basierend auf der ganzen Tablette, enthalten.
Materialien, die in Tabletten dieser Erfindung verwendet werden können, werden nun ausführlicher erörtert.
Oberflächenaktive Verbindungen
Die Zusammensetzungen, die in den erfindungsgemäßen Tabletten verwendet werden, werden ein oder mehrere oberflächenaktive Waschmittel enthalten. In einer Gewebewaschzusammensetzung machen diese bevorzugt 5 bis 50 Gew.-% der gesamten Tablettenzusammensetzung aus, stärker bevorzugt 8 oder 9 Gew.-% der gesamten Zusammensetzung, bis zu 40 oder 50 Gew.-%. Oberflächenaktive Mittel können anionisch (seifenartig oder nichts seifenartig), kationisch, zwitterionisch, amphoter, nicht-ionisch oder eine Kombination von diesen sein.
Das anionische oberflächenaktive Mittel kann in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 oder 4 bis zu 30 oder 40 Gew.-% der Tablettenzusammensetzung vorliegen.
Synthetische (d. h. nichtseifenartige) anionische oberflächenaktive Mittel sind dem Fachmann allgemein bekannt. Beispiele umfassen Alkylbenzolsulfonate, insbesondere lineare Natriumalkylbenzolsulfonate mit einer Alkylkettenlänge von C₈-C₁₅; Olefinsulfonate; Alkansulfonate; Dialkylsulfosuccinate und Fettsäureestersulfonate.
Primäres Alkylsulfat mit der Formel ROSO₃ ^– M⁺, worin R eine Alkyl- oder Alkenylkette mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere 10 bis 14 Kohlenstoff atomen ist und M⁺ ein löslichmachendes Kation ist, ist als ein anionisches oberflächenaktives Mittel kommerziell signifikant.
Lineares Alkylbenzolsulfonat der Formel
worin R lineares Alkyl mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen ist und M⁺ ein löslichmachendes Kation, insbesondere Natrium, ist, ist ebenso ein kommerziell signifikantes anionisches oberflächenaktives Mittel.
Häufig wird ein solches lineares Alkylbenzolsulfonat oder primäres Alkylsulfat der obigen Formel oder ein Gemisch davon das gewünschte anionische oberflächenaktive Mittel sein und kann 75-100 Gew.-% jeglichen anionischen nichtseifenartigen oberflächenaktiven Mittels in der Zusammensetzung ausmachen.
In einigen Formen dieser Erfindung liegt die Menge an anionischem nichtseifenartigem oberflächenaktivem Mittel im Bereich von 5-20 Gew.-% der Tablettenzusammensetzung.
Seifen zur Verwendung gemäß der Erfindung sind bevorzugt Natriumseifen, die aus natürlich vorkommenden Fettsäuren stammen, wie beispielsweise den Fettsäuren von Kokosnußöl, Rindertalg, Sonnenblumen- oder gehärtetem Rapssaatenöl. Besonders bevorzugte Seifen werden aus C₁₀- bis C₂₀-Seifen, zum Beispiel aus C₁₆- bis C₁₈- oder C₁₂-Seifen ausgewählt.
Geeignete nicht-ionische oberflächenaktive Verbindungen, die verwendet werden können, umfassen insbesondere die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe und einem reaktiven Wasserstoffatom, beispielsweise aliphatische Alkohole, Säuren, Amide oder Alkylphenole mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid.
Spezielle nicht-ionische oberflächenaktive Verbindungen sind Alkyl(C_8-22)phenol-ethylenoxidkondensate, die Kondensationsprodukte von linearen oder verzweigten aliphatischen, primären oder sekundären C_8-20-Alkoholen mit Ethylenoxid, und Produkte, die durch die Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten von Propylenoxid und Ethylen-diamin hergestellt wurden.
Besonders bevorzugt sind die primären und sekundären Alkoholethoxylate, insbesondere die primären und sekundären C_9-11- und C_12-15-Alkohole, die mit durchschnittlich 5 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol ethoxyliert sind.
Bei einigen Gewebewaschtabletten dieser Erfindung liegt die Menge an nicht-ionischem oberflächenaktivem Mittel in einem Bereich von 4 bis 40 Gew.-%, besser 4 oder 5 bis 30 Gew.-% der gesamten Tablette.
Viele nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind Flüssigkeiten. Diese können auf den Teilchen der Zusammensetzung absorbiert sein.
Bei einer Geschirrspültablette kann das oberflächenaktive Mittel vollständig nicht-ionisch sein, in einer Menge unter 5 Gew.-% der gesamten Tablette, obgleich bekanntermaßen etwas anionisches oberflächenaktives Mittel einbezo gen wird und bis zu 10 Gew.-% oberflächenaktives Mittel insgesamt verwendet werden.
Aufbaustoff
Eine Zusammensetzung, die in den Tabletten der Erfindung verwendet wird, wird für gewöhnlich 5 bis 80 Gew.-%, normalerweise 15 bis 60 Gew.-% Aufbaustoff enthalten. Dieser kann vollständig durch wasserlösliche Materialien bereitgestellt werden, oder kann größtenteils oder sogar vollständig durch wasserunlösliches Material mit Wasserenthärtungseigenschaften bereitgestellt werden. Der wasserunlösliche Aufbaustoff kann zu 5 bis 80 Gew.-%, besser 5 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegen.
Alkalimetallalumosilikate werden als umweltfreundliche wasserunlösliche Aufbaustoffe zum Waschen von Gewebe stark bevorzugt. Alkalimetallalumosilikate (vorzugsweise Natriumalumosilikate) können entweder kristallin oder amorph oder Gemische davon mit der allgemeinen Formel: 0,8-1,5 Na₂O·Al₂O₃·0,8-6 SiO₂·xH₂O sein.
Diese Materialien enthalten etwas gebundenes Wasser (angegeben als „xH₂O") und sollen eine Calciumionenaustauschkapazität von mindestens 50 mg CaO/g aufweisen. Die bevorzugten Natriumalumosilikate enthalten 1,5 bis 3,5 SiO₂-Einheiten (in der obigen Formel). Sowohl die amorphen als auch die kristallinen Materialien können ohne weiteres durch die Umsetzung von Natriumsilikat und Natriumaluminat hergestellt werden, wie in der Literatur ausführlich beschrieben.
Geeignete kristalline Natriumalumosilikationenaustauschaufbaustoffe werden beispielsweise in GB 1429143 (Procter & Gamble) beschrieben. Die bevorzugten Natriumalumosilikate dieser Art sind die allgemein bekannten, kommerziell erhältlichen Zeolithe A und X, das neue Zeolith P, das in EP 384070 (Unilever) beschrieben und beansprucht wird, und Gemische davon.
Ein wasserunlöslicher Aufbaustoff könnte denkbar ein Schichtnatriumsilikat sein, wie in US 4664839 beschrieben. NaSKS-6 ist der Markenname für ein kristallines Schichtsilikat, vermarktet von Hoechst (allgemein abgekürzt mit „SKS-6"). NaSKS-6 weist die Delta-Na₂SiO₅-Morphologieform von Schichtsilikat auf. Es kann durch Verfahren hergestellt werden, wie in DE-A-3,417,649 und DE-A-3,742,043 beschrieben. Andere Schichtsilikate, wie die mit der allgemeinen Formel NaMSi_xO_2x+1·yH₂O, worin M Natrium oder Wasserstoff ist, x eine Zahl von 1,9 bis 4, vorzugsweise 2 ist, und y eine Zahl von 0 bis 20, vorzugsweise 0 ist, können verwendet werden.
Wasserlösliche Phosphor-enthaltende anorganische Aufbaustoffe umfassen die Alkalimetallorthophosphate, -metaphosphate, -pyrophosphate und -polyphosphate. Spezielle Beispiele für anorganische Phosphataufbaustoffe umfassen Natrium- und Kaliumtripolyphosphate, -orthophosphate und -hexametaphosphate.
Wasserlösliche Nicht-phosphoraufbaustoffe können organisch oder anorganisch sein. Anorganische Aufbaustoffe, die vorliegen können, umfassen Alkalimetallcarbonat (im allgemeinen Natriumcarbonat); während organische Aufbaustoffe Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate, Acryl-/Maleinsäure-Copolymere und Acrylsäurephosphonate, monomere Polycarboxylate, wie Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerolmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate und Hydroxyethyliminodiacetate umfassen.
Mindestens ein Bereich (vorzugsweise der zweite Bereich) einer Gewebewaschtablette umfaßt vorzugsweise Polycarboxylatpolymere, stärker bevorzugt Polyacrylate und Acryl-/Maleinsäure-Copolymere, die als Aufbaustoffe fungieren können und ebenso nicht-gewünschte Ablagerungen aus der Waschlauge auf dem Gewebe inhibieren.
Bleichsystem
Die Tabletten gemäß der Erfindung können ein Bleichsystem in mindestens einem Bereich einer Tablette, vorzugsweise in dem zweiten Bereich enthalten. Dieses umfaßt vorzugsweise eine oder mehrere Peroxybleichverbindungen, beispielsweise anorganische Persalze oder organische Peroxysäuren, die zusammen mit Aktivatoren eingesetzt werden können, um die Bleichwirkung bei niedrigen Waschtemperaturen zu verbessern. Wenn irgendeine Peroxydverbindung vorliegt, liegt die Menge voraussichtlich in einem Bereich von 10 bis 25 Gew.-% der Zusammensetzung.
Bevorzugte anorganische Persalze sind Natriumperboratmonohydrat und -tetrahydrat und Natriumpercarbonat, die vorteilhafterweise zusammen mit einem Aktivator eingesetzt werden. Bleichaktivatoren, die ebenso als Bleichpräkursor bezeichnet werden, sind weitgehend in der Technik offenbart worden. Bevorzugte Beispiele umfassen Peressigsäurepräkursor, beispielsweise Tetraacetylethylendiamin (TAED), derzeit in weitverbreiteter kommerzieller Verwendung zusammen mit Natriumperborat; und Perbenzoesäurepräkursor. Die Quartärammonium- und Posphoniumbleichaktivatoren, die in US 4751015 und US 4818426 (Lever Brothers Company) offenbart werden, sind ebenso von Interesse. Eine andere Art Bleichaktivator, der verwendet werden kann, der aber kein Bleichpräkursor ist, ist ein Übergangsmetallkatalysator, wie in EP-A-458397, EP-A-458398 und EP-A-549272 offenbart. Ein Bleichsystem kann ebenso einen Bleichstabilisator (Schwermetallmaskierungsmittel), wie Ethylendiamintetramethylenphosphonat und Diethylentriaminpentamethylenphosphonat, umfassen.
Wie oben angegeben, kann, wenn ein Bleichmittel vorliegt und es eine wasserlösliche anorganische Peroxydbleiche ist, die Menge 10 bis 25 Gew.-% der Zusammensetzung betragen.
Andere Waschmittelinhaltsstoffe
Die Waschmitteltabletten der Erfindung können ebenso (vorzugsweise in dem zweiten Bereich) eines der Waschmittelenzyme enthalten, die in der Technik für ihre Fähigkeit, sich abzubauen und die Entfernung von verschiedenen Verschmutzungen und Flecken zu unterstützen, bekannt sind. Geeignete Enzyme umfassen die verschiedenen Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Amylasen und Gemische davon, die so konstruiert sind, daß sie eine Vielzahl von Verschmutzungen und Flecken von Geweben entfernen. Beispiele geeigneter Proteasen sind Maxatase (Markenname), geliefert von Gist-Brocades N.V., Delft, Holland, und Alcalase (Markenname), und Savinase (Markenname), geliefert von Novo Industri A/S, Kopenhagen, Dänemark. Waschmittelenzyme werden im allgemeinen in Form von Granulaten oder Körnchen, gegebenenfalls mit einer Schutzbeschichtung, in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 3,0 Gew.-% der Zusammensetzung eingesetzt; und diese Granulate oder Körnchen stellen kein Problem in Bezug auf die Verdichtung zur Bildung einer Tablette dar.
Die Waschmitteltabletten der Erfindung können ebenso (vorzugsweise in dem zweiten Bereich) einen fluoreszierenden Stoff (optischen Aufheller), beispielsweise Tinopal (Markenname) DMS oder Tinopal CBS, erhältlich von der Ciba-Geigy AG, Basel, Schweiz, enthalten. Tinopal DMS ist Dinatrium-4,4'bis-(2-morpholino-4-anilino-s-triazin-6-yl-amino)stilbendisulfonat; und Tinopal CBS ist Dinatrium-2,2'-bis-(phenyl-styryl)disulfonat.
Ein Antischaummaterial wird vorteilhafterweise einbezogen (vorzugsweise in dem zweiten Bereich), insbesondere wenn eine Waschmitteltablette in erster Linie zur Verwendung in automatischen Frontlade-Trommelwaschmaschinen vorgesehen ist. Geeignete Antischaummaterialien liegen normalerweise in granulärer Form vor, wie die, die in EP 266863A (Unilever) beschrieben werden. Diese Antischaumkörnchen umfassen typischerweise ein Gemisch aus Silikonöl, Rohvaseline, hydrophobem Siliciumdioxid und Alkylphosphat als Antischaumwirkstoff, das auf einem porösen, absorbierten, wasserlöslichen, Carbonat-basierenden anorganischen Trägermaterial absorbiert wird. Antischaumkörnchen können in einer Menge von bis zu 5 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegen.
Es kann ebenso wünschenswert sein, daß eine Waschmitteltablette der Erfindung eine gewisse Menge eines Alkalimetallsilikats, insbesondere Natriumortho-, -meta- oder -disilikats umfaßt. Die Gegenwart solcher Alkalimetallsilikate bei Niveaus von beispielsweise 0,1 bis 10 Gew.-% kann, neben der Bereitstellung eines gewissen Aufbaumaßes und der Verleihung von Verarbeitungsvorteilen bei der Herstellung des partikulären Materials, das zu Tabletten ver dichtet wird, für die Bereitstellung von Schutz gegen die Korrosion von Metallteilen in Waschmaschinen vorteilhaft sein.
Eine Tablette zum Waschen von Gewebe wird im allgemeinen nicht mehr als 15 Gew.-% Silikat enthalten. Eine Tablette zum Maschinengeschirrspülen wird oftmals mehr als 20 Gew.-% Silikat enthalten. Vorzugsweise ist das Silikat in dem zweiten Bereich der Tablette vorhanden.
Weitere Inhaltsstoffe, die gegebenenfalls in einem Bereich einer Gewebewaschmitteltablette der Erfindung eingesetzt werden können (vorzugsweise dem zweiten Bereich), umfassen Antivergrauungsmittel, wie Natriumcarboxymethylcellulose, geradkettiges Polyvinylpyrrolidon und die Celluloseether, wie Methylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose, Gewebeweichmacher; Schwermetallmaskierungsmittel, wie EDTA; Duftstoffe; und Farbstoffe oder gefärbte Tupfen.
Weitere Inhaltsstoffe, die gegebenenfalls in den Tabletten der Erfindung verwendet werden können, vorzugsweise in dem zweiten Bereich, sind Dispergierhilfsmittel. Beispiele für geeignete Dispergierhilfsmittel sind wasserquellbare Polymere (beispielsweise SCMC), stark lösliche Materialien (beispielsweise Natriumcitrat, Kaliumcarbonat oder Natriumacetat) oder Natriumtripolyphosphat mit vorzugsweise mindestens 40 % der wasserfreien Phase-I-Form.
Teilchengröße und -verteilung
Der zweite Bereich einer Waschmitteltablette dieser Erfindung ist vorzugsweise eine Matrix aus verdichteten Teilchen.
Vorzugsweise weist die partikuläre Zusammensetzung eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 200 bis 2000 μm, stärker bevorzugt 250 bis 1400 μm auf. Feine Teilchen, kleiner als 180 μm oder 200 μm, können durch Sieben vor dem Tablettieren, wenn gewünscht, beseitigt werden, obwohl wir beobachtet haben, daß dies nicht immer notwendig ist.
Während die partikuläre Ausgangszusammensetzung im Prinzip irgendeine Schüttdichte aufweisen kann, ist die vorliegende Erfindung besonders relevant für Tabletten, die durch Verdichten von Pulvern mit relativ hoher Schüttdichte hergestellt wurden, da diese wahrscheinlicher Desintegrations- und Dispersionsprobleme aufzuweisen. Solche Tabletten weisen den Vorteil auf, daß im Vergleich zu einer Tablette, die aus einem Pulver mit niedriger Schüttdichte stammt, eine vorgegebene Dosis der Zusammensetzung als eine kleinere Tablette präsentiert werden kann.
Daher kann die partikuläre Ausgangszusammensetzung geeigneterweise eine Schüttdichte von mindestens 400 g/Liter, vorzugsweise mindestens 500 g/Liter und vielleicht mindestens 600 g/Liter aufweisen.
Tablettiermaschinerie, mit der die Herstellung der erfindungsgemäßen Tabletten durchgeführt werden kann, ist bekannt, beispielsweise sind geeignete Tablettenpressen von Fette und von Korch erhältlich.
Das Tablettieren kann bei Umgebungstemperatur oder bei einer Temperatur über der Umgebungstemperatur durchgeführt werden, wodurch ausreichende Festigkeit mit weniger ausgeübtem Druck während des Verdichtens erreicht werden kann. Um das Tablettieren bei einer Temperatur über der Umgebungstemperatur durchführen zu können, wird die partikuläre Zusammensetzung der Tablettiermaschine vorzugsweise bei einer erhöhten Temperatur zugeführt. Dadurch wird der Tablettiermaschine natürlich Wärme zugeführt, die Maschine kann aber auch auf eine andere Art erhitzt werden.
Die Größe einer Tablette wird geeigneterweise im Bereich von 10 bis 160 Gramm, vorzugsweise 15 bis 60 g in Abhängigkeit der Bedingungen der beabsichtigten Verwendung und ob sie eine Dosis für eine durchschnittliche Beschickung in einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine oder einen fraktionellen Teil einer solchen Dosierung dar stellt, liegen. Die Tabletten können irgendeine Form aufweisen. Jedoch sind sie zum leichteren Verpacken vorzugsweise Blöcke mit einem im wesentlichen einheitlichen Querschnitt, wie Zylinder oder würfelähnliche Quader. Die Gesamtdichte einer Tablette liegt vorzugsweise im Bereich von 1040 oder 1050 g/Liter bis zu 1600 g/Liter.
Beispiel 1
I: Erste partikuläre Zusammensetzung
Ein Pulver wurde aus der folgenden Zusammensetzung durch Vorgranulierung der Körncheninhaltsstoffe, gefolgt von Nachdosierung der restlichen Inhaltsstoffe hergestellt.
II. Herstellung von Waschmittelteilchen zur Verwendung in der zweiten partikulären Zusammensetzung:

A: Waschmittelteilchen (LAS basierend) wurden in einer VRV-Maschine durch Dosierung von 68 Gew.-teilen anionischem Waschmittel (LAS) bei erhöhter Temperatur von 150 °C hergestellt. Im letzten Abschnitt wurde Wasserkühlung zur Verringerung der Temperatur verwendet und 16,5 Gew.-teile Zeolith (4A), 12 Gew.-teile Natriumcarbonat und 3,5 Gew.-teile Natriumsulfat wurden im letzten Abschnitt zugegeben. Die Spitzengeschwindigkeit betrug etwa 30 m/s. Die resultierenden, mit anionischem Stoff angereicherten Körnchen hatten einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser (D (4,3)) von etwa 600 Mikrometern.
B: Waschmittelteilchen (LAS/NI basierend) wurden durch die vorangehende Herstellung LAS-basierender Teilchen wie unter A, gefolgt vom Mischen von 8 Gew.-teilen dieser Teilchen mit 5 Gew.-teilen nicht-ionischem Stoff (Alkoholethoxylat mit einer Alkylkettenlängenverteilung im Bereich von 11-14 Einheiten und einer Ethoxylatkette mit durchschnittlich 7 Ethoxylateinheiten) hergestellt.
C: Waschmittelteilchen (LAS/NI-basierend) wurden aus 39,6 Gew.-teilen Natrium LAS, 16,8 Gew.-teilen nicht-ionischem Stoff (siehe oben), 2 Gew.-teilen C12-Seife, 23,8 Gew.-teilen Zeolith (4A), 6,2 Gew.-teilen Natriumsulfat und 1 1,6 Gew.-teilen Natriumcarbonat hergestellt. Das Herstellungsverfahren war im wesentlichen wie unter A, wobei das LAS/NI-Gemisch erhitzt wurde und die verbleibenden Inhaltsstoffe im letzten Abschnitt zugegeben wurden.
D: Waschmittelteilchen (C12-C14-PAS-basierend) wurden durch den Austausch von LAS durch C12-C14-PAS in der Formulierung A hergestellt.

III: Tablettenherstellung
20 g der ersten partikulären Zusammensetzung wurden in eine 45 mm Düse einer Tablettiermaschine eingeführt, gegebenenfalls gefolgt von einem Plattdrückschritt, gefolgt von der Zugabe von 5 g der zweiten partikulären Zusammensetzungen (A, B, C oder D), wie oben angegeben. Das gesamte Material wird bei 30 kN zu einer einzelnen Tablette komprimiert, gefolgt vom Auswerfen der Tablette. Dies führt zu einer Tablette mit einem glatten Teil auf der Oberseite einer Schicht aus einer verdichteten partikulären Zusammensetzung. Die Dichte des pulverisierten Bereiches beträgt 1,5 kg/l, die Dichte des glatten Teils beträgt 1,0 kg/l. Die Höhe des glatten Teils nach der Komprimierung beträgt 3,4 mm, die des pulverisierten Teils 11 mm.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde unter Verwendung derselben Zusammensetzung für die untere Schicht wiederholt.
Die Zusammensetzung der glatten oberen Schicht ist wie nachstehend angegeben. Jede glatte Schicht umfaßt eines der Waschmittelteilchen, gegebenenfalls in Kombination mit einem Elektrolytmaterial.
Na-Sulfat und Na-Carbonat hatten eine D4,3-Teilchengröße von 400 Mikrometern; K-Carbonat hatte eine Teilchengröße von etwa 200 Mikrometern.
T90 wurde durch das Eintauchen einer Tablette in 9 l Leitungswasser bei 20 °C, das bei 200 U/min gerührt wird, gemessen. Die relative Leitfähigkeit des Wassers wird über die Zeit gemessen. Wenn sich die Tablette auflöst, steigt die Leitfähigkeit bis zur vollständigen Auflösung (bei 100 % maximaler Leitfähigkeit). T90 ist die Zeit, bei der 90 % der maximalen Leitfähigkeit erreicht werden.
Beispiel 3
Die Ergebnisse in Tabelle 3 sind für 40 g glatte Tabletten, die 70 % Waschmittelkörnchen (hergestellt gemäß Verfahren A, oben beschrieben), die 70 % oberflächenaktives Mittel, Natrium-LAS, enthalten, und 30 % eines Bereiches an Elektrolyten oder Zucker (Sorbitol) umfassen.
Tabelle 3:
Beispiel 4
Die Ergebnisse in Tabelle 4 sind für 40 g Tabletten, die 70 % Waschmittelteilchen, die 70 % oberflächenaktives Mittel Natrium-LAS enthalten, und 30 % Kaliumcarbonat mit einer Teilchengröße von < 100 Mikrometern oder 200 Mikrometern umfassen.
Tabelle 4:
Beispiel 5
Die Ergebnisse in Tabelle 5 stehen für Waschmittelkörnchen (hergestellt wie unter B), die LAS und ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel in Verhältnissen von 9/4 und 8/5 enthalten. Das ganze anionische oberflächenaktive Mittel in diesen Körnchen beträgt 57 bzw. 45 %. Die Körnchen sind mit einem oder mehreren Elektrolyten in einem Verhältnis von Körnchen/Elektrolyt = 55/45 als 40 g Tabletten vereinigt. In allen Fällen wird die T90 in Gegenwart von Elektrolyten verbessert.
Tabelle 5

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Reinigungstablette, umfassend eine glatte Phase, wobei die Herstellung der glatten Phase das Komprimieren einer partikulären Zusammensetzung umfaßt, die mindestens 40 Gew.-% Waschmittelteilchen umfaßt, wobei die Waschmittelteilchen mindestens 50 Gew.-% nichtseifenartige oberflächenaktive Mittel umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die partikuläre Zusammensetzung 10 bis 60 Gew.-% Elektrolytmaterialien umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Elektrolyt aus wasserlöslichen Carbonaten, Citraten, Acetaten und Sulfaten ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte: (a) Einführen einer ersten partikulären Zusammensetzung in eine Tablettenform; (b) Einführen einer zweiten partikulären Zusammensetzung in die Tablettenform, wobei die zweite partikuläre Zusammensetzung mindestens 40 Gew.-% Waschmittelteilchen umfaßt, wobei die Waschmittelteilchen mindestens 50 Gew.-% nichtseifenartige oberflächenaktive Mittel umfassen; (c) Komprimieren der partikulären Zusammensetzungen zur Bildung einer komprimierten Tablette, die einzelne Bereiche umfaßt, wobei der erste Bereich durch die komprimierte erste Zusammensetzung gebildet wird und der zweite Bereich durch die komprimierte zweite Zusammensetzung gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei Schritt (a) vor Schritt (b) stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die (Co-)Komprimierung der Kombination aus dem/den glatten und festen Bereich(en) bei einer Kraft von 0,05 bis 20 kN/cm² stattfindet.