DE69924879T2

DE69924879T2 - Waschmittelformkörper

Info

Publication number: DE69924879T2
Application number: DE69924879T
Authority: DE
Inventors: Peter William Appel; Jelles Vincent Boskamp; Anshu Mali Gupta; Christophe Michel Bruno Joyeux; Marcel Van Der Kraan; Henning Wagner
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: AU2103300A; ES2241360T3; US6306814B1; DK1147171T3; AU2434300A; DE69928833T2; CZ20012719A3; CN1334863A; WO2000044869A1; US6339059B1; PL349428A1; US20020028759A1; US20020025914A1; WO2000044870A1; DE69928833D1; ZA200105355B; EP1147171B1; DE69924879D1; EP1147171B8; GB9901688D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Waschmittelzusammensetzungen in Form von Tabletten. Diese Tabletten können zum Waschen von Textilien in einer Waschmaschine, zum Geschirrwaschen in einer mechanischen Geschirrspülmaschine oder für eine andere Reinigungsfunktion eingesetzt werden.
Es ist erwünscht, dass Tabletten vor der Verwendung, wenn sie noch trocken sind, eine hinreichende mechanische Festigkeit aufweisen sollten, jedoch schnell zerfallen und dispergieren/sich auflösen, wenn sie zu Wasser gegeben werden. Es hat sich als nicht einfach erwiesen, beide Eigenschaften gleichzeitig zu erreichen. Je mehr Druck beim Verdichten einer Tablette verwendet wird, umso höher werden Tablettendichte und -festigkeit, jedoch sinkt die Zerfalls/Auflösungsgeschwindigkeit der Tablette bei Kontakt mit Waschwasser.
Tabletten einer Waschmittelzusammensetzung können „homogene" Tabletten sein, worin die gesamte Tablette aus einer in Tablettenform verdichteten einzigen Zusammensetzung besteht. Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch „heterogene Tabletten", worin die Tablette in mehr als einen gesonderten Bereich unterteilt ist und aus mehr als einer Zusammensetzung hergestellt wird. Tabletten, die dahingehend „heterogen" sind, dass sie in zwei Schichten eingeteilt sind, wurden kommerziell vermarktet und werden in EP 466 484 offenbart.
Die Verwendung von quellenden Zerfallsmitteln zum Erhöhen der Zerfallsgeschwindigkeit eines Bereichs einer Waschmitteltablette bezüglich eines anderen Bereichs wurden in unserer WO 98/55590 offenbart, worin eine höhere Konzentration von in Wasser unlöslichem quellendem Zerfallsmittel in einem Bereich, verglichen mit einem anderen Bereich, verursachte, dass der erstere Bereich sich schneller auflöst/dispergiert als der letztere Bereich. EP 466 484 offenbart quellende Zerfallsmittel in Waschmitteltabletten.
Es wurde nun gefunden, dass beim Herstellen der innere Bereich einer Waschmitteltablette zu einem größeren Ausmaß als die umgebenden Bereiche quillt, wobei die Geschwindigkeit von Auflösung/Dispergieren der ganzen Tablette verbessert werden kann.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Waschmitteltablette mit mindestens zwei diskreten Bereichen bereit, jeweils verdichtet aus teilchenförmiger Zusammensetzung, worin ein erster Bereich aus einer verdichteten teilchenförmigen Zusammensetzung besteht, die ein quellendes Zerfallsmittel enthält, sodass der Bereich nach Kontakt mit Wasser im Volumen zunimmt und in mindestens einer Richtung über den Bereich an beiden Seiten von einem oder mehreren anderen Bereichen flankiert wird, die nach Kontakt mit Wasser zu einem geringeren Ausmaß als der erste Bereich quellen.
Es ist bevorzugt, dass einer oder mehrere Bereiche eine geringere Konzentration von quellendem Zerfallsmittel, als der erste Bereich oder überhaupt kein quellendes Zerfallsmittel enthalten. Das Verhältnis der Konzentrationen von quellendem Zerfallsmittel zwischen dem ersten Bereich und von einem oder mehreren anderen Bereichen ist mindestens größer als 1:1, vorzugsweise größer als 3:1 oder auch 7:1.
Insbesondere, wenn der eine oder mehrere andere Bereichen das gleiche quellende Zerfallsmittel enthalten, das in dem ersten Bereich vorliegt, dann ist die Konzentration des quellenden Zerfallsmittels in dem einen oder mehreren anderen Bereichen niedriger als in dem ersten Bereich.
Jedoch ist es auch denkbar, dass der eine oder mehrere andere Bereiche eine gleiche oder größere Konzentration von quellenden Zerfallsmittel als der erste Bereich enthalten können, jedoch wird in diesem Fall das quellende Zerfallsmittel oder werden die quellenden Zerfallsmittel in dem einen oder mehreren anderen Bereichen ein geringeres Quellvermögen aufweisen als das quellende Zerfallsmittel in dem ersten Bereich. Die Verhältnisse des Quellvermögens zwischen dem ersten Bereich und dem einen oder mehreren anderen Bereichen ist mindestens größer als 1:1, vorzugsweise größer als 3:1 oder auch 7.1.
Tablettenformen
Die Erfindung umfasst eine Vielzahl von Tablettenformen, die nachstehend erörtert werden.
In einer Form hat die Tablette ein Paar von entgegen gesetzten Flächen (faces), die voneinander beabstandet sind und durch eine periphere Oberfläche der Tablette miteinander verbunden sind, worin der erste Bereich einen ersten Teil der Fläche bereitstellt und der eine oder die mehreren weiteren Bereiche einen verbindenden Teil der Fläche bereitstellen.
Die Fläche kann im Wesentlichen eben sein oder die Anordnung kann derart sein, dass der erste Teil der Fläche überhaupt nicht die gleiche Höhe wie der/die benachbarten Teil (e) aufweist, sodass es eine Stufe an der Verbindung der Teile gibt. Auch wenn die zwei Teile im Wesentlichen bei der gleichen Höhe liegen, gibt es wahrscheinlich an ihrer Verbindung eine Rille, eine leichte Stufe oder eine Linie in der Oberfläche.
Der erste Teil kann von dem benachbarten Teil der Stirnfläche herausstehen oder er kann von dem benachbarten Teil der Stirnfläche eingeführt sein.
Vorzugsweise ist der erste Bereich ein Kern, der vollständig von dem einen oder mehreren anderen Bereichen der Tablette umgeben ist. Ein einziger solcher umgebender Bereich kann die gesamte periphere Oberfläche der Tablette und den Rest der Tablettenstirnflächen bereitstellen. Andere Anordnungen sind denkbar. Ein Bereich, der einen Kern umgibt, könnte möglicherweise in zwei oder mehrere, wie drei, Schichten ge spalten sein und der Kern selbst würde zwei Schichten aufweisen.
In einer bevorzugten Anordnung erstreckt sich der erste Bereich durch die Tablette, sodass er auf beiden Flächen sichtbar ist und von dem umgebenden Teil von jeder Fläche eingefügt sein kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass ein solcher Bereich auch als Teil von einer Fläche sichtbar sein könnte, sich aber nur zum Teil durch die Tablette erstreckt, sodass eine Unterteilung in Bereiche bei der entgegen gesetzten Fläche der Tablette nicht sichtbar wäre.
Eine alternative Anordnung ist, wenn sich der erste Bereich über die gesamte Breite der Tablette erstreckt, sodass der erste Bereich Teil der peripheren Oberfläche der Tablette wird.
Ein Bereich, wie ein Kern, der einen ersten Teil einer Tablettenfläche verbunden oder umgeben durch einen größeren zweiten Teil der Fläche bereitstellt, wird wahrscheinlich 10% oder 15% bis zu 35% oder 40% des Tablettengewichts und 10% oder 15% bis zu 35% oder 40% der Fläche der Tablettenfläche ausmachen.
Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Herstellung solcher Tabletten umfasst die Schritte von:

• Einführen mindestens einer teilchenförmigen Zusammensetzung in einen Formhohlraum um einen Kolben, der in oder durch den Hohlraum ragt, gefolgt von Drücken mindestens eines Stempels auf die Zusammensetzungen um den Kolben in dem Hohlraum, wodurch dieselben in einer Außenseitenzone der Tablette verdichtet werden.
• Herausziehen des Kolbens aus den verdichteten Zusammensetzungen, Einführen einer weiteren teilchenförmigen Zusammensetzung in den Raum, der durch den Kolben nicht mehr besetzt ist, und Drängen von mindestens einem Kolben gegen die in diesen Raum eingeführte Zusammensetzung, um dieselbe in einer inneren Zone der Tablette zu verdichten.

Es besteht keine Notwendigkeit einen Verdichtungsdruck auf die Zusammensetzungen in der äußeren Zone auszuüben, wenn die weitere Zusammensetzung verdichtet wird, sodass der Verdichtungsdruck auf jede der zwei Zonen der Tablette unabhängig ausgewählt werden kann. Jedoch kann etwas leichter Druck auf die (bereits verdichteten) Zusammensetzungen in der äußeren Zone zum Stabil-Halten derselben angewendet werden, während weitere Zusammensetzung in der inneren Zone verdichtet wird.
Vorzugsweise wird das Verfahren unter Verwendung eines Paars von Stempeln ausgeführt, die innerhalb des Formhohlraums relativ leicht zueinander beweglich und entfernt voneinander sind, wobei jeder Stempel mindestens teilweise einen bezüglich des Stempels axial beweglichen Kolben umschließt oder umgibt. Während des ersten Verdichtungsschritts können einer oder beide Stempel bewegt werden. Während des zweiten Verdichtungsschritts kann einer oder beide Kolben bewegt werden. Zweckmäßigerweise würden die teilchenförmigen Zusammensetzungen der äußeren Zone in den Formhohlraum oberhalb eines Stempels ausgegeben werden, während der mit jenem Stempel verbundene Kolben davon aufwärts ragt, sodass ihn die teilchenförmige Zusammensetzung umgibt. Wenn mehr als eine teilchenförmige Zusammensetzung in die äußere Zone eingeführt wird, ist es bevorzugt, dass sie nacheinander eingeführt werden, um Schichten variierender Zusammensetzung zu erzeugen. Die Verdichtung der teilchenförmigen Zusammensetzungen in der äußeren Zone würde dann durch Zusammendrücken der zwei Stempel ausgeführt, obwohl man, falls erwünscht, bezüglich des Formhohlraums stationär verbleiben kann. Die Verdichtung der teilchenförmigen Zusammensetzung in der inneren Zone würde durch Zusammendrücken der zwei Kolben ausgeführt, obwohl man wiederum gegen denjenigen drücken kann, der unbeweglich verbleibt.
Ein solches Verfahren wird vorzugsweise unter Anwendung einer Tablettenrotationspresse ausgeführt, wobei ein Drehtisch eine Vielzahl von Formhohlräumen definiert und worin ein Paar von Stempeln jeweils mit einem entsprechend axial beweglichen Kolben mit jedem Formhohlraum zusammen wirkt.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass der Kernbereich und der umgebende Bereich der Tablette beide aus Pulverzusammensetzungen innerhalb eines einzelnen Formhohlraums verdichtet werden können. Es besteht keine Notwendigkeit, vorher einen Kernbereich in einem Formhohlraum zu erzeugen und ihn irgendwie innerhalb eines weiteren Formhohlraums anzuordnen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die auf jede der Zusammensetzungen angewendeten Tablettierungsdrücke unabhängig ausgewählt werden können.
Das Verfahren kann zu Tabletten führen, bei denen die verdichtete weitere Zusammensetzung einen Teil von mindestens einer Tablettenfläche liefert, die in einen benachbarten oder umgebenden Teil der Tablettenfläche, der durch die Zusammensetzungen der äußeren Zone bereitgestellt wird, eingefügt ist.
Eine weitere Form einer bevorzugten Tablette, ist eine Tablette mit mindestens drei „Schichten". Der Begriff „Schichten" betrifft Bereiche einer Waschmitteltablette, die mit den Verdichtungsflächen der Tablette, d.h. jene Flächen, auf die die Verdichtungskraft angewendet wurde, im Wesentlichen parallel sind. In einer solchen Tablette ist der erste Bereich eine Schicht, die an jeder Seite von zwei Schichten flankiert ist, die nach Kontakt mit Wasser zu einem geringeren Ausmaß als der erste Bereich quellen wird.
Deshalb wird in einer Dreischichttablette der erste Bereich die mittige Schicht sein, während die äußeren zwei Schichten nach Kontakt mit Wasser zu einem geringeren Ausmaß quellen werden als die mittige Schicht.
Die Herstellung einer Tablette mit mindestens drei Schichten verschiedener Zusammensetzung kann durch Anordnen einer vorbestimmten Menge einer Zusammensetzung in einer Form, dann Zusetzen einer zweiten Zusammensetzung darauf, gefolgt von einer dritten und weiteren Zusammensetzung und anschlie ßend Drücken einer Matrize in die Form zur Verdichtung ausgeführt werden.
Alternativ kann eine vorbestimmte Menge einer Zusammensetzung in einer Form angeordnet werden und durch Drücken einer Matrize in die Form verdichtet werden, gefolgt von Entfernen der Matrize, Zusetzen einer zweiten Zusammensetzung und erneutem Verdichten und, falls erforderlich, Wiederholen.
Die Tablettierungsvorrichtung, die solche Vorgänge ausführen kann, ist bekannt, beispielsweise sind geeignete Tablettenpressen von Fette und von Korch verfügbar.
Eine weitere Form einer in der Erfindung verwendbaren Tablette ist eine mit einem „unsichtbaren" Kern, der einen Bereich darstellt, der im Inneren einer Tablette angeordnet ist und der am Tablettenrand nicht sichtbar ist. Dieser Kern ist der erste Bereich und wird vollständig von mindestens einem oder mehreren anderen Bereichen umgeben, die nach Kontakt mit Wasser in einem geringeren Ausmaß als der erste Bereich quellen.
Die erfindungsgemäßen Tabletten können zylindrisch, würfelförmig sein oder sie haben ungewöhnlichere Formen, insbesondere mit einer gerundeten, anstatt ebenen Oberfläche.
Das quellende Zerfallsmittel
Quellende Zerfallsmittel sind Materialien, die quellen, wenn sie in Kontakt mit Wasser kommen, wodurch die verdichtete Tablettenzusammensetzung somit einem inneren Druck unterzogen wird.
Eine Vielzahl von Materialien sind zur Verwendung als quellende Zerfallsmittel in pharmazeutischen Tabletten bekannt und diese können in den erfindungsgemäßen Waschmitteltabletten angewendet werden (siehe Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2te Ausgabe, American Pharmaceutical Association, Seiten 141 und folgende (1994)).
Beispiele schließen organische Materialien, wie Stärken, beispielsweise Mais (Kornmais), Mais, Reis und Kartoffel stärken und Stärkederivate, wie Primojel (Handelsmarke), Carboxymethylstärke und Explotab (Handelsmarke), Natriumstärkeglycolat; Cellulosen und Cellulosederivate, beispielsweise Courlose (Handelsmarke) und Nymcel (Handelsmarke), Natriumcarboxymethylcellulose, Nylin (Handelsmarke), vernetzte Natriumcarboxymethylcellulose, Ac-di-Sol (Handelsmarke), vernetzte modifizierte Cellulose und Hanfloc (Handelsmarke), mikrokristalline Cellulosefasern; und verschiedene synthetische organische Polymere, insbesondere vernetzte Polyvinylpyrrolidon, beispielsweise Polyplasdone (Handelsmarke), X1 oder Kollidon (Handelsmarke), CL, ein.
Anorganische quellende Zerfallsmittel schließen Bentonitton ein und sind im Allgemeinen auf Siliziumdioxid basierende Verbindungen.
Bestandteilsmaterialien
Eine Vielzahl von Materialien, die zum Herstellen der Bereiche von Waschmitteltabletten verwendet werden können, wird nun erörtert.
Organisches Tensid
Die erfindungsgemäßen Tabletten werden im Allgemeinen organisches Tensid enthalten. Dieses stammt von einer oder mehreren der Kategorien von in Waschmittelzusammensetzungen zum Textilwaschen verwendetem Tensid. Diese sind am üblichsten anionische und nichtionische Tenside und Gemische der zwei. Amphotere (einschließlich zwitterionische) und weniger üblich kationische Waschmittel können auch verwendet werden.
Anionische Tensidverbindungen
Synthetische (d.h. Nicht-Seifen) anionische Tenside sind dem Fachmann gut bekannt. Das anionische Tensid kann vollständig oder vorwiegend lineares Alkylbenzolsulfonat der Formel
umfassen, worin R lineares Alkyl mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen darstellt und M⁺ ein solubilisierendes Kation, insbesondere Natrium, darstellt.
Primäres Alkylsulfat mit der Formel ROSO₃ ^-M⁺ worin R eine Alkyl- oder Alkenylkette von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere 10 bis 14 Kohlenstoffatomen, darstellt und M⁺ ein solubilisierendes Kation darstellt, ist auch kommerziell signifikant als ein anionisches Tensid und kann in dieser Erfindung angewendet werden.
Häufig wird solches lineares Alkylbenzolsulfonat oder primäres Alkylsulfat der vorstehenden Formel oder ein Gemisch davon das gewünschte anionische Nicht-Seifen-Tensid sein und kann 75 bis 100 Gewichtsprozent von beliebigem anionischem Nicht-Seifen-Tensid in der Zusammensetzung bereitstellen.
Beispiele für andere anionische Nicht-Seifen-Tenside schließen Olefinsulfonate; Alkansulfonate; Dialkylsulfonsuccinate und Fettsäureestersulfonate ein.
Eine oder mehrere Seifen von Fettsäuren können auch zusätzlich zu anionischem Nicht-Seifen-Tensid eingeschlossen sein. Beispiele sind Natriumseifen, abgeleitet von Fettsäuren von Kokosnussöl, Rindertalg, Sonnenblumen- und gehärtetem Rapssamenöl.
Nichtionische Tensidverbindungen
Nichtionische Tensidverbindungen schließen insbesondere die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe und einem reaktiven Wasserstoffatom, beispielsweise aliphatische Alkohole, Säuren, Amide und Alkylphenole mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid, ein.
Spezielle nichtionische Tensidverbindungen sind C_8-22-Alkylphenol-Ethylenoxid-Kondensate, die Kondensationsprodukte von linearen oder verzweigten aliphatischen, primären oder sekundären C_8-20-Alkoholen mit Ethylenoxid und Produkte, hergestellt durch Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten von Propylenoxid und Ethylendiamin, darstellen.
Besonders bevorzugt sind die primären und sekundären Alkoholethoxylate, insbesondere die primären und sekundären C_9-11- und C_12-15-Alkohole, ethoxyliert mit im Durchschnitt 3 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol.
Amphotere Tenside
Amphotere Tenside, die zusammen mit anionischen oder nichtionischen Tensiden oder beiden verwendet werden können, schließen Amphopropionate der Formel:
worin RCO eine Acyl-Gruppe mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere Kokosnussacyl, darstellt, ein.
Die Kategorie von amphoteren Tensiden schließt auch Aminoxide und auch zwitterionische Tenside, insbesondere Betaine der allgemeinen Formel
worin R₄ eine aliphatische Kohlenwasserstoffkette darstellt, die 7 bis 17 Kohlenstoffatome enthält, R₂ und R₃ unabhängig Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Hydroxyalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie CH₂OH, darstellen, Y CH₂ darstellt oder die Form CONHCH₂CH₂CH₂ (Amidopropylbetain); Z entweder COO^- (Carboxybetain) oder die Form CHOHCH₂SO₃ – (Sulfobetain oder Hydroxysultain) darstellt, ein.
Ein weiteres Beispiel für amphoteres Tensid ist Aminoxid der Formel
worin R₁ C₁₀ bis C₂₀-Alkyl oder Alkenyl darstellt, R₂, R₃ und R₄ jeweils Wasserstoff oder C₁ bis C₄-Alkyl darstellen, während n 1 bis 5 ist.
Waschmittelbuilder
Die erfindungsgemäßen Tabletten werden im Allgemeinen einen in Wasser löslichen oder in Wasser unlöslichen Waschmittelbuilder oder ein Gemisch der zwei einschließen.
In Wasser lösliche Phosphor enthaltende anorganische Waschmittelbuilder schließen die Natrium- und Kaliumorthophosphate, -metaphosphate, -pyrophosphate und -polyphosphate ein.
Alkalimetallaluminosilikate sind stark bevorzugt als umweltfreundliche in Wasser unlösliche Builder für Textilwaschen. Alkalimetall-(vorzugsweise Natrium)-aluminosilikate 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 gebundene Matrix (als „xH₂O" angegeben) und sollten eine Calciumionen-Austauschkapazität von mindestens 50 mg CaO/g aufweisen. Die bevorzugten Natriumaluminosilikate enthalten 1,5–3,5 SiO₂-Einheiten (in der vorstehenden Formel). Sowohl die amorphen als auch die kristallinen Materialien können leicht durch Reaktion zwischen Natriumsilikat und Natriumaluminat, wie ausführlich in der Literatur beschrieben, hergestellt werden.
Geeignete kristalline Natriumaluminosilikationen-Austauschwaschmittelbuilder werden beispielsweise in GB 1429143 (Procter & Gamble) beschrieben. Die bevorzugten Natriumaluminosilikate dieses Typs sind gut bekannte kommerziell erhältliche Zeolithe A und X, wobei Zeolith P in EP 384070 (Unilever) beschrieben und beansprucht wird, welcher auch als Zeolith MAP bezeichnet wird, und Gemische davon. Zeolith MAP ist von Crosfields unter der Bezeichnung Zeolith A24 erhältlich.
Es ist denkbar, dass der in Wasser unlösliche Waschmittelbuilder ein kristallines Natriumschichtsilikat, wie in US 4664839 beschrieben, ist.
NaSKS-6 ist die Handelsmarke für ein kristallines Schichtsilikat, das von Hoechst vermarktet wird (üblicherweise als „SKS-6" abgekürzt). NaSKS-6 hat die Delta-Na₂SiO₅-Morphologieform von Schichtsilikat. Es kann durch Verfahren, wie in DE-A-3 417 649 und DE-A-3 742 043 beschrieben, hergestellt werden. Andere solche Schichtsilikate, die verwendet werden können, haben die allgemeine Formel NaMSi_xO_2x+1·YH₂O, worin M Natrium oder Wasserstoff darstellt, x eine Zahl von 1,9 bis 4, vorzugsweise 2, ist, und y eine Zahl von 0 bis 20, vorzugsweise 0, ist.
Kristalline Schichtsilikate können in Form von Granulaten verwendet werden, die auch Zitronensäure enthalten.
In Wasser lösliche Nicht-Phosphorbuilder können organisch oder anorganisch sein. Anorganische Builder, die vorliegen können, schließen Alkalimetall-(im Allgemeinen Natrium)-carbonat ein; während organische Builder Polycarboxylatpolymere, wie Polyacrylate und Acryl/Maleinsäurecopolymere, monomere Polycarboxylate, wie Zitrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerinmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, -dipicolinate und -hydroxyethyliminodiacetate, einschließen.
Alkalimetallsilikat, vorzugsweise Natriumortho-, -meta- oder -disilikate, hat Waschmittelbuildereigenschaften und kann in wesentlicher Menge in Tabletten zum Maschinengeschirr waschen angewendet werden. Es ist wünschenswerterweise in kleinen Mengen in Tabletten zum Textilwaschen eingeschlossen. Das Vorliegen solcher Alkalimetallsilikate kann beim Bereitstellen von Schutz gegen die Korrosion von Metallteilen in Waschmaschinen neben dem Bereitstellen von gewissem Waschmittelaufbau vorteilhaft sein.
Die Tablettenzusammensetzungen schließen vorzugsweise Polycarboxylatpolymere, bevorzugter Polyacrylate und Acryl/Maleinsäurecopolymere, die als Builder wirken können und auch unerwünschte Abscheidung auf Textil aus der Waschlauge inhibieren, ein.
Wenn eine Zusammensetzung phosphatarm formuliert wird, kann die Menge an anorganischen Phosphatbuildern weniger als 5 Gewichtsprozent der Tablettenzusammensetzung betragen.
Bleichmittelsystem
Die erfindungsgemäßen Waschmitteltabletten können ein Bleichmittelsystem enthalten. Dieses umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Peroxybleichmittelverbindungen, beispielsweise anorganische Persalze oder organische Peroxysäuren, die in Verbindung mit Aktivatoren zum Verbessern der Bleichwirkung bei niedrigen Waschtemperaturen angewendet werden können.
Bevorzugte anorganische Persalze sind Natriumperboratmonohydrat und -tetrahydrat und Natriumpercarbonat. Diese Persalze können in beschichteter Form bereitgestellt werden, wobei die Beschichtung aus in Wasser löslichen Salzen besteht.
Bleichmittelaktivatoren werden auf dem Fachgebiet vielfach offenbart. Bevorzugte Beispiele schließen Peressigsäurevorstufen, beispielsweise Tetraacetylethylendiamin (TAED), und Perbenzoesäurevorstufen ein. Die in US 4751015 und US 4818426 (Lever Brothers Company) offenbarten quaternären Ammonium- und Phosphoniumbleichmittelaktivatoren sind auch von Interesse. Eine weitere Art von Bleichmittelaktivator, die verwendet werden kann, die jedoch keine Bleichmittelvorstufe darstellt, ist ein Übergangsmetallkatalysator wie in EP-A-458397, EP-A-458398 und EP-A-549272 offenbart. Ein Bleichmittelsystem kann auch einen Bleichmittelstabilisator (Schwermetallmaskierungsmitteln), wie Ethylendiamintetramethylenphosphonat und Diethylentriaminpentamethylenphosphonat, einschließen.
Zerfallsmittel
Tabletten dieser Erfindung können weiteres Material einschließen, das als ein Zerfallsmittel zusätzlich zu dem quellenden Zerfallsmittel wirkt. Es ist bevorzugt, dass weitere Zerfallsmittel in die Bereiche mit einer niedrigeren Konzentration des quellenden Zerfallsmittels eingeschlossen sind, um den Zerfall und/oder Auflösung jener Bereiche zu unterstützen.
Aufschäumende Zerfallsmittel
Aufschäumende Zerfallsmittel schließen schwache Säuren oder Säuresalze, beispielsweise Zitronensäure (bevorzugt), Äpfelsäure oder Weinsäure, in Kombination mit Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat ein; diese können geeigneterweise in einer Menge von 1 bis 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichtsprozent, angewendet werden. Weitere Beispiele für Säure und Carbonatquellen und andere aufschäumende Systeme können in Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, Band 1, 1989, Seiten 287-291 (Marcel Dekker Inc, ISBN 0-8247-8044-2) gefunden werden.
In Wasser lösliche Zerfallsmittel
Solche Materialien schließen Verbindungen mit hoher Wasserlöslichkeit, eine bestimmte Form von Natriumtripolyphosphat und Kombinationen dieser zwei, ein. Solches Material kann mit mindestens 10 oder 15% der Zusammensetzung einer Tablette oder eines Bereichs davon, möglicherweise mindestens 25% bis zu 50 oder 60%, möglicherweise mehr, vorliegen. In Wasser stark lösliche Materialien, die eine der zwei Möglichkeiten sind, sind Verbindungen, insbesondere Salze, mit einer Löslichkeit bei 20°C von mindestens 50 g pro 100 g Wasser. Solche Materialien wurden in unseren veröffentlichten Patentanmeldungen, einschließlich EP-A-711827 und EP-A-838519, erwähnt. Eine Löslichkeit von mindestens 50 g pro 100 g Wasser bei 20°C ist eine ausgesprochen hohe Löslichkeit: viele Materialien, die als in Wasser löslich eingeteilt werden, sind weniger löslich als diese.

Einige in Wasser stark lösliche Materialien, die verwendet werden können, werden nachstehend angeführt mit ihren Löslichkeiten ausgedrückt als Gramm von Feststoff unter Bildung einer gesättigten Lösung in 100 Gramm Wasser bei 20°C:-

Material	Löslichkeit in Wasser (g/100 g)
Natriumcitratdihydrat	72
Kaliumcarbonat	112
Harnstoff	> 100
Natriumacetat, wasserfrei	119
Natriumacetattrihydrat	76
Magnesiumsulfat 7H₂O	71
Kaliumacetat	> 200

In Gegensatz dazu sind die Löslichkeiten von einigen anderen üblichen Materialien bei 20°C:-

Material Löslichkeit	in Wasser (g/100 g)
Natriumchlorid	36
Natriumsulfatdecahydrat	21,5
Natriumcarbonat wasserfrei	8,0
Natriumpercarbonat wasserfrei	12
Natriumtripolyphosphat wasserfrei	15

Vorzugsweise wird dieses in Wasser sehr lösliche Material so als Teilchen des Materials in einer im Wesentlichen reinen Form (d.h. jedes von solchen Teilchen enthält über 95 Gewichtsprozent des Materials) eingearbeitet. Jedoch können die Teilchen Material von solcher Löslichkeit und ein Gemisch mit anderem Material enthalten, vorausgesetzt, dass das Material mit der ausgewiesenen Löslichkeit mindestens 50 Gewichtsprozent dieser Teilchen, besser mindestens 80%, liefert.
Ein besonders bevorzugtes Material, Natriumacetattrihydrat, wird normalerweise durch ein Kristallisationsverfahren hergestellt, sodass das kristallisierte Produkt 3 Moleküle Wasser zur Kristallisation für jedes Natrium- und Acetationen-Paar enthält. Natriumacetat in einer unvollständig hydratisierten Form, das durch einen Sprühtrocknungsweg hergestellt werden kann, kann ebenfalls verwendet werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Teilchen, die den Zerfall fördern, Teilchen sind, die Natriumtripolyphosphat mit mehr als 50% davon (auf das Gewicht der Teilchen) in der wasserfreien Phase I-Form enthalten. Solche Teilchen können mindestens 80 Gewichtsprozent Tripolyphosphat und möglicherweise mindestens 95% enthalten. Waschmitteltabletten, die solches Material enthalten, sind Gegenstand von unserer EP-A-839906.
Natriumtripolyphosphat ist sehr bekannt als ein maskierendes Bindemittel in Waschmittelzusammensetzungen. Es liegt in einer hydratisierten Form und zwei kristallinen wasserfreien Formen vor. Diese sind die normale kristalline wasserfreie Form, bekannt als Phase II, die die Niedertemperaturform darstellt und Phase I, die bei höherer Temperatur stabil ist. Die Umwandlung von Phase II zu Phase I verläuft ziemlich schnell beim Erhitzen oberhalb der Übergangstemperatur, die etwa 420°C ist, jedoch ist die Umkehrreaktion langsam. Folglich ist Natriumtripolyphosphat von Phase I bei Umgebungstemperatur metastabil.
Ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen, das einen hohen Anteil der Phase I-Form von Natriumtripolyphosphat durch Sprühtrocknen unter 420°C enthält, wird in US-A-4536377 angegeben.
Teilchen, die diese Phase I-Form enthalten, werden häufig die Phase I-Form von Natriumtripolyphosphat enthalten, sodass mindestens 55 Gewichtsprozent des Tripolyphosphats in den Teilchen sind. Andere Formen von Natriumtripolyphosphat werden gewöhnlich zu einem geringeren Ausmaß vorliegen. Andere Salze können in die Teilchen eingeschlossen sein, obwohl das nicht bevorzugt ist.
Wünschenswerterweise wird dieses Natriumtripolyphosphat teilweise erhitzt. Das Ausmaß der Hydratation sollte mindestens 1 Gewichtsprozent des Natriumtripolyphosphats in den Teilchen sein. Es kann in einem Bereich von 2,5 bis 4% liegen, oder es kann höher, beispielsweise bis zu 8%, sein.
Geeignetes Material ist kommerziell erhältlich. Hersteller schließen Rhone-Poulenc, Frankreich und Albright & Wilson, GB, ein.
„Rhodiaphos HPA 3.5" von Rhone-Poulenc wurde als besonders geeignet befunden. Es ist ein Charakteristikum für diese Qualität von Natriumtripolyphosphat, dass es sehr schnell in einem Standard Olten-Test hydratisiert. Wir haben gefunden, dass es so schnell hydratisiert, wie wasserfreies Natriumtripolyphosphat, jedoch die vorherige Hydratation erscheint als beim Vermeiden von unerwünschter Kristallisation des Hexahydrats hilfreich, wenn das Material mit Wasser in der Verwendungszeit in Kontakt kommt.
Polymerbindemittel
Die erfindungsgemäßen Tabletten können ein organisches in Wasser lösliches Polymer einschließen, das als ein Bindemittel dient, wenn die Teilchen zu Tabletten verdichtet werden. Dieses Polymer kann ein Polycarboxylat sein, eingeschlossen als ein ergänzender Builder wie früher erwähnt. Es kann als eine Beschichtung zu einem oder der Gesamtheit der Bestandteilsteilchen vor der Verdichtung aufgetragen werden.
Wie in unserer EP-A-522766 gelehrt, können solche Polymere während der Anwendungszeit zur Erhöhung des Tablettenzer falls wirken, sowie als Bindemittel zur Verbesserung der Tablettenfestigkeit vor der Anwendung dienen.
Es ist bevorzugt, dass ein solches Bindemittelmaterial, falls vorliegend, bei einer Temperatur von mindestens 35°C, besser bei 40°C oder darüber schmelzen sollte, was in vielen warmen Ländern oberhalb Umgebungstemperaturen ist. Zur Verwendung in heißeren Ländern wird es bevorzugt sein, dass die Schmelztemperatur etwas oberhalb 40°C liegt, um oberhalb der Umgebungstemperatur zu sein.
Zweckmäßigerweise sollte die Schmelztemperatur des Bindemittelmaterials unter 80°C sein.
Bevorzugte Bindemittelmaterialien sind synthetische organische Polymere von geeigneter Schmelztemperatur, insbesondere Polyethylenglycol. Polyethylenglycol von mittlerem Molekulargewicht 1500 (PEG 1500) schmilzt bei 45°C und hat sich als geeignet erwiesen. Polyethylenglycol von höherem Molekulargewicht, insbesondere 4000 oder 6000, kann auch gefunden werden.
Andere Möglichkeiten sind Polyvinylpyrrolidon und Polyacrylate und in Wasser lösliche Acrylatcopolymere.
Das Bindemittel kann geeigneterweise durch Sprühen, beispielsweise als eine Lösung oder Dispersion, auf die Teilchen aufgetragen werden. Es kann auf Teilchen aufgetragen werden, die organisches Tensid enthalten. Falls angewendet, wird das Bindemittel vorzugsweise in einer Menge innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent der Tablettenzusammensetzung verwendet, bevorzugter ist die Menge mindestens 1% oder auch mindestens 3 Gewichtsprozent der Tabletten. Vorzugsweise ist die Menge nicht über 8% oder auch 6 Gewichtsprozent, sofern das Bindemittel einer anderen zusätzlichen Funktion dient.
Andere Bestandteile
Die erfindungsgemäßen Waschmitteltabletten können eines der Waschmittelenzyme, die in dem Stand der Technik für ihre Fähigkeit verschiedene Verschmutzungen und Verfleckungen abzu bauen bekannt sind und so deren Entfernung unterstützen, enthalten. Geeignete Enzyme schließen verschiedene Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Amylasen, Oxidasen und Gemische davon ein, die aufgebaut sind, um eine Vielzahl von Verschmutzungen und Verfleckungen von Textilien oder von Geschirr während des Geschirrwaschens zu entfernen. Cellulasen haben auch eine Textil weich machende Funktion. Waschmittelenzyme werden kommerziell in Form von Teilchen oder Marumen, gegebenenfalls mit einer Schutzbeschichtung, in einer Menge von etwa 0,01 häufig 0,1% bis etwa 3 Gewichtsprozent der Tablette angewendet. Ein Gesamtenzymgehalt kann 3% übersteigen, jedoch ist es unwahrscheinlich, dass er 5% übersteigt. Die Menge von einem beliebigen Enzym liegt wahrscheinlich im Bereich von 0,01 bis 3 Gewichtsprozent der Tablette.
Die erfindungsgemäßen Waschmitteltabletten können auch ein Fluoreszenzmittel (optischer Aufheller), beispielsweise Tinopal (Handelsmarke) DMS oder Tinopal CBS, erhältlich von Ciba-Geigy AG, Basel, Schweiz, enthalten. Tinopal DMS ist Dinatrium-4,4'-bis-(2-morpholino-4-anilino-s-triazin-6-ylamino)-stilbendisulfonat; und Tinopal CBS ist Dinatrium-2,2'-bis-(phenyl-styryl)disulfonat.
Ein Antischaummaterial ist vorteilhafterweise eingeschlossen, insbesondere wenn eine Waschmitteltablette primär zur Verwendung in automatischen Frontbeladungswaschmaschinen vom Trommeltyp vorgesehen ist. Antischaummaterialien in granulärer Form werden in EP 266863A (Unilever) beschrieben. Solche Antischaumteilchen umfassen typischerweise ein Gemisch von Silikonöl, Vaseline, hydrophobem Siliziumdioxid und Alkylphosphat als Antischaumwirkmaterial, sorbiert auf ein poröses absorbiertes in Wasser lösliches auf Carbonat basierendes anorganisches Trägermaterial.
Weitere Bestandteile, die gegebenenfalls in der erfindungsgemäßen Textilwaschmitteltablette angewendet werden können, schließen Antiwiederablagerungsmittel, wie Natriumcarboxymethylcellulose, geradkettiges Polyvinylpyrrolidon (das auch als ein Bindemittel wirken kann, wie früher erwähnt) und die Celluloseether, wie Methylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose, Schwermetallmaskierungsmittel, wie EDTA; Parfums; Textil weich machende und/oder konditionierende Mittel; Schmutz lösende Polymere und Färbemittel oder gefärbte Sprenkel, ein.
Anteile und Tablettenarten
Eine erfindungsgemäße Tablette, die zum Textilwaschen vorgesehen ist, wird im Allgemeinen insgesamt enthalten

• Mindestens 5%, besser mindestens 8%, bis zu nicht über 50%, möglicherweise nicht über 30 oder 40%, auf das Gewicht von organischem Nicht-Seifenwaschmittel, das vorzugsweise eine Kombination von anionischen und nichtionischen Waschmitteln ist;
• Mindestens 15%, besser mindestens 20 oder 25%, bis zu 80%, möglicherweise nicht über 70 oder 60 Gewichtsprozent von einem oder mehreren Waschmittelbuildern, die in Wasser löslich, in Wasser unlöslich oder ein Gemisch von löslichen und unlöslichen Buildern sein können;
• Gegebenenfalls andere Bestandteile, die in einer Menge bis zu mindestens 10 Gewichtsprozent der Tablette vorliegen können.

Die Menge von anionischem Tensid ist wahrscheinlich 5 bis 50 Gewichtsprozent der gesamten Tablettenzusammensetzung, während die Menge von nichtionischem Tensid wahrscheinlich 2% bis 40%, besser 4 oder 5%, bis zu 30 Gewichtsprozent der Gesamttablette ist. Seife kann zusätzlich zu anionischem Nicht-Seifentensid eingeschlossen sein.
Eine erfindungsgemäße Tablette, die zum Maschinengeschirrwaschen vorgesehen ist, wird im Allgemeinen mit einem kleinen Prozentsatz an nichtionischem Tensid, das als 1 bis 8 Gewichtsprozent vorliegt, 20 bis 99% Waschmittelbuilder und möglicherweise überhaupt keinem anionischen Waschmittel formuliert.
Die diskreten Bereiche einer Tablette können Zusammensetzungen aufweisen, die außerhalb der ausgewiesenen Bereiche liegen. Jedoch können die Zusammensetzungen von Bereichen gut einzeln mit den vorstehend für eine vollständige Tablette der geeigneten Eigenschaften, d.h. Maschinengeschirrwaschen oder Textilwaschen, ausgewiesenen Bereichen konform sein.
Es ist wahrscheinlich, dass jeder diskrete Bereich einer Tablette 5% bis 95% des Tablettengewichts, bevorzugter 10 bis 80% und gleichfalls 5 oder 10% bis zu 80% oder auch 95% der Fläche einer Tablettenfläche bereitstellen wird.
Wenn eine Tablette Persauerstoffbleichmittel enthält, ist die Menge von solchem Bleichmittel in der Tablette wahrscheinlich 10% bis 25 Gewichtsprozent der gesamten Tablettenzusammensetzung. Obwohl Persauerstoffbleichmittel ohne einen Bleichmittelaktivator verwendet werden können, ist die Menge des Bleichmittelaktivators wahrscheinlich 1 bis 10 Gewichtsprozent der gesamten Tablette; jedoch wenn der Aktivator ein Übergangsmetallkatalysator ist, dann ist die vorliegende Menge wahrscheinlich 0,01 bis 5 Gewichtsprozent der gesamten Tablette.
Teilchengröße und Verteilung
Die diskreten Bereiche einer erfindungsgemäßen Waschmitteltablette sind eine Matrix von verdichteten Teilchen. Vorzugsweise hat das teilchenförmige Gemisch der Teilchen, von dem jeder Tablettenbereich verdichtet wird, eine mittlere Teilchengröße vor der Verdichtung im Bereich von 200 bis 2000 μm, bevorzugter 250 bis 1400 μm. Feine Teilchen, kleiner als 180 μm oder 200 μm, können, falls erwünscht, vor dem Tablettieren durch Sieben entfernt werden obwohl wir beobachtet haben, dass dies nicht immer wesentlich ist.
Obwohl die teilchenförmige Ausgangszusammensetzung im Prinzip jede beliebige Schüttdichte aufweisen kann, ist die vorliegende Erfindung insbesondere für Tabletten relevant, die durch verdichtete Pulver von relativ hoher Schüttdichte hergestellt wurden, aufgrund von deren Größentendenz, Zerfalls- und Dispersionsprobleme zu zeigen. Solche Tabletten haben den Vorteil, dass verglichen mit einer Tablette, abgeleitet von einem Pulver mit niederer Schüttdichte, eine gegebene Dosis der Zusammensetzung als eine kleinere Tablette wiedergegeben werden kann.
Somit kann die teilchenförmige Ausgangszusammensetzung eine Schüttdichte von mindestens 400 g/Liter, vorzugsweise mindestens 550 g/Liter, möglicherweise mindestens 600 g/Liter, aufweisen.
Granuläre Waschmittelzusammensetzungen mit hoher Schüttdichte, hergestellt durch Granulierung und Verdichtung in einem Hochgeschwindigkeitsmischer/Granulator, wie in EP 340013A (Unilever), EP 352135A (Unilever) und EP 425277A (Unilever) beschrieben und beansprucht oder durch die kontinuierlichen Granulierung/Verdichtungsverfahren, die in EP 367339A (Unilever) und EP 390251A (Unilever) beschrieben und beansprucht sind, sind inhärent zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet.
Porosität
Der Schritt des Verdichtens der Teilchen vermindert die Porosität der Zusammensetzung. Die Porosität wird zweckmäßigerweise als der Prozentsatz des Volumens, welches Luft ist, ausgedrückt.
Der Luftgehalt einer Tablette oder eines Bereichs einer Tablette kann aus dem Volumen und Gewicht der Tablette oder des Bereichs berechnet werden, vorausgesetzt, dass die luftfreie Dichte des Feststoffsgehalts bekannt ist. Die Letztere kann durch Verdichten einer Probe des Materials unter Vakuum mit einer sehr hohen angewendeten Kraft, dann Messen des Gewichts und Volumens des erhaltenen Feststoffs ermittelt werden.
Der Prozentsatz von Luftgehalt einer Tablette oder eines Bereichs einer Tablette variiert umgekehrt mit dem zum Verdichten der Zusammensetzung angewendeten Druck, während die Festigkeit der Tablette oder des Bereichs mit dem angewendeten Druck zum Hervorbringen von Verdichtung variiert. Somit gilt je größer der Verdichtungsdruck, umso stärker wird die Tablette oder der Bereich, jedoch umso kleiner das Luftvolumen darin.
Die Erfindung kann beim Verdichten von teilchenförmiger Waschmittelzusammensetzung unter Gewinnung von Tabletten mit einem breiten Bereich von Porositäten angewendet werden. Speziell eingeschlossen unter möglichen Porositäten ist eine Porosität von bis zu 38% Luftvolumen, beispielsweise 10 oder 15%, besser 25% bis zu 35% Luftvolumen, in der Tablette.
Eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:-
1a und 1b perspektivisch sind und Flächenansichten einer erfindungsgemäßen Tablette darstellen,
2 ein Schnitt auf der Linie AA von 1b ist,
3a eine Seitenansicht ist, die einen Stempel und Kolben, die zur Tablettenherstellung verwendet werden, zeigt,
3b eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die die wirkenden Endteile eines Stempels und eines Kolbens zeigen,
4 eine schematische Erläuterung der Herstellung eines Bereichs der in 1 und 2 gezeigten Tabletten ist,
5 schematisch anschließende Stufen erläutert, worin ein Kernbereich zu dem in 3 gefundenen Bereich zugegeben wird,
6 eine Variation an 5 zeigt,
7 eine weitere Variation an 5 zeigt,
8 eine Querschnittsansicht analog zu 2 der Tablette, hergestellt durch das Verfahren in 7, ist,
9 und 10 Ansichten, die 1b und 2 entsprechen, welche eine weitere Form der Tablette zeigen, sind,
11a bis 11d die erfindungsgemäßen Tabletten (nur halb) zeigen, wie in Beispiel 1 erörtert.
Wie in 1 und 2 gezeigt, hat eine Tablette, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine im Allgemeinen zylindrische Form mit einer zylindrischen Seitenwand 10. Die Tablette hat einen kreisförmigen umgebenden Bereich 12, der die periphere zylindrische Oberfläche 10 und kreisförmige Teile 14, 16 des Endes der Flächen der Tablette bereitstellen. Örtlich zentriert innerhalb dieses Bereichs ist ein weiterer diskreter Bereich in Form eines zylindrischen Kerns 18, der ein Paar von Stirnflächen 20 aufweist, die von den Stirnflächen 14, 16 des umgebenden Bereichs einwärts gerichtet sind.
Tabletten, wie in 1 und 2 gezeigt, können nach den erfindungsgemäßen Verfahren unter Anwendung einer modifizierten Form von rotierender Tablettenpresse hergestellt werden. Dies wird in 3 bis 5 gezeigt.
Die Tablettenpresse hat einen Drehtisch 30, der eine Vielzahl von Hohlräumen 32 definiert, worin das Tablettenstempeln stattfindet. Verbunden mit jedem Hohlraum sind obere und untere Stempel 34, 36. Diese werden um die Tablettachse gleichförmig in der Rotation des Tabletts bewegt, können jedoch axial bezüglich des rotierbaren Tabletts und zueinander bewegt werden, sodass sie in dem Hohlraum im Tisch gedrückt oder daraus herausgezogen werden können. Untere Kolben 36 haben den gleichen Aufbau wie obere Kolben 34.
Wie durch 3a gezeigt, ist jeder Stempel 34 oder 36 zylindrisch und ist mit einem Endstück 39 ausgestattet, das geformt ist, um mit einem Nockenzug (nicht gezeigt) einzugreifen zum Bewegen des Kolbens hinzu und hinweg des Drehtischs 30, wenn der Tisch rotiert. Dies ist das gleiche wie eine herkömmliche Anordnung zum Stempeln von homogenen Tabletten einer einzigen Zusammensetzung unter Anwendung von durchgehendem Kolben.
Jeder Kolben 34, 36 hat eine mittige Bohrung die einen axial beweglichen Kolben 40, 42 aufnimmt. Angebracht an jedem Kolben ist ein Arm 44, der radial durch einen Schlitz 38 in den zylindrischen Stempel ragt, zum Eingreifen in einen weiteren Nockenzug (ebenfalls nicht gezeigt), der axiale Bewegung des Kolbens hervorruft. Jeder Stempel 34, 36 hat auch eine Keilnut 37, in die einen Keil (nicht gezeigt) eingreift, welcher zum Stoppen des Stempels gegen unerwünschte Rotation etwa um seine eigene Achse, d.h. Rotation bezüglich des Drehtischs 30, dient.
Die Stirnfläche von jedem Kolben und Stempel, wobei der Kolben und/oder Stempel entsprechend die Waschmittelzusammensetzung kontaktieren, könnte aus dem festen Metall des Kolbens oder Stempels geformt sein. Unsere veröffentlichte Anmeldung WO 98/46719 lehrt, dass die Anhaftung der Waschmittelzusammensetzung an einem Stempel durch Bereitstellen einer elastomeren Oberflächenschicht zum Kontakt der Waschmittelzusammensetzung vorteilhaft vermindert werden kann. Wie am Besten aus 3b ersichtlich ist, hat der Kolben eine elastomere Oberflächenschicht 43, die durch einen Unterschnittrand 44 um das Arbeitsende der Kolben zurückgehalten wird, während der Stempel gleichfalls eine elastomere Oberflächenschicht 45 aufweist, die durch Unterschnittränder 46 um die inneren und äußeren Grenzen der kreisförmigen Arbeitsoberfläche der Stempel zurückgehalten wird. Diese Unterschnittränder 44, 46 werden am Besten in 3b beobachtet. Sie wurden der Deutlichkeit halber aus 4 bis 7, kleineren Maßstabs, weggelassen, die nun beschrieben werden.
4 und 5 zeigen eine Stufenfolge von Rotation des Tischs 30 und die damit verbunden Bewegungen der Stempel und Kolben.
Die Folge der Vorgänge beginnt mit einem unteren Stempel 36 in der in 4a gezeigten Position, während der da zugehörige obere Stempel aus dem Weg angehoben wird. Der Kolben 42 in dem unteren Stempel 36 wird angehoben, um durch den Hohlraum 32 des rotierenden Tabletts hindurch zu gelangen. Somit ist der Raum darum kreisförmig. Ein Tablett rotiert, während dieser ringförmige Raum wie mit 4b gezeigt, mit einer ersten Waschmittelzusammensetzung 50 zur Verdichtung gefüllt wird und der Kolben 42 leicht angehoben wird. Nun wird in 4c der obere Stempel 34 am Oberen der Zusammensetzung 50 gesenkt, wonach bei 4d der untere Stempel 36 aufwärts gedrückt wird, wodurch somit die Zusammensetzung 50 um den angehobenen Kolben 42 des unteren Stempels zu einem ringförmigen Bereich 12 einer Tablette verdichtet wird. Der obere Stempel 34 wird dann auf den Weg herausgehoben und der Kolben 42 wird wie in 4e gezeigt gesenkt.
Eine Einzelheit, die auf 4 weggelassen worden ist, wird in 2 gezeigt. Wenn die Ränder 46 an den Stempeln 34, 36 mit der Zusammensetzung 50, die verdichtet ist, in Kontakt ist, bilden die Identifizierungen 52 aus, die die inneren und äußeren Kanten der kreisförmigen Flächen 14, 16 des Bereichs 12 umkreisen.
Anschließende Schritte finden weiterhin bei der Rotation von Tabelle 33 statt. Wie bei 5a gezeigt, wird eine zweite Zusammensetzung 54 in den Hohlraum oberhalb des Kolbens 42 eingeführt . Nun wird bei 5b der obere Stempel 34 auf den vorher gebildeten äußeren Bereich 12 der Tablette gesenkt, jedoch wird kein wesentlicher Druck darauf angewendet. Die oberen und unteren Stempel 40, 42 werden gegeneinander bewegt, wie bei 5c gezeigt, sodass die teilchenförmige Zusammensetzung 54 zwischen diesen Kolben verdichtet wird und ebenfalls radial auswärts in Kontakt mit dem umgebenden Bereich 12 der Tablette verdichtet wird.
Wenn die Ränder 44 an den Kolben 40, 42 die zu verdichtende Zusammensetzung 54 kontaktieren, bilden sie Einkerbungen 55, die die Flächen 20 des Bereichs 18 einkreisen.
Auf diese Weise hat die geformte Tablette, die in 1 und 2 gezeigten Merkmale, wobei die Flächen 20 des mittigen Kerns 18 sich einwärts von den äußeren Flächen 14, 16 des umgebenden Bereichs 12 befinden.
Schließlich wird der obere Stempel 34 erneut, wie bei 5d gezeigt, angehoben und die Tablette wird aus dem Hohlraum durch Anheben des unteren Stempels 36 und Kolbens 42 zusammen, wie in 5e gezeigt, heraus gestoßen. Der untere Stempel wird dann auf die durch 4a angegebene Position zum Wiederholen des Zyklus gesenkt.
In der Variantenanordnung, die in 6 gezeigt wird, wird die Zusammensetzung 54 zu einem Kernbereich 58 durch Drücken des Kolbens 40 abwärts, während Kolben 42 dies nicht mehr axial, wie in 6c gezeigt, tut, verdichtet. Der obere Stempel 34 wird herausgetrieben, was einen Hohlraum 60 oberhalb des Kernbereichs 58, wie in 6d beobachtet, hinterlässt. Wie in 6e gezeigt, wird weitere Zusammensetzung 62 in den Hohlraum 60 eingeführt. Es wird verdichtet, wie in 6f gezeigt, zur Bildung einer Tablette mit einem äußeren Bereich 12, der den inneren Kern, der zwei Schichten 58, 64 aufweist, umgibt. Der Stempel 34 wird angehoben und die Tablette wird durch gemeinsames Anheben des Stempels 36 und des Kolbens 42 (nicht gezeigt) heraus gestoßen.
7 zeigt eine weitere Anordnungsvariante, die zur Herstellung einer Tablette mit im Querschnitt in 8 gezeigter Form führt. Wie aus 8 ersichtlich, hat die Tablette einen äußeren Bereich 12 und einen inneren Kernbereich 68, jedoch ragt der Kernbereich 68 aus den Stirnflächen 14, 16 des ersten Bereichs 12 heraus.
Um diese Tablette herzustellen, wird der äußere Bereich 12 zuerst gemäß dem durch 4 erläuterten Verfahren hergestellt. Nun wird, wie in 7a gezeigt, der Kolben 42 auf unter die obere Oberfläche der Stempel 36 gesenkt. Die zweite Waschmittelzusammensetzung 54 wird in den Hohlraum oberhalb des Kolbens 42 gefüllt, der teilweise mit dem oberen Endteil der Stempel 36 und teilweise durch den bereits gebildeten ersten Bereich 12 verbunden ist, gefüllt. Nun wird, wie in 7b gezeigt, der obere Stempel 34 auf dem bereits gebildeten Bereich 12 angeordnet, jedoch ohne Anwenden von wesentlichem Druck darauf. Wie in 7c gezeigt, werden die Kolben 40, 42 zusammen zum Verdichten der Waschmittelzusammensetzung 54 vorwärts gedrängt, um den Kernbereich 68 zu bilden. Wenn der obere Stempel, wie durch 7d erläutert, herausgehoben wird, steht der verdichtete Kernbereich 68 oberhalb der oberen Oberfläche des Drehtischs 30. Um diese Tablette aus dem Hohlraum in dem Tisch heraus zu stoßen, wird der untere Stempel 36 angehoben, bis er auf einer Höhe mit dem oberen des Tischs 30 ist und der Kolben 42 oberhalb desselben wird auch etwas angehoben, sodass er auch auf einer Höhe mit dem oberen des Tischs ist, wie in 7e ersichtlich.
6 hat bereits die Herstellung einer erfindungemäßen Tablette erläutert, worin der Kernbereich aus zwei Schichten besteht. 9 und 10 erläutern eine erfindungsgemäße Tablette, worin der Kernbereich 18 aus einem einzigen Material besteht, der jedoch von einem ringförmigen äußeren Teil umgeben ist, der in zwei Unterschichten 70, 72 unterteilt ist. Um diese Tablette herzustellen, wird der äußere Teil zuerst durch eine Variante des in 4 gezeigten Verfahrens hergestellt. Das Verfahren beginnt mit dem unteren Stempel 36 etwas erhöht von der in 4a erläuterten Position, sodass der Hohlraum 32 darüber flacher ist. Der Kolben 42 wird mit der Höhe des oberen des Drehtischs wie in 4a erhöht. Die Zusammensetzung für die Schicht 72 wird in den Hohlraum 32 gefüllt, zwischen dem Kolben leicht verdichtet und hinunter in den Formhohlraum 32 gestoßen, um den ringförmigen Hohlraum um den Kolben 42 und oberhalb der verdichteten Schicht 72 zu erzeugen. Dies wird mit Zusammensetzung gefüllt, um die Oberschicht 70 und dann sowohl die untere Schicht 72 als auch die obere Schicht 70 oberhalb der sie zusammen verdichtet wird, zwischen Kolben 34, 36 analog zu 4c und 4d zu bilden.
Nachdem die zweite Schicht außerhalb des ringförmigen Teils der Tablette auf diese Weise gebildet wurde, wird der Kern 18 innerhalb desselben durch das Verfahren von 5 gebildet.
Tabletten müssen weder zylindrisch sein, noch müssen sie Kernbereiche innerhalb derselben aufweisen. Andere Formen können unter Verwendung von Stempeln, Kolben und Formhohlräumen geeigneter Form hergestellt werden.
Beispiel 1
Textilwaschtabletten mit den in 11a bis 11d erläuterten Formen (Tabletten gezeigt im Halbschnitt) wurden mit den Formulierungen hergestellt. Jeder Bereich der Tablette umfasste eine Formulierung, von der die nachstehende Zusammensetzung die Hauptkomponente war:
Die als „granulierte Komponenten" aufgeführten Materialien werden in einem Fukae (Handelsmarke) FS-100 Hochgeschwindigkeitsmischer-Granulator vermischt. Die Seife wird in situ durch Neutralisation von Fettsäure hergestellt. Das Gemisch wird granuliert und verdichtet unter Gewinnung eines Pulvers mit einer Schüttdichte größer als 750 g/Liter und einer mittleren Teilchengröße von ungefähr 650 μm. Das Pulver wird gesiebt, um die feinen Teilchen kleiner als 180 μm und großen Teilchen, die 1700 μm übersteigen, zu entfernen. Die übrigen Feststoffe werden dann mit dem Pulver in einem Rotationsmischer vermischt.
Diese Zusammensetzung wurde entweder einzeln auf einen Bereich der Tablette verwendet oder wurde mit Nylin (Handelsmarke) vernetzter Natriumcarboxymethylcellulose und/oder weiterem Natriumacetattrihydrat ergänzt. Die Formulierungen der vier Arten Tablette werden nachstehend ausgewiesen; die Gesamtzusammensetzung von jeder Tablette ist ungefähr die gleiche.
Tablettenform 1 (11a) war eine homogene Tablette mit der gleichen durchgängigen Formulierung.
Tablettenform 2 (11b) war eine Dreischichttablette mit einer mittigen Schicht von Formulierung B (20 Gewichtsprozent der gesamten Tablette), und zwei gleichgroßen äußeren Schichten der Formulierung A (40 Gewichtsprozent jeder der gesamten Tablette). Diese Tablette wurde durch Anordnen der erforderlichen Menge von Formulierung A in die Tablettenmatrize, gefolgt von Formulierung B und gefolgt von dem Rest von Formulierung A bevor die gesamte Tablette verpresst wurde, hergestellt.
Tablettenform 3 (11c) war eine Tablette mit einem Kern, wobei der Kern von Formulierung B (11,2 Gewichtsprozent der gesamten Tablette) war und der äußere umgebende Bereich von Formulierung A (88,8 Gewichtsprozent der ganzen Tablette) war. Diese Tablette wurde durch Anordnen eines offenen Zylinders in die Tablettenmatrize, Füllen dieses mit Zusammensetzung B, Füllen des umgebenden Bereichs mit Zusammensetzung A, Entfernen des Zylinders und dann Verdichten der ganzen Tablette hergestellt.
Tablettenform 4 (11d) hatte einen Kern von Formulierung B (11,2 Gewichtsprozent der ganzen Tablette) und der äußere Bereich (88,8 Gewichtsprozent der ganzen Tablette) umfasst drei Schichten, die mittige Schicht mit Formulierung C (17,8 Gewichtsprozent der ganzen Tablette) und die äußeren Schichten mit Formulierung A (35 Gewichtsprozent der ganzen Tablette). Diese Tablette wurde wie für Tablettenform 3 hergestellt, jedoch mit dem äußeren Bereich, der wie Tablettenform 2 gefüllt wurde.
Die Tabletten wurden unter Verwendung einer Graseby Specac air press P/N-632 bei variablen Verdichtungskräften, um Tabletten mit ähnlichen Festigkeiten bereitzustellen, verdichtet.
Die Tablettenfestigkeit wird durch ein Verfahren getestet, worin eine zylindrische Tablette radial zwischen den Platten der Materialtestmaschine verpresst wurde, bis die Tablette bricht. Bei Versagen reißt die Tablette und die angewendete Kraft, die benötigt wird, um den Austausch der Platten zu halten, fällt ab. Die Messung wird unterbrochen, wenn die angewendete Kraft, die benötigt wird, um den Austausch zu halten, um 25% von ihrem maximalen Wert abfällt.
Die maximale Kraft ist die Kraft bei Versagen (F_max). Von dieser Messung der Kraft wurde ein Testparameter, genannt diametrale Bruchbelastung, unter Verwendung der Gleichung
berechnet, worin σ die diametrale Bruchbelastung in Pascal ist,

F_max: die angewendete Kraft in Newton zum Verursachen von Bruch ist,
D: der Tablettendurchmesser in Metern ist und
t: die Tablettendicke in Metern ist.

Die Kraft zum Veranlassen von Bruch und die diametrale Bruchbelastung, berechnet aus derselben, sind eine direkte Bewertung der Festigkeit und weisen die Tablettenbeständigkeit gegen Bruch aus, wenn sie von einem Verbraucher zur Anwendungszeit gehandhabt wird. Die Energiemenge (oder mechanische Arbeit) die bis zum Bruch angesetzt wurde, ist ein Maß der Tablettendeformierbarkeit und ist für die Tablettenbeständigkeit zum Bruch während des Transports relevant. Diese Energie oder Arbeit bis zum Versagen wird als die „Bruchenergie" bewertet, die die Fläche unter einer Kurve von Kraft gegen Verschiebung bis zum Bruchpunkt ist. Sie wird durch die Gleichung angegeben:
worin E_b die Bruchenergie in Millijoule darstellt,

x: der Verschiebung in Metern ist,
F: die angewendete Kraft in Newton beim Verschiebung x ist, und
x_f: die Verschiebung beim Versagen ist.

Um die Auflösung der Tabletten in einer Waschmaschinendosierlade zu messen, wurde eine Dosiervorrichtung mit einem Einlass vom Duschtyp von Philips AWB 126/127 bei Standardwassereinlassbedingungen von 1 Bar Druck, 5 Liter/Minute Fließgeschwindigkeit und einer Wassertemperatur von 10°C eingestellt. Zwei Tabletten werden in die Dosiervorrichtung dosiert und Wasser wird für zwei Minuten zugegeben. Der Test besteht aus dem Messen des Nassrückstands in der Dosierlade (unter Anwenden eines Korrekturfaktors von 5 g für das Gewicht von vorliegendem Wasser) und dann Trocknen des Rückstands für 24 Stunden bei 100°C vor dem erneuten Wiegen des Rückstands. Die Rückstän de werden als Prozentsatz des ursprünglich dosierten Tablettengewichts ausgedrückt.
Die Ergebnisse für die Tabletten werden nachstehend wiedergegeben:
Dies zeigt, dass die erfindungsgemäßen Tabletten eine viel geringere Rückstandsmenge, wenn sie über eine Dosierlade dosiert werden, als homogene Tabletten aufweisen.

Claims

Waschmitteltablette mit mindestens zwei diskreten Bereichen, jeweils verdichtet aus teilchenförmiger Zusammensetzung, worin ein erster Bereich aus einer verdichteten teilchenförmigen Zusammensetzung besteht, die ein quellendes Zerfallsmittel enthält, sodass der Bereich nach Kontakt mit Wasser im Volumen zunimmt und in mindestens einer Richtung über den Bereich an beiden Seiten von einem oder mehreren anderen Bereichen flankiert wird, die nach Kontakt mit Wasser zu einem geringeren Ausmaß als der erste Bereich quellen.
Waschmitteltablette nach Anspruch 1, worin der eine oder mehrere andere Bereiche eine niedrigere Konzentration von quellendem Zerfallsmittel als der erste Bereich oder kein quellendes Zerfallsmittel enthalten.
Waschmitteltablette nach Anspruch 2, worin der eine oder mehrere andere Bereiche das quellende Zerfallsmittel enthalten, das in dem ersten Bereich vorliegt, wobei die Konzentration des quellenden Zerfallsmittels in dem einen oder mehreren anderen Bereichen geringer als in dem ersten Bereich ist.
Waschmitteltablette nach Anspruch 1, worin der eine oder mehrere andere Bereiche eine gleiche oder größere Konzentration an quellendem Zerfallsmittel als der erste Bereich enthalten, wobei jedoch das quellende Zerfallsmittel in dem einen oder mehreren anderen Bereichen ein geringeres Quellvermögen aufweist als das quellende Zerfallsmittel in dem ersten Bereich.
Waschmitteltablette nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ein Paar von gegenüber liegenden Flächen aufweist, die voneinander beabstandet und durch eine periphere Oberfläche der Tablette verbunden sind, wobei der erste Bereich einen ersten Teil von der Fläche bereitstellt und der eine oder mehrere weitere Bereiche einen verbindenden Teil der Fläche bereitstellen.
Waschmitteltablette nach Anspruch 5, worin es eine Unterbrechungen bei den Verbindungen von den ersten und benachbarten Teilen der Fläche gibt.
Waschmitteltablette nach Anspruch 6, worin der erste Teil der Fläche bezüglich des benachbarten Teils jener Fläche eingefügt ist.
Waschmitteltablette nach Anspruch 6, worin der erste Teil der Fläche bezüglich des benachbarten Teils der Fläche herausragt.
Waschmitteltablette nach einem der Ansprüche 5 bis 8, worin der erste Bereich ein Kern ist, der von einem oder mehreren anderen Bereichen umgeben ist, die die gesamte periphere Oberfläche der Tablette bereitstellen.
Tablette nach einem der Ansprüche 5 bis 9, worin der erste Bereich sich durch die Tablette erstreckt, sodass er an beiden Flächen frei liegt.
Tablette nach Anspruch 10, worin der eine oder mehrere Bereiche der Tablette, die nicht den Kern darstellen, aus mindestens drei Schichten bestehen, wobei eine erste der Schichten nach Kontakt mit Wasser in einem größeren Ausmaß quillt als die Schichten auf jeder Seite der ersten Schicht.
Tablette nach einem der Ansprüche 5 bis 11, worin der erste Teil einer Fläche der Tablette zwischen 10 und 35% des Gebiets der gesamten Fläche ist.
Tablette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Tablette mindestens drei Schichten umfasst und der erste Bereich eine Schicht darstellt, die von Schichten flankiert ist, welche nach Kontakt mit Wasser in einem geringeren Ausmaß quellen als der erste Bereich.
Tablette nach Anspruch 13, worin die Tablette aus drei Schichten besteht.
Tablette nach entweder Anspruch 13 oder Anspruch 14, worin die zwei Schichten auf jeder Seite der Schicht, die der erste Bereich ist, aus der gleichen Zusammensetzung wie jeweils die andere besteht.