EP0224129A2 - Einheitlich zusammengesetzte Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen - Google Patents

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EP0224129A2
EP0224129A2 EP86115739A EP86115739A EP0224129A2 EP 0224129 A2 EP0224129 A2 EP 0224129A2 EP 86115739 A EP86115739 A EP 86115739A EP 86115739 A EP86115739 A EP 86115739A EP 0224129 A2 EP0224129 A2 EP 0224129A2
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EP
European Patent Office
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tablets
anhydrous
sodium metasilicate
weight
tablet
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EP86115739A
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EP0224129B1 (de
EP0224129A3 (en
Inventor
Hans Kruse
Jochen Dr. Jacobs
Theodor Dr. Altenschöpfer
Peter. Dr. Jeschke
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Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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Publication of EP0224129A2 publication Critical patent/EP0224129A2/de
Publication of EP0224129A3 publication Critical patent/EP0224129A3/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
    • C11D17/0065—Solid detergents containing builders
    • C11D17/0073—Tablets
    • C11D17/0091—Dishwashing tablets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04—Water-soluble compounds
    • C11D3/08—Silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/395—Bleaching agents
    • C11D3/3955—Organic bleaching agents

Definitions

  • Machine dishwashing generally consists of a pre-rinse cycle, a cleaning cycle, one or more intermediate rinse cycles, a rinse cycle and a drying cycle. This applies to machine washing in the home as well as in business.
  • HGSM HGSM
  • the pre-clearing zone corresponds in principle to the pre-rinse cycle of an HGSM.
  • the cleaning agent added to the cleaning zone is already used in the so-called pre-clearing zone to support the cleaning of the adhering food residues.
  • GGSM in which the pre-clearing zone is only operated with fresh water, but a pre-clearing zone with cleaning agent solution is more effective than pre-clearing with fresh water alone.
  • One or more tablets can be dosed, for example, in a free part of the cutlery basket, but also elsewhere in the machine.
  • tablet-shaped cleaning agents are adequately described in the patent literature.
  • tablets for machine dishwashing which, by pressing a powdery mixture of sodium silicate with a Na20: Si02 ratio of 1: 3.25 to 2: 1 and a water content of 0 to 20% , polymeric alkali metal phosphates, active chlorine compounds, low-foaming non-ionic surfactants compatible with the active chlorine compounds, fillers such as alkali metal carbonates, chlorides or sulfates, white paraffin oil and tablet binders, which are said to be stable in storage and transportation.
  • Such tablets are also known from DE-0S 28 57 001 which contain essentially the same constituents but one should have particularly high alkalinity, which can be achieved, inter alia, by adding alkali metal hydroxide.
  • alkalinity can be achieved, inter alia, by adding alkali metal hydroxide.
  • a high level of alkalinity is unsuitable for the use of the agents in the household, because improper handling of the agents can lead to skin irritation and also damage the decor.
  • the present invention was therefore based on the object of developing a tablet with a broad dissolving profile that already in the pre-rinse cycle of an HGSM from the incoming cold tap water at least 10% by weight is dissolved, a pH of at least 10.0 developed in the rinsing liquor and at least 65% by weight, preferably at least 70% by weight, is still available for the cleaning cycle if it is well soluble in hot water .
  • the dissolution profile here means the ratio of portions of the tablet dissolved from the usual HGSM under the conditions of the pre-rinse cycle to the entire tablet.
  • the object was achieved by uniformly composed detergent tablets with a broad dissolution profile for automatic dishwashing, containing customary alkaline components, in particular from the group of alkali metal silicates and pentaalkali metal phosphates, active chlorine compounds and tabletting aids, which are characterized in that the alkali metal silicates are composed of a mixture of sodium metasilicate and water-free silicate Sodium metasilicate and the pentaalkali phosphate consists of anhydrous pentasodium triphosphate, the weight ratio of anhydrous sodium metasilicate to nonahydrate being between 1: 0.3 to 1: 1.5.
  • the dissolution profile can be varied within wide limits by varying the ratio of sodium metasilicate, anhydrous to nonahydrate.
  • the weight ratio of anhydrous sodium metasilicate to nonahydrate is preferably between 1: 0.75 to 1: 1.2.
  • pentasodium triphosphate to sodium metasilicate in each case anhydrous, should be present in a ratio of 2: 1 to 1: 2, preferably from 1: 1 to 1: 1.7.
  • Active chlorine carriers are also common components of cleaning agents for HGSM.
  • tableting aids are added, the amounts of which can be varied.
  • the compressibility of raw material mixtures containing anhydrous sodium metasilicate depends on its particle size distribution, its production process, its weight ratio to the nonahydrate present at the same time and on the average particle size of the pentasodium triphosphate.
  • a grain fraction of the almost water-free sodium metasilicate e.g. from a sintering or melting process
  • good tableting properties of the raw material mixture can be obtained without or with only small additions of nonahydrate (to adjust the dissolution profile).
  • dust less than 0.2 mm
  • unscreened material with 20 to 100% coarser coarsely 0.8 mm
  • the nonahydrate should be used at least 1.2 times the amount of the water-free metasilicate in order to achieve comparable tablet properties .
  • Alkali metasilicate in anhydrous form and as a nonahydrate and also the preferably anhydrous pentaalkali metal phosphate were used in the form of their sodium salts. Their total amount in the mixture to be pressed was 88 to 98, preferably 95 to 97% by weight.
  • Trichloroisocyanuric acid was preferred as the active chlorine carrier, but also other known solid compounds, such as.
  • Their amounts are 0.5 to 5.0, preferably 1.0 to 2.5% by weight, based on the active chlorine content and the total tableting mixture.
  • the proportions of these tabletting aids which are safe from an application point of view in terms of their cleaning performance, can be varied beyond the ranges mentioned in order to be able to optimally compress recipe variants.
  • the sodium acetate content also affects the solubility of the tablet. Higher amounts of sodium acetate lead in particular to improved cold water solubility in the pre-rinse cycle.
  • Customary chlorine-stable colors and fragrances can also be added to the tableting mixtures.
  • the tablets can also be pressed in colored layers with otherwise the same composition.
  • the mixture of the fine-grained, anhydrous metasilicates, the corresponding nonahydrates, the triphosphates, active chlorine carriers and tabletting aids can be pressed under die lubrication, with conventional lubricants being used.
  • lubrication is carried out directly through holes in the die, by spraying the lower punch or by means of felt rings soaked in lubricant on the lower punch.
  • the raw material mixtures according to the invention with their particularly favorable compressibility properties, however, the lubrication can usually also be dispensed with.
  • the pressing conditions must be optimized with a view to setting the desired dissolution profile while at the same time having sufficient tablet hardness.
  • the flexural strength can serve as a measure of the tablet hardness (method: compare Ritschel. Die Tablette, Ed. Cantor, 1966, p. 313). Tablets with a flexural strength greater than 12 kp, preferably greater than 15 kp, are sufficiently stable under simulated transport conditions.
  • Corresponding tablet hardnesses have been achieved at compression pressures of 500 to 5,000 kp / cm2, preferably 1,000 to 1,500 kp / cm2. Higher pressures reduce the release speed. Differences in solubility can be compensated within limits for different compositions by choosing the pressure.
  • the specific weight of the compacts was between 1.2 and 2 g / cm3, preferably between 1.4 and 1.7 g / cm3.
  • the compression during the pressing process caused changes in the specific volume, that of 0.8 to 1.8 cm3 / g, preferably 1.0 to 1.4 cm3 / g to 0.5 to 0.8 cm3 / g, preferably 0.6 decreased to 0.7 cm3 / g.
  • the shape of the tablet can also influence the dissolving speed via the outer surface exposed to the H20 attack. For stability reasons, cylindrical compacts with a diameter / height ratio of 0.6 to 1.5: 1 were produced.
  • the amounts of the substance mixture to be compressed for the individual tablets can be varied as desired within technically reasonable limits. Depending on their size, 1, 2 or more tablets per machine filling are used to provide the entire cleaning process with the necessary active substance content of cleaning agent. Tablets of 20 to 30 g in weight are preferred, two of which must be used. Larger tablets are usually more sensitive to breakage and, moreover, are compressed at a lower speed, which leads to a loss of performance in the production process. With smaller tablets, the handling advantage compared to granular or powder detergents would be reduced.
  • compositions can be pressed in a known manner using commercially available eccentric presses or rotary presses.
  • the tablets can be placed in a cutlery basket of a household dishwasher before opening the pre-rinse cycle into a zone that exposes the tablets to the dissolving power of the tap water flow the automatically controlled cleaning process can be started.
  • the invention therefore also relates to the use of the detergent tablets for cleaning dishes in automatic household dishwashers, which is characterized in that the tablets are opened before the pre-wash cycle in the machine into a zone which exposes the tablets to the dissolving power of the cold tap water flow, for example by placing it in the cutlery basket, and then initiating the automatically controlled cleaning process.
  • the dishes cleaned in this way have better cleaning results for difficult soiling, such as, for example, burnt-on milk or baked oatmeal, than those treated in the conventional manner.
  • tablets with the same diameter and the same content of active substances sodium triphosphate, trichloroisocyanuric acid and sodium metasilicate, water-free were produced, which weighed between approx. 20 g and 27 g.
  • the different weights are due to the varying content of water of crystallization and tableting aids.
  • the tablet format was also varied with selected recipes.
  • the mixture was pressed on an eccentric press from Fette, type "Exacta 31".
  • the pressing tools were coated with Vulkolan. When pressed to a density of 1.58 g / cm3, tablets with a flexural strength greater than 15 kp were obtained, which dissolved to 25% by weight in the pre-rinse cycle and completely in the cleaning cycle.
  • the mixture was pressed on an eccentric press from Fette, "Exacta 31".
  • the pressing tools were coated with Vulkolan.
  • a filling height of 30.8 mm was required with a die diameter of 35 mm. This corresponded to a specific volume of 1.18 cm3 / g.
  • a depth of 14.5 mm was necessary to produce the tablet. This then corresponded to a tablet height of 16.3 mm or a specific volume of 0.62 cm3 / g.
  • the compression ratio was therefore 1: 1.9.
  • the actual tablet height after manufacture was 17.7 mm. This can be explained by the fact that the tablets can generally be expected to grow slightly after relaxation.
  • the pressing pressure required for pressing was 1,300 kp / cm2.
  • the tablets obtained had a flexural strength of greater than 15 kp and dissolved up to 14% by weight in the pre-rinse cycle and completely in the cleaning cycle.
  • the ingredients were mixed in a Lödige mixer.
  • the mixture was pressed on an eccentric press from Fette, type "Exacta”.
  • the pressing tools were coated with Vulkolan.
  • When pressed to a density of 1.56 g / cm3, tablets with a flexural strength (Ritschel, "Die Tablette, page 313) of 13.5 kp were obtained, which were added to tap water by approx. 20% by weight in the pre-rinse cycle of an HGSM. % and completely dissolve in the 40 ° C cleaning program.
  • Paraffin oil lubrication of the tools was not necessary.
  • the omission of calcium hydrogenphosphate dihydrate led to a dissolution of 25% by weight of the tablet in the pre-rinse cycle and to a 97% by weight total dissolution.
  • the residual moisture content caused the surface to show signs of weathering when the tablets were stored.
  • Example 4 The mixture composition, the tablet weight and the tablet diameter were chosen as in Example 4, but in contrast to Example 4, the density was 1.63 g / cm 3.
  • the bending ability here was greater than 15 kp.
  • 12% of the tablet was dissolved after the pre-rinse cycle. With excellent manufacturing and application properties, weathering of the tablet surface was also evident here during storage.
  • the weight was pressed on an eccentric press from Fette, type "Exacta 31", in which the pressing tools were coated with Vulkolan. When pressed to a density of 1.53 g / cm3, tablets with a flexural strength greater than 15 kp were obtained, which dissolved in the pre-rinse cycle to 14% by weight and in the cleaning program to 97% by weight.
  • the mixture was pressed on a rotary press from Fette, type "Perfecta 2" with plexiglass-coated tools.
  • the mixture was produced continuously on belt scales in a rack mixer, type "GAC 350".
  • the die was filled by a "Fil-o-Matic” from Fette. Caking of the material was avoided by paraffin oil lubrication (soaked felt rings on the lower punches). When compressed to a density of 1.52, tablets with a flexural strength greater than 15 kp were obtained.

Abstract

Tabletten mit breitem Lösungsprofil; enthaltend ein Gemisch aus Natriummetasilikatnonahydrat und wasserfreiem Natriummetasilikat der Korngröße 0,2 - 0,8 mm im Gew.-Verhältnis 1 : 0,75 bis 1 : 1,2, wasserfreies Pentanatriumtriphosphat (Korndurchmesser 0,2 - 0,3 mm), 1,0 - 2,5 Gew.-% Aktivchlorträger. Gewichts­verhältnis Pentanatriumtriphosphat : Metasilikaten = 1 : 1 bis 1 : 1,7, bezogen auf wasserfreie Substanzen.
Anwendung in Geschirrspülautomaten unter Zugabe der Ta­bletten vor Beginn des Vorspülganges in eine freie Zone der Ma­schine, wobei mindestens 10 % der Tabletten durch Kaltwasser­zustrom aufgelöst werden und mindestens weitere 70 % im Reini­gungsgang zur Verfügung stehen.

Description

  • Maschinelles Geschirrspülen besteht im allgemeinen aus einem Vor­spülgang, einem Reinigungsgang, ein oder mehreren Zwischenspül­gängen, einem Klarspülgang und einem Trocknungsgang. Dies gilt sowohl für das maschinelle Spülen im Haushalt als auch im Gewer­be.
  • Bisher ist es üblich, in Haushaltsgeschirrspülmaschinen, im fol­genden als HGSM bezeichnet, das Reinigungsmittel in einem Do­sierkästchen zu bevorraten, das sich meist in der Tür der Ma­schine befindet und sich zu Beginn des Reinigungsganges auto­matisch öffnet. Der zuvor ablaufende Vorspülgang wird aus­schließlich mit dem zulaufenden kalten Leitungswasser betrieben.
  • Bei einer gewerblichen Geschirrspülmaschine, im folgenden als GGSM bezeichnet, entspricht die Vorabräumzone im Prinzip dem Vorspülgang einer HGSM. Beim maschinellen Spülen in Großküchen wird durch Überlauf das der Reinigungszone zudosierte Reini­gungsmittel schon in der sogenannten Vorabräumzone zur unter­stützenden Reinigung der anhaftenden Speisereste eingesetzt. Es gibt zwar auch GGSM, bei denen die Vorabräumzone nur mit Frisch­wasser betrieben wird, eine Vorabräumzone mit Reinigungsmittel­lösung ist aber effektiver als eine Vorabräumung allein mit Frischwasser.
  • Es war das Ziel der vorliegenden Erfindung, das Wirkungsprinzip der Vorabräumzonenreinigung von GGSM auch auf HGSM zu übertragen. Als Möglichkeit wurde die Dosierung von Reinigungs­mitteln bereits im Vorspülgang angesehen.
  • Bei Versuchen unter Verwendung üblicher HGSM-Reinigungsmittel hatte dies zur Folge, daß neben der Dosierung des Reinigungs­mittels über das Dosierkästchen in der Tür zusätzliche Anteile davon in die Maschine gegeben werden mußten. Nun besteht aber das Problem, daß auf dem Boden und im Laugensumpf der Maschi­ne strömungsarme Bereiche existieren. Dadurch ist das Produkt nur unzureichend aufgelöst worden und wurde nach Beendigung des Vorspülganges praktisch unverbraucht abgepumpt.
  • Ein Einstreuen von Reinigungsmittel in den Besteckkorb über das darin befindliche Spülgut ist nicht sinnvoll, da an Silber- und Edelstahlteilen irreversible Schädigungen auftreten können.
  • Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese oben genann­ten Nachteile bei Einsatz der erfindungsgemäßen Reinigungsmit­teltabletten nicht auftreten. Die Dosierung von einer oder mehreren Tabletten kann beispielsweise in einem freien Teil des Besteckkorbes, aber auch an anderer Stelle in der Maschine er­folgen.
  • Der Einsatz von tablettenförmigen Reinigungsmitteln ist in der Pa­tentliteratur hinreichend beschrieben. So kennt man aus der DE-0S 16 17 088 Tabletten für das maschinelle Geschirrspülen, die durch Verpressen eines pulverförmigen Gemisches aus Natriumsili­kat mit einem Verhältnis an Na₂0 : Si0₂ von 1 : 3,25 bis 2 : 1 und einem Wassergehalt von 0 bis 20 %, polymeren Alkaliphospha­ten, Aktivchlorverbindungen, schwachschäumenden, mit den Aktiv­chlorverbindungen verträglichen nichtionischen Tensiden, Füll­stoffen wie Alkalicarbonaten, -chloriden oder -sulfaten, weißem Paraffinöl und Tablettenbindemitteln erhalten werden können und die lager- und transportstabil sein sollen.
  • Auch aus der DE-0S 28 57 001 sind derartige Tabletten bekannt, die im wesentlichen die gleichen Bestandteile enthalten, aber eine besonders hohe Alkalität aufweisen sollen, was unter anderem durch einen Zusatz von Alkalihydroxid erreicht werden kann. Eine hohe Alkalität ist aber für die Verwendung der Mittel im Haushalt ungeeignet, weil sie bei unsachgemäßer Handhabung der Mittel zu Hautirriationen führen kann und außerdem dekorschädi­gend wirkt.
  • Besonders vorteilhaft für die geforderte mechanische Festigkeit von Reinigungsmitteltabletten und deren hohe Auflösungsgeschwin­digkeit ist es nach der Lehre der DE-0S 33 15 950, wenn man nicht nur die bloßen Mischungen der Bestandteile verpreßt, son­dern aus deren alkalisch reagierenden Substanzen zunächst ein Cogranulat herstellt und dieses dann nach Zusatz weiterer Sub­stanzen und Tablettierhilfsmitteln unter hohem Druck verpreßt.
  • Alle diese Tabletten wurden bei marktüblichen HGSM in die auch für die Zugabe von pulver- oder granulatförmigen Reinigungsmit­teln vorgesehenen Einspülkammer eingefüllt, deren automatisches Öffnen erst nach Beendigung des Vorspülganges mit kaltem Lei­tungswasser vorgesehen ist. Sie entfalten dann bei ansteigender Wassertemperatur während des etwa 20 bis 30 Minuten lang dauern­den Reinigungsganges nach etwa 5 bis 7 Minuten ihre volle Wirk­samkeit, wenn ihre Gesamtmenge durch die Wasserbewegung aus der Einspülkammer in die Reinigungsflotte gespült ist. Beim Ein­bringen der Tabletten, z. B. über den Besteckkorb, gelangten sie zwar schon in den Vorspülgang der Maschine, führten jedoch entweder wegen zu hoher Alkalität zu erhöhter Dekorschädigung und/oder lösten sich zu schnell auf und sanken in den Laugen­sumpf der Maschine ab. Damit standen sie für den Reinigungsgang nicht mehr in ausreichendem Maße zur Verfügung.
  • Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Tablette mit breitem Löseprofil zu entwickeln, die bereits im Vor­spülgang einer HGSM vom zulaufenden kalten Leitungswasser zu mindestens 10 Gew.-% aufgelöst wird, dabei in der Spülflotte einen pH-Wert von mindestens 10,0 entwickelt und bei guter Warmwasserlöslichkeit zu noch mindestens 65 Gew.-%, vorzugswei­se mindestens 70 Gew.-%, für den Reinigungsgang zur Verfügung steht.
  • Unter Löseprofil ist hier das Verhältnis von unter den Bedingun­gen des Vorspülganges von üblichen HGSM gelösten Anteilen der Tablette zur gesamten Tablette zu verstehen.
  • Die Aufgabe wurde gelöst durch einheitlich zusammengesetzte Reinigungsmitteltabletten mit breitem Löseprofil für das ma­schinelle Geschirrspülen, enthaltend übliche alkalisch reagierende Komponenten, insbesondere aus der Gruppe der Alkalimetasilikate und Pentaalkalitriphosphate, Aktivchlorverbindungen und Tablet­tierhilfsmittel, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Alkali­metasilikate aus einem Gemisch aus Natriummetasilikatnonahydrat und wasserfreiem Natriummetasilikat und das Pentaalkalitriphos­phat aus wasserfreiem Pentanatriumtriphospat besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von wasserfreiem Natriummetasilikat zum Nona­hydrat zwischen 1 : 0,3 bis 1 : 1,5 liegt.
  • Durch Variation des Verhältnisses Natriummetasilikat, wasserfrei zu Nonahydrat kann das Löseprofil in weiten Grenzen variiert wer­den. Das Gewichtsverhältnis von wasserfreiem Natriummetasilikat zum Nonahydrat liegt vorzugsweise zwischen 1 : 0,75 bis 1 : 1,2.
  • Zur Erzielung guter Reinigungsleistungen ist eine in bezug auf den Alkalimetasilikat- und den Pentaalkalitriphosphatgehalt ausge­wogene Rahmenrezeptur einzuhalten. Die Mengen an Pentanatriumtri­phosphat zu Natriummetasilikat, jeweils wasserfrei, sollen im Ver­hältnis 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise von 1 : 1 bis 1 : 1,7 ent­halten sein.
  • Weiterhin sind Aktivchlorträger übliche Bestandteile von Reini­gungsmitteln für HGSM. Schließlich werden noch Tablettierhilfs­mittel zugesetzt, deren Mengen variiert werden können.
  • Während die Beschaffenheit des Natriummetasilikatnonahydrats im wesentlichen problemlos ist, hängt die Verpreßbarkeit von Roh­stoffgemischen mit einem Gehalt an wasserfreiem Natriummetasilikat von dessen Korngrößenverteilung, dessen Herstellungsverfahren, seinem Gewichtsverhältnis zum gleichzeitig anwesenden Nonahydrat und von der mittleren Korngröße des Pentanatriumtriphosphats ab. Mit einer Kornfraktion des nahezu wasserfreien Natriummeta­silikates (z. B. aus einem Sinter- oder Schmelzprozeß) von klei­ner als 0,8 mm lassen sich auch ohne oder nur mit geringen Zusät­zen an Nonahydrat (zur Einstellung des Löseprofils) gute Tablet­tiereigenschaften des Rohstoffgemisches erhalten. Bei Einsatz von Staub (kleiner als 0,2 mm) oder ungesiebtem Material mit 20 bis 100 % Anteilen gröber 0,8 mm ist das Nonahydrat mindestens in der 1,2fachen Menge, bezogen auf das wasserfreie Metasilikat ein­zusetzen um zu vergleichbar guten Tablettiereigenschaften zu kom­men.
  • Bei Einsatz von staubförmigem Pentanatriumtriphosphat mit einem mittleren Korndurchmesser von kleiner als 0,1 mm tritt eine Ver­schlechterung der Verpreßbarkeit ein. Vorzugsweise ist daher ein Triphosphat mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,2 bis 0,3 mm einzusetzen.
  • Der Einsatz von hydrothermal hergestelltem Metasilikat mit einem Restwassergehalt von ca. 2 % führt zu sehr gut verpreßbaren Roh­stoffgemischen. Im Gegensatz zu den mit nahezu wasserfreiem Meta­silikat hergestellten Tabletten waren diese jedoch nicht lager­stabil. Die Oberfläche der Tabletten wurde rauh, bei größeren Tabletten trat sogar Rißbildung auf. Deshalb ist der Einsatz von diesem, Restfeuchte enthaltendem Metasilikat unerwünscht.
  • Alkalimetasilikat in wasserfreier Form sowie als Nonahydrat und auch das vorzugsweise wasserfreie Pentaalkalitriphosphat wurden in Form ihrer Natriumsalze eingesetzt. Ihre Gesamtmenge im zu verpressenden Gemisch lag bei 88 bis 98, vorzugsweise bei 95 bis 97 Gew.-%.
  • Als Aktivchlorträger wurde Trichlorisocyanursäure bevorzugt, aber auch andere bekannte feste Verbindungen, wie z. B. Na­triumdichlorisocyanurat, dessen Dihydrat und Kaliumdichlorisocy­anurat können ohne Beeinträchtigung der Tablettierbarkeit in marktüblicher Form eingesetzt werden. Ihre Mengen betragen 0,5 bis 5,0, vorzugsweise 1,0 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf den Aktivchlorgehalt und die gesamte Tablettiermischung.
  • Als Tablettierhilfsmittel wurde ein Gemisch aus 0,5 bis 2,0, vor­zugsweise 1,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tablettiermischung, an Calciumhydrogenphosphat-dihydrat (zur Verminderung von Entmi­schungen) und 1,0 bis 5,0, vorzugsweise 2,0 bis 3,0 Gew.-%, be­zogen auf die gesamte Tablettiermischung, an wasserfreiem Natri­umacetat (zur Verminderung von Anklebungen an Werkzeugteilen) zugegeben. Die Anteile dieser Tablettierhilfsmittel, die bezüglich ihrer Reinigungsleistung anwendungstechnisch unbedenklich sind, können über die genannten Bereiche hinaus variiert werden, um Rezepturvarianten jeweils optimal verpressen zu können. Der Na­triumacetat-Anteil beeinflußt außerdem die Löslichkeit der Ta­blette. Höhere Natriumacetat-Mengen führen insbesondere zu ver­besserter Kaltwasserlöslichkeit im Vorspülgang. Andere übliche Tablettierhilfsmittel wie Schmiermittel zur Verbesserung der Verpreßbarkeit (Stearate, Talkum, Glyceride etc.) und weitere Hilfsmittel sind zwar prinzipiell ebenfalls einsetzbar, sie sind aber aus anwendungstechnischer Sicht unerwünscht und belasten darüber hinaus die Rezeptur durch Kosten und stellen lediglich inerte Füllstoffe dar. Die Anwendung dieser sonst üblichen Hilfs­ mittel sind bei der Herstellung von Tabletten entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich.
  • Den Tablettiermischungen können auch übliche chlorstabile Farb-­und Duftstoffe zugefügt werden. Aus ästhetischen Gründen kann man die Tabletten bei sonst gleicher Zusammensetzung auch in farbigen Schichten verpressen.
  • Die Verpressung des Gemisches aus den feinkörnigen wasserfreien Metasilikaten, den entsprechenden Nonahydraten, den Triphospha­ten, Aktivchlorträgern und Tablettierhilfsmitteln kann unter Ma­trizenschmierung erfolgen, wobei übliche Schmiermittel zum Ein­satz kommen. Die Schmierung erfolgt je nach Bauart der Maschine direkt über Bohrungen in der Matrize, durch Besprühung des Unterstempels oder durch mit Schmiermittel getränkte Filzringe an den Unterstempeln. Bei den erfindungsgemäßen Rohstoffgemischen mit ihren besonders günstigen Verpreßbarkeitseigenschaften kann aber meist auch auf die Schmierung verzichtet werden.
  • Um Probleme durch Ankleben an den Stempeln zu vermeiden, ist eine Beschichtung der Stempel mit Kunststoffen zu empfehlen. Als besonders günstig erwiesen sich hierbei Plexiglas- oder Vulkolan-­Beschichtungen. Aber auch mit anderen üblichen Materialien wurden gute Ergebnisse erzielt.
  • Die Preßbedingungen sind im Hinblick auf die Einstellung des ge­wünschten Löseprofils bei gleichzeitig ausreichender Tablettenhär­te zu optimieren. Als Maß für die Tablettenhärte kann die Biege­festigkeit dienen (Methode: vergleiche Ritschel. Die Tablette, Ed. Cantor, 1966, S. 313). Ausreichend stabil sind unter simulierten Transportbedingungen Tabletten mit einer Biegefestigkeit größer als 12 kp, vorzugsweise größer als 15 kp.
  • Entsprechende Tablettenhärten wurden bei Preßdrücken von 500 bis 5 000 kp/cm², vorzugsweise 1 000 bis 1 500 kp/cm² erreicht. Höhere Preßdrücke vermindern die Lösegeschwindigkeit. Löslich­keitsdifferenzen können bei unterschiedlichen Zusammensetzungen durch Wahl des Preßdrucks in Grenzen ausgeglichen werden.
  • Das spezifische Gewicht der Preßlinge lag dabei zwischen 1,2 und 2 g/cm³, vorzugsweise zwischen 1,4 bis 1,7 g/cm³. Die Verdich­tung beim Preßvorgang bewirkte Änderungen im spezifischen Vo­lumen, das von 0,8 bis 1,8 cm³/g, vorzugsweise 1,0 bis 1,4 cm³/g auf 0,5 bis 0,8 cm³/g, vorzugsweise 0,6 bis 0,7 cm³/g sank.
  • Auch die Form der Tablette kann die Lösegeschwindigkeit über die dem H₂0-Angriff ausgesetzte äußere Oberfläche beeinflussen. Aus Stabilitätsgründen wurden zylindrische Preßlinge mit einem Durchmesser/Höhe-Verhältnis von 0,6 bis 1,5 : 1, hergestellt.
  • Die Mengen des zu verpressenden Substanzgemisches für die Einzeltabletten können in technisch sinnvollen Grenzen beliebig variiert werden. Je nach ihrer Größe kommen 1, 2 oder mehr Tabletten pro Maschinenfüllung zur Anwendung, um den gesamten Reinigungsprozeß mit dem notwendigen Aktivsubstanzgehalt an Reinigungsmittel zu versehen. Bevorzugt werden Tabletten von 20 bis 30 g Gewicht, von denen jeweils zwei eingesetzt werden müssen. Größere Tabletten sind in der Regel bruchempfindlicher und darüber hinaus mit geringerer Geschwindigkeit zu verpressen, was beim Produktionsverfahren zu Leistungseinbußen führt. Bei kleineren Tabletten würde der Handhabungsvorteil gegenüber gra­nulierten oder pulverförmigen Reinigungsmitteln verringert.
  • Die Verpressung der beschriebenen Zusammensetzungen kann in bekannter Weise mit Hilfe von handelsüblichen Excenterpressen oder Rundläuferpressen erfolgen.
  • Da es bisher für diese Art der Verwendung von Geschirreinigungs­mitteln in den marktüblichen Maschinen noch keine geeigneten Do­siervorrichtungen gibt, können die Tabletten schon vor Beginn des Vorspülganges offen in eine Zone, die die Tabletten der Auf­lösungskraft des Leitungswasserstroms aussetzt, vorzugsweise in den Besteckkorb einer Haushaltsgeschirrspülmaschine gegeben und der automatisch gesteuerte Reinigungsprozeß in Gang gesetzt wer­den.
  • Die Erfindung betrifft daher auch die Verwendung der Reinigungs­mitteltabletten zum Reinigen von Geschirr in automatischen Haus­haltsgeschirrspülmaschinen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Tabletten schon vor Beginn des Vorspülganges in der Ma­schine offen in eine Zone, die die Tabletten der Auflösungskraft des kalten Leitungswasserzustroms aussetzt, beispielsweise durch Plazierung im Besteckkorb, einbringt und dann den automatisch gesteuerten Reinigungsprozeß in Gang setzt.
  • Das auf diese Weise gereinigte Geschirr weist bei schwierigen An­schmutzungen wie beispielsweise angebrannter Milch oder angeba­ckenen Haferflocken bessere Reinigungsergebnisse auf als das auf herkömmliche Weise behandelte.
    • Beispiele
  • Zur besseren Vergleichbarkeit der Rezepturvarianten wurden ein­mal Tabletten mit gleichem Durchmesser und gleichem Gehalt an Wirkstoffen Natriumtriphosphat, Trichlorisocyanursäure und Natri­ummetasilikat, wasserfrei, hergestellt, die im Gewicht zwischen ca. 20 g und 27 g lagen. Die unterschiedlichen Gewichte sind auf den variierenden Gehalt an Kristallwasser und Tablettierhilfs­mitteln zurückzuführen. Mit ausgewählten Rezepturen wurde auch das Tablettenformat variiert.
    • Beispiel 1
  • 28,8 Gew.-% Natriummetasilikat, wasserfrei, nicht abgesiebt
    33,6 Gew.-% Natriummetasilikat-­nonahydrat
    33,6 Gew.-% Natriumtriphosphat, wasserfrei
    1,0 Gew.-% Trichlorisocyanursäure
    3,0 Gew.-% Natriumacetat, wasserfrei
    25 mm Tablettendurchmesser
    20 g Tablettengewicht
  • Die Verpressung des Gemisches erfolgte auf einer Excenterpresse der Fa. Fette, Typ "Exacta 31". Die Preßwerkzeuge waren mit Vulkolan beschichtet. Bei der Verpressung auf eine Dichte von 1,58 g/cm³ wurden Tabletten mit einer Biegefestigkeit größer als 15 kp erhalten, die sich im Vorspülgang zu 25 Gew.-% und im Reinigungsgang vollständig auflösten.
    • Beispiel 2
  • 33,7 Gew.-% Natriummetasilikat, wasserfrei (kleiner als 0,8 mm)
    26,3 Gew.-% Natriummetasilikatnona-­hydrat
    35,0 Gew.-% Natriumtriphosphat, wasserfrei
    1,0 Gew.-% Trichlorisocyanursäure
    1,0 Gew.-% Calciumhydrogenphos­phat-Dihydrat
    3,0 Gew.-% Natriumacetat, wasserfrei
    35 mm Tablettendurchmesser
    25 g Tablettengewicht
  • Die Verpressung des Gemisches erfolgte auf einer Excenterpresse der Fa. Fette, "Exacta 31". Die Preßwerkzeuge waren mit Vulko­lan beschichtet. Um 25 g schwere Tabletten herstellen zu können, war bei einem Lochdurchmesser der Matrize von 35 mm eine Füllhö­he von 30,8 mm erforderlich. Dies entsprach einem spezifischen Volumen von 1,18 cm³/g. Zur Herstellung der Tablette war eine Eintauchtiefe des Oberstempels von 14,5 mm nötig. Das entsprach dann einer Tablettenhöhe von 16,3 mm oder einem spezifischen Volumen von 0,62 cm³/g. Das Verdichtungsverhältnis betrug somit 1 : 1,9. Die tatsächliche Tablettenhöhe betrug nach Herstellung jedoch 17,7 mm. Dies ist damit zu erklären, daß allgemein ein ge­ringes Anwachsen der Tabletten nach der Entspannung zu erwarten ist.
  • Das spezifische Volumen der erhaltenen Tablette betrug somit 0,68 cm³/g (Dichte = 1,47 g/cm³). Dies entspricht einem Verdichtungs­ verhältnis von 1 : 1,74. Der zur Verpressung benötigte Preßdruck betrug 1 300 kp/cm². Die erhaltenen Tabletten hatten eine Biege­festigkeit von größer als 15 kp und lösten sich im Vorspülgang zu 14 Gew.-% und im Reinigungsgang vollständig auf.
  • Nach 8-monatiger Lagerunger im verschlossenen Gebinde bei Raum­temperatur wurden hier keine Risse in der Tablette und keine Ver­witterung der Tablettenoberfläche festgestellt.
    • Beispiel 3
  • Das Weglassen von Tablettierungshilfsmitteln und entsprechender Variierung der Metasilikatanteile mit wasserfreiem Produkt auf 30,7 Gew.-% und Nonahydrat auf 33,3 Gew.-% führte bei einer Verarbeitung analog Beispiel 2 zu einer Auflösung von 40 Gew.-% der Tablette im Vorspülgang bei insgesamt vollständiger Auflösung im Reinigungsgang. Bei der Herstellung dieser Tabletten kam es jedoch zu leichten Verklebungserscheinungen in der Matrize.
  • Die Beispiele lassen sich im Rahmen der Erfindung beliebig vari­ieren. Die vorstehend ausgewählten sind nicht abschließend zu verstehen.
    • Beispiel 4
  • 33,0 Gew.-%Natriummetasilikat mit 2 % Restfeuchte
    28,0 Gew.-%Natriummetasilikatnonahydrat
    35,0 Gew.-%Natriumtriphosphat, wasserfrei
    1,0 Gew.-%Trichlorisocyanursäure
    2,0 Gew.-%Natriumacetat, wasserfrei
    1,0 Gew.-%Calciumhydrogenphosphat-Dihydrat
    25 mm Tablettendurchmesser
    20,3 g Tablettengewicht
  • Die Bestandteile wurden in einem Lödige-Mischer gemischt.
  • Die Verpressung des Gemisches erfolgte auf einer Excenterpresse der Fa. Fette, Typ "Exacta". Die Preßwerkzeuge waren mit Vulko­lan beschichtet. Bei Verpressung auf eine Dichte von 1,56 g/cm³ wurden Tabletten mit einer Biegefestigkeit (Ritschel, "Die Ta­blette, Seite 313) von 13,5 kp erhalten, die sich durch die Lei­tungswasserzugabe im Vorspülgang einer HGSM zu ca. 20 Gew.-% und im 40 °C-Reinigungsprogramm vollständig auflösten.
  • Eine Paraffinölschmierung der Werkzeuge war nicht erforderlich. Das Weglassen von Calciumhydrogenphosphat-Dihydrat führte zu einer Auflösung von 25 Gew.-% der Tablette im Vorspülgang und zu einer 97 gew.-%igen Gesamtauflösung. Der Restfeuchtgehalt führte jedoch bei der Lagerung der Tabletten zu Verwitterungs­erscheinungen an ihrer Oberfläche.
    • Beispiel 5
  • Die Gemischzusammensetzung, das Tablettengewicht und der Ta­blettendurchmesser wurden wie in Beispiel 4 gewählt, jedoch im Unterschied zu Beispiel 4 wurde auf eine Dichte von 1,63 g/cm³ verdichtet. Die Biegefertigkeit lag hier bei größer als 15 kp. Bei vollständiger Auflösung im 40 °C-Reinigungsgang waren nach dem Vorspülgang 12 % der Tablette gelöst. Bei hervorragenden Herstel­lungs- und Anwendungseigenschaften war auch hier bei der Lage­rung eine Verwitterung der Tablettenoberfläche festzustellen.
    • Beispiel 6
  • Zusammensetzung wie bei Beispiel 4.
    40 mm Tablettendurchmesser
    50 g Tablettengewicht
  • Die Verpressung des Gewichtes erfolgte auf einer Excenterpresse der Fa. Fette, Typ "Exacta 31", bei der die Preßwerkzeuge mit Vulkolan beschichtet waren. Bei Verpressung auf eine Dichte von 1,53 g/cm³ wurden Tabletten mit einer Biegefestigkeit größer als 15 kp erhalten, die sich im Vorspülgang zu 14 Gew.-% und im Reinigungsprogramm zu 97 Gew.-% auflösten.
  • Nach 8-monatiger Lagerung in verschlossenen Gebinden bei Raum­temperatur kam es hierbei zu unerwünschter Rissebildung und Verwitterung der Oberfläche.
    • Beispiel 7
  • 33,0 Gew.-% Natriummetasilikat, wasserfrei (kleiner als 0,8 mm)
    28,0 Gew.-% Natriummetasilikatnonahydrat
    35,0 Gew.-% Natriumtriphosphat, wasserfrei
    3,0 Gew.-% Natriumacetat, wasserfrei
    1,0 Gew.-%Calciumhydrogenphosphat-Dihydrat
    25 mm Tablettendurchmesser
    6,7 g Tablettengewicht
  • Die Verpressung des Gemisches erfolgte auf einer Rundläuferpresse der Fa. Fette, Typ "Perfecta 2" mit Plexiglas beschichteten Werk­zeugen. Die Herstellung des Gemisches erfolgte kontinuierlich über Bandwaagen in einem Gerickemischer, Typ "GAC 350". Die Matrizenfüllung erfolgte durch eine "Fil-o-Matic" der Fa. Fette. Anbackungen des Materials wurden durch Paraffinölschmierung (getränkte Filzringe an den Unterstempeln) vermieden. Bei Ver­pressung auf eine Dichte von 1,52 wurden Tabletten mit einer Biegefestigkeit von größer als 15 kp erhalten.

Claims (7)

1. Einheitlich zusammengesetzte Reinigungsmitteltabletten mit breitem Löseprofil für das maschinelle Geschirrspülen, ent­haltend übliche alkalisch reagierende Komponenten, insbe­sondere aus der Gruppe der Alkalimetasilikate und Penta­alkalitriphosphate, Aktivchlorverbindungen und Tablettier­hilfsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetasilikate aus einem Gemisch aus Natriummetasilikatnonahydrat und was­serfreiem Natriummetasilikat und das Pentaalkalitriphosphat aus wasserfreiem Pentanatriumtriphosphat besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von wasserfreiem Natriummetasilikat : Natriummetasilikatnonahydrat zwischen 1 : 0,3 und 1 : 1,5 liegt.
2. Tabletten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von wasserfreiem Natriummetasilikat zu Natriummetasilikatnonahydrat zwischen 1 : 0,75 und 1 : 1,2 liegt.
3. Tabletten nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­net, daß das Gewichtsverhältnis von Pentanatriumtriphosphat zu Metasilikat, jeweils wasserfrei, 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugs­weise 1 : 1 bis 1 : 1,7 beträgt.
4. Tabletten nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­net, daß die Korngrößenverteilung des wasserfreien Natrium­metasilikats zwischen 0,01 und 2,0 vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,8 mm liegt.
5. Tabletten nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß der mittlere Korndurchmesser des wasserfreien Penta­natriumtriphosphats größer als 0,1 mm ist und vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,3 mm liegt.
6. Tabletten nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 5,0, vorzugsweise 1,0 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf den Aktivchlorgehalt und die gesamte Tablettiermischung an Aktivchlorträgern enthalten.
7. Verwendung der Reinigungsmitteltabletten nach den Ansprü­che 1 bis 6 zum Reinigen von Geschirr in automatischen Haus­haltsgeschirrspülmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Tabletten schon vor Beginn des Vorspülganges in der Ma­schine offen in eine Zone, die die Tabletten der Auflösungs­kraft des kalten Leitungswasserzustroms aussetzt, einbringt und dann den automatisch gesteuerten Reinigungsprozeß in Gang setzt.
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