EP1192241A1 - Verfahren zur herstellung von wasch- und reinigungsmittelformkörpern - Google Patents

Verfahren zur herstellung von wasch- und reinigungsmittelformkörpern

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Publication number
EP1192241A1
EP1192241A1 EP00938813A EP00938813A EP1192241A1 EP 1192241 A1 EP1192241 A1 EP 1192241A1 EP 00938813 A EP00938813 A EP 00938813A EP 00938813 A EP00938813 A EP 00938813A EP 1192241 A1 EP1192241 A1 EP 1192241A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
deformable
mass
preferred
acid
Prior art date
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Granted
Application number
EP00938813A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1192241B1 (de
Inventor
Thomas Holderbaum
Dieter Jung
Christian Nitsch
Bernd Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP1192241A1 publication Critical patent/EP1192241A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1192241B1 publication Critical patent/EP1192241B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0047Detergents in the form of bars or tablets
    • C11D17/0065Solid detergents containing builders
    • C11D17/0073Tablets
    • C11D17/0078Multilayered tablets

Definitions

  • the present invention relates to a novel method for producing single-phase and multi-phase detergent tablets.
  • Detergent tablets are widely described in the prior art and are becoming increasingly popular with consumers because of the simple dosage.
  • Tableted cleaning agents have a number of advantages over powdered products: They are easier to dose and handle and, thanks to their compact structure, have advantages in terms of storage and transport. There is therefore an extremely broad state of the art for detergent tablets, which is also reflected in an extensive patent literature.
  • the developers of tablet-shaped products came up with the idea of releasing certain ingredients through differently composed areas of the molded bodies only under defined conditions in the washing or cleaning cycle, in order to improve cleaning success.
  • multi-layered shaped bodies which are now offered for many areas of washing and cleaning or hygiene, have become established.
  • the optical differentiation of the products is also becoming increasingly important, so that single-phase and single-color moldings in the field of washing and cleaning have largely been displaced by multi-phase moldings.
  • Two-layer molded bodies with a white and a colored phase or with two differently colored layers are currently customary on the market.
  • Toroidal tablets. Coated tablets etc. which currently have a rather minor meaning.
  • the production of the shaped bodies mentioned always comprises at least one tabletting step in which a particulate premix is converted into a compact shaped body using pressure.
  • different premixes are pressed onto or into one another.
  • Multi-layer detergent tablets for machine dishwashing are described, for example, in European patent application EP 224 128 (Henkel KGaA).
  • the two layers show differences in solubility. which leads to advantageous application properties.
  • Multi-phase cleaning tablets for the toilet are described for example in EP 05S 100 (Jeyes Group).
  • This document discloses blocks of toilet detergent comprising a molded body of a slowly soluble detergent composition in which a bleach tablet is embedded.
  • this document discloses the most varied forms of configuration of multi-phase shaped bodies.
  • the moldings are produced either by inserting a pressed bleach tablet into a mold and pouring the detergent composition into this tablet, or by pouring part of the detergent composition into the mold, followed by inserting the pressed bleach tablet and possibly subsequent pouring over with further detergent composition.
  • EP 481 547 also describes multi-phase detergent tablets which are to be used for automatic dishwashing.
  • These shaped bodies are in the form of core / shell tablets and are produced by gradually compressing the constituents: First, a bleaching composition is pressed into a shaped body, which is inserted into a matrix half-filled with a polymer composition, which is then filled with another polymer composition and into one provided with a polymer jacket bleaching mold body is pressed. The process is then repeated with an alkaline detergent composition, so that a three-phase molded body results.
  • the extrusion or co-extrusion of several premixes is hardly possible with a very different proportion of the individual phases.
  • the conventional tableting of multilayer tablets also finds its limits in the field of detergent tablets when one layer only makes up a small proportion of the total tablet should have. If one falls below a certain layer thickness, it is increasingly difficult to press a layer adhering to the rest of the molded body.
  • the present invention was based on the object of providing a production method for single-phase and multi-phase molded articles, in which pressure-sensitive ingredients can also be introduced into delimited regions, the size of the delimited region being subject to no restrictions with respect to the overall molded article.
  • an optical differentiation from conventional two-layer tablets should be achieved, on the other hand, the production of the molded body should work safely without large technical effort, even in large series, without the molded body having disadvantages in terms of stability or inaccuracies in the dosage.
  • the present invention was based on the object of providing a novel production process for detergent tablets which is superior to the previous tableting and extrusion technology in terms of protecting the ingredients from thermal stress, pressure and shear. which is less expensive in terms of equipment and is more economical in terms of process engineering, and enables higher throughputs.
  • the process should also be usable for the production of three-phase or multi-phase molded bodies without great effort.
  • the invention relates to a process for the production of detergent tablets. in which one (a) deformable mass (s) is produced and these are supplied at a pressure below 40 bar outlet openings and the exiting material strands are cut to shaped body dimensions and allowed to harden.
  • the deformable masses which harden after the deformation are preferably fed to the outlet openings at even lower pressures in order to be pressure-sensitive To protect ingredients.
  • Preferred processes are characterized in that the deformable mass (es) at the outlet openings are at a pressure below 35 bar, preferably below 30 bar. fed particularly preferably below 20 bar and in particular below 10 bar.
  • the method according to the invention provides for the processing of deformable masses which harden or solidify after forming into compact shaped bodies.
  • the process according to the invention is operated at low pressures and assumes deformable masses. These deformable masses are not particulate, but rather dough-like or plastic and harden after the shaping processing.
  • a preferred procedure within the scope of the present invention for feeding the deformable masses to the outlet openings is to draw them in between two rollers which have opposite directions of rotation.
  • the mass which is located between the rollers is conveyed in the direction of the outlet openings under low pressure as a function of the width of the gap between the rollers and of the roller speed.
  • single or multi-phase material strands result. ge, which can have different shapes and / or colors. These strands of material are cut into sections of predetermined length and the individual strand sections are left to harden to form the finished detergent and molded article.
  • Single-phase molded bodies are advantageously produced by feeding a deformable mass with a pair of rollers to an outlet opening.
  • Preferred methods are characterized in that a deformable mass is drawn in between two rollers, discharged as a strand of material from outlet openings, cut to the desired shape and dimensioned and allowed to harden.
  • Apparatus suitable for the preferred processes are available, for example, from Hosokava Bepex GmbH under the name ..Drehstab-Walzenpresse DP ".
  • the outlet openings of such apparatus can be circular, triangular, square, rectangular, heart-shaped, crescent-shaped, etc., for example.
  • the first-mentioned openings then require cylindrical, prismatic, cubic or tetragonal, tetragonal or orthorhombic shaped bodies.
  • the drawings in FIGS. 27 and 29 to 42 exemplarily show some possible designs for outlet openings.
  • Two-phase molded bodies can be produced in a corresponding manner with two pairs of rollers.
  • Preferred methods for this are characterized in that two differently formable, deformable masses are drawn in between two pairs of rollers and discharged as filled, hollow or multi-layered material strands from outlet openings, cut to the desired shape and allowed to harden.
  • two identically composed masses analogously. This then does not serve to separate the active ingredient or to achieve certain washing and cleaning effects, but rather to provide a visual incentive.
  • Apparatus suitable for such processes according to the invention are available from Hosokava Bepex GmbH under the name "Double Torsion Roll Press DDP".
  • FIG. 15 to Examples of some cross sections of outlet openings for different masses are shown in Figures 26 and 28.
  • Figures 15, 16, 17, 19, 21, 23 and 25 result in strands and shaped bodies in which one part, apart from the cut surfaces, is completely enclosed by the other part.
  • the other figures mentioned show strands or shaped bodies in which one part is embedded on or only partially in the other part, and here too the material strands can be rotated before being cut to length in order to achieve special optical effects.
  • the method according to the invention can also be used without problems for the production of three-phase shaped bodies.
  • Such methods according to the invention are carried out completely analogously to the previous embodiments, in that three differently composed, plastically deformable masses are drawn in between three pairs of rollers and discharged as single, double or triple-filled, hollow, two-layer or three-layer material strands from outlet openings to the desired shaped body dimension cut off and allowed to harden.
  • the ratio of the phases to one another can be chosen freely, and it can be advantageous from an aesthetic point of view if one phase is at least 1/100, preferably at least 1/20 and in particular at least 1/10 of the volume or weight of the other Phase (s).
  • the weight ratio of the masses to one another is in the range from 1: 1 to 1: 100, preferably from 1: 2 to 1:75 and in particular from 1: 2.5 to 1:30 (two-phase shaped body) or in the range from 1 : 1.1 to 1: 100: 100, preferably from 1: 1: 2 to 1:75:75 and in particular from 1: 1: 2.5 to 1:30:30 (three-phase molded body).
  • the ratio of the surfaces of the individual molded bodies is preferably in similar ranges.
  • the strands of material at a speed of 0.2 m min to 30 m / min, preferably between 0.25 m / min to 20 m / min, particularly preferably from 0.5 m / min to 15 m min and in particular from 1 m / min to Discharged 10 m min from the outlet openings.
  • the method according to the invention is not limited with regard to the shape and size of the outlet openings.
  • the products to be manufactured and their size or mass which for such products is usually in the range from 5 to 500 g, preferably from 10 to 250 g, particularly preferably from 15 to 100 g and in particular between 20 and 50 g
  • Methods are preferred in which the outlet openings have opening areas of from 50 mm " to 2500 mm", preferably from 100 mm to 2000 mm ", particularly preferably from 200 mm " to 1500 mm 2 and in particular from 300 mm : to 1000 mm " particularly preferred from 350 mm "to 750 mm 2 .
  • the material strands emerging from the outlet openings can be cut to length according to the known methods of the prior art, for example by rotating knives, countersinkable cutters or wires etc.
  • the mass of the finished molded body depends on the one hand on the size of the outlet openings and on the other hand on the length of the sections. If conventional detergent tablets are to be provided for conventional purposes, such as detergent tablets or detergent tablets for automatic dishwashing, methods are preferred in which the strands of material emerging from the outlet openings are aligned with one another Length from 10 to 100 mm, preferably from 12.5 to 75 mm, particularly preferably from 15 to 60 mm and in particular from 20 to 50 mm, are cut off.
  • the limits mentioned can also be exceeded or fallen short of.
  • the cured “rods” obtained in this way can then be introduced as depot blocks in washing machines or dishwashers, where a defined part of the block dissolves per washing or rinsing cycle, while the rest remains in the machine or its metering system for the next cleaning cycle.
  • the strand sections are allowed to harden.
  • curing takes place in different ways (see below), so that curing can be supported or accelerated if necessary by suitable measures.
  • suitable measures For example, it is possible to initiate or accelerate reactive hardening by spraying activators on the surface. Irradiation with radioactive rays can also be used with radiation-curing compositions, just like UV radiation for UV-active compositions.
  • the hardening is carried out by internal and external drying and / or cooling, so that preferred processes are characterized in that the hardening of the material strands cut to the form body dimensions is supported by superficial drying and / or cooling, in particular by blowing with cold air.
  • the deformable mass (es) can be cured by various mechanisms, the time-delayed water binding, cooling below the melting point, evaporation of solvents, crystallization, by chemical reactions), in particular polymerization, and the change in theological properties, for example by changing Shear of the mass (es) are the most important hardening mechanisms in addition to the radiation softening mentioned above by UV, alpha beta or gamma rays.
  • a deformable, preferably plastic, mass is produced, which can be shaped without great pressure.
  • the hardening then takes place by suitable initiation or waiting for a certain period of time. If masses are processed that have self-curing properties without further initiation, this must be taken into account during processing in order to avoid hardening during the shaping processing and thus blockages and disruptions in the process sequences.
  • the deformable mass (s) are cured by time-delayed water binding.
  • the time-delayed water binding in the masses processed according to the invention can in turn be implemented in different ways.
  • compositions which contain hydratable, water-free raw materials or raw materials in low hydration levels which can be converted into stable, higher hydrates, and water.
  • the formation of the hydrates, which does not occur spontaneously, then leads to the binding of free water, which in turn leads to hardening of the masses.
  • a shaping processing with low pressures is then no longer possible, and there are shaped bodies which are stable in handling and which, if appropriate, can be further processed and / or packed.
  • the time-delayed water binding can also take place, for example, by incorporating hydrate-containing salts, which dissolve in their own crystal water when the temperature rises, into the masses. If the temperature drops later, the stall water bound again, which leads to a loss of formability with simple means and to a solidification of the masses.
  • the swelling of natural or synthetic polymers as a time-delayed water binding mechanism can also be used in the process according to the invention.
  • Mixtures of unswollen polymer and suitable swelling agent, e.g. Water, diols, glycerin, etc. are incorporated into the masses, swelling and hardening taking place after shaping.
  • the most important mechanism of hardening through time-delayed water binding is the use of a combination of water and water-free or low-water raw materials that slowly hydrate.
  • a combination of water and water-free or low-water raw materials that slowly hydrate.
  • preferred ingredients of the deformable compositions are, for example, phosphates, carbonates, silicates and zeolites.
  • the hydrate forms formed have low melting points, since in this way a combination of the curing mechanisms is achieved by internal drying and cooling.
  • Preferred processes are characterized in that the deformable mass (es) 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 85% by weight and in particular 25 to 80% by weight.
  • % contain anhydrous substances which, by hydration, change into a hydrate form with a melting point below 120 ° C., preferably below 100 ° C. and in particular below 80 ° C.
  • the deformable properties of the compositions can be influenced by adding plasticizing aids such as polyethylene glycols, polypropylene glycols, waxes, paraffins, nonionic surfactants etc. Further information on the substance classes mentioned can be found below.
  • Raw materials to be preferably incorporated into the deformable materials come from the group of phosphates, with alkali metal phosphates being particularly preferred.
  • This Fabrics are used in the manufacture of the masses in anhydrous or low-water form and the desired plastic properties of the masses are set with water and optional plasticizing aids. After the shaping processing, the shaped and cut strands are then cured by hydration of the phosphates.
  • Alkali metal phosphates is the general term for the alkali metal (especially sodium and potassium) salts of the various phosphoric acids, in which one can distinguish between metaphosphoric acids (HPO 3 ) n and orthophosphoric acid H 3 PO in addition to higher molecular weight representatives.
  • the phosphates combine several advantages: They act as alkali carriers, prevent limescale deposits on machine parts and lime incrustations in tissues and also contribute to cleaning performance.
  • NaH 2 PO exists as a dihydrate (density 1.91 '3 , melting point 60 °) and as a monohydrate (density 2.04 ' 3 ). Both salts are white, water-soluble powders which, when heated, cause water of crystallization lose and at 200 ° C in the weakly acidic diphosphate (disodium hydrogen diphosphate, Na 2 HPO 7 ), at higher temperature in sodium trimetaphosphate (Na 3 P 3 Oc > ) and Maddrell's salt (see below), NaH 2 PO reacts acidic: it arises when phosphoric acid is adjusted to pH 4.5 with sodium hydroxide solution and the mash is sprayed in.
  • Potassium dihydrogen phosphate (primary or monobasic potassium phosphate, potassium biphosphate, KDP), KH 2 PO 4 , is a white salt with a density of 2.33 likes ' 3 , has a melting point of 253 ° [decomposes to form potassium polyphosphate (KPO 3 ) x ] and is easily soluble in water.
  • Disodium hydrogen phosphate (secondary sodium phosphate), Na 2 HPO, is a colorless, very easily water-soluble crystalline salt. It exists anhydrous and with 2 mol. (Density 2.066 gcm “3 , water loss at 95 °), 7 mol. (Density 1.68 like “ 3 , melting point 48 ° with loss of 5 H 2 O) and 12 mol. Water ( Density 1.52 "3. Melting point 35 ° with loss of 5 H 2 O), becomes anhydrous at 100 ° and changes to diphosphate Na 4 P 2 ⁇ 7 when heated more. Disodium hydrogenphosphate is obtained by neutralizing phosphoric acid with soda solution using phenolphthalein as an indicator posed. Dipotassium hydrogen phosphate (secondary or dibasic potassium phosphate), K 2 HPO, is an amorphous, white salt that is easily soluble in water.
  • Trisodium phosphate, tertiary sodium phosphate, Na 3 PO 4 are colorless crystals that like a dodecahydrate a density of 1.62 "3 and a melting point of 73-76 ° C (decomposition), as a decahydrate (corresponding to 19-20% P 2 O 5 ) have a melting point of 100 ° C. and, in anhydrous form (corresponding to 39-40% P 2 O 5 ), a density of 2.536 "3 .
  • Trisodium phosphate is readily soluble in water with an alkaline reaction and is produced by evaporating a solution of exactly 1 mol of disodium phosphate and 1 mol of NaOH.
  • Tripotassium phosphate (tertiary or triphase potassium phosphate), K 3 PO, is a white, deliquescent, granular powder with a density of 2.56 gcm "3 , has a melting point of 1340 ° and is easily soluble in water with an alkaline reaction. It is formed, for example, when heating Thomas slag with coal and potassium sulfate Despite the higher price, the more soluble, therefore highly effective, potassium phosphates are often preferred over corresponding sodium compounds in the cleaning agent industry.
  • Tetrasodium diphosphate (sodium pyrophosphate), Na PO 7 . exists in anhydrous form (density 2.534 like "3 , melting point 988 °, also given 880 °) and as decahydrate (density 1.815-1.836 like '3rd melting point 94 ° with loss of water). Colorless substances are soluble in water with an alkaline reaction Na 4 P 2 O 7 is formed by heating disodium phosphate to> 200 ° or by reacting phosphoric acid with soda in a stoichiometric ratio and dehydrating the solution by spraying. The decahydrate complexes heavy metal salts and hardness agents and therefore reduces the hardness of the water.
  • Potassium diphosphate (potassium pyrophosphate), K 4 P 2 O 7 , exists in the form of the trihydrate and is a colorless, hygroscopic powder with a density of 2.33 "3 " which is soluble in water, the pH value being 1% Solution at 25 ° 10.4.
  • Sodium and potassium phosphates in which one can differentiate cyclic representatives, the sodium or potassium metaphosphates and chain-like types, the sodium or potassium polyphosphates. For the latter in particular, a large number of names are used in need: melting or glow phosphates, Graham's salt, Kurrol's and Maddrell's salt. All higher sodium and potassium phosphates are collectively referred to as condensed phosphates.
  • pentasodium triphosphate Na 5 P 3 O ⁇ 0 (sodium tripolyphosphate)
  • sodium tripolyphosphate sodium tripolyphosphate
  • n 3
  • Approx. 17 g of the salt free from water of crystallization dissolve in 100 g of water at room temperature, approx. 20 g at 60 ° and around 32 g at 100 °; After heating the solution at 100 ° for two hours, hydrolysis produces about 8% orthophosphate and 15% diphosphate.
  • pentasodium triphosphate In the production of pentasodium triphosphate, phosphoric acid is reacted with sodium carbonate solution or sodium hydroxide solution in a stoichiometric ratio and the solution is dewatered by spraying. Similar to Graham's salt and sodium diphosphate, pentasodium triphosphate dissolves many insoluble metal compounds (including lime soaps, etc.). Pentapotassium triphosphate. K 5 P 3 O ⁇ o (potassium tripolyphosphate), for example in the form of a 50 wt .-% solution (> 23% P 2 O 5 , 25%) K 2 O) on the market.
  • the potassium polyphosphates are widely used in the detergent and cleaning agent industry. There are also sodium potassium tripolyphosphates which can also be used in the context of the present invention. These occur, for example, when hydrolyzing sodium trimethosphate with KOH:
  • these phosphates can be used just like sodium tripolyphosphate, potassium tripolyphosphate or mixtures of these two; Mixtures of sodium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of potassium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of sodium tripolyphosphate and potassium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate can also be used according to the invention.
  • the deformable mass (s) contain phosphate (s), preferably alkali metal phosphate (s). particularly preferably pentasodium or pentapotassium tri phosphate (sodium or potassium tripolyphosphate), in amounts of 20 to 80% by weight, preferably 25 to 75% by weight and in particular 30 to 70% by weight, in each case based on the mass.
  • phosphate preferably alkali metal phosphate (s). particularly preferably pentasodium or pentapotassium tri phosphate (sodium or potassium tripolyphosphate)
  • phosphates are used as the only hydratable substances in the masses, the amount of water added should not exceed their water-binding capacity in order to keep the content of free water in the moldings low.
  • methods have been found to be preferred for complying with the limit values mentioned above, in which the weight ratio of phosphate (s) to water in the deformable mass is less than 1: 0.3, preferably less than 1: 0.25 and in particular less than 1: 0, 2 is.
  • the deformable mass (es) contain carbonate (s) and / or hydrogen carbonate (s), preferably alkali carbonates, particularly preferably sodium carbonate, in amounts of 5 to 50% by weight, preferably 7.5 up to 40 wt .-% and in particular from 10 to 30 wt .-%, each based on the mass.
  • silicates the alkali metal silicates and in particular the amorphous and or crystalline potassium and / or sodium disilicate being preferred.
  • Suitable crystalline '-shaped sodium silicates have the general formula NaMSi 0 2 + ⁇ ' tikfb H 2 0 where M is sodium or hydrogen, x is a number from 1.9 to 4 and y is a number from 0 to 20 and are preferred values for x 2, 3 or 4.
  • M sodium or hydrogen
  • x is a number from 1.9 to 4
  • y is a number from 0 to 20 and are preferred values for x 2, 3 or 4.
  • Such crystalline layered silicates are described, for example, in European patent application EP-A-0 164 514.
  • Preferred crystalline layered silicates of the formula given are those in which M represents sodium and x assumes the values 2 or 3.
  • both ⁇ - and ⁇ -sodium disilicate Na 2 Si O 5 'yH 2 O are preferred, with ⁇ -sodium disilicate being able to be obtained, for example, by the method described in international patent application WO-A-91/08171.
  • Amo ⁇ he sodium silicates with a module Na O: SiO 2 from 1: 2 to 1: 3.3, preferably from 1: 2 to 1: 2.8 and in particular from 1: 2 to 1: 2.6, which are delayed in dissolution, can also be used
  • the delay in dissolution compared to conventional amorphous sodium silicates can be caused in various ways, for example by surface treatment, compounding, compacting / compaction or by overdrying.
  • the term “amo ⁇ h” is also understood to mean “roentgenamo ⁇ h".
  • silicates in X-ray diffraction experiments do not provide sharp X-ray reflections, as are typical for crystalline substances, but at most one or more maxima of the scattered X-rays, which have a width of several degree units of the diffraction angle.
  • Such so-called X-ray silicates which also have a delay in dissolution compared to conventional water glasses, are described, for example, in German patent application DE-A-44 00 024. Particularly preferred are compressed / compacted amorphous silicates, compounded amorphous silicates and over-dried x-ray silicates.
  • the deformable mass (es) contain silicate (s), preferably alkali silicates, particularly preferably crystalline or amorphous alkali disilicates. in amounts of 10 to 60% by weight. preferably from 15 up to 50 wt .-% and in particular from 20 to 40 wt .-%, each based on the mass.
  • silicate preferably alkali silicates, particularly preferably crystalline or amorphous alkali disilicates. in amounts of 10 to 60% by weight. preferably from 15 up to 50 wt .-% and in particular from 20 to 40 wt .-%, each based on the mass.
  • zeolites are also suitable as an important component in the compositions to be processed according to the invention. These substances are preferred builders in particular in the production of detergent tablets. Zeolites have the general formula
  • M is a cation of valence n
  • x stands for values that are greater than or equal to 2 and y can assume values between 0 and 20.
  • the zeolite structures are formed by linking AlO 4 tetrahedra with SiO tetrahedra, this network being occupied by cations and water molecules. The cations in these structures are relatively mobile and can be exchanged for other cations in different degrees. Depending on the type of zeolite, the intercrystalline “zeolitic” water can be released continuously and reversibly, while for some types of zeolite structural changes are also associated with the water release or uptake.
  • the “primary binding units” AlO 4 tetrahedra and SiO tetrahedra form so-called “secondary binding units”, which have the form of one or more rings.
  • 2-, 6- and 8-membered rings appear in different zeolites (referred to as S4R, S6R and S8R), other types are connected via four- and six-membered double ring prisms (most common types: D4R as a square prism or D6R as a hexagonal prism ).
  • These "secondary subunits” connect different polyhedra, which are denoted by Greek letters.
  • ß polyhedra of six squares and eight equilateral hexagons is constructed and which is referred to as "ß". With these units, a variety of different zeolites can be realized. So far 34 natural zeolite minerals and about 100 synthetic zeolites are known.
  • the best known zeolite, zeolite 4 A is a cubic combination of ß-cages that are linked by D4R subunits. It belongs to the zeolite structure group 3 and its three-dimensional network has pores of 2.2 ⁇ and 4.2 ⁇ size, the formula unit in the unit cell can be with Na ⁇ 2 [(AlO 2 ) ⁇ 2 (SiO 2 ) ⁇ 2 ] • Describe 27 H 2 O.
  • Zeolites of the faujasite type are preferably used in the process according to the invention.
  • the mineral faujasite belongs to the faujasite types within the zeolite structure group 4, which is characterized by the double six-ring subunit D6R (compare Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons. New York, London, Sydney, Toronto. 1974. Page 92).
  • the zeolite structure group 4 also includes the minerals chabazite and gmelinite as well as the synthetic zeolites R (chabazite type), S (gmelithite- Type), L and ZK-5. The latter two synthetic zeolites have no mineral analogues.
  • Faujasite-type zeolites are made up of ß-cages which are tetrahedral linked by D6R subunits, the ß-cages being arranged similar to the carbon atoms in the diamond.
  • the three-dimensional network of the zeolites of the faujasite type used in the process according to the invention has pores of 2.2 and 7.4 ⁇ , the unit cell also contains 8 cavities with a diameter of approximately 13 ⁇ and can be represented by the formula Na86 [(AlO) 86 ( iO 2 ) ⁇ o6] ' 264 H 2 O describe.
  • the network of the Zeolite X contains a void volume of approximately 50%.
  • zeolite Y approx. 48% o void volume. Faujasite: approx. 47% void volume).
  • zeolite Y approx. 48% o void volume. Faujasite: approx. 47% void volume.
  • zeolite Y approx. 48% o void volume. Faujasite: approx. 47% void volume.
  • zeolite Y approx. 48% o void volume.
  • Faujasite approx. 47% void volume.
  • faujasite-type zeolite denotes all three zeolites which form the faujasite subgroup of the zeolim structure group 4.
  • the pure zeolite X is preferred.
  • Mixtures or cocrystallizates of zeolites of the faujasite type with other zeolites which do not necessarily have to belong to the zeolite structure group 4 can also be used according to the invention, the advantages of the process according to the invention being particularly evident when at least 50% by weight of the powdering agent consist of a zeolite of the faujasite type. It is also conceivable, for example, that the minimum amount of a faujasite-type zeolite (0.5% by weight, based on the weight of the molded body formed) is used and conventional zeolite A is used as the remaining powdering agent. In any case, however, it is preferred that the powdering agent consists exclusively of one or more zeolites of the faujasite type, zeolite X again being preferred.
  • the aluminum silicates which are preferably used in the process according to the invention are commercially available and the methods for their preparation are described in standard monographs.
  • zeolite X and zeolite A (ca. 80 wt .-% zeolite X) which is marketed by CONDEA Augusta SpA under the trade name VEGOBOND AX ® and through the formula
  • Y-type zeolites are also commercially available and can be expressed, for example, by the formulas
  • x stands for numbers between 0 and 276 and have a pore size of 8.0 ⁇ .
  • Preferred processes are characterized in that the deformable mass (es) zeolite (s), preferably zeolite A, zeolite P, zeolite X and mixtures thereof, in amounts of 10 to 60% by weight, preferably 15 to 50 wt .-% and in particular from 20 to 40 wt .-%, each based on the mass.
  • zeolite preferably zeolite A, zeolite P, zeolite X and mixtures thereof, in amounts of 10 to 60% by weight, preferably 15 to 50 wt .-% and in particular from 20 to 40 wt .-%, each based on the mass.
  • the particle sizes of the zeolites of the faujasite type which are preferably used in the process according to the invention are preferably in the range from 0.1 to 100 ⁇ m, preferably between 0.5 and 50 ⁇ m and in particular between 1 and 30 ⁇ m, each measured using standard particle size determination methods. It is generally preferred to use finely divided solids in the compositions to be processed according to the invention, regardless of whether these are the zeolites mentioned or other builders or bleaching agents. Bleach activators or other solids. Process variants are very generally preferred in which the mean particle size of the solids used in the deformable mass (s) is below 400 ⁇ m, preferably below 300 ⁇ m and in particular below 200 ⁇ m.
  • the mean particle size represents the arithmetic mean of the individual particle sizes, which can still fluctuate.
  • Particularly preferred processes are characterized in that less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight and in particular less than 1% by weight of the solids used in the deformable mass (s) have particle sizes above 1000 ⁇ m ,
  • the upper particle size range can be narrowed even further, so that particularly preferred processes are characterized in that less than 15% by weight, preferably less than 10% by weight and in particular less than 5% by weight, of the materials which can be deformed Mass (s) solids used have particle sizes above 800 microns.
  • the fluctuation range around the average particle size is at most 50%, preferably at most 40% and in particular at most 30% of the average particle size, that is to say the particle sizes are at least 0.7 times and at most 1.3 times that make up average particle size.
  • the weight ratio of water to certain ingredients has been given above in masses which are preferably to be processed according to the invention. After processing, this water is preferably bound in the form of water of hydration, so that the end products of the process preferably have a significantly lower free water content.
  • Preferred end products of the process according to the invention are essentially water-free, ie in a state in which the content of liquid water, ie water not present in the form of hydrate water and / or constitutional water, is below 2% by weight. preferably below 1% by weight and in particular even below 0.5% by weight. each based on the molded body. lies.
  • the inventive drive preferred, in which the molded body contain less than 10 wt .-%, preferably less than 5 wt .-%, particularly preferably less than 1 wt .-% and in particular less than 0.5 wt .-% free water.
  • water can essentially only be present in chemically and / or physically bound form or as a constituent of the raw materials or compounds present as a solid, but not as a liquid, solution or dispersion in the end products of the process according to the invention.
  • the molded articles advantageously have a total water content of not more than 15% by weight, this water therefore not being in liquid free form but chemically and / or physically bound, and it is particularly preferred. that the content of water not bound to zeolite and or to silicates in the solid premix is not more than 10% by weight and in particular not more than 7% by weight.
  • Process end products which are particularly preferred in the context of the present invention not only have an extremely low proportion of free water, but are preferably also themselves capable of binding further free water.
  • the water content of the molded body is 50 to 100% of the calculated water binding capacity.
  • the water binding capacity is the ability of a substance (here: the end product of the process). To absorb water in a chemically stable form and ultimately indicates. how much water can be bound in the form of stable hydrates by a substance or a molded body.
  • the dimensionless value of the water binding capacity (WBV) is calculated from:
  • n is the number of water molecules in the corresponding hydrate of the substance and M is the molar mass of the non-hydrated substance.
  • the W ⁇ ert loggers can thereby for all hydrate substances that are used in the invention to be processed masses are calculated.
  • the total water-binding capacity of the formulation then results from the percentage of these substances.
  • the water content is then between 50 and 100% of this calculated value.
  • the deformable mass (es) have / have a water content of 2.5 to 30% by weight, preferably 5 to 25% by weight and in particular 7.5 to 20% by weight during processing .-% o, each based on the mass.
  • Another mechanism for curing the masses processed in the process according to the invention is the cooling during processing of the masses above their softening point. Methods in which the deformable mass (s) are cured by cooling below the melting point are therefore preferred.
  • Masses softenable under the influence of temperature can be easily assembled by mixing the desired further ingredients with a meltable or softenable substance and heating the mixture to temperatures in the softening range of this substance and shaping it at these temperatures.
  • Waxes are particularly preferred as meltable or softenable substances. Paraffins, polyalkylene glycols etc. are used. These are described below.
  • the meltable or softenable substances should have a melting range (solidification range) in such a temperature range in which the others Ingredients of the masses to be processed are not exposed to excessive thermal stress. On the other hand, however, the melting range must be sufficiently high to still provide a manageable molded body at at least a slightly elevated temperature. In preferred compositions according to the invention, the meltable or softenable substances have a melting point above 30 ° C.
  • meltable or softenable substances do not have a sharply defined melting point, as is usually the case with pure, crystalline substances, but instead have a melting range that may include several degrees Celsius.
  • the meltable or softenable substances preferably have a melting range which is between approximately 45 ° C. and approximately 75 ° C. In the present case, this means that the melting range occurs within the specified temperature interval and does not indicate the width of the melting range.
  • the width of the melting range is preferably at least 1 ° C., preferably about 2 to about 3 ° C.
  • waxes are understood to mean a number of natural or artificially obtained substances which generally melt above 40 ° C. without decomposition and which are relatively low-viscosity and not stringy even a little above the melting point. They have a strongly temperature-dependent consistency and solubility.
  • the waxes are divided into three groups according to their origin, natural waxes, chemically modified waxes and synthetic waxes.
  • Natural waxes include, for example, vegetable waxes such as candelilla wax. Carnauba wax. Japanese wax, esparto grass wax. Cork wax, guaruma wax, rice germ oil wax. Sugar cane wax, Ouricury wax. or montan wax, animal waxes like beeswax. Shellac wax. Walrate, lanolin (wool wax), or pretzel fat, mineral waxes such as ceresin or ozokerite (earth wax), or petrochemical waxes such as petrolatum. Paraffin waxes or micro waxes.
  • the chemically modified waxes include hard waxes such as montan ester waxes, Sassol waxes or hydrogenated jojoba waxes.
  • Synthetic waxes are generally understood to mean polyalkylene waxes or polyalkylene glycol waxes. Compounds from other classes of material which meet the stated softening point requirements can also be used as meltable or softenable substances for the masses hardening by cooling.
  • suitable synthetic compounds have, for example, higher esters of phthalic acid, in particular dicyclohexyl, which is available under the name Unimoll 66 ® (Bayer AG) commercially. proved.
  • Synthetic waxes of lower carboxylic acids and fatty alcohols such as dimyristyl tartrate, sold under the name Cosmacol ® ETLP (Condea).
  • synthetic or partially synthetic esters from lower alcohols with fatty acids from native sources can also be used.
  • Tegin ® 90 (Goldschmidt), a glycerol monostearate palmitate, falls into this class of substances.
  • Shellac for example Shellac-KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH), can also be used according to the invention as meltable or softenable substances.
  • wax alcohols are also included in the waxes in the context of the present invention, for example.
  • Wax alcohols are higher molecular weight, water-insoluble fatty alcohols with usually about 22 to 40 carbon atoms.
  • the wax alcohols occur, for example, in the form of wax esters of higher molecular fatty acids (wax acids) as the main component of many natural waxes.
  • wax alcohols are lignoceryl alcohol (1-tetracosanol), cetyl alcohol.
  • the coating of the solid particles coated according to the invention can optionally also contain wool wax alcohols, including Trite ⁇ enoid and steroid alcohols.
  • lanolin which is obtainable for example under the trade name Argowax ® (Pamentier & Co).
  • fatty acid glycerol esters or fatty acid alkanolamides but also, if appropriate, water-insoluble or only slightly water-soluble polyalkylene glycol compounds can likewise be used at least in part as a constituent of the meltable or softenable substances.
  • meltable or softenable substances in the compositions to be processed are those from the group of polyethylene glycols (PEG) and / or polypropylene glycols (PPG), polyethylene glycols with molecular weights between 1500 and 36,000 being preferred, those with molecular weights from 2000 to 6000 particularly preferred and those with molecular weights of 3000 to 5000 are particularly preferred.
  • the plastically deformable mass (es) contain / contain at least one substance from the group of polyethylene glycols (PEG) and / or polypropylene glycols (PPG) are preferred.
  • compositions to be processed according to the invention are particularly preferred which contain propylene glycols (PPG) and / or polyethylene glycols (PEG) as the only meltable or softenable substances.
  • PPG propylene glycols
  • PEG polyethylene glycols
  • Polypropylene glycols (abbreviation PPG) which can be used according to the invention are polymers of propylene glycol which have the general formula I
  • n can take values between 10 and 2000.
  • Preferred PPGs have molar masses between 1000 and 10,000, corresponding to values of n between 17 and approximately 170.
  • Polyethylene glycols which can preferably be used according to the invention are polymers of ethylene glycol which have the general formula II
  • n can have values between 20 and approx. 1000.
  • the preferred molecular weight ranges mentioned above correspond to preferred ranges of the value n in formula IV from approximately 30 to approximately 820 (exactly: from 34 to 818). especially preferably from about 40 to about 150 (exactly: from 45 to 136) and in particular from about 70 to about 120 (exactly: from 68 to 113).
  • the masses to be processed according to the invention predominantly contain paraffin wax.
  • paraffin wax contents based on the total amount of meltable or softenable substances
  • Paraffin wax contents of approximately 60% by weight, approximately 70% by weight or approximately 80% by weight are particularly suitable, even higher proportions of, for example, more than 90% by weight. are particularly preferred.
  • the total amount of meltable or softenable substances used consists of at least one mass consisting exclusively of paraffin wax.
  • Paraffin waxes have the advantage over the other natural waxes mentioned in the context of the present invention that there is no hydrolysis of the waxes in an alkaline detergent environment (as is to be expected, for example, from the wax esters), since paraffin wax contains no hydrolyzable groups.
  • Paraff waxes consist mainly of alkanes, as well as low levels of iso- and cycloalkanes.
  • the paraffin to be used according to the invention preferably has essentially no constituents with a melting point of more than 70 ° C., particularly preferably of more than 60 ° C. Portions of high-melting alkanes in the paraffin can leave undesired wax residues on the surfaces to be cleaned or the goods to be cleaned if the melting temperature in the detergent solution drops below this. Such wax residues usually lead to an unsightly appearance on the cleaned surface and should therefore be avoided.
  • Masses to be processed preferably contain at least one paraffin wax with a melting range of 50 ° C. to 60 ° C. as meltable or softenable substances. being Preferred processes are characterized in that the deformable mass (es) contain a paraffin wax with a melting range of 50 ° C to 55 ° C.
  • the paraffin wax content of alkanes solid at ambient temperature (usually about 10 to about 30 ° C.). Isoalkanes and cycloalkanes as high as possible.
  • meltable or softenable substances can also contain one or more of the above-mentioned waxes or wax-like substances as the main constituent.
  • the mixture forming the meltable or softenable substances should be such that the mass and the molded body or molded body component formed therefrom are at least largely water-insoluble.
  • the solubility in water should not exceed about 10 mg / 1 at a temperature of about 30 ° C. and should preferably be below 5 mg / 1.
  • meltable or softenable substances should have the lowest possible solubility in water, even in water at an elevated temperature, in order to largely avoid a temperature-independent release of the active substances.
  • compositions to be processed according to the invention are characterized in that, as meltable or softenable substances, they contain one or more substances with a melting range from 40 ° C to 75 ° C in amounts of 6 to 30% by weight, preferably 7.5 to 25% Wt .-% and in particular from 10 to 20 wt .-%>, each based on the weight of the mass.
  • compositions can be cured by evaporation of solvents.
  • solutions or dispersions of the desired ingredients can be prepared in one or more suitable, volatile solvents, which release these solvents after the shaping processing step and thereby harden.
  • suitable solvents are lower alkanols, aldehydes, ethers, esters, etc., the selection of which is made depending on the further composition of the materials to be processed.
  • Particularly suitable solvents for processes in which the deformable composition (s) are cured by evaporation of solvents are ethanol, propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol.
  • 2-pentanol 3-pentanol. 2,2-dimethyl-1-propanol, 3-methyl-1-butanol; 3-methyl-2-butanol, 2-methyl-2-butanol, 2-methyl-1-butanol, 1-hexanol and the acetic acid esters of the above-mentioned alcohols, especially ethyl acetate.
  • the evaporation of the solvents mentioned can be accelerated by heating following the shaping and cutting to length, or by air movement. Combinations of the measures mentioned are also suitable for this purpose, for example blowing the cut-to-length molded body with warm or hot air.
  • Crystallization Another mechanism that can underlie the hardening of the molded and cut masses is crystallization. Methods in which the deformable mass (s) are cured by crystallization are also preferred. Crystallization as the mechanism on which the hardening is based can be used, for example, by melting melted crystalline substances as the basis for one or more moldable masses. After processing, such systems go into a higher order state, which in turn leads to curing of the entire molded body formed. However, crystallization can also be carried out by crystallization from supersaturated solution. In the context of the present invention, supersaturation is the term for a metastable state in which more of a substance is present in a closed system than is required for saturation.
  • a supersaturated solution obtained, for example, by hypothermia therefore contains more solute than it should contain in thermal equilibrium.
  • the excess of dissolved substance can be brought to instantaneous crystallization by seeding with germs or dust particles or by shaking the system.
  • the term “oversaturated” always refers to a temperature of 20 ° C. If a substance dissolves x gram per liter in a certain solvent at a temperature of 20 ° C, the solution in the context of the present invention can be described as "supersaturated” if it contains (x + y) gram of the substance per liter , where y> 0 applies.
  • solutions are also to be referred to as "oversaturated", which serve as the basis of a mass to be processed at an elevated temperature and are processed at this temperature at which there is more of a solute in the solution than in would dissolve 20 ° C in the same amount of solvent.
  • solubility is understood by the present invention to mean the maximum amount of a substance that the solvent can absorb at a certain temperature, ie the proportion of the solute in a solution saturated at the temperature in question. If a solution contains more solute than it should contain in the thermodynamic equilibrium at a given temperature (e.g. under hypothermia), it is called supersaturated. Vaccinating with germs can cause the excess to fail as the bottom body of the now only saturated solution. However, a solution saturated with one substance can also dissolve other substances (for example, sugar can still be dissolved in a saturated saline solution).
  • the state of supersaturation can be achieved by slow cooling or by subcooling a solution as long as the solute is more soluble in the solvent at higher temperatures.
  • Other ways of achieving supersaturated solutions are, for example, combining two solutions, the ingredients of which react to form another substance that does not immediately fail (prevented or delayed precipitation reactions). The latter mechanism is particularly suitable as the basis for the formation of masses to be processed according to the invention.
  • the state of supersaturation can be achieved with any type of solution, although, as already mentioned, the principle described in the present application is used in the production of detergents and cleaning agents.
  • some systems which in principle tend to form supersaturated solutions, can be used less well according to the invention. because the underlying substance systems cannot be used ecologically, toxicologically or for economic reasons.
  • methods according to the invention with the last-mentioned curing mechanism are therefore particularly preferred, in which a supersaturated aqueous solution is used as the base for at least one mass to be processed.
  • the state of supersaturation in the context of the present invention relates to the saturated solution at 20 ° C.
  • the state of supersaturation can easily be reached.
  • Processes according to the invention, in which the mass hardening by crystallization during processing has a temperature between 35 and 120 ° C. preferably between 40 and 110 ° C. particularly preferably between 45 and 90 ° C and in particular between 50 and 80 ° C. has are preferred in the context of the present invention.
  • the cooling of the mixture leads to the precipitation of the proportion of solute from the supersaturated solution which was present in the solution above the saturation limit at 20 ° C.
  • the supersaturated solution can thus be divided into a saturated solution and a bottom body when it cools down.
  • the supersaturated solution solidifies to a solid on cooling due to recrystallization and hydration phenomena. This is the case, for example, when certain hydrated salts dissolve in their crystal water when heated.
  • the supersaturated solution serving as the basis of the hardening mass can - as mentioned above - be obtained in several ways and then processed according to the invention after optional addition of further ingredients.
  • a simple way consists, for example, in that the supersaturated solution serving as the base of the hardening mass is prepared by dissolving the dissolved substance in heated solvent. In this way, higher amounts of the solute are in the heated solvent dissolved than would dissolve at 20 ° C, there is a supersaturated solution within the meaning of the present invention, which can either be hot (see above) or cooled and added to the mixer in the metastable state.
  • Another way is to add a gas or another liquid or solution to a non-supersaturated solution so that the solute reacts in the solution to a poorly soluble substance or dissolves poorly in the mixture of solvents.
  • Combining two solutions, each containing two substances that react with each other to form a poorly soluble substance is also a method for producing supersaturated solutions, as long as the poorly soluble substance does not immediately fail.
  • Processes which are likewise preferred in the context of the present invention are characterized in that the supersaturated solution which serves as the basis for the hardening composition is prepared by combining two or more solutions. Examples of such ways to make supersaturated solutions are discussed below.
  • Preferred processes according to the invention are characterized in that the supersaturated aqueous solution by combining an aqueous solution of one or more acidic ingredients of detergents and cleaning agents, preferably from the group of surfactant acids.
  • the builder acids and the complexing acids and an aqueous alkali solution, preferably an aqueous alkali hydroxide solution, in particular an aqueous sodium hydroxide solution.
  • the phosphonates in particular have an outstanding position in the context of the present invention.
  • the supersaturated aqueous solution is obtained by combining an aqueous phosphonic acid solution with concentrations above 45% by weight. preferably above 50% by weight and in particular the above 55 wt .-%. in each case based on the phosphonic acid solution and an aqueous sodium hydroxide solution with concentrations above 35% by weight, preferably above 40% by weight and in particular above 45% by weight. each based on the sodium hydroxide solution obtained.
  • the deformable mass (es) can also be cured by chemical reaction (s), in particular polymerization.
  • chemical reaction s
  • all chemical reactions are suitable which, starting from one or more liquid to pasty substances, lead to solids by reaction with (another) substance (s).
  • Chemical reactions that do not suddenly lead to the state change mentioned are particularly suitable.
  • reactions are particularly suitable in which larger molecules are built up from smaller molecules. Again, this preferably includes reactions in which many small molecules react to (one) larger molecule (s).
  • polyreactions polymerization, polyaddition, polycondensation
  • polymer-analogous reactions The corresponding polymers, polyadducts (polyaddition products) or polycondensates (polycondensation products) then give the molded body, which has been cut to length, its strength.
  • cobuilders can be obtained, for example, from the groups of polycarboxylates / polycarboxylic acids. polymeric polycarboxylates, aspartic acid. Polyacetals. Dextrins, etc. These classes of substances are described below.
  • deformable mass (s) can be cured in the process according to the invention is the curing which takes place by changing the theological properties. This takes advantage of the property that certain substances can drastically change their rheological properties under the influence of shear forces. Examples of such systems which are known to the person skilled in the art are, for example, layered silicates which, under Schemng, have a strongly thickening effect in suitable matrices and can lead to cut-resistant materials.
  • two or more curing mechanisms can also be combined or used simultaneously in one mass.
  • crystallization with simultaneous solvent evaporation cooling with simultaneous crystallization
  • water binding internal drying
  • simultaneous external drying etc.
  • Preferred end products of the process according to the invention that is to say preferred detergent tablets, furthermore contain one or more surfactant (s).
  • at least one of the compositions to be processed contains surfactant (s).
  • Anionic, nonionic, cationic and / or amphoteric surfactants or mixtures of these can be used in the detergent tablets according to the invention. Mixtures of anionic and nonionic surfactants are preferred from an application point of view.
  • the total surfactant content of the molded article in the case of detergent tablets is 5 to 60% by weight, based on the weight of the molded article. wherein surfactant contents above 15% by weight are preferred, while detergent tablets for automatic dishwashing preferably contain below 5% by weight surfactant (s).
  • Anionic surfactants used are, for example, those of the sulfonate and sulfate type.
  • the surfactants of the sulfonate type are preferably C 9 . 13 - Alkylene benzene sulfonates.
  • Olefin. ie mixtures of alkene and Hvdroxvalkansul- phonates and disulfonates. as obtained, for example, from C ⁇ - 8 monoolefins with a terminal or internal double bond by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonium products.
  • Alkanesulfonates are also suitable.
  • esters of ⁇ -sulfofatty acids for example the ⁇ -sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids, are also suitable.
  • Suitable anionic surfactants are sulfonated fatty acid glycerol esters.
  • the mono- are among fatty acid glycerides.
  • di- and triesters and their mixtures as they are obtained in the production by esterification of a monoglycerin with 1 to 3 moles of fatty acid or in the transesterification of triglycerides with 0.3 to 2 moles of glycerol.
  • Preferred sulfated fatty acid glycerol esters are the sulfate products of saturated fatty acids having 6 to 22 carbon atoms, for example caproic acid, caprylic acid, capric acid. Myristic acid, lauric acid. Palmitic acid. Stearic acid or behenic acid.
  • alk (en) yl sulfates the alkali and in particular the sodium salts of the sulfuric acid semiesters of the C 2 -C 8 fatty alcohols, for example from coconut oil alcohol. Tallow. Lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol or the C ⁇ o-C 2 o-oxo alcohols and those half esters of secondary alcohols of these chain lengths are preferred. Also preferred are alk (en) yl sulfates of the chain length mentioned which contain a synthetic, straight-chain alkyl radical prepared on a petrochemical basis and which have a degradation behavior analogous to that of the adequate compounds based on oleochemical raw materials.
  • C 2 -C 6 alkyl sulfates and C 2 -Ci 5 alkyl sulfates and C -C 5 alkyl sulfates are preferred.
  • 2,3-alkyl sulfates are preferred.
  • Suitable anionic surfactants which are produced, for example, according to US Pat. Nos. 3,234,258 or 5,075,041 and can be obtained as commercial products from Shell Oil Company under the name DAN *.
  • Suitable anionic surfactants are also the salts of alkylsulfosuccinic acid, which are also referred to as sulfosuccinates or as sulfosuccinic acid esters and which are monoesters and / or diesters of sulfosuccinic acid with alcohols, preferably fatty alcohols and in particular ethoxylated fatty alcohols.
  • Preferred sulfosuccinates contain Cs-is fatty alcohol residues or mixtures thereof.
  • Particularly preferred sulfosuccinates contain a fatty alcohol residue which is derived from ethoxylated fatty alcohols, which in themselves are nonionic surfactants (description see below).
  • alk (en) ylsuccinic acid with preferably 8 to 18 carbon atoms in the alk (en) yl chain or salts thereof.
  • Soaps are particularly suitable as further anionic surfactants.
  • Saturated fatty acid soaps are suitable, such as the salts of lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, hydrogenated erucic acid and behenic acid, and in particular from natural fatty acids. e.g. Coconut, palm kernel or tallow fatty acids, derived soap mixtures.
  • the anionic surfactants can be in the form of their sodium, potassium or ammonium salts and also as soluble salts of organic bases, such as mono-, di- or triethanolamine.
  • the anionic surfactants are preferably in the form of their sodium or potassium salts, in particular in the form of the sodium salts.
  • Preferred nonionic surfactants are alkoxylated, advantageously ethoxylated.
  • primary alcohols with preferably 8 to 18 carbon atoms and an average of 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol radical can be methyl-branched linearly or preferably in the 2-position or can contain linear and methyl-branched radicals in the mixture , as they are usually present in oxo alcohol residues.
  • EO ethylene oxide
  • Preferred ethoxylated alcohols include, for example, C ⁇ ⁇ 2- 4 alcohols containing 3 EO or 4 EO, C 9 n-alcohol with 7 EO, C ⁇ 3-] 5 alcohols containing 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO , C ⁇ 2- ⁇ 8 alcohols with 3 EO. 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of Ci2- ⁇ alcohol with 3 EO and C ⁇ 2- ⁇ 8 alcohol with 5 EO.
  • the degrees of ethoxylation given represent statistical averages, which can be an integer or a fraction for a specific product.
  • Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow range ethoxylates, NRE).
  • fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples of this are tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
  • alkyl glycosides of the general formula RO (G) can also be used as further nonionic surfactants, in which R is a primary straight-chain or methyl-branched, in particular methyl-branched aliphatic radical having 8 to 22, preferably 12 to 18, carbon atoms, and G the symbol is. that for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms. preferably stands for glucose.
  • the degree of oligomerization x which indicates the distribution of monoglycosides and oligoglycosides, is any number between 1 and 10: x is preferably 1.2 to 1.4.
  • nonionic surfactants which are used either as the sole nonionic surfactant or in combination with other nonionic surfactants, are alkoxylated, preferably ethoxylated or ethoxylated and propoxylated, fatty acid alkyl esters. preferably having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, in particular fatty acid methyl esters, as described, for example, in Japanese patent application JP 58/217598 or which are preferably prepared by the process described in international patent application WO-A-90/13533.
  • nonionic surfactants of the amine oxide type for example N-cocoalkyl-N, N-dimethvlaminoxid and N-Talgalkvl-NN-dihvdroxvethvlaminoxid. and the fatty acid alka- nolamides may be suitable.
  • the amount of these nonionic surfactants is preferably not more than that of the ethoxylated fatty alcohols, in particular not more than half of them.
  • Suitable surfactants are polyhydroxy fatty acid amides of the formula (III),
  • RCO for an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms.
  • R ⁇ represents hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms and [Z] stands for a linear or branched polyhydroxyalkylene radical with 3 to 10 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups.
  • the polyhydroxy fatty acid amides are known substances which can usually be obtained by reductive amination of a reducing sugar with ammonia, an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
  • the group of polyhydroxy fatty acid amides also includes compounds of the formula (IV)
  • R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical with 2 to 8 carbon atoms and R stands for a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical or an oxyalkyl radical with 1 to 8 carbon atoms, G- -alkyl- or Phenyl radicals are preferred and [Z] stands for a linear Polvhvdroxvalkvlrest, the Alkvlkette with at least two Hvdrox- yl groups is substituted, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propoxylated derivatives of this radical.
  • [Z] is preferably obtained by reductive amination of a reduced sugar, for example glucose, Fmctose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose.
  • a reduced sugar for example glucose, Fmctose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose.
  • the N-alkoxy- or N-aryloxy-substituted compounds can then, for example according to the teaching of international application WO-A-95/07331, be converted into the desired polyhydroxy fatty acid amides by reaction with fatty acid methyl esters in the presence of an alkoxide as catalyst.
  • laundry detergent and cleaning agent moldings which contain anionic (s) and nonionic (s) surfactant (s) is preferred, with application technology advantages being able to result from certain quantitative ratios in which the individual classes of surfactants are used ,
  • detergent tablets are particularly preferred in which the ratio of anionic surfactant (s) to nonionic surfactant (s) is between 10: 1 and 1:10, preferably between 7.5: 1 and 1: 5 and in particular between 5: 1 and 1: 2.
  • surfactant (s) preferably anionic (s) and / or nonionic (s) surfactant (s)
  • amounts of 5 to 40% by weight preferably 7.5 to 35% by weight .-%, particularly preferably from 10 to 30 wt .-%> and in particular from 12.5 to 25 wt .-%>, each based on the molded body weight.
  • the content of individual phases or the entire molded body can also be used. ie all phases, a certain effect can be achieved on certain surfactants.
  • the introduction of the alkyl polyglycosides described above has proven advantageous proven, so that washing and cleaning agent moldings are preferred in which at least one phase of the molding contains alkyl polyglycosides.
  • detergent tablets Similar to nonionic surfactants, the omission of anionic surfactants from individual or all phases can result in detergent tablets which are more suitable for certain areas of application. It is therefore also conceivable within the scope of the present invention for detergent tablets to be made in which at least one phase of the tablet is free from anionic surfactants.
  • detergent tablets preferably to be used as detergent tablets are characterized in that they have total surfactant contents below 5% by weight, preferably below 4% by weight, particularly preferably below 3% by weight and in particular below 2% by weight, based on their total weight.
  • detergent tablets preferably to be used as detergent tablets are characterized in that they have total surfactant contents below 5% by weight, preferably below 4% by weight, particularly preferably below 3% by weight and in particular below 2% by weight, based on their total weight.
  • Only weakly foaming nonionic surfactants are usually used as surfactants in automatic dishwashing detergents.
  • representatives from the groups of anionic, cationic or amphoteric surfactants are of lesser importance.
  • shaped articles for machine dishwashing produced according to the invention contain nonionic surfactants, in particular nonionic surfactants from the group of alkoxylated alcohols.
  • the nonionic surfactants used are preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and an average of 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol radical can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or may contain linear and methyl branched radicals in the mixture, as are usually present in oxo alcohol radicals.
  • EO ethylene oxide
  • alcohol radical can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or may contain linear and methyl branched radicals in the mixture, as are usually present in oxo alcohol radicals.
  • the preferred ethoxylated alcohols include, for example, -C 2- alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9 .n alcohol with 7 EO. C 13 - 15 - Alcohols with 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO, C 12 - ⁇ 8 - alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of C ⁇ 2- ⁇ 4 alcohol with 3 EO and C ⁇ 2 - ⁇ 8 - alcohol with 5 EO.
  • the degrees of ethoxylation given represent statistical averages. These can be an integer or a fraction for a specific product.
  • Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow range ethoxylates, NRE).
  • fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples of this are tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
  • the detergent tablets contain a nonionic surfactant which has a melting point above room temperature.
  • at least one of the deformable compositions in the process according to the invention preferably contains a nonionic surfactant with a melting point above 20 ° C.
  • Nonionic surfactants to be used preferably have melting points above 25 ° C.
  • nonionic surfactants to be used particularly preferably have melting points between 25 and 60 ° C. especially between 26.6 and 43.3 ° C.
  • Suitable nonionic surfactants which have melting or softening points in the temperature range mentioned are, for example, low-foaming nonionic surfactants which can be solid or highly viscous at room temperature. If nonionic surfactants which are highly viscous at room temperature are used, it is preferred that they have a viscosity above 20 Pas, preferably above 35 Pas and in particular above 40 Pas. Nonionic surfactants that have a waxy consistency at room temperature are also preferred.
  • Preferred nonionic surfactants to be used as solid at room temperature originate from the groups of alkoxylated nonionic surfactants. especially the ethoxylated primary alcohols and mixtures of these surfactants with structurally more complex surfactants such as polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene (PO / EO / PO) surfactants. Such (PO / EO / PO) nonionic surfactants are also characterized by good foam control.
  • the nonionic surfactant with a melting point above room temperature is an ethoxylated nonionic surfactant which results from the reaction of a monohydroxyalkanol or alkylphenol having 6 to 20 carbon atoms with preferably at least 12 mol, particularly preferably at least 15 mol, in particular at least 20 moles of ethylene oxide per mole of alcohol or alkylphenol has resulted.
  • a particularly preferred solid at room temperature, non-ionic surfactant is selected from a straight chain fatty alcohol having 16 to 20 carbon atoms (C 6 - 2NC alcohol), preferably a cis-alcohol and at least 12 moles, preferably at least 15 mol and in particular at least 20 moles of ethylene oxide.
  • C 6 - 2NC alcohol straight chain fatty alcohol having 16 to 20 carbon atoms
  • a cis-alcohol preferably at least 12 moles, preferably at least 15 mol and in particular at least 20 moles of ethylene oxide.
  • the so-called “narrow ranks ethoxylates" are particularly preferred.
  • the nonionic surfactant which is solid at room temperature, preferably additionally has propylene oxide units in the molecule.
  • Such PO units preferably make up up to 25% by weight, particularly preferably up to 20% by weight and in particular up to 15% by weight of the total molar mass of the nonionic surfactant.
  • Particularly preferred nonionic surfactants are ethoxylated monohydroxyalkanols or alkylphenols, which additionally have polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer units.
  • the alcohol or alkylphenol part of such nonionic surfactant molecules preferably makes up more than 30% by weight. more preferably more than 50% by weight and in particular more than 70% by weight of the total molecular weight of such nonionic surfactants.
  • nonionic surfactants with melting points above room temperature contain 40 to 70% of a polyoxypropylene-polyoxyethylene / polyoxypropylene block polymer blend. which is 75% by weight of a reverse block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene with 17 moles of ethylene oxide and 44 moles of propylene oxide and 25% by weight of a block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene. initiated with trimethylolpropane and containing 24 moles of ethylene oxide and 99 moles of propylene oxide per mole of trimethylolpropane.
  • Nonionic surfactants which can be used with particular preference, are available, for example, under the name Poly Tergent® SLF-18 from the company Olin Chemicals.
  • Another preferred surfactant can be represented by the formula
  • R 1 represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon radical having 4 to 18 carbon atoms or mixtures thereof.
  • R 2 denotes a linear or branched hydrocarbon radical with 2 to 26 carbon atoms or mixtures thereof and x stands for values between 0.5 and 1.5 and y stands for a value of at least 15.
  • nonionic surfactants are the end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
  • R 1 and R 2 represent linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms.
  • R 3 stands for H or a methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, 2-butyl or 2-methyl-2-butyl radical, x for values between 1 and 30, k and j stand for values between 1 and 12. preferably between 1 and 5. If the value x> 2, each R J in the above formula can be different.
  • R 1 and R 2 are preferably linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 6 to 22 carbon atoms, radicals having 8 to 18 carbon atoms being particularly preferred.
  • H. -CH 3 or -CH 2 CH 3 are particularly preferred for the radical R. Particularly preferred values for x are in the range from 1 to 20, in particular from 6 to 15.
  • each R J in the above formula can be different if x> 2.
  • the value 3 for x has been chosen here by way of example and may well be greater, the range of variation increasing with increasing x values and including, for example, a large number (EO) groups combined with a small number (PO) groups, or vice versa ,
  • R 1 , R 2 and R 3 are as defined above and x stands for numbers from 1 to 30, preferably from 1 to 20 and in particular from 6 to 18. Particularly preferred are surfactants in which the radicals R 1 and R 2 have 9 to 14 carbon atoms, R 3 represents H and x assumes values from 6 to 15.
  • the above information relates in part to the end products of the process, which - as mentioned above - can also have two, three or four phases.
  • methods are preferred in the production of detergent tablets for automatic dishwashing, in which the deformable mass (es) total surfactant contents are below 5% by weight, preferably below of 4% by weight, particularly preferably below 3% by weight and in particular below 2% by weight, in each case based on the mass.
  • the laundry detergent and cleaning product tablets according to the invention can contain further ingredients customary in washing and cleaning agents from the group of bleaches, bleach activators. Desintegrationss- agents, dyes, fragrances, optical brighteners, enzymes, foam inhibitors, silicone oils, anti-redeposition agents, graying inhibitors, color transfer inhibitors and corrosion inhibitors. These substances can be used in all the masses to be processed, but it is also possible to utilize advantageous properties by separating certain ingredients.
  • disintegration aids so-called tablet disintegrants
  • these substances are suitable, for example, to accelerate the release of individual molded body areas compared to other areas. This can be achieved in the process according to the invention in that only one of the masses to be processed contains such substances, or in that several masses contain such substances in different amounts.
  • tablet disintegrants or accelerators of decay are understood as auxiliary substances which are necessary for rapid disintegration of tablets in water or gastric juice and ensure the release of the pharmaceuticals in absorbable form.
  • Preferred detergent tablets contain 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 7% by weight and in particular 4 to 6% by weight of one or more disintegration auxiliaries, in each case based on the molded article weight. Contains only one mass Disintegration aids, the information given relates only to the weight of this mass.
  • Disintegrants based on cellulose are used as preferred disintegrants in the context of the present invention, so that preferred detergent tablets form such a disintegrant based on cellulose in amounts of 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 7% by weight and in particular 4 to 6 % By weight.
  • Pure cellulose has the formal composition of the composition (C ⁇ H IO O S ⁇ and, formally speaking, is a ß-1,4-polyacetal of cellobiose, which in turn is made up of two molecules of glucose.
  • Suitable celluloses consist of approximately 500 to 5000 Glucose units and consequently have average molecular weights of 50,000 to 500,000.
  • Cellulose-based disintegrants which can be used in the context of the present invention are also cellulose derivatives which can be obtained from cellulose by polymer-analogous reactions.
  • Such chemically modified celluloses include, for example, products from esterifications or Etherifications in which hydroxyl hydrogen atoms have been substituted, but also celluloses in which the hydroxyl groups have been replaced by functional groups which are not bound by an oxygen atom, can be used as cellulose derivatives, in the group of cellulose derivatives fall, for example, alkali celluloses, carboxymethylce llulose (CMC).
  • CMC carboxymethylce llulose
  • the cellulose derivatives mentioned are preferably not used alone as a cellulose-based disintegrant, but are used in a mixture with cellulose.
  • the content of cellulose derivatives in these mixtures is preferably below 50% by weight, particularly preferably below 20% by weight, based on the cellulose-based disintegrant. Pure cellulose which is free from cellulose derivatives is particularly preferably used as the disintegrant based on cellulose.
  • the cellulose used as disintegration aid is preferably not used in finely divided form, but is converted into a coarser form, for example granulated or compacted, before being added to the premixes to be treated.
  • Detergent and molded articles. the disintegrants in granular or optionally co-granulated form are described in German patent applications DE 197 09 991 (Stefan Herzog) and DE 197 10 254 (Henkel) and international patent application WO98 / 40463 (Henkel). These documents can also be found in more detail on the production of granulated, compacted or cogranulated cellulose disintegrants.
  • the particle sizes of such disintegrants are usually above 200 ⁇ m, preferably at least 90% by weight between 300 and 1600 ⁇ m and in particular at least 90% by weight between 400 and 1200 ⁇ m.
  • the above and described in more detail in the documents cited coarser disintegration aids, are preferred as disintegration aids and are commercially available, for example under the name of Arbocel ® TF-30-HG from Rettenmaier available in the present invention.
  • Microcrystalline cellulose can be used as a further cellulose-based disintegrant or as a component of this component.
  • This microcrystalline cellulose is obtained by partial hydrolysis of celluloses under conditions which only attack and completely dissolve the amorphous areas (approx. 30% of the total cellulose mass) of the celluloses, but leave the crystalline areas (approx. 70%) undamaged. Subsequent disaggregation of the microfine celluloses produced by the hydrolysis provides the microcrystalline celluloses. which have primary particle sizes of approx. 5 ⁇ m and can be compacted, for example, into granules with an average particle size of 200 ⁇ m.
  • Detergent tablets preferred in the context of the present invention additionally contain a disintegration aid, preferably a cellulose-based disintegration aid, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight. preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight. each based on the molded body weight.
  • a disintegration aid preferably a cellulose-based disintegration aid, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight. preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight. each based on the molded body weight.
  • the detergent tablets according to the invention can also contain a gas-evolving shower system which is incorporated into one or more of the masses to be processed.
  • the gas-developing shower system can consist of a single substance that releases a gas when it comes into contact with water.
  • magnesium peroxide which is in contact with water This releases oxygen.
  • the gas-releasing nozzle system in turn consists of at least two components that react with one another to form gas. While a large number of systems are conceivable and executable here, which release nitrogen, oxygen or hydrogen, for example, the toilet system used in the laundry detergent and cleaning product shaped bodies according to the invention can be selected on the basis of both economic and ecological considerations.
  • Preferred effervescent systems consist of alkali metal carbonate and / or hydrogen carbonate and an acidifying agent which is suitable for releasing carbon dioxide from the alkali metal salts in aqueous solution.
  • the alkali metal carbonates or bicarbonates the sodium and potassium salts are clearly preferred over the other salts for reasons of cost.
  • the pure alkali metal carbonates or bicarbonates in question do not have to be used; rather, mixtures of different carbonates and bicarbonates may be preferred for reasons of washing technology.
  • the shower system used is 2 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight and in particular 5 to 10% by weight of an alkali metal carbonate or bicarbonate and 1 to 15, preferably 2 to 12 and in particular 3 to 10% by weight of an acidifying agent, in each case based on the total molded body. used.
  • the content of individual substances in the substances mentioned may well be higher.
  • acidifying agents which release carbon dioxide from the alkali salts in aqueous solution are boric acid and alkali metal bisulfates.
  • Alkali metal dihydrogen phosphates and other inorganic salts can be used.
  • organic acidifying agents are preferably used, citric acid being a particularly preferred acidifying agent.
  • the other solid mono-, oligo- and polycarboxylic acids can also be used in particular. For this group tartaric acid is preferred.
  • Succinic acid Malonic acid.
  • Organic sulfonic acids such as amidosulfonic acid can also be used.
  • Sokalan ® DCS commercially available and as an acidifying agent in the men of the present invention also preferably be used is Sokalan ® DCS (trademark of BASF), a mixture of succinic acid (max. 31 wt .-%), glutaric acid (max. 50 wt .-%) and adipic acid (max. 33 by weight %).
  • shaped detergents and cleaners in which a substance from the group of organic di-, tri- and oligocarboxylic acids or mixtures thereof are used as acidifying agents in the effervescent system.
  • At least one of the deformable compositions contains bleaches from the group of oxygen or halogen bleaches, in particular chlorine bleaches, with particular preference for sodium perborate and sodium percarbonate, in amounts of 2 to 25% by weight, preferably from 5 to 20% by weight and in particular from 10 to 15% by weight, in each case based on the mass.
  • bleaches from the group of oxygen or halogen bleaches in particular chlorine bleaches, with particular preference for sodium perborate and sodium percarbonate, in amounts of 2 to 25% by weight, preferably from 5 to 20% by weight and in particular from 10 to 15% by weight, in each case based on the mass.
  • Sodium percarbonate is of particular importance among the compounds which serve as bleaching agents and supply H 2 0 2 in water.
  • “Sodium percarbonate” is an unspecific term for sodium carbonate peroxohydrates, which strictly speaking are not “percarbonates” (ie salts of percarbonic acid) but hydrogen peroxide adducts with sodium carbonate.
  • the merchandise has the average composition 2 Na 2 C0 3 -3 H 2 0 2 and is therefore not peroxycarbonate.
  • Sodium percarbonate often forms a white, water-soluble powder with a density of 2.14 '3 , which easily disintegrates into sodium carbonate and bleaching or oxidizing oxygen.
  • sodium carbonate peroxohydrate was first obtained in 1899 by ethanol precipitation from a solution of sodium carbonate in hydrogen peroxide, but was mistakenly regarded as peroxy carbonate. It was not until 1909 that the compound was recognized as a hydrogen peroxide addition compound, but the historical name "sodium percarbonate" has become established in practice.
  • the industrial production of sodium percarbonate is mainly produced by precipitation from an aqueous solution (so-called wet process).
  • aqueous solutions of sodium carbonate and hydrogen peroxide are combined and the sodium percarbonate is precipitated by salting-out agents (predominantly sodium chloride), crystallization aids (for example polyphosphates, polyacrylates) and stabilizers (for example Mg 2+ ions).
  • the precipitated salt which still contains 5 to 12% by weight of mother liquor, is then centrifuged off and dried at 90 ° C. in fluid bed dryers.
  • the bulk density of the finished product can vary between 800 and 1200 g / 1 depending on the manufacturing process.
  • the percarbonate is stabilized by an additional coating. Coating processes and materials used for coating are widely described in the patent literature. In principle, according to the invention, all commercially available types of percarbonate can be used, such as those from Solvay Interox. Degussa. Kemira or Akzo can be offered.
  • bleaching agents which can be used are, for example, sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and H 2 O-providing peracid salts or peracids, such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperacid or diperdodecanedioic acid.
  • peracid salts or peracids such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperacid or diperdodecanedioic acid.
  • bleaching agents from the group of organic bleaching agents can also be used.
  • Typical organic bleaching agents are the diacyl peroxides, such as dibenzoyl peroxide.
  • Other typical organic bleaching agents are peroxyacids.
  • the alkyl peroxy acids and the aryl peroxy acids are mentioned as examples.
  • Preferred representatives are (a) peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkylperoxybenzoic acids. but also peroxy - naphthoic acid and magnesium monophthalate, (b) the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids. such as peroxylauric acid.
  • Peroxystearic acid ⁇ - phthalimidoperoxycaproic acid [phthaloiminoperoxyhexanoic acid (PAP)], o- Carboxybenzamidoperoxycaproic acid, N-nonenylamidoperadipic acid and N-nonenylamidopersuccinate.
  • PAP phthaloiminoperoxyhexanoic acid
  • aliphatic and araliphatic peroxydicarboxylic acids such as 1,12-diperoxycarboxylic acid, 1, 9-diperoxyazelaic acid, diperocysebacic acid, diperoxybrassyl acid, the diperoxyphthalic acids, 2-decyldiperoxybutane-l, 4-diacid, N, N-di-tereoyl -aminopercapronic acid) can be used.
  • Chlorine or bromine-releasing substances can also be used as bleaching agents in moldings for automatic dishwashing.
  • Suitable materials which release chlorine or bromine include, for example, heterocyclic N-bromo- and N-chloramides, for example trichloroisocyanuric acid, tribromoisocyanuric acid,
  • Dibromo isocyanuric acid and / or dichloroisocyanuric acid (DICA) and / or their salts with cations such as potassium and sodium are considered.
  • Hydantoin compounds such as 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydanthoin are also suitable.
  • At least one of the deformable compositions contains bleach activators from the groups of polyacylated alkylenediamines. in particular tetraacetylethylenediamine (TAED), the N-acylimides, in particular N-nonanoylsuccinimide (NOSI), the acylated phenolsulfonates, in particular n-nonanoyl- or isononanoyloxybenzenesulfonate (n- or iso-NOBS) and n-methyl-Mo ⁇ holinium-acetonitrile-acetonitrile MMA). in amounts of 0.25 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight and in particular 1 to 5% by weight, in each case based on the mass. These substances are also described below.
  • TAED tetraacetylethylenediamine
  • NOSI N-nonanoylsuccinimide
  • acylated phenolsulfonates in particular n-nonan
  • bleach activators can be incorporated.
  • Bleach activators which support the action of the bleaching agents are, for example, compounds which contain one or more N- or O-acyl groups, such as substances from the class of anhydrides, esters, imides and acylated imidazoles or oximes.
  • TAED tetraacetylethylenediamine
  • TAMD tetraacetylmethylenediamine
  • TAHD tetraacetylhexylenediamine
  • PAG pentaacetylglucose
  • DADHT 3,5-triazine
  • isatoic acid anhydride tetraacetylethylenediamine
  • TAMD tetraacetylmethylenediamine
  • TAHD tetraacetylhexylenediamine
  • PAG pentaacetylglucose
  • DADHT 3,5-triazine
  • isatoic acid anhydride tetraacetylethylenediamine
  • TAMD tetraacetylmethylenediamine
  • TAHD tetraacetylhexylenediamine
  • PAG pentaacetylglucose
  • DADHT 3,5-triazine
  • Substances which carry O- and or N-acyl groups of the number of carbon atoms mentioned and / or optionally substituted benzoyl groups are suitable.
  • Multi-acylated alkylenediamines are preferred. in particular tetraacetylethylenediamine (TAED), acylated triazine derivatives, in particular 1,5-diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazine (DADHT), acylated glycolurils, in particular tetraacetylglycoluril (TAGU), N-acylimides, in particular N-nonanoylsuccinim ), acylated phenol sulfonates.
  • TAED tetraacetylethylenediamine
  • DADHT acylated triazine derivatives
  • DADHT 1,5-diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazine
  • n-nonanoyl or isononanoyloxybenzenesulfonate carboxylic anhydrides, in particular phthalic anhydride, acylated polyhydric alcohols, in particular triacetin, ethylene glycol diacetate, 2,5-diacetoxy-2,5-dihydrofuran, n-methyl-Mo ⁇ holinitronsulfetonium-acetonitrile (MMA), and the enol esters known from German patent applications DE 196 16 693 and DE 196 16 767 as well as acetylated sorbitol and mannitol or their mixtures (SORMAN), acylated sugar derivatives, in particular pentaacetyl glucose (PAG).
  • PAG pentaacetyl glucose
  • Pentaacetylfructose Tetraacetylxylose and Octaacetyllactose as well as acetylated. optionally N-alkylated glucamine and gluconolactone. and / or N-acylated lactams. for example N-benzoylcaprolactam. Hydrophilically substituted acylacetals and acyllactams are also preferably used. Combinations of conventional bleach activators can also be used.
  • bleach catalysts can also be incorporated.
  • These substances are bleach-enhancing transition metal salts or transition metal complexes such as Mn-. Fe. Co. Ru or Mo salt complexes or carbonyl complexes. Mn too. Fe. Co-, Ru-. Mo-, Ti-. V and Cu complexes with N-containing tripod ligands and Co-. Fe. Cu and Ru amine complexes can be used as bleaching catalysts.
  • Bleach activators from the group of multi-acylated alkylenediamines are preferred. especially tetraacetylethylenediamine (TAED), N-acylimides. especially N- Nonanoylsuccinimide (NOSI), acylated phenolsulfonates, especially n-nonanoyl- or isononanoyloxybenzenesulfonate (n- or iso-NOBS), n-methyl-Mo ⁇ holinium-Acetomtril-Methylsulfat (MMA), preferably in amounts up to 10% by weight, especially 0 , 1% by weight> to 8% by weight>, particularly 2 to 8% by weight> and particularly preferably 2 to 6% by weight, based on the total agent.
  • TAED tetraacetylethylenediamine
  • N-acylimides especially N- Nonanoylsuccinimide (NOSI), acylated phenolsulfonates, especially n-
  • Bleach-enhancing transition metal complexes in particular with the central atoms Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti and or Ru, preferably selected from the group of manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (amine) complexes , the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) complexes, the chlorides of cobalt or manganese, the manganese sulfate are used in conventional amounts, preferably in an amount of up to 5% by weight, in particular 0.0025% by weight. % to 1% by weight and particularly preferably from 0.01% by weight to 0.25% by weight, in each case based on the total composition. But in special cases, more bleach activator can be used.
  • Another preferred method is characterized in that at least one of the flammable masses of silver protection agents from the group of triazoles, benzotriazoles, bisbenzotriazoles. the aminotriazoles, the alkylaminotriazoles and the transition metal salts or complexes, particularly preferably benzotriazole and / or alkylaminotriazole. in amounts of from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.05 to 4% by weight and in particular from 0.5 to 3% by weight, in each case based on the mass.
  • the corrosion inhibitors mentioned can also be incorporated into the masses to be processed to protect the items to be washed or the machine, in the range of machine dishwashing silver protection agents have a special meaning.
  • the known substances of the prior art can be used.
  • silver protective agents can be selected from the group of triazoles, benzotriazoles. the bisbenzo triazoles, the aminotriazoles, the alkylaminotriazoles and the transition metal salts or complexes are used. Benzotriazole and / or alkylaminotriazole are particularly preferably to be used.
  • active chlorine-containing agents are often found in cleaner formulations, which can significantly reduce the corroding of the silver surface.
  • oxygen- and nitrogen-containing organic redox-active compounds such as di- and trihydric phenols, e.g. B. hydroquinone, pyrocatechol. Hydroxy hydroquinone. Gallic acid, phloroglucin. Pyogallol or derivatives of these classes of compounds.
  • salt-like and complex-like inorganic compounds such as salts of the metals Mn. Ti. Zr, Hf. V, Co and Ce are often used.
  • the transition metal salts which are selected from the group of manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (amine) complexes. the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) complexes. the chlorides of cobalt or manganese and manganese sulfate.
  • Zinc compounds can also be used to prevent corrosion on the wash ware.
  • anti-corrosion agents are used in multi-phase moldings, it is preferred to separate them from the bleaching agents. Processes in which one of the deformable compositions contains bleaching agents while another deformable composition contains anti-corrosion agents are therefore preferred.
  • Processes according to the invention in which one of the moldable compositions contains bleaching agents while another deformable composition contains enzymes are also preferred.
  • Enzymes in particular come from the classes of hydrolases such as proteases. Esterases. Lipases or lipolytic enzymes. Amylases. Cellulases or other glycosyl hydrolases and mixtures of the enzymes mentioned in question. All of these hydrolases contribute to the removal of stains such as protein in the wash. greasy or starchy stains and graying. Cellulases and other glycosyl hydrolases can also be removed by removing pilling and microfi- glasses help to maintain color and increase the softness of the textile.
  • Oxidoreductases can also be used to bleach or inhibit color transfer.
  • Bacterial strains or fungi such as Bacillus subtilis are particularly suitable.
  • Bacillus licheniformis Bacillus licheniformis.
  • Streptomyceus griseus Streptomyceus griseus.
  • Coprinus Cinereus and Humicola insolens as well as enzymatic active ingredients obtained from their genetically modified variants.
  • Proteases of the subtilisin type and in particular proteases are preferred. which are obtained from Bacillus lentus.
  • enzyme mixtures for example from protease and amylase or protease and lipase or lipolytically acting enzymes or protease and cellulase or from cellulase and lipase or lipolytically acting enzymes or from protease.
  • cutinases are examples of such lipolytically active enzymes.
  • Peroxidases or oxidases have also proven to be suitable in some cases.
  • Suitable amylases include in particular alpha-amylases, iso-amylases, pullulanases and pectinases.
  • Cellobiohydrolases are preferably used as cellulases. Endoglucanases and glucosidases, which are also called cellobiases, or mixtures of these are used. Since different types of cellulase differ in their CMCase and avicelase activities, the desired activities can be set by targeted mixtures of the cellulases.
  • hydrolases such as proteases. Esterases. Lipases or lipolytic enzymes. Amylases. Glycosyl hydrolases and mixtures of the enzymes mentioned in question. All of these hydrolases contribute to the removal of stains such as stains containing protein, fat or starch. Oxidoreductases can also be used for bleaching. Bacterial strains or fungi such as Bacillus subtilis are particularly suitable. Bacillus licheniformis. Streptomyceus griseus.
  • protease and amylase or protease and lipase or lipolytically active enzymes for example of protease, amylase and lipase or lipolytically active enzymes or protease, lipase or lipolytically active enzymes, but especially protease and / or lipase-containing mixtures or mixtures with lipolytically active enzymes of particular interest.
  • Suitable cutinases are examples of such lipolytically active enzymes.
  • Peroxidases or oxidases have also proven to be suitable in some cases.
  • Suitable amylases include, in particular, alpha-amylases, iso-amylases, pullulanases and pectinases.
  • the enzymes can be adsorbed on carriers or embedded in coating substances to protect them against premature decomposition.
  • the proportion of the enzymes, enzyme mixtures or enzyme granules can be, for example, approximately 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to approximately 4.5% by weight, in each case based on the mass (es).
  • one of the strands of material emerging from the outlet openings contains enzymes.
  • Such enzyme-containing compositions are preferably processed in multi-strand processes, i.e. in addition to a strand of material that contains enzymes, there is at least one further strand that is preferably free of enzymes. Methods in which the enzyme-containing material strand is encased by an enzyme-free material are particularly preferred here.
  • one of the deformable compositions contains bleaching agents
  • another deformable composition contains surfactants. preferably nonionic surfactants. with particular preference for alkoxylated alcohols having 10 to 24 carbon atoms and 1 to 5 alkylene oxide units. contains.
  • Other ingredients that can be part of one or more mass (es) in the process according to the invention are, for example, cobuilders (see above), dyes, optical brighteners. Fragrances, soil release compounds, soil repellents, antioxidants. Fluorescent agents. Foam inhibitors. Silicone and / or paraffin oils, color transfer inhibitors, graying inhibitors. Detergent booster etc. These substances are described below.
  • Usable organic builders are, for example, the polycarboxylic acids which can be used in the form of their sodium salts, polycarboxylic acids being understood to mean those carboxylic acids which carry more than one acid function.
  • these are citric acid, adipic acid. Succinic acid. Glutaric. Malic acid, tartaric acid. Maleic acid, fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids. Nitrilotriacetic acid (NTA), provided that such use is not objectionable for ecological reasons, and mixtures of these.
  • Preferred salts are the salts of polycarboxylic acids such as citric acid, adipic acid, succinic acid. Glutaric acid, tartaric acid, sugar acids and mixtures of these.
  • the acids themselves can also be used.
  • the acids typically also have the property of a acid component and thus also serve to set a lower and milder pH of detergents or cleaning agents.
  • citric acid succinic acid.
  • Glutaric acid Glutaric acid, adipic acid.
  • gluconic acid To name gluconic acid and any mixtures of these.
  • Polymeric polycarboxylates are also suitable as builders, for example the alkali metal salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example those with a relative molecular weight of 500 to 70,000 g / mol.
  • the molecular weights given for polymeric polycarboxylates are weight-average molecular weights M w of the particular acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), a UV detector being used. The measurement was carried out against an external polyacrylic acid standard. which provides realistic molecular weight values due to its structural relationship with the investigated polymers. This information differs significantly the molecular weight data, in which polystyrene sulfonic acids are used as standard. The molecular weights measured against polystyrene sulfonic acids are generally significantly higher than the molecular weights given in this document.
  • Suitable polymers are, in particular, polyacrylates, which preferably have a molecular weight of 2,000 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility, the short-chain polyacrylates, which have molar masses from 2000 to 10000 g / mol, and particularly preferably from 3000 to 5000 g / mol, can in turn be preferred from this group.
  • copolymeric polycarboxylates in particular those of acrylic acid with methacrylic acid and of acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid.
  • Copolymers of acrylic acid with maleic acid which contain 50 to 90% by weight of acrylic acid and 50 to 10% by weight of maleic acid have proven to be particularly suitable.
  • Their relative molecular weight, based on free acids, is generally 2,000 to 70,000 g / mol, preferably 20,000 to 50,000 g / mol and in particular 30,000 to 40,000 g / mol.
  • the (co) polymeric polycarboxylates can be used either as a powder or as an aqueous solution.
  • the content of (co) polymeric polycarboxylates in the agents is preferably 0.5 to 20% by weight, in particular 3 to 10% by weight.
  • the polymers can also contain allylsulfonic acids, such as, for example, allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as monomers.
  • allylsulfonic acids such as, for example, allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as monomers.
  • biodegradable polymers composed of more than two different monomer units, for example those which contain salts of acrylic acid and maleic acid as well as vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives as monomers or those which contain salts of acrylic acid and 2-alkylallylsulfonic acid and sugar derivatives as monomers ,
  • copolymers are those which are described in German patent applications DE-A-43 03 320 and DE-A-44 17 734 and are preferred as monomers. have acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate.
  • polymeric aminodicarboxylic acids their salts or their precursor substances.
  • Particularly preferred are polyaspartic acids or their salts and derivatives, of which it is disclosed in the German patent application DE-A-195 40 086 that, in addition to cobuilder properties, they also have a bleach-stabilizing effect.
  • polyacetals which are obtained by reacting dialdehydes with polyolcarboxylic acids. which have 5 to 7 carbon atoms and at least 3 hydroxyl groups can be obtained.
  • Preferred polyacetals are made from dialdehydes such as glyoxal.
  • Glutaraldehyde Terephthalaldehyde and mixtures thereof and obtained from polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic acid.
  • Suitable organic builder substances are dextrins, for example oligomers or polymers of carbohydrates, which can be obtained by partial hydrolysis of starches.
  • the hydrolysis can be carried out by customary processes, for example acid-catalyzed or enzyme-catalyzed. They are preferably hydrolysis products with average molar masses in the range from 400 to 500,000 g / mol.
  • DE dextrose equivalent
  • DE being a customary measure of the reducing effect of a polysaccharide compared to dextrose, which has a DE of 100 .
  • maltodextrins with a DE between 3 and 20 and dry glucose simpes with a DE between 20 and 37 as well as so-called yellow dextrins and white dextrins with higher molar masses in the range from 2000 to 30000 g / mol can be used.
  • the oxidized derivatives of such dextrins are their reaction products with oxidizing agents. which are able to oxidize at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function.
  • oxidized dextrins and processes for their preparation are known, for example, from European patent applications EP-A-0 232 202, EP-A-0 427349, EP-A-0 472 042 and EP-A-0 542 496 and international patent applications WO 92 / 18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 and WO 95/20608 are known.
  • An oxidized oligosaccharide according to German patent application DE-A-196 00 018 is also suitable.
  • a product oxidized at C 6 of the saccharide ring can be particularly advantageous.
  • Ethylene diamine N, N'-disuccinate (EDDS) is preferably used in the form of its sodium or magnesium salts.
  • Glycerol disuccinates and glycerol trisuccinates are also preferred in this context. Suitable amounts for use in zeolite-containing and / or silicate-containing formulations are 3 to 15% by weight.
  • organic cobuilders are, for example, acetylated hydroxycarboxylic acids or their salts, which may optionally also be in lactone form and which contain at least 4 carbon atoms and at least one hydroxyl group and a maximum of two acid groups.
  • Such cobuilders are described, for example, in international patent application WO 95/20029.
  • phosphonates are, in particular, hydroxyalkane or aminoalkane phosphonates.
  • hydroxyalkane phosphonates 1-hydroxyethane-1.1 diphosphonate (HEDP) is of particular importance as a cobuilder. It is preferably used as the sodium salt, the disodium salt reacting neutrally and the tetrasodium salt in an alkaline manner (pH 9).
  • Preferred aminoalkane phosphonates are ethylenediamine tetramethylene phosphonate (EDTMP) and diethylene triamine pentamethylene phosphonate
  • DTPMP and their higher homologues in question. They are preferably in the form of the neutral sodium salts, e.g. B. as the hexasodium salt of EDTMP or as hepta- and octa-sodium salt of DTPMP. used.
  • HEDP is preferably used as the builder from the class of the phosphonates.
  • the aminoalkanephosphonates also have a pronounced ability to bind heavy metals. Accordingly, it may be preferred, especially if the agents also contain bleach, aminoalkanephosphonates, in particular DTPMP. to use, or to use mixtures of the phosphonates mentioned.
  • all compounds that are able to form complexes with alkaline earth metal ions can be used as cobuilders.
  • the detergent tablets can be colored in whole or in part with suitable dyes. Special optical effects can be achieved if the masses to be processed are colored differently in the case of the production of moldings from several masses.
  • Preferred dyes the selection of which is not difficult for the person skilled in the art, have a high storage stability and insensitivity to the other ingredients of the compositions and to light, and no pronounced substantivity to the treated substrates, such as textile fibers or dishes, in order not to stain them.
  • Preferred for use in detergent tablets according to the invention are all colorants which can be oxidatively destroyed in the washing process, and also mixtures thereof with suitable blue dyes, so-called blue tones. It has proven to be advantageous to use colorants which are soluble in water or at room temperature in liquid organic substances.
  • anionic colorants for example anionic nitroso dyes, are suitable.
  • a possible colorant is, for example, naphthol green (Color Index (CI) Part 1: Acid Green 1; Part 2: 10020), which is available as a commercial product, for example as Basacid Green 970 from BASF, Ludwigshafen, and mixtures of these suitable blue dyes.
  • Pigmosol ® Blue 6900 (CI 74160), Pigmosol ® Green 8730 (CI 74260), Basonyl ® Red 545 FL (CI 45170).
  • Sandolan ® Rhodamine EB400 (CI 45100), Basacid ® Yellow 094 (CI 47005), Sicovit ® Patent Blue 85 E 131 (CI 42051), Acid Blue 183 (CAS 12217-22-0, CI Acidblue 183), Pigment Blue 15 (CI 74160), Supranol ® Blue GLW (CAS 12219-32-8, CI Acidblue 221)), Nylosan ® Yellow N-7GL SGR (CAS 61814-57-1.
  • colorant concentrations in the range from a few 10 "2 to 10 " 3 % by weight are typically chosen.
  • the suitable concentration of the colorant in washing or cleaning agents is typically a few 10 "3 to 10 " 4 % by weight. %.
  • the laundry detergent and cleaning product tablets produced by the process according to the invention can contain one or more optical brighteners. These fabrics, which are also called “whiteners", are used in modern laundry detergents because even freshly washed and bleached white laundry has a slight yellow tinge.
  • Optical brighteners are organic dyes that convert part of the invisible UV radiation from sunlight into longer-wave blue light. The emission of this blue light complements the "gap" in the light reflected by the textile, so that a textile treated with an optical brightener appears whiter and brighter to the eye.
  • brighteners for cotton, polyamide or polyester fibers.
  • the commercially available brighteners suitable for inco ⁇ oration in detergents essentially include five structural groups: the stilbene, the diphenylstilbene, the coumarin-quinoline, the diphenylpyrazoline group and the group of the combination of benzoxazole or benzimidazole with conjugated systems.
  • An overview of common brighteners can be found, for example, in G. Jakobi, A. Lschreib “Detergents and Textile Washing", VCH-Verlag, Weinheim, 1987, pages 94 to 100.
  • Suitable are, for example, salts of the 4.4 ' bis [(4-anilino-6-mo ⁇ holino-s-triazin-2-yl) amino] -stilbene 2,2'-disulfonic acid or compounds of the same structure which carry a diethanolamino group, a methylamino group, an anilino group or a 2-mefhoxyethylamino group instead of the Mo ⁇ holino group.
  • Brighteners of the substituted diphenylstyryl type may also be present. eg the alkali salts of 4,4'-bis (2-sulfostyryl) diphenyl.
  • Fragrances are added to the agents according to the invention in order to improve the aesthetic impression of the products and, in addition to the performance of the product, to provide the consumer with a visually and sensorially "typical and distinctive" product.
  • Individual fragrance compounds can be used as perfume oils or fragrances. eg the synthetic products of the ester, ether, aldehyde, ketone type. Alcohols and hydrocarbons can be used. Fragrance compounds of the ester type are, for example, benzyl acetate. Phenoxyethyl isobutyrate, p-tert-butylcyclohexyl acetate, linalyl acetate.
  • the ethers include, for example, benzyl ethyl ether, the aldehydes, for example, the linear alkanals with 8-18 C atoms.
  • fragrances ⁇ -Isomethylionon and methyl-cedrylketone, to the alcohols anethole.
  • Citronellol Eugenol. Geraniol. Linalool, phenylethyl alcohol and Te ⁇ ineol.
  • the hydrocarbons mainly include the te ⁇ ene such as limonene and pinene.
  • perfume oils can also contain natural fragrance mixtures, such as are obtainable from plant sources. e.g. pine, citms, jasmine. Patchouly-. Rose or ylang-ylang oil. Muscatels are also suitable.
  • Sage oil Chamomile oil. Clove oil. Melissa oil. Mint oil. Cinnamon leaf.
  • the fragrance content of the detergent tablets according to the invention is usually up to 2% by weight of the total formulation.
  • the fragrances can be incorporated directly into the agents according to the invention, but it can also be advantageous to apply the fragrances to carriers which increase the adhesion of the perfume to the laundry and ensure a long-lasting fragrance of the textiles due to a slower fragrance release. Cyclodextrins, for example, have proven useful as such carrier materials, and the cyclodextrin-perfume complexes can additionally be coated with further auxiliaries.
  • the detergent tablets can also contain components that positively influence the oil and fat washability from textiles (so-called soil repellents). This effect becomes particularly clear when a textile is soiled that has already been washed several times beforehand with a detergent according to the invention which contains this oil and fat-dissolving component.
  • the preferred oil and fat-dissolving components include, for example, nonionic cellulose ethers such as methyl cellulose and methyl hydroxypropyl cellulose with a proportion of methoxyl groups of 15 to 30% by weight and of hydroxypropoxyl groups of 1 to 15% by weight. each based on the nonionic cellulose ether.
  • polymers of phthalic acid and / or terephthalic acid or of their derivatives known from the prior art in particular polymers of ethylene terephthalates and / or polyethylene glycol terephthalates or anionically and / or nonionically modified derivatives thereof.
  • polymers of ethylene terephthalates and / or polyethylene glycol terephthalates or anionically and / or nonionically modified derivatives thereof in particular polymers of ethylene terephthalates and / or polyethylene glycol terephthalates or anionically and / or nonionically modified derivatives thereof.
  • the sulfonated derivatives of phthalic acid and terephthalic acid polymers are particularly preferred.
  • Soaps come, for example, as foam inhibitors which can be used in the agents produced according to the invention. Paraffins or silicone oils into consideration, which can optionally be applied to carrier materials.
  • Graying inhibitors have the task of keeping the dirt detached from the fiber suspended in the liquor and thus preventing the dirt from being re-absorbed.
  • Water-soluble colloids of mostly organic nature are suitable for this, for example the water-soluble salts of polymeric carboxylic acids. Glue. Gelatin. Salts of ether sulfone acids of starch or cellulose or salts of acidic sulfuric acid esters of cellulose or starch. Water-soluble polyamides containing acidic groups are also suitable for this purpose. Soluble starch preparations and starch products other than those mentioned above can also be used, for example degraded starch, aldehyde starches, etc. Polyvinylpyrrolidone can also be used.
  • cellulose ethers such as carboxymethyl cellulose (Na salt) are preferred.
  • Methylcellulose Hydroxyalkyl cellulose and mixed ethers such as methyl hydroxyethyl cellulose.
  • the agents produced according to the invention can contain synthetic anti-crease agents. These include, for example, synthetic products based on fatty acids, fatty acid esters. Fatty acid amides, alkylol esters, alkylolamides or fatty alcohols, which are mostly reacted with ethylene oxide, or products based on lecithin or modified phosphoric acid esters.
  • the agents produced according to the invention can contain antimicrobial agents.
  • antimicrobial agents Depending on the antimicrobial spectrum and the mechanism of action, a distinction is made between bacteriostatics and bactericides, funiostatics and fungicides etc.
  • Important substances from these groups are, for example, benzalkonium chlorides. Alkylarylsulfonates. Halogenphenols and Phenolmercuriacetat, whereby these compounds can be completely dispensed with.
  • the agents can contain antioxidants.
  • This class of compounds includes, for example, substituted phenols. Hydroquinones. Catechnins and aromatic amines as well as organic sulfides. Polysulfides. Dithiocarbamates. Phosphites and phosphonates. Increased wearing comfort can result from the additional use of antistatic agents, which are additionally added to the agents produced according to the invention. Antistatic agents increase the surface conductivity and thus enable the flow of charges that have formed to improve. External antistatic agents are generally substances with at least one hydrophilic molecular ligand and give a more or less hygroscopic film on the surfaces.
  • surface-active antistatic agents can be divided into nitrogen-containing (amines, amides, quaternary ammonium compounds), phosphorus-containing (phosphoric acid esters) and sulfur-containing (alkyl sulfonates, alkyl sulfates) antistatic agents.
  • External antistatic agents are, for example, in patent applications FR 1,156,513.
  • the lauryl (or stearyl) dimethylbenzylammonium chlorides disclosed here are suitable as antistatic agents for textiles or as an additive to detergents, an additional finishing effect being achieved.
  • silicone derivatives can be used in the agents produced according to the invention. These additionally improve the rinsing behavior of the agents due to their foam-inhibiting properties.
  • Preferred silicone derivatives are, for example, polydialkyl or alkylarylsiloxanes. in which the alkyl groups have one to five carbon atoms and are partially or completely fluorinated.
  • Preferred silicones are polydimethylsiloxanes. which can optionally be derivatized and are then amino-functional or quaternized or have Si-OH, Si-H and / or Si-Cl bonds.
  • the viscosities of the preferred silicones at 25 ° C. are in the range between 100 and 100,000 centistokes, the silicones being used in amounts between 0.2 and 5% by weight, based on the total agent.
  • the agents produced according to the invention can also contain UV absorbers, which absorb onto the treated textiles and improve the light resistance of the fibers.
  • Compounds which have these desired properties are, for example, the compounds and derivatives of benzophenone which are active by radiationless deactivation and have substituents in the 2- and / or 4-position.
  • Substituted benzotriazoles are also available. in the 3-position phenyl-substituted acrylates (cinnamic acid derivatives te), optionally with cyano groups in the 2-position, salicylates, organic Ni complexes and natural substances such as umbelliferone and the body's own urocanoic acid.
  • the content of the individual substances in the end products of the process according to the invention was mentioned in part.
  • methods are generally preferred in which at least one of the deformable masses continues to contain one or more substances from the groups of the enzymes.
  • Corrosion inhibitors, scale inhibitors, cobuilders, dyes and / or fragrances in total amounts of 6 to 30 wt .-%, preferably from 7.5 to 25 wt .-%> and in particular from 10 to 20 wt .-%, each based on the Mass, contains.
  • the individual phases can also have a different content of the same ingredient, as a result of which advantages can be achieved.
  • Methods in which at least two of the deformable compositions contain the same active ingredient in different amounts are preferred.
  • the term “different amount” does not refer to the absolute amount of the ingredient in the mass, but rather to the relative amount, based on the phase weight, thus represents a% by weight. Based on the individual mass, represents.
  • the end products of the method according to the invention can be provided in a wide variety of geometric shapes, this flexibility being one of the many advantages of the method according to the invention.
  • they can be manufactured in a predetermined spatial shape and a predetermined size, whereby practically all practical configurations can be considered as the spatial shape, for example, the design as a board, the bar or bar shape, cubes, cuboids and corresponding spatial elements with flat side surfaces and in particular cylindrical configurations with circular or oval cross-section.
  • This last embodiment covers the performance form from tablets to compact cylinder pieces with a ratio of height to diameter above 1.
  • the end products of the method according to the invention can each be designed as separate individual elements which correspond to the predetermined dosage of the detergents and / or cleaning agents. It is also possible, however, to design the cut-to-length material strands which connect a plurality of such mass units in a compact, the portioned smaller units being easy to separate, in particular by predetermined predetermined breaking points.
  • the formation as tablets, in cylinder or cuboid form can be expedient, with a diameter / height ratio in the range from approximately 0.5: 2 to 2: 0 , 5 is preferred.
  • the spatial shape of another embodiment of the molded body is adapted in its dimensions to the detergent dispenser of commercially available household washing machines, so that the molded body can be metered directly into the dispenser without metering aid, where it dissolves during the dispensing process.
  • the detergent tablets without problems using a metering aid and is preferred in the context of the present invention.
  • Another preferred molded body which can be produced has a plate-like or sheet-like structure with alternately thick long and thin short segments, so that individual segments of this "bolt" at the predetermined breaking points, which represent the short thin segments, can be broken off and entered into the machine.
  • This principle of the "bar-shaped " molded article detergent can also be implemented in other geometric shapes, for example vertically standing triangles, which are connected to one another only on one of their sides along the side.
  • Such .. bar-shaped "strand sections can be produced by a post-treatment step after cutting to length, which consists in pressing a second knife or a second set of knives into the cut strand sections without dividing them. Also a superficial shaping or production of positive or negative lettering can take place according to the invention. Accordingly, preferred methods are characterized in that the shaped bodies which have been cut to length are subjected to a post-treatment step.
  • the post-treatment step can also include embossing patterns, shapes, etc.
  • embossing patterns for example, universal detergents produced according to the invention can be identified by a T-shirt symbol, color detergents manufactured according to the invention by a wool symbol, detergent molded articles for machine dishwashing produced according to the invention by symbols such as glasses, plates, pots, pans, etc.
  • Preferred methods according to the invention therefore include an additional shaping step, in particular embossing, as a post-treatment step.
  • the aftertreatment step involves coating the molded body with a pourable material, preferably a pourable material with a viscosity ⁇ 5000 mPas. includes.
  • the shaped bodies have a density above 800 kgdm '3 , preferably above 900 kgdm ' 3 , particularly preferably above 1000 kgdm '3 and in particular above 1100 kgdm "3 .
  • the advantages of offering a compact washing or cleaning agent are particularly evident.
  • the present invention provides a method which makes it possible to produce detergent tablets in a simple manner under changing framework conditions.
  • a preferred curing mechanism, as described above, is the time-delayed water binding, with corresponding washing and cleaning Mittelformgro ⁇ er are not described in the prior art.
  • Another object of the present invention is therefore a detergent shaped body, containing at least 30 wt .-% phosphate (s), which is characterized in that the water content of the shaped body is 50 to 100% of the calculated water binding capacity.
  • the phosphate content of preferred molded articles produced according to the invention is higher, so that detergent molded articles are preferred which contain at least 40% by weight, preferably at least 45% by weight and in particular at least 50% by weight of phosphates), in each case based on the molded article weight, contain.
  • alkali metal phosphates in particular are phosphates which are to be used with preference.
  • detergent tablets are preferred, the alkali metal phosphate (s), particularly preferably pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or potassium tripolyphosphate), in amounts of 30 to 80% by weight, preferably 35 to 75 Wt .-% and in particular from 50 to 70 wt .-%, each based on the molded body weight. contain.
  • particularly preferred process end products not only have an extremely low proportion of free water, but are preferably also capable of binding further free water.
  • the water content of the tablets is 55 to 95%, preferably 60 to 90% and in particular 65 to 85% of the calculated water binding capacity.

Landscapes

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Description

„Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern"
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von ein- und mehrphasigen Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und erfreuen sich beim Verbraucher wegen der einfachen Dosierung zunehmender Beliebtheit. Tablettierte Reinigungsmittel haben gegenüber pulverförmigen Produkten eine Reihe von Vorteilen: Sie sind einfacher zu dosieren und zu handhaben und haben aufgrund ihrer kompakten Struktur Vorteile bei der Lagerung und beim Transport. Es existiert daher ein äußerst breiter Stand der Technik zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, der sich auch in einer umfangreichen Patentliteratur niederschlägt. Schon früh ist dabei den Entwicklern tablettenförmiger Produkte die Idee gekommen, über unterschiedlich zusammengesetzte Bereiche der Formkörper bestimmte Inhaltsstoffe erst unter definierten Bedingungen im Wasch- oder Reinigungsgang freizusetzen, um so den Reinigungserfolg zu verbessern. Hierbei haben sich neben den aus der Pharmazie hinlänglich bekannten Kern/Mantel-Tabletten und Ring/Kern- Tabletten insbesondere mehrschichtige Formköφer durchgesetzt, die heute für viele Bereiche des Waschens und Reinigens oder der Hygiene angeboten werden. Auch die optische Differenzierung der Produkte gewinnt zunehmend an Bedeutung, so daß einphasige und einfarbige Formkörper auf dem Gebiet des Waschens und Reinigens weitgehend von mehrphasigen Formköφern verdrängt wurden. Marktüblich sind derzeit zweischichtige Formköφer mit einer weißen und einer gefärbten Phase oder mit zwei unterschiedlich gefärbten Schichten. Daneben existieren Punkttabletten. Ringkerntabletten. Manteltabletten usw.. die derzeit eine eher untergeordnete Bedeutung haben. Die Herstellung der genannten Formköφer umfaßt dabei immer mindestens einen Tablettierschritt, bei dem ein teilchenförmiges Vorgemisch unter Anwendung von Druck in einen kompakten Formköφer überführt wird. Bei den genannten Zweischichttabletten, Mantel/Kern- Tabletten usw. werden unterschiedliche Vorgemische auf- bzw. ineinander gepreßt. Daneben existieren Vorschläge, Tabletten mittels herkömmlicher Preßtechnologie herzustellen und Kavitäten in diesen Tabletten mit Schmelzen oder ähnlichem aufzufüllen, um zu Kompositionsformköφern aus veφreßten und nicht veφreßten Anteilen zu gelangen.
Ein weiteres Verfahren, das zur Herstellung kompakter Wasch- und Reinigungsmittelstücke genutzt wird, ist die Extrusion. Hierbei wird ein Vorgemisch unter hohen Drücken plastifiziert und durch Lochformen ausgetragen, wonach eine Formgebung durch Abschneiden und eventuelle Nachbehandlung erfolgt. Im Gegensatz zur Tablettierung, die der das Partikelbett quasi „gesintert" wird, und bei der die Formköφer noch ein Hohlvolumen besitzen, führt die Extrusion durch die hohen Drücke von 100 bar und darüber zu sehr kompakten Partikeln bzw. Stücken, deren inneres Hohlvolumen deutlich verringert ist.
Mehrschichtige Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 224 128 (Henkel KGaA) beschrieben. Die beiden Schichten weisen hierbei Löslichkeitsunterschiede auf. was zu vorteilhaften Anwendungseigenschaften führt.
Mehφhasige Reinigungstabletten für das WC werden beispielsweise in der EP 05S 100 (Jeyes Group) beschrieben. Diese Schrift offenbart Toilettenreinigungsmittelblöcke, die einen geformten Köφer aus einer langsam löslichen Reinigungsmittelzusammensetzung umfassen, in den eine Bleichmitteltablette eingebettet ist. Diese Schrift offenbart gleichzeitig die unterschiedlichsten Ausgestaltungsformen mehφhasiger Formköφer. Die Herstellung der Formköφer erfolgt nach der Lehre dieser Schrift entweder durch Einsetzen einer veφreßten Bleichmitteltablette in eine Form und Umgießen dieser Tablette mit der Reinigungsmittelzusammensetzung, oder durch Eingießen eines Teils der Reinigungsmittelzusammensetzung in die Form, gefolgt vom Einsetzen der veφreßten Bleichmittel- tablette und eventuell nachfolgendes Übergießen mit weiterer Reinigungsmittelzusammensetzung.
Auch die EP 481 547 (Unilever) beschreibt mehφhasige Reinigungsmittelformköφer, die für das maschinelle Geschirrspülen eingesetzt werden sollen. Diese Formköφer haben die Form von Kern/Mantel-Tabletten und werden durch stufenweises Veφressen der Bestandteile hergestellt: Zuerst erfolgt die Veφressung einer Bleichmittelzusammensetzung zu einem Formköφer, der in eine mit einer Polymerzusammensetzung halbgefüllte Matrize eingelegt wird, die dann mit weiterer Polymerzusammensetzung aufgefüllt und zu einem mit einem Polymermantel versehen Bleichmittelformköφer veφreßt wird. Das Verfahren wird anschließend mit einer alkalischen Reinigungsmittelzusammensetzung wiederholt, so daß sich ein dreiphasiger Formköφer ergibt.
Ein anderer Weg zur Herstellung optisch differenzierter Wasch- und Reinigungsmittel- formköφer wird in den internationalen Patentanmeldungen WO99/06522, WO99/27063 und WO99/27067 (Procter&Gamble) beschrieben. Nach der Lehre dieser Schriften wird ein Formköφer bereitgestellt, der eine Kavität aufweist, die mit einer erstarrenden Schmelze befüllt wird. Alternativ wird ein Pulver eingefüllt und mittels einer Coating- schicht in der Kavität befestigt. Allen drei Anmeldung ist gemeinsam, daß der die Kavität ausfüllende Bereich nicht veφreßt sein soll, da auf diese Weise ..druckempfindliche" Inhaltsstoffe geschont werden sollen.
Sowohl die Tablettierung als auch die Extrusion führen zu einer hohen Druckbelastung der zu verarbeitenden Vorgemische, die die Inkoφoration druckempfindlicher Inhaltsstoffe erschwert bzw. unmöglich macht. Auch die Herstellung drei- oder mehφhasiger Formköφer ist mit beiden Verfahren nicht mehr problemlos möglich, da der technische Aufwand mit zunehmender Anzahl der Phasen stark steigt.
Die Extrusion oder Co-Extrusion mehrerer Vorgemische ist bei stark unterschiedlichem Anteil der einzelnen Phasen kaum möglich. Die herkömmliche Tablettierung von Mehrschichttabletten findet auf dem Gebiet der Wasch- und Reinigungsmittelformköφer ebenfalls ihre Grenzen, wenn eine Schicht nur einen geringen Anteil am Gesamtformköφer aufweisen soll. Unterschreitet man eine bestimmte Schichtdicke, so ist ein Veφressen einer auf dem Rest des Formköφers haftenden Schicht zunehmend erschwert.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für ein- und mehφhasige Formköφer bereitzustellen, bei dem auch druckempfindliche Inhaltsstoffe in abgegrenzte Regionen eingebracht werden können, wobei die abgegrenzte Region hinsichtlich ihrer Größe in Bezug auf den Gesamtformköφer keinen Beschränkungen unterliegen sollte. Dabei sollte zudem einerseits eine optische Differenzierung zu herkömmlichen Zweischichttabletten erreicht werden, andererseits sollte die Herstellung der Formköφer ohne großen technischen Aufwand auch in Großserie sicher funktionieren, ohne daß die Formköφer Nachteile hinsichtlich der Stabilität aufweisen oder Unge- nauigkeiten bei der Dosierung zu befürchten wären.
Insbesondere lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Herstellverfahren für Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bereitzustellen, das der bisherigen Tablettier- und Extrusionstechnologie hinsichtlich der Schonung der Inhaltsstoffe vor thermischer Belastung, Druck und Scherung überlegen ist. das apparativ weniger aufwendig und verfahrensökonomisch günstiger ist sowie höhere Durchsätze ermöglicht. Zusätzlich sollte das Verfahren ohne großen Aufwand auch zur Herstellung drei- oder mehφhasiger Formköφer einsetzbar sein.
Es wurde nun gefunden, daß sich die druckarme Strangverarbeitung verformbarer, härtbarer Massen zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformköφern eignet und dabei die genannten Anforderungsprofile erfüllt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformköφern. bei dem man (eine) verformbare Masse(n) herstellt und diese mit einem Druck unterhalb von 40 bar Austrittsöffnungen zuleitet und die austretenden Materialstränge auf Formköφerdimensionen abschneidet und aushärten läßt.
Vorzugsweise werden die verformbaren und nach der Verformung aushärtenden Massen den Austrittsöffnungen mit noch niedrigeren Drücken zugeleitet, um druckempfindliche Inhaltsstoffe zu schonen. Bevorzugte Verfahren sind dabei dadurch gekennzeichnet, daß man die verformbare(n) Masse(n) den Austrittsöffnungen mit einem Druck unterhalb von 35 bar, vorzugsweise unterhalb von 30 bar. besonders bevorzugt unterhalb von 20 bar und insbesondere unterhalb von 10 bar zuleitet.
Je nach Konfektionierung der verformbaren Massen (siehe unten) und je nach Konfigurierung der verarbeitenden Maschinen können auch noch niedrigere Drücke realisiert werden, bzw. ist eine drucklose Verfahrensweise möglich. Verfahren, bei denen man die ver- formbare(n) Masse(n) den Austrittsöffnungen mit einem Druck unterhalb von 8.5 bar, vorzugsweise unterhalb von 7,5 bar, besonders bevorzugt unterhalb von 6,5 bar und insbesondere unterhalb von 5 bar zuleitet, sind eine weitere wichtige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend werden apparatechnische Parameter und verfahrenstechnische Besonderheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, bevor auf die Inhaltsstoffe und physikalischen Parameter der zu verarbeitenden Massen eingegangen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht die Verarbeitung verformbarer Massen vor, die nach der Formgebung zu kompakten Formköφern aushärten bzw. erstarren. Im Gegensatz zur Extrusion von Wasch- und Reinigungsmitteln, wo feste, rieselfahige Vorgemische durch hohe Drücke plastifiziert und formgebend verarbeitet werden, wird das erfindungsgemäße Verfahren bei niedrigen Drücken betrieben und geht von verformbaren Massen aus. Diese verformbaren Massen sind nicht teilchenförmig, sondern teigartig bzw. plastisch und härten nach der formgebenden Verarbeitung aus.
Eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Verfahrensweise, die verformbaren Massen den Austrittsöffnungen zuzuleiten, besteht darin, sie zwischen zwei Walzen einzuziehen, die gegenläufigen Drehsinn aufweisen. Hierdurch wird die Masse, die sich zwischen den Walzen befindet, in Abhängigkeit von der Breite des Spaltes zwischen den Walzen und von der Walzengeschwindigkeit unter geringem Druck in Richtung der Austrittsöffnungen gefördert. Je nach Anzahl der Walzenpaare und Austrittsöffnungen sowie je nach Ausgestaltung dieser Öffnungen resultieren ein- oder mehφhasige Materialsträn- ge, die unterschiedliche Formen und/oder Farben aufweisen können. Diese Materialstränge werden in Abschnitte vorbestimmter Lange abgeschnitten und die einzelnen Strangabschnitte zum fertigen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer erhärten gelassen.
Einphasige Formköφer werden dabei vorteilhafterweise hergestellt, indem eine verformbares Masse mit einem Walzenpaar einer Austrittsöffhung zugeleitet wird. Bevorzugte Verfahren sind dabei dadurch gekennzeichnet, daß eine verformbare Masse zwischen zwei Walzen eingezogen, als Materialstrang aus Austrittsöffnungen ausgetragen, auf die gewünschte Formköφerdimension abgeschnitten und aushärten gelassen wird.
Für die bevorzugten Verfahren geeignete Apparate sind dabei beispielsweise von der Firma Hosokava Bepex GmbH unter dem Namen ..Drehstab-Walzenpresse DP" erhältlich. Die Austrittsöffhungen solcher Apparate können dabei beispielsweise kreisrund, dreieckig, quadratisch, rechteckig, herzförmig, halbmondförmig usw. ausgestaltet sein. Die erstgenannten Öffnungen bedingen dann zylindrische, prismatische, kubische oder tetragonale. tetragonale oder orthorhombische Formköφer. Die Zeichnungen zeigen in den Figuren 27 sowie 29 bis 42 exemplarisch einige mögliche Ausgestaltungsformen für Austrittsöffnungen.
Es ist ebenfalls möglich, die Materialstränge vor dem Ablängen auf die gewünschten Formköφerdimensionen im formgebend verarbeitbaren Zustand nach Austritt aus den Öffnungen zu drehen. Auf diese Weise entstehen Formköφer mit unregelmäßigen, spiralförmigen Seitenflächen, die besondere optische Reize bieten.
Zweiphasige Formköφer lassen sich in entsprechender Weise mit zwei Walzenpaaren erzeugen. Hierzu bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedlich zusammengesetzte, verformbare Massen zwischen zwei Walzenpaaren eingezogen und als gefüllte, hohle oder mehrlagige Materialstränge aus Austrittsöffnungen ausgetragen, auf die gewünschte Formköφerdimension abgeschnitten und aushärten gelassen werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, zwei identisch zusammengesetzte Massen analog zu verarbeiten. Dies dient dann nicht der Wirkstofftrennung oder der Erzielung bestimmter Wasch- und Reinigungseffekte, sondern dem optischen Anreiz. Auch für solche erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Apparate sind von der Firma Hosokava Bepex GmbH unter dem Namen „Doppel-Drehstab- Walzenpresse DDP" erhältlich. Die Austrittsöffnungen solcher Apparate können dabei nebeneinander oder ineinander angeordnet sein, wodurch sich mehrlagige oder mehφhasige Formköφer ergeben. Die Abbildungen 15 bis 26 und 28 zeigen exemplarisch einige Querschnitte von Austrittsöffnungen für unterschiedliche Massen. In den Figuren 15. 16, 17, 19, 21, 23 und 25 resultieren Stränge und Formköφer, in denen ein Teil abgesehen von den Schnittflächen vom anderen Teil völlig umschlossen ist. Die anderen genannten Figuren zeigen Stränge bzw. Formköφer, in denen der eine Teil an oder nur teilweise in den anderen Teil eingebettet ist. Auch hier ist wiederum eine Drehung der Materialstränge vor dem Ablängen zur Erzielung besonderer optischer Effekte möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch problemlos zur Herstellung dreihphasiger Formköφer nutzen. Völlig analog zu den bisherigen Ausführungen werden solche erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt, indem drei unterschiedlich zusammengesetzte, plastisch verformbare Massen zwischen drei Walzenpaaren eingezogen und als ein-, zwei- oder dreifach gefüllte, hohle, zwei- oder dreilagige Materialstränge aus Austrittsöffhungen ausgetragen, auf die gewünschte Formköφerdimension abgeschnitten und aushärten gelassen werden.
Selbstverständlich ist es auch hier möglich, zwei oder gar drei identisch zusammengesetzte Massen analog zu verarbeiten. Dies dient dann wiederum nicht (nur) der Wirkstofftrennung oder der Erzielung bestimmter Wasch- und Reinigungseffekte, sondern dem optischen Anreiz. Auch für die Herstellung dreiphasiger Formköφer geeignete Apparate sind von der Firma Hosokava Bepex GmbH unter dem Namen „Dreifach-Drehstab- Walzenpresse DP/3" erhältlich. Die Austrittsöffnungen solcher Apparate können dabei nebeneinander oder ineinander angeordnet sein, wodurch sich mehrlagige oder mehφhasige Formköφer ergeben. Die Abbildungen 1 bis 14 zeigen exemplarisch einige Querschnitte von Austrittsöffhungen für unterschiedliche Massen. Auch hier ist wiederum eine Drehung der Materialstränge vor dem Ablängen zur Erzieiung besonderer optischer Effekte möglich. Die Möglichkeiten, mehrere Materialstränge auf-, neben- über- unter- oder ineinander aus den Apparaten auszutragen, sind dabei unbegrenzt, so daß sich auch vier- oder mehφhasige Formköφer auf einfache Weise herstellen lassen. Da die Apparate und die zugehörigen Düsensysteme einfach und robust konstruiert sind, ist ein Wechsel der Produktform und die Anpassung an unterschiedliche Markterfordernisse schnell und unkompliziert möglich. Auch durch die geeignete Behandlung der Materialstränge vor dem Schneiden lassen sich Formänderungen an den entstehenden Formköφern problemlos hervorrufen. Werden beispielsweise gemäß Figur 1 aus drei Austrittsöffhungen mit rundem Querschnitt drei Materialstränge aneinander ausgetragen, so ergeben sich nach dem Ablängen Formköφer, die die Gestalt dreier gestapelter Zylinder aufweisen. Durch einfache Drehung der drei Materialstränge um ihre Längsachse vor dem Ablängen erhält man Wasch- und Reinigungsmittelformköφer; die die Form von ineinandergedrehten Segmenten haben und an Tauwerk oder Zöpfe erinnern. Die Flexibilität der erfindungsgemäßen Verfahren hinsichtlich des Wechsels von Formen und ästhetischer Ausgestaltung liegt damit weit über der bislang bekannten Verfahren.
Bei der Herstellung mehφhasiger Formköφer kann das Verhältnis der Phasen untereinander frei gewählt werden, wobei es aus ästhetischen Gesichtspunkten vorteilhaft sein kann, wenn eine Phase mindestens 1/100, vorzugsweise mindestens 1/20 und insbesondere mindestens 1/10 des Volumens oder des Gewichts der anderen Phase(n) ausmacht. In bevorzugten Verfahrensendprodukten liegt das Gewichtsverhältnis der Massen zueinander im Bereich von 1:1 bis 1 :100, vorzugsweise von 1:2 bis 1:75 und insbesondere von 1:2,5 bis 1:30 (Zweiphasenformköφer) bzw. im Bereich von 1:1.1 bis 1 :100:100, vorzugsweise von 1:1:2 bis 1:75:75 und insbesondere von 1:1:2,5 bis 1:30:30 (Dreiphasen- formköφer). Das Verhältnis der Oberflächen der einzelnen Formköφeφhasen liegt vorzugsweise in ähnlichen Bereichen.
Je nach Konfektionierung der verformbaren Massen (siehe unten), d.h. in Abhängigkeit von den Inhaltsstoffen und den physikalischen Parametern der zu verarbeitenden Massen lassen sich unterschiedlich hohe Durchsätze erzielen, die zudem von der Größe der Austrittsöffhungen abhängen. Es ist dabei bevorzugt, bestimmte Austrittsgeschwindigkeiten für die Materialstränge einzuhalten. In bevorzugten Verfahren werden die Materialstränge mit einer Geschwindigkeit von 0,2 m min bis 30 m/min, vorzugsweise zwischen 0,25 m/min bis 20 m/min, besonders bevorzugt von 0,5 m/min bis 15 m min und insbesondere von 1 m/min bis 10 m min aus den Austrittsöffhungen ausgetragen.
Prinzipiell ist das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich Form und Größe der Austrittsöffhungen nicht limitiert. Im Hinblick auf die zu fertigenden Produkte und ihre Größe bzw. Masse, die bei solchen Produkten üblicherweise im Bereich von 5 bis 500 g, vorzugsweise von 10 bis 250 g, besonders bevorzugt von 15 bis 100 g und insbesondere zwischen 20 und 50 g liegt, sind Verfahren bevorzugt, bei denen die Austrittsöffnungen Öff- nungsflächen von 50 mm" bis 2500 mm", vorzugsweise von 100 mm bis 2000 mm", besonders bevorzugt von 200 mm" bis 1500 mm2 und insbesondere von 300 mm: bis 1000 mm" unter besonderer Bevorzugung von 350 mm" bis 750 mm2, aufweisen.
Diese Werte können aber für einzelne Austrittsöffnungen unterschritten werden, beispielsweise wenn eine Austrittsöffnung dazu dient, einen dünnen „Schlauch" über einen anderen Strang zu legen, damit dieser hierdurch quasi gecoatet wird. Solche Strangquerschnitte sind beispielsweise in den Figuren 15, 17, 21 und 23 skizziert, wobei der jeweils äußere Teil durchaus dünner sein kann. Im fertigen Formköφer liegen dann Stränge vor, die mit Ausnahme der Stirnflächen (Schnittflächen) beschichtet sind, woraus Effekte bezüglich der verzögerten oder beschleunigten Freisetzung erzielt werden können. Mit Ausnahme solcher Coatingstränge sind aber Verfahren bevorzugt, bei denen die Dicke mindestens eines der aus den Austrittsöffnungen austretenden Materialstränge mindestens 5 mm. vorzugsweise mindestens 7.5 mm und insbesondere mindestens 10 mm beträgt.
Das Ablängen der aus den Austrittsöffnungen austretenden Materialstränge kann nach den bekannten Verfahren des Standes der Technik erfolgen, beispielsweise durch rotierende Messer, senkbare Schneiden oder Drähte usw.. Die Masse der fertigen Formköφer richtet sich dabei einerseits nach der Größe der Austrittsöffhungen, andererseits nach der Länge der Abschnitte. Sollen herkömmliche Wasch- und Reinigungsmittelformköφer für übliche Einsatzzwecke wie beispielsweise Waschmitteltabletten oder Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen bereitgestellt werden, sind Verfahren bevorzugt, bei denen die aus den Austrittsöffnungen austretenden Materialstränge auf eine Länge von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 12,5 bis 75 mm, besonders bevorzugt von 15 bis 60 mm und insbesondere von 20 bis 50 mm, abgeschnitten werden.
In Abhängigkeit von der Zusammensetzung oder dem gewünschten Verwendungszweck können die genannten Grenzen allerdings auch über- oder unterschritten werden. So ist es beispielsweise möglich, nach Aushärtung schlechter lösliche Massen zu verarbeiten und diese auf Längen von 100 bis 1000 mm, vorzugsweise von 120 bis 750 mm und insbesondere von 150 bis 500 mm abzuschneiden. Die auf diese Weise erhaltenen ausgehärteten „Stäbe" können dann als Depotblöcke in Wasch- oder Geschirrspülmaschinen eingebracht werden, wo sich pro Wasch- oder Spülgang ein definierter Teil des Blocks löst, während der Rest für den nächsten Reinigungsgang in der Maschine oder deren Dosiersystem verbleibt.
Nach dem Ablängen auf die gewünschten Formköφerdimensionen werden die Strangabschnitte aushärten gelassen. Je nach Zusammensetzung der Massen erfolgt die Härtung auf unterschiedliche Weise (siehe unten), so daß die Härtung gegebenenfalls durch geeignete Maßnahmen unterstützt oder beschleunigt werden kann. So ist es beispielsweise möglich, eine Reaktivhärtung durch Aufdüsen von Aktivatoren oberflächlich zu initiieren oder zu beschleunigen. Auch die Bestrahlung mit radioaktiven Strahlen kann bei strahlenhärtenden Massen genutzt werden, ebenso wie UV-Strahlung für UV-aktive Massen. In bevorzugten Verfahren erfolgt die Härtung durch innere und äußere Trocknung und/oder Abkühlung, so daß bevorzugte Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, daß die Aushärtung der auf Formköφerdimensionen abgeschnittenen Materialstränge durch oberflächliche Trocknung und/oder Abkühlung, insbesondere durch Anblasen mit Kaltluft, unterstützt wird.
Nach der Darstellung der apparatechnischen bevorzugten Ausführungsformen folgt nun eine Beschreibung der zu verarbeitenden verformbaren und aushärtenden Massen. Hierbei wird sowohl auf die Zusammensetzung und physikalische Parameter eingegangen als auch mögliche Aushärtungsmechanismen beschrieben. Die Aushärtung der verformbaren Masse(n) kann durch unterschiedliche Mechanismen erfolgen, wobei die zeitlich verzögerte Wasserbindung, die Kühlung unter den Schmelzpunkt, die Verdampfung von Lösungsmitteln, die Kristallisation, durch chemische Reaktionen), insbesondere Polymerisation sowie die Änderung der Theologischen Eigenschaften z.B. durch veränderte Scherung der Masse(n) als wichtigste Härtungsmechanismen neben der bereits genannten Strahlenthärtung durch UV-, Alpha- Beta- oder Gammastrahlen zu nennen sind.
In allen Fällen wird eine verformbare, vorzugsweise plastische, Masse hergestellt, die ohne große Drücke formgebend verarbeitet werden kann. Nach der formgebenden Verarbeitung erfolgt dann die Härtung durch geeignete Initiierung oder Abwarten eines bestimmten Zeitraums. Werden Massen verarbeitet, die ohne weitere Initiierung selbsthärtende Eigenschaften aufweisen, so ist dies bei der Verarbeitung zu berücksichtigen, um Aushärtungen während der formgebenden Verarbeitung und damit Blockaden und Störungen der Verfahrensabläufe zu vermeiden.
In im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Verfahren erfolgt die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch zeitlich verzögerte Wasserbindung.
Die zeitlich verzögerte Wasserbindung in den erfindungsgemäß verarbeiteten Massen kann dabei ihrerseits auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Es bieten sich hier beispielsweise Massen an, die hydratisierbare, wasserfreie Rohstoffe oder Rohstoffe in niedrigen Hydratationsstufen, die in stabile höhere Hydrate übergehen können, sowie Wasser enthalten. Die Bildung der Hydrate, die nicht spontan erfolgt, führt dann zur Bindung von freiem Wasser, was seinerseits zu einer Aushärtung der Massen führt. Eine formgebende Verarbeitung mit niedrigen Drücken ist danach nicht mehr möglich, und es liegen handhabungsstabile Formköφer vor, die gegebenenfalls weiterbehandelt und oder veφackt werden können.
Die zeitlich versetzte Wasserbindung kann beispielsweise auch dadurch erfolgen, das man hydratwasserhaltige Salze, die sich bei Temperaturerhöhung in ihrem eigenen Kristallwasser lösen, in die Massen einarbeitet. Sinkt die Temperatur später, so wird das Kri- stallwasser wieder gebunden, was zu einem Verlust der formgebenden Verarbeitbarkeit mit einfachen Mitteln und zu einer Erstarrung der Massen führt.
Auch die Quellung natürlich oder synthetischer Polymere als zeitlich verzögerter Wasserbindungsmechanismus ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nutzbar. Hier können Mischungen aus ungequollenem Polymer und geeignetem Quellmittel, z.B. Wasser, Diole, Glycerin usw., in die Massen eingearbeitet werden, wobei eine Quellung und Aushärtung nach der Formgebung erfolgt.
Der wichtigste Mechanismus der Aushärtung durch zeitlich verzögerte Wasserbindung ist der Einsatz einer Kombination aus Wasser und wasserfreien bzw. -armen Rohstoffen, die langsam hydratisieren. Hierzu bieten sich insbesondere Substanzen an, die im Waschoder Reinigungsprozeß zur Reinigungsleistung beitragen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugte Inhaltsstoffe der verformbaren Massen sind dabei beispielsweise Phosphate, Carbonate, Silikate und Zeolithe.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die entstehenden Hydratformen niedrige Schmelzpunkte aufweisen, da auf diese Weise eine Kombination der Aushärtungsmechanismen durch innere Trocknung und Abkühlung erreicht wird. Bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare(n) Masse(n) 10 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 85 Gew.-% und insbesondere 25 bis 80 Gew.-% wasserfreier Stoffe enthalten, welche durch Hydratisierung in eine Hydratform mit einem Schmelzpunkt unterhalb von 120°C, vorzugsweise unterhalb von 100°C und insbesondere unterhalb von 80°C übergehen.
Die verformbaren Eigenschaften der Massen können dabei durch Zusatz von Plastifizier- hilfsmitteln wie Polyethylenglycolen, Polypropylenglycolen, Wachsen, Paraffinen, nichtionischen Tensiden usw. beeinflußt werden. Nähere Angaben zu den genannten Substanzklassen finden sich weiter unten.
Bevorzugt in die verformbaren Massen einzuarbeitende Rohstoffe stammen aus der Gruppe der Phosphate, wobei Alkalimetallphosphate besonders bevorzugt sind. Diese Stoffe werden bei der Herstellung der Massen in wasserfreier oder -armer Form eingesetzt und die gewünschten plastischen Eigenschaften der Massen mit Wasser sowie optionalen Plastifizierhilfsmitteln eingestellt. Nach der formgebenden Verarbeitung erfolgt dann die Aushärtung der ausgeformten und abgelängten Stränge durch Hydratation der Phosphate.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall- (insbesondere Natrium- und Kalium-) -Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphorsäuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO neben höhermolekularen Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie wirken als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkrustationen in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.
Natriumdihydrogenphosphat. NaH2PO , existiert als Dihydrat (Dichte 1,91 gern"3, Schmelzpunkt 60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gern'3). Beide Salze sind weiße, in Wasser sehr leicht lösliche Pulver, die beim Erhitzen das Kristallwasser verlieren und bei 200°C in das schwach saure Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat, Na2H P O7), bei höherer Temperatur in Natiumtrimetaphosphat (Na3P3Oc>) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH2PO reagiert sauer: es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natronlauge auf einen pH- Wert von 4,5 eingestellt und die Maische versprüht wird. Kalium- dihydrogenphosphat (primäres oder einbasiges Kaliumphosphat, Kaliumbiphosphat, KDP), KH2PO4, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gern'3, hat einen Schmelzpunkt 253° [Zersetzung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KPO3)x] und ist leicht löslich in Wasser.
Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na2HPO , ist ein farbloses, sehr leicht wasserlösliches kristallines Salz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte 2.066 gcm"3, Wasserverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gern"3, Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5 H2O) und 12 Mol. Wasser (Dichte 1.52 gern"3. Schmelzpunkt 35° unter Verlust von 5 H2O), wird bei 100° wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphosphat Na4P2θ7 über. Dinatriumhydrogenphosphat wird durch Neutralisation von Phosphorsäure mit Sodalösung unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator her- gestellt. Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres od. zweibasiges Kaliumphosphat), K2HPO , ist ein amoφhes, weißes Salz, das in Wasser leicht löslich ist.
Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na3PO4, sind farblose Kristalle, die als Dodecahydrat eine Dichte von 1,62 gern"3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zersetzung), als Decahydrat (entsprechend 19-20% P2O5) einen Schmelzpunkt von 100°C und in wasserfreier Form (entsprechend 39-40% P2O5) eine Dichte von 2,536 gern"3 aufweisen. Trinatriumphosphat ist in Wasser unter alkalischer Reaktion leicht löslich und wird durch Eindampfen einer Lösung aus genau 1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol NaOH hergestellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasiges Kaliumphosphat), K3PO , ist ein weißes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2.56 gcm"3, hat einen Schmelzpunkt von 1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht löslich. Es entsteht z.B. beim Erhitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat. Trotz des höheren Preises werden in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen, daher hochwirksamen, Kaliumphosphate gegenüber entsprechenden Natrium- Verbindungen vielfach bevorzugt.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na P O7. existiert in wasserfreier Form (Dichte 2,534 gern"3, Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1,815-1.836 gern'3. Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Bei Substanzen sind farblose, in Wasser mit alkalischer Reaktion lösliche Kristalle. Na4P2O7 entsteht beim Erhitzen von Dinatriumphosphat auf >200° oder indem man Phosphorsäure mit Soda im stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lösung durch Versprühen entwässert. Das Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härtebildner und verringert daher die Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat), K4P2O7, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der Dichte 2,33 gern"3 dar. das in Wasser löslich ist, wobei der pH- Wert der l%igen Lösung bei 25° 10.4 beträgt.
Durch Kondensation des NaH2PO bzw. des KH PO4 entstehen höhermol. Natrium- und Kaliumphosphate, bei denen man cyclische Vertreter, die Natrium- bzw. Kaliummetaphosphate und kettenförmige Typen, die Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate, unterscheiden kann. Insbesondere für letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen in Ge- brauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Grahamsches Salz, Kurrolsches und Maddrell- sches Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate werden gemeinsam als kondensierte Phosphate bezeichnet.
Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P30 (Natriumtripolyphosphat), ist ein wasserfrei oder mit 6 H O kristallisierendes, nicht hygroskopisches, weißes, wasserlösliches Salz der allgemeinen Formel NaO-[P(O)(ONa)-O]n-Na mit n=3. In 100 g Wasser lösen sich bei Zimmertemperatur etwa 17 g, bei 60° ca. 20 g, bei 100° rund 32 g des kristallwasserfreien Salzes; nach zweistündigem Erhitzen der Lösung auf 100° entstehen durch Hydrolyse etwa 8% Orthophosphat und 15% Diphosphat. Bei der Herstellung von Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit Sodalösung oder Natronlauge im stöchiometrischen Verhältnis zur Reaktion gebracht und die Lsg. durch Versprühen entwässert. Ahnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Pentanatriumtriphosphat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtri- phosphat. K5P3Oιo (Kaliumtripolyphosphat), kommt beispielsweise in Form einer 50 Gew.-%-igen Lösung (> 23% P2O5, 25%) K2O) in den Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie breite Verwendung. Weiter existieren auch Natriumkaliumtripolyphosphate, welche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Diese entstehen beispielsweise, wenn man Natriumtrimeta- phosphat mit KOH hydrolysiert:
(NaPO3)3 + 2 KOH -» Na3K2P30 + H2O
Diese Phosphate sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.
In bevorzugten Verfahren enthalten die verformbare(n) Masse(n) Phosphat(e), vorzugsweise Alkalimetallphosphat(e). besonders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtri- phosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat), in Mengen von 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis 75 Gew.-% uns insbesondere von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse.
Werden Phosphate als einzige hydratisierbare Stoffe in den Massen eingesetzt, so sollte die Menge an zugesetztem Wasser deren Wasserbindevermögen nicht überschreiten, um den Gehalt der Formköφer an freiem Wasser gering zu halten. Insgesamt haben sich zur Einhaltung der vorstehend genannten Grenzwerte Verfahren als bevorzugt herausgestellt, bei denen das Gewichtsverhältnis von Phosphat(en) zu Wasser in der verformbaren Masse kleiner 1 : 0,3, vorzugsweise kleiner 1 : 0,25 und insbesondere kleiner 1 : 0,2 ist.
Weitere Inhaltsstoffe, die anstelle von oder zusätzlich zu Phosphaten in den verformbaren Massen enthalten sein können, sind Carbonate und/oder Hydrogencarbonate, wobei die Alkalimetallsalze und darunter besonders die Kalium- und/oder Natriumsalze bevorzugt sind. In bevorzugten Verfahren enthalten die verformbare(n) Masse(n) Carbonat(e) und/oder Hydrogencarbonat(e), vorzugsweise Alkalicarbonate, besonders bevorzugt Na- triumcarbonat, in Mengen von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse.
Auch hierbei gilt bezüglich des Wassergehalts der Massen das Vorstehend Gesagte. Es haben sich dabei insbesondere Verfahren als bevorzugt herausgestellt, bei denen das Gewichtsverhältnis von Carbonat(en) und/oder Hydrogencarbonat(en) zu Wasser in der verformbaren Masse kleiner 1 : 0,2, vorzugsweise kleiner 1 : 0, 15 und insbesondere kleiner 1 : 0,1 ist.
Weitere Inhaltsstoffe, die anstelle von oder zusätzlich zu den genannten Phosphaten und oder Carbonaten/Hydrogencarbonaten in den verformbaren Massen enthalten sein können, sind Silikate, wobei die Alkalimetallsilikate und darunter besonders die amorphen und oder kristallinen Kalium- und/oder Natriumdisilikate bevorzugt sind.
Geeignete kristalline, schichtfb'rmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel NaMSi 02'H20. wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1.9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl ß- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si O5 ' yH2O bevorzugt, wobei ß-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in der internationalen Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amoφhe Natriumsilikate mit einem Modul Na O : SiO2 von 1 :2 bis 1 :3,3, vorzugsweise von 1 :2 bis 1 :2.8 und insbesondere von 1:2 bis 1:2,6, welche löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amoφhen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/ Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Begriff "amoφh" auch "röntgenamoφh" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigen- schaften führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu inteφretieren, daß die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige sogenannte röntgenamoφhe Silikate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Wassergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A- 44 00 024 beschrieben. Insbesondere bevorzugt sind verdichte- te/kompaktierte amoφhe Silikate, compoundierte amoφhe Silikate und übertrocknete röntgenamoφhe Silikate.
In im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Verfahren enthalten die verform- bare(n) Masse(n) Silikat(e), vorzugsweise Alkalisilikate, besonders bevorzugt kristalline oder amoφhe Alkalidisilikate. in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%. vorzugsweise von 15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthalten.
Auch hierbei gilt bezüglich des Wassergehalts der Massen das Vorstehend Gesagte. Es haben sich dabei insbesondere Verfahren als bevorzugt herausgestellt, bei denen das Gewichtsverhältnis von Silikat(en) zu Wasser in der verformbaren Masse kleiner 1 : 0,25, vorzugsweise kleiner 1 : 0,2 und insbesondere kleiner 1 : 0,15 ist.
Ebenfalls als wichtige Komponente in den erfindungsgemäß zu verarbeitenden Massen geeignet sind Stoffe aus der Gruppe der Zeolithe. Insbesondere bei der Herstellung von Waschmitteltabletten stellen diese Substanzen bevorzugte Gerüststoffe dar. Zeolithe weisen die allgemeine Formel
M2/nO Al2O3 x SiO2 y H2O
auf, in der M ein Kation der Wertigkeit n ist, x für Werte steht, die größer oder gleich 2 sind und y Werte zwischen 0 und 20 annehmen kann. Die Zeolithstrukturen bilden sich durch Verknüpfung von AlO4-Tetraedem mit SiO -Tetraedern, wobei dieses Netzwerk von Kationen und Wassermolekülen besetzt ist. Die Kationen in diesen Strukturen sind relativ mobil und können in unterschiedlichen Graden durch andere Kationen ausgetauscht sein. Das interkristalline „zeolithische" Wasser kann je nach Zeolithtyp kontinuierlich und reversibel abgegeben werden, während bei einigen Zeolithtypen auch strukturelle Änderungen mit der Wasserabgabe bzw. -aufnähme einhergehen.
In den strukturellen Untereinheiten bilden die „primären Bindungseinheiten" (AlO4- Tetraeder und SiO -Tetraeder) sogenannte „sekundäre Bindungseinheiten", die die Form ein- oder mehrfacher Ringe besitzen. So treten in verschiedenen Zeolithen beispielsweise 4-, 6- und 8-gliedrige Ringe auf (als S4R, S6R und S8R bezeichnet), andere Typen werden über vier- und sechsgliedrige Doppelringprismen verbunden (häufigste Typen: D4R als viereckiges bzw. D6R als sechseckiges Prisma). Diese „sekundären Untereinheiten" verbinden unterschiedliche Polyhedra. die mit griechischen Buchstaben bezeichnet werden. Am verbreitetsten ist hierbei ein Vielflächner. der aus sechs Quadraten und acht gleichseitigen Sechsecken aufgebaut ist und der als „ß" bezeichnet wird. Mit diesen Baueinheiten lassen sich mannigfaltige unterschiedliche Zeolithe realisieren. Bislang sind 34 natürliche Zeolith-Mineralien sowie ungefähr 100 synthetische Zeolithe bekannt.
Der bekannteste Zeolith, Zeolith 4 A, stellt eine kubische Zusammenstelling von ß- Käfigen dar, die durch D4R-Untereinheiten verknüpft sind. Er gehört der Zeolith- Strukturgruppe 3 an und sein dreidimensionales Netzwerk weist Poren von 2,2 Ä und 4,2 Ä Größe auf, die Formeleinheit in der Elementarzelle läßt sich mit Naι2[(AlO22(SiO22] 27 H2O beschreiben.
Bevorzugt werden im erfmdungsgemäßen Verfahren Zeolithe vom Faujasit-Typ eingesetzt. Zusammen mit den Zeolithen X und Y gehört das Mineral Faujasit zu den Faujasit- Typen innerhalb der Zeolith-Strukturgruppe 4. die durch die Doppelsechsring- Untereinheit D6R gekennzeichnet ist (Vergleiche Donald W. Breck: „Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons. New York, London, Sydney, Toronto. 1974. Seite 92). Zur Zeolith-Strukturgruppe 4 zählen neben den genannten Faujasit-Typen noch die Mineralien Chabazit und Gmelinit sowie die synthetischen Zeolithe R (Chabazit-Typ), S (Gmeli- nit-Typ), L und ZK-5. Die beiden letztgenannten synthetischen Zeolithe haben keine mineralischen Analoga.
Zeolithe vom Faujasit-Typ sind aus ß-Käfigen aufgebaut, die tetrahedral über D6R- Untereinheiten verknüpft sind, wobei die ß-Käfige ähnlich den Kohlenstoffatomen im Diamanten angeordnet sind. Das dreidimensionale Netzwerk der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Zeolithe vom Faujasit-Typ weist Poren von 2.2 und 7,4 Ä auf, die Elementarzelle enthält darüber hinaus 8 Kavitäten mit ca. 13 Ä Durchmesser und läßt sich durch die Formel Na86[(AlO )86( iO2)ιo6] ' 264 H2O beschreiben. Das Netzwerk des Zeolith X enthält dabei ein Hohlraumvolumen von ungefähr 50%. bezogen auf den dehydrati- sierten Kristall, was den größten Leerraum aller bekannten Zeolithe darstellt (Zeolith Y: ca. 48%o Hohlraumvolumen. Faujasit: ca. 47% Hohlraumvolumen). (Alle Daten aus: Donald W. Breck: „Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons. New York. London, Sydney. Toronto. 1974. Seiten 145. 176. 177). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kennzeichnet der Begriff „Zeolith vom Faujasit- Typ" alle drei Zeolithe, die die Faujasit-Untergruppe der Zeolim-Strukturgruppe 4 bilden. Neben dem Zeolith X sind erfindungsgemäß also auch Zeolith Y und Faujasit sowie Mischungen dieser Verbindungen erfindungsgemäß einsetzbar, wobei der reine Zeolith X bevorzugt ist.
Auch Mischungen oder Cokristallisate von Zeolithen des Faujasit-Typs mit anderen Zeolithen, die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, sind erfindungsgemäß einsetzbar, wobei die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders deutlich zu Tage treten, wenn mindestens 50 Gew.-% des Abpuderungsmittels aus einem Zeolithen vom Faujasit-Typ bestehen. Denkbar ist beispielsweise auch, daß man die minimale Menge eines Zeoliths vom Faujasit-Typ (0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des entstehenden Formköφers) einsetzt und als restliches Abpuderungsmittel herkömmlichen Zeolith A verwendet. Bevorzugt ist aber in jedem Fall, daß das Abpuderungsmittel ausschließlich aus einem oder mehreren Zeolithen vom Faujasit-Typ besteht, wobei Zeolith X wiederum bevorzugt ist.
Die Aluminiumsilikate, die im erfϊndungsgemäßen Verfahren bevorzugt eingesetzt werden, sind kommerziell erhältlich, und die Methoden zu ihrer Darstellung sind in Standardmonographien beschrieben.
Beispiele für kommerziell erhältliche Zeolithe vom X-Typ können durch die folgenden Formeln beschrieben werden:
Na86[(AlO2)86(SiO2)106] x H2O,
K86[(AlO2)86(SiO2)106] x H2O,
Ca4oNa6[(AlO2)g6(SiO2)ιo6] " x H2O,
Sr21Ba22[(AlO2)86(SiO2),o6] " x H2O, in denen x Werte zwischen 0 und 276 annehmen kann und die Porengrößen von 8,0 bis 8,4 Ä aufweisen.
Kommerziell erhältlich und im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der Firma CONDEA Augusta S.p.A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX® vertrieben wird und durch die Formel
nNa2O (l-n)K2O Al2O3 (2 - 2,5)SiO2 " (3,5 - 5,5) H2O
beschrieben werden kann.
Auch Zeolithe vom Y-Typ sind kommerziell erhältlich uns lassen sich beispielsweise durch die Formeln
Na56[(AlO2)56(SiO2)136] x H2O,
K56[(AlO2)56(SiO236] x H2O,
in denen x für Zahlen zwischen 0 und 276 steht und die Porengrößen von 8,0 Ä aufweisen, beschreiben.
Bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare(n) Masse(n) Zeolith(e), vorzugsweise Zeolith A, Zeolith P, Zeolith X und Mischungen aus diesen, in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew. -%, jeweils bezogen auf die Masse, enthalten.
Die Teilchengrößen der bevorzugt im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Zeolithe vom Faujasit-Typ liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis zu 100 μm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 50 μm und insbesondere zwischen 1 und 30 μm, jeweils mit Standard- Teilchengrößenbestimmungsmethoden gemessen. Es ist dabei generell bevorzugt, in den erfindungsgemäß zu verarbeitenden Massen fein- teilige Feststoffe einzusetzen, unabhängig davon, ob es sich dabei um die genannten Zeolithe oder andere Gerüststoffe oder Bleichmittel. Bleichaktivatoren oder andere Feststoffe handelt. Ganz allgemein sind Verfahrensvarianten bevorzugt, bei denen die mittlere Partikelgröße der in der/den verformbaren Masse(n) eingesetzten Feststoffe unter 400 μm, vorzugsweise unter 300 μm und insbesondere unter 200 μm liegt.
Die mittlere Partikelgröße stellt dabei das arithmetische Mittel aus den einzelnen Teilchengrößen dar, die noch schwanken können. Besonders bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% und insbesondere weniger als 1 Gew.-% der in der/den verformbaren Masse(n) eingesetzten Feststoffe Teilchengrößen oberhalb 1000 μm aufweisen. Der obere Teilchengrößenbereich läßt sich noch weiter einengen, so daß besonders bevorzugte Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, daß weniger als 15 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-% der in der/den verformbaren Masse(n) eingesetzten Feststoffe Teilchengrößen oberhalb 800 μm aufweisen.
Generell sind aber noch engere Teilchengrößenverteilungen bevorzugt, bei denen die Schwankungsbreite um die mittlere Teilchengröße maximal 50%, vorzugsweise maximal 40% und insbesondere maximal 30% der mittleren Teilchengröße beträgt, die Teilchengrößen also minimal das 0,7- und maximal das 1.3-fache der mittleren Teilchengröße ausmachen.
Vorstehend wurde das Gewichtsverhältnis von Wasser zu bestimmten Inhaltsstoffen in erfindungsgemäß bevorzugt zu verarbeitenden Massen angegeben. Nach der Verarbeitung wird dieses Wasser vorzugsweise in Form von Hydratwasser gebunden, so daß die Verfahrensendprodukte vorzugsweise einen deutlich niedrigeren Gehalt an freiem Wasser aufweisen. Bevorzugte Endprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dabei im wesentlichen wasserfrei, d.h. in einem Zustand, bei dem der Gehalt an flüssigem, d.h. nicht in Form von Hydratwasser und/oder Konstitutionswasser vorliegendem Wasser unter 2 Gew.-%. vorzugsweise unter 1 Gew.-% und insbesondere sogar unter 0,5 Gew.-%. jeweils bezogen auf die Formköφer. liegt. Dementsprechend sind erfindungsgemäße Ver- fahren bevorzugt, bei denen die Formköφer weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 1 Gew.-% und insbesondere weniger als 0,5 Gew.-% freies Wasser enthalten. Wasser kann dementsprechend im wesentlichen nur in chemisch und/oder physikalisch gebundener Form bzw. als Bestandteil der als Feststoff vorliegenden Rohstoffe bzw. Compounds, aber nicht als Flüssigkeit, Lösung oder Dispersion in den Endprodukten des erfindungsgemäßen Verfahrens vorliegen. Vorteilhafterweise weisen die Formköφer am Ende des erfindungsgemäßen Herstellungsprozesses insgesamt einen Wassergehalt von nicht mehr als 15 Gew.-% auf, wobei dieses Wasser also nicht in flüssiger freier Form, sondern chemisch und/oder physikalisch gebunden vorliegt, und es insbesondere bevorzugt ist. daß der Gehalt an nicht an Zeolith und oder an Silikaten gebundenem Wasser im festen Vorgemisch nicht mehr als 10 Gew.- % und insbesondere nicht mehr als 7 Gew.-% beträgt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Verfahrensendprodukte besitzen nicht nur einen äußerst geringen Anteil an freiem Wasser, sondem sind vorzugsweise selbst noch in der Lage, weiteres freies Wasser zu binden. In bevorzugten Verfahren beträgt der Wassergehalt der Formköφer 50 bis 100 % des berechneten Wasserbindevermögens beträgt.
Das Wasserbindevermögen ist die Fähigkeit einer Substanz (hier: des Verfahrensendprodukts). Wasser in chemisch stabiler Form aufzunehmen und gibt letztlich an. wieviel Wasser in Form von stabilen Hydraten von einer Substanz bzw. einem Formköφer gebunden werden kann. Der dimensionslose Wert des Wasserbindevermögens (WBV) errechnet sich dabei aus:
« • 18
WBV =-
M
wobei n die Zahl der Wassermoleküle im entsprechenden Hydrat der Substanz und M die Molmasse der nicht hydratisierten Substanz ist. Damit ergibt sich beispielsweise für das Wasserbindevermögen von wasserfreiem Natriumcarbonat (Bildung von Natriumcarbo- nat-Monohvdrat) ein Wert von 1 - 18
WBV =- = 0,17 .
2 - 23 + 12 + 3 - 16
Der Wτert WBV kann dabei für alle hydratbildenden Substanzen, die in den erfindungsgemäß zu verarbeitenden Massen eingesetzt werden, berechnet werden. Über die prozentualen Anteile dieser Substanzen ergibt sich dann das Gesamt- Wasserbindevermögen der Rezeptur. In bevorzugten Verfahrensendprodukten beträgt der Wassergehalt dann zwischen 50 und 100%) dieses berechneten Wertes.
Neben dem Wassergehalt der Verfahrensendprodukte und dem Verhältnis von Wasser zu bestimmten Rohstoffen können auch Angaben über den absoluten Wassergehalt der erfindungsgemäß zu verarbeitenden Massen gemacht werden. In besonders bevorzugten Verfahren weist/weisen die verformbare(n) Masse(n) bei der Verarbeitung einen Wassergehalt von 2,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 7,5 bis 20 Gew.-%o, jeweils bezogen auf die Masse, auf.
Ein weiterer Mechanismus zur Aushärtung der im erfindungsgemäßen Verfahren verarbeiteten Massen liegt in der Abkühlung bei der Verarbeitung der Massen oberhalb ihres Erweichungspunktes. Verfahren, bei denen die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch Kühlung unter den Schmelzpunkt erfolgt, sind demnach bevorzugt.
Unter Temperatureinwirkung erweichbare Massen lassen sich einfach konfektionieren, indem die gewünschten weiteren Inhaltsstoffe mit einem schmelz- oder erweichbaren Stoff vermischt und die Mischung auf Temperaturen im Erweichungsbereich dieses Stoffes erwärmt und bei diesen Temperaturen formgebend verarbeitet wird. Besonders bevorzugt werden hierbei als schmelz- oder erweichbare Substanzen Wachse. Paraffine, Po- lyalkylenglycole usw. eingesetzt. Diese werden nachfolgend beschrieben.
Die schmelz- oder erweichbaren Substanzen sollten einen Schmelzbereich (Erstarrungsbereich) in einem solchen Temperaturbereich aufweisen, bei dem die übrigen Inhaltsstoffe der zu verarbeitenden Massen keiner zu hohen thermischen Belastung ausgesetzt werden. Andererseits muß der Schmelzbereich jedoch ausreichend hoch sein, um bei zumindest leicht erhöhter Temperatur noch einen handhabbaren Formköφer bereitzustellen. In erfindungsgemäß bevorzugten Massen weisen die schmelz- oder erweichbaren Substanzen einen Schmelzpunkt über 30°C auf.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die schmelz- oder erweichbaren Substanzen keinen scharf definierten Schmelzpunkt zeigt, wie er üblicherweise bei reinen, kristallinen Substanzen auftritt, sondern einen unter Umständen mehrere Grad Celsius umfassenden Schmelzbereich aufweisen. Die schmelz- oder erweichbaren Substanzen weisen vorzugsweise einen Schmelzbereich auf, der zwischen etwa 45°C und etwa 75°C liegt. Das heißt im vorliegenden Fall, daß der Schmelzbereich innerhalb des angegebenen Temperaturintervalls auftritt und bezeichnet nicht die Breite des Schmelzbereichs. Vorzugsweise beträgt die Breite des Schmelzbereichs wenigstens 1°C, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 3°C.
Die oben genannten Eigenschaften werden in der Regel von sogenannten Wachsen erfüllt. Unter "Wachsen" wird eine Reihe natürlicher oder künstlich gewonnener Stoffe verstanden, die in der Regel über 40°C ohne Zersetzung schmelzen und schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrigviskos und nicht fadenziehend sind. Sie weisen eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit auf.
Nach ihrer Herkunft teilt man die Wachse in drei Gruppen ein, die natürlichen Wachse, chemisch modifizierte Wachse und die synthetischen Wachse.
Zu den natürlichen Wachsen zählen beispielsweise pflanzliche Wachse wie Candelillawachs. Carnaubawachs. Japanwachs, Espartograswachs. Korkwachs, Guarumawachs, Reiskeimölwachs. Zuckerrohrwachs, Ouricurywachs. oder Montanwachs, tierische Wachse wie Bienenwachs. Schellackwachs. Walrat, Lanolin (Wollwachs), oder Bürzelfett, Mineralwachse wie Ceresin oder Ozokerit (Erdwachs), oder petrochemische Wachse wie Petrolatum. Paraffinwachse oder Mikrowachse. Zu den chemisch modifizierten Wachsen zählen beispielsweise Hartwachse wie Montanesterwachse, Sassolwachse oder hydrierte Jojobawachse.
Unter synthetischen Wachsen werden in der Regel Polyalkylenwachse oder Polyalkylenglycolwachse verstanden. Als schmelz- oder erweichbaren Substanzen für die durch Abkühlung aushärtenden Massen einsetzbar sind auch Verbindungen aus anderen Stoffklassen, die die genannten Erfordernisse hinsichtlich des Erweichungspunkts erfüllen. Als geeignete synthetische Verbindungen haben sich beispielsweise höhere Ester der Phthalsäure, insbesondere Dicyclohexylphthalat, das kommerziell unter dem Namen Unimoll® 66 (Bayer AG) erhältlich ist. erwiesen. Geeignet sind auch synthetisch hergestellte Wachse aus niederen Carbonsäuren und Fettalkoholen, beispielsweise Dimyristyl Tartrat, das unter dem Namen Cosmacol® ETLP (Condea) erhältlich ist. Umgekehrt sind auch synthetische oder teilsynthetische Ester aus niederen Alkoholen mit Fettsäuren aus nativen Quellen einsetzbar. In diese Stofiklasse fällt beispielsweise das Tegin® 90 (Goldschmidt), ein Glycerinmonostearat-palmitat. Auch Schellack, beispielsweise Schellack-KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH) ist erfindungsgemäß als schmelz- oder erweichbaren Substanzen einsetzbar.
Ebenfalls zu den Wachsen im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise die sogenannten Wachsalkohole gerechnet. Wachsalkohole sind höhermolekulare, wasserunlösliche Fettalkohole mit in der Regel etwa 22 bis 40 Kohlenstoffatomen. Die Wachsalkohole kommen beispielsweise in Form von Wachsestern höhermolekularer Fettsäuren (Wachssäuren) als Hauptbestandteil vieler natürlicher Wachse vor. Beispiele für Wachsalkohole sind Lignocerylalkohol (1-Tetracosanol), Cetylalkohol. Myristylalkohol oder Melissylalkohol. Die Umhüllung der erfindungsgemäß umhüllten Feststoffpartikel kann gegebenenfalls auch Wollwachsalkohole enthalten, worunter man Triteφenoid- und Steroidalkohole. beispielsweise Lanolin, versteht, das beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Argowax® (Pamentier & Co) erhältlich ist. Ebenfalls zumindest anteilig als Bestandteil der schmelz- oder erweichbaren Substanzen einsetzbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Fettsäureglycerinester oder Fettsäurealkanolamide aber gegebenenfalls auch wasserunlösliche oder nur wenig wasserlösliche Polyalkylenglycolverbindungen. Besonders bevorzugte schmelz- oder erweichbaren Substanzen in den zu verarbeitenden Massen sind solche aus der Gruppe der Polyethylenglycole (PEG) und/oder Polypropy- lenglycole (PPG) enthält, wobei Polyethylenglycole mit Molmassen zwischen 1500 und 36.000 bevorzugt, solche mit Molmassen von 2000 bis 6000 besonders bevorzugt und solche mit Molmassen von 3000 bis 5000 insbesondere bevorzugt sind. Auch entsprechende Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die die plastisch verformbare(n) Masse(n) mindestens einen Stoff aus der Gmppe der Polyethylenglycole (PEG) und/oder Polypropylenglycole (PPG) enthält/enthalten, sind bevorzugt.
Hierbei sind erfindungsgemäß zu verarbeitende Massen besonders bevorzugt, die als einzige schmelz- oder erweichbaren Substanzen Propylenglycole (PPG) und/oder Polyethylenglycole (PEG) enthalten. Erfϊndungsgemäß einsetzbare Polypropylenglycole (Kurzzeichen PPG) sind Polymere des Propylenglycols, die der allgemeinen Formel I
H-(O-CH-CH2)„-OH (I)
I CH3
genügen, wobei n Werte zwischen 10 und 2000 annehmen kann. Bevorzugte PPG weisen Molmassen zwischen 1000 und 10.000, entsprechend Werten von n zwischen 17 und ca. 170, auf.
Erfindungsgemäß bevorzugt einsetzbare Polyethylenglycole (Kurzzeichen PEG) sind dabei Polymere des Ethylenglycols, die der allgemeinen Formel II
H-(O-CH2-CH2)π-OH (II)
genügen, wobei n Werte zwischen 20 und ca. 1000 annehmen kann. Die vorstehend genannten bevorzugten Molekulargewichtsbereiche entsprechen dabei bevorzugten Bereichen des Wertes n in Formel IV von ca. 30 bis ca. 820 (genau: von 34 bis 818). besonders bevorzugt von ca. 40 bis ca. 150 (genau: von 45 bis 136) und insbesondere von ca. 70 bis ca. 120 (genau: von 68 bis 113).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäß zu verarbeitenden Massen im überwiegenden Anteil Paraffinwachs. Das heißt, daß wenigstens 50 Gew.-% der insgesamt enthaltenen schmelz- oder erweichbaren Substanzen, vorzugsweise mehr, aus Paraffinwachs bestehen. Besonders geeignet sind Paraffinwachsgehalte (bezogen auf die Gesamtmenge schmelz- oder erweichbarer Substanzen) von etwa 60 Gew.-%, etwa 70 Gew.-% oder etwa 80 Gew.-%, wobei noch höhere Anteile von beispielsweise mehr als 90 Gew.-% besonders bevorzugt sind. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Gesamtmenge der eingesetzten schmelz- oder erweichbaren Substanzen mindestens einer Masse ausschließlich aus Paraffin wachs.
Paraffinwachse weisen gegenüber den anderen genannten, natürlichen Wachsen im Rahmen der vorliegenden Erfindung den Vorteil auf, daß in einer alkalischen Reinigungsmittelumgebung keine Hydrolyse der Wachse stattfindet (wie sie beispielsweise bei den Wachsestern zu erwarten ist), da Paraffinwachs keine hydrolisierbaren Gruppen enthält.
Paraffmwachse bestehen hauptsächlich aus Alkanen, sowie niedrigen Anteilen an Iso- und Cycloalkanen. Das erfindungsgemäß einzusetzende Paraffin weist bevorzugt im wesentlichen keine Bestandteile mit einem Schmelzpunkt von mehr als 70°C, besonders bevorzugt von mehr als 60°C auf. Anteile hochschmelzender Alkane im Paraffin können bei Unterschreitung dieser Schmelztemperatur in der Reinigungsmittelflotte nicht erwünschte Wachsrückstände auf den zu reinigenden Oberflächen oder dem zu reinigenden Gut hinterlassen. Solche Wachsrückstände führen in der Regel zu einem unschönen Aussehen der gereinigten Oberfläche und sollten daher vermieden werden.
Bevorzugt zu verarbeitende Massen enthalten als schmelz- oder erweichbaren Substanzen mindestens ein Paraffinwachs mit einem Schmelzbereich von 50°C bis 60°C. wobei be- vorzugte Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, daß die verformbare(n) Masse(n) ein Paraffinwachs mit einem Schmelzbereich von 50°C bis 55°C enthält enthalten.
Vorzugsweise ist der Gehalt des eingesetzten Paraffinwachses an bei Umgebungstemperatur (in der Regel etwa 10 bis etwa 30°C) festen Alkanen. Isoalkanen und Cycloalkanen möglichst hoch. Je mehr feste Wachsbestandteile in einem Wachs bei Raumtemperatur vorhanden sind, desto brauchbarer ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Mit zunehmenden Anteil an festen Wachsbestandteilen steigt die Belastbarkeit der Verfahrensendprodukte gegenüber Stößen oder Reibung an anderen Oberflächen an, was zu einem länger anhaltenden Schutz führt. Hohe Anteile an Ölen oder flüssigen Wachsbestandteilen können zu einer Schwächung der Formköφer oder Formköφerbereiche führen, wodurch Poren geöffnet werden und die Aktivstoffe den Eingangs genannten Umgebungseinflüssen ausgesetzt werden.
Die schmelz- oder erweichbaren Substanzen können neben Paraffin als Hauptbestandteil noch eine oder mehrere der oben genannten Wachse oder wachsartigen Substanzen enthalten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte das die schmelz- oder erweichbaren Substanzen bildende Gemisch so beschaffen sein, daß die Masse und der daraus gebildete Formköφer bzw. Formköφerbestandteil wenigstens weitgehend wasserunlöslich sind. Die Löslichkeit in Wasser sollte bei einer Temperatur von etwa 30°C etwa 10 mg/1 nicht übersteigen und vorzugsweise unterhalb 5 mg/1 liegen.
In solchen Fällen sollten die schmelz- oder erweichbaren Substanzen jedoch eine möglichst geringe Wasserlöslichkeit, auch in Wasser mit erhöhter Temperatur, aufweisen, um eine temperaturunabhängige Freisetzung der Aktivsubstanzen möglichst weitgehend zu vermeiden.
Das vorstehend beschriebene Prinzip dient der verzögerten Freisetzung von Inhaltsstoffen zu einem bestimmten Zeitpunkt im Reinigungsgang und läßt sich besonders vorteilhaft anwenden, wenn im Hauptspülgang mit niedrigerer Temperatur (beispielsweise 55 °C) gespült wird, so daß die Aktivsubstanz aus den Klarspüleφartikeln erst im Klarspülgang bei höheren Temperaturen (ca. 70 °C) freigesetzt wird. Bevorzugte erfindungsgemäß zu verarbeitende Massen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als schmelz- oder erweichbaren Substanzen ein oder mehrere Stoffe mit einem Schmelzbereich von 40°C bis 75 °C in Mengen von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 20 Gew.-%>, jeweils bezogen auf das Gewicht der Masse, enthalten.
Ein weiterer Mechanismus, nach dem die Aushärtung der Massen erfolgen kann, ist die Verdampfung von Lösungsmitteln. Hierzu können Lösungen oder Dispersionen der gewünschten Inhaltsstoffe in einem oder mehreren geeigneten, leichtflüchtigen Lösungsmittel hergestellt werden, die nach dem formgebenden Verarbeitungsschritt diese(s) Lösungsmittel abgeben und dabei aushärten. Als Lösungsmittel bieten sich beispielsweise niedere Alkanole, Aldehyde, Ether, Ester usw. an, deren Auswahl je nach weiterer Zusammensetzung der zu verarbeitenden Massen vorgenommen wird. Besonders geeignete Lösungsmittel für solche Verfahren, bei denen die Aushärtung der verformbaren Mas- se(n) durch Verdampfung von Lösungsmitteln erfolgt, sind Ethanol, Propanol, Isopropa- nol, 1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methy-l -Propanol, 2-Methyl-2-Propanol, 1-Pentanol. 2- Pentanol, 3-Pentanol. 2,2-Dimethyl-l -Propanol, 3 -Methyl- 1-butanol; 3-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-2-butanol, 2-Methyl-l-Butanol, 1-Hexanol sowie die Essigsäureester der vorstehend genannten Alkohole, insbesondere Essigsäureethylester.
Die Verdampfung der genannten Lösungsmittel kann durch sich der Formgebung und Ablängung anschließende Erwärmung, oder durch Luftbewegung beschleunigt werden. Auch Kombinationen der genannten Maßnahmen sind hierzu geeignet, beispielsweise das Anblasen der abgelängten Formköφer mit Warm- oder Heißluft.
Ein weiterer Mechanismus, der der Erhärtung der formgebend verarbeiteten und abgelängten Massen zugrunde liegen kann, ist die Kristallisation. Verfahren, bei denen die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch Kristallisation erfolgt, sind ebenfalls bevorzugt. Die Kristallisation als der Aushärtung zugrundeliegender Mechanismus kann genutzt werden, indem beispielsweise Schmelzen kristalliner Substanzen als Grundlage einer oder mehrerer formgebend verarbeitbarer Massen dienen. Nach der Verarbeitung gehen solche Systeme in einen höheren Ordnungszustand über, der wiederum zur Aushärtung des gesamten gebildeten Formköφers führt. Die Kristallisation kann aber auch durch Auskristallisieren aus übersättigter Lösung erfolgen. Übersättigung ist dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Bezeichnung für einen metastabilen Zustand, in dem in einem abgeschlossenen System mehr von einem Stoff vorhanden ist, als zur Sättigung erforderlich ist. Eine beispielsweise durch Unterkühlung erhaltene übersättigte Lösung enthält demnach mehr gelösten Stoff, als sie im thermischen Gleichgewicht enthalten dürfte. Der Überschuß an gelöster Substanz kann durch Impfen mit Keimen oder Staubteilchen oder durch Erschütterung des Systems zur augenblicklichen Kristallisation gebracht werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff "übersättigt" immer auf eine Temperatur von 20°C. Lösen sich in einem bestimmten Lösungsmittel bei einer Temperatur von 20 °C von einem Stoff x Gramm im Liter, so ist die Lösung im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "übersättigt" zu bezeichnen, wenn sie (x + y) Gramm des Stoffes im Liter enthält, wobei y > 0 gilt. So sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Lösungen als "übersättigt" zu bezeichnen, die mit einer erhöhten Temperatur als Grundlage einer zu verarbeitenden Masse dienen und bei dieser Temperatur verarbeitet werden, bei der sich mehr an gelöstem Stoff in der Lösung befindet, als sich bei 20 °C in derselben Menge Lösungsmittel lösen würde.
Unter dem Begriff "Löslichkeit" versteht die vorliegende Erfindung die maximale Menge eines Stoffes, die das Lösungsmittel bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann, d.h. den Anteil des gelösten Stoffes in einer bei der betreffenden Temperatur gesättigten Lösung. Enthält eine Lösung mehr gelösten Stoff, als sie bei einer gegebenen Temperatur im thermodynamischen Gleichgewicht enthalten dürfte (z.B. bei Unterkühlung), so nennt man sie übersättigt. Durch Impfen mit Keimen läßt sich bewirken, daß der Überschuß als Bodenköφer der nun nur noch gesättigten Lösung ausfallt. Eine in Bezug auf eine Substanz gesättigte Lösung vermag aber noch andere Stoffe aufzulösen (z.B. kann man in einer gesättigten Kochsalz-Lösung noch Zucker auflösen). Der Zustand der Übersättigung läßt sich, wie vorstehend beschrieben, durch langsames Abkühlen bzw. durch Unterkühlung einer Lösung erreichen, solange der gelöste Stoff im Lösungsmittel bei höheren Temperaturen besser löslich ist. Andere Möglichkeiten, zu übersättigten Lösungen zu gelangen, sind beispielsweise das Vereinigen zweier Lösungen, deren Inhaltsstoffe zu einem anderen Stoff reagieren, welcher nicht sofort ausfällt (verhinderte bzw. verzögerte Fällungsreaktionen). Der letztgenannte Mechanismus ist als Grundlage der Bildung von erfindungsgemäß zu verarbeitenden Massen besonders geeignet.
Prinzipiell ist der Zustand der Übersättigung bei jeder Art von Lösung erreichbar, wenngleich die Anwendung des in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Prinzips wie bereits erwähnt bei der Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln Anwendung findet. Demzufolge sind einige Systeme, die prinzipiell zur Bildung übersättigter Lösungen neigen, erfindungsgemäß weniger gut einsetzbar. da die zugrundeliegenden Stoffsysteme ökologisch, toxikologisch oder aus ökonomischen Gründen nicht eingesetzt werden können. Neben nichtionischen Tensiden oder gängigen nichtwäßrigen Lösungsmitteln sind daher erfindungsgemäße Verfahren mit dem zuletzt genannten Aushärtungsmechanismus besonders bevorzugt, bei denen als Gmndlage mindestens einer zu verarbeitenden Masse eine übersättigte wäßrige Lösung eingesetzt wird.
Wie bereits vorstehend erwähnt, bezieht sich der Zustand der Übersättigung im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf die gesättigte Lösung bei 20 °C. Durch den Einsatz von Lösungen, die eine Temperatur oberhalb von 20 °C aufweisen, kann der Zustand der Übersättigung leicht erreicht werden. Erfindungsgemäße Verfahren, bei denen die durch Kristallisation aushärtende Masse bei der Verarbeitung eine Temperatur zwischen 35 und 120°C. vorzugsweise zwischen 40 und 110°C. besonders bevorzugt zwischen 45 und 90 °C und insbesondere zwischen 50 und 80 °C. aufweist, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Da die hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformköφer in der Regel weder bei erhöhten Temperaturen gelagert noch später bei diesen erhöhten Temperaturen angewandt werden, führt die Abkühlung der Mischung zur Ausfällung des Anteils an gelöstem Stoff aus der übersättigten Lösung, der über die Sättigungsgrenze bei 20 °C hinweg in der Lösung enthalten war. Die übersättigte Lösung kann sich so beim Abkühlen in eine gesättigte Lösung und einen Bodenköφer aufteilen. Es ist aber auch möglich, daß durch Rekri- stallisations- und Hydratationsphänomene die übersättigte Lösung bei der Abkühlung zu einem Feststoff erstarrt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn sich bestimmte hydratwasserhaltige Salze beim Erhitzen in ihrem Kristallwasser auflösen. Beim Abkühlen bilden sich hier oft übersättigte Lösungen, die durch mechanische Einwirkung oder Keimzugabe zu einem Feststoff - dem kristallwasserhaltigen Salz als dem bei Raumtemperatur ther- modynamisch stabilen Zustand - erstarren. Bekannt ist dieses Phänomen beispielsweise von Natriurnthiosulfat-Pentahydrat und Natriumacetat-Trihydrat. wobei insbesondere das letztgenannte hydratwasserhaltige Salz in Form der übersättigten Lösung im erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft einsetzbar ist. Auch spezielle Wasch- und Reinigungs- mittel-Inhaltsstoffe, wie beispielsweise Phosphonate zeigen dieses Phänomen und eignen sich in Form der Lösungen hervorragend als Granulationshilfsmittel. Hierzu werden die entsprechenden Phosphonsäuren (siehe unten) mit konzentrierter Alkalilauge neutralisiert, wobei sich die Lösung durch die Neutralisationswärme aufheizt. Beim Abkühlen bilden sich aus diesen Lösungen Feststoffe der entsprechenden Alkaliphosphonate. Durch Einarbeiten weiterer Wasch- und Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe in die noch warmen Lösungen lassen sich erfindungsgemäß verarbeitbare Massen unterschiedlicher Zusammensetzung herstellen. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die als Grundlage der aushärtenden Masse dienende übersättigte Lösung bei Raumtemperatur zu einem Feststoff erstarrt. Bevorzugt ist hierbei, daß die vormals übersättigte Lösung nach dem Erstarren zu einem Feststoff durch Erhitzen auf die Temperatur, bei der die übersättigte Lösung gebildet wurde, nicht wieder in eine übersättigte Lösung überführt werden kann. Dies ist beispielsweise bei den erwähnten Phosphonaten der fall.
Die als Grundlage der aushärtenden Masse dienende übersättigte Lösung kann - wie vorstehend erwähnt - auf mehreren Wegen erhalten und dann nach optionaler Zumischung weiterer Inhaltsstoffe erfindungsgemäß verarbeitet werden. Ein einfacher Weg besteht beispielsweise darin, daß die als Gmndlage der aushärtenden Masse dienende übersättigte Lösung durch Auflösen des gelösten Stoffes in erhitztem Lösungsmittel hergestellt wird. Werden auf diese Weise im erhitzten Lösungsmittel höhere Mengen des gelösten Stoffes gelöst, als sich bei 20 °C lösen würden, so liegt eine im Sinne der vorliegenden Erfindung übersättigte Lösung vor, die entweder heiß (siehe oben) oder abgekühlt und im metastabilen Zustand in den Mischer gegeben werden kann.
Es ist femer möglich, hydratwasserhaltige Salze durch "trockenes*' Erhitzen zu entwässern und im eigenen Kristallwasser aufzulösen (siehe oben). Auch dies ist eine Methode, im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbare übersättigte Lösungen herzustellen.
Ein weiterer Weg besteht darin, eine nicht-übersättigte Lösung mit einem Gas oder einer weiteren Flüssigkeit bzw. Lösung zu versetzen, so daß der gelöste Stoff in der Lösung zu einem schlechter löslichen Stoff reagiert oder sich in der Mischung der Lösungsmittel schlechter löst. Das Vereinigen zweier Lösungen, die jeweils zwei Stoffe enthalten, welche miteinander zu einem schlechter löslichen Stoff reagieren, ist ebenfalls eine Methode zur Herstellung übersättigter Lösungen, solange der schlechter lösliche Stoff nicht augenblicklich ausfällt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die als Grundlage der aushärtenden Masse dienende übersättigte Lösung durch Vereinigung von zwei oder mehr Lösungen hergestellt wird. Beispiele für solche Wege, übersättigte Lösungen herzustellen, werden nachstehend behandelt.
Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die übersättigte wäßrige Lösung durch Vereinigen einer wäßrigen Lösung eines oder mehrerer saurer Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln, vorzugsweise aus der Gmppe der Ten- sidsäuren. der Buildersäuren und der Komplexbildnersäuren, und einer wäßrigen Alkalilösung, vorzugsweise einer wäßrigen Alkalihydroxidlösung, insbesondere einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung, erhalten wird.
Unter den bereits weiter oben erwähnten Vertretern der genannten Verbindungsklassen nehmen insbesondere die Phosphonate im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine herausragende Stellung ein. In bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird daher die übersättigte wäßrige Lösung durch Vereinigen einer wäßrigen Phosphonsäurelösung mit Konzentrationen oberhalb 45 Gew.-%. vorzugsweise oberhalb 50 Gew.-% und insbeson- dere oberhalb 55 Gew.-%. jeweils bezogen auf die Phosphonsäurelösung und einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung mit Konzentrationen oberhalb 35 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb 40 Gew.-% und insbesondere oberhalb 45 Gew.-%. jeweils bezogen auf die Natriumhydroxidlösung, erhalten.
Die Aushärtung der verformbaren Masse(n) kann erfindungsgemäß auch durch chemische Reaktion(en), insbesondere Polymerisation, erfolgen. Prinzipiell sind dabei alle chemischen Reaktionen geeignet, die ausgehend von einem oder mehreren flüssigen bis pastö- sen Stoffen durch Reaktion mit (einem) anderen Stoff(en) zu Feststoffen führen. Insbesondere chemische Reaktionen, die nicht schlagartig zur genannten Zustandsänderung führen, sind dabei geeignet. Aus der Vielfalt chemischer Reaktionen, die zur Erstarrungs- phänomena führen, sind insbesondere Reaktionen geeignet, bei denen der Aufbau größerer Moleküle aus kleineren Molekülen erfolgt. Hierzu zählen wiedemm bevorzugt Reaktionen, bei denen viele kleine Moleküle zu (einem) größeren Molekül(en) reagieren. Dies sind sogenannte Polyreaktionen (Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation) und polymeranaloge Reaktionen. Die entsprechenden Polymerisate, Polyaddukte (Polyadditi- onsprodukte) oder Polykondensate (Polykondensationsprodukte) verleihen dem fertig abgelängten Formköφer dann seine Festigkeit.
Im Hinblick auf den Einsatzzweck der erfindungsgemäß hergestellten Produkte ist es bevorzugt, als Aushärtungsmechanismus die Bildung von solchen festen Substanzen aus flüssigen oder pastösen Ausgangsstoffen zu nutzen, die im Wasch- und Reinigungsmittel ohnehin als Inhaltsstoffe, beispielsweise Cobuilder, soil-repellents oder soil-release- Polymere eingesetzt werden sollen. Solche Cobuilder können beispielsweise aus den Gmppen der Polycarboxylate/Polycarbonsäuren. polymeren Polycarboxylate, Asparagin- säure. Polyacetale. Dextrine usw. stammen. Diese Stoffklassen werden weiter unten beschrieben.
Ein weiterer Mechanismus, nach dem die Aushärtung der verformbaren Masse(n) im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen kann, ist die durch Änderung der Theologischen Eigenschaften erfolgende Aushärtung. Dabei macht man sich die Eigenschaft zunutze, daß bestimmte Substanzen unter Einwirkung von Scherkräften ihre rheologischen Eigenschaften zum Teil drastisch ändern. Beispiele für solche Systeme, die dem Fachmann geläufig sind, sind beispielsweise Schichtsilikate, die unter Schemng in geeigneten Matrizes stark verdickend wirken und zu schnittfesten Massen führen können.
Selbstverständlich können in einer Masse auch zwei oder mehrere Aushärtungsmechanismen miteinander verbunden bzw. gleichzeitig genutzt werden. Hier bieten sich beispielsweise die Kristallisation unter gleichzeitiger Lösungsmittelverdampfimg, die Abkühlung bei gleichzeitiger Kristallisation, die Wasserbindung („innere Trocknung") bei gleichzeitiger äußerer Trocknung usw. an.
Der allgemeinen Beschreibung von Mechanismen, die im erfindungsgemäßen Verfahren der Aushärtung zugrunde liegen können, schließt sich eine detaillierte Beschreibung der in den zu verarbeitenden Massen sonst noch einzusetzenden Inhaltsstoffe an.
Bevorzugte Endprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens, also bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformköφer, enthalten weiterhin ein oder mehrere Tensid(e). Demzufolge ist es bevorzugt, daß mindestens eine der zu verarbeitenden Massen Tensid(e) enthält. In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern können anionische, nichtionische, kationische und/oder amphotere Tenside beziehungsweise Mischungen aus diesen eingesetzt werden. Bevorzugt sind aus anwendungstechnischer Sicht Mischungen aus anionischen und nichtionischen Tensiden. Der Gesamttensidgehalt der Formköφer liegt im Falle von Waschmitteltabletten bei 5 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Formköφergewicht. wobei Tensidgehalte über 15 Gew.-% bevorzugt sind, während Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen vorzugsweise unter 5 Gew.- % Tensid(e) enthalten.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9.13- Alkvlbenzolsulfonate. Olefinsulfonate. d.h. Gemische aus Alken- und Hvdroxvalkansul- fonaten sowie Disulfonaten. wie man sie beispielsweise aus Cι -ι8-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasformigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfoniemngsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate. die aus C 12-18- Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z.B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren geeignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäuregly- cerinestem sind die Mono-. Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umestemng von Triglyceriden mit 0.3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfieφrodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure. Myristinsäure, Laurinsäure. Palmitinsäure. Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der Cι2-Ci8-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol. Taigfettalkohol. Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der Cιo-C2o-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die Cι2-Ci6-Alkylsulfate und Cι2-Ci5-Alkylsulfate sowie Cι -Ci5-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2.3-Alkylsulfate. welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3.234.258 oder 5.075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN* erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C?.?! -Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte CQ.Π -Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder Cι28-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Mo- noester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten Cs-is-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren. z.B. Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Dioder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxy- lierte. insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoal- koholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen. z.B. aus Kokos-, Palm-, Taigfett- oder Oleylalkohol. und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise Cι2-ι4-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-n-Alkohol mit 7 EO, Cι3-]5-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO. Cι2-ι8-Alkohole mit 3 EO. 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus Ci2-ι -Alkohol mit 3 EO und Cι2-ι8-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow ränge ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Taigfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G) eingesetzt werden, in der R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist. das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen. vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomeri- sierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10: vorzugsweise liegt x bei 1.2 bis 1.4.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester. vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der internationalen Patentanmeldung WO-A-90/ 13533 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide. beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N- dimethvlaminoxid und N-Talgalkvl-N.N-dihvdroxvethvlaminoxid. und der Fettsäurealka- nolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (III),
RJ
R-CO-N-[Z] (III)
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen. R^ für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkvlrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgmppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (IV),
R -O-R2
R-CO-N-[Z] (IV)
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlen- ≤toffatomen. R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei G- -Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polvhvdroxvalkvlrest steht, dessen Alkvlkette mit mindestens zwei Hvdrox- ylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispielsweise Glucose, Fmctose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielsweise nach der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestem in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Wasch- und Reinigungs- mittelformköφem bevorzugt, die anionische(s) und nichtionische(s) Tensid(e) enthalten, wobei anwendungstechnische Vorteile aus bestimmten Mengenverhältnissen, in denen die einzelnen Tensidklassen eingesetzt werden, resultieren können.
So sind beispielsweise Wasch- und Reinigungsmittelformköφer besonders bevorzugt, bei denen das Verhältnis von Aniontensid(en) zu Niotensid(en) zwischen 10:1 und 1:10, vorzugsweise zwischen 7,5:1 und 1 :5 und insbesondere zwischen 5:1 und 1:2 beträgt. Bevorzugt sind auch Wasch- und Reinigungsmittelformköφer, die Tensid(e), vorzugsweise anionische(s) und/oder nichtionische(s) Tensid(e), in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 30 Gew.-%> uns insbesondere von 12.5 bis 25 Gew.-%>, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, enthalten.
Es kann aus anwendungstechnischer Sicht Vorteile haben, wenn bestimmte Tensidklassen in einigen Phasen der Wasch- und Reinigungsmittelformköφer oder im gesamten Formköφer, d.h. in allen Phasen, nicht enthalten sind. Eine weitere wichtige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht daher vor, daß mindestens eine Phase der Formköφer frei von nichtionischen Tensiden ist.
Umgekehrt kann aber auch durch den Gehalt einzelner Phasen oder des gesamten Form- köφers. d.h. aller Phasen, an bestimmten Tensiden ein positiver Effekt erzielt werden. Das Einbringen der oben beschriebenen Alkylpolyglycoside hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, so daß Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bevorzugt sind, in denen mindestens eine Phase der Formköφer Alkylpolyglycoside enthält.
Ähnlich wie bei den nichtionischen Tensiden können auch aus dem Weglassen von anionischen Tensiden aus einzelnen oder allen Phasen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper resultieren, die sich für bestimmte Anwendungsgebiete besser eignen. Es sind daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Wasch- und Reinigungsmittelformköφer denkbar, bei denen mindestens eine Phase der Formköφer frei von anionischen Tensiden ist.
Wie bereits erwähnt, beschränkt sich der Einsatz von Tensiden bei Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen vorzugsweise auf den Einsatz nichtionischer Tenside in geringen Mengen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Reinigungsmitteltabletten einzusetzende Wasch- und Reinigungsmittelformköφer sind dadurch gekennzeichnet, daß sie Gesamttensidgehalte unterhalb von 5 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb von 4 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb von 3 Gew.-% und insbesondere unterhalb von 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf ihr Gesamtgewicht, aufweisen. Als Tenside werden in maschinellen Geschirrspülmitteln üblicherweise lediglich schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt. Vertreter aus den G ppen der anionischen, kationischen oder amphoteren Tenside haben dagegen eine geringere Bedeutung. Mit besonderem Vorzug enthalten erfindungsgemäß hergestellte Reirügungsmittelformköφer für das maschinellen Geschirrspülen nichtionische Tenside, insbesondere nichtionische Tenside aus der Gmppe der alkoxylierten Alkohole. Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methyl verzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen. z.B. aus Kokos-, Palm-. Taigfett- oder Oleylalkohol. und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise Cι2-ι -Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9.n-Alkohol mit 7 EO. C13-15- Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C128- Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus Cι2-ι4-Alkohol mit 3 EO und Cι28- Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar. die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow ränge ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Taigfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Insbesondere bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Waschmittelformköφem oder Reinigungsmittelformköφern für das maschinelle Geschirrspülen ist es bevorzugt, daß die Wasch- und Reinigungsmittelformköφer ein nichtionisches Tensid enthalten, das einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur aufweist. Demzufolge enthält mindestens eine der verformbaren Massen im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt ein nichtionisches Tensid mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 20°C. Bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside weisen Schmelzpunkte oberhalb von 25 °C auf, besonders bevorzugt einzusetzende nichtionische Tenside haben Schmelzpunkte zwischen 25 und 60°C. insbesondere zwischen 26.6 und 43,3°C.
Geeignete nichtionische Tenside, die Schmelz- bzw. Erweichungspunkte im genannten Temperaturbereich aufweisen, sind beispielsweise schwachschäumende nichtionische Tenside, die bei Raumtemperatur fest oder hochviskos sein können. Werden bei Raumtemperaturhochviskose Niotenside eingesetzt, so ist bevorzugt, daß diese eine Viskosität oberhalb von 20 Pas, vorzugsweise oberhalb von 35 Pas und insbesondere oberhalb 40 Pas aufweisen. Auch Niotenside, die bei Raumtemperatur wachsartige Konsistenz besitzen, sind bevorzugt.
Bevorzugt als bei Raumtemperatur feste einzusetzende Niotenside stammen aus den Gruppen der alkoxylierten Niotenside. insbesondere der ethoxylierten primären Alkohole und Mischungen dieser Tenside mit strukturell komplizierter aufgebauten Tensiden wie Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen (PO/EO/PO)-Tenside. Solche (PO/EO/PO)-Niotenside zeichnen sich darüber hinaus durch gute Schaumkontrolle aus. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das nichtionische Tenside mit einem Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur ein ethoxyliertes Niotensid, das aus der Reaktion von einem Monohydroxyalkanol oder Alkylphenol mit 6 bis 20 C- Atomen mit vorzugsweise mindestens 12 Mol, besonders bevorzugt mindestens 15 Mol, insbesondere mindestens 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol bzw. Alkylphenol hervorgegangen ist.
Ein besonders bevorzugtes bei Raumtemperatur festes, einzusetzendes Niotensid wird aus einem geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen (Ci6--Alkohol), vorzugsweise einem Cis-Alkohol und mindestens 12 Mol. vorzugsweise mindestens 15 Mol und insbesondere mindestens 20 Mol Ethylenoxid gewonnen. Hierunter sind die sogenannten „narrow ränge ethoxylates" (siehe oben) besonders bevorzugt.
Das bei Raumtemperatur feste Niotensid besitzt vorzugsweise zusätzlich Propylenoxi- deinheiten im Molekül. Vorzugsweise machen solche PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen Tensids aus. Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethy- len-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten aufweisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphe- nolteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei vorzugsweise mehr als 30 Gew.-%. besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere mehr als 70 Gew.-% der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus.
Weitere besonders bevorzugt einzusetzende Niotenside mit Schmelzpunkten oberhalb Raumtemperatur enthalten 40 bis 70% eines Polyoxypropy- len'Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-Blockpolymerblends. der 75 Gew.-% eines umgekehrten Block-Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen mit 17 Mol Ethylenoxid und 44 Mol Propylenoxid und 25 Gew.-% eines Block-Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen. initiiert mit Trimethylolpropan und enthaltend 24 Mol Ethylenoxid und 99 Mol Propylenoxid pro Mol Trimethylolpropan. Nichtionische Tenside, die mit besonderem Vorzug eingesetzt werden können, sind beispielsweise unter dem Namen Poly Tergent® SLF-18 von der Firma Olin Cfhemicals erhältlich.
Ein weiter bevorzugtes Tensid läßt sich durch die Formel
RiO[CH2CH(CH3)0]x[CH2CH20]y[CH2CH(OH)R2]
beschreiben, in der R1 für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus steht. R2 einen linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus bezeichnet und x für Werte zwischen 0,5 und 1,5 und y für einen Wert von mindestens 15 steht.
Weitere bevorzugt einsetzbare Niotenside sind die endgmppenverschlossenen Po- ly(oxyalkylierten) Niotenside der Formel
R'θ[CH2CH(R3)0] [CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2
in der R1 und R2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen. R3 für H oder einen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2- Butylrest steht, x für Werte zwischen 1 und 30, k und j für Werte zwischen 1 und 12. vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen. Wenn der Wert x > 2 ist, kann jedes RJ in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein. R1 und R2 sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste mit 8 bis 18 C-Atomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R sind H. -CH3 oder -CH2CH3 besonders bevorzugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen im Bereich von 1 bis 20, insbesondere von 6 bis 15.
Wie vorstehend beschrieben, kann jedes RJ in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein, falls x > 2 ist. Hierdurch kann die Alkylenoxideinheit in der eckigen Klammer vari- iert werden. Steht x beispielsweise für 3, kann der Rest R3 ausgewählt werden, um Ethylenoxid- (R3 = H) oder Propylenoxid- (R3 = CH3) Einheiten zu bilden, die in jedweder Reihenfolge aneinandergefügt sein können, beispielsweise (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) und (PO)(PO)(PO). Der Wert 3 für x ist hierbei beispielhaft gewählt worden und kann durchaus größer sein, wobei die Variationsbreite mit steigenden x- Werten zunimmt und beispielsweise eine große Anzahl (EO)-Gruppen, kombiniert mit einer geringen Anzahl (PO)-Gruppen einschließt, oder umgekehrt.
Insbesondere bevorzugte endgmppenverschlossenen Poly(oxyalkylierte) Alkohole der obenstehenden Formel weisen Werte von k = 1 und j = 1 auf. so daß sich die vorstehende Formel zu
R'θ[CH2CH(R3)O]xCH2CH(OH)CH2OR2
vereinfacht. In der letztgenannten Formel sind R1, R2 und R3 wie oben definiert und x steht für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesondere von 6 bis 18. Besonders bevorzugt sind Tenside, bei denen die Reste R1 und R2 9 bis 14 C-Atome aufweisen, R3 für H steht und x Werte von 6 bis 15 annimmt.
Die vorstehenden Angaben bezogen sich dabei zum Teil auf die Verfahrensendprodukte, die - wie weiter oben erwähnt - auch zwei-, drei- oder vieφhasig ausgestaltet sein können. Bezogen auf die einzelne zu verarbeitende Masse, die Tensid(e) enthält, sind bei der Produktion von Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen Verfahren bevorzugt, bei denen die verformbare(n) Masse(n) Gesamttensidgehalte unterhalb von 5 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb von 4 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb von 3 Gew.-%> und insbesondere unterhalb von 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, aufweisen.
Neben den genannten Bestandteilen Builder und Tensid, können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer weitere in Wasch- und Reinigungsmittel übliche Inhaltsstoffe aus der Gmppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren. Desintegrationshilfs- mittel, Farbstoffe, Duftstoffe, optischen Aufheller, Enzyme, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthalten. Diese Stoffe können dabei in allen zu verarbeitenden Massen eingesetzt werden, es ist aber auch möglich, durch die Trennung bestimmter Inhaltsstoffe vorteilhafte Eigenschaften nutzbar zu machen.
Um den Zerfall hochverdichteter Formköφer zu erleichtem, ist es möglich, Desintegrationshilfsmittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in diese einzuarbeiten, um die Zerfallszeiten zu verkürzen. Diese Stoffe eignen sich beispielsweise dazu, die Freisetzung einzelner Formköφerbereiche gegenüber anderen Bereichen zu beschleunigen. Dies läßt sich im erfindungsgemäßen Verfahren dadurch realisieren, daß nur eine der zu verarbeitenden Massen solche Stoffe enthält, oder daß mehrere Massen solche Stoffe in unterschiedlichen Mengen enthalten. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden gemäß Römpp (9. Auflage, Bd. 6, S. 4440) und Voigt "Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie" (6. Auflage, 1987, S. 182-184) Hilfsstoffe verstanden, die für den raschen Zerfall von Tabletten in Wasser oder Magensaft und für die Freisetzung der Pharmaka in resorbierbarer Form sorgen.
Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Spreng "mittel bezeichnet werden, vergrößern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert (Quellung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Dmck erzeugt werden kann, der die Tablette in kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische Säuren eingesetzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw. modifizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate. Alginate oder Casein-Derivate.
Bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformköφer enthalten 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% eines oder mehrerer Desintegrationshilfsmittel, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht. Enthält nur eine Masse Desintegrationshilfsmittel, so beziehen sich die genannten Angaben nur auf das Gewicht dieser Masse.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformköφer ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in Mengen von 0.5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% enthalten. Reine Cellulose weist die formale Bmttozusammensetzung (CÖHIOOS^ auf und stellt formal betrachtet ein ß-l,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate. die durch polymeranaloge Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy- Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy- Gmppen gegen funktioneile Gmppen. die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gmppe der Cellulose- Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC). Cellulo- seester und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten Celluiosederivate werden vorzugsweise nicht allein als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mischungen an Cellulosederivaten beträgt vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 20 Gew.-%, bezogen auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders bevorzugt wird als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulosederivaten ist.
Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht in fein- teiliger Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu veφressenden Vorgemischen in eine gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer. die Sprengmittel in granulärer oder gegebenenfalls co- granulierter Form enthalten, werden in den deutschen Patentanmeldungen DE 197 09 991 (Stefan Herzog) und DE 197 10 254 (Henkel) sowie der internationalen Patentanmeldung WO98/40463 (Henkel) beschrieben. Diesen Schriften sind auch nähere Angaben zur Herstellung granulierter, kompaktierter oder cogranulierter Cellulosesprengmittel zu entnehmen. Die Teilchengrößen solcher Desintegrationsmittel liegen zumeist oberhalb 200 μm, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 300 und 1600 μm und insbesondere zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 400 und 1200 μm. Die vorstehend genannten und in den zitierten Schriften näher beschriebenen gröberen Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt als Desintegrationshilfsmittel einzusetzen und im Handel beispielsweise unter der Bezeichnung Arbocel® TF-30-HG von der Firma Rettenmaier erhältlich.
Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser Komponente kann mikrokristalline Cellulose verwendet werden. Diese mikrokristalline Cellulose wird durch partielle Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen erhalten, die nur die amoφhen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen angreifen und vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulosen liefert die mikrokristallinen Cellulosen. die Primärteilchengrößen von ca. 5 μm aufweisen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße von 200 μm kompaktierbar sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformköφer enthalten zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granulärer, cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%. vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%. jeweils bezogen auf das Formköφergewicht.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer können darüber hinaus ein gasentwickelndes Brausesystem enthalten, das in eine oder mehrere der zu verarbeitenden Massen inkoφoriert wird. Das gasentwickelnde Brausesystem kann aus einer einzigen Substanz bestehen, die bei Kontakt mit Wasser ein Gas freisetzt. Unter diesen Verbindungen ist insbesondere das Magnesiumperoxid zu nennen, das bei Kontakt mit Was- ser Sauerstoff freisetzt. Üblicherweise besteht das gasfreisetzende Spmdelsystem jedoch seinerseits aus mindestens zwei Bestandteilen, die miteinander unter Gasbildung reagieren. Während hier eine Vielzahl von Systemen denk- und ausführbar ist, die beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserstoff freisetzen, wird sich das in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφem eingesetzte Spmdelsystem sowohl anhand ökonomischer als auch anhand ökologischer Gesichtspunkte auswählen lassen. Bevorzugte Brausesysteme bestehen aus Alkalimetallcarbonat und/oder -hydrogencarbonat sowie einem Acidifizierungsmittel, das geeignet ist, aus den Alkalimetallsalzen in wäßrige Lösung Kohlendioxid freizusetzen.
Bei den Alkalimetallcarbonaten bzw. -hydrogencarbonaten sind die Natrium- und Kaliumsalze aus Kostengründen gegenüber den anderen Salzen deutlich bevorzugt. Selbstverständlich müssen nicht die betreffenden reinen Alkalimetallcarbonate bzw. -hydrogencarbonate eingesetzt werden; vielmehr können Gemische unterschiedlicher Carbonate und Hydrogencarbonate aus waschtechnischem Interesse bevorzugt sein.
In bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelformköφer werden als Brausesystem 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-%> und insbesondere 5 bis 10 Gew.-% eines Al- kalimetallcarbonats oder -hydrogencarbonats sowie 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 12 und insbesondere 3 bis 10 Gew.-% eines Acidifizierungsmittels, jeweils bezogen auf den gesamten Formköφer. eingesetzt. Der Gehalt einzelner Massen an den genannten Substanzen kann dabei durchaus höher liegen.
Als Acidifizierungsmittel, die aus den Alkalisalzen in wäßriger Lösung Kohlendioxid freisetzen, sind beispielsweise Borsäure sowie Alkalimetallhydrogensulfate. Alkalime- talldihydrogenphosphate und andere anorganische Salze einsetzbar. Bevorzugt werden allerdings organische Acidifizierungsmittel verwendet, wobei die Citronensäure ein besonders bevorzugtes Acidifizierungsmittel ist. Einsetzbar sind aber auch insbesondere die anderen festen Mono-, Oligo- und Polycarbonsäuren. Aus dieser Gmppe wiederum bevorzugt sind Weinsäure. Bernsteinsäure. Malonsäure. Adipinsäure, Maleinsäure, Fumar- säure, Oxalsäure sowie Polyacrylsäure. Organische Sulfonsäuren wie Amidosulfonsäure sind ebenfalls einsetzbar. Kommerziell erhältlich und als Acidifizierungsmittel im Rah- men der vorliegenden Erfindung ebenfalls bevorzugt einsetzbar ist Sokalan® DCS (Warenzeichen der BASF), ein Gemisch aus Bernsteinsäure (max. 31 Gew.-%), Glutarsäure (max. 50 Gew.-%) und Adipinsäure (max. 33 Gew.-%).
Bevorzugt sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Wasch- und Reingungsmittel- formköφer, bei denen als Acidifizierungsmittel im Brausesystem ein Stoff aus der Gmppe der organischen Di-, Tri- und Oligocarbonsäuren bzw. Gemische aus diesen eingesetzt werden.
In im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Verfahren enthält mindestens eine der verformbaren Massen Bleichmittel aus der Gmppe der Sauerstoff- oder Halogen- Bleichmittel, insbesondere der Chlorbleichmittel, unter besonderer Bevorzugung von Natriumperborat und Natriumpercarbonat, in Mengen von 2 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 15 Gew.-% , jeweils bezogen auf die Masse. Diese Stoffe werden nachfolgende beschrieben.
Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H202 liefernden Verbindungen hat das Natriumpercarbonat besondere Bedeutung. Dabei ist „Natriumpercarbonat" eine in un- spezifischer Weise verwendete Bezeichnung für Natriumcarbonat-Peroxohydrate, welche streng genommen keine „Percarbonate" (also Salze der Perkohlensäure) sondern Wasser- stoffperoxid-Addukte an Natriumcarbonat sind. Die Handelsware hat die durchschnittliche Zusammensetzung 2 Na2C03-3 H202 und ist damit kein Peroxycarbonat. Natriumpercarbonat bildet ein weißes, wasserlösliches Pulver der Dichte 2,14 gern'3, das leicht in Natriumcarbonat und bleichend bzw. oxidierend wirkenden Sauerstoff zerfällt.
Natriumcarbonatperoxohydrat wurde erstmals 1899 durch Fällung mit Ethanol aus einer Lösung von Natriumcarbonat in Wasserstoffperoxid erhalten, aber irrtümlich als Peroxycarbonat angesehen. Erst 1909 wurde die Verbindung als Wasserstoffperoxid- Anlagerungsverbindung erkannt, dennoch hat die historische Bezeichnung „Natriumpercarbonat" sich in der Praxis durchgesetzt. Die industrielle Herstellung von Natriumpercarbonat wird überwiegend durch Fällung aus wäßriger Lösung (sogenanntes Naßverfahren) hergestellt. Hierbei werden wäßrige Lösungen von Natriumcarbonat und Wasserstoffperoxid vereinigt und das Natriumpercarbonat durch Aussalzmittel (überwiegend Natriumchlorid), Kristallisierhilfsmittel (beispielsweise Polyphosphate. Polyacrylate) und Stabilisatoren (beispielsweise Mg2+-Ionen) gefällt. Das ausgefällte Salz, das noch 5 bis 12 Gew.-% Mutterlauge enthält, wird anschließend abzentrifiiigiert und in Fließbett-Trocknern bei 90°C getrocknet. Das Schüttgewicht des Fertigprodukts kann je nach Herstellungsprozeß zwischen 800 und 1200 g/1 schwanken. In der Regel wird das Percarbonat durch ein zusätzliches Coating stabilisiert. Coatingverfahren und Stoffe, die zur Beschichtung eingesetzt werden, sind in der Patentliteratur breit beschrieben. Grundsätzlich können erfindungsgemäß alle handelsüblichen Percarbonattypen eingesetzt werden, wie sie beispielsweise von den Firmen Solvay Inter- ox. Degussa. Kemira oder Akzo angeboten werden.
Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumperborattetrahydrat und Na- triumperboratmonohydrat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H2O liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Auch beim Einsatz der Bleichmittel ist es möglich, auf den Einsatz von Tensiden und/oder Gerüststoffen zu verzichten, so daß reine Bleichmitteltabletten herstellbar sind. Sollen solche Bleichmitteltabletten zur Tex- tilwäsche eingesetzt werden, ist eine Kombination von Natriumpercarbonat mit Natrium- sesquicarbonat bevorzugt, unabhängig davon, welche weiteren Inhaltsstoffe in den Form- köφern enthalten sind. Werden Reinigungs- oder Bleichmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen hergestellt, so können auch Bleichmittel aus der Gmppe der organischen Bleichmittel eingesetzt werden. Typische organische Bleichmittel sind die Diacyl- peroxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren. wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxy- säuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren. aber auch Peroxy- - Naphtoesäure und Magnesium-monopeφhthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren. wie Peroxylaurinsäure. Peroxystearinsäure, ε- Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o- Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-nonenylamidoperadipinsäure und N- nonenylamidopersuccinate. und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1 ,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diper- oxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-l,4-disäure, N,N- Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue) können eingesetzt werden.
Als Bleichmittel in Formköφem für das maschinelle Geschirrspülen können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom- und N- Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure,
Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1.3-Dichlor- 5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet.
In erfindungsgemäß weiter bevorzugten Verfahren enthält mindestens eine der verformbaren Massen Bleichaktivatoren aus den Gmppen der mehrfach acylierten Alkylen- diamine. insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), der N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), der acylierten Phenolsulfonate, insbesondere n- Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS) und n-Methyl- Moφholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA). in Mengen von 0.25 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 1 bis 5 Gew.-% , jeweils bezogen auf die Masse. Auch diese Substanzen werden nachfolgend beschrieben.
Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60 °C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren eingearbeitet werden. Bleichaktivatoren, die die Wirkung der Bleichmittel unterstützen, sind beispielsweise Verbindungen, die eine oder mehrere N- bzw. O-Acylgruppen enthalten, wie Substanzen aus der Klasse der Anhydride, der Ester, der Imide und der acylierten Imidazole oder Oxime. Beispiele sind Tetraacetylethylendiamin (TAED), Tetraacetylmethylendiamin (TAMD) und Tetraacetylhexylendiamin (TAHD), aber auch Pentaacetylglucose (PAG), 1.5-Diacetyl-2.2-dioxo-hexahydro-l,3.5-triazin (DADHT) und Isatosäureanhydrid (ISA). Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen. insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und oder N-Acylgmppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine. insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1 ,5-Diacetyl- 2,4-dioxohexahydro-l,3.5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate. insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat, 2,5-Diacetoxy-2.5-dihydrofuran, n-Methyl-Moφholinium- Acetonitril-Methylsulfat (MMA), und die aus den deutschen Patentanmeldungen DE 196 16 693 und DE 196 16 767 bekannten Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren Mischungen (SORMAN), acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG). Pentaacetylfruktose. Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes. gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluco- nolacton. und/oder N-acylierte Lactame. beispielsweise N-Benzoylcaprolactam. Hydrophil substituierte Acylacetale und Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt werden.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren eingearbeitet werden. Bei diesen Stoffen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie beispielsweise Mn-. Fe-. Co-. Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch Mn-. Fe-. Co-, Ru-. Mo-, Ti-. V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-. Fe-. Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
Bevorzugt werden Bleichaktivatoren aus der Gmppe der mehrfach acylierte Alkylendiamine. insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), N-Acylimide. insbesondere N- Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), n-Methyl-Moφholinium-Acetomtril- Methylsulfat (MMA), vorzugsweise in Mengen bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.-%> bis 8 Gew.-%>, besonders 2 bis 8 Gew.-%> und besonders bevorzugt 2 bis 6 Gew.-% bezogen auf das gesamte Mittel, eingesetzt.
Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti und oder Ru, bevorzugt ausgewählt aus der Gmppe der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)- Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans, des Mangansulfats werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,25 Gew. -%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel, eingesetzt. Aber in spezielle Fällen kann auch mehr Bleichaktivator eingesetzt werden.
Wegen ihrer oxidierenden Wirkung ist es vorteilhaft, die Bleichmittel von anderen Inhaltsstoffen zu trennen, wozu sich insbesondere erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Mehφhasenformköφem eignen. Verfahren, in denen eine der verformbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Bleichaktivatoren enthält, sind bevorzugt.
Ein weiteres bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der verfbrmbaren Massen Silberschutzmittel aus der Gmppe der Triazole, der Benzotriazole, der Bisbenzotriazole. der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze oder -komplexe, besonders bevorzugt Benzotriazol und/oder Alkylaminotriazol. in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0.05 bis 4 Gew.-% und insbesondere von 0.5 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthält.
Die genannten Korrosionsinhibitoren können zum Schütze des Spülgutes oder der Maschine ebenfalls in die zu verarbeitenden Massen eingearbeitet werden, wobei im Bereich des maschinellen Geschirrspülens Silberschutzmittel eine besondere Bedeutung haben. Einsetzbar sind die bekannten Substanzen des Standes der Technik. Allgemein können vor allem Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gmppe der Triazole, der Benzotriazole. der Bisbenzo triazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze oder -komplexe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt zu verwenden sind Benzotriazol und/oder Alkylaminotriazol. Man findet in Reinigerformulierungen darüber hinaus häufig aktivchlorhaltige Mittel, die das Korrodieren der Silberoberfläche deutlich vermindern können. In chlorfreien Reinigern werden besonders Sauerstoff- und stickstoffhaltige organische redoxaktive Verbindungen, wie zwei- und dreiwertige Phenole, z. B. Hydrochinon, Brenzkatechin. Hydroxyhydrochinon. Gallussäure, Phloroglucin. Py- rogallol bzw. Derivate dieser Verbindungsklassen. Auch salz- und komplexartige anorganische Verbindungen, wie Salze der Metalle Mn. Ti. Zr, Hf. V, Co und Ce finden häufig Verwendung. Bevorzugt sind hierbei die Übergangsmetallsalze, die ausgewählt sind aus der Gmppe der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe. der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt-(Carbonyl)- Komplexe. der Chloride des Cobalts oder Mangans und des Mangansulfats. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinderung der Korrosion am Spülgut eingesetzt werden.
Werden Korrosionsschutzmittel in mehφhasigen Formköφem eingesetzt, so ist es bevorzugt, diese von den Bleichmitteln zu trennen. Verfahren, bei denen eine der verformbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Korrosionsschutzmittel enthält, sind demnach bevorzugt.
Auch die Trennung der Bleichmittel von anderen Inhaltsstoffen kann vorteilhaft sein. Erfindungsgemäße Verfahren, bei denen eine der verfbrmbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Enzyme enthält, sind ebenfalls bevorzugt. Als Enzyme kommen dabei insbesondere solche aus der Klassen der Hydrolasen wie der Proteasen. Esterasen. Lipasen bzw. lipolytisch wirkende Enzyme. Amylasen. Cellulasen bzw. andere Glykosylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hydrolasen tragen in der Wäsche zur Entfernung von Verfleckungen wie protein-. fett- oder stärkehaltigen Verfleckungen und Vergrauungen bei. Cellulasen und andere Glykosylhydrolasen können darüber hinaus durch das Entfernen von Pilling und Mikrofi- brillen zur Farberhaltung und zur Erhöhung der Weichheit des Textils beitragen. Zur Bleiche bzw. zur Hemmung der Farbübertragung können auch Oxidoreduktasen eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen wie Bacillus subtilis. Bacillus licheniformis. Streptomyceus griseus. Coprinus Cinereus und Humicola insolens sowie aus deren gentechnisch modifizierten Varianten gewonnene enzyma- tische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen. die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase bzw. lipo- lytisch wirkenden Enzymen oder Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder aus Protease. Amylase und Lipase bzw. lipo- lytisch wirkenden Enzymen oder Protease. Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen und Cellulase. insbesondere jedoch Protease und/oder Lipase-haltige Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden Enzymen von besonderem Interesse. Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme sind die bekannten Cutinasen. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen. Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere alpha-Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen und Pekti- nasen. Als Cellulasen werden vorzugsweise Cellobiohydrolasen. Endoglucanasen und - Glucosidasen, die auch Cellobiasen genannt werden, bzw. Mischungen aus diesen eingesetzt. Da sich verschiedene Cellulase-Typen durch ihre CMCase- und Avicelase- Aktivitäten unterscheiden, können durch gezielte Mischungen der Cellulasen die gewünschten Aktivitäten eingestellt werden.
In Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen werden naturgemäß andere Enzyme eingesetzt, um den unterschiedlichen behandelten Substraten und Verschmutzungen Rechnung zu tragen. Hier kommen insbesondere solche aus der Klassen der Hydrolasen wie der Proteasen. Esterasen. Lipasen bzw. lipolytisch wirkende Enzyme. Amylasen. Glykosylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hydrolasen tragen zur Entfernung von Anschmutzungen wie protein-, fett- oder stärkehaltigen Verfleckungen bei. Zur Bleiche können auch Oxidoreduktasen eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen wie Bacillus subtilis. Bacillus licheniformis. Streptomyceus griseus. Coprinus Cinereus und Humicola insolens sowie aus deren gentechnisch modifizierten Varianten gewonnene enzvmatische Wirk- Stoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder aus Protease, Amylase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease, Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen, insbesondere jedoch Protease und/oder Lipase-haltige Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden Enzymen von besonderem Interesse. Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme sind die bekannten Cutinasen. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen. Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere al- pha-Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen und Pektinasen.
Die Enzyme können an Trägerstoffe adsorbiert oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis etwa 4,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse(n), betragen.
Unabhängig vom Anwendungszweck der erfindungsgemäß hergestellten Formköφer (beispielsweise Waschmittelformköφer oder Reinigungsmittelformköφer) sind Verfahren bevorzugt, bei denen einer der aus den Austrittsöffnungen austretenden Materialstränge Enzyme enthält.
Solche enzymhaltigen Massen werden vorzugsweise in Mehrstrangverfahren verarbeitet, d.h. neben einem Materialstrang, der Enzyme enthält, existiert mindestens ein weiterer Strang, der vorzugsweise frei von Enzymen ist. Hier sind Verfahren besonders bevorzugt, bei denen der enzymhaltige Materialstrang durch ein enzymfreies Material umhüllt ist.
Auch eine Trennung der Bleichmittel von den weiter oben beschriebenen Tensiden kann vorteilhaft sein, so daß bevorzugte Verfahren dadurch gekennzeichnet sind, daß eine der verformbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Tenside. vorzugsweise nichtionische Tenside. unter besonderer Bevorzugung alkoxylierter Alkohole mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen und 1 bis 5 Alkvlenoxideinheiten. enthält. Weitere Inhaltsstoffe, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Bestandteil einer oder mehrerer Masse(n) sein können, sind beispielsweise Cobuilder (siehe oben) Farbstoffe, optische Aufheller. Duftstoffe, soil-release-Verbindungen, soil-repellents, Antioxidantien. Fluoreszenzmittel. Schauminhibitoren. Silikon- und/oder Paraffinöle, Farbübertragungsinhibitoren, Vergrauungshibitoren. Waschkraftverstärker usw.. Diese Stoffe werden nachfolgend beschrieben.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure, Adipinsäure. Bemsteinsäure. Glutarsäure. Äpfelsäure, Weinsäure. Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren. Nitrilotriessigsäure (NTA), sofem ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bemsteinsäure. Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Buil- derwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuemngskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH- Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bemsteinsäure. Glutarsäure, Adipinsäure. Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV- Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacryl- säure-Standard. der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gmppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung eingesetzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vorzugsweise 0.5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen DE-A-43 03 320 und DE-A-44 17 734 beschrieben werden und als Monomere Vorzugs- weise Acrolein und Acrylsäure/ Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Po- lyasparaginsäuren bzw. deren Salze und Derivate, von denen in der deutschen Patentanmeldung DE-A-195 40 086 offenbart wird, daß sie neben Cobuilder-Eigenschaften auch eine bleichstabilisierende Wirkung aufweisen.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren. welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal. Glutaraldehyd. Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0.5 bis 40. insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglu- cosesimpe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln. welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Derartige oxidierte Dextrine und Verfahren ihrer Herstellung sind beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 232 202, EP-A-0 427349, EP-A-0 472 042 und EP-A-0 542 496 sowie den internationalen Patentanmeldungen WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 und WO 95/20608 bekannt. Ebenfalls geeignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid gemäß der deutschen Patentanmeldung DE-A- 196 00 018. Ein an C6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann besonders vorteilhaft sein.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendia- mindisuccinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'- disuccinat (EDDS) bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Gly- cerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathal- tigen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbon- säuren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei Säuregmppen enthalten. Derartige Cobuilder werden beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung WO 95/20029 beschrieben.
Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar. Dabei handelt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- bzw. Aminoalkanphosphonate. Unter den Hydroxyalkanphosphonaten ist das 1 -Hydroxyethan- 1.1 -diphosphonat (HEDP) von besonderer Bedeutung als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate kommen vorzugsweise Ethylendiamin- tetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat
(DTPMP) sowie deren höhere Homologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der neutral reagierenden Natriumsalze, z. B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hep- ta- und Octa-Natriumsalz der DTPMP. eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbindevermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die Mittel auch Bleiche enthalten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP. einzusetzen, oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden. Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkaliionen auszubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer zu verbessern, können sie ganz oder teilweise mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Besondere optische Effekte lassen sich dabei erreichen, wenn im Falle der Herstellung von Formköφem aus mehreren Massen die zu verarbeitenden Massen unterschiedlich eingefärbt sind. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber den behandelten Substraten wie beispielsweise Textilfasem oder Geschirrteilen, um diese nicht anzufärben.
Bevorzugt für den Einsatz in erfindungsgemäßen Waschmittelformköφem sind alle Färbemittel, die im Waschprozeß oxidativ zerstört werden können sowie Mischungen derselben mit geeigneten blauen Farbstoffen, sog. Blautönem. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen Färbemittel einzusetzen, die in Wasser oder bei Raumtemperatur in flüssigen organischen Substanzen löslich sind. Geeignet sind beispielsweise anionische Färbemittel, z.B. anionische Nitrosofarbstoffe. Ein mögliches Färbemittel ist beispielsweise Naphtholgrün (Colour Index (CI) Teil 1 : Acid Green 1 ; Teil 2: 10020), das als Handelsprodukt bei- spielsweise als Basacid Grün 970 von der Fa. BASF, Ludwigshafen, erhältlich ist, sowie Mischungen dieser mit geeigneten blauen Farbstoffen. Als weitere Färbemittel kommen Pigmosol® Blau 6900 (CI 74160), Pigmosol® Grün 8730 (CI 74260), Basonyl® Rot 545 FL (CI 45170). Sandolan® Rhodamin EB400 (CI 45100), Basacid® Gelb 094 (CI 47005), Sicovit® Patentblau 85 E 131 (CI 42051), Acid Blue 183 (CAS 12217-22-0, CI Acidblue 183), Pigment Blue 15 (CI 74160), Supranol® Blau GLW (CAS 12219-32-8, CI Acidblue 221)), Nylosan® Gelb N-7GL SGR (CAS 61814-57-1. CI Acidyellow 218) und/oder Sandolan® Blau (CI Acid Blue 182. CAS 12219-26-0) zum Einsatz. Bei der Wahl des Färbemittels muß beachtet werden, daß die Färbemittel keine zu starke Affinität gegenüber den textilen Oberflächen und hier insbesondere gegenüber Kunstfasern aufweisen. Gleichzeitig ist auch bei der Wahl geeigneter Färbemittel zu berücksichtigen, daß Färbemittel unterschiedliche Stabilitäten gegenüber der Oxidation aufweisen. Im allgemeinen gilt, daß wasserunlösliche Färbemittel gegen Oxidation stabiler sind als wasserlösliche Färbemittel. Abhängig von der Löslichkeit und damit auch von der Oxida- tionsempfindlichkeit variiert die Konzentration des Färbemittels in den Wasch- oder Rei- nigungsmitteln. Bei gut wasserlöslichen Färbemitteln, z.B. dem oben genannten Basacid Grün oder dem gleichfalls oben genannten Sandolan Blau, werden typischerweise Färbemittel-Konzentrationen im Bereich von einigen 10"2 bis 10"3 Gew.-% gewählt. Bei den auf Grund ihrer Brillanz insbesondere bevorzugten, allerdings weniger gut wasserlösli- chen Pigmentfarbstoffen, z.B. den oben genannten Pigmosol -Farbstoffen, liegt die geeignete Konzentration des Färbemittels in Wasch- oder Reinigungsmitteln dagegen typischerweise bei einigen 10"3 bis 10"4 Gew.-%.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformköφer können einen oder mehrere optische(n) Aufheller enthalten. Diese Stoffe, die auch "Weißtöner" genannt werden, werden in modernen Waschmittel eingesetzt, da sogar frisch gewaschene und gebleichte weiße Wäsche einen leichten Gelbstich aufweist. Optische Aufheller sind organische Farbstoffe, die einen Teil der unsichtbaren UV-Strahlung des Sonnenlichts in längerwelliges blaues Licht umwandeln. Die Emission dieses blauen Lichts ergänzt die "Lücke" im vom Textil reflektierten Licht, so daß ein mit optischem Aufheller behandeltes Textil dem Auge weißer und heller erscheint. Da der Wirkungsmechanismus von Aufhellem deren Aufziehen auf die Fasem voraussetzt, unterscheidet man je nach "anzufärbenden" Fasem beispielsweise Aufheller für Baumwolle, Polyamid- oder Polyesterfasern. Die handelsüblichen für die Inkoφoration in Waschmittel geeigneten Aufheller gehören dabei im wesentlichen fünf Strukturgruppen an Der Stilben-, der Diphenylstilben-, der Cumarin-Chinolin-, der Diphenylpyrazolingmppe und der Gmppe der Kombination von Benzoxazol oder Benzimidazol mit konjugierten Systemen. Ein Überblick über gängige Aufheller ist beispielsweise in G. Jakobi, A.Löhr "Detergents and Textile Washing", VCH-Verlag, Weinheim, 1987, Seiten 94 bis 100, zu finden. Geeignet sind z.B. Salze der 4.4'-Bis[(4-anilino-6-moφholino-s-triazin-2-yl)amino]-stilben- 2,2'-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Moφholi- no-Gruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogmppe, eine Anilinogmppe oder eine 2-Mefhoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend sein. z.B. die Alkalisalze des 4.4'-Bis(2-sulfo- styryl)-diphenyls. 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2- sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten Aufheller können verwendet werden.
Duftstoffe werden den erfindungsgemäßen Mitteln zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Leistung des Produkts ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen. z.B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone. Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind z.B. Benzylacetat. Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat. Di- methylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat. Ethyl- methylphenyl-glycinat. Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen. Citral. Citronellal. Citronellyloxyacetaldehyd. Cycla- menaldehyd. Hydroxycitronellal. Lilial und Bourgeonal. zu den Ketonen z.B. die Jonone. <χ-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol. Citronellol, Eu- genol. Geraniol. Linalool, Phenylethylalkohol und Teφineol. zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Teφene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind. z.B. Pine-, Citms-, Jasmin-. Pat- chouly-. Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller. Salbeiöl. Kamillenöl. Nelkenöl. Melissenöl. Minzöl. Zimtblätteröl. Lindenblütenöl. Wacholder- beeröl. Vetiveröl. Olibanumöl. Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol. Orangenschalenöl und Sandelholzöl. Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformköφer an Duftstoffen bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formuliemng. Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen Mittel eingearbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die Haftung des Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langanhaltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
Zusätzlich können die Wasch- und Reinigungsmittelformköφer auch Komponenten enthalten, welche die Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (sogenannte soil repellents). Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt wird, das bereits vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxy-propylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl- G ppen von 15 bis 30 Gew.-%o und an Hydroxypropoxyl-Gmppen von 1 bis 15 Gew.-%. jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether. sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethy- lenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.
Als Schauminhibitoren, die in den erfindungsgemäß hergestellten Mitteln eingesetzt werden können, kommen beispielsweise Seifen. Paraffine oder Silikonöle in Betracht, die gegebenenfalls auf Trägermaterialien aufgebracht sein können.
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in der Flotte suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern. Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise die wasserlöslichen Salze polymerer Carbonsäuren. Leim. Gelatine. Salze von Ethersulfon- säuren der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gmppen enthaltende Polyamide sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z.B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken usw. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Bevorzugt werden jedoch Celluloseether wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz). Methylcellulose. Hydroxyalkylcellulose und Mi- schether wie Methylhydroxyethylcellulose. Methylhydroxypropylcellulose, Methylcar- boxy-methylcellulose und deren Gemische in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%o, bezogen auf die Mittel, eingesetzt
Da textile Flächengebilde, insbesondere aus Reyon. Zellwolle. Baumwolle und deren Mischungen, zum Knittern eigen können, weil die Einzelfasern gegen Durchbiegen, Knik- ken. Pressen und Quetschen quer zur Faserrichtung empfindlich sind, können die erfindungsgemäß hergestellten Mittel synthetische Knitterschutzmittel enthalten. Hierzu zählen beispielsweise synthetische Produkte auf der Basis von Fettsäuren, Fettsäureestern. Fettsäureamiden, -alkylolestern, -alkylolamiden oder Fettalkoholen, die meist mit Ethylenoxid umgesetzt sind, oder Produkte auf der Basis von Lecithin oder modifizierter Phosphorsäureester.
Zur Bekämpfung von Mikroorganismen können die erfindungsgemäß hergestellten Mittel antimikrobielle Wirkstoffe enthalten. Hierbei unterscheidet man je nach antimikrobiellem Spektmm und Wirkungsmechanismus zwischen Bakteriostatika und Bakteriziden, Fun- giostatika und Fungiziden usw. Wichtige Stoffe aus diesen Gmppen sind beispielsweise Benzalkoniumchloride. Alkylarlylsulfonate. Halogenphenole und Phenolmercuriacetat, wobei auch gänzlich auf diese Verbindungen verzichtet werden kann.
Um unerwünschte, durch Sauerstoffeinwirkung und andere oxidative Prozesse verursachte Veränderungen an den Mitteln und/oder den behandelten Textilien zu verhindern, können die Mittel Antioxidantien enthalten. Zu dieser Verbindungsklasse gehören beispielsweise substituierte Phenole. Hydrochinone. Brenzcatechnine und aromatische Ami- ne sowie organische Sulfide. Polysulfide. Dithiocarbamate. Phosphite und Phosphonate. Ein erhöhter Tragekomfort kann aus der zusätzlichen Verwendung von Antistatika resultieren, die den erfindungsgemäß hergestellten Mitteln zusätzlich beigefügt werden. Antistatika vergrößern die Oberflächenleitfähigkeit und ermöglichen damit ein verbessertes Abfließen gebildeter Ladungen. Äußere Antistatika sind in der Regel Substanzen mit wenigstens einem hydrophilen Molekülliganden und geben auf den Oberflächen einen mehr oder minder hygroskopischen Film. Diese zumeist grenzflächenaktiven Antistatika lassen sich in stickstoffhaltige (Amine, Amide, quartäre Ammoniumverbindungen), phosphor- haltige (Phosphorsäureester) und schwefelhaltige (Alkylsulfonate, Alkylsulfate) Antistatika unterteilen. Externe Antistatika sind beispielsweise in den Patentanmeldungen FR 1,156,513. GB 873 214 und GB 839 407 beschrieben. Die hier offenbarten Lauryl- (bzw. Stearyl-) dimethylbenzylammoniumchloride eignen sich als Antistatika für Textilien bzw. als Zusatz zu Waschmitteln, wobei zusätzlich ein Avivageeffekt erzielt wird.
Zur Verbesserung des Wasserabsoφtionsvermögens, der Wiederbenetzbarkeit der behandelten Textilien und zur Erleichterung des Bügeins der behandelten Textilien können in den erfindungsgemäß hergestellten Mitteln beispielsweise Silikonderivate eingesetzt werden. Diese verbessern zusätzlich das Ausspülverhalten der Mittel durch ihre schauminhibierenden Eigenschaften. Bevorzugte Silikonderivate sind beispielsweise Polydialkyl- oder Alkylarylsiloxane. bei denen die Alkylgruppen ein bis fünf C-Atome aufweisen und ganz oder teilweise fluoriert sind. Bevorzugte Silikone sind Polydimethylsiloxane. die gegebenenfalls derivatisiert sein können und dann aminofunktionell oder quaterniert sind bzw. Si-OH-, Si-H- und/oder Si-Cl-Bindungen aufweisen. Die Viskositäten der bevorzugten Silikone liegen bei 25 °C im Bereich zwischen 100 und 100.000 Centistokes, wobei die Silikone in Mengen zwischen 0,2 und 5 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel eingesetzt werden können.
Schließlich können die erfindungsgemäß hergestellten Mittel auch UV-Absorber enthalten, die auf die behandelten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasem verbessern. Verbindungen, die diese gewünschten Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose Desaktivierung wirksamen Verbindungen und Derivate des Benzophenons mit Substituenten in 2- und/oder 4-Stellung. Weiterhin sind auch substituierte Benzotriazole. in 3 -Stellung phenylsubstituierte Acrylate (Zimtsäurederiva- te), gegebenenfalls mit Cyanogruppen in 2-Stellung, Salicylate, organische Ni-Komplexe sowie Naturstoffe wie Umbelliferon und die köφereigene Urocansäure geeignet.
Bei den vorstehenden Ausführungen wurde teilweise der Gehalt der Endprodukte des erfϊndungsgemäßen Verfahrens an den einzelnen Substanzen genannten. Bezogen auf die zu verarbeitenden Massen sind generell Verfahren bevorzugt, bei denen mindestens eine der verformbaren Massen weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus den Gmppen der Enzyme. Korrosionsinhibitoren, Belagsinhibitoren, Cobuilder, Färb- und/oder Duftstoffe in Gesamtmengen von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-%> und insbesondere von 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthält.
Bei allen vorstehend genannten Inhaltsstoffen können vorteilhafte Eigenschaften daraus resultieren, sie von anderen Inhaltsstoffen zu trennen bzw. sie mit bestimmten anderen Inhaltsstoffen gemeinsam zu konfektionieren. Bei mehφhasigen Formköφem können die einzelnen Phasen auch einen unterschiedlichen Gehalt an demselben Inhaltsstoff aufweisen, wodurch Vorteile erzielt werden können. Verfahren, bei denen mindestens zwei der verformbaren Massen denselben Wirkstoff in unterschiedlichen Mengen enthalten, sind dabei bevorzugt. Der Begriff „unterschiedliche Menge" bezieht sich dabei wie bereits erläutert, nicht auf die absolute Menge des Inhaltsstoffs in der Masse, sondern auf die Relativmenge, bezogen auf das Phasengewicht, stellt also eine Gew.-%-Angabe. bezogen auf die einzelnen Masse, dar.
Die Endprodukte des erfindungsgemäßen Verfahren können in den unterschiedlichsten geometrischen Formen bereitgestellt werden, wobei diese Flexibilität einer der vielen Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens ist. Es ist aber auch möglich, erfindungsgemäß Formköφer herzustellen, die in ihrem Erscheinungsbild an herkömmliche Formkörper angelehnt sind. Beispielsweise können die in vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe gefertigt werden, wobei als Raumform kommen praktisch alle sinnvoll handhabbaren Ausgestaltungen in Betracht kommen, beispielsweise also die Ausbildung als Tafel, die Stab- bzw. Barrenform, Würfel, Quader und entsprechende Raumelemente mit ebenen Seitenflächen sowie insbesondere zylinderförmige Ausgestaltungen mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt. Diese letzte Ausgestaltung erfaßt dabei die Darbie- tungsform von der Tablette bis zu kompakten Zylinderstücken mit einem Verhältnis von Höhe zu Durchmesser oberhalb 1.
Die Endprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens können dabei jeweils als voneinander getrennte Einzelelemente ausgebildet sein, die der vorbestimmten Dosiermenge der Wasch- und/oder Reinigungsmittel entspricht. Ebenso ist es aber möglich, die abgelängten Materialstränge so auszubilden, die eine Mehrzahl solcher Masseneinheiten in einem Preßling verbinden, wobei insbesondere durch vorgegebene Sollbruchstellen die leichte Abtrennbarkeit portionierter kleinerer Einheiten vorgesehen ist. Für den Einsatz von Textilwaschmitteln in Maschinen des in Europa üblichen Typs mit horizontal angeordneter Mechanik kann die Ausbildung als Tabletten, in Zylinder- oder Quaderform zweckmäßig sein, wobei ein Durchmesser/Höhe- Verhältnis im Bereich von etwa 0,5 : 2 bis 2 : 0,5 bevorzugt ist.
Die Raumform einer anderen Ausführungsform der Formköφer ist in ihren Dimensionen der Einspülkammer von handelsüblichen Haushaltswaschmaschinen angepaßt, so daß die Formköφer ohne Dosierhilfe direkt in die Einspülkammer eindosiert werden können, wo sie sich während des Einspülvorgangs auflöst. Selbstverständlich ist aber auch ein Einsatz der Waschmittelformköφer über eine Dosierhilfe problemlos möglich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Ein weiterer bevorzugter Formköφer. der hergestellt werden kann, hat eine platten- oder tafelartige Stmktur mit abwechselnd dicken langen und dünnen kurzen Segmenten, so daß einzelne Segmente von diesem "Riegel" an den Sollbruchstellen, die die kurzen dünnen Segmente darstellen, abgebrochen und in die Maschine eingegeben werden können. Dieses Prinzip des "riegelfόrmigen" Formköφerwaschmittels kann auch in anderen geometrischen Formen, beispielsweise senkrecht stehenden Dreiecken, die lediglich an einer ihrer Seiten längsseits miteinander verbunden sind, verwirklicht werden.
Solche ..riegeiförmigen" Strangabschnitte lassen sich durch einen Nachbehandlungsschritt nach dem Ablängen herstellen, der darin besteht, ein zweites Messer oder einen zweiten Messersatz in die abgelängten Strangabschnitte zu drücken, ohne diese zu zerteilen. Auch eine oberflächliche Formgebung oder Anfertigung Positiv- bzw. Negativschriftzügen kann erfindungsgemäß erfolgen. Bevorzugte Verfahren sind dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß die abgelängten Formköφer einem Nachbehandlungsschritt unterworfen werden.
Der Nachbehandlungsschritt kann neben dem Einprägen von Schriftzügen auch das Einprägen von Mustern, Formen usw. beinhalten. Auf diese Weise können beispielsweise erfindungsgemäß hergestellte Universalwaschmittel durch ein T-Shirt-Symbol, erfindungsgemäß hergestellte Colorwaschmittel durch ein Wollsymbol, erfindungsgemäß hergestellte Reinigungsmittelformköφer für das maschinelle Geschirrspülen durch Symbole wie Gläser, Teller, Töpfe, Pfannen usw. kenntlich gemacht werden. Der Kreativität von Produktmanagern sind hierbei keine Grenzen gesetzt. Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren umfassen daher als Nachbehandlungsschritt einen zusätzlichen Formgebungsschritt, insbesondere die Prägung.
Auch eine nachfolgende Beschichtung der abgelängten Formköφer ist möglich, sofem die Aufbringung eines zusätzlichen Coating gewünscht sein sollte. Hier sind dann Verfahren bevorzugt, bei denen der Nachbehandlungsschritt das Überziehen der Formköφer mit einem gießfähigen Material, vorzugsweise einem gießfähigen Material mit einer Viskosität < 5000 mPas. umfaßt.
Unabhängig von der Anzahl der Phasen und der Art der Nachbehandlung sind allgemein Verfahren bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Formköφer eine Dichte oberhalb von 800 kgdm'3, vorzugsweise oberhalb von 900 kgdm"3, besonders bevorzugt oberhalb von 1000 kgdm'3 und insbesondere oberhalb von 1100 kgdm"3 aufweisen. In solchen Formköφem treten die Vorteile der Angebotsform eines kompakten Wasch- oder Reinigungsmittels besonders deutlich zutage.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, das es ermöglicht, einfach und unter wechselnden Rahmenbedingungen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer herzustellen. Ein bevorzugter Aushärtungsmechanismus liegt dabei, wie oben beschrieben, in der zeitlich verzögerten Wasserbindung, wobei entsprechende Wasch- und Reinigungs- mittelformköφer im Stand der Technik nicht beschrieben sind. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Wasch- und Reinigungsmittelformköφer, enthaltend mindestens 30 Gew.-% Phosphat(e), der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Wassergehalt der Formköφer 50 bis 100 % des berechneten Wasserbindevermögens beträgt.
Bezüglich der Definition des Wasserbindevermögens und seiner Berechnung kann auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden, um Redundanzen zu vermeiden. Der Phosphatgehalt bevorzugter erfindungsgemäß hergestellter Formköφer liegt höher, so daß Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bevorzugt sind, die mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 45 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% Phosphate), jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, enthalten.
Wie bereits bei den Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren erwähnt, sind insbesondere Alkalimetallphosphate bevorzugt einzusetzende Phosphate. So sind völlig analog auch Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bevorzugt, die Alkalimetallphos- phat(e), besonders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat), in Mengen von 30 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 35 bis 75 Gew.-% uns insbesondere von 50 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht. enthalten.
Bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde erläutert, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Verfahrensendprodukte nicht nur einen äußerst geringen Anteil an freiem Wasser besitzen, sondern vorzugsweise selbst noch in der Lage sind, weiteres freies Wasser zu binden. In bevorzugten Wasch- und Reinigungsmittelformköφer beträgt daher der Wassergehalt der Formköφer 55 bis 95 %, vorzugsweise 60 bis 90 % und insbesondere 65 bis 85 % des berechneten Wasserbindevermögens.
Bezüglich weiterer Inhaltsstoffe, ihrer Mengen und physikalischen Eigenschaften kann ebenso auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden wie bezüglich der Mehr- phasigkeit erfindungsgemäßer Formköφer, der Aufteilung von Inhaltsstoffen auf die einzelnen Phasen und der Mengenverhältnisse der Phasen untereinander.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformköφem. dadurch gekennzeichnet, daß man (eine) verformbare Masse(n) herstellt und diese mit einem Dmck unterhalb von 40 bar Austrittsöffnungen zuleitet und die austretenden Materialstränge auf Formköφerdimensionen abschneidet und aushärten läßt.
2. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die verformbare(n) Masse(n) den Austrittsöffnungen mit einem Dmck unterhalb von 35 bar, vorzugsweise unterhalb von 30 bar. besonders bevorzugt unterhalb von 20 bar und insbesondere unterhalb von 10 bar zuleitet.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß man die verformbare(n) Masse(n) den Austrittsöffnungen mit einem Dmck unterhalb von 8,5 bar, vorzugsweise unterhalb von 7,5 bar, besonders bevorzugt unterhalb von 6,5 bar und insbesondere unterhalb von 5 bar zuleitet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine verformbare Masse zwischen zwei Walzen eingezogen, als Materialstrang aus Austrittsöffnungen ausgetragen, auf die gewünschte Formköφerdimension abgeschnitten und aushärten gelassen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedlich zusammengesetzte, verformbare Massen zwischen zwei Walzenpaaren eingezogen und als gefüllte, hohle oder mehrlagige Materialstränge aus Austrittsöffnungen ausgetragen, auf die gewünschte Formköφerdimension abgeschnitten und aushärten gelassen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß drei unterschiedlich zusammengesetzte, plastisch verformbare Massen zwischen drei Walzenpaaren eingezogen und als ein-, zwei- oder dreifach gefüllte, hohle, zwei- oder dreila- gige Materialstränge aus Austrittsöffhungen ausgetragen, auf die gewünschte Formköφerdimension abgeschnitten und aushärten gelassen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialstränge mit einer Geschwindigkeit von 0,2 m/min bis 30 m/min, vorzugsweise zwischen 0,25 m/min bis 20 m/min, besonders bevorzugt von 0,5 m/min bis 15 m/min und insbesondere von 1 m/min bis 10 m/min aus den Austrittsöffnungen ausgetragen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffhungen Öffnungsflächen von 50 mm2 bis 2500 mm2, vorzugsweise von 100 mm2 bis 2000 mm2, besonders bevorzugt von 200 mm2 bis 1500 mm2 und insbesondere von 300 mm2 bis 1000 mm2 unter besonderer Bevorzugung von 350 mm2 bis 750 mm2, aufweisen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke mindestens eines der aus den Austrittsöffhungen austretenden Materialstränge mindestens 5 mm, vorzugsweise mindestens 7,5 mm und insbesondere mindestens 10 mm beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Austrittsöffhungen austretenden Materialstränge auf eine Länge von 10 bis 100 mm, vorzugsweise von 12,5 bis 75 mm, besonders bevorzugt von 15 bis 60 mm und insbesondere von 20 bis 50 mm, abgeschnitten werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der auf Formköφerdimensionen abgeschnittenen Materialstränge durch oberflächliche Trocknung und/oder Abkühlung, insbesondere durch Anblasen mit Kaltluft, unterstützt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) 10 bis 95 Gew.-%. vorzugsweise 15 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 85 Gew.-% und insbesondere 25 bis 80 Gew.-% wasserfreier Stoffe enthalten, welche durch Hydratisierung in eine Hydratform mit einem Schmelzpunkt unterhalb von 120°C, vorzugsweise unterhalb von 100°C und insbesondere unterhalb von 80°C übergehen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) Phosphat(e), vorzugsweise Alkalimetallphosphat(e), besonders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat), in Mengen von 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis 75 Gew.-% uns insbesondere von 30 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthalten.
14. Verfahren nach Anspmch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Phosphat(en) zu Wasser in der verformbaren Masse kleiner 1 : 0,3, vorzugsweise kleiner 1 : 0,25 und insbesondere kleiner 1 : 0,2 ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) Carbonat(e) und oder Hydrogencarbonat(e), vorzugsweise Al- kalicarbonate, besonders bevorzugt Natriumcarbonat. in Mengen von 5 bis 50 Gew.- %, vorzugsweise von 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 30 Gew.-%>, jeweils bezogen auf die Masse, enthalten.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) Silikat(e), vorzugsweise Alkaiisilikate, besonders bevorzugt kristalline oder amoφhe Alkalidisilikate, in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthalten.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) Zeolith(e), vorzugsweise Zeolith A, Zeolith P, Zeolith X und Mischungen aus diesen, in Mengen von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthalten.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Partikelgröße der in der/den verformbaren Masse(n) eingesetzten Feststoffe unter 400 μm, vorzugsweise unter 300 μm und insbesondere unter 200 μm liegt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-% und insbesondere weniger als 1 Gew.-% der in der/den verformbaren Masse(n) eingesetzten Feststoffe Teilchengrößen oberhalb 1000 μm aufweisen.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als 15 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-% der in der/den verformbaren Masse(n) eingesetzten Feststoffe Teilchengrößen oberhalb 800 μm aufweisen.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Formköφer 50 bis 100 % des berechneten Wasserbindevermögens beträgt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) bei der Verarbeitung einen Wassergehalt von 2,5 bis 30 Gew.- %, vorzugsweise von 5 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 7,5 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, aufweisen.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22. dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch zeitlich verzögerte Wasserbindung erfolgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch Kühlung unter den Schmelzpunkt erfolgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch Verdampfung von Lösungsmitteln erfolgt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch Kristallisation erfolgt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26. dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch chemische Reaktion(en), insbesondere Polymerisation, erfolgt.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der verformbaren Masse(n) durch Änderung der rheologischen Eigenschaften erfolgt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) Gesamttensidgehalte unterhalb von 5 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb von 4 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb von 3 Gew.-% und insbesondere unterhalb von 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, aufweisen.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der verformbaren Massen Bleichmittel aus der Gmppe der Sauerstoff- oder Halogen-Bleichmittel, insbesondere der Chlorbleichmittel, unter besonderer Bevorzugung von Natriumperborat und Natriumpercarbonat. in Mengen von 2 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 15 Gew.-% . jeweils bezogen auf die Masse, enthält.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der verformbaren Massen Bleichaktivatoren aus den Gmppen der mehrfach acylierten Alkylendiamine. insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), der N- Acylimide. insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), der acylierten Phenolsulfonate. insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso- NOBS) und n-Methyl-Moφholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA). in Mengen von 0.25 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0.5 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 1 bis 5 Gew.-% Jeweils bezogen auf die Masse, enthält.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der verformbaren Massen Silberschutzmittel aus der Gmppe der Triazole, der Benzotriazole, der Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze oder -komplexe, besonders bevorzugt Benzotriazol und/oder Alkylaminotriazol, in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 4 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthält.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der verformbaren Massen weiterhin einen oder mehrere Stoffe aus den Gmppen der Enzyme, Korrosionsinhibitoren, Belagsinhibitoren, Cobuilder, Farb- und/oder Duftstoffe in Gesamtmengen von 6 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 7,5 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse, enthält.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine der verformbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Bleichaktivatoren enthält.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine der verformbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Enzyme enthält.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine der verförmbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Korrosionsschutzmittel enthält.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß einer der aus den Austrittsöffnungen austretenden Materialstränge Enzyme enthält.
38. Verfahren nach Anspmch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der enzymhaltige Materialstrang durch ein enzymfreies Material umhüllt ist.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine der verformbaren Massen Bleichmittel enthält, während eine andere verformbare Masse Tenside, vorzugsweise nichtionische Tenside, unter besonderer Bevorzugung alkoxy- lierter Alkohole mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen und 1 bis 5 Alkylenoxideinheiten, enthält.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei verformbare Massen denselben Wirkstoff in unterschiedlichen Mengen enthalten.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die ver- formbare(n) Masse(n) ein Paraffinwachs mit einem Schmelzbereich von 50°C bis 55°C enthält/enthalten.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die die plastisch verformbare(n) Masse(n) mindestens einen Stoff aus der Gmppe der Polyethylenglycole (PEG) und oder Polypropylenglycole (PPG) enthält/enthalten.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Formköφer weniger als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 1 Gew.-% und insbesondere weniger als 0,5 Gew.-% freies Wasser enthalten.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Formköφer eine Dichte oberhalb von 800 kgdm"3, vorzugsweise oberhalb von 900 kgdm°. besonders bevorzugt oberhalb von 1000 kgdm"3 und insbesondere oberhalb von 1100 kgdm"3 aufweisen.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Formköφer einem Nachbehandlungsschritt unterworfen werden.
46. Verfahren nach Anspmch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbehandlungsschritt das Überziehen der Formköφer mit einem gießfahigen Material, vorzugsweise einem gießfähigen Material mit einer Viskosität < 5000 mPas, umfaßt.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbehandlungsschritt einen zusätzlichen Formgebungsschritt, insbesondere die Prägung, umfaßt.
48. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer, enthaltend mindestens 30 Gew.-% Phosphate), dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Formköφer 50 bis 100 % des berechneten Wasserbindevermögens beträgt.
49. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer nach Anspmch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Formköφer mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 45 Gew.-% und insbesondere mindestens 50 Gew.-% Phosphat(e), jeweils bezogen auf das Form- köφergewicht, enthalten.
50. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer nach einem der Ansprüche 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Formköφer Alkalimetallphosphat(e), besonders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat), in Mengen von 30 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 35 bis 75 Gew.-% uns insbesondere von 50 bis 70 Gew.-%0, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, enthalten.
51. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer nach einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Formköφer 55 bis 95 %, vorzugsweise 60 bis 90 % und insbesondere 65 bis 85 % des berechneten Wasserbindevermögens beträgt.
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