WO2000060048A1 - Wasch- und reinigungsmittelformkörper mit speziellen tensidgranulaten - Google Patents

Wasch- und reinigungsmittelformkörper mit speziellen tensidgranulaten Download PDF

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WO2000060048A1
WO2000060048A1 PCT/EP2000/002659 EP0002659W WO0060048A1 WO 2000060048 A1 WO2000060048 A1 WO 2000060048A1 EP 0002659 W EP0002659 W EP 0002659W WO 0060048 A1 WO0060048 A1 WO 0060048A1
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WO
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granules
weight
surfactant
mixer
acid
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/002659
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Lietzmann
Henriette Weber
Hans-Friedrich Kruse
Bernd Larson
Markus Semrau
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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Publication date
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Publication of WO2000060048A1 publication Critical patent/WO2000060048A1/de

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    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to moldings which have washing and cleaning properties and methods for their production.
  • the invention relates to detergent tablets for textile washing in a household washing machine, which are briefly referred to as detergent tablets.
  • Detergent and cleaning agent film bodies are widely described in the prior art and are becoming increasingly popular with consumers because of the simple dosage.
  • Tableted detergents and cleaning agents have a number of advantages over powdered ones: They are easier to dose and handle and, thanks to their compact structure, have advantages in terms of storage and transport.
  • Detergent tablets are therefore also comprehensively described in the patent literature.
  • a problem that occurs again and again when using shaped articles which are active in washing and cleaning is the insufficient rate of disintegration and dissolution of the shaped articles under conditions of use.
  • EP-A-0 466 484 discloses detergent tablets in which the premix to be compressed has particle sizes between 200 and 1200 ⁇ m, the upper and lower limits of the particle sizes not differing by more than 700 ⁇ m. The pressing of significantly coarser particles into tablets is not suggested in this document.
  • EP-A-0 522 766 also relates to moldings made from a compact, particulate detergent composition containing surfactants, builders and disintegration aids (for example based on cellulose), at least some of the particles being coated with the disintegration agent, which both Binder and disintegration effect when dissolving the molded body in water shows.
  • This document also points to the general difficulty of producing molded articles with adequate stability and, at the same time, good solubility.
  • the particle size in the mixture to be ve ⁇ ress should be above 200 microns, the upper and lower limits of the individual particle sizes should not differ by more than 700 microns. This document also explicitly states that the particles should not be coarser than 1200 ⁇ m.
  • the method disclosed herein comprises the steps of processing at least predominantly solid, finely divided ingredients in the plasticized state to free-flowing and free-flowing granules of high density, the production of one or more agglomerates from further optionally used ingredients, the combining of the granules from steps a) and b ) to pre-mixes to be compressed and the pre-mixes to be molded into single-phase or multi-phase molded articles, the granules produced in steps a) and b) being essentially free of fines and having particle sizes between 800 and 2000 ⁇ m.
  • the granules produced in the second step can also contain surfactant, but only a ratio of press agglomerate (product of the first step) to granules (product of the second step) of 3.8 to 1 is disclosed.
  • the present invention was based on the object of providing a process for the production of detergent and molded articles which makes it possible to produce articles which are free from the disadvantages mentioned. It should be easy and highly reproducible to be able to produce detergent tablets which have a high level of hardness, are distinguished by a rapid dissolution rate and can also be used via the induction chamber of household washing machines. The results to be expected from the closest prior art should be further improved. It has now been found that detergent tablets can be produced with the advantages mentioned if premixes are pressed which contain both surfactant-containing granules produced by conventional granulation and by press agglomeration, which are used within certain weight ratios to one another.
  • the present invention therefore relates to detergent tablets made of compressed particulate detergent and detergent, comprising surfactant (s), builder (s) and, optionally, further conventional detergent and cleaning agent ingredients which contain two surfactant granules, the first of which are produced by mixer granulation and the second by press agglomeration, the weight ratio of mixer granules to press granules being between 9: 1 and 4: 6.
  • the ratio of mixer granules to press granules is preferably within a narrow range, so that detergent tablets are preferred according to the invention in which the weight ratio of mixer granules to press granules is between 7.5: 1 and 1: 1.25, preferably between 5: 1 and 1: 1.1 and in particular between 3: 1 and 1: 1.
  • the general term “granulate” denotes an asymmetrical aggregate of powder particles which has no harmonious geometric shape.
  • the general term “agglomerate” is also used in this context in the context of the present application.
  • the term “mixer granules” denotes granules which have been obtained by granulating processes in mixer granulators.
  • a particulate solid bed is granulated with the addition of granulation aids (“granulating liquids”), the reverse sequence, ie the addition of solids to liquids or pastes under the mechanical influence of mixer tools is a classic granulation process.
  • mixer granules The surface of the mixer granules is usually uneven and jagged ("raspberry structure") In many cases, the mass is more or less porous.
  • mixer agglomerate is also used synonymously with the term “mixer granulate”.
  • press granules denotes particles which have been produced by press agglomeration processes.
  • the premix to be molded is plasticized under pressure and pressed through hole molds, disks or dies.
  • the most important press agglomeration processes are extrusion, roller compaction, pelletizing
  • the shape of a sphere, a rod, a cylinder, etc. is naturally much more readily available in the pressed granules (synonymously also referred to as press agglomerates).
  • the surface of the pressed granules is generally significantly less uneven and jagged, in most cases, the mass is also significantly less porous.
  • the term “pressed granulate” the more specific terms “extrudate”, “roller compactate” and “pellet” are also used.
  • the individual ingredients of the laundry detergent and cleaning product tablets according to the invention are described below, since some of them are an essential component of one or both of the surfactant granules.
  • Other ingredients, which are not part of a surfactant granulate, are usually added to the premix in particle form before being compressed.
  • the detergent tablets according to the invention can contain all of the ingredients normally contained in detergents and cleaning agents, the most important groups of substances and substances being described below.
  • the moldings can also contain disintegration aids, which are not a common component in powder detergents: In order to facilitate the disintegration of highly compressed moldings, it is possible to incorporate disintegration aids, so-called tablet disintegrants, in order to shorten the disintegration times.
  • 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.
  • Disintegrants based on cellulose are used as preferred disintegrants in the context of the present invention, so that preferred washing and cleaning agent shaped bodies 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 contain up to 6 wt .-%.
  • Pure cellulose has the formal gross composition (C ⁇ HioOs) ,, and, formally speaking, represents 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 are produced by polymer-analogous reactions are available from cellulose.
  • Such chemically modified celluloses include, for example, products from esterifications or etherifications in which hydroxyl hydrogen atoms have been substituted.
  • celluloses in which the hydroxyl groups have been replaced by functional groups which are not bound via an oxygen atom can also be used as cellulose derivatives.
  • the group of cellulose derivatives includes, for example, alkali celluloses, carboxymethyl cellulose (CMC), cellulose esters and ethers and aminocelluloses.
  • 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 of 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 tablets which contain disintegrants in granular or optionally granulated form, are described in German patent applications DE 197 09 991 (Stefan Herzog) and DE 197 10 254 (Henkel) and in 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.
  • a subsequent disaggregation of the microfine celluloses resulting from the hydrolysis provides the microcrystalline celluloses, which have primary particle sizes of approximately 5 ⁇ m and can be compacted, for example, to 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 disintegration aid based on cellulose, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight, preferably of 3 to 7 wt .-% and in particular from 4 to 6 wt .-%, each based on the molded body weight.
  • a disintegration aid preferably a disintegration aid based on cellulose, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight, preferably of 3 to 7 wt .-% and in particular from 4 to 6 wt .-%, each based on the molded body weight.
  • the washing and cleaning agent shaped bodies according to the invention contain surfactants from the groups of anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants. Most of these surfactants are advantageously introduced, particularly advantageously entirely, into the detergent tablets according to the invention via the mixer and pressed granules. Regardless of the composition of the individual mixer or pressed granules, detergent tablets are preferred which contain anionic and / or nonionic surfactant (s) and total surfactant contents above 2.5% by weight. , preferably above 5% by weight and in particular above 10% by weight, in each case based on the molded body weight.
  • anionic and / or nonionic surfactant s
  • total surfactant contents above 2.5% by weight. , preferably above 5% by weight and in particular above 10% by weight, in each case based on the molded body weight.
  • 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.
  • Anionic surfactants used are, for example, those of the sulfonate and sulfate type.
  • C 9 3 alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates such as are obtained, for example, from C 2 8 monoolefins with an end or internal double bond Sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acid hydrolysis of the sulfonation products is considered.
  • alkanesulfonates obtained from d 2 - ⁇ 8 alkanes, for example by sulfochlorination or sulfoxidation with subsequent hydrolysis or neutralization.
  • the esters of ⁇ -sulfofatty acids for example the ⁇ -sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids, are also suitable.
  • sulfonated fatty acid glycerol esters are sulfonated fatty acid glycerol esters.
  • Fatty acid glycerol esters are to be understood as meaning the mono-, di- and triesters and their mixtures as obtained in the production by esterification of a monoglycerol with 1 to 3 moles of fatty acid or in the transesterification of triglycerides with 0.3 to 2 moles of glycerol become.
  • 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 are the alkali and especially the sodium salts of the Schwefelhoffreraumester Ci 2 -C ⁇ fatty alcohols, for example coconut fatty alcohol, tallow fatty alcohol, lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol, or Ci ö -C 20 oxo alcohols, and those half-esters of secondary alcohols of this chain length are preferred. Also preferred are alk (en) yl sulfates of the chain length mentioned, which contain a synthetic, petrochemical-based straight-chain alkyl radical which have a degradation behavior analogous to that of the adequate compounds based on oleochemical raw materials.
  • the C 2 -C 6 alkyl sulfates and C 12 -C 5 alkyl sulfates and C 4 -C 5 alkyl sulfates are preferred for washing technology reasons.
  • 2,3-alkyl sulfates which are produced for example in accordance with US Patent No. 3,234,258 or 5,075,041 and can be obtained as commercial products from Shell Oil Company under the name DAN ®, are suitable anionic surfactants.
  • 2 ⁇ alcohols such as 2-methyl-branched C 9 . ⁇ -alcohols with an average of 3.5 moles of ethylene oxide (EO) or C ⁇ 2 - ⁇ 8 fatty alcohols with 1 to 4 EO, are suitable. Because of their high foaming behavior, they are used in cleaning agents only in relatively small amounts, for example in amounts of 1 to 5% by weight.
  • EO ethylene oxide
  • C ⁇ 2 - ⁇ 8 fatty alcohols with 1 to 4 EO are suitable. Because of their high foaming behavior, they are used in cleaning agents only in relatively small amounts, for example in amounts of 1 to 5% by weight.
  • 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 especially ethoxylated fatty alcohols.
  • Preferred sulfosuccinates contain C 8 - ⁇ 8 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.
  • 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 Holrest may be linearly branched or preferably methyl-branched in the 2-position or may contain linear and methyl-branched radicals in the mixture, such as are usually present in oxo alcohol residues.
  • alcohol ethoxylates with linear residues of alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms, for example from coconut, palm, tallow fat or oleyl alcohol, and an average of 2 to 8 EO per mole of alcohol are particularly preferred.
  • the preferred ethoxylated alcohols include, for example, -C 2 -C 4 alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9 .
  • n -Alcohol with 7 EO, C ⁇ 3 - ⁇ 5 - alcohols with 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO, C ⁇ 2 . is alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of C 12 - H 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) x can also be used as further nonionic surfactants, in which R denotes 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 is the symbol which stands for a glycose unit with 5 or 6 carbon atoms, preferably 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 with 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-coconut alkyl-N, N-dimethylamine oxide and N-tallow alkyl-N, N-dihydroxyethylamine oxide, and the fatty acid alkanolamides can also 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 (I),
  • RCO stands for an aliphatic acyl radical with 6 to 22 carbon atoms
  • R 1 for hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl radical with 1 to 4 carbon atoms
  • [Z] for a linear or branched polyhydroxyalkyl 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 (II)
  • R represents a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms
  • R 1 represents a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical having 2 to 8 carbon atoms
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl radical or Aryl radical or an oxy-alkyl radical having 1 to 8 carbon atoms, with or phenyl radicals being preferred
  • [Z] for a linear poly is hydroxyalkyl, the alkyl chain of which is substituted with at least two hydroxyl groups, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propoxylated, derivatives of this radical.
  • [Z] is preferably obtained by reductive amination of a reduced sugar, for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose.
  • a reduced sugar for example glucose, fructose, 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.
  • detergent tablets are preferred which contain anionic (s) and nonionic (s) surfactant (s), and application-related advantages can 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.
  • a further important embodiment of the present invention therefore provides that at least one phase of the molded article is free from nonionic surfactants.
  • 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.
  • both the mixer granules and the press granules can only contain anionic or only nonionic surfactants and be free of other surfactants.
  • the mixer granules only contain anionic surfactants, while the press granules only contain nonionic surfactants - this is also possible vice versa.
  • both the mixer granules and the press granules can each contain surfactants from both groups.
  • one phase can only contain mixer granules, while another phase contains only press granules.
  • surfactants of certain groups can be separated from one another, on the other hand, a targeted variation of the solubility of individual phases (also known as "controlled release") is also possible.
  • builders are the most important ingredients in detergents and cleaning agents.
  • the builders can also be inco ⁇ orated in different ways in the detergent tablets according to the invention. They can be contained in certain proportions or entirely in the various surfactant granules, but it is also possible to add them in a particular part or in full to the particulate premix in particulate form.
  • Builders are very important as carriers in the manufacture of surfactant granules. In the context of the present invention it is therefore preferred that the builders predominantly over the Surfactant granules are introduced into the detergent tablets according to the invention. It is preferred here that at least 40% by weight, preferably at least 50% by weight and in particular at least 60% by weight of the total builders contained in the moldings are part of the surfactant granules.
  • the detergent tablets according to the invention can contain all of the builders customarily used in detergents and cleaning agents, in particular thus zeolites, silicates, carbonates, organic cobuilders and, where there are no ecological prejudices against their use, also the phosphates.
  • Suitable crystalline, layered sodium silicates have the general formula NaMSi ⁇ O 2x + ⁇ ' H 2 O, 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 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 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 2 O 5 'yH 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.
  • the delay in dissolution compared to conventional amorphous sodium silicates can be caused in various ways, for example by surface treatment, compounding, compacting / compression 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 amorphous 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 finely crystalline, synthetic and bound water-containing zeolite used is preferably zeolite A and / or P.
  • zeolite P zeolite MAP® (commercial product from Crosfield) is particularly preferred.
  • zeolite X and mixtures of A, X and / or P are also suitable.
  • Commercially available and can preferably be used in the context of the present invention for example a co-crystallizate of zeolite X and zeolite A (about 80% by weight of zeolite X) ), which is sold by CONDEA Augusta SpA under the brand name VEGOBOND AX ® and by the formula
  • the zeolite can be used both as a builder in a granular compound and can also be used for a kind of "powdering" of the entire mixture to be used, usually both ways of incohering the zeolite into the premix.
  • Suitable zeolites have an average particle size of less than 10 ⁇ m (volume distribution; measurement method: Coulter Counter) and preferably contain 18 to 22% by weight, in particular 20 to 22% by weight, of bound water.
  • alkali metal phosphates are 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) n and orthophosphoric acid H 3 PO 4 in addition to higher molecular weight representatives.
  • HPO metaphosphoric acids
  • H 3 PO 4 orthophosphoric acid
  • Sodium dihydrogen phosphate, NaH 2 PO 4 exists as a dihydrate (density 1.91, preferably -3 melting point 60 °) and as a monohydrate (density 2.04, preferably "3 ). Both salts are white, water-soluble powders which, when heated lose the water of crystallization and at 200 ° C in the weakly acidic diphosphate (disodium hydrogen diphosphate, Na 2 H 2 P 2 O 7), at a higher temperature into sodium (Na P 3 O 9) and Maddrell's salt (see below), pass. NaH 2 PO 4 is acidic, it forms when phosphoric acid is adjusted to pH 4.5 with caustic soda and the mash is sprayed in.
  • Potassium dihydrogen phosphate (primary or monobasic potassium phosphate, potassium biphosphate, KDP), KH 2 PO 4 is a white one Salt with a density of 2.33 like "3 , has a melting point of 253 ° [decomposition with the formation of potassium polyphosphate (KPO 3 ) x ] and is easily soluble in water.
  • Disodium hydrogen phosphate (secondary sodium phosphate), Na 2 HPO 4 , is a colorless, very easily water-soluble crystalline salt. It exists anhydrous and with 2 mol. (Density 2.066 like “3 , water loss at 95 °), 7 mol. (Density 1.68 gcm “ 3 , melting point 48 ° with loss of 5 H 2 O) and 12 mol. Water ( Density 1.52 gcm "3 , melting point 35 ° with loss of 5 H 2 O), becomes anhydrous at 100 ° and changes to diphosphate N-P 2 O7 when heated more.
  • Disodium hydrogen phosphate is used by neutralizing phosphoric acid with soda solution Made from phenolphthalein as an indicator
  • Dipotassium hydrogen phosphate secondary or dibasic potassium phosphate
  • K 2 HPO 4 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 4 , is a white, deliquescent, granular powder with a density of 2.56 "3 , has a melting point of 1340 ° and is readily soluble in water with an alkaline reaction Heating of 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), N- 4 P 2 O 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 " 3 , melting point 94 ° with loss of water ).
  • Substances are colorless crystals that are soluble in water with an alkaline reaction.
  • Na- ⁇ P 2 ⁇ 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 formers and therefore reduces the hardness of the water.
  • Potassium diphosphate (potassium pyrophosphate), ⁇ O7, exists in the form of the trihydrate and is a colorless, hygroscopic powder with a density of 2.33 gcm "3 , which is soluble in water, the pH of the 1% solution at 25 ° 10 , 4 is.
  • 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. A large number of terms are used in particular for the latter: melt 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 O ⁇ o (sodium tripolyphosphate)
  • Approx. 17 g dissolve in 100 g water at room temperature, approx. 20 g at 60 ° and approx. 32 g at 100 ° crystal-free salt; 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 trimetaphosphate with KOH:
  • these 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.
  • Organic cobuilders which can be used in the detergent tablets according to the invention are, in particular, polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, aspartic acid, polyacetals, dextrins, other organic cobuilders (see below) and phosphonates. These classes of 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 acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), if one such use is not objectionable for ecological reasons, as well as 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 an acidifying component and thus also serve to set a lower and milder pH of detergents or cleaning agents.
  • Citric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, gluconic acid and any mixtures thereof can be mentioned in particular.
  • 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 respective acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), a UN 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 from the molecular weight information for 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.
  • 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 also proven 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 which preferably contain acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate as monomers.
  • 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 German patent application DE-A-195 40 086 that, in addition to cobuilder properties, they also have a bleach-stabilizing effect.
  • polyacetals which can be obtained by reacting dialdehydes with polyolcarboxylic acids which have 5 to 7 carbon atoms and at least 3 hydroxyl groups.
  • Preferred polyacetals are made from dialde hyden such as glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde and mixtures thereof and obtained from polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic acid.
  • 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, for example acid or enzyme-catalyzed, processes. They are preferably hydrolysis products with average molar masses in the range from 400 to 500,000 g / mol.
  • DE dextrose equivalent
  • the oxidized derivatives of such dextrins are their reaction products with oxidizing agents which are capable of oxidizing at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function.
  • oxidizing agents capable of oxidizing at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function.
  • Such oxidized dextrins and processes for their preparation are known, for example, from European patent applications EP-A-0 232 202, EP-A-0 427 349, EP-A-0 472 042 and EP-A-0 542 496 as well as 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.
  • 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
  • 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 are 3 to 15% by weight in formulations containing zeolite and / or silicate.
  • Further usable 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 l-hydroxyethane-l, l-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 ethylenediaminetetramethylenephosphonate (EDTMP), diethylenetriaminepentamethylenephosphonate (DTPMP) and their higher homologs.
  • 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, particularly if the agents also contain bleach, to use aminoalkanephosphonates, in particular DTPMP, or to use mixtures of the phosphonates mentioned.
  • the amount of builders is usually between 10 and 70% by weight, preferably between 15 and 60% by weight and in particular between 20 and 50% by weight, in each case based on the total detergent tablets. Again, the amount of builders used depends on the intended use, so that bleach tablets can have higher amounts of builders (for example between 20 and 70% by weight, preferably between 25 and 65% by weight and in particular between 30 and 55% by weight) ), for example detergent tablets (usually 10 to 50% by weight, preferably 12.5 to 45% by weight and in particular between 17.5 and 37.5% by weight). As already mentioned, some of the builders are preferably part of the surfactant granules.
  • Another object of the present invention is the process for the production of the detergent tablets according to the invention; this includes the steps
  • weight ratio of the granules produced in steps a) and b) is in the range between 9: 1 and 2: 3.
  • process variants according to the invention are also preferred in which the weight ratio of the granules produced in steps a) and b) is in the range between 7.5: 1 and 1: 1.25, preferably between 5 : 1 and 1: 1.1 and in particular between 3: 1 and 1: 1.
  • the surfactant granules can be produced both with mixer granulation and with press agglomeration in a predetermined particle size distribution. In the process according to the invention, it is preferred to use each of the two surfactant granules within a certain particle size range, which can result in further advantages.
  • Methods in which the surfactant granules produced in step a) have particle sizes between 100 and 3000 ⁇ m, preferably between 200 and 2000 ⁇ m and in particular between 400 and 1600 ⁇ m are preferred according to the invention.
  • the press granules produced in step b) are preferably “larger”, ie methods are preferred in which the surfactant granules produced in step b) have particle sizes between see 400 and 3000 ⁇ m, preferably between 1000 and 2200 ⁇ m and in particular between 1400 and 1800 ⁇ m.
  • the surfactants described above are part of the two surfactant granules, reference being made to the above statements with regard to the separation of anionic and nonionic surfactants etc.
  • the content of the mixer and pressed granules in the individual surfactants can vary depending on the intended use of the molded article. In principle, the following information can be given for the mixer granules: Processes in which the surfactant granules produced in step a) contain anionic surfactant (s) in amounts of 5 to 40% by weight, preferably 10 to 35% by weight and in particular from 20 to 30% by weight, based in each case on the weight of the surfactant granules, are preferred.
  • surfactant granules produced in step a) are nonionic surfactant (s) in amounts of 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight and in particular 2 to 6% by weight. %, each based on the weight of the surfactant granules, are preferred process variants.
  • the surfactant granules produced in step b) contain anionic surfactant (s) in amounts of 5 to 40% by weight, preferably 10 to 35% by weight. % and in particular from 20 to 30 wt .-%, each based on the weight of the surfactant granules.
  • anionic surfactant s
  • nonionic surfactant s
  • mixer granules ⁇ corresponding to step a) of the method according to the invention ⁇ can be carried out in a large number of conventional mixing and granulating devices.
  • suitable mixer Eirich are, for example ® mixer Series R or RV (trademark of Maschinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim), the Schugi Flexomix, the Fukae ® FS-G mixers (trade marks of Fukae Powtech , Kogyo Co., Japan), the Lödige ® FM, KM and CB mixers (trademarks of Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn) or the Drais ® series T or KT (trademarks of Drais-Werke GmbH, Mannheim) .
  • Some preferred embodiments of method step a) according to the invention are described below.
  • process step a) is carried out in a low-speed mixer / granulator at peripheral speeds of the tools from 2 ms to 7 m / s.
  • process step a) can be carried out in a high-speed mixer / granulator at circumferential speeds of 8 ms to 35 m / s.
  • process step a a liquid granulation aid is added to a moving solid bed in a first, low-speed mixer / granulator, 40 to 100% by weight, based on the total amount of the constituents used, the solid and liquid constituents are pregranulated and, in a second, high-speed mixer / granulator, the pregranules from the first process stage are optionally mixed with the remaining solid and or liquid constituents and converted into a granulate.
  • a granulation aid is placed in the first mixer / granulator on a solid bed and the mixture is pregranulated.
  • the composition of the granulation aid and the solid bed placed in the first mixer are chosen so that 40 to 100% by weight, preferably 50 to 90% by weight and in particular 60 to 80% by weight, of the solid and liquid constituents are obtained on the total amount of the constituents used, are in the "pre-granules". These "pre-granules" are now mixed with other solids in the second mixer and granulated with the addition of further liquid components to the finished surfactant granules.
  • the sequence of low-speed, high-speed mixers mentioned can also be reversed according to the invention, so that a process according to the invention results in which the liquid granulation aid is added to a moving solid bed in a first, high-speed mixer / granulator, 40 to 100% by weight, based on to the total amount of the constituents used, the solid and liquid constituents are pregranulated and, in a second, low-speed mixer / granulator, the pregranules from the first process stage are optionally mixed with the remaining solid and / or liquid constituents and converted into a granulate.
  • a mixer is used as a high-speed mixer, which has both a mixing and a comminution device, the mixing shaft at speeds of 50 to 150 revolutions / minute, preferably 60 to 80 revolutions / Minute and the shaft of the shredding device is operated at speeds of 500 to 5000 revolutions / minute, preferably from 1000 to 3000 revolutions / minute.
  • Preferred granulation processes for producing mixer granules are carried out in mixer granulators in which some mixer parts or the entire mixer are heated to temperatures which are at least 20 ° C. above the temperature which the substances to be granulated have at the beginning of the granulation process.
  • some or all of the mixer parts have a temperature of at least 40 ° C.
  • a temperature of 120 ° C for the mixer parts or the entire mixer should not be exceeded. If only parts of the mixer are heated to the temperatures mentioned, these are preferably the mixer walls or the mixer tools.
  • the former can be brought to the desired temperature by a heatable jacket, the latter by built-in heating elements.
  • non-aqueous granulation aids in particular nonionic surfactants, which have a melting point in the range from 20 to 50 ° C.
  • nonionic surfactants which have a melting point in the range from 20 to 50 ° C.
  • the described preferred granulation process allows the bulk density of the surfactant granules to be increased, while at the same time undesirable caking on the walls of the mixer is significantly reduced.
  • the use of the surfactant granules produced in this way in tablettable premixes leads to detergent tablets which are distinguished by a further reduced disintegration time compared to mixtures which contain conventionally produced granules.
  • the press granules ⁇ corresponding to step b) of the process according to the invention ⁇ are produced by press agglomeration processes, preferably by extrusion, roll compaction or pelletization.
  • the premix is compressed and plasticized under pressure and under the action of shear forces, homogenized in the process and then discharged from the apparatus in a shaping manner.
  • the premix is preferably fed continuously to a planetary roller extruder or a 2-shaft extruder or 2-screw extruder with co-rotating or counter-rotating screw guide, the housing and the extruder pelletizing head of which are heated to the predetermined extrusion temperature could be.
  • the premix is compressed, plasticized, extruded in the form of fine strands through the perforated die plate in the extruder head and finally, under pressure, which is preferably at least 25 bar, but can also be lower at extremely high throughputs depending on the apparatus used the extrudate is preferably reduced to approximately spherical to cylindrical granules by means of a rotating knife.
  • the hole diameter of the perforated nozzle plate and the strand cut length are matched to the selected granulate dimension.
  • the production of granules of an essentially uniformly predeterminable particle size succeeds, and in particular the absolute particle sizes can be adapted to the intended use.
  • the length / diameter ratio of the chopped-off primary granules is in the range from about 1: 1 to about 3: 1.
  • small amounts of dry powder for example zeolite powder such as zeolite NaA powder, can also be used in this step. This shape can be done in standard rounding machines. Care should be taken to ensure that only small amounts of fine grain are produced in this stage.
  • extrusions / pressings can also be carried out in low-pressure extruders, in the Kahl press or in the extruder.
  • step b) of the method according to the invention is carried out by means of roller compaction.
  • the premix for the pressed granules is metered in between two smooth rollers or with recesses of a defined shape and rolled out under pressure between the two rollers to form a sheet-like compact, the so-called Schülpe.
  • the rollers exert a high line pressure on the premix and can be additionally heated or cooled as required.
  • smooth rollers smooth, unstructured sliver belts are obtained, while by using structured rollers, correspondingly structured slugs can be produced in which, for example, certain shapes of the later pressed granules can be specified.
  • the sliver belt is subsequently broken down into smaller pieces by a knocking-off and comminution process and can be processed into granules in this way, which can be further tempered by further known surface treatment methods, in particular in an approximately spherical shape.
  • step b) of the method according to the invention is carried out by means of pelleting.
  • the premix for the press granules is applied to a perforated surface and pressed through the holes by means of a pressure-producing body with plasticization.
  • the premix is compressed under pressure, plasticized, pressed through a perforated surface by means of a rotating roller in the form of fine strands and finally comminuted into granules using a knock-off device.
  • the most varied configurations of the pressure roller and perforated die are conceivable here.
  • the press rolls can also be conical in the plate devices, in the ring-shaped devices dies and press roll (s) can have the same or opposite direction of rotation.
  • An apparatus suitable for carrying out the method according to the invention is described, for example, in German Offenlegungsschrift DE 38 16 842 (Schlüter GmbH).
  • the ring die press disclosed in this document consists of a rotating ring die penetrated by press channels and at least one that is operatively connected to the inner surface thereof Press roll that presses the material supplied to the die space through the press channels into a material discharge.
  • the ring die and the press roller can be driven in the same direction, as a result of which a reduced shear stress and thus a lower temperature increase in the premix can be achieved.
  • the premix for the press granules may optionally contain auxiliaries which facilitate plasticization, improve the cohesion of builder particles which have been mixed with the surfactant (s) and, under the process conditions of press agglomeration, the solid particles in this way enclose and then glue together that the finished end products are made almost exactly from these many small individual particles, which are held together by the auxiliary material, which takes over the task of a preferably thin partition between these individual particles.
  • auxiliaries facilitate the plasticization of the premix under the process conditions of the press agglomeration, and on the other hand they develop disintegration-promoting properties when the press granules are dissolved without them sticking together during transport or storage.
  • auxiliaries are those from the group of polyethylene glycols, fatty alcohol ethoxylates and fatty acid alkoxylates, which in preferred processes are present in amounts of 0 to 10% by weight, preferably 2 to 9% by weight and in particular 5 to 7% by weight. %, each based on the weight of the press granules, are used.
  • Suitable fatty alcohol alkoxylates satisfy the formula IV:
  • R is selected from C 8 -C 8 alkyl or alkenyl
  • the corresponding auxiliaries can be obtained by ethoxylation or propoxylation of fatty acids or Easily produce fatty alcohols in a manner known per se, technical mixtures of the individual species being preferred for economic reasons.
  • PEG polyethylene glycols
  • the degree of polymerization n can vary from about 5 to> 100,000, corresponding to molecular weights from 200 to 5,000,000 gmol "1.
  • the products with molecular weights below 25,000 gmol " 1 are referred to as the actual polyethylene glycols, while higher molecular weight products in the Literature is often referred to as polyethylene oxides (PEOX for short)
  • the polyethylene glycols which are preferably used can have a linear or branched structure, linear polyethylene glycols in particular being preferred.
  • the particularly preferred polyethylene glycols include those with relative molecular weights between 2000 and 12000, advantageously around 4000, polyethylene glycols with relative molecular weights below 3500 and above 5000 especially in combination with polyethylene glycols with a relative molecular weight around 4000 can be used and such combinations advantageously to more than 50% by weight, based on the total amount of polyethylene glycols, have polyethylene glycols with a relative molecular weight between 3500 and 5000.
  • binders but also polyethylene glycols are used which are in the liquid state per se at room temperature and a pressure of 1 bar; Here we are mainly talking about polyethylene glycol with a relative molecular mass of 200, 400 and 600.
  • a process step b) is preferred in which one or more substances from the group of polyethylene glycols with molecular weights between 2000 and 15000, preferably between 4000 and 10000, in amounts of 0 to 10% by weight, preferably, as auxiliary substances from 2 to 9% by weight and in particular from 5 to 7% by weight, in each case based on the weight of the press granules.
  • step c) of the process according to the invention the mixer or pressed granules produced in steps a) and b) are mixed with one another and with further optional ingredients to form a premix to be eaten.
  • mixer and pressed granules are used in a weight ratio of 9: 1 to 2: 3.
  • Processes in which the premix to be ve ⁇ ressed the surfactant granulate produced in step a) in quantities of 20 to 60% by weight, preferably 25 to 55% by weight and in particular in quantities of 30 to 50% by weight on the premix, are preferred according to the invention.
  • the particulate premix additionally contains one or more substances from the group of bleaching agents, bleach activators, enzymes, pH-adjusting agents, fragrances, perfume carriers, fluorescent agents, dyes, foam inhibitors, silicone oils, anti-repellants, optical brighteners, graying inhibitors, Contains color transfer inhibitors and corrosion inhibitors.
  • bleaching agents bleach activators, enzymes, pH-adjusting agents, fragrances, perfume carriers, fluorescent agents, dyes, foam inhibitors, silicone oils, anti-repellants, optical brighteners, graying inhibitors, Contains color transfer inhibitors and corrosion inhibitors.
  • bleaching agents that can be used are, for example, sodium percarbonate, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and HO-providing peracidic salts or peracids, such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperic acid or diperdodecanedioic acid. Even when using the bleaching agents, it is possible to dispense with the use of surfactants and / or builders, so that pure bleach tablets can be produced. If such bleach tablets are to be used for textile washing, a combination of sodium percarbonate with sodium sesquicarbonate is preferred, regardless of which other ingredients are contained in the molded articles.
  • 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 peroxy acids, examples of which include alkyl peroxy acids and aryl peroxy acids.
  • Preferred representatives are (a) the peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkylperoxybenzoic acids, but also peroxy- ⁇ -naphthoic acid and magnesium monophosphate, (b) the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids, such as peroxylauric acid, peroxystearic acid, ⁇ -phoperoxymoxyhexanoic acid [ ⁇ -phoperoxymoxyhexanoic acid] ⁇ -phoperoximoxyhexanoic acid [ ⁇ -phoperoxymoxyhexanoic acid] ⁇ -phoperoximoxyhexanoic acid [ ⁇ -phoperoxyimidoxamic acid] (PAP)], o-carboxybenzamidoperoxycaproic acid, N-nonenylamidoperadipic acid and N-nonenylamidopersuccinate, and (c) aliphatic and araliphatic peroxydicarboxylic acids, such as
  • Chlorine or bromine-releasing substances can also be used as bleaching agents.
  • Suitable materials that release chlorine or bromine include, for example, heterocyclic N-bromo- and N-chloramides, for example trichloroisocyanuric acid, tribromoisocyanuric acid, dibromoisocyanuric acid and or dichloroisocyanuric acid (DICA) and or their salts with cations such as potassium and sodium.
  • DICA dichloroisocyanuric acid
  • Hydantoin compounds such as 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydanthoin are also suitable.
  • bleach activators can be incorporated into the detergent tablets according to the invention.
  • Bleach activators which can be used are compounds which, under perhydrolysis conditions, give aliphatic peroxocarboxylic acids having preferably 1 to 10 C atoms, in particular 2 to 4 C atoms, and or optionally substituted perbenzoic acid. Suitable substances are those which carry O- and / or N-acyl groups of the number of carbon atoms mentioned and / or optionally substituted benzoyl groups.
  • TAED t
  • bleach catalysts can also be incorporated into the moldings.
  • These substances are bleach-enhancing transition metal salts or transition metal complexes such as, for example, Mn, Fe, Co, Ru or Mo salt complexes or carbonyl complexes.
  • Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V and Cu complexes with N-containing tripod ligands as well as Co, Fe, Cu and Ru amine complexes can also be used as bleaching catalysts.
  • Particularly suitable enzymes are those from the classes of hydrolases such as proteases, esterases, lipases or lipolytically active enzymes, amylases, cellulases or other glycosyl hydrolases and mixtures of the enzymes mentioned. All these hydrolases help to remove stains such as protein, fat or starchy stains and graying in the laundry. Cellulases and other glycosyl hydrolases can also help to retain color and increase the softness of the textile by removing pilling and microfibrils. Oxidoreductases can also be used for bleaching or for inhibiting color transfer.
  • hydrolases such as proteases, esterases, lipases or lipolytically active enzymes, amylases, cellulases or other glycosyl hydrolases and mixtures of the enzymes mentioned. All these hydrolases help to remove stains such as protein, fat or starchy stains and graying in the laundry. Cellulases and other glycosyl hydrolases can also help to retain color and increase
  • Bacterial strains or fungi such as Bacillus subtilis or Bacillus are particularly suitable licheniformis, 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 which are obtained from Bacillus lentus are preferably used.
  • Enzyme mixtures for example, from protease and amylase or protease and lipase or lipolytically active enzymes or protease and cellulase or from cellulase and lipase or lipolytically active enzymes or from protease, amylase and lipase or lipolytically active enzymes or protease, lipase or lipolytically active enzymes and cellulase, but in particular protease and / or lipase-containing mixtures or mixtures with lipolytically active enzymes of particular interest.
  • Known 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, endoglucanases and glucosidases, which are also called cellobiases, or mixtures thereof, are preferably used as cellulases. Since different cellulase types differ in their CMCase and avicelase activities, the desired activities can be set by targeted mixtures of the cellulases.
  • 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, about 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to about 4.5% by weight.
  • 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 if 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, in each case based on the nonionic cellulose ether and the polymers of phthalic acid and / or terephthalic acid or their derivatives known from the prior art, in particular special polymers of ethylene terephthalates and / or polyethylene glycol terephthalates or anionically and / or nonionically modified derivatives of these. Of these, the sulfonated derivatives of phthalic acid and terephthalic acid polymers are particularly preferred.
  • the shaped bodies can contain derivatives of diaminostilbenedisulfonic acid or their alkali metal salts as optical brighteners. Suitable are e.g. Salts of 4,4'-bis (2-anilino-4-mo ⁇ holino-l, 3,5-triazinyl-6-amino) stilbene-2,2'-disulfonic acid or compounds of the same structure which, instead of the Mo ⁇ holino group, have a diethanolamino group , a methylamino group, an anilino group or a 2-methoxyethylamino group.
  • brighteners of the substituted diphenylstyryl type may be present, e.g.
  • Dyes and fragrances are added to the detergent tablets according to the invention in order to improve the aesthetic impression of the products and to provide the consumer with a visually and sensorially "typical and unmistakable" product.
  • Individual fragrance compounds for example the synthetic products of the ester, ether, aldehyde, ketone, alcohol and hydrocarbon type, can be used as perfume oils or fragrances.
  • Fragrance compounds of the ester type are, for example, benzyl acetate, phenoxyethyl isobutyrate, p-tert.-butylcyclohexyl acetate, linalyl acetate, dimethylbenzylcarbyl acetate, phenylethyl acetate, linalyl benzoate, benzyl formate, ethyl methylphenyl glycinate, allylcyclohexyl benzylatepylpropionate, and
  • the ethers include, for example, benzylethyl ether, the aldehydes, for example, the linear alkanals with 8-18 C atoms, citral, citronellal, citronellyloxyacetaldehyde, cyclamenaldehyde, hydroxycitronellal, lilial and bourgeonal, the ketones, for example, the jonones, oc -Isomethyl
  • fragrance mixtures contain, as they are accessible from vegetable sources, for example pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil.
  • perfume oils can also naturally before fragrance mixtures contain, as they are accessible from vegetable sources, for example pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil.
  • the dye content of the detergent tablets according to the invention is usually less than 0.01% by weight, while fragrances can make up 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 agents according to the invention can be colored with suitable dyes.
  • 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 textile fibers, in order not to dye them.
  • detergent tablets are extremely difficult to master with many substance mixtures, so that direct tableting is not often used, particularly in the production of detergent tablets.
  • the usual way of producing detergent tablets is therefore based on powdery components (“primary particles”) which are agglomerated or granulated by suitable processes to form secondary particles with a larger particle diameter. These granules or mixtures of different granules are then mixed with individual powdery additives and fed to the tableting.
  • primary particles powdery components
  • these granules or mixtures of different granules are then mixed with individual powdery additives and fed to the tableting.
  • this means that mixer granules and pressed granules are mixed with one another and worked up into a premix with other ingredients, which may also be in granular form.
  • the premix Before the particulate premix is pressed into detergent and shaped body, the premix can be "powdered” with finely divided surface treatment agents. This can be of advantage for the quality and physical properties of both the premix (storage, molding) as well as the finished detergent tablets. Finely divided powdering agents are well known in the art, mostly zeolites, silicates or other inorganic salts being used. However, the premix is preferably “powdered” with finely divided zeolite, zeolites of the faujasite type being preferred. In the context of the present invention, the term “faujasite-type zeolite” denotes all three zeolites which form the faujasite subgroup of the zeolite structure group 4 (see Donald W.
  • zeolite Y and faujasite and mixtures of these compounds can also be used, the pure zeolite X being 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 as powdering agents, it being advantageous if at least 50% by weight of the powdering agent is used a zeolite of the faujasite type.
  • detergent tablets consist of a particulate premix containing granular components and subsequently admixed powdery substances, the or one of the subsequently admixed powdery components being a zeolite of the faujasite type with particle sizes below 100 ⁇ m, is preferably below 10 ⁇ m and in particular below 5 ⁇ m and is at least 0.2% by weight, preferably at least 0.5% by weight and in particular more than 1% by weight of the premix to be treated.
  • the premixes to be treated can additionally include one or more substances from the group of bleaching agents, bleach activators, enzymes, pH regulators, fragrances, perfume carriers, fluorescent agents, dyes, foam inhibitors, silicone oils, anti-redeposition agents, optical brighteners, Contains graying inhibitors, color transfer inhibitors and corrosion inhibitors.
  • the molded articles according to the invention are first produced by dry mixing the constituents, which may have been wholly or partially pregranulated, and then providing information, in particular compresses to tablets, using conventional methods.
  • the premix is compacted in a so-called die between two punches to form a solid compact. This process, which is briefly referred to as tableting in the following, is divided into four sections: metering, compression (elastic deformation), plastic deformation and ejection.
  • the premix is introduced into the die, the filling quantity and thus the weight and the shape of the molded body being formed being determined by the position of the lower punch and the shape of the pressing tool.
  • the constant dosing, even at high mold throughputs, is preferably achieved by volumetric dosing of the premix.
  • the upper punch touches the premix and lowers further in the direction of the lower punch. During this compression, the particles of the premix are pressed closer together, the void volume within the filling between the punches being continuous decreases. From a certain position of the upper punch (and thus from a certain pressure on the premix), the plastic deformation begins, in which the particles flow together and the molded body is formed.
  • the premix particles are also crushed and sintering of the premix occurs at even higher pressures.
  • the phase of elastic deformation is shortened further and further, so that the resulting shaped bodies can have more or less large cavities.
  • the finished molded body is pressed out of the die by the lower punch and transported away by subsequent transport devices. At this point in time, only the weight of the molded body is finally determined, since the compacts can still change their shape and size due to physical processes (stretching, crystallographic effects, cooling, etc.).
  • Tableting takes place in commercially available tablet presses, which can in principle be equipped with single or double punches. In the latter case, not only is the upper stamp used to build up pressure, the lower stamp also moves towards the upper stamp during the pressing process, while the upper stamp presses down.
  • eccentric tablet presses are preferably used, in which the punch or stamps are fastened to an eccentric disc, which in turn is mounted on an axis with a certain rotational speed. The movement of these rams is comparable to that of a conventional four-stroke engine.
  • the pressing can take place with one upper and one lower punch, but several punches can also be attached to one eccentric disk, the number of die holes being increased accordingly.
  • the throughputs of eccentric presses vary depending on the type from a few hundred to a maximum of 3000 tablets per hour.
  • rotary tablet presses are selected in which a larger number of dies is arranged in a circle on a so-called die table.
  • the number of matrices varies between 6 and 55 depending on the model, although larger matrices are also commercially available.
  • Each die on the die table is assigned an upper and lower punch, with the pressing pressure again being active only through the upper and lower Stamp, but can also be built by both stamps.
  • the die table and the stamps move about a common vertical axis, the stamps being brought into the positions for filling, compaction, plastic deformation and ejection by means of rail-like cam tracks during the rotation.
  • these cam tracks are supported by additional low-pressure pieces, low-tension rails and lifting tracks.
  • the die is filled via a rigidly arranged feed device, the so-called filling shoe, which is connected to a storage container for the premix.
  • the pressing pressure on the premix can be individually adjusted via the pressing paths for the upper and lower punches, the pressure being built up by rolling the punch shaft heads past adjustable pressure rollers.
  • Rotary presses can also be provided with two filling shoes to increase the throughput, with only a semicircle having to be run through to produce a tablet.
  • several filling shoes are arranged one behind the other without the slightly pressed first layer being ejected before further filling.
  • jacket and dot tablets can also be produced in this way, which have an onion-shell-like structure, the top side of the core or the core layers not being covered in the case of the dot tablets and thus remaining visible.
  • Rotary tablet presses can also be equipped with single or multiple tools, so that, for example, an outer circle with 50 and an inner circle with 35 holes can be used simultaneously for pressing.
  • the throughputs of modern rotary tablet presses are over one million molded articles per hour.
  • Non-stick coatings known from the art are suitable for reducing stamp caking.
  • Plastic coatings, plastic inserts or plastic stamps are particularly advantageous.
  • Rotating punches have also proven to be advantageous, with the upper and lower punches being designed to be rotatable if possible.
  • a plastic insert can generally be dispensed with.
  • the stamp surfaces should be electropolished here.
  • Tableting machines suitable within the scope of the present invention are available, for example, from the companies Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH, Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, Hom & Noack Pharmatechnik GmbH, Worms, IMA Ve ⁇ ackungssysteme GmbH Viersen, KILIAN, Cologne, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen AG, Berlin, and Romaco GmbH, Worms.
  • Other providers include Dr. Herbert Pete, Vienna (AU), Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH), BWI Manesty, Liveeool (GB), I. Holand Ltd., Nottingham (GB), Courtoy NV, Halle (BE / LU) and Me- diopharm Kamnik (SI).
  • the hydraulic double pressure press HPF 630 from LAEIS is particularly suitable.
  • Tableting tools are, for example, from Adams Tablettierwerkmaschinemaschinee, Dresden, Wilhelm Fett GmbH, Schwarzenbek, Klaus Hammer, Solingen, Herber% Söhne GmbH, Hamburg, Hofer GmbH, Weil, Hom & Noack, Pharmatechnik GmbH, Worms, Ritter Pharamatechnik GmbH, Hamburg, Romaco, GmbH, Worms and Notter negligencebau, Tamm available.
  • Other providers include Senss AG, Reinach (CH) and Medicopharm, Kamnik (SI).
  • the molded body can be manufactured in a predetermined spatial shape and a predetermined size. Practically all practical configurations can be considered as the spatial form, for example the design as a board, the rod or bar shape, cubes, cuboids and corresponding spatial elements with flat side surfaces, and in particular cylindrical configurations with a circular or oval cross section. This last embodiment covers the presentation form from the tablet to compact cylinder pieces with a ratio of height to diameter above 1.
  • the portioned compacts can each be designed as separate individual elements that correspond to the predetermined dosage of the detergents and / or cleaning agents. It is also possible, however, to form compacts which connect a plurality of such mass units in one compact, the portioned smaller units being easy to separate, in particular by predetermined predetermined breaking points.
  • the portioned compacts as tablets, in cylinder or cuboid form can be expedient, with a diameter / height ratio in the range of approximately 0.5: 2 to 2: 0.5 is preferred.
  • Commercial hydraulic presses, eccentric presses or rotary presses are suitable devices, in particular for the production of such pressed articles.
  • 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.
  • Another preferred molded body that can be produced has a plate-like or plate-like structure with alternating thick long and thin short segments, so that individual segments of this "bolt" at the predetermined breaking points, which represent the short thin segments, broken off and into the Machine can be entered.
  • This principle of the "bar-shaped" shaped body detergent can also be realized in other geometric shapes, for example vertically standing triangles, which are connected to one another only on one of their sides along the side.
  • the various components are not pressed into a uniform tablet, but that shaped bodies are obtained which have several layers, that is to say at least two layers. It is also possible that these different layers have different dissolving speeds. This can result in advantageous application properties of the molded body. If, for example, components are contained in the moldings that mutually influence one another negatively, it is possible to integrate one component in the more rapidly soluble layer and to incorporate the other component in a more slowly soluble layer, so that the first component has already reacted. when the second goes into solution.
  • the layer structure of the molded body can take place in a stack-like manner, with the inner layer (s) already loosening at the edges of the molded body when the outer layers have not yet been completely removed, but it is also possible for the inner layer (s) to be completely encased ) can be achieved by the layer (s) lying further outwards, which leads to the premature dissolution of components of the inner layer (s).
  • a molded body consists of at least three layers, i.e. two outer and at least one inner layer, at least one of the inner layers containing a peroxy bleaching agent, while in the case of the stacked molded body the two cover layers and in the case of the shell-shaped molded body the outermost layers, however, are free of peroxy bleach. Furthermore, it is also possible to spatially separate peroxy bleaching agents and any bleach activators and / or enzymes that may be present in a molded body.
  • Such multilayer molded bodies have the advantage that they do not have only one induction chamber or can be used via a metering device which is added to the wash liquor; rather, in such cases it is also possible to put the molded body into direct contact with the textiles in the machine without the risk of bleaching from bleaching agents and the like.
  • the bodies to be coated can, for example, be sprayed with aqueous solutions or emulsions, or else they can be coated using the melt coating method.
  • the breaking strength of cylindrical shaped bodies can be determined via the measured variable of the diametrical breaking load. This can be determined according to
  • stands for diametral fracture stress (DFS) in Pa
  • P is the force in N that leads to the pressure exerted on the molded body that causes the molded body to break
  • D is the molded body diameter in meters and t the height of the molded body.
  • Another object of the present invention is the use of a mixture of two surfactant granules, one of which is produced by mixer granulation and the other by press agglomeration, the weight ratio of mixer granules to press granules being between 9: 1 and 4: 6, to improve the hardness and disintegration time of detergent tablets.
  • This use according to the invention of two differently prepared surfactant granules in a defined quantitative ratio leads to molded articles with advantageous properties, as the examples below show.
  • preferred embodiments of the use according to the invention (partial size, other ingredients, composition of the premix, etc.) applies analogously to what has been said above for the process according to the invention.
  • a surfactant granulate (mixer granulate) was produced, the composition of which is given in Table 1.
  • the granules were dried in an Aeromatic fluidized bed apparatus at an inlet air temperature of 60 ° C. for 30 minutes. After drying, the granules were sieved to remove the fine particles ⁇ 0.4 mm and coarse particles> 1.6 mm.
  • the surfactant granules were then processed with further components to form compressible premixes, the composition of which is given in Table 2.
  • the premixes according to the invention (and accordingly the molded bodies) E1 and E2 contained mixer granules and pressed granules in a weight ratio of 3: 1 and 1: 1, respectively.
  • Comparative example VI contained no press granules, ie had a ratio of infinity, while comparative example V2 contained mixer granules and press granules in a weight ratio of 1: 3.
  • the hardness of the tablets was measured after manufacture by deforming the tablet to fracture, the force acting on the side surfaces of the tablet and the maximum force that the tablet withstood.
  • Table 3 shows that the disintegration times of laundry detergent and cleaning product shaped bodies are significantly reduced by the use of mixer and pressed granules according to the invention in a coordinated weight ratio, which results in significant improvements, particularly at higher hardness levels.

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Abstract

Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die sich durch hohe Härte und gleichzeitig kurze Zerfallszeit auszeichnen, lassen sich erhaalten, indem zwei Tensidgranulate in dem Formkörper enthalten sind, von denen das erste durch Mischergranulation und das zweite durch Preßagglomeration hergestellt sind, wobei das Gewichtsverhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat zwischen 9 : 1 und 4 : 6 liegt.

Description

, Wasch- und Reinigungsmittelformkörper mit speziellen Tensidgranulaten'
Die vorliegende Erfindung betrifft Formkörper, die wasch- und reinigungsaktive Eigenschaften besitzen sowie Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung Wasch- und Reinigungsmittelformkörper für die Textilwäsche in einer Haushaltswaschmaschine, die kurz als Waschmitteltabletten bezeichnet werden.
Wasch- und Reinigungsmittelfoimkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und erfreuen sich beim Verbraucher wegen der einfachen Dosierung zunehmender Beliebtheit. Tablettierte Wasch- und Reinigungsmittel haben gegenüber pulverförmigen 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. Auch in der Patentliteratur sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper folglich umfassend beschrieben. Ein Problem, das bei der Anwendung von wasch- und reinigungsaktiven Formkörpern immer wieder auftritt, ist die zu geringe Zerfalls- und Lösegeschwindigkeit der Formkörper unter Anwendungsbedingungen. Da hinreichend stabile, d.h. form- und bruchbeständige Formkörper nur durch verhältnismäßig hohe Preßdrucke hergestellt werden können, kommt es zu einer starken Verdichtung der Formkörperbestandteile und zu einer daraus folgenden verzögerten Desintegration des Formkörpers in der wäßrigen Flotte und damit zu einer zu langsamen Freisetzung der Aktivsubstanzen im Wasch- bzw. Reinigungsvorgang. Die verzögerte Desintegration der Formkörper hat weiterhin den Nachteil, daß sich übliche Wasch- und Reinigungsmittelformkörper nicht über die Einspülkammer von Haushaltswaschmaschinen einspülen lassen, da die Tabletten nicht in hinreichend schneller Zeit in Sekundärpartikel zerfallen, die klein genug sind, um aus Einspülkammer in die Wasch- trommel eingespült zu werden.
Zur Lösung dieses Problems existieren im Stand der Technik vielfältige Ansätze. Neben dem Einsatz spezieller Inhaltsstoffe, die die Desintegration fördern sollen, werden auch die Beschichtung einzelner Inhaltsstoffe sowie das Absieben der zu verpressenden Vorgemische vorgeschlagen.
So offenbart die EP-A-0 466 484 (Unilever) Waschmitteltabletten, bei denen das zu verpressende Vorgemisch Teilchengrößen zwischen 200 und 1200 μm aufweist, wobei Ober- und Untergrenze der Teilchengrößen um nicht mehr als 700 μm differieren. Das Verpres- sen deutlich gröberer Teilchen zu Tabletten wird in dieser Schrift nicht nahegelegt.
Auch die EP-A-0 522 766 (Unilever) betrifft Formkörper aus einer kompaktierten, teilchenförmigen Waschmittelzus--mmensetzung, enthaltend Tenside, Builder und Desintegrationshilfsmittel (beispielsweise auf Cellulosebasis), wobei zumindest ein Teil der Partikel mit dem Desintegrationsmittel beschichtet ist, das sowohl Binder- als auch Desintegrationswirkung beim Auflösen der Formköφer in Wasser zeigt. Diese Schrift weist auch auf die generelle Schwierigkeit hin, Formköφer mit adäquater Stabilität bei gleichzeitig guter Löslichkeit herzustellen. Die Teilchengröße im zu veφressenden Gemisch soll dabei oberhalb von 200 μm liegen, wobei Ober- und Untergrenze der einzelnen Teilchengrößen um nicht mehr als 700 μm voneinander abweichen sollen. Auch in dieser Schrift wird explizit ausgesagt, daß die Teilchen nicht gröber als 1200 μm sein sollen.
Die DE 40 10 533 (Henkel KGaA) offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Preßlingen aus vorverdichteten Granulaten. Hierbei werden die in einer ersten Arbeitsstufe durch Strangpressen und Zerteilen hergestellten Granulate gegebenenfalls mit weiteren Inhaltsund Hilfsstoffen vermischt und tablettiert. Der Anteil des vorverdichteten Granulats an den Preßlingen beträgt in dieser Schrift bis zu 100%. Eine Vorbehandlung der optional eingesetzten Zumischkomponenten wird nicht offenbart. Die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 198 08 758.6 (Henkel KGaA) beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelform- köφern, welche beispielsweise extrudierte Partikel enthalten. Das hierin offenbarte Verfahren umfaßt die Schritte der Verarbeitung wenigstens überwiegend fester, feinteiliger Inhaltsstoffe im plastifizierten Zustand zu schütt- und rieselfähigen Granulaten hoher Dichte, die Herstellung eines oder mehrerer Agglomerate aus weiteren optional einzusetzenden Inhaltsstoffen, das Vereinigen der Granulate aus den Schritten a) und b) zu zu verpressenden Vorgemischen und das Veφressen der Vorgemische zu ein- oder mehφhasigen Formköφern, wobei die in den Schritten a) und b) hergestellten Granulate im wesentlichen frei von Feinanteilen sind und Teilchengrößen zwischen 800 und 2000 μm aufweisen. Nach der Lehre dieser Schrift können die im zweiten Schritt hergestellten Granulate zwar auch Tensid enthalten, doch wird lediglich ein Verhältnis von Preßagglomerat (Produkt des ersten Schritts) zu Granulat (Produkt des zweiten Schritts) von 3,8 zu 1 offenbart.
Die nach den genannten Dokumenten hergestellten Waschmitteltabletten weisen zwar eine ausreichende Härte auf, haben aber Zerfallsgeschwindigkeiten, die eine Dosierung über eine Einspülkammer einer Haushaltswaschmaschine nicht ermöglichen. In den zitierten Schriften des Standes der Technik werden Auflösezeiten von unter 10 Minuten und Rück- standswerte unter 50 % als gut bezeichnet, wobei solche Werte für den Einsatz von Waschmitteltabletten über die Einspülkammer völlig unzureichend sind. Auch die guten Ergebnisse aus der letztgenannten Schrift lassen sich noch weiter verbessern.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformköφem bereitzustellen, das es ermöglicht, Formköφer herzustellen, die frei von den genannten Nachteilen sind. Es sollen dabei auf einfache und höchst reproduzierbare Weise Wasch- und Reinigungsmittelformköφer hergestellt werden können, die eine hohe Härte aufweisen, sich durch eine schnelle Auflösegeschwindigkeit auszeichnen und auch über die Einspülkammer von Haushaltswaschmaschinen einsetzbar sind. Die aus dem nächstliegenden Stand der Technik zu erwartenden Ergebnisse sollten dabei noch weiter verbessert werden. Es wurde nun gefunden, daß sich Wasch- und Reinigungsmittelformköφer mit den genannten Vorteilen herstellen lassen, wenn man Vorgemische veφreßt, die sowohl durch herkömmliche Granulation als auch über Preßagglomeration hergestellte tensidhaltige Granulate enthalten, welche innerhalb bestimmter Gewichtsverhältnisse zueinander eingesetzt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Wasch- und Reinigungsmittelformkör- per aus verdichtetem teilchenförmigen Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend Tensid(e), Gerüststoff(e) sowie optional weitere übliche Wasch- und Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe, die zwei Tensidgranulate enthalten, von denen das erste durch Mischergranulation und das zweite durch Preßagglomeration hergestellt sind, wobei das Gewichtsverhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat zwischen 9 : 1 und 4 : 6 liegt.
Vorzugsweise liegt das Verhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat innerhalb einer engeren Bereiches, so daß erfindungsgemäß Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bevorzugt sind, bei denen das Gewichtsverhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat zwischen 7,5 : 1 und 1 : 1,25, vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 1 : 1,1 und insbesondere zwischen 3 : 1 und 1 : 1 liegt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kennzeichnet der allgemeine Begriff „Granulat" ein asymmetrisches Aggregat aus Pulveφartikeln, das keine harmonische geometrische Form aufweist. In dieser Bedeutung wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch der allgemeine Begriff „Agglomerat" verwendet. Der Begriff „Mischergranulat" kennzeichnet im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Granulate, welche durch Granulierverfahren in Mischergranulatoren erhalten wurden. Hierbei wird ein teilchenförmiges Feststoffbett unter Zusatz von Granulationshilfsmitteln („Granulierflüssigkeiten") granuliert, wobei auch die umgekehrte Reihenfolge, d.h. die Zugabe von Feststoffen zu Flüssigkeiten oder Pasten unter mechanischer Einwirkung von Mischerwerkzeugen ein klassisches Granulationsverfahren ist. In den Mischergranulaten ist demnach die Form einer Kugel, eines Stäbchens, eines Zylinders usw. nur ungefähr und andeutungsweise erhalten. Die Oberfläche der Mischergranulate ist in der Regel uneben und zackig („Himbeerstruktur"), die Masse in vielen Fällen mehr oder weniger porös. Synonym zum Begriff „Mischergranulat" wird auch der Begriff „Mischeragglomerat" benutzt.
Der Begriff „Preßgranulate" kennzeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung Partikel, welche durch Preßagglomerationsverfahren hergestellt wurden. Hierbei wird das zu formende Vorgemisch unter Druck plastifiziert und durch Lochformen, Scheiben oder Matrizen gepreßt. Die wichtigsten Preßagglomerationsverfahren sind dabei die Extrusion, die Walzenkompaktierung, die Pelleti(si)erung und die Tablettierung. Naturgemäß ist in den Preßgranulaten (synonym auch als Preßagglomerate bezeichnet) die Form einer Kugel, eines Stäbchens, eines Zylinders usw. weitaus deutlicher erhältlich. Die Oberfläche der Preßgranulate ist in der Regel deutlich weniger uneben und zackig, die Masse in den meisten Fällen ebenfalls deutlich weniger porös. Insofern sind die Preßgranulate im strengen Wortsinn keine „Granulate" (lat.: granulum = Körnchen) oder „Agglomerate" (lat.: agglo- merare = zu einem Knäuel fest anschließen), da ihnen die charakteristische Himbeerstruktur oft fehlt - dennoch hat sich der Begriff im Stand der Technik etabliert und wird auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung wie vorstehend definiert, verwendet. Anstelle des Begriffs „Preßgranulat" werden auch die spezielleren Begriffe „Extrudat", „Walzenkom- paktat" und „Pellet" benutzt.
Die einzelnen Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkör- per, werden weiter unten beschrieben, da sie zum Teil wesentlicher Bestandteil eines oder beider Tensidgranulate sind. Übrige Inhaltsstoffe, welche nicht Bestandteil eines Tensid- granulats sind, werden dem Vorgemisch üblicherweise in Partikelform vor dem Veφressen zugemischt.
Die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer können dabei alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln enthaltenen Inhaltsstoffe enthalten, wobei die wichtigsten Stoffgruppen und Stoffe weiter unten beschrieben werden. Darüber hinaus können die Formköφer aber auch Desintegrationshilfsmittel enthalten, welche in pulver- fbrmigen Wasch- und Reinigungsmitteln kein üblicher Bestandteil sind: Um den Zerfall hochverdichteter Formköφer zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrati- onshilfsmittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in diese einzuarbeiten, um die Zerfallszeiten zu verkürzen. 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 Druck 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.
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 Bruttozusammensetzung (CόHioOs),, auf und stellt formal betrachtet ein ß- 1 ,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- Gruppen gegen funktioneile Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose- Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Cellulo- seester und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten Cellulosederivate 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 feintei- liger 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 cogranu- lierter 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 kom- paktierbar sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformköφer enthalten zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrati- onshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granulärer, cogranulierter oder kompak- tierter 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.
Zur Entfaltung der Wasch- bzw. Reinigungsleistung enthalten die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer Tenside aus den Gruppen der anionischen, nichtionischen, kationischen und amphoteren Tenside. Diese Tenside werden vorteilhaft zum überwiegenden Teil, besonders vorteilhaft gänzlich über die Mischer- und Preßgranulate in die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer eingebracht. Unabhängig von der Zusammensetzung der einzelnen Mischer- bzw. Preßgranulate sind Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bevorzugt, die anionische(s) und/oder nichtionische(s) Ten- sid(e) enthalten und Gesamt-Tensidgehalte oberhalb von 2,5 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb von 5 Gew.-% und insbesondere oberhalb von 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, aufweisen.
Die wichtigsten Tensidklassen werden nachstehend beschrieben: In den erfindungsgemaßen 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. Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C93- Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansul- fonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus Cι28-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus d28- 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 Talgfettsäuren geeignet.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglyce- rinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfieφrodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Ca- prinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der Ci2-Cι -Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Taigfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der Ciö-C20-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 fettchemi- schen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die Cι2-Cι6-Alkylsulfate und C12- Cι5-Alkylsulfate sowie Cι4-Cι5-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside. Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten gerad- kettigen oder verzweigten C7.2ι -Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9.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 Schaum Verhaltens 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 Sulfobemsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C88-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-, Kaliumoder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
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 Alko- holrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalko- holresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C- Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise Cι24-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9.n-Alkohol mit 7 EO, Cι35- Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, Cι2. is- Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-H- Alkohol mit 3 EO und Cι28-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxy- lierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine 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)x 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 Glykose- einheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungs- grad 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 pro- poxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkyl- kette, 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- dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, 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 (I),
RJ
R-CO-N-[Z] (I)
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuk- kers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylie- rung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II),
R^O-R2
R-CO-N-[Z] (II)
in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Aryl- rest 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 oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Poly- hydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder Propoxylierte Derivate dieses Restes.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielsweise nach der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäu- remethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überfuhrt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bevorzugt, die anionische(s) und nichtionische(s) Tensid(e) enthalten, wobei anwendungs- technische Vorteile aus bestimmten Mengenverhältnissen, in denen die einzelnen Tensid- klassen 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 anioni- schen Tensiden aus einzelnen oder allen Phasen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer 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.
Durch den Einsatz von zwei auf verschiedenen Wegen hergestellten Tensidgranulaten existiert es in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern eine breite Vielfalt an Realisierungsmöglichkeiten für das Einarbeiten von Tensiden. So können beispielsweise sowohl das Mischergranulat als auch das Preßgranulat nur anionische oder nur nichtionische Tenside enthalten und frei von anderen Tensiden sein. Möglich ist aber auch, daß das Mischergranulat nur anionische Tenside enthält, während das Preßgranulat nur nichtionische Tenside enthält - auch umgekehrt ist dies möglich. Selbstverständlich kann sowohl das Mischergranulat als auch das Preßgranulat jeweils Tenside aus beiden Gruppen enthalten. Bei mehφhasigen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern kann eine Phase nur Mischergranulat enthalten, während eine andere Phase nur Preßgranulat enthält. Auf diese Weise können einerseits Tenside bestimmter Gruppen voneinander getrennt werden, andererseits ist auch eine gezielte Variation der Löslichkeit einzelner Phasen (neudeutsch gerne als „controlled release" bezeichnet) möglich.
Neben Tensiden sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln. Auch die Gerüststoffe können auf unterschiedliche Weise in die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer inkoφoriert werden. Sie können zu bestimmten Anteilen oder gänzlich in den verschiedenen Tensidgranulaten enthalten sein, es ist aber auch möglich, sie zu einem bestimmten Teil oder vollständig dem teilchenförmigen Vorgemisch in partikulärer Form zuzugeben. Gerüststoffe haben bei der Herstellung von Tensidgranulaten eine hohe Bedeutung als Trägerstoff. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es daher bevorzugt, daß die Gerüststoffe zum überwiegenden Teil über die Tensidgranulate in die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer eingebracht werden. Bevorzugt ist hierbei, daß mindestens 40 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 60 Gew.-% der insgesamt in den Formkörpern enthaltenen Gerüststoffe Bestandteil der Tensidgranulate sind.
In den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern können alle üblicherweise in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzten Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und -wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen- auch die Phosphate.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel NaMSiχO2x'H2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet, x eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP- A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl ß- als auch δ-Natriumdisilikate Na2Si2O5 ' yH O bevorzugt, wobei ß-Natrium- disilikat 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 Na2O : SiO2 von 1 :2 bis 1:3,3, vorzugsweise von 1 :2 bis 1 :2,8 und insbesondere von 1:2 bis 1:2,6, welche 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 Buildereigenschaften 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 röntgenamor- phe 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 verdichtete/kompaktierte amoφhe Silikate, compoundierte amoφhe Silikate und übertrocknete röntgenamoφhe Silikate.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung 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. Der Zeolith kann dabei sowohl als Gerüststoff in einem granulären Compound eingesetzt, als auch zu einer Art "Abpuderung" der gesamten zu veφres- senden Mischung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur Inkoφoration des Zeoliths in das Vorgemisch genutzt werden. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10 μm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.-% an gebundenem Wasser.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alkalimetallphosphate unter besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtri- phosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel- Industrie die größte Bedeutung. Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall- (insbesondere Natrium- und Kalium-) -Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphorsäuren (HPO )n und Orthophosphorsäure H3PO4 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, NaH2PO4, 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, Na2H2P2O7), bei höherer Temperatur in Natiumtrimetaphosphat (Na P3O9) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH2PO4 reagiert sauer; es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natronlauge auf einen pH- Wert von 4,5 eingestellt und die Maische versprüht wird. Kaliumdihy- drogenphosphat (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), Na2HPO4, ist ein farbloses, sehr leicht wasserlösliches kristallines Salz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte 2,066 gern"3, Wasserverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gcm"3, Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5 H2O) und 12 Mol. Wasser (Dichte 1,52 gcm"3, Schmelzpunkt 35° unter Verlust von 5 H2O), wird bei 100° wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphosphat N- P2O7 über. Dinatriumhydrogenphosphat wird durch Neutralisation von Phosphorsäure mit Sodalösung unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator hergestellt. Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres od. zweibasiges Kaliumphosphat), K2HPO4, 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), K3PO4, ist ein weißes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gern"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), N-4P2O7, 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. Na-ιP2θ7 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), ΛO7, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der Dichte 2,33 gcm"3 dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH- Wert der l%igen Lösung bei 25° 10,4 beträgt.
Durch Kondensation des NaH2PO4 bzw. des KH2PO4 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 Gebrauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Grahamsches Salz, Kurrolsches und Maddrellsches Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate werden gemeinsam als kondensierte Phosphate bezeichnet.
Das technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P Oιo (Natriumtripolyphosphat), ist ein wasserfrei oder mit 6 H2O 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. Ähnlich wie Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Pentanatriumtriphosphat viele unlösliche Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtriphos- phat, 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 Natriumtrimetaphosphat mit KOH hydrolysiert:
(NaPO3)3 + 2 KOH -» Na3K2P3O,0 + H2O
Diese 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.
Als organische Cobuilder können in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen 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 Citro- nensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adi- pinsäure, Bernsteinsäure, 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 Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH- Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, 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 UN- Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäu- re-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 Gruppe 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 beson- ders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Mole- külmasse, 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 vorzugsweise 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 Polyas- paraginsäuren 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 Dial- dehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialde- hyden 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 Poly- saccharid 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- cosesirupe 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-0 427 349, 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 silicathalti- gen 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 Säuregruppen 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 l-Hydroxyethan-l,l-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 Ethylendiamintetramethylenphosphonat (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 Hepta- und Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbin- devermögen. 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.
Die Menge an Gerüststoff beträgt üblicherweise zwischen 10 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 15 und 60 Gew.-% und insbesondere zwischen 20 und 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf den gesamten Wasch- und Reinigungsmittelformköφer. Wiederum ist die Menge an eingesetzten Buildern abhängig vom Verwendungszweck, so daß Bleichmitteltabletten höhere Mengen an Gerüststoffen aufweisen können (beispielsweise zwischen 20 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 25 und 65 Gew.-% und insbesondere zwischen 30 und 55 Gew.-%), als beispielsweise Waschmitteltabletten (üblicherweise 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 12,5 bis 45 Gew.-% uns insbesondere zwischenl7,5 und 37,5 Gew.-%). Wie bereits erwähnt, sind die Gerüststoffe vorzugsweise zu einem Teil Bestandteil der Tensidgranulate.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer; dieses umfaßt die Schritte
a) Herstellung eines Tensidgranulats durch Mischergranulation, b) Herstellung eines Tensidgranulats durch Preßagglomeration, c) Vereinigen der Granulate aus den Schritten a) und b) und optional weiterer Inhaltsstof- fe von Wasch- und Reinigungsmitteln zu zu veφressenden Vorgemischen und d) Veφressen der Vorgemische zu ein- oder mehφhasigen Formköφern,
wobei das Gewichtsverhältnis der in den Schritten a) und b) hergestellten Granulate im Bereich zwischen 9 : 1 und 2 : 3 liegt.
Wie bereits bei den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern beschrieben, sind auch erfindungsgemäße Verfahrensvarianten bevorzugt, bei denen das Gewichtsverhältnis der in den Schritten a) und b) hergestellten Granulate im Bereich zwischen 7,5 : 1 und 1 : 1,25, vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 1 : 1,1 und insbesondere zwischen 3 : 1 und 1 : 1 liegt.
Die Tensidgranulate lassen sich sowohl mit der Mischergranulation als auch mit der Preßagglomeration in vorbestimmter Teilchengrößenverteilung herstellen. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, jedes der beiden Tensidgranulate innerhalb eines bestimmten Teilchengrößenbereichs einzusetzen, woraus weitere Vorteile resultieren können. Verfahren, in denen das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat Teilchengrößen zwischen 100 und 3000 μm, vorzugsweise zwischen 200 und 2000 μm und insbesondere zwischen 400 und 1600 μm aufweist, sind erfmdungsgemäß bevorzugt.
Das in Schritt b) hergestellte Preßgranulat ist vorzugsweise „größer", d.h. es sind Verfahren bevorzugt, bei denen das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat Teilchengrößen zwi- sehen 400 und 3000 μm, vorzugsweise zwischen 1000 und 2200 μm und insbesondere zwischen 1400 und 1800 μm aufweist.
Die weiter oben beschriebenen Tenside sind Bestandteil der beiden Tensidgranulaten, wobei bezüglich der Trennung von anionischen und nichtionischen Tensiden usw. auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Der Gehalt der Mischer- und Preßgranulate an den einzelnen Tensiden kann dabei je nach gewünschtem Verwendungszweck der Formköφer variieren. Prinzipiell lassen sich für das Mischergranulat folgende Angaben machen: Verfahren, bei denen das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat anionische(s) Tensid(e) in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält, sind bevorzugt. Auch Verfahren, bei denen das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält, stellen bevorzugte Verfahrensvarianten dar.
Analog lassen sich Angaben für das Preßgranulat machen: Hier sind Verfahren bevorzugt, bei denen das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat anionische(s) Tensid(e) in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält. Auch Verfahren, bei denen das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält, stellen bevorzugte Verfahrensvarianten dar.
Bezüglich der mengenmäßig wichtigsten Inhaltsstoffe der beiden Tensidgranulate - der Tenside und der Gerüststoffe - kann auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden. Weitere optionale Inhaltsstoffe der Tensidgranulate, die auch Bestandteil des Vorge- mischs sein können, werden weiter unten beschrieben. Es folgen Angaben zur Herstellung der Tensidgranulate in den Schritten a) und b) des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei der Auswahl der geeigneten Maschinen und Verfahrensparameter für die Verfahrens- schritte a) und b) kann der Fachmann auf literaturbekannte Maschinen und Apparate sowie verfahrenstechnische Operationen zurückgreifen, wie sie beispielsweise in W. Pietsch, "Size Enlargement by Agglomeration ", Verlag Wiley, 1991, und der dort zitierten Literatur beschrieben sind. Die folgenden Ausführungen stellen dabei nur einen kleinen Teil der Möglichkeiten dar, die der Fachmann für die Durchführung der beiden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens hat.
Wie bereits erwähnt, läßt sich die Herstellung von Mischergranulaten {entsprechend Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens} in einer Vielzahl üblicher Misch- und Granuliervorrichtungen durchführen. Für die Durchführung des erfindungsgemaßen Verfah- rensschritts a) geeignete Mischer sind beispielsweise Eirich®-Mischer der Serien R oder RV (Warenzeichen der Maschinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim), der Schugi Flexomix, die Fukae® FS-G-Mischer (Warenzeichen der Fukae Powtech, Kogyo Co., Japan), die Lö- dige® FM-, KM- und CB-Mischer (Warenzeichen der Lödige Maschinenbau GmbH, Paderborn) oder die Drais®-Serien T oder K-T (Warenzeichen der Drais-Werke GmbH, Mannheim). Einige bevorzugte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemaßen Verfahrens- schritts a) werden nachfolgend beschrieben.
Beispielsweise ist es möglich und bevorzugt, daß Verfahrensschritt a) in einem niedertou- rigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten der Werkzeuge von 2 m s bis 7 m/s durchgeführt wird.
Alternativ kann in bevorzugten Verfahrensvarianten Verfahrensschritt a) in einem hoch- tourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten von 8 m s bis 35 m/s durchgeführt werden.
Während die beiden vorstehend beschriebenen Verfahrensvarianten den Einsatz jeweils eines Mischers beschreiben, ist es erfmdungsgemäß auch möglich, zwei Mischer miteinander zu kombinieren. So sind beispielsweise Verfahren bevorzugt, bei denen in Verfahrensschritt a) ein flüssiges Granulationshilfsmittel in einem ersten, niedertourigen Mischer/Granulator auf ein bewegtes Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und in einem zweiten, hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und oder flüssigen Bestandteilen vermischt und in ein Granulat überführt wird. Bei dieser Verfahrensvariante wird ein Granulationshilfsmittel im ersten Mischer/Granulator auf ein Fest- stoffbett gegeben und die Mischung vorgranuliert. Die Zusammensetzung des Granulationshilfsmittels und des im ersten Mischer vorgelegten Feststoffbetts sind dabei so gewählt, daß 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% und insbesondere 60 bis 80 Gew.-%, der festen und flüssigen Bestandteile, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Bestandteile, sich im „Vorgranulat" befinden. Dieses „Vorgranulat" wird nun im zweiten Mischer mit weiteren Feststoffen vermischt und unter Zugabe weiterer Flüssigkomponenten zum fertigen Tensidgranulat aufgranuliert.
Die genannte Reihenfolge niedertouriger-hochtouriger Mischer kann erfmdungsgemäß auch umgekehrt werden, so daß ein erfindungsgemäßes Verfahren resultiert, in dem das flüssige Granulationshilfsmittel in einem ersten, hochtourigen Mischer/Granulator auf ein bewegtes Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und in einem zweiten, niedertourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und/oder flüssigen Bestandteilen vermischt und in ein Granulat überführt wird.
Sämtliche vorstehend beschriebenen Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich dabei batchweise oder kontinuierlich durchführen. In den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrensschritts a) werden zum Teil hochtourige Mischer/Granulatoren eingesetzt. Es ist dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, daß als hochtouriger Mischer ein Mischer verwendet wird, der sowohl eine Misch- als auch eine Zerkleinerungsvorrichtung aufweist, wobei die Mischwelle bei Umlaufgeschwindigkeiten von 50 bis 150 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 60 bis 80 Umdrehungen/Minute und die Welle der Zerklei- nerungsvorrichtung bei Umlaufgeschwindigkeiten von 500 bis 5000 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 1000 bis 3000 Umdrehungen/Minute, betrieben wird. Bevorzugte Granulationsverfahren zur Herstellung von Mischergranulaten werden in Mischergranulatoren durchgeführt, bei denen einige Mischerteile oder der gesamte Mischer auf Temperaturen erwärmt sind, die mindestens 20°C oberhalb der Temperatur liegen, die die zu granulierenden Stoffe zu Beginn des Granulationsprozesses aufweisen. Werden also Feststoffe granuliert, die bei 20°C gelagert wurden und mit dieser Temperatur in den Mischer gelangen, so ist es bevorzugt, daß einige oder alle Mischerteile mindestens eine Temperatur von 40°C aufweisen. Insgesamt soll aber eine Temperatur von 120°C für die Mischerteile bzw. den gesamten Mischer nicht überschritten werden. Werden nur Teile des Mischers auf die genannten Temperaturen erwärmt, so sind dies bevorzugt die Mischerwandungen bzw. die Mischerwerkzeuge. Erstere können durch einen beheizbaren Mantel, letztere durch eingebaute Heizelemente auf die gewünschte Temperatur gebracht werden.
Weiter bevorzugt ist bei der Herstellung tensidhaltiger Granulate in ganz oder teilweise erwärmten Mischern die Verwendung von nichtwäßrigen Granulationshilfsmitteln, insbesondere nichtionischen Tensiden, die einem Schmelzpunkt im Bereich von 20 bis 50°C aufweisen. Durch das geschilderte bevorzugte Granulationsverfahren läßt sich das Schüttgewicht der Tensidgranulate erhöhen, wobei gleichzeitig unerwünschte Wandanbackungen an den Mischerwandungen deutlich reduziert werden. Der Einsatz der solcherart herge- stellten Tensidgranulate in tablettierfähigen Vorgemischen führt zu Wasch- und Reini- gungsmittelformköφern, welche sich gegenüber Mischungen, die herkömmlich hergestellte Granulate enthalten, durch eine weiter verringerte Zerfallszeit auszeichnen.
Die Herstellung der Preßgranulate {entsprechend Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens} erfolgt durch Preßagglomerationsverfahren, vorzugsweise durch Extrusion, Wal- zenkompaktierung oder Pelletierung.
Bei allen genannten Verfahren der Preßagglomeration wird das Vorgemisch unter Druck und unter Einwirkung von Scherkräften verdichtet und plastifiziert, dabei homogenisiert und anschließend formgebend aus den Apparaten ausgetragen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrensschritts b) wird das Vorgemisch vorzugsweise kontinuierlich einem Planetwalzenextruder oder einem 2-Wellen-Extruder bzw. 2-Schnecken-Extruder mit gleichlaufender oder gegenlaufender Schneckenführung zugeführt, dessen Gehäuse und dessen Extruder-Granulierkopf auf die vorbestimmte Ex- trudiertemperatur aufgeheizt sein können. Unter der Schereinwirkung der Extruderschnecken wird das Vorgemisch unter Druck, der vorzugsweise mindestens 25 bar beträgt, bei extrem hohen Durchsätzen in Abhängigkeit von dem eingesetzten Apparat aber auch darunter liegen kann, verdichtet, plastifiziert, in Form feiner Stränge durch die Lochdüsenplatte im Extruderkopf extrudiert und schließlich das Extrudat mittels eines rotierenden Abschlagmessers vorzugsweise zu etwa kugelförmigen bis zylindrischen Granulatkörnern verkleinert. Der Lochdurchmesser der Lochdüsenplatte und die Strangschnittlänge werden dabei auf die gewählte Granulatdimension abgestimmt. In dieser Ausführungsform gelingt die Herstellung von Granulaten einer im wesentlichen gleichmäßig vorherbestimmbaren Teilchengröße, wobei im einzelnen die absoluten Teilchengrößen dem beabsichtigten Einsatzzweck angepaßt sein können. Im allgemeinen werden Teilchendurchmesser bevorzugt, wie sie weiter oben bereits beschrieben worden sind. Das Länge/Durchmesser- Verhältnis der abgeschlagenen primären Granulate liegt dabei in einer wichtigen Ausführungsform im Bereich von etwa 1 :1 bis etwa 3:1. Weiterhin ist es bevorzugt, das noch plastische Primär- granulat einem weiteren formgebenden Verarbeitungsschritt zuzuführen; dabei werden am Rohextrudat vorliegende Kanten abgerundet, so daß letztlich kugelförmig bis annähernd kugelförmige Extrudatkörner erhalten werden können. Falls gewünscht können in dieser Stufe geringe Mengen an Trockenpulver, beispielsweise Zeolithpulver wie Zeolith NaA- Pulver, mitverwendet werden. Diese Formgebung kann in marktgängigen Rondiergeräten erfolgen. Dabei ist darauf zu achten, daß in dieser Stufe nur geringe Mengen an Fein- kornanteil entstehen. Alternativ können Extrusionen/Veφressungen auch in Niedrigdruk- kextrudem, in der Kahl-Presse oder im Bextruder durchgeführt werden.
Ebenso wie im Extrusionsverfahren ist es auch in den anderen Herstellungsverfahren bevorzugt, die entstandenen Primärgranulate/Kompaktate einem weiteren formgebenden Verarbeitungsschritt zuzuführen, insbesondere einer Verrundung zuzuführen, so daß letztlich kugelförmig bis annähernd kugelförmige (perlenförmige) Körner erhalten werden können. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Schritt b) des erfindungsgemaßen Verfahrens mittels einer Walzenkompaktierung durchgeführt. Hierbei wird das Vorgemisch für das Preßgranulat gezielt zwischen zwei glatte oder mit Vertiefungen von definierter Form versehene Walzen eindosiert und zwischen den beiden Walzen unter Druck zu einem blattförmigen Kompaktat, der sogenannten Schülpe, ausgewalzt. Die Walzen üben auf das Vorgemisch einen hohen Liniendruck aus und können je nach Bedarf zusätzlich geheizt bzw. gekühlt werden. Bei der Verwendung von Glattwalzen erhält man glatte, unstrukturierte Schülpenbänder, während durch die Verwendung strukturierter Walzen entsprechend strukturierte Schülpen erzeugt werden können, in denen beispielsweise bestimmte Formen der späteren Preßgranulate vorgegeben werden können. Das Schülpenband wird nachfolgend durch eine Abschlag- und Zerkleinerungsvorgang in kleinere Stücke gebrochen und kann auf diese Weise zu Granulatkörnern verarbeitet werden, die durch weitere an sich bekannte Oberflächenbehandlungsverfahren weiter vergütet, insbesondere in annähernd kugelförmige Gestalt gebracht werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels einer Pelletierung durchgeführt. Hierbei wird das Vorgemisch für das Preßgranulat auf eine perforierte Fläche aufgebracht und mittels eines druckgebenden Köφers unter Plastifizierung durch die Löcher gedrückt. Bei üblichen Ausführungsformen von Pelltpressen wird das Vorgemisch unter Druck verdichtet, plastifiziert, mittels einer rotierenden Walze in Form feiner Stränge durch eine perforierte Fläche gedrückt und schließlich mit einer Abschlagvorrichtung zu Granulatkörnern zerkleinert. Hierbei sind die unterschiedlichsten Ausgestaltungen von Druckwalze und perforierter Matrize denkbar. So finden beispielsweise flache perforierte Teller ebenso Anwendung wie konkave oder konvexe Ringmatrizen, durch die das Material mittels einer oder mehrerer Druckwalzen hindurchgepreßt wird. Die Preßrollen können bei den Tellergeräten auch konisch geformt sein, in den ringförmigen Geräten können Matrizen und Preßrolle(n) gleichläufigen oder gegenläufigen Drehsinn besitzen. Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneter Apparat wird beispielsweise in der deutschen Of- fenlegungsschrift DE 38 16 842 (Schlüter GmbH) beschrieben. Die in dieser Schrift offenbarte Ringmatrizenpresse besteht aus einer rotierenden, von Preßkanälen durchsetzten Ringmatrize und wenigstens einer mit deren Innenfläche in Wirkverbindung stehenden Preßrolle, die das dem Matrizenraum zugeführte Material durch die Preßkanäle in einen Materialaustrag preßt. Hierbei sind Ringmatrize und Preßrolle gleichsinnig antreibbar, wodurch eine verringerte Scherbelastung und damit geringere Temperaturerhöhung des Vor- gemischs realisierbar ist. Selbstverständlich kann aber auch bei der Pelletierung mit heiz- oder kühlbaren Walzen gearbeitet werden, um eine gewünschte Temperatur des Vorge- mischs einzustellen.
Um den Verfahrensschritt b) zu erleichtern, kann das Vorgemisch für die Preßgranulate gegebenenfalls Hilfsstoffe enthalten, welche die Plastifizierung erleichtern, den Zusammenhalt von Gerüststoffteilchen, die mit dem den Tensid(en) vermischt wurden, verbessern und unter den Verfahrensbedingungen der Preßagglomeration die festen Teilchen derart umschließen und anschließend miteinander verkleben, daß die fertiggestellten Endprodukte nahezu genau aus diesen vielen kleinen Einzelteilchen aufgebaut sind, welche durch den Hilfsstoff, der die Aufgabe einer vorzugsweisen dünnen Trennwand zwischen diesen Einzelteilchen übernimmt, zusammengehalten werden.
Diese Hilfsstoffe erleichtern einerseits die Plastifizierung des Vorgemischs unter den Ver- fahrensbedingungen der Preßagglomeration, andererseits entfalten sie bei der Auflösung der Preßgranulate desintegrationsfördernde Eigenschaften, ohne daß diese bei Transport oder Lagerung miteinander verkleben.
Geeignete Hilfsstoffe sind solche aus der Gruppe der Polyethylenglycole, der Fettalkoho- lethoxylate und Fettsäurealkoxylate, die in bevorzugten Verfahren in Mengen von 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 9 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 7 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Preßgranulats, eingesetzt werden.
Die optional einzusetzenden Fettsäurealkoxylate lassen sich dabei durch die allgemeine Formel III beschreiben:
R'-COO-(CH2-CH-O)k-H (III),
R" in der R1 ausgewählt ist aus C7- π- Alkyl- oder -Alkenyl, R2= -H oder -CH und k = 2 bis 10. Geeignete Fettalkoholalkoxylate genügen der Formel IV:
R3-O-(CH2-CH-O),-H (IN),
R4
in der R ausgewählt ist aus C88-Alkyl- oder -Alkenyl, R = -H oder -CH3 und 1 = 2 bis 10. In beiden Fällen lassen sich die entsprechenden Hilfsstoffe durch Ethoxylierung oder Pro- poxylierung von Fettsäuren bzw. Fettalkoholen in an sich bekannter Weise leicht herstellen, wobei technische Gemische der einzelnen Spezies aus ökonomischen Gründen bevorzugt sind.
Weitere geeignete Hilfsstoffe sind Polyethylenglycole (kurz: PEG), die durch die allgemeine Formel N beschrieben werden können:
H-(O-CH2-CH2)n-OH (N),
in der der Polymerisationsgrad n von ca. 5 bis zu > 100.000, entsprechend Molmassen von 200 bis 5.000.000 gmol"1, variieren kann. Die Produkte mit Molmassen unter 25.000 gmol' 1 werden dabei als eigentliche Polyethylenglycole bezeichnet, während höhermolekulare Produkte in der Literatur oftmals als Polyethylenoxide (kurz: PEOX) bezeichnet werden. Die vorzugsweise eingesetzten Polyethylenglykole können eine lineare oder verzweigte Struktur aufweisen, wobei insbesondere lineare Polyethylenglykole bevorzugt sind.
Zu den insbesondere bevorzugten Polyethylenglykolen gehören solche mit relativen Molekülmassen zwischen 2000 und 12000, vorteilhafterweise um 4000, wobei Polyethylenglykole mit relativen Molekülmassen unterhalb 3500 und oberhalb 5000 insbesondere in Kombination mit Polyethylenglykolen mit einer relativen Molekülmasse um 4000 eingesetzt werden können und derartige Kombinationen vorteilhafterweise zu mehr als 50 Gew.- %, bezogen auf die gesamte Menge der Polyethylenglykole, Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse zwischen 3500 und 5000 aufweisen. Als Bindemittel können je- doch auch Polyethylenglykole eingesetzt werden, welche an sich bei Raumtemperatur und einem Druck von 1 bar in flüssigem Zustand vorliegen; hier ist vor allem von Polyethy- lenglykol mit einer relativen Molekülmasse von 200, 400 und 600 die Rede.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahrensschritt b) bevorzugt, in dem als Hilfsstoffe ein oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Polyethylenglycole mit Molmassen zwischen 2000 und 15000, vorzugsweise zwischen 4000 und 10000, in Mengen von 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 9 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 7 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Preßgranulats, eingesetzt werden.
In Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in den Schritten a) und b) hergestellten Mischer- bzw. Preßgranulate miteinander und mit weiteren optionalen Inhaltsstoffen zu einem zu veφressenden Vorgemisch vermengt. Erfindungsgemäß werden hierbei Mischer- und Preßgranulate im Gewichtsverhältnis 9 : 1 bis 2 : 3 eingesetzt. Verfahren, bei denen das zu veφressende Vorgemisch das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat in Mengen von 20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis 55 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 30 bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Vorgemisch, enthält, sind, erfindungsgemäß bevorzugt. Analog lassen sich auch Mengenangaben für den Gehalt des Vor- gemischs an Preßgranulat machen: Verfahren, bei denen das zu veφressende Vorgemisch das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 15 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Vorgemisch, enthält, sind ebenfalls bevorzugt.
Neben den bislang genannten Bestandteilen Tensid, Builder und Desintegrationshilfsmittel können in den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln enthalten sein. Hierbei sind Verfahren bevorzugt, bei denen das teilchenförmige Vorgemisch zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredeposi- tionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübeitragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthält. Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyro- phosphate, Citratperhydrate sowie H O liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Per- benzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandi- säure. Auch beim Einsatz der Bleichmittel ist es möglich, auf den Einsatz von Tensiden und/oder Gerüststoffen zu verzichten, so daß reine Bleichmitteltabletten herstellbar sind. Sollen solche Bleichmitteltabletten zur Textilwäsche eingesetzt werden, ist eine Kombination von Natriumpercarbonat mit Natriumsesquicarbonat bevorzugt, unabhängig davon, welche weiteren Inhaltsstoffe in den Formköφern enthalten sind. Werden Reinigungsoder Bleichmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen hergestellt, so können auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel eingesetzt werden. Typische organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesaure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxy- benzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesiummonopeφhthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxy- stearinsäure, 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 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 l,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet. Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60 °C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in die erfindungsgemaßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C- Atomen, insbesondere 2 bis 4 C- Atomen, und oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere l,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 Iso- nonanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylengly- koldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren in die Formköφer 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.
Als Enzyme kommen 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 Mikrofibrillen 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 enzymatische 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. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder aus Protease, Amylase und Lipase bzw. lipolytisch 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 Pektinasen. 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. 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.-% betragen.
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 erfindungsgemaßen Waschmittel, das diese öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methyl- cellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbe- sondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäu- re-Polymere.
Die Formköφer können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z.B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4- moφholino-l,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Moφholino-Gruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Me- thylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend sein, z.B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)- diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten Aufheller können verwendet werden.
Färb- und Duftstoffe werden den erfindungsgemaßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφern zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Leistung 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, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethy- lether, zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronel- lal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeo- nal, zu den Ketonen z.B. die Jonone, oc-Isomethylionon und Methylcedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Ter- pineol, 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 natürli- ehe Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Linden- blütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen können.
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.
Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Mittel zu verbessern, können sie mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unemp- findlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.
Die Herstellung wasch- und reinigungsaktiver Formköφer geschieht durch Anwendung von Druck auf ein zu veφressendes Gemisch, das sich im Hohlraum einer Presse befindet. Im einfachsten Fall der Formköφerherstellung, die nachfolgend vereinfacht Tablettierung genannt wird, wird die zu tablettierende Mischung direkt, d.h. ohne vorhergehende Granulation veφreßt. Die Vorteile dieser sogenannten Direkttablettierung sind ihre einfache und kostengünstige Anwendung, da keine weiteren Verfahrensschritte und demzufolge auch keine weiteren Anlagen benötigt werden. Diesen Vorteilen stehen aber auch Nachteile gegenüber. So muß eine Pulvermischung, die direkt tablettiert werden soll, eine ausreichende plastische Verformbarkeit besitzen und gute Fließeigenschaften aufweisen, wei- terhin darf sie während der Lagerung, des Transports und der Befüllung der Matrize keinerlei Entmischungstendenzen zeigen. Diese drei Voraussetzungen sind bei vielen Substanzgemischen nur außerordentlich schwierig zu beherrschen, so daß die Direkttablettierung insbesondere bei der Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittel-tabletten nicht oft angewendet wird. Der übliche Weg zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteltabletten geht daher von pulverförmigen Komponenten ("Primärteilchen") aus, die durch geeignete Verfahren zu Sekundäφartikeln mit höherem Teilchendurchmesser agglomeriert bzw. granuliert werden. Diese Granulate oder Gemische unterschiedlicher Granulate werden dann mit einzelnen pulverförmigen Zuschlagstoffen vermischt und der Tablettierung zugeführt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung heißt dies, daß Mischergranulat und Preßgranulat miteinander vermischt und mit weiteren Inhaltsstoffen, die ebenfalls in granulärer Form vorliegen können, zu einem Vorgemisch aufgearbeitet werden.
Vor der Veφressung des teilchenförmigen Vorgemischs zu Wasch- und Reinigungsmittel- formköφem kann das Vorgemisch mit feinteiligen Oberflächenbehandlungsmitteln "abgepudert" werden. Dies kann für die Beschaffenheit und physikalischen Eigenschaften sowohl des Vorgemischs (Lagerung, Veφressung) als auch der fertigen Wasch- und Reinigungsmittelformköφer von Vorteil sein. Feinteilige Abpuderungsmittel sind im Stand der Technik altbekannt, wobei zumeist Zeolithe, Silikate oder andere anorganische Salze eingesetzt werden. Bevorzugt wird das Vorgemisch jedoch mit feinteiligem Zeolith "abgepudert", wobei Zeolithe vom Faujasit- Typ bevorzugt sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kennzeichnet der Begriff "Zeolith vom Faujasit-Typ" alle drei Zeolithe, die die Faujasit-Untergruppe der Zeolith-Strukturgruppe 4 bilden (Vergleiche Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto, 1974, Seite 92). Neben dem Zeolith X sind also auch Zeolith Y und Faujasit sowie Mischungen dieser Verbindungen einsetzbar, wobei der reine Zeolith X bevorzugt ist. Auch Mischungen oder Cokristallisate von Zeolithen des Faujasit-Typs mit anderen Zeo- lithen, die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, sind als Abpuderungsmittel einsetzbar, wobei es von Vorteil ist, wenn mindestens 50 Gew.-% des Ab- puderungsmittels aus einem Zeolithen vom Faujasit-Typ bestehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformköφer bevorzugt, die aus einem teilchenförmigen Vorgemisch bestehen, das granuläre Komponenten und nachträglich zugemischte pulverförmige Stoffe enthält, wobei die bzw. eine der nachträglich zugemischten pulverförmigen Komponenten ein Zeolith vom Faujasit-Typ mit Teilchengrößen unterhalb lOOμm, vorzugsweise unterhalb lOμm und insbesondere unterhalb 5μm ist und mindestens 0,2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und insbesondere mehr als 1 Gew.-% des zu veφressenden Vorgemischs ausmacht.
Neben den genannten Bestandteilen Tensid, Builder und Desintegrationshilfsmittel können die zu veφressenden Vorgemische zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosi- onsinhibitoren enthält. Diese Stoffe wurden vorstehend beschrieben.
Die Herstellung der erfindungsgemaßen Formköφer erfolgt zunächst durch das trockene Vermischen der Bestandteile, die ganz oder teilweise vorgranuliert sein können, und anschließendes Informbringen, insbesondere Veφressen zu Tabletten, wobei auf herkömmliche Verfahren zurückgegriffen werden kann. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formköφer wird das Vorgemisch in einer sogenannten Matrize zwischen zwei Stempeln zu einem festen Komprimat verdichtet. Dieser Vorgang, der im folgenden kurz als Tablettierung bezeichnet wird, gliedert sich in vier Abschnitte: Dosierung, Verdichtung (elastische Verformung), plastische Verformung und Ausstoßen.
Zunächst wird das Vorgemisch in die Matrize eingebracht, wobei die Füllmenge und damit das Gewicht und die Form des entstehenden Formköφers durch die Stellung des unteren Stempels und die Form des Preßwerkzeugs bestimmt werden. Die gleichbleibende Dosierung auch bei hohen Formköφerdurchsätzen wird vorzugsweise über eine volumetrische Dosierung des Vorgemischs erreicht. Im weiteren Verlauf der Tablettierung berührt der Oberstempel das Vorgemisch und senkt sich weiter in Richtung des Unterstempels ab. Bei dieser Verdichtung werden die Partikel des Vorgemisches näher aneinander gedrückt, wobei das Hohlraumvolumen innerhalb der Füllung zwischen den Stempeln kontinuierlich abnimmt. Ab einer bestimmten Position des Oberstempels (und damit ab einem bestimmten Druck auf das Vorgemisch) beginnt die plastische Verformung, bei der die Partikel zusammenfließen und es zur Ausbildung des Formköφers kommt. Je nach den physikalischen Eigenschaften des Vorgemisches wird auch ein Teil der Vorgemischpartikel zerdrückt und es kommt bei noch höheren Drücken zu einer Sinterung des Vorgemischs. Bei steigender Preßgeschwindigkeit, also hohen Durchsatzmengen, wird die Phase der elastischen Verformung immer weiter verkürzt, so daß die entstehenden Formköφer mehr oder minder große Hohlräume aufweisen können. Im letzten Schritt der Tablettierung wird der fertige Formköφer durch den Unterstempel aus der Matrize herausgedrückt und durch nachfolgende Transporteinrichtungen wegbefördert. Zu diesem Zeitpunkt ist lediglich das Gewicht des Formköφers endgültig festgelegt, da die Preßlinge aufgrund physikalischer Prozesse (Rückdehnung, kristallographische Effekte, Abkühlung etc.) ihre Form und Größe noch ändern können.
Die Tablettierung erfolgt in handelsüblichen Tablettenpressen, die prinzipiell mit Einfachoder Zweifachstempeln ausgerüstet sein können. Im letzteren Fall wird nicht nur der Oberstempel zum Druckaufbau verwendet, auch der Unterstempel bewegt sich während des Preßvorgangs auf den Oberstempel zu, während der Oberstempel nach unten drückt. Für kleine Produktionsmengen werden vorzugsweise Exzentertablettenpressen verwendet, bei denen der oder die Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sind, die ihrerseits an einer Achse mit einer bestimmten Umlaufgeschwindigkeit montiert ist. Die Bewegung dieser Preßstempel ist mit der Arbeitsweise eines üblichen Viertaktmotors vergleichbar. Die Ver- pressung kann mit je einem Ober- und Unterstempel erfolgen, es können aber auch mehrere Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sein, wobei die Anzahl der Matrizenbohrungen entsprechend erweitert ist. Die Durchsätze von Exzenteφressen variieren ja nach Typ von einigen hundert bis maximal 3000 Tabletten pro Stunde.
Für größere Durchsätze wählt man Rundlauftablettenpressen, bei denen auf einem sogenannten Matrizentisch eine größere Anzahl von Matrizen kreisförmig angeordnet ist. Die Zahl der Matrizen variiert je nach Modell zwischen 6 und 55, wobei auch größere Matrizen im Handel erhältlich sind. Jeder Matrize auf dem Matrizentisch ist ein Ober- und Unterstempel zugeordnet, wobei wiederum der Preßdruck aktiv nur durch den Ober- bzw. Unter- Stempel, aber auch durch beide Stempel aufgebaut werden kann. Der Matrizentisch und die Stempel bewegen sich um eine gemeinsame senkrecht stehende Achse, wobei die Stempel mit Hilfe schienenartiger Kurvenbahnen während des Umlaufs in die Positionen für Be- füllung, Verdichtung, plastische Verformung und Ausstoß gebracht werden. An den Stellen, an denen eine besonders gravierende Anhebung bzw. Absenkung der Stempel erforderlich ist (Befüllen, Verdichten, Ausstoßen), werden diese Kurvenbahnen durch zusätzliche Niederdruckstücke, Nierderzugschienen und Aushebebahnen unterstützt. Die Befül- lung der Matrize erfolgt über eine starr angeordnete Zufuhreinrichtung, den sogenannten Füllschuh, der mit einem Vorratsbehälter für das Vorgemisch verbunden ist. Der Preßdruck auf das Vorgemisch ist über die Preßwege für Ober- und Unterstempel individuell einstellbar, wobei der Druckaufbau durch das Vorbeirollen der Stempelschaftköpfe an verstellbaren Druckrollen geschieht.
Rundlaufpressen können zur Erhöhung des Durchsatzes auch mit zwei Füllschuhen versehen werden, wobei zur Herstellung einer Tablette nur noch ein Halbkreis durchlaufen werden muß. Zur Herstellung zwei- und mehrschichtiger Formköφer werden mehrere Füllschuhe hintereinander angeordnet, ohne daß die leicht angepreßte erste Schicht vor der weiteren Befüllung ausgestoßen wird. Durch geeignete Prozeßführung sind auf diese Weise auch Mantel- und Punkttabletten herstellbar, die einen zwiebelschalenartigen Aufbau haben, wobei im Falle der Punkttabletten die Oberseite des Kerns bzw. der Kernschichten nicht überdeckt wird und somit sichtbar bleibt. Auch Rundlauftablettenpressen sind mit Einfach- oder Mehrfachwerkzeugen ausrüstbar, so daß beispielsweise ein äußerer Kreis mit 50 und ein innerer Kreis mit 35 Bohrungen gleichzeitig zum Veφressen benutzt werden. Die Durchsätze modemer Rundlauftablettenpressen betragen über eine Million Formköφer pro Stunde.
Bei der Tablettierung mit Rundläufeφressen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Tablettierung mit möglichst geringen Gewichtschwankungen der Tablette durchzuführen. Auf diese Weise lassen sich auch die Härteschwankungen der Tablette reduzieren. Geringe Gewichtschwankungen können auf folgende Weise erzielt werden:
- Verwendung von Kunststoffeinlagen mit geringen Dickentoleranzen - Geringe Umdrehungszahl des Rotors
- Große Füllschuhe
- Abstimmung des Füllschuhflügeldrehzahl auf die Drehzahl des Rotors
- Füllschuh mit konstanter Pulverhöhe
- Entkopplung von Füllschuh und Pulvervorlage
Zur Verminderung von Stempelanbackungen bieten sich sämtliche aus der Technik bekannte Antihaftbeschichtungen an. Besonders vorteilhaft sind Kunststoffbeschichtungen, Kunststoffeinlagen oder Kunststoffstempel. Auch drehende Stempel haben sich als vorteilhaft erwiesen, wobei nach Möglichkeit Ober- und Unterstempel drehbar ausgeführt sein sollten. Bei drehenden Stempeln kann auf eine Kunststoffeinlage in der Regel verzichtet werden. Hier sollten die Stempeloberflächen elektropoliert sein.
Es zeigte sich weiterhin, daß lange Preßzeiten vorteilhaft sind. Diese können mit Druckschienen, mehreren Druckrollen oder geringen Rotordrehzahlen eingestellt werden. Da die Härteschwankungen der Tablette durch die Schwankungen der Preßkräfte verursacht werden, sollten Systeme angewendet werden, die die Preßkraft begrenzen. Hier können elastische Stempel, pneumatische Kompensatoren oder federnde Elemente im Kraftweg eingesetzt werden. Auch kann die Druckrolle federnd ausgeführt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Tablettiermaschinen sind beispielsweise erhältlich bei den Firmen Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH, Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, Hom & Noack Pharmatechnik GmbH, Worms, IMA Veφackungssysteme GmbH Viersen, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen AG, Berlin, sowie Romaco GmbH, Worms. Weitere Anbieter sind beispielsweise Dr. Herbert Pete, Wien (AU), Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH), BWI Manesty, Li- veφool (GB), I. Holand Ltd., Nottingham (GB), Courtoy N.V., Halle (BE/LU) sowie Me- diopharm Kamnik (SI). Besonders geeignet ist beispielsweise die Hydraulische Doppeldruckpresse HPF 630 der Firma LAEIS, D. Tablettierwerkzeuge sind beispielsweise von den Firmen Adams Tablettierwerkzeuge, Dresden, Wilhelm Fett GmbH, Schwarzenbek, Klaus Hammer, Solingen, Herber % Söhne GmbH, Hamburg, Hofer GmbH, Weil, Hom & Noack, Pharmatechnik GmbH, Worms, Ritter Pharamatechnik GmbH, Hamburg, Romaco, GmbH, Worms und Notter Werkzeugbau, Tamm erhältlich. Weitere Anbieter sind z.B. die Senss AG, Reinach (CH) und die Medicopharm, Kamnik (SI).
Die Formköφer können dabei in vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe gefertigt werden. Als Raumform kommen praktisch alle sinnvoll handhabbaren Ausgestaltungen in Betracht, beispielsweise also die Ausbildung als Tafel, die Stab- bzw. Barren- form, Würfel, Quader und entsprechende Raumelemente mit ebenen Seitenflächen sowie insbesondere zylinderförmige Ausgestaltungen mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt. Diese letzte Ausgestaltung erfaßt dabei die Darbietungsform von der Tablette bis zu kompakten Zylinderstücken mit einem Verhältnis von Höhe zu Durchmesser oberhalb 1.
Die portionierten Preßlinge können dabei jeweils als voneinander getrennte Einzelelemente ausgebildet sein, die der vorbestimmten Dosiermenge der Wasch- und/oder Reinigungsmittel entspricht. Ebenso ist es aber möglich, Preßlinge 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 Textil waschmitteln in Maschinen des in Europa üblichen Typs mit horizontal angeordneter Mechanik kann die Ausbildung der portionierten Preßlinge 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. Handelsübliche Hydraulikpressen, Exzenteφressen oder Rundläufeφressen sind geeignete Vorrichtungen insbesondere zur Herstellung derartiger Preßlinge.
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 Struktur 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 "riegeiförmigen" Formköφerwaschmittels kann auch in anderen geometrischen Formen, beispielsweise senkrecht stehenden Dreiecken, die lediglich an einer ihrer Seiten längsseits miteinander verbunden sind, verwirklicht werden.
Möglich ist es aber auch, daß die verschiedenen Komponenten nicht zu einer einheitlichen Tablette veφreßt werden, sondern daß Formköφer erhalten werden, die mehrere Schichten, also mindestens zwei Schichten, aufweisen. Dabei ist es auch möglich, daß diese verschiedenen Schichten unterschiedliche Lösegeschwindigkeiten aufweisen. Hieraus können vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften der Formköφer resultieren. Falls beispielsweise Komponenten in den Formköφern enthalten sind, die sich wechselseitig negativ beeinflussen, so ist es möglich, die eine Komponente in der schneller löslichen Schicht zu integrieren und die andere Komponente in eine langsamer lösliche Schicht einzuarbeiten, so daß die erste Komponente bereits abreagiert hat, wenn die zweite in Lösung geht. Der Schichtaufbau der Formköφer kann dabei sowohl stapelartig erfolgen, wobei ein Lösungsvorgang der inneren Schicht(en) an den Kanten des Formköφers bereits dann erfolgt, wenn die äußeren Schichten noch nicht vollständig gelöst sind, es kann aber auch eine vollständige Umhüllung der inneren Schicht(en) durch die jeweils weiter außen liegende(n) Schicht(en) erreicht werden, was zu einer Verhinderung der frühzeitigen Lösung von Bestandteilen der inneren Schicht(en) führt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Formköφer aus mindestens drei Schichten, also zwei äußeren und mindestens einer inneren Schicht, wobei mindestens in einer der inneren Schichten ein Peroxy-Bleichmittel enthalten ist, während beim stapeiförmigen Formköφer die beiden Deckschichten und beim hüllenförmigen Formköφer die äußersten Schichten jedoch frei von Peroxy-Bleichmittel sind. Weiterhin ist es auch möglich, Peroxy-Bleichmittel und gegebenenfalls vorhandene Bleichaktivatoren und/oder Enzyme räumlich in einem Formköφer voneinander zu trennen. Derartige mehrschichtige Formköφer weisen den Vorteil auf, daß sie nicht nur über eine Einspülkammer oder über eine Dosiervorrichtung, welche in die Waschflotte gegeben wird, eingesetzt werden können; vielmehr ist es in solchen Fällen auch möglich, den Formköφer im direkten Kontakt zu den Textilien in die Maschine zu geben, ohne daß Verfleckungen durch Bleichmittel und dergleichen zu befürchten wären.
Ähnliche Effekte lassen sich auch durch Beschichtung ("coating") einzelner Bestandteile der zu veφressenden Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung oder des gesamten Formköφers erreichen. Hierzu können die zu beschichtenden Köφer beispielsweise mit wäßrigen Lösungen oder Emulsionen bedüst werden, oder aber über das Verfahren der Schmelzbeschichtung einen Überzug erhalten.
Nach dem Veφressen weisen die Wasch- und Reinigungsmittelformköφer eine hohe Stabilität auf. Die Bruchfestigkeit zylinderförmiger Formköφer kann über die Meßgröße der diametralen Bruchbeanspruchung erfaßt werden. Diese ist bestimmbar nach
2P σ = πDt
Hierin steht σ für die diametrale Bruchbeanspruchung (diametral fracture stress, DFS) in Pa, P ist die Kraft in N, die zu dem auf den Formköφer ausgeübten Druck führt, der den Bruch des Formköφers verursacht, D ist der Formköφerdurchmesser in Meter und t ist die Höhe der Formköφer.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Gemischs von zwei Tensidgranulaten, deren eines durch Mischergranulation und deren anderes durch Preßagglomeration hergestellt ist, wobei das Gewichtsverhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat zwischen 9 : 1 und 4 : 6 liegt, zur Verbesserung der Härte und Zerfallszeit von Wasch- und Reinigungsmittelformköφern. Dieser erfindungsgemaße Einsatz von zwei unterschiedlich hergestellten Tensidgranulaten im definierten Mengenverhältnis führt zu Formköφern mit vorteilhaften Eigenschaften, wie die nachstehenden Beispiele zeigen. Hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemaßen Verwendung (Teil- chengrößen, weitere Inhaltsstoffe, Zusammensetzung des Vorgemischs etc.) gilt analog das vorstehend für das erfindungsgemäße Verfahren Gesagte.
Beispiele:
Durch Mischergranulation in einem 130-Liter-Pflugscharmischer der Firma Lödige wurde ein Tensidgranulat (Mischergranulat) hergestellt, dessen Zusammensetzung in Tabelle 1 angegeben ist. Im Anschluß an die Granulation wurde das Granulat in einer Aeromatic- Wirbelschichtapparatur bei einer Zulufttemperatur von 60°C 30 Minuten getrocknet. Nach der Trocknung wurde das Granulat zur Entfernung der Feinanteile < 0,4 mm und Grobkornanteile > 1,6 mm abgesiebt.
In einem Technikumsextruder des Typs Lihotzky LTW63 wurde ein weiteres Tensidgranulat (Preßgranulat) hergestellt, dessen Zusammensetzung ebenfalls in Tabelle 1 angegeben ist. Dabei wurde das Gemisch unter der Schereinwirkung der Extruderschnecken pla- stifiziert und anschließend bei einem Druck zwischen 50 und 100 bar, vorzugsweise um 78 bar, durch die Extruderkopf-Lochdüsenplatte zu feinen Strängen mit einem Durchmesser von 1,8 mm extrudiert, welche nach dem Düsenaustritt mittels eines Abschlagmessers zu angenähert kugelförmigen Granulaten zerkleinert wurden (Länge/Durchmesser- Verhältnis etwa 1, Heißabschlag). Die anfallenden warmen Granulate wurden anschließen unter Zusatz von 2 Gew.-% (bezogen auf Granulat) Zeolith A (Abpuderungsmittel) 30 Sekunden in einem marktgängigen Rondiergerät (Spheronizer, Fa. Glatt) verrundet.
Die Tensidgranulate (Mischergranulat und Preßgranulat) wurden dann mit weiteren Komponenten zu preßfähigen Vorgemischen aufbereitet, deren Zusammensetzung in Tabelle 2 angegeben ist. Die erfindungsgemaßen Vorgemische (und damit entsprechend die Formköφer) El und E2 enthielten Mischergranulat und Preßgranulat im Gewichtsverhältnis 3:1 bzw. 1 :1. Das Vergleichsbeispiel VI enthielt kein Preßgranulat, wies also ein Verhältnis von unendlich auf, während das Vergleichsbeispiel V2 Mischergranulat und Preßgranulat im Gewichtsverhältnis 1 :3 enthielt. Die unterschiedlichen Vorgemische wurden in einer Korsch-Exzenteφresse zu Tabletten (Durchmesser: 44 mm, Höhe: 22 mm, Gewicht: 37,5 g) veφreßt. Die Meßwerte der Tablettenhärten und -zerfallszeiten sind jeweils die Mittelwerte einer Doppelbestimmung, wobei die Einzelwerte je Formköφertyp um maximal 2 N bzw. 2 s variierten. Tabelle 1 : Zusammensetzung der Tensidgranulate [Gew.-%]
Figure imgf000051_0001
Tabelle 2: Zusammensetzung der Vorgemische [Gew.-%]:
Figure imgf000051_0002
Figure imgf000052_0001
* Terephthalsäure-Ethylenglycol-Polyethylenglycol-Ester (Rhodia, Rhöne-Poulenc)
Die Härte der Tabletten wurde nach der Herstellung durch Verformung der Tablette bis zum Bruch gemessen, wobei die Kraft auf die Seitenflächen der Tablette einwirkte und die maximale Kraft, der die Tablette standhielt, ermittelt wurde.
Zur Bestimmung des Tablettenzerfalls wurde die Tablette in ein Becherglas mit Wasser gelegt (600ml Wasser, Temperatur 30°C) und die Zeit bis zum vollständigen Tablettenzerfall gemessen. Die experimentellen Daten zeigt die Tabelle 3:
Tabelle 3: Waschmitteltabletten [physikalische Daten]
Figure imgf000052_0002
Tabelle 3 zeigt, daß die Zerfallszeiten von Wasch- und Reinigungsmittelformköφem durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Mischer- und Preßgranulat in abgestimmten Gewichtsverhältnis deutlich verringert werden, was insbesondere bei höheren Härten deutliche Verbesserungen ergibt.

Claims

Patentansprüche:
1. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer aus verdichtetem teilchenförmigen Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend Tensid(e), Gerüststoff(e) sowie optional weitere übliche Wasch- und Reinigungsmittel-Inhaltsstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Tensidgranulate enthalten, von denen das erste durch Mischergranulation und das zweite durch Preßagglomeration hergestellt sind, wobei das Gewichtsverhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat zwischen 9 : 1 und 4 : 6 liegt.
2. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat zwischen 7,5 : 1 und 1 : 1,25, vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 1 : 1,1 und insbesondere zwischen 3 : 1 und 1 : 1 liegt.
3. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granulärer, cogranulier- ter 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, enthalten.
4. Wasch- und Reinigungsmittelformköφer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie anionische(s) und/oder nichtionische(s) Tensid(e) enthalten und Gesamt-Tensidgehalte oberhalb von 2,5 Gew.-%, vorzugsweise oberhalb von 5 Gew.-% und insbesondere oberhalb von 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkör- pergewicht, aufweisen.
5. Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformköφern, umfassend die Schritte
a) Herstellung eines Tensidgranulats durch Mischergranulation, b) Herstellung eines Tensidgranulats durch Preßagglomeration, c) Vereinigen der Granulate aus den Schritten a) und b) und optional weiterer Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln zu zu veφressenden Vorgemischen und d) Veφressen der Vorgemische zu ein- oder mehrphasigen Formköφern,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der in den Schritten a) und b) hergestellten Granulate im Bereich zwischen 9 : 1 und 2 : 3 liegt.
6. Verfahren nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der in den Schritten a) und b) hergestellten Granulate im Bereich zwischen 7,5 : 1 und 1 : 1,25, vorzugsweise zwischen 5 : 1 und 1 : 1,1 und insbesondere zwischen 3 : 1 und 1: 1 liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat Teilchengrößen zwischen 100 und 3000 μm, vorzugsweise zwischen 200 und 2000 μm und insbesondere zwischen 400 und 1600 μm aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat Teilchengrößen zwischen 400 und 3000 μm, vorzugsweise zwischen 1000 und 2200 μm und insbesondere zwischen 1400 und 1800 μm aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat anionische(s) Tensid(e) in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 30 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 10 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat anionische(s) Tensid(e) in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 30 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat nichtionische(s) Tensid(e) in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 10 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gewicht des Tensidgranulats, enthält.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Verfahrensschritt a) in einem niedertourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten der Werkzeuge von 2 m/s bis 7 m s durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Verfahrensschritt a) in einem hochtourigen Mischer/Granulator bei Umfangsgeschwindigkeiten von 8 m/s bis 35 m/s durchgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Verfahrensschritt a) ein flüssiges Granulationshilfsmittel in einem ersten, niedertourigen Mischer/Granulator auf ein bewegtes Feststoffbett gegeben wird, wobei 40 bis 100 Gew.- %, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Bestandteile, der festen und flüssigen Bestandteile vorgranuliert und in einem zweiten, hochtourigen Mischer/Granulator das Vorgranulat aus der ersten Verfahrensstufe gegebenenfalls mit den restlichen festen und oder flüssigen Bestandteilen vermischt und in ein Granulat überführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß als hochtouriger Mischer ein Mischer verwendet wird, der sowohl eine Misch- als auch eine Zerkleinerungsvorrichtung aufweist, wobei die Mischwelle bei Umlaufgeschwindigkeiten von 50 bis 150 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 60 bis 80 Umdrehungen/Minute und die Welle der Zerkleinerungsvorrichtung bei Umlaufgeschwindig- keiten von 500 bis 5000 Umdrehungen/Minute, vorzugsweise von 1000 bis 3000 Umdrehungen/Minute, betrieben wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat durch Preßagglomeration, vorzugsweise durch Extrusion, Walzenkompaktierang oder Pelletierung hergestellt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das zu veφressende Vorgemisch das in Schritt a) hergestellte Tensidgranulat in Mengen von 20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 25 bis 55 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 30 bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Vorgemisch, enthält.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zu veφressende Vorgemisch das in Schritt b) hergestellte Tensidgranulat in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 35 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 15 bis 30 Gew. -%, jeweils bezogen auf das Vorgemisch, enthält.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Vorgemisch zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren und Korrosionsinhibitoren enthält.
21. Verwendung eines Gemischs von zwei Tensidgranulaten, deren eines durch Mischergranulation und deren anderes durch Preßagglomeration hergestellt ist, wobei das Gewichtsverhältnis von Mischergranulat zu Preßgranulat zwischen 9 : 1 und 4 : 6 liegt, zur Verbesserung der Härte und Zerfallszeit von Wasch- und Reinigungsmittelformköφern.
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