DE19958999A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Tablettenpressen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Herstellung von Tabletten. Die Aufgabe, insbesondere Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper herstellen zu können, die sich äußerst geringe Schwankungen der Bruchfestigkeiten auszeichnen, wird gelöst, indem die Preßenergie bzw. das Produkt aus Preßkraft und -zeit als Regelsignal für die Steuerung der Tablettenpresse benutzt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Regelung von Tablettenpressen sowie eine Vorrichtung, die die Durchführung dieses Regelungsverfahrens an beliebigen Tablettenpressen gestattet.

Bei der Tablettierung partikelförmiger Vorgemische zu Formkörpern sollen im Idealfall auch in der Großserie Formkörper produziert werden, die ein identisches Gewicht sowie identische Höhen und Härten aufweisen. In der Praxis treten aufgrund von Dosierungenauigkeiten bei der Zugabe des Vorgemischs in die Matrize und aufgrund von Werkzeug- und Maschinentoleranzen allerdings Schwankungen dieser Werte innerhalb einer über eine bestimmte Zeit produzierten Tablettenserie auf. Da die üblicherweise zur Herstellung eingesetzten Tablettenpressen (sowohl Exzenter- als auch Rundläuferpressen) auf eine vorbestimmte Höhe verpressen (entsprechend einem konstanten Volumen), führen Dichteschwankungen des zu verpressenden Vorgemischs und Ungenauigkeiten bei der Dosierung des Vorgemischs zu Gewichtsschwankungen bei den fertigen Formkörpern. Ist aber in einer Matrizenbohrung mehr Vorgemisch enthalten, so wird die betreffende Tablette auf die vorbestimmte Höhe und damit zwangsläufig härter verpreßt. Im Extremfall kann dabei eine Tablette resultieren, die das anwendungstechnische Anforderungsprofil im Hinblick auf kurze Zerfallszeiten nicht mehr erfüllt. Umgekehrt kann ein "zu wenig" an Vorgemisch zu unakzeptabel weichen Tabletten führen, die gegebenenfalls bereits in der Verpackungslinie des Herstellprozesses zerbrechen.

Zur Vermeidung der genannten Nachteile sind im Stand der Technik Lösungsvorschläge offenbart, die die Regelung der Tablettenpressen anhand der an Tabletten gemessenen physikalischen Parameter beschreiben.

So beschreibt der Artikel "Pharmakontroll - die neue rechnergeführte Preßkraftüberwachungseinrichtung für die vollautomatische Tablettengewichtsregulierung an Rundlaufpressen" in Swiss Pharma 2 (1980) Nr. 4, Seiten 28 bis 33, die Überwachung des eingestellten Tablettengewichts mittels rechnergeführter vollelektronischer PID-Regelung (Proportional-Integral-Differential-Regelung) über den Mittelwert der Preßkräfte aus aufeinanderfolgenden Einzelmessungen.

In der europäischen Patentschrift EP 261358 wird ein Regelungsverfahren beschrieben, bei dem der IST-Wert des Gewichts einer Vielzahl von Proben mit dem SOLL-Wert verglichen und die Tablettenpresse in Abhängigkeit von dieser Gewichtsabweichung nachgeregelt wird.

Die Kombination der Regelung von Tablettenpressen anhand mehrerer Parameter wie beispielsweise Gewicht, Höhe und Härte, wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 15 680 beschrieben. Nach der Lehre dieser Schrift wird ein Regelungssystem eingesetzt, das in mehrere, sich beeinflussende und im wesentlichen parallel ablaufende Regelungskreise zur gleichzeitigen Regelung der Preßkraft und der Tablettenparameter Gewicht, Höhe und Härte aufgeteilt wird. Hierdurch soll eine schnelle Ausregelung von Abweichungen gewährleistet und die Möglichkeit zur automatischen Optimierung der Grenzwerte bereitgestellt werden.

Die genannten Regelungsmethoden haben den Nachteil, daß bei "weichen" Vorgemischen trotzdem zum Teil extreme Schwankungen der Bruchfestigkeiten der Tabletten resultieren. Tabletten, deren Zusammensetzung stark von der "klassischen pharmazeutischen" Tablette abweicht, lassen sich mit den genannten Methoden nicht so produzieren, daß die Schwankungsbreite der Bruchfestigkeiten durch die Regelmechanismen wesentlich verringert wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Vorgemische "klebrige" Substanzen enthalten. Ein Gehalt der zu verpressenden Vorgemische an Tensiden führt beispielsweise dazu, daß selbst bei äußerst geringen Standardabweichungen der Preßkräfte hohe Standardabweichungen bei den Bruchfestigkeiten der Tabletten auftreten. Gerade diese Abweichungen sind aber bei tensidhaltigen Formkörpern für den Haushaltsgebrauch - nachfolgend kurz als Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper bezeichnet - im höchsten Maße unerwünscht. Gerade für Wasch- und Reinigungsmittelformkörper ist die Dichotomie zwischen Härte und Zerfallszeit ein zentrales Problem - die Formkörper müssen einerseits genügend stabil sein, um nach der Verpressung verpackt, zum Handel transportiert und vom Verbraucher gehandhabt zu werden, andererseits aber müssen zur Gewährleistung eines Wasch- und Reinigungserfolges extrem kurze Zerfallszeiten realisierbar sein, um beispielsweise Rückstände auf Textilien zu verhindern oder das Einspülen der Formkörper über die Einspülkammer haushaltsüblicher Waschmaschinen zu ermöglichen. Im Extremfall kann bei herkömmlichen Preßverfahren daher eine Tablette resultieren, die das anwendungstechnische Anforderungsprofil im Hinblick auf kurze Zerfallszeiten nicht mehr erfüllt. Umgekehrt können auch unakzeptabel weiche Tabletten erhalten werden, die gegebenenfalls bereits in der Verpackungslinie des Herstellprozesses zerbrechen.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Regelungsverfahren für Tablettenpressen bereitzustellen, das die Schwankungen der Bruchfestigkeiten von Tabletten weitestgehend minimiert. Dabei sollten insbesondere Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper herstellbar sein, die sich durch äußerst geringe Schwankungen der Bruchfestigkeiten auszeichnen. Das Regelungsverfahren sollte aber nicht auf diese Gattung von Tabletten beschränkt sein, sondern sich universell auch bei der Herstellung pharmazeutischer Tabletten, tablettierter Düngemittel, Futtermittel, Briketts, Wachsprodukte oder Batterievorprodukte einsetzen lassen.

Diese Aufgabe wird gelöst, wenn die Preßenergie als Regelsignal für die Steuerung der Tablettenpresse benutzt wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher in einer ersten Ausführungsform ein Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Herstellung von Tabletten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß während der Herstellung der Tabletten ein Preßenergie-Istwert bestimmt und mit einem vorgegebenen Preßenergie-Sollwert verglichen wird und bei dem die Preßenergie der Tablettiermaschine entsprechend der Abweichung zwischen Istwert und Sollwert nachgeregelt wird.

Bei den im Stand der Technik offenbarten Regelungsverfahren werden entweder physikalische Parameter der Tabletten bestimmt (Härte, Höhe, Gewicht) und zur Nachregelung genutzt, oder es wird die Preßkraft als Regelsignal gemessen und gegebenenfalls korrigiert. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch bei sehr geringen Standardabweichungen der Preßkräfte, d. h. bei einer insgesamt sehr homogenen Verpressung, dennoch relativ hohe Standardabweichungen in den Bruchfestigkeiten der resultierenden Tabletten beobachtet werden. Als Regelsignal ist die Preßkraft daher keine gut geeignete Größe. Wird hingegen nicht nur die maximal auftretende Preßkraft erfaßt, sondern auch die Zeit, in der der Tablettierstempel Kontakt zur Tablette hat, so können sogenannte Preßverlaufskurven erstellt werden, in denen die Preßkraft über die Zeit aufgetragen wird. Solche Diagramme zeigen mit fortschreitender Zeit einen Kraftanstieg, dem ein Kraftabfall folgt. Kraftanstieg und -abfall verlaufen unsymmetrisch zueinander, da das Tablettiergut während des Tablettiervorgangs irreversibel verformt wird. Die Preßkraft steigt unmittelbar oder kurz nach Eindringen des Stempels in die Matrize stetig bis zum Kompressionsmaximum an. Die Preßkraft im Kompressionsmaximum spiegelt die elastischen Kräfte in der Substanz wider, die im Augenblick der maximalen Kompression (Einwirken der maximalen Preßkraft) vorherrschen. Diese werden in der nachfolgenden Entspannungsphase wieder abgebaut. Da die Tablette sich aber nur über einen kleinen Weg entspannt (und nicht bis zur ursprünglichen Füllhöhe des Tablettierguts), fällt die Preßkraft nach dem Kompressionmaximum steiler ab als sie sich vor dem Maximum aufgebaut hat.

Ein entsprechendes Diagramm für einen Unterstempel zeigt einen geringfügig anderen Verlauf. Der Preßkraftanstieg beginnt zu einem etwas späteren Zeitpunkt als beim Oberstempel, da infolge der Reibung des Vorgemischs an der Matrizenwand die Kraftübertragung vom Oberstempel zum Unterstempel verzögert erfolgt. Die Preßkraft im Maximum ist infolge der ebenfalls reibungsbedingten unvollständigen Kraftübertragung geringer. Der Kurvenverlauf ist wie beim Oberstempeldiagramm unsymmetrisch, zeigt aber am Kraftabfallsende eine über längere Zeit bestehende Restkraft, die erst mit dem Ausstoß der Tablette auf Null abfällt. Diese Restkraft hat ebenfalls eine Ursache in der Reibung. Sie spiegelt die Haftreibung der fertigen Tablette in der Matrize wider, wobei zu berücksichtigen ist, daß diese neben dem Haftreibungskoeffizienten auch von der Intensität der radialen Verspannungen abhängt.

Entsprechende Diagramme lassen sich auch für die Preßkraft in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Stempel ("Preßweg") erstellen. Solche Diagramme besitzen ebenfalls eine Kraftanstiegskurve und eine Kraftabfallkurve. Da der Stempel beim Entspannen von der Tablette weg bewegt wird, liegt das Ende der abfallenden Kurve bei einem geringeren Wert für den Weg als das Ende der Kraftanstiegskurve, so daß sich insgesamt ein Diagramm in Form einer Haifischflosse ergibt.

Bei solchen Kraft-Weg-Diagrammen stellt jede Fläche innerhalb des Diagramms als Produkt aus Kraft und Weg einen mechanischen Energiebetrag dar. Dabei ist die Fläche unter der Kraftansteigskurve ein Maß für diejenige mechanische Energie, die von der Maschine auf das Vorgemisch bis zum Erreichen des Kompressionsmaximums übertragen worden ist. Die Fläche unter der Kraftabfallkurve stellt diejenige mechanische Energie dar, die bei der Entspannung vom Tablettiergut nach Überschreiten des unteren Totpunkts an die Maschine wieder abgegeben wurde. Die Tablette hat sich in dieser Phase in Richtung der Werkzeugbewegung entspannt. Die gesamte Fläche, die von beiden Kurvenzügen umspannt wird (rechnerisch: die Differenz aus den beiden vorstehend genannten Flächen) ist diejenige mechanische Energie, die für die irreversible Verformung verbraucht und in Wärme umgewandelt wird.

Da der Weg eines Stempels direkt einer Zeit zugeordnet werden kann, können auch die Flächen unter den Kraft-Zeit-Kurven als Regelsignal genutzt werden. Diese Flächen stellen keine Energien (Produkt aus Kraft und Weg) dar, sondern sind das Produkt aus Kraft und Zeit. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Herstellung von Tabletten, bei dem während der Herstellung der Tabletten ein Istwert des Produktes aus Preßkraft und -Zeit bestimmt und mit einem vorgegebenen Sollwert Produktes aus Preßkraft und -Zeit verglichen wird und bei dem dieses Produkt aus Preßkraft und -Zeit der Tablettiermaschine entsprechend der Abweichung zwischen Istwert und Sollwert nachgeregelt wird.

Energiebilanzen dürfen bei Exzenterpressen nur anhand von Oberstempeldiagrammen durchgeführt werden, da nur die Oberstempel eine aktive Kompressionsarbeit leisten und sich daher nur am Oberstempel mechanische Energieübertragungen abspielen. Bei Rundläuferpressen kann je nach Bauart auch der Unterstempel aktive Kompressionsarbeit leisten, weshalb hier die mechanische Energie aus der Summe der Flächen für Ober- und Unterstempeldiagramm ableitbar ist.

Die genannten Preßenergie-Istwerte lassen sich durch Messung von Preßkraft über den Stempelweg einfach bestimmen, wozu vorteilhafterweise rechnergestützte Meß- und Auswerteinheiten eingesetzt werden. Man kann nur ein einzige Stempelpaar (Rundläuferpresse) bzw. einen einzigen Stempel (Exzenterpresse) zur Meßwerterfassung nutzen, es ist aber auch möglich und bevorzugt, mehrere und vorzugsweise alle Stempel zur Datenerfassung zu nutzen.

Völlig analog lassen sich Diagramme "Kraft über Zeit" durch Messung von Preßkraft über die Zeit erhalten und die Flächen unter den Kurven zur Regelung der Presse nutzen.

Werden mehrere (vorzugsweise alle) Stempel einer Rundläuferpresse zur Datenerfassung genutzt, so sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen eine Vielzahl von Preßenergie- Istwerten bestimmt wird und der gemeinsame Istwert mit dem gemeinsamen Preßenergie- Sollwert verglichen wird.

Nutzt man nicht die Fläche unter dem Kraft-Weg-Diagramm zur Regelung, sondern die Fläche unter dem Kraft-Zeit-Diagramm, so sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen eine Vielzahl von Istwerten des Produktes aus Preßkraft und -Zeit bestimmt wird und der gemeinsame Istwert mit dem gemeinsamen Sollwert des Produktes aus Preßkraft und -zeit verglichen wird.

Die rechnergestützte Auswertung von Preßkraft, Preßzeit bzw. Preßweg und die Bestimmung der Preßenergien oder des Produktes aus Preßkraft und -zeit kann durch geeignete statistische Maßnahmen weiter optimiert werden. So können beispielsweise "Ausreißer" durch fehlerhafte Messung oder Über- bzw. Unterfüllung einzelner Matrizen bei der Nachregelung weniger stark berücksichtigt werden, um eine unnötig starke Regelung aufgrund eines statistisch nicht relevanten Einzelereignisses zu verhindern. Hier sind Verfahren bevorzugt, bei denen bei Ermittlung einer oder mehrerer in der Preßenergie vom Sollwert wesentlich abweichender Tabletten die Statistik durch Korrekturrechnung berichtigt und der berichtigte Wert zur Nachregelung benutzt wird.

Wiederum völlig analog sind auch Verfahren bevorzugt, bei denen bei Ermittlung einer oder mehrerer im Produkt aus Preßkraft und -zeit vom Sollwert wesentlich abweichender Tabletten die Statistik durch Korrekturrechnung berichtigt und der berichtigte Wert zur Nachregelung benutzt wird.

Bei diesen Verfahrensvarianten werden zur Überprüfung des Preßvorgangs die Ausreißer, deren Preßenergie (bzw. Produkt aus Preßkraft und -zeit) wesentlich von der Preßenergie (bzw. Produkt aus Preßkraft und -zeit) der übrigen Tabletten abweicht, ermittelt und in der Rechnung eleminiert. Eine Nachregelung findet dann beispielsweise erst statt, wenn eine Vielzahl von Meßwerten über einem gewissen Grenzwert oder unterhalb eines gewissen Grenzwerts liegt. Auch kann eine Nachregelung stattfinden, wenn die Preßenergie (bzw. das Produkt aus Preßkraft und -zeit) zwischen zwei Toleranzwerten sich in ihrem Wert einer Grenze stark nähern. Unabhängig davon kann zusätzlich fortlaufend die an sich bekannte Preßkraftüberwachung erfolgen.

Die Preßenergie (bzw. das Produkt aus Preßkraft und -zeit) kann auf unterschiedliche Art und Weise nachgeregelt werden. Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, sind die Einflußgrößen sowohl die Preßkraft als auch der Weg, den der Stempel zurücklegt oder die Zeit, die ein Stempel in Preßposition verbleibt. Der Stempelweg kann beispielsweise über die Füllmenge in der Matrize beeinflußt werden. Stellt sich heraus, daß die Preßenergie (bzw. das Produkt aus Preßkraft und -zeit) für ein bestimmtes Stempelpaar stark vom Sollwert abweicht, kann die Matrize im nächsten Umlauf mit mehr oder weniger Vorgemisch befüllt werden. Dies entspricht Verfahrensvarianten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die statistische Auswertung der Meßergebnisse sowie eine automatische Korrekturberechnung durch einen Rechner erfolgt, dessen Datenausgang mit einer Einrichtung zur Nachregelung der Füllmenge verbunden ist. Solche Varianten sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Selbstverständlich kann auch die Preßkraft in Abhängigkeit von der Regelgröße "Preßenergie" (bzw. "Preßkraft mal -zeit") nachgeregelt werden. In solchen bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die statistische Auswertung der Meßergebnisse sowie eine automatische Korrekturberechnung durch einen Rechner, dessen Datenausgang mit einer Einrichtung zur Nachregelung der Preßkraft verbunden ist.

Nicht zuletzt ist es auch möglich, die Tablettiergeschwindigkeit zu erhöhen bzw. abzusenken. Auch solche Verfahren, in denen die statistische Auswertung der Meßergebnisse sowie eine automatische Korrekturberechnung durch einen Rechner erfolgt, dessen Datenausgang mit einer Einrichtung zur Nachregelung der Preßgeschwindigkeit verbunden ist, sind erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Man kann die Erfassung der Preßenergie (bzw. des Produkts aus Preßkraft und -zeit) und ihre Auswirkung auf die Nachregelung der Tablettenpresse auch in mehrere Regelungskreise aufteilen, indem beispielsweise für einen Teil der Stempel Preßenergien bestimmt werden, welche für die Nachregelung der Preßkraft benutzt werden, während an anderen Stempeln bestimmte Preßenergien die Preßgeschwindigkeit beeinflussen. Solche Verfahren, bei denen das Regelungssystem in mehrere, sich beeinflussende und im wesentlichen parallel ablaufende Regelungskreise zur gleichzeitigen Nachregelung der Preßkraft und der Preßgeschwindigkeit aufgeteilt ist, sind ebenfalls bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dabei eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein oder mehrere Stempel einer Tablettenpresse mit Kraft- und Wegmesseinrichtungen versehen werden, deren Meßwerte einem Rechner als Grundlage für die Berechnung der Preßenergie dienen.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein oder mehrere Stempel einer Tablettenpresse mit Kraft- und Zeitmesseinrichtungen versehen werden, deren Meßwerte einem Rechner als Grundlage für die Berechnung des Produktes aus Preßkraft und -zeit dienen.

Die Messung der genannten Größen, aus denen sich die Preßenergien und/oder Produkte aus Preßkraft und -zeit berechnen lassen, ist mit handelsüblichen Systemen problemlos an jeder Tablettenpresse möglich. Für die Messung der Preßkraft bieten sich dabei insbesondere Dehnmeßstreifen (DMS) oder piezoelektrische Aufnehmer bzw. Druckgeber an.

Dehnmeßstreifen bestehen aus mäanderförmig gelegten oder spiralförmig gewickelten Konstant an Drähten oder dünnen, entsprechend geformten Metallfolien, die in Polymerfolien eingebettet sind. Dehnmeßstreifen werden zur Kraftmessung auf belastete Maschinenteile geklebt und übernehmen dadurch die an diesen Maschinenteilen auftretenden Verformungen, da die Maschinenteile unter den üblichen Belastungen ideal elastisch verformt werden, ist auch die Verformung der Dehnmeßstreifen und damit des eingebauten Drahtes proportional zu den zu messenden Kräften. Die Verformung des Drahtes führt damit zu Widerstandsänderungen, die diesen Veränderungen proportional sind und die über eine Brückenschaltung in Spannungssignale überführt werden können. Die Dehnmeßstreifen werden im Falle von Kraftmessungen bei der Tablettierung mit Exzenterpressen vorzugsweise auf die Stempelhalter geklebt. Eine Applikation der Streifen auf die Stempel, die aufgrund ihres kleineren Querschnitts größere Verformungen erleiden und daher ein empfindlicheres Signal liefern sollten, ist nicht vorteilhaft, da die Verformungen der Stempel bei hohen Belastungen den Proportionalbereich überschreiten können.

Zur Ausschaltung von Temperatureinflüssen werden entweder zwei Dehnmeßstreifen quer zueinander angebracht, oder es wird ein Spezialdehnmeßstreifen benutzt.

Piezoelektrische Druckgeber nutzen den piezoelektrischen Effekt von reinen Quarzkristallen, Bariumtitanat oder anderen Werkstoffen aus. Über an solchen Werkstoffen aufgedampfte Elektroden läßt sich eine der Druck- bzw. Zugbeanspruchung proportionale elektrische Spannung abnehmen und nach Verstärkung weiterverarbeiten. Piezoelektrische Druckgeber können nicht einfach aufgeklebt werden, sondern müssen so in die Maschine eingebaut werden, daß sie den gesamten Kraftfluß aufnehmen. Ihr Vorteil liegt darin, daß sie gegenüber Temperatureinflüssen praktisch unempfindlich sind.

Die Messung des Preßwegs erfolgt vorteilhafterweise mit induktiven Weggebern. Diese bestehen aus einer länglichen Sule mit einem Mittelabgriff. In der Spule befindet sich ein Eisenkern, der mit dem Oberstempelhalter mechanisch fest verbunden ist. Die Spule ist hingegen mit irgendeinem Bezugspunkt der Maschine fest verbunden, gegen den die jeweilige Stellung des Oberstempelhalters gemessen werden soll. Befindet sich der Spulenkern genau in der Mitte der Spule, sind die Selbstinduktivitäten und damit die Wechselstromwiderstände der beiden Spulenhälften genau gleich. Bei einer Verschiebung gegenüber dieser Lage, die durch eine Veränderung der Stellung des Oberstempelhalters zustande kommt, ändert sich das Verhältnis der Impedanzen der beiden Spulenhälften zueinander, so daß bei einer empfindlichen Brückenschaltung eine der Stellungsänderung proportionale Spannung gemessen werden kann. Induktive Weggeber gestatten sehr genaue und empfindliche geometrische Vermessungen.

Die Kontaktzeit kann über die Streckenabschnitte, in denen die Stempeloberflächen Kontakt zum Vorgemisch haben und über die Tablettiergeschwindigkeit (bei Rundläuferpressen: Umlaufgeschwindigkeit) ebenfalls sehr genau gemessen werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Formkörper der unterschiedlichsten Zusammensetzungen herstellen, wobei das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die Probleme bei der Herstellung von Waschmitteltabletten minimiert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte teilchenförmige Vorgemische sind Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzungen und die Formkörper sind dementsprechend Wasch- und Reinigungsmittelformkörper.

Waschmitteltabletten werden üblicherweise durch Abmischung von Tensidgranulaten mit Aufbereitungskomponenten und nachfolgendes Verpressen dieses teilchenförmigen Vorgemischs hergestellt. Bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind daher dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Vorgemisch tensidhaltige(s) Granulat(e) enthält und ein Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l aufweist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Verfahren umfassen daher das Verpressen eines teilchenförmigen Vorgemischs aus mindestens einem tensidhaltigen Granulat und mindestens einer zugemischten pulverförmigen Komponente. Die Herstellung der tensidhaltigen Granulate kann dabei durch übliche technische Granulationsverfahren wie Kompaktierung, Extrusion, Mischergranulation, Pelletierung oder Wirbelschichtgranulation erfolgen.

Das tensidhaltige Granulat genügt in bevorzugten Verfahrensvarianten bestimmten Teilchengrößenkriterien. So sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das tensidhaltige Granulat Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600 und 1400 µm, aufweist.

Neben den Aktivsubstanzen (anionische und/oder nichtionische und/oder kationische und/oder amphotere Tenside) enthalten die Tensidgranulate vorzugsweise noch Trägerstoffe, die besonders bevorzugt aus der Gruppe der Gerüststoffe stammen. Besonders vorteilhafte Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat anionische und/oder nichtionische Tenside sowie Gerüststoffe enthält und Gesamt-Tensidgehalte von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 15 Gew.-% und insbesondere mindestens 20 Gew.-%, aufweist.

Diese grenzflächenaktive Substanzen stammen aus der Gruppe der anionischen, nichtionischen, zwitterionischen oder kationischen Tenside, wobei anionische Tenside aus ökonomischen Gründen und aufgrund ihres Leistungsspektrums deutlich bevorzugt sind.

Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C_9-13-Alkylbenzolsul­ fonate, Olefinsulfonate, d. h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C_12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende al­ kalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C_12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z. B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet.

Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern 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 Sulfierprodukte von gesättig­ ten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.

Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C₁₂-C₁₈-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C₁₀-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 fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C₁₂-C₁₆-Alkylsulfate und C₁₂-C₁₅- Alkylsulfate sowie C₁₄-C₁₅-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil Company unter dem Namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.

Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C_7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C_9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C_12-18 Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, bei­ spielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.

Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C_8-18- 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 Sulfosuccina­ te, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homolo­ genverteilung 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, Stearin­ säure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z. B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.

Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder 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.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Tensidgranulate bevorzugt, die 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 bis 40 Gew.-% und insbesondere 10 bis 30 Gew.-% anionische Tensid(e), jeweils bezogen auf das Granulat, enthalten.

Bei der Auswahl der anionischen Tenside, die zum Einsatz kommen, stehen der Formulierungsfreiheit keine einzuhaltenden Rahmenbedingungen im Weg. Bevorzugte Tensidgranulate weisen jedoch einen Gehalt an Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des in Schritt d) hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformkörpers, übersteigt. Bevorzugt einzusetzende anionische Tenside sind dabei die Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholsulfate, wobei bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 15 Gew.-% und insbesondere 5 bis 10 Gew.-% Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf das Gewicht der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, enthalten.

Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C_12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C_9-11-Alkohol mit 7 EO, C_13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C_12-18 Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C_12-14-Alkohol mit 3 EO und C_12-18-Alkohol mit 5 EO. Die an­ gegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Bei­ spiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.

Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester.

Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden kann, sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkylpolyglycoside genügen der allgemeinen Formel RO(G)_z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylver­ zweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungsgrad z liegt dabei zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbesondere zwischen 1,1 und 1,4. Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in denen der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.

Die Verfahrensendprodukte können bevorzugt Alkylpolyglycoside enthalten, wobei Gehalte an APG über 0,2 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Formkörper, bevorzugt sind. Besonders bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper enthalten APG in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%.

Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N- dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide 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 (II),

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 Hydroxyl­ gruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.

Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (III),

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 Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R² für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C_1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest 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 beispielweise durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.

Unabhängig davon, ob anionische oder nichtionische Tenside oder Mischungen aus diesen Tensidklassen sowie gegebenenfalls amphotere oder kationische Tenside im Tensidgranulat eingesetzt werden, sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der Tensidgehalt des in Schritt a) hergestellten tensidhaltigen Granulats 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere 15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Tensidgranulat, beträgt.

Das Tensidgranulat kann in den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern in variierenden Mengen eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Verfahren, in denen der Anteil des tensidhaltigen Granulats an den Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern 40 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 45 bis 85 Gew.-% und insbesondere 55 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, beträgt, sind dabei bevorzugt.

Neben den waschaktiven Substanzen sind Gerüststoffe die wichtigsten Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln. In den Tensidgranulaten, aber auch als Bestandteil des Vorgemischs 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 NaMSi_xO_{2x + 1}.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. 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 β- als auch δ-Natriumdisilikate Na₂Si₂O₅. yH₂O bevorzugt.

Einsetzbar sind auch amorphe 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 amorphen 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 "amorph" auch "röntgenamorph" 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 interpretieren, 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. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.

Falls gewünscht, kann über die durch das Tensidgranulat eingebrachte Menge an Zeolith vom P- und/oder X-Typ hinaus weiterer Zeolith in das Vorgemisch inkorporiert werden, indem Zeolith als Aufbereitungskomponente zugegeben wird. Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise ein Zeolith vom Typ A, P, X oder Y. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P. 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. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Pyrophosphate und insbesondere der Tripolyphosphate.

Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, 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, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformkörper können darüber hinaus als zusätzliche Cobuilder und Vergrauungsinhibitoren 0,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-%, eines Polycarboxylatpolymers enthalten, das (Meth)acrylat- und/oder Maleat- Einheiten enthält. Diese anionischen Polymere können in ihrer Säureform oder in der ganz oder teilweise neutralisierten Salzform eingesetzt werden. Bevorzugte Polymere sind Homo- und Copolymere von Acrylsäure. Besonders bevorzugt sind hierbei Polyacrylate, Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymere und Acrylphosphinate. Polyacrylate sind beispielsweise unter den Bezeichnungen Versicol® E5, Versicol® E7 und Versicol® E9 (Warenzeichen der Allied Colloids), Narlex® LD 30 und Narlex® LD 34 (Warenzeichen der national Adhesives), Acrysol® LMW-10, Acrysol® LMW-20, Acrysol® LMW-45 und Acrysol® A1-N (Warenzeichen der Firma Rohm & Haas) sowie Sokalan® PA-20, Sokalan® PA-40, Sokalan® PA-70 und Sokalan® PA-110 (Warenzeichen der BASF) im Handel erhältlich. Ethylen/Maleinsäure- Copolymere werden unter dem Namen EMA® (Warenzeichen der Monsanto) vertrieben, Methylvinylether/Maleinsäure-Copolymere unter dem Namen Gantrez® AN119 (Warenzeichen der GAF Corp.) und Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymere unter dem Namen Sokalan® CP5 und Sokalan® CP7 (Warenzeichen der BASF). Acrylphosphinate sind als DKW®- (Warenzeichen der National Adhesives) bzw. Belperse®-Typen (Warenzeichen der Ciba-Geigy) erhältlich. In Kombination mit den genannten Polymeren oder als alleiniger Vergrauungsinhibitor können auch Pfropfcopolymere eingesetzt werden, die durch Pfropfen von Polyalkylenoxiden mit Molekulargewichten zwischen 2000 und 100000 mit Vinylacetat erhalten werden. Die Acetatgruppen können gegebenenfalls bis zu 15% verseift sein. Polymere dieses Typs sind unter dem Namen Sokalan® HP22 (Warenzeichen der BASF) im Handel.

Vor der Verpressung des teilchenförmigen Vorgemischs zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern kann das Vorgemisch mit feinteiligen Oberflächenbehandlungsmitteln "abgepudert" werden. Dies kann für die Beschaffenheit und physikalischen Eigenschaften sowohl des Vorgemischs (Lagerung, Verpressung) als auch der fertigen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper 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 Zeolithen, die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, sind als Abpuderungsmittel einsetzbar, wobei es von Vorteil ist, wenn mindestens 50 Gew.-% des Abpuderungsmittels aus einem Zeolithen vom Faujasit-Typ bestehen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, die aus einem teilchenförmigen Vorgemisch bestehen, das granulare Komponenten und nachträglich zugemischte pulverförmige Stoffe enthält, wobei die bzw. eine der nachträglich zugemischten pulverförmigen Komponenten ein Zeolith vom Faujasit-Typ mit Teilchengrößen unterhalb 100 µm, vorzugsweise unterhalb 10 µm und insbesondere unterhalb 5 µm ist und mindestens 0,2 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.-% und insbesondere mehr als 1 Gew.-% des zu verpressenden Vorgemischs ausmacht.

Wie bereits vorstehend erwähnt, sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, die zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel enthalten. Auch erfindungsgemäße Verfahren, in denen das Vorgemisch zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Vorgemischs, enthält, sind bevorzugt. Neben den genannten Bestandteilen Tensid, Builder und Desintegrationshilfsmittel, oder an ihrer Stelle können im erfindungsgemäßen Verfahren die zu verpressenden teilchenförmigen 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 Korrosionsinhibitoren enthalten.

Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H₂O₂ liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H₂O₂ liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Auch beim Einsatz der Bleichmittel ist es möglich, auf den Einsatz von Tensiden und/oder Gerüststoffen zu verzichten, so daß reine Bleichmitteltabletten herstellbar sind. Sollen solche Bleichmitteltabletten zur Textilwäsche eingesetzt werden, ist eine Kombination von Natriumpercarbonat mit Natriumsesquicarbonat bevorzugt, unabhängig davon, welche weiteren Inhaltsstoffe in den Formkörpern enthalten sind. Werden Reinigungs- oder 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 Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesium­ monoperphthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N- nonenylamidoperadipinsäure und N-nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan- 1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäure) können eingesetzt werden.

Als Bleichmittel in Formkörpern für das maschinelle Geschirrspülen können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom- und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure, Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet.

Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60°C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren 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 gege­ benenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylen­ diamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbeson­ dere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbe­ sondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsul­ fonat (n- bzw. iso-NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5- dihydrofuran.

Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren in die Formkörper 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 solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus 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 oder Protease und Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Lipase oder Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mischungen von besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgra­ nulate in den erfindungsgemäß hergestellten Formkörpern kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-% betragen.

Zusätzlich können die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper 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 erfindungsgemäß hergestellten Waschmittel, das diese öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxy-propylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-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, insbesondere 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 Terephthalsäure-Polymere.

Die Formkörper können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z. B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino- 1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, 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-sulfo­ styryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2- sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten Aufheller können verwendet werden.

Farb- und Duftstoffe werden den erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern 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.-Butylcyclohexylaceta, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden z. B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z. B. die Jonone, ∝-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z. B. Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.

Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäß hergestellten Wasch- und Reinigungsmittelformkörper an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen können.

Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäß hergestellten 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 erfindungsgemäß hergestellten Mittel zu verbessern, können sie mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.

Claims (12)

1. Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Herstellung von Tabletten, dadurch gekennzeichnet, daß während der Herstellung der Tabletten ein Preßenergie-Istwert bestimmt und mit einem vorgegebenen Preßenergie-Sollwert verglichen wird und bei dem die Preßenergie der Tablettiermaschine entsprechend der Abweichung zwischen Istwert und Sollwert nachgeregelt wird.

2. Verfahren zur Qualitätssicherung bei der Herstellung von Tabletten, dadurch gekennzeichnet, daß während der Herstellung der Tabletten ein Istwert des Produktes aus Preßkraft und -zeit bestimmt und mit einem vorgegebenen Sollwert Produktes aus Preßkraft und -zeit verglichen wird und bei dem dieses Produkt aus Preßkraft und -zeit der Tablettiermaschine entsprechend der Abweichung zwischen Istwert und Sollwert nachgeregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Preßenergie- Istwerten bestimmt wird und der gemeinsame Istwert mit dem gemeinsamen Preßenergie- Sollwert verglichen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung einer oder mehrerer in der Preßenergie vom Sollwert wesentlich abweichender Tabletten die Statistik durch Korrekturrechnung berichtigt und der berichtigte Wert zur Nachregelung benutzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Istwerten des Produktes aus Preßkraft und -zeit bestimmt wird und der gemeinsame Istwert mit dem gemeinsamen Sollwert des Produktes aus Preßkraft und -zeit verglichen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung einer oder mehrerer im Produkt aus Preßkraft und -zeit vom Sollwert wesentlich abweichender Tabletten die Statistik durch Korrekturrechnung berichtigt und der berichtigte Wert zur Nachregelung benutzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die statistische Auswertung der Meßergebnisse sowie eine automatische Korrekturberechnung durch einen Rechner erfolgt, dessen Datenausgang mit einer Einrichtung zur Nachregelung der Füllmenge verbunden ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die statistische Auswertung der Meßergebnisse sowie eine automatische Korrekturberechnung durch einen Rechner erfolgt, dessen Datenausgang mit einer Einrichtung zur Nachregelung der Preßkraft verbunden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die statistische Auswertung der Meßergebnisse sowie eine automatische Korrekturberechnung durch einen Rechner erfolgt, dessen Datenausgang mit einer Einrichtung zur Nachregelung der Preßgeschwindigkeit verbunden ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelungssystem in mehrere, sich beeinflussende und im wesentlichen parallel ablaufende Regelungskreise zur gleichzeitigen Nachregelung der Preßkraft und der Preßgeschwindigkeit aufgeteilt ist.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Stempel einer Tablettenpresse mit Kraft- und Wegmesseinrichtungen versehen werden, deren Meßwerte einem Rechner als Grundlage für die Berechnung der Preßenergie dienen.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 oder 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Stempel einer Tablettenpresse mit Kraft- und Zeitmesseinrichtungen versehen werden, deren Meßwerte einem Rechner als Grundlage für die Berechnung des Produktes aus Preßkraft und -zeit dienen.