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WO2000039272A2 - Formoptimierter waschmittelformkörper - Google Patents

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Publication number
WO2000039272A2
WO2000039272A2 PCT/EP1999/009957 EP9909957W WO0039272A2 WO 2000039272 A2 WO2000039272 A2 WO 2000039272A2 EP 9909957 W EP9909957 W EP 9909957W WO 0039272 A2 WO0039272 A2 WO 0039272A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
weight
detergent
acid
convex
concave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1999/009957
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2000039272A3 (de
Inventor
Georg Mühlhausen
Wolfgang Barthel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of WO2000039272A2 publication Critical patent/WO2000039272A2/de
Publication of WO2000039272A3 publication Critical patent/WO2000039272A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
    • C11D17/0065—Solid detergents containing builders
    • C11D17/0073—Tablets

Definitions

  • the invention is directed to detergent tablets with a volume of 15-80 cm 3 , preferably 30-40 cm 3 , in particular in a circular cylindrical basic form made of compressed particulate detergent, containing more than 10% by weight of surfactants, which has a jacket surface and the top and bottom has and a method for its production and use.
  • the invention relates to the technical field of detergent tablets for washing textiles in washing machines, in particular household washing machines, which are usually referred to as detergent tablets.
  • Detergent tablets are widely described in the prior art and have become firmly established as a form of offer for detergents and cleaning products in addition to the usual powdery products, in particular in the dishwasher detergent segment.
  • Machine dishwashing detergents have a number of differences from detergents for washing textiles. So they have extremely low surfactant contents (usually well below 5 wt .-%) and have disintegration or dissolution times that are adapted to the conditions in dishwashers, where they have to survive a pre-wash at a lower temperature in order to be during a main wash at temperatures of 55 to 70 ° C slowly dissolve.
  • Modern tableting machines have an output of up to 1000 molded articles per minute, which then have to be braked laterally and / or frontally and fed to a packaging unit.
  • the tablets must not break or rub under mechanical stress, which is a greater technical problem for detergent tablets because of their lower hardness than for detergent tablets.
  • Detergent tablets for machine dishwashing, but also water softening tablets are mainly available in the market in round or rectangular form, the former, the flat cylinder, being of little importance compared to the second, the orthorhombus.
  • the rectangular base of these moldings is due to the technical necessity that the moldings have to fit into the dosing chambers of the dishwashers, which open after the prewash cycle. Since these chambers are rectangular in shape, rectangular shaped bodies fit better into them.
  • Shaped articles with a rectangular base are unknown in the field of detergent tablets for textile laundry. Only round detergent tablets in the shape of a circular cylinder with a flat top and bottom and possibly a chamfer in the transition from the cylinder jacket surface to the top and bottom are available on the market. To ensure sufficiently short disintegration times, these flat cylinders may only have a hardness of max. 80 N.
  • the object of the present invention is to provide a detergent tablet which has high hardness and short disintegration times.
  • this object is achieved according to the invention in that the top and / or bottom of the tablet are / are at least partially uniformly cross-sectionally concave or uniformly cross-sectionally convex.
  • the detergent tablet has a larger surface area, for example, compared to a flat cylindrical shape or a flat rectangular shape of the same amount of detergent. This leads to more detergent being released from the inflowing water in the washing-up chamber of a washing machine and the detergent tablet to disintegrate more quickly or, if the detergent tablet is tougher, to decay just as quickly as a softer detergent tablet.
  • the detergent tablets can have a higher hardness at the same rate of disintegration, which makes them more resistant due to the associated higher abrasion resistance, in particular to mechanical stresses during the packaging and transport process.
  • the detergent tablet is one with a circular cylindrical basic shape.
  • the concave surfaces act like water collectors, which means that the central region of the detergent tablet is severed relatively quickly. This severing then has an even larger one that is exposed to the water flow Surface result, which further promotes the rapid dissolution or disintegration of the molded body or its individual parts then existing.
  • the invention provides that the respective transition from the outer surface to the concave or convex upper and / or lower side of the shaped body is designed as an annular chamfer.
  • a technical advantage of this training is the lower tendency to wear on the edges of the molded body.
  • Geometrically simple and technically inexpensive pressing tools are required for the production of the detergent tablet if the concave or convex surface area directly adjoins the respective chamfer, as provided by the invention in one embodiment.
  • the bevel is first connected to an annular surface area which is oriented perpendicularly to the lateral surface, which then merges into the concave or convex area from the top and / or bottom.
  • Detergent tablets according to the invention have surfactant contents which are above 10% by weight, based on the weight of the tablet.
  • the surfactants they contain come from the group of anionic, nonionic, cationic and / or zwitterionic surfactants, mixtures of anionic and nonionic surfactants being preferred from an application point of view.
  • detergent tablets which contain anionic and / or nonionic surfactants and have a total surfactant content of at least 12.5% by weight, preferably at least 15% by weight and in particular at least 20% by weight, are preferred in the context of the present invention on the weight of the molded body.
  • Anionic surfactants used are, for example, those of the sulfonate and sulfate type.
  • the surfactants of the sulfonate type are preferably C 9-13 -alkylbenzenesulfonates, olefin sulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates, such as those obtained from C 1 -C 8 -monoolefins with an end or internal double bond by sulfonation Gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonation products.
  • alkanesulfonates which are obtained from -CC 8 alkanes, for example by sulfochlorination or sulfoxidation with subsequent hydrolysis or neutralization.
  • esters of ⁇ -sulfofatty acids for example the ⁇ -sulfonyl methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids, are also suitable.
  • Suitable anionic surfactants 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.
  • Preferred sulfated fatty acid glycerol esters are the sulfonation 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 in particular the sodium salts of the sulfuric acid half esters of C 1 -C 8 fatty alcohols, for example from coconut fatty alcohol, tallow fatty alcohol, lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol or the C 1 -C 0 oxo alcohols and those half-esters of secondary alcohols of this chain length are preferred.
  • alk (en) yl sulfates of the chain length mentioned which are a synthetic, petrochemical-based, straight-chain alkyl radical contain, which have a similar degradation behavior as the adequate compounds based on oleochemical raw materials.
  • Cj 2 - C ] 6 alkyl sulfates and C 2 -C 5 alkyl sulfates and Cj 4 -C 1 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.
  • the sulfuric acid monoesters of the straight-chain or branched C 7- ⁇ alcohols ethoxylated with 1 to 6 moles of ethylene oxide such as 2-methyl-branched C 9- n 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.
  • 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).
  • sulfosuccinates the fatty alcohol residues of which are derived from ethoxylated fatty alcohols with a narrow homolog distribution, are particularly preferred. It is also possible to use 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 soap mixtures derived from natural fatty acids, for example coconut, palm kernel or tallow fatty acids.
  • the anionic surfactants, including the soaps 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 radical can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or may contain linear and methyl-branched radicals in the mixture, as are usually present in oxo alcohol radicals.
  • EO ethylene oxide
  • alcohol ethoxylates with linear residues of alcohols of native origin with 12 to 18 carbon atoms, for example from coconut, palm, tallow 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 12 -i4 alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9 n alcohol with 7 EO, C 3 - 5 alcohols with 3 EO, 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 has a primary straight-chain or methyl-branched radical, in particular in the 2-position methyl-branched aliphatic radical
  • 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, such as them are described, for example, in Japanese patent application JP 58/217598 or which are preferably produced 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 * 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 ! -OR 2nd
  • R represents a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical having 2 to 8 carbon atoms
  • R 2 represents a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical or is an oxyalkyl radical having 1 to 8 carbon atoms
  • C M - alkyl or phenyl radicals being preferred
  • [Z] being a linear polyhydroxyalkyl radical whose alkyl chain is substituted by 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 which contain anionic (s) and nonionic (s) surfactant (s), with application technology advantages being able to result from certain quantitative ratios in which the individual classes of surfactants are used.
  • detergent tablets are particularly preferred in which the ratio of anionic surfactant (s) to nonionic surfactant (s) is between 10: 1 and 1:10, preferably between 7.5: 1 and 1: 5 and in particular between 5: 1 and 1: 2 is.
  • detergent tablets according to the invention can also be formulated in multiple phases, for example in multiple layers, from an application point of view it can be advantageous if certain classes of surfactant in some phases of the detergent tablet or in the entire molded body, ie in all phases, are not included.
  • a further important embodiment of the present invention therefore provides that at least one phase of the shaped body is free from nonionic surfactants.
  • detergent tablets Similar to the nonionic surfactants, the omission of anionic surfactants from individual or all phases can result in detergent tablets which are more suitable for certain fields of application. In the context of the present invention, therefore, detergent tablets are also conceivable in which at least one phase of the tablet is free from anionic surfactants.
  • Surfactants from the groups of the cationic and / or zwitterionic or amphoteric surfactants can be used as further surfactants in the detergent tablet.
  • builders are the most important ingredients in detergent tablets. All of the builders commonly used in detergents can be contained in the detergent tablet, in particular thus zeolites, silicates, carbonates, organic cobuilders and — where there are no ecological prejudices against their use — the phosphates.
  • Detergent tablets preferred in the context of the present invention additionally contain one or more builders, preferably from the group of silicates and aluminosilicates, in amounts of 10 to 40% by weight, preferably 15 to 35% by weight and in particular 20 to 30% by weight .-%, each based on the weight of the molded body.
  • one or more builders preferably from the group of silicates and aluminosilicates, in amounts of 10 to 40% by weight, preferably 15 to 35% by weight and in particular 20 to 30% by weight .-%, each based on the weight of the molded body.
  • Suitable crystalline, layered sodium silicates have the general formula NaMSi x 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 are preferred values for x 2, 3 or 4.
  • M sodium or hydrogen
  • x is a number from 1.9 to 4
  • y is a number from 0 to 20 and are preferred values for x 2, 3 or 4.
  • Such crystalline layered silicates are described, for example, in European patent application EP-A-0 164 514.
  • Preferred crystalline layered silicates of the formula given are those in which M represents sodium and x assumes the values 2 or 3.
  • both ⁇ - and ⁇ -sodium disilicate Na 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 “amorphous” is also understood to mean “X-ray amorphous”.
  • 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.
  • it can very well lead to particularly good builder properties if the silicate particles are added
  • Electron diffraction experiments provide washed-out or even sharp diffraction maxima. This is to be interpreted as meaning that the products have microcrystalline areas of size 10 to a few hundred nm, values up to max. 50 nm and in particular up to max. 20 nm are preferred.
  • 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. Compacted / compacted amorphous silicates, compounded amorphous silicates and over-dried X-ray amorphous silicates are particularly preferred.
  • 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 Zeolite X and mixtures of A, X and / or P.
  • Commercially available and preferably used in the context of the present invention is, for example, a co-crystallizate of zeolite X and zeolite A (approx. 80% by weight zeolite X), which of is sold by CONDEA Augusta SpA under the brand name VEGOBOND AX ® and through the formula
  • the zeolite can be used both as a builder in a granular compound and can also be used for a type of "powdering" of the entire mixture to be compressed, usually using both ways of incorporating 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.
  • phosphates as builder substances, provided that such use should not be avoided for ecological reasons.
  • the sodium salts of orthophosphates, pyrophosphates and in particular tripolyphosphates are particularly suitable.
  • the amount of builder is usually between 10 and 70% by weight, preferably between 15 and 60% by weight and in particular between 20 and 50% by weight.
  • 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).
  • Usable organic builders are, for example, the polycarboxylic acids that can be used in the form of their sodium salts, such as citric acid, adipic acid, Succinic acid, glutaric acid, tartaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), provided that such use is not objectionable for ecological reasons, and mixtures of these.
  • Preferred salts are the salts of polycarboxylic acids such as citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, tartaric acid, sugar acids and mixtures of these.
  • bleaching agents are recommended in the detergent tablets according to the invention.
  • sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate are of particular importance.
  • Further usable bleaching agents are, for example, sodium percarbonate, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and HO 2 -supplying acidic salts or peracids, such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperic acid or diperdodecanedioic acid.
  • acidic salts or peracids such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperic acid or diperdodecanedioic acid.
  • Typical organic bleaching agents are the diacyl peroxides, e.g. 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) peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkylperoxybenzoic acids, but also peroxy- ⁇ -naphthoic acid and magnesium monoperphthalate, (b) the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids, such as peroxylauric acid, peroxystearic acid, ⁇ -phthalimidopercapate
  • PAP Phthaloiminoperoxyhexanoic acid
  • o-carboxybenzamidoperoxycaproic acid N-nonenylamidoperadipic acid and N-nonenylamidopersuccinate
  • aliphatic and araliphatic peroxydicarboxylic acids such as 1,12-diperoxycarboxylic acid, 1,9-diperoxyazelaic acid diperidic acid, diperacid acid, diperidic acid, diperacid acid
  • Detergent tablets preferred in the context of the present invention additionally contain one or more bleaching agents, preferably from the group of peroxy bleaching agents, with particular preference for one or more substances from the group of sodium perborate monohydrate, sodium perborate tetrahydrate and sodium percarbonate, in amounts of 5 to 30% by weight. %, preferably from 10 to 25% by weight and in particular from 15 to 20% by weight, in each case based on the weight of the shaped body.
  • disintegration aids so-called tablet disintegrants
  • 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 weight of the tablet.
  • Disintegrants based on cellulose are used as preferred disintegrants in the context of the present invention, so that preferred detergent tablets have such a disintegrant based on cellulose Contain amounts of 0.5 to 10 wt .-%, preferably 3 to 7 wt .-% and in particular 4 to 6 wt .-%.
  • Pure cellulose has the formal gross composition (C 6 H ⁇ oO 5 ) n and, formally speaking, is a ß-1,4-polyacetal of cellobiose, which in turn is made up of two molecules of glucose. Suitable celluloses consist of approximately 500 to 5000 glucose units and consequently have average molecular weights of 50,000 to 500,000.
  • Cellulose-based disintegrants which can be used in the context of the present invention are also cellulose derivatives which can be obtained from cellulose by polymer-analogous reactions.
  • Such chemically modified celluloses include, for example, products from esterifications or etherifications in which hydroxyl hydrogen atoms have been substituted.
  • 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 pressed.
  • Detergent tablets which contain disintegrants in granular or, if appropriate, cogranulated 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 produced by the hydrolysis provides the microcrystalline celluloses, which have primary particle sizes of approximately 5 ⁇ m and can be compacted, for example, into granules with an average particle size of 200 ⁇ m.
  • Detergent tablets preferred in the context of the present invention additionally contain a disintegration aid, preferably a cellulose-based disintegration aid, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight, in each case based on the weight of the shaped body.
  • a disintegration aid preferably a cellulose-based disintegration aid, preferably in granular, cogranulated or compacted form, in amounts of 0.5 to 10% by weight, preferably 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight, in each case based on the weight of the shaped body.
  • the detergent tablets with surfactant contents above 10% by weight, based on the weight of the tablet, can contain further conventional detergent ingredients, bleach activators, enzymes, polymers, foam inhibitors, graying inhibitors, colorants and fragrances being particularly mentioned.
  • bleach activators can be incorporated.
  • Compounds which, under perhydrolysis conditions, give aliphatic peroxocarboxylic acids with preferably 1 to 10 C atoms, in particular 2 to 4 C atoms, and / or optionally substituted perbenzoic acid can be used as bleach activators become.
  • 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.
  • 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.
  • Suitable enzymes are those from the class of proteases, lipases, amylases, cellulases or mixtures thereof. Enzymes obtained from bacterial strains or fungi such as Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis and Streptomyces griseus are particularly suitable. Proteases of the subtilisin type and in particular proteases which are obtained from Bacillus lentus are preferably used.
  • Enzyme mixtures for example of protease and amylase or protease and lipase or protease and cellulase or of cellulase and lipase or of protease, amylase and lipase or protease, lipase and cellulase, but in particular mixtures containing cellulase, are of particular interest.
  • Peroxidases or oxidases have also proven to be suitable in some cases.
  • the enzymes can be adsorbed on carriers and / or embedded in coating substances in order to protect them against premature decomposition.
  • the proportion of enzymes, enzyme mixtures or enzyme granules in the shaped bodies according to the invention can be, for example, about 0.1 to 5% by weight, preferably 0.1 to about 2% by weight.
  • the detergent tablets can also contain components which have a positive effect on the ability to wash out oil and fat from textiles (so-called soil repellents). This effect becomes particularly clear if a textile is soiled that has already been washed several times with a detergent containing 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 from 15 to 30% by weight and of hydroxypropoxyl groups from 1 to 15% by weight, based in each case on the nonionic cellulose ether, and the polymers of phthalic acid and / or terephthalic acid or of their derivatives known from the prior art, in particular polymers of ethylene terephthalates and / or
  • the moldings 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-morpholino-l, 3,5-triazinyl-6-amino) stilbene-2,2'-disulfonic acid or compounds of the same structure which, instead of the morpholino 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 to improve the aesthetic impression of the products and to provide the consumer with a soft and visually sensory "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, allyl cyclohexyl benzylatepylpionate, allyl cyclohexyl propyl pionate.
  • the ethers include, for example, benzylethyl ether
  • the aldehydes include, for example, the linear alkanals with 8-18 C atoms, citral, citronellal, citronellyloxyacetaldehyde, cyclamenaldehyde, hydroxycitronellal, lilial and bourgeonal
  • the ketones include, for example, the jonones, oc-isomethylionone and methyl cedryl ketone
  • the alcohols anethole, citronellol, eugenol, geraniol, linalool, phenylethyl alcohol and terpineol
  • the hydrocarbons mainly include the terpenes such as limonene and pinene.
  • Perfume oils of this type can also contain natural fragrance mixtures such as are obtainable from plant sources, for example pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil. Also suitable are muscatel, sage oil, chamomile oil, clove oil, lemon balm oil, mint oil, cinnamon leaf oil, linden blossom oil, juniper berry oil, vetiver oil, olibanum oil, galbanum oil and labdanum oil as well as orange blossom oil, neroliol, orange peel oil and sandalwood 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, but it can also be advantageous to apply the fragrances to supports which increase the adhesion of the perfume to the laundry and ensure a long-lasting fragrance for the textiles due to the slower release of the fragrance.
  • Cyclodextrins for example, have proven useful as such carrier materials, and the cyclodextrin-perfume complexes can additionally be coated with further auxiliaries.
  • dyes In order to improve the aesthetic impression of the moldings, they can be colored with suitable dyes.
  • Preferred dyes the selection of which is not difficult for the person skilled in the art, have a long shelf life and are non-sensitive compared to the other ingredients of the agents and against light and no pronounced substantivity towards textile fibers, so as not to stain them.
  • wash-active molded articles is carried out by applying pressure to a mixture to be pressed, which is located in the cavity of a press.
  • the mixture to be tabletted is directly, i.e. pressed without prior granulation.
  • the advantages of this so-called direct tableting are its simple and inexpensive application, since no further process steps and consequently no further plants are required.
  • these advantages are offset by disadvantages.
  • a powder mixture that is to be tabletted directly must have sufficient plastic deformability and have good flow properties; furthermore, it must not show any tendency to segregate during storage, transport and filling of the die.
  • detergent tablets are extremely difficult to master with many substance mixtures, so that direct tableting is not often used, particularly in the manufacture 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.
  • the above object is achieved in that a particulate premix with a surfactant content of more than 10% by weight, based on the premix, is pressed in a press, the pressing tools of which are convex to the top and / or bottom of the shaped body or have concave surface areas.
  • Detergent tablets are usually first produced by dry mixing the constituents, which can be wholly or partially pregranulated, and then providing information, in particular pressing them into tablets, using conventional methods.
  • the premix is compressed in a so-called matrix between two stamps to form a solid compressed product. This process, which is briefly referred to below as tabletting, 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 molding being formed being determined by the position of the lower punch and the shape of the pressing tool.
  • the constant metering, even at high molding throughputs, is preferably achieved by volumetric metering of the premix.
  • the upper punch touches the premix and lowers further in the direction of the lower punch.
  • the particles of the premix are pressed closer together, the void volume within the filling between the punches continuously decreasing. 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 preferred for small production quantities used, in which the stamp or stamps are attached 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 correspondingly increased.
  • 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 stamp, with the pressing pressure being active only by the upper or lower die. Lower stamp, but can also be built up by both stamps.
  • the die table and the stamps move around a common vertical axis, the stamps being brought into the positions for filling, compression, plastic deformation and ejection by means of rail-like curved 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.
  • 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 tablets per hour.
  • 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, KILIAN, Cologne, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen GmbH, Berlin, Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH) and Courtoy NV, Halle (BE / LU).
  • the hydraulic double pressure press HPF 630 from LAEIS, D. is particularly suitable.
  • the pressing tools have a circular base. Since the pressing tools are positively immersed in the die or limit it if they are not moved, the die bore of the tablet press in the method according to the invention also has a circular cross section (horizontal section). If changes are made to the base surface of a pressing tool, these are to be carried out analogously both on the die and on the opposite pressing tool. In the method according to the invention, too, the configurations of the pressing tool and die referred to above as preferred, which lead to the advantageous detergent tablet shapes.
  • Another object of the present invention is therefore the use of such detergent tablets for cleaning textiles in a washing machine.
  • the present invention allows the production and safe packaging of detergent tablets; which are characterized by short disintegration times. Shatter-resistant molded articles are obtained, the dosing of which is possible without problems and without residues via the induction chamber of household washing machines.
  • a preferred embodiment according to an embodiment of the invention is therefore the use characterized in that the detergent tablet is added via the induction chamber of a household washing machine.
  • Fig. 1 in cross section a cylindrical detergent tablet with a convex top and bottom and in Fig. 2 in cross section a cylindrical detergent body with a concave
  • the shaped detergent tablets generally designated 1 and 2 in FIGS. 1 and 2 are circular cylindrical in their basic shape.
  • FIG. 1 shows in cross-section a detergent tablet with top and bottom surfaces 3, 4 which are uniformly convex in cross-sectional areas. Both on the top side 3 and on the bottom side 4 there is the transition from the cylinder jacket surface 5 to the respective cross-sectionally convex surface area 7, 8 a chamfer 6 is formed. Because of the circular cylindrical basic shape of the detergent shaped body 1, these bevels 6 are annular. The chamfers 6 are then directly adjoined by the uniform cross-sectional convex surface areas 7, 8 of the top and bottom. Due to the circular cylindrical base of the detergent tablet 1, these surface areas 7, 8 are raised in a dome-like manner with a circular base.
  • FIG. 2 shows a shaped detergent body 2 with upper and lower sides 9, 10 which are concavely shaped in cross-section in certain areas. Both on the Top 9 and bottom 10 is in the transition from the cylinder surface
  • a chamfer 12 is initially formed on the top and bottom. As in the exemplary embodiment according to FIG. 1, these bevels 12 are also annular. To the bevels
  • annular surface areas 13 which are oriented perpendicular to the cylindrical surface area 11, before the surface areas 14, 15 which are concavely shaped in cross-section then connect to the interior of the shaped detergent body. Due to the circular cylindrical base of the detergent tablet 2, these surface areas are trough-shaped with a circular base.
  • the detergent tablets 1, 2 have a volume of 35-38 cm 3 .
  • the detergent tablets 1 and 2 were produced by granulation in a 50 liter ploughshare mixer from Lödige.
  • a surfactant-containing granulate (for composition, see Table 1) was produced, which was used as the basis for a particulate premix.
  • the granules were dried in a fluidized bed apparatus from Glatt at a supply air temperature of 60 ° C. over a period of 30 minutes. After drying, fine particles ⁇ 0.4 mm and coarse particles> 1.6 mm were screened off.
  • a premix was prepared by mixing the granules containing the surfactant with bleach, bleach activator and other processing components, after which the premixes were compressed into tablets in a Korsch eccentric press.
  • the composition of the premixes to be pressed (and thus the shaped body) is shown in Table 2.
  • the surface regions 7, 8 are both convex and the surface regions 14, 15 are both concave.
  • Table 1 Composition of the surfactant granules [% by weight]

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Abstract

Waschmitteltabletten (1, 2) mit verbesserter mechanischer Stabilität und dennoch verkürzten Zerfallszeiten, die ein Einspülen über die Einspülkammer von Haushaltswaschmaschinen möglich machen, lassen sich erhalten, wenn man ein Vorgemisch mit Tensidgehalten oberhalb von 10 Gew.-% zu Waschmittelformkörpern (1, 2) verpreßt, deren Ober- und/oder Unterseite (3, 4; 9, 10) zumindest bereichsweise (7, 8; 14, 15) gleichförmig querschnittlich konkav oder gleichförmig querschnittlich konvex ausgebildet sind/ist.

Description

,Formoptimier er Waschmittelformkörper"
Die Erfindung richtet sich auf Waschmittelformkörper mit einem Volumen von 15 - 80 cm3, vorzugsweise 30 - 40 cm3, insbesondere in kreiszylindrischer Grundform aus verdichtetem teilchenformigen Waschmittel, enthaltend mehr als 10 Gew.-% Tenside, der eine Mantelfläche sowie Ober - und Unterseite aufweist sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung.
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Waschmittelformkörper für das Waschen von Textilien in Waschmaschinen, insbesondere Haushaltswaschmaschine, die üblicherweise als Waschmitteltabletten bezeichnet werden.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper sind im Stand der Technik breit beschrieben und haben sich als Angebotsform für Wasch- und Reinigungsmittel neben den üblichen pulverförmigen Produkten insbesondere im Segment der maschinellen Geschirrspülmittel fest etabliert. Maschinelle Geschirrspülmittel weisen gegenüber Mitteln für das Waschen von Textilien eine Reihe von Unterschieden auf. So besitzen sie äußerst niedrige Tensidgehalte (meist deutlich unter 5 Gew.-%) und haben Zerfalls- bzw. Auflösezeiten, die den Verhältnissen in Geschirrspülern angepaßt sind, wo sie einen Vorwaschgang bei geringerer Temperatur überstehen müssen, um sich während eines Hauptwaschgangs bei Temperaturen von 55 bis zu 70°C langsam aufzulösen. Während maschinelle Geschirrspülmittel in Tablettenform also mit großen Mengen heißen Wassers in Berührung kommen, sind die Verhältnisse bei Textil Waschmitteln bzw. Textilwaschmaschinen anders gestaltet: Hier wird Kaltwasser in die Maschine eingespült, daß das Waschmittel aus der Einspülkammer in die Maschine befördert, oder in der Maschine vorgelegtes Waschmittel auflöst. Hierbei sind zusätzlich die Mengen an Wasser deutlich geringer, so daß eine Angebotsform „Formkörper'' nicht so hart verpreßt werden kann, um die Zerfallszeit, bzw. Löslichkeit nicht zu drastisch zu erhöhen. Während bei Geschirrspülmittelformkörpern Härten oberhalb von 150 N die Regel sind, dürfen Waschmitteltabletten zur Gewährleistung ausreichender Zerfallszeiten nur Härten bis maximal 80 N aufweisen. Diese geringen Härten haben neben dem Vorteil der verbesserten Zerfallszeiten aber Nachteile bei der Produktion und Handhabung der Tabletten. Moderne Tablettiermaschinen haben einen Ausstoß von bis zu 1000 Formkörpern pro Minute, welche dann seitlich und/oder frontal abgebremst und einer Verpackungseinheit zugeleitet werden müssen. Hierbei dürfen die Tabletten unter der mechanischen Beanspruchung nicht brechen oder abreiben, was bei Waschmitteltabletten wegen derer geringeren Härte ein größeres technisches Problem darstellt als bei Reinigungsmitteltabletten. Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen, aber auch Wasserenthärtungstabletten, werden im Markt überwiegend in runder oder rechteckiger Form angeboten, wobei die erstere, der flache Zylinder, gegenüber der zweiten, des Orthorhombus, nur eine geringe Bedeutung hat. Die rechteckige Grundfläche dieser Formkörper ist durch die technische Notwendigkeit bedingt, daß die Formkörper in die Dosierkammern der Geschirrspüler passen müssen, welche sich nach dem Vorwaschgang öffnen. Da diese Kammern rechteckig geformt sind, passen rechteckige Formkörper besser in sie hinein. Auf dem Gebiet der Waschmitteltabletten für die Textilwäsche sind Formkörper mit rechteckiger Grundfläche unbekannt. Im Markt sind lediglich runde Waschmitteltabletten in Kreiszylinderform mit ebener Ober- und Unterseite und gegebenenfalls einer Fase im Übergang von der Zylindermantelfläche zur Ober- und Unterseite erhältlich. Diese flachen Zylinder dürfen, um ausreichend kurze Zerfallszeiten zu gewährleisten, aber nur Härten von maximal 80 N aufweisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Waschmittelformkörper zu schaffen, der hohe Härten und kurze Zerfallszeiten aufweist.
Insbesondere soll er schnell in seine Sekundärteilchen zerfallen, so daß er sich über die
Einspülkammer haushaltsüblicher Waschmaschinen einspülen läßt.
Weiterhin soll er den mechanischen Belastungen beim Herstellprozeß standhalten sowie bezüglich seiner Zusammensetzung die größtmögliche Variabilität aufweisen, um nicht
Rezepturbestandteile des Waschmittels durch im Waschvorgang nutzlose
Tablettieradditive ersetzen zu müssen. Bei einem Waschmittelformkörper der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ober- und/oder Unterseite des Formkörpers zumindest bereichsweise gleichförmig querschnittlich konkav oder gleichförmig querschnittlich konvex ausgebildet sind/ist.
Hierdurch wird erreicht, daß der Waschmittelformkörper beispielsweise gegenüber einer flachen Zylinderform oder einer flachen Rechteckform gleicher Waschmittelmenge eine größere Oberfläche aufweist. Dies führt dazu, daß in der Einspülkammer einer Waschmaschine mehr Waschmittel von dem einströmenden Wasser gelöst wird und der Waschmittelformkörper schneller zerfällt oder bei größerer Härte des Waschmittelformkörpers dieser genau so schnell wie ein weicherer Waschmittelformkörper zerfällt. D.h., der Waschmittelformkörper kann bei gleicher Zerfallsgeschwindigkeit eine höhere Härte aufweisen, was ihn aufgrund der damit einhergehenden höheren Abriebfestigkeit insbesondere gegen mechanische Beanspruchungen während des Verpackungs- und Transportvorganges widerstandsfähiger macht.
Insbesondere handelt es sich bei dem Waschmittelformkörper um einen mit kreiszylindrischer Grundform.
Bei einem Waschmittelformkörper mit konvexer Ober- und/oder Unterseite kommt hinzu, daß sich dieser in handelsüblichen Waschmaschinen - Einspülkammern besser an die Bodenkontur anschmiegt, dadurch tiefer in die Kammer eintaucht und besser vom einströmenden Wasser benetzt wird. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung seiner Zerfalls- und Auflösegeschwindigkeit, wobei der Waschmittelformkörper aufgrund seiner labilen Auflagefläche häufig durch das einströmende Wasser zusätzlich in Rotation versetzt wird, was seinen Zerfall weiterhin fördert.
Bei einem Waschmittelformkörper mit konkaver Ober- und/oder Unterseite kommt hinzu, daß die konkaven Flächen wie Wassersammler wirken, was dazu führt, daß der mittlere Bereich des Waschmittelformkörpers relativ schnell durchtrennt wird. Diese Durchtrennung hat dann eine nochmals vergrößerte, dem Wasserstrom ausgesetzte Oberfläche zur Folge, was die schnelle Auflösung bzw. den Zerfall des Formkörpers bzw. seiner dann bestehenden Einzelteile weiterhin fördert.
Zur Kombination beider Effekte kann es auch möglich sein, eine Seite konkav und eine Seite konvex auszubilden.
In Weiterbildung sieht die Erfindung vor, daß der jeweilige Übergang von der Mantelfläche zur konkav oder konvex ausgeformten Ober- und/oder Unterseite des Formkörpers als ringförmige Fase ausgebildet ist.
Ein technischer Vorteile dieser Ausbildung ist die geringere Abriebneigung an den Formkörperkanten.
Für die Herstellung des Waschmittelformkörpers werden geometrisch einfache und technisch wenig aufwendige Preßwerkzeuge benötigt, wenn an die jeweilige Fase unmittelbar der konkav oder konvex ausgeformte Oberflächenbereich anschließt, wie dies die Erfindung in Ausgestaltung vorsieht.
Für die Stapelfähigkeit von Waschmittelformkörpern, insbesondere der mit konkav ausgeformter Ober- und Unterseite, und für die Erzielung der für das Übereinanderstapeln notwendigen Abriebfestigkeit ist es gemäß Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, wenn an die Fase zunächst jeweils ein senkrecht zur Mantelfläche ausgerichteter ringförmiger Oberflächenbereich anschließt, der dann in den konkav oder konvex ausgeformten Bereich von Ober- und/oder Unterseite übergeht.
Erfindungsgemäße Waschmittelformkörper weisen Tensidgehalte auf, die oberhalb von 10 Gew.-%, bezogen auf das Formkörpergewicht, liegen. Die in ihnen enthaltenen Tenside stammen dabei aus der Gruppe der anionischen, nichtionischen, kationischen und/oder zwitterionischen Tenside, wobei Mischungen aus anionischen und nichtionischen Tensiden aus anwendungstechnischer Sicht bevorzugt sind. Generell sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Waschmittelformkörper bevorzugt, die anionische und/oder nichtionische Tenside enthalten und Gesamt-Tensidgehalte von mindestens 12,5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 15 Gew.-% und insbesondere mindestens 20 Gew. -%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, aufweisen.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13- Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansul- fonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus Cι -ι8-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 Cι -ι8-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-sulfoni eilen Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren 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 gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Pal- mitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der Cι -C]8-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Taigfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der Cιo-C 0- 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 Cj2- C]6-Alkylsulfate und Cι2-Cι5-Alkylsulfate sowie Cj4-Cι -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 C7- ι -Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-n -Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder Cι2-ι8-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-ι8-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol- Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren, abgeleitete Seifengemische. Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Dioder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise 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- , Taigfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-i4- Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-n -Alkohol mit 7 EO, Cι3-ι5-Alkohole mit 3 EO, 5 EO,
7 EO oder 8 EO, Cι2-ι8-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus Cι2-ι4-Alkohol mit 3 EO und Cι2-ι8- Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow ränge ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Taigfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
Außerdem können als weitere nichtionische Tenside auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G)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 Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1,2 bis 1,4. Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach dem in der internationalen Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N- 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 (I),
RJ
R-CO-N-[Z] (I)
in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R* für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten 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 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 (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, R 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 CM- 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 beispielsweise nach der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Waschmittelformkörper bevorzugt, die anionische(s) und nichtionische(s) Tensid(e) enthalten, wobei anwendungstechnische Vorteile aus bestimmten Mengenverhältnissen, in denen die einzelnen Tensidklassen eingesetzt werden, resultieren können.
So sind beispielsweise Waschmittelformkörper 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.
Da sich erfindungsgemäße Waschmittelformkörper auch mehrphasig, beispielsweise mehrschichtig, formulieren lassen kann es aus anwendungstechnischer Sicht Vorteile haben, wenn bestimmte Tensidklassen in einigen Phasen des Wasch ittelformkörpers oder im gesamten Formkörper, d.h. in allen Phasen, nicht enthalten sind. Eine weitere wichtige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht daher vor, daß mindestens eine Phase der Formkörper frei von nichtionischen Tensiden ist.
Umgekehrt kann aber auch durch den Gehalt einzelner Phasen oder des gesamten Formkörpers, 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 Reinigungsmittelformkörper bevorzugt sind, in denen mindestens eine Phase der Formkörper Alkylpolyglycoside enthält.
Ähnlich wie bei den nichtionischen Tensiden können auch aus dem Weglassen von anionischen Tensiden aus einzelnen oder allen Phasen Waschmittelformkörper resultieren, die sich für bestimmte Anwendungsgebiete besser eignen. Es sind daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Waschmittelformkörper denkbar, bei denen mindestens eine Phase der Formkörper frei von anionischen Tensiden ist.
Als weitere Tenside können in dem Waschmittelformkörper Tenside aus den Gruppen der kationischen und/oder zwitterionischen bzw. amphoteren Tenside eingesetzt werden.
Neben den Tensiden sind Gerüststoff die wichtigsten Inhaltsstoffe von Waschmittelformkörpern. In dem Waschmittelformkörper können alle üblicherweise in Waschmitteln eingesetzten Gerüststoffe enthalten sein, insbesondere also Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und -wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen- auch die Phosphate.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Waschmittelformkörper enthalten zusätzlich einen oder mehrere Gerüststoffe, vorzugsweise aus der Gruppe der Silikate und Aluminosilikate, in Mengen von 10 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 35 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
Geeignete kristalline, schichtförmige Natriumsilikate besitzen die allgemeine Formel NaMSixO2x+ι '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 Na Si2O5 ' yH O bevorzugt, wobei ß-Natriumdisilikat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden kann, das in der internationalen Patentanmeldung WO-A-91/08171 beschrieben ist.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO 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 fuhren, 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. Derartige sogenannte röntgenamorphe 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 amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe 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 verpressenden Mischung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur Inkorporation 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. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate, der Pyrophosphate und insbesondere der Tripolyphosphate.
Die Menge an Gerüststoff beträgt üblicherweise zwischen 10 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 15 und 60 Gew.-% und insbesondere zwischen 20 und 50 Gew.- %. 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.-%).
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.
Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung Universalwaschmittel hergestellt werden sollen, empfiehlt sich der Einsatz von Bleichmitteln in den erfindungsgemäßen Waschmittelformkörpern. Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H O liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat, Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H O2 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.
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-monoper- phthalat, (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- aminopercapronsäue) können eingesetzt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Waschmittelformkörper enthalten zusätzlich ein oder mehrere Bleichmittel, vorzugsweise aus der Gruppe der Peroxy- Bleichmittel unter besonderer Bevorzugung eines oder mehrerer Stoffe aus der Gruppe Natriumperborat-Monohydrat, Natriumperborat-Tetrahydrat und Natriumpercarbonat, in Mengen von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 15 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
Um den Zerfall hochverdichteter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrationshilfsmittel, 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 Waschmittelformkörper 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 Formkörpergewicht.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper 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 (C6HιoO5)n auf und stellt formal betrachtet ein ß-l,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy- Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen gegen funktionelle 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), Celluloseester 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 feinteiliger Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden Vorgemischen in eine gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die Sprengmittel in granulärer oder gegebenenfalls cogranulierter 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 amorphen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen angreifen und vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulosen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von ca. 5 μm aufweisen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße von 200 μm kompaktierbar sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Waschmittelformkörper enthalten zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granulärer, cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
Die Waschmittelformkörper mit Tensidgehalten oberhalb von 10 Gew.-%, bezogen auf das Formkörpergewicht, können weitere übliche Inhaltsstoffe von Waschmitteln enthalten, wobei insbesondere Bleichaktivatoren, Enzyme, Polymere, Schauminhibitoren, Vergrauungsinhibitoren, Färb- und Duftstoffe zu nennen sind.
Um beim Waschen 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 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 Isononanoyloxybenzolsulfonat (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 Enzymgranulate in den erfindungsgemäßen Formkörpern kann beispielsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-% betragen. Zusätzlich können die Waschmittelformkörper 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 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-l,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-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 Waschmittelformklörpern zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Weichheitsleistung 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, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen z.B. die Jonone, oc-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, Orangenschal enöl und Sandelholzöl.
Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Waschmittelformkörper an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen können.
Die Duftstoffe können direkt 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 Formkörper zu verbessern, können sie mit geeigneten Farbstoffen eingefarbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfmdlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.
Die Herstellung waschaktiver Formkörper geschieht durch Anwendung von Druck auf ein zu verpressendes Gemisch, das sich im Hohlraum einer Presse befindet. Im einfachsten Fall der Formkörperherstellung, die nachfolgend vereinfacht Tablettierung genannt wird, wird die zu tablettierende Mischung direkt, d.h. ohne vorhergehende Granulation verpreßt. 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, weiterhin 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 Waschmittel-tabletten nicht oft angewendet wird. Der übliche Weg zur Herstellung von Waschmitteltabletten geht daher von pulverförmigen Komponenten ("Primärteilchen") aus, die durch geeignete Verfahren zu Sekundärpartikeln mit höherem Teilchendurchmesser agglomeriert bzw. granuliert werden. Diese Granulate oder Gemische unterschiedlicher Granulate werden dann mit einzelnen pulverförmigen Zuschlagstoffen vermischt und der Tablettierung zugeführt.
Bei einem Verfahren wird die obenstehende Aufgabe dadurch gelöst, daß ein teilchenförmiges Vorgemisch mit einem Tensidgehalt von mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf das Vorgemisch, in einer Presse verpreßt wird, deren Preßwerkzeuge zur Ober- und/oder Unterseite des Formkörpers gegenteilig konvex oder konkav ausgebildete Flächenbereiche aufweisen.
Die Herstellung von Waschmitteltabletten erfolgt üblicherweise zunächst durch das trockene Vermischen der Bestandteile, die ganz oder teilweise vorgranuliert sein können, und anschließendes Informbringen, insbesondere Verpressen zu Tabletten, wobei auf herkömmliche Verfahren zurückgegriffen werden kann. Zur Herstellung der Waschmitteltabletten 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 Formkörpers durch die Stellung des unteren Stempels und die Form des Preßwerkzeugs bestimmt werden. Die gleichbleibende Dosierung auch bei hohen Formkörperdurchsätzen 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 Formkörpers 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 Formkörper mehr oder minder große Hohlräume aufweisen können. Im letzten Schritt der Tablettierung wird der fertige Formkörper durch den Unterstempel aus der Matrize herausgedrückt und durch nachfolgende Transporteinrichtungen wegbefördert. Zu diesem Zeitpunkt ist lediglich das Gewicht des Formkörpers 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 Einfach- oder 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 Verpressung 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 Exzenterpressen 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 Oberbzw. Unterstempel, 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 Befüllung, 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 Befüllung 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 Formkörper 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 Verpressen benutzt werden. Die Durchsätze moderner Rundlauftablettenpressen betragen über eine Million Formkörper pro Stunde.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Tablettiermaschinen sind beispielsweise erhältlich bei den Firmen Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH, Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen GmbH, Berlin, Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH) sowie Courtoy N.V., Halle (BE/LU). Besonders geeignet ist beispielsweise die Hydraulische Doppeldruckpresse HPF 630 der Firma LAEIS, D.
Im erfindungsgemäßen Verfahren weisen die Preßwerkzeuge eine kreißförmige Grundfläche auf. Da die Preßwerkzeuge formschlüssig in die Matrize eintauchen bzw. diese sofern sie nicht bewegt werden, begrenzen, weist auch die Matrizenbohrung der Tablettenpresse im erfindungsgemäßen Verfahren einen kreisförmigen Querschnitt (Horizontalschnitt) auf. Werden an der Grundfläche eines Preßwerkzeugs Veränderungen vorgenommen, so sind diese sinngemäß sowohl an der Matrize als auch am gegenüberliegenden Preßwerkzeug vorzunehmen. Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren gelten die vorstehend als bevorzugt bezeichneten Ausgestaltungen von Preßwerkzeug und Matrize, die zu den vorteilhaften Waschmitteltabletten-Formen führt.
Waschmittelformkörper mit konkaver oder konvexer Ober- und/oder Unterseite sind bislang nicht im Handel erhältlich und die Vorteile bei ihrer Handhabung sind im Stand der Technik nicht beschrieben.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung derartiger Waschmittelformkörper zur Reinigung von Textilien in einer Waschmaschine. Die vorliegende Erfindung gestattet die Herstellung und sichere Verpackung von Waschmittelformkörpern; welche sich durch kurze Zerfallszeiten auszeichnen. Hierbei werden bruchstabile Formkörper erhalten , deren Dosierung über die Einspülkammer von Haushaltswaschmaschinen problemlos und rückstandsfrei möglich ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß Ausgestaltung der Erfindung ist daher die dadurch gekennzeichnete Verwendung, daß der Waschmittelformkörper über die Einspülkammer einer Haushaltswaschmaschine zugegeben wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 im Querschnitt einen zylinderförmigen Waschmittelformkörper mit konvexer Ober- und Unterseite und in Fig. 2 im Querschnitt einen zylinderförmigen Waschmittelkörper mit konkaver
Ober- und Unterseite.
Die in den Figuren 1 und 2 insgesamt mit 1 und 2 bezeichneten Waschmittelformkörper sind in ihrer Grundform kreiszylinderförmig ausgebildet.
Die Ausführungsform nach Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Waschmittelformkörper mit bereichsweise gleichförmig querschnittlich konvex ausgebildeter Ober- und Unterseite 3, 4. Sowohl auf der Oberseite 3 als auch auf der Unterseite 4 ist im Übergang von der Zylindermantelfläche 5 zu dem jeweiligen querschnittlich konvex ausgeformten Oberflächenbereich 7, 8 eine Fase 6 ausgebildet. Aufgrund der kreiszylindrischen Grundform des .Waschmittelformkörpers 1 sind diese Fasen 6 kreisringförmig. An die Fasen 6 schließen sich dann unmittelbar die gleichförmig querschnittlich konvex ausgeformten Oberflächenbereiche 7, 8 der Ober- und Unterseite an. Aufgrund der kreiszylindrischen Grundfläche des Waschmittelformkörpers 1 sind diese Oberflächenbereiche 7, 8 domartig erhaben mit kreisförmiger Grundfläche ausgebildet.
Die Fig. 2 zeigt einen Waschmittelformkörper 2 mit bereichsweise gleichförmig querschnittlich konkav ausgeformter Ober- und Unterseite 9, 10 . Sowohl auf der Oberseite 9 als auch auf der Unterseite 10 ist im Übergang von der Zylindermantelfläche
11 zur Ober- bzw. Unterseite zunächst eine Fase 12 ausgebildet. Wie beim Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 1 sind auch diese Fasen 12 kreisringförmig. An die Fasen
12 schließen sich dann jeweils senkrecht zur Zylindermantelfläche 11 ausgerichtete, kreisringförmige Oberflächenbereiche 13 an, bevor sich dann zum Waschmittelformkörperinneren hin jeweils die querschnittlich konkav ausgeformten Oberflächenbereiche 14, 15 anschließen. Aufgrund der kreiszylinderförmigen Grundfläche des Waschmittelformkörpers 2 sind diese Oberflächenbereiche muldenförmig mit kreisförmiger Grundfläche ausgeformt.
Die Waschmittelformkörper 1, 2 weisen ein Volumen von 35 - 38 cm3 auf.
Hergestellt wurden die Waschmittelformkörper 1 und 2 durch Granulation in einem 50- Liter-Pflugscharmischer der Firma Lödige. Es wurde ein tensidhaltiges Granulat (Zusammensetzung siehe Tabelle 1) hergestellt, das als Basis für ein teilchenförmiges Vorgemisch verwendet wurde. Im Anschluß an die Granulation wurden die Granulate in einer Wirbelschichtapparatur der Firma Glatt bei einer Zulufttemperatur von 60°C über einen Zeitraum von 30 Minuten getrocknet. Nach der Trocknung wurden Feinanteile < 0,4 mm und Grobkornanteile > 1 ,6 mm abgesiebt.
Durch Abmischung des tensidhaltigen Granulats mit Bleichmittel, Bleichaktivator sowie weiteren Aufbereitungskomponenten wurde ein Vorgemisch hergestellt, wonach in einer Korsch-Exzenterpresse die Verpressung der Vorgemische zu Tabletten erfolgte. Die Zusammensetzung der zu verpressenden Vorgemische (und damit der Formkörper) zeigt Tabelle 2.
In den Ausführungsbeispielen sind die Oberflächenbereiche 7,8 beide konvex und die Oberflächenbereiche 14,15 beide konkav ausgebildet. Es ist aber auch möglich, jeweils eine Ober- oder Unterseite konkav und die andere konvex auszubilden, oder jeweils eine Ober- oder Unterseite konkav oder konvex und die andere flach und ohne Wölbung. Tabelle 1: Zusammensetzung des Tensidgranulats [Gew.-%]
Figure imgf000028_0001
Tabelle 2: Zusammensetzung der Vorgemische [Gew.-%]:
Figure imgf000028_0002
kompaktierte Cellulose (Teilchengröße: 90 Gew.-% > 400 μm)

Claims

Patentansprüche:
1. Waschmittelformkörper (1, 2) mit einem Volumen von 15 - 80 cm3, vorzugsweise 30 - 40 cm , insbesondere in kreiszylindrischer Grundform, aus verdichtetem teilchenformigen Waschmittel, enthaltend mehr als 10 Gew.-% Tenside, der eine Mantelfläche (5, 11) sowie Ober- und Unterseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und/oder Unterseite (3,4; 9,10) des Formkörpers (1, 2) zumindest bereichsweise (7,8; 14,15) gleichförmig querschnittlich konkav oder gleichförmig querschnittlich konvex ausgebildet sind/ist.
2. Waschmittelformköφer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Übergang von der Mantelfläche (5; 11) zur konkav oder konvex ausgeformten Ober- und/oder Unterseite (3,4; 9,10) des Formköφers (1,2) als ringförmige Fase (6, 12) ausgebildet ist.
3. Waschmittelformköφer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die jeweilige Fase (6, 12) unmittelbar der konkav oder konvex ausgeformte Oberflächenbereich (7,8; 14,15) anschließt.
4. Waschmittelformköφer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Fase (12) zunächst jeweils ein senkrecht zur Mantelfläche (11) ausgerichteter ringförmiger Oberflächenbereich (13) anschließt, der dann in den konkav oder konvex ausgeformten Bereich (14,15) von Ober- und/oder Unterseite (9,10) übergeht.
5. Waschmittelformköφer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er anionische und/oder nichtionische Tenside enthält und einen Gesamt- Tensidgehalte von mindestens 12,5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 15 Gew.-% und insbesondere mindestens 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, aufweist.
6. Waschmittelformköφer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich einen oder mehrere Gerüststoffe, vorzugsweise aus der Gruppe der Silikate und Aluminosilikate, in Mengen von 10 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 35 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, enthält.
7. Waschmittelformköφer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich ein oder mehrere Bleichmittel, vorzugsweise aus der Gruppe der Peroxy-Bleichmittel unter besonderer Bevorzugung eines oder mehrerer Stoffe aus der Gruppe Natriumperborat-Monohydrat, Natriumperborat-Tetrahydrat und Natriumpercarbonat, in Mengen von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 15 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, enthält.
8. Waschmittelformköφer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granulärer, cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formköφergewicht, enthält.
9. Verfahren zur Herstellung eines Waschmittelformköφers mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein teilchenförmiges Vorgemisch mit einem Tensidgehalt von mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf das Vorgemisch, in einer Presse veφreßt wird, deren Preßwerkzeuge zur Ober- und/oder Unterseite des Formköφers gegenteilig konvex oder konkav ausgebildete Flächenbereiche aufweisen.
10. Verwendung eines Waschmittelformköφers mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Reinigung von Textilien in einer Waschmaschine.
1. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschmittelformköφer über die Einspülkammer einer Haushaltswaschmaschine zugegeben wird.
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