[0001] Die Erfindung betrifft verbesserte Bleichmischungen zum Einsatz in Wasch-, Reinigungs-
und Desinfektionsmitteln. Insbesondere betrifft die Erfindung Co-Granulate derartiger
Bleichmittelmischungen mit verbesserter Bleichleistung an einer Vielzahl bleichbarer
Anschmutzungen.
[0002] Anorganische Persauerstoffverbindungen, insbesondere Wasserstoffperoxid und feste
Persauerstoffverbindungen, die sich in Wasser unter Freisetzung von Wasserstoffperoxid
lösen, wie Natriumperborat und Natriumcarbonat-Perhydrat, werden seit langem als Oxidationsmittel
zu Desinfektions- und Bleichzwecken verwendet. Die Oxidationswirkung dieser Substanzen
hängt in verdünnten Lösungen stark von der Temperatur ab; so erzielt man beispielsweise
mit H
2O
2 oder Perborat in alkalischen Bleichflotten erst bei Temperaturen oberhalb von etwa
80°C eine ausreichend schnelle Bleiche verschmutzter Textilien.
[0003] Bei niedrigeren Temperaturen kann die Oxidationswirkung der anorganischen Persauerstoffverbindungen
durch Zusatz sogenannter Bleichaktivatoren verbessert werden. Hierfür wurden in der
Vergangenheit zahlreiche Vorschläge erarbeitet, vor allem aus den Stoffklassen der
N- oder O-Acylverbindungen, beispielsweise mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere
Tetraacetylethylendiamin und Tetraacetylglykoluril, N-acylierte Hydantoine, Hydrazide,
Triazole, Hydrotriazine, Urazole. Diketopiperazine, Sulfurylamide und Cyanurate, außerdem
Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid und substituierte Maleinsäureanhydride,
Carbonsäureester, insbesondere Natrium-acetoxy-benzolsulfonat, Natrium-benzoyloxybenzolsulfonat
(BOBS), Natrium-nonanoyloxy-benzolsulfonat (NOBS), Natrium-isononanoyloxybenzolsulfonat
(ISONOBS) und acylierte Zuckerderivate, wie Pentaacetylglukose. Durch Zusatz dieser
Substanzen kann die Bleichwirkung wässriger Peroxidlösungen so weit gesteigert werden,
dass bereits bei Temperaturen um 40 - 60 °C im Wesentlichen die gleichen Wirkungen
wie mit der Peroxidlösung allein bei 95 °C eintreten.
[0004] Bleichaktivatoren sind wesentliche Bestandteile in pulverförmigen oder tablettierten
Waschmitteln, Fleckensalzen oder Maschinengeschirrspülmitteln, wobei sie insbesondere
in granulierter Form eingesetzt werden. Hierdurch wird ihre Lagerstabilität deutlich
erhöht.
Das erzielbare Bleichergebnis wird im Wesentlichen bestimmt durch die Wasserlöslichkeit
des Aktivators, die Struktur der zu perhydrolysierenden Verbindung, Art und Reaktivität
der gebildeten Persäure, des Granulierhilfsmittels und der Art der Granulatherstellung.
[0005] Bleichaktivatoren lassen sich hinsichtlich ihrer Reaktivität gegenüber bestimmten
Anschmutzungen in zwei Klassen einteilen, hydrophile und hydrophobe. Hydrophile Bleichaktivatoren
entfernen insbesondere Tee- oder Rotweinanschmutzungen, während hydrophobe Aktivatoren
vorzugsweise ölhaltige Verfärbungen wie Ketchup und Barbecuesauce entfärben. Viele
der im täglichen Leben auftretenden Anschmutzungen fallen aber nicht in diese Klassen
(z. B. Gras, Curry) oder sind Mischungen verschiedenartiger Anschmutzungen (z. B.
Babynahrung). Hier führt die Anwendung eines einzigen Bleichaktivators meist zu unbefriedigenden
Ergebnissen. Im Hinblick auf weiter sinkende Waschtemperaturen und volumeneffizientere
Formulierungen sind zukünftig synergistisch wirkende Gemische von Waschmittelinhaltsstoffen
von besonderem Interesse.
[0006] Die Verwendung spezieller Aktivatorgemische bestehend aus einem hydrophilen und einem
hydrophoben Aktivator ist Stand der Technik. Als hydrophobe Komponente werden überwiegend
Derivate des gut wasserlöslichen Natrium-Phenolsulfonates eingesetzt. So werden z.
B. in
EP-A-0 257 700 Mischungen aus Nonanoyloxybenzolsulfonat mit Tetraacetylethylendiamin, Benzoyloxybenzolsulfonat
oder Acetoxybenzolsulfonat beansprucht.
WO-02/083 829 beschreibt eine verbesserte Wirksamkeit von Mischungen bestehend aus Tetraacetylethylendiamin
und Natrium-4-(sulfophenyl octyl)carbonat.
[0007] In
DE 10 020 767,
GB 2 323 371 und
WO 98/17760 sind diverse fertige Waschmittel beschrieben, die als Bleichaktivator sowohl Phthalimidoperoxo-capronsäure
(PAP) als auch Tetraacetylethylendiamin (TAED) enthalten. Dies bedeutet, dass hier
beide Typen von Bleichaktivatoren zusammen mit anderen für solche Waschmittel üblichen
und notwendigen Komponenten in granulierter Form vorliegen, während die vorliegende
Erfindung Co-Granulate der beiden Bleichaktivatoren betrifft. Diese Co-Granulate sind
somit Vorprodukte für Waschmittel, aber selbst keine solchen Waschmittel.
[0008] Das Bleichoptimum der Aktivatormischungen ist abhängig von der Art und dem Mischungsverhältnis
der verwendeten Aktivatoren sowie von der Art der zu entfernenden Anschmutzungen und
kann erfahrungsgemäß nicht theoretisch im Voraus berechnet werden. Es besteht daher
weiterhin starkes Interesse an neuartigen Bleichaktivatormischungen, mit denen synergistische
Effekte erzielt werden können.
[0009] Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Mischungen von bestimmten Peressigsäure-freisetzenden
Aktivatoren mit hydrophoben organischen Persäuren signifikante synergistische Effekte
an schwer zu entfernenden Anschmutzungen wie Gras und Curry aufweisen.
[0010] Gegenstand der Erfindung sind Co-Granulate bestehend aus
- a) einer Verbindung der Formel (1)

worin n die Zahlen 3, 4 oder 5 bedeutet, und
- b) Tetraacetylethylendiamin und/oder 1,5-Diacetyl-2,4-dioxo-1,3,5-hexahydrotriazin.
Als Persäure der Formel (1) ist Phthalimidoperoxo-capronsäure (PAP) besonders bevorzugt.
[0011] In einer bevorzugten Anwendungsform werden diese Co-Granulate als Bleichmittelkomponente
zusammen mit einer Wasserstoffperoxid generierenden Substanz in Wasch-, Reinigungs-
und Desinfektionsmitteln eingesetzt.
[0013] In erfindungsgemäßen Co-Granulaten beträgt das Verhältnis von organischer Persäure
zu N-Acylverbindung 95:5 bis 5:95 Gew.-%, vorzugsweise 75:25 bis 25:75 Gew.-%. In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden diese Mischungen in granulierter
Form hergestellt. Hier kann die Verwendung von Zusatzstoffen und/oder Coatingmitteln
von Vorteil sein. In solchen Granulaten beträgt der Anteil der Bleichmittel-Mischungen
5 - 98 Gew.-%, vorzugsweise 40 - 95 %, der Rest entfällt auf Zusatzstoffe und/oder
Coatingmittel.
[0014] In den erfindungsgemäßen Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln werden die
Co-Granulate in Kombination mit Wasserstoffperoxid oder anorganischen Peroxyverbindungen
eingesetzt. Hierzu kommen in erster Linie alle Alkaliperborate, vorzugsweise in Form
der Mono- oder Tetrahydrate und/oder Alkalipercarbonate in Betracht, wobei Natrium
das bevorzugte Alkalimetall ist. Das Verhältnis von Bleichmittel-Mischung und Peroxidverbindung
beträgt 1: 0,5 bis 1: 20 Gewichtsteile vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 5 Gewichtsteile.
[0015] Die Co-Granulate werden in den erfindungsgemäßen Waschmitteln oder, falls es sich
bei den Reinigungsmitteln um Maschinengeschirrspülmittel handelt, in Konzentrationen
von 0,1 - 15 %, vorzugsweise 1 - 8 % eingesetzt. In Fleckensalzen oder Desinfektionsmitteln
kann der Anteil der Bleichaktivatormischung aber auch bis zu 50 % betragen.
[0016] Unter dem Begriff der Bleiche wird hier sowohl das Bleichen von sich auf der Textiloberfläche
befindendem Schmutz als auch das Bleichen von in der Waschflotte befindlichem, von
der textilen Oberfläche abgelöstem Schmutz verstanden. Für das Bleichen von auf harten
Oberflächen befindlichen Anschmutzungen gilt sinngemäß das gleiche. Weitere potentielle
Anwendungen finden sich im Personal Care Bereich z. B. bei der Bleiche von Haaren
und zur Verbesserung der Wirksamkeit von Gebissreinigem. Des Weiteren finden die erfindungsgemäßen
Aktivator-Mischungen Verwendung in gewerblichen Wäschereien, bei der Holz und Papierbleiche,
der Bleiche von Baumwolle und in Desinfektionsmitteln.
[0017] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Textilien wie auch
von harten Oberflächen, insbesondere von Geschirr, unter Einsatz der genannten Co-Granulate
in Kombination mit der Peroxidverbindung in wässriger, gegebenenfalls weitere Wasch-
beziehungsweise Reinigungsmittelbestandteile, enthaltender Lösung, und Waschmittel
sowie Reinigungsmittel für harte Oberflächen, insbesondere Reinigungsmittel für Geschirr,
wobei solche für den Einsatz in maschinellen Verfahren bevorzugt sind.
[0018] Die Konfektionierung der Co-Granulate kann auf unterschiedlichen Wegen erfolgen,
wobei der Aggregatzustand der Aktivsubstanz zu Beginn der Konfektionierung von wesentlicher
Bedeutung für die Verfahrenswahl sein kann. Unter dem Begriff "Konfektionierung" ist
hier vor allem die Granulierung der Bleichmittel-Mischung zu verstehen.
Co-Granulate als Feststoff:
[0019] Liegt die Mischung als Feststoff vor, bieten sich unterschiedliche Wege zur Konfektionierung
an. Üblicherweise werden in diesen Prozessen ein oder mehrere Additive zugesetzt,
die Binder-, Stabilisierungs- und/oder Ergänzungsfunktion haben können. Das Bindematerial
wird häufig in flüssiger Form zugesetzt, kann aber auch als Feststoff eingetragen
werden, der im Granulierapparat durch eine Hilfsflüssigkeit (meist Wasser) aktiviert
wird.
Aufbaugranulierung in Mischapparaten:
[0020] Die Mischergranulierung der Komponenten kann in üblichen, chargenweise oder kontinuierlich
arbeitenden Mischvorrichtungen, die in der Regel mit rotierenden Mischorganen ausgerüstet
sind, erfolgen. Als Mischer können moderat arbeitende Apparate wie z. B. Pflugscharmischer
(Lödige KM-Typen, Drais K-T-Typen) aber auch Intensivmischer (z. B. Eirich, Schugi,
Lödige CB-Typen, Drais K-TT-Typen) zum Einsatz kommen. Beim Mischen sind alle Mischvarianten
denkbar, die eine ausreichende Durchmischung der Komponenten gewährleisten. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform werden alle Komponenten gleichzeitig vermischt. Es sind
jedoch auch mehrstufige Mischprozesse denkbar, bei denen die einzelnen Komponenten
in verschiedenen Kombinationen einzeln oder zusammen mit anderen Additiven in die
Gesamtmischung eingetragen werden. Die Reihenfolge von Langsam- und Schnellmischer
kann je nach Erfordernis vertauscht werden. Die Verweilzeiten in der Mischergranulierung
betragen bevorzugt 0,5 s bis 20 min, besonders bevorzugt 2 s bis 10 min.
[0021] Das flüssige Plastifiziermittel wird intensiv mit dem pulverförmigen Bleichmittelgemisch
und ggf. den weiteren Additiven gemischt, so dass eine plastisch verformbare Masse
entsteht. Der Mischschritt kann in den o.g. Mischapparaten erfolgen, aber auch Kneter
oder spezielle Extrudertypen (z.B. Extrud-o-mix der Fa. Hosokawa-Bepex Corp.) sind
denkbar. Die Granuliermasse wird anschließend mittels Werkzeugen durch die Düsenbohrungen
einer Pressmatrize gepresst, so dass zylindrisch geformte Extrudate entstehen. Geeignete
Apparate für den Extrusionsprozess sind Ringkollerpressen (z.B. von Fa. Schlüter),
Kollergänge (z.B. von Fa. Amandus-Kahl) und Extruder, ausgeführt als Einwellenmaschine
(z.B. von Fa. Hosokawa-Bepex, Fuji-Paudal) oder bevorzugt als Doppelschneckenextruder
(z.B. von Fa. Händle). Die Wahl des Durchmessers der Düsenbohrung ist vom Einzelfall
abhängig und liegt typischerweise im Bereich von 0,7 - 4 mm.
[0022] Die austretenden Extrudate sind durch einen Nachbearbeitungsschritt auf die gewünschte
Länge bzw. Partikelgröße zu zerkleinern. In vielen Fällen ist ein Längen/Durchmesser-Verhältnis
von L/D = 1 gewünscht. Bei zylinderförmigen Granulaten liegt der Partikeldurchmesser
zwischen 0,2 mm und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 0,8 mm, die Teilchenlänge
im Bereich von 0,5 mm bis 3,5 mm, idealerweise zwischen 0,9 mm und 2,5 mm. Die Längen
bzw. Größeneinstellung der Granulate kann beispielsweise durch feststehende Abstreifermesser,
rotierende Schnittmesser, Schnittdrähte oder -klingen erfolgen. Zum Abrunden der Schnittkanten
kann das Granulat anschließend nochmals in einem Rondierer (z.B. von Fa. Glatt, Schlüter,
Fuji-Paudal) verrundet werden.
[0023] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das Extrudat nur grob vorgebrochen
und die Extrudatstränge direkt in einen Rondierer überführt. Die weitere Granulatformung
(zylindrisch bis sphärische Partikeln sind möglich) erfolgt im Rondierschritt, in
einer bevorzugten Ausführungsform wird der Prozess im Kaskadenbetrieb durchgeführt.
Größe und Form der Partikel können im Rondierverfahren durch mehrere Parameter beeinflusst
und herbeigeführt werden. Der Formungsprozess wird bestimmt durch die Füllmenge, die
Temperatur der Mischung, die Verweilzeit der Mischung im Rondierer, durch die Drehgeschwindigkeit
der Rondierscheibe, sowie durch die plastische Verformbarkeit der Mischung. Mit abnehmender
Füllmenge im Rondierer werden kürzere Zylindergranulate und eine engere Verteilung
der Partikelgrößen erhalten. Mit abnehmender Plastizität werden zunächst längere Granulate
erhalten, bei einer noch weiteren Abnahme der Plastizität nimmt der Staubanteil stark
zu und eine gezielte Partikelformung kann nicht mehr erreicht werden.
[0024] Nach der Größeneinstellung der Granulate ist ein abschließender Verfestigungsschritt
erforderlich bei dem das Lösemittel entfernt bzw. die Schmelze erstarrt wird. Üblicherweise
wird dieser Schritt in einem Fließbett-Apparat durchgeführt, der je nach den Erfordernissen
als Trockner oder Kühler betrieben wird. Anschließend wird durch Sieben der Grobkorn-
und der Feinkornanteil abgetrennt. Der Grobkornanteil wird durch Vermahlen zerkleinert
und ebenso wie der Feinkornanteil einem erneuten Granulierungsprozess zugeführt.
Kompaktierung
[0025] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das pulverförmige Bleichmittelgemisch
ggf. mit weiteren vorzugsweise festen Additiven gemischt und diese Mischung kompaktiert,
danach gemahlen und anschließend gegebenenfalls in einzelne Kornfraktionen gesiebt.
Gegebenenfalls können der Mischung auch in gewissem Umfang (z.B. bis zu 10 %) zusätzlich
flüssige Additive zugesetzt werden. Beispiele für Kompaktierhilfsmittel sind Wasserglas,
Polyethylenglykole, nichtionische Tenside, anionische Tenside, Polycarboxylatcopolymere,
modifizierte und/oder unmodifizierte Cellulosen, Bentonite, Hectorite, Saponite und/oder
andere Waschmittelinhaltsstoffe.
[0026] Die Kompaktierung wird vorzugsweise auf sog. Walzenkompaktoren (z.B. von Fa. Hosokawa-Bepex,
Alexanderwerk, Köppern) durchgeführt. Durch die Wahl des Walzenprofils lassen sich
einerseits stückige Pellets oder Briketts und andererseits Preßschülpen erzeugen.
Während die stückigen Preßlinge üblicherweise nur noch vom Feinanteil abgetrennt werden,
müssen die Schülpen in einer Mühle auf die gewünschte Partikelgröße zerkleinert werden.
Typischerweise kommen als Mühlentyp vorzugsweise schonende Mahlapparate, wie z.B.
Sieb- und Hammermühlen (z.B. von Fa. Hosokawa-Alpine, Hosokawa-Bepex) oder Walzenstühle
(z.B. von Fa. Bauermeister, Bühler) zum Einsatz.
[0027] Von dem so erzeugten Granulat wird durch Siebung der Feinkornanteil und ggf. der
Grobkornanteil abgetrennt. Der Grobkornanteil wird erneut der Mühle zugeführt, der
Feinkornanteil erneut der Kompaktierung zugeführt. Zur Klassierung der Granulate können
z.B. Siebmaschinen der Firmen Allgaier, Sweco, Rhewum zum Einsatz kommen.
Bleichmittelgemisch als Lösung oder Suspension:
[0028] Liegt das Bleichmittelgemisch in Form einer Lösung oder Suspension vor, bieten sich
zur Konfektionierung vor allem die Sprühtrocknung bzw. die Wirbelschicht-Granulierung
an. Bei der Sprühtrocknung wird üblicherweise ein Sprühpulver mit einer Partikelgröße
< 200 µm erzielt, wobei dieses Pulver anschließend in einem weiteren Konfektionierungsschritt
zu größeren Partikeln verarbeitet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Flüssigkeit, die das Bleichmittelgemisch
enthält, in einem Wirbelschicht-Granulierprozess direkt in ein Granulat überführt.
Je nach Verarbeitungseigenschaften der Aktivatormischung bzw. der gewünschten Granulatformulierung
können der Sprühflüssigkeit ein oder mehrere Additive zugesetzt werden, wobei diese
Additive sowohl flüssig als auch fest eingemischt werden können. Neben einer Binder-Funktion
können die Additive auch die Aufgabe einer Stabilisierung oder einer Ergänzungskomponente
zur eigentlichen Aktivsubstanz haben. Speziell beim Zumischen fester Additive ist
eine optimale Vorbereitung der Sprühslurry für den Sprühprozess von Vorteil, wie z.B.
ein Mahlschritt zur Zerkleinerung von Feststoffteilchen, wobei häufig Zahnscheibenkolloidmühlen
zum Einsatz kommen können. Zur gezielten Einstellung der Viskosität der Sprühflüssigkeit
kann eine Verdünnung und/oder Temperierung vorgenommen werden.
[0029] Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform können ein oder mehrere Additive
separat in fester Form in den Prozess eindosiert werden. Auch die Staubanteile an
fertigem Granulat, wie sie üblicherweise anfallen, können als Feststoff in die Wirbelschicht
zurückgeführt werden. Diese Rückführung der Staubanteile ist grundsätzlich bei allen
Prozessvarianten zur Granulierung möglich. Die separate Feststoffdosierung erlaubt
z.B. die gezielte Zuführung eines Trägermaterials zur Aufnahme klebriger Aktivsubstanzen.
Darüber hinaus kann sich die getrennte Feststoffeinspeisung als Steuerungsinstrument
für das Granulatwachstum im Prozess erweisen.
[0030] Die beschriebenen Wirbelschichtprozesse können in Apparaten, die sowohl mit runden
als auch mit rechteckigen Geometrien ausgeführt sind, durchgeführt werden.
[0031] Im Falle der besonders bevorzugten Persäure PAP ist bei der Auswahl eines geeigneten
Granulierverfahrens der Sicherheitsaspekt besonders zu beachten. Neben den brandfördernden
Eigenschaften ist auch die eingeschränkte thermische Stabilität zu berücksichtigen,
so dass Prozesse mit potentiell erhöhtem Energieeintrag (mechanisch, wie z.B. Kompaktierung
und thermisch, wie z.B. Sprühtrocknung) unter diesem Aspekt gesondert zu betrachten
und zu bewerten sind. Vorteilhafter können sich dagegen Verfahren erweisen, die durch
die Wahl der Prozessbedingungen und/oder der Hilfsstoffe eine verbesserte Kontrolle
des Energieeintrags ermöglichen. Hinsichtlich der Hilfsstoffe können sich Beimischungen
von Inertmaterialien, wie anorganische Salze (z.B. Natriumsulfat) positiv auf die
Phlegmatisierung der Persäure auswirken.
Zusatzstoffe:
[0032] Wie mehrfach erwähnt, ist es in vielen Fällen notwendig im Granulierprozess ein oder
mehrere Additive zuzusetzen. Im einzelnen können diese Additive folgende Funktion
haben.
[0033] Feste Trägerstoffe:
Als Trägermaterialien geeignet sind beispielsweise Silikate, Tone, Carbonate,
Phosphate, Sulfate und Citrate. Tone sind natürlich vorkommende kristalline oder amorphe
Silikate des Aluminiums, Eisens, Magnesiums, Calciums, Kaliums und Natriums, zum Beispiel
Kaolin, Talkum, Pyrophyllit, Attapulgit, Sepiolit, Saponite, Hectorite, Smektite wie
Montmorillionit, insbesondere Bentonite, Bauxit und
Zeolithe. Besonders geeignet sind kristalline schichtförmige Alkalisilikate der Formel
MM'Six0(2x-1)*yH2O (M,M' = Na, K, H, x = 1,9-23; y = 0-25), bevorzugt Natriumsilikate, beispielsweise
unter den Handelsnamen SKS-6 und Nabion 15 erhältliche Typen.
Ebenso geeignet sind Zeolithe vom Typ A und P, sowie Bentonite wie sie unter der Bezeichnung
Laundrosil
® DGA, Laundrosil
® EX 0242 oder Ikomont
® CA weiß im Handel sind. Schichtsilikate können auch in sauer modifizierter Form eingesetzt
werden, wie sie in den Handelsprodukten Tonsil
® EX 519, Tonsil Optimum 210 FF, Tonsil Standard 310 FF und 314 FF, sowie Opazil
® SO der Fa. Südchemie zur Verfügung stehen.
[0034] Weitere geeignete Trägermaterialien sind Alkaliphosphate, die in Form ihrer alkalischen,
neutralen oder sauren Natrium- oder Kaliumsalze vorliegen können. Beispiele hierfür
sind Trinatriumphosphat, Tetranatriumdiphosphat, Dinatriumdihydrogendiphosphat, Pentanatriumtriphosphat,
so genanntes Natriumhexametaphosphat, oligomeres Trinatriumphosphat mit Oligomerisierungsgraden
von 5 bis 1000, insbesondere 5 bis 50, sowie Gemische aus Natrium- und Kaliumsalzen.
Brauchbare organische Trägermaterialien sind beispielsweise die bevorzugt in Form
ihrer Natriumsalze eingesetzten Carbonsäuren, wie Citronensäure und Nitriloacetat
(NTA), Ethylendiamintetraessigsäure. Analog hierzu können auch polymere Carboxylate
und deren Salze eingesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise die Salze homopolymerer
oder copolymerer Polyacrylate, Polymethyacrylate und insbesondere Copolymere der Acrylsäure
mit Maleinsäure, vorzugsweise solche aus 50 % bis 10 % Maleinsäure, Polyasparaginsäure
und auch Polyvinylpyrrolidon und Urethane. Die relative Molekülmasse der Homopolymeren
liegt im allgemeinen zwischen 1000 und 100 000, die der Copolymeren zwischen 2000
und 200 000, vorzugsweise 50 000 bis 120 000, bezogen auf die freie Säure. Insbesondere
sind auch wasserlösliche Polyacrylate geeignet, die beispielsweise mit etwa 1 % eines
Polyallylethers der Sucrose quervernetzt sind und die eine relative Molekülmasse oberhalb
einer Million besitzen. Beispiele hierfür sind die unter dem Namen Carbopol 940 und
941 erhältlichen Polymere.
Bindemittel:
[0035] Als Bindemittel kommen in Frage Cellulose und Stärke sowie deren Ether oder Ester,
beispielsweise Carboxymethylcellulose (CMC), Methylcellulose (MC) oder Hydroxyethylcellulose
(HEC) und die entsprechenden Stärkederivate, aber auch filmbildende Polymere, beispielsweise
Polyacrylsäuren und Copolymere aus Maleinsäureanhydrid und Acrylsäure, sowie die Salze
dieser Polymersäuren. Handelsübliche Produkte sind zum Beispiel Sokalan
® CP 5 oder 45, Sokalan CP 12 S oder CP 13 S.
[0036] Als Bindemittel und Granulierhilfsmittel können auch Tenside, insbesondere anionische
und nichtionische Tenside, Tensid-Compounds, Di- und Polysaccharide, Cyclodextrine,
schmelzbare Polyester, Polyalkylenglykole, insbesondere Polyethylen-, Polypropylenglykole,
besonders bevorzugt Polyethylenglykole mit Molekulargewichten von 1000 bis 10000,
bevorzugt 3000 bis 6000, besonders bevorzugt 4000, Fettsäuren, insbesondere gesättigte
Fettsäuren, wie Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte
Erucasäure und Behensäure, sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z.B. Kokos-,
Palmkern- oder Talgfettsäuren abgeleitete Gemische, Seifen, insbesondere gesättigte
Fettsäureseifen und Wachse eingesetzt werden.
[0037] Bevorzugte anionische Tenside sind Alkalisalze, Ammoniumsalze, Aminsalze und Salze
von Aminoalkoholen von folgenden Verbindungen: Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylamidsulfate
und -ethersulfate, Alkylarylpolyethersulfate, Monoglyceridsulfate, Alkansulfonate,
α-Olefinsulfonate, Alkylarylsulfonate, Arylsulfonate, insbesondere Cumol-, Xylol-,
Toluolsulfonat Alkylamidsulfonate, Alkylsulfosuccinate, Alkylethersulfosuccinate,
Alkylamidsulfosuccinate, Alkylsulfoacetate, Alkylpolyglycerin-carboxylate, Alkylphosphate,
Alkyletherphosphaten, Alkylsarcosinate, Alkylpolypeptidate, Alkylamidopolypeptidate,
Alkylisethionate, Alkyltaurate, Alkylpolyglykolethercarbonsäuren oder Fettsäuren,
wie Oleinsäure, Ricinoleinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Kopraölsäuresalz oder
hydrierte Kopraölsäuresalze. Der Alkylrest all dieser Verbindungen enthält normalerweise
8 - 32, vorzugsweise 8 - 22 C-Atome.
[0038] Als nichtionische Tenside kommen in Frage polyethoxylierte, polypropoxylierte und
polyglycerinierte Fettsäurealkylester, polyethyloxylierte Ester von Fettsäuren und
von Sorbit, polyethoxilierte oder Polyhydroxyfettsäureamide der Formel R
2-CO-N(R
3)-Z, in der R
2CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
3 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, aber auch Alkylglykoside der allgemeinen Formel
RO(G)
x eingesetzt, wobei R einen primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere
in 2-Stellung methylverzweigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12
bis 18 Kohlenstoffatomen, bedeutet und G für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von
Monoglykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist bevorzugt eine Zahl zwischen 1 und
10, besonders bevorzugt liegt x zwischen 1,2 und 1,4.
Saure Additive:
[0039] Als saure Additive sind geeignet Schwefelsäure, Natriumhydrogensulfat, Phosphorsäure,
Natriumhydrogenphosphat, Phosphonsäuren und deren Salze, Carbonsäuren oder deren Salze,
wie z.B. Zitronensäure in wasserfreier oder hydratisierter Form, Glykolsäure, Bernsteinsäure,
Bernsteinsäureanhydrid, Glutarsäure, Glutarsäureanhydrid, Adipinsäure, Adipinsäureanhydrid,
Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid oder Milchsäure, aber auch saure Polymere.
[0040] Besonders geeignete saure Additive sind Polyacrylsäure, Polymaleinsäure oder Copolymere
aus Acrylsäure und Maleinsäure (Sokalan
®-Typen).
Coating:
[0041] Die erfindungsgemäß erhaltenen Granulate sind direkt zum Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln
geeignet. In einer besonders bevorzugten Verwendungsform können sie jedoch nach an
sich bekannten Verfahren mit einer Coatinghülle versehen werden. Hierzu wird das Granulat
in einem zusätzlichen Schritt mit einer filmbildenden Substanz umhüllt, wodurch die
Produkteigenschaften erheblich beeinflusst werden können.
[0042] Als Coatingmittel geeignet sind alle filmbildenden Substanzen, wie Wachse, Silikone,
Fettsäuren, Fettalkohole, Seifen, anionische Tenside, nichtionische Tenside, kationische
Tenside, anionische und kationische Polymere, sowie Polyalkylenglykole. Bevorzugt
werden Coatingsubstanzen mit einem Schmelzpunkt von 30 - 100°C verwendet. Beispiele
hierfür sind:
C8-C31-Fettsäuren, beispielsweise Laurin-, Myristin-, Stearinsäure); C8-C31-Fettalkohole; Polyethylenglykole mit einer Molmasse von 1000 bis 50000g/mol; Fettalkoholpolyalkoxylate
mit 1 bis 100 Molen EO; Alkansulfonate, Alkylbenzolsulfonate, α-Olefinsulfonate, Alkylsulfate,
Alkylethersulfate mit C8-C31-Kohlenwasserstoffresten, Polymere, beispielsweise Polyvinylalkohole, Wachse, beispielsweise
Montanwachse, Paraffinwachse, Esterwachse, Polyolefinwachse, Silikone.
[0043] In der im Bereich von 30 bis 100°C erweichenden oder schmelzenden Coatingsubstanz
können darüber hinaus weitere in diesem Bereich nicht erweichende oder schmelzende
Substanzen in gelöster oder suspendierter Form vorliegen, beispielsweise Homo-, Co-,
oder Pfropfencopolymerisate ungesättigter Carbonsäuren und/oder Sulfonsäuren sowie
deren Alkalisalze, Celluloseether, Stärke, Stärkeether, Polyvinylpyrrolidon; ein-
und mehrwertige Carbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren oder Ethercarbonsäuren mit 3 bis
8 C-Atomen sowie deren Salze; Silikate, Carbonate, Bicarbonate, Sulfate, Phosphate,
Phosphonate.
[0044] Je nach den gewünschten Eigenschaften des gecoateten Granulates kann der Gehalt an
Hüllsubstanz 1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf das gecoatete
Granulat betragen.
[0045] Zum Aufbringen der Hüllsubstanzen können Mischer (mechanisch induzierte Wirbelschicht)
und Wirbelschichtapparate (pneumatisch induzierte Wirbelschicht) benutzt werden. Als
Mischer sind z.B. Pflugscharmischer (kontinuierlich und chargenweise), Ringschichtmischer
oder auch Schugi-Mischer möglich. Die Temperung kann bei Verwendung eines Mischers
in einem Granulatvorwärmer und/ oder im Mischer direkt und/ oder in einem dem Mischer
nachgeschalteten Fließbett erfolgen. Zur Kühlung des gecoateten Granulates können
Granulatkühler oder Fließbettkühler eingesetzt werden. Im Falle von Wirbelschichtapparaturen
erfolgt die Temperung über das zur Aufwirbelung verwendete Heißgas. Das nach dem Wirbelschichtverfahren
gecoatete Granulat kann ähnlich wie beim Mischverfahren über einen Granulatkühler
oder einen Fließbettkühler abgekühlt werden. Sowohl beim Mischverfahren als auch beim
Wirbelschichtverfahren kann die Coatingsubstanz über eine Einstoff- oder eine Zweistoffdüsvorrichtung
aufgesprüht werden. Die fakultative Temperung besteht in einer Wärmebehandlung bei
einer Temperatur von 30 bis 100°C, jedoch gleich oder unterhalb der Schmelz- oder
Erweichungstemperatur der jeweiligen Hüllsubstanz. Bevorzugt arbeitet man bei einer
Temperatur, die knapp unterhalb der Schmelz- oder Erweichungstemperatur liegt.
[0046] Die erfindungsgemäßen Bleichmittel-Mischungen können in Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmitteln
eingesetzt werden gemeinsam mit Wasserstoffperoxid oder anorganischen Peroxyverbindungen.
Wesentliche Komponenten derartiger Wasch-, Reinigungs- und Desinfektionsmittel sollen
im Folgenden aufgeführt werden.
Oberflächenaktive Substanzen
Anionische Tenside
[0047] Die Wasch- und Reinigungsmittel können ein oder mehrere Tenside enthalten, wobei
insbesondere anionische Tenside, nichtionische Tenside und deren Gemische, aber auch
kationische, zwitterionische und amphotere Tenside in Frage kommen. Derartige Tenside
sind in erfindungsgemäßen Waschmitteln in Mengenanteilen von vorzugsweise 1 Gew.-%
bis 50 Gew.-%, insbesondere von 3 Gew.-% bis 30 Gew.-%, enthalten, wohingegen in Reinigungsmitteln
für harte Oberflächen normalerweise geringere Anteile, das heißt Mengen bis zu 20
Gew.-%, insbesondere bis zu 10 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von 0,5 Gew.-% bis
5 Gew.-% enthalten sind. In Reinigungsmitteln für den Einsatz in maschinellen Geschirrspülverfahren
werden normalerweise schaumarme Verbindungen eingesetzt.
[0048] Geeignete anionische Tenside sind insbesondere Seifen und solche, die Sulfat- oder
Sulfonat-Gruppen enthalten. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen vorzugsweise C
9-C
13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, das heißt Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten
sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus 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 C
12-C
18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender
Hydrolyse beziehungsweise Neutralisation gewonnen werden. Geeignet sind auch die Ester
von alpha-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), zum Beispiel die alpha-sulfonierten Methylester
der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, die durch Sulfonierung der Methylester
von Fettsäuren pflanzlichen und/oder tierischen Ursprungs mit 8 bis 20 C-Atomen im
Fettsäuremolekül und nachfolgende Neutralisation zu wasserlöslichen Mono-Salzen hergestellt
werden.
[0049] Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester, welche Mono-,
Di- und Triester sowie deren Gemische darstellen. Als Alk(en)ylsulfate werden die
Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C
12-C
18-Fettalkohole beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-,
Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C
8-C
20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlänge bevorzugt.
Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen
synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten.
Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-amerikanischen Patentschriften
US 3 234 158 und
US 5 075 041 hergestellt werden, sind geeignete Anionentenside. Geeignet sind auch die Schwefelsäuremonoester
der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten Alkohole,
wie 2-Methylverzweigte C
9-C
11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C
12-C
18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO.
[0050] Zu den bevorzugten Aniontensiden gehören auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden, und
die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise
Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte
Sulfosuccinate enthalten C
8- bis C
18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Als weitere anionische Tenside kommen
Fettsäurederivate von Aminosäuren, beispielsweise von N-Methyltaurin (Tauride) und/oder
von N-Methylglycin (Sarkosinate) in Betracht. Als weitere anionische Tenside kommen
insbesondere Seifen, beispielsweise in Mengen von 0,2 bis 5 Gew.-%, in Betracht. Geeignet
sind insbesondere gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierten Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere
aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete
Seifengemische.
[0051] Die anionischen Tenside, einschließlich der Seifen, können in Form ihrer Natrium-,
Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-,
Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in
Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor. Anionische
Tenside sind in erfindungsgemäßen Waschmitteln vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis
10 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 5 bis 25 Gew.-% enthalten.
Nichtionische Tenside
[0052] 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, beziehungsweise lineare
und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in
Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen
Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z. B. aus Kokos-, Palm,
Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt.
Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C
12-C
14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C
9-C
11-Alkohole mit 7 EO, C
13-C
15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C
12-C
18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C
12-C
14-Alkohol mit 3 EO und C
12-C
18-Alkohol mit 7 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
range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch
Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind (Talg-)
Fettalkohole mit 14 EO, 16 EO, 20 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
[0053] Zu den nichtionischen Tensiden zählen 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 6 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 - die als analytisch zu bestimmende
Größe auch gebrochene Werte annehmen kann - zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt
x bei 1,2 bis 1,4. Ebenfalls geeignet sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),
in der Rest R
1 CO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
2 für Wasserstoff; einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest. mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 1 0 Kohlenstoffatomen
und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht.

[0054] Vorzugsweise leiten sich die Polyhydroxyfettsäureamide von reduzierenden Zuckern
mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere von der Glucose ab. Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide
gehören auch Verbindungen der Formel in der (II) für einen linearen oder verzweigten
Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R4 für einen linearen, verzweigten
oder cyclischen Alkylenrest oder einen Arylenrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und
R
5 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder
einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C
1-C
4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind, und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest,
dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte,
vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes steht. [Z] wird
auch hier vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines Zuckers wie Glucose, Fructose,
Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose erhalten. Die N-Alkoxy- oder N-Alyloxy-substituierten
Verbindungen können dann durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines
Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.
[0055] Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als
alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden,
insbesondere zusammen mit alkoxylierten Fettalkoholen und/oder Alkylglykosiden, eingesetzt
werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte
Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette,
insbesondere Fettsäuremethylester.
[0056] 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.
[0057] Als weitere Tenside kommen so genannte Gemini-Tenside in Betracht. Hierunter werden
im Allgemeinen solche Verbindungen verstanden, die zwei hydrophile Gruppen pro Molekül
besitzen. Diese Gruppen sind in der Regel durch einen so genannten "Spacer" voneinander
getrennt. Dieser Spacer ist in der Regel eine Kohlenstoffkette, die lang genug sein
sollte, dass die hydrophilen Gruppen einen ausreichenden Abstand haben, damit sie
unabhängig voneinander agieren können. Derartige Tenside zeichnen sich allgemeinen
durch eine ungewöhnlich geringe kritische Micellkonzentration und die Fähigkeit, die
Oberflächenspannung des Wassers stark zu reduzieren, aus. Eingesetzt werden können
aber auch Gemini-Polyhydroxyfettsäureamide oder Poly-Polyhydroxyfettsäureamide, wie
sie in den internationalen Patentanmeldungen
WO 95/19953,
WO 95/19954 und
WO 95/19955 beschrieben werden. Weitere Tensidtypen können dendrimere Strukturen aufweisen.
BUILDER
Anorganische Builder
[0058] Ein erfindungsgemäßes Waschmittel enthält vorzugsweise mindestens einen wasserlöslichen
und/oder wasserunlöslichen, organischen und/oder anorganischen Builder.
[0059] Als wasserlösliche anorganische Buildermaterialien kommen insbesondere Alkalisilikate
und polymere Alkaliphosphate, die in Form ihrer alkalischen, neutralen oder sauren
Natrium- oder Kaliumsalze vorliegen können, in Betracht.
Beispiele hierfür sind Trinatriumphosphat, Tetranatriumdiphosphat, Dinatriumdihydrogendiphosphat,
Pentanatriumtriphosphat, so genanntes Natriumhexametaphosphat sowie die entsprechenden
Kaliumsalze beziehungsweise Gemische aus Natrium- und Kaliumsalzen. Als wasserunlösliche,
wasserdispergierbare anorganische Buildermaterialien werden insbesondere kristalline
oder amorphe Alkalialumosilikate, in Mengen von bis zu 50 Gew.-%. Unter diesen sind
die kristallinen Natriumalumosilikate in Waschmittelqualität, insbesondere Zeolith
A, P und gegebenenfalls X, allein oder in Mischungen, beispielsweise in Form eines
Co-Kristallisats aus den Zeolithen A und X bevorzugt. Ihr Calciumbindevermögen liegt
in der Regel im Bereich von 100 bis 200 mg CaO pro Gramm. Geeignete Buildersubstanzen
sind weiterhin kristalline Alkalisilikate, die allein oder im Gemisch mit amorphen
Silikaten vorliegen können. Die als Gerüststoffe brauchbaren Alkalisilikate weisen
vorzugsweise ein molares Verhältnis von Alkalioxid zu SiO
2 unter 0,95, insbesondere von 1 : 1,1 bis 1 : 12 auf und können amorph oder kristallin
vorliegen. Bevorzugte Alkalisilikate sind die Natriumsilikate, insbesondere die amorphen
Natriumsilikate mit einem molaren Verhältnis Na20 : SiO, von 1 : 2 bis 1 : 2.8. Als
kristalline Silikate, die allein oder im Gemisch mit amorphen Silikaten vorliegen
können, werden vorzugsweise kristalline Schichtsilikate der allgemeinen Formel Na
2Si
xO
2x+1. Y H
2O eingesetzt, in der x, das so genannte Modul, eine Zahl von 1,9 bis 4 und y eine
Zahl von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Bevorzugte kristalline
Schichtsilikate sind solche, bei denen x in der genannten allgemeinen Formel die Werte
2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl β- als auch β-Natriumdisilikat (Na
2Si
2O
5 · y H
2O) bevorzugt. Auch aus amorphen Silikaten hergestellte, praktisch wasserfreie kristalline
Alkalisilikate der oben genannten allgemeinen Formel, in der x eine Zahl von 1,9 bis
2,1 bedeutet, können eingesetzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
derartiger Mittel wird ein kristallines Natriumschichtsilikat mit einem Modul von
2 bis 3 eingesetzt, wie es aus Sand und Soda hergestellt werden kann. Kristalline
Natriumsilikate mit einem Modul im Bereich von 1,9 bis 3,5, werden in einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel eingesetzt. In einer bevorzugten
Ausgestaltung erfindungsgemäßer Mittel setzt man ein granulares Compound aus Alkalisilikat
und Alkalicarbonat ein, wie es beispielsweise unter dem Namen Nabion® im Handel erhältlich
ist. Falls als zusätzliche Buildersubstanz auch Alkalialumosilikat, insbesondere Zeolith,
vorhanden ist, beträgt das Gewichtsverhältnis Alumosilikat zu Silikat, jeweils bezogen
auf wasserfreie Aktivsubstanzen, vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1. In Mitteln, die sowohl
amorphe als auch kristalline Alkalisilikate enthalten, beträgt das Gewichtsverhältnis
von amorphem Alkalisilikat zu kristallinem Alkalisilikat vorzugsweise 1 : 2 bis 2
: 1 und insbesondere 1 : 1 bis 2 : 1.
Derartige Buildersubstanzen sind in erfindungsgemäßen Mitteln vorzugsweise in Mengen
bis zu 60 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, enthalten.
Organische Builder
[0060] Zu den wasserlöslichen organischen Buildersubstanzen gehören Polycarbonsäuren, insbesondere
Citronensäure und Zuckersäuren, Aminopolycarbonsäuren, insbesondere Methylglycindiessigsäure,
Nitrilotriessigsäure und Ethylendiamintetraessigsäure sowie Polyasparaginsäure.
[0061] Polyphosphonsäuren, insbesondere Aminotris(methylenphosphonsäure), Ethylendiamintetrakis(methylenphosphonsäure)
und 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure können ebenfalls eingesetzt werden. Bevorzugt
sind auch polymere (Poly-)carbonsäuren, insbesondere die durch Oxidation von Polysacchariden
beziehungsweise Dextrinen zugänglichen Polycarboxylate, polymere Acrylsäuren, Methacrylsäuren,
Maleinsäuren und Mischpolymere aus diesen, die auch geringe Anteile polymerisierbarer
Substanzen ohne Carbonsäurefunktionalität einpolymerisiert enthalten können. Die relative
Molekülmasse der Homopolymeren ungesättigter Carbonsäuren liegt im Allgemeinen zwischen
5000 und 200 000, die der Copolymeren zwischen 2000 und 200 000, vorzugsweise 50 000
bis 120 000, jeweils bezogen auf freie Säure. Ein besonders bevorzugtes Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer
weist eine relative Molekülmasse von 50 000 bis 100 000 auf. Handelsübliche Produkte
sind zum Beispiel Sokalan® CP 5, CP 10 und PA 30 der Firma BASF. Geeignet sind weiterhin
Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Vinylethern, wie Vinylmethylethern,
Vinylester, Ethylen, Propylen und Styrol, in denen der Anteil der Säure mindestens
50 Gew.-% beträgt. Als wasserlösliche organische Buildersubstanzen können auch Terpolymere
eingesetzt werden, die als Monomere zwei ungesättigte Säuren und/oder deren Salze
sowie als drittes Monomer Vinylalkohol und/oder einem veresterten Vinylalkohol oder
ein Kohlenhydrat enthalten. Das erste saure Monomer beziehungsweise dessen Salz leitet
sich von einer monoethylenisch ungesättigten C
3-C
8-Carbonsäure und vorzugsweise von einer C
3-C
4-Monocarbonsäure, insbesondere von (Meth)-acrylsäure ab.
Das zweite saure Monomer beziehungsweise dessen Salz kann ein Derivat einer C
4-C
8-Dicarbonsäure, wobei Maleinsäure besonders bevorzugt ist, und/oder ein Derivat einer
Allylsulfonsäure, die in 2-Stellung mit einem Alkyl- oder Arylrest substituiert ist,
sein. Derartige Polymere weisen im Allgemeinen eine relative Molekülmasse zwischen
1000 und 200 000 auf. Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere
vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze beziehungsweise Vinylacetat aufweisen.
[0062] Die organischen Buildersubstanzen können, insbesondere zur Herstellung flüssiger
Mittel, in Form wässriger Lösungen, vorzugsweise in Form 30 bis 50 gew.-%iger wässriger
Lösungen eingesetzt werden. Alle genannten Säuren werden in der Regel in Form ihrer
wasserlöslichen Salze, insbesondere ihre Alkalisalze, eingesetzt.
[0063] Derartige organische Buildersubstanzen können gewünschtenfalls in Mengen bis zu 40
Gew.-%, insbesondere bis zu 25 Gew.-% und vorzugsweise von 1 bis 8 Gew.-% enthalten
sein. Mengen nahe der genannten Obergrenze werden vorzugsweise in pastenförmigen oder
flüssigen, insbesondere wasserhaltigen Mitteln eingesetzt.
[0064] Als wasserlösliche Builderkomponenten in erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln für
harte Oberflächen kommen prinzipiell alle in Mitteln für die maschinelle Reinigung
von Geschirr üblicherweise eingesetzten Builder in Frage, zum Beispiel die oben genannten
Alkaliphosphate. Ihre Mengen können im Bereich von bis zu etwa 60 Gew.-%, insbesondere
5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel liegen. Weitere mögliche wasserlösliche
Builderkomponenten sind neben Polyphosphonaten und Phosphonatalkylcarboxylaten zum
Beispiel organische Polymere nativen oder synthetischen Ursprungs vom oben aufgeführten
Typ der Polycarboxylate, die insbesondere in Hartwasserregionen als Co-Builder wirken,
und natürlich vorkommende Hvdroxycarbonsäuren wie zum Beispiel Mono-, Dihydroxybernsteinsäure,
alpha-Hydroxypropionsäure und Gluconsäure. Zu den bevorzugten organischen Builderkomponenten
gehören die Salze der Citronensäure, insbesondere Natriumcitrat. Als Natriumcitrat
kommen wasserfreies Triatriumcitrat und vorzugsweise Trinatriumcitratdihydrat in Betracht.
Trinatriumcitratdihydrat kann als fein- oder grobkristallines Pulver eingesetzt werden.
In Abhängigkeit vom letztlich in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln eingestellten
pH-Wert können auch die zu den genannten Co-Builder-Salzen korrespondierenden Säuren
vorliegen.
Enzyme
[0065] Zu den in erfindungsgemäßen Mitteln gegebenenfalls enthaltenen Enzymen gehören Proteasen,
Amylasen, Pullulanasen, Cellulasen, Cutinasen und/oder Lipasen, beispielsweise Proteasen
wie BLAP®, Optimale®, Opticlean®, Maxacal®, Maxapem®, Durazym®, Purafect® OxP, Esperase®
und/oder Savinase®, Amylasen wie Termamy®, Amylase-LT, Maxamyl®, Duramyl®, Purafectel
OxAm, Cellulasen wie Celluzyme®, Carezyme®, K-AC® und/oder Lipasen wie Lipolase®,
Lipomax®, Lumafast® und/oder Lipozym®. Die verwendeten Enzyme können an Trägerstoffen
adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Inaktivierung
zu schützen. Sie sind in erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmitteln vorzugsweise
in Mengen bis zu 10 Gew.-%, insbesondere von 0,05 bis 5 Gew.-%, enthalten, wobei besonders
bevorzugt gegen oxidativen Abbau stabilisierte Enzyme, eingesetzt werden.
[0066] Vorzugsweise enthalten erfindungsgemäße maschinelle Geschirrreinigungsmittel die
üblichen Alkaliträger wie zum Beispiel Alkalisilikate, Alkalicarbonate und/oder Alkalihydrogencarbonate.
Zu den üblicherweise eingesetzten Alkaliträgern zählen Carbonate, Hydrogencarbonate
und Alkalisilikate mit einem Molverhältnis SiO
2/M
2O (M = Alkaliatom) von 1 : 1 bis 2,5 : 1. Alkalisilikate können dabei in Mengen von
bis zu 40 Gew.-%, insbesondere 3 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mittel, enthalten
sein. Das in erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln bevorzugt eingesetzte Alkaliträgersystem
ist ein Gemisch aus Carbonat und Hydrogencarbonat, vorzugsweise Natriumcarbonat und
-hydrogencarbonat, das in einer Menge von bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40
Gew.-%, enthalten sein kann.
[0067] In einer weiteren Ausführungsform erfindungsgemäßer Mittel zur automatischen Reinigung
von Geschirr sind 20 bis 60 Gew.-% wasserlöslicher organischer Builder, insbesondere
Alkalicitrat, 3 bis 20 Gew.-% Alkalicarbonat und 3 bis 40 Gew.-% Alkalidisilikat enthalten.
[0068] Um einen Silberkorrosionsschutz zu bewirken, können in erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln
für Geschirr Silberkorrosionsinhibitoren eingesetzt werden. Bevorzugte Silberkorrosionsschutzmittel
sind organische Sulfide wie Cystin und Cystein, zwei- oder dreiwertige Phenole, gegebenenfalls
alkyl- oder arylsubstituierte Triazole wie Benzotriazol, Isocyanursäure, Titan-, Zirkonium-,
Hafnium-, Molybdän-, Vanadium- oder Cersalze und/oder -komplexe, sowie Salze und/oder
Komplexe der in den erfindungsgemäß geeigneten Komplexen enthaltenen Metalle mit anderen
als in Formel (I) vorgegebenen Liganden.
[0069] Sofern die Mittel bei der Anwendung zu stark schäumen, können ihnen noch bis zu 6
Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,5 bis 4 Gew.-% einer schaumregulierenden Verbindung, vorzugsweise
aus der Gruppe umfassend Silikone, Paraffine, Paraffin-Alkohol-Kombinationen, hydrophobierte
Kieselsäuren, Bisfettsäureamide sowie deren Gemische und sonstige weitere bekannte
im Handel erhältliche Schauminhibitoren zugesetzt werden. Vorzugsweise sind die Schauminhibitoren,
insbesondere Silikon- und/oder paraffinhaltige Schauminhibitoren, an eine granulare,
in Wasser lösliche beziehungsweise dispergierbare Trägersubstanz gebunden. Insbesondere
sind dabei Mischungen aus Paraffinen und Bistearylethylendiamid bevorzugt. Weitere
fakultative Inhaltsstoffe in den erfindungsgemäßen Mitteln sind zum Beispiel Parfümöle.
[0070] Zu den in den erfindungsgemäßen Mitteln, insbesondere wenn sie in flüssiger oder
pastöser Form vorliegen, verwendbaren organischen Lösungsmitteln gehören Alkohole
mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methanol, Ethanol, Isopropanol und tert-Butanol,
Diole mit 2 bis 4 C-Atomen, insbesondere Ethylenglykol und Propylenglykol, sowie deren
Gemische und die aus den genannten Verbindungsklassen ableitbaren Ether. Derartige
wassermischbare Lösungsmittel sind in den erfindungsgemäßen Reinigungsmitteln vorzugsweise
nicht über 20 Gew.-%, insbesondere von 1 bis 15 Gew.-%, vorhanden.
[0071] Zur Einstellung eines gewünschten, sich durch die Mischung der übrigen Komponenten
nicht von selbst ergebenden pH-Werts können die erfindungsgemäßen Mittel System- und
umweltverträgliche Säuren, insbesondere Citronensäure, Essigsäure, Weinsäure, Äpfelsäure,
Milchsäure, Glykolsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und/oder Adipinsäure, aber auch
Mineralsäuren, insbesondere Schwefelsäure oder Alkalihydrogensulfate, oder Basen,
insbesondere Ammonium- oder Alkalihydroxide, enthalten, derartige pH-Regulatoren sind
in den erfindungsgemäßen Mitteln vorzugsweise nicht über 10 Gew.-%, insbesondere von
0,5 Gew.-% bis 6 Gew.-%, enthalten.
[0072] Die erfindungsgemäßen Mittel liegen vorzugsweise als pulverförmige, granulare oder
tablettenförmige Präparate vor, die in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch
Mischen, Granulieren, Walzenkompaktieren und/oder durch Sprühtrocknung der thermisch
belastbaren Komponenten und Zumischen der empfindlicheren Komponenten, zu denen insbesondere
Enzyme, Bleichmittel und der Bleichkatalysator zu rechnen sind, hergestellt werden
können. Erfindungsgemäße Mittel in Form wässriger oder sonstige übliche Lösungsmittel
enthaltender Lösungen werden besonders vorteilhaft durch einfaches Mischen der Inhaltsstoffe,
die in Substanz oder als Lösung in einen automatischen Mischer gegeben werden können,
hergestellt.
[0073] Zur Herstellung von teilchenförmigen Mitteln mit erhöhtem Schüttgewicht, insbesondere
im Bereich von 650 g/l bis 950 g/l, ist ein aus der europäischen Patentschrift
EP 0 486 592 bekanntes, einen Extrusionsschritt aufweisendes Verfahren bevorzugt. Eine weitere
bevorzugte Herstellung mit Hilfe eines Granulationsverfahrens ist in der europäischen
Patentschrift
EP 0 642 576 beschrieben. Die Herstellung erfindungsgemäßer Mittel in Form von nicht staubenden,
lagerstabil rieselfähigen Pulvern und/oder Granulaten mit hohen Schüttdichten im Bereich
von 800 bis 1000 g/l kann auch dadurch erfolgen, dass man in einer ersten Verfahrensstufe
die Builder-Komponenten mit wenigstens einem Anteil flüssiger Mischungskomponenten
unter Erhöhung der Schüttdichte dieses Vorgemisches vermischt und nachfolgend - gewünschtenfalls
nach einer Zwischentrocknung - die weiteren Bestandteile des Mittels, darunter den
Bleichkatalysator, mit dem so gewonnenen Vorgemisch vereinigt.
[0074] Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Mitteln in Tablettenform geht man vorzugsweise
derart vor, dass man alle Bestandteile in einem Mischer miteinander vermischt und
das Gemisch mittels herkömmlicher Tablettenpressen, beispielsweise Exzeriterpressen
oder Rundläuferpressen, mit Pressdrucken im Bereich von 200 · 10
5 Pa bis 1500 · 10
5 Pa verpresst. Man erhält so problemlos bruchfeste und dennoch unter Anwendungsbedingungen
ausreichend schnell lösliche Tabletten mit Biegefestigkeiten von normalerweise über
150 N. Vorzugsweise weist eine derart hergestellte Tablette ein Gewicht von 1-5 g
bis 40 g, insbesondere von 20 g bis 30 g auf; bei einem Durchmesser von 3-5 mm bis
40 mm.
Beispiele
Beispiel 1
Bleichleistung von Phthalimidoperoxycapronsäure (PAP) in Kombination mit Tetaacetylethylendiamin
(TAED)
[0075] Die Bleichleistung der einzelnen Aktivatoren und der erfindungsgemäßen Mischungen
wurden in einem Linitest-Gerät (Fa. Heraus) bei 20°C untersucht.
[0076] Hierzu wurden 5 g/l eines bleichmittelfreien Grundwaschmittels (WMP, WFK, Krefeld)
und 0,7 g/l Natriumpercarbonat (Fa. Degussa) in Wasser der Härtestufe 3 gelöst. Anschließend
wurden Aktivator, Persäure bzw. deren Mischung zugegeben. Die Waschzeit betrug 30
min. Als Bleichtestgewebe dienten Curry, Gras, Tee und Tomate auf Baumwolle (BC-4,
CS-8, BC-1 und CS-20, WFK, Krefeld). Als Bleichergebnis wurde die Remissionsdifferenz,
gemessen mit einem Elrepho-Gerät, nach der Wäsche im Vergleich zum ungewaschenen gewertet.
Remissionsdifferenz (dR%) |
Bleichmittel/-gemisch |
BC-4 |
CS-8 |
BC-1 |
CS-20 |
240 mg/l TAED |
60,6 |
64,4 |
49,2 |
55,2 |
120 mg/l TAED, 60 mg/l PAP |
60,7 |
65,5 |
49,4 |
57,1 |
120 mg/l PAP |
59,2 |
62,7 |
46,2 |
55,1 |
(Alle % Angaben hier und in den folgenden Beispielen als Gew.-%)
[0077] Man erkennt, dass die erfindungsgemäße Mischung eine bessere Bleichwirkung erreicht
als die einzelnen Aktivatoren allein.
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn man das Natriumpercarbonat
durch Natriumperborat Monohydrat ersetzte.
Beispiel 2
Bleichleistung von Phthalimidoperoxycapronsäure (PAP) in Kombination mit Tetaacetylethylendiamin
(TAED)
[0078] Die Bleichleistung der einzelnen Aktivatoren und der erfindungsgemäßen Mischungen
wurden in einem Linitest-Gerät (Fa. Heraus) bei 40°C untersucht. Hierzu wurden 5 g/l
eines bleichmittelfreien Grundwaschmittels (WMP, WFK, Krefeld) und 0,7 g/l Natriumpercarbonat
(Fa. Degussa) in Wasser der Härtestufe 3 gelöst. Anschließend wurden Aktivator, Persäure
bzw. deren Mischung zugegeben. Die Waschzeit betrug 30 min. Als Bleichtestgewebe dienten
Curry, Gras, Tee und Tomate auf Baumwolle (BC-4, CS-8, BC-1 und CS-20, WFK, Krefeld).
Als Bleichergebnis wurde die Remissionsdifferenz, gemessen mit einem Elrepho-Gerät,
nach der Wäsche im Vergleich zum ungewaschenen gewertet.
Remissionsdifferenz (dR%) |
Bleichmittel/-gemisch |
BC-4 |
CS-8 |
BC-1 |
CS-20 |
240 mg/l TAED |
67,3 |
77,3 |
56,0 |
61,4 |
120 mg/l TAED, 60 mg/l PAP |
67,9 |
77,7 |
56,5 |
67,9 |
120 mg/l PAP |
63,9 |
71,8 |
48,9 |
63,9 |
Man erkennt, dass die erfindungsgemäße Mischung eine bessere Bleichwirkung erreicht
als die einzelnen Aktivatoren alleine.
Im wesentlichen gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn man das Natriumpercarbonat
durch Natriumperborat Monohydrat ersetzte.
Beispiel 3
Bleichleistung von Phthalimidoperoxycapronsäure (PAP) in Kombination mit Tetraacetylethylendiamin
(TAED) in der Waschmaschine
[0079] Die Versuche wurden in einer Miele Novotronic W927 in Kurzwaschgang bei 40°C durchgeführt.
Hierzu wurden pro Waschgang 72 g Grundwaschmittels (WMP, WFK, Krefeld), 12 g Percarbonat
(Degussa) und 5 g TAED bzw. 2,5 g oder eine Mischung aus 2,5 g TAED und 1,25 g PAP
eingesetzt. Als Testanschmutzung diente ein Multi-Stain-Swatch (EMPA). Als Bleichergebnis
wurde die Remissionsdifferenz, gemessen mit einem Elrepho-Gerät, nach der Wäsche im
Vergleich zur ungewaschenen Testanschmutzung gewertet.
Remissionsdifferenz (ddR%) |
Aktivatoren/-gemisch |
Curry |
Tomate |
Rotwein |
Fett (eingefärbt) |
5 g TAED |
43,9 |
38,2 |
27,7 |
42,0 |
2,5 g TAED, 1,25 g PAP |
48,6 |
49,2 |
28,8 |
43,9 |
2,5 g PAP |
35,7 |
43,3 |
17,4 |
42,5 |
Man erkennt, dass die erfindungsgemäße Mischung eine signifikant bessere Bleichwirkung
erreichen als die einzelnen Bleichsysteme alleine.
Beispiel 4:
Herstellung eines Co-Granulates aus TAED und PAP
[0080] Im ersten Schritt wurden 250 g einer 45 %igen, wässrigen Sokalan CP45-Lösung (Handelsprodukt
BASF AG) bei Raumtemperatur mit ca. 312 g Wasser gemischt und auf 20 % Polymeranteil
verdünnt. Anschließend wurden schrittweise 138,3 g TAED-Pulver (ohne Vorzerkleinerung)
zugegeben und die entstehende Suspension für ca. 10 min mit dem Ultra-Turrax behandelt,
um die TAED-Kristalle zu zerkleinern. Die derart hergestellte Suspension wies eine
etwas erhöhte Viskosität auf und musste zur Vermeidung von Sedimentationen ständig
gerührt werden.
2) Wirbelschicht-Granulierung:
[0081] Für Labor-Versuche kam eine batchweise arbeitende Labor-Wirbelschicht des Typs GPCG
1.1, der Fa. Glatt mit einem Anströmdurchmesser von D = 150 mm zum Einsatz, wobei
die Sprühdüse von oben auf das Wirbelbett sprühte.
[0082] Die zur Vervollständigung der Rezeptur notwendige PAP-Menge von 138,3 g und TAED-Menge
von 138,3 g wurde zusammen mit 178,5 g Natriumsulfat (wasserfreie Qualität) in der
Labor-Wirbelschicht vorgelegt. Das Material wurde mit einem Gasvolumenstrom von ca.
22 - 31 m
3/h verwirbelt, wobei die Gaseintrittstemperatur ca. 60 - 65°C betrug. Über einen Zeitraum
von ca. 45 min wurden 588 g der Sprühslurry in die Wirbelschicht eingesprüht. Dabei
stellte sich eine Temperatur im Wirbelbett von ca. 45 - 53°C ein. Nach einer Nachtrocknungszeit
von ca. 10 min wurde das entnommene Produkt auf einem Laborsieb (Typ. Retsch AS 200
control) fraktioniert, um Feinanteile < 200 µm und Grobanteile > 1400 µm aus dem Zielprodukt
abzutrennen. Das fertige Granulat lag mit einer Zusammensetzung von ca. 39,3 % TAED,
ca. 19,7 % PAP, ca. 25 % Na-sulfat und ca. 16 % Polymerbinder vor.