Kompakte, phosphatfreie Waschmittel- bzw. Reinigungsmitteltablette

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine phosphatfreie Waschmittel- bzw. Reinigungsmitteltablette gemäss dem unabhängigen Anspruch 1, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung gemäss dem unabhängigen Anspruch 12.

[0002] Waschmittel bzw. Reinigungsmittel in Tablettenform erfreuen sich einer steigenden Beliebtheit, weil sie es erlauben die erforderliche Waschmittel- bzw. Reinigungsmittelmenge, im Vergleich zur Zugabe von entsprechend pulverförmigen Mitteln, in einer definierteren Einheitsmenge zu dosieren. Ausserdem ist die Verwendung einer definierten Einheitsmenge an Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel auch handlicher und sicherer, da ein Verschütten der vielfach aggressiven Substanzen vermieden wird.

[0003] Insbesondere bei Geschirrspülmitteln haben sich in den letzten Jahren eine Reihe von phosphatfreien Reinigungsmitteltabletten auf dem Markt etabliert, wobei sich ganz besonders diejenigen der sogenannten zweiten Generation besonders durchzusetzen scheinen. Diese werden nicht mehr in den Besteckkorb gelegt, sondern im Dosierfach deponiert und dort bei der Hauptwäsche freigesetzt. Das Dosierfach in modernen Spülmaschinen ist daher recht-eckig (26 x 36 mm) ausgelegt, so dass eine Tablette bequem eingelegt werden kann.

[0004] In der internationalen Anmeldung WO 97/03177 wird beispielsweise ein Geschirrspülmittel in Form einer Mehrschichttablette beschrieben, welche ein Bleichmittel, einen Bleichaktivator, ein Silber/Kupferkorrosionsschutzmittel sowie andere übliche Bestandteile enthält. Dabei ist das Silber/Kupferkorrosionsschutzmittel nicht gemeinsam in einer Schicht zusammen mit dem Bleichmittel und dem Bleichaktivator enthalten.

[0005] Die gegenwärtig auf dem Markt vertriebenen Tabletten sind in bezug auf ihre Dosierungshandlichkeit, insoweit die Tabletten tatsächlich formbeständig sind, durchaus befriedigend, aber sie sind eben auf der anderen Seite so brüchig und hygroskopisch, dass eine vollständige Einzelverpackung für jede Tablette unerlässlich ist. Verzichtet man auf eine Einzelverpackung tendieren die ungeschützten Tabletten durch Stösse untereinander langsam in die Brüche zu gehen, so dass letztendlich nur noch Bruchstücke in einem Pulversatz übrig bleiben.

[0006] Verantwortlich für die Brüchigkeit ist im wesentlichen das Tensid bzw. die Tenside, welche die Tablettenhärte verringern und damit beim Fressen den Sintereffekt verhindern. Diese Brüchigkeit und Instabilität wird ausserdem noch durch die Hygroskopie der in den Tabletten enthaltenden Stoffen verstärkt : Die Hygroskopie bewirkt, dass mit der Zeit mehr oder weniger Luftfeuchtigkeit von der Tablette aufgenommen wird, die Tablette dadurch erheblich an Volumen gewinnt und so die Tablettenhärte weiter herabsetzt.

[0007] Infolgedessen werden die gegenwärtig vertriebenen Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tabletten in individueller Verpackung angeboten und müssen zu deren Verwendung vom Benutzer bzw. Verwender zuerst wieder ausgepackt werden, bevor sie in das Dosierfach gelegt werden können. Folglich sind die gegenwärtig vertriebenen Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tabletten infolge ihrer Brüchigkeit und Hygroskopie und somit in bezug auf ihre Gesamthandlichkeit letztendlich nicht befriedigend.

[0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin ein phosphatfreies Waschmittel bzw. Reinigungsmittel in einphasiger oder mehrphasiger Tablettenform bereitzustellen, wobei die Tablette ein Tensid oder mehrere Tenside enthält und die so kompakt bzw. fest ist, dass sie nicht verpackt werden muss, um zu verhindern, dass sie mit der Zeit in die Brüche geht.

[0009] Es war ausserdem ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von kompakten und stabilen Waschmittel-bzw. Reinigungsmittel-Tabletten bereitzustellen, welche nicht einzeln verpackt werden müssen, um zu verhindern, dass sie mit der Zeit in die Brüche geht.

[0010] Die oben genannten Ziele werden gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

[0011] Die erfindungsgemässe Waschmittel-bzw. Reinigungsmittel-Tablette wird aus Pulverkörnern durch Zusammenpressen erhalten, wobei die Pulverkörner der Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette

a) ein poröses Trägermaterial,

b) ein oder mehrere im Trägermaterial eingearbeitenden Tenside, und

c) ein Überzugsmaterial zum, im wesentlichen vollständigen, Versiegeln der Pulverkörner.
umfassen.

[0012] Unter Waschmittel- bzw. ReinigungsmittelTablette ist generell eine Tablette für Reinigungszwecke aller Art zu verstehen. Bevorzugt sind dabei Tabletten für maschinell durchgeführte Wasch- bzw. Reinigungsvorgänge zu vestehen, wobei ganz besonders bevorzugt Tabletten für Geschirrspülmaschinen von der vorliegenden Erfindung betroffen sind.

[0013] Das poröse Trägermaterial sollte dabei so beschaffen sein, dass es ohne weiteres in Lage ist das Tensid bzw. die Tenside aufzunehmen. Bevorzugte poröse Trägermaterialien sind Disilikate, Sulfate, Zeolithe oder Mischungen derselben. Diese liegen als Salze vor, wobei deren Alkalimetallsalze, z.B. die Natrium oder Kaliumsalze besonders bevorzugt sind.

[0014] Ganz besonders bevorzugt ist das Natriumdisilikat (Na₆Si₂O₇), welches zu der Gruppe der Sorosilikate gehört und sich durch eine hervorragende Aufnahmefähigkeit von Tensiden auszeichnet.

[0015] Tenside sind Grenzflächen herabsetzende Substanzen, weil sie über einen hydrophilen und einen hydrophoben Anteil aufweisen. Die Verwendung von Tensiden in den erfindungsgemässen Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette ist einerseits unabdingbar, weil diese für die Hauptwaschwirkung verantwortlich sind. Andererseits bewirken die Tenside die Bildung von Trennflächen auf den einzelnen Flächen der Körner, in welche diese aufgenommen werden sollen und verhindern damit einen Sintereffekt beim Pressen von Tabletten. Damit haben die Tenside grundsätzlich einen ausgesprochen negativen Einfluss auf die Tablettenhärte.

[0016] Für die erfindungsgemässe Tablette werden bevorzugt nicht-ionogene, schaumarme Tenside verwendet. Ganz besonders bevorzugte Tenside sind Ethylenoxid-Propylenoxid (EO-PO)- Addukte, wie beispielsweise die Tenside mit der Handelsbezeichnung Plurafac®.

[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform werden das Tensid bzw. die Tenside mittels eines fluidisierenden Mischers, beispielsweise einem Fliessbettmischer oder einem Wirbelstromgranulator, in das Trägermaterial eingearbeitet, bzw. aufgenommen. Dabei sollte zur Sicherstellung einer optimalen "Performance" (d.h. Leistungsfähigkeit) der Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette der Tensidanteil einen Wert von mindestens 2,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Tablette aufweisen.

[0018] Ausserdem zeichnet sich die erfindungsgemässe Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette durch ein Überzugsmaterial aus. Dieses Überzugsmaterial wird auf bzw. um die Pulverkörner bestehend aus Trägermaterial/Tensid aufgebracht, bewirkt so eine, im wesentlichen vollständige, Versiegelung der Pulverkörner und verhindert somit die Herabsetzung der Tablettenhärte durch das Tensid bzw. die Tenside.

[0019] Das Überzugsmaterial (coating) darf dabei nicht das Tensid im Trägermaterial verdrängen Es ist dabei durchaus erwünscht, wenn das Überzugsmaterial (coating) über Eigenschaften verfügt, welche für die Wasch- bzw. Reinigungswirkung der resultierende Tablette zuträglich ist.

[0020] Besonders bevorzugt verwendet werden daher Überzugsmaterialen, welche "Co-Builder" sind. Die sogenannten "Builder" selbst sind Gerüststoffe, welche beim Waschprozess eine zentrale Rolle übernehmen. Sie tragen nicht nur durch spezifische Effekte selbst zum Waschgeschehen bei, sondern beeinflussen auch in entscheidender Weise die Wirkung anderer Waschmittelkomponenten, beispielsweise der Tenside oder Bleichmittel. Sie tun dies beispielsweise durch ihr allfälliges Bindevermögen von mehrwertigen Ionen, oder als Ionentransportmittel oder bei Textilwaschvorgängen durch Adsorption von molekulardispersen Substanzen bzw. Heterokoagulation mit Pigmenten zur Verhinderung von Textilvergrauung.

[0021] Als besonders bevorzugte Überzugsmaterialien werden Wasserglas, Soda oder Homo- und Copolymere von Polycarbonsäuren, insbesondere Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymere oder eine Mischung derselben verwendet, wobei diese die Funktion eines Co-Builders ausrnben. Ganz besonders bevorzugt ist das Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer als Co-Builder-fähiges Überzugsmaterial.

[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette sind 15-30 % des porösen Trägermaterials enthalten.

[0023] Der Gehalt an Tensiden liegt bevorzugt bei zwischen 2,5 bis 5,0 %.

[0024] Der Anteil des Überzugsmaterials liegt vorzugsweise zwischen 1-6 %.

[0025] Wie bereits oben erwähnt, sollte zur Sicherstellung einer optimalen "Performance" (Leistungsfähigkeit) der Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette der Tensidanteil einen Wert von mindestens 2,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht aufweisen.

[0026] Die erfindungsgemässe Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette kann ausserdem noch weitere Komponenten enthalten, wie beispielsweise einen Silber bzw. Kupfer-Korrosionsschutz, Enzyme, Parfumverbindungen, Bleichmittel, Stabilisatoren, Aktivatoren, Aufheller, Schauminhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Stellmittel und weitere Hilfs- und Füllstoffe.

[0027] Ein weiter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung einer Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette.

[0028] Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:

a) Ein Tensid oder mehrere Tenside werden in ein poröses Trägermaterial eingearbeitet bzw. von diesem aufgenommen.

b) Die so enstandenen Tensid-Trägermaterial-Pulverkörner werden mit einem Überzug versehen, so dass eine im wesentlichen vollständige Versiegelung der Pulverkörner erreicht wird.

c) Schliesslich werden die im Schritt b) erhaltenen Pulverkörner gegebenfalls mit anderen Inhaltsstoffen gemischt und zu einer Tablette gepresst.

[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Einarbeiten des Tensids bzw. der Tenside in das poröse Trägermaterial durch Einsprühen des Tensids bzw. der Tenside in das Trägermaterial mit bzw. in einem Luftstrom und bei einer Temperatur von etwa 15 bis 45°C durchgeführt. Vorzugsweise wird das Einarbeiten des Tensids bzw. der Tenside in das poröse Trägermaterial mittels eines fluidisierenden Mischers durchgeführt.

[0030] Nach dem Einsprühen des Tensids bzw. der Tenside auf das Trägermaterial wird das entstandene vollgesogene Pulver in einer anderen bevorzugten Ausführungsform während zwischen 20 und 50 Minuten bei einer Temperatur von zwischen 15 und 35°C, vorzugsweise etwa 30°C weitergemischt, um so eine vollständige Diffusion des Tensids bzw. der Tenside in das Trägermaterial zu bewirken. Vorzugsweise wird der Uberzug mittels Wirbelschichtgranulation auf die Pulverkörner appliziert.

[0031] Ausserdem ist es in der Regel erwünscht, dass in den Rohmaterialien vorhandene und im Verfahren freigesetzte Feuchtigkeit entfernt wird. Daher wird das Verfahren bevorzugt so durchgeführt, dass die beschichteten Pulverkörner fortlaufend bei Temperaturen von zwischen etwa 40-60°C getrocknet werden.

[0032] Wenn schlussendlich das erhaltene Granulat mit dem fertigen Überzug erhalten wird, wird dieses vorzugsweise auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt von <5 Gew.-% getrocknet.

[0033] Ein letzter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette, welche nach dem oben beschriebenen Verfahren erhältlich ist, d.h. welches durch die folgenden Verfahrensschritte erhältlich ist :

a) Ein Tensid oder mehrere Tenside werden vorzugsweise mittels eines fluidisierenden Mischers in ein poröses Trägermaterial eingearbeitet bzw. von diesem aufgenommen.

b) Die so enstandenen Tensid-TrägermaterialPulverkörner werden mit einem Überzug versehen, so dass eine im wesentlichen vollständige Versiegelung der Pulverkörner erreicht wird.

c) Schliesslich werden die im Schritt b) erhaltenen Pulverkörner gegebenenfalls mit anderen Inhaltsstoffen gemischt und zu einer Tablette gepresst.

[0034] Im folgenden soll nun die vorliegende Erfindung anhand von zwei Beispielen verdeutlicht werden, wobei die Beispiele nicht als beschränkend auf den Schutzbereich anzusehen sind.

Beipiel 1

Herstellung einer Einphasen-Spülmitteltablette

[0035] 200 kg Natriumdisilikat und 2,5 kg Benzotriazol als Silberschutz sowie 20 kg Natriumsulfat werden vorgelegt und fluidisierend gemischt. Ausserdem wird das Gemisch für die Tensidaufnahme auf 30°C Produkttemperatur vorgewärmt. Danach wird das Pulver mit 24 kg der zuvor gemischten Tensid/Parfüm-Lösung während etwa 20 Minuten besprüht.

[0036] Anschliessend wird das besprühte Granulat noch während 30 Minuten bei 30°C weitergewirbelt, um so der Tensidmischung genügend Zeit zu geben ins Innere der Pulverkörner einzudringen bzw. zu diffundieren.

[0037] Nach der vollständigen Diffision der Tensidmischung in die poröse Pulverpartikel, wird der Überzug auf die Pulverkörner appliziert. Dabei wird während etwa 50 Minuten eine 70 kg 20%-ige Lösung eines AcrylsäureMaleinsäure-Copolymers im Wirbelstromgranulator besprüht und dabei fortlaufend bei einer Temperatur von etwa 55°C getrocknet. Es bilden sich bei diesem Vorgang kleine beschichtete Pulverkörner, welche eine mittlere Korngrösse von etwa 0,5 mm aufweisen. Das resultierende Pulver ist im wesentlichen staubfrei.

[0038] Schliesslich wird das Produkt bei 50°C auf eine Restfeuchtigkeit von <5% getrocknet und ausgetragen.

[0039] Im nächsten Schritt wird das Pulver mittels eines Mischers mit weiteren Inhaltsstoffen gemischt (Trinatriumcitrat, Natriumperborat, TAED, Enzyme, Soda) und das Pulver in eine Presse eingefüllt, wo es zu einer Tablette gepresst wird.

Beipiel 2

Herstellung einer Zweiphasen-Spülmitteltablette

[0040] Für die Herstellung einer Zweiphasen-Spülmitteltablette werden in einem ersten Schritt zwei verschiedene Pulvergranulate zubereitet. Dabei wird eine erste Komponente bzw. Pulvermischung gemäss dem Beispiel 1 hergestellt. Die zweite Komponente bzw. Pulvermischung entspricht in bezug auf die Mengenverhältnissen der ersten Komponente, mit Ausnahme, dass kein Benzotriazol vorhanden ist, dafür aber 0,2 kg eines blauen Farbstoffs.

[0041] Die fertig erhaltenen und getrockneten Pulver-Mischungen werden in einem Mischer fertig gemischt und anschliessend wird das Pulver der ersten Schicht mittels einer Dosierhilfe, z.B. einem Paddeldosierer, in den nach unten gezogenen Unterstempel gefüllt. Mit dem Oberstempel wird das Pulver dann leicht komprimiert, so dass noch genügend rauhe Oberfläche vorhanden ist, um mit der zweiten Komonente bzw. Pulvermischung zu versintern. Danach fährt der Unterstempel wieder in die Füllposition, die zweite Phase wird gefüllt und anschliessend mit hoher Kraft verpresst. Der Unterstempel wird hochgefahren, damit beim Abstreifer die Tablette vom Drehteller geführt werden kann.

Beispiel 3

[0042] Typische Zusammensetzung einer Reinigungstablette

vorgefertigtes Granut, wie in Beispiel 1 und 2 beschrieben	15-40%
Trinatriumcitrat	30-50%
Natriumperborat	5-15%
Acrylsäure-Maleinsäure Copolymersisat	1-5%
TAED	2-7%
Enzyme	1-3%
Soda	2-7%

Ansprüche

1. Eine aus Pulverkörnern gepresste Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverkörner

a) ein poröses Trägermaterial,

b) ein oder mehrere im Trägermaterial eingearbeite Tenside, und

c) ein Überzugsmaterial zum, im wesentlichen vollständigen, Versiegeln der Pulverkörner,
umfassen.

2. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Trägermaterial Disilikate, Sulfate, Zeolithe oder Mischungen derselben enthält oder daraus besteht, insbesondere deren Alkalimetallsalze.

3. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Trägermaterial Natriumdisilikat enthält oder daraus besteht.

4. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tenside nicht-ionogene, schaumarme Tenside insbesondere auf der Basis von Ethylenoxid-PropylenoxidAddukte enthalten oder daraus bestehen.

5. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmaterial ein Co-Builder ist.

6. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmaterial Wasserglas, Soda oder ein Homo- oder Copolymer einer Polycarbonsäure, insbesondere ein Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymer oder eine Mischung derselben umfasst oder daraus besteht.

7. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tablette 15-30 Gew.-% des porösen Trägermaterials enthält.

8. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tablette 2,5-5,0 Gew.-% eines oder mehrerer Tenside enthält.

9. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tablette 1-6 Gew.-% des Überzugsmaterials enthält.

10. Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tablette weiterhin noch einen Silberbzw. Kupfer-Korrosionsschutz, Enzyme, Parfumverbindungen, Bleichmittel, Stabilisatoren, Aktivatoren, Aufheller, Schauminhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Stellmittel und/oder weitere Hilfs- und Füllstoffe enthält.

11. Verfahren zur Herstellung einer Waschmittel- bzw. Reinigungsmittel-Tablette dadurch gekennzeichnet, dass

a) ein oder mehrere Tenside in ein poröses Trägermaterial eingearbeitet werden,

b) die so enstandenen Tensid-Trägermaterial-Pulverkörner mit einem Überzug versehen werden, so dass eine im wesentlichen vollständige Versiegelung der Pulverkörner erreicht wird, und

c) die so erhaltenen Pulverkörner zu einer Tablette gepresst werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Einarbeiten des bzw. der Tenside in das poröse Trägermaterial mit einem fluidisierendem Mischer, insbesondere mittels Wirbelschichtgranulation oder einem Fliessbettmischer durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einarbeiten des bzw. der Tenside in das poröse Trägermaterial durch Einsprühen des bzw. der Tenside in das Trägermaterial in einem Luftstrom und bei einer Temperatur von etwa 15 bis 45°C stattfindet.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einsprühen des bzw. der Tenside in das Trägermaterial das entstandene Addukt während zwischen etwa 20 und 50 Minuten bei einer Temperatur von zwischen 15 und 35°C, vorzugsweise etwa 30°C, weitergewirbelt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug mittels Wirbelschichtgranulation auf die Pulverkörner appliziert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichteten Pulverkörner fortlaufend bei Temperaturen von zwischen etwa 50-60°C getrocknet werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erhaltene Granulat auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt von <5 Gew.-% getrocknet wird.

18. Eine Waschmittel- bzw. ReinigungsmittelTablette erhältlich nach dem Verfahren gemäss der Ansprüche 11 bis 17.