Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Detergentien und betrifft feste Wasch-,
Spülund Reinigungsmittel mit einem Gehalt an speziellen nichtionischen Tensiden und
anorganischen oder organischen Trägern, Verfahren zu deren Herstellung sowie die Verwendung
von festen Zubereitungen aus den speziellen nichtionischen Tensiden und festen Trägern
zur Herstellung der Mittel.
Stand der Technik
[0002] An maschinell gespültes Geschirr werden heute hohe Anforderungen gestellt. So wird
auch ein von Speiseresten völlig gereinigtes Geschirr dann als nicht einwandfrei bewertet,
wenn es nach den maschinellen Geschirrspülen noch weißliche, auf Wasserhärte oder
anderen mineralischen Salzen beruhende Flecken aufweist, die mangels Netzmittel aus
eingetrockneten Wassertropfen stammen. Um glanzklares und fleckenloses Geschirr zu
erhalten, setzt man daher Klarspüler ein. Der Zusatz von flüssigem oder festem Klarspüler,
der separat zugegeben werden kann oder bereits in gebrauchsfertiger Darreichungsform
mit dem Reinigungsmittel und/oder Regeneriersalz zusammen ("2 in 1", "3 in 1", z.B.
in Form von Tabletten oder Pulvern) vorliegt, sorgt dafür, dass das Wasser möglichst
vollständig vom Spülgut abläuft, sodass die unterschiedlichen Oberflächen am ende
des Spülprogramms rückstandsfrei und glänzend sind.
[0003] Marktübliche Klarspülmittel stellen Gemische z.B. aus nichtionischen Tensiden, Lösungsvermittlern,
organische Säuren und Lösungsmitteln, Wasser sowie gegebenenfalls Konservierungsmittel
und Duftstoffe dar. Die Aufgabe der Tenside in diesen Mitteln besteht darin, die Grenzflächenspannung
des Wassers so zu beeinflussen, dass es in einem möglichst dünnen zusammenhängenden
Film vom Spülgut ablaufen kann, so dass beim anschließenden Trocknungsvorgang keine
Wassertropfen, Streifen oder Filme zurückbleiben (sogenannte Netzwirkung). Deswegen
müssen Tenside in Klarspülern auch den durch Speisereste auftretenden Schaum in der
Geschirrspülmaschine dämpfen. Da die Klarspüler meist Säuren für eine Verbesserung
des Klartrocknungseffekt enthalten, müssen die eingesetzten Tenside zusätzlich vergleichsweise
hydrolyseunempfindlich gegenüber Säuren sein.
[0004] Klarspüler werden sowohl im Haushalt als auch im gewerblichen Bereich eingesetzt.
In Haushaltsgeschirrspülern wird der Klarspüler meist nach dem Vorspül- und Reinigungsvorgang
bei etwa 40 bis 65 °C zudosiert. Die gewerblichen Geschirrspülmaschinen arbeiten mit
nur einer Reinigungsflotte, die lediglich durch Zugabe der Klarspüllösung aus dem
vorhergehenden Spülvorgang erneuert wird. Es findet also während des gesamten Spülprogrammes
kein vollständiger Wasseraustausch statt. Daher muss der Klarspüler auch schaumdämpfend
wirken, auch bei einem starken Temperaturgefälle von etwa 85 auf etwa 35 °C stabil
sein und sich gegenüber Alkali- und Aktivchlorverbindungen inert erweisen.
[0005] In diesem Zusammenhang sei auf die Deutsche Offenlegungsschrift
DE 19738866 A1 (Cognis) verwiesen, aus der Tensidmischungen mit einem Gehalt an nichtionischen Tensiden
vom Typ der Hydroxymischether und der Fettalkoholpolyglycolether bekannt sind, die
über ein gutes Schaumverhalten verfügen und in Klarspülern gute Ergebnisse zeigen.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat nun darin bestanden, nichtionische Tenside
in fester Form zur Herstellung von festen Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln, speziell
von festen Geschirrspülmitteln, insbesondere die sogenannten "2 in 1" oder "3 in 1"
Geschirrspülmittel, in Form von Tabletten oder Pulvern zur Verfügung zu stellen, die
sich dadurch auszeichnen, dass sie über ausgezeichnete Klarspüleigenschaften verfügen,
auch in Gegenwart von Proteinanschmutzungen schaumdämpfend wirken, auch bei starkem
Temperaturgefälle stabil sind, sich gegenüber Alkali- und Aktivchlorverbindungen inert
erweisen, beim Auflösen nicht vergelen und insbesondere eine Löslichkeitskinetik besitzen,
die eine Verschleppung eines möglichst hohen Gehaltes des nichtionischen Tensids in
den Spülgang des maschinellen Prozesses ermöglicht
Beschreibung der Erfindung
[0007] Gegenstand der Erfindung sind feste Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel, die man erhält,
indem man nichtionische Tenside mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 35 bis 70 °C
und einer Viskosität, gemessen nach der Brookfield-Methode (10 Upm, Spindel 1, Temperatur
10 °C oberhalb des Schmelzpunktes), von weniger als 5000 mPas, auf anorganische oder
organische Träger aufbringt.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass nichtionische Tenside, die oben genannte
Spezifikation hinsichtlich Schmelzbereich und Viskosität erfüllen, das gewünschte
komplexe Anforderungsprofil zur vollen Zufriedenheit erfüllen. Insbesondere ist festzustellen,
dass sich diese Tenside mit anorganischen oder organischen Trägern mit geringem Aufwand
zu Feststoffen verarbeiten lassen, die nicht vergelen, jedoch die gewünschte verzögerte
Löslichkeitskinetik aufweisen. Unter Verwendung der Granulate lassen sich insbesondere
Pulver oder auch Tabletten mit gleichzeitigem Klarspüleffekt formulieren. In Kombination
mit Reinigern oder Regenerations-agentien für den Ionenaustauscher lassen sich sogenannte
"3 in 1"-Systeme realisieren. Neben dem Einsatz im Bereich der maschinellen Geschirrreinigung
können die festen Mittel auch für die konventionelle Reinigung harter Oberflächen
sowie für die Herstellung von Waschmitteln verwendet werden. Die Erfindung schließt
die Erkenntnis ein, dass es sich bei den nichtionischen Tensiden vorzugsweise um solche
vom Typ der Hydroxymischether handelt, da diese nicht nur besonders gute Klartrocknungseffekte
ergeben, sondern auch im Hinblick auf die Schaumdämpfung, speziell in Gegenwart von
Proteinen, die Temperaturstabilität und die Beständigkeit gegenüber Alkalien und Aktivchlorverbindungen
die besten Ergebnisse liefern.
Hydroxymischether
[0008] Hydroxymischether (HME) stellen bekannte nichtionische Tenside mit unsymmetrischer
E-therstruktur und Polyalkylenglycolanteilen dar, welche man beispielsweise erhält,
indem man Olefinepoxide mit Fettalkoholpolyglycolethern einer Ringöffnungsreaktion
unterwirft. Entsprechende Produkte und deren Einsatz im Bereich der Reinigung harter
Oberflächen ist beispielsweise Gegenstand der europäischen Patentschrift
EP 0693049 B1 sowie der internationalen Patentanmeldung
WO 94/22800 (Olin) sowie der dort genannten Schriften. Typischerweise folgende Hydroxymischether
der allgemeinen Formel
(I),

in der R
1 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 2 bis 18, vorzugsweise 10 bis 16
Kohlenstoffatomen, R
2 für Wasserstoff oder einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen,
R
3 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 1 bis 22, vorzugsweise
8 bis 18 Kohlenstoffatomen, n1 und n2 unabhängig voneinander für 0 oder Zahlen von
1 bis 60, vorzugsweise 2 bis 25 und insbesondere 5 bis 15 und m für 0 oder Zahlen
von 0,5 bis 5, vorzugsweise 1 bis 2 steht, mit den Maßgaben, dass die Summe der Kohlenstoffatome
in den Resten R
1 und R
2 mindestens 6 und vorzugsweise 12 bis 18 beträgt und die Summe (n1+m+n2) verschieden
von 0 ist. Wie aus der Formel hervorgeht, können die HME Ringöffnungsprodukte sowohl
von innenständigen Olefinen (R
2 ungleich Wasserstoff) oder endständigen Olefinen (R
2 gleich Wasserstoff) sein, wobei letztere im Hinblick auf die leichtere Herstellung
und die vorteilhafteren anwendungstechnischen Eigenschaften bevorzugt sind. Gleichfalls
kann der polare Teil des Moleküls eine Polyethylen- oder eine Polypropylenkette sein;
ebenfalls geeignet sind gemischte Ketten von PE- und PP-Einheiten, sei es in statistischer
oder Blockverteilung. Typische Beispiele sind Ringöffnungsprodukte von 1,2-Hexenepoxid,
2,3-Hexenepoxid, 1,2-Octenepoxid, 2,3-Ocetenepoxid, 3,4-Octenepoxid, 1,2-Decenepoxid,
2,3-Decenepoxid, 3,4-Decenepoxid, 4,5-Decenepoxid, 1,2-Dodecenepoxid, 2,3-Dodecenepoxid,
3,4-Dodecenepoxid, 4,5-Dodecenepoxid, 5,6-Dodecenepoxid, 1,2-Tetradecenepoxid, 2,3-Tetradecenepoxid,
3,4-Tetradecenepoxid, 4,5-Tetradecenepoxid, 5,6-Tetradecenepoxid, 6,7-Tetradecenepoxid,
1,2-Hexadecenepoxid, 2,3-Hexadecenepoxid, 3,4-Hexadecenepoxid, 4,5-Hexadecenepoxid,
5,6-Hexadecenepoxid, 6,7-Hexadecenepoxid, 7,8-Hexadecenepoxid, 1,2-Octadecenepoxid,
2,3-Octadecenepoxid, 3,4-Octadecenepoxid, 4,5-Octadecenepoxid, 5,6-Octadecenepoxid,
6,7-Octadecenepoxid, 7,8-Octadecenepoxid und 8,9-Octadecenepoxid sowie deren Gemische
mit Anlagerungsprodukten von durchschnittlich 1 bis 50, vorzugsweise 2 bis 25 und
insbesondere 5 bis 15 Mol Ethylenoxid und/oder 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 und
insbesondere 3 bis 5 Mol Propylenoxid an gesättigte und/oder ungesättigte primäre
Alkohole mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstorfatomen, wie z.B. Capronalkohol,
Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol,
Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol,
Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol,
Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol
und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen.
[0009] Hydroxymischether, die sich aus anwendungstechnischer Sicht als besonders geeignet
erwiesen haben, folgen der Formel
(I) in der

R1 für einen linearen Alkylrest mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff, R3 für einen linearen Alkylrest mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, n1 für 0, m für Zahlen
von 0,5 bis 2 und n2 für Zahlen von 20 bis 40 steht, wie z.B. die Handelsprodukte
Dehypon® 3447 und Dehypon® 3557 der Cognis Deutschland GmbH;

R1 für einen linearen Alkylrest mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff, R3 für einen verzweigten Alkylrest mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, n1 und m für 0 und
n2 für Zahlen von 20 bis 40 steht;

R1 für einen linearen Alkylrest mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, R2 für Wasserstoff, R3 für einen linearen Alkylrest mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen, n1 und m für 0 und n2
für Zahlen von 40 bis 60 steht.
Anorganische oder organische Träger
[0010] Als anorganische oder organische Träger kommen beispielsweise Zeolithe, Alkaliphosphate,
Alkalicarbonaten, Alkalisulfate, Alkalihydrogencarbonate, Alkalisilicate, Alkalicitrate,
Polysaccharide und deren Derivate oder Polymere sowie deren Gemische in Frage.
Zeolithe
[0011] Unter den Zeolithen sind die Waschmittelbuilder Zeolith A und/oder P besonders bevorzugt.
Als Zeolith P wird beispielsweise Zeolith MAP
(R) (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch
Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P wie auch Y. Von besonderem Interesse
ist auch ein cokristallisiertes Natrium/Kaiium-Aluminiumsilicat aus Zeolith A und
Zeolith X, welches als VEGOBOND AX® (Handelsprodukt der Firma Condea Augusta S.p.A.)
im Handel erhältlich ist. Der Zeolith kann als sprühgetrocknetes Pulver oder auch
als ungetrocknete, von ihrer Herstellung noch feuchte, stabilisierte Suspension zum
Einsatz kommen. Für den Fall, dass der Zeolith als Suspension eingesetzt wird, kann
diese geringe Zusätze an nichtionischen Tensiden als Stabilisatoren enthalten, beispielsweise
1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Zeolith, an ethoxylierten C
12-C
18-Fettalkoholen mit 2 bis 5 Ethylenoxidgruppen, C
12-C
14-Fettalkoholen mit 4 bis 5 Ethylenoxidgruppen oder ethoxylierten Isotridecanolen.
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.
Alkaliphosphate
[0012] Neben den Zeolithen ist insbesondere der Einsatz der allgemein bekannten Phosphate
als Trägersubstanzen möglich. Geeignet sind insbesondere die Natriumsalze der Orthophosphate,
der Pyrophosphate und insbesondere der Tripolyphosphate.
Alkalisilicate
[0013] Unter Alkalisilicaten kristalline, schichtförmige Alkalii- und speziell Natriumsilicate
der allgemeinen Formel NaMSi
xO
2x+1·yH
2O zu verstehen, 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 Schichtsilicate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
EP 0164514 A1 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilicate der angegebenen Formel sind solche,
in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt. Insbesondere sind sowohl
β- als auch δ-Natriumdisilicate Na
2Si
2O
5·yH
2O bevorzugt, wobei β-Natriumdisilicat beispielsweise nach dem Verfahren erhalten werden
kann, das in der internationalen Patentanmeldung
WO 91/08171 beschrieben ist. Weitere geeignete Schichtsilicate sind beispielsweise aus den Patentanmeldungen
DE 2334899 A1, EP 0026529 A1 und
DE 3526405 A1 bekannt. Ihre Verwendbarkeit ist nicht auf eine spezielle Zusammensetzung bzw. Strukturformel
beschränkt. Bevorzugt sind hier jedoch Smectite, insbesondere Bentonite. Geeignete
Schichtsilicate, die zur Gruppe der mit Wasser quellfähigen Smectite zählen, sind
z.B. solche der allgemeinen Formeln
(OH)
4Si
8-yAl
y(Mg
xAl
4-x)O
20 Montmorrilonit
(OH)
4Si
8-yAl
y(Mg
6-zLi
z)O
20 Hectorit
(OH)
4Si
8-yAl
y(Mg
6-z Al
z)O
20 Saponit
mit x = 0 bis 4, y = 0 bis 2, z = 0 bis 6. Zusätzlich kann in das Kristallgitter der
Schichtsilicate gemäß den vorstehenden Formeln geringe Mengen an Eisen eingebaut sein.
Ferner können die Schichtsilicate aufgrund ihrer ionenaustauschenden Eigenschaften
Wasserstoff-, Alkali-, Erdalkaliionen, insbesondere Na
+ und Ca
2+ enthalten. Die Hydratwassermenge liegt meist im Bereich von 8 bis 20 Gew.-% und ist
vom Quellzustand bzw. von der Art der Bearbeitung abhängig. Brauchbare Schichtsilicate
sind beispielsweise aus
US 3,966,629, US 4,062,647, EP 0026529 A1 und
EP 0028432 A1 bekannt. Vorzugsweise werden Schichtsilicate verwendet, die aufgrund einer Alkalibehandlung
weitgehend frei von Calciumionen und stark färbenden Eisenionen sind. Zu den bevorzugten
anorganischen Trägersubstanzen gehören auch amorphe Natriumsilicate mit einem Modul
Na
2O : SiO
2 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 Natriumsilicaten 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 Silicate
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 anwendungstechnischen
Eigenschaften führen, wenn die Silicatpartikel 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 Silicate, welche ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber
den herkömmlichen Wassergläsern aufweisen, werden beispielsweise in der deutschen
Patentanmeldung
DE 4400024 A1 beschrieben. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silicate,
compoundierte amorphe Silicate und übertrocknete röntgenamorphe Silicate.
Weitere Träger
[0014] Beispiele für Polysaccharide sind Cellulose, Carboxymethylcellulose, Cyclodextrin
oder Stärke sowie deren Abbauprodukte, als polymere Träger kommen insbesondere Polyacrylate
mit Molekulargewichten im Bereich von 1.000 bis 50.000 in Frage.
Feste Zubereitungen
[0015] Neben den nichtionischen Tensiden und den Trägern können die festen Mittel weitere
für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel typische Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten.
Neben den Trägern, die auch als Builder eine Funktion wahrnehmen können, sind dies
beispielsweise schaumarme, vorzugsweise nichtionische Co-Tenside, Co-Builder, öl-
und fettlösende Stoffe, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Vergrauungsinhibitoren, Enzyme,
Enzymstabilisatoren, Optische Aufheller, Polymere, Entschäumer, Sprengmittel, Duftstoffe,
anorganische Salze und dergleichen, wie sie im folgenden näher erläutert werden.
Nichtionische Co-Tenside
[0016] Besonders bevorzugt sind feste Zubereitungen, welche neben den Hydroxymischethern
als weitere Tensidkomponente nichtionische Tenside, speziell Anlagerungsprodukte von
Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Fett- oder Oxoalkohole enthalten. Typische Beispiele
für nichtionische Co-Tenside sind Fettalkoholpolyglycolether, Alkylphenolpolyglycolether,
Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte
Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, Alk(en)yl-oligoglykoside, Fettsäure-N-alkylglucamide,
Proteinhydrolysate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester,
Zuckerester, Sorbitanester, Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside
Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch
eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen. Vorzugsweise werden Fettalkoholpolyglycolether,
alkoxylierte Fettsäureniedrigalkylester, Alkyloligoglucoside oder Mischether eingesetzt.
Die bevorzugten Fettalkoholpolyglycolether folgen der Formel
(II),
R4O(CH2CHR5O)p1H (II)
[0017] in der R
4 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise
12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R
5 für Wasserstoff oder Methyl und p1 für Zahlen von 1 bis 20 steht. Typische Beispiele
sind die Anlagerungsprodukte von durchschnittlich 1 bis 20 und vorzugsweise 5 bis
10 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid an
[0018] Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol,
Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol,
Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol,
Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol,
Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen. Besonders bevorzugt
sind Anlagerungsprodukte von 3, 5 oder 7 Mol Ethylenoxid an technische Kokosfettalkohole.
[0019] Als alkoxylierte Fettsäureniedrigalkylester kommen Tenside der Formel
(III) in Betracht,
R6CO-(OCH2CHR7)p2OR8 (III)
[0020] in der R
6CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten und/oder ungesättigten Acylrest
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
7 für Wasserstoff oder Methyl, R
8 für lineare oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und p2 für Zahlen
von 1 bis 20 steht. Typische Beispiele sind die formalen Einschubprodukte von durchschnittlich
1 bis 20 und vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid in die Methyl-,
Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl- und tert.-Butylester von Capronsäure, Caprylsäure,
2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure,
Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure
und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Üblicherweise erfolgt die Herstellung
der Produkte durch Insertion der Alkylenoxide in die Carbonylesterbindung in Gegenwart
spezieller Katalysatoren, wie z.B. calcinierter Hydrotalcit. Besonders bevorzugt sind
Umsetzungsprodukte von durchschnittlich 5 bis 10 Mol Ethylenoxid in die Esterbindung
von technischen Kokosfettsäuremethylestern.
[0021] Alkyl- und Alkenyloligoglykoside, die ebenfalls bevorzugte nichtionische Tenside
darstellen, folgen üblicherweise der Formel
(IV),
R9O-[G]q (IV)
in der R
9 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen, G für einen
Zuckerrest mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und q für Zahlen von 1 bis 10 steht. Sie
können nach den einschlä-gigen Verfahren der präparativen organischen Chemie erhalten
werden. Stellvertretend für das umfangreiche Schrifttum sei hier auf die Schriften
EP 0301298 A1 und
WO 90/03977 verwiesen. Die Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside können sich von Aldosen bzw.
Ketosen mit 5 oder 6 Kohlen-stoffatomen, vorzugsweise der Glucose ableiten. Die bevorzugten
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside sind somit Alkyl- und/oder Alkenyloligo
glucoside. Die Indexzahl q in der allgemeinen Formel
(IV) gibt den Oligomerisierungsgrad (DP), d. h. die Verteilung von Mono- und Oligoglykosiden
an und steht für eine Zahl zwischen 1 und 10. Während q in einer gegebenen Verbindung
stets ganzzahlig sein muss und hier vor allem die Werte q = 1 bis 6 annehmen kann,
ist der Wert q für ein bestimmtes Alkyloligoglykosid eine analytisch ermittelte rechnerische
Größe, die meistens eine gebrochene Zahl darstellt. Vorzugsweise werden Alkyl- und/oder
Alkenyloligoglykoside mit einem mittleren Oligomerisierungsgrad p von 1,1 bis 3,0
eingesetzt. Aus anwendungstechnischer Sicht sind solche Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
bevorzugt, deren Oligomerisierungsgrad kleiner als 1,7 ist und insbesondere zwischen
1,2 und 1,4 liegt. Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R
13 kann sich von primären Alkoholen mit 4 bis 11, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen
ableiten. Typische Beispiele sind Butanol, Capronalkohol, Caprylalkohol, Caprinalkohol
und Undecylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der
Hydrierung von technischen Fettsäuremethylestern oder im Verlauf der Hydrierung von
Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese erhalten werden. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside
der Kettenlänge C
8-C
10 (DP = 1 bis 3), die als Vorlauf bei der destillativen Auftrennung von technischem
C
8-C
18-Kokosfettalkohol anfallen und mit einem Anteil von weniger als 6 Gew.-% C
12-Alkohol verunreinigt sein können sowie Alkyloligoglucoside auf Basis technischer
C
9/11-Oxoalkohole (DP = 1 bis 3). Der Alkyl- bzw. Alkenylrest R
13 kann sich ferner auch von primären Alkoholen mit 12 bis 22, vorzugsweise 12 bis 14
Kohlenstoffatomen ableiten. Typische Beispiele sind Laurylalkohol, Myristylalkohol,
Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol,
Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol,
Brassidylalkohol sowie deren technische Gemische, die wie oben beschrieben erhalten
werden können. Bevorzugt sind Alkyloligoglucoside auf Basis von gehärtetem C
12/14-Kokosalkohol mit einem DP von 1 bis 3.
[0022] Weiterhin sind als nichtionische Tenside Mischether bevorzugt, die beispielsweise
der Formel
(V) folgen,
R10O(CH2CH2O)r1(CH(CH3)CH2O)s(CH2CH2O)r2R11 (V)
[0023] in der R
10 für einen linearen oder verzweigten Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 6 bis 22, vorzugsweise
12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R
11 für einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest, r1 und r2
unabhängig voneinander für 0 oder Zahlen von 1 bis 20 und s für 0 oder Zahlen von
0,5 bis 5 steht, mit der Maßgabe, dass die Summe (r1+r2+s) von 0 verschieden sein
muss. Typische Beispiele sind etwa Kokosfettalkohol+10EO-butylether, Kokosfettalkohol+5PO+4EO-butylether
oder Kokosfettalkohol+10EO-benzylether.
Co-Builder
[0024] Brauchbare organische Gerüstsubstanzen, die als Co-Builder in Frage kommen, 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. Auch die Säuren an sich können
eingesetzt werden. Die Säuren besitzen neben ihrer Builderwirkung typischerweise auch
die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines
niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere
sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure
und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen. Weitere geeignete organische Buildersubstanzen
sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch
partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen,
beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise
handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis
500 000. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich
von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß
für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche
ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen
3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte
Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2 000 bis 30 000.
Ein bevorzugtes Dextrin ist in der britischen Patentanmeldung GB
9419091 A1 beschrieben. Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um
deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens
eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren. Derartige
oxidierte Dextrine und Verfahren ihrer Herstellung sind beispielsweise aus den europäischen
Patentanmeldungen
EP 0232202 A1, EP 0427349 A1, EP 0472042 A1 und
EP 0542496 A1 sowie den internationalen Patentanmeldungen
WO 92/18542, WO 93/08251, WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 und
WO 95/20608 bekannt. Ebenfalls geeignet ist ein oxidiertes Oligosaccharid gemäß der deutschen
Patentanmeldung
DE 19600018 A1. Ein an C
6 des Saccharidrings oxidiertes Produkt kann besonders vorteilhaft sein. Weitere geeignete
Cobuilder sind Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat.
Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate,
wie sie beispielsweise in den USamerikanischen Patentschriften
US 4,524,009, US 4,639,325, in der europäischen Patentanmeldung
EP 0150930 A1 und der japanischen Patentanmeldung
JP 93/339896 beschrieben werden. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen
Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise
acetylierte Hydroxycarbonsäuren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform
vorliegen können und welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe
sowie maximal zwei Säuregruppen enthalten. Derartige Cobuilder werden beispielsweise
in der internationalen Patentanmeldung
WO 95/20029 beschrieben.
[0025] Geeignete polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Natriumsalze der Polyacrylsäure
oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse
von 800 bis 150 000 (auf Säure bezogen und jeweils gemessen gegen Polystyrolsulfonsäure).
Geeignete copolymere Polycarboxylate sind insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure
und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben
sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure
und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf
freie Säuren, beträgt im allgemeinen 5 000 bis 200 000, vorzugsweise 10 000 bis 120
000 und insbesondere 50 000 bis 100 000 (jeweils gemessen gegen Polystyrolsulfonsäure).
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wässrige Lösung
eingesetzt werden, wobei 20 bis 55 Gew.-%ige wässrige Lösungen bevorzugt sind. Granulare
Polymere werden zumeist nachträglich zu einem oder mehreren Basisgranulaten zugemischt.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen
Monomereinheiten, beispielsweise solche, die gemäß der
DE 4300772 A1 als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate
oder gemäß der
DE 4221381 C2 als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate
enthalten. Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen
DE 4303320 A1 und
DE 4417734 A1 beschrieben werden und als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze
bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen. Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen
polymere A-minodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen.
Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze und Derivate.
[0026] Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von
Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen
aufweisen, beispielsweise wie in der europäischen Patentanmeldung
EP 0280223 A1 beschrieben, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden
wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren
wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.
Öl- und fettlösende Stoffe
[0027] Zusätzlich können die Mittel auch Komponenten enthalten, welche die Öl- und Fett-Auswaschbarkeit
aus Textilien positiv beeinflussen. Zu den bevorzugten öl- und fettlösenden Komponenten
zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose
mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen
von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether, sowie
die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure
bzw. von deren Derivaten, 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.
Bleichmittel und Bleichaktivatoren
[0028] Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H
2O
2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat
besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Natriumpercarbonat,
Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H
2O
2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure,
Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Der Gehalt der Mittel an Bleichmitteln
beträgt vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-% und insbesondere bis 30 Gew.-%, wobei vorteilhafterweise
Perboratmonohydrat oder Percarbonat eingesetzt wird. 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 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-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, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran und die aus den deutschen Patentanmeldungen
DE 19616693 A1 und
DE 19616767 A1 bekannten Enolester sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren
in der europäischen Patentanmeldung
EP 0525239 A1 beschriebene Mischungen (SORMAN), acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose
(PAG), Pentaacetylfruktose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes,
gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton, und/oder N-acylierte Lactame,
beispielsweise N-Benzoylcaprolactam, die aus den internationalen Patentanmeldungen
WO 94/27970, WO 94/28102, WO 94/28103, WO 95/00626, WO 95/14759 und
WO 95/17498 bekannt sind. Die aus der deutschen Patentanmeldung
DE 19616769 A1 bekannten hydrophil substituierten Acylacetale und die in der deutschen Patentanmeldung
DE 196 16 770 sowie der internationalen Patentanmeldung
WO 95/14075 beschriebenen Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch die aus der
deutschen Patentanmeldung
DE 4443177 A1 bekannten Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt werden.
Derartige Bleichaktivatoren sind im üblichen Mengenbereich, vorzugsweise in Mengen
von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf gesamtes
Mittel, enthalten. Zusätzlich zu den oben aufgeführten konventionellen Bleichaktivatoren
oder an deren Stelle können auch die aus den europäischen Patentschriften
EP 0446982 B1 und
EP 0453 003 B1 bekannten Sulfonimine und/oder bleichverstärkende Übergangsmetallsalze beziehungsweise
Übergangsmetallkomplexe als sogenannte Bleichkatalysatoren enthalten sein. Zu den
in Frage kommenden Übergangsmetallverbindungen gehören insbesondere die aus der deutschen
Patentanmeldung
DE 19529905 A1 bekannten Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Salenkomplexe und deren
aus der deutschen Patentanmeldung
DE 19620267 A1 bekannte N-Analogverbindungen, die aus der deutschen Patentanmeldung
DE 19536082 A1 bekannten Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Ruthenium- oder Molybdän-Carbonylkomplexe, die
in der deutschen Patentanmeldung
DE 19605688 A1 beschriebenen Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Ruthenium-, Molybdän-, Titan-, Vanadium-
und Kupfer-Komplexe mit stickstoffhaltigen Tripod-Liganden, die aus der deutschen
Patentanmeldung
DE 19620411 A1 bekannten Kobalt-, Eisen-, Kupfer- und Ruthenium-Aminkomplexe, die in der deutschen
Patentanmeldung
DE 4416438 A1 beschriebenen Mangan-, Kupfer- und Kobalt-Komplexe, die in der europäischen Patentanmeldung
EP 0272030 A1 beschriebenen Kobalt-Komplexe, die aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0693550 A1 bekannten Mangan-Komplexe, die aus der europäischen Patentschrift
EP 0392592 A1 bekannten Mangan-, Eisen-, Kobaltund Kupfer-Komplexe und/oder die in der europäischen
Patentschrift
EP 0443651 B1 oder den europäischen Patentanmeldungen
EP 0458397 A1, EP 0458398 A1, EP 0549271 A1, EP 0549272 A1, EP 0544490 A1 und
EP 0544519 A1 beschriebenen Mangan-Komplexe. Kombinationen aus Bleichaktivatoren und Übergangsmetall-Bleichkatalysatoren
sind beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung
DE 19613103 A1 und der internationalen Patentanmeldung
WO 95/27775 bekannt. Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen
Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti und/oder Ru, werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in
einer Menge bis zu 1 Gew.-%, insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% und besonders
bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%, jeweils bezogen auf gesamtes Mittel, eingesetzt.
Enzyme und Enzymstabilisatoren
[0029] Als Enzyme kommen insbesondere solche aus der Klasse der Hydrolasen, wie der Proteasen,
Esterasen, Lipasen bzw. lipolytisch wirkenden Enzyme, Amylasen, Cellulasen bzw. andere
Glykosylhydrolasen und Gemische der genannten Enzyme in Frage. Alle diese Hydrolasen
tragen in der Wäsche zur Entfernung von Verfleckungen, wie protein-, fettoder stärkehaltigen
Verfleckungen, und Vergrauungen bei. Cellulasen und andere Glykosylhydrolasen können
durch das Entfernen von Pilling und Mikrofibrillen zur Farberhaltung und zur Erhöhung
der Weichheit des Textils beitragen. Zur Bleiche bzw. zur Hemmung der Farbübertragung
können auch Oxidoreduktasen eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen
oder Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Streptomyces griseus und
Humicola insolens gewonnene enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen
vom Subtilisin-Typ und insbesondere Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden,
eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen, beispielsweise aus Protease und Amylase oder
Protease und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease und Cellulase
oder aus Cellulase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder aus Protease,
Amylase und Lipase bzw. lipolytisch wirkenden Enzymen oder Protease, Lipase bzw. lipolytisch
wirkenden Enzymen und Cellulase, insbesondere jedoch Protease- und/oder Lipase-haltige
Mischungen bzw. Mischungen mit lipolytisch wirkenden Enzymen von besonderem Interesse.
Beispiele für derartige lipolytisch wirkende Enzyme sind die bekannten Cutinasen.
Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen als geeignet erwiesen.
Zu den geeigneten Amylasen zählen insbesondere α-Amylasen, Iso-Amylasen, Pullulanasen
und Pektinasen. Als Cellulasen werden vorzugsweise Cellobiohydrolasen, Endoglucanasen
und β-Glucosidasen, die auch Cellobiasen genannt werden, bzw. Mischungen aus diesen
eingesetzt. Da sich die verschiedenen Cellulase-Typen durch ihre CMCase- und Avicelase-Aktivitäten
unterscheiden, können durch gezielte Mischungen der Cellulasen die gewünschten Aktivitäten
eingestellt werden. Die Enzyme können ihrerseits ebenfalls an Trägerstoffen adsorbiert
und/oder in Hüllsubstanzen eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu
schützen. Der Anteil der Enzyme, Enzymmischungen oder Enzymgranulate kann beispielsweise
etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-% betragen.
[0030] Zusätzlich zu den mono- und polyfunktionellen Alkoholen können die Mittel weitere
Enzymstabilisatoren enthalten. Beispielsweise können 0,5 bis 1 Gew.-% Natriumformiat
eingesetzt werden. Möglich ist auch der Einsatz von Proteasen, die mit löslichen Calciumsalzen
und einem Calciumgehalt von vorzugsweise etwa 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Enzym, stabilisiert
sind. Außer Calciumsalzen dienen auch Magnesiumsalze als Stabilisatoren. Besonders
vorteilhaft ist jedoch der Einsatz von Borverbindungen, beispielsweise von Borsäure,
Boroxid, Borax und anderen Alkalimetallboraten wie den Salzen der Orthoborsäure (H
3BO
3), der Metaborsäure (HBO
2) und der Pyroborsäure (Tetraborsäure H
2B
4O
7).
Vergrauungsinhibitoren
[0031] Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in
der Flotte suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern.
Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise
die wasserlöslichen Salze polymerer Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Ethercarbonsäuren
oder Ethersulfonsäuren der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern
der Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide
sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und
andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z.B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken
usw.. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Bevorzugt werden jedoch Celluloseether,
wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Mischether,
wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxymethylcellulose
und deren Gemische, sowie Polyvinylpyrrolidon beispielsweise in Mengen von 0,1 bis
5 Gew.-%, bezogen auf die Mittel, eingesetzt.
Optische Aufheller
[0032] Die Mittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z.B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure
oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe
tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend
sein, z.B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-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. Einheitlich weiße Granulate werden erhalten, wenn
die Mittel außer den üblichen Aufhellern in üblichen Mengen, beispielsweise zwischen
0,1 und 0,5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,3 Gew.-%, auch geringe Mengen,
beispielsweise 10
-6 bis 10
-3 Gew.-%, vorzugsweise um 10
-5 Gew.-%, eines blauen Farbstoffs enthalten. Ein besonders bevorzugter Farbstoff ist
Tinolux® (Handelsprodukt der Ciba-Geigy).
Polymere
[0033] Als schmutzabweisende Polymere ("soil repellants") kommen solche Stoffe in Frage,
die vorzugsweise Ethylenterephthalat- und/oder Polyethylenglycolterephthalatgruppen
enthalten, wobei das Molverhältnis Ethylenterephthalat zu Polyethylenglycolterephthalat
im Bereich von 50 : 50 bis 90 : 10 liegen kann. Das Molekulargewicht der verknüpfenden
Polyethylenglycoleinheiten liegt insbesondere im Bereich von 750 bis 5000, d.h., der
E-thoxylierungsgrad der Polyethylenglycolgruppenhaltigen Polymere kann ca. 15 bis
100 betragen. Die Polymeren zeichnen sich durch ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 5000 bis 200.000 aus und können eine Block-, vorzugsweise aber eine Random-Struktur
aufweisen. Bevorzugte Polymere sind solche mit Molverhältnissen Ethylenterephthalat/Polyethylenglycolterephthalat
von etwa 65 : 35 bis etwa 90 : 10, vorzugsweise von etwa 70 : 30 bis 80 : 20. Weiterhin
bevorzugt sind solche Polymeren, die verknüpfende Polyethylenglycoleinheiten mit einem
Molekulargewicht von 750 bis 5000, vorzugsweise von 1000 bis etwa 3000 und ein Molekulargewicht
des Polymeren von etwa 10.000 bis etwa 50.000 aufweisen. Beispiele für handelsübliche
Polymere sind die Produkte Milease® T (ICI) oder Repelotex® SRP 3 (Rhöne-Poulenc).
Entschäumer
[0034] Als Entschäumer können wachsartige Verbindungen eingesetzt werden. Als "wachsartig"
werden solche Verbindungen verstanden, die einen Schmelzpunkt bei Atmosphärendruck
über 25 °C (Raumtemperatur), vorzugsweise über 50 °C und insbesondere über 70 °C aufweisen.
Die wachsartigen Entschäumersubstanzen sind in Wasser praktisch nicht löslich, d.h.
bei 20 °C weisen sie in 100 g Wasser eine Löslichkeit unter 0,1 Gew.-% auf. Prinzipiell
können alle aus dem Stand der Technik bekannten wachsartigen Entschäumersubstanzen
enthalten sein. Geeignete wachsartige Verbindungen sind beispielsweise Bisamide, Fettalkohole,
Fettsäuren, Carbonsäureester von ein- und mehrwertigen Alkoholen sowie Paraffinwachse
oder Mischungen derselben. Alternativ können natürlich auch die für diesen Zweck bekannten
Silikonverbindungen eingesetzt werden.
[0035] Geeignete Paraffinwachse stellen im allgemeinen ein komplexes Stoffgemisch ohne scharfen
Schmelzpunkt dar. Zur Charakterisierung bestimmt man üblicherweise seinen Schmelzbereich
durch Differential-Thermo-Analyse (DTA), wie in
"The Analyst" 87 (1962), 420, beschrieben, und/oder seinen Erstarrungspunkt. Darunter versteht man die Temperatur,
bei der das Paraffin durch langsames Abkühlen aus dem flüssigen in den festen Zustand
übergeht. Dabei sind bei Raumtemperatur vollständig flüssige Paraffine, das heißt
solche mit einem Erstarrungspunkt unter 25 °C, erfindungsgemäß nicht brauchbar. Zu
den Weichwachsen, die einen Schmelzpunkt im Bereich von 35 bis 50 °C aufweisen, zählen
vorzugsweise der Gruppe der Petrolate und deren Hydrierprodukte. Sie setzen sich aus
mikrokristallinen Paraffinen und bis zu 70 Gew.-% Öl zusammen, besitzen eine salbenartige
bis plastisch feste Konsistenz und stellen bitumenfreie Rückstände aus der Erdölverarbeitung
dar. Besonders bevorzugt sind Destillationsrückstände (Petrolatumstock) bestimmter
paraffinbasischer und gemischtbasischer Rohöle, die zu Vaseline weiterverarbeitet
werden. Vorzugsweise handelt es sich weiterhin um aus Destillationsrückständen paraffin-
und gemischtbasyischer Rohöle und Zylinderöldestillate mittels Lösungsmittel abgeschiedene
bitumenfreie, ölartige bis feste Kohlenwasserstoffe. Sie sind von halbfester, zügiger,
klebriger bis plastisch-fester Konsistenz und besitzen Schmelzpunkte zwischen 50 und
70 °C. Diese Petrolate stellen die wichtigste Ausgangsbasis für die Herstellung von
Mikrowachsen dar. Weiterhin geeignet sind die aus hochviskosen, paraffinhaltigen Schmieröldestillaten
bei der Entparaffinierung abgeschiedenen festen Kohlenwasserstoffen mit Schmelzpunkten
zwischen 63 und 79 °C. Bei diesen Petrolaten handelt es sich um Gemische aus mikrokristallinen
Wachsen und hochschmelzenden n-Paraffinen. Eingesetzt werden können beispielsweise
die aus
EP 0309931 A1 bekannten Paraffinwachsgemische aus beispielsweise 26 Gew.-% bis 49 Gew.-% mikrokristallinem
Paraffinwachs mit einem Erstarrungspunkt von 62 °C bis 90 °C, 20 Gew.-% bis 49 Gew.-%
Hartparaffin mit einem Erstarrungspunkt von 42 °C bis 56 °C und 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%
Weichparaffin mit einem Erstarrungspunkt von 35 °C bis 40 °C. Vorzugsweise werden
Paraffine bzw. Paraffingemische verwendet, die im Bereich von 30 °C bis 90 °C erstarren.
Dabei ist zu beachten, dass auch bei Raumtemperatur fest erscheinende Paraffinwachsgemische
unterschiedliche Anteile an flüssigem Paraffin enthalten können. Bei den erfindungsgemäß
brauchbaren Paraffinwachsen liegt dieser Flüssiganteil so niedrig wie möglich und
fehlt vorzugsweise ganz. So weisen besonders bevorzugte Paraffinwachsgemische bei
30 °C einen Flüssiganteil von unter 10 Gew.-%, insbesondere von 2 Gew.-% bis 5 Gew.-%,
bei 40 °C einen Flüssiganteil von unter 30 Gew.-%, vorzugsweise von 5 Gew.-% bis 25
Gew.-% und insbesondere von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bei 60 °C einen Flüssiganteil
von 30 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere von 40 Gew.-% bis 55 Gew.-%, bei 80 °C einen
Flüssiganteil von 80 Gew.-% bis 100 Gew.-%, und bei 90 °C einen Flüssiganteil von
100 Gew.-% auf. Die Temperatur, bei der ein Flüssiganteil von 100 Gew.-% des Paraffinwachses
erreicht wird, liegt bei besonders bevorzugten Paraffinwachsgemischen noch unter 85
°C, insbesondere bei 75 °C bis 82 °C. Bei den Paraffinwachsen kann es sich um Petrolatum,
mikrokristalline Wachse bzw. hydrierte oder partiell hydrierte Paraffinwachse handeln.
[0036] Geeignete Bisamide als Entschäumer sind solche, die sich von gesättigten Fettsäuren
mit 12 bis 22, vorzugsweise 14 bis 18 C-Atomen sowie von Alkylendiaminen mit 2 bis
7 C-Atomen ableiten. Geeignete Fettsäuren sind Laurin-, Myristin-, Stearin-, Arachin-
und Behensäure sowie deren Gemische, wie sie aus natürlichen Fetten beziehungsweise
gehärteten Ölen, wie Talg oder hydriertem Palmöl, erhältlich sind. Geeignete Diamine
sind beispielsweise Ethylendiamin, 1,3-Propylendiamin, Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin,
Hexamethylendiamin, p-Phenylendiamin und Toluylendiamin. Bevorzugte Diamine sind Ethylendiamin
und Hexamethylendiamin. Besonders bevorzugte Bisamide sind Bismyristoylethylendiamin,
Bispalmitoylethylendiamin, Bisstearoylethylendiamin und deren Gemische sowie die entsprechenden
Derivate des Hexamethylendiamins.
[0037] Geeignete Carbonsäureester als Entschäumer leiten sich von Carbonsäuren mit 12 bis
28 Kohlenstoffatomen ab. Insbesondere handelt es sich um Ester von Behensäure, Stearinsäure,
Hydroxystearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure und/oder Laurinsäure. Der
Alkoholteil des Carbonsäureesters enthält einen ein- oder mehrwertigen Alkohol mit
1 bis 28 Kohlenstoffatomen in der Kohlenwasserstoffkette. Beispiele von geeigneten
Alkoholen sind Behenylalkohol, Arachidylalkohol, Kokosalkohol, 12-Hydroxystearylalkohol,
Oleylalkohol und Laurylalkohol sowie Ethylenglykol, Glycerin, Polyvinylalkohol, Saccharose,
Erythrit, Pentaerythrit, Sorbitan und/oder Sorbit. Bevorzugte Ester sind solche von
Ethylenglykol, Glycerin und Sorbitan, wobei der Säureteil des Esters insbesondere
aus Behensäure, Stearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure oder Myristinsäure ausgewählt
wird. In Frage kommende Ester mehrwertiger Alkohole sind beispielsweise Xylitmonopalmitat,
Pentarythritmonostearat, Glycerin-monostearat, Ethylenglykolmonostearat und Sorbitanmonostearat,
Sorbitanpalmitat, Sorbitanmonolaurat, Sorbitandilaurat, Sorbitandistearat, Sorbitandibehenat,
Sorbitandioleat sowie gemischte Talgalkylsorbitanmono- und -diester. Brauchbare Glycerinester
sind die Mono-, Di- oder Triester von Glycerin und genannten Carbonsäuren, wobei die
Mono- oder Dieester bevorzugt sind. Glycerinmonostearat, Glycerinmonooleat, Glycerinmonopalmitat,
Glycerinmonobehenat und Glycerindistearat sind Beispiele hierfür. Beispiele für geeignete
natürliche Ester als Entschäumer sind Bienenwachs, das hauptsächlich aus den Estern
CH
3(CH
2)
24COO(CH
2)
27CH
3 und CH
3(CH
2)
26COO(CH
2)
25CH
3 besteht, und Carnaubawachs, das ein Gemisch von Carnaubasäurealkylestern, oft in
Kombination mit geringen Anteilen freier Carnaubasäure, weiteren langkettigen Säuren,
hochmolekularen Alkoholen und Kohlenwasserstoffen, ist.
[0038] Geeignete Carbonsäuren als weitere Entschäumerverbindung sind insbesondere Behensäure,
Stearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure und Laurinsäure sowie deren Gemische,
wie sie aus natürlichen Fetten bzw. gegebenenfalls gehärteten Ölen, wie Talg oder
hydriertem Palmöl, erhältlich sind. Bevorzugt sind gesättigte Fettsäuren mit 12 bis
22, insbesondere 18 bis 22 C-Atomen. In gleicher Weise können die entsprechenden Fettalkohole
gleicher C-Kettenlänge eingesetzt werden.
[0039] Weiterhin können zusätzlich Dialkylether als Entschäumer enthalten sein. Die Ether
können asymmetrisch oder aber symmetrisch aufgebaut sein, d.h. zwei gleiche oder verschiedene
Alkylketten, vorzugsweise mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen enthalten. Typische Beispiele
sind Di-n-octylether, Di-i-octylether und Di-n-stearylether, insbesondere geeignet
sind Dialkylether, die einen Schmelzpunkt über 25 °C, insbesondere über 40 °C aufweisen.
[0040] Weitere geeignete Entschäumerverbindungen sind Fettketone, die nach den einschlägigen
Methoden der präparativen organischen Chemie erhalten werden können. Zu ihrer Herstellung
geht man beispielsweise von Carbonsäuremagnesiumsalzen aus, die bei Temperaturen oberhalb
von 300 °C unter Abspaltung von Kohlendioxid und Wasser pyrolysiert werden, beispielsweise
gemäß der deutschen Offenlegungsschrift
DE 2553900 OS. Geeignete Fettketone sind solche, die durch Pyrolyse der Magnesiumsalze von Laurinsäure,
Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure,
Petroselinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure oder Erucasäure hergestellt
werden.
[0041] Weitere geeignete Entschäumer sind Fettsäurepolyethylenglykolester, die vorzugsweise
durch basisch homogen katalysierte Anlagerung von Ethylenoxid an Fettsäuren erhalten
werden. Insbesondere erfolgt die Anlagerung von Ethylenoxid an die Fettsäuren in Gegenwart
von Alkanolaminen als Katalysatoren. Der Einsatz von Alkanolaminen, speziell Triethanolamin,
führt zu einer äußerst selektiven Ethoxylierung der Fettsäuren, insbesondere dann,
wenn es darum geht, niedrig ethoxylierte Verbindungen herzustellen. Innerhalb der
Gruppe der Fettsäurepolyethylenglykolester werden solche bevorzugt, die einen Schmelzpunkt
über 25 °C, insbesondere über 40 °C aufweisen .
[0042] Innerhalb der Gruppe der wachsartigen Entschäumer werden besonders bevorzugt die
beschriebenen Paraffinwachse alleine als wachsartige Entschäumer eingesetzt oder in
Mischung mit einem der anderen wachsartigen Entschäumer, wobei der Anteil der Paraffinwachse
in der Mischung vorzugsweise über 50 Gew.-% - bezogen auf wachsartige Entschäumermischung
- ausmacht. Die Paraffinwachse können bei Bedarf auf Träger aufgebracht sein. Als
Trägermaterial sind alle bekannten anorganischen und/oder organischen Trägermaterialien
geeignet. Beispiele für typische anorganische Trägermaterialien sind Alkalicarbonate,
Alumosilicate, wasserlösliche Schichtsilicate, Alkalisilicate, Alkalisulfate, beispielsweise
Natriumsulfat, und Alkaliphosphate. Bei den Alkalisilicaten handelt es sich vorzugsweise
um eine Verbindung mit einem Molverhältnis Alkalioxid zu SiO
2 von 1 : 1,5 bis 1 : 3,5. Die Verwendung derartiger Silicate resultiert in besonders
guten Korneigenschaften, insbesondere hoher Abriebsstabilität und dennoch hoher Auflösungsgeschwindigkeit
in Wasser. Zu den als Trägermaterial bezeichneten Alumosilicaten gehören insbesondere
die Zeolithe, beispielsweise Zeolith NaA und NaX. Zu den als wasserlöslichen Schichtsilicaten
bezeichneten Verbindungen gehören beispielsweise amorphes oder kristallines Wasserglas.
Weiterhin können Silicate Verwendung finden, welche unter der Bezeichnung Aerosil®
oder Sipernat® im Handel sind. Als organische Trägermaterialien kommen zum Beispiel
filmbildende Polymere, beispielsweise Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Poly(meth)acrylate,
Polycarboxylate, Cellulosederivate und Stärke in Frage. Brauchbare Celluloseether
sind insbesondere Alkalicarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose
und sogenannte Cellulosemischether, wie zum Beispiel Methylhydroxyethylcellulose und
Methylhydroxypropylcellulose, sowie deren Mischungen. Besonders geeignete Mischungen
sind aus Natrium-Carboxymethylcellulose und Methylcellulose zusammengesetzt, wobei
die Carboxymethylcellulose üblicherweise einen Substitutionsgrad von 0,5 bis 0,8 Carboxymethylgruppen
pro Anhydroglukoseeinheit und die Methylcellulose einen Substitutionsgrad von 1,2
bis 2 Methylgruppen pro Anhydroglukoseeinheit aufweist. Die Gemische enthalten vorzugsweise
Alkalicarboxymethylcellulose und nichtionischen Celluloseether in Gewichtsverhältnissen
von 80 : 20 bis 40 : 60, insbesondere von 75 : 25 bis 50 : 50. Als Träger ist auch
native Stärke geeignet, die aus Amylose und Amylopectin aufgebaut ist. Als native
Stärke wird Stärke bezeichnet, wie sie als Extrakt aus natürlichen Quellen zugänglich
ist, beispielsweise aus Reis, Kartoffeln, Mais und Weizen. Native Stärke ist ein handelsübliches
Produkt und damit leicht zugänglich. Als Trägermaterialien können einzeln oder mehrere
der vorstehend genannten Verbindungen eingesetzt werden, insbesondere ausgewählt aus
der Gruppe der Alkalicarbonate, Alkalisulfate, Alkaliphosphate, Zeolithe, wasserlösliche
Schichtsilicate, Alkalisilicate, Polycarboxylate, Celluloseether, Polyacrylat/Polymethacrylat
und Stärke. Besonders geeignet sind Mischungen von Alkalicarbonaten, insbesondere
Natriumcarbonat, Alkalisilicaten, insbesondere Natriumsilicat, Alkalisulfaten, insbesondere
Natriumsulfat und Zeolithen.
[0043] Geeignete Silicone sind übliche Organopolysiloxane, die einen Gehalt an feinteiliger
Kieselsäure, die wiederum auch silaniert sein kann, aufweisen können. Derartige Organopolysiloxane
sind beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung
EP 0496510 A1 beschrieben. Besonders bevorzugt sind Polydiorganosiloxane und insbesondere Polydimethylsiloxane,
die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Geeignete Polydiorganosiloxane weisen
eine nahezu lineare Kette auf und weisen einen Oligomerisierungsgrad von 40 bis 1500
auf. Beispiele für geeignete Substituenten sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isobutyl, tert.
Butyl und Phenyl. Weiterhin geeignet sind amino-, fettsäure-, alkohol-, polyether-,
epoxy-, fluor-, glykosid- und/oder alkylmodifizierte Siliconverbindungen, die bei
Raumtemperatur sowohl flüssig als auch harzförmig vorliegen können. Weiterhin geeignet
sind Simethicone, bei denen es sich um Mischungen aus Dimethiconen mit einer durchschnittlichen
Kettenlänge von 200 bis 300 Dimethylsiloxan-Einheiten und hydrierten Silicaten handelt.
In der Regel enthalten die Silicone im allgemeinen und die Polydiorganosiloxane im
besonderen feinteilige Kieselsäure, die auch silaniert sein kann. Insbesondere geeignet
sind im Sinne der vorliegenden Erfindung kieselsäurehaltige Dimethylpolysiloxane.
Vorteilhafterweise haben die Polydiorganosiloxane eine Viskosität nach Brookfield
bei 25 °C (Spindel 1, 10 Upm) im Bereich von 5000 mPas bis 30 000 mPas, insbesondere
von 15 000 bis 25 000 mPas. Vorzugsweise werden die Silicone in Form ihrer wäßrigen
Emulsionen eingesetzt. In der Regel gibt man das Silicon zu vorgelegtem Wasser unter
Rühren. Falls gewünscht kann man zur Erhöhung der Viskosität der wässrigen Siliconemulsionen
Verdickungsmittel, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, zugeben. Diese
können anorganischer und/oder organischer Natur sein, besonders bevorzugt werden nichtionische
Celluloseether wie Methylcellulose, Ethylcellulose und Mischether wie Methylhydoxyethylcellulose,
Methylhydroxypropylcellulose, Methylhydroxybutylcellulose sowie anionische Carboxycellulose-Typen
wie das Carboxymethylcellulose-Natriumsalz (Abkürzung CMC). Insbsonders geeignete
Verdicker sind Mischungen von CMC zu nicht-ionischen Celluloseethern im Gewichtsverhältnis
80 : 20 bis 40 : 60, insbesondere 75 : 25 bis 60 : 40. In der Regel und besonders
bei Zugabe der beschriebenen Verdickermischungen empfehlen sich Einsatzkonzentrationen
von cirka 0,5 bis 10, insbesondere von 2,0 bis 6 Gew.-% - berechnet als Verdickermischung
und bezogen auf wässrige Siliconemulsion. Die Gehalt an Siliconen der beschriebenen
Art in den wässrigen Emulsionen liegt vorteilhafterweise im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%,
insbesondere von 20 bis 40 Gew.-% - berechnet als Silicone und bezogen auf wäßrige
Siliconemulsion. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erhalten die wäßrigen
Siliconlösungen als Verdicker Stärke, die aus natürlichen Quellen zugänglich ist,
beispielsweise aus Reis, Kartoffeln, Mais und Weizen. Die Stärke ist vorteilhafterweise
in Mengen von 0,1 bis zu 50 Gew.-% - bezogen auf Silicon-Emulsion - enthalten und
insbesondere in Mischung mit den schon beschriebenen Verdickermischungen aus Natrium-Carboxymethylcellulose
und einem nichtionischen Celluloseether in den schon genannten Mengen. Zur Herstellung
der wässrigen Siliconemulsionen geht man zweckmäßigerweise so vor, dass man die gegebenenfalls
vorhandenen Verdickungsmittel in Wasser vorquellen lässt, bevor die Zugabe der Silicone
erfolgt. Das Einarbeiten der Silicone erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe wirksamer
Rühr- und Mischungsvorrichtungen.
Sprengmittel
[0044] Die festen Zubereitungen können des weiteren Spreng- oder Desintegrationsmittel enthalten.
Hierunter sind Stoffe zu verstehen, die den Formkörpern zugegeben werden, um deren
Zerfall beim Inkontaktbringen mit Wasser zu beschleunigen. Übersichten hierzu finden
sich z.B. in
J.Pharm.Sci. 61 (1972), Römpp Chemilexikon, 9. Auflage, Band 6, S. 4440 sowie und
Voigt "Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie" (6. Auflage, 1987, S. 182-184). Diese Stoffe 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 gegebenenfalls quervernetztes Polyvinylpyrrolidon
(PVP) oder natürliche Polymere bzw. modifizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke
und ihre Derivate, Alginate oder Casein-Derivate. Als bevorzugte Desintegrationsmittel
werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis
eingesetzt. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C
6H
10O
5)
n auf und stellt formal betrachtet ein β-1,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits
aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus
ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen
von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge
Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen
umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen
Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxylgruppen
gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt
wurden, lassen sich als Cellulosederivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulosederivate
fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester
und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten Cellulosederivate werden vorzugsweise
nicht allein als Sprengmittel 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. 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 um kompaktierbar sind. Die Sprengmittel
können im Formkörper makroskopisch betrachtet homogen verteilt vorliegen, mikroskopisch
gesehen bilden sie jedoch herstellungsbedingt Zonen erhöhter Konzentration. Sprengmittel,
die im Sinne der Erfindung zugegen sein können, wie z.B. Kollidon, Alginsäure und
deren Alkalisalze, amorphe oder auch teilweise kristalline Schichtsilicate (Bentonite),
Polyacrylate, Polyethylenglycole sind beispielsweise den Druckschriften
WO 98/40462 (Rettenmaier),
WO 98/55583 und
WO 98/55590 (Unilever) und
WO 98/40463, DE 19709991 und
DE 19710254 (Henkel) zu entnehmen. Auf die Lehre dieser Schriften wird ausdrücklich Bezug genommen.
Die Formkörper können die Sprengmittel in Mengen von 0,1 bis 25, vorzugsweise 1 bis
20 und insbesondere 5 bis 15 Gew.-% - bezogen auf die Formkörper enthalten.
Duftstoffe
[0045] 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, Dimethylbenzylcarbinylacetat,
Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenylglycinat, Allylcyclohexylpropionat,
Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether,
zu den Aldehyden z.B. die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal,
Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal,
zu den Ketonen z.B. die Jonone, α-Isomethylionon und Methylcedrylketon, zu den Alkoholen
Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol,
zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen.
Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam
eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische
enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B. Pine-, Citrus-,
Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller,
Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl,
Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl,
Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
[0046] Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen Mittel eingearbeitet werden,
es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, welche
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.
Anorganische Salze
[0047] Weitere geeignete Inhaltsstoffe der Mittel sind wasserlösliche anorganische Salze
wie Bicarbonate, Carbonate, amorphe Silicate, normale Wassergläser, welche keine herausragenden
Buildereigenschaften aufweisen, oder Mischungen aus diesen; insbesondere werden Alkalicarbonat
und/oder amorphes Alkalisilicat, vor allem Natriumsilicat mit einem molaren Verhältnis
Na
2O : SiO
2 von 1 : 1 bis 1 : 4,5, vorzugsweise von 1 : 2 bis 1 : 3,5, eingesetzt. Der Gehalt
an Natriumcarbonat in den Endzubereitungen beträgt dabei vorzugsweise bis zu 40 Gew.-%,
vorteilhafterweise zwischen 2 und 35 Gew.-%. Der Gehalt der Mittel an Natriumsilicat
(ohne besondere Buildereigenschaften) beträgt im allgemeinen bis zu 10 Gew.-% und
vorzugsweise zwischen 1 und 8 Gew.-%. Als Füll- bzw. Stellmittel kann ferner beispielsweise
Natriumsulfat in Mengen von 0 bis 10, insbesondere 1 bis 5 Gew.-% - bezogen auf Mittel
- enthalten sein
[0048] Die erfindungsgemäßen Mittel sind grundsätzlich wasserfrei, sie können aber herstellungsbedingt
eine Restfeuchte von maximal 10, vorzugsweise unter 8 und insbesondere unter 5 Gew.-%
aufweisen. Vorzugsweise gelangen solche Mittel zum Einsatz, die
6 bis 75, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% nichtionische Tenside und
25 bis 94, vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% anorganische oder organische Träger
bzw.
10 bis 40, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% nichtionische Tenside und
50 bis 80, vorzugsweise 60 bis 70 Gew.-% anorganische oder organische Träger
mit der Maßgabe enthalten, dass sich die Mengenangaben gegebenenfalls mit Wasser und
weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen zu 100 Gew.-% ergänzen.
Herstellverfahren
[0049] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
festen Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln, vorzugsweise Geschirrspülmitteln, bei
dem man nichtionische Tenside mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 35 bis 70 °C und
einer Viskosität, gemessen nach der Brookfield-Methode (10 Upm, Spindel 1, Temperatur
10 °C oberhalb des Schmelzpunktes), von weniger als 5000 mPas, vorzugsweise solche
vom Typ der Hydroxymischether auf anorganische oder organische Träger aufbringt.
[0050] Die Herstellung kann dabei dergestalt erfolgen, dass entweder eine Vermischung von
nichtionischen Tensiden und Trägern hergestellt oder nur die Oberfläche der Träger
mit den nichtionischen Tensiden beschichtet wird. Bevorzugt werden die Mittel dadurch
hergestellt, dass die nichtionischen Tenside und die Träger sowie gegebenenfalls die
weiteren Zusatzstoffe, miteinander vermischt und agglomeriert werden. Die festen Zubereitungen
können beispielsweise durch Sprühtrocknung oder Sprühmischen, im Pflugschar-, Lödige-
oder Eirichmischer oder durch komplexe Granulationsverfahren, beispielsweise Wirbelschichtgranulation,
hergestellt werden. Bevorzugt ist dabei insbesondere, dass mindestens die Niotensidkomponente
durch Wirbelschichtgranulation hergestellt wird. Weiter kann es insbesondere bevorzugt
sein, wenn wässrige Zubereitungen des Trägers, beispielsweise des Alkalisilicats oder
des Alkalicarbonats gemeinsam mit anderen übrigen Komponenten in einer Trockeneinrichtung
versprüht werden, wobei gleichzeitig mit der Trocknung eine Granulation stattfinden
kann.
Sprühtrocknung
[0051] Bei der Trockeneinrichtung, in die die wässrige Zubereitung versprüht wird, kann
es sich um beliebige Trockenapparaturen handeln. In einer bevorzugten Verfahrensführung
wird die Trocknung als Sprühtrocknung in einem Trockenturm durchgeführt. Dabei werden
die wässrigen Zubereitungen in bekannter Weise einem Trocknungsgasstrom in feinverteilter
Form ausgesetzt. In Patentveröffentlichungen der Firma Henkel wird eine Ausführungsform
der Sprühtrocknung mit überhitztem Wasserdampf beschrieben. Das dort offenbarte Arbeitsprinzip
wird hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindungsoffenbarung
gemacht. Verwiesen wird hier insbesondere auf die nachfolgenden Druckschriften:
DE 4030688 A1 sowie die weiterführenden Veröffentlichungen gemäß
DE 4204035 A1; DE 4204090 A1; DE 4206050 A1; DE 4206521 A1; DE 4206495 A1; DE 4208773
A1; DE 4209432 A1 und
DE 4234376 A1. Dieses Verfahren wurde schon im Zusammenhang mit der Herstellung des Entschäumerkorn
vorgestellt.
Wirbelchichtgranulierung
[0052] Eine besonders bevorzugte Möglichkeit zur Herstellung der Mittel besteht darin, die
Vorprodukte einer Wirbelschichtgranulierung ("SKET"-Granulierung) zu unterwerfen.
Hierunter ist eine Granulierung unter gleichzeitiger Trocknung zu verstehen, die vorzugsweise
batchweise oder kontinuierlich erfolgt. Dabei können die Vorprodukte sowohl in getrocknetem
Zustand als auch als wässrige Zubereitung eingesetzt werden. Bevorzugt eingesetzte
Wirbelschicht-Apparate besitzen Bodenplatten mit Abmessungen von 0,4 bis 5 m. Vorzugsweise
wird die Granulierung bei Wirbelluftgeschwindigkeiten im Bereich von 1 bis 8 m/s durchgeführt.
Der Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht erfolgt vorzugsweise über eine Größenklassierung
der Granulate. Die Klassierung kann beispielsweise mittels einer Siebvorrichtung oder
durch einen entgegengeführten Luftstrom (Sichterluft) erfolgen, der so reguliert wird,
dass erst Teilchen ab einer bestimmten Teilchengröße aus der Wirbelschicht entfernt
und kleinere Teilchen in der Wirbelschicht zurückgehalten werden. Üblicherweise setzt
sich die einströmende Luft aus der beheizten oder unbeheizten Sichterluft und der
beheizten Bodenluft zusammen. Die Bodenlufttemperatur liegt dabei zwischen 80 und
400, vorzugsweise 90 und 350 und insbesondere unter 70 °C. Vorteilhafterweise wird
zu Beginn der Granulierung eine Startmasse, beispielsweise ein Granulat aus einem
früheren Versuchsansatz, vorgelegt.
Pressagglomeration
[0053] In einer anderen, insbesondere wenn Mittel hoher Schüttdichte erhalten werden sollen,
bevorzugten Variante werden die Gemische anschließend einem Kompaktierungsschritt
unterworfen, wobei weitere Inhaltsstoffe den Mitteln erst nach dem Kompaktierungsschritt
zugemischt werden. Die Kompaktierung der Inhaltsstoffe findet in einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung in einem Preßagglomerationsverfahren statt. Der Pressagglomerationsvorgang,
dem das feste Vorgemisch (getrocknetes Basiswaschmittel) unterworfen wird, kann dabei
in verschiedenen Apparaten realisiert werden. Je nach dem Typ des verwendeten Agglomerators
werden unterschiedliche Pressagglomerationsverfahren unterschieden. Die vier häufigsten
und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugten Pressagglomerationsverfahren
sind dabei die Extrusion, das Walzenpressen bzw. -kompaktieren, das Lochpressen (Pelletieren)
und das Tablettieren, so dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Pressagglomerationsvorgänge
Extrusions-, Walzenkompaktierungs-, Pelletierungs- oder Tablettierungsvorgänge sind.
[0054] Allen Verfahren ist gemeinsam, dass das Vorgemisch unter Druck verdichtet und plastifiziert
wird und die einzelnen Partikel unter Verringerung der Porosität aneinandergedrückt
werden und aneinander haften. Bei allen Verfahren (bei der Tablettierung mit Einschränkungen)
lassen sich die Werkzeuge dabei auf höhere Temperaturen aufheizen oder zur Abführung
der durch Scherkräfte entstehenden Wärme kühlen.
[0055] In allen Verfahren kann als Hilfsmittel zur Verdichtung ein oder mehrere Bindemittel
eingesetzt werden. Dabei soll jedoch klargestellt sein, dass an sich immer auch der
Einsatz von mehreren, verschiedenen Bindemitteln und Mischungen aus verschiedenen
Bindemitteln möglich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
ein Bindemittel eingesetzt, dass bei Temperaturen bis maximal 130 °C, vorzugsweise
bis maximal 100 °C und insbesondere bis 90 °C bereits vollständig als Schmelze vorliegt.
Das Bindemittel muss also je nach Verfahren und Verfahrensbedingungen ausgewählt werden
oder die Verfahrensbedingungen, insbesondere die Verfahrenstemperatur, müssen - falls
ein bestimmtes Bindemittel gewünscht wird - an das Bindemittel angepaßt werden.
[0056] Der eigentliche Verdichtungsprozess erfolgt dabei vorzugsweise bei Verarbeitungstemperaturen,
die zumindest im Verdichtungsschritt mindestens der Temperatur des Erweichungspunkts,
wenn nicht sogar der Temperatur des Schmelzpunkts des Bindemittels entsprechen. In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Verfahrenstemperatur signifikant
über dem Schmelzpunkt bzw. oberhalb der Temperatur, bei der das Bindemittel als Schmelze
vorliegt. Insbesondere ist es aber bevorzugt, dass die Verfahrenstemperatur im Verdichtungsschritt
nicht mehr als 20 °C über der Schmelztemperatur bzw. der oberen Grenze des Schmelzbereichs
des Bindemittels liegt. Zwar ist es technisch durchaus möglich, auch noch höhere Temperaturen
einzustellen; es hat sich aber gezeigt, dass eine Temperaturdifferenz zur Schmelztemperatur
bzw. zur Erweichungstemperatur des Bindemittels von 20 °C im allgemeinen durchaus
ausreichend ist und noch höhere Temperaturen keine zusätzlichen Vorteile bewirken.
Deshalb ist es - insbesondere auch aus energetischen Gründen - besonders bevorzugt,
zwar oberhalb, jedoch so nah wie möglich am Schmelzpunkt bzw. an der oberen Temperaturgrenze
des Schmelzbereichs des Bindemittels zu arbeiten. Eine derartige Temperaturführung
besitzt den weiteren Vorteil, dass auch thermisch empfindliche Rohstoffe, beispielsweise
Peroxybleichmittel wie Perborat und/oder Percarbonat, aber auch Enzyme, zunehmend
ohne gravierende Aktivsubstanzverluste verarbeitet werden können. Die Möglichkeit
der genauen Temperatursteuerung des Binders insbesondere im entscheidenden Schritt
der Verdichtung, also zwischen der Vermischung/Homogenisierung des Vorgemisches und
der Formgebung, erlaubt eine energetisch sehr günstige und für die temperaturempfindlichen
Bestandteile des Vorgemisches extrem schonende Verfahrensführung, da das Vorgemisch
nur für kurze Zeit den höheren Temperaturen ausgesetzt ist. In bevorzugten Pressagglomerationsverfahren
weisen die Arbeitswerkzeuge des Pressagglomerators (die Schnecke(n) des Extruders,
die Walze(n) des Walzenkompaktors sowie die Presswalze(n) der Pelletpresse) eine Temperatur
von maximal 150 °C, vorzugsweise maximal 100 °C und insbesondere maximal 75 °C auf
und die Verfahrenstemperatur liegt bei 30 °C und insbesondere maximal 20 °C oberhalb
der Schmelztemperatur bzw. der oberen Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Bindemittels.
Vorzugsweise beträgt die Dauer der Temperatureinwirkung im Kompressionsbereich der
Preßagglomeratoren maximal 2 Minuten und liegt insbesondere in einem Bereich zwischen
30 Sekunden und 1 Minute.
[0057] Bevorzugte Bindemittel, die allein oder in Mischung mit anderen Bindemitteln eingesetzt
werden können, sind Polyethylenglykole, 1,2-Polypropylenglykole sowie modifizierte
Polyethylenglykole und Polypropylenglykole. Besonders bevorzugt sind Kombinationen
von Polyethylengylcolen mit nichtionischen Tensiden, speziell vom Typ der Fettalkoholpolyglycolether.
Zu den modifizierten Polyalkylenglykolen zählen insbesondere die Sulfate und/oder
die Disulfate von Polyethylenglykolen oder Polypropylenglykolen mit einer relativen
Molekülmasse zwischen 600 und 12 000 und insbesondere zwischen 1 000 und 4 000. Eine
weitere Gruppe besteht aus Mono- und/oder Disuccinaten der Polyalkylenglykole, welche
wiederum relative Molekülmassen zwischen 600 und 6 000, vorzugsweise zwischen 1 000
und 4 000 aufweisen. Für eine genauere Beschreibung der modifizierten Polyalkylenglykolether
wird auf die Offenbarung der internationalen Patentanmeldung
WO 93/02176 verwiesen. Im Rahmen dieser Erfindung zählen zu Polyethylenglykolen solche Polymere,
bei deren Herstellung neben Ethylenglykol ebenso C
3-C
5-Glykole sowie Glycerin und Mischungen aus diesen als Startmoleküle eingesetzt werden.
Ferner werden auch ethoxylierte Derivate wie Trimethylolpropan mit 5 bis 30 EO umfaßt.
Die vorzugsweise eingesetzten Polyethylenglykole können eine lineare oder verzweigte
Struktur aufweisen, wobei insbesondere lineare Polyethylenglykole bevorzugt sind.
Zu den insbesondere bevorzugten Polyethylenglykolen gehören solche mit relativen Molekülmassen
zwischen 2 000 und 12 000, vorteilhafterweise um 4 000, wobei Polyethylenglykole mit
relativen Molekülmassen unterhalb 3 500 und oberhalb 5 000 insbesondere in Kombination
mit Polyethylenglykolen mit einer relativen Molekülmasse um 4 000 eingesetzt werden
können und derartige Kombinationen vorteilhafterweise zu mehr als 50 Gew.-%, bezogen
auf die gesamte Menge der Polyethylenglykole, Polyethylenglykole mit einer relativen
Molekülmasse zwischen 3 500 und 5 000 aufweisen. Als Bindemittel können jedoch auch
Polyethylenglykole eingesetzt werden, welche an sich bei Raumtemperatur und einem
Druck von 1 bar in flüssigem Stand vorliegen; hier ist vor allem von Polyethylenglykol
mit einer relativen Molekülmasse von 200, 400 und 600 die Rede. Allerdings sollten
diese an sich flüssigen Polyethylenglykole nur in einer Mischung mit mindestens einem
weiteren Bindemittel eingesetzt werden, wobei diese Mischung wieder den erfindungsgemäßen
Anforderungen genügen muss, also einen Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt von mindestens
oberhalb 45 °C aufweisen muss. Ebenso eignen sich als Bindemittel niedermolekulare
Polyvinylpyrrolidone und Derivate von diesen mit relativen Molekülmassen bis maximal
30 000. Bevorzugt sind hierbei relative Molekülmassenbereiche zwischen 3 000 und 30
000, beispielsweise um 10 000. Polyvinylpyrrolidone werden vorzugsweise nicht als
alleinige Bindemittel, sondern in Kombination mit anderen, insbesondere in Kombination
mit Polyethylenglykolen, eingesetzt.
[0058] Das verdichtete Gut weist direkt nach dem Austritt aus dem Herstellungsapparat vorzugsweise
Temperaturen nicht oberhalb von 90 °C auf, wobei Temperaturen zwischen 35 und 85 °C
besonders bevorzugt sind. Es hat sich herausgestellt, dass Austrittstemperaturen -
vor allem im Extrusionsverfahren - von 40 bis 80 °C, beispielsweise bis 70 °C, besonders
vorteilhaft sind.
Extrusion
[0059] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Mittel mittels
einer Extrusion hergestellt, wie sie beispielsweise in dem europäischen Patent
EP 0486592 B1 oder den internationalen Patentanmeldungen
WO 93/02176 und
WO 94/09111 bzw.
WO 98/12299 beschrieben werden. Dabei wird ein festes Vorgemisch unter Druck strangförmig verpresst
und der Strang nach Austritt aus der Lochform mittels einer Schneidevorrichtung auf
die vorbestimmbare Granulatdimension zugeschnitten. Das homogene und feste Vorgemisch
enthält ein Plastifizier- und/oder Gleitmittel, welches bewirkt, dass das Vorgemisch
unter dem Druck bzw. unter dem Eintrag spezifischer Arbeit plastisch erweicht und
extrudierbar wird. Bevorzugte Plastifizierund/oder Gleitmittel sind Tenside und/oder
Polymere. Zur Erläuterung des eigentlichen Extrusionsverfahrens wird hiermit ausdrücklich
auf die obengenannten Patente und Patentanmeldungen verwiesen. Vorzugsweise wird dabei
das Vorgemisch vorzugsweise einem Planetwalzenextruder oder einem 2-Wellen-Extruder
bzw. 2-Schnecken-Extruder mit gleichlaufender oder gegenlaufender Schneckenführung
zugeführt, dessen Gehäuse und dessen Extruder-Granulierkopf auf die vorbestimmte Extrudiertemperatur
aufgeheizt sein können. Unter der Schereinwirkung der Extruderschnecken wird das Vorgemisch
unter Druck, der vorzugsweise mindestens 25 bar beträgt, bei extrem hohen Durchsätzen
in Abhängigkeit von dem eingesetzten Apparat aber auch darunter liegen kann, verdichtet,
plastifiziert, in Form feiner Stränge durch die Lochdüsenplatte im Extruderkopf extrudiert
und schließlich das Extrudat mittels eines rotierenden Abschlagmessers vorzugsweise
zu etwa kugelförmigen bis zylindrischen Granulatkörnern verkleinert. Der Lochdurchmesser
der Lochdüsenplatte und die Strangschnittlänge werden dabei auf die gewählte Granulatdimension
abgestimmt. So gelingt die Herstellung von Granulaten einer im wesentlichen gleichmäßig
vorherbestimmbaren Teilchengröße, wobei im einzelnen die absoluten Teilchengrößen
dem beabsichtigten Einsatzzweck angepaßt sein können. Im allgemeinen werden Teilchendurchmesser
bis höchstens 0,8 cm bevorzugt. Wichtige Ausführungsformen sehen hier die Herstellung
von einheitlichen Granulaten im Millimeterbereich, beispielsweise im Bereich von 0,5
bis 5 mm und insbesondere im Bereich von etwa 0,8 bis 3 mm vor. Das Länge/Durchmesser-Verhältnis
der abgeschlagenen primären Granulate liegt dabei vorzugsweise im Bereich von etwa
1 : 1 bis etwa 3 : 1. Weiterhin ist es bevorzugt, das noch plastische Primärgranulat
einem weiteren formgebenden Verarbeitungsschritt zuzuführen; dabei werden am Rohextrudat
vorliegende Kanten abgerundet, so dass letztlich kugelförmig bis annähernd kugelförmige
Extrudatkörner erhalten werden können. Falls gewünscht können in dieser Stufe geringe
Mengen an Trockenpulver, beispielsweise Zeolithpulver wie Zeolith NaA-Pulver, mitverwendet
werden. Diese Formgebung kann in marktgängigen Rondiergeräten erfolgen. Dabei ist
darauf zu achten, dass in dieser Stufe nur geringe Mengen an Feinkornanteil entstehen.
Eine Trocknung, welche in den obengenannten Dokumenten des Standes der Technik als
bevorzugte Ausführungsform beschrieben wird, ist anschließend möglich, aber nicht
zwingend erforderlich. Es kann gerade bevorzugt sein, nach dem Kompaktierungsschritt
keine Trocknung mehr durchzuführen. Alternativ können Extrusionen/Verpressungen auch
in Niedrigdruckextrudern, in der Kahl-Presse (Fa. Amandus Kahl) oder im Bextruder
der Fa. Bepex durchgeführt werden. Bevorzugt ist die Temperaturführung im Übergangsbereich
der Schnecke, des Vorverteilers und der Düsenplatte derart gestaltet, dass die Schmelztemperatur
des Bindemittels bzw. die obere Grenze des Schmelzbereichs des Bindemittels zumindest
erreicht, vorzugsweise aber überschritten wird. Dabei liegt die Dauer der Temperatureinwirkung
im Kompressionsbereich der Extrusion vorzugsweise unterhalb von 2 Minuten und insbesondere
in einem Bereich zwischen 30 Sekunden und 1 Minute.
Walzenkompaktierung
[0060] Die erfindungsgemäßen festen Zubereitungen können auch mittels einer Walzenkompaktierung
hergestellt werden. Hierbei wird das Vorgemisch gezielt zwischen zwei glatte oder
mit Vertiefungen von definierter Form versehene Walzen eindosiert und zwischen den
beiden Walzen unter Druck zu einem blattförmigen Kompaktat, der sogenannten Schülpe,
ausgewalzt. Die Walzen üben auf das Vorgemisch einen hohen Liniendruck aus und können
je nach Bedarf zusätzlich geheizt bzw. gekühlt werden. Bei der Verwendung von Glattwalzen
erhält man glatte, unstrukturierte Schülpenbänder, während durch die Verwendung strukturierter
Walzen entsprechend strukturierte Schülpen erzeugt werden können, in denen beispielsweise
bestimmte Formen der späteren Waschmittelteilchen vorgegeben werden können. Das Schülpenband
wird nachfolgend durch einen Abschlagund Zerkleinerungsvorgang in kleinere Stücke
gebrochen und kann auf diese Weise zu Granulatkörnern verarbeitet werden, die durch
weitere an sich bekannte Oberflächenbehandlungsverfahren veredelt, insbesondere in
annähernd kugelförmige Gestalt gebracht werden können. Auch bei der Walzenkompaktierung
liegt die Temperatur der pressenden Werkzeuge, also der Walzen, bevorzugt bei maximal
150 °C, vorzugsweise bei maximal 100 °C und insbesondere bei maximal 75 °C. Besonders
bevorzugte Herstellungsverfahren arbeiten bei der Walzenkompaktierung mit Verfahrenstemperaturen,
die 10 °C, insbesondere maximal 5 °C oberhalb der Schmelztemperatur bzw. der oberen
Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Bindemittels liegen. Hierbei ist es weiter
bevorzugt, dass die Dauer der Temperatureinwirkung im Kompressionsbereich der glatten
oder mit Vertiefungen von definierter Form versehenen Walzen maximal 2 Minuten beträgt
und insbesondere in einem Bereich zwischen 30 Sekunden und 1 Minute liegt.
Pelletierung
[0061] Das erfindungsgemäße Mittel kann auch mittels einer Pelletierung hergestellt werden.
Hierbei wird das Vorgemisch auf eine perforierte Fläche aufgebracht und mittels eines
druckgebenden Körpers unter Plastifizierung durch die Löcher gedrückt. Bei üblichen
Ausführungsformen von Pelletpressen wird das Vorgemisch unter Druck verdichtet, plastifiziert,
mittels einer rotierenden Walze in Form feiner Stränge durch eine perforierte Fläche
gedrückt und schließlich mit einer Abschlagvorrichtung zu Granulatkörnern zerkleinert.
Hierbei sind die unterschiedlichsten Ausgestaltungen von Druckwalze und perforierter
Matrize denkbar. So finden beispielsweise flache perforierte Teller ebenso Anwendung
wie konkave oder konvexe Ringmatrizen, durch die das Material mittels einer oder mehrerer
Druckwalzen hindurchgepresst wird. Die Pressrollen können bei den Tellergeräten auch
konisch geformt sein, in den ringförmigen Geräten können Matrizen und Preßrolle(n)
gleichläufigen oder gegenläufigen Drehsinn besitzen. Ein zur Durchführung des Verfahrens
geeigneter Apparat wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 3816842 A1 beschrieben. Die in dieser Schrift offenbarte Ringmatrizenpresse besteht aus einer
rotierenden, von Presskanälen durchsetzten Ringmatrize und wenigstens einer mit deren
Innenfläche in Wirkverbindung stehenden Pressrolle, die das dem Matrizenraum zugeführte
Material durch die Presskanäle in einen Materialaustrag presst. Hierbei sind Ringmatrize
und Pressrolle gleichsinnig antreibbar, wodurch eine verringerte Scherbelastung und
damit geringere Temperaturerhöhung des Vorgemischs realisierbar ist. Selbstverständlich
kann aber auch bei der Pelletierung mit heiz- oder kühlbaren Walzen gearbeitet werden,
um eine gewünschte Temperatur des Vorgemischs einzustellen. Auch bei der Pelletierung
liegt die Temperatur der pressenden Werkzeuge, also der Druckwalzen oder Pressrollen,
bevorzugt bei maximal 150 °C, vorzugsweise bei maximal 100 °C und insbesondere bei
maximal 75 °C. Besonders bevorzugte Herstellungsverfahren arbeiten bei der Walzenkompaktierung
mit Verfahrenstemperaturen, die 10 °C, insbesondere maximal 5 °C oberhalb der Schmelztemperatur
bzw. der oberen Temperaturgrenze des Schmelzbereichs des Bindemittels liegen.
Tablettierung
[0062] Die Herstellung der erfindungsgemäßen festen Zubereitungen als Formkörper, vorzugsweise
solchen in Tablettenform, erfolgt in der Regel durch Tablettierung bzw. Pressagglomerierung.
Die erhaltenen teilchenförmigen Pressagglomerate können entweder direkt als Wasch-,
Spül- oder Reinigungsmittel eingesetzt oder zuvor nach üblichen Methoden nachbehandelt
und/oder aufbereitet werden. Zu den üblichen Nachbehandlungen zählen beispielsweise
Abpuderungen mit feinteiligen Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln, wodurch
das Schüttgewicht im allgemeinen weiter erhöht wird. Eine bevorzugte Nachbehandlung
stellt jedoch auch die Verfahrensweise gemäß den deutschen Patentanmeldungen
DE 19524287 A1 und
DE 19547457 A1 dar, wobei staubförmige oder zumindest feinteilige Inhaltsstoffe (die sogenannten
Feinanteile) an die erfindungsgemäß hergestellten teilchenförmigen Verfahrensendprodukte,
welche als Kern dienen, angeklebt werden und somit Mittel entstehen, welche diese
sogenannten Feinanteile als Außenhülle aufweisen. Vorteilhafterweise geschieht dies
wiederum durch eine Schmelzagglomeration. Zur Schmelzagglomerierung der Feinanteile
an wird ausdrücklich auf die Offenbarung in den deutschen Patentanmeldungen
DE 19524287 A1 und
DE 19547457 A1 verwiesen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die festen Waschmittel
in Tablettenform vor, wobei diese Tabletten insbesondere aus lagerund transporttechnischen
Gründen vorzugsweise abgerundete Ecken und Kanten aufweisen. Die Grundfläche dieser
Tabletten kann beispielsweise kreisförmig oder rechteckig sein. Mehrschichtentabletten,
insbesondere Tabletten mit 2 oder 3 Schichten, welche auch farblich verschieden sein
können, sind vor allem bevorzugt. Blau-weiße oder grünweiße oder blau-grün-weiße Tabletten
sind dabei besonders bevorzugt. Die Tabletten können dabei auch gepresste und ungepresste
Anteile enthalten. Formkörper mit besonders vorteilhafter Auflösegeschwindigkeit werden
erhalten, wenn die granularen Bestandteile vor dem Verpressen einen Anteil an Teilchen,
die einen Durchmesser außerhalb des Bereiches von 0,02 bis 6 mm besitzen, von weniger
als 20, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% aufweisen. Bevorzugt ist eine Teilchengrößenverteilung
im Bereich von 0,05 bis 2,0 und besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,0 mm.
Gewerbliche Anwendbarkeit
[0063] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung der festen Mittel zur
Herstellung von Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln, vorzugsweise von maschinellen
Geschirrspülmitteln, in denen sie z.B. in Mengen von 2 bis 100, vorzugsweise 7 bis
60 und insbesondere 20 bis 50 Gew.-% - bezogen auf die Endzubereitungen - enthalten
sein können.
Beispiele
[0064] Beispiel 1. Auf 900 g eines Gemisches bestehend aus 800 g Natriumtripolyphosphat und 100 g wasserfreier
Soda wurde bei 2000 U/min in einem Lödigepflugscharmischer 100 g C
8/10-Fettalkohol+1PO+22EO-2-hydroxydecylether (Dehypon® 3557, Cognis Deutschland GmbH;
Smp. 40-45 °C) bei einer Temperatur von 40 °C innerhalb von 1 min eingetropft und
2 min nachgemischt. Es wurde ein schüttfähiges trockenes Granulat erhalten.
[0065] Beispiel 2. Auf 800 g Natriumtripolyphosphat wurden bei 2000 U/min in einem Lödigepflugscharmischer
200 g C
8/10-Fettalkohol+1PO+22EO-2-hydroxydecylether (Dehypon® 3557) bei einer Temperatur von
40 °C innerhalb von 1 min eingetropft und 2 min nachgemischt. Es wurde ein schüttfähiges
trockenes Granulat erhalten.
[0066] Beispiel 3. Auf 800 g Natriumtripolyphosphat wurden 200 g eines unmittelbar vor der Verwendung
hergestellten Gemisches bestehend aus 90 Gewichtsteilen C
8/10-Fettalkohol+1PO+22EO-2-hydroxydecylether (Dehypon® 3557) und 10 Gewichtsteilen Wasserglas
bei 40 °C aufgetropft. Die Zugabezeit betrug 1 min, die Nachmischzeit 2 min. Es wurde
ein schüttfähiges trockenes Granulat erhalten.
[0067] Beispiel 4. Auf 800 g Natriumtripolyphosphat wurden 200 g eines unmittelbar vor der Verwendung
hergestellten Schmelze bestehend aus 90 Gewichtsteilen C
8/10-Fettalkohol+1PO+22EO-2-hydroxydecylether (Dehypon® 3557) und 10 Gewichtsteilen PEG
12000 in einem Sprühmischer bei 20 °C aufgetropft. Die Zugabezeit betrug 2 min, die
Nachmischzeit 4 min. Es wurde ein schüttfähiges trockenes Granulat erhalten.
[0068] Beispiel 5. Auf 700 g Natriumtripolyphosphat wurden 300 g eines unmittelbar vor der Verwendung
hergestellten Gemisches bestehend aus 90 Gewichtsteilen C
8/10-Fettalkohol+1PO+22EO-2-hydroxydecylether (Dehypon® 3557) und 10 Gewichtsteilen Wasserglas
bei 40 °C aufgetropft. Die Zugabezeit betrug 1 min, die Nachmischzeit 2 min. Es wurde
ein schüttfähiges trockenes Granulat erhalten.
[0069] Beispiele 6 und 7, Vergleichsbeispiel V1. In einem Mischer wurden verschiedene Geschirrspülmittelpulver hergestellt. In einer
Geschirrspülmaschine vom Typ Miele G661 SC wurden jeweils 25 g der Pulver unter Schmutzbelastung
hinsichtlich ihres Klartrockeneffektes untersucht und auf einer Skala von (1) = sehr
gut bis (5) = mangelhaft beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Die Zubereitungen 5 und 6 sind erfindungsgemäß, die Mischung V1 dient zum Vergleich.
Tabelle 1
Klartrocknungseffekt |
Zusammensetzung / Performance |
6 |
7 |
V1 |
HME 1) |
- |
- |
12 |
Granulat gemäß Bsp. 4 |
44 |
30 |
- |
C12/14-Fettalkohol+10EO-butylether |
2 |
2 |
2 |
Soda |
10 |
10 |
10 |
Wasserglas |
9 |
10 |
10 |
Natriumtripolyphosphat |
14 |
24 |
45 |
Natriumperborat-hydrat |
10 |
10 |
10 |
Natriumsulfat |
- |
- |
4 |
Enzyme |
3 |
3 |
3 |
Wasser |
ad 100 |
Klartrocknungseffekt |
1 |
2 |
2 |
1) C8/10-Fettalkohol+1PO+22EO-2-hydroxydecylether |
[0070] Der Gehalt an Hydroxymischethern im Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel V1 betrug jeweils
12 g, in Beispiel 6 jedoch nur 8 g. Man erkennt, dass unter Einsatz des erfindungsgemäßen
Granulats mit geringerem Gehalt an Niotensid der gleiche Klartrocknungseffekt erreicht
wird, während bei gewichtsgleichem Gehalt an Hydroxymischether sich die Granulate
als überlegen erweisen.