[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Phosphat-Compounds, die sich zur Einarbeitung
in Wasch- oder Reinigungsmittelformkörper eignen, sowie Wasch- und Reinigungsmittelformkörper,
die derartige Compounds enthalten. Weiter wird ein Herstellverfahren für solche Phosphat-Compounds
angegeben.
[0002] Im allgemeinen eignen sich Alkaliphosphate als phosphorhaltige Buildersubstanzen
für Wasch- und Reinigungsmittel. Insbesondere werden Trinatriumphosphat, Tetranatriumdiphosphat,
Dinatrium-dihydrogendiphosphat, Pentanatriumtriphosphat, sogenanntes Natriumhexametaphosphat,
oligomeres Trinatriumphosphat mit Oligomerisierungsgraden im Bereich von 5 bis 1000,
insbesondere 5 bis 50, sowie Gemische aus Natrium- und Kaliumsalzen verwendet. Am
häufigsten wird davon das Pentanatriumtriphosphat eingesetzt.
[0003] Bei der Einarbeitung von Pentanatriumtriphosphat (STP) in Wasch- oder Reinigungsmittel
ist zu beachten, daß dessen Hydratation ein stark exergonischer Vorgang ist, der zu
Überhitzungen von Wasch- und Reinigungsmittelbestandteilen führen kann. Dementsprechend
wird die Hydratation des STP in der Regel zumindest teilweise vor dem Mischen mit
anderen Inhaltsstoffen durchgeführt.
[0004] In der Offenlegungsschrift DE 29 13 145 wird ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung
eines Reinigungsmittelgranulats beschrieben, bei dem wasserfreies Pentanatriumtriphosphat
mit einem hohen Phase II - Gehalt in einem kontinuierlichen Mischer mit einer unterstöchiometrischen
Menge Wasser besprüht wird. Nach einer Verweilzeit wird das Phosphat in einem zweiten
Mischer mit Natriumsilicat und ggf. Natriumcarbonat vermischt und unter erneutem Wasserzusatz
granuliert und anschließend in einer wasserdampfgesättigten Atmosphäre 5 bis 15 min
bewegt, bevor das Produkt abgekühlt wird.
[0005] In der Patentschrift DE 32 49 902 wird ein kontinuierliches Verfahren beschrieben,
bei dem Pentanatriumtriphosphat mit einer mindestens stöchiometrischen Menge Wasser
versetzt wird und anschließend in einem geschlossenen Behälter belassen wird, bis
der Hydratationsgrad zumindest 70 % erreicht hat. Abschließend werden die Teilchen
auf einen bei 50°C abspaltbaren Wassergehalt von unter 5 Gew.-% getrocknet.
[0006] Die Sprühtrocknung eines Slurries aus einem wasserlöslichen anorganischen Phosphat
mit einem polymeren Polycarboxylat ist in der Patentanmeldung DE 38 18 660 beschrieben.
Die resultierenden Hohlkugeln dienen als Träger für Niotensid, welches auf die Kugeln
in Mengen von 2 bis 40 Gew.-% aufgesprüht wird. Pentanatriumtriphosphat ist dabei
eines der geeigneten Phosphate.
[0007] Dokument GB-A-1466868 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen granulierten
Materialien und nach dem Verfahren hergestellte Granulate, die in eine Reinigungsmittelformulierung
eingebaut werden. Das zur Granulierung verwendete Pulver enthält Alkalimetalltripolyphosphate
und ein Bindemittel, z.B. Wasser. Dieses Bindemittel, das zur Herbeiführung der Granulierung
erforderlich ist, wird zugesetzt, nachdem das gepulverte Tripolyphosphat zu einem
kreisringförmigen Bett ausgebildet worden ist; das granulierte Produkt wird dann in
Bewegung gehalten und z. B. in einem Fließbett getrocknet.
[0008] Die deutsche Patentanmeldung DE-A-29 25 137 offenbart homogene, staubfreie und rieselfähige
Wasch- und Reinigungsmittelgranulate auf der Basis von Pentanatriumtripolyphosphat,
die praktisch frei von Hydrolyseprodukten des Polyphosphats sind, sowie ein Verfahren
zu deren kontinuierlichen Herstellung. Diese Granulate enthalten, neben anderen Komponenten,
50 bis 80 Gew.-% Pentanatriumtripolyphosphat und 10 bis 25 Gew.-%, insbesondere 9
bis 19 Gew.-% Wasser. Das Verhältnis von Ortho- und Natriumpyrophosphat zum Gesamtphosphat
beträgt 0,005 bis 0,08 Gew.-%.
[0009] Aus der deutschen Patentanmeldung DE-A-44 35 743 ist ein Verfahren zur Herstellung
eines Mehrkomponenten-Granulats zum Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln bekannt,
bei dem in einem kontinuierlichen Agglomeriermischer eine pulverförmige Reinigungsmittelkomponente
unter Zumischung eines Bindemittels zu Granulatteilchen granuliert wird. Anschließend
erfolgt die Trocknung in einer Trockenvorrichtung, beispielsweise in einem Fließbetttrockner.
Ein nach diesem Verfahren hergestelltes phosphathaltiges Mehrkomponenten-Granulat
enthält 15 bis 50 Gew.-% Natriumtripolyphosphat und 3 bis 15 Gew.-% Wasser, insbesondere
4 bis 8 Gew.-% Wasser.
[0010] Eine granulare Zusammensetzung, die ein hydratbildendes Phosphat, vorzugsweise Pentanatriumtriphosphat,
0,1 - 23 Gew.-% Wasser sowie 2 bis 125 ppm Tensid enthält wird in dem europäischen
Patent EP-B-259 291 beschrieben. Hergestellt wird dieses Granulat beispielsweise in
einem Mischer, in dem eine wäßrige Lösung des Tensids auf das Phosphat gegeben wird.
Erfindungswesentlich ist der Tensidgehalt, der dazu führt, daß sich der Anteil von
freiem Wasser zu Hydratwasser im Produkt zugunsten des Hydratwassers verschiebt. Der
Erhaltungsgrad des Pentanatriumtriphosphats liegt mit diesem Verfahren zwischen 84
und 94 % des Phosphatgehaltes. Ein solch niedriger Phosphaterhaltungsgrad und damit
verbundener hoher Pyrophosphatgehalt führt bei der Verwendung solcher Granulate beim
Waschen von Geschirr zu unerwünscht starker Glaskorrosion.
[0011] Jetzt wurde gefunden, daß Phosphat-Compounds, die wenig Pyrophosphat enthalten, d.h.
einen hohen Phosphaterhaltungsgrad aufweisen, und als Agglomerate vorliegen, sich
hervorragend zur Einarbeitung in Formkörper von Wasch- und Reinigungsmitteln eignen
und dabei sogar das Auflöseverhalten dieser Formkörper verbessern.
[0012] Ein erster Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend Phosphat-Compounds zum Einsatz
in Wasch- oder Reinigungsmitteln, die mindestens 50 Gew.-% Pentanatriumtriphosphat,
weniger als 5 Gew.-% Natriumpyrophosphat sowie maximal 18 Gew.-% Wasser enthalten
und als Agglomerate aus Primärteilchen vorliegen.
[0013] Aufgrund seines hohen Calciumbindevermögens ist das Pentanatriumtriphosphat (STP),
welches in kristalliner Form wasserfrei oder als Hexahydrat vorliegt, von besonderem
Interesse als Builder in Wasch- und Reinigungsmitteln, und soll dementsprechend als
Hauptbestandteil in den erfindungsgemäßen Compounds enthalten sein. Der Gehalt an
STP beträgt zumindest 50 Gew.-%, vorzugsweise über 70 Gew.-% und besonders bevorzugt
sogar mehr als 80 Gew.-% der gesamten Compounds.
[0014] Aufgrund des erwünschten hohen Gehalts an STP soll der Gehalt der Compounds an anderen
Phosphaten, insbesondere Ortho-, Meta- und Pyrophosphaten niedrig sein. Bevorzugt
sind weniger als 5 Gew.-% insbesondere sogar weniger als 3 Gew.-% dieser Phosphate
in dem Compound enthalten. Ausgedrückt wird der Anteil dieser Phosphate über den Erhaltungsgrad
des Pentanatriumtriphosphats in dem Compound (STP-Erhaltungsgrad). Er beträgt vorzugsweise
mindestens 95 %, besonders bevorzugt sogar mindestens 97 %. Insbesondere ein hoher
Pyrophosphatanteil führt beim Einsatz solcher Compounds in Geschirrspülmitteln zu
einer unerwünschten Verstärkung der Glaskorrosion. Derartige Nachteile vermeiden die
erfindungsgemäßen Compounds, in denen weniger als 5 Gew.-% Natriumpyrophosphat enthalten
ist, wobei es bevorzugt ist, wenn der Natriumpyrophosphatgehalt sogar unter 3 Gew.-%
oder noch niedriger liegt.
[0015] Neben Phosphat enthält das Compound einen Anteil an Wasser, der maximal 18 Gew.-%
betragen kann. Bevorzugte Compounds enthalten Wasser jedoch zu maximal 15 Gew.-%,
wobei ein Wassergehalt von maximal 13 Gew.-% ebenfalls bevorzugt sein kann. Sollen
besonders phosphatreiche Compounds hergestellt werden, so kann sogar ein Wassergehalt
von maximal 11 Gew.-% bevorzugt sein. Das Wasser liegt in den Compounds zum größten
Teil als Hydratwasser vor. Dabei beträgt der Gehalt an Pentanatriumtriphosphat-hexahydrat
bevorzugt zwischen 20 und 70 Gew.-% des Gehalts an Pentanatriumtriphosphat insgesamt.
Der Gehalt der Compounds an freiem Wasser, d.h. nicht als Hydratwasser gebundenem
Wasser, soll möglichst niedrig sein. Er beträgt vorzugsweise maximal 5 Gew.-%, wobei
Gehalte an freiem Wasser von maximal 3 Gew.-% besonders bevorzugt sein können. In
einer besonderen, bevorzugten Ausführungsform soll der Gehalt an freiem Wasser sogar
unter 1,5 Gew.-% betragen. Das freie Wasser wird bereits unterhalb von 100°C abgegeben
und kann daher bei dieser Temperatur bestimmt werden.
[0016] Neben diesen Bestandteilen können die Compounds weitere Inhaltsstoffe von Waschund/oder
Reinigungsmitteln enthalten. Dies können vorzugsweise Substanzen sein, die Cobuildereigenschaften
aufweisen. Hier sind in erster Linie Polycarboxylate, insbesondere polymere Polycarboxylate,
und Phosphonate zu nennen.
[0017] Geeignete polymere Polycarboxylate sind beispielsweise die Natriumsalze der Polyacrylsäure
oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse
von 500 bis 70000 g/mol. Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen
handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen M
w der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie
(GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte
dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen
Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert.
Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren
als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen
sind in der Regel fast doppelt so hoch, wie die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse
von 2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können
aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis
10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt
sein. Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, 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 2000 bis 70000 g/mol,
vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol. Derartige
polymere Polycarboxylate sind in den Compounds vorzugsweise enthalten, da sie nicht
nur als Cobuilder wirksam sind, sondern auch als Agglomerationshilfsmittel dienen
können. Der Gehalt der Compounds an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vorzugsweise
0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 15 Gew.-%.
[0018] Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren,
wie beispielsweise in der EP-B-727448 Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure,
als Monomer enthalten. Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere
aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die gemäß
der DE-A-43 00 772 als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol
bzw. Vinylalkohol-Derivate oder gemäß der DE-C-42 21 381 als Monomere Salze der Acrylsäure
und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten. Weitere bevorzugte
Copolymere sind solche, die in den deutschen Patentanmeldungen DE-A-43 03 320 und
DE-A-44 17 734 beschrieben werden und als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze
bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.
[0019] Als Phosphonate können insbesondere Hydroxyalkan- und Aminoalkanphosphonate enthalten
sein. Unter den Hydroxyalkanphosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP)
von besonderer Bedeutung als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt,
wobei das Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert.
Als Aminoalkanphosphonate kommen vorzugsweise Ethylendiamintetramethylenphosphonat
(EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Homologe
in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der neutral reagierenden Natriumsalze, z.
B. als Hexanatriumsalz der EDTMP bzw. als Hepta- und Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt.
Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet, und
ist dementsprechend auch dann bevorzugt in den Compounds enthalten, wenn diese Compounds
als Buildercompounds ausgelegt sind, d.h. als vorwiegende oder alleinige Builder in
Wasch- oder Reinigungsmitteln geeignet sind. Die Aminoalkanphosphonate besitzen ein
deutlich geringeres Calciumbindevermögen als HEDP, werden jedoch aufgrund ihres Schwermetallbindevermögens
zur Bleichstabilisierung verwendet. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die
Compounds zusammen mit Bleiche verwendet werden sollen auch bevorzugt sein, daß Aminoalkanphosphonate,
insbesondere DTPMP, oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten enthalten sind.
Der Gehalt der Compounds an Phosphonaten insgesamt beträgt vorzugsweise 0,3 bis 20
Gew.-%.
[0020] Auch wenn die Compounds als Buildercompounds ausgelegt sind, ist es bevorzugt, daß
diese Compounds keine Silicate, insbesondere keine Natriumsilicate, oder unlösliche
Aluminosilicate enthalten. Dementsprechend eignen sich die Compounds vorwiegend zum
Einsatz in Mitteln, die als Hauptbuilder Phosphat enthalten. Sollen in den Mitteln
weitere anorganische Builder enthalten sein, so werden diese bevorzugt getrennt von
den Phosphatcompounds eingebracht. Auch andere Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln,
insbesondere Tenside, können in den Compounds enthalten sein, wobei sie bevorzugt
jedoch nur in geringen Mengen oder gar nicht enthalten sind. Insbesondere die häufig
als Granulierhilfsmittel verwendeten Niotenside sind in den Compounds vorzugsweise
nicht enthalten.
[0021] Wesentlich für die erfindungsgemäßen Eigenschaften der Compounds ist ihre Form. Sie
liegen als Agglomerate vor, die aus Primärteilchen gebildet werden. Die mittlere Teilchengröße
der Agglomerate, wie sie aus einer Siebanalyse hervorgeht, liegt dabei vorzugsweise
in dem Bereich von 0,2 bis 1,0 mm, insbesondere in dem Bereich von 0,3 bis 0,8 mm.
Der mittlere Durchmesser der Primärteilchen ist in bevorzugten Ausführungsformen dabei
etwa um einen Faktor 5, vorzugsweise sogar um einen Faktor 10, geringer als die mittlere
Teilchengröße der Agglomerate. Aufgrund dieser besonderen Struktur sind die Compounds
selbst leicht und schnell löslich. Die Compounds weisen üblicherweise ein Schüttgewicht
in dem Bereich 600 bis 1000 g/l auf, wobei das Schüttgewicht der Compounds vorzugsweise
zwischen 700 und 900 g/l liegt. Diese besondere Form der Compounds stellt auch besondere
Anforderungen an ein Herstellverfahren für derartige Compounds.
[0022] Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung
solcher Phosphat-Compounds, das dadurch gekennzeichnet ist, daß wasserfreies, pulverförmiges
Pentanatriumtriphosphat in einem Hochgeschwindigkeitsmischer mit 12 bis 28 Gew.-%
Wasser, bezogen auf das Pentanatriumtriphosphat, und gegebenenfalls weiteren Inhaltsstoffen
von Wasch- und/oder Reinigungsmitteln agglomeriert wird und das Agglomerat unmittelbar
anschließend in einer Fließbetttrocknung bei einer Produkttemperatur unter 50°C auf
einen Gehalt an freiem Wasser von unter 5 Gew.-% getrocknet wird.
[0023] Unter pulverförmigem, wasserfreiem Pentanatriumtriphosphat (STP) werden dabei handelsübliche
Pentanatriumtriphosphat-Qualitäten verstanden, die maximal 1 Gew.-% Feuchtigkeit enthalten
können. Von der wasserfreien Form des STP existieren zwei Modifikationen, die als
Phase I bezeichnete, bei Raumtemperatur metastabile Hochtemperaturmodifikation sowie
die bei Raumtemperatur stabile Phase II. Diese beiden Phasen unterscheiden sich auch
hinsichtlich ihrer Hydratationsgeschwindigkeit. Phase I nimmt Wasser wesentlich schneller
auf als Phase II. Aufgrund der während des Hydratationsprozesses frei werdenden Wärme
erhitzt sich Pentanatriumtriphosphat während dieses Prozesses unter Umständen so stark,
daß es zur Zersetzung des Triphosphats kommt. Da diese Zersetzung unerwünscht ist,
ist bei den meisten Hydratationsverfahren für STP ein bestimmtes Verhältnis von Phase
I zu Phase II erforderlich, um eine zu starke Erhitzung zu vermeiden. In der Regel
muß überwiegend Phase II vorliegen, damit eine Zersetzung des STP während der Hydratation
verhindert werden kann. Das vorliegende Verfahren ist weitgehend unabhängig vom Anteil
der beiden Phasen, es kann mit jedem beliebigen Verhältnis von Phase I zu Phase II
durchgeführt werden. Sollen besonders hohe Triphosphaterhaltungsgrade erreicht werden,
so ist es jedoch durchaus auch bei diesem Verfahren vorteilhaft, wenn mehr als 50
Gew.-% des Phosphats als Phase II vorliegen.
[0024] Das Phosphatpulver wird in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben, der vorzugsweise
als Freifallmischer gestaltet ist. Der Ausdruck "Hochgeschwindigkeit" meint dabei,
daß derartige Mischer mit einer Geschwindigkeit von mehreren Umdrehungen pro Sekunde,
vorzugsweise über 1500 Umin
-1, mischen. Die Verweildauer des Phosphats beträgt dabei in dem Mischer nur kurze Zeit,
vorzugsweise weniger als 20 Sekunden; wenn als Mischer ein Freifallmischer eingesetzt
wird, vorzugsweise sogar weniger als 2 Sekunden, insbesondere weniger als 1,5 Sekunden.
Während dieser Zeit wird das Phosphatpulver mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung
besprüht, wobei 12 bis 28 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 20 Gew.-%, des Phosphatgewichts
als Wasser aufgebracht wird. In einer speziellen Variante des Verfahrens werden weniger
als 18 Gew.-% Wasser aufgebracht.
[0025] Werden dem Phosphat noch weitere, bereits oben beschriebene Inhaltsstoffe von Wasch-
und/oder Reinigungsmitteln zugemischt, so werden diese in einer Ausführungsform der
Erfindung in trockener Form mit dem wasserfreien Phosphatpulver vermischt und anschließend
in den Hochgeschwindigkeitsmischer eingebracht. In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform
wird eine wäßrige Lösung mindestens eines der Inhaltsstoffe zum Aufsprühen im Hochgeschwindigkeitsmischer
eingesetzt. Dabei können andere Inhaltsstoffe bereits trocken mit dem Phosphat vermischt
worden sein.
[0026] Aus dem Mischer wird das feuchte Compound ohne Zeitverlust in eine Trockeneinrichtung,
die als Fließbetttrocknung gestaltet ist, überführt. Im einfachsten Fall, wenn ein
Freifallmischer verwendet wird, fällt das Compound direkt aus dem Mischer auf das
Fließbett. Die Trocknung in dem Fließbett erfolgt unter milden Bedingungen, wobei
die Produkttemperatur während des gesamten Prozesses unter 60°C vorzugsweise sogar
unter 45°C liegt. Dies wird durch geeignete Wahl der Zulufttemperatur erreicht. Dabei
ist die optimale Zulufttemperatur abhängig von der Dimension des Fließbettes und der
zugeführten Luftmenge ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß im allgemeinen mit einer
Zulufttemperatur von maximal 130°C eine Überhitzung des Produktes vermieden werden
kann. Vorzugsweise liegt die Zulufttemperatur jedoch maximal bei 100°C. In einer Ausführungsform
wird dabei die frei werdende Hydratationswärme des Triphosphats zur Trocknung genutzt
und die Zuluft nicht vorgeheizt. Aber auch wenn vorgeheizte Zuluft zugeführt wird,
so hat das Verfahren dennoch immer den Vorteil, die Hydratationswärme gleichzeitig
zur Trocknung zu nutzen und dementsprechend mit im Vergleich zu anderen Verfahren
wenig züsätzlich zugeführter Energie auszukommen. Durch diese milden Bedingungen,
insbesondere die niedrige Produkttemperatur, wird eine Zersetzung des Triphosphats
weitgehend unterbunden. Nach der Trocknung liegen vorzugsweise noch mindestens 95
Gew.-% des Phosphats als Triphosphat vor. Dabei erfolgt die Trocknung so lange, bis
der Gehalt an freiem Wasser bei maximal 5 Gew.-%, vorzugsweise bei maximal 3 Gew.-%,
liegt. In der Regel liegt die dazu erforderliche Verweildauer des Agglomerats in dem
Fließbetttrockner zwischen 30 und 60 Minuten.
[0027] An die Fließbetttrocknung kann sich eine Rückführung anschließen. Feinanteile können
gegebenenfalls zusammen mit den Filterstäuben aus dem Fließbetttrockner wiederum der
Agglomerationsstufe zugeführt werden, während Grobkorn vor der Rückführung bevorzugt
in einer Hammermühle zermahlen wird und der Fließbetttrocknung nach mindestens einem
Drittel der Wegstrecke, vorzugsweise nach über zwei Dritteln der Strecke, wieder zugeführt
wird.
[0028] Das vorstehend beschriebene Phosphat-Compound eignet sich hervorragend zur Inkorporation
in Wasch- und Reinigungsmittelformkörper wie beispielsweise Waschmittelformkörper
für das Waschen von Textilien, Reinigungsmittelformkörper für das maschinelle Geschirrspülen
oder die Reinigung harter Oberflächen, Bleichmittelformkörper zum Einsatz in Wasch-
oder Geschirrspülmaschinen, Wasserenthärtungsformkörper oder Fleckensalztabletten.
[0029] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von Phosphat-Compounds,
die nach Abmischung mit feinteiligen Aufbereitungskomponenten in an sich bekannter
Weise zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern verpreßt werden, zur Stabilitäts-
und Löslichkeitsverbesserung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern. Durch den
Einsatz der erfindungsgemäßen Phosphat-Compounds, die nach Abmischung mit weiteren
Komponenten zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern verpreßt werden, können die
physikalischen Eigenschaften der Formkörper, insbesondere die mechanische Stabilität
und das Löslichkeitsverhalten, deutlich verbessert werden. Hierdurch lassen sich mit
niedrigen Preßdrücken Wasch- und Reinigungsmittelformkörper herstellen, die eine ausreichende
mechanische Stabilität bei Verpackung, Transport und Handhabung aufweisen, Gegenüber
dem Einsatz herkömmlicher Phosphate können auf diese Weise gleich stabile Tabletten
bei niedrigeren Preßdrücken hergestellt werden, so daß der Verschleiß an den Tablettiermaschinen
deutlich verringert und deren Lebenszeit verlängert wird.
[0030] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
aus verdichtetem teilchenförmigen Wasch- , und Reinigungsmittel, die ein erfindungsgemäßes
Phosphat-Compound enthalten.
[0031] Es ist hierbei selbstverständlich möglich, die erfindungsgemäßen Phosphat-Compounds
in Mischung mit herkömmlichen und handelsüblichen Phosphaten einzusetzen. Vorzugsweise
stammt aber der Großteil des in den Formkörpern enthaltenen Phosphats aus den erfindungsgemäßen
Phosphat-Compounds. Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die mindestens 80 Gew.-%,
vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt die Gesamtmenge der im Formkörper
enthaltenen Phosphatmenge in Form von erfindungsgemäßen Phosphat-Compounds enthalten,
sind daher bevorzugt.
[0032] Die Phosphat-Compounds können je nach Verwendungszweck der erfindungsgemäßen Wasch-
und Reinigungsmittelformkörper in variierenden Mengen in den Formkörpern enthalten
sein. Hierbei sind Wasch- und Reinigungsmittelformkörper bevorzugt, die, bezogen auf
das Gewicht des Formkörpers, 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-% und insbesondere
25 bis 70 Gew.-% des Phosphat-Compounds enthalten.
[0033] Um den Zerfall hochverdichteter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrationshilfsmittel,
sogenannte Tablettensprengmittel, in diese einzuarbeiten, um die Zerfallszeiten zu
verkürzen. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden gemäß Römpp
(9. Auflage, Bd. 6, S. 4440) und Voigt "
Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie" (6. Auflage, 1987, S. 182-184) Hilfsstoffe verstanden, die für den raschen Zerfall
von Tabletten in Wasser oder Magensaft und für die Freisetzung der Pharmaka in resorbierbarer
Form sorgen.
[0034] Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Spreng"mittel bezeichnet werden,
vergrößern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert
(Quellung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden
kann, der die Tablette in kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfsmittel
sind beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische Säuren
eingesetzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise
synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw.
modifizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate, Alginate oder
Casein-Derivate.
[0035] In einer bevorzugten Variante der Erfindung enthalten die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
keinerlei Desintegrationshilfsmittel. Sie weisen alleine durch die Einarbeitung des
erfindungsgemäßen Phosphatcompounds eine ausreichend hohe Auflösegeschwindigkeit auf.
[0036] In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Variante enthalten die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% eines
oder mehrerer Desintegrationshilfsmittel, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht.
[0037] Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung
Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so daß bevorzugte Wasch- und
Reinigungsmittelformkörper ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in
Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6
Gew.-% enthalten. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (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 Hydroxy-Gruppen
gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt
wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate
fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester
und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten Cellulosederivate werden vorzugsweise
nicht allein als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung
mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mischungen an Cellulosederivaten beträgt
vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 20 Gew.-%, bezogen
auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders bevorzugt wird als Desintegrationsmittel
auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulosederivaten ist.
[0038] Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht
in feinteiliger Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden
Vorgemischen in eine gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert.
Wasch- und Reinigungsmittelformkörper, die Sprengmittel in granularer oder gegebenenfalls
cogranulierter Form enthalten, werden in den deutschen Patentanmeldungen DE 197 09
991 und DE 197 10 254 sowie der internationalen Patentanmeldung WO98/40463 beschrieben.
Diesen Schriften sind auch nähere Angaben zur Herstellung granulierter, kompaktierter
oder cogranulierter Cellulosesprengmittel zu entnehmen. Die Teilchengrößen solcher
Desintegrationsmittel liegen zumeist oberhalb 200 µm, vorzugsweise zu mindestens 90
Gew.-% zwischen 300 und 1600 µm und insbesondere zu mindestens 90 Gew.-% zwischen
400 und 1200 µm. Die vorstehend genannten und in den zitierten Schriften näher beschriebenen
gröberen Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis sind im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bevorzugt als Desintegrationshilfsmittel einzusetzen und im Handel beispielsweise
unter der Bezeichnung Arbocel® TF-30-HG von der Firma Rettenmaier erhältlich.
[0039] Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser
Komponente kann mikrokristalline Cellulose verwendet werden. Diese mikrokristalline
Cellulose wird durch partielle Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen
erhalten, die nur die amorphen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen
angreifen und vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet
lassen. Eine nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen
Cellulosen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von
ca. 5 µm aufweisen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße
von 200 µm kompaktierbar sind.
[0040] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
enthalten zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel
auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder kompaktierter
Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere
von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht,.
[0041] Neben den genannten Bestandteilen Phosphat-Compound und Desintegrationshilfsmittel
können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper zusätzlich einen
oder mehrere Stoffe aus den Gruppen der Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Enzyme, pH-Stellmittel,
Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle,
Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren,
Korrosionsinhibitoren und Silberschutzmittel enthalten. Diese Stoffe werden nachfolgend
beschrieben.
[0042] Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H
2O
2 liefernden Verbindungen haben das Natriumperborattetrahydrat, das Natriumperboratmonohydrat
und das Natriumpercarbonat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind
beispielsweise Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H
2O
2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure,
Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure. Auch beim Einsatz der Bleichmittel
ist es möglich, auf den Einsatz von Tensiden und/oder Gerüststoffen zu verzichten,
so daß reine Bleichmitteltabletten herstellbar sind. Sollen solche Bleichmitteltabletten
zur Textilwäsche eingesetzt werden, ist eine Kombination von Natriumpercarbonat mit
Natriumsesquicarbonat bevorzugt, unabhängig davon, welche weiteren Inhaltsstoffe in
den Formkörpern enthalten sind. Werden Reinigungs- oder Bleichmitteltabletten für
das maschinelle Geschirrspülen hergestellt, so können auch Bleichmittel aus der Gruppe
der organischen Bleichmittel eingesetzt werden. Typische organische Bleichmittel sind
die Diacylperoxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel
sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die
Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure
und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure
und Magnesium-monoperphthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen
Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure
[Phthaloiminoperoxyhexansäure (PAP)], o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-nonenylamidoperadipinsäure
und N-nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren,
wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure,
die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue)
können eingesetzt werden.
[0043] Als Bleichmittel in Formkörpern für das maschinelle Geschirrspülen können auch Chlor
oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder
Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterocyclische N-Brom- und N-Chloramide,
beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure, Dibromisocyanursäure
und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium
und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin
sind ebenfalls geeignet.
[0044] Um beim Waschen oder Reinigen bei Temperaturen von 60 °C und darunter eine verbesserte
Bleichwirkung zu erreichen, können Bleichaktivatoren in die erfindungsgemäßen Wasch-
und Reinigungsmittelformkörper eingearbeitet werden. Als Bleichaktivatoren können
Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit
vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls
substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen,
die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte
Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere
Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 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 und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran.
[0045] Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren in die Formkörper eingearbeitet werden. Bei diesen
Stoffen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe
wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe.
Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden
sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.
[0046] Als Enzyme kommen solche aus der Klasse der Proteasen, Lipasen, Amylasen, Cellulasen
bzw. deren Gemische in Frage. Besonders gut geeignet sind aus Bakterienstämmen oder
Pilzen, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Streptomyces griseus gewonnene
enzymatische Wirkstoffe. Vorzugsweise werden Proteasen vom Subtilisin-Typ und insbesondere
Proteasen, die aus Bacillus lentus gewonnen werden, eingesetzt. Dabei sind Enzymmischungen,
beispielsweise aus Protease und Amylase oder Protease und Lipase oder Protease und
Cellulase oder aus Cellulase und Lipase oder aus Protease, Amylase und Lipase oder
Protease, Lipase und Cellulase, insbesondere jedoch Cellulase-haltige Mischungen von
besonderem Interesse. Auch Peroxidasen oder Oxidasen haben sich in einigen Fällen
als geeignet erwiesen. Die Enzyme können an Trägerstoffen adsorbiert und/oder in Hüllsubstanzen
eingebettet sein, um sie gegen vorzeitige Zersetzung zu schützen. Der Anteil der Enzyme,
Enzymmischungen oder Enzymgranulate in den erfindungsgemäßen Formkörpern kann beispielsweise
etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis etwa 2 Gew.-% betragen. Zu den am häufigsten
verwendeten Enzymen gehören Lipasen, Amylasen, Cellulasen und Proteasen. Bevorzugte
Proteasen sind z. B. BLAP®140 der Fa. Biozym, Optimase®-M-440 und Opticlean®-M-250
der Fa. Solvay Enzymes; Maxacal®CX und Maxapem® oder Esperase® der Fa. Gist Brocades
oder auch Savinase® der Fa. Novo. Besonders geeignete Cellulasen und Lipasen sind
Celluzym® 0,7 T und Lipolase® 30 T der Fa. Novo Nordisk. Besondere Verwendung als
Amylasen finden Duramyl® und Termamyl® 60 T, und Termamyl® 90 T der Fa. Novo, Amylase-LT®
der Fa. Solvay Enzymes oder Maxamyl® P5000 der Fa. Gist Brocades. Auch andere Enzyme
können verwendet werden.
[0047] Zusätzlich können die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper auch Komponenten enthalten,
welche die Öl- und Fettauswaschbarkeit aus Textilien positiv beeinflussen (sogenannte
soil repellents). Dieser Effekt wird besonders deutlich, wenn ein Textil verschmutzt
wird, das bereits vorher mehrfach mit einem erfindungsgemäßen Waschmittel, das diese
öl- und fettlösende Komponente enthält, gewaschen wurde. Zu den bevorzugten öl- und
fettlösenden Komponenten zählen beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose
und Methylhydroxy-propylcellulose mit einem Anteil an Methoxyl-Gruppen von 15 bis
30 Gew.-% und an Hydroxypropoxyl-Gruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf
den nichtionischen Celluloseether, sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere
der Phthalsäure und/oder der Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere
Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oder Polyethylenglykolterephthalaten oder anionisch
und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Besonders bevorzugt von
diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und der Terephthalsäure-Polymere.
[0048] Die Formkörper können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure
bzw. deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind z.B. Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure
oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine
Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe
tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend
sein, z.B. die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-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.
[0049] Farb- und Duftstoffe werden den erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern
zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher
neben der Weichheitsleistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares"
Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen,
z.B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole
und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester
sind z.B. Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat,
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, ∝-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon,
zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol
und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen
und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet,
die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche
Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B.
Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet
sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl,
Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl
sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
[0050] Üblicherweise liegt der Gehalt der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten
Formulierung ausmachen können.
[0051] Die Duftstoffe können direkt in die erfindungsgemäßen Mittel eingearbeitet werden,
es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die
Haftung des Parfüms auf der Wäsche verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung
für langanhaltenden Duft der Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben
sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe
zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können.
[0052] Um den ästhetischen Eindruck der erfindungsgemäßen Mittel zu verbessern, können sie
mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt werden. Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl
dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität
und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht
sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.
[0053] Erfindungsgemäße Geschirrspülmittelformkörper können zum Schutze des Spülgutes oder
der Maschine Korrosionsinhibitoren enthalten, wobei besonders Silberschutzmittel im
Bereich des maschinellen Geschirrspülens eine besondere Bedeutung haben. Allgemein
können vor allem Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe der Triazole, der Benzotriazole,
der Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze
oder -komplexe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt zu verwenden sind Benzotriazol
und/oder Alkylaminotriazol. Man findet in Reinigerformulierungen darüber hinaus häufig
aktivchlorhaltige Mittel, die das Korrodieren der Silberoberfläche deutlich vermindern
können. In chlorfreien Reinigern werden besonders sauerstoff- und stickstoffhaltige
organische redoxaktive Verbindungen, wie zwei- und dreiwertige Phenole, z. B. Hydrochinon,
Brenzkatechin, Hydroxyhydrochinon, Gallussäure, Phloroglucin, Pyrogallol bzw. Derivate
dieser Verbindungsklassen. Auch salz- und komplexartige anorganische Verbindungen,
wie Salze der Metalle Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co und Ce finden häufig Verwendung. Bevorzugt
sind hierbei die Übergangsmetaflsalze, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Mangan
und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe,
der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt-(Carbonyl)-Komplexe; der Chloride des Cobalts
oder Mangans und des Mangansulfats. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinderung
der Korrosion am Spülgut eingesetzt werden.
[0054] Besondere Inhaltsstoffe, die in erfindungsgemäßen Formkörpern für das maschinelle
Geschirrspülen oder die Reinigung harter Oberflächen genutzt werden können, sind Substanzen,
die das Wiederanschmutzen von Oberflächen verhindern und/oder die Schmutzablösung
nach einmaliger Anwendung erleichtern (sogenannte "Soil-Release-Verbindungen").
Zu den verwendbaren Soil-Release Verbindungen zählen alle im Stand der Technik bekannten
Verbindungen. Besonders geeignet sind kationische Polymere, wie beispielsweise Hydroxypropyltrimethylammonium-Guar;
Copolymere von Aminoethylmethacrylat und Acrylamid sowie Copolymere von Dimethyldiallylammoniumchlorid
. und Acrylamid, Polymere mit Imino-Gruppen, kationische Cellulosederivate, kationische
Homo- und/oder Copolymere (Monomereinheiten: quaternisierte Ammoniumalkylmethacrylatgruppen).
[0055] Besonders bevorzugt sind die kationischen Polymeren ausgewählt aus kationischen Polymerisaten
von Copolymeren von Monomeren wie Trialkylammoniumalkyl(meth)acrylat bzw. -acrylamid;
Dialkyldiallyldiammoniumsalze; polymeranalogen Umsetzungsprodukten von Ethern oder
Estern von Polysacchariden mit Ammoniumseitengruppen, insbesondere Guar-, Cellulose-
und Stärkederivate; Polyaddukte von Ethylenoxid mit Ammoniumgruppen; quaternäre Ethyleniminpolymere
und Polyester und Polyamide mit quaternären Seitengruppen als Soil-Release-Verbindungen.
Außergewöhnlich bevorzugt im Rahmen dieser Anmeldung sind auch natürliche Polyuronsäuren
und verwandte Substanzen, sowie Polyampholyte und hydrophobierte Polyampholyte, bzw.
Gemische dieser Substanzen.
[0056] In den erfindungsgemäßen Formkörpern können alle vorstehend beschriebenen Inhaltsstoffe
eingesetzt werden; zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Phosphat-Compounds können auch
andere Gerüststoffe in den Formkörpern enthalten sein. In den erfindungsgemäßen Wasch-
und Reinigungsmittelformkörpern können zusätzlich zu den Phosphat-Compounds wasserlösliche
und wasserunlösliche Builder vor allem zum Binden von Calcium und Magnesium eingesetzt
werden. Dabei sind für Reinigungsmitteltabletten wasserlösliche Builder bevorzugt,
da sie auf Geschirr und harten Oberflächen in der Regel weniger dazu tendieren, unlösliche
Rückstände zu bilden. Übliche Builder, die im Rahmen der Erfindung zwischen 10 und
90 Gew.-% bezogen auf die gesamte Zubereitung zugegen sein können, sind neben den
bereits oben erwähnten Buildern die niedermolekularen Polycarbonsäuren und ihre Salze,
die Carbonate und Silicate. Zu wasserunlöslichen Buildern zählen die Zeolithe, die
ebenfalls verwendet werden können, ebenso wie Mischungen der vorgenannten Buildersubstanzen.
Bevorzugt werden neben den erfindungsgemäßen Phosphat-Compounds Trinatriumcitrat und/oder
Natriumcarbonat und/oder Natriumbicarbonat und/oder Gluconate und/oder silicatische
Builder aus der Klasse der Disilicate und/oder Metasilicate bzw. der Schichtsilicate
eingesetzt.
[0057] Als weitere Bestandteile können Alkaliträger zugegen sein. Als Alkaliträger gelten
Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkalimetallsesquicarbonate,
Alkalisilicate, Alkalimetasilicate, und Mischungen der vorgenannten Stoffe, wobei
im Sinne dieser Erfindung bevorzugt die Alkalicarbonate, insbesondere Natriumcarbonat,
Natriumhydrogencarbonat oder Natriumsesquicarbonat eingesetzt werden.
[0058] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, gekennzeichnet durch die Schritte
a) Herstellung eines erfindungsgemäßen Phosphat-Compounds nach einem erfindungsgemäßen
Verfahren,
b) Abmischen des in Schritt a) hergestellten Compounds mit weiteren Inhaltsstoffen
von Wasch- und Reinigungsmitteln zu einem zu verpressenden Vorgemisch,
c) Verpressen zu Formkörpern.
[0059] Im ersten Verfahrensschritt wird dabei - wie vorstehend ausführlich beschrieben -
ein Phosphat-Compound hergestellt. Bei der Auswahl der für diesen Verfahrensschritt
geeigneten Maschinen und Verfahrensparameter kann der Fachmann auf literaturbekannte
Maschinen und Apparate sowie verfahrenstechnische Operationen zurückgreifen, wie sie
beispielsweise in
W. Pietsch, "Size Enlargement by Agglomeration", Verlag Wiley, 1991, und der dort zitierten Literatur beschrieben sind.
[0060] Wie bereits weiter oben erwähnt, enthalten die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
die erfindungsgemäßen Phosphat-Compounds je nach Verwendungszweck in variierenden
Mengen. Völlig analog sind auch erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das
in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis
80 Gew.-% und insbesondere 25 bis 70 Gew.-% des zu verpressenden Vorgemischs ausmacht.
[0061] Je nach Anwendungszweck wird das erfindungsgemäße Phosphat-Compound in Schritt b)
mit weiteren Inhaltsstoffen von Wasch- und Reinigungsmitteln abgemischt und zum Formkörper
verpreßt. Hierbei sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet
sind, daß das in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound in Schritt b) mit mindestens
einem Sauerstoffbleichmittel ausgewählt aus der Gruppe der Alkaliperborate, Alkalipercarbonate,
der organischen Persäuren und Wasserstoffperoxid vermischt wird. Die betreffenden
Bleichmittel wurden weiter oben beschrieben.
[0062] In Reinigungsmittelformkörpern für die maschinelle Reinigung von Geschirr können
auch andere Bleichmittel eingesetzt werden. In solchen Fällen sind erfindungsgemäße
Verfahren bevorzugt, bei denen das in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound mit
mindestens einem Bleichmittel, ausgewählt aus der Gruppe der Trichlorcyanursäuren,
der Dichlor- oder Monochlorcyanurate, der Hypochlorite, und anderer üblicher chlorhaltiger
Bleichmittel vermischt wird.
[0063] Vorzugsweise wird die Bleichleistung von bleichmittelhaltigen Formkörpern wie Waschmitteltabletten,
Reinigungsmitteltabletten oder Bleichmitteltabletten durch den Einsatz von Bleichaktivatoren
gesteigert. So sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, in denen das in Schritt
a) hergestellte Phosphat-Compound mit mindestens einem Bleichaktivator, bevorzugt
aus der Gruppe der mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin
(TAED), der N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), der acylierten
Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw.
iso-NOBS), n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA) und/oder der bleichverstärkenden
Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V,
Ti und/oder Ru, bevorzugt aus der Gruppe der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder
- komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe,
der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder des Mangans und/oder
des Mangansulfats vermischt wird.
[0064] In bevorzugten Verfahrensvarianten wird das in Schritt a) hergestellte Schauminhibitorgranulat
in Schritt b) mit mindestens einem tensidhaltigem Granulat zu einem zu verpressenden
Vorgemisch mit einem Schüttgewicht von mindestens 500 g/l, vorzugsweise mindestens
600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l, vereinigt. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung bevorzugte Verfahren umfassen daher das Verpressen eines teilchenförmigen
Vorgemischs aus mindestens einem Phosphat-Compound, mindestens einem tensidhaltigen
Granulat und mindestens einer zugemischten pulverförmigen Komponente. Die Herstellung
der tensidhaltigen Granulate kann dabei durch übliche technische Granulationsverfahren
wie Kompaktierung, Extrusion, Mischergranulation, Pelletierung oder Wirbelschichtgranulation
erfolgen.
[0065] Das tensidhaltige Granulat genügt in bevorzugten Verfahrensvarianten bestimmten Teilchengrößenkriterien.
So sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen das tensidhaltige Granulat
Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise zwischen 200 und 1800 µm, besonders
bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere zwischen 600 und 1400µm, aufweist.
[0066] Neben den Aktivsubstanzen (anionische und/oder nichtionische und/oder kationische
und/oder amphotere Tenside) enthalten die Tensidgranulate vorzugsweise noch Trägerstoffe,
die besonders bevorzugt aus der Gruppe der Gerüststoffe stammen. Besonders vorteilhafte
Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat anionische und/oder
nichtionische Tenside sowie Gerüststoffe enthält und Gesamt-Tensidgehalte von mindestens
10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-% uns insbesondere mindestens 25 Gew.-%,
aufweist.
[0067] Je nach Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Formkörper wird man den Anteil an Tensidgranulaten
und den Tensidgehalt der Granulate höher oder niedriger wählen. Enthält das erfindungsgemäße
Phosphat-Compound bereits Tenside, so sind diese bei der Kalkulation des Gesamt-Tensidgehalts
zu berücksichtigen. Üblicherweise liegt der Tensidgehalt von Waschmitteltabletten
zwischen 10 und 40 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 12,5 und 30 Gew.-% und insbesondere
zwischen 15 und 25 Gew.-%, während Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen
zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 7,5 Gew.-% und insbesondere
zwischen 1 und 5 Gew.-% Tenside enthalten. Bleichmitteltabletten und Wasserenthärtertabletten
sind üblicherweise frei von Tensiden.
[0068] Diese grenzflächenaktive Substanzen stammen aus der Gruppe der anionischen, nichtionischen,
zwitterionischen oder kationischen Tenside, wobei anionische Tenside aus ökonomischen
Gründen und aufgrund ihres Leistungsspektrums deutlich bevorzugt sind.
[0069] Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate
eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C
9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten
sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C
12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem
Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte
erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C
12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender
Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren
(Estersulfonate), z.B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern-
oder Talgfettsäuren geeignet.
[0070] Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern
sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der
Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder
bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte
sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren
mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure,
Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.
[0071] Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester
der C
12-C
18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-,
Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C
10-C
20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt.
Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen
synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten,
die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis
von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C
12-C
16-Alkylsulfate und C
12-C
15-Alkylsulfate sowie C
14-C
15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche beispielsweise gemäß den US-Patentschriften
3,234,258 oder 5,075,041 hergestellt werden und als Handelsprodukte der Shell Oil
Company unter dem Namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.
[0072] Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen
oder verzweigten C
7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C
9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C
12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund
ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen
von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
[0073] Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure,
die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und
die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise
Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte
Sulfosuccinate enthalten C
8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate
enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet,
die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten).
Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten
Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso
ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.
[0074] Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind
gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure,
Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen
Fettsäuren, z.B. Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.
[0075] Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-,
Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-,
Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in
Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.
[0076] Bei der Auswahl der anionischen Tenside stehen der Formulierungsfreiheit keine einzuhaltenden
Rahmenbedingungen im Weg. Bevorzugte Tensidgranulate weisen jedoch einen Gehalt an
Seife auf, der 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des in Schritt d) hergestellten
Wasch- und Reinigungsmittelformkörpers, übersteigt. Bevorzugt einzusetzende anionische
Tenside sind dabei die Alkylbenzolsulfonate und Fettalkoholsulfate, wobei bevorzugte
Waschmittelformkörper 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 15 Gew.-% und insbesondere
5 bis 10 Gew.-% Fettalkoholsulfat(e), jeweils bezogen auf das Gewicht der Waschmittelformkörper,
enthalten
[0077] Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte,
insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich
1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest
linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte
Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen.
Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen
Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol,
und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten
Alkoholen gehören beispielsweise C
12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C
9-11-Alkohol mit 7 EO, C
13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C
12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C
12-14-Alkohol mit 3 EO und C
12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte
dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können.
Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow
range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch
Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol
mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.
[0078] Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als
alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden
eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte
und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester, wie sie beispielsweise in der
japanischen Patentanmeldung JP 58/217598 beschrieben sind oder die vorzugsweise nach
dem in der internationalen Patentanmeldung WO-A-90/13533 beschriebenen Verfahren hergestellt
werden.
[0079] Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhaft eingesetzt werden
kann, sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare :Alkylpolyglycoside genügen der
allgemeinen Formel RO(G)
z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten,
gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis
18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder
6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosidierungsgrad z liegt dabei
zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbesondere zwischen
1,1 und 1,4.
Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in
denen der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.
[0080] Die Tensidgranulate können bevorzugt Alkylpolyglycoside enthalten, wobei Gehalte
an APG über 0,2 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Formkörper, bevorzugt sind. Besonders
bevorzugte Waschmittelformkörper enthalten APG in Mengen von 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise
0,2 bis 5 Gew.-% und insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%.
[0081] Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid
und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet
sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als
die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.
[0082] Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (I),

in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R
1 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen
und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es
sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden
Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung
mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten
werden können.
[0083] Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (II),

in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12
Kohlenstoffatomen, R
1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit
2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R
2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder
einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C
1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest
steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder
alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes.
[0084] [Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten,
beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose.
Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können dann beispielsweise
nach der Lehre der internationalen Anmeldung WO-A-95/07331 durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern
in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide
überführt werden.
[0085] Unabhängig davon, ob anionische oder nichtionische Tenside oder Mischungen aus diesen
Tensidklassen sowie gegebenenfalls amphotere oder kationische Tenside im Tensidgranulat
eingesetzt werden, sind erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt, bei denen der Tensidgehalt
des tensidhaltigen Granulats 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere
15 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Tensidgranulat, beträgt. Formkörpern
[0086] Oben wurde bereits erwähnt, daß neben den Phosphat-Compounds in den Formkörpern weitere
Buildersubstanzen enthalten sein können. Dementsprechend kann es im Rahmen der Erfindung
auch bevorzugt sein, wenn in Schritt b) weitere Buildersubstanzen; die vorzugsweise
mindestens ein Aluminosilicat und/oder ein Schichtsilicat enthalten, mit dem Phosphat-Compound
vermischt werden.
[0087] Dabei handelt es sich bei dem Aluminosilicat vorzugsweise um feinkristalline, synthetische
und gebundenes Wasser enthaltende Zeolithe, insbesondere Zeolith A, X und/oder P.
Als Zeolith P wird beispielsweise Zeolith MAP
(R) (Handelsprodukt der Firma Crosfield) eingesetzt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith
Y sowie Mischungen aus A, X, Y und/oder P. Eine derartige Mischung aus Zeolith A und
Zeolith X befindet sich beispielsweise unter der Bezeichnung Vegobond AX® (Fa. Condea
Augusta S.p.A.) im Handel. 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.
[0088] Unter Schichtsilicaten werden vorzugsweise kristalline, schichtförmige Natriumsilikate
der allgemeinen Formel NaMSi
xO
2x+1·yH
2O, 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, verstanden. Derartige
kristalline Schichtsilikate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
EP-A-0 164 514 beschrieben. Bevorzugte kristalline Schichtsilikate der angegebenen
Formel sind solche, in denen M für Natrium steht und x die Werte 2 oder 3 annimmt.
Insbesondere sind sowohl β- als auch δ-Natriumdisilikate Na
2Si
2O
5·yH
2O bevorzugt.
[0089] Wie bereits weiter oben erwähnt, können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittelforrnkörper
weitere )nhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln enthalten, so daß bevorzugte
Verfahrensvarianten analog auszuführen sind. Ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung
bevorzugtes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgemisch zusätzlich ein
Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis,
vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder kompaktierter Form, in Mengen von
0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gewicht des Vorgemischs, enthält, wobei es zusätzlich bevorzugt
ist, daß das Vorgemisch zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Enzyme,
pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren,
Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren,
Farbübertragungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren und Silberschutzmittel enthält.
[0090] Vor der Verpressung des teilchenförmigen Vorgemischs zu Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern
kann das Vorgemisch mit feinteiligen Oberflächenbehandlungsmitteln "abgepudert" werden.
Dies kann für die Beschaffenheit und physikalischen Eigenschaften sowohl des Vorgemischs
(Lagerung, Verpressung) als auch der fertigen Wasch- und Reinigungsmittelformkörper
von Vorteil sein. Feinteilige Abpuderungsmittel sind im Stand der Technik altbekannt,
wobei zumeist Zeolithe, Silicate oder andere anorganische Salze eingesetzt werden.
Bevorzugt wird das Vorgemisch jedoch mit feinteiligem Zeolith "abgepudert", wobei
Zeolithe vom Faujasit-Typ bevorzugt sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kennzeichnet
der Begriff "Zeolith vom Faujasit-Typ" alle drei Zeolithe, die die Faujasit-Untergruppe
der Zeolith-Strukturgruppe 4 bilden (Vergleiche Donald W. Breck: "Zeolite Molecular
Sieves", John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto, 1974, Seite 92). Neben
dem Zeolith X sind also auch Zeolith Y und Faujasit sowie Mischungen dieser Verbindungen
einsetzbar, wobei der reine Zeolith X bevorzugt ist.
Auch Mischungen oder Cokristallisate von Zeolithen des Faujasit-Typs mit anderen Zeolithen,
die nicht zwingend der Zeolith-Strukturgruppe 4 angehören müssen, sind als Abpuderungsmittel
einsetzbar, wobei es von Vorteil ist, wenn mindestens 50 Gew.-% des Abpuderungsmittels
aus einem Zeolithen vom Faujasit-Typ bestehen.
[0091] Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper erfolgt zunächst durch das trockene
Vermischen der Bestandteile, die ganz oder teilweise vorgranuliert sein können, und
anschließendes Informbringen, insbesondere Verpressen zu Tabletten, wobei auf herkömmliche
Verfahren zurückgegriffen werden kann. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper
wird das Vorgemisch in einer sogenannten Matrize zwischen zwei Stempeln zu einem festen
Komprimat verdichtet. Dieser Vorgang, der im folgenden kurz als Tablettierung bezeichnet
wird, gliedert sich in vier Abschnitte: Dosierung, Verdichtung (elastische Verformung),
plastische Verformung und Ausstoßen.
[0092] Zunächst wird das Vorgemisch in die Matrize eingebracht, wobei die Füllmenge und
damit das Gewicht und die Form des entstehenden Formkörpers durch die Stellung des
unteren Stempels und die Form des Preßwerkzeugs bestimmt werden. Die gleichbleibende
Dosierung auch bei hohen Formkörperdurchsätzen wird vorzugsweise über eine volumetrische
Dosierung des Vorgemischs erreicht. Im weiteren Verlauf der Tablettierung berührt
der Oberstempel das Vorgemisch und senkt sich weiter in Richtung des Unterstempels
ab. Bei dieser Verdichtung werden die Partikel des Vorgemisches näher aneinander gedrückt,
wobei das Hohlraumvolumen innerhalb der Füllung zwischen den Stempeln kontinuierlich
abnimmt. Ab einer bestimmten Position des Oberstempels (und damit ab einem bestimmten
Druck auf das Vorgemisch) beginnt die plastische Verformung, bei der die Partikel
zusammenfließen und es zur Ausbildung des Formkörpers kommt. Je nach den physikalischen
Eigenschaften des Vorgemisches wird auch ein Teil der Vorgemischpartikel zerdrückt
und es kommt bei noch höheren Drücken zu einer Sinterung des Vorgemischs. Bei steigender
Preßgeschwindigkeit, also hohen Durchsatzmengen, wird die Phase der elastischen Verformung
immer weiter verkürzt, so daß die entstehenden Formkörper mehr oder minder große Hohlräume
aufweisen können. Im letzten Schritt der Tablettierung wird der fertige Formkörper
durch den Unterstempel aus der Matrize herausgedrückt und durch nachfolgende Transporteinrichtungen
wegbefördert. Zu diesem Zeitpunkt ist lediglich das Gewicht des Formkörpers endgültig
festgelegt, da die Preßlinge aufgrund physikalischer Prozesse (Rückdehnung, kristallographische
Effekte, Abkühlung etc.) ihre Form und Größe noch ändern können.
Die Tablettierung erfolgt in handelsüblichen Tablettenpressen, die prinzipiell mit
Einfachoder Zweifachstempeln ausgerüstet sein können. Im letzteren Fall wird nicht
nur der Oberstempel zum Druckaufbau verwendet, auch der Unterstempel bewegt sich während
des Preßvorgangs auf den Oberstempel zu, während der Oberstempel nach unten drückt.
[0093] Für kleine Produktionsmengen werden vorzugsweise Exzentertablettenpressen verwendet,
bei denen der oder die Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sind, die ihrerseits
an einer Achse mit einer bestimmten Umlaufgeschwindigkeit montiert ist. Die Bewegung
dieser Preßstempel ist mit der Arbeitsweise eines üblichen Viertaktmotors vergleichbar.
Die Verpressung kann mit je einem Ober- und Unterstempel erfolgen, es können aber
auch mehrere Stempel an einer Exzenterscheibe befestigt sein, wobei die Anzahl der
Matrizenbohrungen entsprechend erweitert ist. Die Durchsätze von Exzenterpressen variieren
ja nach Typ von einigen hundert bis maximal 3000 Tabletten pro Stunde.
[0094] Für größere Durchsätze wählt man Rundlauftablettenpressen, bei denen auf einem sogenannten
Matrizentisch eine größere Anzahl von Matrizen kreisförmig angeordnet ist. Die Zahl
der Matrizen variiert je nach Modell zwischen 6 und 55, wobei auch größere Matrizen
im Handel erhältlich sind. Jeder Matrize auf dem Matrizentisch ist ein Ober- und Unterstempel
zugeordnet, wobei wiederum der Preßdruck aktiv nur durch den Ober- bzw. Unterstempel,
aber auch durch beide Stempel aufgebaut werden kann. Der Matrizentisch und die Stempel
bewegen sich um eine gemeinsame senkrecht stehende Achse, wobei die Stempel mit Hilfe
schienenartiger Kurvenbahnen während des Umlaufs in die Positionen für Befüllung,
Verdichtung, plastische Verformung und Ausstoß gebracht werden. An den Stellen, an
denen eine besonders gravierende Anhebung bzw. Absenkung der Stempel erforderlich
ist (Befüllen, Verdichten, Ausstoßen), werden diese Kurvenbahnen durch zusätzliche
Niederdruckstücke, Nierderzugschienen und Aushebebahnen unterstützt. Die Befüllung
der Matrize erfolgt über eine starr angeordnete Zufuhreinrichtung, den, sogenannten
Füllschuh, der mit einem Vorratsbehälter für das Vorgemisch verbunden ist. Der Preßdruck
auf das Vorgemisch ist über die Preßwege für Ober- und Unterstempel individuell einstellbar,
wobei der Druckaufbau durch das Vorbeirollen der Stempelschaftköpfe an verstellbaren
Druckrollen geschieht.
Rundlaufpressen können zur Erhöhung des Durchsatzes auch mit zwei Füllschuhen versehen
werden, wobei zur Herstellung einer Tablette nur noch ein Halbkreis durchlaufen werden
muß. Zur Herstellung zwei- und mehrschichtiger Formkörper werden mehrere Füllschuhe
hintereinander angeordnet, ohne daß die leicht angepreßte erste Schicht vor der weiteren
Befüllung ausgestoßen wird. Durch geeignete Prozeßführung sind auf diese Weise auch
Mantel- und Punkttabletten herstellbar, die einen zwiebelschalenartigen Aufbau haben,
wobei im Falle der Punkttabletten die Oberseite des Kerns bzw. der Kernschichten nicht
überdeckt wird und somit sichtbar bleibt. Auch Rundlauftablettenpressen sind mit Einfach-
oder Mehrfachwerkzeugen ausrüstbar, so daß beispielsweise ein äußerer Kreis mit 50
und ein innerer Kreis mit 35 Bohrungen gleichzeitig zum Verpressen benutzt werden.
Die Durchsätze moderner Rundlauftablettenpressen betragen über eine Million Formkörper
pro Stunde.
[0095] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Tablettiermaschinen sind beispielsweise
erhältlich bei den Firmen Apparatebau. Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH,
Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, KILIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen
GmbH, Berlin, Mapag Maschinenbau AG, Bern (CH) sowie Courtoy N.V., Halle (BE/LU).
Besonders geeignet ist beispielsweise die Hydraulische Doppeldruckpresse HPF 630 der
Firma LAEIS, D.
[0096] Die Formkörper können dabei in vorbestimmter Raumform und vorbestimmter Größe gefertigt
werden. Als Raumform kommen praktisch alle sinnvoll handhabbaren Ausgestaltungen in
Betracht, beispielsweise also die Ausbildung als Tafel, die Stab- bzw. Barrenform,
Würfel, Quader und entsprechende Raumelemente mit ebenen Seitenflächen sowie insbesondere
zylinderförmige Ausgestaltungen mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt. Diese letzte
Ausgestaltung erfaßt dabei die Darbietungsform von der Tablette bis zu kompakten Zylinderstücken
mit einem Verhältnis von Höhe zu Durchmesser oberhalb 1.
[0097] Die portionierten Preßlinge können dabei jeweils als voneinander getrennte Einzelelemente
ausgebildet sein, die der vorbestimmten Dosiermenge der Waschund/oder Reinigungsmittel
entspricht. Ebenso ist es aber möglich, Preßlinge auszubilden, die eine Mehrzahl solcher
Masseneinheiten in einem Preßling verbinden, wobei insbesondere durch vorgegebene
Sollbruchstellen die leichte Abtrennbarkeit portionierter kleinerer Einheiten vorgesehen
ist. Für den Einsatz von Textilwaschmitteln in Maschinen des in Europa üblichen Typs
mit horizontal angeordneter Mechanik kann die Ausbildung der portionierten Preßlinge
als Tabletten, in Zylinder- oder Quaderform zweckmäßig sein, wobei ein Durchmesser/Höhe-Verhältnis
im Bereich von etwa 0,5 : 2 bis 2 : 0,5 bevorzugt ist. Handelsübliche Hydraulikpressen,
Exzenterpressen oder Rundläuferpressen sind geeignete Vorrichtungen insbesondere zur
Herstellung derartiger Preßtinge.
[0098] Die Raumform einer anderen Ausführungsform der Formkörper ist in ihren Dimensionen
der Einspülkammer von handelsüblichen Haushaltswaschmaschinen angepaßt, so daß die
Formkörper ohne Dosierhilfe direkt in die Einspülkammer eindosiert werden können,
wo sie sich während des Einspülvorgangs auflöst. Selbstverständlich ist aber auch
ein Einsatz der Waschmittelformkörper über eine Dosierhilfe problemlos möglich und
im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
[0099] Ein weiterer bevorzugter Formkörper, der hergestellt werden kann, hat eine platten-
oder tafelartige Struktur mit abwechselnd dicken langen und dünnen kurzen Segmenten,
so daß einzelne Segmente von diesem "Riegel" an den Sollbruchstellen, die die kurzen
dünnen Segmente darstellen, abgebrochen und in die Maschine eingegeben werden können.
Dieses Prinzip des "riegelförmigen" Formkörperwaschmittels kann auch in anderen geometrischen
Formen, beispielsweise senkrecht stehenden Dreiecken, die lediglich an einer ihrer
Seiten längsseits miteinander verbunden sind, verwirklicht werden.
[0100] Möglich ist es aber auch, daß die verschiedenen Komponenten nicht zu einer einheitlichen
Tablette verpreßt werden, sondern daß Formkörper erhalten werden, die mehrere Schichten,
also mindestens zwei Schichten, aufweisen. Dabei ist es auch möglich, daß diese verschiedenen
Schichten unterschiedliche Lösegeschwindigkeiten aufweisen. Hieraus können vorteilhafte
anwendungstechnische Eigenschaften der Formkörper resultieren. Falls beispielsweise
Komponenten in den Formkörpern enthalten sind, die sich wechselseitig negativ beeinflussen,
so ist es möglich, die eine Komponente in der schneller löslichen Schicht zu integrieren
und die andere Komponente in eine langsamer lösliche Schicht einzuarbeiten, so daß
die erste Komponente bereits abreagiert hat, wenn die zweite in Lösung geht. Der Schichtaufbau
der Formkörper kann dabei sowohl stapelartig erfolgen, wobei ein Lösungsvorgang der
inneren Schicht(en) an den Kanten des Formkörpers bereits dann erfolgt, wenn die äußeren
Schichten noch nicht vollständig gelöst sind, es kann aber auch eine vollständige
Umhüllung der inneren Schicht(en) durch die jeweils weiter außen liegende(n) Schicht(en)
erreicht werden, was zu einer Verhinderung der frühzeitigen Lösung von Bestandteilen
der inneren Schicht(en) führt.
[0101] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Formkörper
aus mindestens drei Schichten, also zwei äußeren und mindestens einer inneren Schicht,
wobei mindestens in einer der inneren Schichten ein Peroxy-Bleichmittel enthalten
ist, während beim stapelförmigen Formkörper die beiden Deckschichten und beim hüllenförmigen
Formkörper die äußersten Schichten jedoch frei von Peroxy-Bleichmittel sind. Weiterhin
ist es auch möglich, Peroxy-Bleichmittel und gegebenenfalls vorhandene Bleichaktivatoren
und/oder Enzyme räumlich in einem Formkörper voneinander zu trennen. Derartige mehrschichtige
Formkörper weisen den Vorteil auf, daß sie nicht nur über eine Einspülkammer oder
über eine Dosiervorrichtung, welche in die Waschflotte gegeben wird, eingesetzt werden
können; vielmehr ist es in solchen Fällen auch möglich, den Formkörper im direkten
Kontakt zu den Textilien in die Maschine zu geben, ohne daß Verfleckungen durch Bleichmittel
und dergleichen zu befürchten wären.
[0102] Ähnliche Effekte lassen sich auch durch Beschichtung ("coating") einzelner Bestandteile
der zu verpressenden Wasch- und Reinigungsmittelzusammensetzung oder des gesamten
Formkörpers erreichen. Hierzu können die zu beschichtenden Körper beispielsweise mit
wäßrigen Lösungen oder Emulsionen bedüst werden, oder aber über das Verfahren der
Schmelzbeschichtung einen Überzug erhalten.
[0103] Nach dem Verpressen weisen die Wasch- und Reinigungsmittelformkörper eine hohe Stabilität
auf. Die Bruchfestigkeit zylinderförmiger Formkörper kann über die Meßgröße der diametralen
Bruchbeanspruchung erfaßt werden. Diese ist bestimmbar nach

[0104] Hierin steht σ für die diametrale Bruchbeanspruchung (diametral fracture stress,
DFS) in Pa, P ist die Kraft in N, die zu dem auf den Formkörper ausgeübten Druck führt,
der den Bruch des Formkörpers verursacht, D ist der Formkörperdurchmesser in Meter
und t ist die Höhe der Formkörper.
Beispiele
Phosphat-Compounds
[0105] Zur Herstellung der Phosphat-Compounds wurde Pentanatriumtriphosphat-Pulver mit einem
Reinsubstanzgehalt von 98,3 % und 0,3 Gew.-% Wasser in einem Freifallmischer (Flexomix®
; Firma Schugi), der mit einer Geschwindigkeit von 2600 U/min lief, mit einer 10 %-igen
Lösung eines Polyacrylat-Maleat-Copolymeren (Sokalan CP5® ; Firma BASF) besprüht.
Das Agglomerat fiel aus dem Mischer in ein Fließbett und wurde bei einer Produkttemperatur
von 40°C innerhalb von 45 Minuten auf einen Gesamtwassergehalt von 13 Gew.-% getrocknet.
Die erhaltenen Granulate wiesen eine himbeerförmige Struktur auf, wobei der mittlere
Teilchendurchmesser der Agglomeratteilchen um 550 µm lag, die das Agglomerat bildenden
Primärteilchen jedoch nahezu um Faktor 10 kleiner waren als der durchschnittliche
Teilchendurchmesser der Agglomerate. Die Daten der erhaltenen Granulate sind in Tabelle
1 angegeben.
[0106] Dabei wurde der Phosphatgehalt in Tabelle 1 aus dem gesamten Phosphorgehalt bestimmt
(bei C4 wurde hier der im Phosphonat enthaltene Phosphor abgezogen) und der Gesamtwassergehalt
bei 160 °C gemessen. Freies Wasser ist die Feuchtigkeit, die bis 100 °C abgespalten
wird, der angegebene Kristallwassergehalt ist die Differenz aus den beiden Werten.
Mittels thermoanalytischen Methoden (DTA-TG; Heizrate: 10 K/min) wurde für C1 ein
Kristallwassergehalt von 8,1 Gew.-% bestimmt.
Tabelle 1:
| Zusammensetzung und physikalische Parameter der Phosphat-Compounds (n.b.: nicht bestimmt) |
| Compound |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
| Phosphatgehalt [Gew.-%] |
84,5 |
86,5 |
84,5 |
85,2 |
| STP-Anteil [Gew.-%] |
97,5 |
98,0 |
97,3 |
97,6 |
| Copolymer [Gew.-%] |
2,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
| HEDP |
- |
- |
- |
1,3 |
| Gesamtfeuchte [Gew.-%] wobei: |
13 |
12 |
14 |
12 |
| freies Wasser [Gew.-%] |
4,5 |
n.b. |
n.b. |
n.b. |
| Kristallwasser [Gew.-%] |
8,5 |
n.b. |
n.b. |
n.b. |
| Schüttgewicht [g/l] |
760 |
820 |
800 |
790 |
| Teilchengrößenverteilung [Gew.-%] |
|
n.b. |
n.b. |
|
| > 1,6 mm |
< 1 |
|
|
< 1 |
| > 0,8 mm |
13 |
|
|
10 |
| > 0,4 mm |
30 |
|
|
32 |
| > 0,2 mm |
45 |
|
|
49 |
| < 0,2 mm |
11 |
|
|
8 |
| d 50 [mm] |
0,55 |
n.b. |
n.b. |
0,56 |
[0107] Alle hergestellten Compounds waren leicht löslich und lösten sich schnell in Wasser
auf.
Formkörper
[0108] Mit dem Compound C1 wurden Formkörper hergestellt. Dazu wurde das Phosphat-Compound
mit weiteren Aufbereitungskomponenten vermischt und auf einer Exzenter-Tablettenpresse
gemäß Tabelle 3 verpreßt. Die Zusammensetzung des zu verpressenden Vorgemischs (und
damit die Zusammensetzung der Formkörper) findet sich in Tabelle 2. Neben den angegebenen
Inhaltsstoffen enthielten die Formkörper Hilfsstoffe, wie beispielsweise Bindemittel,
Desintegrationshilfsmittel, Farb- und Duftstoffe, Füllstoffe und Wasser. Das Vergleichsbeispiel
V besaß die gleiche Rezeptur, hier wurden jedoch Phosphat und Copolymer getrennt voneinander
eingesetzt, wobei das Phosphat in Form eines handelsüblichen Granulats mit einem Gehalt
an freiem Wasser von über 7 Gew.-% eingesetzt wurde. Zur Herstellung von Tabletten
vergleichbarer Härte waren bei dem Vergleichsbeispiel erheblich höhere Preßdrucke
erforderlich (siehe Tabelle 3).
Tabelle 2:
| Vorgemisch [Gew.-%] |
| Phosphat |
49 |
| Copolymer |
3 |
| Phosphonat |
1 |
| Natriumperborat-monohydrat |
9 |
| Enzyme |
4 |
| Tenside |
2 |
| Silicat |
4 |
| TAED |
2 |
[0109] Die Härte der Tabletten wurde durch Verformung der Tablette bis zum Bruch gemessen,
wobei die Kraft auf die Seitenflächen der Tablette einwirkte und die maximale Kraft,
der die Tablette standhielt, ermittelt wurde. Die Messung erfolgte auf einem Härteprüfgerät
CT5 (Fa. Holland) mit Stempeldurchmessern von 8 mm.
[0110] Die Bestimmung der Auflösezeit der Tabletten erfolgte in einer Haushaltsspülmaschine.
Die Tabletten wurden vor Beginn des Hauptspülgangs in das Körbchen der Maschine gelegt,
wobei das Körbchen sich bei allen Versuchen an der gleichen Stelle in der Maschine
befand. Es wurde eine 50°C-Programm verwendet und die Zeit bis zum vollständigen Auflösen
der Tablette über die Verfolgung der Leitfähigkeit bestimmt.
[0111] Die experimentellen Daten der einzelnen Tablettenserien zeigt Tabelle 3.
Tabelle 3:
| Eigenschaften der Geschirrspülmitteltabletten |
| |
E1 |
E2 |
E3 |
E4 |
V |
| Preßdruck [kN] |
30 |
44 |
46 |
45 |
70 |
| Tablettenhärte [kg] |
|
|
|
|
|
| - nach dem Pressen |
10 |
15 |
20 |
17 |
13 |
| - nach 1 Woche |
17 |
22 |
30 |
30 |
17 |
| - nach 4 Wochen |
22 |
34 |
36 |
38 |
17 |
| - nach 7 Wochen |
20 |
40 |
41 |
44 |
18 |
| Auflösezeit (min) |
|
|
|
|
|
| - nach dem Pressen |
6 |
8 |
10 |
9 |
10 |
| - nach 1 Woche |
6 |
9 |
10 |
10 |
12 |
| - nach 4 Wochen |
8 |
10 |
11 |
12 |
12 |
| - nach 7 Wochen |
8 |
10 |
12 |
11 |
12 |
| Korrelation Härte/Auflösungszeit |
|
|
|
|
|
| nach dem Pressen |
17 |
19 |
20 |
19 |
13 |
| - nach 1 Woche |
28 |
24 |
30 |
30 |
14 |
| - nach 4 Wochen |
28 |
34 |
33 |
32 |
14 |
| - nach 7 Wochen |
25 |
40 |
34 |
40 |
15 |
[0112] Die in Tabelle 3 angegebene Korrelation zwischen Härte und Auflösungszeit wird erhalten
indem der Wert für die Tablettenhärte durch den für die Auflösungszeit zum entsprechenden
Zeitpunkt erhaltenen Wert geteilt wird und dieser Faktor mit 10 multipliziert wird.
Bei den Tabletten ist gleichzeitig eine möglichst große Härte und eine möglichst schnelle
Auflösung erwünscht. Der hier verwendete Faktor liefert eine Möglichkeit, beide Parameter
gleichzeitig zu optimieren. Es zeigt sich, daß dieser Faktor bei den erfindungsgemäßen
Beispielen zu allen Zeitpunkten deutlich besser ist als bei dem Vergleichsbeispiel.
1. Verwendung eines Phosphat-Compounds welches mindestens 50 Gew.-% Pentanatriumtriphosphat,
weniger als 5 Gew.-% Natriumpyrophosphat sowie maximal 18 Gew.-% Wasser enthält und
als Agglomerat aus Primärteilchen vorliegt zur Stabilitätsverbesserung von Wasch-
und Reinigungsmittelformkörpern.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphat-Compounds 0,5 bis 20 Gew.-% eines polymeren Polycarboxylats enthalten.
3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphat-Compounds 0,3 bis 20 Gew.-% Phosphonat enthalten.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphat-Compounds kein Niotensid und kein Silicat, enthalten.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphat-Compounds ein Schüttgewicht in dem Bereich 600 bis 1000 g/l aufweisen
und die Agglomerate eine mittlere Teilchengröße aus dem Bereich von 0,2 bis 1,0 mm
, bevorzugt aus dem Bereich 0,3 bis 0,8 mm, aufweisen.
6. Verfahren zur Herstellung von Phosphat-Compounds, welche gemäß einem der Ansprüche
1 bis 5 verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß wasserfreies, pulverförmiges Pentanatriumtriphosphat in einem Hochgeschwindigkeitsmischer
mit 12 bis 28 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Pentanatriumtriphosphat, und gegebenenfalls
weiteren Inhaltsstoffen von Wasch- und/oder Reinigungsmitteln agglomeriert wird und
das Agglomerat unmittelbar anschließend in einer Fließbetttrocknung bei einer Produkttemperatur
unter 60°C auf einen Gehalt an freiem Wasser von unter 5 Gew.-% getrocknet wird.
7. Verfahren zur Herstellung von Phosphat-Compounds nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer des Phosphats in dem Hochgeschwindigkeitsmischer weniger als 20
Sekunden beträgt und die Agglomeration mit 15 bis 20 Gew.-% Wasser durchgeführt wird.
8. Verfahren zur Herstellung von Phosphat-Compounds nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verweildauer des Agglomerats in dem Fließbetttrockner zwischen 10 und 60 Minuten
beträgt und die Zulufttemperatur unter 130°C, vorzugsweise unter 100°C, liegt.
9. Verfahren zur Herstellung von Phosphat-Compounds nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß weitere Inhaltsstoffe von Wasch- und/oder Reinigungsmitteln in trockener Form mit
dem Phosphatpulver vermischt werden und das Gemisch anschließend agglomeriert wird.
10. Verfahren zur Herstellung von Phosphat-Compounds nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in Form einer wäßrigen Lösung weiterer Inhaltsstoffe von Wasch- und/oder
Reinigungsmitteln eingesetzt wird und die Verweildauer des Phosphats in dem Hochgeschwindigkeitsmischer
weniger als 2 Sekunden beträgt.
11. Verwendung von Phosphat-Compounds gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 oder Verwendung
von Phosphat-Compounds hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche
6 bis 10 zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt die
Gesamtmenge der im Formkörper enthaltenen Phosphatmenge in Form der vorgenannten Phosphat-Compounds
bereitgestellt wird.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf das Gewicht des Formkörpers 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 80
Gew.-% und insbesondere 25 bis 70 Gew.-% des Phosphat-Compounds verwendet werden.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel
auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder kompaktierter
Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere
von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Formkörpergewicht, eingesetzt wird.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein oder mehrere Stoffe aus den Gruppen der Bleichmittel, Bleichaktivatoren,
Enzyme, pH-Stellmittel, Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren,
Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren,
Farbübertragungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren und Silberschutzmittel eingesetzt
werden.
15. Verfahren zur Herstellung von stabilitätsverbesserten Wasch- und Reinigungsmittelformkörpern,
durch Verwendung von Phosphat-Compounds gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch die Schritte
a) Herstellung eines Phosphat-Compounds nach einem Verfahren gemäß einem oder mehreren
der Ansprüche 6 bis 10,
b) Abmischen des in Schritt a) hergestellten Compounds mit weiteren Inhaltsstoffen
von Wasch- und Reinigungsmitteln zu einem zu verpressenden Vorgemisch,
c) Verpressen zu Formkörpern.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20
bis 80 Gew.-% und insbesondere 25 bis 70 Gew.-% des zu verpressenden Vorgemischs ausmacht.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound in Schritt b) mit mindestens einem
Sauerstoffbleichmittel ausgewählt aus der Gruppe der Alkaliperborate, Alkalipercarbonate,
der organischen Persäuren und Wasserstoffperoxid vermischt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound mit mindestens einem Bleichmittel,
ausgewählt aus der Gruppe der Trichlorcyanursäuren, der Dichlor- oder Monochlorcyanurate,
der Hypochlorite, und anderer üblicher chlorhaltiger Bleichmittel vermischt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound mit mindestens einem Bleichaktivator,
bevorzugt aus der Gruppe der mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin
(TAED), der N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), der acylierten
Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw.
iso-NOBS), n-Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA) und/oder der bleichverstärkenden
Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V,
Ti und/oder Ru, bevorzugt aus der Gruppe der Mangan und/oder Cobaltsalze und/oder
-komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe,
der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder des Mangans und/oder
des Mangansulfats vermischt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt a) hergestellte Phosphat-Compound mit mindestens einem tensidhaltigem
Granulat zu einem zu verpressenden Vorgemisch mit einem Schüttgewicht von mindestens
500 g/l, vorzugsweise mindestens 600 g/l und insbesondere mindestens 700 g/l, vereinigt
wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat Teilchengrößen zwischen 100 und 2000 µm, vorzugsweise
zwischen 200 und 1800 µm, besonders bevorzugt zwischen 400 und 1600 µm und insbesondere
zwischen 600 und 1400µm, aufweist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das tensidhaltige Granulat anionische und/oder nichtionische Tenside sowie Gerüststoffe
enthält und Gesamt-Tensidgehalte von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens
20 Gew.-% und insbesondere mindestens 25 Gew.-%, aufweist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt b) weitere Buildersubstanzen, die vorzugsweise mindestens ein Aluminosilicat
und/oder ein Schichtsilicat enthalten, mit dem Phosphat-Compound vermischt werden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgemisch zusätzlich ein Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel
auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granularer, cogranulierter oder kompaktierter
Form, in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere
von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Vorgemischs, enthält.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgemisch zusätzlich einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Enzyme, pH-Stellmittel,
Duftstoffe, Parfümträger, Fluoreszenzmittel, Farbstoffe, Schauminhibitoren, Silikonöle,
Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Farbübertragungsinhibitoren,
Korrosionsinhibitoren und Silberschutzmittel enthält.