VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON REINIGUNGSMITTELTABLETTEN FÜR DAS MASCHINELLE GESCHIRRSPÜLEN
Maschinelles Geschirrspülen besteht im allgemeinen aus einem Vorspülgang, einem Reinigungsgang, einem oder mehreren Zwischenspülgängen, einem Klar¬ spülgang und einem Trocknungsgang. Dies gilt für das maschinelle Spülen sowohl im Haushalt als auch im Gewerbe.
Bisher ist es überwiegend üblich, in Haushaltsgeschirrspülmaschinen, im folgenden als HGSM bezeichnet, das Reinigungsmittel in einem Dosierkäst¬ chen zu bevorraten, das sich meist in der Tür der Maschine befindet und sich zu Beginn des Reinigungsganges automatisch öffnet. Der zuvor ablau¬ fende Vorspülgang wird dabei ohne Wirksubstanz, also ausschließlich mit dem zulaufenden kalten Leitungswasser betrieben.
Bei einer gewerblichen Geschirrspülmaschine, im folgenden als GGSM be¬ zeichnet, entspricht die sogenannte Vorabräumzone im Prinzip dem Vorspül¬ gang einer HGSM. Beim maschinellen Spülen in Großküchen wird das der Rei¬ nigungszone zudosierte Reinigungsmittel durch Überlauf schon in der Vor¬ abräumzone zur unterstützenden Reinigung der anhaftenden Speisereste ein¬ gesetzt. Es gibt zwar auch GGSM, bei denen die Vorabräumzone nur mit Frischwasser betrieben wird, eine Vorabräumzone mit Reinigungsmittelzusatz ist aber effektiver als eine Vorabräumung allein mit Frischwasser.
Man hat das Wirkungsprinzip der Vorabräumzonenreinigung von GGSM auch schon auf HGSM übertragen und eine Zudosierung von Reinigungsmitteln be¬ reits zum Vorspülgang ermöglicht, indem man die Dosierung von Reinigungs¬ mitteln in Tablettenform vornahm und eine oder mehrere geeignete Tabletten
beispielsweise in einem freien Teil des Besteckkorbes, aber auch an ande¬ rer Stelle in der Maschine positionierte, wodurch sie sowohl im Vorspül¬ gang als auch im eigentlichen Reinigungsgang, also bifunktionell, wirken konnten.
Der Einsatz solcher tablettenförmiger Reinigungsmittel ist beispielsweise in der DE 35 41 145 AI beschrieben. Dabei handelt es sich um einheitlich zusammengesetzte Reiπigungsmitteltabletten mit breitem Löseprofil für das maschinelle Geschirrspülen, die übliche alkalisch reagierende Komponenten, insbesondere aus der Gruppe der Alkalimetasilikate und Pentaalkalitriphos- phate, Aktivchlorverbindungen und Tablettierhilfsmittel enthalten, und bei denen die Alkalimetasilikate aus einem Gemisch aus "Natriummetasilikat- nonahydrat" (Na2H£Siθ4.8H2θ) und wasserfreiem Natriummetasilikat und das Pentaalkalitriphosphat aus wasserfreiem Pentanatriumtriphosphat besteht, wobei das GewichtsVerhältnis von wasserfreiem Natriummetasilikat : Natri- ummetasilikatnonahydrat zwischen 1 : 0,3 und 1 : 1,5 liegt und das Ge¬ wichtsverhältnis von Pentanatriumtriphosphat zu Natriummetasilikat, je¬ weils wasserfrei, 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 1,7 beträgt.
Derartige Tabletten besitzen ein solches breites Löseprofil, daß sie be¬ reits im Vorspülgang einer HGSM vom zulaufenden kalten Leitungswasser zu mindestens 10 Gew.-% aufgelöst werden, dabei in der Spülflotte einen pH- Wert von mindestens 10,0 entwickeln und bei guter Warmwasserlöslichkeit zu noch mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, für den Rei¬ nigungsgang zu Verfügung stehen.
Unter Löseprofil wird das Gewichtsverhältnis von unter den Bedingungen des Vorspülganges von üblichen HGSM gelösten Anteilen der Tablette zur gesam¬ ten Tablette verstanden.
Die bekannten Tabletten enthalten jedoch noch Phosphate, die wie man weiß unerwünscht sind.
Es sind aber auch schon phosphatfreie Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen im Handel (z. b. Hui Spül-Tabs der Firma Roth
GmbH, Bad Ems), die im wesentlichen Silikate, nichtionische Tenside, or¬ ganische Komplexbildner und Percarbonat enthalten. Bei einer Placierung dieser Tabletten innerhalb der Maschine (z. B. im Besteckkorb) lösen sie sich jedoch schon während des Vorspülganges weitestgehend bis vollständig auf, so daß im eigentlichen Reinigungsgang praktisch kein Reinigungsmittel mehr zur Verfügung steht. Darüber hinaus ist die Stabilität dieser Ta¬ bletten nicht befriedigend.
In der DE 40 10 524 AI werden stabile, bifunktionelle, phosphatfreie Rei¬ nigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen mit einem Gehalt an Silikat, schaumarmen nichtionischen Tensiden, organischen Komplexbild¬ nern, Bleichmitteln und Wasser beschrieben, die organische Komplexbildner gemäß der DE 3937469 AI in Form eines granulären, alkalischen Reinigungs¬ additivs, bestehend aus Natriumsalzen mindestens einer homopoly eren bzw. copolymeren (Meth-)Acrylsäure, Natriu carbonat, Natriumsulfat und Wasser enthalten. Bei der Herstellung der Tabletten wurden die granulären alkali¬ schen Reinigungsadditive mit den übrigen meist pulverför igen Rezepturbe¬ standteilen mechanisch gemischt und in an sich bekannter Weise verpreßt.
Der vorliegenden Erfindung lag nun einem Markttrend folgend die Aufgabe zugrunde, eine stabile, bifunktionelle, phosphat- und etasilikatfreie niederalkalische Reinigungsmitteltablette mit breitem Löseprofil für das maschinelle Geschirrspülen herzustellen, die bereits im Vorspülgang einer HGSM vom zulaufenden kalten Leitungswasser zu mindestens 10 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% aufgelöst wird, dabei in der Spülflotte einen pH-Wert von höchstens etwa 10,5 entwickelt und bei guter Warmwasserlösl chkeit zu noch mindestens 60 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% für den Reinigungsgang zur Ver¬ fügung steht.
Zur Herstellung der bekannten Reinigungsmitteltabletten wurden Pulverge¬ mische verpreßt, die neben Hydratwasser enthaltendem Natriummetasilikat- nonahydrat noch wasserfreies Natriummetasilikat enthielten. Diese Kombina¬ tion aus Wasser enthaltenden Substanzen und Substanzen, die Wasser auf¬ nehmen können, führte zu einer Steigerung der Bruchstabilität der Tablet¬ ten bei Lagerung. Da die erfindungsgemäßen Tabletten wegen der geforderten
geringen Alkal tat keinen der vorstehend genannten Rohstoffe enthalten können, sind sie nach dem Verpressen gemäß dem Stand der Technik aus Pul¬ vergemischen oder auch Pulvergemischen mit granulärem Anteil nicht bruch¬ stabil genug.
Es wurde nun gefunden, daß man zu stabilen, bifunktionellen, phosphat- und metasilikatfreien, niederalkalischen Reinigungsmitteltabletten für das maschinelle Geschirrspülen mit einem Gehalt an granulären, alkalischen Reinigungsadditiven gemäß der DE 39 37 469 AI, Gerüstsubstanzen, Bleich¬ mitteln, Wasser und gegebenenfalls schaumarmen nichtionischen Tensiden, Enzymen, Bleichaktivatoren, Duftstoffen und/oder Farbstoffen kommt, wenn man die granulären, alkalischen Reiniguπgsadditive zusammen mit den Ge¬ rüstsubstanzen, Wasser und gegebenenfalls nichtionischem Tensid erneut in an sich bekannter Weise agglomerierend granuliert, das Granulat an¬ schließend in der Wirbelschicht mit Heißluft nachbehandelt, es dann mit dem Bleichmittel, sowie gegebenenfalls einem Bleichaktivator, Duftstoff, Enzymen und/oder Farbstoff vermischt und das erhaltene Gemisch auf einer üblichen Tablettenpresse verpreßt. Die erfindungsgemäß hergestellten Ta¬ bletten besitzen eine hohe Bruchfestigkeit (größer als 140 N bei einem Durchmesser von 35 bis 40 mm und einer Dichte von etwa 1,6 bis 1,8 g/cm3), die bei Lagerung stabil bleibt und sich sogar innerhalb kurzer Zeit noch deutlich erhöhen kann. Die Tabletten lösen sich bei ihrer bestimmungsge¬ mäßen Anwendung mit einem breiten Löseprof l auf.
Das Reinigungsadditiv und seine Herstellung sowie seine Verwendung in Ge¬ schirrspülmitteln ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten DE 3937469 AI Der Einsatz in Tabletten wird dort nicht genannt. Es be¬ steht aus
(a) 35 bis 60 Gew.-% an Natriumsalzen mindestens einer homopoly eren bzw. copoly eren (Meth-)Acrylsäure,
(b) 25 bis 50 Gew.-% Natriumcarbonat (wasserfrei gerechnet),
(c) 4 bis 20 Gew.-% Natriumsulfat (wasserfrei gerechnet) und
(d) 1 bis 7 Gew.-% Wasser, vorzugsweise
(a) 40 bis 55 Gew.-%, insbesondere 45 bis 52 Gew.-%,
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(b) 30 bis 45 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%,
(c) 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%, und
(d) 2 bis 6 Gew.- , insbesondere 3 bis 5 Gew.-% der genannten Verbindungen.
Die Komponente (a) besteht aus homopolymeren bzw. copoly eren Carbonsäuren in Form der Natriumsalze. Geeignete Homopolymere sind Poly ethacrylsäure und bevorzugt Polyacrylsäure, beispielsweise solche mit einem Molekular¬ gewicht von 800 bis 150 000 (auf Säure bezogen). Werden ausschließlich homopolymere Polyacrylsäuren (in Salzform) verwendet, beträgt deren Mole¬ kulargewicht im Interesse einer guten Rieselfähigkeit und Lagerbeständig¬ keit vorzugsweise 1 000 bis 80000 (auf Säure bezogen).
Geeignete Copolymere sind solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und vorzugsweise der Copolymere der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, wie sie beispielsweise in EP 25 551 81 charak¬ terisiert sind. Es handelt sich dabei um Copoly erisate, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Besonders bevorzugt sind solche Copolymere, in denen 60 bis 85 Gew.-% Acrylsäure und 40 bis 15 Gew.-% Maleinsäure vorliegen. Ihr Molekulargewicht, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 5000 bis 200000, vorzugsweise 10000 bis 120000.
Mit Vorteil lassen sich auch Gemische verschiedener Homo- und Copolymere einsetzen, insbesondere Gemische aus homopolymerer Acrylsäure und den vorstehend beschriebenen Copolymeren aus 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 % Maleinsäure. Derartige Gemische, die sich durch günstige Korneigenschaften und hohe Lagerbeständigkeit auszeichnen, können zum Beispiel aus 10 bis 50 Gew.- homopolymerer Acrylsäure und 90 bis 50 Gew.-% Acrylsäure-Maleinsäure-Copolymeren bestehen. In diesen Gemischen können auch hochpolymere Polyacrylsäuren mitverwendet werden, die bei al¬ leinigem Einsatz etwas mehr zum Kleben bzw. Zerfließen der Körner neigen als niedermolekulare Polyacrylate.
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Das Natriu carbonat (b) und das Natriumsulfat (c) werden in wasserfreier Form eingesetzt. Bei Anteilen an Natriumcarbonat von ca. 40 Gew.-% und mehr empfiehlt es sich, den Wassergehalt (d) der Additive auf weniger als 6 Gew.-% zu senken oder den Anteil an Natriumsulfat etwas höher zu wählen, beispielsweise im Bereich 8 bis 15 Gew.-%. Anteile an Natriumsulfat von über 10 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 20 Gew.-%, verbessern grundsätzlich die Korneigenschaften und die Lagerbeständigkeit der Additive. Anderer¬ seits ist Natriumsulfat bei der Anwendung der Additive unwirksamer Bal¬ laststoff, weshalb sein Anteil möglichst gering sein sollte. Es ist sehr überraschend, daß bereits Anteile von 5 bis 6 Gew.-% (c) ausreichen, um Additive mit einem Gehalt von ca. 50 Gew.-% (a), ca. 40 Gew.-% (b) und ca. 4 Gew.-% (d) zu stabilisieren und gute Rieseleigenschaften zu gewährlei¬ sten.
Weiterhin können die Reinigungsadditive noch Minderbestandteile wie Farb¬ stoffe und Farbpigmente enthalten und einheitlich oder gesprenkelt ange¬ färbt sein. Der Anteil derartiger Minderbestandteile liegt deutlich unter 1 Gew.-%.
Als Gerüstsubstanzen können Natriumeitrate, Nitrilotriacetat, Phosphonate, Alkalicarbonate und Alkalidisilikate dienen. Sie binden zusammen mit dem polycarboxylathaltigen Reinigungsadditivanteil durch Komplexbildung bzw. Dispergierung Härtebildner wie Calcium- und Magnesiumionen aus dem Wasser bzw. aus den Speiseresten, und sie verhindern damit die Bildung von Kalk¬ belägen in der Spülmaschine und auf dem Geschirr. Sie können als wasser¬ freie und/oder als Hydratsalze eingesetzt werden, wobei sich beim agglome¬ rierenden Granulieren aus etwa 5 bis 10, vorzugsweise etwa 6 bis 8 Gew.- Teilen Wasser und wasserfrei eingesetzten Salzen auch Hydratsalze bilden können.
Die Polycarboxylate werden als Pulver, vorzugsweise aber als Granulat eingesetzt. Zu den brauchbaren Polyacrylaten gehören Alcosperse R der Firma Alco: Alcosperse R 102, 104, 106, 404, 406), Acrysole R der Firma Norsohaas: Acrysole R A IN, LMW 45 N, LMW 10 N, LMW 20 N, SP 02N, Degapas R der Firma Degussa: Degapas R 4104 N, Good-Rite der Firma Goodrich: Good-Rite R K-XP 18. Auch Copolymere (Polyacrylsäure und Maleinsäure) können eingesetzt werden, beispielsweise Sokalane R der Firma BASF:
Sokalan R CP 5, CP 7, Acrysole der Firma Norsohaas: Acrysol R QR 1014, Alcosperse R der Firma Alco: Alcosperse R 175. Als Natriumeitrat kommen wasserfreies Trinatriumc trat bzw. Trinatriumcitratdihydrat in Betracht. Bevorzugtes Phosphonat ist das Tetranatriumsalz der l-Hydroxyethan-1,1- di-phosphonsäure (Turpinal 4 NZ der Firma Henkel). Als Alkalicarbonat wird vorzugsweise Natriumcarbonat beliebiger Qualität eingesetzt, wie z. B. calcinierte Soda, verdichtete Soda und auch Na-Hydrogencarbonat. Als Disilikat eignet sich getrocknetes Wasserglas mit dem Modul SiO 2 : Na2θ = 1 : 2-2,5, (z. B. Porti1 R A bzw. AW der Firma Henkel, Britesil H 24 bzw. C 24 der Firma Akzo).
Als nichtionische Tenside, die der besseren Ablösung fetthaltiger Speise¬ reste und als Preßhilfsmittel dienen, werden vorzugsweise extrem schaum¬ arme Verbindungen eingesetzt. Hierzu zählen vorzugsweise
polyethylenglykol-polypropylenglykolether mit jeweils bis zu 8 Mol Ethy- lenoxid- und Propylenoxideinheiten im Molekül. Ihr Anteil am Gesamtgewicht der fertigen Tabletten beträgt im allgemeinen 0,2 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.- . Man kann aber auch andere als schaumarm bekannte nichtioni¬ sche Tenside verwenden, wie z. B. Ci2-Ci8-Alkylpolyethylengly- kol-polybutylenglykolether mit jeweils bis zu 8 Mol Ethylenoxid- und Butylenoxideinheiten im Molekül und dann gegebenenfalls noch 0,2 bis 2, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tablette, an Ent- schäu ungsmitteln wie z. B. Silikonöle, Gemische aus Silikonöl und hydro- phobierter Kieselsäure, Paraffinöl/Guerbetalkoholen und hydrophobierter Kieselsäure zusetzen.
Als Bleichmittel sind nunmehr vorzugsweise Aktivsauerstoffträger übliche Bestandteile von Reinigungsmitteln für HGSM. Dazu gehören in erster Linie Natriumperboratmono- und -tetrahydrat sowie Natriumpercarbonat. Da Aktiv¬ sauerstoff erst bei erhöhten Temperaturen von allein seine volle Wirkung entfaltet, werden zu seiner Aktivierung bei ca. 60°C, den Temperaturen des Reinigungsprozesses in der HGSM, sogenannte Bleichaktivatoren eingesetzt. Als Bleichaktivatoren dienen bevorzugt TAED (Tetraacetylendiamin), PAG (Pentaacetylglucose), DADHT (l,5-Diacetyl-2,4-dioxo-hexahydro-l,3,5-tria- zin) und ISA (Isatosäureanhydrid).
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Zur besseren Ablösung Eiweiß- bzw. Stärke-haltiger Speisereste können noch Enzyme wie Proteasen und Amylasen eingesetzt werden, beispielsweise Proteasen wie BLAP R der Firma Henkel, Opitmase R -M-440, Optimase R - M-330, Opticlean R -M-375, Opticlean R -M-250 der Firma Solvay Enzymes, Maxacal R CX 450.000, Maxapem R der Firma Ibis, Savinase R T der Firma Novo oder Esperase T der Firma Ibis und Amylasen wie Termamyl R 60 T, 90 T der Firma Novo, Amylase-LT R der Firma Solvay Enzymes oder Maxamyl R P 5000 der Firma Ibis.
Der Einsatz von Tablettierungshilfsmitteln, wie Formtrennmitteln, bei¬ spielsweise Paraffinöl, ist zum Verpressen der erfindungsgemäßen Tabletten nicht erforderlich und kann weggelassen werden, wenn die Tablettenmi¬ schungen nichtionische Tenside enthalten, die diese Aufgabe im wesentli¬ chen übernehmen. Den Tablettenmischungen können auch übliche oxidations- stabile Färb- und Duftstoffe zugefügt werden. Aus ästhetischen Gründen kann man die Tabletten bei sonst gleicher Zusammensetzung auch in farbigen Schichten verpressen.
Für Rahmenrezepturen der erfindungsgemäß hergestellten Reinigungsmittel¬ tabletten kommen folgende Bereiche in Betracht:
Bestandteile Bereich bevorzugter Bereich
Die mittlere Korngröße der granulären Reinigungsadditive beträgt übli¬ cherweise 0,2 bis 1,2 mm, wobei der Anteil der Körner unterhalb 0,1 mm nicht mehr als 2 Gew.-% und oberhalb 2 mm nicht mehr als 20 Gew.-% be¬ trägt. Vorzugsweise weisen mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-% der Körner eine Größe von 0,2 bis 1,6 mm auf, wobei der Anteil der Körner zwischen 0,1 und 0,05 mm nicht mehr als 3 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 1 Gew.- und der Anteil der Körner zwischen 1,6 und 2,4 m nicht mehr als 20 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 10 Gew.- beträgt. Das Schüttgewicht beträgt 350 bis 550 g/1.
Die Herstellung der granulären Reinigungsadditive erfolgt durch Sprüh¬ trocknung eines wäßrigen Slurries. Die Slurrykonzentration liegt zwischen 50 und 68 Gew.-% (nichtwäßriger Anteil), vorzugsweise zwischen 55 und 60 Gew.-%, wobei die Viskosität der Paste maßgebend ist, die 10 000 mPa*s nicht überschreiten sollte und vorteilhaft 2 500 bis 6000 mPa-s beträgt. Die Temperatur des Slurries liegt üblicherweise zwischen 50 und 100 °C. Der Druck an den Sprühdüsen beträgt im allgemeinen 30 bis 80 bar, vor¬ zugsweise 40 bis 70 bar. Die Temperatur der im Gegenstrom geführten Trok- kengase in der Eingangszone des Sprühturms, d. h. im sogenannten Ringka¬ nal, liegt vorteilhaft zwischen 200 und 320 °C, insbesondere zwischen 220 und 300 °C. Im Bereich des Turmaustritts soll sie zwischen 100 und 130 °C, vorzugsweise zwischen 110 und 125 °C liegen. Derart vergleichsweise hohe Betriebstemperaturen sind für die Herstellung eines einwandfreien Produk¬ tes von Vorteil und trotz des hohen Anteils an brennbarer organischer Substanz im Sprühprodukt nicht kritisch, da die Selbstentzündungstempera¬ tur oberhalb 330 °C liegt. Im Interesse günstiger Korneigenschaften wird die Trocknung vorzugsweise so geleitet, daß die Wasserbindung auf weniger als 1 Mol H2O pro Mol Natriumcarbonat gesenkt wird. Zur Sprühtrocknung können übliche Sprühtrocknungsanlagen (Sprühtürme) eingesetzt werden, wo¬ bei die Sprühdüsen in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein können.
Das den Turm verlassende Sprühgut wurde, gegebenenfalls nach Kühlung mit strömender Luft, mit den Gerüstsubstanzen und Wasser sowie gegebenenfalls nichtionischem Tensid gemischt, erneut in an sich bekannter Weise agglomerierend granuliert, beispielsweise in einem Lödige-Mischer oder auch Mischern der Firmen Imatec, Unimix, Drais oder Papenmeier, mit dem
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Bleichmittel, gegebenenfalls einem Bleichaktivator, Färb- und Duftstoffen und/oder Enzymen gemischt und dann insgesamt auf herkömmlichen Tabletten¬ pressen mit einem Preßdruck von 200 bis 1 500 . 105, vorzugsweise 300 bis 1000 . 10^ Pa verpreßt. Das Verpressen konnte ohne Matrizenschmierung in bekannter Weise mit Hilfe von handelsüblichen Excenterpressen, hydrau¬ lischen Pressen oder Rundläuferpressen erfolgen. Es wurden keine Anbackungen des Tablettengemisches an den Preßwerkzeugen beobachtet. Mit hartem Kunststoff beschichtete Werkzeuge lieferten, ebenso wie unbeschichtete, Tabletten mit glatten Oberflächen, so daß auch in den meisten Fällen auf eine Beschichtung der Stempel mit weichem Kunststoff verzichtet werden konnte.
Die Preßbedingungen wurden im Hinblick auf die Einstellung des gewünschten Löseprofils bei gleichzeitig ausreichender Tablettenhärte optimiert. Als Maß für die Tablettenhärte kann die Biegefestigkeit dienen (Methode: ver¬ gleiche Ritschel. Die Tablette, Ed. Cantor, 1966, S. 313). Ausreichend stabil sind danach unter simulierten Transportbedingungen Tabletten mit einer Biegefestigkeit größer als 100 N, vorzugsweise größer als 150 N. Die Biege- bzw. Bruchfestigkeit der Tabletten kann unabhängig von ihrem Format durch den Grad der Verdichtung, d. h. den Preßdruck gesteuert werden.
Entsprechende Tablettenhärten wurden bei den vorstehend angegebenen Pre߬ drücken erreicht. Löslichkeitsdifferenzen können bei unterschiedlichen Zusammensetzungen durch Varianten des Preßdrucks in Grenzen ausgeglichen werden.
Das spezifische Gewicht der Preßlinge lag dabei zwischen 1,2 und 2 g/cm^, vorzugsweise zwischen 1,4 bis 1,8 g/cm^. Die Verdichtung beim Preßvorgang bewirkte Änderungen der Dichte, die von 0,6 bis 1,2 g/cm3, vorzugsweise 0,8 bis 1,0 g/cm3 auf 1,2 bis 2,0 g/cm3, vorzugsweise 1,6 bis 1,8 g/cm^ stieg.
Auch die Form der Tablette kann die Bruchfestigkeit und die Lösegeschwin¬ digkeit über die dem H2θ-Angriff ausgesetzte äußere Oberfläche beeinflus¬ sen. Aus Stabilitätsgründen wurden zylindrische Preßlinge mit einem Durchmesser/Höhe-Verhältnis von 0,6 bis 4,0 : 1 hergestellt.
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Zur Messung der Bruchfestigkeit wurde die Tablette durch einen Keil bela¬ stet. Die Bruchfestigkeit entspricht dem Gewicht der keilförmigen Bela¬ stung, das zum Bruch der Tablette führt.
Die Mengen des zu verpressenden Substanzgemisches für die Einzeltabletten können in technisch sinnvollen Grenzen beliebig variiert werden. Je nach ihrer Größe kommen vorzugsweise 1 bis 2 oder aber auch mehr Tabletten pro Maschinenfüllung zur Anwendung, um den gesamten Reinigungsprozeß mit dem notwendigen Aktivsubstanzgehalt an Reinigungsmittel zu versehen. Bevorzugt werden Tabletten von 20 bis 40 g Gewicht und einem Durchmesser von 35 bis 40 mm, von denen jeweils eine eingesetzt werden muß. Größere Tabletten sind in der Regel bruchempfindlicher und darüber hinaus mit geringerer Geschwindigkeit zu verpressen. Bei kleineren Tabletten würde der Handha¬ bungsvorteil gegenüber granulierten oder pulverförmigen Reinigungsmitteln verringert.
Setzte man dem granulären Reinigungsadditiv die restlichen Bestandteile der Reinigungsmittelmischung einzeln zu, war die Qualität der daraus ge¬ wonnenen Tabletten für den Handel unbrauchbar, da sie u. a. eine zu ge¬ ringe Bruchfestigkeit aufwiesen. Auch kam es beim Tablettieren zum Anbak- ken der Mischungen am Oberstempel der Pressen.
Für die Bestandteile der nachfolgenden Beispiele gilt als Legende:
Nichtionische Tenside:
Fettalkoholethoxylate der Firma BASF: Plurafac LF 221
Plurafac LF 223: Alkyl (Ci2Cιs)-polyethylenglykol(< 8 E0)-polybutylen- glykol(< 8 Bu0)-ether
Plurafac LF 403: Alkyl (Ci2 i8)-P°lyetnylenglykol (< 8 E0)-polypropylen- glykol-(< 8 P0)-ether
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Fettalkoholethoxylate der Firma Henkel:
Dehypon LT 104: Fettalkohol (Ci2Ci8)*9E0-butylether
Dehypon LS 54: Fettalkohol (Ci2Ci )*5E0*4P0
* = umgesetzt mit Phosphonat = Turpinal 4 N-Z = Tetranatriumsalz der l-Hydroxyethan-l,l-di-phosphonsäure der Firma Henkel TAED = Tetraacethylethylendiamin NTA = Nitrilotrinatriumacetat
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1. 18,7 Gew.-Teile eines granulären alkalischen Reinigungsadditivs, be¬ stehend aus 40,8 Gew.-% Natriumcarbonat wasserfrei, 5,0 Gew.-% Natri¬ umsulfat, 50,0 Gew.-% des Natriumsalzes des Copolymerisats aus Malein¬ säure und Acrylsäure mit einer Molmasse von 70 000 (Sokalan CP 5 der BASF) und 4,2 Gew.-% Wasser, 9,4 Gew.-Teile Trinatriumcitrat . 2 H2O, 18,7 Gew.-Teile Natriumdisilikat (1:2), 35,0 Gew.-Teile wasserfreies, ko paktiertes Natriumcarbonat, 0,47 Gew.-Teile Enzym (BLAP R ), 1,9 Gew.-Teile Ci2-Ci8-Alkyl-polyethylenglykol (≤ 8 E0)-polybutylenglykol (≤ 8 Bu0)-ether und 7,0 Gew.-Teile Wasser wurden in einem Lödige- Pflugscharmischer granuliert und anschließend in einer Wirbelschicht¬ anlage mit Heißluft nachbehandelt. Das resultierende Granulat hatte ein Schüttgewicht von 950 g/1. Es wurde mit 6,5 Gew.-Teilen Natrium- perboratmonohydrat, 1,9 Gew.-Teilen Tetraactylethylendiamingranulat, 0,47 Gew.-Teilen A ylase (Termamyl 60 T R ), 0,47 Gew.-Teilen Protease (BLAP ) und 0,56 Gew.-Teilen Parfüm im Lödigemischer homogen ge¬ mischt und das Gemisch dann auf einer Rundläufertablettenpresse mit einer Preßkraft von 35 KN zu Tabletten verpreßt. Das Tablettengewicht wurde auf 35 g festgelegt. Dabei hatten die Tabletten einen Durchmes¬ ser von 38 mm und eine Höhe von 18,1 mm. Die Dichte betrug 1,75 g/cm3. Die Bruchfestigkeit der Tabletten lag gleich nach der Herstellung bei 370 N, nach lwöchiger Lagerung bei Raumtemperatur bei 320 N und nach 2wöchiger Lagerung unverändert bei 320 N. Im Vorspülgang wurden 12 bis 13 g der Tablette abgelöst. Der pH-Wert einer 10%igen Lösung der Tab¬ lette betrug 10,4.
2. Zum Vergleich wurden zwei Tabletten aus Pulvergemischen der einzelnen Bestandteile hergestellt. Dabei wurden die festen Rohstoffe in einem Lödige-Pflugscharmischer gemischt und die flüssigen Bestandteile zum Schluß zugegeben. Die Verpressung erfolgte auf einer Exzenterpresse vom Typ Korsch EK IV.
* Eine höhere Verdichtung war nicht möglich, da es dann zum "Deckeln der Tablette" kam, das heißt, ein Teil der Tablettenmasse blieb am Stempel der Presskörper hängen.
Analog zu Beispiel 1 wurden Tabletten aus folgenden Rezepturen verpreßt:
Rohstoffe 3 4
Granuläres Reinigungs¬ additiv 19,87 19,87 Turpinal 4 NZ 2,00 2,00 Natriumcarbonat, wasser¬ frei 45,93 45,93 Natrium-Citrat, wasser¬ frei
Natriu perborat-monohydrat TAED
Termamyl 60 T (Protease) BLAP 140 (Amylase) Plurafac LF 403 Duftstoff Wasser
Beispiele 3 und 4
Tabletten mit ausreichender Bruchhärte, die außerdem noch bei eintägiger Lagerung deutlich nachhärten, wurden erhalten, wenn man die Rohstoffe: Granuläres Reinigungsadditiv, Natriumcarbonat und Plurafac LF 403 mit un¬ terschiedlichen Wassermengen erneut granulierte. Die übrigen Rohstoffe: Turpinal 4NZ, C trat, Perborat, TAED, Protease, Amylase und Duftstoff wurden dem Vorgranulat zugemischt und das Ganze dann verpreßt.