CN100532529C - 水软化产品及其在物品洗涤机中的使用方法 - Google Patents

水软化产品及其在物品洗涤机中的使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水软化产品的改进或与水软化产品有关的改进。具体地说,本发明提供了一种水软化产品,所述产品具有围壁并含有粉末形式的组合物,所述组合物包含能够与钙离子结合的水软化剂,所述围壁对水和溶解在水中的组分具有渗透性,其中,在所述产品与物品洗涤机中的水接触后,所述组合物的保留量小于20重量%。

Description

水软化产品及其在物品洗涤机中的使用方法
技术领域
本发明涉及水软化产品,特别是涉及具有围壁并含有粉末形式的组合物的水软化产品。
背景技术
众所周知,某些金属化合物尤其是钙化合物当存在于水中时会对水的性质具有显著的影响。“硬”水含有大量可溶性钙化合物和镁化合物并与肥皂或清洁剂形成浮渣,从而需要大量的肥皂或清洁剂来形成泡沫。例如在加热、pH改变或蒸发时,这种水易于形成水垢沉积物。
对于水溶液中金属离子的去除,已有很多建议。在工业领域中的建议包括,采用滤床和聚合物过滤器来从流经管道的水溶液中捕获重金属离子。EP-A-992,238和GB-A-2,086,956给出了例子。在民用领域中,可向水性洗涤溶液中加入螯合性组合物来捕获例如钙离子等金属离子。EP-A-892,040给出了这些螯合性组合物的例子。然而,在例如采用洗衣机进行的多步骤洗涤过程中,可能存在的问题是,螯合剂会在该过程的中间阶段随水排出。
因此需要一种技术,该技术能够在包括物品洗涤机,特别是洗衣机的漂洗循环的洗涤程序的全过程中,以方便的方式结合金属离子,该金属离子至少有钙离子,优选还有钙离子之外的其他金属离子。
发明内容
本发明提供一种水软化产品,所述产品具有围壁并含有粉末形式的组合物,所述组合物包含能够与钙离子结合的水软化剂,所述围壁对水和其中所溶解的组分具有渗透性,其中,在所述产品与物品洗涤机中的水接触后,所述组合物的保留量小于20重量%。
如此设计本发明的水软化产品,以在暴露于物品洗涤机中的水时,所述水软化剂可以释放一段时间。
本发明的水软化产品的一个优点在于易于实现不连续配给并且可以改变剂量而无需液体或松散粉末所需的测量系统。如果水软化要求较高,则一次可以使用多于一剂的剂量。
本发明的水软化产品的另一个优点在于消费者可以获知关于该产品已经得到令人满意地使用的直接表征。该产品在使用后包含小于20重量%原先存在的组合物。因此该产品的视觉特性和物理特性都发生了显著变化。在WO 03/054135中,提出了一种水软化剂在其上两面渗透的纺织品。该产品依赖于颜色的变化来表明产品已经得到有效使用。而这对于消费者来说不一定总是完全足够的表征。例如,如果使用漂白剂则颜色的变化可能会无效。如果在洗衣过程中衣物发生强烈掉色则颜色的变化也会被掩饰。最后,视觉受损的人不能看到颜色的变化。在所有这些情况中,本发明的水软化产品的物理变化仍会是显而易见的。
本发明的水软化产品适于在例如洗碗机或洗衣机中使用。
所述产品具有对水和其中所溶解的组分具有渗透性的围壁。然而,所述壁不能使所述产品中包含的粉末透过。所述围壁对水具有渗透性。
对水具有渗透性的意思是,根据DIN EN ISO 9237,在100Pa时透气度至少为1000l/m2/s。另外,所述壁必须具有使粉末状的水软化组合物不能透过的渗透性。因此,例如,所述壁的筛眼尺寸为小于250微米,优选为小于150微米,更优选为小于50微米。
所述被封闭的产品必须耐受衣物洗涤循环(2h(小时)的洗涤/漂洗/旋转循环,95℃,以1600rpm旋转)而不会散开。
所述水软化组合物为粉末形式。“粉末”的意思是,任何固态的、可流动的组合物。因此,所述粉末例如可以是细粒或凝集颗粒的形式。然而,所述粉末不能为其中粉末被压缩的片状的形式。不过,所述粉末可以为颗粒的松散凝集体的形式。其平均粒径优选大于150微米、200微米、250微米、350微米、400微米、500微米。
所述产品不应当例如通过进入洗涤机的内管而出到滚筒外面并移至过滤器上。因此,该产品通常较大,优选具有的最小长度和宽度至少为120mm。
所述产品优选是扁平状的,即,小袋的厚度比该小袋的其他两维(宽度和长度)小至少5倍,优选小至少10倍,理想地是小至少30倍。
所述产品可以在使用后丢弃,或当使用某些水软化剂例如阳离子交换树脂时,可以通过采用氯化钠进行离子交换而使其再生,从而得以再利用。
所述产品可以与待洗物品一起放在自动洗涤机中。作为选择,也可以将该产品装入用于物品洗涤机的漂洗水或洗涤水的流路中,从而使水强制从中流过。这是使洗衣机中使用的水软化的有效方法。适宜的是,主洗涤用水不流经所述产品,而是通过存在于洗衣剂组合物中的常规助洗剂来使其软化。在漂洗前,排掉含有助洗剂的洗涤用水,然后才将漂洗用水输送到机器中,该漂洗用水在流经位于装载盘中的所述产品时已被软化。所述产品中的助洗剂和螯合剂不同时发挥作用。因此,助洗剂和螯合剂之间不存在相互竞争,而且在使用中不造成浪费。
优选的是,所述产品可以由夹心式的两片网(web)形成为扁平的容器或小袋。水渗透性片材或薄膜存在于所述网的至少一片网中,并且形成容器的至少一面壁。水渗透性外壁例如可以包括纺织品的织造材料、针织材料或优选为非织造材料,或者为聚合物或纸。所述材料可以是单层或层压层的形式。所述的壁优选包括片材,该片材具有由一个、两个或三个层形成的层片,使得所述容器中的任何非溶解性的或不溶性的试剂因太大而不能穿过孔隙,或者如果该试剂要穿过所述的壁而排出到容器外,则该试剂必须从难以通行的曲折路径中通过。所述片材优选是织造材料或非织造材料。
所述产品可以方便地包括沿它们的周边密封在一起的两片网,其中装有内容物。密封可以采用黏合剂或绝缘焊接的方式,或者优选热密封的方式,或最优选超声波密封的方式进行。当采用热密封来进行密封时,所述片材可包含热塑性材料,以有助于热密封。形成黏胶带的材料可以是所谓的热熔体,该热熔体包括多种材料,例如APP、SBS、SEBS、SIS和EVA等,或者是冷胶,例如是SBS和天然橡胶等各种材料的分散体,或者甚至是以溶剂为基础的黏合剂系统或双组分的黏合剂系统。此外,所述材料可以是能够与各个层交联形成特定的永久性化学键的材料。黏合剂的量因所用黏合剂的类型而异。然而,其量通常为0.2g/m2~20g/m2
在制造本发明中有用的柔性产品时,茶叶袋的制造中或卫生产品或尿布产品的制造中所用的常规材料是合适的,而且可以采用在茶叶袋或卫生产品的制造中所用的技术。WO 98/36128、US-A-6,093,474、EP-A-708,628和EP-A-380,127中描述有这些技术。
方便的是,所述两片网是非织造布。制造非织造织物的方法可归为形成四种主要类型非织造产品的四种常规类型:纺织品相关类型、纸相关类型、挤出聚合物处理相关类型和混合(hybrid)组合类型。
纺织品
纺织技术包括纤维的扯松、梳理和气动成形为选择性取向的网。利用这些系统制造的织物称为干法成网非织造布,它们可具有诸如扯松、梳理和气流成网的织物等术语。基于纺织品的非织造织物或纤维网构造体可利用被设计用来处理处于干燥状态的纺织纤维的设备制造。该类型中还包括由长丝束(filament bundle)或短丝束(tow)形成的构造体,以及由切段纤维与接结线构成的织物。
通常,以纺织技术为基础的方法可以提供最大化的产品多样性,这是因为绝大多数的纺织纤维和粘合系统可以得到利用。
基于纸的技术包括被设计用于适应短合成纤维以及木浆纤维的干法纸浆和湿法(改性纸)系统。利用这些系统制造的织物称为干法纸浆和湿法非织造布。基于纸的非织造织物可利用被设计用来处理悬浮在流体中的短纤维的设备制造。
挤出
挤出包括纺黏系统、熔喷系统和多孔膜系统。利用这些系统制造的织物可分别称为纺黏非织造布、熔喷非织造布和变形(textured)或有孔膜非织造布,或者总称为高分子法非织造布。基于挤出的非织造布由与聚合物挤出相关的设备制造。在高分子法系统中,纤维构造体的成形和处理同时进行。
混合
混合包括织物/片材层压系统、联合系统和复合系统。层压系统采用层压技术或至少一种基础非织造网成形或加固技术来使两个或两个以上织物基质粘接。联合系统利用至少一种织物基质。复合系统结合了两种或两种以上基础非织造网成形技术来制造网结构。混合工艺结合了用于特定应用的技术优点。
形成围壁的适宜材料是纸或诸如聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃纤维。
理想的是,制备时所选用的材料的孔隙率小于其中所包含的组合物的粒度。
本发明的水软化产品是这样的产品:当它与洗涤机中的水接触后,所述组合物的保留量小于20重量%。这表示当将该产品放置在如BoschWFR 3240洗涤机等标准洗衣机的滚筒中时,在标准洗涤循环,特别是60℃的棉洗循环(cotton cycle)中,在任意的水硬度,但优选在18°dh~24°dh(德制硬度等级(German degree))的水硬度的条件下,所述组合物的保留量小于20重量%,优选小于10重量%,最优选小于5重量%。优选的是,Bosch WFR 3240洗衣机在60℃的棉洗循环和18°dh的水硬度的条件下使用。为避免疑义,即使该测试使用了特定的洗衣机,本发明的水软化产品也可用于其中需要对水进行软化的任何洗衣机或诸如洗碗机等其他物品洗涤机。如果该产品满足上述测试,则其能够用于任何物品洗涤机,甚至是非洗衣机。
所述产品包含能够被洗掉的水软化剂。优选的是,所述水软化剂能够结合镁离子以及钙离子。
优选的是,水溶性水软化剂以大于1重量%、5重量%、10重量%、20重量%、30重量%、40重量%、50重量%、60重量%、70重量%、80重量%、90重量%和95重量%的量存在于粉末组合物中。理想的最大量为小于95重量%、90重量%、80重量%、70重量%、60重量%、50重量%、40重量%、30重量%、20重量%和10重量%。
所述水溶性水软化剂能够从所述产品中洗掉。术语“水溶性”包括能分散在水中的试剂。这些试剂例如包括:诸如聚羧酸盐(或酯)和聚丙烯酸盐(或酯)等水溶性聚合物。所述试剂的例子有:
1)离子捕获剂—防止金属离子形成不溶性盐或与表面活性剂反应的试剂,例如多磷酸盐(或聚磷酸酯),单体多羧酸盐(或酯),如柠檬酸或其盐。
2)抗成核剂—防止晶种生长的试剂,例如聚羧酸盐(或酯)聚合物,例如聚丙烯酸盐(或酯)、丙烯酸类/马来酸类共聚物、膦酸盐(或酯)和丙烯酰膦酸盐(或酯)和磺酸盐(或酯)。
3)分散剂—保持晶体悬浮在溶液中的试剂,例如聚丙烯酸盐(或酯)聚合物。
所述围壁可以被覆有水溶性组分,例如水溶性聚合物,如聚乙烯醇。
本发明还提供软化诸如洗衣机或洗碗机等物品洗涤机中的硬水的方法,其中,所述硬水与如上定义的产品接触。
在下列实施例中对本发明进行进一步的描述。
制备下列粒状组合物并将20g的每种组合物放在约为10cm2的非织造聚丙烯材料的两个片材之间。将两个非织造片材的边缘热密封在一起以沿所述组合物的周围进行不间断密封。
选择非织造片材的孔隙率以使其小于所述组合物的平均粒度。因此所述材料只有通过溶解才能从密封的非织造小袋中逸出。
组合物1
 
成分 原料 在水中的溶解性
活性物质 均聚物(聚羧酸盐(或酯)) 可溶 24.750
柠檬酸三钠 可溶 52.730
填料 硫酸钠 可溶 23.52
总计 100.000
组合物2
 
成分 原料 在水中的溶解性
活性物质 均聚物(聚羧酸盐(或酯)) 可溶 24.750
柠檬酸三钠 可溶 64.890
染料 Liguitint专利蓝(高分子染料) 可溶 0.016
填料 硫酸钠 可溶 20.344
总计 100.000
比较组合物1
 
成分 原料 在水中的溶解性
活性物质 均聚物(聚羧酸盐(或酯)) 可溶 35.000
柠檬酸三钠 可溶 47.690
层状硅酸盐 不溶 2.000
活性物质 沸石 不溶 1.000
染料 染料 可溶 0.016
填料 碳酸氢钠 可溶 15.294
总计 100.000

Claims (13)

1.一种水软化产品,所述产品具有围壁并含有粉末形式的组合物,所述组合物包含能够与钙离子结合的水软化剂,所述围壁对水和其中所溶解的组分具有渗透性,其中,在所述产品与物品洗涤机中的水接触后,所述组合物的保留量小于20重量%。
2.如权利要求1所述的产品,其中,在所述产品与水接触后,所述组合物的保留量小于10重量%。
3.如权利要求2所述的产品,其中,在所述产品与水接触后,所述组合物的保留量小于5重量%。
4.如前述权利要求中任一项所述的产品,其中,所述水软化剂包含水溶性聚合物。
5.如权利要求4所述的产品,其中,所述水溶性聚合物是聚羧酸盐或聚羧酸酯,或者聚丙烯酸盐或聚丙烯酸酯。
6.如权利要求1~3中任一项所述的产品,其中,所述水软化剂包括多磷酸盐、单体多羧酸盐或多羧酸或它们的混合物。
7.如权利要求6所述的产品,其中,所述单体多羧酸盐或多羧酸是柠檬酸或柠檬酸盐。
8.如权利要求1~3中任一项所述的产品,其中,所述围壁包括水渗透性的非水溶性网。
9.如权利要求8所述的产品,其中,所述网是非织造网。
10.如权利要求8所述的产品,其中,所述网由聚烯烃纤维形成。
11.如权利要求1~3中任一项所述的产品,其中,所述围壁被覆有水溶性组分。
12.如权利要求11所述的产品,其中,所述水溶性组分包含聚乙烯醇。
13.一种使物品洗涤机中的硬水软化的方法,其中,将所述硬水与前述权利要求中任一项所述的产品接触。
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