CZ20002936A3 - Způsob výroby pracího prostředku - Google Patents

Description

Způsob výroby pracího prostředku

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby pracího prostředku ve formě tablet pro použití v pračkách.

Dosavadní stav techniky

Prací prostředky ve formě tablet jsou popsány např. v patentových spisech GB 911204 (Unilever), US 3953350 (Kao),

JP 60-015500A (Lion) a EP-A-711827 (Unilever) a běžně se dodávají. Tablety mají ve srovnání s práškovými materiály řadu výhod. Nevyžadují odměřování, snadněji se s nimi zachází a jsou kompaktnější, takže umožňují hospodárnější skladování.

Tablety tohoto typu se obvykle vyrábění lisováním výsledné směsi v částicové formě. Je žádoucí, aby tablety měly dostatečnou mechanickou pevnost za sucha před použitím, avšak po přidání do vody by se měly rychle rozpadat a dispergovat nebo rozpouštět. Bylo zjištěno, že není snadné splnit současně oba uvedené požadavky. V případě, že se užije vyššího tlaku při zpracování na tablety, zvýší se hustota a pevnost tablet, avšak snižuje se rychlost rozpadu a rozpouštění po styku tablety s vodou.

V průběhu let 1960 až 1970 byl zahájen výzkum, týkající se tablet, určených pro praní tkanin. V této době byla také udělena řada patentů největším výrobcům pracích prostředků. Od této doby se tablety uvedeného typu běžně dodávají v USA a v řadě evropských států.

• ·

Tablety pracích prostředků však od té doby téměř vymizely z trhu téměř ve všech státech (výjimkou je Španělsko), i když tyto tablety mají zjevné výhody a jsou již známé také jako uspokojivý výrobek pro myčky nádobí, kde jsou charakterizovány nízkým obsahem organických smáčedel.

Podle US 3018267 (Procter a Gamble) má být tlak, použitý při lisování směsi na tablety omezený, jinak trvá rozpouštění tablet příliš dlouho.

Tlak, použitý při lisování v příkladech, uvedených v tomto dokumentu, byl přibližně 1,2 až 2,1 MPa. V dokumentu se také navrhuje, aby tlak při lisování nepřevyšoval hodnotu přibližně 2,5 MPa, protože v takovém případě dochází k příliš pomalému rozpadu tablet po jejich uvedení do styku s vodou.

Aby bylo možno dosáhnout žádoucího kompromisu mezi oběma hodnotami, byla již navrhována celá řada opatření, avšak stále ještě nebylo dosaženo dostatečného zvýšení pevnosti tablet bez ztráty rychlosti rozpadu a obráceně.

V některých publikacích se navrhuje zvýšit pevnost tablet nanášením povlaků nebo jiným povrchovým zpracováním. Např. v patentovém spisu US 3451928 (Colgate), se uvádí, že problém pevnosti a rychlosti rozpouštění zůstává zatím nevyřešen a navrhuje se zpracování postřikem vodou s následným rychlým zahřátím.

V US 3324038 (Procter) se navrhuje nanášení povlaku, obsahujícího močovinu.

Je známo přidávat do tablet materiály, které napomáhají rozpadu těchto tablet po jejich uvedení do styku s vodou. Některé • · • · ** ···· ·» ··· <»* _c tablety, které se v současné době běžně dodávají, obsahují k tomuto účelu močovinu. Močovina má velmi vysokou rozpustnost ve vodě, převyšující 100 g na 100 ml vody při teplotě 20 °C. V EP-A-711827 se uvádí, že k témuž účelu je možno použít citrát sodný.

Prací prostředky včetně prostředků ve formě tablet často obsahují směs aniontových a neiontových organických smáčedel. Často je žádoucí použít oba uvedené typy smáčedel ke zvýšení účinnosti pracího prostředku při praní textilních materiálů.

Nyní bylo zjištěno, že při použití určitých složek a směsí pro výrobu pracích prostředků ve formě tablet, je možno tabletu lisovat při použití poněkud vyššího tlaku, než se často popisuje a tímto způsobem získat tablety se zlepšenou pevností, které se však rozpadají a rozpouštějí dostatečně rychle.

Současně je možné do tablet zařadit materiály, které jsou žádoucí pro dobrou účinnost pracích prostředků a je také možné zpracovat jednotlivé složky na tablety tak, aby výroba tablet byla snadná a ekonomická.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří způsob výroby pracího prostředku ve formě tablet, postup spočívá v tom, že se smísí (i) částice, obsahující organické smáčedlo, odlišné od mýdla a další materiály s (ií) materiálem, odlišným od mýdla nebo organického smáčedla, s rozpustností ve vodě nejméně 10 g/l při teplotě 20 °C, načež se směs slisuje na tablety nebo části tablet při použití tlaku v rozmezí 3,0 až 35 MPa.

• · • · ····

Součást podstaty vynálezu tvoří také tableta, získaná svrchu uvedeným způsobem.

Částice (i) mohou tvořit 25 až 85 % směsi, s výhodou však tvoří 30 až 65 % hmotnostních směsi a ve specifických provedeních tvoří 41 až 53, 56 nebo 60 % hmotnostních směsi.

Bylo zjištěno, že je žádoucí zařadit většinu smáčedel nebo / veškerá smáčedla do částic (i), tvořících podstatnou část materiálu tablety. Organické smáčedlo v těchto částicích tvoří podstatnou část, avšak nikoliv veškeré množství jejich hmotnosti. S výhodou částice také obsahují buildery, zvyšující prací schopnost.

Dále je výhodné, aby smáčedlo bylo směsí aniontového smáčedla, odlišného od mýdla a neiontového smáčedla, s výhodou doprovázeného mýdlem, přičemž obě tyto látký jsou přítomny ve specifických množstvích tak, že převažuje aniontově smáčedlo.

V některých provedeních vynálezu obsahuje směs 30 až 65 % hmotnostních částic (i), obsahujících 25 až 80 % hmotnostních ve vodě rozpustného nebo nerozpustného builderu, vztaženo na hmotnost částic a 20 až 50 % hmotnostních organického smáčedla, odlišného od mýdla, vztaženo na hmotnost částic. Toto smáčedlo může být aniontově nebo neiontové v poměru 5:1 až 1,5:1.

Bylo zjištěno, že pro spotřebitele jsou důležité dvě hodnoty pevnosti tablety. Jednou z těchto hodnot je přímé stanovení pevnosti při rozlomení při používání tablety spotřebitelem. Množství energie nebo mechanické práce, jehož je zapotřebí k rozlomení tablety je naopak mírou deformability tablety a vztahuje se na odolnost tablety proti rozlomení v průběhu přepravy.

• · • · • *

Obě uvedené vlastnosti jsou důležité pro spotřebitele. Spotřebitel požaduje tablety s dostatečnou pevností při použití před stykem s vodou a požaduje také neporušené tablety, rychle se rozpadající v průběhu pracího postupu.

Je pravděpodobné, že právě koncentrace veškerého smáčedia nebo alespoň většiny smáčedla do částic, bohatých na smáčedlo a použití podstatného podílu aniontového smáčedla může příznivě ovlivnit konzistenci tablet, které pak jsou současně pevné i poněkud elastické, přičemž zbytek tablety může obsahovat ve vodě rozpustný materiál, napomáhající dostatečně rychlému rozpadu tablety při jejím použití.

Není nezbytné použít smáčedlo jako pojivový materiál v části prostředku vně částic s vysokým obsahem smáčedla. Tím, že se v této části prostředku smáčedlo nepoužije, nedocháží k zábraně rychlého rozpouštění tohoto podílu pracího prostředku.

Je tedy výhodné, aby hmotnost aniontového smáčedla, odlišného od mýdla v částicích (i) tvořila nejméně 1,7násobek hmotnosti neiontového smáčedla v těchto částicích. Ve výhodných provedeních se hmotnostní poměr aniontového smáčedla k neiontovému smáčedlu pohybuje v rozmezí 2:1 až 5:1 a zvláště 2:1 až 4:1. S výhodou obsahují tyto částice nejméně 80 % hmotnostních a zvláště nejméně 90 nebo 95 % hmotnostních veškerého organického smáčedla včetně jakéhokoliv mýdla v tabletě.

Materiál (ii), který je ve směsi přítomen vně částic, bohatých na smáčedlo, s výhodou obsahuje 50 až 40 % a zvláště 16 až 35 % hmotnostních směsi jednoho nebo většího počtu materiálů ze skupiny • sloučenin s rozpustností ve vodě vyšší než 50 g na 100 g vody,

• tripolyfosfát sodný, obsahující nejméně 50 % své hmotnosti bezvodou formu fáze I, s výhodou částečně hydratovaný s obsahem hydratační vody nejméně 1 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost tripolyfosfátu sodného, • směs těchto látek.

Je velmi výhodné, aby měl ve vodě rozpustný materiál (ii), přítomný v pracím prostředku vně části (i), bohatých na smáčedla rovněž formu částic, v podstatě prostých smáčedla, to znamená s obsahem organického smáčedla nejvýš 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost materiálu (ii).

V některých výhodných provedeních vynálezu směs obsahuje (i) 35 až 60 % hmotnostních (např. 41 až 53, 56 nebo 60 % hmotnostních) částic (i), obsahujících aniontové smáčedlo, odlišné od mýdla, neiontové smáčedlo a ve vodě rozpustrlý nebo nerozpustný builder pracího účinku, (ii) 15 až 40 % hmotnostních (např. 16 nebo 17 až 35 % hmotnostních) materiálu (ii) ve formě částic, v podstatě prostých smáčedla, to znamená, že tyto částice obsahují nejméně 95 % své hmotnosti ve vodě rozpustného materiálu a nejvýš 5 % své hmotnosti organického smáčedla a (iii) 0 až 50 % hmotnostních dalších částkových složek, přičemž částice (i) obsahují nejméně 20 %, s výhodou nejméně 24 % své hmotnosti smáčedla, odlišného od mýdla a množství aniontového smáčedla tvoří 1,5 až 5násobek hmotnosti neiontového smáčedla v těchto částicích.

4 ···· ·· 9 φ * ·· 9 9 9

Částice (i) budou dále definovány svými vlastnostmi při různých zkouškách. Částice (i) obsahují aniontové smáčedlo, odlišné od mýdla, neiontové smáčedlo, s výhodou mýdlo a další ve vodě rozpustné přísady, přičemž obsahují alespoň 20 % hmotnostních aniontového a neiontového smáčedla, vztaženo na celkovou hmotnost tablety. Zkušební vzorek tablety, tvořený aniontovým smáčedlem, odlišným od mýdla, neiontovým smáčedlem a jakýmkoliv mýdlem v uvedených poměrech spolu s 15 % hmotnostními vody má pevnost alespoň 0,04 MPa a svrchu definovaný modul nejvýš 10 MPa, s výhodou nejvýš 8 MPa.

Vynález se tedy týká zlepšení pevnosti tablety a její elasticity v závislosti na rychlosti rozpadu této tablety a způsob výroby, jímž je možno tohoto cíle dosáhnout.

V některých provedeních vynálezu tvoří šměs částic (i) a materiálu (ii) alespoň jednu povrchovou vrstvu tablety a lisování tablety se provádí při použití lisu s formou, tvořenou řadou částí, z nichž některé jsou vzájemně pohyblivé, přičemž alespoň jedna z částí formy je na svém povrchu, který se dostává do styku s uvedenou směsí, opatřena elastomerní vrstvou.

Tato elastomerní vrstva má s výhodou tloušťku nejméně 0,3 mm, s výhodou 0,5 mm a zvláště více než 1 mm.

Bylo zjištěno, že při použití částí formy, opatřených takovou elastomerní vrstvou, se zvyšuje průnik vody do tablet po jejich ponoření do vody a tím se urychluje rozpad a rozpouštění tablet při jejich použití.

Jak již bylo svrchu uvedeno, je tlak, použitý při lisování tablet v rozmezí 3 až 35 MPa. Zvláště v případě, že části formy jsou opatřeny • · · · « · « · · · vrstvou elastomerů, je žádoucí použít tlak nejméně 4,0 nebo 4,5 MPa, je však vhodné použít tlak až 18, 20 nebo 25 MPa a celé rozmezí také může být užší, např. až 12 nebo 15 MPa.

Tableta podle vynálezu může být homogenní nebo heterogenní. Pod pojmem „homogenní“ se v průběhu přihlášky rozumí tableta, která byla vyrobena slisováním homogenní částicové směsi, neznamená však, že by všechny částice této směsi měly mít totéž složení. Pojem „heterogenní“ znamená v průběhu přihlášky tabletu, tvořenou řadou oddělených oblastí, např. vrstev nebo povlaků, z nichž každá byla vytvořena lisováním částicového materiálu. V heterogenních tabletách podle vynálezu bude mít každá taková oddělená oblast tablety s výhodou hmotnost nejméně 5 g.

V heterogenní tabletě obsahuje nejméně 1 a obvykle více než 1 oddělená oblast směs aniontového a neiontového smáčedla a builderu prací účinnosti podle vynálezu.

Vynález bude dále popsán v souvislosti s přiloženými výkresy, na nichž je znázorněno zařízení podle vynálezu pro výrobu pracího prásku ve formě tablet.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je znázorněn vertikální řez jednoduchým lisem pro výrobu tablet, zřejmá je jeho obecná konstrukční úprava.

Na obr. 2 je schématicky znázorněn řez formou, jejíž povrch je opatřen elastomerní vložkou.

Na obr. 3 je ve zvětšeném měřítku znázorněn detail formy z obr. 2 bez elastomerní vložky.

Na obr. 4 je znázorněn čelní pohled na formu.

Na obr. 5 je ve zvětšeném měřítku znázorněn průřez části tablety.

Na obr. 6 je znázorněn čelní pohled na odlišný typ formy.

Na obr. 7 je znázorněna zkouška, jíž jsou tablety podrobeny ke zjištění jejich chování po ponoření do vody.

Na obr. 8 je znázorněna válcová tableta, uložená mezi desky zkušebního zařízení pro tablety.

Na obr. 9 je znázorněno rozdrobení tablety mezi deskami zkušebního zařízení. '

Na obr. 10 je ve formě diagramu znázorněn průběh zkoušky tablety podle vynálezu.

Materiály, které mohou být použity jako složky tablet podle vynálezu, budou nyní dále podrobněji popsány.

Aniontová smáčedla

Syntetická aniontová smáčedla, odlišná od mýdla, jsou látky, které jsou v oboru známé a běžně používány. Aniontové smáčedlo může být zcela nebo zčásti tvořeno lineárním alkylbenzensulfonátem obecného vzorce

kde R znamená C8-C15alkyl s přímým řetězcem a M⁺ znamená solubilizační kation, zvláště kation sodíku.

Také primární alkylsulfáty obecného vzorce

ROSO₃'M⁺ kde R znamená C8-C18alkyl nebo alkenyl, zvláště C10-C14alkyl nebo alkenyl a M⁺ znamená solubilizační kation, jsou běžně dodávané a známé látky typu aniontových smáčedel, které je rovněž možno použít v tabletách podle vynálezu.

Často budou lineární alkylbenzensulfonáty nebo primární alkylsulfáty svrchu uvedených typů nebo směsi těchto látek vhodným aniontovým smáčedlem, odlišným od mýdla a mohou tvořit 75 až 100 % hmotnostních aniontového smáčedla v tábletách podle vynálezu.

Jako příklady dalších aniontových smáčedel, odlišných od mýdla, je možno uvést olefinsulfonáty, alkansulfonáty, dialkylsulfosukcináty a sulfonáty mastných kyselin.

Kromě aniontového smáčedla, odlišného od mýdla, mohou tablety podle vynálezu obsahovat jedno nebo větší počet mýdel, odvozených od mastných kyselin. Jako příklad je možno uvést sodná mýdla, odvozená od mastných kyselin kokosového oleje, loje, slunečnicového oleje nebo ztuženého řepkového oleje. Tato mýdla je možno vytvořit smísením mastné kyseliny a zásady, např. uhličitanu sodného na suspenzi, která se pak suší rozprašováním, čímž dojde k vytvoření částic, bohatých na smáčedla.

• · · · · ·

Neiontová smáčedla

Neiontová smáčedla zahrnují zvláště reakční produkty sloučenin, které obsahují hydrofobní skupiny a reaktivní atom vodíku. Jde zvláště o alifatické alkoholy, kyseliny, amidy nebo alkylfenoly s alkylenoxidy, zvláště ethylenoxidem.

Specifickými neiontovými smáčedly jsou kondenzační produkty alkylfenolu, obsahujícího 8 až 22 atomů uhlíku s ethylenoxidem, kondenzační produkty alifatických primárních nebo sekundárních alkoholů s přímým nebo rozvětveným řetězcem s obsahem 8 až 20 atomů uhlíku s ethylenoxidem a také produkty, získané kondenzací ethylenoxidu s reakčním produktem propylenoxidu a ethylendiaminu.

Zvláště výhodné jsou ethoxyláty primárních a sekundárních alkoholů, zvláště jde o primární a sekundární alkoholy, obsahující 9 až 11 nebo 12 až 15 atomů uhlíku, ethoxylované v průměru 3 až 20 moly ethylenoxidu najeden mol alkoholu.

Buildery prací účinnosti

Směs, připravená pro lisování na tablety nebo části tablet, s výhodou obsahuje také ve vodě rozpustné nebo ve vodě nerozpustné buildery prací účinnosti.

Z ve vodě rozpustných látek je možno uvést zejména ve vodě rozpustné anorganické buildery s obsahem fosforu, jako orthofosfáty alkalických kovů, metafosfáty, pyrofosfáty a polyfosfáty. Specifickými příklady anorganických fosfátů tohoto typu mohou být tripolyfosfát sodný a draselný, orthofosfát nebo hexametafosfát sodný nebo draselný.

Aluminosilikáty alkalických kovů jsou velmi výhodnými, z hlediska životního prostředí přijatelnými ve vodě nerozpustnými buildery pro praní tkanin. Aluminosilikáty alkalických kovů, s výhodou sodíku, mohou být krystalické nebo amorfní látky nebo směsi těchto látek a je možno je vyjádřit obecným vzorcem

0,8 až 1,5 Na₂O . AI₂O₃ . 0,8 až 6 SiO₂ . xH₂O

Materiály tohoto typu obsahují určité množství vázané vody, jak je v obecném vzorci naznačeno a požaduje se, aby výměnná kapacita pro ionty vápníku byla nejméně 50 mg CaO/g. Výhodné aluminosilikáty sodné obsahují 1,5 až 3,5 jednotek oxidu křemičitého, jak je ve vzorci rovněž uvedeno. Amorfní i krystalické materiály je možno snadno získat reakcí mezi křemičitanem sodným a hlinitanem sodným, jak je podrobně popsáno v literatuře.

Vhodné krystalické buildery na bázi aluminosilikátu sodného byly popsány např. v patentovém spisu GB 1429143 (Procter a Gamble). Výhodné aluminosilikáty sodné tohoto typu jsou známé a běžně dodávané zeolity A a X, nový zeolit P je popsán v patentovém spisu EP 384070 (Unilever), tato látka je také označována jako zeolit MAP, použít je také možno také směsi těchto látek. Zeolit MAP je možno získat také pod obchodním názvem Zeolite A24 (Crosfields).

Ve vodě nerozpustným builderem pracího účinku mohl být také vrstvený křemičitan sodný, popsaný v patentovém spisu US 4664839. Běžně se dodává vrstvený silikát v krystalické formě pod názvem NaSKS-6 (Hoechst), běžně označovaný jako SKS-6. Tato látka má morfologii delta-Na₂SiOs vrstveného silikátu. Je možno jej připravit různými postupy, které byly popsány např. v patentových spisech DE-A-3 417649 a DE-A-3742043. Další obdobný vrstvený silikát, který je možno použít v prostředcích podle vynálezu, je možno vyjádřit

obecným vzorcem NaMSi_xO_2x+i. yH₂O, kde M je atom sodíku nebo vodíku, x je číslo 1,9 až 4, s výhodou 2 a y je číslo 0 až 20, s výhodou 0.

Částice (i) mohou obsahovat jak ve vodě rozpustné, tak ve vodě nerozpustné buildery prací účinnosti.

Ve vodě rozpustné buildery bez obsahu fosforu mohou být /

organické nebo anorganické. Anorganické buildery použitelné pro prášky podle vynálezu, zahrnují uhličitany alkalických kovů, obvykle uhličitan sodný. Organické buildery zahrnují polykarboxylátové polymery, jako polyakryláty a kopolymery kyseliny akrylové a maleinové, monomerní polykarboxyláty, jako citráty, glukonáty, oxydisukcináty, glyceroimono-, di- a trisukcináty, karboxymethyloxysukcináty, karboxymethyloxymalonáty, dipikolináty a hydroxyethyliminodiacetáty. '

Směsi pro výrobu tablet s výhodou obsahují polykarboxylátové polymery, zvláště polyakryláty a kopolymery kyseliny akrylové a maleinové, které jednak působí jako buildery prací účinnosti, mimo to ještě brání nežádoucímu ukládání pracího prostředku na pranou tkaninu z roztoku.

Podíly

Obvykle obsahuje tableta nebo část tablety podle vynálezu celkem 2 nebo 5 až 40 nebo 50 % hmotnostních smáčedla, odlišného od mýdla a 5 nebo 10 až 60 nebo 80 % hmotnostních builderu prací účinnosti.

Koncentrace aniontového smáčedla, odlišného od mýdla v tabletě nebo v části tablety, bude obvykle tvořit nejméně 1,5násobek koncentrace neiontového smáčedla. Jde s výhodou o 3 až 30 nebo 40 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost tablety nebo její části. Koncentrace neiontového smáčedla se s výhodou pohybuje v rozmezí 2 až 15 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost tablety nebo její části.

Množství mýdla v tabletě nebo její oblasti je s výhodou 0,1 nebo 0,2 až 1 nebo 2 % hmotnostní, vztaženo na celkovou hmotnost tablety nebo její části. Méně výhodné jsou vyšší podíly až 4 % hmotnostní.

V případě, že běží o heterogenní tabletu, mohou se svrchu uvedené poměry týkat celkového složení tablety nebo také složení některé oblasti tablety.

V některých provedeních pracího prostřédku podle vynálezu mohou být aniontová smáčedla, odlišná od mýdla, neiontová smáčedla, ve vodě rozpustné buildery prací účinnosti a další materiály které mohou zahrnovat mýdlo, zpracovány na částice (i), takže smáčedlo, odlišné od mýdla, tvoří 20 až 50 % hmotnostních těchto částic. S výhodou tvoří smáčedlo, odlišné od mýdla nejméně 24 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost těchto částic a zvláště nejméně 28 % hmotnostních. V případě, že směs pro výrobu částic zahrnuje mýdlo, tvoří toto mýdlo 0,2 až 2 a někdy 3 až 4 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost těchto částic, přičemž hmotnostní poměr neiontového smáčedla k mýdlu v těchto částicích se s výhodou pohybuje v rozmezí 5:1 a zvláště 10:1 až 30:1.

Částice uvedeného typu je možno vytvořit sušením rozprašováním nebo granulací. Částice s výhodou obsahují ve vodě rozpustný builder prací účinnosti v množství 30 až 80 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost částic (i), s výhodou 30 nebo 40 až ·· tttt ·· · tttt • tttttt tttt tttt · · · • · 9 · · * » » •tttt tttttt ··· ·· ···· tttt tttttt tttt tttttt % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost částic (i).

Materiál (ii), napomáhající rozpadu tablet

Kromě částic, které obsahují smáčedlo a builder prací účinnosti, obsahuje tableta nebo oblast tablety podle vynálezu ve vodě rozpustný materiál (ii), který napomáhá rozpadu tablety. Jde s výhodou o částicový materiál, který je v podstatě prostý organického smáčedla.

Jednou z výhodných možností je, aby částice, napomáhající rozpadu tablety obsahovaly tripolyfosfát sodný, přičemž více než 50 % hmotnostních částic tohoto tripolyfosfátu se nachází v bezvodé formě ve fázi I.

Tripolyfosfát sodný je známou látkou, která je užívána jako sekvestrační builder v pracích prostředcích. Tento materiál existuje v hydratované formě a ve dvou bezvodých krystalických formách. Jde o běžné krystalické bezvodé formy, známé jako fáze II, která vzniká při nízkých teplotách a fáze I, která je stálá při vysokých teplotách. K přeměně fáze II na fázi I dochází poměrně rychle při zahřátí nad teplotu přechodu, která je přibližně 420 °C, v obráceném směru však reakce probíhá pomalu. V důsledku toho je tripolyfosfát sodný ve fázi I metastabilní při teplotě místnosti.

Způsob výroby částic, obsahujících vysoký podíl tripolyfosfátu sodného ve fázi I sušením rozprašováním při teplotě nižší než 420 °C je popsán v patentovém spisu US-A-4536377.

Částice, které obsahují tuto fázi I, budou obsahovat tripolyfosfát sodný ve fázi I v množství nejméně 55 % hmotnostních, vztaženo na celkový obsah tripolyfosfátu v částicích. Jiné formy tripolyfosfátu sodného budou obvykle přítomny v menším množství. Částice mohou

44 • • •	4· 4 4 4	* 4	4 4 4 •	44 4
• «	• ♦	4 4	4 4	• 4 4
•	4
•	4	4	4	•	•	•	4	4
44		4444		44	4 4 4	44		4 4 4

obsahovat i jiné soli, přestože neběží o výhodné provedení. S výhodou je tripolyfosfát sodný částečně hydratován. Rozsah hydratace by měl být nejméně 1 % hmotnostní tripolyfosfátu sodného v částicích, může však jít o rozmezí 2,5 až 4 % hmotnostní nebo o vyšší množství.

Vhodné materiály se běžně dodávají (např. Rhone-Poulenc, France a Albright a Wilson, UK).

z

Zvláště výhodným materiálem tohoto typu je prostředek Rhodiaphos HPA 3,5 (Rhone-Poulenc). Základní vlastností tohoto typu tripolyfosfátu sodného je skutečnost, že při standardní Oltenově zkoušce dochází velmi rychle k jeho hydrataci. Bylo zjištěno, že k hydrataci dochází stejně rychle jako k hydrataci bezvodého tripolyfosfátu sodného, přesto je však výhodná předběžná hydratace vzhledem k tomu, že při jejím provedení je možno zabránit nežádoucí krystalizaci hexahydrátu při styku výsledného materiálu s vodou v průběhu jeho použití.

Další možností, kterou je možno využít místo tripolyfosfátu nebo spolu s tripolyfosfátem, je použití alespoň 50 % hmotnostních, s výhodou alespoň 80 % hmotnostních materiálu s rozpustností v deionizované vodě při teplotě 20 °C alespoň 50 g na 100 g vody v těchto částicích, které mají napomáhat rozpadu výsledných tablet podle vynálezu.

Tyto částice s obsahem materiálu s uvedenou rozpustností mohou tvořit nejméně 7 nebo 12 % hmotnostních, vztaženo na celkové složení tablety nebo její oblasti.

Rozpustnost nejméně 50 g na 100 g vody při teplotě 20 °C, je výjimečně vysoká rozpustnost. Řada materiálů, které jsou uváděny jako ve vodě dobře rozpustné má nižší rozpustnost.

4444

4 4 • 4 • ··

Některé ve vodě vysoce rozpustné materiály, které jsou vhodné pro uvedené použití, budou dále uvedeny, přičemž jejich rozpustnost je vyjádřena v gramech pevné formy, jichž je zapotřebí pro vytvoření nasyceného roztoku ve 100 g vody při teplotě 20 °C.

Materiál	Rozpustnost ve vodě (q/100 qj
Dihydrát citrátu sodného	72
Uhličitan draselný	112
Močovina	> 100
Bezvodý acetát sodný	119
Trihydrát acetátu sodného	76
Sulfát hořečnatý . 7H2O	71
Acetát draselný	> 200
Pro srovnání je uvedena rozpustnost některých dalších běžných
látek při 20 °C.
Materiál	Rozpustnost ve vodě (q/100 q)
Chlorid sodný	36
Dekahydrát sulfátu sodného	21,5
Bezvodý uhličitan sodný	8,0
Bezvodý peruhličitan sodný	12
Bezvodý perboritan sodný	3,7
Bezvodý tripolyfosfát sodný	15

Ve vodě vysoce rozpustný materiál se s výhodou užije v částicích v podstatě čisté formě, to znamená, že každá částice obsahuje více než 95 % hmotnostních tohoto materiálu. Částice však mohou obsahovat materiál s takovou rozpustností ve směsi s dalšími materiály za předpokladu, že materiál s touto rozpustností tvoří • · • ·

nejméně 50 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost těchto částic.

Další přísady

Prací prostředek, vyrobený způsobem podle vynálezu může dále obsahovat bělicí systém. Tento systém obsahuje s výhodou jednu nebo větší počet bělicích látek typu peroxidu, může jít např. o

Z anorganické persoli nebo organické peroxykyseliny, které mohou být použity spolu s aktivátory ke zlepšení bělícího účinku při nízkých teplotách praní. V případě použití peroxysloučenin se množství těchto sloučenin obvykle pohybuje v rozmezí 10 až 25 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost tablety.

Z výhodných anorganických persoli je možno uvést monohydrát a tetrahydrát perboritanu sodného a peruhličitán sodný. Aktivátory bělícího účinku jsou obecně známé látky. Jako výhodné příklady těchto látek je možno uvést prekurzory kyseliny peroctové, jako tetraacetylethylendiamin TAED a prekursory kyseliny perbenzoové. Aktivátory typu kvarterních amoniových a fosfoniových solí byly popsány v patentových spisech US 4751015 a US 4818426 (Lever Brothers Company) a je rovněž možno je použít. Dalším typem aktivátoru bělícího účinku, rovněž použitelného v tabletách podle vynálezu, může být katalyzátor na bázi přechodného kovu, sloučeniny tohoto typu byly uvedeny v patentových spisech EP-A-458397, EP-A-458398 a EP-A-549272, neběží však o prekursory bělicích prostředků. Bělící systém může obsahovat také stabilizátor bělícího účinku, obvykle sekvestrační činidlo na bázi těžkého kovu, jako ethylendiamintetramethylenfosfonát nebo diethylentriaminpentamethylenfosfonát.

Aktivátor bělícího účinku je obvykle obsažen v množství 1 až • ·

% hmotnostních, vztaženo na hmotnost celé tablety, může však být obsažen i v nižším množství v případě, že běží o katalyzátor na bázi přechodného kovu, který může být použit v množství od 0,1 % hmotnostního, vztaženo na celkovou hmotnost tablety.

Prací prostředek ve formě tablet může také obsahovat jeden nebo větší počet enzymů, běžně užívaných pro tento účel vzhledem k jejich schopnosti rozkládat různé nečistoty a skvrny a tak přispívat k z

jejich odstranění. Z vhodných enzymů je možno uvést různé proteázy, celulázy, lipázy, amylázy a směsi těchto látek, určené k odstranění nejrůznějších typů skvrn z textilních materiálů. Tyto enzymy se běžně užívají ve formě granulátů, popřípadě opatřených ochranným povlakem, použité množství se pohybuje v rozmezí 0,1 až 3,0 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost tablety.

Tablety pracího prášku podle vynálezu mohou také obsahovat optické zjasňovače, např. běžně dodávané prostředky Tinopal DMS nebo Tinopal CBS (Ciba-Geigy AG, Basilej, Švýcarsko). Tinopal DMS je disodná sůl 4,4’bis-(2-morfolino-4-anilino-S-triazin-6-ylamino)stilbendisulfonátu, Tinopal CBS je disodná sůl 2,2’-bis(fenylstyryl)disulfonátu.

Prací prášky ve formě tablet podle vynálezu s výhodou obsahují také protipěnivé látky, zvláště v případě, že jsou primárně určeny pro automatické pračky bubnového typu s předním plněním. Tyto protipěnivé látky mají obvykle granulovanou formu a byly popsány například v patentovém spisu EP 266863A (Unilever). Tyto granuláty protipěnivých látek v typických případech obsahují silikonový olej, gely na bázi nafty, hydrofobní oxid křemičitý a alkylfosfáty jako účinné protipěnivé látky, tyto účinné složky jsou obvykle naneseny na porézní nosič na bázi ve vodě rozpustného uhličitanu.

Může také být žádoucí, aby prací prostředek ve formě tablet podle vynálezu obsahovat určité množství silikátu alkalického kovu, zvláště ortho-, meta- nebo disilikátu sodného. Přítomnost silikátu alkalického kovu může být výhodná vzhledem k tomu, že může zajistit ochranu kovových součástí pračky proti korozi a mimo to do určité míry působí jako builder prací účinnosti. S výhodou obsahují částice, bohaté na smáčedlo silikát v rozmezí 5 až 15 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost částic. Tímto způsobem je možno zlepšit pevnost a sypnost těchto částic před jejich zpracováním na výsledné tablety.

Dalšími složkami, které je popřípadě možno použít v pracích prostředcích ve formě tablet, určených pro praní tkanin, mohou být látky, zabraňující ukládání pracího prostředku na tkaniny. Může jít např. o sodnou sůl karboxymethylcelulózy, polyvinylpyrrolidon s přímým řetězcem a ethery celulózy, jako jsou methylcelulóza a ethylhydroxyethylcelulóza, dále může jít o změkčovací látky, sekvestrační činidla na bázi těžkých kovů, jako EDTA, parfémy a barviva nebo látky pro zjasnění barev.

Tyto další složky mohou být přítomny v částicích, bohatých na smáčedlo nebo vně těchto částic ve zbývajících oblastech pracího prostředku. Ve výhodném provedení jsou jakákoliv bělicí činidla obsažena vně částic, bohatých na smáčedlo ve zbývajících oblastech tablety podle vynálezu.

Rozměr částic a distribuce

V částicové směsi částic (i) a materiálu (ii) mají částice před slisováním střední průměr v rozmezí 200 až 2000 a zvláště 250 až 1400 mikrometrů. Jemnější částice, menší než 180 nebo 200 mikrometrů je možno odstranit před zpracováním na tablety v případě *

é ·-» • · potřeby pomocí síta, přestože toto odstranění jemných částic není vždy nezbytné.

Výchozí částicový materiál pro výrobu pracího prostředku ve formě tablet může mít zásadně jakoukoliv sypnou hustotu, vynález se však zvláště týká tablet, vyrobených slisováním práškových materiálů s poměrně vysokou sypnou hmotností vzhledem k tomu, že tyto materiály se lépe zpracovávají tak, aby byly vyloučeny problémy při

Z rozpadu a dispergování. Tablety tohoto typu mají ve srovnání s tabletami, vyrobenými z práškových materiálů s nižší sypnou hustotou tu výhodu, že danou dávku prostředků je možno zpracovat na tabletu menších rozměrů.

Výchozí částicový materiál má tedy sypnou hustotu s výhodou nejméně 400 g/l, zvláště alespoň 550 g/l, např. alespoň 600 g/l.

Pro použití při provádění způsobu podle vynálezu jsou vhodné granulované prací prostředky s vysokou sypnou hustotou, připravené granulací a zhuštěním ve vysokorychlostním mísícím a granulačním zařízení, popsaném například v patentových spisech EP 340013A (Unilever), EP 352135A (Unilever) a EP 425277A (Unilever), nebo je možno takové materiály připravit kontinuální granulací a zhuštěním, tyto postupy byly popsány v patentových spisech EP 367339A (Unilever) a EP 390251A (Unilever)

Zpracování na tablety

Zpracování na tablety spočívá ve slisování částicové směsi částic (i) a materiálu (ii). Je známa celá řada tabletovacích zařízení. Všechna tato zařízení slisují určité množství směsi ve formě nebo v raznici.

• · « ·· · » · · * · · · ř* ·· · · » · · · · »· · · · · »··· · • · · · · · »·

.......’......

Tabletování je možno uskutečnit bez použití vyšší teploty, to znamená při teplotě místnosti, neboje možno postup provádět při zvýšené teplotě. V případě, že se užije vyšší teplota, přivádí se s výhodou již částicová směs do tabletovacího stroje při vyšší teplotě.

Tímto způsobem sice dochází k přívodu tepla do tabletovacího zařízení, toto zařízení se však obvykle zahřívá samovolně na teplotu, kterou ještě není zapotřebí chladit.

/

V případě, že se směs dodává při vyšší teplotě, obvykle se dodává běžnými postupy, například průchodem sušící pecí spíše než dodáním mikrovlnné energie.

V případě, že část formy je opatřena elastomerní vrstvou, může jít o část, například o kotouč, vyříznutý z folie elastomerního materiálu a přilepený na povrch formy. Některé elastomerní materiály je možno nanášet na formu ve formě povlaků, tento postup však není výhodný pro výrobu vrstev s větší tloušťkou než 0,5 mm.

Části formy, na něž se nanáší vrstva elastomerního materiálu, jsou obvykle kovové části, nejběžnější je ocel. Je však možno použít i jiné pevné materiály, jako keramiku.

Z lepidel, vhodných pro upevnění vrstvy elastomerního materiálu na povrch pevné formy, lze uvést dvousložkové epoxidové pryskyřice a jednosložkové kyanoakrylátové materiály. Dvousložková epoxidová pryskyřice se běžně dodává pod obchodním názvem Araldite (Ciba-Geigy Plastics, Duxford, Anglie).

Slisování se s výhodou provádí při použití lisu s dvojicí forem, vzájemně pohyblivých směrem k sobě a od sebe, přičemž alespoň jedna z těchto forem je opatřena povrchovou vrstvou elastomerního ·· ·» · · · • · *

materiálu v oblasti, která se dostává do styku s lisovanou směsí. Tato vrstva elastomerního materiálu má s výhodou tloušťku nejméně 0,3 mm. Periferní část oblasti, opatřené povlakem elastomerního materiálu, je obklopena pevným lemem.

Tímto pevným lemem, obklopujícím elastomer, je s výhodou kovový lem, který je integrální s tělem formy. Tento lem chrání okraj elastomerního materiálu a prodlužuje životnost formy a tím zvyšuje z hospodárnost provozu celého zařízení.

Úprava pevného lemu kolem vrstvy elastomerního materiálu musí vyhovět určitým požadavkům. Pevný lem, který může být kovový, je součástí plochy formy, která se dostává do styku s lisovanou směsí. Mohlo by tedy dojít k tomu, že směs bude lnout na tento lem.

V případě, že lem je úzký, není k dispozici dostatečná plocha k přilnutí lisované směsi. Avšak v případě, že elastomer má větší tloušťku, snižuje úzký lem jeho mechanickou pevnost zvláště v případě, že vrstva elastomeru má větší tloušťku na hraně, přiléhající k tomuto lemu.

Bylo zjištěno, že úzký lem, který je však dostatečně široký k vytvoření viditelného zářezu v tabletě, může být dostatečně pevný, i když má elastomerní materiál na hraně, na níž se dotýká tohoto lemu větší tloušťku, aniž by současně docházelo k problémům s přilnutím lisovaného materiálu.

Mimo to může takový lem sloužit také k udržení části elastomerního materiálu na místě, takže není zapotřebí elastomerní materiál lepit k povrchu formy nebo je možno použít lepidla, které by nebylo dostatečně pevné bez použití lemu.

Tímto způsobem je možno velmi usnadnit uložení vrstvy elastomerního materiálu na povrch formy vzhledem k tomu, že elastomerní materiál vlastně vytváří vložku, uloženou do oblasti lemu.

Při výrobě tablet bude docházet k opotřebování elastomerního materiálu, tento materiál je však možno snadno odstranit a nahradit novým materiálem v případě potřeby. Vložka z elastomerního materiálu má s výhodou tloušťku alespoň 0,3 mm, zvláště 0,5 nebo mm po celé ploše. Jednoduchá výměna opotřebovaného elastomeru / má tu výhodu, že zastavení stroje při výměně elastomeru je pouze krátkodobé.

Forma může mít jedinou plochu, opatřenou vrstvou elastomerního materiálu a obklopenou na své hraně pevným lemem. Je také možné formu upravit na řadu úseků, opatřených vrstvou elastomerního materiálu, přičemž každý úsek je opatřen vlastním okrajovým lemem. '

Způsobem podle vynálezu je možno vyrobit lisované tablety pracího prostředku pro praní tkanin. Tyto tablety budou obvykle obsahovat nejméně 5 % hmotnostních organického smáčedla a nejméně 5 % hmotnostních builderu prací účinnosti.

Vynález se rovněž týká použití elastomerní vrstvy, s výhodou s tloušťkou větší než 0,5 mm na povrchu alespoň jedné části formy v lisu na lisování částicového pracího prostředku na tablety, jde o povrch, který se při lisování dostává do styku s pracím prostředkem podle vynálezu. S výhodou je vrstva elastomerního materiálu obklopena pevným lemem.

Při lisování tablet vytvoří pevný lem na okraji povrchu tablety, která se dostává do styku s vrstvou elastomerního materiálu kruhový žlábek. Tato oblast tablety bude méně propustná pro vodu než • · · · * » « «· • « « · · a « · · · · zbývající část tablety v důsledku poněkud většího slisování pevným lemem na okraji vrstvy elastomerního materiálu. Vzhledem k malému rozsahu této slisovanější oblasti však nebude podstatněji omezena rychlost rozpadu tablety nebo jejího rozpouštění.

Pevný lem, vytvořený na okraji elastomerního materiálu při slisování směsi částic (i) a materiálu (ii) má šířku obvykle 0,5 mm, s výhodou nejméně 1,0 mm, avšak nejvýš 2,5 mm, s výhodou nejvýš 2,0 /

mm. Zvláště výhodné je rozmezí 1,3 až 1,9 mm.

Žlábek, vytvořený na okraji tablety působením pevného lemu, bude tedy mít odpovídající šířku 0,5 až 2,5 mm, s výhodou 1,0 nebo 1,3 až 1,9 nebo 2,0 mm.

Povrchová oblast formy, která se dostává do styku s pracím prostředkem podle vynálezu, může mít plochu 750 až 4000 mm². Typicky běží o válcové tablety, např. s průměrem 16 až 35 mm a s obvodovým žlábkem v šířce 0,5 až 2,5 mm. Znamená to, že žlábek vždy tvoří méně než 20 % plochy povrchu tablety včetně žlábku.

Způsob podle vynálezu je možno uskutečnit při použití běžného lisu, znázorněného na obr. 1. Tento tabletovací lis obsahuje válcové pouzdro 10, v němž se mohou pohybovat spodní raznice 12 a horní raznice 14. Tyto raznice jsou také označovány jako části formy. Válcové pouzdro 10 definuje dutinu 16 formy, uzavřenou na svém dolním konci spodní raznicí 12. Při použití částicové směsi se tato směs dodává do dutiny plnicím ústrojím 18, které vykonává kluzný pohyb na horním povrchu 20.

Na počátku postupu se z plnicího ústrojí 18 naplní směsí dutina uvnitř válcového pouzdra 10 nad spodní raznicí 12.

Pak se plnicí ústrojí 18 oddálí do polohy, znázorněné na obr. 1 a horní raznicí 14 se v dutině 16 uvnitř válcového pouzdra 10 slisuje částícový materiál na tvarovanou tabletu. Pak se horní raznice 14 zdvihne, načež se posune směrem vzhůru také spodní raznice 12 k odstranění tablety z válcového pouzdra 10.

Podle vynálezu je spodní raznice 12 i horní raznice 14 opatřena na většině svého povrchu vrstvou elastomerního materiálu, jde o povrch, který se dostává do styku se směsí pro výrobu pracího prostředku ve formě tablet.

Válcové pouzdro 10, které rovněž tvoří část formy, je vyrobeno z oceli a není opatřeno elastomerním materiálem. Spodní raznice 12 a horní raznice 14 vykonávají ve válcovém pouzdru 10 kluzný pohyb stejně jako slisované tablety.

Jak je znázorněno na obr. 2 a 3, spodní raznice 12 i horní raznice 14 jsou opatřeny koncovou plochou 28, opatřenou lemem 30 na obvodu raznice a tvoří její integrální část.

Jak je nejlépe zřejmé z obr. 3, má lem 30 na své vnitřní ploše 32 vybrání. Elastomerní materiál má formu předem vytvořené vložky 36 s tloušťkou přibližně 2 mm. Znázorněna je vložka 36, která má ve všech částech stejnou tloušťku, může však jít o vložku, která má větší tloušťku na svém obvodu než ve svém středu tak, aby bylo možno vyrobit tablety poněkud vypouklého tvaru. Jak je znázorněno na obr. 2, je možno takovou vložku 36 předem uložit do prostoru, vymezeného lemem 30 tak, že vložka je uložena na koncové ploše 28 a ie udržována bez použití lepidla ve vybrání lemu 30. Okraj vložky 36 tedy je ve styku s vnitřní plochou 32 lemu 30.

V průběhu lisování tablet při použití popsaných forem dochází k pomalému opotřebování vložky 36 elastomerního materiálu. Vzhledem k úpravě formy je však možno vložku 36 snadno vyměnit.

Při lisování tablet budou jejich válcové plochy definovány tvarem válcového pouzdra 10. Jejich koncové plochy 37, které mohou být mírně zakřiveny, budou definovány tvarem elastomerní vložky 36 v spodní raznici 12 a horní raznici 14. Na obvodu každé koncové plochy 37 vytvoří pevný lem 30 malý žlábek 39, jak je znázorněno na obr. 4. Tento žlábek 39 bude tvořit pouze malý podíl povrchu koncové plochy 37 tablety. Vzhledem k tomu bude mít nižší permeabilita této části jen zanedbatelný vliv na rychlost rozpadu tablety po jejím styku s vodou v průběhu použití.

Na obr. 6 je znázorněno další možné provedení formy. Místo jednotlivého kotouče, tvořícího vložku 36 s lerrtem 30, je forma opatřena dvěma úseky 40 elastomerního materiálu ve tvaru D. Jejich přilehlé přímé okraje se dotýkají tyčinky 42, která je uložena tak, že tvoří průměr povrchu formy. Tato plocha tyčinky je ve stejné úrovni s plochou obvodového lemu 30, s nímž se spojuje na každém ze svých konců. Také na bázi této tyčinky 42 je vytvořeno vybrání. V důsledku této úpravy je každý úsek 40 elastomerního materiálu obklopen lemem, který je tvořen polovinou obvodového lemu 30 a tyčinkou 42.

V jednom z dalších, avšak nikoliv výhodných provedení, může být vrstva elastomerního materiálu uložena jenom na jedné raznici nebo na stacionárním protilehlém prvku v případě, že se užije pouze jediná raznice. Tato úprava by vedla k výrobě asymetrických tablet, jejichž jedna plocha bude propustnější než protilehlá plocha. I v tomto případě by však byl zachován dobrý průnik vody do tablety, i když pouze z jedné strany.

«· ··· ·

Elastomerní materiály

Povrchová vrstva elastomerního materiálu na raznicích bude mít na svém okraji nebo po celé své ploše tloušťku nejméně 300, s výhodou nejméně 400 a zvláště nejméně 500 mikrometrů. V případě, že vrstva elastomerního materiálu bude vytvořena jako samostatná vložka, bude mít tato vložka ve své periferní části nebo po celé své ploše tloušťku nejméně 1 mm.

/

Elastomery jsou polymery, které jsou deformovatelné, avšak po uvolnění síly, která je stlačuje, nabývají přibližně počátečních rozměrů a počátečního tvaru. Obvykle běží o polymery s dlouhými ohebnými řetězci a s určitým množstvím příčných vazeb mezi těmito řetězci, takže vzniká zesítěná struktura. Tato struktura omezuje pohyblivost molekul v makromolekulárním řetězci a v důsledku toho nabývá materiál po deformaci snadno původní tvar. '

Pod pojmem „elastomerní“ se zahrnují materiály, definované podle ISO (International Standard Organisation) jako elastomerní materiály nebo pryže. Jde např. o thermoplastické elastomery a kopolymery a také o směsi elastomerních materiálů, thermoplastických elastomerních materiálů a pryží.

Při nízkých teplotách, obvykle značně pod teplotou 0 °C, jsou elastomerní materiály tvrdé a křehké. Při zvyšující se teplotě přechází elastomerní materiál přes pryžovitou fázi po změknutí a udržuje si svou elastičnost a modul elastičnosti až do té doby, než je dosaženo jeho teploty rozkladu. Je samozřejmé, že se materiál musí nacházet v pryžovitém stavu při pracovní teplotě tabletovacího lisu.

Elastomerní materiál podle vynálezu se s výhodou volí ze skupin materiálů, popsaných American Society forTesting and Materials

D1418, tyto skupiny zahrnují:

1. Elastomery na bázi nenasycených uhlíkových řetězců (skupina R) včetně přírodních pryží a kopolymerů butadienu a akrylonitrilu, jde např. o materiál „Perbunan“ (Bayer).

2. Elastomery na bázi nasycených uhlíkových řetězců (skupina M) typu ethylenu-propylenu, jde např. o prostředek Nordel (DuPont) a také o materiály s obsahem fluoru, jako Viton (DuPont).

3. Substituované silikonové elastomery (skupina Q), které je možno získat např. od Dow Corning.

4. Elastomery, obsahující v polymemím řetězci uhlík, dusík a kyslík (skupina U), jako polyurethan (Belzona).

Do elastomerního materiálu je možno k modifikaci jeho mechanických vlastností a vlastností v průběhu zpracování přidávat další přísady, jako plniva. Účinek přidání plniva závisí na mechanické a chemické interakci mezi elastomerním materiálem a plnivem.

Plniva je možno použít ke zlepšení pevnosti. Vhodná plniva zahrnují uhlíkovou čerň, oxidy křemíku, silikáty, použitelná jsou také organická plniva, jako styrenové nebo fenolové pryskyřice. Další případné přísady zahrnují modifikátory tření a antioxidační látky.

Vložka z elastomerního materiálu se s výhodou vyrábí odlitím elastomerního materiálu v oddělené formě. Technologie tohoto způsobu tvarování elastomerů je známá. Je také možno vyříznout elastomerní vložku z plošného útvaru elastomerního materiálu, je to však méně výhodné.

·· ·» » 0* • 0 · · 9 φ 9 9 999

0« 0 0 0 «0 00 «000 «· ··· ·· 0

Rozměry a hustota tablet

Hmotnost tablety se obvykle pohybuje v rozmezí 10 až 160, s výhodou 15 až 60 gramů v závislosti na podmínkách předpokládaného použití a také na tom, zda jedna tableta má představovat celkovou dávku pro jeden prací cyklus nebo cyklus mytí nádobí nebo pouze zlomek této dávky. Tablety mohou mít jakýkoliv tvar. Avšak pro snadnost balení jde s výhodou o bloky s v podstatě homogenním /

průřezem, jako válce nebo krychle. Celková hustota tablety se s výhodou pohybuje v rozmezí 1040 nebo 1050 g/l až do 1300 nebo až 1400 g/l nebo ještě o něco více, tableta by však měla být poněkud porézní i při vysoké hustotě. Obvykle se hustota tablety pohybuje kolem hodnoty 1250 nebo 1200 g/l.

Poréznost

Slisování částic snižuje poréznost pracího prášku ve formě tablet. Poréznost se obvykle vyjadřuje jako objem vzduchu v tabletě v procentech.

Obsah vzduchu v tabletách je možno vypočítat z objemu tablety a její hmotnosti za předpokladu, že je známa hustota pevného podílu bez vzduchu. Tuto hodnotu je možno měřit slisováním vzorku materiálu ve vakuu při použití vysoké síly s následným změřením hmotnosti a objemu výsledného pevného vzorku.

Obsah vzduchu v tabletách je nepřímo úměrný tlaku, jímž byly tablety slisovány, kdežto pevnost tablet se mění s tlakem, použitým ke slisování.

Čím vyšší je tlak, tím pevnější jsou tablety, avšak tím menší je objem vzduchu v tabletách.

Způsobem podle vynálezu je tedy možno slisovat částicový materiál pracího prostředku na tablety se širokým rozmezím poréznosti. Jako příklad je možno uvést poréznost 17 nebo 20, s výhodou 25 až 35 % objemových vzduchu v tabletě.

Tablety podle vynálezu mohou mít takovou poréznost a permeabilitu povrchu, že dojde k vyplnění 65 % volného prostoru vodou v průběhu 30 s po částečném ponoření tak, že 3/4 povrchu tablety se dostanou do styku s vodou.

Příjem vody

Rychlost průniku vody do tablety, která je ukazatelem toho, zda je vnitřní prostor pórů přístupný zvenčí permeabilní povrchovou vrstvou je možno stanovit zkouškou s částečným ponořením tablety podle vynálezu do vody.

Obvykle se postupuje následujícím způsobem:

Tableta se zváží a pak se uloží na drátěnou síť do nádobky, která je větší než tableta. Uložení na drátěnou síť zpřístupní větší podíl povrchu tablety než v případě, že se tableta uloží přímo na dno nádobky. Pak se do nádobky vlije demineralizovaná voda s rozpuštěným barvivém až do výšky 3/4 povrchu tablety. Po 30 s se tableta vyjme z vody, ponechá se 5 s k okapání vody z povrchu, načež se znovu zváží. Zvýšení hmotnosti tablety se rovná hmotnosti přijaté vody, takže je možno tímto způsobem změřit rychlost příjmu vody kapilárním působením. Výsledný objem vody se pak vyjádří v procentech objemu vzduchu v tabletě.

Ta část tablety, která nebyla ponořena do vody, se zkoumá vizuálně. V případě, že voda pronikne téměř úplně nebo úplně do • 0 4 · •4 ···»

tablety v této zbývající části, dojde ke zbarvení této části barvivém rozpuštěným ve vodě. V případě, že voda zcela do tablety nepronikne, bude zbarven pouze ponořený povrch tablety, avšak nikoliv zbývající povrch, který zůstal suchý.

Na obr. 7 je znázorněna aplikace této zkoušky na tabletu válcového tvaru s průměrem 22 cm a výškou 20 cm. Užije se válcová miska 3. Vyřízne se část drátěné sítě s otvory velikosti 0,5 cm a z

zpracuje se na tvar odpovídající stojanu 2 v misce 3. Zkušební tableta 4 se zváží a uloží svojí plochou na stojan 2. Voda s obsahem černého inkoustu se vlije do misky 3 až do úrovně 6, do bezprostřední blízkosti horního povrchu 8 tablety 4. Horní povrch 8 tvoří přibližně 25 povrchu tablety a zůstává na vzduchu.

Po určené době, obvykle 30 s, se tableta vyjme, nechá se okapat a znovu se zváží ke stanovení hmotnosti přijaté vody. Kvalitativním ukazatelem toho, že póry v tabletě nebyly zcela vyplněny vodou, je uchování bílé barvy ve středu horního povrchu 8 tablety 4, kdežto zbytek tablety je černě zbarven.

Je také možno uložit tabletu na podložku ve více než jedné orientaci. V případě, že se užije tohoto postupu, měla by být tableta uložena v orientaci, při níž dochází k největšímu příjmu vody.

Při praktickém provádění není rozsah smáčení tablety příliš ovlivněn změnou podílu povrchu tablety, který byl vystaven působení vody, takže dobrého výsledku je možno dosáhnout v případě, že podíl povrchu, který se dostane do styku s vodou, se pohybuje v rozmezí 70 až 80 %.

Je žádoucí, aby v průběhu této zkoušky bylo vyplněno nejméně % a s výhodou nejméně 80 % prostoru, vyplněného původně

vzduchem v této tabletě v průběhu 30 s vodou, do níž byla tableta alespoň částečně ponořena.

Byla zkoušena rychlost rozpadu tablety pomocí zkoušky, při níž byly tablety uloženy na síto z plastické hmoty s průměrem otvorů 2 mm, toto síto bylo ponořeno do 9 litrů demineralizované vody při teplotě 20 °C. Vodivost vody byla sledována až do dosažení stálé hodnoty. Doba rozpouštění tablety se považuje za dobu Tg₀ pro změnu vodivosti vody do dosažení 90 % konečné hodnoty.

Pevnost tablet byla rovněž podrobena zkouškám způsobem, který je znázorněn na výkresech tak, že válcová tableta 50 byla stlačena radiálně mezi deskami 52, 54 zkušebního zařízení až do rozrušení tablety. Výchozí poloha je znázorněna na obr. 8, na němž jsou desky 52, 54 již ve styku s tabletou 50, avšak na tabletu dosud není vykonávat tlak. Pak se vykonává tlak ve srhěru šipek 56.

Zkušební zařízení měří použitou sílu F a také posun x desek 52, 54 směrem k sobě při tlaku na tabletu 50. Vzdálenost y mezi deskami 52, 54 před použitím síly, je také známa a je rovna průměru tablety 50. Na obr. 9 je znázorněno rozrušení tablety v místě 58, současně dochází k poklesu síly, vykonávané na tabletu 50. Měření se přeruší při poklesu této síly o 25 % z maximální hodnoty.

Na obr. 10 je znázorněn graf, na jehož ose úseček je nanesen posun x, na ose pořadnic je znázorněna síla F. Maximální hodnota síly je síla při rozdrobení tablety Ff. Z těchto měření je možno vypočítat namáhání při prasknutí tablety při použití rovnice kde σ je namáhání v Pa, F_f je použitá síla v N při prasknutí tablety,

D je průměr tablety v metrech a t znamená tloušťku tablety v metrech.

· »· 9 9 99

9 ·

Pevnost v tlaku je možno vyjádřit jako sílu při prasknutí tablety, dělenou plochou, rovnou přibližně plochou tablety v místě 58 prasknutí, hodnota se udává v Pa.

Energie při prasknutí je rovna ploše pod křivkou v grafu na obr. 10 až do rozrušení tablety. Tato plocha je vyšrafována a je dána rovnicí

Z v

o kde E_b je energie při rozlomení v J, x je posun v metrech,

F je použitá síla v N při posunu x a

Xf je posun při prasknutí tablety.

Posun při prasknutí tablety relativně k průměru tablety se vyjadřuje jako relativní posun x_f/y.

V případě, že se pevnost při rozlomení dělí relativním posunem, získá se modul, jehož hodnota je nepřímo úměrná eíastičnosti tablety.

Směs smáčedel, použitá v částicích pracího prostředku může být podrobena mechanickým zkouškám analogickým způsobem jako celé tablety. Aby bylo možno tyto zkoušky uskutečnit, vytvoří se směs smáčedel, odlišných od mýdla a jakéhokoliv mýdla v malém měřítku a ze směsi se odlévají vzorky válcového tvaru nebo jiného tvaru, z nějž je možné válečky vyříznout. V případě potřeby se vzorky suší ke snížení obsahu vody na 15 % hmotnostních a přibližně 5 % vody v částicích, obsahujících směs smáčedel. Pak se vzorky podrobí zkouškám na svrchu popsaném zkušebním zařízení pro tablety. Tyto ·· ·· • · · · • · 0

• 0 · ·· 9·*0 zkoušky je možno použít také v případě tablet, které byly vyrobeny pouze z částic, bohatých na smáčedlo.

Bylo zjištěno, že aniontově smáčedlo v těchto částicích zvyšuje elastičnost tablet, aniž by mělo větší vliv na pevnost tablety. Neiontové smáčedlo má opačný účinek. Mýdlo v případě, že se ve směsi použije, má stejný účinek jako neiontové smáčedlo, zvyšuje mobilitu neiontového smáčedla a zvyšuje pevnost tablety.

Bylo zjištěno, že při použití dostatečného množství aniontového smáčedla, odlišného od mýdla, neiontového smáčedla a s výhodou i mýdla, je možné dosáhnout dostatečné pevnosti i elastičnosti tablet, které pak vyhovují svrchu uvedeným požadavkům.

Pevnost tablety při rozlomení je s výhodou nejméně 0,04 a zvláště nejméně 0,05 MPa. Svrchu uvedený modul je s výhodou nejvýš 10 a zvláště nejvýš 8 nebo dokonce nejvýš 5 MPa.

Bylo zjištěno, že při použití směsi alkylbenzensulfonátu a neiontového smáčedla v poměru 1,16:1, je možno získat modul přibližně 15 MPa, avšak při změně poměru uvedených látek na 2,2:1 dojde k dramatickému poklesu modulu až na 4,0 až 4,5 MPa, což znamená vysokou elastičnost při poměrně malé změně použité síly při prasknutí tablety.

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení rozsahu vynálezu.

• · · • » · •tt tttt··

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Tablety pro použití v pračkách byly vyrobeny na bázi práškového materiálu s následujícím složením, sušeného rozprašováním.

Složka	Hmotnostní díly
Lineární alkylbenzensulfonát sodný	11,0
C13-C15 mastný alkohol 7EO	2,4
C13-C15 mastný alkohol 3EO	2,3
Tripolyfosfát sodný*	18,0
Silikát sodný	4,0
Mýdlo	0,21
Kopolymer akrylát/maleát	1,5
Sulfát sodný, voda a podružné složky	zbytek do 45

* Přidaný do suspenze ve formě bezvodého tripolyfosfátu sodného, obsahujícího nejméně 70 % fáze II.

Výsledný práškový materiál se smísí se zbývajícími složkami, kteréjsou dále uvedeny. Jde o částice tripolyfosfátu sodného s obsahem 70 % fáze I a s obsahem 3,5 % hydratační vody, materiál se dodává pod názvem Rhodia-Phos HPA 3,5 (Rhone-Poulenc).

Složka	% hmotnostní
Základní práškový materiál	45
Granulát peruhličitanu sodného	15
Granulát TAED	3,4
Granulát protipěnivého činidla	3,2
Parfém, enzymy a další podružné složky	3,5
Rhodiophos HPA3,5 tripolyfosfát	30
Uhličitan sodný	-

φ φ φφ φφ · φφ φφφφ φ · φ φ φφφ φφ φφφφ φφ • φφ φφφ φφ φφ φφφφ φφ φφφ φφ φ

Vždy 40 g uvedeného částicového materiálu se zpracuje na válcové tablety s průměrem 44 mm při použití průmyslového tabletovacího stroje pro výrobu přibližně 4000 tablet za hodinu. Zařízení bylo vybaveno raznicemi, opatřenými vložkami z elastomerního materiálu s tloušťkou přibližně 2 mm při použití pevného lemu tak, jak bylo popsáno svrchu při popisu obr. 2 až 4.

Lis byl nastaven na slisování silou přibližně 10 kN, což odpovídá tlaku přibližně 6 nebo 7 MPa, jde o tlak, dostatečný k získání tablet s namáháním při prasknutí přibližně 25 kPa.

Bylo zjištěno, že zařízení může být v činnosti několik hodin, aniž by bylo možno pozorovat přilnutí podstatnějšího množství zpracovávané směsi na raznice.

Příklad 2

Tablety pro praní tkanin v pračkách byly vyrobeny na bázi granulovaného základního práškového materiálu s následujícím složením:

Složka	% hmotnostní
Alkylsulfát kokosového oleje	20,33
Neiontové smáčedlo (C13-C15 mastný alkohol 7EO)	11,09
Mýdlo	3,60
Zeolit A24	42,42
Sodná sůl karboxymethylcelulózy	1,68
Uhličitan sodný	5,11
Dihydrát citrátu sodného	6,37
Voda a další podružné složky	9,4

Tento práškový materiál byl smísen s dalšími složkami, uvedenými v následující tabulce:

Složka	% hmotnostní
Základní materiál	50,0
Monohydrát perborátu	11,2
Granulát TAED (83 % aktivní)	4,35
Fosfonát	0,60
Uhličitan sodný	2,0
Disilikát sodný (80 %)	3,7
Granulát protipěnivého činidla	2,5
Granulát zjasňovače (15 % aktivní)	1,0
Kopolymer akrylát/maleát	1,0
Enzymy	0,74 1
Parfém	0,45
Trihydrát acetátu sodného	22,5

Výsledná směs se zpracuje na tablety při použití tabletovacího zařízení, opatřeného raznicemi, tak jak je znázorněno na obr. 2 až 4. Při lisování tablet bylo použito síly přibližně 25 kN, takže síla při lisování se pohybovala v rozmezí 15 až 17 MPa, tímto způsobem byly získány tablety s namáháním při prasknutí 30 až 45 kPa.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby pracího prostředku ve formě tablet, vyznačující se tím, že se smísí (i) částice, obsahující organické smáčedlo, odlišné od mýdla a další materiály s (ii) materiálem, odlišným od mýdla nebo organického smáčedla, s rozpustností ve vodě nejméně 10 g/l při teplotě 20 °C,

   Z načež se směs slisuje na tablety nebo části tablet při použití tlaku v rozmezí 3,0 až 35 MPa.
2. 2. Způsob podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m, že částice (i) tvoří 25 až 85 % hmotnostních směsi.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že částice (i) tvoří 41 až 56 % hmotnostních směsi.
4. 4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující že částice (i) obsahují builder prací účinnosti.

   se tím,
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že částice (i) obsahují 25 až 80 % hmotnostních ve vodě rozpustného nebo ve vodě nerozpustného builderu prací účinnosti a 20 až 50 % hmotnostních organického smáčedla, odlišného od mýdla, vztaženo na hmotnost částic.
6. 6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se t í m, že částice (i) obsahují aniontově smáčedlo, odlišné od mýdla i neiontové smáčedlo v hmotnostním poměru 5:1 až 1,5:1.

   ·· 99 ·· « 99 9

   9 9 9 9 9 9 99 9 9 99 • · 9 9 9 9 9 9 9
7. 7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se t í m, že částice (i) obsahují 80 až 100 % hmotnostních organického smáčedla v celé tabletě nebo její oblasti.
8. 8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se t í m, že materiál (ii) tvoří 15 až 40 % hmotnostních směsi.
9. 9. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se

   Z t í m, že materiál (ii) obsahuje sloučeniny s rozpustností ve vodě vyšší než 50 g/100 g vody, tripolyfosfát sodný, obsahující nejméně 50 % své hmotnosti bezvodé fáze I, s výhodou částečně hydratovaný, takže obsah hydratační vody tvoří alespoň 1 % hmotnostní tripolyfosfátu sodného a směsi těchto látek.
10. 10. Způsob podle nároku 9, v y z n a č u j í c í se t í m, že materiál (ii) obsahuje dihydrát citrátu sodného,'bezvodý acetát sodný nebo trihydrát acetátu sodného.
11. 11. Způsob podle některého z nároků 1 až 10,vyznačující se t í m, že směs pro výrobu tablet obsahuje (i) 35 až 60 % hmotnostních částic (i), obsahujících aniontové smáčedlo, odlišné od mýdla, neiontové smáčedlo a ve vodě rozpustný nebo nerozpustný builder prací účinnosti, (ii) 15 až 40 % hmotnostních materiálu ve formě částic, obsahujících alespoň 95 % ve vodě rozpustného materiálu, avšak nejvýš 5 % hmotnostních organického smáčedla, vztaženo na hmotnost částicového materiálu a (iii) 0 až 50 % hmotnostních dalších částicových složek, přičemž první částice (i) obsahují nejméně 20 % své vlastní hmotnosti smáčedla, odlišného od mýdla a hmotnost aniontového smáčedla v těchto částicích je 1,5 až 5násobek hmotnosti neiontového smáčedla, obsaženého v těchto částicích.

    • · · » • · · · · · ·» ···♦ ·· ···
12. 12. Způsob podle některého z nároků 1 až 11,vyznačující se t í m, že se užije tlak 4,0 až 25 MPa při lisování tablet.
13. 13. Prací prostředek ve formě tablety, vyznačující se tím, že obsahuje 5 až 50 % hmotnostních smáčedla, odlišného od mýdla a 10 až 80 % hmotnostních builderu prací účinnosti a je vyroben způsobem podle nároků 1 až 12.
14. 14. Způsob podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se t í m, že směs pro výrobu tablet obsahuje (i) 41 až 56 % hmotnostních částic, obsahujících 25 až 80 % hmotnostních ve vodě rozpustného nebo ve vodě nerozpustného builderu prací účinnosti a 20 až 50 % hmotnostních organického smáčedla, odlišného od mýdla, vztaženo na hmotnost částic, (ii) 15 až 40 % hmotnostních materiálu ve formě částic, obsahujících nejméně 95 % hmotnostních ve vodě rozpustného materiálu a nejvýš 5 % hmotnostních organického smáčedla, vztaženo na hmotnost částice a (iii) 0 až 50 % hmotnostních dalších částicových složek, přičemž hmotnost aniontového smáčedla, odlišného od mýdla v částicích (i) je 1,5 až 5násobek hmotnosti neiontového smáčedla v těchto částicích.
15. 15. Způsob podle nároku 14, v y z n a č u j í c í se t í m, že se při lisování tablet užije tlak 4,5 až 25 MPa.