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Die Erfindung betrifft Tabletten,
insbesondere Reinigungstabletten, enthaltend mindestens einen in
wässrigen
Medien lösbaren
Wirkstoff, insbesondere Reinigungsmittel, und mindestens einen die
Freisetzung des Wirkstoffs retardierenden Stoff.
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Viele Reinigungs-, Desinfektions-,
Wasch- oder ähnliche
Vorgänge
werden in unterschiedliche Arbeitsgänge aufgeteilt. Vielfach wird
bei den unterschiedlichen Arbeitsgängen auch mit unterschiedlichen
Temperaturen gearbeitet. Ein allgemein bekanntes Beispiel ist dabei
der Vorwasch- und
der Hauptwaschgang bei Waschmaschinen.
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Häufig
werden, insbesondere wegen der Temperaturunterschiede, für die verschiedenen
Arbeitsgänge
unterschiedliche Wirkstoffe (beispielsweise Reinigungsmittel) mit
unterschiedlichen Eigenschaften, wie beispielsweise unterschiedlichen
Wasserlöslichkeiten,
eingesetzt.
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Auch ist es bekannt, für verschiedene
Arbeitsgänge
bei unterschiedlichen Temperaturen einen gemeinsamen Wirkstoff mit
bei jeder Temperatur hoher Wasserlöslichkeit einzusetzen. Dies
bedarf allerdings eine für
die jeweiligen Arbeitsgänge
getrennte Zuführung
des Wirkstoffes, da ansonsten für
spätere
Arbeitsgänge
kein Wirkstoff mehr zur Verfügung stehen
würde.
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Für
eine einfache Dosierung und komfortable Handhabung sind aus dem
Stand der Technik Wirkstofftabletten, wie beispielsweise Reinigungsmittel
enthaltende Tabletten, bekannt.
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Viele dieser Tabletten zeigen einen
sehr einfachen Aufbau, in dem der Wirkstoff zusammen mit verschiedenen
Hilfs- und Zusatzstoffen verpresst wird. Bei diesen Tabletten ist
kaum eine Steuerung der Auflösung
möglich,
wodurch sich diese meist sehr schnell bei Wasserzugabe auflösen. Dabei
ist keine kontinuierliche Abgabe an Wirkstoff über einen bestimmten Zeitraum
möglich.
Auch eignen sich solche Tabletten nicht zur gemeinsamen Verwendung für verschiedene
Reinigungsgänge
wie beispielsweise Vor- und Hauptwäsche in Waschmaschinen, da die
Auflösung,
wie gesagt, viel zu rasch vonstatten geht, so dass bei nachfolgenden
Reinigungsgängen kein
Wirkstoff mehr vorhanden wäre.
Daher sind bei der Verwendung solcher Tabletten für die verschiedenen
Reinigungsgänge
auch getrennte, zeitversetzte Wirkstoffzugaben von Nöten.
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Weiterentwicklungen der genannten
Tabletten weisen einen Schichtaufbau aus Schichten chemisch unterschiedlicher
Wirkstoffe auf. Dieser Schichtaufbau kann beispielsweise in Form
von verschiedenen Wirkstofflagen vorliegen. Die unterschiedlichen
Schichten weisen dabei beispielsweise Wirkstoffe unterschiedlicher
Wasserlöslichkeit
auf, so dass beispielsweise für
Arbeitsgänge
bei niedrigeren Temperaturen zuerst die Schicht mit besser wasserlöslichem
Wirkstoff und für
anschließende
Arbeitsgänge
bei höheren
Temperaturen die betreffende Schicht mit schlechter wasserlöslichem
Wirkstoff in Lösung
geht. Solche Tabletten mit Schichtaufbau sind in ihrer Herstellung
relativ aufwendig. Auch sind solche Tabletten bei bestimmten Anwendungen
unbrauchbar, wie beispielsweise bei der Anwendung in Combi-Dämpfern bei
der Reinigung von Garräumen von
Großküchengeräten. Hierbei
befinden sich die Tabletten in einer Reinigungsmittelwanne, in der
sie in nur ca. 1 cm hohem Wasser stehen oder schwimmen. Da dabei
ein oberer Teil der Tabletten aus dem Wasser ragt und sie nicht
komplett mit Wasser benetzt werden, besteht die Gefahr, dass beispielsweise
bei einem Waschgang bei niederer Temperatur nur die Lage, die sich
nur bei höherer
Temperatur auflöst,
mit dem Wasser in Berührung
kommt und sich dadurch zu wenig oder überhaupt kein Wirkstoff aus
der Tablette löst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Tabletten,
insbesondere Reinigungstabletten, zu schaffen, die zuverlässig einsetzbar
sind, insbesondere bei Wasch- und Reinigungsvorgängen mit unterschiedlichen
Temperaturstufen als Einmalgabe einsetzbar sind, und in einfacher
Weise herstellbar sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
Tabletten, insbesondere Reinigungstabletten, enthaltend mindestens
einen in wässrigen
Medien lösbaren
Wirkstoff, insbesondere Reinigungsmittel, und mindestens einen die
Freisetzung des Wirkstoffes retardierenden Stoff, wobei der Wirkstoff
mit dem retardierenden Stoff vermischt ist und der retardierende
Stoff im wässrigen
Medium nur begrenzt löslich
ist und den restlichen Wirkstoff nach teilweiser Freisetzung einschließt. Bevorzugte
Aus- bzw. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Tabletten sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Durch die retardierte Freisetzung
des Wirkstoffes in wässrigen
Medien mit Hilfe des retardierenden Stoffes wird erreicht, dass
der Wirkstoff beim Kontakt mit Wasser sich nicht sogleich vollständig darin
auflöst.
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Vielmehr wird durch den retardierenden
Stoff erreicht, dass sich bei Kontakt mit wässrigen Medien nur ein bestimmter
Teil an Wirkstoff löst.
Durch die Tatsache, dass der restliche Wirkstoff nach teilweiser Freisetzung
durch den retardierenden Stoff eingeschlossen wird, kommt die Auflösung zum
Stillstand. Der verbleibende Rest des Wirkstoffes ist für weitere Reinigungsgänge verwendbar.
Der eingeschlossene Wirkstoff bleibt trocken und unterliegt im wesentlichen
keiner weiteren Auflösung.
Auf eine differenzierte Löslichkeit
des Wirkstoffs braucht keine Rücksicht
genommen zu werden.
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Die Tatsache, dass der Einsatz der
Tabletten für
weitere Reinigungsgänge
ohne den bekannten Schichtaufbau ermöglicht wird, bringt den Vorteil, dass
die Auflösung
unabhängig
vom Wasserkontakt bestimmter Schichten ist, so dass die Tabletten
auch bei unvollständiger
Wasserbenetzung einsatzfähig sind.
Außerdem
sind die erfindungsgemäßen Tabletten,
bei denen der Wirkstoff mit dem retardierenden Stoff vermischt ist,
wesentlich einfacher herstellbar als die bekannten Tabletten mit
Schichtaufbau.
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Der retardierende Stoff ist vorzugsweise
in wässrigem
Medium quellfähig.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tabletten
ist der restliche Wirkstoff bei Kontakt mit dem wässrigen
Medium durch Ausbildung einer Schutzhaut aus dem retardierenden
Stoff einschließbar
und nur durch Auflösen
der Schutzhaut, insbesondere bei Temperaturerhöhung, freisetzbar. Die genannte
Schutzhaut, die vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 5 mm aufweist
und gelartige Konsistenz besitzt, entsteht in der Regel durch Quellen
des retardierenden Stoffes in dem wässrigen Medium bei gleichzeitiger
Freigabe einer ersten Menge an Wirkstoff. Die gebildete Schutzhaut
ist bei den gegebenen Temperaturen im wesentlichen wasserundurchlässig. Diese
Ausbildung einer Schutzhaut erweist sich als sehr vorteilhaft bei
Reinigungsvorgängen
mit verschiedenen Temperaturstufen, insbesondere beim Einsatz in
Combi-Dämpfern.
Kommt eine erfindungsgemäße Tablette
zuerst mit Wasser niedriger Temperatur in Kontakt, so löst sich
zunächst
etwas Wirkstoff aus der Tablette, wobei sich auch die Schutzhaut,
die bei dieser Temperatur im wesentlichen wasserundurchlässig ist,
ausbildet. Hat die genannte Schutzhaut eine bestimmte Dicke erreicht,
so kommt es zu einer mechanischen Abdichtung durch die gelartige
Schutzhaut, so dass im wesentlichen kein Wasser mehr durch die Schutzhaut
dringen kann. Somit kann der erste Behandlungsvorgang, insbesondere
Reinigungs- oder Waschgang, bei niedriger Temperatur beendet werden,
ohne dass weiterer Wirkstoff aus der Tablette in Lösung geht.
Bei einer anschließenden
Temperaturerhöhung
kommt es zu einer teilweisen Auflösung der Schutzhaut, so dass weiterer
Wirkstoff freigesetzt werden kann. Die Menge an freizusetzendem
Wirkstoff kann durch die Höhe
der Temperatur reguliert werden. Je höher die Temperaturdifferenz
gewählt
wird, desto stärker
ist die Auflösung
der Schutzhaut und umso größer ist die
Menge an freigesetztem Wirkstoff. Wird die Temperatur anschließend wieder
herabgesetzt, so ist eine Regenerierung der Schutzhaut möglich.
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Mit Vorteil weist der mindestens
eine retardierende Stoff Bestandteile unterschiedlicher Wasserlöslichkeit
auf. Leichter wasserlösliche
Bestandteile gehen beim Benetzen der Tablette mit Wasser mit dem
Wirkstoff in Lösung,
wobei schwerer wasserlösliche
Bestandteile angereichert werden und die Schutzhaut bilden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tabletten
ist der Wirkstoff bei unterschiedlichen Temperaturstufen unterschiedlich
schnell freisetzbar. Dadurch kann erreicht werden, dass beispielsweise
bei Reinigungsvorgängen
mit verschiedenen Arbeitsgängen,
beispielsweise beim Waschen von Wäsche in Waschmaschinen, bei
bestimmten Waschgängen
mit niedrigeren Temperaturen, beispielsweise beim Vorwaschgang,
nur eine bestimmte, relativ geringe Menge an Wirkstoff freigesetzt
wird und bei anderen Reinigungsgängen
mit höheren
Temperaturen, wie beispielsweise dem Hauptwaschgang, eine größere oder
die restliche Menge an Wirkstoff freigesetzt wird.
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Besonders bevorzugt besteht der retardierende
Stoff aus einem Gemisch aus bei einer bestimmten Temperatur schwerer
und leichter löslichen Bestandteilen.
Die schwerer löslichen
Bestandteile bilden in der Regel die Schutzhaut.
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Mit Vorteil sind die schwerer löslichen
Bestandteile des retardierenden Stoffes bei zunehmender Temperatur
leichter löslich.
Aufgrund dieser Tatsache ergibt sich die bereits oben genannte mindestens
teilweise Auflösung
der Schutzhaut bei Erhöhung
der Temperatur, was wiederum verstärkte Wirkstofffreisetzung bei
erhöhten
Temperaturen bewirkt. Durch das Mengenverhältnis zwischen schwerer und leichter
löslichen
Bestandteilen ist die Höhe
der Temperatur, bei der die Wirkstofffreisetzungen erfolgen, steuerbar.
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Vorzugsweise sind die leichter löslichen
und die schwerer löslichen
Bestandteile des retardierenden Wirkstoffes so aufeinander abgestimmt,
dass die völlige
Freigabe des Wirkstoffes bei einer angewendeten Maximaltemperatur
erfolgt. Dadurch ist es durch Temperaturerhöhung bis zu einer bestimmten Maximaltemperatur
möglich,
ein vollständiges
Freisetzen des Wirkstoffes durch Auflösung der Schutzhaut zu erreichen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tabletten
ist der mindestens eine Wirkstoff in dem mindestens einen retardierenden
Stoff vorzugsweise im wesentlichen homogen dispergiert. Mit Vorteil
sind der mindestens eine Wirkstoff und der mindestens eine retardierende
Stoff miteinander verpresst.
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Vorzugsweise enthalten die Tabletten
mindestens ein Reinigungsmittel und/oder mindestens ein Desinfektionsmittel
als Wirkstoff. Darüber
hinaus sind auch weitere Mittel wie beispielsweise Färbemittel,
Bleichmittel und ähnliche
als Wirkstoff möglich. Bei
einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tabletten
ist mindestens ein Weichspüler als
Wirkstoff enthalten.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tabletten
ist die Art des Wirkstoffes und/oder seine Konzentration in den
Tabletten in Richtung der Auflösung,
insbesondere von außen nach
innen, verschieden. So ist es beispielsweise möglich, dass eine für den Waschmaschineneinsatz geeignete
Tablette in ihrer gesamten äußeren Schicht
ein Vorwaschmittel aufweist, in einer darunterliegenden Schicht
ein Waschmittel für
den Hauptwaschgang und im inneren Kern der Tablette ein Weichspülmittel
enthält.
Es können
die verschiedenen Wirkstoffe und der retardierende Stoff derart
aufeinander abgestimmt sein, dass die verschiedenen Wirkstoffe bei
unterschiedlichen Temperaturen freigesetzt werden. Somit wird erreicht,
dass in einer einzigen Tablette verschiedene Wirkstoffe für verschiedene
Waschgänge
bei unterschiedlichen Temperaturen enthalten sind. Möglich ist
auch eine stufenlose Konzentrationserhöhung eines einzigen Wirkstoffs von
außen
nach innen oder umgekehrt oder auch ein stufenloser Übergang
von einem Wirkstoff zum anderen, indem in der Übergangszone ein Gemisch der Wirkstoffe
vorliegt.
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Weiterhin ist es möglich, dass
in den Tabletten Stoffe enthalten sind, die in Richtung der Auflösung, insbesondere
von außen
nach innen, beim Auflösen
im Wasser unterschiedliche ph-Werte ergeben. Dies ist beispielsweise
beim Einsatz der Tabletten als Färbetabletten
von Vorteil, da bei vielen Färbeverfahren
bei den unterschiedlichen Arbeitsgängen unterschiedliche ph-Werte
gebraucht werden.
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Besonders bevorzugt ist es, dass
der mindestens eine retardierende Stoff mindestens ein, vorzugsweise
mindestens zwei quellbare Polymere enthält, insbesondere aus solchen
besteht. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tabletten
enthält
der mindestens eine retardierende Stoff mindestens einen Polyvinylalkohol,
insbesondere besteht er aus solchen. Ganz besonders bevorzugt ist
es, dass der retardierende Stoff Polyvinylalkohole unterschiedlichen
Molekulargewichts enthält,
insbesondere aus solchen besteht. Ganz besonders bevorzugt ist es,
dass der retardierende Stoff Polyvinylalkohole unterschiedlicher
Wasserlöslichkeit
enthält,
insbesondere aus solchen besteht. Im Normalfall weisen Polyvinylalkohole
mit niedrigem Molekulargewicht eine gute Wasserlöslichkeit auf und Polyvinylalkohole
mit höherem
Molekulargewicht weisen schlechtere Wasserlöslichkeit auf. Die schwerer
löslichen
Polyvinylalkohole können
sich nach teilweiser Freigabe des Wirkstoffes und teilweiser Auflösung der
leichter löslichen
Polyvinylalkohole an der Tablettenoberfläche abdichtend anreichern und
bilden die oben genannte gelartige Schutzhaut.
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In der Regel liegt das Molekulargewicht
eines leichter wasserlöslichen
Polyvinylalkohols zwischen 20.000 und 100.000. In der Regel liegt
das Molekulargewicht eines schwerer wasserlöslichen Polyvinylalkohols zwischen
100.000 und 600.000.
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Der retardierende Stoff kann auch
Polyethylenglykol enthalten.
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Wie bereits oben erwähnt, können die
erfindungsgemäßen Tabletten
in verschiedenen Anwendungsbereichen zum Einsatz kommen. Die erfindungsgemäßen Tabletten
können
insbesondere Reinigungsmitteltabletten für Hochdruckreiniger sein.
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Außerdem können die erfindungsgemäßen Tabletten
Spülmitteltabletten
für Spülmaschinen
sein. Zudem können
die erfindungsgemäßen Tabletten Waschmitteltabletten
für Waschmaschinen
sein.
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Auch können die erfindungsgemäßen Tabletten
Bleichmitteltabletten sein.
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Auch können die erfindungsgemäßen Tabletten
Färbemitteltabletten
sein.
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Beispiel für die Herstellung
erfindungsgemäßer Tabletten:
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60 Gew.-% feinkörniger, wasserlöslicher
Polyvinylalkohol (Mowiflex®FA114G2), Viskosität 13,5 ± 2,5 mPa·s, DIN
53401, 8 Gew.-% grobkörniger,
in Wasser schwer löslicher
Polyvinylalkohol (Mowiol®28-99), Viskosität 28 ± 2,0 mPa·s, DIN 53015, 10 Gew.-% Polyethylenglykol
(langkettig), 2 Gew.-% Trinatriumpolyphosphat und 20 Gew.-% alkalischer Phosphatreiniger
werden trocken innig miteinander vermischt. Das resultierende Gemisch
wird anschließend
in einer Tablettenpresse zu Tabletten (sogenannte Tabs) gepresst.
Diese Tabletten weisen einen Durchmesser von 50 mm und eine Höhe von 45mm auf.
Das Gewicht dieser Tabletten beträgt ca. 54g.
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Diese Tabletten sind insbesondere
als Reinigungstabletten in Combi-Dämpfern geeignet.
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Anwendungsbeispiel von
den erfindungsgemäßen Reinigungstabletten
in Combi-Dämpfern:
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Gargeräte für Großküchen enthalten heute vielfach
eigene Reinigungssysteme. Hierbei befinden sich die erfindungsgemäßen Tabletten
in einer Wanne auf dem Boden des Garraumes und liegen dort in ca.
1 cm hohem Wasser. Das Wasser hat anfangs eine relativ niedrige
Temperatur (ca. 40°C),
so dass nur eine geringe Menge an Reinigungsmittel in Lösung geht.
Das Wasser wird anschließend
aus der Wanne abgesaugt, mit Heißluft oder Heißdampf in Berührung gebracht
und mit erhöhter
Temperatur und hohem Druck im Garraum verteilt. Das erwärmte Was ser
gelangt dann wiederum in die Wanne mit den erfindungsgemäßen Tabletten.
Durch die erhöhte Temperatur
des Wassers wird vermehrt Reinigungsmittel aus den Tabletten freigesetzt.
Dieser Vorgang wiederholt sich des öfteren, wobei verschmutzte
Reinigungsflüssigkeit
gegen frische ausgetauscht wird. Die einzelnen Reinigungszyklen
laufen bei unterschiedlichen Temperaturen ab. Die Temperatur bei jedem
Reinigungszyklus erhöht.
Bei einer Temperatur über
80°C kommt
es dann zu einer vollständigen Auflösung der
Tabletten. Der gesamte Reinigungsvorgang dauert ca. 2 Stunden.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Tablette vor
dem Gebrauch.
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2 zeigt
einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Tablette nach einem ersten
Gebrauch.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Tablette 1 vor
dem Gebrauch, also vor einem erstmaligen Benetzen mit Wasser, mit
Wirkstoff 3 und retardierendem Stoff 4. Die Tablette
weist eine zylindrische Form auf. Die Tablette weist in natura einen
Durchmesser von ca. 50 mm und eine Höhe von ca. 45 mm auf. Die Ränder 2 der
Tablette sind scharfkantig.
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2 zeigt
einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Tablette 5 nach
einem ersten Gebrauch. Durch die gestrichelte Linie ist die ursprüngliche
Größe 6 der
Tablette vor ihrem ersten Gebrauch angedeutet. Der retardierende
Stoff 4 liegt in Form einer Mischung von leicht löslichem
und weniger löslichem
retardierenden Stoff, insbesondere PVA, vor, wobei Löslichkeit
und Mengenverhältnisse
so aufeinander abgestimmt sind, dass sich bei den in Frage kommenden
Temperaturstufen die gewünschte
Auflösungsgeschwindigkeit
und Freigabemenge des Wirkstoffes ergibt. Wird die Tablette für ihren
ersten Gebrauch in Wasser niederer Temperatur eingebracht, so löst sich
zunächst
etwas Wirkstoff 3 und retardierender Stoff 4 aus
der Tablette. Zudem bildet sich durch den Wasserkontakt die Schutzhaut 7,
welche aus gequollenem Polyvinylalkohol besteht und den Rest 8 der
Tablette umgibt. Diese Schutzhaut 7 ist im wesentlichen
wasserundurchlässig,
so dass im wesentlichen kein weiteres Wasser ins Innere der mit Schutzhaut
umgebenen Tablette eindringen kann. Dadurch bleibt der von der Schutzhaut 7 eingeschlossene
Rest der Tablette 8 im wesentlichen trocken. Bei Erhöhung der
Temperatur wird jedoch auch die Schutzhaut 7 wasserdurchlässig, indem
sie mindestens teilweise aufgelöst
wird, so dass bei Erhöhung
der Wassertemperatur weiterer Wirkstoff in Lösung gehen kann, bis sich gegebenenfalls
wieder eine Schutzhaut ausbildet.