DE19834180A1 - Zusammensetzung zur Verwendung in einer Geschirrspülmaschine - Google Patents
Zusammensetzung zur Verwendung in einer GeschirrspülmaschineInfo
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
- C11D17/0047—Detergents in the form of bars or tablets
- C11D17/0065—Solid detergents containing builders
- C11D17/0073—Tablets
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- C11D17/0078—Multilayered tablets
Abstract
Zusammensetzung zur Verwendung in einer Geschirrspülmaschine, gekennzeichnet durch eine Basiszusammensetzung, die ihre Funktion im wesentlichen im Hauptreinigungsgang der Geschirrspülmaschine entfaltet, in Form einer Tablette; und mindestens ein Teilchen, mit mindestens einem Kern, der mindestens eine Substanz umfaßt, die ihre Funktion im wesentlichen im Klarspülgang der Geschirrspülmaschine entfaltet, und einer den (die) Kern(e) im wesentlichen vollständig umgebenden Umhüllung, die mindestens eine Verbindung umfaßt, deren Löslichkeit mit sinkender Konzentration eines spezifischen Ions im umgebenden Medium zunimmt; wobei das mindestens eine Teilchen so in oder an der Tablette angeordnet ist, daß die Oberfläche des (der) Teilchens (Teilchen) höchstens teilweise in direktem Kontakt mit der Oberfläche der dieses (diese) umgebenden Basiszusammensetzung steht und die Konzentration des spezifischen Ions in der lokalen Umgebung des (der) Teilchens (Teilchen) bis zu im wesentlichen vollständigen Auflösung der Tablette ausreichend hoch ist, um eine wesentliche Auflösung der Umhüllung oder eine wesentliche Ablösung der Umhüllung vom Kern (von den Kernen) zu verhindern, sowie Verfahren zur Durchführung eines Geschirrspülzylus in einer Geschirrspülmaschine unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Verwendung in einer Geschirr
spülmaschine sowie ein Verfahren zu deren Verwendung.
Obgleich moderne Geschirrspülmaschinen in den meisten Fällen eine Vielzahl von unter
schiedlichen Spülprogrammen besitzen, die sich in Dauer und Temperatur der einzelnen
Spülgänge unterscheiden, bestehen alle Spülprogramme im wesentlichen aus den folgenden
Grundschritten: Vorspülgang; Hauptreinigungsgang; ein oder mehrere Zwischenspülgänge;
ein Klarspülgang; und Trocknung. Während das eigentliche Maschinengeschirrspülmittel, das
die Reinigungswirkung entfalten soll, zu Beginn des Hauptreinigungsganges zugesetzt wird,
kommen im Klarspülgang spezielle Mittel zum Einsatz, zum Beispiel Klarspüler. Klarspüler
sollen verhindern, daß beim Spülen mit Wasser Wassertröpfchen auf dem Spülgut zurück
bleiben, die nach Antrocknen Flecken aus in den Tropfen gelösten/dispergierten Substan
zen/Salzen zurücklassen.
Diese beiden Funktionalitäten, nämlich zum einen die Reinigungswirkung des Maschinenge
schirrspülmittels, zum anderen die beschriebene Funktion eines Klarspülers, werden bisher
über zwei mit getrennten Dosiereinrichtungen und zu verschiedenen Zeitpunkten im Geschirr
spülzyklus zudosierte Produkte erreicht.
Neben dem Einsatz von Klarspüler besteht nach wie vor das Bedürfnis nach weiteren Sub
stanzen, die ihre Aktivität im Spülgang entfalten könnten, wie z. B. eine antibakterielle Akti
vität (z. B. kationische Verbindungen oder Triclosan), Silberschutzmittel (z. B. Benzotriazol),
Duftwirkung (Duftstoffe, Parfüm), Bleichwirkung/Desinfektion (z. B. Chlorbleiche), Ge
ruchsmaskierung (z. B. Polyvinylpyrrolidon), Antibelagmittel und Enzyme für zusätzliche
Zwecke (z. B. Lipase zur Entfernung von Fettablagerungen im Geschirrspüler). Heutige Ge
schirrspüler stellen jedoch hierfür keine geeigneten Dosiersysteme zur Verfügung.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es, die Reinigerfunktion und die Funktion(en) der im
Klarspülgang zuzusetzenden Substanz(en) bei möglichst gleichbleibender Leistung gegenüber
den Ergebnissen, die mit einer separaten Dosierung erzielt werden können, in einem Produkt
zu vereinigen bzw. die Zudosierung anderer Substanzen als Klarspüler im Klarspülgang zu
ermöglichen.
Aus den deutschen Offenlegungsschriften 20 65 153 und 20 74 13 sind Detergentformlinge
zum Einsatz als Waschmittel bekannt, bei denen unter anderem vorgesehen ist, zwei Kompo
nenten mit unterschiedlicher Funktionalität zu kombinieren. Dabei ist ein Aufbau aus einer
Umhüllungsschale, die beispielsweise aus zwei Schalenhälften zusammengesetzt ist, die aus
einem Reinigungsmittel bestehen, und einem von den Schalen umschlossenen Hohlraum, der
Zusatzstoffe, wie Weichmacher, Weißmacher etc. enthält, vorgesehen.
Die britische Patentschrift 1 390 503 offenbart ein Flüssigwaschmittel, das Kapseln enthält,
die in der Zusammensetzung unlöslich sind, aber ihren Inhalt freisetzen, wenn die Zusam
mensetzung mit Wasser verdünnt wird. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Kapseln
mit einer Substanz überzogen sind, die eine schlechte Löslichkeit in Wasserlösungen mit ho
her Ionenstärke aufweist, aber löslich wird, wenn die Ionenstärke durch Verdünnung herabge
setzt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Technik angewendet werden kann, um
Materialien in das flüssige Reinigungsmittel miteinzubeziehen, die im flüssigen Reinigungs
mittel selbst instabil sind oder eine Instabilität erzeugen würden, wenn man sie direkt zusetz
te. Es wird auch vorgeschlagen, diese Technik einzusetzen, um die Freisetzung einer spezifi
schen Substanz zu verzögern. Die Verwendung in Maschinengeschirrspülmitteln ist ange
sprochen und wird vorgeschlagen für die Verkapselung von Tribromsalicylanilid, um dieses
zu stabilisieren. Das eingekapselte Material wird innerhalb von 2 Minuten nach Verdünnen
des Reinigungsmittels mit Wasser, d. h. bereits im Hauptreinigungsgang, freigesetzt.
In U.S.-Patent 4,082,678 ist ein Gewebekonditionierungsprodukt beschrieben, das einen ge
schlossenen Behälter umfaßt, der ein freisetzbares Agens enthält, das dazu dient, einen in dem
Behälter angeordneten Innenbehälter, der normalerweise wasserlöslich oder wasserdisper
gierbar ist, in Wasser unlöslich oder nicht-dispergierbar zu machen, wobei der Innenbehälter
ein Gewebekonditionierungsmittel enthält. Der Innenbehälter besteht aus einer Substanz, de
ren Löslichkeit in Wasser stark von der Ionenstärke oder von dem pH-Wert des Mediums
abhängig ist, und das Mittel, das dazu dient, den Innenbehälter unlöslich zu machen, ist ein
Mittel zur Steuerung des pH-Wertes oder der Ionenstärke.
Die japanische Patentanmeldungen KOKAI 60-141705, 61-28440, 61-28441, 61-28596, 61-
28597 und 61-28598 beschreiben Verfahren zur Herstellung von pH-empfindlichen Mikro
kapseln zur Verwendung in Waschmitteln. Die pH-empfindliche Beschichtung ist ein Copo
lymer aus den folgenden Monomeren:
- A) wenigstens ein basisches Monomer der Formel I:
in der R Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist, R1 und R2 jeweils eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen sind und x eine ganze Zahl von 1-4 ist; - B) wenigstens ein Monomer, das in Wasser unlöslich oder schlecht löslich ist; und
- C) wenigstens ein wasserlösliches Monomer.
Es wird angegeben, daß die beschriebenen Polymere bei einem pH-Wert von 9,5 oder mehr
unlöslich sind und bei einem pH-Wert von 8,5 oder weniger löslich werden. Es werden unter
schiedliche Inhaltsstoffe von Reinigungsmittelzusammensetzungen beschrieben, die mit Er
folg und Nutzen durch die beschriebenen Polymere beschichtet werden können. Ziel der dort
beschriebenen Erfindung ist es, Substanzen, die ihre Funktion erst im Spülgang entfalten sol
len, bis zu dessen Beginn zu schützen und dann möglichst unverzüglich freizusetzen. Die
Verwendung für Geschirrspülmaschinen ist nicht beschrieben.
Ein Nachteil der in diesen japanischen Patentanmeldungen beschriebenen Lösung ist, daß die
umhüllten Partikel zu Beginn des Waschzyklus in direktem Kontakt mit nicht-alkalischem
Waschwasser stehen, was eine Anlösung der Schutzumhüllung zur Folge haben kann.
Aus dem japanischen Patent KOKAI 50-77406 ist ein Waschhilfsmittel bekannt, das von ei
ner wasserlöslichen Umhüllung umgeben ist, die durch Vermischen von Polyvinylacetal
diatkylaminoacetat und wenigstens einer organischen Säure, die bei Raumtemperatur fest ist,
erhalten wird. Diese Schutzumhüllung soll das Waschhilfsmittel während des
Hauptwaschganges schützen und während der Spülgänge freisetzen. Die beschriebene Ver
bindung reagiert auf die Änderung des pH-Wertes zwischen dem Hauptwaschgang und den
Spülgängen. Die entsprechend umhüllten Partikel werden mit üblichem pulverförmigen
Waschmittel vermischt. Auch hier besteht der Nachteil der möglichen Anlösung der
Schutzumhüllung zu Beginn des Waschzyklus.
Aus den europäischen Patentanmeldungen EP 0 284 191 A2 und 0 284 334 A2 ist ein was
serlöslicher Polymerfilm zur Freisetzung von Waschzusatzstoffen im Spülgang von Wasch
maschinen bekannt, der während des normalen Waschganges über einen Bereich von typi
schen Temperaturen intakt bleibt und sich im Spülgang schnell auflöst. In den Anmeldungen
wird darauf hingewiesen, daß die Verwendung von pH-empfindlichen Überzügen zwar gut
bekannt sei, diese Filme aber normalerweise auch temperaturempfindlich seien, so daß sie
während unterschiedlicher Temperaturen im Waschgang nicht zuverlässig stabil seien. Als
Lösung wird vorgeschlagen, ein pH-abhängiges Material (das unerwünschterweise auch ein
positives temperaturabhängiges Auflösungsverhalten zeigt) mit einem Material zu kombinie
ren, das ein negatives temperaturabhängiges Lösungsverhalten zeigt. Diese Kombination soll
garantieren, daß sich die Überzüge bei den hohen Temperaturen zu Beginn des Waschganges
(insbesondere den sehr hohen Temperaturen, die bei amerikanischen Maschinen auftreten)
nicht lösen werden. Eine Verwendung für Maschinengeschirrspülmittel ist nicht angespro
chen.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 481 547 A1 offenbart mehrschichtige Maschinenge
schirrspülmitteltabletten mit einem Kern, einer den Kern umgebenden Trennschicht und einer
Außenschicht zur sequentiellen Freisetzung der Inhaltsstoffe der unterschiedlichen Schichten.
Mit dieser Tablette sollen grundsätzlich zwei Aufgabenstellungen gelöst werden, nämlich 1)
unverträgliche Materialien können in einer einzigen Tablette zusammen formuliert werden
und zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigesetzt werden, um gegenseitige Beeinflussung zu
vermeiden; und 2) Zusammensetzungen, die ihre Funktionen zu unterschiedlichen Zeitpunk
ten entfalten sollen, können in einer einzigen Tablette formuliert werden.
Einer der Nachteile des in dieser Druckschrift beschriebenen Standes der Technik besteht
darin, daß als einziges Herstellungsverfahren das aufeinanderfolgende Verpressen der einzel
nen Komponenten beschrieben wird. Dadurch besteht die Gefahr, daß der Kern und/oder die
Umhüllung des Kernes verformt werden, was zum einen zu einer Schädigung (und damit
Verminderung der Schutzwirkung) der Umhüllung des Kernes, zum anderen (je nach Zu
sammensetzung des Kernes) zu einem "Ausbluten" des Kernes in das Material der Umhüllung
und der Basiszusammensetzung hinein führen kann. Darüber hinaus kann der innige vollflä
chige Kontakt zwischen den einzelnen Schichten dazu führen, daß in den Grenzschichten Re
aktionen auftreten, die unerwünscht sind, insbesondere zwischen der Umhüllung und der Ba
siszusammensetzung.
Der zweite wesentliche Nachteil dieses Standes der Technik besteht darin, daß für die Initiati
on der Auflösung der Umhüllungsschicht die Temperatur sowie bzw. besonders die Kontakt
zeit mit der Waschlösung als auslösender Faktor eingesetzt wird, d. h. für das Material der
Umhüllung temperaturempfindliche Materialien eingesetzt werden. Da der Temperatur-
/Zeitverlauf in Geschirrspülmaschinen je nach gewähltem Programm sehr unterschiedlich sein
kann, ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, ein Material für die Umhüllung auszuwählen,
das für alle möglichen Programme moderner Geschirrspülmaschinen einsetzbar ist. EP 0 481
547 A1 räumt selber ein (Seite 7, Zeilen 37-43), daß die Auswahl des Materials der Umhül
lungsschicht geräte- und programmspezifische Besonderheiten berücksichtigen muß. Die
praktische Einsetzbarkeit der beschriebenen Produkte ist daher deutlich eingeschränkt.
Die PCT-Anmeldung WO 95/29982 offenbart ein Maschinengeschirrspülmittel mit verzö
gerter Freisetzung eines Klarspülers in Form eines nicht-ionischen Tensides, wobei dieses
nicht-ionische Tensid zusammen mit einem anorganischen Buildersalz ein Kernpartikel bil
det, das mit einer wachsartigen Umhüllung versehen ist, um die verzögerte Freisetzung si
cherzustellen. Diese Umhüllung ist eine Substanz, die bei den Arbeitstemperaturen, die im
Reinigungsgang anzutreffen sind, nicht schmilzt, aber bei alkalischen pHs so allmählich che
misch desintegriert wird, daß noch eine wirksame Menge des Klarspülers am Ende des
Hauptreinigungsganges übrigbleibt und in den Klarspülgang übertragen wird.
Nachteilig hieran ist, daß die Umhüllung durch chemische Verseifung bei alkalischen pHs
löslich gemacht wird, so daß der Zeitpunkt, an dem die Klarspülersubstanz aus dem Kern
freigesetzt wird, eine Funktion sowohl der Temperatur als auch der Länge des Hauptreini
gungsganges ist. Die Patentanmeldung enthält keine Lehre, wie ein Produkt zu formulieren
ist, mit dem der Klarspüler in allen Waschprogrammen jedes Gerätetyps erst im Klarspülgang
freigesetzt wird. Darüber hinaus ist der als Klarspüler aktive Inhaltsstoff des Kerns ein nicht
ionisches Tensid, das auf einem anorganischen Buildersalz absorbiert ist. Dies liefert unterle
gene Klarspülergebnisse, insbesondere Fleckbildung auf Glas. Schließlich ist das Produkt eine
Mischung aus granulärem Reinigungsmittel und granulären Klarspülerpartikeln.
Der vorliegenden Erfindung liegt angesichts des geschilderten Standes der Technik die Auf
gabe zugrunde, eine gattungsgemäße Zusammensetzung zu schaffen, die für die meisten
Spülprogramme verschiedener Gerätetypen von Geschirrspülmaschinen einsetzbar ist und in
jedem dieser Fälle die Substanz(en), die ihre Wirkung im wesentlichen erst im Klarspülgang
entfalten soll(en), auch erst frühestens am Anfang des Klarspülganges freisetzt. Dabei ist an
gestrebt, dies ohne weitgehende Beschränkung der Auswahl für das eingesetzte Reinigungs
mittel, die eingesetzte(n) Substanz(en) fit den Klarspülgang und andere Inhaltsstoffe der Zu
sammensetzung zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Zusammensetzung gelöst,
die gekennzeichnet ist durch eine Basiszusammensetzung, die ihre Funktion im wesentlichen
im Hauptreinigungsgang der Geschirrspülmaschine entfaltet, in Form einer Tablette; und
mindestens ein Teilchen, mit mindestens einem Kern, der mindestens eine Substanz umfaßt,
die ihre Funktion im wesentlichen im Klarspülgang der Geschirrspülmaschine entfaltet, und
einer den (die) Kern(e) im wesentlichen vollständig umgebenden Umhüllung, die mindestens
eine Verbindung umfaßt, deren Löslichkeit mit sinkender Konzentration eines spezifischen
Ions im umgebenden Medium zunimmt; wobei das mindestens eine Teilchen so in oder an der
Tablette angeordnet ist, daß die Oberfläche des (der) Teilchens (Teilchen) höchstens teilweise
in direktem Kontakt mit der Oberfläche der dieses (diese) umgebenden Basiszusammenset
zung steht und die Konzentration des spezifischen Ions in der lokalen Umgebung des (der)
Teilchens (Teilchen) bis zur im wesentlichen vollständigen Auflösung der Tablette ausrei
chend hoch ist, um eine wesentliche Auflösung der Umhüllung oder eine wesentliche Ablö
sung der Umhüllung vom Kern (von den Kernen) zu verhindern.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß das bzw. alle Teilchen in mindestens einem vollständig
von der Basiszusammensetzung umgebenen Hohlraum der Tablette aufgenommen ist bzw.
sind, der ein größeres Volumen aufweist als das bzw. alle Teilchen, das bzw. die in dem je
weiligen Hohlraum aufgenommen ist bzw. sind.
Dabei kann (können) in einer Alternative das (die) Teilchen im Inneren des Hohlraumes lose
angeordnet oder, in einer anderen Alternative, fixiert sein. Im Falle der Fixierung im Inneren
des Hohlraums erfolgt diese bevorzugt durch einen Kleber.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hohlraum im wesent
lichen mittig im Inneren der Tablette angeordnet.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Tablette einen einzigen, im wesentlichen kugel
förmigen Hohlraum aufweist, in dem vorzugsweise ein einziges, im wesentlichen kugelförmi
ges Teilchen aufgenommen ist, dessen Außendurchmesser geringer ist als der Innendurch
messer des Hohlraums.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das bzw. alle
Teilchen in mindestens einem Hohlraum der Tablette aufgenommen ist bzw. sind, der nur
teilweise von der Basiszusammensetzung umgeben ist.
Dabei ist der Hohlraum bevorzugt eine Vertiefung in einer der Oberflächen der Tablette, in
der das (die) Teilchen zumindest teilweise aufgenommen ist (sind).
Dabei ist (sind) das (die) Teilchen bevorzugt so in dem Hohlraum oder in der Vertiefung auf
genommen, daß es (sie) nicht über die Oberfläche(n) der Tablette hervorsteht (hervorstehen).
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Hohlraum oder die Vertie
fung parallel zu einer der Oberflächen, zu der er sich öffnet bzw. in der sie angeordnet ist,
eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche aufweist.
Die Erfindung schlägt in einer besonderen Ausführungsform vor, daß sich der Hohlraum oder
die Vertiefung zu der (den) Oberfläche(n) nur so weit öffnet, daß das (die) darin aufgenom
mene(n) Teilchen nicht nur die Öffnung(en) des Hohlraums oder die Vertiefung hindurchtre
ten kann (können).
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß das (die) Teilchen im Hohlraum oder in der Vertiefung
lose angeordnet ist (sind).
Es kann aber auch vorgesehen sein, daß das (die) Teilchen im Hohlraum oder in der Vertie
fung fixiert ist (sind), wobei diese Fixierung bevorzugt mit einem Kleber erfolgen kann.
Die Erfindung sieht bevorzugt vor, daß die Basiszusammensetzung wenigstens eine Zusam
mensetzung umfaßt, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einer Maschinengeschirrspül
mittelzusammensetzung, einer Wasserenthärterzusammensetzung und einer Waschverstärker
zusammensetzung besteht.
Die Erfindung sieht bevorzugt vor, daß die Umhüllung wenigstens eine Verbindung umfaßt,
die bei der Konzentration des spezifischen Ions am Ende des Hauptreinigungsganges der Ge
schirrspülmaschine nicht oder nur wenig löslich ist und bei der Konzentration des spezifi
schen Ions im Klarspülgang eine so ausreichende Löslichkeit zeigt, daß sie im Klarspülgang
so weitgehend aufgelöst oder vom Kern (von den Kernen) abgelöst wird, daß ein zumindest
teilweises Austreten des Kernmaterials in das Medium des Klarspülganges ermöglicht wird.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Löslichkeit der Verbindung mit sinkender OH--Io
nenkonzentration und damit abnehmendem pH-Wert im umgebenden Medium zunimmt.
Die Erfindung schlägt in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vor, daß die Verbin
dung bei einem pH-Wert oberhalb von 10 keine oder nur geringe Löslichkeit zeigt und bei
einem pH-Wert unterhalb von 9 eine so ausreichende Löslichkeit zeigt, daß sie im Klarspül
gang so weitgehend aufgelöst oder vom Kern (von den Kernen) abgelöst wird, daß ein zumin
dest teilweises Austreten des Kernmaterials in das Medium des Klarspülganges ermöglicht
wird.
Bevorzugt umfaßt diese Verbindung ein Polymer, besonders bevorzugt ein pH-empfindliches
Polymer, das wenigstens eine Wiederholungseinheit umfaßt, die mindestens eine basische
Funktion aufweist, die nicht Teil der Rückgratkette des Polymers ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das polymer wenigstens eine Wiederholungs
einheit, die auf einer Verbindung beruht, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Vinylal
koholderivaten, Acrylaten oder Alkylacrylaten besteht, die besagte basische Funktion umfas
sen.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Polymer ein Kohlehydrat, das mit
besagter basischen Funktion funktionalisiert ist.
Die obengenannte basische Funktion ist vorzugsweise ein Amin, besonders bevorzugt ein
sekundäres oder tertiäres Amin.
In einer Alternative beruht die Wiederholungseinheit auf einer Verbindung mit der folgenden
Formel III:
wobei G eine Verknüpfungsgruppe ist, die ausgewählt ist aus -COO-, -OCO-, -CONH-,
-NHCO-, -NHCONH-, -NHCOO-, -OCONH- oder -OCOO-, R1 unabhängig voneinander
Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen ist, R2 unabhängig voneinan
der Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlenstoffatomen ist und x eine ganze Zahl
von 1 bis 6 ist.
Bevorzugt beruht die Wiederholungseinheit auf einer Verbindung mit der folgenden Formel
IV:
wobei R1 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoff
atomen ist, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlen
stoffatomen ist und x eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, daß die basische Funktion ein
Imin oder eine basische aromatische N-enthaltende Gruppe ist, bevorzugt eine Pyridingruppe
oder eine Imidazolgruppe.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß das pH-empfindliche Polymer ein von
Chitosan abgeleitetes Polymer ist.
Schließlich schlägt die Erfindung vor, daß die Verbindung κ-Carrageenan umfaßt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der (die) Kern(e) mindestens ein
Material umfaßt (umfassen), das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Tensiden, antibakteri
ellen Zusammensetzungen, Silberschutzmitteln, Duftstoffen, Bleichmitteln, Desinfektions
mitteln, Mitteln zur Geruchsmaskierung, Antibelagmitteln und Enzymen besteht.
In einer Alternative kann der Kern bzw. wenigstens ein Teil der Kerne in Form einer einge
kapselten Flüssigkeit vorliegen, z. B. in Form einer in einer Gelatinekapsel enthaltenen Flüs
sigkeit.
In einer alternativen Ausführungsform liegt der Kern bzw. wenigstens ein Teil der Kerne in
einer festen Form vor und weist bevorzugt einen Schmelzpunkt von mehr als 35°C, besonders
bevorzugt zwischen 55 und 70°C auf.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Durchführung eines Geschirrspülzyklus in
einer Geschirrspülmaschine, bei dem die erfindungsgemäße Zusammensetzung zu einem ge
eigneten Zeitpunkt während des Vorspülganges bzw. des Hauptreinigungsganges zum in der
Geschirrspülmaschine befindlichen Medium zugegeben wird.
In einer besonderen Ausführungsform dieses Verfahrens ist vorgesehen, daß, für den Fall, daß
die Basiszusammensetzung in Form einer Tablette nicht in der Lage ist, nach ihrer Auflösung
im Medium bis zum Ende des Hauptreinigungsganges eine Konzentration des spezifischen
Tons im Medium zur Verfügung zu stellen, die ausreichend hoch ist, um eine wesentliche
Auflösung der Umhüllung und eine wesentliche Ablösung der Umhüllung vom Kern (von den
Kernen) zu verhindern, diese ausreichende Konzentration des spezifischen Ions durch die
Zugabe einer weiteren Zusammensetzung, wie beispielsweise eine Maschinengeschirrspül
mittelzusammensetzung, zum Medium des Hauptreinigungsganges zu einem geeigneten Zeit
punkt bereitgestellt wird.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung zeichnet sich dadurch aus, daß sie hervorragende
Ergebnisse sowohl im Hauptreinigungsgang als auch im Klarspülgang einer Geschirrspülma
schine liefert. Die Tablette wird während des Hauptreinigungsganges gelöst und kann ihre
entsprechende beabsichtigte Wirkung entfalten (Reinigung, Wasserenthärtung, Waschverstär
kung, etc.). Das in oder an der Tablette angeordnete Teilchen enthält als Kernmaterial dieje
nige Substanz bzw. diejenigen Substanzen, die ihre hauptsächliche Funktion im Klarspülgang
der Geschirrspülmaschine entfalten sollen, zum Beispiel Klarspüler.
Diese Substanz(en) ist (sind) durch eine Umhüllung geschützt, die bei der Ionenkonzentration,
z. B. dem pH-Wert, und der Temperatur des Hauptreinigungsganges stabil ist und sich nicht
oder nur unwesentlich auf oder ablöst. Erst wenn die Ionenkonzentration bzw. der pH-Wert
durch Verdünnung signifikant absinkt, d. h. zu Beginn des Klarspülganges, wird die Löslich
keit des Umhüllungsmaterials so stark herabgesetzt, daß dieses sich schnell auf oder ablöst
und das eigentlich wirksame Kernmaterial in das umgebende Medium freisetzt.
Sofern nicht die Zudosierung durch spezielle Dosierhilfen vorgesehen ist, die die erfindungs
gemäßen Teilchen zurückhalten können, sollten die erfindungsgemäßen Teilchen so groß ge
wählt werden, daß sie zumindest nicht in signifikantem Umfang während des Abpumpens
nach dem Hauptreinigungsgang und dem Zwischenspülgang bzw. den Zwischenspülgängen
aus der Geschirrspülmaschine ausgetragen werden.
Für die erfindungsgemäße Lösung ist es wesentlich, daß die Oberfläche des Teilchens höch
stens teilweise in direktem Kontakt mit der Oberfläche der dieses umgebenden Basiszusam
mensetzung der Tablette steht. Dies kann auf die in dieser Anmeldung konkret beschriebenen
und dargestellten Arten erfolgen, aber auch auf jede andere Weise, mit der der angestrebte
Zweck erreicht wird. Beispiele sind die lose Anordnung eines kleineren Teilchens in einem
größeren Hohlraum sowie die Fixierung eines kleineren Teilchens in einem größeren Hohl
raum in der Weise, daß kein oder nur ein teilweiser Kontakt zwischen dem Teilchen und der
Basiszusammensetzung der Tablette besteht, etc.
Diese Konstellation bietet gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß beim Herstel
lungsverfahren, z. B. dem in aufeinanderfolgenden Schritten erfolgenden Verpressen der ein
zelnen Bestandteile, eine Verformung und möglicherweise daraus folgende Schädigung des
Kerns (der Kerne) und/oder der Umhüllung zuverlässig vermieden wird, durch die eine Ver
minderung der Schutzwirkung der Umhüllung des Kernes (der Kerne) eintreten könnte. In
dem verhindert wird, daß auf das Teilchen in irgendeiner Phase des Herstellungsverfahrens
Druck ausgeübt wird, kann auch zuverlässig verhindert werden, daß es bei einer bestimmten
Zusammensetzung des Kernes (der Kerne) zu einem "Ausbluten" desselben in das Material
der Umhüllung und der Basiszusammensetzung hinein kommt. Schließlich kann es bei be
stimmten Zusammensetzungen der Umhüllung bzw. der Basiszusammensetzung vorteilhaft
sein, einen innigen vollflächigen Kontakt zu vermeiden, da ansonsten in den Grenzschichten
Reaktionen auftreten könnten, die unerwünscht sind.
Der Begriff "lokale Umgebung", wie er im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Teilchen verwendet wird, soll die unmittelbare Umgebung um dieses Teilchen henum be
zeichnen. Die Ionenkonzentration in dieser lokalen Umgebung des Teilchens ist der bestim
mende Faktor für dessen Stabilität. Bei den erfindungsgemäßen Produkten wird die Ionen
konzentration in dieser lokalen Umgebung zumindest bis zur im wesentlichen vollständigen
Auflösung der Tablette durch von dieser in Lösung gehende Ionen bestimmt. Vorzugsweise
ist der Ursprung des "spezifischen Ions" daher - zumindest in der Anfangsphase des
Hauptreinigungsganges - eine Verbindung aus der die Tablette bildenden Basiszusammenset
zung bzw. wird von dieser im umgebenden Medium erzeugt. Im typischsten Fall handelt es
sich dabei bei den üblichen basischen Geschirrspülmitteln um OH--Ionen, deren Konzentrati
on als pH-Wert ausgedrückt werden kann.
Sofern als Basiszusammensetzung nicht eine (z. B. basische) Maschinengeschirrspülmittelzu
sammensetzung verwendet wird, sondern z. B. eine Wasserenthärterzusammensetzung oder
Waschverstärkerzusammensetzung, ist der Schutz der Umhüllung des Teilchens durch eine
genügend hohe Ionenkonzentration in der lokalen Umgebung des Teilchens eventuell nur so
lange gewährleistet, bis die Tablette vollständig aufgelöst ist, nämlich in den Fällen, daß die
Basiszusammensetzung der Tablette nicht dazu in der Lage ist, eine genügend hohe Ionen
konzentration im Medium zur Verfügung zu stellen. In diesen Fällen wird die genügend hohe
Ionenkonzentration im Medium (und damit auch in der lokalen Umgebung des (der) Teil
chens (Teilchen) durch die Auflösung des eigentlichen Maschinengeschirrspülmittels (oder
eines weiteren speziellen Zusatzes) erreicht.
Die Erfindung wird nunmehr detaillierter anhand der folgenden Beispiele und Zeichnungen
beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein typisches pH-Profil einer Geschirrspülmaschine;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Querschnitt;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Quer
schnitt;
Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Quer
schnitt;
Fig. 5a und b eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im
Querschnitt und in Draufsicht; und
Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Quer
schnitt.
Grundsätzlich sind die Ionenkonzentrations- bzw. pH-Profile des Reinigungs- bzw. Spülme
diums in einer Geschirrspülmaschine abhängig von den Inhaltsstoffen der eingesetzten Reini
gungs- bzw. Spülmittel. Ein typisches pH-Profil bei Verwendung eines üblichen basischen
Maschinengeschirrspülmittels, z. B. CALGONIT®, ergibt sich aus Fig. 1 (eingesetzter Ge
schirrspüler: BOSCH Modell SMS 3047).
Die senkrechte gestrichelte Unterteilung gibt die Dauer der folgenden Schritte an: Vorspülen,
Hauptreinigung, Zwischenspülen, Klarspülen. Es wird deutlich, daß der pH-Wert während des
größten Teiles des Hauptreinigungsganges im Bereich von 10,0 und 10,5 liegt. Der pH-Wert
sinkt nach dem Abpumpen der Waschlauge am Ende des Hauptreinigungsganges und dem
Zulauf von frischem Wasser auf einen Wert von 9,0 während des Zwischenspülens und auf
einen Wert zwischen 8,5 und 9,0 während des Klarspülens ab.
Fig. 2 bis Fig. 6 stellen mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusammenset
zung dar.
Fig. 2 zeigt eine Tablette 1, die aus zwei Halbtabletten 2 und 3 besteht, die unterschiedliche
oder gleiche Zusammensetzung aufweisen können. Beispielsweise kann als Grundlage eine
der üblichen, kommerziell vertriebenen 2-Schicht-Tablette verwendet werden, bei der die
beiden Schichten üblicherweise eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen und un
terschiedlich eingefärbt sind.
In beiden Halbtabletten ist etwa mittig eine in etwa halbkugelförmige Ausnehmung 4 bzw. 5
zu erkennen, die bei zusammengefügter Tablette 1 zusammen einen in etwa etwa kugelförmigen
Hohlraum ergeben.
In diesem Hohlraum ist in der dargestellten Ausführungsform ein einziges Teilchen 6, beste
hend aus dem Kern 8 und der pH- bzw. Ionenkonzentration-empfindlichen Umhüllung 9, auf
genommen, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des
Hohlraumes in der Tablette. Sowohl in der dargestellten Ausführungsform, in der das Teil
chen im Hohlraum lose aufgenommen ist, als auch in einer Ausführungsform, wo es durch
einen im Zwischenraum angebrachten Kleber fixiert ist, ist sichergestellt, daß kein kontinu
ierlicher vollflächiger Kontakt zwischen dem Tablettenmaterial und der Umhüllung des Teil
chens besteht. Dies ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, um zum einen zu
verhindern, daß die schützende Umhüllung um den Kern des Teilchens während des Herstel
lungsvorganges beschädigt wird, und zum anderen mögliche Wechselwirkungen zwischen
dem Tablettenmaterial und der erwähnten Umhüllung zu minimieren, beides mit dem Ziel, die
Umhüllung zuverlässig bis zum Klarspülgang stabil zu erhalten.
Zur Fixierung des Teilchens im Hohlraum kommt selbstverständlich nicht nur ein herkömm
licher Kleber in Betracht, sondern auch andere Zusammensetzungen und Mittel, die den glei
chen Zweck erfüllen, beispielsweise eine mechanische Fixierung, wie z. B. ausreichender
Reibschluß zwischen Tablette und Teilchen an zumindest einigen Stellen oder eine Steckver
bindung zwischen Tablette und Teilchen. Darüber hinaus sind auch weitere, vorzugsweise
während des Hauptreinigungsganges aufschmelzende oder sich auflösende Verbindungen als
Fixierungsmittel zwischen dem Teilchen und der Tablette möglich.
Selbstverständlich sind für die Gestaltung des Hohlraumes in der Tablette bzw. des darin auf
genommenen Teilchens verschiedenste weitere geometrische Formen möglich, wie bspw.
Ellipsoid, Zylinder, etc. Die Gestalt und Größe des Hohlraumes in der Tablette und diejenige
des darin aufgenommenen Teilchens müssen dabei nicht miteinander korrespondieren. So
kann beispielsweise in einem kugelförmigen Hohlraum ein zylinderförmiges Teilchen aufge
nommen sein. Alle möglichen weiteren Kombinationsmöglichkeiten sind im Rahmen der
vorliegenden Erfindung denkbar. Weiterhin ist es möglich, den Hohlraum nicht nur mit einem
Teilchen, sondern mit mehreren kleineren Teilchen zu füllen.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf der
Grundlage einer üblichen 2-Schicht-Tablette 1 dargestellt. In diesem Fall besteht die obere
Halbtablette 3 aus zwei Teilen, die sowohl einen ausreichenden Hohlraum 5 zur Aufnahme
des Teilchens 6 als auch eine Offnung zur Seite 11 der Tablette hin zur Verfügung stellen. In
diesem Fall ist das Teilchen 6 daher nicht vollständig von der Basiszusammensetzung der
Tablette 1 umgeben, so daß es im Inneren der Tablette 1 von außen sichtbar ist. Auch in die
sem Falle kann das Teilchen im Hohlraum 5 entweder lose aufgenommen sein (sofern durch
entsprechende Auswahl der Größe des Teilchens 6 einerseits und der Größe der Öffnung des
Hohlraums 5 zur Seite 11 der Tablette sichergestellt ist, daß das oder die Teilchen im Hohl
raum nicht durch die Öffnung hindurchtreten kann bzw. können) oder im Inneren des Hohl
raums 5 durch entsprechende Mittel, wie bspw. Kleber, fixiert sein.
Eine dritte mögliche Ausführungsform ergibt sich aus Fig. 4. Grundlage bietet diesmal eine
Tablette 1', die einheitlich aufgebaut ist, d. h. nur aus einer Schicht 2' mit einheitlicher Zu
sammensetzung und Farbe besteht. In dieser Schicht 2' wird mittels einer geeigneten Vor
richtung eine Vertiefung 4' ausgebildet. In diese Vertiefung 4' wird das Teilchen 6' einge
bracht, das in diesem Falle, da die Vertiefung nach der Seite 11' der Tablette 1' hin soweit
offen ist, daß ohne Fixierung ein Herausfallen des Teilchens aus der Vertiefung möglich wäre,
etwa mit einem Kleber 10' oder einer fixierenden Zwischenschicht oder mechanisch (z. B.
durch Reibschluß) in der Vertiefung fixiert ist. Selbstverständlich ist dieses Prinzip auch auf
mehrschichtige Tabletten übertragbar.
Auch in diesem Falle sind verschiedenste geometrische Ausführungsformen möglich. So kann
die Vertiefung beispielsweise parallel zur Seite 11' einen im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen. Eine beliebige Vielzahl anderer Querschnitte ist allerdings ebenfalls
denkbar, bspw. jedes beliebige Vieleck. Das in der Vertiefung 4' aufgenommene Teilchen 6'
kann dabei ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 jede beliebige (und von der Form
der Vertiefung 4' unabhängige) Form annehmen, wie bspw. Ellipsoid, Zylinder, Quader, etc.
Es kann auch daran gedacht werden, das Teilchen 6' in einem an beiden Seiten offenen Hohl
raum in der Tablette zu fixieren, wie bspw. in einem durch den Tablettenkörper 1' hindurch
gehenden zylindrischen Loch 4', in dem ein entsprechendes zylinderförmiges Teilchen 6'
fixiert wird (Fig. 5a und b).
Eine weitere mögliche Ausführungsform ergibt sich aus Fig. 6. Diese ist im wesentlichen so
aufgebaut wie die Ausführungsform gemäß Fig. 4, d. h. eine Tablette 1', die einheitlich aufge
baut ist, d. h. nur aus einer Schicht 2" mit einheitlicher Zusammensetzung und Farbe. Im vor
liegenden Fall enthält das Teilchen 6" allerdings nicht nur einen Kern (wie in Fig. 4), sondern
eine Vielzahl von Kernen 8", die insgesamt in einer Umhüllung 9" eingebettet sind. Bei dieser
Ausführungsform ist es beispielsweise auch möglich, Kerne unterschiedlicher Zusammenset
zung und unterschiedlicher Form (eingekapseltes Material oder feste Kerne) in ein Teilchen
6" einzuarbeiten.
Sowohl bei den dargestellten Ausführungsformen als auch bei weiteren denkbaren Alternati
ven ist es wesentlich, daß für das die im Klarspülgang freizusetzende(n) Substanz(en) enthal
tende Teilchen zumindest in der ersten Phase des Hauptreinigungsganges eine lokale Umge
bung mit ausreichender Ionenkonzentration bzw. pH-Wert, die (der) als "Trigger" für die
Auflösung der Umhüllung dient, vorliegt, d. h. in einer Phase, in der - wie aus Fig. 1 ersicht
lich - der pH-Wert noch relativ niedrig liegt, d. h. kurzzeitig in einem Bereich liegt, in dem
eine erhöhte Löslichkeit der Umhüllung gegeben wäre. Auf diese Weise wird sichergestellt,
daß die Umhüllung bis zum Klarspülgang eine ausreichende Stabilität aufweist.
Der (die) Kern(e) des bzw. der Teilchen, der (die) seine (ihre) eigentliche Aktivität erst im
Klarspülgang entfalten soll(en), muß (müssen) bei dieser Zielvorgabe mindestens eine als
Klarspüler wirksame Substanz umfassen. Vorteilhafterweise wird bei der vorliegenden Erfin
dung ein gering schäumendes, nicht-ionisches Tensid eingesetzt. Derartige Tenside sind bei
spielsweise Fettalkoholethoxylate, Fettalkohlethoxylat/propoxylate, Ethoxylat/Propoxylat-
Polymere, wie z. B. die Produkte aus der Synperonic®- und Brij®-Reihe von ICI, die Pro
dukte aus der Plurafac®-, Pluronic®- und Lutensol®-Reihe von BASF, die Produkte aus der
Genapol®-Reihe von Clariant, und die Produkte aus der Poly-tergent®-Reihe von Olin.
Andere mögliche Beispiele für derartige Tenside sind Alkylpolyglykoside, Glucamide und
Alkylpyrrolidone. Darüberhinaus kommen selbstverständlich aber auch alle weiteren Tenside
in Betracht, die die gewünschte Wirksamkeit als Klarspüler entfalten können.
Die meisten für den Einsatz als Klarspüler bekannten Substanzen sind Flüssigkeiten oder
wachsartige Feststoffe. Für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung spielt der Aggre
gatzustand der als Klarspüler wirksamen Substanz allerdings keine entscheidende Rolle.
Wenn Flüssigkeiten eingesetzt werden sollen, können diese vor dem Aufbringen der Umhül
lung als Tensid-enthaltende Kapseln, wie z. B. Gelatinekapseln, vorgelegt werden bzw. durch
andere geeignete Maßnahmen in einen umhüllbaren Zustand überführt werden. Feststoffe
können üblicherweise unmittelbar mit der Umhüllung versehen werden, wobei das Beschich
tungsverfahren ggf. auf die entsprechende Substanz abgestellt werden muß.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung haben sich Schmelzmischungen als besonders
vorteilhaft erwiesen, die feste Tensidteilchen mit einem Schmelzpunkt von mehr als 35°C,
vorzugsweise zwischen etwa 55 bis 70°C, liefern.
Die sich aus der folgenden Tabelle 1 ergebenden Kombinationen verschiedener Polyethy
lenglykole mit dem Tensid Synperonic® RA 30, einem Blockethylenoxid/propylenoxid, ge
bunden an einen C13-C15-Alkohol, (C13/C15O(EO)6(PO)3), wurden als Schmelzmischungen in
Form von Zylindern mit einem Gewicht von etwa 0,25 g hergestellt. Die Schmelzpunktbe
stimmungen ergaben die in der Tabelle 1 angegebenen Werte.
Obgleich alle Kombinationen als grundsätzlich geeignet anzusehen sind, zeigte insbesondere
die 50 : 50-Mischung A33 eine herausragende Stabilität und war leicht zu handhaben, insbe
sondere auch im Hinblick auf des anschließende Beschichtungsverfahren. Sämtliche Proben
zeigten eine schnelle Auflösung in Wasser, so daß in jedem Falle eine optimale Aktivität als
Klarspüler gewährleistet ist.
Selbstverständlich ist die Erfindung in keiner Weise auf die beispielhaft dargestellten Kombi
nationen beschränkt. Grundsätzlich kommt - wie bereits ausgeführt - jede Art von Tensid für
den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung in Betracht, die als Klarspüler einsetzbar ist.
Bleichmittel-haltige, d. h. oxidierende, Geschirrspühlmittelzusammensetzungen schränken die
Einsatzmöglichkeiten von Duftstoffen, die in solchen Zusammensetzungen verwendet werden
können, beträchtlich ein. Die kontrollierte Freisetzung eines Duftstoffes im Klarspülgang
würde eine weit größere Flexibilität bei der Verwendung von Duftstoffen ermöglichen.
Für die kontrollierte Freisetzung eines Duftstoffes oder einer Duftstoffzusammensetzung im
Klarspülgang kann ein Kern für ein entsprechendes erfindungsgemäßes Teilchen hergestellt
werden, indem eine Mischung aus 50 Gew.-% geschmolzenem Polyethylenglykol, z. B. PEG
8000, 25 Gew.-% Duftstoff oder Duftstoffzusammensetzung und 25 Gew.-% Diethylphthalat
in einer Form abgekühlt werden, um ein bspw. kugelförmiges Teilchen mit einem Gewicht
von bspw. 0,75 g zu bilden.
Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Teilchens mit einem Kern bzw. mehreren Kernen,
da (die) eine antibakterielle Zusammensetzung umfaßt (umfassen), in eine Tablette zur Ver
wendung in einem Geschirrspüler würde die Möglichkeit eröffnen, gleichzeitig zwei unter
schiedliche Zusammensetzungen im Klarspülgang freizusetzen, nämlich die antibakterielle
Zusammensetzung aus dem (den) Kern(en) des erfindungsgemäßen Teilchens und den Klar
spüler aus der üblichen Dosiervorrichtung des Geschirrspülers.
Für ein derartiges Teilchen wird ein entsprechender Kern hergestellt indem eine Mischung
aus 100% geschmolzenem Benzalkoniumchlorid (Barquat®MS-100) in einer Form abge
kühlt wird, um ein bspw. kugelförmiges Teilchen mit einem Gewicht von z. B. 0,64 g herzu
stellen.
Da Proteasen, die üblicherweise in Geschirrspülmittelzusammensetzungen eingesetzt werden,
nachgewiesenermaßen Lipasen abbauen und damit deren Aktivität verringern können, wäre es
wünschenswert, derartige Lipasen in den (die) Kern(e) eines erfindungsgemäßen Teilchens
einzuarbeiten, so daß die Lipasen erst kontrolliert im Klarspülgang freigesetzt würden, was
eine optimale Leistung dieser Enzyme ermöglichen könnte.
Zu diesem Zweck können 0,4 g eines körnigen lipolytischen Enzyms (z. B. Lipolase® 100T
(Novo)) in eine Hartgelatinekapsel mit z. B. abgerundeter zylindrischer Form gegeben werden,
z. B. von der Art, wie sie für Arzneimittel verwendet wird.
Wie oben ausgeführt, ist es für die vorliegende Erfindung von wesentlicher Bedeutung, daß
das Material für die Umhüllung des Teilchenkernes (der Teilchenkerne), der (die) die Sub
stanz umfaßt (umfassen), die ihre Funktion im wesentlichen im Klarspülgang des Geschirr
spülers entfaltet, eine Löslichkeit zeigt, die von der Konzentration eines spezifischen ausge
wählten Ions abhängt. Auf diese Weise ist die Umhüllung im Hauptreinigungsgang im we
sentlichen unlöslich und wird löslich gemacht und löst sich vom Teilchen, wenn die Ionen
konzentration während des (der) Zwischenspülganges (Zwischenspülgänge) bzw. des Klar
spülganges absinkt.
Es ist beobachtet worden, daß die Verdünnung aufgrund des Abpumpens der Waschlauge und
des Einströmens von Frischwasser, das im Verlauf der verschiedenen Spülgänge auftritt, be
wirkt, daß die Ionenkonzentration um das 20- bis 200-fache zwischen dem Ende des
Hauptreinigungsganges und dem letzten Spülgang absinkt.
Auf der Grundlage dieser Beobachtung sind Verfahren zum Screening der Geeignetheit unter
schiedlicher Polymere für ihre Verwendung als Umhüllungsmaterialien entwickelt worden,
das in der Bestimmung der Löslichkeit derartiger Polymere bei zwei unterschiedlichen Ionen
konzentrationen besteht, die mindestens um das 20-fache, bevorzugter um das 200-fache aus
einanderliegen.
Die Werte für die Ionenkonzentration, die beim Screening der Polymere verwendet werden
sollten, hängen von der Formulierung der Basiszusammensetzung der Tablette ab, in die das
umhüllte Teilchen eingearbeitet werden soll.
Tatsächlich sollte der Wert für die höchste Ionenkonzentration, die für das Screening-
Verfahren verwendet wird, der Konzentration des ausgewählten Inns entsprechen, die in der
Waschlauge anzutreffen ist, nachdem sich das Maschinengeschirrspülmittel vollständig auf
gelöst hat. Wenn erst einmal diese Konzentration bestimmt ist, sollte der niedrigere Wert für
die Ionenkonzentration auf das 20- bis 200-fache unterhalb dieses höheren Wertes festgesetzt
werden.
Mit diesen Angaben liegt es innerhalb des Durchschnittskönnens und -wissens eines Fach
mannes auf diesem Gebiet, die Werte für die Ionenkonzentration der Testlösungen zu be
stimmen, die in den unten beschriebenen Testverfahren verwendet werden sollten.
Die zu untersuchenden Materialien werden in Lösemitteln gelöst, in denen sie leicht löslich
sind. Die Lösungen werden auf Glasplatten verteilt und anschließend bei Raumtemperatur
aufgetrocknet, bis sie ein konstantes Gewicht zeigen.
Die Glasplatten werden bei einer kontrollierten Temperatur in ein Becherglas mit Testlösung
gegeben. Die Lösung wird anschließend mit einem Magnetrührer mit kontrollierter Rührge
schwindigkeit gerührt. Nach ca. 10 Minuten werden die Glasplatten aus dem Becherglas ent
nommen und bei Raumtemperatur zu konstantem Gewicht getrocknet. Die Ergebnisse werden
als Gewichtsverlust [%] ausgedrückt.
Selbstverständlich müssen die Screening-Verfahren an die Zusammensetzung des Maschi
nengeschirrspülmittels angepaßt werden, da diese den wesentlichen Einfluß auf das Ionen
konzentrations- bzw. pH-Profil im Geschirrspülzyklus ausübt. Ziel ist in jedem Fall die
Überprüfung des Löslichkeitsgrades der entsprechenden Materialien bei unterschiedlichen
Zuständen, nämlich hohe(r) bzw. niedrige(r) Ionenkonzentration bzw. pH-Wert.
Mit diesen Vorgaben liegt es für einen Fachmann auf diesem Gebiet lediglich in seinem
Durchschnittskönnen, spezielle Versuchsparameter für das Screening aufzustellen. Beispiel
haft werden im folgenden zwei Screening-Verfahren dargestellt, mit denen einige der mögli
chen Materialien für die Umhüllung der erfindungsgemäßen Teilchen getestet wurden.
Screening-Verfahren 1 wurde mit Pufferlösungen als Medium für die Simulation der Wasch
lauge durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden zwei Pufferlösungen wie folgt hergestellt:
Vorratslösung:
7,507 g Glycinpuffer (Merck 104169)
5,850 g NaCl
aufgefüllt mit Wasser auf 1000 ml.
7,507 g Glycinpuffer (Merck 104169)
5,850 g NaCl
aufgefüllt mit Wasser auf 1000 ml.
pH 8-Pufferlösung:
500 ml Vorratslösung
500 ml dest. H2O
1,23 g 1 N NaOH
500 ml Vorratslösung
500 ml dest. H2O
1,23 g 1 N NaOH
pH 10-Pufferlösung:
500 ml Vorratslösung
500 ml dest. H2O
32,6 g 1 N NaOH.
500 ml Vorratslösung
500 ml dest. H2O
32,6 g 1 N NaOH.
Screening-Verfahren 2 wurde mit der folgenden Reinigungsmittelformulierung durchgeführt,
um die Bedingungen in verschiedenen Stufen eines Geschirrspülerzyklus zu simulieren. Kon
zentrationen von 4 bis 5 g/l sind für die Reinigungsmittelbeladung im Waschzyklus üblich.
Konzentrationen von etwa 20-40 mg/l sind für den Klarspülgang üblich.
Inhaltsstoff | |
Gew.-% | |
Natriumperborat-Monohydrat | 9,00 |
Natriumtripolyphosphat | 48,00 |
Natriumcarbonat | 28,00 |
Polyethylenglykol | 4,00 |
Polymer | 1,50 |
TAED | 3,00 |
Enzyme | 1,50 |
Tensid | 3,50 |
Additive | 1,50 |
Gesamt | 100,00 |
Screening-Verfahren 3 wird zum Screening auf Verbindungen verwendet, deren Löslichkeit
sich in Abhängigkeit von der Konzentration von Kalium-Ionen verändert. Die mit derartigen
Screening-Verfahren ermittelten Verbindungen können eingesetzt werden, wenn im Hauptrei
nigungsgang - wie zuvor dargestellt - eine entsprechend hohe Konzentration an Kalium-Ionen
vorliegt, die entsprechend durch Verdünnung im Klarspülgang herabgesetzt wird.
Das Screening-Verfahren 3 wurde mit der folgenden Formulierung durchgeführt, um entspre
chende Bedingungen zu simulieren.
Inhaltsstoff | |
Gew.-% | |
Kaliumtripolyphosphat | 13,6 |
Kaliumbicarbonat | 34,0 |
Kaliumsulfat | 23,1 |
Kaliumchlorid | 12,4 |
Kaliumcarbonat | 9,7 |
Borsäure | 2,0 |
Natriumperborat-Monohydrat | 2,0 |
TAED | 1,0 |
Paraffin | 1,0 |
Protease | 0,2 |
Mit den in Beispiel 2 beschriebenen Screening-Verfahren wurden verschiedene Materialien
auf ihre Eignung als Umhüllung der Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung untersucht.
Eines dieser Materialien, im folgenden "Polymer 1", ist ein Polymer, wie es in der japani
schen Patentanmeldung KOKAI 61-28440 beschrieben ist, d. h. ein Polymer der allgemeinen
Formel II mit l(1+m+n) = 0,35; m/(1+m+n) = 0,45; 1+m+n = 1500-1800.
Die Herstellung des Polymers erfolgte in üblicher Weise durch Massepolymerisation. Die
Ergebnisse der Screeningtests waren wie folgt:
Filme aus Polymer 1 wurden aus einer 10%igen Lösung in Isopropanol hergestellt.
Filme aus Polymer 1 wurden aus 10%iger Lösung in einer Mischung aus Wasser und 1 N HCl
(17 : 1) hergestellt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf dieses beispielhafte Polymer beschränkt, wobei
natürlich bereits eine große Variationsmöglichkeit hinsichtlich der in den japanischen Pa
tentanmeldungen KOKAI 60-141705, 61-28440, 61-28441, 61-28596, 61-28597 und 61-
28598 genannten Polymere gegeben bzw. auf Verbindungen der Formel IV erweiterbar ist:
wobei R1 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoff
atomen ist, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlen
stoffatomen ist und x eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
Daneben sind innerhalb der größeren Klasse von Verbindungen mit Formel III:
wobei G eine Verknüpfungsgrugpe ist, die ausgewählt ist aus -COO-, -OCO-, -CONH-,
-NHCO-, -NHCONH-, -NHCOO-, -OCONH- oder -OCOO-, R1 unabhängig voneinander
Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlenstoffatomen ist und x eine ganze Zahl von
1 bis 6 ist, beispielhaft noch Polymere mit einer Wiederholungseinheit einsetzbar, die auf ei
ner Verbindung mit der Formel V beruhen
bspw. ein pH-empfindliches Polymer ("Polymer 2") mit der Wiederholungseinheit VI, das
kommerziell erhältlich ist von der Firma SANKYO unter dem Markennamen AEA®,
Das oben beschriebene Screening-Verfahren 2 wurde ebenfalls mit "Polymer 2" durchgeführt:
15 g "Polymer 2" und 5 g Mowiol® 3-98 (Clariant) wurden in 200 ml einer Mischung aus Wasser/Ethanol/1N HCl 12 : 8 : 1 gelöst. Filme wurden gebildet und getestet, wie oben be schrieben. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
15 g "Polymer 2" und 5 g Mowiol® 3-98 (Clariant) wurden in 200 ml einer Mischung aus Wasser/Ethanol/1N HCl 12 : 8 : 1 gelöst. Filme wurden gebildet und getestet, wie oben be schrieben. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
Weitere Polymere, die die gewünschten Eigenschaften zeigen, bzw. in einfacher Art und Wei
se so modifiziert werden können, daß sie für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, sind Polymere von Isomeren oder Derivaten von Pyridin, vorzugsweise Copolymere mit
Styrol oder Acrylnitril, der folgenden Formeln VII und VIII, in denen G einen Substituenten
an einer beliebigen Stelle des Pyridinringes darstellt.
Ein Polymer gemäß obiger Formel VIII, nämlich Poly(4-Vinylpyridin-Styrol)-Copolymer
(Scientific Polymer Products, Inc.), "Polymer 3", wurde gemäß dem oben beschriebenen
Screening-Verfahren 2 getestet:
10 g "Polymer 3" wurden in 230 ml Wasser/1N HCl 6,25 : 1 gelöst. Die Bildung der Filme und die Durchführung der Tests erfolgte wie oben beschrieben. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
10 g "Polymer 3" wurden in 230 ml Wasser/1N HCl 6,25 : 1 gelöst. Die Bildung der Filme und die Durchführung der Tests erfolgte wie oben beschrieben. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
Weitere Polymere sind (z. B. statistische) Polymere, die von Chitosan abgeleitet sind, auf der
Grundlage der folgenden Monomer-Einheiten IX und X
Daneben ist es auch möglich in der Umhüllung des Kernmaterials Substanzen oder Substanz
gemische einzusetzen, die hinsichtlich ihres Löslichkeitsverhaltens auf eine Änderung in der
Ionenkonzentration reagieren, d. h. Ionenkonzentrations-empfindliche Polymere, Hierfür
kommen beispielsweise die in den Druckschriften EP 0 284 191 A2 und EP 0 284 334 A2
beschriebenen partiell hydrolysierten Polyvinylacetate (kommerziell erhältlich unter dem
Markennamen Mowiol® (Clariant)) in Betracht, die in der Gegenwart von Boraten aufgrund
der Komplexierung der Borate mit Polyolen eine entsprechende Ionenkonzentrations-
Abhängigkeit zeigen. Erste erfolgreiche Tests wurden mit dem Produkt Mowiol® 56-88
durchgeführt.
Ein weiteres Ionenkonzentrations-empfindliches Polymer ist das Polysaccharid
κ-Carrageenan, das sich in Screening-Verfahren 3 (siehe Beispiel 2) als in seiner Löslichkeit
von der Kalium-Ionen-Konzentration im umgebenden Medium abhängiges Polymer erwiesen
hat. κ-Carrageenan wird dargestellt durch die folgende Formel XI:
Dieses Polymer, bezeichnet als "Polymer 4", wurde gemäß dem oben beschriebenen Scree
ning-Verfahren 3 getestet:
4 g κ-Carrageenan wurden in 96 g Wasser gelöst. 10 g Mowiol® 18-88 wurden in 90 g Was ser gelöst und beide Lösungen wurden vermischt. Die resultierende Lösung wurde für die Bildung der Filme und die Durchführung der Tests verwendet, wie oben beschrieben. Folgen de Ergebnisse wurden erhalten:
4 g κ-Carrageenan wurden in 96 g Wasser gelöst. 10 g Mowiol® 18-88 wurden in 90 g Was ser gelöst und beide Lösungen wurden vermischt. Die resultierende Lösung wurde für die Bildung der Filme und die Durchführung der Tests verwendet, wie oben beschrieben. Folgen de Ergebnisse wurden erhalten:
Die obige Liste von Verbindungen, die filz die erfindungsgemäße Umhüllung geeignet sind,
ist selbstverständlich nicht abschließend. Weitere Polymere, die ihre Löslichkeit durch Ver
änderung des ph-Wertes oder der Ionenkonzentration im gewünschten Bereich verändern,
sind denkbar oder können entwickelt werden und fallen somit unter den Schutzumfang der
vorliegenden Erfindung. Darüberhinaus sind die für die erfindungsgemäße Umhüllung geeig
neten Substanzen nicht auf polymere Verbindungen beschränkt, obgleich solche Verbindun
gen hier als bevorzugte Ausführungsformen beschrieben sind.
Mit Hilfe der oben angegebenen Screening-Verfahren bzw. Sereening-Verfahren, die auf die
Messung einer Ionenkonzentration-Empfindlichkeit angepaßt sind, können verschiedene
weitere kommerziell verfügbare oder durch einfache Modifikationen erhältliche Materialien
auf ihre Eignung in der vorliegenden Erfindung untersucht werden. Die Auswahl derartiger
Polymere ist bei der entsprechend klaren Zielvorgabe und den angegebenen Screening-
Verfahren eine für den Durchschnittsfachmann ohne Schwierigkeiten zu lösenden Aufgabe.
Die in Beispiel 1 beschriebenen unterschiedlichen Kerne wurden als Grundlage zur Herstel
lung von erfindungsgemäßen Teilchen verwendet. Diese Kerne wurden in einer Vorrichtung
zum Aufbringen einer Filmbeschichtung, wie sie aus der pharmazeutischen Industrie bekannt
ist (bspw. von den Finnen Lödige, Hüttlin, GS, Manesty und Driam), einzeln oder zu mehre
ren (Fig. 6) mit einer Umhüllung versehen.
In dem Fall, daß der (die) Kern(e) einen Inhaltsstoff aufweist (aufweisen), der eine gewisse
Unverträglichkeit mit dem Material der Umhüllung zeigt, kann (können) der (die) Kern(e) vor
Aufbringen dieser Umhüllung mit einem Schutzüberzug versehen werden. Hierfür kommen
verschiedene aus dem Stand der Technik bekannte Materialien in Betracht, wie bspw. Cellu
lose, Cellulose-Derivate, Polyvinylalkohol, Polyvinylalkohol-Derivate und Mischungen der
selben. Obwohl nicht zwingend erforderlich, wurde bei Verwendung der Kerne von Beispiel 1
in allen Fällen ein solcher Schutzüberzug verwendet, wobei bevorzugt eine 10 Gew.-%ige
wässrige Lösung eines Polyvinylalkohols, bspw. des Polyvinylalkohols Mowiol® 5-88 (Cla
riant), zum Einsatz kam. Die Menge des aufgebrachten Schutzüberzuges kann vom Fachmann
ohne weiteres in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Kernes (der Kerne) variiert und
entsprechend angepaßt werden. Erste Versuche haben gute Ergebnisse mit 3 Gew.-% im Falle
1a, 2 Gew.-% im Falle 1b, 3 Gew.-% im Falle 1c und 4 Gew.-% im Falle 1d, des Polymers
(Trockenmasse), jeweils bezogen auf die Masse des gesamten Teilchens, ergeben.
Die Ionenkonzentrations-empfindliche Umhüllung kann auf den (die) Kern(e) bzw. Schutz-
Überzug grundsätzlich in jeder beliebigen Menge und Dicke aufgebracht werden, solange ge
währleistet ist, daß die Umhüllung sich im Klarspülgang schnell genug ab- oder auflöst, damit
die im Kern (in den Kernen) enthaltene Substanz ihre Wirkung entfalten kann. In einer bevor
zugten Ausführungsform werden auf die Kerne 1-10 Gew.-%, bevorzugt 4-8 Gew.-%, des
Ionenkonzentrations-empfindlichen Umhüllungsmaterials (Trockenmasse), bezogen auf die
Masse des gesamten Teilchens, aufgebracht.
Vorzugsweise sollten die erfindungsgemäßen Teilchen eine solche Größe aufweisen, daß sie
durch die Abpumpvorgänge nach dem Hauptreinigungsgang bzw. dem Zwischenspülgang
nicht oder zumindest nicht in beträchtlichem Umfang aus dem Geschirrspüler ausgetragen
werden. Hierfür ist üblicherweise eine Größe von ungefähr 1 cm größter Durchmesser ausrei
chend. Kleinere oder größere Abmessungen können aber selbstverständlich gewählt werden,
solange die Funktionsweise insgesamt gewährleistet ist.
Für die weiteren Tests wurde als Umhüllung "Polymer 1" aus Beispiel 3 verwendet und als
10%ige Lösung des Polymers in 0,055 N wäßriger HCl aufgebracht.
Eine typische 2-Schicht-Geschirrspülmitteltablette, die zur Aufnahme eines Klarspüler-
Teilchens in einem darin ausgebildeten Hohlraum gemäß der vorliegenden Erfindung geeig
net ist, kann durch Verpressen der pulverförmigen Inhaltsstoffe in grundsätzlich aus dem
Stand der Technik bekannten Maschinen und unter Anwendung von grundsätzlich aus dem
Stand der Technik bekannten Betriebsparametern hergestellt werden. Eine mögliche Form
einer solchen Tablette ist eine quaderförmige Tablette aus zwei im wesentlichen gleich dicken
Schichten, wobei in der größten Fläche jeder dieser Schichten eine halbkugelförmige Aus
nehmung ausgebildet wird, so daß bei Zusammenfügen der beiden Halbtabletten ein im we
sentlichen kugelförmiger Hohlraum im Inneren ausgebildet wird (siehe Fig. 2).
Die Zusammensetzung der Geschirrspülmitteltablette orientiert sich dabei an handelsüblichen
Produkten. Eine beispielhafte Zusammensetzung ergibt sich aus der folgenden Tabelle 2.
Selbstverständlich kommen auch andere Zusammensetzungen in Betracht, insbesondere sol
che, die zur Unterstützung der den Kern umgebenden Verbindung - beispielsweise in der Be
reitstellung der Alkalität - optimiert sind.
Für die in den Beispielen 6 und 7 durchgeführten Tests wurden Halbtabletten mit einem Ge
wicht von ca. 11,5 g hergestellt. Der bei Zusammenfügen der Halbtabletten entstehende Hohl
raum hatte einen Innendurchmesser von ca. 1,2 cm.
Das gemäß Beispiel 1a und 4 hergestellte Klarspüler-Teilchen wird in die halbkugelförmige
Ausnehmung der weißen bzw. gefärbten Halbtablette gegeben. Anschließend wird eine fixie
rende Substanz z. B. ein Kleber (bspw. Polyethylenglykol, Polyvinylether, Polyvinylalkohol,
Silikat, bevorzugt geschmolzenes PEG 4000) auf die entsprechende Fläche der Halbtablette
und ggf. auch auf das Klarspüler-Teilchen aufgebracht und die zweite Halbtablette (eingefärbt
bzw. weiß) auf die erste Halbtablette mit Klarspüler-Teilchen aufgepreßt.
In diesem Beispiel wird ein Test beschrieben, mit dem der Übertrag des Klarspüler-Tensids in
den Klarspülgang bei Verwendung der gemäß Beispiel 5 hergestellten Tablette nachzuweisen
ist.
Die Klarspüler-Teilchen haben einen mittleren Gehalt von Tensid bzw. Polyethylenglykol von
jeweils etwa 0,37 g. Die mittlere Wassermenge im Klarspülgang beträgt etwa 5,0 l. Die zu
erwartende maximale Menge an Tensid plus PEG im Klarspülgang sollte daher bei Verwen
dung von einer Tablette pro Geschirrspülzyklus bei 0,148 g/l liegen.
Es wurden jeweils drei unterschiedliche Versuche mit drei unterschiedlichen Tabletten in ei
nem Geschirrspüler BOSCH SMS 3047 durchgeführt. Die Wasserhärte betrug etwa 17° dH.
- 1. Geschirrspülmitteltablette ohne Klarspüler-Teilchen; Temperatur 65°C.
- 2. Geschirrspülmitteltablette mit Klarspüler-Teilchen (Beispiel 6); Temperatur 65°C.
- 3. Geschirrspülmitteltablette mit Klarspüler-Teilchen (Beispiel 6); Temperatur 55°C.
Bei jedem Versuch wurde ein Minimum von 1 l Waschlauge aus dem Klarspülgang entnom
men, kurz bevor das Wasser ablaufen gelassen wurde. Die Proben wurde mit 1.1 bis 3.3 ge
kennzeichnet. Die Lauge wurde anschließend analysiert, um die Gesamtmenge an Tensid plus
Polyethylenglykol im Klarspülgang nachzuweisen. Die Messungen wurden vorgenommen, in
dem Tensid und PEG extrahiert, das Lösungsmittel verdampft und eine gravimetrische Be
stimmung des nicht-flüchtigen Rückstandes vorgenommen wurde.
Es sei darauf hingewiesen, daß mit dieser Analysemethode sowohl das eingesetzte nicht
ionische Tensid als auch das Polyethylenglykol erfaßt werden.
Der in diesem Beispiel beschriebene Test dient dazu, die erfindungsgemäße Zusammenset
zung im Hinblick auf die Effektivität im Klarspülgang zu testen.
Als Vergleich mit der erfindungsgemäß hergestellten Geschirrspülmitteltablette mit Klarspü
ler-Teilchen, wie hergestellt in Beispiel 6, wurde die Klarspülleistung von getrennt zugegebe
nem Geschirrspülmittel und Klarspüler untersucht, wobei das Geschirrspülmittel der Tablet
tenzusammensetzung der erfindungsgemäßen Tablette entsprach und ein handelsüblicher
Klarspüler eingesetzt wurde. Der verwendete Geschirrspüler war eine BOSCH SMS 3047.
Die Wasserhärte betrug etwa 17 bis 19°dH. Die eingestellte Temperatur lag bei 65°C. Der
Geschirrspüler war mit 20 Gläsern, 20 schwarzen Porzellantellern und 20 Stück Besteck bela
den.
Die Verschmutzung der Geschirrspülerbeladung wurde wie folgt vorgenommen:
50 g Hackfleisch (Schwein : Rind, 1 : 1) wurde mit 2 g Fett angebraten. Nachdem eine leicht bräunliche Färbung erreicht war, wurde eine Soße, die 100 ml Wasser, 1 g Soßenbinder und 2,5 g Instantsoße enthielt, zum Fleisch zugegeben.
50 g Hackfleisch (Schwein : Rind, 1 : 1) wurde mit 2 g Fett angebraten. Nachdem eine leicht bräunliche Färbung erreicht war, wurde eine Soße, die 100 ml Wasser, 1 g Soßenbinder und 2,5 g Instantsoße enthielt, zum Fleisch zugegeben.
Dieses Material wurde in den Geschirrspüler gegeben, wobei das Sieb mit einem Stopfen ver
schlossen wurde, um die Verschmutzung bis zum Ende des Waschprogrammes in der Ma
schine zu halten. Das Geschirrspülmittel wurde zu Beginn des Klarspülganges zudosiert. Die
Beurteilung der Geschirrspülerbeladung wurde 10 Minuten nach Abschluß des Geschirr
spülzyklus vorgenommen.
Die visuelle Beurteilung erfolgte nach folgender Rangtabelle:
4 Punkte = ohne jegliche Flecken
3 Punkte = 1 bis 4 Flecken
2 Punkte = mehr als 4 Flecken bis 1/4 der Oberfläche mit Flecken bedeckt
1 Punkt = 1/4 bis 1/2 = der Oberfläche mit Flecken bedeckt
0 Punkte = fast vollständig mit Flecken bedeckt.
3 Punkte = 1 bis 4 Flecken
2 Punkte = mehr als 4 Flecken bis 1/4 der Oberfläche mit Flecken bedeckt
1 Punkt = 1/4 bis 1/2 = der Oberfläche mit Flecken bedeckt
0 Punkte = fast vollständig mit Flecken bedeckt.
Die Fleckverhinderungsleistung wird in Prozent ausgedrückt. 100% Leistung bedeutet die
maximal mögliche Punktzahl von 228 Punkten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle
4 zusammengefaßt:
Die Ergebnisse zeigen eine ausgezeichnete Klarspülwirkung der erfindungsgemäßen Zusam
mensetzung. Diese war besonders ausgeprägt bei Porzellan und Glas, wobei die Leistung bei
Besteck vergleichbar mit derjenigen von herkömmlichen Zusammensetzungen war. Überra
schenderweise zeigte sich damit sogar ein gegenüber der herkömmlichen Vorgehensweise der
getrennten Zudosierung von Geschirrspülmittel und Klarspüler eine teilweise überlegene
Klarspülleistung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen offenbarten
Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die
Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Claims (42)
1. Zusammensetzung zur Verwendung in einer Geschirrspülmaschine, gekennzeichnet durch
- 1. eine Basiszusammensetzung (2, 3; 2'), die ihre Funktion im wesentlichen im Hauptreini gungsgang der Geschirrspülmaschine entfaltet, in Form einer Tablette (1; 1'); und
- 2. mindestens ein Teilchen (6; 6'; 6"), mit
- 1. mindestens einem Kern (8; 8'; 8"), der mindestens eine Substanz umfaßt, die ihre Funktion im wesentlichen im Klarspülgang der Geschirrspülmaschine entfaltet, und
- 2. einer den (die) Kern(e) im wesentlichen vollständig umgebenden Umhüllung (9; 9'; 9"), die mindestens eine Verbindung umfaßt, deren Löslichkeit mit sin kender Konzentration eines spezifischen Ions im umgebenden Medium zu nimmt;
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. alle Teilchen
(6) in mindestens einem vollständig von der Basiszusammensetzung (2, 3) umgebenen
Hohlraum (4, 5) der Tablette (1) aufgenommen ist bzw. sind, der ein größeres Volumen
aufweist als das bzw. alle Teilchen (6), das bzw. die in dem jeweiligen Hohlraum aufge
nommen ist bzw. sind.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Teilchen (6)
im Inneren des Hohlraumes (4, 5) lose angeordnet ist (sind).
4. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Teilchen (6)
im Inneren des Hohlraumes (4, 5) fixiert ist (sind).
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Teilchen (6)
im Inneren des Hohlraumes (4, 5) durch einen Kleber fixiert ist (sind).
6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hohlraum (4, 5) im wesentlichen mittig im Inneren der Tablette (1) angeordnet ist.
7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tablette (1) einen einzigen, im wesentlichen kugelförmigen Hohlraum (4, 5) aufweist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (4,
5) ein einziges, im wesentlichen kugelförmiges Teilchen (6) aufgenommen ist, dessen
Außendurchmesser geringer ist als der Innendurchmesser des Hohlraums.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. alle Teilchen
(6'; 6") in mindestens einem Hohlraum (4') der Tablette (1') aufgenommen ist bzw. sind,
der nur teilweise von der Basiszusammensetzung (2') umgeben ist.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum eine
Vertiefung (4') in einer der Oberflächen (11') der Tablette (1') ist, in der das (die) Teil
chen (6'; 6") zumindest teilweise aufgenommen ist (sind).
11. Zusammensetzung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Teil
chen (6'; 6") so in dem Hohlraum oder in der Vertiefung (4') aufgenommen ist (sind), daß
es (sie) nicht über die Oberfläche(n) (11') der Tablette (1') hervorsteht (hervorstehen).
12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hohlraum oder die Vertiefung (4') parallel zu einer der Oberflächen (11'), zu der er sich
öffnet bzw. in der sie angeordnet ist, eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsflä
che aufweist.
13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hohlraum oder die Vertiefung (4') sich zu der (den) Oberfläche(n) (11') nur so weit öff
net, daß das (die) darin aufgenommene(n) Teilchen (6'; 6") nicht durch die Öffnung(en)
des Hohlraums oder der Vertiefung (4') hindurchtreten kann (können).
14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Teilchen
(6'; 6") im Hohlraum oder in der Vertiefung (4') lose angeordnet ist (sind).
15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
(die) Teilchen (6'; 6") im Hohlraum oder in der Vertiefung (4') fixiert ist (sind).
16. Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Teilchen
(6'; 6") im Hohlraum oder in der Vertiefung (4') mit einem Kleber (10') fixiert ist (sind).
17. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basiszusammensetzung (2, 3; 2') wenigstens eine Zusammensetzung umfaßt, die
ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einer Maschinengeschirrspülmittelzusammenset
zung, einer Wasserenthärterzusammensetzung und einer Waschverstärkerzusammenset
zung besteht.
18. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung (9; 9'; 9") wenigstens eine Verbindung umfaßt, die bei der Konzen
tration des spezifischen Ions am Ende des Hauptreinigungsganges der Geschirrspülma
schine nicht oder nur wenig löslich ist und bei der Konzentration des spezifischen Ions im
Klarspülgang eine so ausreichende Löslichkeit zeigt, daß sie im Klarspülgang so weitge
hend aufgelöst oder vom Kern (von den Kernen) abgelöst wird, daß ein zumindest teilwei
ses Austreten des Kernmaterials in das Medium des Klarspülganges ermöglicht wird.
19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Löslichkeit der
Verbindung mit sinkender OH--Ionenkonzentration und damit abnehmendem pH-Wert im
umgebenden Medium zunimmt.
20. Zusammensetzung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung bei
einem pH-Wert oberhalb von 10 keine oder nur geringe Löslichkeit zeigt und bei einem
pH-Wert unterhalb von 9 eine so ausreichende Löslichkeit zeigt, daß sie im Klarspülgang
so weitgehend aufgelöst oder vom Kern (von den Kernen) abgelöst wird, daß ein zumin
dest teilweises Austreten des Kernmaterials in das Medium des Klarspülganges ermög
licht wird.
21. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindung ein Polymer umfaßt.
22. Zusammensetzung nach Anspruch 21, dadwch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein
pH-empfindliches Polymer umfaßt, das wenigstens eine Wiederholungseinheit umfaßt, die
mindestens eine basische Funktion aufweist, die nicht Teil der Rückgratkette des Poly
mers ist.
23. Zusammensetzung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer wenig
stens eine Wiederholungseinheit umfaßt, die auf einer Verbindung beruht, die ausgewählt
ist aus der Gruppe, die aus Vinylalkoholderivaten, Acrylaten oder Alkylacrylaten besteht,
die besagte basische Funktion umfassen.
24. Zusammensetzung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein
Kohlehydrat ist, das mit besagter basischen Funktion funktionalisiert ist.
25. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
basische Funktion ein Amin ist.
26. Zusammensetzung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die basische Funktion
ein sekundäres oder tertiäres Amin ist.
27. Zusammensetzung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholungs
einheit auf einer Verbindung mit der folgenden Formei III beruht:
wobei G eine Verknüpfungsgruppe ist, die ausgewählt ist aus -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -NHCONH-, -NHCOO-, -OCONH- oder -OCOO-, R1 unabhängig von einander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen ist, R2 unabhän gig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlenstoffatomen ist und x eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
wobei G eine Verknüpfungsgruppe ist, die ausgewählt ist aus -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -NHCONH-, -NHCOO-, -OCONH- oder -OCOO-, R1 unabhängig von einander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlenstoffatomen ist, R2 unabhän gig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlenstoffatomen ist und x eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
28. Zusammensetzung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholungs
einheit auf einer Verbindung mit der folgenden Formel IV beruht:
wobei R1 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlen stoffatomen ist, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlenstoffatomen ist und x eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
wobei R1 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-3 Kohlen stoffatomen ist, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlenstoffatomen ist und x eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.
29. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
basische Funktion ein Imin ist.
30. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
basische Funktion eine basische aromatische N-enthaltende Gruppe ist.
31. Zusammensetzung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die basische Funktion
eine Pyridingruppe ist.
32. Zusammensetzung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß basische Funktion
eine Imidazolgruppe ist.
33. Zusammensetzung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das pH-empfindliche
Polymer ein von Chitosan abgeleitetes Polymer ist.
34. Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung
κ-Carrageenan umfaßt.
35. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadwch gekennzeichnet,
daß der (die) Kern(e) mindestens ein Material umfaßt (umfassen), das aus der Gruppe
ausgewählt ist, die aus Tensiden, antibakteriellen Zusammensetzungen, Silberschutzmit
teln, Duftstoffen, Bleichmitteln, Desinfektionsmitteln, Mitteln zur Geruchsmaskierung,
Antibelagmitteln und Enzymen besteht.
36. Zusammensetzung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (8; 8') bzw.
wenigstens ein Teil der Kerne (8") in Form einer eingekapselten Flüssigkeit vorliegt.
37. Zusammensetzung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (8; 8') bzw.
wenigstens ein Teil der Kerne (8") in Form einer in einer Gelatinekapsel enthaltenen Flüs
sigkeit vorliegt.
38. Zusammensetzung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (8; 8') bzw.
wenigstens ein Teil der Kerne (8") in einer festen Form vorliegt.
39. Zusammensetzung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (8; 8') bzw.
wenigstens ein Teil der Kerne einen Schmelzpunkt von mehr als 35°C aufweist.
40. Zusammensetzung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (8; 8') bzw.
wenigstens ein Teil der Kerne (8") einen Schmelzpunkt von zwischen 55 und 70°C auf
weist.
41. Verfahren zur Durchführung eines Geschirrspülzyklus in einer Geschirrspülmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 40
zu einem geeigneten Zeitpunkt während des Vorspülganges bzw. des Hauptreinigungs
ganges zum in der Geschirrspülmaschine befindlichen Medium zugegeben wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß, für den Fall, daß die Basiszu
sammensetzung in Form der Tablette nicht in der Lage ist, nach ihrer Auflösung im Me
dium bis zum Ende des Hauptreinigungsganges eine Konzentration des spezifischen Ions
im Medium zur Verfügung zu stellen, die ausreichend hoch ist, um eine wesentliche Auf
lösung der Umhüllung und eine wesentliche Ablösung der Umhüllung vom Kern zu ver
hindern, diese ausreichende Konzentration das spezifischen Ions durch die Zugabe einer
weiteren Zusammensetzung, wie beispielsweise eine Maschinengeschirrspülmittelzusam
mensetzung, zum Medium des Hauptreinigungsganges zu einem geeigneten Zeitpunkt be
reitgestellt wird.
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