PL188853B1

PL188853B1 - Kompozycja kształtki o działaniu piorącym względnie czyszczącym, do stosowania zwłaszcza w gospodarstwie domowym

Info

Publication number: PL188853B1
Application number: PL98335445A
Authority: PL
Inventors: Gerhard Blasey; Dieter Jung; Hans-Friedrich Kruse; Fred Schambil
Original assignee: Henkel Kgaa
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2005-05-31
Also published as: WO1998040463A1; ES2166155T3; RU2200756C2; HUP0004864A2; HK1025991A1; ATE207529T1; CZ295795B6; JP2001514690A; HUP0004864A3; US6506720B1; CZ9903238A3; CN1216976C; PT966518E; DK0966518T3; EP0966518A1; SK122699A3; PL335445A1; CN1250474A; DE59801863D1; EP0966518B1

Abstract

1. Kompozycja ksztaltki o dzialaniu pioracym wzglednie czyszczacym, do stosowa nia zwlaszcza w gospodarstwie domowym, zawierajaca znane skladniki, jak srodki po- wierzchniowo czynne, wypelniacze aktywne, srodki wybielajace, aktywatory i katalizatory wybielania, enzymy i stabilizatory enzymów, inhibitory pienienia, inhibitory szarzenia, srodki zapobiegajace ponownemu osadzaniu sie brudu, sole nieorganiczne i organiczne, rozjasniacze optyczne, barwniki i substancje zapachowe, oraz przynajmniej jedna substan- cje rozsadzajaca w postaci granulatu, znamienna tym, ze przynajmniej 90% wagowo gra- nulatu substancji rozsadzajacej ma ziarna o wielkosci od 200 µ m do 3000 µm, a korzystnie od 300 µm do 1600 µm, przy czym zawartosc ziaren o wielkosci ponizej 200 µm nie prze- kracza 5% wagowo, natomiast laczna zawartosc substancji rozsadzajacej w kompozycji ksztaltki wynosi od 1 do 20%, a korzystnie od 2 do 10% wagowo masy kompozycji. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja kształtki o działaniu piorącym względnie czyszczącym, do stosowania zwłaszcza w gospodarstwie domowym. Zawiera ona znane składniki, jak środki powierzchniowo czynne, wypełniacze aktywne, środki wybielające, aktywatory i katalizatory wybielania, enzymy i stabilizatory enzymów, inhibitory pienienia, inhibitory szarzenia, środki zapobiegające ponownemu osadzaniu się brudu, sole nieorganiczne i organiczne, rozjaśniacze optyczne, barwniki i substancje zapachowe, oraz przynajmniej jedną substancję rozsadzającą w postaci granulatu.

Są to w szczególności tabletki środków piorących, środków do mycia naczyń, soli do usuwania plam oraz zmniejszania twardości wody.. W porównaniu ze środkami proszkowymi tabletki wykazują szereg zalet, jak łatwość posługiwania się, proste dozowanie i znaczne zmniejszenie wielkości opakowań. Problemy z nimi związane wynikają z tego, że w ceiu uzyskania odpowiedniej trwałości kształtu i wytrzymałości na złamanie, konieczne jest stosowanie wysokich ciśnień prasowania. Powoduje to powstawanie znacznego zagęszczenia struktury, a co za tym idzie niedostateczną zdolność rozpadu i rozpuszczania się tabletek. Ostatecznym rezultatem jest zbyt wolne uwalnianie się substancji czynnych w czasie prania lub czyszczenia oraz niebezpieczeństwo tworzenia się pozostałości, zwłaszcza na tkaninach w procesie prania.

Problem powolnego rozpuszczania się tabletek jest znany od dawna w przemyśle farmaceutycznym. Usuwa się go, lub przynajmniej zmniejsza, przez dodawanie określonych środków wspomagających rozpad, tak zwanych substancji rozsadzających. Według publikacji Romppa (wydanie 9, tom 6, strona 4440) i Voigta („Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie”, wydanie 6, 1987) jako substancje rozsadzające tabletki rozumie się środki pomocni188 853 cze, które sprzyjają szybkiemu rozpadowi tabletek w wodzie lub sokach żołądkowych oraz uwalnianiu środków leczniczych w postaci podatnej do absorpcji. W zależności od mechanizmu działania dzielą się one na klasy substancji, które zwiększają porowatość lub kapilamość tabletek i mają wysoką zdolność adsorpcji wody, albo wydzielają gaz do tabletek musujących, bądź zwiększają hydrofilowość, co sprzyja zwilżaniu cząstek substancji w wodzie. Do pierwszej klasy należą substancje znane jako klasyczne substancje rozsadzające, jak skrobia, celuloza i jej pochodne, alginiany, dekstrany, usieciowane poprzecznie poliwinylopirolidony. i wiele innych. Drugą klasę stanowią układy słabych kwasów i środków zawierających węglany, zwłaszcza kwas cytrynowy i kwas winowy w połączeniu z wodorowęglanem lub węglanem. Do ostatniej klasy zalicza się na przykład estry kwasów tłuszczowych z polietylenoglikolosorbitanem.

W niemieckim opisie patentowym nr 938566 proponuje się przetwarzanie kwasu acetylosalicylowego przed granulowaniem, a następnie całkowite wysuszenie i powlekanie wysoko zdyspergowaną krzemionką. Tak przygotowany granulat miesza się z innymi składnikami proszkowymi lub granulowanymi i prasuje w tabletki. Warstwa krzemionki działa jako izolacja i ochrona przed niepożądanymi reakcjami, a także przyczynia się do szybszego rozpadu tabletek, nawet po długim okresie przechowywania.

Z niemieckiego opisu patentowego nr 1228029 znany jest sposób wytwarzania tabletek, według którego składniki proszkowe, bez wstępnej granulacji, miesza się ze sproszkowaną celulozą i ewentualnie z wysoko zdyspergowaną krzemionką, a następnie prasuje, korzystnie po zmieleniu.

Według niemieckiego opisu patentowego nr 4121127 szczególnie odpowiedni środek pomocniczy do produkcji tabletek farmaceutycznych zawiera cząstki celulozy z materiałem osłonowym na powierzchni. Stosuje się go w postaci możliwie rozdrobnionej, korzystnie w postaci cząstek o wielkości poniżej 200 pm. W celu ich uzyskania prowadzi się mielenie w młynie kulowym. Tabletki z tymi drobnoziarnistymi dodatkami mają wysoką wytrzymałość na złamanie i ulegają szybkiemu rozpadowi.

Jak z tego wynika, konwencjonalne substancje rozsadzające należące do pierwszej z wymienionych klas, są przed prasowaniem mieszane w bardzo rozdrobnionej postaci z pozostałymi składnikami tabletek, które występują w postaci rozdrobnionej lub granulowanej, albo pozostałe składniki tabletek powleka się lub pudruje substancją rozsadzającą.

Według europejskiego opisu patentowego nr EP-B-0523099 do wytwarzania tabletek środków piorących lub czyszczących można stosować substancje rozsadzające, znane z produkcji leków. Są to zdolne do pęcznienia krzemiany warstwowe, jak bentonity, naturalne materiały i pochodne, skrobi oraz celulozy, alginiany, skrobia ziemniaczana, metyloceluloza i/lub hydroksypropyloceluloza, które miesza się z lub wprowadza do granulatów przeznaczonych do prasowania.

Ze zgłoszenia nr WO-A-96/06156 znane jest wprowadzanie substancji rozsadzających do tabletek środków piorących i środków do zmywania. Wymienia się celulozę mikrokrystaliczną, cukry, jak sorbit, oraz krzemiany warstwowe, a zwłaszcza drobnoziarniste i zdolne do pęcznienia krzemiany warstwowe w rodzaju bentonitu i smektytu. Jako możliwe środki sprzyjające rozpadowi wymienia się także substancje przyczyniające się do wytwarzania gazów, jak kwas cytrynowy, wodorosiarczan, wodorowęglan, węglan i nadwęglan.

W obydwu wyżej wymienionych dokumentach stanu techniki nie podaje się żadnych dokładnych danych co do tego, jaki rozkład wielkości cząstek powinny mieć substancje rozsadzające. Jednakże dane odnośnie do mikrokrystaliczności celulozy i rozdrobnienia krzemianów warstwowych, przede wszystkim zawarte w literaturze dotyczącej produkcji tabletek środków leczniczych sugerują fachowcom, że zwykłe substancje rozsadzające są stosowane w rozdrobnionej postaci. Jest to spójne z faktem, że jak dotychczas żadne produkty o grubszym uziamieniu, otrzymane na przykład przez granulację drobnych proszków, nie są dostępne w handlu jako substancje rozsadzające do tabletek.

Z europejskich zgłoszeń patentowych nr EP-A-0466485, EP-A-0522766, EP-A-0711827, EP-A-0711828 i EP-A-0716144 znane jest wytwarzanie tabletek środków czyszczących, przy czym stosuje się zagęszczony materiał w postaci cząstek o wielkości od 180 do 2000 pm. Otrzymywane tabletki mogą mieć strukturę zarówno jednorodną, jak i niejednorodną. Zgodnie

188 853 z EP-A-0522766 składniki tabletek, a przynajmniej środki powierzchniowo czynne i wypełniacze aktywne, są mieszane na mokro, suszone i granulowane, a następnie napylane roztworem albo dyspersją spoiwa/substancji rozsadzającej, a zwłaszcza poliglikolu etylenowego. Matryca uzyskanych tabletek ma określony rozkład wielkości ziaren. Do dalszych spoiw/substancji rozsadzających należą znane i wielokrotnie już opisane środki, na przykład skrobie i pochodne skrobi, dostępne w handlu pochodne celulozy, takie jak usieciowana poprzecznie i modyfikowana celuloza, włókna mikrokrystalicznej celulozy, poprzecznie usieciowane poliwinylopirolidony, krzemiany warstwowe, itp. Jako materiały powlekające można stosować również słabe kwasy, takie jak kwas cytrynowy i kwas winowy, które w połączeniach z węglanami prowadzą do efektów musowania w zetknięciu z wodą. Według definicji Rómppa zaliczają się one do drugie klasy substancji rozsadzających.

Także i w tych przypadkach nie podaj e się żadnych dokładnych danych co do rozkładu wielkości cząstek substancji rozsadzającej. Substancję rozsadzającą nanosi się na powierzchnię granulek w postaci ciekłej, ew. zdyspergowanej albo w postaci stałej. Pozwala to fachowcowi przypuszczać, że do takiego powlekania stałymi cząstkami, tak zwanego „pudrowania”, stosuje się materiały o dużym rozdrobnieniu, które mają zwykle także stosunkowo znaczną zawartość części pylistych.

Wytwarzania skrobi i celulozy w postaciach odpowiednich do zastosowania jako substancje rozsadzające dotyczą opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 4,269,859 i 4,072,535. Z pierwszego z nich znany jest sposób wytwarzania celulozy w postaci granulek o odpowiedniej wielkości, które ewentualnie mogą być mieszane ze składnikami leków. Sposób polega na zagęszczaniu, granulowaniu i przesiewaniu celulozy, złożonej z włókien o wybranej długości, przy czym te wszystkie operacje są wykonywane w jednym agregacie. W efekcie uzyskuje się granulki, spośród których poniżej 5% pozostaje na sicie 500 pm, poniżej 30% przechodzi przez sito 150 pm, a poniżej 5% przechodzi przez sito 75 pm.

Według opisu US 4,072,535 nie zżelowana postać skrobi o określonej zawartości wody, jest poddawana zagęszczaniu, suszeniu do odpowiedniej wilgotności, mieleniu i przesiewaniu. Proces jest prowadzony tak, aby produkt był pozbawiony cząstek większych od 425 pm, 90% cząsteczek przechodziło przez sito 180 pm, od 30% do 90% przechodziło przez sito 53 pm, a przynajmniej 10% pozostawało na tym sicie.

Zgodnie z EP-A-0711827 stosowanie cząstek, które składają się głównie z cytrynianu, mającego określoną rozpuszczalność w wodzie, prowadzi także do przyspieszonego rozpadu tabletek. Przypuszcza się, że przez rozpuszczenie cytrynianu siła jonowa zwiększa się miejscowo na pewien okres, przez co następuje spowolnienie żelowania środków powierzchniowo czynnych, skutkiem czego rozpad tabletek nie ulega zahamowaniu. Według tego zgłoszenia cytrynian nie stanowi zatem klasycznej substancji rozsadzającej, lecz służy jako środek przeciwdziałający żelowaniu.

Wymienione propozycje rozwiązań przyczyniają się do polepszenia właściwości rozpadowych tabletek w przypadku wytwarzania tabletek środków leczniczych. Dla tabletek środków piorących albo czyszczących, uzyskane polepszenie w wielu przypadkach nie jest wystarczające. Dotyczy to zwłaszcza przypadków, gdy w tabletkach rośnie udział kleistych substancji organicznych, na przykład anionowych i/lub niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Taka sytuacja jest jednym z powodów tego, że dotychczas nie są dostępne na rynku żadne tabletki środka piorącego, które spełniałyby wysokie wymagania użytkownika. Także w dziedzinie środków do zmywania naczyń i dodatków do środków piorących tabletki nie wykazują dostatecznie wysokiej szybkości rozpadu, przy często wystarczającej wytrzymałości na złamanie. Zwiększenie szybkości rozpadu i rozpuszczania się tabletek środków do zmywania naczyń może być korzystne zwłaszcza w przypadku faz zawierających substancje czynne, które powinny działać na początku procesu zmywania względnie przy niższych temperaturach.

Celem wynalazku jest polepszenie zdolności rozpadu i rozpuszczania się kształtek środków piorących i czyszczących przez wprowadzenie do ich składu substancji rozsadzających o wysokiej zdolności adsorpcji wody, zwiększających porowatość lub kapilamość tabletek. Badania, które doprowadziły do wynalazku wykazały, że uziamienie substancji rozsadzającej w zasadniczy sposób wpływa na właściwości uzyskanych tabletek, w tym zwłaszcza na twardość i szybkość rozpuszczania. Dzięki zastosowaniu gruboziarnistych substancji rozsadzają188 853 cych, a także dopasowaniu do nich uziamienia pozostałych składników wchodzących w skład tabletek, otrzymano produkty o doskonałych, nie spotykanych dotąd parametrach. Ceł wynalazku zrealizowano przez opracowanie kompozycji kształtki, w której przynajmniej 90% wagowo granulatu substancji rozsadzającej ma ziarna o wielkości od 200 pm do 3000 ąm, a korzystnie od 300 pm do 1600 (im, przy czym zawartość ziaren o wielkości poniżej 200 pm nie przekracza, 5% wagowo, natomiast łączna zawartość substancji rozsadzającej w kompozycji kształtki wynosi od 1 do 20%, a korzystnie od 2 do 10% wagowo masy kompozycji.

Jako substancje rozsadzające w postaci granulatu stosuje się substancje wybrane z grupy, do której należą: skrobie i ich pochodne; celuloza, zwłaszcza celuloza bukowa, siarczynowa celuloza bukowa, celuloza bawełniana i celuloza świerkowa; pochodne celulozy, jak celuloza mikrokrystaliczna, karboksymetyloceluioza, metyloceluloza; kwas alginowy i jego sole; karboksymetyloamylopektyna; kwas poliakrylowy; poliwinylopirolidon i poliwinylopolipirolidon.

Ilość substancji rozsadzającej w granulacie tej substancji wynosi przynajmniej 70% wagowo masy granulatu.

Przynajmniej 50%, a korzystnie 90% wagowo pozostałych składników kompozycji kształtki o działaniu piorącym względnie czyszczącym ma ziarnistość zawartą w granicach od 200 jim do 3000 pm.

Substancje rozsadzające będące drobnymi proszkami, przeprowadza się w postać gruboziarnistą przez suszenie rozpyłowe, granulowanie, aglomerację, zagęszczanie, pastylkowanie lub wytłaczanie.

Określenie „kształtka” nie odnosi się wyłącznie do tabletek. Dotyczy ono każdego kształtu przestrzennego, jaki można nadać materiałom wyjściowym, ewentualnie pod wpływem zewnętrznego pojemnika. Wysokość ciał cylindrycznych może być mniejsza, większa lub równa średnicy podstawy. Podstawę kształtki może stanowić także prostokąt, kwadrat, trapez, romb, trójkąt lub inny wielokąt.

Znacznie polepszone właściwości rozpuszczania kształtek według wynalazku umożliwiają dozowanie ich bezpośrednio do kąpieli wodnej w procesie prania maszynowego, a także do korytka pralki domowej. Oczywiście kształt i wymiary kształtek muszą być dopasowane do wielkości komory spłukującej.

Kształtka może mieć także strukturę płytkową z naprzemiennie występującymi odcinkami długimi i grubszymi oraz cienkimi i krótszymi, co umożliwia dzielenie jej na dowolne segmenty przez odłamywanie. Taką samą możliwość daje struktura w postaci pionowo ustawionych trójkątów, połączonych tylko jednym bokiem.

Tabletki wytwarzane według wynalazku mają korzystnie średnicę od 20 do 60 mm, a zwłaszcza 40 ± 10 mm, a ich wysokość wynosi od l0 do 30 mm, a zwłaszcza od 15 do 25 mm. Ciężar pojedynczej kształtki wynosi od 15 do 60 g, a zwłaszcza od 25 do 40 g. Gęstość wynosi zwykle powyżej 1 kg/dm³, a zwłaszcza od 1,2 do 1,4 kg/dm³. W zależności od zastosowania, twardości wody i stopnia zabrudzenia stosuje się odpowiednie ilości typowych kształtek.

Kształtki mogą być jednorodne, co oznacza, że składniki są rozdzielone równomiernie w objętości kształtki. W kształtkach niejednorodnych rozkład taki nie występuje. Kształtka niejednorodna może być kilkuwarstwowa, przy czym poszczególne warstwy mogą różnić się szybkością rozpadu i rozpuszczania. Pozwala to na rozdzielenie składników, których wzajemne oddziaływanie jest niekorzystne, przez umieszczenie ich w oddzielnych warstwach i regulowanie w ten sposób czasu przechodzenia do roztworu. Jeden z takich składników może być umieszczony w warstwie ulegającej szybszemu rozpuszczeniu tak, że zacznie reagować wcześniej i zdąży przereagować, zanim rozpuści się drugi składnik. Warstwy mogą być rozmieszczone piętrowo lub w poziomie. Przykładowo tabletka może składać się z trzech warstw, w tym dwóch zewnętrznych i jednej wewnętrznej, zawierającej wybielacz nadtlenkowy.

Przykłady niejednorodnych kształtek można znaleźć także w europejskich opisach patentowych nr EP-A-0711827, EP-A-0711828 i EP-A-0716144.

W kompozycjach kształtek według wynalazku substancje rozsadzające można stosować w postaci granulatu pojedynczego substancji albo jako połączenia granulatów różnych substancji. W przypadku użycia granulatów różnych substancji rozsadzających korzystne jest, gdy więcej niż 40% wagowo, bardziej korzystnie przynajmniej 50% wagowo, a najkorzystniej

188 853 przynajmniej 60% wagowo w stosunku do całej ilości zastosowanego granulatu substancji rozsadzających, miało skład i rozkład wielkości cząstek, jak podano wyżej. Ponieważ jednak właśnie grubsze niż zwykle uziamienie stosowanych substancji rozsadzających powoduje przyspieszenie rozpadu kształtki piorącej albo czyszczącej, to jest szczególnie korzystne i w wysokim stopniu pożądane, aby cała ilość użytych granulatów różnych substancji rozsadzających miała wyżej wymienione cechy.

Do korzystnych substancji rozsadzających, które powinny być przeprowadzone w postać granulatu względnie współgranulatu, zaliczają się skrobie i pochodne skrobi, celuloza i pochodne celulozy, na przykład celuloza mikrokrystaliczna, karboksymetyloceluloza, metyloceluloza, kwas alginowy i jego sole, karboksymetyloamylopektyna, kwas poliakrylowy, poliwinylopirolidon i poliwinylopolipirolidon. Granulaty substancji rozsadzających można wytwarzać w zwykły sposób, na przykład drogą suszenia rozpyłowego lub suszenia przegrzaną parą preparatów wodnych albo drogą granulacji, pastylkowania, wytłaczania i zagęszczania na walcach. Przy tym korzystne może być wprowadzanie do substancji rozsadzających znanych dodatków, środków wspomagających granulację, nośników albo środków pokrywających, a następnie wytwarzanie współgranulatu. Substancjami dodatkowymi są korzystnie składniki środków piorących albo czyszczących, nie mające charakteru środków powierzchniowo czynnych, a zwłaszcza aktywatory wybielania i/lub katalizatory wybielania. Szczególnie korzystne są granulaty substancji rozsadzających, które jako materiał dodatkowy zawierają czteroacetyloetylenodwuaminę (TAED) i/lub inne aktywatory wybielania. Przez tego rodzaju współgranulację można polepszyć rozdział substancji rozsadzającej w kształtce, a zwłaszcza w tabletce, co w określonych przypadkach może prowadzić również do zwiększenia szybkości rozpadu kształtki.

W zakresie niniejszego wynalazku szczególnie korzystne jest stosowanie celulozowych substancji rozsadzających, opisanych we wcześniejszym niemieckim zgłoszeniu patentowym nr DE 19709991. Te substancje rozsadzające są materiałami zawierającymi celulozę, które poddaje się zagęszczaniu, przy czym korzystnie stosuje się zagęszczone materiały drzewne, takie jak TMP (miazga termomechaniczna) albo CTMP (miazga chemotermomechaniczna). Szczególnie korzystne substancje rozsadzające tego typu są dostępne w Rettenmaier Company pod oznaczeniami Arbocel®-B i Arbocel®-BC (celuloza bukowa), Arbocel®-BE (siarczynowa celuloza bukowa), Arbocel®-B-SCH (celuloza bawełniana), Arbocel®-FIC (celuloza świerkowa) oraz inne gatunki Arbocel® (Arbocel®-TF-30-HG).

W korzystnym rozwiązaniu wynalazku zawartość właściwych substancji rozsadzających w granulacie wynosi korzystnie od 50 do 100%, a zwłaszcza przynajmniej 70% wagowo, przy czym szczególnie korzystne mogą być postacie zawierające przynajmniej 80 albo nawet 90% wagowo tych substancji. Możliwe są także granulaty, zawierające substancje rozsadzające w ilości od 97 do 100% wagowo, które wytwarza się z materiałów dostępnych w handlu.

W innym możliwym rozwiązaniu wynalazku, w który granulowaną substancję rozsadzającą stosuje się w postaci współgranulatu, zwłaszcza w połączeniu z TAED, zawartość substancji rozsadzającej w granulacie wynosi więcej niż 20% wagowo i mniej niż 70% wagowo. W skład reszty współgranulatu wchodzi korzystnie przynajmniej 70% wagowo, a zwłaszcza od 80 do 100% wagowo substancji czynnych, jak aktywator wybielania, zwłaszcza TAED, i/lub katalizator wybielania.

W przypadku, gdy przy wytwarzaniu granulatu substancji rozsadzających powstają drobne cząstki o wielkości poniżej 200 pm, korzystne jest oddzielanie tych cząstek w takim stopniu, aby granulat substancji rozsadzających był zasadniczo wolny od części pylistych (w ramach niniejszego wynalazku za części pyliste uważa się cząstki o wielkości mniejszej niż 100 pm; patrz wyżej), a nawet w takim zakresie, aby całkowita zawartość cząstek poniżej 200 jim nie przekraczała 5% wagowo.

Nie tylko granulaty substancji rozsadzających, lecz także i pozostałe składniki kompozycji kształtki środka piorącego powinny występować przeważnie w postaci cząstek o podanych wymiarach. Jest zatem korzystne, aby przynajmniej 50% wagowo pozostałych składników, a korzystnie 90% wagowo miało rozkład wielkości cząstek od 200 pm do 3000 pm. Również pozostałe składniki korzystnie nie powinny zawierać cząstek o wielkości mniejszej od 200 pm w ilości przekraczającej 5% wagowo.

188 853

Także w tych składnikach należy unikać obecności części pylistych w takim stopniu, w jakim jest to możliwe. Można to uzyskać na przykład w ten sposób, że składniki te stosuje się w postaci granulowanej i/lub łączy je w jeden albo więcej składników złożonych, które można wytwarzać w zwykły sposób, na przykład drogą suszenia rozpyłowego, suszenia przegrzaną parą, granulacji/aglomeracji, granulacji fluidyzacyjnej, zagęszczania na walcach, pastylkowania albo wytłaczania. Powstające w wyniku tych procesów cząstki o wielkości poniżej 200 |im, usuwa się przy tym korzystnie przed mieszaniem z granulatami substancji rozsadzających. Do bilansu rozkładu wielkości cząstek tych składników nie wchodzą środki do obróbki powierzchni, takie jak środki pudrujące, o których wiadomo, że składają się z bardzo drobnych cząstek i nie są stosowane w postaci gruboziarnistej. Zarówno granulaty substancji rozsadzających, jak i pozostałe składniki, mogą być potraktowane dodatkowo stałymi, drobnoziarnistymi środkami do obróbki powierzchni.

Jako pozostałe składniki brane są pod uwagę wszystkie zwykłe składniki środków piorących albo czyszczących, środki do obróbki wstępnej, środki wybielające i środki do usuwania twardości wody. Zaliczają się do nich przede wszystkim: anionowe, niejonowe, kationowe, amfoteryczne i obojnacze środki powierzchniowo czynne; nieorganiczne i organiczne, rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie wypełniacze aktywne oraz współwypełniacze; środki wybielające, zwłaszcza nadtlenowe środki wybielające, a także związki z chlorem czynnym, które są korzystnie powlekane, aktywatory wybielania i katalizatory wybielania; enzymy i stabilizatory enzymów; inhibitory pienienia; inhibitory szarzenia; substancje, które zapobiegają ponownemu brudzeniu się tkanin, tak zwane środki odpychające brud; jak również sole nieorganiczne, takie jak siarczany, i sole organiczne, takie jak fosfoniany; rozjaśniacze optyczne oraz barwniki i substancje zapachowe. W środkach do maszynowego zmywania naczyń zaleca się dodatkowo stosowanie środków ochronnych dla srebra.

Do korzystnych anionowych środków powierzchniowo czynnych zaliczają się zarówno środki na bazie petrochemicznej, jak alkilobenzenosulfoniany i alkanosulfoniany oraz alkilo(etero)siarczany z łańcuchami o nieparzystej ilości członów; jak również na bazie naturalnej, na przykład siarczany z tłuszczowymi grupami alkilowymi albo (etero)siarczany z tłuszczowymi grupami alkilowymi, mydła, sulfobursztyniany, itp. Szczególnie korzystne są alkilobenzenosulfoniany i /lub siarczany alkilowe względnie eterosiarczany alkilowe o różnych długościach łańcuchów, ewentualnie w połączeniu z nieznacznymi ilościami mydła. O ile w przypadku alkilobenzenosulfonianów korzystny jest Cn-Cn-alUlobenzenosulfonian i Cn-alkilobenzenosulfonian, to (etero)siarczany alkilowe obejmują korzystnie długości łańcuchów od C12 do C16, C12 do C14, C14 do Ci6, Ci6 do Cis albo od Cu do C15 względnie od C13 do C15.

Do korzystnych niejonowych środków powierzchniowo czynnych zaliczają się zwłaszcza Ci2-Cj8-alkohole tłuszczowe etoksylowane przeciętnie od 1 do 7 molami tlenku etylenu na mol alkoholu oraz odpowiednie Cii-Ci7-alkohole, a zwłaszcza Ci3-Ci5-alkohole, lecz także i wyżej etoksylowane alkohole o podanych długościach łańcuchów, znane z dziedziny środków piorących albo czyszczących, aminotlenki, alkilopoliglikozydy, amidy kwasów polihydroksytłuszczowych, etoksylany estrów metylowych kwasów tłuszczowych i środki powierzchniowo czynne typu gemini.

Jako korzystnie stosowane nieorganiczne wypełniacze aktywne bierze się pod uwagę zwłaszcza zwykłe fosforany, a zwłaszcza trój polifosforan, zeolity, przy czym szczególną rolę odgrywa zeolit A, zeolit P, zeolit X i ich dowolne mieszaniny, a także węglany, wodorowęglany oraz krystaliczne i bezpostaciowe krzemiany o wielokrotnej zdolności piorącej. Do zwykłych współwypełniaczy zaliczają się przede wszystkim (ko)polimeryczne sole (poli)kwasów karboksylowych, na przykład kopolimery kwasu akrylowego i kwasu maleinowego, lecz także polikwasów karboksylowych i ich soli, takich jak kwas cytrynowy, kwas winowy, kwas glutarowy, kwas bursztynowy, kwas poliasparaginowy, itp.

Specjalista zna odpowiednie organiczne wypełniacze z niezliczonych publikacji z dziedziny środków piorących i czyszczących.

Jako środki wybielające stosuje się przede wszystkim nadtlenowe środki wybielające, takie jak nadboran i nadwęglan, zwłaszcza w połączeniu z aktywatorami wybielania i katalizatorami wybielania, szczególnie w zakresie środków do zmywania naczyń, a także wspomniane wyżej związki z czynnym chlorem.

188 853

Jeżeli chodzi o enzymy, to szczególnie interesujące sąproteazy, a także lipazy, amylazy, celulazy i peroksydazy oraz dowolne połączenia tych enzymów.

W rozwiązaniach według wynalazku stosuje się kompozycje zawierające anionowe środki powierzchniowo czynne, na przykład siarczany alkilowe i benzenosulfoniany alkenylowe i/lub mydła lub nawet siarczany alkilowe i sulfonowane estry gliceryny i kwasów tłuszczowych, i/lub anionowe środki powierzchniowo czynne w połączeniu z niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi, na przykład alkilosiarczany o różnych długościach łańcuchów, ewentualnie także kilku typów alkilosiarczanów o różnych długościach łańcuchów w połączeniu z etoksylowanymi alkoholami i/lub innymi wyżej wymienionymi niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi. Anionowe i niejonowe środki powierzchniowo czynne mogą być również umieszczone w dwóch różnych składnikach złożonych.

W korzystnym rozwiązaniu wynalazku przynajmniej 50% wagowo, a zwłaszcza od 60 do 100% wagowo pozostałych składników obrabia się dodatkowo przed wymieszaniem z granulatami substancji rozsadzających, to jest napyla albo pudruje, przy czym szczególnie korzystna jest dodatkowa obróbka w warunkach bezwodnych. Jako korzystne ciekłe składniki można wymienić niejonowe środki powierzchniowo czynne i/lub poliglikole etylenowe. W innym przypadku pozostałe składniki obrabia się bezwodnym stopem niejonowych związków, stałych w temperaturze pokojowej, a zwłaszcza poliglikoli etylenowych o względnych masach cząsteczkowych powyżej 2000, a zwłaszcza od 4000 do 12000. Jako środki pudrujące brane są pod uwagę, podobnie jak przy granulatach substancji rozsadzających, przede wszystkim drobnoziarniste zeolity, krzemionka, siarczany, oraz wapniowe stearyniany, fosforany i/lub octany. W korzystnym rozwiązaniu oddziela się możliwie całkowicie części pyliste i cząstki mniejsze niż 200 pm przed zmieszaniem z granulatami substancji rozsadzających. Zgłaszający sądzą, że ten znany sposób obróbki powierzchniowej opóźnia rozpuszczanie cząstek w kształtce przed jej właściwym rozpadem w kąpieli wodnej. Jego zastosowanie w procesie wytwarzania kształtek zawierających granulaty substancji rozsadzających o określonym rozkładzie wielkości cząstek przyczynia się do szczególnie doskonałych właściwości rozpadowych kształtek.

W kompozycji według wynalazku wykorzystano fakt, że środki zakwaszające, jak kwas cytrynowy, kwas winowy albo kwas bursztynowy, a także kwaśne sole kwasów nieorganicznych(„wodorosole”), na przykład wodorosiarczany, przede wszystkim w połączeniu z układami zawierającymi węglany, także może przyczynić się do polepszenia właściwości rozpadowych kształtek. Zgodnie z wynalazkiem również te środki zakwaszające są stosowane w gruboziarnistej, a zwłaszcza granulowanej postaci, nie zawierają części pylistych i pod względem rozkładu wielkości cząstek są dopasowane do granulatów środków rozsadzających. Granulowane środki zakwaszające mogą być zawarte w kształtkach w ilościach od 1 do 10% wagowo.

Jak już wspomniano wielokrotnie wyżej, kształtki według wynalazku, a zwłaszcza dotychczas źle rozpadające się i słabo rozpuszczające się kształtki środków piorących i środków wybielających, uzyskują doskonałe właściwości rozpadowe. Można to przetestować na przykład w krytycznych warunkach w zwykłej pralce domowej dla tabletki wprowadzonej bezpośrednio do kąpieli piorącej za pomocą zwykłego urządzenia dozującego, dla programu prania dokładnego albo bielizny kolorowej, temperatury prania maksymalnie 40°C, albo w zlewce szklanej przy temperaturze wody 25°C. Przeprowadzenie odpowiednich testów jest opisane w przykładach. W tych warunkach kształtki według wynalazku rozpadają się całkowicie w ciągu 10 minut, a dla korzystnych kompozycji czasy rozpadu wynoszą w próbie w zlewce mniej niż 3 minuty, zaś dla bardziej korzystnych mniej niż 2 minuty, a dla najkorzystniejszych - nawet mniej niż 1 minuta. Czasy rozpadu krótsze niż 3 minuty podczas próby w zlewce odpowiadają czasom wystarczającym do spłukania kształtek środków piorących do kąpieli piorącej poprzez komorę spłukiwania zwykłych pralek domowych. W korzystnym sposobie prania kształtkę wprowadza się zatem do kąpieli piorącej poprzez urządzenie spłukujące pralki domowej, a czasy rozpuszczania kształtek w pralce wynoszą korzystnie mniej niż 8 minut, a zwłaszcza mniej niż 5 minut.

Wytwarzanie kształtek według wynalazku odbywa się przez wymieszanie na sucho granulatów substancji rozsadzających z pozostałymi składnikami, a następnie nadawanie kształtu, a zwłaszcza prasowanie w tabletki w sposób opisany w literaturze patentowej na temat

188 853 tabletkowania, przede wszystkim w dziedzinie środków piorących i czyszczących, a zwłaszcza w wyżej wymienionych opisach patentowych i artykule „Tablettierung: Stand der Technik”, SÓFW-Joumal, rocznik 122, strona 1016-1021 (1996).

Przykład

Granulat środka piorącego, który zawierał więcej niż 90% wagowo cząstek o wielkości od 200 pm do 2000 pm i pozbawiony był cząstek pylistych, o następującym składzie: 13,11% wagowo alkilobenzenosulfonianu, 7,5% wagowo alkoholu C13.15 z przeciętnie 5 cząsteczkami tlenku etylenu, 0,8% wagowo mydła, 10,7% wagowo węglanu sodowego, 21,3% wagowo zeolitu A, 1,8% wagowo krzemianu sodowego (1:3,0), 3,0% wagowo kopolimerowego wypełniacza aktywnego, 0,5% wagowo fosfonianu, 16,3% wagowo jednowodzianu nadboranu, 2,5% wagowo granulatu enzymatycznego, 7,1% wagowo granulowanego aktywatora wybielania (czteroacetyloetylenodwuamina), 3,0% wagowo granulatu inhibitora pienienia na bazie oleju silikonowego oraz 8,1% wagowo wody, zmieszano z 4,1% wagowo granulatu substancji rozsadzającej (Arbocel ® TF-30-HG, prod. Rettenmeier), w którym nie było części pylistych, a powyżej 90% wagowo cząstek miało wielkość od 200 pm do 2000 pm. Przy użyciu prasy Korsch typu EK4 sprasowano tabletki (Tl) o wymiarach: średnica 44 mm, wysokość 20 mm oraz ciężarze 40 g.

Dla porównania przygotowano tabletki (oznaczone jako Vl) o takiej samej wielkości i ciężarze, z materiału o takim samym składzie, przy czym, zamiast wyżej wymienionego granulatu substancji rozsadzającej, wprowadzono 4,1% wagowo mikrokrystalicznej celulozy (Avicel® PH-102, prod. FMC) o średniej wielkości cząstek 100 pm.

Twardość tabletek mierzono przez deformację aż do złamania, przy czym siła nacisku kierowana była na powierzchnie boczne. Rejestrowano wartość maksymalną siły, powodującej złamanie tabletki.

W celu określenia szybkości rozpadu tabletki umieszczano ją w zlewce szklanej z wodą (woda miejska z Dusseldorfu, twardość 16 stopni niemieckich, 600 ml wody, temperatura 30°C) i mierzono czas całkowitego rozpadu, bez oddziaływania mechanicznego. Wyniki oznaczeń przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

Tabletki środka piorącego (dane fizyczne)

Tabletka	Tl	VI
Twardość tabletki	45 N	44 N
Rozpad tabletki	< 30 sek	> 60 sek

Wyniki te potwierdzają istotny wpływ grubszego uziamienia substancji rozsadzającej na skrócenie czasu rozpadu tabletek środka piorącego.

188 853

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja kształtki o działaniu piorącym względnie czyszczącym, do stosowania zwłaszcza w gospodarstwie domowym, zawierająca znane składniki, jak środki powierzchniowo czynne, wypełniacze aktywne, środki wybielające, aktywatory i katalizatory wybielania, enzymy i stabilizatory enzymów, inhibitory pienienia, inhibitory szarzenia, środki zapobiegające ponownemu osadzaniu się brudu, sole nieorganiczne i organiczne, rozjaśniacze optyczne, barwniki i substancje zapachowe, oraz przynajmniej jedną substancję rozsadzającą w postaci granulatu, znamienna tym, że przynajmniej 90% wagowo granulatu substancji rozsadzającej ma ziarna o wielkości od 200 pm do 3000 pm, a korzystnie od 300 pm do 1600 pm, przy czym zawartość ziaren o wielkości poniżej 200 pm nie przekracza 5% wagowo, natomiast łączna zawartość substancji rozsadzającej w kompozycji kształtki wynosi od 1 do 20%, a korzystnie od 2 do 10% wagowo masy kompozycji.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako substancje rozsadzające w postaci granulatu zawiera substancje wybrane z grupy, do której należą: skrobie i ich pochodne; celuloza, zwłaszcza celuloza bukowa, siarczynowa celuloza bukowa, celuloza bawełniana i celuloza świerkowa; pochodne celulozy, jak celuloza mikrokrystaliczna, karboksymetyloceluloza, metyloceluloza; kwas alginowy i jego sole; karboksymetyloamylopektyna; kwas poliakrylowy; poliwinylopirolidon i poliwinylopolipirolidon.
3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że ilość substancji rozsadzającej w granulacie tej substancji wynosi przynajmniej 70% wagowo masy granulatu.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że przynajmniej 50%, a korzystnie 90% wagowo pozostałych składników kompozycji kształtki o działaniu piorącym względnie czyszczącym ma ziarnistość zawartą w granicach od 200 pm do 3000 pm.