PL206129B1 - Układ składający się z pojemnika i kompozycji detergentowej oraz jego zastosowanie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ składający się z pojemnika i kompozycji detergentowej oraz jego zastosowanie.

Znane jest stosowanie opakowanych kompozycji detergentowych rozpadających się w środowisku wodnym, gdy na przykład wytworzone są z materiału rozpuszczalnego w wodzie. Takie pojemniki można po prostu dodawać do wody, w celu rozpuszczenia lub zdyspergowania ich zawartości w wodzie.

Wiadomo także, że można wytwarzać pojemniki mające więcej niż jeden przedział, dla umożliwienia umieszczenia w tym samym pojemniku kompozycji wykazujących pewien typ wzajemnej niezgodności składników.

Proponowano również umieszczenie więcej niż jednej kompozycji w tym samym przedziale opakowania, które może obejmować jeden lub więcej przedziałów. Przykłady takich rozwiązań można znaleźć w szwajcarskim zgłoszeniu patentowym Nr 347930, zgłoszeniu Patentu Europejskiego Nr EP 0 233 027 A2 i Patencie Europejskim Nr EP 0 507 404 B1.

Stwierdzono jednak, że gdy ciała stałe o stosunkowo dużych wymiarach (większych niż 2,5 mm) pakuje się w pojemnik powyższego typu zawierający kompozycję ciekłą, ciało stałe może oddziaływać na ścianki opakowania powodując powstanie wielu problemów.

Pierwszym niepożądanym typem wzajemnego oddziaływania jest oddziaływanie chemiczne, które może występować wówczas, gdy receptura ciała stałego zawiera substancje w pewnym stopniu niezgodne z materiałem pojemnika (rozpuszczalnego w wodzie). Przykłady takich sytuacji mogą wystąpić, gdy w (rozpuszczalnym w wodzie) pojemniku wykonanym z materiałów poliolowych (np. z poli(alkoholu winylowego)) znajdzie się ciało stałe zawierające środki sieciujące (np., borany) lub, gdy ciało stałe zawierające silny środek utleniający znajdzie się w pojemniku wrażliwym na utlenianie. Tego typu oddziaływanie może w pewnych przypadkach powodować utratę integralności opakowania, lecz może spowodować także znaczną zmianę własności fizycznych pojemnika (najbardziej znaczącą w przypadku jego szybkości rozpuszczania).

Drugim typem oddziaływania jest oddziaływanie fizyczne, które może wynikać ze względu na tarcie ciała(ciał) stałego(ych) ze ściankami pojemnika, podczas poruszania pojemnika (np. podczas obchodzenia się z nim lub podczas transportu). Tarcie to może uszkodzić materiał pojemnika (np., przez zwiększenie wymiarów istniejących w nim porów), co może powodować wyciek cieczy zawartej w pojemniku.

Celem obecnego wynalazku jest zapewnienie opakowanej kompozycji detergentowej opisanego wyżej typu, w której między ciałem stałym zawartym w pojemniku i ściankami pojemnika unika się co najmniej drugiego typu oddziaływania (oddziaływania fizycznego) lub obu rodzajów niepożądanych typów oddziaływania (oddziaływania chemicznego i fizycznego), wymienionych wyżej.

Cel ten został rozwiązany przez ograniczenie możliwości ruchu co najmniej jednego ciała stałego w obrębie pojemnika.

Przedmiotem wynalazku jest układ składający się z pojemnika i kompozycji detergentowej w którym pojemnik co najmniej częściowo rozpada się w ś rodowisku wodnym, pojemnik ma przedział a kompozycja detergentowa ma fazę ciekłą i ciał o stał e o wymiarach takich, ż e jest zatrzymywane na sicie 2,5 mm mesh, nierozpuszczalne w pierwszej fazie ciekłej, w której poruszanie się ciała stałego w obrę bie pojemnika jest ograniczone i co najmniej jeden przedział pojemnika zawiera część tej pierwszej fazy ciekłej, dalszą fazę o gęstości różnej od gęstości pierwszej fazy ciekłej i ciało stałe o gęstości zawartej między gęstością pierwszej fazy ciekłej i gęstością dalszej fazy, przy czym

i) dalszą fazą jest inna faza ciekła i pierwsza faza ciekła posiada powierzchnię międzyfazową z dalszą fazą, a gęstość ciała stałego jest tak wybrana aby pływało ono w tej powierzchni międzyfazowej, lub ii) dalsza faza jest fazą stałą, przy czym korzystnie dwie fazy ciekłe są wzajemnie niemieszalne.

Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie określonego wyżej układu w automatycznych zmywarkach do naczyń i pralkach automatycznych.

We wszystkich postaciach realizacji rozwiązania według wynalazku, opakowanie można wytworzyć z wykorzystaniem różnych technologii, znanych fachowcom z dziedziny wytwarzania opakowań rozpuszczalnych w wodzie. Jako nie ograniczające przykłady takich technologii, można wymienić technologie formowania surowca w opakowania rozpuszczalne w wodzie, zwłaszcza technologię wtrysku lub formowanie z rozdmuchem oraz także technologie wykorzystujące gotowe folie z materiaPL 206 129 B1 łu rozpuszczalnego w wodzie, takie jak kształtowanie termiczne, spawanie w formie w układzie pionowym z napełnianiem, czy spawanie w formie w układzie poziomym z napełnianiem.

W przypadku technologii z wykorzystaniem gotowej folii, folia może być pojedynczą folią lub folią laminowaną, jak to ujawniono w opisie patentowym Wielkiej Brytanii GB-A-2244258. Podczas, gdy pojedyncza folia może zawierać mikroskopijne pory, jest mało prawdopodobne, aby dwie lub więcej warstw w laminacie miały pory występujące w tym samym miejscu.

Sama folia może być wytwarzana dowolnym sposobem, na przykład przez wytłaczanie z rozdmuchiwaniem lub przez odlewanie. Folia może być niezorientowana, orientowana jednoosiowo lub orientowana dwuosiowo. Jeśli warstwy w folii są zorientowane, to zwykle mają one takie samo zorientowanie, chociaż, gdy to potrzebne, mogą mieć one także różne płaszczyzny orientacji.

Warstwy w laminacie mogą być takie same lub różne. Tak więc, każda z warstw może zawierać taki sam polimer lub mogą one zawierać różne polimery.

Przykładami polimerów rozpuszczalnych w wodzie, które mogą być stosowane na folię jednowarstwową lub na jedną lub więcej folii w laminacie, lub które mogą być stosowane do formowania wtryskowego lub formowania z rozdmuchem są poli(alkohol winylowy) (PVOH), pochodne celulozy, takie jak hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) i żelatyna. Przykładem korzystnego PVAL jest etoksylowany PVOH. PVOH może być częściowo lub całkowicie alkoholizowany lub hydrolizowany. Na przykład, może on być alkoholizowany lub hydrolizowany w 40 do 100%, korzystnie od 70 do 92% a bardziej korzystnie okoł o 88% do okoł o 92%. Wiadomo, ż e stopień hydrolizy wpł ywa na temperaturę, w której PVOH zaczyna rozpuszczać się w wodzie. Stopień hydrolizy 88% oznacza, że folia jest rozpuszczalna w zimnej wodzie (tzn. w temperaturze pokojowej), podczas gdy stopień hydrolizy 92% oznacza folię rozpuszczalną w ciepłej wodzie.

Grubość folii stosowanej do wytwarzania pojemnika, który może występować w postaci kieszeni, wynosi korzystnie 40 do 300 μm, bardziej korzystnie 80 do 200 μm, szczególnie 100 do 160 μm, jeszcze bardziej korzystnie 100 do 150 μm, a najbardziej korzystnie 120 do 150 μm.

W jednej z możliwych postaci realizacji z wykorzystaniem materiału w postaci folii, opakowanie można formować, na przykład, przez formowanie próżniowe lub kształtowanie termiczne. W procesie kształtowania termicznego, folię można na przykład, wciągać lub wdmuchiwać do formy. Tak więc, na przykład, folię ogrzewa się do temperatury kształtowania termicznego za pomocą zespołu płyt grzewczych do kształtowania termicznego, a następnie wciąga się w próżni lub wdmuchuje pod ciśnieniem do formy. Jeśli to potrzebne, można realizować kształtowanie termiczne z udziałem tłoka i wstępnym rozciąganiem folii, na przykład przez wydmuchiwanie folii z formy przed kształtowaniem termicznym. Fachowiec z tej dziedziny może wybrać odpowiednią temperaturę, ciśnienie lub próżnię i czas przebywania, w celu osiągnięcia odpowiedniej kieszeni. Stosowana wielkość próżni lub ciśnienia oraz temperatura kształtowania zależą od grubości i porowatości folii oraz od stosowanego polimeru lub mieszaniny stosowanych polimerów. Kształtowanie na gorąco folii PVOH jest znane i zostało opisane, na przykład w publikacji WO 00/55045.

Odpowiednia temperatura formowania PVOH lub etoksylowanego PVOH wynosi przykładowo, od 90 do 130°C, zwłaszcza 90 do 120°C. Odpowiednie ciśnienie formowania wynosi, na przykład, 69 do 138 kPa (10 do 20 psi), zwłaszcza 83 do 117 kPa (12 do 17 psi). Odpowiednia próżnia podczas formowania wynosi od 0 do 4 kPa (0 do 40 mbarów), zwłaszcza 0 do 2 kPa (0 do 20 mbar). Odpowiedni czas przetrzymywania w narzędziu wynosi, na przykład, 0,4 do 2,5 sekundy, szczególnie 2 do 2,5 sekundy.

Chociaż korzystne warunki powinny być wybierane w podanym wyżej zakresie, możliwe jest stosowanie jednego lub więcej spośród tych parametrów wykraczających poza podany zakres, chociaż może być konieczne ich skompensowanie przez zmianę wielkości innych dwu parametrów.

Gdy pojemnik zawiera więcej niż jeden przedział, każdy przedział może być formowany dowolną z wyżej podanych technologii.

Przedziały napełnia się następnie żądanymi kompozycjami. Przedziały mogą być napełniane całkowicie lub tylko częściowo. Ciało stałe może być na przykład, materiałem rozdrobnionym lub granulowanym lub tabletką. Ciecz może być cieczą niewodną lub wodną, na przykład zawierającą mniej lub więcej niż 5% wolnej wody. Kompozycja może obejmować więcej niż jedną fazę. Na przykład, może ona zawierać ciecz wodną i ciecz, która nie miesza się z cieczą wodną.

Pojemnik może zawierać więcej niż jeden składnik, na przykład, może zawierać dwa składniki, które są niezgodne jeden z drugim. Może on także zawierać składnik, który jest niezgodny z częścią

PL 206 129 B1 pojemnika obejmującego inny składnik. Na przykład, druga kompozycja może być niezgodna z częścią pojemnika zawierającego pierwszą kompozycję.

Jeśli potrzebne jest, żeby pojemnik uwalniał poszczególne składniki, możliwe jest takie ustawienie, żeby pojemnik uwalniał je w różnym czasie. Tak więc, na przykład, jedna kompozycja może być uwalniana bezpośrednio po dodaniu pojemnika do wody, podczas gdy druga może być uwalniana później. Można to uzyskać za pomocą przedziału, którego rozpuszczanie z otaczającej kompozycji trwa dłuższy czas i który może otaczać pierwszą lub drugą kompozycję. Można to uzyskać, na przykład, stosując różne grubości ścianek w przedziałach. Alternatywnie, druga kompozycja może znajdować się po prostu na zewnątrz członu uszczelniającego, w którym to przypadku zaczyna się ona rozpuszczać od razu po dodaniu wyrobu do wody. W przypadku stosowania opakowania z wieloma przedziałami, różne czasy uwalniania można uzyskać także przez wybór przedziałów rozpuszczających się w różnych temperaturach, na przykład w różnych temperaturach, z jakimi należy się liczyć podczas zmywania lub prania w urządzeniach automatycznych.

Alternatywnie opakowanie może być formowane, na przykład, z kompozycji do formowania, zwłaszcza kompozycji formowanej metodą wtrysku lub formowania z rozdmuchem. Ścianki przedziałów, mogą mieć, na przykład, grubość większą niż 100 μm, na przykład większą niż 150 μm, lub większą niż 200 μm, 300 nm, 500 μm, 750 μm lub 1 mm. Korzystnie grubość ścianek wynosi od 200 do 400 nm.

Kompozycja może być przeznaczona do pielęgnacji tkanin, do pielęgnacji powierzchni lub do zmywania naczyń. Może to być więc, na przykład, kompozycja do zmywania naczyń, kompozycja do zmiękczania wody, kompozycja do prania lub kompozycja detergentowa lub kompozycja wspomagająca płukanie. Takie kompozycje mogą nadawać się do stosowania w domowych pralkach automatycznych. Kompozycja może być także kompozycją dezynfekującą, kompozycją przeciwbakteryjną lub antyseptyczną lub kompozycją do uzupełniania dla urządzenia natryskującego ze spustem. Takie kompozycje pakowane są zwykle w ilościach od 5 do 100 g, zwłaszcza od 15 do 40 g. Na przykład, kompozycja do zmywania może ważyć od 15 do 30 g, kompozycja do zmiękczania wody może ważyć od 15 do 40 g.

Jeśli kompozycja występuje w postaci cieczy, może być ona bezwodna lub może zawierać wodę w ilości, na przykład, co najmniej 5% wagowych, korzystnie co najmniej 10% wagowych w stosunku do masy kompozycji wodnej.

W przypadku, gdy pakuje się więcej niż jedną kompozycję, kompozycje mogą być takie same lub różne. Jeśli są one różne, mogą one pomimo tego zawierać jeden lub więcej zwykłych konkretnych składników.

W możliwej postaci wykonania element uszczelniający umieszczony jest na górze pierwszego przedziału napełnianego jako pierwszy i uszczelnia go.

Element uszczelniający może być wytwarzany, na przykład, za pomocą formowania wtryskowego lub formowania z rozdmuchem. Może mieć on także postać folii.

Element uszczelniający może ewentualnie zawierać drugą kompozycję, gdy jest on umieszczany na górze pierwszego przedziału. Może ona być utrzymywana lub może w inny sposób przylegać do członu uszczelniającego. Może ona znajdować się w postaci ciała stałego, takiego jak kulka lub pigułka, utrzymywanego przez człon uszczelniający za pomocą kleju lub innych sposobów mechanicznych. Jest to szczególnie odpowiednie w przypadku, gdy element uszczelniający jest w pewien sposób sztywny, jak to ma miejsce wówczas, gdy jest wytwarzany metodą wtrysku. Możliwe jest także, aby wcześniej wytworzony pojemnik zawierający drugą kompozycję był przytwierdzany do elementu uszczelniającego. Na przykład, człon uszczelniający w postaci folii może zawierać wypełniony przedział, zawierający kompozycję przymocowaną do niego. Druga kompozycja lub przedział może być zamocowana na dowolnej stronie elementu uszczelniającego, czyli w jego wnętrzu lub na stronie zewnętrznej pierwszego przedziału.

Jednak generalnie druga kompozycja jest umieszczona w drugim przedziale w elemencie uszczelniającym. Jest to szczególnie odpowiednie, gdy element uszczelniający jest elastyczny, na przykład w postaci folii.

Element uszczelniający jest umieszczany na górze pierwszego przedziału i uszczelnia go. Na przykład element uszczelniający w postaci folii, jeśli występuje, może być umieszczony nad wypełnioną kieszenią i na szerokości uszczelnianego obszaru, a folie mogą być zespawane razem w obszarze uszczelnienia. Ogólnie, istnieje tylko jeden drugi przedział lub kompozycja w, lub na elemencie

PL 206 129 B1 uszczelniającym, lecz jest możliwe, aby był tam więcej niż jeden drugi przedział lub kompozycja, a gdy to potrzebne, na przykład 2 lub 3 drugie przedziały lub kompozycje.

Drugi przedział może być formowany dowolną technologią. Na przykład może on być uformowany w postaci pionowej formy do napełniania, uszczelniającej drugą kompozycję w obrębie folii, sposobem jak to opisano w publikacji WO 89/12587. Może on być także kształtowany metodą wtrysku w odpowiednim kształ cie.

Korzystne jest jednak wykorzystywanie formowania próżniowego lub technologii kształtowania termicznego, jaką opisano poprzednio w odniesieniu do pierwszego przedziału pojemnika według wynalazku. Tak więc, na przykład, kieszeń otoczoną obszarem uszczelniającym formuje się w folii, kieszeń napełnia się drugą kompozycją, na górę napełnionej kieszeni i wzdłuż uszczelnianego obszaru układa się folię i uszczelnia się folię w obszarze uszczelnienia. Ogólnie jednak folię umieszcza się na górze uszczelnianej kieszeni, w celu utworzenia drugiego przedziału, jeśli ona sama nie zawiera dalszego przedziału.

Dalsze szczegóły dotyczące procesu formowania na gorąco są generalnie takie same jak to podano wyżej w odniesieniu do pierwszego przedziału pojemnika według wynalazku. Wszystkie szczegóły podane wyżej, dotyczą omawianej operacji z następującymi różnicami.

Drugi przedział jest generalnie mniejszy niż pierwszy przedział, stąd folia zawierająca drugą kompozycję jest stosowana do wytworzenia obrzeża na kieszeni. Stosunek objętościowy pierwszego przedziału do drugiego przedziału (lub kompozycji, jeśli nie znajduje się wewnątrz przedziału) wynosi generalnie od 2:1 do 20:1, bardziej korzystnie 4:1 do 10:1. Generalnie drugi przedział nie wykracza poza obszar uszczelnienia.

Grubość folii obejmującej drugi przedział może być także mniejsza niż grubość folii tworzącej pierwszy przedział pojemnika według wynalazku, ponieważ ta folia nie jest poddawana tak bardzo miejscowemu rozciąganiu w etapie kształtowania termicznego. Korzystne jest także, aby grubość folii była mniejsza niż grubość folii stosowanej do wytwarzania pierwszego przedziału, w celu zabezpieczenia wystarczającego przenikania ciepła przez folię do zmiękczenia tkaniny podstawowej, jeśli stosuje się uszczelnianie na gorąco.

Grubość folii pokrywającej wynosi generalnie od 20 do 160 μm, korzystnie od 40 do 100 μm, przykładowo 40 do 80 μm lub 50 do 60 μm.

Folia ta może być folią jednowarstwową, lecz korzystnie jest to jednak folia laminowana, w celu zmniejszenia niebezpieczeństwa wystąpienia mikroporów umożliwiających występowanie wycieków przez folię. Folia ta może być taka sama, lub różna niż folia tworząca pierwszy przedział. Jeśli do wytworzenia folii obejmującej drugi przedział stosuje się dwie lub więcej folii, to folie te mogą być te same lub różne. Przykładami odpowiednich folii są folie podane dla folii tworzących pierwszy przedział.

Pierwszy przedział i element uszczelniający mogą być uszczelnione razem dowolnym odpowiednim sposobem, na przykład za pomocą kleju lub przez zgrzewanie. Środki mechaniczne są odpowiednie szczególnie w tym wypadku, jeśli oba elementy wytwarzane są metodą wtrysku. Inne sposoby uszczelniania obejmują łączenie promieniowaniem podczerwonym, promieniowaniem o częstotliwości radiowej, ultradźwiękami, laserem, za pomocą rozpuszczalnika, za pomocą wibracji i zgrzewania tarciowego. Można stosować także klej, taki jak wodny roztwór PVOH. Miejsce uszczelnienia jest korzystnie rozpuszczalne w wodzie, jeśli pojemniki są rozpuszczalne w wodzie.

Jeśli stosuje się uszczelnianie na gorąco, odpowiednia temperatura uszczelniania wynosi na przykład, 120 do 195°C, na przykład 140 do 150°C. Odpowiednie ciśnienie wynosi na przykład od 250 do 600 kPa. Przykładowe ciśnienia uszczelniania wynoszą 276 do 552 kPa (40 do 80 psi), zwłaszcza 345 do 483 kPa (50 do 70 psi) lub 400 do 800 kPa (4 do 8 barów), zwłaszcza 500 do 700 kPa (5 do 7 barów), zależnie od maszyny stosowanej do uszczelniania. Odpowiednie czasy przetrzymywania wynoszą 0,4 do 2,5 sekund.

Fachowiec z tej dziedziny może wybrać odpowiednią temperaturę, ciśnienie i czas przetrzymania dla uzyskania miejsca uszczelnienia o żądanej jednolitości. Chociaż korzystne warunki powinny być wybierane w podanym wyżej zakresie, jest możliwe stosowanie jednego lub więcej spośród tych parametrów wykraczających poza podany zakres, chociaż może być konieczne ich skompensowanie przez zmianę wielkości innych dwu parametrów.

W drugiej postaci wykonania wynalazku element uszczelniający nie zawiera drugiej kompozycji i umieszczony jest równocześnie na górze pierwszego przedziału. Natomiast drugą kompozycję dodaje się potem. Tak więc, na przykład, może być ona zamocowana na elemencie uszczelniającym za pomocą kleju. Może być ona zamocowana także sposobami mechanicznymi, zwłaszcza wtedy, gdy

PL 206 129 B1 element uszczelniający wykazuje pewną sztywność, na przykład, gdy jest wytworzony metodą wtrysku. Inna możliwość obejmuje wykonanie wgniecenia w elemencie uszczelniającym, który napełniany jest przed lub po uszczelnianiu ciekłą kompozycją, którą można poddać żelowaniu in situ.

Jeśli z tego samego arkusza formuje się równocześnie więcej niż jeden pojemnik, to te pojemniki mogą być następnie oddzielane od siebie, na przykład przez cięcie obszaru zgrzewanego lub kołnierza. Alternatywnie można je pozostawić złączone, na przykład w postaci wyposażonej w perforacje między poszczególnymi pojemnikami, w taki sposób, żeby mogły być one łatwo rozłączane w póź niejszym etapie, na przykł ad przez konsumenta. Jeś li pojemniki są rozdzielane, moż na pozostawić na nich kołnierze. Jednak korzystnie kołnierze usuwa się częściowo, w celu zapewnienia bardziej atrakcyjnego wyglądu. Generalnie pozostające kołnierze powinny być tak małe jak to możliwe ze względów estetycznych, lecz należy wziąć pod uwagę, że dla zabezpieczenia przylegania dwu folii do siebie niewielki kołnierz jest konieczny. Potrzebny jest kołnierz o szerokości 1 do 8 mm, korzystnie 2 do 7 mm, najbardziej korzystnie oko ło 5 mm.

Pojemniki mogą same być pakowane w zewnętrzne pojemniki, jeśli to potrzebne, na przykład w pojemniki nie rozpuszczają ce się w wodzie, które usuwa się przed zastosowaniem pojemników rozpuszczalnych w wodzie.

Pojemniki, zwłaszcza, gdy stosuje się je do pielęgnacji tkanin, pielęgnacji powierzchni lub jako kompozycje do zmywania naczyń mogą mieć maksymalne wymiary 5 cm, licząc bez kołnierzy. Pojemnik może mieć, na przykład, długość 1 do 5 cm, zwłaszcza 3,5 do 4,5 cm, szerokość 1,5 do 3,5 cm, zwłaszcza 2 do 3 cm i wysokość 1 do 2 cm, zwłaszcza 1,25 do 1,75 cm.

Składniki kompozycji zależą od zastosowania takiej kompozycji. Tak więc, na przykład, kompozycja może zawierać środki powierzchniowo czynne, takie jak anionowe, niejonowe, kationowe, amfoteryczne lub dwujonowe środki powierzchniowo czynne lub ich mieszaniny.

Przykładami anionowych środków powierzchniowo czynnych są alkilosiarczany i polioksyetylowane alkilosiarczany, znane także jako siarczany alkiloeterów, o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym. Takie środki powierzchniowo czynne mogą być wytwarzane przez siarczanowanie wyższych alkoholi tłuszczowych C8-C20.

Przykładami pierwszorzędowych alkilosiarczanowych środków powierzchniowo czynnych są substancje o wzorze:

ROSO₃ ^-M⁺, w którym R oznacza liniową grupę węglowodorową C8-C20 a M jest kationem nadającym rozpuszczalność w wodzie. Korzystnie R oznacza C10-C16-alkil, na przykład C12-C14-alkil, a M jest metalem alkalicznym, takim jak lit, sód lub potas.

Przykładami drugorzędowych alkilosiarczanowych środków powierzchniowo czynnych są substancje mające jednostkę siarczanową na „łańcuchu bocznym” cząsteczki, na przykład substancje o wzorze:

CH2(CH2)n(CHOSO3^-M⁺)(CH2)mCH3, w którym m i n wynosi niezależnie 2 lub więcej, suma m + n wynosi typowo 6 do 20, na przykład 9 do 15, a M jest kationem nadającym rozpuszczalność w wodzie, takim jak lit, sód lub potas.

Szczególnie korzystnymi drugorzędowymi alkilosiarczanami są środki powierzchniowo czynne w postaci (2,3)-alkilosiarczanów o wzorach:

CH2(CH2)x(CHOSO3^-M⁺)CH3 i CH3(CH2)x(CHOSO3^-M⁺)CH2CH3 odpowiednio dla 2-siarczanu i 3-siarczanu. W tych wzorach x wynosi co najmniej 4, na przykład 6 do 20, korzystnie 10 do 16, M jest kationem, takim jak metal alkaliczny, na przykład lit, sód lub potas.

Przykładami alkoksylowanych alkilosiarczanów są etoksylowane alkilosiarczany o wzorze: RO(C2H4O)nSO3^-M⁺, w którym R oznacza grupę C8-C20-alkilową, korzystnie C10-C18-alkilową, taką jak C12-C16-alkilowa, n wynosi co najmniej 1, na przykład od 1 do 20, korzystnie 1 do 15, zwłaszcza 1 do 6, a M jest kationem tworzącym sól, takim jak lit, sód, potas, kation amoniowy, alkiloammoniowy lub alkanoloammoniowy. Przy stosowaniu ich z alkilosiarczanami, związki te mogą dostarczyć szczególnie korzystnych własności myjących dla tkanin.

PL 206 129 B1

Alkilosiarczany i siarczany alkiloeterów są generalnie stosowane w postaci mieszanin, zawierających związki o różnych długościach łańcucha alkilowego i, jeśli występuje, o różnym stopniu alkoksylowania.

Innymi anionowymi środkami powierzchniowo czynnymi, które można stosować, są sole kwasów tłuszczowych, na przykład kwasów tłuszczowych C8-C18, zwłaszcza sole sodowe lub potasowe i alkilobenzenosulfoniany, na przykł ad C8-C18-alkilobenzenosulfoniany.

Przykładami niejonowych środków powierzchniowo czynnych są alkoksylany kwasów tłuszczowych, takie jak etoksylany kwasów tłuszczowych, zwłaszcza związki o wzorze:

R(C2H4O)nOH, w którym R oznacza grupę C8-C16-alkilową, korzystnie C9-C15-alkilową, na przykład C10-C14-alkilową, o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym, zaś n wynosi co najmniej 1, na przykład od 1 do 16, korzystnie 2 do 12, bardziej korzystnie 3 do 10.

Niejonowe środki powierzchniowo czynne w postaci alkoksylowanych alkoholi tłuszczowych mają często równowagę hydrofilowo-lipofilową (HLB) wahającą się od 3 do 17, częściej od 6 do 15, a najbardziej korzystnie od 10 do 15.

Przykładami niejonowych środków powierzchniowo czynnych w postaci etoksylanów alkoholi tłuszczowych są substancje wytworzone z alkoholi o 12 do 15 atomów węgla, które zawierają około 7 moli tlenku etylenu. Takie materiały sprzedawane są w handlu pod nazwami handlowymi Neodol 25-7 i Neodol 23-6,5 przez firmę Shell Chemical Company. Inne użyteczne Neodole obejmują Neodol 1-5, alkohol tłuszczowy o średnio 11 atomach węgla w łańcuchu alkilowym, etoksylowany około 5 molami tlenku etylenu; Neodol 23-9, etoksylowany pierwszorzędowy alkohol tłuszczowy C12-C13 zawierający około 9 moli tlenku etylenu i Neodol 91-10, etoksylowany pierwszorzędowy alkohol tłuszczowy C9-C11 zawierający około 10 moli tlenku etylenu.

Etoksylany alkoholi tego typu sprzedawane były także przez firmę Shell Chemical Company pod nazwą handlową Dobanol. Dobanol 91-5 jest alkoholem tłuszczowym C9-C11 etoksylowanym około 5 molami tlenku etylenu; Dobanol 25-7 jest etoksylowanym alkoholem tłuszczowym C12-C15 zawierającym średnio około 7 moli tlenku etylenu na mol alkoholu tłuszczowego.

Inne przykłady odpowiednich niejonowych środków powierzchniowo czynnych w postaci etoksylowanych alkoholi obejmują Tergitol 15-S-7 i Tergitol 15-S-9, oba będące etoksylanami liniowych drugorzędowych alkoholi, dostępnymi z firmy Union Carbide Corporation. Tergitol 15-S-7 jest mieszanym etoksylowanym produktem reakcji liniowego drugorzędowego alkanolu C11-C15 z 7 molami tlenku etylenu; i Tergitol 15-S-9 jest takim samym produktem reakcji z 9 molami tlenku etylenu.

Innymi odpowiednimi niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi w postaci etoksylowanych alkoholi są Neodol 45-11, który jest podobnym produktem reakcji kondensacji tlenku etylenu z alkoholem tł uszczowym zawierają cym 14-15 atomów wę gla zawierają cym okoł o 11 jednostek tlenku etylenu na mol. Takie produkty także dostępne są z firmy Shell Chemical Company.

Dalszymi niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi są, na przykład, C10-C18-alkilopoliglikozydy, takie jak C12-C16-alkilopoliglikozydy, zwłaszcza poliglikozydy. Są one szczególnie użyteczne, gdy potrzebne są silnie pieniące kompozycje. Dalszymi środkami powierzchniowo czynnymi są amidy polihydroksykwasów tłuszczowych, takie jak C10-C18-N-(3-metoksypropylo)-glukamidy i blokowe polimery tlenek etylenu-tlenek propylenu typu Pluronic.

Przykładami kationowych środków powierzchniowo czynnych są czwartorzędowe związki ammoniowe.

Całkowita zawartość środków powierzchniowo czynnych w kompozycji wynosi korzystnie 60 do 95% wagowych, zwłaszcza 75 do 90% wagowych. Anionowy środek powierzchniowo czynny zawarty jest korzystnie w ilości 50 do 75% wagowych, niejonowy środek powierzchniowo czynny zawarty jest w iloś ci 5 do 20% wagowych i/lub kationowy środek powierzchniowo czynny zawarty jest w iloś ci od 0 do 20% wagowych. Ilości oparte są o całkowitą zawartość substancji stałych w kompozycji, tzn., z wyłączeniem rozpuszczalnika, który mógłby się w niej znajdować.

Kompozycja, szczególnie, gdy stosuje się ją jako kompozycję do prania lub kompozycję do zmywania w pralkach i zmywarkach automatycznych może zawierać także enzymy, takie jak proteaza, lipaza, amylaza, celulaza i peroksydaza. Takie enzymy są dostępne w handlu i sprzedawane są, na przykład, pod zarejestrowanymi nazwami handlowymi Esperase, Alcalase i Savinase przez firmę Novo Industries A/S i Maxatase przez firmę International Biosynthetic Inc.. Enzymy zawarte są w kompozycji korzystnie w ilości od 0,5 do 3% wagowych, zwłaszcza 1 do 2% wagowych.

PL 206 129 B1

Jeśli to potrzebne, kompozycja może zawierać zagęszczacz lub środek żelujący. Odpowiednimi zagęszczaczami są polimery poliakrylowe, takie jak polimery sprzedawane pod nazwą handlową Carbopol, lub nazwą handlową Acusol przez firmę Rohm and Haas Company. Innymi odpowiednimi zagęszczaczami są żywice ksantanowe. Jeśli w recepturze znajduje się zagęszczacz, zawarty jest on generalnie w ilości od 0,2 do 4% wagowych, zwłaszcza 0,5 do 2% wagowych.

Kompozycje do zmywarek do naczyń zwykle zawierają detergentowy wypełniacz aktywny. Odpowiednimi wypełniaczami aktywnymi są fosforany, polifosforany, fosfoniany, polifosfoniany, węglany, wodorowęglany, borany, polihydroksysulfoniany, polioctany, karboksylany, takie jak cytryniany i polikarboksylany metali alkalicznych i ammoniowe. Wypełniacz aktywny zawarty jest korzystnie w ilości do 90% wagowych, korzystnie 15 do 90% wagowych, bardziej korzystnie 15 do 75% wagowych w stosunku do całkowitej masy kompozycji. Dalsze szczegóły dotyczące odpowiednich składników podane zostały, na przykład, w opisach EP-A-694059, EP-A-518720 i publikacji WO 99/06522.

Kompozycje mogą ewentualnie zawierać także jeden lub więcej dodatkowych składników. Obejmują one konwencjonalne składniki kompozycji detergentowych, takie jak dalsze środki powierzchniowo czynne, środki bielące, środki wspomagające działanie środków bielących, detergentowe wypełniacze aktywne, środki polepszające pienienie i środki przeciwpienne, środki przeciwkorozyjne, środki antykorozyjne, rozpuszczalniki organiczne, rozpuszczalniki pomocnicze, stabilizatory faz, środki emulgujące, środki konserwujące, środki dyspergujące brud, środki chroniące przed ponownym osadzaniem brudu, środki bakteriobójcze, środki do nastawiania pH, lub bufory, źródła alkaliów nie będące wypełniaczami aktywnymi, środki chelatujące, glinki, takie jak glinki smektytowe, stabilizatory enzymów, środki przeciw osadzaniu się osadów wapniowych, środki barwiące, barwniki, środki solubizujące, środki hamujące przenoszenie barwników, rozjaśniacze optyczne i perfumy. Jeśli takie ewentualne środki są stosowane, stanowią one nie więcej niż 10% wagowych, na przykład 1 do 6% wagowych całkowitej masy kompozycji.

Wypełniacze aktywne przeciwdziałają wpływowi wapnia lub innych jonów z twardej wody, z jakimi należy się liczyć podczas stosowania kompozycji piorącej lub bielącej opisanych w tym zgłoszeniu. Przykładami takich materiałów są sole cytrynianowe, bursztynianowe, malonianowe, karboksymetylosukcynianowe, karboksylanowe, polikarboksylanowe i poliacetylokarboksylanowe, na przykład z kationami metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych, lub odpowiednie wolne kwasy. Konkretnymi przykładami są sole sodowe, potasowe i litowe kwasu oksydibursztynowego, melitowego, kwasów benzenopolikarboksylowych, kwasów C10-C22-tłuszczowych i kwasu cytrynowego. Innymi przykładami są środki maskujące typu organicznych fosfonianów takich, jakie sprzedawane są przez firmę Monsanto pod nazwą handlową Dequest i alkilohydroksyfosfoniany. Korzystne są sole cytrynianowe i mydła kwasów tłuszczowych C12-C18.

Innymi odpowiednimi wypełniaczami aktywnymi są polimery i kopolimery, o których wiadomo, że mają własności wypełniaczy aktywnych. Takie materiały obejmują, na przykład, odpowiednio poli(kwas akrylowy), poli(kwas maleinowy) i kopolimery poli[(kwas akrylowy)-ko-(kwas maleinowy)] i ich sole, takie jak produkty sprzedawane przez firmę BASF pod nazwą Sokalan.

Detergentowe wypełniacze aktywne stanowią generalnie od 0 do 3% wagowych, bardziej korzystnie od 0,1 do 1% wagowego w stosunku do masy całej kompozycji.

Kompozycje, które zawierają enzymy, mogą ewentualnie zawierać materiały, które utrzymują trwałość enzymu. Takie stabilizatory enzymów obejmują, na przykład, poliole, takie jak glikol propylenowy, kwas borowy i boraks. Można stosować także kombinacje tych stabilizatorów. Jeśli się stosuje takie stabilizatory, stanowią one generalnie od 0,1 do 1% wagowego kompozycji.

Kompozycje mogą ewentualnie zawierać materiały, które służą jako stabilizatory faz i/lub rozpuszczalniki pomocnicze. Przykładami są C1-C3-alkohole, takie jak metanol, etanol i propanol. Można także stosować C1-C3-alkanoloaminy, takie jak mono-, di- i trietanoloaminy, same jako takie, lub w kombinacji z alkoholami. Stabilizatory faz i/lub rozpuszczalniki pomocnicze mogą stanowić, na przykład, 0 do 1% wagowego, korzystnie 0,1 do 0,5% wagowego kompozycji.

Kompozycje mogą ewentualnie zawierać składniki, które utrzymują lub nastawiają pH kompozycji w optymalnym zakresie. Wartość pH może wynosić, na przykład, od 1 do 13, przykładowo 8 do 11, zależnie od natury kompozycji. Na przykład kompozycja do zmywarki do naczyń ma korzystnie pH 8 do 11, kompozycja do prania ma korzystnie pH 7 do 9, a kompozycja do zmiękczania wody ma pH 7 do 9. Przykładami środków do nastawiania pH są NaOH i kwas cytrynowy.

Pierwsza kompozycja i druga kompozycja mogą być wybrane zależnie od żądanego zastosowania wyrobu.

PL 206 129 B1

Jeśli wyrób przeznaczony jest do stosowania podczas prania w pralce, pierwsza kompozycja może obejmować, na przykład, detergent, a druga kompozycja może zawierać środek bielący, środek do usuwania plam, środek zmiękczający wodę, enzym lub środek do kondycjonowania tkanin. Wyrób może być przystosowany do uwalniania tych kompozycji w różnym czasie podczas prania w pralce. Na przykład, środek wspomagający płukanie, środek bielący lub aktywator środka bielącego generalnie powinny być uwalniane pod koniec prania, a środek do zmiękczania wody, sól lub enzym są generalnie uwalniane na początku prania. Enzym może być uwalniany na początku i na końcu prania.

Jeśli wyrób przeznaczony jest do stosowania jako środek do kondycjonowania tkanin, pierwsza kompozycja może obejmować środek do kondycjonowania tkanin a druga kompozycja może zawierać enzym, który jest uwalniany przed lub po środku do kondycjonowania tkaniny w cyklu płukania.

Jeśli wyrób przeznaczony jest do zmywania naczyń, pierwsza kompozycja może zawierać detergent a druga kompozycja może obejmować środek do zmiękczania wody, sól, enzym, środek wspomagający płukanie, środek bielący lub aktywator środka bielącego. Wyrób może być przystosowany do uwalniania kompozycji w różnym czasie podczas prania. Na przykład, środek wspomagający płukanie, środek bielący lub aktywator środka bielącego generalnie są uwalniane pod koniec prania a ś rodek do zmiękczania wody, sól lub enzym generalnie są uwalniane na początku mycia.

Przykłady pojemników, które można wytworzyć, przedstawione są bardziej szczegółowo na Fig. 1 do 5.

Każda z figur pokazuje wyrób zawierający kompozycję ciekłą (lub żelową) i ciało stałe o wymiarach takich, że jest ono zatrzymywane na sicie 2,5 mm mesh.

Figury 1 do 5 przedstawiają schematycznie różne przykłady realizacji wynalazku, przy czym Figury 1 i 2 pokazują postać z jednym przedziałem, a Figury 3, 4 i 5 pokazują postać obejmującą wiele przedziałów.

We wszystkich figurach te same numery odniesienia stosowane są dla podobnych elementów i części.

Fig. 1 pokazuje pierwszą postać realizacji wynalazku z jednym przedziałem. Pojemnik 1, korzystnie wykonany z materiału rozpuszczalnego w wodzie, zawiera dwie różne fazy, mianowicie fazę ciekłą (lub żelową) 10 i fazę gazową 12. Można zauważyć, że ciało stałe 20 pływa w płaszczyźnie między fazą ciekłą i gazową. Przez takie dostosowanie gęstości ciała stałego 20, aby znajdowała się w zakresie między gęstością fazy ciekłej 10 i gęstością fazy gazowej 12, poruszanie się ciała stałego 20 jest ograniczone tylko do obszaru między fazą ciekłą a gazową 13, przez co rzeczywiście unika się jego kontaktu ze ścianą zewnętrzną 2 pojemnika 1.

Na Fig. 2 można zobaczyć inną postać realizacji wynalazku z jednym przedziałem. Różnica w stosunku do postaci z Fig. 1 polega na obecności dwóch faz ciekłych (lub żelowych), (lub jednej ciekłej i jednej żelowej) zamiast tylko jednej fazy ciekłej (lub żelowej), które nie mieszają się ze sobą i mają różne gęstości. Ponownie, na górze drugiej fazy ciekłej 10' można zobaczyć fazę gazową 12.

W tej postaci realizacji, gęstość ciała stałego 20 dopasowana jest tak, żeby zawierała się między gęstością pierwszej fazy ciekłej 10 i gęstością drugiej fazy ciekłej 10', przez co pływa ono w obszarze międzyfazowym 13 między tymi fazami ciekłymi. Alternatywnie, gęstość ciała stałego można także dostosować tak, żeby zawierała się ona w zakresie między gęstością fazy ciekłej 10' i gęstością fazy gazowej 12, aby pływało ono w płaszczyźnie między fazą ciekłą i gazową 14 (jak na Fig. 1). Ponownie, nastawienie gęstości ciała stałego między gęstościami dwu faz powoduje pływanie ciała stałego w odpowiedniej płaszczyźnie międzyfazowej, przez co rzeczywiście unika się kontaktu ciała stałego ze ścianą zewnętrzną 2 pojemnika 1.

Fig. 3 pokazuje pierwszą postać realizacji wynalazku z wieloma przedziałami. W konkretnej postaci z Fig. 3, przedział 3 pojemnika 1 zawiera kompozycję żelową 10, podczas gdy przedział 4 pojemnika zawiera sproszkowaną kompozycję 15. Przedziały 3 i 4 oddzielone są ścianką rozdzielającą 5. Ciało stałe 20 jest w tym wypadku umocowane, na przykład przyklejone w pewnym miejscu lub pewnym obszarze na górnej części ściany zewnętrznej 2 pojemnika 1. Z wymienionych wyżej powodów, to punkt lub obszar 2 znajdują się wystarczająco daleko od obszaru uszczelniania 6 pojemnika tak, że ciało stałe 20 nie będzie stykać się z miejscem uszczelniania.

Dalsza, podobna postać wykonania została pokazana na Fig. 4, gdzie ciało stałe ma ograniczoną możliwość poruszania się przez „zakapsułkowanie” go w części przedziału 3, co utrzymuje go między ścianą zewnętrzną 2 a ścianą rozdzielającą 5. Ponownie, ciało stałe jest umieszczone wystarczająco daleko od obszaru uszczelniania 6.

PL 206 129 B1

Na koniec, Fig. 5 pokazuje inną postać realizacji wynalazku z wieloma przedziałami. W tej postaci wykonania, dwa przedziały, mianowicie przedział 3 zawierający np. materiał żelowy 10 i przedział 4, zawierający np. sproszkowany materiał 15, są umieszczone obok siebie i oddzielone są ścianką rozdzielającą 5. Ponownie, podobnie jak w rozwiązaniu z Fig. 4, ciało stałe 20 jest „zakapsułkowane” w obszarze ściany rozdzielającej i wystarczająco daleko od obszaru uszczelnienia 6.

Jest oczywiste dla fachowców z tej dziedziny, że istnieje także więcej, różnych od opisanych, postaci realizacji wynalazku, posiadających podstawowe cechy charakterystyczne wynalazku, a mianowicie ograniczenie ruchu ciała stałego w pojemniku.

Postaci realizacji ujawnione w opisie, zastrzeżeniach i na rysunkach, zarówno oddzielnie jak i w dowolnej ich kombinacji, mogą być materiałem do realizacji różnych postaci wynalazku.

Claims (4)

1. Układ składający się z pojemnika i kompozycji detergentowej, znamienny tym, że pojemnik co najmniej częściowo rozpada się w środowisku wodnym, pojemnik ma przedział a kompozycja detergentowa ma fazę ciekłą i ciało stałe o wymiarach takich, że jest zatrzymywane na sicie 2,5 mm mesh, nierozpuszczalne w pierwszej fazie ciekłej, w której poruszanie się ciała stałego w obrębie pojemnika jest ograniczone i co najmniej jeden przedział pojemnika zawiera część tej pierwszej fazy ciekłej, dalszą fazę o gęstości różnej od gęstości pierwszej fazy ciekłej i ciało stałe o gęstości zawartej między gęstością pierwszej fazy ciekłej i gęstością dalszej fazy, przy czym

i) dalszą fazą jest inna faza ciekła i pierwsza faza ciekła posiada powierzchnię międzyfazową z dalszą fazą, a gęstość ciała stałego jest tak wybrana aby pływało ono w tej powierzchni międzyfazowej, lub ii) dalsza faza jest fazą stałą.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że dwie fazy ciekłe są wzajemnie niemieszalne.

3. Zastosowanie układu określonego w dowolnym z zastrz. 1 albo 2 w automatycznych zmywarkach do naczyń.

4. Zastosowanie układu określonego w dowolnym z zastrz. 1 albo 2 w pralkach automatycznych.