PL227537B1 - Tabletka detergentowa z wkładem i sposób jej wytwarzania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest tabletka detergentowa z wkładem i sposób jej wytwarzania, tabletka detergentowa z wkładem przeznaczona jest do stosowania w zmywarce.

W opisie patentowym PL 195 010 B1 przedstawiona jest kompozycja w postaci tabletki do stosowania w zmywarkach do naczyń, charakteryzująca się tym, że zawiera kompozycję podstawową rozwijającą swoje działanie podczas mycia głównego w zmywarce do naczyń, w postaci tabletki z co najmniej jednym wgłębieniem oraz co najmniej jeden obszar umieszczony oddzielnie w lub na co najmniej jednym wgłębieniu tabletki, który zawiera dwa składniki funkcyjne: co najmniej jedną substancję rozwijającą swoje działanie podczas procesu płukania na czysto w zmywarce, wybraną z grupy obejmującej środki do płukania, środki o działaniu przeciw bakteryjnym, środki przeciw matowieniu, perfumy, środki bielące, środki odkażające, środki maskujące zapach i enzymy oraz co najmniej jedną substancję zapobiegającą osadzaniu się kamienia wapiennego, która jest także zdolna do kompleksowania lub w cyklu płukania na czysto przesuwa równowagę węglan/wodorowęglan w ośrodku płuczącym w kierunku wodorowęglanu. Przy czym składniki funkcyjne są umieszczone oddzielnie w obszarze w ten sposób, że substancja lub substancje rozwijające swoje działanie podczas procesu płukania na czysto w zmywarce do naczyń występują w jednej części obszaru, a substancja lub substancje zapobiegające osadzaniu się kamienia wapiennego występują w innej części obszaru lub w innym obszarze, i dodatkowo co najmniej ten obszar, który zawiera substancję lub substancje rozwijającą swoje działanie podczas procesu płukania na czysto w zmywarce, jest powleczony powłoką zawierającą, co najmniej jeden związek wrażliwy na zmiany pH.

Z opisu patentowego PL 189 558 znany jest sposób wytwarzania wielofazowej tabletki detergentowej o masie 15-40 gramów, zawierającej pierwszą fazę w postaci pierwszej kompozycji detergentowej charakteryzujący się tym, że:

a) sprasowuje się pierwszą kompozycję detergentową z wytworzeniem pierwszej fazy zawierającej na powierzchni co najmniej jedno gniazdo;

b) wprowadza się do gniazda drugą kompozycję detergentową złożoną z cząstek; oraz

c) sprasowuje się w gnieździe drugą kompozycję detergentową złożoną z cząstek pod ciśnieniem poniżej około 34,3 MPa, z wytworzeniem drugiej fazy, o masie poniżej 4 gramów.

W opisie patentowym EP 1 601 753 ujawniony jest następujący skład procentowy tabletki (pakietu) detergentowej: tripolifosforan sodu 45,0%, wodorowęglan sodu 2,0%, węglan sodu 18,5%, nadboran sodu 10,0%, TAED 2,5%, proteaza 1,5%, amylaza 0,5%, niejonowy środek powierzchniowo czynny 3,5%, glikol polietylenowy 7,5% substancja zapachowa + barwnik 0,3%, pozostałość stanowiły inne dodatki.

Wynalazek oraz jego istota przejawia się tym, że wykonana została tabletka detergentowa z wkładem składająca się z tabletki zasadniczej oraz wkładu, składających się z substancji: myjących/czyszczących, wybielających, nabłyszczających, chroniących metal, chelatujących jony wapnia i magnezu charakteryzująca się tym, że tabletka zasadnicza zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 30-50%, nadwęglan sodu 5-20%, węglan sodu 10-25%, krzemian sodu 3-7%, fosfoniany 0,5-5%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 1-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%, N,N'-etylenobis[N-acetyloamid] 1,5-5%, enzymy 0,5-5%; natomiast wkład zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 35-60%, węglan sodu 13-25%, krzemian sodu 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 1-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%.

Korzystne jest zastosowanie niejonowego związku powierzchniowo czynnego o względnie wysokiej stałej HLB, takiego jak alkohole C16-18 etoksylowane. W niskiej temperaturze i bez obecności elektrolitu taki związek nie wykazuje nadzwyczajnej aktywności. Jednak, w warunkach odpowiednich do obserwowanych w zmywarkach, związek działa bardzo efektywnie. Dodatkowo, związek posiada dobre właściwości emulgujące, co zapobiega redepozycji zabrudzeń na mytych powierzchniach. Związek tego typu może częściowo zastąpić powszechnie używane niejonowe surfaktanty - pełni on rolę solubilizatora dla słabo rozpuszczalnych oksyetylenowanych lub oksyetylenowanooksypropylenowanych alkoholi tłuszczowych.

Według korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

PL 227 537 B1

Według innego korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

Według innego korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0,5-1,5%.

Według innego korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

Według innego korzystnego wariantu tabletka zasadnicza zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0-0,2%.

Według innego korzystnego wariantu jako węglan sodu zastosowano węglan sodu ciężki.

Według innego korzystnego wariantu jako enzym zastosowano amylazę i proteazę.

Według korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-15%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto siarczan sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto chlorek sodu w ilości 0-10%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0-1%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto krzemionkę strąceniową w ilości

0-1%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0,01-0,2%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto stearynian magnezu w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

Według innego korzystnego wariantu wkład zawiera ponadto mieszaniny polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0-1,5%.

Wynalazek oraz jego istota przejawia się również tym, że zrealizowany został sposób otrzymywania tabletki detergentowej z wkładem polegający na tym, że dozuje się składniki w postaci proszku, granulatu i płynu poprzez zbiorniki wagowe do mieszalnika, w którym miesza się te składniki, przy czym proces ten przebiega osobno dla tabletki zasadniczej i wkładu, następnie poprzez prasowanie formuje się tabletkę zasadniczą i osobno wkład, po czym łączy się wkład z tabletką zasadniczą, charakteryzujący się tym, że po etapie mieszania składników dokonuje się kondycjonowania mieszanki, przy czym czas kondycjonowania wynosi co najmniej 10 godzin dla tabletki zasadniczej i co najmniej 20 godzin dla wkładu, następnie dokonuje się standaryzacji przy użyciu młyna siatkowego do uzyskania ziaren o wielkości nie większych niż 6 mm, następnie formuje się tabletkę zasadniczą poprzez prasowanie pod ciśnieniem od 20 MPa do 200 MPa oraz wkład poprzez prasowanie pod ciśnieniem od 100 MPa do 2000 MPa. Powyższe czasy kondycjonowania zapewniają optymalne spojenie składników przy prasowaniu, w podanym przedziale ciśnień. Natomiast standaryzacja ziaren ma na celu zwiększenie powtarzalności parametrów końcowych wyrobu.

Według korzystnego wariantu formuje się tabletkę zasadniczą poprzez prasowanie pod ciśnieniem od 50 MPa do 150 MPa.

Według innego korzystnego wariantu formuje się wkład poprzez prasowanie pod ciśnieniem od 500 MPa do 1500 MPa.

Według innego korzystnego wariantu dokonuje się standaryzacji do uzyskania ziaren o wielkości nie większych niż 4 mm.

Według innego korzystnego wariantu mieszanie składników przebiega poprzez mieszanie składników sypkich z jednoczesnym natryskiwaniem składników płynnych.

Według innego korzystnego wariantu czas kondycjonowania mieszanki dla tabletki zasadniczej wynosi 16 godzin.

Według innego korzystnego wariantu czas kondycjonowania mieszanki dla wkładu wynosi 48 godzin.

PL 227 537 B1

Według innego korzystnego wariantu łączy się wkład z tabletką zasadniczą poprzez klejenie.

Według innego korzystnego wariantu w procesie prasowania otwór tabletki zasadniczej jest sfazowany.

Według innego korzystnego wariantu w procesie prasowania wkład jest sfazowany.

Według innego korzystnego wariantu wkład jest dwuczęściowy.

Według innego korzystnego wariantu w procesie prasowania otwór tabletki zasadniczej jest sfazowany pod kątem od 25° do 75°, korzystnie 60°, w stosunku do płaszczyzny równoległej do osi symetrii tabletki.

Według innego korzystnego wariantu w procesie prasowania wkład jest sfazowany pod kątem od 25° do 75°, korzystnie 60°, w stosunku do płaszczyzny równoległej do osi symetrii tabletki.

Korzystną cechą użytkową tabletki jest optymalny dobór składników umożliwiający fazowe rozdzielenie funkcji. I tak w fazie I uwalniane są substancje zmiękczające wodę, w fazie II uwalniane są substancje chroniące naczynia oraz zmywarkę (ochrona szkła, stali nierdzewnej), w fazie III uwalniane są substancje odtłuszczające, a w fazie IV uwalniane są substancje nabłyszczające. Ponadto umieszczenie w środku tabletki zasadniczej wkładu na całej jej grubości pozwala na znaczne opóźnienie rozpuszczania substancji nabłyszczających. Należy podkreślić, że dobór składników tabletki zasadniczej oraz wkładu jest rozwiązaniem korzystnym cenowo.

Przykładowa tabletka według wynalazku została przedstawiona na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny tabletki, a fig. 2 przedstawia tabletkę w rzucie aksonometrycznym.

Poniżej zaprezentowano wyniki szczegółowej analizy tabletki według wynalazku na podstawie normy IKW. Każdorazowo wykonywano także badania, w których czynnikiem myjącym była woda wodociągowa (nie stosowano w tym przypadku dodatku żadnej substancji myjącej). W trakcie testów szczególną uwagę zwracano na sposób przygotowania modelowego zabrudzenia, procedurę mycia w zmywarce (rozmieszczenie w zmywarce), sposób oceny usunięcia zabrudzenia po teście i powtarzalność uzyskiwanych wyników.

Etap wstępny

Przed przystąpieniem do badań zdolności myjącej przygotowano zabrudzenie balastowe, stosowane w każdym cyklu mycia, a także wodę syntetyczną stosowaną do przygotowania modelowych zabrudzeń. Składniki niezbędne do przygotowania zabrudzenia balastowego przedstawiono w poniższej tabeli.

Składnik	Zawartość f% wag.j
Olej sojowy	31,6
Margaryna	6,3
Smalec wieprzowy	6,3
Olej rzepakowy	6,3
Całe jajka	15,8
Śmietana (30%)	9,4
Mleko(3.2%)	6,3
Mąka ziemniaczana	2,2
Sos pieczeniowy	3,7
Mąka pszenna	0,6
Serwatka w proszku	0,6
Kwas benzoesowy	0,3
Ketchup	6,3
Musztarda	6,3

W zlewce umieszczano olej sojowy i mieszano z jajkami przy użyciu miksera kuchennego. Dodawano ketchup i musztardę. Margarynę, smalec oraz olej rzepakowy podgrzewano w szklanej zlewce do momentu całkowitego roztopienia składników stałych. Zawartości obu zlewek łączono i dodawano śmietanę oraz mleko, dokładnie mieszano. Następnie wprowadzano składniki sypkie i mieszano, przy użyciu miksera kuchennego do uzyskania jednolitej masy. Otrzymaną pastę dzielono na porcje po 50 g i zamrażano.

W celu przygotowania wody syntetycznej wykonano trzy roztwory wzorcowe:

• 800 mmol/l NaHCO3 (67,2 g/l) • 154,2 mmol/l MgSOaJHO (38,0 g/l) • 446,1 mmol/l CaCI₂-2H₂O (65,6 g/l)

PL 227 537 B1

Do pojemnika o objętości 5 l wprowadzano około 2,5 l wody destylowane] oraz po 25 ml roztworów wzorcowych. Następnie pojemnik uzupełniano wodą destylowaną do 5 l. Przed użyciem, pH wody syntetycznej regulowano do 7,5 przy użyciu wodorotlenku sodu lub kwasu solnego.

Przed procesem zabrudzania powierzchni zdecydowano o ręcznym myciu naczyń przed ich zabrudzeniem. Stosowano kąpiel myjącą przygotowaną poprzez wprowadzenie do 10 l wody wodociągowej o temperaturze 45°C, 17 g wzorcowego środka myjącego o składzie:

Składnik wg INC1	Zawartość składnika w recepturze [% wag,]
alkilobenzenosulfonian sodowy	16
alkohole C9-11 etoksyiowane	8
alkohol etylowy	3
Woda	rdo 100

Po umyciu naczynia dokładnie płukano wodą, a po wyschnięciu dodatkowo przemywano etanolem.

Proces mycia

W każdym cyklu stosowano program obejmujący mycie wstępne (bez detergentu), mycie zasadnicze w temperaturze 55°C, płukanie oraz suszenie. Zgodnie z zaleceniami normy IKW w cyklach mycia nie stosowano środka nabłyszczającego oraz soli regeneracyjnej. Jeden cykl mycia obejmował mechaniczne zmywanie zestawu naczyń, zabrudzonych 4 typami zabrudzeń (po sześć dla każdego typu zabrudzenia).

Przykładowo sporządzono następujące trzy (A, B, C) receptury:

Tabletka zasadnicza
Lp	Nazwa surowców	Skład ]%] A	Skład [%i B	Skład ł%J C
1	Trójpoli fosforan sodu granulowany	30	40	50
2	Cytrynian sodu	W	1	0
3	Węglan sodu ciężki	25	15	10
4	Nadwęglan sodu	5	10	20
5	Krzemian sodu	7	5	3
6	Glikol polietylenowy	2	1	0,5
7	N,N ’-etylenobisł N-acety loarnid]	5	2	1,5
8	Krzemionka płomieniowa	1	1	0,1
9	Mieszanina polimeru akrylowego z trójpołifosforancm sodowym	1,5	1	0,5
10	Fosfonowany oligomer	o,l	I	1
II	Fusfoniany (kwas 1 -hydroksyetano 1, i -difosfoiwwy oraz jego sól sodował	0,5	2 .	5
12	alkohole Cl 6-18, etoksyiowane (eter poliglikołowy alkoholu tłuszczowego), Ceteareth-25	3	i	0.5
13	Alkoksylowany alkohol tłuszczowy	5	2	1,5
14	Kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego	0,8	l? .	3
Ιί	Homopolitner akry Iowy	2	6	2
16	Mikroceluloza	0,5	2	0,5
17	Enzymy (Antyteza + Proteaza)	0,5	5	Λ5
IS	Sole cynku	0,1	2,5	ο,ι
19	Benzotriazole	0,3	1	0,1
20	Kompozycja zapachowa	0,5	0,3	0.1
21	BareraikTigment	0,2	0,2	0,1

PL 227 537 B1

Wkład do tabletki
Lp	Nazwa surowców	Skład | ·/. | A	Skład | % | B	Skład I %1 C
1	Trójpo! i fosforan sodu	35	40	60
2	Cytrynian sodo	15	3,5	0
3	Węglan sodu ciężki	25	13	13
4	Krzemian sodu	3	3	7
5	Siarczan sodu	5	10	0
6	Chlorek sodu	0,6	10	0
7	Glikol polietylenowy	2	0,5	0,5
8	Krzemionka płomieniowa	1	OJ	OJ
9	alkohole C16-I8 etoksvlowane, Ceteareth-25	0,5	0,9	3
10	Alkoksylowany alkohol tłuszczowy	5	1,5	1>5
tl	Mieszanina polimeru akrylowego z trójpolifosforancm sodowym	0	1,5	0
12	Fnsfonowany oligomer	0	1	0
13	Kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego	1	1	3
14	Homopolimer akrylowy	6	2	2
15	Modyfikowany etcrpoliglikolowy alkoholu tłuszczowego	0	10	1,7
16	Krzemionka straceń iowa	0.1	I	1
17	Mikroceiuloza	0,5	0,5	2
18	Barwni k/Pigment	0	0,2	0,2
19	Stearynian magnezu	OJ	OJ	1
20	Sole cynku	OJ	OJ	_Ιέ—
21	Benzotriazole	OJ	OJ	1
22	Kompozycja zapachowa	0	0	0,5

Dla każdego preparatu oraz wody (W) wykonano co najmniej trzy niezależne oznaczenia zdolności myjącej, zgodnie z normą IKW. W każdym cyklu mycia, w celu zaostrzenia warunków, stosowano brud balastowy w ilości 50 g/cykl mycia zasadniczego.

Zabrudzenia podlegające wybielaniu (herbata) (Zabrudzenia kolorowe)

Za usuwanie zabrudzeń podlegających wybielaniu (zwanych także barwnikowymi) odpowiedzialne są zawarte w receptorach środków do mechanicznego mycia naczyń systemy wybielające. Wspomagają one usuwanie osadów z herbaty i kawy, czerwonego wina, soków, sosów, ketchupu itp. W preparatach do mechanicznego zmywania naczyń, stosowanym obecnie wybielaczem jest nadwęglan sodowy (Na2CO3 · 1,5 H2O2).

Jego działanie polega na uwalnianiu w środowisku alkalicznym, działającego wybielająco nadtlenku wodoru:

(Na₂CO₃ · 1,5 H₂O₂) -*2 Na₂CO₃ + 3 H₂Oj

Wadą wybielaczy nadtlenkowych jest fakt, iż efektywnie działają tylko w wysokich temperaturach, powyżej 70°C (optymalna temperatura wynosi powyżej 90°C). W celu ich aktywowania w temperaturach uniwersalnego cyklu mycia w zmywarce (50-60°C), receptury środków do mechanicznego mycia naczyń muszą być wzbogacone w tzw. aktywatory wybielania. Zalicza się do nich m.in. stosowaną najczęściej tetraacetyloetylenodiaminę (TAED). W reakcji perhydrolizy reaguje ona z uwolnionym z nadwęglanu nadtlenkiem wodoru. Powstający w reakcji kwas nadoctowy jest aktywnym wybielaczem w temperaturach poniżej 60°C.

PL 227 537 B1

CHsOC \

GOCH,

CHiOC \

CHjOC + iHOO-.2CH,COOO +

N—CH,—CH,— N

COCHj

COCH

Szybkość reakcji perhydrolizy silnie zależna jest od temperatury i pH roztworu. Optymalne pH mieści się w zakresie 9-10,5. Powyżej pH 11 szybkość reakcji gwałtownie spada. [Broze G.: Handbook of Detergents. Part A: Properties. Marcel Dekker, Nowy Jork 1999].

W celu określenia efektywności usuwania zabrudzeń barwnikowych wykorzystano opracowany przez organizację IKW test, wykorzystujący porcelanowe filiżanki z naniesionym na nie osadem z herbaty.

Przygotowanie zabrudzenia

Przed przygotowaniem zabrudzeń, filiżanki przechowywano w cieplarce w temperaturze 85°C przez 15 minut. Do ciepłych filiżanek wprowadzano po 100 ml herbaty o temperaturze około 93°C. Esencję herbaty przygotowywano poprzez zmieszanie 30 g herbaty Assam z 2 litrami wrzącej wody syntetycznej z dodatkiem 0,1 ml roztworu siarczanu żelaza (5 g Fe2(SO4)3 rozpuszczono w 1 l wody destylowanej i zakwaszano 1 ml 37% kwasu solnego). Herbatę parzono przez 5 minut, a następnie sączono przez sączki z bibuły filtracyjnej.

Po wprowadzeniu przygotowanej herbaty do filiżanek, co 5 minut pobierano przy pomocy pipety po 20 ml esencji. Po usunięciu esencji, filiżanki wstawiano ponownie do cieplarki (15 minut, 85°C), a następnie czynności powtarzano drugi raz z nowo zaparzoną herbatą.

Przed wykonaniem oznaczenia zabrudzone kubki przechowywano przez minimum 3 dni w temperaturze pokojowej.

Ocena zdolności myjącej

Po cyklach mycia filiżanki oceniano wizualnie na podstawie katalogu fotograficznego opracowanego przez IKW.

Zabrudzenia skrobiowe (owsianka)

Za usuwanie zabrudzeń skrobiowych takich jak: owsianka, sosy pieczeniowe, pozostałości makaronu, ryżu, czy ziemniaków odpowiedzialne są enzymy zwane amylazami. W środkach do mechanicznego mycia naczyń enzymy te stosowane są zazwyczaj w postaci amylaz.

Ich działanie polega na katalizowaniu reakcji hydrolizy wiązań, -1,4 glikozydowych wewnątrz łańcucha węglowodanowego, w wyniku czego dochodzi do powstania lepiej rozpuszczalnych cząsteczek o mniejszych masach cząsteczkowych (dekstryn i oligosacharydów), które łatwiej usuwane są z mytych powierzchni. β-amylazy nie są stosowane, ze względu mechanizm ich działania polegający na hydrolizie ugrupowań występujących wyłącznie na końcach łańcucha, co znacznie wydłuża czas ich efektywnego działania.

Wzrost stabilności amylaz osiągnąć można poprzez wprowadzenie substancji będących źródłem jonów wapnia. Efektywność ich działania ulega obniżeniu w przypadku obecności w zabrudzeniach białek.

Stosowanie w recepturach środków myjących enzymów, wiąże się z koniecznością wprowadzania do ich składu substancji zwiększających stabilność enzymów. Szczególnie istotne jest to w przypadku środków do mechanicznego mycia naczyń, w składzie których znajdują się systemy wybielające. Silnie destabilizująco na enzymy oddziałują nie tylko same substancje wybielające, ale także aktywatory wybielania np. TAED. Konieczność stabilizacji enzymów wynika także ze stosowanej w cyklach mycia temperatury oraz pH kąpieli myjącej. Enzymy jako substancje białkowe w temperaturach 55-60°C ulegają denaturacji, której sprzyja także pH powyżej 9. W teście IKW jako metody oceny działania preparatów do mechanicznego mycia naczyń na zabrudzenia specyficzne dla amylazy, stosowane są dwie metodyki: „owsianka” oraz „mieszanina skrobi”.

Przygotowanie zabrudzenia

W szklanej zlewce umieszczano 75 g wody syntetycznej, 25 g mleka o zawartości tłuszczu 1,5% oraz 5 g płatków owsianych. Zawartość zlewki ogrzewano na płycie grzewczej. Od momentu osiągnięcia wrzenia owsianki gotowano ją przez 10 minut, ciągle mieszając. Następnie na białe, porcelanowe, głębokie talerze o średnicy 23 cm nakładano po 3 g ciepłej owsianki. Przy pomocy pędzla rozprowadzano ją równomiernie po powierzchni talerzy, pozostawiając niezabrudzony brzeg. Talerze suszono przez 2 godziny w temperaturze 80°C. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej poddawano je procesowi mycia.

PL 227 537 B1

Ocena zdolności myjącej

Po procesie mycia talerze zanurzano w roztworze jodu w jodku potasu, w celu wywołania reakcji barwnej, ułatwiającej identyfikację nieusuniętych resztek zabrudzenia z powierzchni talerzy. Roztwór ten przygotowano poprzez umieszczenie w butelce z ciemnego szkła o pojemności 1,5 l, uprzednio utartych w moździerzu, 2,5 g jodu i 5 g jodku potasu. Butelkę uzupełniano wodą destylowaną do 1,5 l, a następnie roztwór zakwaszano kwasem solnym do pH 1.

Zdolność myjącą oceniano wizualnie na postawie katalogu fotograficznego, przyznając talerzom odpowiednią liczbę punktów.

Zabrudzenia proteinowe (mielone mięso)

Usuwanie zabrudzeń białkowych wspomagane jest poprzez wprowadzanie do receptur środków do mechanicznego mycia naczyń enzymów-proteaz. Najczęściej stosowaną proteazą są pochodne subtylizyny, zaliczanej do tzw. proteaz niespecyficznych-endopeptydaz. Mechanizm jej działania polega na hydrolizie wiązań peptydowych, niezależnie od miejsca ich występowania w łańcuchach białek. Prowadzi to do powstania polipeptydów o niższych masach cząsteczkowych oraz pojedynczych aminokwasów, które bez trudu usuwane są przez kąpiel myjącą. Proteazy specyficzne tzw. egzopeptydazy, oddziałują natomiast poprzez hydrolizę wiązań peptydowych na końcach łańcuchów, prowadząc do stopniowego uwalniania pojedynczych aminokwasów.

Proteazy są enzymami, których stabilność termiczna jest dużo niższa niż stabilność amylaz. Proteazy ulegają dezaktywacji już w 60°C. Optymalny zakres pH mieści się w granicach 8-12. Z tego też powodu koniecznym jest stosowanie substancji stabilizujących te enzymy.

Znane są trzy testy mające na celu określenie zdolności myjącej środków względem zabrudzeń białkowych. Należą do nich metodyki: „mięso na porcelanowych talerzach”, „żółtko jaj na metalowych płytkach” oraz „mieszanina jaj i mleka”. Ze stanu techniki znane jest, iż wpływ na usuwanie zabrudzeń białkowych wywierają nie tylko zawarte w recepturach środków do mechanicznego mycia naczyń proteazy, ale też zasadowość kąpieli myjącej. Wpływ alkaliczności szczególnie zauważalnych był w przypadku metody „mięso na porcelanowych talerzach”. Dla pozostałych typów zabrudzeń białkowych wpływ ten był nieznaczny. Ocena zdolności myjącej dla metod „żółtko jaj” oraz „mieszanina jaj i mleka” polega na grawimetrycznym określeniu ilości usuniętego w cyklu mycia zabrudzenia.

W przeprowadzonych badaniach zdecydowano o zastosowaniu metodyki „mięso na porcelanowych talerzach”.

Przygotowanie zabrudzenia

225 g mielonego mięsa wieprzowo-wołowego (w stosunku 1:1, bez tłuszczu) mieszano z 75 g całych jaj. Następnie dodawano 80 g wody syntetycznej i mieszano przez 2 minuty przy użyciu miksera kuchennego.

Na powierzchni białych, płytkich talerzy porcelanowych o średnicy 19 cm, umieszczano 3 g przygotowanej mieszaniny i rozprowadzano ją przy użyciu widelca. Talerze wraz z naniesionym mięsem umieszczano w cieplarce, gdzie suszono je przez 2 godziny w temperaturze 120°C. Talerze myto po schłodzeniu do temperatury pokojowej. Niewykorzystane talerze przechowywano w temperaturze pokojowej, umieszczone jeden na drugim, oddzielone ręcznikami papierowymi.

Ocena zdolności myjącej

Zdolność myjącą oceniano na postawie katalogu fotograficznego opracowanego przez twórców normy IKW.

W celu ułatwienia identyfikacji pozostałości mięsa na talerzach, organizacja IKW zaleca w swojej normie rozpylanie roztworu Ninhydryny na ich powierzchnię. W przeprowadzonych testach procedurę tę zmodyfikowano, wykorzystując charakterystyczną reakcję identyfikacji białek tzw. próbę biuretową. Na talerze rozpylano 3% roztwór siarczanu miedzi, w takiej ilości, aby roztwór ten równomiernie pokrył ich powierzchnię. Po 15-20 sekundach na powierzchnię talerzy rozpylano 10% roztwór wodorotlenku sodu. Talerze pozostawiano na 10-15 sekund w celu zajścia reakcji barwnej. Po tym czasie roztwory spłukiwano z talerzy, rozpylając na ich powierzchnię wodę destylowaną. Miejsca z nieusuniętymi resztkami mięsa ulegały odbarwieniu na kolor fioletowy, który z czasem ciemniał.

Zabrudzenia uporczywe „przypalone w zlewkach mleko”

Za usuwanie zabrudzeń uporczywych (przypalonych) odpowiadać powinno w głównej mierze odpowiednio wysokie pH kąpieli myjącej. Zasadowość roztworu wpływa na hydrolizę zawartych w zabrudzeniach tłuszczy i białek oraz rozpulchnianie zwartych fragmentów zabrudzeń, co znacznie ułatwia ich wymywanie z powierzchni. Do proponowanych w normie IKW zabrudzeń uporczywych

PL 227 537 B1 zaliczane są dwa typy: „przypalone w zlewkach mleko” oraz „mięso w szklanych krystalizatorach”. W przeprowadzonych przez instytut IKW testach wykazano, iż na usuwanie zabrudzenia w postaci przypalonego mięsa wpływ wywiera nie tylko zasadowość kąpieli myjącej, lecz także obecne w recepturach preparatów do mechanicznego mycia naczyń proteazy. W przypadku zabrudzenia w postaci zapieczonego mleka, wpływ proteaz na usuwanie zabrudzenia nie był zauważalny i decydowało o nim głównie pH roztworu myjącego. Z tego też powodu w przeprowadzanych badaniach zdecydowano o wykorzystaniu jako zabrudzenia uporczywego - mleka zapiekanego w zlewkach.

Przygotowanie zabrudzenia

Do sześciu szklanych zlewek wprowadzano po 50 ml wody destylowanej, a następnie zlewki umieszczano w mikrofalówce (na brzegu talerza obrotowego) i ogrzewano je przez 10 minut stosując moc 450 W. Miało to na celu zapewnienie identycznych warunków przy każdym przygotowaniu zabrudzenia. Do sześciu kolejnych zlewek wprowadzano po 10 ml mleka o temperaturze 25°C i zawartości tłuszczu 1,5%. Zlewki z mlekiem umieszczano w mikrofalówce i zapiekano przez 10 minut stosując moc 450 W. Po zapieczeniu zlewki przechowywano w cieplarce przez 2 godziny w temperaturze 80°C. Przed procesem mycia zlewki chłodzono do temperatury pokojowej. Zdolność myjącą określano na podstawie wizualnej oceny zlewek po myciu, w odniesieniu do katalogu fotograficznego.

Wyniki:

Wyniki badania zdolności myjącej tabletek do zmywarek.

Lp.	Nazwa	Zabrudzenie barwnikowe f %]	Zabrudzenie specyficzne dia amylazy (owsianka) i%l	Zabrudzenie specyficzne dla proteazy (mięso na porcelanowych talerzach) |%|	Zabrudzenie uporczywe [%|
Tabletka z wkładem
l.	A	70	62	79	85
2.	B	65	58	82	80
3.	C	60	55	75	73

Przykład sposobu otrzymywania tabletki według wynalazku

Tabletkę według wynalazku otrzymuje się przykładowo w taki sposób, że najpierw dozuje się składniki w postaci proszku, granulatu i płynu poprzez zbiorniki wagowe do mieszalnika lemieszowego zaopatrzonego dodatkowo w mieszadło szybkoobrotowe. Mieszanie składników sypkich przeprowadza się z jednoczesnym natryskiwaniem składnikami ciekłymi, przy czym proces ten przebiega osobno dla tabletki zasadniczej i wkładu. Po etapie mieszania składników dokonuje się kondycjonowania mieszanki, przy czym czas kondycjonowania wynosi co najmniej 10 godzin (korzystnie 16 godzin) dla tabletki zasadniczej i co najmniej 20 godzin (korzystnie 48 godzin) dla wkładu. Następnie dokonuje się standaryzacji przy użyciu młyna siatkowego lub przez odsiewanie do uzyskania ziaren o wielkości nie większych niż 6 mm (korzystnie 4 mm). Po czym transportuje się poziomo - mechanicznie i pionowo grawitacyjnie mieszanki do tabletkowania. Tabletkowanie następuje poprzez prasowanie na prasie KTS 1000 pod ciśnieniem od 20 MPa do 200 MPa (korzystnie od 50 MPa do 150 MPa) dla tabletki zasadniczej oraz pod ciśnieniem od 100 MPa do 2000 MPa (korzystnie od 50 MPa do 150 MPa) dla wkładu. W procesie prasowania tabletka zasadnicza oraz osobno wkład uzyskują korzystne sfazowania. Po etapie prasowania następuje klejenie wkładu do tabletki i ewentualne klejenie dwóch części wkładu i tabletki. Na koniec następuje pakowanie odważonej ilości tabletek do opakowań (kartoników).

Claims (1)

1. Tabletka detergentowa z wkładem, składająca się z tabletki zasadniczej oraz wkładu, składujących się z substancji: myjących/czyszczących, wybielających, nabłyszczających, chroniących metal, chelatujących jony wapnia i magnezu, znamienna tym, że tabletka zasadni10

PL 227 537 B1 cza zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 30-50%, nadwęglan sodu 5-20%, węglan sodu 10-25%, krzemian sodu 3-7%, fosfoniany 0,5-5%, homopolimer akrylowy 2-6% alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 1-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5% glikol polietylenowy 0,5-2% N,N'-etylenobis[N-acetyloamid] 1,5-5% enzymy 0,5-5%.

Tabletka według zastrz. 1, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-10%.

Tabletka według zastrz. od 1 do 2, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

Tabletka według zastrz. od 1 do 3, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto mikrocelulozę w ilości 0,5-2%.

Tabletka według zastrz. od 1 do 4, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

Tabletka według zastrz. od 1 do 5, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0,5-1,5%.

Tabletka według zastrz. od 1 do 6, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0,1-1%.

Tabletka według zastrz. od 1 do 7, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

Tabletka według zastrz. od 1 do 8, znamienna tym, że tabletka zasadnicza zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0-0,2%.

Tabletka według zastrz. 1, znamienna tym, że jako węglan sodu zastosowano węglan sodu ciężki.

Tabletka według zastrz. 1, znamienna tym, że jako enzym zastosowano amylazę i proteazę. Tabletka detergentowa z wkładem, składająca się z tabletki zasadniczej oraz wkładu, składających się z substancji: myjących/czyszczących, wybielających, nabłyszczających, chroniących metal, chelatujących jony wapnia i magnezu, znamienna tym, że wkład zawiera, w procentach wagowych: trójpolifosforan sodu 35-60%, węglan sodu 13-25%, krzemian sodu 3-7%, homopolimer akrylowy 2-6%, alkoksylowany alkohol tłuszczowy 1,5-5%, kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego 1-3%, alkohole C16-18 etoksylowane 0,5-3%, sole cynku 0,1-2,5%, glikol polietylenowy 0,5-2%.

Tabletka według zastrz. 12, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto cytrynian sodu w ilości 0-15%.

Tabletka według zastrz. 12 albo 13, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto siarczan sodu w ilości 0-10%.

Tabletka, według zastrz. od 12 do 14, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto chlorek sodu w ilości 0-10%.

Tabletka według zastrz. od 12 do 15, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto krzemionkę płomieniową w ilości 0,1-1%.

Tabletki według zastrz. od 12 do 16, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto fosfonowany oligomer w ilości 0-1%.

Tabletka według zastrz. od 12 do 17, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto krzemionkę strąceniową w ilości 0-1 %.

Tabletka według zastrz. od 12 do 18, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto mikorocelulozę w ilości 0,5-2%.

Tabletka według zastrz. od 12 do 19, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto barwnik lub pigment w ilości 0-0,2%.

Tabletka według zastrz. od 12 do 20, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto stearynian magnezu w ilości 0,1-1%.

Tabletka według zastrz. od 12 do 21, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto benzotriazole w ilości 0,1-1%.

Tabletka według zastrz. od 12 do 22, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto kompozycję zapachową w ilości 0-0,5%.

Tabletka według zastrz. od 12 do 23, znamienna tym, że wkład zawiera ponadto mieszaninę polimeru akrylowego z trójpolifosforanem sodowym w ilości 0-1,5%.

PL 227 537 B1

25. Sposób otrzymywania tabletki detergentowej z wkładem, określonej w zastrzeżeniach od 1 do 24, polegający na tym, że dozuje się składniki w postaci proszku, granulatu i płynu poprzez zbiorniki wagowe do mieszalnika, w którym miesza się te składniki, przy czym proces ten przebiega osobno dla tabletki zasadniczej i wkładu, następnie poprzez prasowanie formuje się tabletkę zasadniczą i osobno wkład, po czym łączy się wkład z tabletką zasadniczą, znamienny tym, że po etapie mieszania składników dokonuje się kondycjonowania mieszanki, przy czym czas kondycjonowania wynosi co najmniej 10 godzin dla tabletki zasadniczej i co najmniej 20 godzin dla wkładu, następnie dokonuje się standaryzacji przy użyciu młyna siatkowego do uzyskania ziaren o wielkości nie większych niż 6 mm, następnie formuje się tabletkę zasadniczą poprzez prasowanie pod ciśnieniem od 20 MPa do 200 MPa oraz wkład poprzez prasowanie pod ciśnieniem, od 100 MPa do 2000 MPa.

26. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 25, znamienny tym, że formuje się tabletkę zasadniczą poprzez prasowanie pod ciśnieniem od 50 MPa do 150 MPa.

27. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 25 albo 26, znamienny tym, że formuje się układ poprzez prasowanie pod ciśnieniem od 500 MPa do 1500 MPa.

28. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. od 25 do 27, znamienny tym, że dokonuje się standaryzacji do uzyskania ziaren o wielkości niewiększych niż 4 mm.

29. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. od 25 do 28, znamienny tym, że mieszanie składników przebiega poprzez mieszanie składników sypkich z jednoczesnym natryskiwaniem składników płynnych.

30. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. od 25 do 29, znamienny tym, że czas kondycjonowania mieszanki dla tabletki zasadniczej wynosi 16 godzin.

31. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. od 25 do 30, znamienny tym, że czas kondycjonowania mieszanki dla wkładu wynosi 48 godzin.

32. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 25 do 31, znamienny tym, że łączy się wkład z tabletką zasadniczą poprzez klejenie.

33. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 25 do 32, znamienny tym, że w procesie prasowania otwór tabletki zasadniczej jest sfazowany.

34. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 25 do 33, znamienny tym, że w procesie prasowania wkład jest sfazowany.

35. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 25, znamienny tym, że wkład jest dwuczęściowy.

36. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 33, znamienny tym, że w procesie prasowania otwór tabletki zasadniczej jest sfazowany pod kątem od 25° do 75°, korzystnie 60°C, w stosunku do płaszczyzny równoległej do osi symetrii tabletki.

37. Sposób otrzymywania tabletki według zastrz. 34, znamienny tym, że w procesie prasowania wkład jest sfazowany pod kątem od 25° do 75°, korzystnie 60°, w stosunku do płaszczyzny równoległej do osi symetrii tabletki.