DE69903185T2

DE69903185T2 - Umhüllte bleichmittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE69903185T2
Application number: DE69903185T
Authority: DE
Inventors: Gerald Thomas Hinton
Original assignee: PACIFIC SHELF 935 Ltd
Current assignee: Gemak Trust Christchurch Nz
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: PT1121410E; GB9814968D0; EP1121410A2; NZ509670A; CA2337069C; AU769438B2; WO2000002980A3; CA2337069A1; DE69903185D1; ATE224944T1; ES2185363T3; DK1121410T3; AU4631099A; HK1037667A1; WO2000002980A2; US6486116B1; EP1121410B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Reinigungsmittelformulierungen, die in wasserlöslichem Film verpackt werden können. Die Erfindung bezieht sich auch auf Reinigungsmittelformulierungen, die Phophate ausschliessen.
Ein Produkt der Erfindung wird idealerweise beim Waschen und Weichspülen von Kunst- und/oder Naturgewebe zum Einsatz in der Industrie und im Alltag in halbautomatischen oder vollautomatischen Waschmaschinen verwendet. Es kann ebenso in Geschirrspülmaschinen verwendet werden. Zu Komfortzwecken ist es nützlich, wenn dies mittels eines löslichen Einkammerpäckchens, das unterschiedliche Mengen an Bleichmitteln enthält, die beispielsweise Natriumperoxocarbonat umfassen, erzielt werden kann. Typischerweise kann ein Päckchen aus einem wasserlöslichen Film wie beispielsweise PVAC hergestellt werden.
Herkömmliche Waschmittel bestehen aus Peroxoboraten und Zeolithen und diese Verbindungen sind in wasserlöslichem Film nicht stabil. Frühere Versuche, die zur Herstellung von vollständig ausgebauten Reinigungs- und Weichspülmittelsystemen in einem Päckchen unternommen wurden, erforderten ein Doppelkammerpäckchen aus einem perforierten Fim. Diese vollständig ausgebauten Reinigungs- und Weichspülmittelsysteme enthalten im Allgemeinen Bleichmittel. Natriumperoxocarbonat wird auf diesem Gebiet als Bleichmittel betrachtet. Die Verwendung von Peroxocarbonat in Päckchen ist jedoch nicht beliebt, da es in Kombination mit anderen Komponenten mit hohem Feuchtigkeitsgehalt nicht stabil ist.
Doppelkammerpäckchen sind in der Hinsicht von Nachteil, dass sie eine größere mechanische Einwirkung erfordern, das Päckchen aufzulösen, und dass somit die Dispersionszeiten lang sind. Sie sind auch teuer in der Herstellung.
Zudem verleiht der in diesen Doppelkammerpäckchen verwendete perforierte Film den im Päckchen enthaltenen Komponenten keine bedeutende Haltbarkeit, wobei die Oxidationskraft des Bleichmittels reduziert wird.
Typischerweise enthalten diese Formulierungen auch Zeolithe. Diese weisen einen hohen Feuchtigkeitsgehalt auf, der die mechanischen Eigenschaften des Films, z. B. die Biegsamkeit, beeinflusst.
Umweltverschmutzungsprobleme entstehen durch die Verwendung von Phosphaten in Reinigungsmittelzusammensetzungen. Phosphate sind als Lösungsvermittler erforderlich und unterstützen das Reinigungsvermögen. Sie haben jedoch schädliche Auswirkungen auf die Umwelt. Zukünftige europäische Gesetzgebung wird die Minimierung der in die Umwelt abgegebenen Phosphatmengen fordern.
WO 98 30670 A vom vorliegenden Anmelder, Hinton, G. T., gehört zum Stand der Technik kraft des Artikels 54(3) EPÜ. Es beschreibt granuliertes Peroxocarbonat zur Verwendung in Reinigungsprodukten, das in eine Mischung eingeschlossen ist, die aus Sulfat, Carboxymethylcellulose und nichtionogenem Tensid besteht. Dieses Dokument offenbart jedoch keine phosphatfreien Reinigungsmittelzusammensetzungen.
WO 92 01037 A und FR-A-2 666 348 beziehen sich auf Reinigungsmittelzusammensetzungen, die in wasserlösliche Päckchen aus Polyvinylalkohol (PVAC) verpackt sind, offenbaren jedoch keine eingeschlossenen Peroxocarbonatkörnchen.
EP-A-0 481 793 offenbart Reinigungstabletten, die Peroxocarbonat umfassen, das zusammen mit einem Natriumcarbonat oder einem Gemisch aus Natriumcarbonat und einem Akryl- oder Maleinpolymer in einem bestimmten Bereich abgesondert wird.
Die granulierten Reinigungsmittelzusammensetzungen aus EP-A-0 639 639 umfassen Peroxocarbonat, beschichtet entweder mit einem geschmischten Natriumcarbonat-/Natriumsülfatsalz oder Natriumsilicat. Die erstgenannte Beschichtung wird ebenso in WO 95 28467 A verwendet.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Reinigungs- oder Bleichmittel zur Reinigung in Wäschereien oder in privaten Wasch- oder Geschirrspülmaschinen bereitzustellen, das phosphatfrei ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Reinigungsmittelzusammensetzung bereitgestellt, bestehend aus einem granulierten Peroxocarbonat und einer Mischung, in die das Peroxocarbonat eingeschlossen ist, wobei die Mischung aus einem Sulfat, Carboxymethylcellulose und einem nichtionogenen Tensid besteht, wobei die Reinigungsmittelzusammensetzung aus Natriummetasilicat besteht und kein Zeolith, Peroxoborat oder Phosphat umfasst, und wobei die Zusammensetzung mindestens neun Monate lang in einer wasserlöslichen PVAC-Film-Verpackung aufbewahrt werden kann, und wobei die Zusammensetzung aus zwischen 1% und 15% Peroxocarbonat besteht.
Die Reinigungsmittelformulierung verwendet vorzugsweise Natriumperoxocarbonat, Carboxymethylcellulose, Natriumsulfat, eine nichtionogene Tensidmischung, Natriumsilicat und einen Phosphatersatzstoff, d. h. eine Alternative zu den Phosphaten, die in Reinigungsmittelformulierungen verwendet werden.
Der Phosphatersatzstoff kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Silicaten, Carbonaten und Polycarboxylaten besteht, die ganz oder im Wesentlichen wasserfrei sein sollten.
Die Erfindung schließt besonders Polyphosphate aus und umfasst vorzugsweise Polyacrylate in pulverisierter oder flüssiger Form. In bestimmten Formulierungen wird die Menge an Emulgator-Metasilicat ebenso erhöht und die Menge an Carboxymethylcellulose wird vermindert und der Bleichaktivator wird hinzugegeben, wenn flüssiges Polyacrylat verwendet wird.
Ferner besteht das Reinigungsmittel vorzugsweise aus einem Bleichaktivator wie beispielsweise TAED.
Das Reinigungsmittel kann ferner aus mindestens einem Bestandteil bestehen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus linearem Alkylbenzensulfonat, Natriumlaurylsulfat, Natriumcarbonat, wenig schäumendem Netzmittel, Riechstoffen, optischen Aufhellern, Salzen, Pigmenten und Enzymen besteht.
In einer Ausführungsform ist die Reinigungsmittelformulierung ein Waschprodukt.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Reinigungsmittel ein Geschirrspülmaschinen-Produkt.
Geeigneterweise ist das Wasch- oder Geschirrspülmaschinen-Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung in einem PVAC-Film verpackt. Ein Produkt der Erfindung ist stabil in PVAC-Film, verglichen mit anderen Produkten, welche Zeolithe und Peroxoborate enthalten.
Geeigneterweise ist der Film 20-80 Mikronen dick.
Das Produkt kann in eine Tablettenform gebracht werden.
Die oben erwähnte granulierte Form von Peroxocarbonat ermöglicht dem Waschprodukt ein effizientes Bleichen, ohne die Stabilität des Produkts in der Lagerung zu beeinträchtigen.
Während Modifikationen und Verbesserungen erfolgen können, ohne den Bereich dieser Erfindung zu verlassen, ist Folgendes eine Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die beigelegten Schaubilder:
Fig. 1a und 1b stellen ein lösliches Einkammerpäckchen dar, welches aus einem Polyvinylalkohol (PVAC)-Film hergestellt ist, der mit einem Produkt gefüllt und hitzeversiegelt ist.
Fig. 2a und 2b stellen ein lösliches Einkammerpäckchen dar, welches durch Thermoformen aus einem PVAC-Film hergestellt ist.
Die Päckchen sind so versiegelt, dass sie ein Wasch- und ein Weichspülpulver enthalten ohne auszulaufen oder die Luft zu verunreinigen, was Augen- und/oder Hautreizungen etc. hervorrufen kann.

Beispiel 1

Das Wasch- und Weichspülpulver kann in Form eines Superkonzentrats mit einer Schüttdichte von nicht weniger als 0,75 kg/l auftreten. Das Wasch- und Weichspülpulver ist vorgewogen und in 50 g-Schüben verpackt, die zum Waschen von 4,5 kg Trockengewicht gemischten Gewebes (normale Verschmutzung) bei harten oder weichen Wasserbedingungen ausreichend sind.
Um die Lagerung und Haltbarkeit der Wasch- und Weichspülmittel enthaltenden Päckchen zu bestimmen, wurden die Päckchen wie folgt behandelt:
1. Wasch- und Weichspülprodukte, welche die Verbindung aus granuliertem Peroxocarbonat umfassten, wurden unter atmosphärischen Bedingungen in PVAC-Päckchen versiegelt und bei verschiedenen Temperaturen aufbewahrt.
2. Päckchen, welche die Wasch- und Weichspülprodukte enthielten, wurden in einem PVC-Behälter unter atmosphärischen Bedingungen versiegelt und bei verschiedenen Temperaturen aufbewahrt.
Die unter 1 und 2 oben genannten Proben wurden neun Monate lang aufbewahrt, worauf sie separaten Waschzyklen hinzugegeben wurden. In beiden Fällen wurden die Proben als stabil befunden (vor der Verwendung sowie nach der Lagerung) ohne Verschlechterung des Produkts oder des Päckchens, das das Produkt enthielt.
Päckchen wurden in kaltem Wasser (20ºC) unter Verwendung einer Kombination aus Wasserfluss und mechanischem Rühren aufgelöst, worauf Päckchen und Inhalt typischerweise vollständig und ohne Rückstände innerhalb von 90 Sekunden aufgelöst waren.
Der Polyvinylalkohol-Film war 30-85 Mikronen (+/-10-15%) dick. Der Polyvinylalkohol-Film ist sowohl biologisch abbaubar als auch ungefährlich.
Das Verfahren zur Herstellung der Päckchen gemäß Fig. 1a und b, welche das Geschirrspül-, Wasch- und/oder Weichspülprodukt enthalten, erfordert eine Formfüllmaschine, die so modifiziert ist, dass das Päckchen mit einer minimalen Anzahl von Faltungen und Versiegelungen hergestellt wird.
Das Thermoformen von Film kann alternativ zur Herstellung von gefüllten Päckchen, wie in Fig. 2 dargestellt, verwendet werden.

Beispiel 2

Typische Reinigungsmittelproduktformulierungen
lineares Alkylbenzensulfonat (LABS) 0,5%
Natriumperoxocarbonat 1-15%
Carboxymethylcellulose (CMC) 1-5%
Natriumsulfat wasserfrei 5-35%
Natriumcarbonat 0-35%
nichtionogene Tensidmischung 1-10%
wenig schäumendes Netzmittel 0-2%
Natriummetasilicat 1-30%
Riechstoffe 0-1,5%
optische Aufheller 0-1%
Salze 0-10%
Enzyme (gemischt) 0-5%
Copolymer 0-10%
wasserlösliches Farbpigment 0%
Natriumpolyacrylat 1-30%
(z. B. Sandoperol) (vorzugsweise 2-12%)
Bleichaktivator 0,1-2%
Nebenbestandteile nach Erfordernis.
Lineares Alkylbenzensulfonat kann durch 0,5 bis 10% Natriumlaurylsulfat ersetzt werden, um ein umweltfreundlicheres Produkt herzustellen.
Unterschiedliche Mengen der oben genannten Komponenten können abhängig vom erforderten Produkttyp, d. h. zum Wäsche waschen, Geschirr spülen oder Weichspülen, verwendet werden.
In den folgenden Beispielen werden die nichtionogene Mischung und das wenig schäumende Netzmittel zusammen als flüssige Mischung bezeichnet.

Beispiel 3

Waschprodukt unter Verwendung von flüssigem Polyacrylat
Ein Waschprodukt wurde vorbereitet und in einem PVAC-Film verpackt.
Die Formulierung setzte sich zusammen aus
linearem Alkylbenzensulfat 2%
Natriumperoxocarbonat 3%
Carboxymethylcellulose 1%
Natriumsulfat wasserfrei 25%
Natriumcarbonat 28%
flüssiger Mischung 2%
Natriummetasilicat 30%
anionischem Natriumpolyacrylat 10%
Riechstoffen 0,8%
optischen Aufhellern 0,5%
Salzen 2%
Enzymen (gemischt) 1,5%
Copolymer 2%
Bleichaktivator (TAED) 1%
Vor dem Mischen wird das flüssige Polyacrylat mit ungefähr 60% des wasserfreien Sulfats vermischt und getrocknet.
Das Polyacrylat kann alternativ dazu mit jedem der pulverförmigen Stoffe, welche durch das Pulver dispergiert sind, gemischt werden.

Beispiel 4

Waschprodukt
Ein Waschprodukt wurde vorbereitet und in einem PVAC-Film verpackt.
Die Formulierung setzte sich zusammen aus
linearem Alkylbenzensulfat 2%
Natriumperoxocarbonat 5,1%
Carboxymethylcellulose 1,0%
Natriumsulfat wasserfrei 20%
Natriumcarbonat 33,0%
flüssiger Mischung 2,0%
Natriummetasilicat 30%
Riechstoffen 0,8%
optischen Aufhellern 0,5%
Salzen (NTA-Pulver) 2%
Enzymen (gemischt) 1,5%
Copolymer 2,0%
Bleichaktivator (TAED) 1%
Das Einschließen von Copolymer verbesserte die Ablagerung.

Herstellung der Formulierung

Das Peroxocarbonat wurde dem Päckchen, wie in Fig. 1 gezeigt, in Form von Körnchen hinzugegeben. Diese Körnchen bestanden aus Peroxocarbonat, Sulfat und Carboxymethylcellulose in unterschiedlichen Mengen zusammen mit einer Mischung aus nichtionogenen Tensiden zur Erzeugung eines Bindemittels. Diese Komponenten wurden bearbeitet, um ein staubfreies Körnchen mit einem Durchmesser von nicht weniger als 150 Mikronen herzustellen.
Zur Herstellung der Körnchen wurde ein horizontaler Mixer verwendet. Eine flüssige Mischung, bestehend aus den oben genannten Waschkomponenten, wurde dem Mixer aus einem Hochdruckbehälter, welcher ein Rührwerk integriert hat, hinzugegeben. Die flüssige Mischung wurde unter einem Druck von 60 Pfund pro Quadratzoll eingespeist.
Das fertige granulierte Reinigungsmittel ist vollständig biologisch abbaubar und hat einen stabilen pH-Bereich von 10-11, der die Stabilität des PVAC-Films, wie in dieser Erfindung verwendet, nicht beeinflusst.
Versuche haben gezeigt, dass die Verwendung nichtionogener Tenside, welche aus Alkylarylpolyglycolethoxylaten durch die Alkyl-Gruppe C&sub6;&submin;&sub1;&sub2; (typischerweise C&sub8;&submin;&sub1;&sub0;) bestehen, stabil ist und selbst nach Lagerung von mehr als 9 Monaten die besten Ergebnisse erzielt.
Eine typische Einschlussmischung ist Folgende:
Natriumsulfat (wasserfrei) 5-98%
Carboxymethylcellulose 1-25%
nichtionogene Tensidmischungen 1-40%
Alternative nichtionogene Tensidmischungen, die aus Alkoholpolyglycolethoxylatoxid im Bereich von 0,5-5% bestehen, sind mit Erfolg verwendet worden.
Die Vorteile der Erfindung und der Weise, auf die die Nachteile der schon bekannten Anordnungen überwunden wurden, umfassen das Formen eines Granulatprodukts von angemessener Grösse und Stärke zur Verwendung in einem heissen oder kalten Verfahren durch Einschluss eines Peroxocarbonats in einer pulverförmigen/flüssigen Mischung.
Ein Einkomponentenpäckchen, das so versiegelt ist, dass das Peroxocarbonat sich nicht im Reingungsmittel, das im Päckchen enthalten ist, zersetzt.
Nach der Auflösung hinterlässt das PVAC keine Rückstände, d. h. es hat sich vollständig aufgelöst.
Zur Auflösung des PVAC-Films ist keine mechanische Einwirkung erforderlich.
Das Einschlussverfahren verlängert die Haltbarkeit des vollständig ausgebauten Reinigungsmittels in dem PVAC-Päckchen.
In der hochkonzentrierten Form erfordert eine Waschmittelformulierung normalerweise 50 g je 4,5 kg (Trockengewicht) bei normaler Verschmutzung.

Beispiel 5(a)

Natriumsulfat 20%
Natriumcarbonat 40%
Natriummetasilicat wasserfrei 15%
Natriumperoxocarbonat-Peroxyhydrat 10%
CMC 1%
Alkoholpolyglycolethoxylat- Oxid + kationisches Harzfarbmittel Transferhemmstoff 5%
LABS 1,2%
NTA-Pulver/EDTA-Pulver 5%
Enzyme (wahlweise) 0,5%
Copolymer 1%
TAED 1%
OBA (wahlweise) 0,3%
Riechstoff (wahlweise) -

Beispiel 5(b)

Natriumsulfat 14%
Natriumcarbonat dicht 50%
Natriummetasilicat wasserfrei 10%
Alkoholpolyglycolether + kationisches Harzfarbmittel Transferhemmstoff 10%
CMC 2%
Peroxocarbonat 4,5%
otische Aufheller 0,3%
LABS 1,2%
NTA-Pulver (Salze) 5%
Riechstoffe 0,5%
Enzyme 0,5%
Copolymer 1%
TAED 1%
In den oben genannten Beispielen wird kein Phosphat oder Phosphatersatzstoff verwendet. Das Niveau von Natriumcarbonat ist in Beispiel 5(b) erhöht, damit es als Füllmittel wirkt und die zuvor vom Phosphat bereitgestellte Alkalinität bereitstellt. Ein erhöhtes Niveau von Peroxocarbonat wirkt ähnlich.

Beispiel 6

Natriummetasilicat 18%
Natriumcarbonat 40%
Natriumsulfat 14%
Natriumpolyacrylat sauer 6%
Natriumperoxocarbonat 8%
CMC 1%
NTA-/EDTA-Pulver 4%
LABS 2%
Riechstoff 0,8%
flüssiger Alkoholpolyglycolether + Farbmitteltransferhemmstoff 3%
Enzyme 0,6%
OBAs 0,3%
Copolymer 1%
TAED 1,3%

Beispiel 7

Natriummetasilicat 20%
Natriumsulfat 20%
Natriumcarbonat dicht 30%
Natriumperoxocarbonat 10%
LABS 1,5%
CMC 2%
NTA/EDTA 5%
Riechstoff 0,5%
TAED 2%
Copolymer 2%
flüssiger Ethoxylatalkohol/Alkohol Polyglycoloxid-Farbmitteltransferhemmstoff 7%
Diese Formulierung verwendet keine OBAs zur Verwendung an farbigem Gewebe und keine Enzyme, so dass sie nicht biologisch ist.
Die Formulierungen in den Beispielen 5(a), (b), 6 und 7 können, auf ähnliche Weise wie in den Beispielen 1-4, vorbereitet und in PVAC-Film verpackt werden.

Claims

1. Eine Reinigungsmittelzusammensetzung, bestehend aus einem granulierten Peroxocarbonat und einer Mischung, in die das Peroxocarbonat eingeschlossen ist, wobei die Mischung aus einem Sulfat, Carboxymethylcellulose und einem nichtionogenen Tensid besteht, wobei die Reinigungsmittelzusammensetzung aus Natriummetasilicat besteht und kein Zeolith, Peroxoborat oder Phosphat umfasst, und wobei die Zusammensetzung mindestens neun Monate lang in einer wasserlöslichen PVAC-Film-Verpackung aufbewahrt werden kann, und wobei die Zusammensetzung aus zwischen 1% und 15% Peroxocarbonat besteht.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Peroxocarbonat Natriumperoxocarbonat ist.

3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Sulfat Natriumsulfat ist.

4. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Tensid Alkyl (C&sub5; bis C&sub1;&sub2;)-aryl-polyglykol-ethoxylat ist.

5. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung ferner aus mindestens einem der Bestandteile besteht, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus linearem Alkylbenzensulfonat, Natriumcarbonat, wenig schäumendem Netzmittel, Riechstoffen, kationischem Tensid, optischen Aufhellern, Salzen und Enzymen besteht.

6. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung ferner einen Phosphatersatzstoff umfasst.

7. Zusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei der Phosphatersatzstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Silicaten, Carbonaten und Polycarboxylaten besteht.

8. Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, wobei der Phosphatersatzstoff ein Polyacrylat ist.

9. Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, wobei der Phosphatersatzstoff ein Natriumpolyacrylat ist.

10. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung ein Waschprodukt ist.

11. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung ein Geschirrspülmaschinen-Produkt ist.

12. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die in einem 20-80 Mikronen dicken PVAC-Film verpackt ist.

13. Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Produkt in Tablettenform komprimiert ist.