УНИТАРНОЕ ИЗДЕЛИЕ НА ОСНОВЕ МОЮЩЕГО СРЕДСТВА ДЛЯ СТИРКИ
UNITARY PRODUCT BASED ON DETERGENT FOR LAUNDRY

Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к унитарному изделию на основе моющего средства для стирки, которое является водорастворимым.
Предпосылки создания изобретения
В данной области техники известны пластиноподобные изделия на основе моющего средства для стирки, которые полностью или практически растворимы в воде. Их легче обрабатывать, чем порошковые и жидкие моющие средства для стирки. В отличие от порошковых моющих средств для стирки, которые могут легко просыпаться во время использования или могут поглощать влагу из окружающего воздуха с образованием комков (т.е. происходит слеживание), эти пластины моющего средства для стирки имеют форму цельного или унитарного изделия, которое значительно снижает риск просыпания или слеживания. В отличие от жидкого моющего средства для стирки, эти пластины моющего средства для стирки содержат небольшое количество воды или вообще не содержат ее. Следовательно, они чрезвычайно концентрированы и гораздо легче перевозятся и обрабатываются с минимальным риском потерь или без них. Кроме того, они являются химически и физически стабильными во время транспортировки и хранения и имеют значительно меньший физический и экологический след.
В последние годы такие пластиноподобные изделия на основе моющего средства для стирки добились значительного прогресса в различных аспектах, в том числе увеличении содержания поверхностно-активного вещества посредством использования поливинилового спирта (PVA) в качестве основного пленкоформирующего вещества и повышенной эффективности обработки за счет применения способа сушки во вращающемся барабане. Следовательно, они становятся все более и более коммерчески доступными и популярными среди потребителей.
Однако такие пластиноподобные изделия на основе моющего средства для стирки по-прежнему подвержены значительному ограничению типов поверхностно-активных веществ, которые могут быть использованы, поскольку для формирования пластин на сушилке с вращающимся барабаном может быть обработано только небольшое количество поверхностно-активных веществ (таких как алкилсульфаты). Когда в пластиноподобные изделия на основе моющего средства для стирки включены другие поверхностно-активные вещества, полученные изделия могут проявлять нежелательные свойства (например, медленное растворение и нежелательное слеживание) и, что более важно, пластиноподобные изделия во время формирования пленки могут прилипать к барабанной сушилке и должны быть немедленно соскоблены, что может существенно нарушить производственный процесс и снизить стабильность обработки. Такой ограниченный выбор поверхностно-активных веществ, которые могут быть использованы в пластиноподобных изделиях на основе моющего средства для стирки, в свою очередь приводит к низкой производительности очистки, особенно в областях, где ткани или одежда подвергаются воздействию обыкновенного грунта, что может эффективно удаляться различными поверхностно-активными веществами с дополнительными очищающими свойствами.
Таким образом, существует потребность в таких пластиноподобных изделиях на основе моющего средства для стирки с большей свободой в выборе поверхностно-активных веществ и соответствующей улучшенной производительностью очистки от обыкновенного грунта, в то же время поддерживая стабильность обработки и другие желательные атрибуты существующих пластиноподобных изделиях на основе моющего средства для стирки, такие как быстрое растворение и незначительное слеживание или его отсутствие.
Изложение сущности изобретения
В настоящем изобретении предлагается унитарное изделие на основе моющего средства для стирки, растворимое в воде, которое содержит одну или более дискретных частиц, содержащих поверхностно-активное вещество, которые расположены между двумя или более неволокнистыми пластинами, содержащими поверхностно-активное вещество. В частности, неволокнистые пластины содержат первое поверхностно-активное вещество, которое является относительно менее гидрофильным, в то время как дискретные частицы содержат второе поверхностно-активное вещество, которое является относительно более гидрофильным. Такое унитарное изделие на основе моющего средства для стирки может быть легко изготовлено с помощью способа маркировки частиц (например, гранулирование и/или распылительная сушка) и способа формирования пленки, а его преимущества включают большую свободу выбора поверхностно-активных веществ, улучшенную производительность очистки, стабильность обработки, быстрое растворение и незначительное слеживание или его отсутствие.
6
20
6
20
6
20
6
20
В одном аспекте настоящее изобретение относится к унитарному изделию на основе моющего средства для стирки, содержащему две или более неволокнистых пластин и одну или более дискретных частиц, размещенных между такими двумя или более неволокнистыми пластинами. Водорастворимыми являются как такие неволокнистые пластины, так и такие дискретные частицы. Каждая из неволокнистых пластин содержит по меньшей мере одно пленкоформирующее вещество и первое поверхностно-активное вещество, тогда как такое первое поверхностно-активное вещество характеризуется гидрофильным индексом (HI) не более около 7,5. Первое поверхностно-активное вещество может быть выбрано, например, из группы состоящей из неалкоксилированных линейных или разветвленных C-C алкилсульфатов (AS), C-C линейных алкилбензолсульфонатов (LAS) и их комбинаций. Каждая из дискретных частиц содержит второе поверхностно-активное вещество, тогда как такое второе поверхностно-активное вещество характеризуется HI более около 7,5. Второй поверхностно-активное вещество могут быть выбрано, например, из группы, состоящей из линейных или разветвленных C-C алкилалкоксилированных сульфатов (АAS), имеющих средневесовой степенью алкоксилирования в диапазоне от около 0,1 до около 10, C-C алкилалкоксилированных спиртов (AA), имеющих средневесовую степень алкоксилирования в диапазоне от около 5 до около 15, и их комбинации.
Каждая из неволокнистых пластин, предпочтительно, имеет толщину в диапазоне от около 0,1 мм до около 10 мм, более предпочтительно, отношение длины к толщине по меньшей мере около 5:1 и, наиболее предпочтительно, соотношение длины и ширины по меньшей мере около 5:1.
Отдельные частицы могут характеризоваться медианным размером частиц в диапазоне от около 1 мкм до около 2000 мкм, предпочтительно от около 100 мкм до около 1500 мкм, более предпочтительно от около 250 мкм до около 1000 мкм.
Предпочтительно, но не обязательно, дискретные частицы, по меньшей мере, частично размещены по меньшей мере в одном из вышеупомянутых неволокнистых пластин.
6
18
12
14
6
20
10
16
Предпочтительно, первое поверхностно-активное вещество и/или второе поверхностно-активное вещество являются основными поверхностно-активными веществами в каждой из неволокнистых пластин и/или дискретных частиц, соответственно. Первое поверхностно-активное вещество, предпочтительно, представляет собой поверхностно-активное вещество на основе линейного или разветвленного неалкоксилированного C-C AS, более предпочтительно, поверхностно-активное вещество на основе линейного или разветвленного неалкоксилированного C-C AS. Второе поверхностно-активное вещество, предпочтительно, представляет собой поверхностно-активное вещество на основе линейного или разветвленного C-C АAS, имеющего средневесовую степень алкоксилирования в диапазоне от около 0,1 до около 10, более предпочтительно, линейного или разветвленного поверхностно-активного вещества на основе C-C алкилэтоксилированного сульфата (AES), имеющего средневесовую степень алкоксилирования в диапазоне от около 1 до около 5.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая из неволокнистых пластин содержит: (1) от около 5% до около 90%, предпочтительно от около 20% до около 90%, более предпочтительно от около 30% до около 90%, наиболее предпочтительно от около 40% до около 90% первого поверхностно-активного вещества от общей массы каждой неволокнистой пластины; и, предпочтительно, (2) от около 1% до около 70%, предпочтительно от около 2% до около 60%, более предпочтительно от около 5% до около 50%, наиболее предпочтительно от около 10% до около 40% указанного выше по меньшей мере одного пленкоформирующего вещества от общей массы подобной неволокнистой пластины. Необязательно, каждая из неволокнистых пластин может дополнительно содержать от 0% до 15%, предпочтительно, от 0% до 10%, более предпочтительно, от 0% до 5%, наиболее предпочтительно, от 0% до 1% второго поверхностно-активного вещества от общей массы каждой неволокнистой пластины.
По меньшей мере одно пленкоформирующее вещество может представлять собой водорастворимый полимер, выбранный из группы, состоящей из поливиниловых спиртов, полиалкиленгликолей, крахмала или модифицированного крахмала, целлюлозы или модифицированной целлюлозы, полиакрилатов, полиметакрилатов, полиакриламидов, поливинилпирролидонов и их комбинаций. В одном варианте осуществления водорастворимый полимер выбирают из группы, состоящий из поливиниловых спиртов, полиалкиленгликолей и их комбинаций.
Каждая из дискретных частиц, предпочтительно, содержит от около 20% до около 90%, предпочтительно от около 30% до около 90%, более предпочтительно от около 40% до около 90%, наиболее предпочтительно от около 50% до около 90% указанного выше второго поверхностно-активного вещества от общей массы каждой подобной дискретной частицы. Необязательно, каждая из дискретных частиц может дополнительно содержать от 0% до 50%, предпочтительно, от 0% до 30%, более предпочтительно, от 0% до 20%, наиболее предпочтительно, от 0% до 15% первого поверхностно-активного вещества от общей массы каждой подобной дискретной частицы.
a
2
2
b
2
2
2
c
n
2
2
2
2
2
Более предпочтительно, когда второе поверхностно-активное вещество представляет собой АAS или AES, причем каждая из дискретных частиц дополнительно содержит от около 0,5% до около 20%, предпочтительно от около 1% до около 15%, более предпочтительно от около 2% до около 10% алкоксилированного полиалкиленимина от общей массы каждой подобной дискретной частицы. Алкоксилированный полиалкиленимин может иметь эмпирическую формулу (PEI)(CHCHO)(CHCHCHO), в которой PEI представляет собой полиэтилениминовое ядро; a представляет собой среднечисленную молекулярную массу (MW) PEI ядра перед модификацией, которая находится в диапазоне от около 100 до около 100 000 дальтон, предпочтительно от около 200 до около 5000 дальтон, более предпочтительно от около 500 до около 1000 дальтон; b представляет собой средневзвешенное количество звеньев этиленоксида (CHCHO) на атом азота в ядре PEI, которое находится в диапазоне от 0 до около 60, предпочтительно от около 1 до около 50, более предпочтительно от около 5 до около 40, наиболее предпочтительно от около 10 до около 30; и c представляет собой средневзвешенное количество звеньев пропиленоксида (CHCHCHO) на атом азота в ядре PEI, которое находится в диапазоне от 0 до около 60, предпочтительно, от 0 до около 40, более предпочтительно, от 0 до около 30, наиболее предпочтительно, от 0 до около 20.
При условии, что второе поверхностно-активное вещество представляет собой АAS или AES, каждая из дискретных частиц может дополнительно содержать от около 0,5% до около 20%, предпочтительно от около 1% до около 15%, более предпочтительно от около 2% до около 10% полиалкиленгликоля от общей массы каждой подобной дискретной частицы. Предпочтительно, полиалкиленгликоль представляет собой полиэтиленгликоль со средневесовой молекулярной массой в диапазоне от 500 до 20 000 дальтон, предпочтительно от около 1000 до 15 000 дальтон и, более предпочтительно, от 2000 до 8000 дальтон. Более предпочтительно, полиалкиленгликоль присутствует в каждой из указанных дискретных частиц вместе с алкоксилированным полиалкиленимином, как описано выше в настоящем документе.
Унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению может дополнительно содержать одной или более волокнистых пластин, размещенных вблизи по меньшей мере одного из вышеупомянутых неволокнистых пластин, в то время как один или более волокнистых пластин также являются водорастворимыми. Каждый из одной или более волокнистых пластин, предпочтительно, содержит множество волокон, и, более предпочтительно, каждый из таких волокон содержит от около 10% до около 90%, предпочтительно от около 20% до около 80%, более предпочтительно от около 30% до около 70% третьего поверхностно-активного вещества от общего сухого веса каждого указанного волокна. Предпочтительно, но не обязательно, третье поверхностно-активное вещество является таким же, как и первое поверхностно-активное вещество.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к использованию унитарного изделия на основе моющего средства для стирки, как упомянуто выше, для предварительной обработки и/или чистки тканей, например, путем смачивания части тканей, нуждающихся в предварительной обработке и/или чистке, и приведения в непосредственный контакт, по меньшей мере, части унитарного изделия на основе моющего средства для стирки со смоченным участком тканей.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут более понятными после прочтения нижеследующего подробного описания изобретения.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 представлен схематический вид в поперечном сечении унитарного изделия на основе моющего средства для стирки, содержащего дискретные частицы, содержащие поверхностно-активные вещества, расположенные между двумя неволокнистыми пластинами, содержащими поверхностно-активное вещество, в то время как частицы являются легкосыпучими в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлен схематический вид в поперечном сечении унитарного изделия на основе моющего средства для стирки, содержащего дискретные частицы, содержащие поверхностно-активные вещества, расположенные между двумя неволокнистыми пластинами, в то время как частицы частично размещены в двух пластинах и, следовательно, иммобилизованы, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 представляет собой схематический вид в поперечном разрезе унитарного изделия на основе моющего средства для стирки, содержащего дискретные частицы, содержащие поверхностно-активное вещество, которые полностью размещены в неволокнистой содержащей поверхностно-активное вещество пластине, которая, в свою очередь, помещена между двумя дополнительными неволокнистыми содержащими поверхностно-активное вещество пластинами, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 представляет собой поперечное сечение, полученное с помощью рентгеновской компьютерной томографии (КТ), неволокнистой содержащей поверхностно-активное вещество пластины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, который демонстрирует дискретные содержащие поверхностно-активное вещество частицы, полностью размещенные в нем.
На фиг. 5A-5C представлены топографические изображения рентгеновской компьютерной томографии пластины, изображенной на фиг. 4, из положений 1, 2, 3, изображенных на фиг. 4, соответственно.
На фиг. 6 представляет собой схематический вид в поперечном разрезе унитарного изделия на основе моющего средства для стирки, содержащего дискретные частицы, содержащие поверхностно-активное вещество, которые полностью размещены в волокнистой, содержащей поверхностно-активное вещество, пластине, содержащей множество волокон, в то время как такая волокнистая пластина, которая, в свою очередь, помещена между двумя неволокнистыми содержащими поверхностно-активное вещество пластинами, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Характеристики и преимущества различных вариантов осуществления изобретения станут понятными из представленного ниже описания, которое включает в себя примеры конкретных вариантов осуществления, предназначенных для более широкого представления изобретения. Различные модификации будут очевидными для специалистов в данной области благодаря настоящему описанию и практическому применению изобретения. Объем настоящего изобретения не должен быть ограничен конкретными описанными формами, и изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативные варианты, подпадающие под сущность и объем изобретения, как определено формулой изобретения.
Размеры и величины, описанные в настоящем документе, не следует понимать как строго ограниченные перечисленными точными числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, каждый такой размер должен обозначать как указанное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, в который входит это значение. Например, размер, описанный как «40 мм», подразумевает «приблизительно 40 мм».
В контексте настоящего документа термины в единственном числе следует понимать как означающие один или более из заявленных или описанных объектов. Термины «содержать», «содержит», «содержащий», «вмещать», «вмещает», «вмещающий», «включать», «включает» и «включающий в себя» не имеют ограничительного характера.
В настоящем документе термин «унитарный» относится к структуре, содержащей множество отличительных частей, которые объединены вместе с образованием визуально связанного и структурно цельного изделия.
В настоящем документе термин «неволокнистый» относится к структуре, которая не содержит или по существу не содержит волокнистых элементов. В настоящем документе термины «волокнистый элемент» и «волокна» используются взаимозаменяемо для обозначения удлиненных частиц, имеющих длину, значительно превышающую средний диаметр ее поперечного сечения, т.е. соотношение длины к диаметру по меньшей мере 10:1, и предпочтительно, такие удлиненные частицы имеют средний диаметр поперечного сечения не более 1 мм.
Используемый в настоящем документе термин «пластина» относится к трехмерной форме, имеющей толщину, длину и ширину, причем отношение длины к толщине и отношение ширины к толщине составляет по меньшей мере около 5:1, а отношение длины к ширине составляет по меньшей мере около 1:1. И отношение длины к толщине, и отношение ширины к толщине предпочтительно составляет по меньшей мере около 10 : 1, а отношение длины к ширине составляет по меньшей мере около 1,2 : 1. И отношение длины к толщине, и отношение ширины к толщине более предпочтительно составляет по меньшей мере около 15 : 1, а отношение длины к ширине составляет по меньшей мере около 1,5 : 1. И отношение длины к толщине, и отношение ширины к толщине наиболее предпочтительно составляет по меньшей мере около 20 : 1, а отношение длины к ширине составляет по меньшей мере около 1,618 : 1.
Используемый в настоящем документе термин «дискретный» относится к частицам, структурно отличаемых друг от друга либо под невооруженным глазом человека, либо под электронными устройствами визуализации, такими как сканирующий электронный микроскоп (SEM) и трансмиссионный электронный микроскоп (TEM). Предпочтительно, дискретные частицы по настоящему изобретению являются структурно различимыми друг от друга невооруженным глазом человека.
В настоящем документе термин «частица» относится к твердому веществу в ничтожном количестве, такому как порошок, гранула, капсула, микрокапсула и/или дробинка. Частицы по настоящему изобретению могут представлять собой сферы, стержни, пластины, трубки, квадраты, прямоугольники, диски, звезды или чешуйки обычной или неправильной формы, но они не являются волокнистыми. Частицы по настоящему изобретению могут иметь медианный размер частиц 2000 мкм или менее, что измеряют в соответствии с описанным в настоящем документе тесте на медианный размер частиц. Предпочтительно, частицы по настоящему изобретению имеют медианный размер частиц в диапазоне от около 1 мкм до около 2000 мкм, более предпочтительно от около 10 мкм до около 1800 мкм, еще более предпочтительно от около 50 мкм до около 1700 мкм, наиболее предпочтительно от около 100 мкм до около 1500 мкм, даже более предпочтительно от около 250 мкм до около 1000 мкм, даже еще более предпочтительно от около 300 мкм до около 800 мкм, что измеряют в соответствии с описанным в настоящем документе тесте на медианный размер частиц.
Используемый в настоящем документе термин «водорастворимый» относится к способности материала пробы полностью растворяться или диспергироваться в воде, не оставляя видимых твердых веществ или не образуя визуально различимую отдельную фазу, когда по меньшей мере около 25 грамм, предпочтительно, по меньшей мере около 50 грамм, более предпочтительно, по меньшей мере около 100 грамм, наиболее предпочтительно, по меньшей мере около 150 грамм подобного материала помещают в один литр (1 л) деионизированной воды при 20°С и при атмосферном давлении при достаточном перемешивании.
Используемый в настоящем документе термин «процентное содержание (%) растворенного вещества» относится к способности материала пробы растворяться в течение определенного периода времени в рамках описанного в настоящем документе ниже теста на растворение пакета черного хлопчатобумажного мешочка. Процентное содержание (%) растворенного вещества в образце материала можно рассчитать как
.
Чем выше это процентное содержание, тем лучше растворение материала образца в течение заданного периода времени. Эта скорость может быть отрицательной, если нерастворенные твердые вещества сохраняют достаточное количество влаги после сушки.
Как применяют в настоящем документе «гидрофильный индекс» или «HI» поверхностно-активного вещества вычисляют по следующему уравнению:
h
T
h
T
12
14
12
14
12
14
14
15
12
14
где M представляет собой молекулярную массу всех гидрофильных групп в поверхностно-активном веществе, где M  представляет собой общую молекулярную массу поверхностно-активного вещества. Как M, так и M относятся к средневесовым молекулярным массам. Например, линейный алкилбензолсульфонат со средней длиной алкильной цепи около 11,8 имеет значение HI около 4,97. В другом примере C-C алкилсульфат имеет величину HI около 6,98. В еще одном примере, C-C алкилэтоксилированный сульфат со средней степенью этоксилирования около 1 имеет величину HI около 8,78 и C-C алкилэтоксилированный сульфат со средней степенью этоксилирования около 3 имеет величину HI около 11,57. В еще одном дополнительном примере, C-C алкилэтоксилированный спирт со средней степенью этоксилирования около 7 имеет величину HI около 12,73 и C-C алкилэтоксилированный спирт со средней степенью этоксилирования около 9 имеет величину HI около 14,72.
В контексте настоящего документа термин «основное поверхностно-активное вещество» относится к поверхностно-активному веществу, которое присутствует в изделии в количестве 50% или более от общей массы всех поверхностно-активных веществ в подобном изделии.
В настоящем документе термин «состоящий по существу из» означает, что композиция не содержит ингредиента, который будет препятствовать осуществлению преимуществ или функций тех ингредиентов, которые явным образом описаны в настоящем документе. Кроме того, термин «практически не содержит» или «по существу не содержит» означает, что указанный материал присутствует в количестве от около 0 масс. % до около 5 масс. %, предпочтительно, от 0 масс. % до 3 масс. %. Кроме того, термины «по существу не содержит» или «по существу не включает в себя» означают, что указанный материал присутствует в количестве от 0 масс. % до около 1 масс. %, или, предпочтительно, от 0 масс. % до около 0,5 масс. %, более предпочтительно, от 0 масс. % до около 0,1 масс. %, наиболее предпочтительно, материал присутствует в аналитически не обнаруживаемых концентрациях.
В настоящем документе все концентрации и отношения являются массовыми, если не указано иное. Если не указано иное, все температуры в настоящем документе приведены в градусах Цельсия (°C). Все условия, описанные в настоящем документе, выполняют при 20°C и при атмосферном давлении, если не указано иное. Если не указано иное, все молекулярные массы полимеров определяют как средневесовую молекулярную массу.
Неволокнистые пластины
Неволокнистые пластины, используемые для удерживания или для размещения дискретных частиц в унитарном изделии на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению, являются водорастворимыми. Другими словами, они не содержат нерастворимую в воде подложку, как это делают некоторые из пластин стандартных моющих средств для стирки.
Каждая из таких неволокнистых пластин содержит по меньшей мере одно пленкоформирующее вещество и первое поверхностно-активное вещество. Первое поверхностно-активное вещество имеет относительно низкую гидрофильность (по сравнению со вторым поверхностно-активным веществом, содержащимся в дискретных частицах) и характеризуется гидрофильным индексом (HI) не более 7,5. Такое первое поверхностно-активное вещество при разбавлении образует вязкую гелеобразную гексагональную фазу с меньшей вероятностью по сравнению со вторым поверхностно-активным веществом. Следовательно, используя такое первое поверхностно-активное вещество при формировании неволокнистых пластин, а не дискретных частиц, настоящее изобретение может эффективно уменьшить образование геля во время стирки, что, в свою очередь, приводит к быстрому растворению и низкому количеству или отсутствию нерастворимых остатков получающейся в результате структуры унитарного изделия на основе моющего средства для стирки.
Неволокнистые пластины могут иметь любую форму или размер, при условии что их толщина, длина и ширина характеризуются: (1) соотношением длины к толщине по меньшей мере около 5:1, (2) соотношением ширины к толщине по меньшей мере около 5:1 и (3) соотношением длины к ширине составляет по меньшей мере около 1:1. Все последующие параметры, связанные с размером и/или формой для унитарного изделия на основе моющего средства для стирки, также применимы к каждой из неволокнистых пластин.
Каждая из неволокнистых пластин характеризуется достаточно высоким общим содержанием поверхностно-активного вещества, например, по меньшей мере около 30%, предпочтительно, по меньшей мере около 40%, более предпочтительно, по меньшей мере около 50%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере около 60% и, еще более предпочтительно, по меньшей мере около 70% от общей массы такой пластины.
Предпочтительно, первое поверхностно-активное вещество, как упомянуто выше в настоящем документе, является основным поверхностно-активным веществом в каждой из неволокнистых пластин, т.е. оно присутствует в количестве около 50% или более от общей массы всех поверхностно-активных веществ в такой неволокнистой пластине. Первое поверхностно-активное вещество характеризуется HI не более около 7,5 и, предпочтительно от около 4 до 7,5 и, более предпочтительно, от 4,5 до 7.
6
20
6
20
6
18
Подходящие для использования в качестве первое поверхностно-активного вещества в соответствии с настоящим изобретением включают линейные или разветвленные неалкоксилированные C-C алкилсульфаты (AS), линейные C-C алкилбензолсульфонаты (LAS) и их комбинации. Особенно предпочтительным типом поверхностно-активных веществ для использования в качестве первого поверхностно-активного вещества в неволокнистых пластинах по настоящему изобретению являются неалкоксилированные C-C AS, которые в дальнейшем обозначаются как «AS средней длины», в то время как каждый из них имеет разветвленную или линейную неалкоксилированную алкильную группу, содержащую от около 6 до около 18 атомов углерода. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения AS средней длины присутствует в качестве основного поверхностно-активного вещества в неволокнистой пластине, то есть он присутствует в количестве, которое составляет по меньшей мере около 50% от общей массы всех поверхностно-активных веществ в неволокнистой пластине, тогда как другое поверхностно-активное вещество, такое как LAS, присутствует в качестве вспомогательного поверхностно-активного вещества.
3
6
18
-
+
AS средней длины настоящего изобретения имеют общую формулу R-O-SOM, где R — разветвленная или линейная неалкоксилированная C–C алкильная группа, а M — катион щелочного металла, щелочноземельного металла или аммония. Группа R указанного поверхностно-активного вещества на основе AS, предпочтительно, содержит от около 8 до около 16 атомов углерода, более предпочтительно от около 10 до около 14 атомов углерода и наиболее предпочтительно от около 12 до около 14 атомов углерода. R может быть замещенным или незамещенным и предпочтительно является незамещенным. R по существу не имеет алкоксилирования. M предпочтительно представляет собой катион натрия, калия или магния и более предпочтительно M представляет собой катион натрия.
Количество поверхностно-активных веществ на основе AS средней длины, используемых в настоящем изобретении, может находиться в диапазоне от около 5% до около 90%, предпочтительно от около 10% до около 80%, более предпочтительно от около 20% до около 75% и наиболее предпочтительно от около 30% до около 70% от общей массы неволокнистых пластин. Такое(ие) поверхностно-активное(ые) вещество(а) на основе AS средней длины, предпочтительно, выполняет(ют) роль основного поверхностно-активного(ых) вещества(веществ) в поверхностно-активной системе неволокнистых пластин. Другими словами, поверхностно-активное(ые) вещество(а) на основе AS средней длины присутствует(ют) в количестве более 50% от общей массы всех поверхностно-активных веществ в неволокнистых пластинах.
6
8
10
12
14
16
18
Кроме этого, поверхностно-активная система неволокнистых пластин может содержать смесь поверхностно-активных веществ на основе AS средней длины, которая содержит более около 50 масс. %, предпочтительно, более около 60 масс. %, более предпочтительно, более около 70 масс. % или 80 масс. % и, наиболее предпочтительно, более 90 масс. % или даже 100 масс. % (т.е. по существу чистые) поверхностно-активных веществ на основе линейных AS, имеющих четное количество атомов углерода, в том числе, например, поверхностно-активных веществ на основе C, C, C, C, C, C и C AS.
6
14
6
14
6
14
6
14
Более предпочтительно, система поверхностно-активных веществ из неволокнистых пластин содержит смесь поверхностно-активных веществ на основе AS средней длины, в которой поверхностно-активные вещества в виде C-C AS присутствуют в количестве в диапазоне от около 85% до около 100% от общей массы смеси. Эта смесь может называться «богатой C–C AS смесью». Богатая C–C AS смесь более предпочтительно содержит от около 90 масс. % до около 100 масс. %, или от около 92 масс. % до около 98 масс. %, или от около 94 масс. % до около 96 масс. %, или 100 масс. % (т.е. чистые), C–C AS.
12
14
12
14
12–
14
12
12
14
12
12
14
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения поверхностно-активная система содержит смесь поверхностно-активных веществ на основе AS средней длины, содержащую от около 30 масс. % до около 100 масс. %, или от около 50 масс. % до около 99 масс. %, предпочтительно от около 60 масс. % до около 95 масс. %, более предпочтительно от около 65 масс. % до около 90 масс. % и наиболее предпочтительно от около 70 масс. % до около 80 масс. % C–C AS и ее можно называть «богатой C–C AS смесью». Такая богатая CC AS смесь предпочтительно содержит по большей части C AS. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения поверхностно-активная система содержит смесь поверхностно-активных веществ на основе AS средней длины, которая состоит из поверхностно-активных веществ на основе C и/или C AS, например 100% C AS или от около 70 масс. % до около 80 масс. % C AS и от 20 масс. % до около 30 масс. % C AS, с малым количеством других поверхностно-активных веществ на основе AS или без них.
12
12
14
12
14
12
14
В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения неволокнистые пластины содержат от около 10 масс. % до около 70 масс. %, предпочтительно от около 20 масс. % до около 60 масс. % чистого C AS или богатой C–C AS смеси от общей массы такой пластины, причем богатая C–C AS смесь содержит от около 70 масс. % до около 80 масс. % C AS и от 20 масс. % до около 30 масс. % C AS от общей массы такой смеси.
Коммерческой смесью AS средней длины, особенно подходящей для практического использования настоящего изобретения, является Texapon V95 G производства Cognis (г. Монхайм, Германия).
6
20
Другим предпочтительным типом поверхностно-активных веществ для применения в качестве первого поверхностно-активного вещества в неволокнистых пластинах по настоящему изобретению являются линейные C-C алкилбензолсульфонаты (LAS), которые могут присутствовать в неволокнистых пластинах либо отдельно, либо в комбинации с AS средней длины, как описано выше в настоящем документе. LAS может присутствовать либо в неволокнистых пластинах в качестве основного поверхностно-активного вещества, либо в качестве вспомогательного поверхностно-активного вещества AS средней длины. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения LAS присутствует в неволокнистых пластинах в качестве вспомогательного поверхностно-активного вещества для AS средней длины, например, в массовом соотношении от 1:15 до 1:2, предпочтительно, от 1:10 до 1:3 и, более предпочтительно, от 1:8 до 1:4.
6
20
6
20
11–
18
11
14
12
12
12
Анионные поверхностно-активного вещества в виде LAS хорошо известны в данной области техники и могут быть легко получены путем сульфонирования коммерчески доступных линейных алкилбензолов. К примерам C–C линейных алкилбензолсульфонатов, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, относятся соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов или аммонийные соли с C–C линейной алкилбензолсульфоновой кислотой, а предпочтительно натриевая, калиевая, магниевая и/или аммонийная соль CC или C–C линейной алкилбензолсульфоновой кислоты. Более предпочтительными являются натриевые или калиевые соли C линейных алкилбензолсульфоновых кислот, а наиболее предпочтительной является натриевая соль C линейной алкилбензолсульфоновой кислоты, т.е. додецилбензолсульфонат натрия. Если присутствует, количество LAS в неволокнистых пластинах может составлять от около 1% до около 90%, предпочтительно от около 2% до около 70% и более предпочтительно от около 5% до около 40% от общей массы неволокнистых пластин. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая из неволокнистых пластин содержит от около 5% до около 20% соли натрия, калия или магния C линейной алкилбензолсульфоновой кислоты от общей массы такой неволокнистой пластины.
Каждая из неволокнистых пластин может содержать по меньшей мере одно дополнительное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из других анионных поверхностно-активных веществ (т.е., отличных от AS и LAS), неионогенных поверхностно-активных веществ, цвиттерионных поверхностно-активных веществ, амфотерных поверхностно-активных веществ, катионных поверхностно-активных веществ и их комбинаций.
6
20
6
20
6
20
6
20
6
20
6
20
Другие анионные поверхностно-активные вещества, подходящие для включения в неволокнистые пластины по настоящему изобретению, включают линейные или разветвленные C-C алкилсульфонаты, линейные или разветвленные C-C алкилкарбоксилаты, линейные или разветвленные C-C алкилфосфаты, линейные или разветвленные C-C алкилфосфонаты, C-C алкил-N-метилглюкозамиды, сложные C-C метиловые эфиры сульфонатов (MES) и их комбинации.
2
4
n
8
18
6
12
12
18
6
12
14
22
14
22
x,

Подходящие неионогенные поверхностно-активные вещества включают алкоксилированные жирные спирты. Неионогенное поверхностно-активное вещество может быть выбрано из этоксилированных спиртов и этоксилированных алкилфенолов формулы R(OCH)OH, где R выбран из группы, состоящей из алифатических углеводородных радикалов, содержащих от около 8 до около 15 атомов углерода и алкилфенильных радикалов, в которых алкильные группы содержат от около 8 до около 12 атомов углерода, а среднее значение n составляет от около 5 до около 15. К не имеющим ограничительного характера примерам используемых неионных поверхностно-активных веществ относятся: C–C алкилэтоксилаты, такие как неионные поверхностно-активные вещества NEODOL от компании Shell; C–C алкилфенолалкоксилаты, в которых алкоксилатные звенья могут представлять собой этиленокси-звенья, пропиленокси-звенья или их смесь; C–C спирт и продукты конденсации C–C алкилфенола с блочными полимерами этиленоксида/пропиленоксида, такими как Pluronic от компании BASF; C–C среднецепочечные разветвленные спирты, BA; C–C разветвленные среднецепочечные алкилалкоксилаты, BAE в которых x составляет от 1 до 30; алкилполисахариды; Особенно алкилполигликозиды; амиды полигидрокси жирных кислот; и поверхностно-активные вещества на основе поли(оксиалкилированного) спирта с эфирными концевыми группами. Подходящие неионогенные моющие поверхностно-активные вещества также включают алкилполиглюкозид и алкилалкоксилированный спирт. К подходящим неионным поверхностно-активным веществам также относятся выпускаемые под торговой маркой Lutensol от компании BASF.
Неограничивающие примеры катионных поверхностно-активных веществ включают: поверхностно-активные вещества на основе четвертичного аммония, которые могут иметь до 26 атомов углерода, включают: поверхностно-активные вещества на основе алкоксилата четвертичного аммония (AQA); диметилгидроксиэтилированный четвертичный аммоний; хлорид диметилгидроксиэтиллауриламмония; полиаминовые катионные поверхностно-активные вещества; катионные поверхностно-активные вещества на основе сложных эфиров; и поверхностно-активные вещества на основе аминогруппы, например, амидопропилдиметиламин (АПА). Подходящие катионные моющие поверхностно-активные вещества также включают соединения алкилпиридиния, соединения алкилированного четвертичного аммония, соединения алкилированного четвертичного фосфония, соединения алкилированного третичного сульфония и их смеси.
Подходящие катионогенные моющие поверхностно-активные вещества представляют собой соединения четвертичного аммония, имеющие общую формулу:
1
2
3
+
-
(R)(R)(R)(R)N X
6–18
1
2
3
6-18
8-10
10-12
10
где R представляет собой линейную или разветвленную, замещенную или незамещенную C алкильную или алкенильную функциональную группу, R и R независимо выбраны из метильной или этильной функциональных групп, R представляет собой гидроксил, гидроксиметил или функциональную группу гидроксиэтила, X представляет собой анион, который обеспечивает нейтральность зарядов, предпочтительные анионы включают: галогениды, например, хлорид; сульфат; и сульфонат. Подходящими катионными моющими поверхностно-активными веществами являются хлориды моно-C-алкилмоногидроксиэтил-диметилированного четвертичного аммония. Наиболее подходящими катионными моющими поверхностно-активными веществами являются хлорид моно-C-алкилмоногидроксиэтил-диметилированного четвертичного аммония, хлорид моно-Cалкилмоногидроксиэтилдиметилированного четвертичного аммония и хлорид моно-Cалкилмоногидроксиэтилдиметилированного четвертичного аммония.
8
18
12
18
8
18
Подходящие примеры цвиттерионных поверхностно-активных веществ включают: производные вторичных и третичных аминов, в том числе производные гетероциклических вторичных и третичных аминов; производные соединений четвертичного аммония, четвертичного фосфония или третичного сульфония; бетаины, в том числе алкилдиметилбетаин, кокодиметиламидопропилбетаин и сульфо и гидроксибетаины; C-C (предпочтительно, от C до C) аминоксиды; N-алкил-N, N-диметиламино-1-пропансульфонат, где алкильная группа может представлять собой C-C.
Подходящие амфотерные поверхностно-активные вещества включают алифатические производные вторичных или третичных аминов или алифатические производные гетероциклических вторичных и третичных аминов, в которых алифатический радикал может иметь прямую или разветвленную цепь и где один из алифатических заместителей содержит по меньшей мере около 8 атомов углерода или от около 8 до около 18 атомов углерода, и, по меньшей мере, один из алифатических заместителей содержит анионную водорастворимую группу, например, карбоксильную, сульфонатную, сульфатную. Подходящие амфотерные поверхностно-активные вещества также включают саркозинаты, глицинаты, тауринаты и их смеси.
В особенно предпочтительном, но не обязательном варианте осуществления настоящего изобретения неволокнистая пластина может иметь поверхностно-активную систему, содержащую только анионные поверхностно-активные вещества, например, либо одно анионное поверхностно-активное вещество, либо комбинацию двух или более различных анионных поверхностно-активных веществ. Альтернативно, неволокнистая пластина может включать композиционную поверхностно-активную систему, например, содержащую комбинацию одного или более анионных поверхностно-активных веществ с одним или более неионогенными поверхностно-активными веществами, или комбинацию одного или более анионных поверхностно-активных веществ с одним или более цвиттерионными поверхностно-активными веществами, или комбинацию одного или более анионных поверхностно-активных веществ с одним или более амфотерными поверхностно-активными веществами, или комбинацию одного или более анионных поверхностно-активных веществ с одним или более катионными поверхностно-активными веществами, или комбинацию всех вышеупомянутых типов поверхностно-активных веществ (то есть анионных, неионных, амфотерных и катионных).
В частности, каждая из неволокнистых пластин может содержать небольшое количество поверхностно-активного(ых) вещества(веществ) с относительно высокой гидрофильностью (по сравнению с первым поверхностно-активным веществом, упомянутым выше), характеризующимся гидрофильным индексом (HI) более 7,5, т.е. второе(ые) поверхностно-активное(ые) вещество(а), как описано ниже. Количество такого второго поверхностно-активного вещества в каждой неволокнистой пластине достаточно мало, чтобы не влиять на стабильность обработки и его растворение пленки, например, от 0% до 15%, предпочтительно, от 0% до 10%, более предпочтительно, от 0% до 5%, наиболее предпочтительно, от 0% до 1% от общей массы каждой подобной неволокнистой пластины. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая из неволокнистых пластин по существу не содержит, более предпочтительно, по существу не содержит алкилалкоксилированные сульфаты, которые являются предпочтительными выборами для второго поверхностно-активного вещества по настоящему изобретению. Алкилакоксилированные сульфаты при растворении в воде могут подвергаться высоковязкой гексагональной фазе при определенных диапазонах концентраций, например, 30-60% массы, что приводит к образованию гелеобразной субстанции. Следовательно, при включении в неволокнистые пластины в значительном количестве алкилалкоксилированные сульфаты могут значительно замедлить растворение таких пластин в воде и, что еще хуже, впоследствии привести к нерастворенным твердым веществам. Соответственно, настоящее изобретение составляет большинство таких поверхностно-активных веществ в виде дискретных частиц в середине вместо неволокнистых пластин с обеих сторон, что помогает свести к минимуму образование геля такими поверхностно-активными веществами, а также снижение влияния такого гелеобразования на растворение других ингредиентов в унитарном изделии на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению.
В дополнение к поверхностно-активным веществам, описанным выше в настоящем документе, каждая из неволокнистых пластин содержит по меньшей мере одно пленкоформирующее вещество. Такой по меньшей мере одно пленкоформирующее вещество может быть выбрано из водорастворимых полимеров, синтетических или натуральных по происхождению, и он может быть химически и/или физически модифицирован.
Подходящими примерами водорастворимых полимеров для практического осуществления настоящего изобретения являются поливиниловые спирты, полиалкиленгликоли (также называемые полиалкиленоксидами или полиоксиалкиленами), полисахариды (такие как крахмал или модифицированный крахмал, целлюлоза или модифицированная целлюлоза, пуллулан, ксантановая камедь, гуаровая камедь и каррагинан), полиакрилаты, полиметакрилаты, полиакриламиды, поливинилпирролидоны и белки/полипептиды или их гидролизованные продукты (такие как коллаген и желатин). Предпочтительно, пленкоформирующее вещество для использования по настоящему изобретению выбрано из группы, состоящей из поливиниловых спиртов, полиалкиленгликолей, крахмала или модифицированного крахмала, целлюлозы или модифицированной целлюлозы и их комбинаций. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения неволокнистая пластина моющего средства для стирки содержит поливиниловый спирт. При выполнении поливинилового спирта (PVA) он может быть немодифицированным или модифицированным, например, карбоксилированным или сульфированным, или он может быть сополимером мономера винилового спирта или сложного винилового эфира с одним или несколькими другими мономерами. PVA предпочтительно является частично или полностью алкоголизированным или гидролизованным. Например, он может быть на от около 40% до 100%, предпочтительно от около 50% до около 95%, более предпочтительно от около 70% до около 92%, обработанным спиртом или гидролизованным. Известно, что степень гидролиза влияет на температуру, при которой PVA начинает растворяться в воде, например, 88% гидролиза соответствует пленке PVA, растворимой в холодной воде (т.е. комнатной температуры), тогда как 92% гидролиза соответствует пленке PVA, растворимой в теплой воде. Средневесовая молекулярная масса PVA может лежать в диапазоне от 10 000 до 140 000 дальтон, предпочтительно, от 15 000 до 120 000 дальтон. Примером предпочтительного PVA является этоксилированный PVA. Более предпочтительный пример PVA предлагает к продаже компания Sekisui Specialty Chemicals America, LLC (г. Даллас, штат Техас, США) под торговым названием CELVOL. Другим более предпочтительным примером PVA является так называемый G-полимер, предлагаемый к продаже компанией Nippon Ghosei.
При выполнении полиалкиленгликолей, предпочтительно, полиэтиленгликолей (PEG), они могут быть выбраны из гомополимеров поли(этиленгликоля) и сополимеров поли(этиленгликоля), имеющих среднемассовую молекулярную массу от около 200 до около 100 000 дальтон, предпочтительно от около 500 до около 20 000 дальтон, более предпочтительно, от 1000 до 15 000 дальтон и, наиболее предпочтительно, от 2000 до 8000 дальтон. Подходящие сополимеры полиэтиленгликоля предпочтительно содержат по меньшей мере около 50 масс. % PEG и могут быть выбраны из группы, состоящей из поли(лактид-блок-этиленгликоля), поли(гликолид-блок-этиленгликоля), поли(лактид-со-капролактон)-блок-поли(этиленгликоля), поли(этиленгликоль-со-молочной кислоты), поли(этиленгликоль-со-гликолевой кислоты), поли(этиленгликоль-со-поли(молочная кислота-со-гликолевой кислоты), поли(этиленгликоль-со-пропиленгликоля), поли(этиленоксид-блок-пропиленоксид-блок-этиленоксида), поли(пропиленоксид-блок-этиленгликоль-блок-пропиленгликоля) и поли(этиленгликоль-со-капролактона). Примеры гомополимеров полиэтиленгликоля доступны в продаже от компании Sigma Aldrich, или от компании Dow под торговым названием CARBOWAX™, или от компании BASF под торговым названием Pluriol. Типичные сополимеры поли(этиленгликоля) коммерчески доступны от BASF под торговыми марками Pluronic F127, Pluronic F108, Pluronic F68 и Pluronic P105, которые содержат блоки пропиленоксида (PO) и блоки этиленоксида (EO). Особенно предпочтительным PEG для практического применения по настоящему изобретению является гомополимер поли(этиленгликоля), имеющий средневесовую молекулярную массу от около 4000 до около 8000 дальтон.
Пленкоформирующее вещество может присутствовать в неволокнистых пластинах по настоящему изобретению в количестве от около 1% до около 70%, предпочтительно от около 2% до около 60%, более предпочтительно от около 5% до около 50% и наиболее предпочтительно от около 10% до около 40% от общей массы неволокнистых пластин. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая из неволокнистых пластин содержит как PVA, так и PEG, предпочтительно, в массовом соотношении в диапазоне от около 20:1 до около 1:2, более предпочтительно от около 15:1 до около 1:1, наиболее предпочтительно от около 10:1 до около 2:1. Например, PVA может присутствовать в количестве от около 10% до около 40%, предпочтительно, от 15% до около 30%, а PEG может присутствовать в количестве от около 2% до около 20%, предпочтительно, от 5 % до 10% от общей массы каждой подобной неволокнистой пластины.
В дополнение к пленкоформирующему веществу неволокнистые пластины могут также содержать подходящие добавки, такие как пластификаторы и твердые вещества, для изменения свойств пленкоформирующего вещества. Подходящими пластификаторами являются, например, пентаэритриты, такие как дипентаэритрит, сорбит, маннит, глицерин и гликоли, такие как глицерин или этиленгликоль. Пластификаторы обычно применяют в количестве до 30 масс. %, например, от 0,1 до 20 масс. %, предпочтительно, от 0,5 до 15 масс. %, более предпочтительно, от 1 до 5 масс. %. Кроме того, можно применять твердые вещества, такие как цеолиты, тальк, стеариновая кислота, стеарат магния, диоксид кремния, стеарат цинка или коллоидный диоксид кремния, как правило, в количестве в диапазоне от около 0,5 до 5 масс. %.
12
18
18
40
10
16
10
14
2
4
Неволокнистые пластины по настоящему изобретению могут необязательно включать один или более других вспомогательных ингредиентов моющего средства для содействия или повышения производительности очистки или для изменения эстетики пластины. Иллюстративные примеры таких вспомогательных ингредиентов моющего средства включают в себя: (1) неорганические и/или органические моющие компоненты, такие как карбонаты (включая бикарбонаты и сесквикарбонаты), сульфаты, фосфаты (примерами являются триполифосфаты, пирофосфаты и стекловидные полимерные метафосфаты), фосфонаты, фитиновая кислота, силикаты, цеолит, цитраты, поликарбоксилаты и их соли (например, меллитовая кислота, янтарная кислота, оксидиянтарная кислота, полималеиновая кислота, бензол-1,3,5-трикарбоновая кислота, карбоксиметилоксиянтарная кислота и их растворимые соли), этергидроксиполикарбоксилаты, сополимеры малеинового ангидрида с этиленом или винилметиловым эфиром, 1,3,5-тригидроксибензол-2,4,6-трисульфоновая кислота, 3,3-дикарбокси-4-окса-1,6-гександиоаты, полиуксусные кислоты (такие как этилендиаминтетрауксусная кислота и нитрилотриуксусная кислота) и их соли, жирные кислоты (такие как C–C монокарбоновые кислоты); (2) хелатирующие агенты, такие как железные и/или марганцевые хелатирующие агенты, выбранные из группы, состоящей из аминокарбоксилатов, аминофосфонатов, функционально замещенных ароматических хелатирующих агентов и их смесей; (3) агенты для удаления глины и почвы / агенты, препятствующие повторному осаждению, такие как водорастворимые этоксилированные амины (в частности, этоксилированный тетраэтиленпентамин); (4) полимерные диспергирующие агенты, такие как полимерные поликарбоксилаты и полиэтиленгликоли, акриловые/малеиновые сополимеры и их водорастворимые соли, гидроксипропилакрилат, малеиново/акрилово/винил-спиртовые терполимеры, полиэтиленгликоль (PEG), полиаспартаты и полиглутаматы; (5) оптические осветлители, к которым относятся, без ограничений, производные стилбена, пиразолин, кумарин, карбоновая кислота, метинцианины, дибензотифен-5,5-диоксид, азолы, 5- и 6-членные гетероциклы и т.п.; (6) подавители пенообразования, такие как монокарбоновые жирные кислоты и их растворимые соли, высокомолекулярные углеводороды (например, парафины, галогенпарафины, сложные эфиры жирных кислот, сложные эфиры жирных кислот и моновалентных спиртов, алифатические C–C кетоны и т.д.), N-алкилированные аминотриазины, пропиленоксид, моностеарилфосфаты, силиконы и их производные, вторичные спирты (например, 2-алкилалканолы) и смеси таких спиртов с силиконовыми маслами; (7) активаторы пенообразования, такие как C–C алканоламиды, C–C моноэтанол- и диэтаноламины, поверхностно-активные вещества с высоким пенообразованием (например, аминооксиды, бетаины и султаины) и растворимые соли магния (например, MgCl, MgSO и т.п.); (8) средства для умягчения ткани, такие как смектитовые глины, аминные умягчители и катионные умягчители; (9) ингибиторы переноса красителя, такие как полимеры поливинилпирролидона, полиамин N-оксидные полимеры, сополимеры N-винилпирролидона и N-винилимидазола, фталоцианин марганца, пероксидазы и их смеси; (10) ферменты, такие как протеазы, амилазы, липазы, целлюлазы и пероксидазы, а также их смеси; (11) стабилизаторы ферментов, которые включают в себя водорастворимые источники ионов кальция и/или магния, борную кислоту или бораты (такие как оксид бора, тетраборат натрия и другие бораты щелочных металлов); (12) отбеливающие агенты, такие как перкарбонаты (например, карбонат пероксигидрат натрия, пирофосфат пероксигидрат натрия, пероксигидрат мочевины и пероксид натрия), персульфаты, пербораты, гексагидрат монопероксифталат магния, магниевая соль метахлорпербензойной кислоты, 4-нониламино-4-оксопероксимасляная кислота и дипероксидодекановая кислота, 6-нониламино-6-оксопероксикапроновая кислота и фотоактивируемые отбеливающие агенты (например, сульфонат цинка и/или фталоцианины алюминия); (13) активаторы отбеливания, такие как нонаноилоксибензолсульфонат (NOBS), тетраацетил этилендиамин (TAED) активаторы отбеливания на основе амидов, такие как (6-октанамидокапроил)оксибензолсульфонат, (6-нонанамидокапроил)оксибензолсульфонат, (6-деканамидокапроил)оксибензолсульфонат и их смеси, активаторы бензоксазинового типа, ациллактамные активаторы (в частности, ацилкапролактамы и ацилвалеролактамы); и (14) любые другие известные вспомогательные ингредиенты моющего средства, в том числе, помимо прочего, носители, гидротропы, технологические добавки, красители или пигменты (особенно оттеночные красители), ароматические вещества (включая как чистые отдушки, так и микрокапсулы ароматического вещества) и твердые наполнители.
Неволокнистые пластины могут быть изготовлены любым подходящим способом пленкообразования, таким как литье, формование, прессование, экструзия/нанесение покрытия экструзией, каландрирование, осаждение из раствора, обработка поверхности и ламинирование. В одном конкретном варианте осуществления они могут быть сформированы путем изначального обеспечения суспензии, содержащей исходные материалы, растворенные или диспергированные в воде, и последующего формирования суспензии в пластиноподобную форму, например, либо посредством выливания такой суспензии в неглубокую форму, либо покрытия ее на нагретом поворотном цилиндре. Высушивание пластиноподобной формы можно проводить либо одновременно с этапом формования, либо впоследствии, чтобы удалить воду и сформировать готовые пластины с небольшим содержанием влаги или при ее отсутствии (например, менее 3 масс. % воды).
Предпочтительным, но не ограничивающим способом изготовления неволокнистых пластин по настоящему изобретению является использование системы производства цилиндрических пластин, как описано ниже. Цилиндрическая система для изготовления пластин содержит кронштейн основания с установленным на нем нагретым поворотным цилиндром. Нагретый поворотный цилиндр можно приводить в действие моторным приводом, установленным на указанном кронштейне основания, и он работает с предварительно заданной частотой вращения. На наружную поверхность указанного нагретого поворотного цилиндра предпочтительно наносят неклейкое покрытие.
Кроме того, предусмотрен механизм подачи, размещенный на кронштейне основания, который предназначен для добавления предварительно сформированной суспензии, содержащей все или некоторые сырьевые материалы, описанные выше в настоящем документе (т.е. поверхностно-активное(ые) вещество(а), пленкообразователь (-и) и вспомогательные ингредиенты моющего средства), на нагретый поворотный цилиндр. Механизм подачи включает в себя зубчатую рейку механизма подачи, установленную на кронштейне основания, причем указанная зубчатая рейка механизма подачи установлена после по меньшей мере одного (предпочтительно двух) бункера (-ов) для подачи, устройства визуализации для динамического наблюдения за подачей и регулирующего устройства для регулирования положения и угла наклона бункера для подачи.
Кроме того, предусмотрен термоэкран, установленный на кронштейне основания, для предотвращения быстрой потери тепла. В противном случае суспензия может слишком быстро застывать на нагретом поворотном цилиндре. Термоэкран также позволяет эффективно экономить энергию, необходимую для нагретого поворотного цилиндра, тем самым обеспечивая снижение энергопотребления и экономию затрат. Термоэкран представляет собой модульную конструкцию из узлов или цельную конструкцию, и его можно свободно отсоединять от кронштейна основания. На термоэкране также установлено аспирационное устройство для всасывания горячего пара для предотвращения попадания водного конденсата на формируемую пластину с моющим средством для стирки. Кроме того, предусмотрен механизм запуска подачи, установленный на кронштейне основания, который предназначен для захватывания пластины с моющим средством для стирки, уже сформированного нагретым поворотным цилиндром.
Процесс изготовления неволокнистых пластин осуществляют следующим образом. Прежде всего, нагретый поворотный цилиндр с неклейким покрытием на кронштейне основания приводят в движение моторным приводом. Затем регулирующее устройство корректирует механизм подачи таким образом, чтобы расстояние между бункером для подачи и наружной поверхностью нагретого поворотного цилиндра достигало предварительно заданного значения. Между тем, загрузочный бункер добавляет предварительно сформированную суспензию, содержащую все или некоторые исходные материалы, для изготовления неволокнистых пластин на нагретом поворотном цилиндре. Аспирационное устройство термоэкрана вытягивает горячий пар, генерируемый нагретым поворотным цилиндром.
Затем запуск механизма подачи захватывает высушенные пластины, которые затем могут быть нарезаны или разрезаны до нужных размеров устройством для нарезания/разрезания ниже по потоку от нагретого поворотного цилиндра. Необязательно, каждую пластину дополнительно тиснят линиями, рисунками, логотипами и т.д. с помощью устройства для тиснения ниже по потоку от нагретого поворотного цилиндра.
Дискретные частицы
Отдельные частицы, которые расположены между описанными выше неволокнистыми пластинами, также растворимы в воде. Каждая из таких дискретных частиц содержит второе поверхностно-активное вещество, имеющее относительно высокую гидрофильность (по сравнению с первым поверхностно-активным веществом, которое содержится в неволокнистых пластинах, описанных выше), и характеризуется гидрофильным индексом (HI) выше 7,5. Благодаря своему высокому значению HI второе поверхностно-активное вещество очень эффективно очищает ткани и удаляет пятна, поэтому желательно включать его в унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению. Однако такое второе поверхностно-активное вещество с более высокой гидрофильностью может образовывать вязкую гелеобразную гексагональную фазу при растворении в воде. Поэтому трудно составить второе поверхностно-активное вещество в вышеупомянутых неволокнистых пластинах, потому что вязкая гексагональная фаза, образованная вторым поверхностно-активным веществом, будет заставлять пластины прилипать к сушилке с вращающимся барабаном на этапе сушки и тем самым отрицательно влиять на стабильность обработки при формировании пластины. Составляя второе поверхностно-активное вещество в виде отдельных частиц, помещенных между неволокнистыми пластинами, таких проблем обработки можно легко избежать. Кроме того, поскольку вязкая гексагональная фаза, образованная вторым поверхностно-активным веществом, может замедлять растворение неволокнистых пластин в воде во время использования, также полезно составлять второе поверхностно-активное вещество в виде дискретных частиц, которые можно легко диспергировать в воде (а не в неволокнистых пластинах, которые не способны к этому), что улучшает общее растворение унитарного изделия на основе моющего средства для стирки во время стирки.
Предпочтительно, чтобы дискретные частицы по настоящему изобретению имели относительно низкое содержание воды/влаги (например, не более около 10 масс. % общей воды/влаги, предпочтительно, не более около 8 масс. % общей воды/влаги, более предпочтительно, не более около 5 масс. % общей влаги), особенно относительно низкое содержание свободной/несвязанной воды (например, не более предпочтительно 3 масс. % свободной или несвязанной воды, предпочтительно, не более предпочтительно 1 масс. % свободной или несвязанной воды вода), так что вода из таких дискретных частиц не будет нарушать структурную целостность соседних неволокнистых пластин. Кроме того, контролируемое содержание влаги в таких дискретных частицах снижает риск гелеобразования в самих частицах. Содержание воды/влаги, присутствующее в структуре частиц и/или субстрата, измеряют с использованием следующего способа определения содержания воды.
Дискретные частицы, подходящие для использования в настоящем изобретении, могут иметь любые формы, выбранные из группы, состоящей из сфер, стержней, пластин, трубок, квадратов, прямоугольников, дисков, звездочек, чешуек правильной или неправильной формы и их комбинаций, при условии, что они не являются волокнистыми. Они могут иметь медианный размер частиц 2000 мкм или менее, что измеряют в соответствии с описанным в настоящем документе тесте на медианный размер частиц. Предпочтительно, подобные дискретные частицы имеют медианный размер частиц в диапазоне от около 1 мкм до около 2000 мкм, более предпочтительно от около 10 мкм до около 1800 мкм, еще более предпочтительно от около 50 мкм до около 1700 мкм, наиболее предпочтительно от около 100 мкм до около 1500 мкм, даже более предпочтительно от около 250 мкм до около 1000 мкм, даже еще более предпочтительно от около 300 мкм до около 800 мкм, что измеряют в соответствии с описанным в настоящем документе тесте на медианный размер частиц.
Насыпная плотность таких дискретных частиц может составлять от 500 г/л до 1000 г/л, предпочтительно, от 600 г/л до 900 г/л, более предпочтительно, от 700 г/л до 800 г/л.
Подобно неволокнистым пластинам, описанным выше, дискретные частицы по настоящему изобретению также характеризуются достаточно высоким содержанием поверхностно-активного вещества, например, по меньшей мере, 30%, предпочтительно, по меньшей мере, 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 60% и, наиболее предпочтительно, при не менее 70% от общей массы таких дискретных частиц.
6
20
6
20
Второе поверхностно-активное вещество, используемое в дискретных частицах, может быть выбрано из группы, состоящей из C-C линейных или разветвленных алкилалкоксилированных сульфатов (АAS), имеющих средневзвешенную степень алкоксилирования в диапазоне от 0,1 до 10, C-C алкилалкоксилированных спиртов (AА), имеющих средневесовая степень алкоксилирования в диапазоне от 5 до 15 и их комбинации. Такое второе поверхностно-активное вещество может присутствовать в каждой из дискретных частиц в количестве от 20 до 90%, предпочтительно, от 30 до 90%, более предпочтительно, от 40 до 90%, наиболее предпочтительно, от 50 до 90%, от общей массы указанной каждой дискретной частицы.
6
20
10
16
Предпочтительно, второе поверхностно-активное вещество в дискретных частицах настоящего изобретения представляет собой поверхностно-активное вещество на основе C-C АAS с линейной или разветвленной цепью, имеющее средневесовую степень алкоксилирования в диапазоне от около 0,1 до около 10, предпочтительно от около 0,1 до около 5. Особенно предпочтительным является линейный или разветвленный C-C алкилэтоксилированный сульфат (AES), имеющий средневзвешенную степень алкоксилирования в диапазоне от около 1 до около 5. Такое поверхностно-активное вещество АAS (предпочтительно AES) можно использовать отдельно или в сочетании с другими поверхностно-активными веществами. Предпочтительно, поверхностно-активное вещество АAS (предпочтительно, AES) используется в качестве основного поверхностно-активного вещества в дискретных частицах, т.е. оно присутствует в количестве, которое составляет 50% или более от общей массы всех поверхностно-активных веществ в таких частицах, в то время как одно или более других поверхностно-активных веществ (анионных, неионных, амфотерных и/или катионных) присутствуют в качестве вспомогательных поверхностно-активных веществ для таких АAS (или, предпочтительно, AES).
2
4
n
8
18
6
12
12
18
6
12
14
22
14
22
x,

Другим предпочтительным типом поверхностно-активных веществ для использования в качестве второго поверхностно-активного вещества в дискретных частицах настоящего изобретения являются неионогенные поверхностно-активные вещества. Подходящие неионные поверхностно-активные вещества включают алкилалкоксилированные спирты, предпочтительно, алкилэтоксилированные спирты и алкилэтоксилированные фенолы формулы R(OCH)OH, где R выбран из группы, состоящей из алифатических углеводородных радикалов, содержащих от около 8 до около 15 атомов углерода, и алкилфенильных радикалов, в которых алкильные группы содержат от около 8 до около 12 атомов углерода, а среднее значение n составляет от около 5 до около 15. В одном примере неионное поверхностно-активное вещество выбрано из этоксилированных спиртов, имеющих в среднем около 24 атомов углерода в спирте и среднюю степень этоксилирования около 9 моль этиленоксида на моль спирта. К другим не имеющим ограничительного характера примерам используемых неионных поверхностно-активных веществ относятся: C–C алкилэтоксилаты, такие как неионные поверхностно-активные вещества NEODOL от компании Shell; C–C алкилфенолалкоксилаты, в которых алкоксилатные звенья могут представлять собой этиленокси-звенья, пропиленокси-звенья или их смесь; C–C спирт и продукты конденсации C–C алкилфенола с блочными полимерами этиленоксида/пропиленоксида, такими как Pluronic от компании BASF; C–C среднецепочечные разветвленные спирты; C–C разветвленные среднецепочечные алкилалкоксилаты, BAE в которых x составляет от 1 до 30; алкилполисахариды, и в частности алкилполигликозиды; амиды полигидрокси жирных кислот; и поверхностно-активные вещества на основе поли(оксиалкилированного) спирта с эфирными концевыми группами. К подходящим неионным поверхностно-активным веществам также относятся выпускаемые под торговой маркой Lutensol от компании BASF.
6
20
Особенно предпочтительными неионогенными поверхностно-активными веществами для использования в качестве второго поверхностно-активного вещества в настоящем изобретении являются C-C алкилалкоксилированные спирты (AA), имеющие средневзвешенную степень алкоксилирования в диапазоне от 5 до 15, которые могут присутствовать в дискретных частицах либо по отдельности, либо в сочетании с поверхностно-активным веществом на основе АAS или AES, описанном выше. AА может присутствовать в качестве основного поверхностно-активного вещества или в качестве вспомогательного поверхностно-активного вещества для АAS или AES в дискретных частицах. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения поверхностно-активное вещество на основе АAS (предпочтительно, AES) присутствует в качестве основного поверхностно-активного вещества в дискретных частицах, в то время как поверхностно-активное вещество на основе AА присутствует в качестве вспомогательного поверхностно-активного вещества для подобного поверхностно-активного вещества на основе АAS или AES, например, в массовом соотношении в диапазоне от 1:15 до 1:2, предпочтительно, от 1:10 до 1:3 и, более предпочтительно, от 1:8 до 1:4.
6
20
6
20
6
20
6
20
6
20
6
20
6
20
6
20
В дополнение ко вторым поверхностно-активным веществам с относительно высокими значениями HI (то есть, больше чем 7,5), как упомянуто выше, дискретные частицы по настоящему изобретению могут содержать одно или несколько дополнительных поверхностно-активных веществ, выбранных из группы, состоящей из других анионных поверхностно-активных веществ (т.е. отличных от АAS и AES), амфотерных поверхностно-активных веществ, катионных поверхностно-активных веществ и их комбинаций, как описано выше для неволокнистой пластины. Такое(ие) дополнительное(ые) поверхностно-активное(ые) вещество(а) может присутствовать в каждой из отдельных частиц в количестве в диапазоне от 0% до около 50%, предпочтительно, от 1% до 40%, более предпочтительно, от 2% до 30%, наиболее предпочтительно, от 5% до 20% от общей массы каждой подобной отдельной частицы. Предпочтительно, такое(ие) дополнительное(ые) поверхностно-активное(ые) вещество(а) характеризуется(ются) значениями HI, которые ниже, чем значения для второго поверхностно-активного вещества (то есть не более 7,5). Например, таким(и) дополнительным(и) поверхностно-активным(и) веществом(ами) может(могут) быть анионное(ые) поверхностно-активное(ые) вещество(а), выбранное(ые) из группы, состоящей из линейных или разветвленных C-C LAS, линейных или разветвленных C-C AS, линейных или разветвленных C-C алкилсульфонатов, линейных или разветвленных C-C алкилкарбоксилатов, линейных или разветвленных C-C алкилфосфатов, линейных или разветвленных C-C алкилфосфонатов, C-C алкил-N-метилглюкозамидов, сульфонатов сложных C-C метиловых эфиров (MES) и их комбинаций. Предпочтительно, каждая из дискретных частиц дополнительно содержит от 0% до 50%, предпочтительно, от 0% до 30%, более предпочтительно, от 0% до 20%, наиболее предпочтительно, от 0% до 15% первого поверхностно-активного вещества, как упомянуто выше в настоящем документе, от общей массы каждой подобной дискретной частицы.
Вышеупомянутое(ые) поверхностно-активное(ые) вещество(а) образует(ют) поверхностно-активную систему, которая может присутствовать в количестве от около 5% до около 90%, предпочтительно от около 10% до около 90%, более предпочтительно от около 20% до около 90%, еще более предпочтительно от около 30% до около 90% и наиболее предпочтительно от около 50% до около 90% от общей массы дискретных частиц. Предпочтительно, второе поверхностно-активное вещество присутствует в дискретных частицах в качестве основного поверхностно-активного вещества, то есть оно присутствует в количестве 50% или более от общей массы системы поверхностно-активных веществ в дискретных частицах.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения дискретные частицы содержат АAS (или, предпочтительно, AES) вместе с функциональным реологическим модификатором, который выбран из группы, состоящей из алкоксилированных полиалкилениминов и полиалкиленгликолей. Например, дискретные частицы могут содержать от около 0,5 до около 20 масс.%, предпочтительно от около 1 до около 15 масс.% и более предпочтительно от около 2 до около 10 масс.% алкоксилированного полиалкиленимина и/или полиалкиленгликоля. Такой реологический модификатор предназначен для уменьшения вязкости и стойкости липкой гексагональной фазы, образованной поверхностно-активным веществом на основе АAS или AES во время начального смачивания дискретных частиц, тем самым снижая риск образования таких дискретных частиц на кусках геля на тканях во время стирки, особенно в холодной воде или других стрессовых условиях стирки.
n
2n
x
n
a
2
2
b
2
2
2
c
n
2
2
2
2
2
200-1000
15-25
200-1000
20-30
10-30
Алкоксилированные полиалкиленимины, предпочтительно алкоксилированные полиэтиленимины, используемые для практического применения настоящего изобретения, могут содержать полиалкилениминовую основную цепь или ядро, которые модифицируют путем замены одного или нескольких атомов водорода, присоединенных к атомам азота в такой основной цепи или ядре на полиоксиалкиленоксильное звено, то есть -(CHO)H, в то время, как n представляет собой целое число в диапазоне от около 1 до около 10, предпочтительно от около 1 до около 5 и более предпочтительно от около 2 до около 4, и x представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 200, предпочтительно от около 2 до около 100 и более предпочтительно от около 5 до около 50. Полиалкилениминовая основная цепь или ядро обычно имеют среднечисловую молекулярную массу (Mw) перед модификацией в диапазоне от около 100 до около 100 000, предпочтительно от около 200 до около 5000 и более предпочтительно от около 500 до около 1000. Более предпочтительно, алкоксилированный полиалкиленимин по настоящему изобретению имеет полиэтилениминовое ядро с внутренними полиэтиленоксидными блоками и внешними полипропиленоксидными блоками. В частности, такой алкоксилированный полиалкиленимин имеет эмпирическую формулу (PEI)(CHCHO)(CHCHCHO), в то время как PEI обозначает полиэтилениминовое ядро, в то время как a представляет собой среднечисленную молекулярную массу (Mw) перед модификацией в пределах диапазона от около 100 до около 100 000 дальтон; b представляет собой средневзвешенное количество звеньев этиленоксида (CHCHO) на атом азота в ядре PEI, которое представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 60; и c представляет собой средневзвешенное количество звеньев пропиленоксида (CHCHCHO) на атом азота в ядре PEI, которое представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 60. Предпочтительно, а лежит в диапазоне от около 200 до около 5000 дальтон и более предпочтительно от около 500 до около 1000 дальтон; предпочтительно, b лежит в диапазоне от около 1 до около 50, более предпочтительно от около 5 до около 40 или наиболее предпочтительно от около 10 до около 30; и, предпочтительно, с лежит в диапазоне от около 0 до около 40, более предпочтительно от около 0 до около 30 или наиболее предпочтительно от около 0 до около 20. Предпочтительный алкоксилированный полиэтиленимин может быть представлен эмпирической формулой (PEI)(EO) или (PEI)(EO)(PO). Обратите внимание, что эмпирическая формула показывает только относительные количества каждого из компонентов и не предназначена для указания структурного порядка различных фрагментов.
Полиалкиленгликоли, предпочтительно, полиэтиленгликоли (PEG), могут быть выбраны из гомополимеров поли(этиленгликоля) и сополимеров поли(этиленгликоля), имеющих среднемассовую молекулярную массу от около 200 до около 100 000 дальтон, предпочтительно от около 500 до около 20 000 дальтон, более предпочтительно, от 1000 до 15 000 дальтон и, наиболее предпочтительно, от 2000 до 8000 дальтон. Подходящие сополимеры полиэтиленгликоля предпочтительно содержат по меньшей мере около 50 масс. % PEG и могут быть выбраны из группы, состоящей из поли(лактид-блок-этиленгликоля), поли(гликолид-блок-этиленгликоля), поли(лактид-со-капролактон)-блок-поли(этиленгликоля), поли(этиленгликоль-со-молочной кислоты), поли(этиленгликоль-со-гликолевой кислоты), поли(этиленгликоль-со-поли(молочная кислота-со-гликолевой кислоты), поли(этиленгликоль-со-пропиленгликоля), поли(этиленоксид-блок-пропиленоксид-блок-этиленоксида), поли(пропиленоксид-блок-этиленгликоль-блок-пропиленгликоля) и поли(этиленгликоль-со-капролактона). Особенно предпочтительным PEG для применения в дискретных частицах является гомополимер поли(этиленгликоля), имеющий средневесовую молекулярную массу от около 4000 до около 8000 дальтон. Примеры гомополимеров полиэтиленгликоля доступны в продаже от компании Sigma Aldrich, или от компании Dow под торговым названием CARBOWAX™, или от компании BASF под торговым названием Pluriol. Примеры сополимеров полиэтиленгликоля доступны в продаже от компании BASF под торговыми марками Pluronic F127, Pluronic F108, Pluronic F68 и Pluronic P105, Pluronic F38, Pluronic L92 и Pluronic F77.
x1
y
x2
x1
y
x2
x1
y
x2
Другим особенно предпочтительным PEG для использования в дискретных частицах является трехблочный сополимер этиленоксида, пропиленоксида и этиленоксида (EOPOEO), где каждый из xi и X2 лежит в диапазоне от около 2 до около 140, и где y лежит в диапазоне от около 15 до около 70. Более предпочтительно, такой трехблочный сополимер этиленоксида-пропиленоксида-этиленоксида (EOPOEO) имеет: (1) длину средневесовой цепи пропиленоксида от 20 до 70, предпочтительно, от 30 до 60, более предпочтительно, от 45 до 55 единиц пропиленоксида; и/или (2) средневесовую молекулярную массу от 1000 до 15 000, предпочтительно, от 1500 до 5000, более предпочтительно, от 2000 до 4500, еще более предпочтительно, от 2500 до 4000, наиболее предпочтительно, от 3500 до 3800 дальтон; и/или (3) длину средневесовой цепи этиленоксида от 2 до 90, предпочтительно, от 3 до 50, более предпочтительно, от 4 до 20 единиц пропиленоксида; и/или (4) от 10% до 90%, предпочтительно, от 15% до 50%, наиболее предпочтительно, от 15% до 25% массы триблочного сополимера объединенных блоков этиленоксида. Общее содержание этиленоксида в таком триблочном сополимере этиленоксида-пропиленоксида-этиленоксида (EOPOEO) может быть в равной степени разделено на два блока этиленоксида, предпочтительно, каждый блок этиленоксида содержит в среднем от 40% до 60%, более предпочтительно, от 45% до 55%, еще более предпочтительно, от 48% до 52%, наиболее предпочтительно, 50% от общего количества единиц этиленоксида, где % обоих блоков этиленоксида составляет до 100%.
x1
y
x2
x1
y
x2
Предпочтительно, трехблочный сополимер этиленоксида-пропиленоксида-этиленоксида (EOPOEO) имеет молекулярную массу от 1000 до 10 000, предпочтительно, от 1500 до 8000, более предпочтительно, от 2000 до 7500. Предпочтительно, сополимер содержит от 10 до 95%, предпочтительно, от 12 до 90%, наиболее предпочтительно, от 15 до 85% массы сополимера объединенных этиленоксидных блоков. Некоторые трехблочные сополимеры этиленоксида-пропиленоксида-этиленоксида (EOPOEO) улучшают растворение.
x1
y
x2
Наиболее предпочтительно, чтобы трехблочный сополимер этиленоксида-пропиленоксида-этиленоксида (EOPOEO) имел молекулярную массу от 3500 до 3800, содержание пропиленоксида от 45 до 55 единиц пропиленоксида и содержание этиленоксида от 4 до 20 этиленоксида единиц на блок этиленоксида.
Подходящие трехблочные сополимеры этиленоксида-пропиленоксида-этиленоксида коммерчески доступны под сериями Pluronic PE от BASF или под сериями Tergitol L от Dow Chemical Company. Особенно подходящим материалом является Pluronic PE 9200.
12
18
18
40
10
16
10
14
2
4
Дискретные частицы по настоящему изобретению могут необязательно включать один или более других вспомогательных ингредиентов моющего средства для содействия или повышения производительности очистки или для изменения их эстетики. Иллюстративные примеры таких вспомогательных ингредиентов моющего средства включают в себя: (1) неорганические и/или органические моющие компоненты, такие как карбонаты (включая бикарбонаты и сесквикарбонаты), сульфаты, фосфаты (примерами являются триполифосфаты, пирофосфаты и стекловидные полимерные метафосфаты), фосфонаты, фитиновая кислота, силикаты, цеолит, цитраты, поликарбоксилаты и их соли (например, меллитовая кислота, янтарная кислота, оксидиянтарная кислота, полималеиновая кислота, бензол-1,3,5-трикарбоновая кислота, карбоксиметилоксиянтарная кислота и их растворимые соли), этергидроксиполикарбоксилаты, сополимеры малеинового ангидрида с этиленом или винилметиловым эфиром, 1,3,5-тригидроксибензол-2,4,6-трисульфоновая кислота, 3,3-дикарбокси-4-окса-1,6-гександиоаты, полиуксусные кислоты (такие как этилендиаминтетрауксусная кислота и нитрилотриуксусная кислота) и их соли, жирные кислоты (такие как C–C монокарбоновые кислоты); (2) хелатирующие агенты, такие как железные и/или марганцевые хелатирующие агенты, выбранные из группы, состоящей из аминокарбоксилатов, аминофосфонатов, функционально замещенных ароматических хелатирующих агентов и их смесей; (3) агенты для удаления глины и почвы / агенты, препятствующие повторному осаждению, такие как водорастворимые этоксилированные амины (в частности, этоксилированный тетраэтиленпентамин); (4) полимерные диспергирующие агенты, такие как полимерные поликарбоксилаты, сополимеры на основе акрила/малеина и их водорастворимые соли, гидроксипропилакрилата, терполимеры малеинового/акрилового/винилового спирта, полиаспартаты и полиглутаматы; (5) оптические осветлители, к которым относятся, без ограничений, производные стилбена, пиразолин, кумарин, карбоновая кислота, метинцианины, дибензотифен-5,5-диоксид, азолы, 5- и 6-членные гетероциклы и т.п.; (6) подавители пенообразования, такие как монокарбоновые жирные кислоты и их растворимые соли, высокомолекулярные углеводороды (например, парафины, галогенпарафины, сложные эфиры жирных кислот, сложные эфиры жирных кислот и моновалентных спиртов, алифатические C–C кетоны и т.д.), N-алкилированные аминотриазины, пропиленоксид, моностеарилфосфаты, силиконы и их производные, вторичные спирты (например, 2-алкилалканолы) и смеси таких спиртов с силиконовыми маслами; (7) активаторы пенообразования, такие как C–C алканоламиды, C–C моноэтанол- и диэтаноламины, поверхностно-активные вещества с высоким пенообразованием (например, аминооксиды, бетаины и султаины) и растворимые соли магния (например, MgCl, MgSO и т.п.); (8) средства для умягчения ткани, такие как смектитовые глины, аминные умягчители и катионные умягчители; (9) ингибиторы переноса красителя, такие как полимеры поливинилпирролидона, полиамин N-оксидные полимеры, сополимеры N-винилпирролидона и N-винилимидазола, фталоцианин марганца, пероксидазы и их смеси; (10) ферменты, такие как протеазы, амилазы, липазы, целлюлазы и пероксидазы, а также их смеси; (11) стабилизаторы ферментов, которые включают в себя водорастворимые источники ионов кальция и/или магния, борную кислоту или бораты (такие как оксид бора, тетраборат натрия и другие бораты щелочных металлов); (12) отбеливающие агенты, такие как перкарбонаты (например, карбонат пероксигидрат натрия, пирофосфат пероксигидрат натрия, пероксигидрат мочевины и пероксид натрия), персульфаты, пербораты, гексагидрат монопероксифталат магния, магниевая соль метахлорпербензойной кислоты, 4-нониламино-4-оксопероксимасляная кислота и дипероксидодекановая кислота, 6-нониламино-6-оксопероксикапроновая кислота и фотоактивируемые отбеливающие агенты (например, сульфонат цинка и/или фталоцианины алюминия); (13) активаторы отбеливания, такие как нонаноилоксибензолсульфонат (NOBS), тетраацетил этилендиамин (TAED) активаторы отбеливания на основе амидов, такие как (6-октанамидокапроил)оксибензолсульфонат, (6-нонанамидокапроил)оксибензолсульфонат, (6-деканамидокапроил)оксибензолсульфонат и их смеси, активаторы бензоксазинового типа, ациллактамные активаторы (в частности, ацилкапролактамы и ацилвалеролактамы); и (14) любые другие известные вспомогательные ингредиенты моющего средства, в том числе, помимо прочего, носители, гидротропы, технологические добавки, красители или пигменты (особенно оттеночные красители), ароматические вещества (включая как чистые отдушки, так и микрокапсулы ароматического вещества) и твердые наполнители.
Способ изготовления дискретных частиц по настоящему изобретению, предпочтительно, в агломерированной форме, включает этапы: (а) добавления порошкообразных и/или пастообразных форм исходных ингредиентов в смеситель (например, гранулятор), в то время как исходные ингредиенты включают анионное(ые) поверхностно-активное(ые) вещество(а), предпочтительно, в форме нейтрализованной водной пасты, и, при необходимости, рециркуляции мелко и/или крупногабаритных материалов из предыдущего способа грануляции; (b) запуска смесителя для обеспечения соответствующего усилия сдвига для агломерации исходных ингредиентов; (c) необязательно, удаления любых крупногабаритных комков и рециркуляции посредством измельчителя или гидромолота на этапе (a) или (b); (d) высушивания полученных агломератов для удаления влаги, которая может присутствовать в количестве более 5 масс.%, предпочтительно, более 4 масс.%, более предпочтительно, более 3 масс.% и, наиболее предпочтительно, более 2 масс.%; (e) необязательно, удаления любых мелких фракций и переработки мелких фракций в смесителе-грануляторе, как описано на этапе (a); и (f) необязательно, дополнительного удаления любых высушенных крупногабаритных агломератов и их рециркуляции посредством измельчителя до этапе (a) или (e).
Альтернативно, дискретные частицы по настоящему изобретению могут быть получены способом сушки распылением, способом сушки распылением с последующим гранулированием, способом экструзии или любым другим способом, хорошо известными в данной области техники для образования частиц.
Другие частицы
В дополнение к дискретным частицам, содержащим поверхностно-активное вещество, описанным выше, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению может дополнительно содержать другие частицы, помещенные между неволокнистыми пластинами. Например, такие другие частицы могут включать растворимый и/или нерастворимый материал, где нерастворимый материал является диспергируемым в условиях водной промывки до среднего размера частиц в суспензии, который составляет менее около 20 мкм.
Другими частицами могут быть порошок, гранула, агломерат, капсула, микрокапсула и/или дробинка. Другие частицы могут быть получены с использованием ряда хорошо известных способов в данной области, таких как распылительная сушка, агломерация, экструзия, отверждение разбрызгиванием, инкапсулирование, пастилляция и их комбинации. Частица может иметь форму сферы, стержня, пластины, трубки, квадрата, прямоугольника, диска, звезды, волокон или иметь правильные или неправильные случайные формы.
Другие частицы могут иметь средний размер частиц, измеренный в соответствии с описанным в настоящем документе тестом на медианный размер частиц, более 150 мкм и менее 1600 мкм, предпочтительно, более 250 мкм и менее 1000 мкм, более предпочтительно, более около 300 мкм и менее около 850 мкм и, наиболее предпочтительно, более около 350 мкм и менее около 700 мкм.
Другие частицы могут быть любыми твердыми легкосыпучими частицами и могут включать смесь химически различных частиц, таких как частицы поверхностно-активного вещества (частицы, по существу, не содержащие второе поверхностно-активное вещество), в том числе агломераты поверхностно-активного вещества, экструдаты поверхностно-активного вещества, иглы поверхностно-активного вещества, нити поверхностно-активного вещества хлопья поверхностно-активного вещества; частиц фосфата; частиц цеолита; частиц силикатной соли, в частности частиц силиката натрия; частиц карбонатной соли, в частности частиц карбоната натрия; полимерных частиц, таких как частицы карбоксилатного полимера, частицы целлюлозного полимера, частицы крахмала, полиэфирные частицы, полиаминовые частицы, терефталатные полимерные частицы, частицы полиэтиленгликоля; улучшающих эстетическое восприятие частиц, таких как окрашенные нити, иголки, пластинчатые частицы и кольцевые частицы; частиц ферментов, таких как грануляты протеазы, грануляты амилазы, грануляты липазы, грануляты целлюлазы, грануляты маннаназы, грануляты пектатлиазы, грануляты ксилоглюканазы, грануляты отбеливающих ферментов и смешанные грануляты любых из этих ферментов, причем такие грануляты ферментов предпочтительно содержат сульфат натрия; отбеливающих частиц, таких как частицы перкарбоната, в частности частицы перкарбоната с покрытием, такие как перкарбонат с покрытием карбонатной солью, сульфатной солью, силикатной солью, боросиликатной солью или любой их комбинацией, частицы пербората, частицы активатора отбеливателя, такие как частицы тетраацетилэтилендиамина и/или частицы алкилоксибензолсульфоната, частицы катализатора отбеливателя, такие как частицы катализатора из переходных металлов и/или частицы изохинолинового катализатора отбеливателя, готовые частицы перкислоты, в частности готовые частицы перкислоты с покрытием; частиц наполнителя, таких как частицы сульфатной соли и частицы хлорида; частиц глины, таких как частицы монтмориллонита и частицы глины и силикона; частиц коагулянта, таких как частицы полиэтиленоксида; частиц воска, таких как агломераты воска; силиконовых частиц, частиц осветлителя; частиц ингибитора переноса красителя; частиц фиксатора красителя; частиц ароматического вещества, таких как микрокапсулы ароматического вещества и частицы комбинации ароматического вещества, инкапсулированные в крахмале, или частицы предшественника ароматического вещества, такие как частицы продукта реакции основания Шиффа; частиц красящего пигмента; частиц хелатирующего средства, таких как агломераты хелатирующего средства; и любую их комбинацию.
Унитарное изделие на основе моющего средства для стирки
Унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению содержит указанные выше дискретные частицы и необязательно одну или более других частиц, которые расположены между двумя или более упомянутыми неволокнистыми пластинами. На фиг.1 представлен схематический вид в поперечном разрезе унитарного изделия на основе моющего средства 10 для стирки, которое содержит множество дискретных частиц 15, содержащих поверхностно-активное вещество, и, необязательно, одну или несколько других частиц (не показаны), помещенных между двумя неволокнистыми пластинами 12 и 14, содержащими поверхностно-активное вещество. Дискретные частицы 12 и 14 и, необязательно, другие частицы (не показаны) легко рассыпаются между неволокнистыми пластинами 12 и 14 и не иммобилизованы или не прикреплены к какой-либо из этих пластин.
Поскольку и дискретные частицы, и неволокнистые пластины содержат поверхностно-активные вещества, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению характеризуется значительно высоким содержанием поверхностно-активного вещества, например, по меньшей мере, 30%, предпочтительно, по меньшей мере, 50%, более предпочтительно, по меньшей мере, 60% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 70% общей массы такого изделия. Такое изделие на основе моющего средства для стирки обеспечивает очень компактную и концентрированную форму стирального порошка для стирки, что особенно удобно для потребителей, которые часто путешествуют и нуждаются в стирке в дороге. Кроме того, затраты на транспортировку и обработку для такой компактной и концентрированной формы значительно снижены по сравнению с традиционными порошковыми или жидкими формами моющих средств для стирки, что делает это унитарное изделие на основе моющего средства для стирки особенно желательным для продажи через каналы электронной коммерции.
Кроме того, поскольку дискретные частицы и неволокнистые пластины содержат различные поверхностно-активные вещества с разной гидрофильностью, получающееся в результате изделие на основе моющего средства для стирки проявляет превосходную производительность очистки, адаптированную к различным условиям стирки.
Что еще более важно, различные поверхностно-активные вещества размещены в таком изделие на основе моющего средства для стирки таким образом, чтобы улучшить производительность очистки, обеспечить стабильность обработки, уменьшить образование геля и поддерживать быстрое растворение изделия, как описано выше. Предпочтительно, процентное содержание (%) растворенного вещества унитарного изделия на основе моющего средства для стирки составляет более около 50%, предпочтительно, более около 60%, более предпочтительно, более около 70%, наиболее предпочтительно, более около 90% в течение 15 минут после стирки. Более предпочтительно, такое изделие на основе моющего средства для стирки имеет процентное содержание (%) растворенного вещества более чем около 50% в течение 5 минут после стирки.
Унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению может иметь любую форму или размер и, предпочтительно, представляет собой ламинарное изделие, имеющее: (1) толщину в диапазоне от около 0,1 мм до около 10 мм, (2) отношение длины к толщине составляло по меньшей мере около 5 : 1 и (3) соотношение длины и ширины составляло по меньшей мере около 5 : 1. Кроме того, предпочтительно, чтобы унитарное изделие на основе моющего средства для стирки имело отношение длины к ширине по меньшей мере около 1 : 1. И отношение длины к толщине, и отношение ширины к толщине предпочтительно составляет по меньшей мере около 10 : 1, а отношение длины к ширине составляет по меньшей мере около 1,2 : 1. И отношение длины к толщине, и отношение ширины к толщине более предпочтительно составляет по меньшей мере около 15 : 1, а отношение длины к ширине составляет по меньшей мере около 1,5 : 1. И отношение длины к толщине, и отношение ширины к толщине наиболее предпочтительно составляет по меньшей мере около 20 : 1, а отношение длины к ширине составляет по меньшей мере около 1,618 : 1. Толщина унитарного изделия на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению, предпочтительно, составляет от около 0,2 мм до около 5 мм, более предпочтительно от около 0,3 мм до около 4 мм и наиболее предпочтительно от около 0,5 мм до около 2 мм. Ширина такого изделия может составлять от около 2 см до около 1 метра, предпочтительно от около 5 см до около 50 см, более предпочтительно от около 10 см до около 40 см. Длина такого изделия может составлять от около 2 см до около 50 метров, предпочтительно от около 5 см до около 1 метра и более предпочтительно от около 10 см до около 80 см.
В предпочтительном, но не обязательном варианте осуществления настоящего изобретения унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению имеет эталонную прямоугольную форму (то есть с отношением длины к ширине примерно 1,618:1) и характеризуется шириной около 10-15 см и толщиной от около 0,5 мм до около 2 мм. Такая эталонная прямоугольная форма эстетически приятна и вызывает восхищение у потребителей, поэтому множество изделий такой формы можно складывать и упаковывать вместе для продажи в контейнере, который также характеризуется аналогичной эталонной прямоугольной формой.
В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения унитарное изделие на основе моющего средства для стирки имеет удлиненную форму (то есть с отношением длины к ширине около 10-50:1) и характеризуется шириной около 10-15 см и толщиной от около 0,5 мм до около 2 мм. Такая вытянутая форма позволяет свернуть или сложить такое изделие в компактный блок для удобства упаковки, хранения, транспортировки и демонстрации.
Предпочтительно, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению имеет определенные свойства, которые делают его эстетически привлекательным для потребителей. Например, изделие может иметь относительно гладкую поверхность, тем самым обеспечивая потребителю приятное ощущение при прикосновении. Кроме того, желательно, чтобы такое изделие могло иметь мало или не иметь заметных пор на своей поверхности. Также желательно, чтобы унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению было прочным, чтобы выдерживать существенные механические усилия, не теряя своей структурной целостности, и в то же время было достаточно гибким для удобства упаковки и хранения.
Предпочтительно, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки может быть полностью растворено в литре деионизированной воды, то есть не оставляя видимых остатков в растворе, в течение 15 секунд, более предпочтительно, в течение 10 секунд и, более предпочтительно, в течение 5 секунд, при температуре 20°C при атмосферном давлении и без какого-либо перемешивания.
Унитарное изделие на основе моющего средства для стирки может быть сформировано сначала путем формирования неволокнистых пластин и дискретных частиц (и, возможно, одной или более других частиц) по отдельности, как описано выше, а затем их объединения в единое изделие. Например, первый уже сформированный неволокнистая пластина может быть размещен на плоской поверхности, например, конвейерной ленте, тогда как уже сформированные дискретные частицы (и, возможно, одна или более других частиц) могут быть нанесены на первую плоскую поверхность первой неволокнистой пластины. Дискретные частицы (и, необязательно, одна или более других частиц) могут быть просто разбросаны по такой верхней поверхности первой неволокнистой пластины, или они могут образовывать непрерывный слой частиц на первой плоской поверхности первой неволокнистой пластины. Затем вторую уже сформированную неволокнистую пластину помещают поверх первой плоской поверхности первой неволокнистой пластины, чтобы сформировать многослойную структуру с дискретными частицами (и, возможно, одной или несколькими другими частицами), расположенными между первой и второй неволокнистыми пластинами.
Альтернативно, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки может быть сформировано путем одновременного формирования и сборки неволокнистых пластин и отдельных частиц (и, возможно, одной или нескольких других частиц) вместе в унитарное изделие. В таком варианте осуществления дискретные частицы (и, возможно, одна или более других частиц) могут быть размещены на одной или более неволокнистых пластинах, когда эти пластины формируются или высушиваются, так что дискретные частицы (и, возможно, одна или более других частиц) по меньшей мере частично размещены в таких пластинах (некоторые частицы могут даже полностью размещаться в пластинах) и иммобилизуются в них. На фиг.2 представлен схематический вид в поперечном разрезе сформированного таким образом унитарного изделия на основе моющего средства 20 для стирки, которое содержит множество дискретных частиц 25, содержащих поверхностно-активное вещество, и, необязательно, другие частицы (не показаны), помещенные между двумя неволокнистыми пластинами 22 и 24, содержащими поверхностно-активное вещество. Дискретные частицы 25 и, возможно, другие частицы (не показаны) частично размещены в двух пластинах и, следовательно, иммобилизованы. Такие иммобилизованные дискретные частицы 25 имеют пониженный риск легкого рассыпания из унитарного изделия 20 на основе моющего средства для стирки и, следовательно, являются особенно предпочтительными, хотя свободно рассыпаемые дискретные частицы, не иммобилизованные таким образом, также входят в объем и сущность настоящего изобретения.
Кроме того, отдельные частицы (и, возможно, одна или более других частиц) могут быть включены в одну или более неволокнистые пластины, которые, в свою очередь, помещены между дополнительными неволокнистыми пластинами, так что дискретные частицы (и, возможно, одна или более других частиц) полностью размещаются в пластинах и становятся иммобилизованными в них. На фиг. 3 представлен схематический вид в поперечном разрезе унитарного средства 30 на основе моющего средства для стирки, содержащего множество дискретных частиц 35, содержащих поверхностно-активное вещество, и, необязательно, одну или более других частиц (не показаны), которые полностью размещены в содержащей поверхностно-активное вещество 36 неволокнистой пластине, которая, в свою очередь, зажата между двумя дополнительными содержащими поверхностно-активное вещество неволокнистыми пластинами 32 и 34. На фиг. 4 и 5А-5С показана фактическая неволокнистая пластина, содержащая поверхностно-активное вещество, с полностью размещенными в нем дискретными частицами. В частности, на фиг. 4 представлено поперечное сечение, полученное с помощью рентгеновской компьютерной томографии, неволокнистой содержащей поверхностно-активные вещества пластины, полученное с помощью КТ-сканера GE Phoenix v|tome|x m. Пластина содержит визуально дискретные частицы, размещенные полностью в нем. На фиг. 5A-5C представлены топографические изображения рентгеновской компьютерной томографии пластины, показанной на фиг. 1, из положений 2, 3 и 4, показанного на фиг. 4, соответственно, которые четко показывают множество визуально дискретных белых частиц, распределенных по такой пластине.
Унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению по мере необходимости может содержать любое количество дополнительных слоев дискретных частиц и дополнительных неволокнистых пластин. Например, можно перевернуть вышеописанную многослойную структуру для осаждения дополнительных дискретных частиц на противоположную, вторую плоскую поверхность первой неволокнистой пластины и затем поместить третью уже сформированную неволокнистую пластину поверх второй плоской поверхности первой неволокнистой пластины, тем самым образуя унитарное изделие на основе моющего средства для стирки, содержащее три неволокнистые пластины с двумя слоями дискретных частиц, зажатыми между ними.
В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению может также содержать одну или более дополнительных неволокнистых пластин, которые расположены вблизи по меньшей мере одной из указанных неволокнистых пластин. Подобно неволокнистым пластинам и дискретным частицам, такие дополнительные неволокнистые пластины также растворимы в воде. Каждая из дополнительных неволокнистых пластин, предпочтительно, содержит от 10% до 90%, предпочтительно, от 20% до 80%, более предпочтительно, от 30% до 70% третьего поверхностно-активного вещества, от общей сухой массы такого каждой дополнительной неволокнистой пластины. Третье поверхностно-активное вещество может быть таким же, как первое или второе поверхностно-активное вещество, как упомянуто выше, или оно может быть отличным. Предпочтительно, третье поверхностно-активное вещество является таким же, как и первое поверхностно-активное вещество. Такие дополнительные неволокнистые пластины могут быть расположены между неволокнистыми пластинами, например, рядом с дискретными частицами (то есть одним слоем дискретных частиц, смежных с одной волокнистой пластиной) или могут быть пропитаны дискретными частицами (то есть дискретные частицы и волокнистая пластина вместе образуют унитарную структуру) или между двумя слоями дискретных частиц (т.е. одна волокнистая пластина, зажатая между двумя слоями дискретных частиц).
Кроме того, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению может также содержать одной или более волокнистых пластин, которые расположены вблизи по меньшей мере одной из указанных неволокнистых пластин. Подобно неволокнистым пластинам и дискретным частицам, такие волокнистые пластины также растворимы в воде. Каждая из волокнистых пластин, предпочтительно, содержит множество волокон, каждый из которых, предпочтительно, составляет от 10% до 90%, предпочтительно, от 20% до 80%, более предпочтительно, от 30% до 70% четвертого поверхностно-активного вещества от общей сухой массы каждого такого волокна. Четвертое поверхностно-активное вещество может быть таким же, как первое, второе или третье поверхностно-активное вещество, как упомянуто выше, или оно может быть другим. Предпочтительно четвертое поверхностно-активное вещество является таким же, как и первое поверхностно-активное вещество. Такие волокнистые пластины могут быть расположены между неволокнистыми пластинами, например, рядом с дискретными частицами (то есть одним слоем дискретных частиц, смежным с одной волокнистой пластиной), или могут быть пропитаны дискретными частицами (то есть дискретные частицы и волокнистая пластина вместе образуют унитарную структуру) или между двумя слоями дискретных частиц (т.е. одна волокнистая пластина, зажатая между двумя слоями дискретных частиц). На фиг.6 представлен схематический вид в поперечном разрезе унитарного изделия на основе моющего средства 50 для стирки, которое содержит множество дискретных частиц 55, содержащих поверхностно-активное вещество, и, необязательно, одну или несколько других частиц (не показаны), которые полностью размещены в неволокнистой пластине 56, содержащем множество волокон 57. Такая волокнистая пластина 56, в свою очередь, располагается между двумя неволокнистыми пластинами 52 и 54, содержащими поверхностно-активное вещество, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Обработанное таким образом унитарное изделие на основе моющего средства для стирки может быть дополнительно обработано путем термопрессования или термосварки либо вдоль его периферии, либо по всему изделию, либо периодически в определенных частях или областях таких изделий, чтобы повысить их структурную целостность. Кроме того, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки может быть разрезано на различные формы, тиснено, перфорировано, напечатано с разными цветами или графическими рисунками, сложено, свернуто или упаковано иным образом, чтобы улучшить его эстетическую привлекательность и удобство для пользователя.
Соответственно, унитарное изделие на основе моющего средства для стирки, как упомянуто выше в настоящем документе, можно легко использовать для предварительной обработки и/или чистки тканей, особенно для удаления пятен и/или запахов из тканей. Предпочтительно, чтобы унитарное изделие на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению, как упомянуто выше в настоящем документе, применялось для предварительной обработки тканей перед очисткой, что особенно эффективно для удаления труднообрабатываемых пятен, таких как загрязнение воротника, пищевой жир, пятна от травы, глина или другие трудно удаляемые загрязнения или грязь. При использовании для предварительной обработки и/или чистки часть тканей, нуждающихся в предварительной обработке и/или чистке, может сначала смачиваться, и затем такое унитарное изделие на основе моющего средства для стирки или его кусок могут непосредственно контактировать со смоченным участком ткани.
Способы измерения
Специалистам в данной области техники известны различные способы определения свойств унитарного изделия на основе моющего средства для стирки по настоящему изобретению или его компонентов. Однако следующие анализы должны использоваться для того, чтобы изобретение, описанное и заявленное в данном документе, могло быть полностью понятым.
Тест 1: Способ теста на медианный размер частиц
Этот способ теста необходимо использовать для определения медианного размера дискретных частиц, как описано выше в настоящем документе.
Тест на медианный размер частиц выполняют для определения медианного размера частиц зернистого материала в соответствии со стандартом ASTM D 502–89 «Стандартный способ проверки размера частиц мыла и других моющих средств», утвержденным 26 мая 1989 г., с дополнительными техническими условиями на размеры сита, используемого в анализе. Согласно разделу 7 «Процедура с использованием способа механического просеивания», требуется комплект чистых сухих сит, содержащих сита №8 (2360 мкм), №12 (1700 мкм), №16 (1180 мкм), №20 (850 мкм), №30 (600 мкм), №40 (425 мкм), №50 (300 мкм), №70 (212 мкм), №100 (150 мкм) по стандарту США (ASTM E 11). Используется рекомендованный способ механического просеивания с вышеупомянутым комплектом сит. В качестве образца используется зернистый материал. Приемлемую вибрационную просеивающую машину можно приобрести в компании W.S. Tyler Company, г. Ментор, штат Огайо, США.
3
50
Данные наносят на график в полулогарифмическом масштабе, на котором размер отверстия в микронах каждого сита нанесен на график по логарифмической абсциссе, а совокупная массовая процентная доля (Q) нанесена на график по линейной ординате. Пример представления вышеописанных данных приведен в ISO 9276-1:1998 «Представление результатов анализа размера частиц — часть 1: графическое представление», Фиг. А.4. Медианный размер частиц зернистого материала (D) с целью настоящего изобретения определяется как значение по абсциссе в точке, в которой совокупная массовая процентная доля равна 50 процентам, и рассчитывается путем линейной интерполяции между точками данных непосредственно выше (a50) и ниже (b50) значения 50% с использованием следующего уравнения:
50
a50
a50
b50
a50
a50
b50
D = 10^[Log(D) - (Log(D) - Log(D))*(Q- 50%)/(Q- Q)],
a50
b50
a50
b50
где Q и Q представляют собой совокупные массовые процентные значения данных непосредственно выше и ниже 50-го процентиля соответственно; а D и D представляют собой значения размера сита в микронах, соответствующие этим данным.
В случае если значение 50-го процентиля оказывается ниже наименьшего размера сита (150 мкм) или выше наибольшего размера сита (2360 мкм), то к комплекту сит необходимо добавлять дополнительные сита в соответствии с геометрической прогрессией не более 1,5 до тех пор, пока медиана не окажется между двумя измеренными размерами сита.
Разброс распределения зернистого материала представляет собой меру широты распределения размера зерна по отношению к медиане. Он рассчитывается следующим образом:
84
50
50
16
Разброс = (D/D + D/D) / 2,
50
84
16
где D представляет собой медианный размер частиц, а D и D представляют собой размеры частиц на шестнадцатом и восемьдесят четвертом процентилях на фиксированном графике совокупной массовой процентной доли соответственно.
16
В случае если значение D оказывается ниже наименьшего размера сита (150 мкм), то разброс рассчитывают следующим образом:
84
50
Разброс = (D/D).
84
В случае если значение D оказывается выше наибольшего размера сита (2360 мкм), то разброс рассчитывают следующим образом:
50
16
Разброс = (D/D).
16
84
В случае если значение D оказывается ниже наименьшего размера сита (150 мкм), а значение D оказывается выше наибольшего размера сита (2360 мкм), то разброс распределения принимают равным максимальному значению 5,7.
Тест 2: Способ определения содержания воды
Содержание воды (влаги), присутствующее в структуре частиц и/или субстрата, измеряют с использованием следующего способа определения содержания воды. Структуру частиц и/или подложки или ее часть («образец») в форме предварительно нарезанной пластины помещают в кондиционированную комнату при температуре 23ºC ± 1,0ºC и относительной влажности 50% ± 2% за минимум 24 часа перед тестированием. Каждый образец конструкции имеет площадь, по меньшей мере, 4 квадратных дюйма, но достаточно небольшой размер, чтобы подходящим образом поместиться на чаше весов. В условиях температуры и влажности, упомянутых выше, используя весы, по крайней мере, с четырьмя десятичными знаками, массу образца записывают каждые пять минут, пока в течение 10-минутного периода не будет обнаружено изменение в менее 0,5% от предыдущей массы. Конечную массу записывают как «равновесная масса». В течение 10 минут образцы помещают в печь с принудительной подачей воздуха на верх фольги в течение 24 часа при температуре 70°С ± 2°С и относительной влажности 4% ± 2% для сушки. Спустя 24 часов сушки образец извлекают и взвешивают в течение 15 секунд. Эту массу определяют в качестве «сухой массы» образца.
Содержание воды (влаги) в образце рассчитывают следующим образом:
(равновесная масса образца - сухая масса образца)
% воды в образце = 100% х
сухая масса образца
% воды (влаги) в образце для 3 копий усредняют с получением заявленного % воды (влаги) в образце. Сообщите результаты с точностью до 0,1%.
Тест 3: Тест на растворение в черном хлопчатобумажном мешочке
Программируемая стиральная машина с фронтальной загрузкой Electrolux W565H запрограммирована на выполнение следующих этапов для каждого цикла стирки с соответствующим общим временем стирки (например, 1, 5, 10 или 15 минут):
Стадия
Действие
1
Добавляют 20 кг очищенной с помощью обратного осмоса воды и поддерживают температуру воды на уровне 20°C в течение всего цикла стирки
2
Разгоняют барабан до 45 оборотов в минуту в направлении по часовой стрелке в течение 2 секунд с линейной скоростью ускорения
3
Поддерживают скорость вращения барабана при 45 оборотах в минуту в течение 22 секунд
4
Замедляют барабан до 0 оборотов в минуту в течение 2 секунд с линейной скоростью замедления
5
Барабан остается неподвижным в течение 4 секунд
6
Повторяют этапы 2-5, но с барабаном, вращающимся в направлении против часовой стрелки
7
Повторяют этапы 2-6 до тех пор, пока не будет достигнуто соответствующее общее время стирки
Для каждого образца унитарного изделия на основе моющего средства для стирки выполняют следующие этапы:
Два (2) образца унитарных изделий на основе моющего средства для стирки сначала взвешивают (с общей массой приблизительно 11,5 г) и записывают общую массу в виде «общей массы материала образца»;
2
Каждый образец унитарного изделия на основе моющего средства для стирки затем вставляют в черный хлопчатобумажный мешочек размером приблизительно 8 см, который состоит из двух (2) слоев 100% хлопчатобумажной ткани с тремя сторонами, уже герметизированными сшиванием, а четвертая сторона открыта для вставки изделия. После того, как изделие помещают, черный хлопчатобумажный мешочек затем запечатывают, пробивая тремя (3) скобами сквозь два слоя;
2
Два (2) черных хлопчатобумажных мешочка, каждый из которых содержит образец унитарного изделия моющего средства для стирки, затем добавляют в вышеупомянутую стиральную машину вместе с двумя (2) килограммами 100% хлопчатобумажных махровых полотенец, каждая из которых имеет квадратную форму приблизительно 20x20 см;
Черный хлопчатобумажный мешочек и хлопчатобумажные махровые полотенца подвергаются одному циклу промывки, описанному выше в настоящем документе, с предварительно заданным общим временем стирки (например, 1, 5, 10 или 15 минут);
В конце каждого цикла стирки два черных хлопчатобумажных мешочка извлекают из стиральной машины и открывают, а все нерастворенные остатки образцов изделий удаляют из черных хлопчатобумажный мешочков с помощью лабораторного шпателя, а затем переносят в пластиковый горшок;
Нерастворенный остаток оставляют для высушивания на воздухе при комнатной температуре в пластиковом сосуде в течение 24 часов;
Высушенный на воздухе остаток затем взвешивают, а массу регистрируют в виде «массы нерастворенных твердых веществ»;
Процентное содержание (%) растворенного вещества в образце материала можно затем рассчитать как
.
Описанные выше этапы повторяют для каждого типа унитарного изделия на основе моющего средства для стирки, в то время как общее время стирки цикла стирки изменяется, например, от 1 минуты, до 5 минут, до 10 минут и, наконец, до 15 минут.
Примеры
Пример 1: Составы неволокнистых пластин
Ингредиенты (масс.%)
Общая
S1
S2
S3
S4
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub> AS
40-70%
60%
70%
45%
50%
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub> LAS
5-20%
10%
--
--
--
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub> AES*
0-5%
--
--
--
--
C<sub>16</sub>–C<sub>18</sub> MES
0-30%
--
--
20%
20%
C<sub>12</sub>–C<sub>18</sub> PKO CAB
0-8%
--
--
5%
--
PVA**
15-25%
20%
20%
20%
20%
PEG***
0-8%
5%
--
--
--
Глицерин
1-5%
4%
6%
6%
6%
Прочее и влага
2-10%
Остальная часть
Остальная часть
Остальная часть
Остальная часть
*Со средней степенью этоксилирования около 1
**Имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) около 48000 дальтон.
***Имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) около 4000 дальтон.
Пример 2. Составы на основе дискретных частиц
Ингредиенты (масс.%)
P1
P2
P3
P4
P5
P6
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub> LAS
9,47%
10,48%
15%
--
70%
--
C<sub>12</sub>–C<sub>14</sub> AES*
21,58%
21%
45%
45%
--
--
C<sub>12</sub>–C<sub>15</sub> AA**
--
--
--
--
--
57%
Этоксилированный PEI***
3,65%
2,11%
--
--
--
--
PEG
8,22%
--
--
--
--
--
Кальцинированная сода
15,29%
10,55%
7%
35%
--
18%
Цеолит
31,97%
44,16%
--
--
--
--
Диоксид кремния
--
--
18%
15%
22%
25%
Прочее и влага
Остальная часть
Остальная часть
остальная часть
Остальная часть
Остальная часть
остальная часть
*Со средней степенью этоксилирования около 1
**Имеет средневесовую степень алкоксилирования около 7
600
20
***PEI EO
****Имеет средневесовую молекулярную массу около 4000 дальтон
Пример 3: Растворение унитарных изделий на основе моющего средства для стирки, обладающих признаками изобретения
Представлены пять (5) образцов унитарных изделий на основе моющего средства для стирки, обладающих признаками изобретения, каждый из которых содержит две неволокнистые пластины S1, как описано в примере 1, с различными дискретными частицами, как описано в примере 2, частицы фермента и частицы микрокапсул ароматических веществ (PMC), расположенные между ними. Каждая из неволокнистых пластин S1 имеет длину около 5,5 см, ширину около 5,5 см и толщину около 5 мм и весит около 1,5 грамма, поэтому общая масса неволокнистых пластин составляет около 3 грамм. Отдельные частицы имеют средний размер частиц около 400 микрон. Общая масса различных частиц, включенных в каждое унитарное изделие на основе моющего средства для стирки, составляет около 9 грамм.
Каждый из приводимых в качестве примера унитарных изделий на основе моющего средства для стирки подвергают тесту на растворение черного хлопчатобумажного мешочка, как упомянуто выше, и его соответствующее процентное содержание (%) растворенного вещества после стирки в течение 1 минуты, 5 минут, 10 минут и 15 минут, соответственно, является следующим:
Унитарное изделие на основе моющего средства для стирки, обладающего признаками изобретения
Процентное содержание (%) растворенного вещества
1 мин
5 мин
10 мин
15 мин
S1 (25%) + P2 (72%) + фермент (1,5%) + PMC (1,5%)
19,9
55,9
84,4
99,62
S1 (25%) + P3 (72%) + фермент (1,5%) + PMC (1,5%)
-14,9
25,7
42,5
62,6
S1 (25%) + P5 (12%) + P6 (60%)
-32,2
32,9
72,0
77,5
S1 (25%) + P4 (60%) + P6 (12%) + фермент (1,5%) + PMC (1,5%)
-13,6
49,1
74,8
90,2
S1 (25%) + P4 (52%) + P5 (8%) + P6 (12%) + фермент (1,5%) + PMC (1,5%)
-28,3
7,7
48,4
61,8
На основании вышеизложенного очевидно, что все обладающие признаками изобретения унитарные изделия на основе моющего средства для стирки могут достигать по меньшей мере 50% растворения в течение 15 минут в цикле стирки в условиях стирки холодной водой, в то время как некоторые предпочтительные образцы могут достигать 50% растворения в течение 5 минут и более 90% растворения в течение 15 минут.
Размеры и величины, описанные в настоящем документе, не следует понимать как строго ограниченные перечисленными точными числовыми значениями. Напротив, если не указано иное, каждый такой размер должен обозначать как указанное значение, так и функционально эквивалентный диапазон, в который входит это значение. Например, размер, описанный как «40 мм», подразумевает «приблизительно 40 мм».
Каждый документ, упомянутый в настоящем описании, включая любой патент или заявку, на которые имеются перекрестные ссылки в других документах, и любую заявку на патент или патент, на который испрашивается приоритет или преимущество в данной заявке, полностью включен в настоящий документ путем ссылки, если какой-либо из документов не исключен намеренно или не ограничен иным образом. Упоминание любого документа не является признанием, что он представляет собой предшествующий уровень техники в отношении любого изобретения, описанного или заявленного в настоящем документе, или что в нем самом или в любой комбинации с любой другой ссылкой или ссылками представлено, предложено или описано любое такое изобретение. Кроме того, если какое-либо значение или определение термина в этом документе противоречит какому-либо значению или определению этого же термина в документе, включенном в настоящий документ путем ссылки, преимущество имеет значение или определение, закрепленное за этим термином в настоящем документе.
Хотя в настоящем документе показаны и описаны конкретные варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что допустимы и другие различные изменения и модификации без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, подразумевается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие изменения и модификации в пределах объема настоящего изобретения.