新型清洁制剂和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用一种包含固体清洁颗粒和掺入颗粒（dosing particle)的制剂处 理基材。具体地，本发明公开了一种方法和一种用于该方法的制剂，该方法包括在利用与固 体清洁颗粒混合的掺入颗粒处理基材的过程中掺入添加剂。该掺入颗粒可以包含至少一种 可释放性材料，其包括至少一种清洁剂和/或后清洁剂和/或其它处理添加剂。该方法特 别适合于提供特别干净和卫生的基材，例如洗熨衣物。
【背景技术】
[0002] 水系清洁方法是家庭和工业纺织织物清洗的主流。该清洗一般包括通常于高温 下，在洗涤剂的水溶液中搅动织物。习惯上以单独的掺入操作方式，通常与洗涤剂一起进行 添加补充性添加剂，例如织物调理剂、染料转移抑制剂、抗再沉积剂、香料、或者用以提高卫 生的广品。
[0003] 在实现期望的清洁程度的假设下，纺织织物清洗方法的效果通常由与该方法相关 的能量、水和洗涤剂的消耗水平来表征。一般而言，这三个参数的要求愈低，清洗方法被认 为效率越高。减少水和洗涤剂消耗的下游效应也非常重要，因为这把水性废水的处理需求 降至最低，而水性废水的处理不仅成本非常高还对环境有害。类似地，在同时提供期望的效 果下，任何补充性添加剂使用的量越低，该操作效率就越高。
[0004] 这种清洗方法，不论是涉及家庭清洗装置或它们的工业对等物（通常指清洗脱水 机（washer extractor))，其包括织物的水浸没，接着污物去除，水性污物悬浮及水冲洗。能 量（或温度）、水和洗涤剂的水平愈高通常产生更好的清洁。但是，一个关键问题是关系到 水消耗，因为这设定了能量要求（以加热该清洗水）和洗涤剂用量的水平（以达到期望的 洗涤剂浓度）。此外，水用量水平强烈影响该方法对织物的机械作用，而机械作用是另一个 重要的性能参数，这是清洗过程中布料表面的搅动，其在释放嵌入的污物上发挥着关键作 用。在水系洗衣方法中，这种机械作用由水用量水平与任何具体的清洗装置的滚筒设计联 合提供。一般而言，已发现滚筒中的水位愈高，机械作用愈好。因此，在清洗时改进整体方 法效率（即减少能量、水和洗涤剂消耗）的期望与对有效的机械作用的需求产生了分歧。
[0005] W0-A-2007/128962公开了一种用于清洁脏污基材的方法和制剂，其大大减少了 水、能量和洗涤剂的用量，同时仍然提供清洁所需的机械作用。该方法包括用包含多种聚合 型颗粒的制剂处理润湿的基材，其中所述制剂不含有机溶剂。优选地，将所述基材润湿以获 得基材与水的比例在1:0. 1至1: 5w/w之间，任选地，所述制剂额外包含至少一种清洁材料， 所述清洁材料通常包括表面活性剂，其最优选地具有洗涤剂特性。在优选的实施方案中，所 述基材包括纺织纤维，并且所述聚合型颗粒可以包含例如聚酰胺、聚酯、聚烯、聚氨酯或其 共聚物，但最优选为尼龙珠的形式。W0-A-2012/056252描述了一种在清洁过程中最有效地 使用和去除这种聚合型颗粒的方法，W0-A-2012/095677将此方法扩展至非聚合型清洁颗粒 的使用以及非聚合型和聚合型清洁颗粒的混合物。
[0006] W0-A-2010/094959中提出了在清洁操作结束时，从经清洁的基材中分离出聚合型 或非聚合型清洁颗粒所需的装置。这提供了一种需要使用二个能独立转动的内部滚筒的清 洗装置的新设计，并且其在工业和家庭清洁方法中具有应用。
[0007] 在W0-A-2011/064581中，提供了另一种在清洁操作结束时促进从经清洁的基材 有效分离清洁颗粒的装置，其包括多孔滚筒和可移除式滚筒外皮（outer drum skin)，该滚 筒外皮适应于防止来自滚筒内部的流体和固体微粒物质进入或排出，该清洁方法需要该外 皮在清洗循环期间附着至滚筒，之后在进行分离循环操作以去除清洁颗粒前移除该皮，其 后将经清洁的基材从滚筒中移除。
[0008] 在该装置的进一步开发中，W0-A-2011/098815公开了一种方法和装置，提供在清 洁过程中清洁颗粒的连续循环，因而免除了提供外皮的需求。
[0009] TO-A-2007/128962、TO-A-2012/056252、TO-A-2012/095677、W0-A-2010/094959、 TO-A-2011/064581和W0-A-2011/098815中公开的对纺织织物清洁的改进，导致在清洁操 作中使用的水、能量和洗涤剂的水平降低。W0-A-2011/128680继续描述了一种将所述洗涤 剂掺入这种颗粒清洁体系中的方法，借此使该洗涤剂分成其组成化学部分，将这些在清洁 操作过程中的不同时间加入。具体地，该制剂的清洁部分需要在主清洗循环前或循环期间 加入以提供所需的去污程度，而该制剂的剩余的更昂贵因而更具附加值的部分通常在冲洗 期间，在从该清洗过程中移除聚合型颗粒后，作为后处理加入。典型地，该清洁组分包括表 面活性剂、酶和氧化剂或漂白剂，而该后处理组分包括例如抗再沉积剂、香料和光学增白剂 (optical brightener)。与常规的多合一洗涤剂制剂相比，以此方式加入清洁组分和后处 理组分允许进一步减少使用的水平，因而显著节省成本。
[0010] 虽然W0-A-2011/128680的方法允许在清洁操作过程中的不同时间使用洗涤剂制 剂中的清洁组分和后处理组分，它仍需要将各组分运送到织物表面。这典型地通过以一定 量的水稀释，然后将此稀释的溶液喷洒到清洗负载（washload)上实现。尽管此情况下的稀 释远低于常规清洗方法中的稀释，但这本质上仍是一种掺入各种洗涤剂组分的低效方式。 再者，在清洗循环内这种掺入需要离散的时间段，导致整体循环时间损失。
[0011] 如W0-A-2011/128676中描述的匣式加料系统也可以用于此目的。在此系统中，典 型地将每种洗涤剂组分浓缩从而将多剂掺入物（dosage)容纳在匣内，这些在多个清洗循 环中被逐步用尽。因此，不必在每次清洗中各别掺入，对使用者具有便利的益处。但是，该 匣本身以及用于插入清洗装置的对接系统可能在构造上是复杂的，因而昂贵。
[0012] 因此，本发明的一个方面，发明人提供了一种解决如前所述的洗涤剂组分稀释和 运送困难的方法。因而提供了掺入颗粒，其在清洗循环中释放与固体清洁颗粒联用的添加 剂。所述添加剂的释放通过呈核壳型颗粒形式的掺入颗粒的外层的溶解发生。所述掺入颗 粒可以包含优选用于有效的清洁和后处理的洗涤剂组分，因为它们与所述固体清洁颗粒密 切混合，它们被直接携带至织物表面，从而将该洗涤剂组分以最可能的靶向方式传递至清 洗负载。因此，既不需要在水中单独稀释和喷洒来传递所述洗涤剂组分，也不需要复杂的匣 式掺入系统。
[0013] 本发明亦设想通过掺入颗粒来掺入其它有益的添加剂。实施例包括加入抗微生物 剂来消毒织物，或者添加增加水平的光学增白剂、抗再沉积剂、香料（fragrance)或染料转 移抑制剂。在各种情况中，掺入颗粒的益处为它将特定添加剂通过特别简洁有效的手段，即 以与固体清洁颗粒的混合的手段，直接地并靶向性地传递至织物表面。
[0014] 在基材处理方法中，使用核壳型颗粒来传递清洁和后处理材料是现有技术中已知 的。因此，W0-A-2011/150138公开了囊封的、固态的、可溶于水的有益剂及包含此囊封物的 产品，以及用以制备和使用该囊封物和产品的方法。在一种优选的实施方案中，描述了一种 三聚氰胺甲醛和/或脲甲醛囊封方法。
[0015] US-A-2004/242133教导了一种研磨性清洁制品，其包括散布的研磨性颗粒和包含 在借由树脂粘结剂粘合至三维非织造纤维网的脲-甲醛壁中的芳香物质的微囊封颗粒；亦 指出了 一种用于该研磨性清洁制品的生产方法。
[0016] US-A-2011/245136涉及囊封的、固态的、可溶于水的有益剂及包含此种囊封物的 产品，还涉及用以制备和使用该囊封物和产品的方法。该公开的发明试图通过使用保护性 悬浮剂来克服乳化问题，并最小化在颗粒制造和加工过程中发生在有益剂与壳材料之间的 负面相互作用。
[0017] W0-A-2010/079466涉及囊封的有益剂，包括此种囊封的有益剂的组合物，以及用 以制备和使用该组合物的方法。将与现有技术囊封的有益剂相关的缺点消除或最小化，以 提供例如提高的香料传递。
[0018] GB-A-2432844描述了包含香料、聚合物和阳离子型沉积助剂的聚合物颗粒，其在 洗涤过程中被传递至织物并提供了香料对织物的持久附着性。还公开了一种经由此种组成 物将香料沉积到基材上的方法。该颗粒任选地具有核/壳形态并且使用微乳液聚合反应制 备。该颗粒的聚合物优选为甲基丙烯酸丁酯，并且任选地存在醋酸乙烯酯的壳层；该阳离子 型沉积助剂可以为阳离子改性的纤维素或瓜尔胶。
[0019] W0-A-98/42818中公开了一种具有多重涂层的洗衣添加剂颗粒，及包含此种颗粒 的组合物。该颗粒包括中心核，其包含多孔载体核材料及与该载体材料互混的玻璃状囊封 材料。该囊封材料源自至少部分可溶于水的羟基化合物，并且外部涂层材料被涂布在核颗 粒上以提供基本上不粘的表面。该外部涂层材料源自至少部分清洗可溶或可分散的化合 物，其选自蜡、水溶性聚合物、脂肪化合物、碳水化合物、纤维素和纤维素衍生物、天然和合 成胶、硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、几丁质和几丁聚糖、及其混合物。使洗衣剂或清洁剂例如香 料优选地支撑在该多孔载体上或包含在其中。
[0020] 但是，这些现有技术文件都没有教导一种用于处理基材的制剂，该制剂包含多个 固体清洁颗粒和多个核壳型掺入颗粒，该核壳掺入颗粒包含基质材料和可释放性材料，其 中该壳由包含部分或完全可溶于水的聚合材料的基质材料形成，并且该核包含可释放性材 料，其为用于处理基材的清洁剂或后清洁剂或其它添加剂。
[0021] 因此，本发明至少部分解决下列一个或多个技术问题：
[0022] (1)改善清洁性能；
[0023] (2)降低染料转移；
[0024] (3)减少污物在基材上的再沉积；
[0025] (4)改善清洗装置的卫生；及
[0026] (5)改善基材卫生，特别是关于在洗衣物料例如纺织品和织物上的细菌。
【发明内容】
[0027] 本发明源自本发明人的理解，上述的技术问题可以至少部分地通过从与固体清洁 颗粒密切混合的掺入颗粒释放清洁剂或后清洁剂、或其它处理添加剂得到解决。
[0028] 因此，根据本发明的第一个方面，提供了一种包含多个固体清洁颗粒和多个掺入 颗粒的制剂，其中所述掺入颗粒包括含有至少一种基质材料和至少一种可释放性材料的 核-壳型颗粒，其中所述基质材料包含至少一种部分或完全可溶于水的聚合材料作为所述 掺入颗粒的壳，并且所述至少一种可释放性材料包含所述掺入颗粒的核材料，其包括至少 一种用于基材处理的清洁剂或后清洁剂或其它处理添加剂。
[0029] 只是为了清楚的目的，要强调的是，本发明及本申请权利要求涵盖了所述掺入颗 粒包含两种或多种可释放性材料的可能性，该可释放性材料选自于至少一种清洁剂、至少 一种后清洁剂和至少一种其它处理添加剂的任意组合。
[0030] 除其它以外，所述壳材料还提供了对所述颗粒的机械整体性并且促进了颗粒的有 效处理及传递。
[0031] 所述固体清洁颗粒可以包括聚合型和/或非聚合型清洁颗粒。
[0032] 固体聚合型清洁颗粒的形状通常基本上为椭球形、圆柱形或球形，通常具有在 0. 5-2. 5g/cm3范围内的平均密度，并且通常具有在5-275mm3范围内的平均体积。
[0033] 在某些实施方案中，所述制剂用来清洁脏污基材，并且所述至少一种可释放性材 料包括至少一种清洁剂。
[0034] 最特别地，所述至少一种可释放性材料包括至少一种清洁剂，最特别地至少一种 洗涤剂，其典型地包括至少一种表面活性剂。任选地，所述至少一种可释放性材料额外地或 唯一地包括至少一种后清洁剂。
[0035] 因此，所述清洁剂和后清洁剂特别是清洁化学品或后清洁化学品，其典型地为清 洗过程中使用的洗涤剂制剂的组分。因此，清洁剂典型地为表面活性剂、酶、氧化剂或漂白 剂，然而合适的后清洁剂包括但不限于光学增白剂、抗再沉积剂、染料转移抑制剂和香料。
[0036] 所述基质材料包括非活性聚合或非聚合材料，其用来以受控的方式将所述可释放 性材料运输至清洗负载表面，但在清洁过程中不发挥活性作用。各种材料可以用于此目的， 包括例如聚合材料，诸如聚乙烯醇（PVOH)、聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯的共聚物、聚乙基乙烯 醇（EVOH)、羟丙基甲基纤维素（HPMC)、纤维素、淀粉、羟丙基纤维素（HPC)、羟乙基纤维素 (HEC)、羧甲基纤维素（CMC)、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、聚乙二醇（PEG)和明胶、或其盐。典型 的用于本发明中的聚乙烯醇具有50 %至99 %，更典型地为70 %至98 %，甚至更典型地80 % 至97%的水解度。所述百分比典型地以摩尔百分比表示。具有94%水解度的聚乙烯醇典 型地适合用于本发明目的。水解度对可释放性材料的释放速率具有影响。典型的水解度与 最优的释放曲线相对应。也已发现聚乙二醇（PEG)是一种特别合适的基质材料。
[0037] 所述掺入颗粒典型地在单一基材处理操作中使用和消耗。
[0038] 所述掺入颗粒可以通过本领域中可获得的和公知的用于核壳型颗粒的任何标准 制备方法获得，其典型地包括采用多种标准涂布方法中的任何一种用所述壳（基质）材料 涂布所述核（可释放性）材料。
[0039] 典型地，所述核由含有所述清洁剂或后清洁剂或其它处理添加剂的粉末或粉末混 合物形成，并且通过例如医药工业中公知的方法，在压力下将这些材料压制形成固体片剂。 所述壳方便地通过将所述基质材料的溶液涂布所述核，借由将该溶液喷涂到核上，或可供 选择地，通过将所述核浸入该溶液中然后干燥颗粒从而形成在所述核上；再次，此种技术在 例如医药工业中是公知的。在该核材料可溶于水的实施方案中，该壳任选地在环境温度或 高温下，以在有机液体中的壳材料溶液进行施用。一种合适的有机液体为乙醇，特别是当壳 材料为聚乙二醇时。
[0040] 固体聚合型清洁颗粒可包含发泡型或非发泡型聚合材料。再者，所述聚合型颗粒 可包含线性的或交联的聚合物。
[0041] 固体聚合型清洁颗粒优选地包含聚烯，例如聚乙烯和聚丙烯；聚酰胺；聚酯或聚 氨酯。但是，典型地，所述聚合型清洁颗粒包含聚酰胺或聚酯，最特别是尼龙，聚对苯二甲酸 乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，其经常呈珠的形式。已发现所述聚酰胺和聚酯对水性 染色/污物的移除特别有效，然而聚烯对油性