在洗衣机中洗涤衣物用的方法和分配装置 背景技术
本发明涉及于洗衣机中利用容器来分配至少一片洗涤剂片的洗衣方法，这种容器基本上是刚性的，有多个孔允许水溶液通过其中，所述方法包括将其中至少包含一片洗涤剂片的分配容器与待洗涤的衣物一起放入洗衣机中以及进行洗涤作业等步骤。本发明还涉及用来实施上述方法的分配装置。
洗涤剂片组分用的分配装置是周知的。例如专利文件DK-B-165759中公开的分配装置，它具有柔软的可透流体的套管，该导管以包围方式配置成围绕一刚性空心体而在此套管与空心体之间形成环形室，这一空心体具有用来插入洗涤剂片的入口。专利文件EP-A1-0628 652则描述了类似的分配装置。这两种装置包括了较复杂的用来将洗涤剂片从此空心体入口输送到环形室内的装置，制造的价格昂贵且使用起来复杂。
专利文件EP-A-0-473532公开了用于洗涤剂片的另一种分配装置，它包括可透水的织物袋，袋上有槽孔，袋内有自由活动体来影响此片剂分解。但要是所述织物袋在洗涤作业后分解，就会有大量洗涤剂残余物滞留于此袋的材料中。结果，洗涤剂就会被浪费，同时袋的透水率也下降。
专利文件EP 0 699 410公开了主要用于机器洗碟的洗涤剂片的分配器，此分配器包括上方敞开的刚性笼，此笼有钳子用来拾取洗涤剂片。这种分配装置的问题是，笼上的孔眼看来颇大，于是会让大地未溶解的洗涤剂片的粒料进到洗水内而造成衣物的染料损伤。另一个问题是结构颇为复杂。
专利文件EP 0479711描述了另一种装置，它包括两部分式的刚性套，这种刚性套具有韧性的可透水材料制的外套。使用时，在把此装置放入洗衣机之前将洗涤剂片插入此刚性套和韧性套之间。这样的装置同样具有较为复杂的结构。此外，为了成功地将洗涤剂片定位于两个套之间还需要有相当的技巧。
专利文件EP 0691102描述了洗涤剂片用的具有防护儿童罩的笼式分配器。这种笼上的孔太大，会让相当大的洗涤剂粒进入洗水内。
专利文件EP 0610535公开了用于粉状洗涤剂的织物袋式分配器，这种袋的孔眼尺寸足以让水进入但能防止洗涤剂粉逸出。把这种袋用于洗涤剂片可能会导致洗涤剂片极难碎裂和溶解，结果会在袋中留下极多的剩余物。
专利文件EP 05 76234描述的洗涤剂片分配器包括弹性网套，这种网套在装入洗涤剂片时会密切地与这些洗涤剂片的形状配合。这样的分配器带来了许多问题。首先，当这些片为网套保持成面对面的构型时，片的表面积就较少暴露于洗水中。这样会降低这种片剂的溶解率，在洗涤后导致较大量的洗涤剂残余物留存于洗衣机内。由于洗涤剂残留物或颗粒与衣物直接接触，结果就会增加染料褪色事故的可能性。其次，由于网套紧紧地配合到片剂上，这些片剂就会牢牢地抵贴到网套上，导致部分的片剂通过网套暴露给洗水中的衣物。这种暴露会增大染料损伤。此外，由于弹性网套阻碍了片剂在其中运动，也就减少了这种片剂的机械破碎的机会。最后，由于网套是弹性的，网套的上部必然相当地小而使得片剂难以插入。
本发明的目的即在于提供至少能克服某些上述问题的分配装置与洗涤方法。
发明概述
根据本发明，提供有上述类型的一种洗衣方法，这种方法的特征是，分配容器的孔的平均尺寸相当于1～10mm的孔眼大小。
出乎意料地发现，当这种相当的孔的网眼尺寸加大到1mm以上时，染料损伤的事故，即片剂与衣物直接接触的影响减小了。一般会认为，随着孔尺寸的增大，由于片剂会通过相应网中的这种孔有更大的暴露而会有更大的染料损伤，但事实上，当实施本发明的方法时却观察到了相反的结果。
本发明上述方法的另一惊奇的效果是，在经过洗涤作业之后，洗衣机内余留的洗涤剂残余物减少了。这的确是相当令人感到意外的，因为一般会认为，随着网目尺寸的加大，将会有更多的未溶解残余物从分配装置逸出到洗涤中。然而从本发明的处理结果中再次得到了相反的效应。
与上述分配装置的孔眼相当的网目尺寸在本发明中限制为小于10mm。超过此数值的网目尺寸就会使大的洗涤剂粒逸入洗涤中，这是不希望有的，因为它会增加染料损伤的事故。
在这种工艺的一种实施形式中，分配装置的孔的平均直径对应于的网目尺寸至少是2mm，理想上至少为3mm，更好至少是4mm而最好是约5mm。通常，这种孔对应的网目尺寸最多为9mm，理想上最多为8mm，更好至多为7mm而最好至多是6mm。
优选的是，上述分配装置的孔所具有的平均尺寸要相当于约5mm的网目尺寸。
在本发明的一种实施形式中，洗涤剂片包括三多磷酸盐组成，通常包括紧密的颗粒状洗涤剂组成，它包含一种或多种洗涤剂活性化合物以及三多磷酸钠和其他成份，其中所述片剂或这种片剂料的组成范围所包括的粒料含有多于40％重量的相I形式的含量的三多磷酸钠，以及分布于此整个粒料中的三多磷酸钠中按其重量计的1～5％的结合水。
或者，这种洗涤剂片可以包括三水乙酸钠，最优选与二水合柠檬酸钠一起。这样的组成例如可包括紧密的粒料成分，其中所述片剂包括的紧致粒料洗涤剂组成中含有2～35％重量的盐，这里的盐是三水乙酸钠、乙酸钾或它们的混合物，以及有选择地结合三水柠檬酸钠，使得此三水乙酸钠、乙酸钾与三水柠檬酸钠的总量为所述片剂或其组成范围的7～50％重量。这种片剂或其组成范围有选择地包括水软化剂15～93％重量。
本发明的方法最好包括可再次使用的容器，此容器包括用来接纳洗涤剂片的开口以及用来防止这种片剂通过此开口逸出容器的封罩装置，此方法还包括将一片或多片洗涤剂放入此容器中的初始步骤。
在本发明的一种实施形式中，这种分配装置将包括一个刚性的最好呈卵形的容器，此容器中形成有许多孔，并在此容器的一端或各端有用来接纳洗涤剂片的开口。这样，每个开口都有一个与之相关的封罩，此封罩最好包括许多安装在这个容器的与开口相邻端部处的并由这里沿径向延伸的韧弹性指状件。
或者，这种容器可以包括两部分，它们连接到一起时便形成了盛装洗涤剂片的室。这两个部件最好用铰链装置连接。
在本发明的一种实施形式中，上述容器的两部分是通过注射模塑成形为一体的。
与本发明工艺相联系的上述容器是由能经受洗衣机洗涤或干燥衣物的温度，具体可达150℃温度的材料生产的。
本发明还提供了实施本发明方法的分配装置，这种装置大致包括实质上为刚性的容器，该容器有许多可让水溶液通过的孔，而孔的尺寸能防止洗涤剂片或其显著部分通过，但同时能理想地通过这种片剂的粒状碎裂产物，这种孔的平均尺寸最好相当于1～10mm的网目尺寸。
本发明还提供了结合一片或多片洗涤剂片的本发明的分配装置。
本发明的详细描述
通过参照附图限于举例目的所描述的以下实施形式，可更清楚的理解本发明，附图中：
图1是本发明的分配装置的透视图；
图2是用来组装依据本发明又一实施例的分配装置的坯件的平面图；和
图3、4与5分别是依据本发明又一实施例的分配装置的顶视平面图、侧视图与端视图。
参看图1，其中示明了总体上以标号1表明的本发明的分配装置，它包括的刚性卵形容器具有多个沿圆周设置的孔，各个孔的平均直径约5mm，在容器的两端4与5处分别有口3。在各个孔3上设有封罩8，在这种情形下的各个封罩包括4个韧弹性的指状件9，它们安装于各个口的周边6上并由此沿径向延伸，且部分地延伸超过此口。
使用中，可把一个或多个洗涤剂片放于装置1中，为此可把各片推压到封罩8，直至韧弹性指状件9充分地弯曲，足以让这种片剂通过封罩而进入装置1中。一旦让片剂通入到装置1内后，这些指状件便弹回到它们的正常位置，部分地封闭口3。一般，一次洗涤作业中要用两片洗涤剂片。然后将其中含有这种片剂的分配装置1放入有衣物待洗的洗衣机中而进行洗涤作业，在此过程中，此装置中的洗涤剂片将碎裂和溶解。当洗涤作业完成后，从洗衣机中取出分配装置1，保留供以后使用。
图2示明分配装置10的另一个实施例，此装置10分成两个近乎对称的相对部分11、12，各个部分11、12都有许多5mm的孔，这两个部分由分隔接头件13以铰接方式连接。部分11上设有另一对分隔接头件14、15，每个分隔接头件分别有一个暴露的连接片14a、15a。在此第一部分上还另设有连接片16、17。装配时，叠合起装置10，使部分11、12邻接，然后将第一部分11的连接片16、17密封到第二部分的后面上的对应的点18、19上。暴露的接头片14a、15a则密封到第二部分12的后面上的对应的点20、21上。各分隔接头件13、14与15沿点划线22所示的纵轴线的强度较弱，使得这些分隔接头件13、14与15能够折叠而让两部分11、12邻接或卡合成延伸的装置形式，在此形式中，这两个部分11、12的面23、24则分隔开。在此组装起的分配装置(未图示)中与分隔接头件13相对设有一开口。第一部分11上的凸片25与第二部分12上的槽26接合将此开口封闭。使用时，装置10一般是以组装好的形式但是取扁平布置形式提供，这样，分隔接头件的平直化便将这两部分分开。然后将洗涤剂片通过上述开口插入分配装置中，随即将开口关闭。以后的使用方法与前述实施例的类似。
图3至5示明的分配装置3包括一洗涤剂片用的室，这个室有两部分31、32沿着共同的边33用铰链连接，各部分有多个槽形孔34，这两个部分31、32通过一个部分上的凸片35与相对部分上的对应插座36一起卡合，形成洗涤剂片用的容器。这一实施例的应用与前述实施例中所说明的类似。
当洗涤剂片不使用分配装置而投入洗衣机中时，就会有显著的堵塞危险；即洗涤剂片首先会在洗涤开始时竖立于门孔中。这种情形特别会出现在门和鼓之间的空隙能容纳一片或几片洗涤剂片时。这种片剂在门孔中的滞留时间取决于水的进入高度。由于新洗衣机的发展趋势是降低水的高度，甚至达到使水的高度处于门孔之下的程度，这样可知这种洗衣机中的洗涤剂片就不会在主洗中完全溶解。结果将会影响到残余物的性能和含量。作为例子，Miele W 918，AEGLavamat，Hotpoint，Zanussi喷洗机以及BauKnecht Allure这些洗衣机都表明有50-75％的洗涤过程发生严重堵塞。
当洗涤剂片通过分配装置投入时，就会有阻挡件防止洗涤剂片掉出装置之外，从而解决了堵塞问题。对于这种分配装置预先应使其具有某种容量足以防止洗涤剂片以及分配装置会发生某种堵塞。为了制造能降低堵塞的危险而又能在洗涤后较易发现且有利于水流通过相应网孔的分配装置。此时应着重开发具有某种容积的刚性装置。
当把洗涤剂片投放到网式分配装置中时，可以观察到(见下表)网目尺寸对残余物含量有着明显的影响，正如经主洗后所见。可以看到，网目尺寸小于1mm的分配装置网会显著地阻滞洗涤剂片的溶解，使得在网中形成了残余物而应认为是不合格的。因此，网目尺寸至少应大于1mm。网的网目尺寸存在有优选问题。太小的网目尺寸阻滞溶解至不合格水平，而太大的网目尺寸又会让片剂“逸出”而加重堵塞事故(同时由于片剂与衣物载荷之间的直接接触也许会使染料损伤更为显著，见后述)。
这些结果还表明，具有某种容隙的分配装置会给出较少的残余物。
表1
在四种洗衣机中进行30℃的水洗。分配装置网中有两片洗涤剂。在主洗完后中止洗衣程序同时按重量给残余物评级。网(拉链式)5mm 网目尺寸网拉链式1mm 网目尺寸网绳+塑料环5mm网目尺寸网绳塑料环1mm网目尺寸 Miele W918 Zanussi Jet Whirl pool Siemens - - + -………… + + + +…………
+在主洗结束后完全溶解。
-在主洗结束后有某些小的残余物。
…在主洗结束后残余物为2.5～9克。
从下表看出，浓缩的洗衣粉(按市售形式)要比自由的洗涤剂片更易造成染料褪色(见下表)，但漂白的能力则可能相同，这结果令人惊奇，然而可以解释为洗衣粉被俘获后将比片剂与衣物接合得更紧密。自然，这是模拟一种极端情况，它对于洗涤剂片将比对于洗衣粉更为现实，这是因为洗衣剂片本来就比洗衣粉溶解得慢。
意外的是，通过加大网目尺寸却减少了染料损伤。曾有过相反的想法，认为网目尺寸越大，洗涤剂片与衣物之间的接触就更紧(例如在没有网时即网目尺寸无限大时，洗涤剂片使染料褪色得更强烈)。同样，网目尺寸似乎存在着能使褪色最少的最优值。显然，类似于洗涤剂片在1mm网目尺寸网中会延迟溶解分布，还存在另一种机理，即袋中的洗涤剂片在要高的温度下会导致更强的褪色。
还可以指出，这种分配用的网的质量(软与硬)会影响到染料褪色，较硬的质量更比较软的质量较少影响褪色。
作为一种副效应已观察到，网中的洗涤剂片在黑色的袋布上比没有使用网时产生较少的残余物。
表2
结合40℃和60℃的结果。将浓缩洗衣粉或洗涤剂片(用或不用网)置于一小黑袋中，于Zanussi喷洗机中进行普通的洗涤。经过一个程序后测量黑袋的染料褪色效应。ΔE(染料褪色)浓缩洗衣粉10.1洗涤剂片(无网)6.0洗涤剂片(网，拉链)，1mm网目尺寸，软质量3.9洗涤剂片(网，拉链)，3mm网目尺寸，硬质量2.5洗涤剂片(网，拉链)，5mm网目尺寸，软质量3.6洗涤剂片(网，拉链)，5mm网目尺寸，硬质量2.0
为了研究采用分配装置在实际洗衣载荷中完成了洗涤周期之后对残余物和染料损伤的影响，同时为了肯定上述发现结果，进行了下述实验。
在Miele洗衣机中，执行低速搅拌，低温程序，开始时加有黑色织物，并重复多次。洗涤剂产品按通常方式投放，即把洗衣粉投入衣物上部的小舱口，而将洗涤剂片置入鼓底。经多次洗涤后，用目视评定衣物上的残余物和染料损伤(见下表)。N.B.注意到有自由的洗涤剂片在洗衣中发生堵塞，但是洗涤剂片返回到衣物之上。
与前述结果一致，1mm网目尺寸的网给出了比自由的洗涤剂片更多的残余物。显然，片剂的溶解受到了阻滞，使得在洗涤的后一阶段时仍然存在部分的洗涤剂片，影响到残余物与染料损伤。
较大的网目尺寸(3～5mm)的网则减少了残余物和染料损伤。特别意料不到的是，与上述结果一致，减少了染料损伤的危险。
还意想不到的是，与NG Persil粉(同样的漂白能力)相比，5mm网目尺寸袋中的洗涤剂片的染料损伤很小。
表3
残余物和染料损伤的总的影响 残余物1 染料损伤自由洗涤剂片2 20 3 1mm网3 31 3 3mm网 19 2 5mm网 15 1 NG Persil粉 22 4
1.总的残余物包括碎屑、粒料与膜料。
2.观察到堵塞(洗涤剂片返回到衣物上)。
3. 1mm网阻滞着洗涤剂片。
洗涤剂片组分
例1
用于织物洗涤的洗涤剂片是通过对下述组分的基础粉料进行喷雾干燥形成。线状烷基苯磺酸钠11.83％三多磷酸钠，类型1A144.83％非离子型洗涤剂27.88％硅酸钠11.83％皂类1.13％羧甲基纤维素钠盐0.9％丙烯酸酯/马来酸酯共聚物3.2％硫酸钠和少量次要成分3.0％水配平至100％
1.其中含有少于30％的无水三多磷酸钠的I相的形式。
2.C13-15脂肪族醇7EO
上述粉料混合以粒状的三多磷酸钠，后者规定为含有70％的I相形式同时含有3.5％的水合物(Rhodia-phos HPA 3.5，购自Rhone-Poulenc)，以及其他的洗涤剂成份，如下表。作为比较例，基础粉料混合以尿素和其他洗涤剂成份。
这两种组成例如含有下述的重量百分数 例1 比较例A 基础粉料 63.25 63.25 四水合过硼酸钠 10.4 10.4 TAED粒料 4.0 4.0 抗泡沫粒料 2.0 2.0 酶 0.85 0.85 磷酸盐 0.5 0.5 碳酸钠 3.6 3.6 HPA三多磷酸盐 15.0 - 尿素 - 15.0
用Carver手压机，将各种组成的35克部分制成44mm直径的柱状片剂。
用Instron通用试验机压这种片剂直至碎裂测量这些片的强度。然后用方程σ=2PπDt]]>
计算了径向破裂应力(DFS)，
式中的σ为径向破裂应力(巴)，P是造成破裂所加的载荷(牛顿)，D是片剂的直径(米)而f是片剂的厚度(米)。
测量了这种片剂的破裂、分散和溶解情形，其中采用下述试验方法，将这种片剂置于有2mm网眼尺寸的塑料筛上，其浸没于环境温度22℃和按200rpm旋转的9升去矿物质水中。监控水的导电率，直至其达常值。
片剂的破裂和分散时间取作为水的导电率改变到其最终值的90％时的时间。还通过目测此旋转筛上的残余物来肯定有关结果。
此结果是：例1比较例A片剂强度(kPa)片剂溶解度T90(min) 19.5 3.35 21.9 13.4
这表明本例中的片剂要比由尿素制得的具有类似强度的比较片剂，有快得多的溶解度。
例2
制备了织物洗涤用的片剂，所用基础粉料具有下述组成，
椰子烷基硫酸酯1 2.9％
沸石A242 52.9％
碳酸钠 0.7％
非离子型洗涤剂3 25.9％
皂类 5.9％
羧甲基纤维素钠盐 1.4％
荧光增白剂 0.4％
丙烯酸酯/马来酸酯共聚物 0.7％
1.椰子烷基硫酸酯是作为预成形的粒状料加入的，含有45％的椰
子烷基硫酸酯、35％的沸石、11％的碳酸钠、其余为平衡水和
其他盐类。
2.来自Crosfields的含有最多铝量的沸石。
3.C13-15脂肪族醇7EO。
这种粉量混以三水乙酸钠(来自Merik，与例1所用的相同)和其他洗涤剂成分，如下表。作为比较组成，将这种基础粉料混合以柠檬酸钠二水合物和其他洗涤剂成份，然后在80℃喷涂以聚乙二醇(分子量1500)
于是这两种组成含有 A(有醋酸钠三水合物) 重量％ B(比较例)重量％基础粉料四水合高硼酸钠TAED粒料抗泡沫粒料酶磷酸盐香料三水合乙酸钠硅酸盐-碳酸盐共同的粒料二水合柠檬酸钠PEG1500 53.02 19.99 4.49 3.42 1.5 1.0 0.43 16.13 53.02 19.99 4.49 3.42 1.5 1.0 0.43 5.5 8.03 2.5
将35克部分的各种组成用Carver手压机以不同水平的压紧力制成44mm直径的圆柱状片剂。
用Instron通用试验机压这种片剂直至碎裂，以测量这些片剂的强度。然后用下述方程计算径向破裂应力值：
◆是径向破裂应力(巴)、P是造成破裂所加的载荷(牛顿)、D是片剂的直径(m)而t是片剂的厚度(mm)。
由例1的方法，将一片洗涤剂片置于旋转筛上测量了片剂的破裂、分散情形。
结果列于下表 压紧力 (KN)A片剂，具有乙酸酯·3H2O B，比较例片剂，具有柠檬酸与PEG强度(DPS，kPa)T90(min) 强度 (DPS，kPa)T90(min) 1 5.1 4.0 - - 2 7.2 3.8 19.3 11.1 4 13.7 3.9 31 25 5 20.8 7.5 43 30
可以看到，于5KN压紧力下制备的含有乙酸酯三水合物的片剂，在强度上与在2KN力下制得的比较例片剂差不多相等，但是分散得更快，不需要把聚合物喷涂到粉末上的步骤。
在本说明书中，“网目尺寸”一词应理解为允许等效尺寸或直径的粒料通过的孔的尺寸。例如，具有1mm网眼尺寸的网结构便允许平均直径等于或小于1mm的所有粒料通过。
一般地说，本发明的网袋式分配装置是韧性的，但在本发明的范围内也可采用较具有刚性的或可弹性变形的材料。
本发明的方法与装置在不脱离其精神的前提下是可以依种种方式变动的。