DE3850991T2

DE3850991T2 - Wasserunlösliche, eingehüllte Enzyme, geschützt gegen die Deaktivierung durch Halogenbleichmittel.

Info

Publication number: DE3850991T2
Application number: DE3850991T
Authority: DE
Inventors: Keith Edward Olson
Original assignee: Ecolab Inc
Current assignee: Ecolab Inc
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1988-01-05
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2008-01-06
Also published as: EP0286773A3; DK8288D0; EP0286773B1; BR8801839A; NZ223135A; NO880372D0; AU8317487A; JPS63296690A; KR970001229B1; FI880456A0; CA1305082C; JP2588927B2; DE3850991D1; KR880012755A; ATE109822T1; ES2060609T3; EP0286773A2; DK8288A; NO880372L; FI880456A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft im weitesten Sinne eingekapselte Enzyme und besonders wasserlösliche eingekapselte Enzyme, die mit einem Halogen-Bleichmittel zur Bildung einer wirksamen Bleichmittel- /Enzymreinigungs-Zusammensetzung kombiniert werden können.

Hintergrund der Erfindung

Enzyme sind durch lebende Organismen synthetisierte Proteine, die spezifische biochemische Reaktionen katalysieren, z. B. die Umwandlung von Stärke in Zucker (Amylase), die Hydrolyse von Fetten zu Glycerol und Fettsäuren (Lypase) und den hydrolytischen Abbau von Proteinen (Protease) Es wird allgemein angenommen, daß Enzyme lediglich an einer begrenzten Anzahl spezifischer Stellen, die gewöhnlich auch als "aktive Stellen" bezeichnet werden, zur Katalyse von Reaktionen fähig sind.
Bestimmte biologische Materialien wie Proteine, Lipide und Polysaccharide lassen sich von Substraten wie Geschirr, Flachware und Textilgeweben schwer entfernen, da solche biologischen Materialien in herkömmlichen Reinigungslösemitteln unlöslich sind. Um die Löslichkeit und dabei die Wirksamkeit zur Entfernung solcher biologischer Materialien zu erhöhen ist bekannt, daß in Reinigungslösemitteln ein Enzym eingesetzt wird, um den Abbau solcher Materialien zu löslichen monomeren und/oder oligomeren Molekülen katalytisch zu fördern. Bestimmte Enzymtypen wie Amylase, Lipase und Protease sind bekanntlich für solche Aufgaben besonders geeignet, da sie solche Materialien von Substraten wirksam entfernen, ohne das gereinigte Substrat merklich anzugreifen bzw. zu zersetzen.
Halogen-Bleichmittel sind eine sehr bekannte Gruppe chemischer Verbindungen, die zur Entfernung von beispielsweise durch Kaffee oder Tee erzeugten Flecken von einem Substrat geeignet sind. Halogen-Bleichmittel entfernen solche Flecken, indem sie die großen organischen Farbmoleküle, die solche Flecken bilden, in kleinere farblose Moleküle zerlegen.
Die Reinigungswirkungen von Enzymen und Halogen-Bleichmitteln sind komplimentär, jede erfaßt andere Aspekte von Verschmutzungen, die typischerweise auf Geschirr, Flachware und Textilgeweben gefunden werden. Folglich könnte durch den Einsatz eines Enzyms und eines Halogen-Bleichmittels in einer einzigen Reinigungsmittelzusammensetzung eine wesentlich verbesserte Reinigungsmittelzusammensetzung geschaffen werden. Obwohl von der Theorie her einfach, hat sich jedoch die Ausführung einer solchen Kombination als schwierig erwiesen, da Halogen-Bleichmittel dazu neigen, Enzyme bei so niedrigen Konzentrationen, wie ein Teil aktives Halogen pro Million Teile Reinigungsmittel, sofort zu deaktivieren. Obwohl eine solche Deaktivierung von Enzymen noch nicht vollständig verstanden wird, ist anzunehmen, daß die Halogen-Bleichmittel eine Strukturveränderung in der aktiven Position des Enzyms oder der Form des Enzyms bewirken, so daß die aktive Position als Reaktionsort nicht mehr verfügbar ist.
Frühere Versuche, ein Halogen-Bleichmittel und ein Enzym in einer stabilen Reinigungsmittelzusammensetzung zu kombinieren, umfaßten den Einschluß einer stabilisierenden Menge von Polysaccharid in die Reinigungszusammensetzung, den Einschluß einer stabilisierenden Menge nicht-ionischer Polymere in die Reinigungszusammensetzung und Koppeln des Enzyms an ein unlösliches Substrat. Alle diese früheren Versuche hatten nur geringen Erfolg, weshalb die Forschung nach anderen Verfahren verstärkt wurde.
Ein etwas erfolgreicherer Versuch zur Kombinierung eines Halogen-Bleichmittels und eines Enzyms in einer stabilen Reinigungszusammensetzung umfaßte eine Einkapselung des Bleichmittels mit einer zeitverzögernd freisetzenden Beschichtung. Die zeitverzögernd freisetzende Beschichtung verzögert die Freisetzung des Enzym-deaktivierenden Bleichmittels für einen ausreichenden Zeitraum, der dem Enzym erlaubt, seine Reinigungswirkung zu entfalten bevor es deaktiviert wird. Leider war dieser Versuch ebenfalls nur von begrenztem Erfolg, da es erwiesenermaßen tatsächlich unmöglich ist, eine frühzeitige Freisetzung von einer Enzym-deaktivierenden Menge des Bleichmittels auf wirtschaftliche Weise zu verhindern.
Ein erfolgreicherer Versuch zur Kombinierung eines Halogen-Bleichmittels und eines Enzyms in einer stabilen Reinigungsmittelzusammensetzung ist in U.S. Patent No. 4,421,664 offenbart, in dem beschrieben ist, daß die Enzymaktivität in Gegenwart eines Halogen-Bleichmittels durch Einkapselung des Bleichmittels in einer zeitverzögernd freisetzenden Beschichtung und Aufnahme einer Menge von Reduktionsmitteln in die Zusammensetzung erhalten werden kann, wobei die Menge ausreichend ist, um im wesentlichen unverzüglich sämtliches vorzeitig freigesetztes Bleichmittel zu reduzieren. Obwohl sich dieses Verfahren als viel erfolgreicher als die vorhergehenden Versuche erwiesen hat, ist festgestellt worden, daß es notwendig ist, damit das Verfahren wirksam funktioniert, ein eingekapseltes Bleichmittel einzusetzen, das eine extrem hohe Einkapselungswirksamkeit aufweist, was zu einer unerschwinglich teueren Zusammensetzung führt. Die WO 87/07292, die nur bezüglich der Neuheit relevant ist, offenbart ein Reinigungsmittel-Enzym-Granulatprodukt, das in Kombination mit einem Säurebleichmittel, welches einen Kern aus einem mikrobiellen Enzym enthaltenden Material mit einer enterischen Beschichtung umfaßt, verwendbar ist. Vorzugsweise ist die enterische Beschichtung ein Copolymer aus Methacrylsäure oder einem Derivat und weiterer Methacrylsäure oder deren Derivat.
Die enterische Beschichtung ist die zweite Beschichtung des Enzymsystems. Das Enzymsystem kann eine erste Beschichtung aufweisen, die ein Antioxidationsmittel enthält oder aus einem besteht, worin das Antioxidant vorzugsweise anorganische Salze wie Natriumbisulfat umfaßt.
Folglich besteht ein großer Bedarf für eine preiswerte und stabile Reinigungszusammensetzung, die beides, ein Enzym und ein Bleichmittel, enthält, worin das Enzym und das Bleichmittel ihre erwünschte Reinigungswirkung leisten können.

Zusammenfassung der Erfindung

Im ersten Aspekt meiner Erfindung habe ich eine Zusammensetzung gefunden, die zur Abgabe eines aktiven Enzyms in ein wäßriges, Chlorbleichmittel-enthaltendes Medium geeignet ist, wobei die Zusammensetzung einen eingekapselten Enzymkern mit einer inneren Beschichtung aus einer Bleicheneutralisierenden Substanz enthält, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid-liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt, und eine äußere Beschichtung aus einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz hat, die ein Zellulose- Derivat umfaßt. Das eingekapselte Enzym kann weiterhin eine innere Beschichtung aus einem Zellulose-Derivat zwischen dem Enzym und der ersten Beschichtung enthalten, um sicherzustellen, daß das gesamte in der Lösung vorhandene Chlorbleichmittel durch die Bleiche-Neutralisierungssubstanz neutralisiert worden ist, bevor das Enzym freigesetzt wird. Im zweiten Aspekt meiner Erfindung habe ich eine Zusammensetzung gefunden, die zur Abgabe aktiven Enzyms in ein wäßriges, Chlorbleichmittel enthaltendes Medium geeignet ist. Die Zusammensetzung umfaßt die Kombination aus einem Enzymkern, eingekapselt mit einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz, um die Enzymabgabe in die Lösung für einen ersten Zeitabschnitt zu verzögern, mit einer separaten Bleiche-Neutralisierungssubstanz, eingekapselt mit einem Zellulose-Derivat, um die Abgabe der Bleiche-Neutralisierungssubstanz in die Lösung für einen zweiten Zeitabschnitt zu verzögern. Die Erst- Zeitverzögerung ist länger als die Zweit-Zeitverzögerung, so daß die Bleiche-Neutralisierungssubstanz freigesetzt wird und die gesamte vorhandene Chlorbleiche in der Lösung neutralisiert, bevor das Enzym freigesetzt wird. Das separate Einkapselungsprodukt aus Bleiche-Neutralisierungssubstanz kann entweder als Kernmaterial oder inneres Beschichtungsmaterial auf einem Streckmittelkern vorliegen. Ferner kann das Enzym mit einer inneren Beschichtung einer Bleiche-neutralisierenden Substanz zwischen dem Enzym und der zweiten Einkapselungsbeschichtung der zeitverzögernd freisetzenden Substanz, die ein Zellulose-Derivat umfaßt, eingekapselt sein.
Im dritten Aspekt meiner Erfindung habe ich eine Zusammensetzung gefunden, die aktives Enzym in ein wäßriges, Chlorbleiche-enthaltendes Medium freisetzt. Die Zusammensetzung umfaßt die Kombination eines Enzymkerns, eingekapselt mit einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz, mit einem separat eingekapselten Streckmittel. Dieses enthält einen Streckmittelkern, der ein anorganisches Salz umfaßt, mit einer inneren Beschichtung aus einer Bleiche-neutralisierenden Substanz und einer äußeren Beschichtung aus einem Zellulose-Derivat. Die Kombination umfaßt außerdem ein separates Einkapselungsprodukt aus einem Bleiche-neutralisierenden Substanzkern, eingekapselt mit einem Zellulose-Derivat. Der Enzymkern kann ferner mit einer inneren Beschichtung einer Bleiche-neutralisierenden Substanz zwischen dem Kern und der zweiten Einkapselungsbeschichtung der zeitverzögernd freisetzenden Substanz eingekapselt sein. Des weiteren kann der Enzymkern mit der zeitverzögernd freisetzenden Substanz beschichtet sein, um die Abgabe des Enzyms in die Lösung auf eine erste spätere Zeit zu verzögern, und die Kerne aus separatem Streckmittel und separater Bleiche-neutralisierender Substanz können mit der zeitverzögernd freisetzenden Substanz beschichtet werden, um die Abgabe von Streckmittel und Bleiche-neutralisierender Substanz in die Lösung für eine zweite spätere Zeit zu verzögern; die erste Zeitverzögerung ist länger als die zweite Zeitverzögerung, so daß die gesamte, entweder als Kernmaterial oder Beschichtungsmaterial auf einem Streckmittel vorkommende Bleiche-neutralisierende Substanz freigesetzt wird und alles in der Lösung vorkommende Chlorbleichmittel neutralisiert, bevor das Enzym freigesetzt wird.
Im vierten Aspekt meiner Erfindung habe ich eine Reinigungsmittelzusammensetzung gefunden, besonders wirksam in der Geschirrwäsche, die zumindest eine der oben beschriebenen, eingekapseltes Enzym enthaltenden Zusammensetzungen, ein Chlorbleichmittel und zumindest eine zusätzliche Reinigungsmittelkomponente enthält.
Im Handel erhältliche Enzyme enthalten typischerweise einen bedeutenden Anteil an inertem Füllstoff wie Natriumsulfat, Natriumchlorid oder dergleichen.
Der Begriff "Gew.-% Enzym" bezieht sich, wie hierin verwendet und solange nicht anders angegeben, auf das aktive Enzym und irgendeinen inerten Füllstoff, der in Kombination mit dem Enzym verwendet wird. Zum Beispiel führt die Einkapselung einer Mischung von 20 mg Enzym und 60 mg inertem Füllstoff mit einer inneren Beschichtung von 10 mg Bleiche-neutralisierender Substanz und einer äußeren Beschichtung von 10 mg zeitverzögernd freisetzender Substanz zu einer eingekapselten Enzymzusammensetzung, die 80 Gew.-% Enzymkern umfaßt.
Der Begriff "Bleichmittel", wie hierin verwendet, bezieht sich auf jeden chemischen Wirkstoff, der zur Entfernung von Färbungen von einem Substrat durch Oxidation geeignet ist.
Die Begriffe "aktives Halogen" oder "aktives Chlor", wie hierin verwendet, beziehen sich auf das in der Verbindung tatsächlich vorhandene Halogen oder Chlor mit einer Oxidationszahl von größer als -1.
Für eine ausführliche Analyse der Bedeutung der Begriffe "Bleiche", "aktives Chlor" und "verfügbares Chlor" siehe White, George, Handbook of Chlorination, 1972, Seiten 188-190, welches hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung einschließlich einer besten Ausführungsform

EINGEKAPSELTES ENZYM

Im ersten Aspekt meiner Erfindung habe ich eine Zusammensetzung gefunden, die zur Freisetzung aktiven Enzyms in ein wäßriges, Chlorbleiche enthaltendes Medium geeignet ist, wobei die Zusammensetzung einen Enzymkern, der eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt, eingekapselt mit einer inneren Beschichtung einer Chlorbleiche- Neutralisierungssubstanz, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt, und mit einer äußeren Beschichtung einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz, die ein Zellulose-Derivat umfaßt, beinhaltet. Das eingekapselte Enzym kann weiterhin eine anfängliche Einkapselungsbeschichtung aus einem Zellulose- Derivat zwischen dem Enzym und der ersten Beschichtung umfassen, um sicherzustellen, daß das ganze Chlorbleichmittel durch die Bleiche-neutralisierende Substanz neutralisiert wurde, bevor das Enzym freigesetzt wird.

Enzyme

Ein Enzym, das zur vereinfachten Entfernung biologischer Verschmutzung von einem Substrat geeignet ist, ohne das Substrat merklich zu beschädigen, kann in der vorliegenden Erfindung nutzbringend eingesetzt werden. Solche Enzyme schließen Proteasen, Lipasen, Amylasen oder Mischungen davon ein. Welches Enzym oder welche Kombination von Enzymen bevorzugt ist, hängt von dem zu reinigenden Substrat und den Arten der zu entfernenden Verschmutzung ab. Aus Gründen der einfacheren Handhabung und einfacheren Einkapselung wird Enzym in Pulverform bevorzugt.
Obwohl im Handel erhältliche Enzyme typischerweise einen bedeutenden Anteil an inerten Füllstoffen wie Natriumsulfat, Natriumchlorid oder dergleichen enthalten, habe ich herausgefunden, daß die vorliegende Erfindung durch die Gegenwart solcher Füllstoffe nicht beeinträchtigt wird. Proteasen (Peptidasen eingeschlossen) sind jene Enzyme, die proteinartige Verschmutzungen wie Fleischrückstände, Sauce und Blut angreifen und abbauen. Proteasen sind in EC Klasse 3, Unterklasse 3.4 klassifiziert. Ich habe herausgefunden, daß die EC Klasse 3.4.4 Enzyme, Peptido-Hydrolasen wie Subtilopeptidase A (EC 3.4.4.16), besonders wirksam in der Reinigungsmittelzusammensetzung dieser Erfindung sind. Unter dem Warenzeichen Esperas® kann von Novo Industries eine geeignete Protease bezogen werden.
Lipasen sind jene Enzyme, die Fettverschmutzungen wie Bratöl, Schmiere und Eiscreme angreifen und abbauen. Lipasen gehören ebenfalls in die EC Klasse 3, sind aber in einer Unterklasse 3.1 aufgeführt. Ich habe herausgefunden, daß die EC Klasse 3.1.1 Enzyme wie die Glycerol Esterhydrolasen (EC 3.1.1.3) besonders wirksam in der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzung sind. Eine geeignete Lipase kann unter dem Warennamen Lipase 30,000 von Enzyme Development bezogen werden.
Amylasen sind jene Enzyme, die Stärke, Polysaccharide und Zellulose-Verschmutzungen beispielsweise von Kartoffeln, Reis, Hafermehl und Gras angreifen und abbauen. Amylasen gehören ebenfalls zu der EC Klasse 3, sind aber in der Unterklasse 3.2 aufgeführt. Ich habe herausgefunden, daß die EC 3.2.1 Glycose Hydrolasen wie alpha-1, 4-Glucan-4-Glucanohydrolase (EC 3.2.1.1) und alpha-1, 4-Glucan Maltohydrolase (EC 3.2.1.2) 3 besonders wirksam in der erfindungsgemäßen Reinigungsmittelzusammensetzung dieser Erfindung sind. Eine geeignete Amylase kann unter dem Warenzeichen Termamyl von Novo Industries bezogen werden.
In dem U.S. Patent Nr. 4,421,664, Spalte 4, Zeile 15 bis Spalte 6, Zeile 24 kann man eine tiefgehende und detaillierte Diskussion über geeignete Enzyme finden, deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme enthalten ist. Das eingekapselte Enzym kann von Spuren bis zu ungefähr 95 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Kapsel, Enzymkern umfassen. Damit jedoch ausreichend Bleiche-Neutralisierungssubstanz in die Lösung eingebracht wird und um eine wirtschaftliche Balance zwischen dem Einkapselungswirkungsgrad und der Menge an eingesetzter Beschichtungssubstanz zu erreichen, umfaßt die Kapsel ungefähr 50 bis 80 Gew.-% Enzym.

Bleiche-neutralisierende Substanz

In dem ersten Aspekt meiner Erfindung ist eine innere Beschichtung aus einer Bleiche-neutralisierenden Substanz vorgesehen, die den Enzymkern umhüllend und schützend einkapselt, wobei die Substanz eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid-liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt, die, wenn sie in die Lösung abgegeben wird, alles aktive Chlor, was in der Lösung vorhanden ist, in eine Form überführt, die das Enzym nicht deaktiviert. Die Bleiche- Neutralisierungssubstanz sollte natürlich bei Raumtemperatur ein stabiler Feststoff sein und mit dem Enzym und allen anderen Komponenten, die vorgesehen sind, mit dem eingekapselten Enzym kombiniert zu werden, verträglich sein. Ferner sollte die Bleiche-neutralisierende Substanz das zu reinigende Substrat nicht schädigen.
Jede Zusammensetzung, die zur Reduzierung aktiven Chlors in eine Form, die ein Enzym nicht deaktivieren wird, geeignet ist und welche die oben ausgeführten Kriterien erfüllt, kann erfindungsgemäß sinnvoll eingesetzt werden. Geeignete Bleicheneutralisierende Substanzen schließen Sulf-Oxysäuren und Salze davon, Wasserstoff-Peroxid-liefernde Substanzen und Zucker ein. Sulf-Oxysäuren und die Salze davon sind eine gut bekannte Gruppe von Verbindungen, welche die Fähigkeit besitzt, Chlorbleichmittel zu neutralisieren. Aus Gründen der geringen Kosten, hohen Leistung und einfachen Verfügbarkeit werden Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Sulf-Oxysäuren, wie Ammoniumsulfit ((NH&sub4;) &sub2;SO&sub3;), Natriumsulfit (Na&sub2;SO&sub3;), Natriumthiosulfat (Na&sub2;S&sub2;O&sub3;), Natriumpyrosulfit (Na&sub2;S&sub2;O&sub5;), Kaliumpyrosulfit (K&sub2;S&sub2;O&sub5;), Lithium-dithionit (Li&sub2;S&sub2;O&sub4;) und dergleichen bevorzugt. Sulf-Oxysäuren sind von einer Anzahl von Lieferanten einschließlich Allied Corporation unter dem Warenzeichen Sulftech® verwendungsfertig erhältlich.
Aufgrund ihrer Geruchslosigkeit und nicht korrosiven Eigenschaften sind die Chlorbleiche-neutralisierenden Substanzen jene Verbindungen, die zur Lieferung von Wasserstoffperoxid, wenn in eine Lösung eingebracht, geeignet sind. Solche Verbindungen schließen Perborate, Percarbonate, Perphosphate, Persulfate und dergleichen ein. Diese Verbindungen sind von einer Anzahl Lieferanten einschließlich Interox Peroxid-Chemie GmbH und Dupont gebrauchsfertig erhältlich. Aus Kostengründen und wegen der einfachen Verfügbarkeit ist die bevorzugte Wasserstoffperoxid liefernde Quelle Natriumperboratmonohydrat, welches von Interox Peroxid-Chemie GmbH erhältlich ist.
Das eingekapselte Enzym kann ungefähr 1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Kapsel, an Bleiche-neutralisierender Substanz enthalten. Die Kapsel umfaßt jedoch vorzugsweise ungefähr 10 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Kapsel, Bleiche-neutralisierender Substanz, um ein wirtschaftliches Gleichgewicht zwischen dem Einkapselungswirkungsgrad und der Menge an verwendeter Beschichtungssubstanz zu erreichen, sowie sicherzustellen, daß ausreichend Bleiche-neutralisierende Substanz zur Verfügung gestellt wird, um das ganze in der Lösung vorkommende aktive Chlor vollständig zu neutralisieren.

Zeitverzögernd freisetzende Substanz

Im ersten Aspekt meiner Erfindung ist eine äußere Beschichtung aus einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz vorgesehen, die den Enzymkern und die erste Beschichtung Bleiche-neutralisierender Substanz umhüllend und schützend einkapselt und die ein Zellulose-Derivat umfaßt. Die zeitverzögernd freisetzende Substanz verzögert die Abgabe der Bleiche-neutralisierenden Substanz und des Enzyms, so daß eine Bleiche, die in Verbindung mit der Kapsel verwendet wird, ihre Reinigungsfunktion entfalten kann, bevor sie durch die Bleicheneutralisierende Substanz deaktiviert wird. Die zeitverzögernd freisetzende Substanz sollte natürlich mit dem Enzym, der Bleiche-neutralisierenden Substanz und allen anderen Bestandteilen, die zur Kombination damit vorgesehen sind, verträglich sein. Des weiteren sollte die zeitverzögernd freisetzende Substanz die zu reinigende Substanz nicht schädigen. Jedes Material, das diese zwei Kriterien erfüllt und geeignet ist, die Abgabe wesentlicher Mengen der Bleicheneutralisierenden Substanz für ungefähr 1 bis 20 Minuten zu verzögern, vorzugsweise ungefähr 2 bis 6 Minuten, kann erfindungsgemäß eingesetzt werden.
Geeignete zeitverzögernd freisetzende Polymere sind im Stand der Technik gut bekannt und beinhalten: Zellulose- Derivate wie Natriumcarboxymethylcellulose, Natriumhydroxyethylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Nitrocellulose, Celluloseacetatphthalat und Hydroxypropylmethylcellulosephthalat; Gelatine; Stärke; Proteine; Fettsäuren; Wachse (einschließlich Paraffin und mikrokristalline Wachse); Polyacrylamid; Polyacrylsäure; Polyvinylalkohol; Polyethylenglycol, usw. Carboxymethylcellulose und Salze davon sind aufgrund ihrer Fähigkeit, zusätzlich zu ihrer zeitverzögernd freisetzenden Eigenschaft, Verschmutzungen in eine Lösung zu suspendieren, die bevorzugten zeitverzögernd freisetzenden Substanzen. Geeignete Natriumcarboxymethylcellulose ist bei einer Anzahl von Lieferanten, wie etwa Hercules, Inc. unter dem Warenzeichen CMC-CLT®, erhältlich.
Das eingekapselte Enzym kann ungefähr 1-50 Gew.-% an zeitverzögernd freisetzender Substanz, bezogen auf die gesamte Kapsel, umfassen. Der bevorzugte Gew.-%-Anteil hängt besonders von der verwendeten Substanz und vom vorgesehenen Wirkzeitraum der Bleiche, bevor sie durch die Bleiche-neutralisierende Substanz deaktiviert wird, ab. Für die Verwendung in der Geschirr- und Wäschereinigung habe ich herausgefunden, daß ungefähr l-20 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Kapsel, zeitverzögernd freisetzende Substanz typischerweise ausreichend ist.

Anfängliche zeitverzögernd freisetzende Substanz

Wahlweise kann das eingekapselte Enzym eine anfängliche Beschichtung aus einem Zellulose-Derivat zwischen dem Enzymkern und der ersten Beschichtung aus einer Bleiche-neutralisierenden Substanz umfassen, zur Gewährleistung, daß das ganze aktive Chlor in der Lösung durch die Bleiche-neutralisierende Substanz neutralisiert worden ist, bevor das Enzym abgegeben wird.
Obwohl ich herausgefunden habe, daß man exzellente Ergebnisse erhält, wenn diese anfängliche Beschichtung fehlt, kann sie in einigen Fällen nützlich sein, wenn zum Beispiel ein instabiles Enzym, ein langsam reagierendes Reduktionsmittel oder geringe Mengen an Reduktionsmittel verwendet werden. Die Menge anfänglicher Beschichtung, die erforderlich ist, um sicherzustellen, daß das ganze aktive Chlor deaktiviert wurde bevor das Enzym freigesetzt wird, hängt von Mengen und Art von Bleiche-neutralisierender Substanz und eingesetztem anfängliche Beschichtungsmaterial ab. Ich habe jedoch herausgefunden, daß ungefähr 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Kapsel, anfängliches Beschichtungsmaterial typischerweise ausreichend ist, um eine vorzeitige Freisetzung zu verhindern.

KOMBINATION VON EINGEKAPSELTEN ENZYMEN MIT EINER EINGEKAPSELTEN BLEICHE-NEUTRALISIERENDEN SUBSTANZ

In einem zweiten Aspekt meiner Erfindung habe ich eine Zusammensetzung gefunden, die ein Enzym umfaßt, das eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt, eingekapselt in eine zeitverzögernd freisetzende Substanz, die ein Zellulose-Derivat umfaßt, beschaffen um die Freisetzung des Enzyms in die Lösung für einen ersten Zeitabschnitt zu verzögern, und eine separate Einkapselung aus einer Bleiche-neutralisierenden Substanz, die eine Sulf- Oxysäure oder Salze davon, eine Peroxid-liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt, eingekapselt in ein Zellulose-Derivat, beschaffen um die Freisetzung der Bleiche-neutralisierenden Substanz in die Lösung für einen zweiten Zeitabschnitt zu verzögern; der erste Zeitabschnitt ist länger als der zweite Zeitabschnitt, so daß die Bleiche-neutralisierende Substanz abgegeben und das ganze aktive Chlor, das in der Lösung vorhanden ist, vollständig neutralisiert wird, bevor das Enzym freigesetzt wird. Die Bleiche-neutralisierende Substanz kann entweder als Kernmaterial oder als eine erste Beschichtung auf einem Streckmittelkern vorliegen. Ferner kann das Enzym mit einer inneren Beschichtung aus einer Bleiche-neutralisierenden Substanz zwischen dem Enzym und der zeitverzögernd freisetzenden Substanz eingekapselt werden. Weiterhin kann das Enzym mit einem Zellulose-Derivat anfänglich eingekapselt sein.

Streckmittel

Ein Streckmittelkern, der ein anorganisches Salz umfaßt, kann als Träger für Bleiche-neutralisierende Substanz eingesetzt werden, wobei die Bleiche-neutralisierende Substanz auf das Streckmittel aufgebracht wird. Dieses ist besonders nützlich, wenn die Bleiche-neutralisierende Substanz nicht ohne weiteres im wesentlichen einheitliche Granulate bildet. Die Verwendung eines Streckmittelkerns gestattet es, das Enzym und das Streckmittel gleichzeitig mit Bleiche-neutralisierender Substanz zu beschichten und dabei die Herstellung zu vereinfachen.
Geeignete Streckmittel schließen Natriumsulfat, Natriumchlorid usw. ein.
Die Enzyme, Chlorbleiche-neutralisierende Substanzen, zeitverzögernd freisetzende Substanzen und Chlorbleichen, wie vorhergehend unter Bezugnahme auf den ersten Aspekt beschrieben, sind alle gleich gut für die Verwendung in diesem Aspekt geeignet. Die zeitverzögernd freisetzende Substanz, die ein Cellulose-Derivat umfaßt und eingesetzt wird, um das Enzym zu beschichten und die Bleiche-neutralisierende Substanz können die selbe oder unterschiedlich sein. Für die leichtere Herstellung sind sie bevorzugtermaßen die selben.
Diese Verbindung ist besonders vorteilhaft, wenn das Verhältnis Chlorbleiche-neutralisierende Substanz zu Enzym so groß ist, daß einfach nicht genügend Enzympartikel vorhanden sind, um Chlorbleiche-neutralisierende Substanz ausreichend anzulagern.
Im allgemeinen sollten die zeitverzögernd freisetzenden Schichten aus Cellulose-Derivaten geeignet sein, um für mindestens ungefähr 1 Minute, vorzugsweise ungefähr 2 bis 6 Minuten, die Freisetzung der Bleiche-neutralisierenden Substanz zu verhindern. Das Enzym sollte für 0,5-2 weitere Minuten nach Freisetzung der Chlorbleiche-neutralisierenden Substanz schützend verkapselt sein.
In diesem Aspekt kann das eingekapselte Enzympartikel von einer Spur bis ungefähr 95 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 30-80 Gew.-% Enzym umfassen, das eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt, sowie ungefähr 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 0 bis 5 Gew.-% anfängliche Beschichtung aus Cellulose-Derivat, ungefähr 0 bis 95 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 10 bis 60 Gew.-% einer ersten Einkapselungsbeschichtung aus Bleiche-neutralisierender Substanz, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid-liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt, und ungefähr 1-50 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 1-20 Gew.-% äußere Beschichtung aus zeitverzögernder Substanz, die ein Cellulose- Derivat umfaßt. Die eingekapselte Chlorbleiche-neutralisierende Substanz kann von einer Spur bis zu ungefähr 95 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 80 Gew.-% Streckmittelkern umfassen, wobei der Streckmittelkern ein organisches Salz umfaßt, von einer Spur bis zu ungefähr 95 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 50-80 Gew.-% Chlorbleiche-neutralisierender Substanz, wenn als Kern eingesetzt, oder ungefähr 15-40 Chlorbleiche-neutralisierende Substanz, wenn als erste Beschichtung eingesetzt, sowie ungefähr 1-50 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 1-20 Gew.-% zweite Einkapselungsbeschichtung aus einem Zellulose-Derivat.
KOMBINATION VON EINGEKAPSELTEM ENZYM MIT EINER SEPARATEN EINGEKAPSELTEN BLEICHE-NEUTRALISIERENDEN SUBSTANZ UND EINEM SEPARATEN EINGEKAPSELTEN STRECKMITTEL, DAS EINE BESCHICHTUNG VON BLEICHE-NEUTRALISIERENDER SUBSTANZ AUFWEIST.
Im dritten Aspekt meiner Erfindung habe ich eine Zusammensetzung gefunden, die einen Enzymkern, der eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt, eingekapselt mit einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz, die ein Cellulose-Derivat umfaßt, sowie einen Streckmittelkern, eingekapselt mit einer inneren Beschichtung aus einer Bleiche-neutralisierenden Substanz, die eine Sulf- Oxysäure oder Salz davon, eine Peroxid-liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt und eine äußere Beschichtung aus Cellulose- Derivat und einen separaten Kern von Bleiche-neutralisierender Substanz, der mit einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz eingekapselt ist. Ferner können das Enzym und die Bleicheneutralisierenden Substanzkerne mit einer inneren Beschichtung aus Bleiche-neutralisierender Substanz zwischen dem Kern und der zeitverzögernd freisetzenden Substanz aus einem Cellulose- Derivat eingekapselt sein. Weiterhin kann die zeitverzögernd freisetzende Beschichtung auf dem Enzymkern so ausgebildet sein, daß das Enzym verzögert in die Lösung für einen ersten Zeitabschnitt abgegeben wird und die ein Cellulose-Derivat umfassende zeitverzögernd freisetzende Beschichtung auf dem Streckmittelkern und der Bleiche-neutralisierende Substanzkern kann so beschaffen sein, daß die Abgabe des Streckmittels und der Bleiche-neutralisierenden Substanz in die Lösung für einen zweiten Zeitabschnitt verzögert wird, wobei der erste Zeitabschnitt länger ist als der zweite Zeitabschnitt, so daß der Bleiche-neutralisierende Substanzkern und die Beschichtungen freigesetzt werden und das ganze in der Lösung befindliche aktive Chlor vollständig neutralisieren, bevor das Enzym freigesetzt wird.
Die Enzyme, Chlorbleiche-neutralisierende Substanzen, zeitverzögernd freisetzende Substanzen aus Cellulose-Derivaten und Chlorbleichmittel, wie unter Bezugnahme auf den ersten Aspekt vorhergehend beschrieben, sind alle gleich gut für die Verwendung in diesem Aspekt geeignet. Die zeitverzögernd freisetzende Substanz und die Bleiche-neutralisierende Substanz, die zum Beschichten des Enzyms, der Bleiche-neutralisierenden Substanz und des Streckmittels eingesetzt werden, können die selben oder verschieden sein. Zur einfacheren Herstellung sind sie bevorzugtermaßen die selben.
Diese Zusammensetzung ist besonders geeignet, wenn das Verhältnis von Chlorbleiche-neutralisierender Substanz zu Enzym so groß ist, daß demzufolge die Anzahl an Enzympartikeln unzureichend ist, um an diese ausreichend Chlorbleiche-neutralisierende Substanz anzulagern.
Allgemein sollte, wenn das Enzym, die Bleicheneutralisierende Substanz und das Streckmittel eingekapselt sind, um eine frühzeitige Freisetzung der Bleicheneutralisierenden Substanz zu erreichen, die zeitverzögernd freisetzenden Schichten, die Cellulose-Derivate umfassen, so ausgebildet sein, daß sie die Freisetzung von Bleicheneutralisierender Substanz für zumindest ungefähr 1 Minute, bevorzugt ungefähr 2 bis 6 Minuten verhindern, und das Enzym sollte zusätzlich für 0,5-2 Minuten, nach Freisetzung aller Bleiche-neutralisierender Substanz in die Lösung, schützend eingekapselt sein.
In diesem Aspekt kann das eingekapselte Enzympartikel von Spuren bis zu ungefähr 95 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 30-80 Gew.-% Enzym umfassen, das eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt, ungefähr 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 0 bis 5 Gew.-% anfängliche Beschichtung der zeitverzögernd freisetzenden Substanz, die Cellulose-Derivate umfaßt, ungefähr 0 bis 95 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 10 bis 60 Gew.-% erste Beschichtung aus Bleiche-neutralisierender Substanz, die eine Sulf-Oxysäure oder Salze davon, eine Peroxid-liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt, und ungefähr 1-50 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 1-20 Gew.-% äußere Beschichtung aus zeitverzögernd freisetzender Substanz, die Cellulose-Derivate umfaßt, beinhalten; die separate eingekapselte Chlorbleiche-neutralisierende Substanz kann ungefähr 50-80 Gew.-% Chlorbleiche-neutralisierenden Substanzkern, ungefähr 0-40 Gew.-% Chlorbleiche-neutralisierende Substanzbeschichtung, und ungefähr 1-50 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 1-20 Gew.-% zeitverzögernd freisetzende Substanz umfassen; und das eingekapselte Streckmittel kann ungefähr 30- 80 Gew.-% Streckmittelkern, der ein anorganisches Salz umfaßt, 10-60 Gew.-% Chlorbleiche-neutralisierende Substanz und ungefähr 1-50 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 1-20 Gew.-% zweite Einkapselungsbeschichtung aus einem Cellulose-Derivat, umfassen.
Ich habe ein besonders einfaches und effektives Verfahren zur Herstellung von eingekapseltem Enzym und Bleiche-neutralisierender Substanz, wodurch die gewünschte Freisetzungsreihenfolge erreicht wird, gefunden. Dieses Verfahren umfaßt die Schritte, Erhalten eines Streckmittels und einer Bleicheneutralisierenden Substanz, die eine Granulatgröße aufweist, welche im wesentlichen die selbe wie die der Enzymgranulate ist, gleichzeitige Beschichtung der Enzyme, Streckmittel und Bleiche-neutralisierenden Substanzgranulate mit einer Bleicheneutralisierenden Substanz und dann Beschichten der einmalbeschichteten Granulate mit einer zeitverzögernd freisetzenden Substanz.

REINIGUNGSMITTELZUSAMMENSETZUNG

In einem vierten Aspekt meiner Erfindung werden die Zusammensetzungen des ersten, zweiten und/oder dritten Aspekts mit einem Chlorbleichmittel und zumindest einem zusätzlichen Reinigungsmittel-Bestandteil kombiniert, um eine wirksame Reinigungsmittelzusammensetzung zu bilden. Das Chlorbleichmittel sollte geeignet sein, sich schnell aufzulösen, so daß es seine Reinigungsfunktion entfalten kann, bevor die Chlorbleiche-neutralisierende Substanz freigesetzt wird. Viele der gut bekannten Chlorbleichmittel sind schnell löslich und für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet.
Chlorbleichmittel sind eine gut bekannte Gruppe von Verbindungen, die zur Abgabe aktiven Chlors (Cl&sub2;) oder von Hypochlorit (OCl&supmin;) Ionen in Lösung geeignet sind. Geeignete Chlorbleichmittel schließen Alkalimetall-Dichloroisocyanurate, chloriertes Trinatriumphosphat, Alkalimetall und Erdalkalimetallhypochlorite, Monochloramin, Dichloramin, Stickstofftrichlorid, [(mono-tri-chloro)-tetra-(mono-kalium-dichloro)] penta-isocyanurat, 1,3-Dichloro-5,5-dimethylhydantoin, Paratoluolsulfondichloroamid, Trichlormelamin, N-Chloromelamin, N-Chlorosuccinimid, N,N'-Dichloroazodicarbonamid, N- Chloroacetylharnstoff, N,N'-Dichlorobiuret, chloriertes Dicyandiamid, Trichlorocyanursäure, Dichlorogly-coluril und dergleichen. Aufgrund hervorragender Bleichleistung sind die bevorzugten Bleichmittel hydratisiertes und wasserfreies Natriumdichloroisocyanurat und chloriertes Trinatriumphosphat. Diese Bleichmittel sind von einer Anzahl von Handelsquellen, einschließlich Olin Corporation unter dem Warenzeichen Clearon CDB-56 (Natriumdichloroisocyanuratdihydrat) und Monsanto Industrial Chemical Co. unter dem Warennamen ACL-56 erhältlich. Obwohl die Reinigungsmittelzusammensetzung nur Chlorbleichmittel und eingekapselte Enzyme umfassen kann, ist zur Steigerung der Reinigungsfähigkeit bevorzugt, daß die Reinigungszusammensetzung ferner zumindest eine zusätzliche Reinigungskomponente, wie ein oberflächenaktives Mittel, einen Reinigungsmittel-Füllstoff, einen Reinigungsmittelbuilder, ein Maskierungsmittel, einen Chelatbildner, usw. enthält.
Geeignete organische oberflächenaktive Mittel schließen anionische, nicht-ionische, ampholytische, zwitterionische und Mischungen davon ein. Obwohl jedes oberflächenaktive Mittel verwendet werden kann, schließen die am weitesten in Reinigungszusammensetzungen verwendeten Typen oberflächenaktiver Mittel, Seifen (z. B. Natrium- und Kaliumsalze von Fettsäuren, Harzsäuren und Tallöl); Alkylarensulfonate; Alkylsulfate, einschließlich oberflächenaktiver Mittel sowohl mit hydrophober verzweigter- als auch gerader Kette, sowie primäre und sekundäre Sulfatgruppen; Sulfate und Sulfonate, die eine intermediäre Verbindung zwischen den hydrophoben und hydrophilen Gruppen enthalten, so wie die fettazylierten Methyltauride und die sulfatierten Fettmonoglyzeride; langkettige Säureester von Polyethylenglycol, besonders des Tallölesters; Polyethylenglycolether von Alkylphenolen; Polyethylenglycolether von langkettigen Alkoholen und Mercaptanen; Fettacyldiethanolamide; und Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid, ein.
Geeignete Reinigungsmittel-Füllstoffe, Builder, Maskierungsmittel und chelatisierende Mittel umfassen jeden dieser gut bekannten Bestandteile, deren Funktionen die Aufrechterhaltung eines alkalischen pH, Suspendieren von Partikelmaterial in Lösung, Verhinderung des sich Wiederabsetzens von Partikelmaterial, usw. einschließen. Eine nichtbegrenzende Liste von solchen Reinigungsmittel- Füllstoffen, Buildern, Maskierungsmitteln und chelatisierenden Mitteln schließt kondensierte Phosphate wie Natriumtripolyphosphat, Alkalien wie Natriumcarbonat, Natriummetasilikat und Natriumhydroxid, Füllstoffe wie Natriumsulfat, Natriumbicarbonat und Natriumchlorid, schmutzsuspendierende Mittel wie Carboxymethylcellulose und Chelatbildner wie Ethylendiamintetraessigsäure und Polyacrylsäure, ein.
Die Reinigungsmittelzusammensetzung kann umfassen: ungefähr 0,1-1,5 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 0,5 bis 1 Gew.-% verfügbares Chlor, ungefähr 0,3 bis 20 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 1,5 bis 15 Gew.-% eingekapseltes Enzym; eine stöchiometrische Überschußmenge an eingekapselter Bleiche-neutralisierender Substanz für das aktive Chlor, und ungefähr 0 bis 99 Gew.-%, bevorzugt ungefähr 55 bis 95 Gew.-% einer zusätzlichen Reinigungsmittelkomponente. Vorzugsweise enthält die Reinigungsmittelzusammensetzung bis zu 10 Gew.-% oberflächenaktives Mittel als eine zusätzliche Reinigungsmittelkomponente. Die verwendete Menge Chlorbleiche-neutralisierender Substanz muß ausreichen, um das ganze in der Lösung vorkommende aktive Chlor zu reduzieren. Vorzugsweise beträgt das stöchiometrische Verhältnis von Bleiche-neutralisierender Substanz zu aktivem Chlor ungefähr 1 : 1 bis 1,5 : 1, um eine unverzügliche Deaktivierung des aktiven Chlors sicherzustellen.

Verfahren zur Herstellung

Die Herstellung des eingekapselten Enzyms und der eingekapselten Bleiche-neutralisierenden Substanz kann nach jeden der verschiedenen bekannten Einkapselungsverfahren wie Grundbeschichtung (pan coating) bzw. Rollbeschichtung, Sprühbeschichtung, usw. erfolgen. Das bevorzugte Verfahren ist ein Fließbett-Einkapselungsverfahren.
Grundsätzlich umfaßt die Einkapselung in einem Fließbett die Schritte:
(i) Verflüssigen des Beschichtungsmaterials entweder durch Schmelzen des Materials oder Auflösen des Materials in einem geeigneten Lösemittel (vorzugsweise Wasser);
(ii) Einbringen der Partikel zum Einkapseln in den Fließbettzustand durch Plazieren der Partikel in einer Kammer und Leiten eines Luftstroms durch dieselbe;
(iii) Beschichten der Partikel mit dem Beschichtungsmaterial durch Aufsprühen des verflüssigten Beschichtungsmaterials auf die fluidisierten Partikel; und
(iv) Abkühlen lassen und/oder Trocknen der beschichteten Partikel.
Die Reinigungsmittelzusammensetzung kann durch einfaches Vermischen aller Komponenten hergestellt werden, um die Möglichkeit der Beschädigung von Kapseln wirklich sicher auf ein Minimum zu verringern.

Beispiel I

In einen 32-Liter Behälter wurden 0,567 kg [1,25 lbs] KLUCEL E, Hydroxypropylcellulose, erhältlich bei Hercules, Inc., und 17,87 kg [39,41 lbs] weichen Wassers gegeben. Das KLUCEL E und das weiche Wasser wurden gemischt, bis das KLUCEL E vollständig aufgelöst war. In ein Fließbett wurden 10,77 kg [23,75 lbs] TERMAMYL 60T, eine gepulverte bakterielle Amylase erhältlich bei Novo Industri a/s, gegeben. Das TERMAMYL 60T wurde in dem Bett bei einem Luftdruck von 3,9 uPa [40 psi] fluidisiert, und das Bett wurde auf 40,6ºC [105ºF] erhitzt. Die gesamte Menge KLUCEL E Lösung wurde auf die fluidisierten TERMAMYL 60T Granulate durch eine Gustav Schlick Sprühdüse, Modell 941, gesprüht. Das Fließbett wurde auf 51,7ºC [125ºF] erhitzt und das eingekapselte TERMAMYL 60T für 1 Minute darin getrocknet. Die Kapseln wurden auf 37,8ºC [100ºF] gekühlt und aus dem Bett entfernt. Es wurden 11,11 kg [24,5 lbs] eingekapseltes TERMAMYL 60T erhalten.
In das oben verwendete Fließbett wurden 1,11 kg [2,45 lbs] des eingekapselten TERMAMYL 60T und 12,64 kg [27,86 lbs] körniges Natriumsulfat gegeben. In den 32-Liter Behälter wurden 2,58 kg [5,68 lbs] Natriumperboratmonohydrat, bezogen von Interox Peroxid-Chemie GmbH und 51,26 kg [113 lbs] weiches Wasser gegeben. Das Natriumperboratmonohydrat und Wasser wurden gerührt, bis das Natriumperboratmonohydrat vollständig aufgelöst war.
Das eingekapselte TERMAMYL 60T und Natriumsulfat wurden in dem Fließbett bei einem Luftdruck von 5,88 uPa [60 psi] fluidisiert und das Bett zwischen 60,0 und 75,6ºC [140 bis 168ºF] erhitzt. Die gesamte Menge Natriumperboratmonohydrat- Lösung wurde auf das fluidisierte TERMAMYL 60T und die Natriumsulfatgranulate gesprüht. Die Temperatur des Fließbetts wurde dann zwischen 61,1 bis 65,6ºC [142 bis 150ºF] bleibend eingestellt, und das eingekapselte Granulat wurden trocken gelassen. In den 32-Liter Behälter wurden 0,90 kg [2 lbs] KLUCEL E und 27,2 kg [60 lbs] weiches Wasser gegeben. Das KLUCEL E und das weiche Wasser wurden gerührt, bis das KLUCEL E vollständig aufgelöst war. Nachdem die Natriumperboratmonohydrat-Beschichtung getrocknet war, wurde die KLUCEL E Lösung auf die einmal beschichteten Granulate, unter Bildung von Kapseln mit einer ersten Beschichtung aus Natriumperboratmonohydrat und einer zweiten Beschichtung aus KLUCEL E, gesprüht. Das Fließbett wurde auf 76,7ºC [170ºF] erhitzt und die eingekapselten Granulate darin für 2 Minuten getrocknet. Die Kapseln wurden auf 37,8ºC [100ºF] gekühlt und aus dem Bett entfernt. Es wurden Kapseln erhalten, die 90,4% der ursprünglichen Enzymaktivität zurückbehielten.

Beispiel II

In eine Chlorbleichlösung bekannter Konzentration wurde eine ausreichende Menge der in Beispiel I gebildeten Zusammensetzung gegeben, um einen 2%igen stöchiometrischen Bleicheneutralisierenden Überschuß von Natriumperboratmonohydrat zu erhalten. Nachdem die Auflösung der äußeren Beschichtung von KLUCEL E, der Beschichtung von Natriumperboratmonohydrat, und der anfänglichen Beschichtung von KLUCEL E erfolgt war, wurde die Lösung getestet und man fand, daß sie 27,0% der anfänglichen Enzymaktivität enthielt.

Beispiel III

In eine Chlorbleichlösung bekannter Konzentration wurde eine ausreichende Menge der in Beispiel I gebildeten Zusammensetzung gegeben, um einen 20%igen stöchiometrischen Bleicheneutralisierenden Überschuß von Natriumperboratmonohydrat zu erhalten. Nachdem eine Auflösung der äußeren Beschichtung aus KLUCEL E, der Beschichtung aus Natriumperboratmonohydrat, und der anfänglichen Beschichtung aus KLUCEL E erfolgt war, wurde die Lösung getestet und man fand, daß sie 54,6% der anfänglichen Enzymaktivität enthielt.

Beispiel IV

In einen 32-Liter Behälter wurden 0,68 kg [1,5 lbs] Natriumsulfat und 6,8 kg [15 lbs] weiches Wasser gegeben. Das Natriumsulfat und das weiche Wasser wurden gemischt, bis das Natriumsulfat vollständig aufgelöst war.
In ein Fließbett wurden 8,16 kg [18 lbs] ESPERASE 4,0T, eine gepulverte bakterielle Protease bezogen von Novo Industri a/s, gegeben. Die ESPERASE 4,0T wurde in dem Fließbett bei einem Zerstäubungsdruck von 3,9 uPa [40 psi] fluidisiert und das Bett wurde auf 51,7ºC [125ºF] erhitzt. Die gesamte Menge Natriumsulfatlösung wurde auf 48,9ºC [120ºF] erhitzt und auf die fluidisierten ESPERASE 4,0T Granulate, durch eine Gustav Schlick Sprühdüse, Modell 941, gesprüht.
In den 32-Liter Behälter wurden 2,11 kg [4,67 lbs] Natriumperboratmonohydrat, bezogen von Interox und 42,4 kg [93,4 8 lbs] weiches Wasser gegeben. Das Natrium Perboratmonohydrat und Wasser wurden gerührt, bis das Natriumperborat monohydrat vollständig aufgelöst war. Das Fließbett wurde auf 54,4ºC [130ºF] erhitzt, die Natriumperboratmonohydratlösung auf weniger als 46,1ºC [115ºF] gehalten und die gesamte Menge Natriumperboratmonohydratlösung auf die einmal beschichteten fluidisierten Granulate gesprüht. In den 32-Liter Behälter wurden 0,68 kg [1,5 lbs] CMC-CLT, Natriumcarboxymethylcellulose, bezogen von Hercules, Inc., und 21,1 kg [49,5 lbs] weiches Wasser gegeben, das CMC-CLT und weiches Wasser wurden gemischt bis das CMC-CLT vollständig aufgelöst war. Schließlich wurde die CMC-CLT Lösung unterhalb von 54,4ºC [130ºF] gehalten und die gesamte Menge davon auf die doppelt beschichteten fluidisierten Granulate gesprüht. Das Fließbett wurde dann auf 54,4ºC [130ºF] erhitzt und die dreifach eingekapselten Granulate für 1 Minute darin getrocknet und dann auf 37,8ºC [100ºF] gekühlt und aus dem Bett entfernt.

Beispiel V

In einen Becher, ausgestattet mit einem Laborrührstab und einer Platte wurden 0,10 g Natrium Dichloroisocyanurat Dihydrat, 100,6 g deionisiertes Wasser, und 0,34 g gemäß Beispiel IV gebildetes eingekapseltes Enzym gegeben. Die Mischung wurde heftig gerührt und man fand, daß eine vollständige Neutralisierung des aktiven Chlors ungefähr 3 Minuten benötigt. Für die resultierende Lösung wurde eine Enzymaktivität von 2,28 knp Einheiten je Gramm eingekapseltes Enzym, das eine Retention von 80% der theoretischen Aktivität darstellt, gefunden.
Die obige Beschreibung und die Beispiele stellen lediglich eine Hilfe für das Verständnis der gesamten nicht beschränkenden Erfindung dar. Da eine Anzahl von Variationen und Ausführungsformen der Erfindung möglich sind, ohne den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen, beruht die Erfindung auf den hier nachfolgenden anhängigen Ansprüchen.

Claims

1. Eingekapselte Enzym-Zusammensetzung, geeignet zur Abgabe eines aktiven Enzyms in eine, aktives Chlor enthaltende Lösung, wobei die Zusammensetzung umfaßt:

a) einen Enzymkern, der eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt;

b) eine erste Einkapselungsbeschichtung aus einer Chlorbleiche- Neutralisierungssubstanz, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt;

c) eine zweite Einkapselungsbeschichtung aus einer zeitverzögernd-freisetzenden Substanz, die ein Cellulosederivat umfaßt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die weiterhin eine anfängliche Einkapselungsbeschichtung aus einem Cellulosederivat zwischen dem Enzymkern und der ersten Beschichtung umfaßt.

3. Zusammensetzung, die eine Kombination des eingekapselten Enzyms gemäß Anspruch 1 mit einem separaten Einkapselungsmittel ist, wobei die Zusammensetzung umfaßt:

a) einen Kern, der eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt;

b) eine Einkapselungsbeschichtung aus einem Cellulosederivat.

4. Zusammensetzung, die eine Kombination des eingekapselten Enzyms gemäß Anspruch 1 mit einem separaten Einkapselungs- Streckmittel ist, wobei die Zusammensetzung umfaßt:

a) einen Streckmittelkern, der ein anorganisches Salz umfaßt;

b) eine erste Einkapselungsbeschichtung aus einer Sulf-Oxysäure oder einem Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz, oder einen Zucker;

c) eine zweite Einkapselungsbeschichtung aus einem Cellulosederivat.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 4, worin die Sulf-Oxysäure oder das Salz davon ein Thiosulfit, Metabisulfit, Bisulfit oder ein Salz davon ist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 4, worin die Peroxid liefernde Substanz Hydrogenperoxyd, ein Perborat, Persulfat, Perphosphat oder Percarbonat ist.

7. Reinigungszusammensetzung umfassend:

a) ein eingekapseltes Enzym, welches umfaßt: einen Enzymkern, der eine Protease, eine Lipase, eine Amylase, oder Mischungen davon umfaßt;

(ii) eine erste Einkapselungsbeschichtung aus einer Chlorbleich-Neutralisierungssubstanz, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz, oder einen Zucker umfaßt; und

(iii) eine zweite Einkapselungsbeschichtung aus einer zeitverzögernd-freisetzenden Substanz, die ein Cellulosederivat umfaßt;

b) ein Chlorbleichmittel; und

c) zumindest eine zusätzliche Reinigungsmittelkomponente, ausgewählt aus oberflächenaktiven Mitteln, Reinigungsmittelfüllstoffen, Reinignngsmittelbuildern, Maskierungsmitteln und chelatisierenden Mitteln.

8. Reinigungszusammensetzung umfassend:

a) ein eingekapseltes Enzym, das umfaßt: einen Enzymkern, der eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt;

(ii) eine erste Einkaspelungsbeschichtung aus einer Chlorbleich-Neutralisierungssubstanz, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz, oder einen Zucker umfaßt; und

b) ein eingekapseltes Streckmittel, das umfaßt: einen Streckmittelkern, der ein anorganisches Salz umfaßt;

(ii) eine erste Einkapselungsbeschichtung aus einer Sulf- Oxysäure oder einem Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz oder einen Zucker;

(iii) eine zweite Einkapselungsbeschichtung aus einem Cellulosederivat;

c) ein Chlorbleichmittel; und

d) zumindest eine zusätzliche Reinigungskomponente, ausgewählt aus oberflächenaktiven Substanzen, Reinignngsmittelfüllstoffen, Reinigungsmittelbuildern, Maskierungsmitteln und chelatisierende Mitteln.

9. Eine Reinigungszusammensetzung gemäß Anspruch 7, wobei die Zusammensetzung umfaßt:

a) ungefähr 0,3 bis 20 Gew.-% eingekapseltes Enzym, bezogen auf die Reinigungszusammensetzung, welches umfaßt: ungefähr 1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das eingekapselte Enzym, an Enzymkern, der eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt;

(ii) ungefähr 1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das eingekapselte Enzym, einer ersten Einkapselungsbeschichtung aus einer Chlorbleiche-Neutralisierungssubstanz, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt;

(iii) ungefähr 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das eingekapselte Enzym, einer zweiten Einkapselungsbeschichtung aus einer zeitverzögernd-freisetzenden Substanz, die ein Cellulosederivat umfaßt;

b) ungefähr 0,1 bis 40 Gew.-% Chlorbleichmittel; und

c) ungefähr 55 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Reinigungszusammensetzung, von zumindest einer zusätzlichen Reinigungsmittelkomponente, die aus der Gruppe bestehend aus Reinigungsmittelfüllstoffen, Reinigungsmittelbuildern, oberflächenaktiven Mitteln, Maskierungsmitteln und chelatisierenden Mitteln ausgewählt ist.

10. Reinigungszusammensetzung gemäß Anspruch 8, wobei die Zusammensetzung umfaßt:

a) ungefähr 0,3 bis 20 Gew.-% eingekapseltes Enzym, bezogen auf die Reinigungszusammensetzung, das umfaßt: ungefähr 1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das einkapselte Enzym, an Enzymkern, der eine Protease, eine Lipase, eine Amylase oder Mischungen davon umfaßt;

(ii) ungefähr 1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das eingekapselte Enzym, einer ersten Einkapselungsbeschichtung aus einer Chlorbleich-Neutralisierungssubstanz, die eine Sulf-Oxysäure oder ein Salz davon, eine Peroxid liefernde Substanz oder einen Zucker umfaßt;

b) zumindest eine zur Bleichneutralisierung ausreichende Menge eines eingekapselten Streckmittels, wobei das Streckmittel umfaßt: ungefähr 1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das eingekapselte Streckmittel, an Streckmittelkern, der ein anorganisches Salz umfaßt;

(ii) ungefähr 1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das eingekapselte Streckmittel, einer ersten Einkapselungsbeschichtung aus einer Sulf-Oxysäure oder einem Salz davon, einer Peroxid liefernden Substanz oder einem Zucker; und

(iii) ungefähr 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das eingekapselte Streckmittel, einer zweiten Einkapselungsbeschichtung aus einem Cellulosederivat;

c) ungefähr 0,1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Reinigungszusammensetzung, Chlorbleichmittel; und

d) ungefähr 55 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Reinigungszusammensetzung, zusätzliche Reinigungsmittelkomponenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Reinignngsmittelfüllstoffen, Reinigungsmittelbuildern, oberflächenaktiven Mitteln, Maskierungsmitteln und chelatisierenden Mitteln.

11. Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, worin die Peroxid liefernde Substanz Hydrogenperoxid, ein Perborat, Persulfat, Perphosphat oder Percarbonat ist.