DE60107698T2

DE60107698T2 - Wasserlöslicher Beutel

Info

Publication number: DE60107698T2
Application number: DE60107698T
Authority: DE
Inventors: David William Ingram; Gwenael Delamarche; Gisbert Marin Spieles
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2021-11-24
Also published as: AU2002350192A1; ATE284358T1; EP1448455A1; BR0214404A; ES2231428T3; CA2463030C; US20030100463A1; DE60107698D1; MXPA04004866A; EP1314653A1; CA2463030A1; WO2003045813A1; US6924258B2; EP1314653B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Beutel und Verfahren zu deren Herstellung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beutelzusammensetzungen sind im Fachgebiet bekannt. Diese Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass Dosierung, Handhabung, Transport und Lagerung problemlos sind. Vor kurzem gewannen wasserlösliche Beutel mit Reinigungs- oder Textilpflegezusammensetzungen an Beliebtheit. Die Beutel werden normalerweise dadurch ausgebildet, dass zwei Folienblätter aufeinander gelegt werden, drei Kanten versiegelt werden, ein geeignetes Produkt, das in der Regel ein Gel oder eine Flüssigkeit darstellt, eingefüllt wird und dann die vierte Kante versiegelt wird.
Das für wasserlösliche Beutel verwendete Folienmaterial ist zwangsweise relativ brüchig, da es das Produkt schnell, vollständig und ohne Rückstände zu hinterlassen freisetzen muss. Dies wird mit einem dünnen Folienmaterial erreicht, das eine hohe Reaktivität gegenüber Wasser haben muss. Das kann jedoch zu Problemen führen, wobei das Produkt aufgrund von Beanspruchungen während der Herstellung, der Verpackung oder dem Transport oder aufgrund eines Aufenthalts in feuchter Umgebung frühzeitig freigesetzt wird. Es ist insbesondere schwierig, das Auslaufen kleiner Produktmengen aus dem Beutel zu unterbinden, ein Prozess, der als „Nässen" bekannt ist. Bei einem nässenden Beutel sind kleine Mengen des Beutelinhalts auf der Folienoberfläche zu finden. Aufgrund des Nässens fühlen sich die Beutel bei Berührung unangenehm an. Außerdem können nässende Beutel die Oberfläche anderer Materialien durch direkten Kontakt verunreinigen.
Auf dem Fachgebiet ist es bekannt, Pulver in das Folienmaterial einzuarbeiten. Vergleiche beispielsweise JP-A-64/29438 (Kao), in der eine Polyvinylalkohol-Folie dadurch erhalten wird, dass eine wässrige Dispersion mit 5–30 Gew.-% eines feinen Pulvers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5–100 Mikron (μm) auf einer oder beiden Seiten verteilt und die Folie anschließend getrocknet wird. Die so gebildete Folie hat offenbar gute Gleiteigenschaften und Haftresistenz. Außerdem ist das Pudern von Folienmaterial bekannt. Vergleiche beispielsweise EP-A-338350 (Asahi), in der ein Mittel für eine Einpuderbehandlung offenbart ist, das einer Folie aus thermoplastischem Harz Gleitfähigkeit zwischen den Folienschichten verleiht.
Die Anmelderin hat nun überraschend festgestellt, dass das Nässen durch Beschichten wasserlöslicher Folien mit Pulver mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr verringert bzw. verhindert werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Beutel und insbesondere wasserlösliche Beutel umfassend eine wasserlösliche Folie, die mit einem Pulver mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr beschichtet ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung solcher Beutel und die Verwendung eines Pulvers mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr zum Beschichten von wasserlöslichem Beutelmaterial.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Beutel aus wasserlöslichen Folien, die mit einem Pulver mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr beschichtet sind. Der Beutel kann jede beliebige Gestalt und Form annehmen und aus einem beliebigen Material sein, das sich zum Fassen der Zusammensetzung eignet, ohne beispielsweise das Freisetzen der Zusammensetzung aus dem Beutel vor dem Kontakt des Beutels mit Wasser zu ermöglichen. Die genaue Ausführung hängt z. B. von der Art und der Menge der Zusammensetzung im Beutel, der Anzahl Kammern im Beutel und den Eigenschaften ab, die der Beutel aufweisen muss, um die Zusammensetzungen zu fassen, zu schützen und abzugeben oder freizusetzen. Der Beutel kann eine solche Größe haben, dass er zweckmäßigerweise entweder die Menge einer Dosiseinheit der hierin beschriebenen Zusammensetzung, die für die verlangte Funktion, beispielsweise eine Wäsche, angemessen ist, oder nur eine Teildosis enthält, um dem Verbraucher bei der Veränderung der verwendeten Menge, beispielsweise in Abhängigkeit von Umfang oder Verschmutzungsgrad einer Waschmaschinenladung, größere Freiheit zu gewähren.
Die hierin beschriebenen Beutel können eine einzige Kammer oder mehrere Kammern umfassen. Wenn der Beutel mehrere Kammern aufweist, können die verschiedenen Kammern dieselbe Zusammensetzung oder, besonders bevorzugt, verschiedene Zusammensetzungen umfassen. Die vorliegenden Beutel enthalten üblicherweise weniger als 200 ml, vorzugsweise weniger als 100 ml, einer Reinigungs- oder Textilpflegezusammensetzung. Die hierin beschriebenen Beutel sind vorzugsweise zur Verwendung in automatischen Geschirrspülmaschinen oder automatischen Wäschewaschmaschinen vorgesehen.
PULVER
Das hierin verwendete Beutelmaterial muss wenigstens teilweise mit einem Pulver mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr beschichtet sein. Das Pulver hat vorzugsweise eine spezifische Ölabsorption von 0,5 ml/m² oder mehr, mehr bevorzugt von 0,75 ml/m² oder mehr, noch mehr bevorzugt von 1,0ml/m² oder mehr.
Die Beschichtung kann auf beiden Seiten der Folie aufgetragen werden, befindet sich aber vorzugsweise nur auf der Außenseite.
Das hierin verwendete Pulver muss eine spezifische Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr aufweisen, wenn es als Einzelschicht auf die Beuteloberfläche aufgetragen wird. Die Erfinder haben festgestellt, dass die Fähigkeit eines Pulvers, das Nässen wasserlöslicher Beutel zu verbessern, von einer Reihe von Faktoren abhängt, einschließlich der durchschnittlichen Teilchengröße (D), der absoluten Teilchendichte (ρ_abs), der Ölabsorptionsfähigkeit (Q) und des Gesamtintrusionsvolumens (TIV) des Pulvers. Unter der Annahme, dass die einzelnen Pulverteilchen durch ideale Kugeln mit einem Durchmesser, der der durchschnittlichen Teilchengröße (D) entspricht, wiedergegeben werden, und unter der weiteren Annahme, dass diese idealen Kugeln die Beuteloberfläche (Folie) in einer Einzelschicht bedecken, kann die spezifische Ölabsorption mit folgender Formel bestimmt werden:
worin N für die Anzahl der Teilchen steht, die eine Einzelschicht der Teilchen auf der Folie ausbilden, m für die Masse eines einzelnen Teilchens steht, Q für die Menge Öl steht, die von dem Pulver absorbiert werden kann, und A für die Oberfläche der Folie steht.
Die Anzahl Teilchen, die zur Ausbildung einer Einzelschicht auf der Folie erforderlich sind, wird durch den mittleren Teilchendurchmesser bestimmt und kann wie folgt ermittelt werden:
Die Masse eines einzelnen Teilchens (m) ist eine Funktion der absoluten Dichte (ρ_abs), des Teilchenvolumens (V) und des Gesamtintrusionsvolumens (TIV) des Pulvers und kann wie folgt ermittelt werden:
worin das Teilchenvolumen (V) aus dem durchschnittlichen Teilchendurchmesser (D) ermittelt wird:
Die Teilchengröße (D) kann mithilfe eines Analysegeräts für Teilchengrößen „Mastersizer^® Type S Long Bed 2.18" von Malvern Instruments, Malvern, Großbritannien, der auf der Laserdiffraktion basiert, bestimmt werden. Dieses im Handel erhältliche Gerät verwendet die Laserdiffraktionstechnik zur Bestimmung der Teilchengrößen und der Teilchengrößenverteilung feiner Pulver. Eine kleine Pulverprobe wird mit trockener Druckluft fluidisiert und durch ein Sieb in eine Messzelle transportiert, in der sie einem Laserstrahl ausgesetzt wird. Das Muster des gestreuten Laserlichts ist für eine bestimmte Teilchengrößenverteilung charakteristisch. Die Software von Malvern analysiert dieses Muster basierend auf kugelförmigen Teilchen und stellt das Resultat in Form eines Histogramms der Teilchendurchmesser dar. Die Software ermittelt darüber hinaus den Parameter D(v,50), d. h. die Teilchengröße, bei der 50 % der Probe kleiner und 50 % größer als diese Größe sind. Dieser Parameter ist auch als massengemittelter Durchmesser (MGD) bekannt.
Die absolute Dichte (ρ_abs) kann mittels Helium-Pyknometrie gemessen werden. Die Dichtemessung mittels Pyknometer erfolgt über die Berechnung des Gewichtsunterschieds zwischen dem vollen und dem leeren Pyknometer und dessen bekanntem Volumen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung können die Messungen mit einem Pyknometer Accupyc 1330 (erhältlich von Microneritics, Norcross, Georgia, USA) durchgeführt werden. Die Messungen werden wie folgt durchgeführt:

1. Accupyc 1330 wird eingeschaltet und ein Heliumgaszylinder wird angeschaltet und ein Druck von 1,4 kg/cm² erzeugt. Dann wird der Accupyc 30 Minuten lang warmlaufen gelassen.
2. Der Probebecher wird entnommen und auf eine Waage gestellt. Die Waage wird nullgestellt.
3. Der Probebecher wird zu 2/3 mit dem Probematerial gefüllt und das Gewicht ermittelt.
4. Der Probebecher wird wieder in die Messkammer zurückgestellt und die Probe analysiert.
5. Das Ergebnis ist die Dichte des geprüften Materials (ausschließlich Hohlraumanteil und Porenraum) in g/cm³.

Das Gesamtintrusionsvolumen (TIV) ist das Hohlraumvolumen einer Masseeinheit Pulver. Es kann mittels Quecksilber-Porosimetrie mit einem Quecksilber-Porosimeter Carlo Erba gemessen werden. Diese Technik ermöglicht das Messen von Porenvolumen und -größe durch Einpressen von Quecksilber in die offene Porenstruktur. Dabei wird Quecksilber verwendet, da es sich in Gegenwart einer Vielzahl von Materialien wie eine nicht benetzende Flüssigkeit verhält. Quecksilber wird durch Anlegen eines geregelten zunehmenden Drucks in die Poren gepresst. Der Probebehälter wird unter Vakuumbedingungen mit Quecksilber gefüllt (Quecksilber umhüllt die Probe ohne aufgrund des sehr niedrigen Restdrucks in die Poren einzudringen), während des Versuchs wird der Druck dann erhöht und das Volumen des eindringenden Quecksilbers mithilfe eines kapazitiven Systems erfasst. Das abnehmende Quecksilbervolumen im Probebehälter stellt das Porenvolumen dar.
Die Ölabsorption (Q) kann mittels ASTM D281-84/D234-82 („Prüfung von Pigmenten; Bestimmung der Ölabsorption (Ölzahl) durch Verreiben mit einem Spatel") unter Verwendung von Leinöl, wie in ASTM D234-82, Anforderungen an rohes Leinöl, vorgeschrieben, bestimmt werden. Dieses Verfahren ist zur Charakterisierung von Pigmenten, Füllstoffen, Farben und Beschichtungen weit verbreitet. Leinöl kann von The Sigma-Aldrich Corporation (http://www.sigmaaldrich.com/) unter der Produktnummer 430021 erworben werden.
Hierin bevorzugte Pulver haben üblicherweise eine durchschnittliche Teilchengröße zwischen 0,5 μm und 50 μm, eine absolute Teilchendichte zwischen 500 g/l und 5.000 g/l und die Absorptionskapazität liegt zwischen 10 g und 500 g Flüssigkeit oder Gel pro 100 g Pulver. Mischungen der Pulver sind anwendbar.
Es ist bevorzugt, dass das Pulver weniger als 10 Gew.-% Teilchen mit einer Größe von mehr als 100 μm umfasst. Die Teilchengröße wird mit einem Mastersizer^® von Malvern Instruments, Malvern, Großbritannien, ermittelt.
Bevorzugte Pulver zum hierin beschriebenen Gebrauch schließen natürliche oder modifizierte Stärke (wie Maisstärke, Kartoffelstärke oder Hydroxyethylstärke), Amylose, Cyclodextrine, Silicas (einschließlich Silicagele), Aluminiumoxid, Zinkoxid, Zeolithe (insbesondere übertrocknete Zeolithe), Aktivkohle, Kohlenstoffmolekularsiebe, Bentonittone und Mischungen davon ein. Mehr bevorzugt sind Amylose, Silicas, Zeolithe und Mischungen davon. Besonders bevorzugt sind Zeolithe und Mischungen davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das hierin beschriebenen Pulver Duftstoff. Ein mit Beuteln verbundenes Problem ist, dass der Duft, der Teil der Reinigungs- oder Textilpflegezusammensetzungen ist, nicht durch die Folie dringt, sodass das Produkt keinen unverkennbaren Geruch oder aber den Geruch des Folienmaterials aufweist, was häufig von Verbrauchern nicht akzeptiert wird. Dieses Problem kann durch die Verwendung von Pulver gelöst werden, das Duftstoff umfasst. Dies ist dann von besonderem Nutzen, wenn das Pulver, wie Cyclodextrine oder Zeolithe, eine „Porenstruktur" oder „Käfigstruktur" aufweist. Der Duftstoff wird dann in den Poren dem Käfig eingefangen und seine Freisetzung folglich verlangsamt, um so den Zeitraum, in dem der Geruch des Folienmaterials maskiert ist und der Beutel seinen unverkennbaren Geruch bewahrt, zu verlängern. Außerdem erlauben Pulver, die Duftstoffe umfassen, dem Hersteller mehr Flexibilität im Hinblick auf den Duft, wobei er einen Duft vor der Verwendung und einen anderen Duft nach der Verwendung auf den gewaschenen Teilen wählen kann.
Zeolithe und Cyclodextrine können mit Duftstoffen beladen werden und bilden so mit Duftstoff beladene Zeolithe (PLZ) oder mit Duftstoff beladene Cyclodextrine (PLC). Kleine Mengen können in einem Becher von ungefähr 100 ml hergestellt werden. Eine kleine Menge Pulver wird in den Becher eingebracht und der Duftstoff auf das Pulver gesprüht. Dieses Verfahren ist exotherm, weswegen der Temperaturanstieg, der bis zu 70 °C und mehr erreichen kann, sorgfältig reguliert werden muss. Größere Mengen mit Duftstoff beladene Pulver können durch Eindosieren von Pulver und Duftstoff in einen Mischer (kontinuierlich oder Charge), wie den Mischer Lödige KM oder Schugi, hergestellt werden. Dieses Verfahren ergibt in der Regel eine höhere Ausbeute, da weniger Duftstoff durch Verdampfen verloren geht. Das Ausmaß der Beladung und das Retentionsniveau basieren auf den physikalisch-chemischen Eigenschaften, wie der Molekülstruktur des Pulvers und des Duftstoffs, und den Verfahrensbedingungen während des Beladens, wie der Mischzeit und der Mischtemperatur. Falls erforderlich, können Zusätze, Träger oder Blockiermittel verwendet werden, um die Ausbeute des Beladeverfahrens und das Retentionsniveau zu erhöhen. Typische Retentionsniveaus liegen im Bereich von 10 bis 70 %. Eine ausführlichere Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung von PLZ kann US-Patent Nr. 5,648,328 (Procter & Gamble) entnommen werden. Eine ausführlichere Beschreibung von PLC kann US-Patent Nr. 5,232,612 (Procter & Gamble) entnommen werden.
Einpuderverfahren
Das Pulver kann auf beliebige geeignete Weise auf das Beutelmaterial aufgebracht werden. Eine solche Möglichkeit ist das Lösen oder Suspendieren des Pulvers in einem nicht wässrigen Lösungsmittel, das anschließend zerstäubt und auf den Beutel gesprüht wird. Bei diesem Verfahren entsteht jedoch eine erhebliche Menge Lösungsmittel, die inhärent gefährlich sein kann und wiedergewonnen und kondensiert werden muss.
In einem alternativen Verfahren wird das Pulver mittels rotierender Bürsten, die mit dem Pulver in Berührung sind, auf das Beutelmaterial aufgetragen. Ein anderes Verfahren bedient sich der Schwerkraft, um die Beutel über eine eingepuderte Oberfläche gleiten zu lassen. Die Pulverübertragung und die Bewegung der Beutel kann durch Vibrieren der Oberfläche verbessert werden. Diese Verfahren haben den Vorteil, dass sie nicht auf Lösungsmittel angewiesen sind. Es jedoch schwierig, bei diesen Verfahren die Menge auf die Beutel aufgetragenes Pulver zu steuern.
In einem anderen Verfahren wird das Pulver unter Verwendung einer Wirbelkammer, wie einem Fließbett hergestellt von Niro A/S, Soeborg, Dänemark, in Luft fluidisiert. Das fluidisierte Pulver wird dann mit dem Beutelmaterial in Berührung gebracht. Dies kann mittels pneumatischer Förderung des fluidisierten Pulvers erfolgen, wobei der Pulverstrom auf einen oder mehrere Beutel gerichtet wird. Systeme zur pneumatischen Förderung sind von Clyde Pneumatic Conveying Ltd., Doncaster, Großbritannien, erhältlich. Dieses Verfahren kann sowohl kontinuierlich, d. h. basierend auf einer kontinuierlichen Bewegung der Beutel, oder unterbrochen, d. h. basierend auf einzelnen Beuteln, sein.
In einem bevorzugten Verfahren des Pulverbeschichtungsverfahrens werden eine oder mehrere ortsfeste Pulverspritzpistolen verwendet, um den Pulverstrom auf die Beutel zu richten, die mittels eines Bandförderers durch die Beschichtungszone transportiert werden. Zwar bleibt etwas Pulver auf den Beuteln haften, es ist jedoch nicht ungewöhnlich, dass 50 % oder sogar mehr als 75 % des fluidisierten Pulvers nicht in Kontakt mit den Beuteln kommen, entweder weil es nicht mit dem Beutel in Berührung gebracht wird oder weil es nicht mit ausreichender Kraft an dem Beutel haftet. Dieses zuviel versprühte Pulver („Overspray") wird wiedergewonnen, mithilfe von Filtern und/oder Zyklonen von der Fluidisierungsluft getrennt und in den Pulverbehälter zurückgeführt.
In einem besonders bevorzugten Verfahren wird die Anziehung zwischen dem Pulver und dem Beutel mithilfe elektrostatischer Kräfte erhöht. Dieses Verfahren basiert üblicherweise auf der negativen Aufladung der Pulverteilchen, wobei diese geladenen Teilchen auf die geerdeten Beutel gerichtet werden. Abhängig vom Pulver sind jedoch auch andere Anordnungen möglich und können bevorzugt sein. Es wurde festgestellt, dass die Kontaktzeit zwischen dem Pulver und dem Beutel erheblich herabgesetzt werden kann, womit auch das Ausmaß an Overspray und Rückführung sowie die für die Pulverbeschichtung erforderliche Verarbeitungszeit herabgesetzt werden können. Ein bevorzugtes Pulver zur Verwendung im elektrostatischen Beschichtungsverfahren ist Zeolith. Es hat sich herausgestellt, dass Zeolith wirksam geladen werden kann, wenn eine Elektrode in die Pulverspritzpistole eingebaut ist. Diese Elektrode kann mit bis zu 100 kV (Gleichstrom) geladen werden. Die damit erzielte Pulververteilung ist sehr einheitlich. Besonders vorteilhaft ist, dass das geladene Pulver auch dazu neigt, an der Seite des Beutels anzuhaften, die der Spritzpistole gegenüber liegt. Es hat sich ebenfalls herausgestellt, dass die Adhäsion zwischen geladenem Zeolith und einem Beutel stärker ist als die Adhäsion zwischen normalem (nicht geladenem) Zeolith und einem Beutel. Dadurch wird die Verarbeitungszeit verkürzt und Pulververluste in den nachfolgenden Verfahrensschritten werden herabgesetzt. Systeme für die elektrostatische Pulverbeschichtung sind von Nordson Corporation, Westlake, Ohio, USA, erhältlich.
Die vorliegende Erfindung schließt die Verwendung von Pulvern mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr zum Beschichten von wasserlöslichen Beuteln und zum Verzögern des Nässens von wasserlöslichen Beuteln ein. Bevorzugte Pulver zur vorliegenden Verwendung schließen Amylose, Silicas, Zeolithe und Mischungen davon ein.
Folienmaterial
Es ist bevorzugt, dass die hierin verwendete Folie Materialien umfasst, die wasserlöslich sind. Bevorzugte wasserlösliche Folien sind Polymermaterialien, vorzugsweise Polymere, die zu einer Folie oder einem Blatt (einer Lage) ausgebildet sind. Das Material in Form einer Folie kann beispielsweise durch Gießen, Blasformen, Extrudieren oder Extrusionsblasformen wie im Fachgebiet bekannt erhalten werden. Hierin beschriebenes bevorzugtes in Wasser dispergierbares Material hat ein Dispersionsvermögen von wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 75 % oder sogar wenigstens 95 %, gemessen mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren unter Verwendung eines Glasfilters mit einer maximalen Porengröße von 50 μm. Besonders bevorzugt ist das Material wasserlöslich und hat eine Löslichkeit von wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 75 % oder sogar wenigstens 95 %, gemessen mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren unter Verwendung eines Glasfilters mit einer maximalen Porengröße von 50 μm, nämlich:
Gravimetrisches Verfahren zur Bestimmung der Wasserlöslichkeit oder des Dispersionsvermögens in Wasser des Materials der Kammer und/oder des Beutels:
5 Gramm ±0,1 Gramm des Materials werden in einen 400-ml-Becher eingebracht, dessen Gewicht bestimmt wurde, und es werden 245 ml ± 1 ml destilliertes Wasser zugegeben. Dies wird mit einem Magnetrührer, der auf 600 Umdr./min eingestellt ist, 30 Minuten lang kräftig gerührt. Die Mischung wird dann durch einen gefalteten, qualitativen Sinterglasfilter mit den vorstehend festgelegten Porengrößen (max. 50 μm) gefiltert. Das Wasser wird von dem gesammelten Filtrat mit einem beliebigen herkömmlichen Verfahren abgetrocknet und das Gewicht des zurückgebliebenen Polymers (das die gelöste oder dispergierte Fraktion darstellt) bestimmt. Danach kann die prozentuale Löslichkeit oder das prozentuale Dispersionsvermögen berechnet werden.
Das Polymer kann jedes durchschnittliche Molekulargewicht (Gewichtsmittel) aufweisen, vorzugsweise von etwa 1.000 bis 1.000.000, oder sogar von 10.000 bis 300.000 oder sogar von 15.000 bis 200.000 oder sogar von 20.000 bis 150.000.
Bevorzugte Folienmaterialien sind ausgewählt aus Polyvinylalkoholen, Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenoxiden, Acrylamid, Acrylsäure, Cellulose, Celluloseethern, Celluloseestern, Celluloseamiden, Polyvinylacetaten, Polycarbonsäuren und -salzen, Polyaminosäuren oder -peptiden, Polyamiden, Polyacrylamid, Copolymeren von Malein-/Acrylsäuren, Polysacchariden, einschließlich Stärke und Gelatine, natürlichen Gummistoffen, wie Xanthum- und Carrageen-Gummi. Mehr bevorzugt ist das Polymer ausgewählt aus Polyacrylaten und wasserlöslichen Acrylat-Copolymeren, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose-Natrium, Dextrin, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Maltodextrin, Polymethacrylaten, Polyvinylalkoholen, Polyvinylalkohol-Copolymeren und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Mischungen davon. Am meisten bevorzugt sind Polyvinylalkohole. Vorzugsweise beträgt der Anteil eines Typpolymers (z. B. einer im Handel erhältlichen Mischung) am Folienmaterial, beispielsweise PVA-Polymer, wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf die Folie.
Es können auch Mischungen aus Polymeren verwendet werden. Dies kann, je nach Anwendung und den verlangten Anforderungen, insbesondere bei der Regulierung der mechanischen und/oder Lösungseigenschaften der Kammer oder des Beutels günstig sein. So kann beispielsweise die Gegenwart einer Polymermischung im Material der Kammer bevorzugt sein, wobei ein Polymermaterial eine höhere Wasserlöslichkeit aufweist als ein anderes Polymermaterial und/oder ein Polymermaterial eine höhere mechanische Festigkeit aufweist als ein anderes Polymermaterial. Es kann auch die Verwendung einer Polymermischung mit unterschiedlichen durchschnittlichen Molekulargewichten (Gewichtsmittel) bevorzugt sein, beispielsweise eine Mischung aus PVA oder einem Copolymer davon mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 10.000 – 40.000, vorzugsweise etwa 20.000, und einem PVA oder einem Copolymer davon mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von etwa 100.000 bis 300.000, vorzugsweise etwa 150.000.
Ebenfalls nützlich sind Polymerblendzusammensetzungen, die beispielsweise hydrolytisch abbaubare und wasserlösliche Polymerblends umfassen, wie Polylactid und Polyvinylalkohol, die durch Mischen von Polylactid und Polyvinylalkohol, typisch umfassend 1–35 Gew.-% Polylactid und etwa 65 bis 99 Gew.-% Polyvinylalkohol, erhalten werden, wenn das Material in Wasser dispergierbar oder wasserlöslich sein soll. Es kann bevorzugt sein, dass der in der Folie vorhandene PVA 60–98 %, vorzugsweise 80 bis 90 %, hydrolysiert ist, um die Auflösung des Materials zu verbessern.
Am meisten bevorzugt sind Folien, die, wie vorstehend beschrieben, wasserlösliche, streckfähige Folien darstellen. Ganz besonders bevorzugte wasserlösliche Folien sind Folien, die PVA-Polymere umfassen und die ähnliche Eigenschaften wie die Folie aufweisen, die unter der Handelsbezeichnung M8630 bekannt ist, vertrieben von Chris-Craft Industrial Products, Gary, Indiana, USA, und auch PT-75, vertrieben von Aicello, Japan.
Die hierin beschriebene wasserlösliche Folie kann neben dem Polymer oder Polymermaterial andere Additivbestandteile umfassen. Es kann beispielsweise günstig sein, Weichmacher, z. B. Glycerol, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Sorbit und Mischungen davon, zusätzliches Wasser, Zersetzungshilfsstoffe, zuzugeben. Es kann nützlich sein, dass der Beutel oder die wasserlösliche Folie selbst einen Waschmittelzusatz umfasst, der an die Waschflotte abgegeben wird, beispielsweise organische polymere Schmutzabweisemittel, Dispergiermittel, Farbübertragungshemmer.
Es ist bevorzugt, dass die wasserlösliche Folie während der Ausbildung und/oder dem Schließen des Beutels gestreckt wird, sodass der gebildete Beutel wenigstens teilweise gestreckt ist. Dies erfolgt, um die Menge an Folie, die zum Umschließen des Volumens des Beutels erforderlich ist, zu senken. Durch Strecken der Folie wird die Dicke der Folie verringert. Der Streckungsgrad gibt das Ausmaß der Streckung der Folie durch die Verringerung der Foliendicke an. Wenn die Dicke der Folie durch das Strecken der Folie beispielsweise genau halbiert wird, beträgt der Streckungsgrad der gestreckten Folie 100 %. Dementsprechend beträgt der Streckungsgrad der Folie genau 200 %, wenn die Folie so gestreckt wird, dass die Foliendicke der gestreckten Folie genau ein Viertel der Dicke der nicht gestreckten Folie ausmacht. Aufgrund des Formungs- und Schließverfahrens ist die Dicke und damit der Streckungsgrad über den Beutel hinweg üblicherweise und bevorzugt nicht einheitlich. Wenn beispielsweise eine wasserlösliche Folie in einer Form angebracht und durch Vakuumformen eine offene Kammer ausgebildet wird (und anschließend mit den Bestandteilen einer Zusammensetzung befüllt und dann geschlossen wird), ist der Teil der Folie am Boden der Form, der am weitesten von den Verschlusspunkten entfernt ist, stärker gestreckt als der obere Teil. Vorzugsweise wird die Folie, die am weitesten von der Öffnung entfernt ist, d. h. die Folie am Boden der Form, stärker gestreckt und ist dünner als die Folie, die näher an der Öffnung, d. h. dem oberen Teil der Form, ist.
Ein weiterer Vorteil des Streckens des Beutels ist, dass der Streckvorgang beim Ausbilden der Form des Beutels und/oder beim Schließen des Beutels den Beutel nicht gleichmäßig streckt, was einen Beutel mit einer nicht einheitlichen Dicke ergibt. Damit kann die Auflösung hierin beschriebener wasserlöslicher Beutel gesteuert werden und ermöglicht beispielsweise eine sequenzielle Freisetzung der vom Beutel umschlossenen Bestandteile der Waschmittelzusammensetzung in das Wasser.
Der Beutel wird vorzugsweise so gestreckt, dass die Dickeschwankung des Beutels, der aus gestreckter wasserlöslicher Folie ausgebildet ist, 10 bis 1000 %, vorzugsweise 20 bis 600 % oder sogar 40 bis 500 % oder sogar 60 bis 400 % beträgt. Dies kann mit einem beliebigen Verfahren gemessen werden, z. B. unter Verwendung eines geeigneten Mikrometers. Der Beutel ist vorzugsweise aus einer wasserlöslichen Folie hergestellt, die gestreckt ist, wobei die Folie einen Streckungsgrad von 40 bis 500 %, vorzugsweise von 40 bis 200 %, aufweist.
Zusammensetzung
Alle nachfolgenden Prozentangaben sind, wenn nicht anders angegeben, auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, aber ausschließlich der Folie, bezogen.
Die erfindungsgemäßen Beutel können eine Vielfalt an Zusammensetzungen umfassen. Bevorzugt sind Reinigungszusammensetzungen, Textilpflegezusammensetzungen oder Reinigungsmittel für harte Oberflächen. Insbesondere handelt es sich bei den Zusammensetzungen um eine Wasch-, Textilpflege- oder Geschirrspülzusammensetzung, einschließlich Vorbehandlungs- oder Einweichzusammensetzungen und anderer Spülzusatzzusammensetzungen. Die Zusammensetzung kann in jeder beliebigen geeigneten Form vorliegen, wie Flüssigkeit, Gel, Feststoff oder teilchenförmig (komprimiert oder nicht komprimiert). Die Zusammensetzung ist vorzugsweise eine Flüssigkeit oder ein Gel.
Wenn die Zusammensetzung eine Flüssigkeit oder ein Gel darstellt, beträgt die gesamte Wassermenge vorzugsweise weniger als 25 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung. Dies ist bezogen auf die Zugabe von freiem Wasser zur Zusammensetzung.
Die Zusammensetzung kann mittels jeden beliebigen Verfahrens hergestellt werden und kann jede beliebige Viskosität aufweisen, die typischerweise von den Bestandteilen abhängig ist. Die Flüssigkeits-/Gelzusammensetzungen weisen vorzugsweise eine Viskosität von 50 bis 10000 cP (Centipoise), gemessen bei einer Geschwindigkeit von 20 s^–1, insbesondere von 300 bis 3000 cP oder sogar von 400 bis 600 cP auf. Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen können newtonsch oder nicht newtonsch sein. Die flüssige Zusammensetzung hat vorzugsweise eine Dichte von 0,8 kg/l bis 1,3kg/l, vorzugsweise etwa 1,0 bis 1,1 kg/l.
Bei den hierin beschriebenen Zusammensetzungen ist es bevorzugt, dass wenigstens ein Tensid und ein Builder vorhanden sind, vorzugsweise wenigstens ein anionisches Tensid, und vorzugsweise auch ein nichtionisches Tensid, und vorzugsweise wenigstens ein wasserlöslicher Builder, vorzugsweise wenigstens ein Phosphatbuilder oder mehr bevorzugt wenigstens ein Fettsäurebuilder. Bevorzugt ist auch die Gegenwart von Enzymen und es kann auch bevorzugt sein, ein Bleichmittel, wie eine zuvor gebildete Peroxysäure, einzuarbeiten. Ganz besonders bevorzugt sind auch Duftstoff, Aufheller, Puffer, Gewebeweichmacher, einschließlich Wirkstoffen mit Tonen und Silikonen, Schaumunterdrücker, Farbe oder Farbstoff und/oder Perlglanzmittel.
Bei Reinigungszusammensetzungen für harte Oberflächen und bei Geschirrspülzusammensetzungen ist es bevorzugt, dass wenigstens ein wasserlöslicher Builder, wie ein Phosphat, vorhanden ist und vorzugsweise auch ein Tensid, Duftstoff, Enzyme, Bleichmittel.
In Gewebepflegezusammensetzungen ist vorzugsweise wenigstens ein Duftstoff und ein Gewebewirkstoff vorhanden, beispielsweise ein kationischer Weichmacher oder ein Weichmacher aus Ton, Mittel zum Knitterfestmachen, Gewebesubstantivfarbstoffe.
Ganz besonders bevorzugt in allen vorstehenden Zusammensetzungen sind zusätzliche Lösungsmittel, wie Alkohole, Diole, Monoaminderivate, Glycerol, Glycole, Polyalkylanglycole, wie Polyethylenglycol. Ganz besonders bevorzugt sind Mischungen aus Lösungsmitteln, wie Mischungen aus Alkoholen, Mi schungen aus Diolen und Alkoholen, Mischungen. Es kann auch ganz besonders bevorzugt sein, dass (wenigstens) ein Alkohol, Diol, Monoaminderivat und vorzugsweise sogar Glycerol vorhanden sind. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind vorzugsweise konzentrierte Flüssigkeiten mit vorzugsweise weniger als 50 Gew.-% oder sogar weniger als 40 Gew.-% Lösungsmittel, vorzugsweise weniger als 30 Gew.-% oder sogar weniger als 20 Gew.-% oder sogar weniger als 35 Gew.-%. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise mit einem Anteil von wenigstens 5 Gew.-% oder sogar wenigstens 10 Gew.-% oder sogar wenigstens 15 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, vorhanden.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise ein Tensid. Es kann jedes beliebige geeignete Tensid verwendet werden. Bevorzugte Tenside sind ausgewählt aus anionischen, amphoteren, zwitterionischen, nichtionischen (einschließlich semipolaren nichtionischen Tensiden), kationischen Tensiden und Mischungen davon. Die Zusammensetzungen haben vorzugsweise einen Gesamttensidanteil von 0,5 bis 75 Gew.-%, mehr bevorzugt von 1 bis 60 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 40 bis 55 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung. Waschmitteltenside sind wohlbekannt und im Fachgebiet beschrieben (siehe beispielsweise, „Surface Active Agents and Detergents", Band I und II von Schwartz, Perry und Beach). Besonders bevorzugt sind Zusammensetzungen, die anionische Tenside umfassen. Diese können Salze (einschließlich beispielsweise Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) von anionischen Sulfat-, Sulfonat-, Carboxylat- und Sarcosinattensiden einschließen. Anionische Sulfattenside sind bevorzugt. Weitere anionische Tenside schließen die Isethionate, wie die Acylisethionate, N-Acyltaurate, Fettsäureamide von Methyltaurid, Alkylsuccinate und -sulfosuccinate, Sulfosuccinat-Monoester (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₁₂-C₁₈-Monoester), Sulfosuccinat-Diester (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₆-C₁₄-Diester), N-Acylsarcosinate ein. Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren sind ebenfalls geeignet, wie Kolophonium, hydriertes Kolophonium und Harzsäuren und hydrierte Harzsäuren in oder abgeleitet von Talgöl.
Die Zusammensetzung kann einen cyclischen hydrotropen Stoff umfassen. Es kann jeder beliebige geeignete cyclische hydrotrope Stoff verwendet werden. Bevorzugte hydrotrope Stoffe sind jedoch ausgewählt aus den Salzen von Cumolsulfonat, Xylolsulfonat, Naphthalinsulfonat, p-Toluolsulfonat und Mischungen davon. Besonders bevorzugt sind Salze von Cumolsulfonat. Zwar ist die Natriumform des hydrotropen Stoffs bevorzugt, die Kalium-, Ammonium-, Alkanolammonium- und/oder mit C₂-C₄-Alkyl substituierte Ammoniumform kann jedoch ebenfalls verwendet werden.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen können ein C₅-C₂₀-Polyol enthalten, vorzugsweise mit wenigstens zwei polaren Gruppen, die voneinander durch wenigstens 5, vorzugsweise 6, Kohlenstoffatome getrennt sind. Besonders bevorzugte C₅-C₂₀-Polyole schließen 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol und Mischungen davon ein.
Die Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise eine wasserlösliche Builderverbindung, die in Waschmittelzusammensetzungen üblicherweise mit einem Anteil von 1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 40 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, vorliegt.
Geeignete wasserlösliche Builderverbindungen schließen die wasserlöslichen monomeren Carboxylate oder deren Säureformen oder homo- oder copolymere Polycarbonsäuren oder deren Salze, in denen die Polycarbonsäure wenigstens zwei Carboxylreste umfasst, die voneinander durch nicht mehr als zwei Kohlenstoff atome getrennt sind, und Mischungen aller vorstehend Genannten ein. Bevorzugte Builderverbindungen schließen Citrat, Tartrat, Succinate, Oxydissuccinate, Carboxymethyloxysuccinat, Nitrilotriacetat und Mischungen davon ein.
Es kann ganz besonders bevorzugt sein, dass eine oder mehrere Fettsäuren und/oder wahlweise Salze davon (und in diesem Fall vorzugsweise Natriumsalze) in der Waschmittelzusammensetzung vorliegen. Es hat sich herausgestellt, dass dies für eine weitere Verbesserung beim Weichmachen und Reinigen der Gewebe sorgt. Die Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise 1 bis 25 Gew.-% einer Fettsäure oder eines Salzes davon, mehr bevorzugt 6 bis 18 Gew.-% oder sogar 10 bis 16 Gew.-%. Bevorzugt sind insbesondere gesättigte und/oder ungesättigte, lineare und/oder verzweigtkettige C₁₂-C₁₈-Fettsäuren, aber vorzugsweise Mischungen dieser Fettsäuren. Als ganz besonders bevorzugt haben sich Mischungen aus gesättigten und ungesättigten Fettsäuren erwiesen, beispielsweise ist eine Mischung aus einer aus Rapssaat gewonnenen Fettsäure und getoppten Vollfraktion-C₁₆-C₁₈-Fettsäuren oder eine Mischung aus einer aus Rapssaat gewonnenen Fettsäure und einer aus Talgalkohol gewonnenen Fettsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Alkylsuccinicfettsäure und Mischungen davon, bevorzugt.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen können phosphathaltiges Buildermaterial umfassen. Dieses ist vorzugsweise mit einem Anteil von 2 bis 60 %, insbesondere von 5 bis 50 % vorhanden. Geeignete Beispiele für wasserlösliche Phosphatbuilder sind die Alkalimetalltripolyphosphate, Natrium-, Kalium- und Ammoniumpyrophosphat, Natrium- und Kalium- und Ammoniumpyrophosphat, Natrium- und Kaliumorthophosphat, Natriumpolymetaphosphat, bei dem der Polymerisierungsgrad im Bereich von etwa 6 bis 21 liegt, und Salze der Phytinsäure.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen können eine teilweise lösliche oder unlösliche Builderverbindung enthalten, die in Waschmittelzusammensetzungen üblicherweise mit einem Anteil von 0,5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 50 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 8 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, vorhanden ist. Bevorzugt sind Aluminiumsilikate und/ oder kristalline Schichtsilikate, wie SKS-6, erhältlich von Clariant.
Es ist bevorzugt, dass die hierin beschriebenen Zusammensetzungen Duftstoff umfassen. Ganz besonders bevorzugt sind Duftstoffbestandteile, vorzugsweise wenigstens ein Bestandteil, der ein Beschichtungsmittel und/oder ein Trägermaterial umfasst, vorzugsweise ein organisches, den Duftstoff tragendes Polymer oder ein den Duftstoff tragendes Aluminiumsilikat, oder eine den Duftstoff umhüllende Verkapselung, beispielsweise eine Verkapselung aus Stärke oder einem anderen Cellulosematerial. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise 0,01 bis 10 % Duftstoff, mehr bevorzugt 0,1 bis 3 %. Die hierin beschriebenen unterschiedlichen Kammern können verschiedene Arten und Anteile von Duftstoff umfassen.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen können gewebeweichmachende Tone umfassen. Bevorzugte gewebeweichmachende Tone sind Smectittone, die auch zur Herstellung der nachstehend beschriebenen organophilen Tone verwendet werden können, wie beispielsweise in EP-A-299575 und EP-A-313146 offenbart. Spezifische Beispiele für geeignete Smectittone sind ausgewählt aus den Klassen der Bentonite, auch bekannt als Montmorillonite, Hectorite, Volchonskoite, Nontronite, Saponite und Sauconite, insbesondere diejenigen mit einem Alkalimetall- oder Erdalkalimetallion innerhalb der Kristallgitterstruktur. Bevorzugt sind Hectorite oder Montmorillonite oder Mischungen davon. Die am meisten bevorzugten Tone sind Hectorite. Beispiele für Hectorittone, die für die vorliegenden Zusammensetzungen geeignet sind, schließen Bentone EW, vertrieben von Elementis, ein.
Ein weiterer bevorzugter Ton ist ein organophiler Ton, vorzugsweise ein Smectitton, wobei wenigstens 30 % oder sogar wenigstens 40 % oder vorzugsweise wenigstens 50 % oder sogar wenigstens 60 % der austauschbaren Kationen durch vorzugsweise langkettige organische Kationen ersetzt sind. Solche Tone werden auch als hydrophobe Tone bezeichnet. Die Kationenaustauschkapazität von Tonen und der prozentuale Austausch der Kationen durch langkettige organische Kationen kann auf mehreren im Fachgebiet bekannten Wegen gemessen werden, wie beispielsweise in Grimshaw, The Chemistry and Physics of Clays, Interscience Publishers, Inc., S. 264–265 (1971), erklärt. Ganz besonders bevorzugt sind organophile Tone, die von Rheox/Elementis erhältlich sind, wie Bentone SD-1 und Bentone SD-3, welche eingetragene Marken von Rheox/Elementis sind.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise ein Bleichsystem, insbesondere ein Perhydratbleichsystem. Zu Beispielen für Perhydratbleichen gehören Percarbonatsalze, insbesondere die Natriumsalze, und/oder organische Vorläufer von Peroxysäure-Bleichmitteln und/oder Übergangsmetall-Bleichmittelkatalysatoren, insbesondere diejenigen, die Mn oder Fe umfassen. Es hat sich herausgestellt, dass das bevorzugte Bleichmittel, wenn der Beutel oder die Kammer aus einem Material mit freien Hydroxygruppen, wie PVA, hergestellt ist, ein Percarbonatsalz umfasst und vorzugsweise frei von jeglichen Perboratsalzen oder Boratsalzen ist. Es wurde festgestellt, dass Borate und Perborate mit diesen hydroxylhaltigen Materialien in Wechselwirkung treten und die Auflösung der Materialien herabsetzen sowie zu einer geringeren Leistung führen. Anorganische Perhydratsalze sind eine bevorzugte Peroxidquelle. Zu Beispielen für anorganische Perhydratsalze gehören Percarbonat-, Perphosphat-, Persulfat- und Persilikatsalze. Bei den anorganischen Perhydratsalzen handelt es sich normalerweise um Alkalimetallsalze. Hierin bevorzugte Perhydrate sind Alkalimetallpercarbonate, insbesondere Natriumpercarbonat.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise eine Peroxysäure oder einen Vorläufer davon (Bleichmittelaktivator), der bevorzugt einen Vorläufer eines organischen Peroxysäure-Bleichmittels umfasst. Es kann bevorzugt sein, dass die Zusammensetzung wenigstens zwei Peroxysäure-Bleichmittelvorläufer umfasst, vorzugsweise wenigstens einen hydrophoben Peroxysäure-Bleichmittelvorläufer und wenigstens einen hydrophilen Peroxysäure-Bleichmittelvorläufer, wie hierin definiert. Die Herstellung der organischen Peroxysäure erfolgt dann durch eine In-situ-Reaktion des Vorläufers mit einer Wasserstoffperoxidquelle. Der hydrophobe Peroxysäure-Bleichmittelvorläufer umfasst vorzugsweise eine Verbindung mit einer Oxybenzolsulfonatgruppe, vorzugsweise NOBS, DOBS, LOBS und/ oder NACA-OBS, wie hierin beschrieben. Der hydrophile Peroxysäure-Bleichmittelvorläufer umfasst vorzugsweise TAED.
Hierin können auch mit Amid substituierte Alkylperoxysäure-Vorläuferverbindungen verwendet werden. Geeignete mit Amid substituierte Bleichmittelaktivatorverbindungen sind in EP-A-0170386 beschrieben.
Die Zusammensetzungen können eine zuvor gebildete organische Peroxysäure enthalten. Eine bevorzugte Klasse organischer Peroxysäureverbindungen ist in EP-A-170386 beschrieben. Andere organische Peroxysäuren schließen Diacyl- und Tetraacylperoxide ein, insbesondere Diperoxydodecandisäure, Diperoxytetradecandisäure und Diperoxyhexadecandisäure. Ebenfalls hierin geeignet sind Mono- und Diperazelainsäure, Mono- und Diperbrassylsäure und N-Phthaloylaminoperoxicapronsäure.
Die Zusammensetzungen können auch einen Bitterstoff wie Bitrex, enthalten, um den menschlichen Verzehr zu verhindern, Farbpulver, um die Ästhetik zu verbessern, Aufheller und/oder Cyclodextrine.
Ein weiterer bevorzugter Bestandteil, der in den hierin beschriebenen Zusammensetzungen nützlich ist, ist ein oder mehrere Enzyme. Zu geeigneten Enzymen gehören Enzyme ausgewählt aus Peroxidasen, Proteasen, Glucoamylasen, Amylasen, Xylanasen, Cellulasen, Lipasen, Phospholipasen, Esterasen, Cutinasen, Pectinasen, Keratanasen, Reductasen, Oxidasen, Phenoloxidasen, Lipoxygenasen, Ligninasen, Pullulanasen, Tannasen, Pentosanasen, Malanasen, β-Glucanasen, Arabinosidasen, Hyaluronidase, Chondroitinase, Dextranase, Transferase, Laccase, Mannanase, Xyloglucanasen oder Mischungen davon. Waschmittelzusammensetzungen umfassen im Allgemeinen einen Cocktail an herkömmlichen anwendbaren Enzymen, wie Protease, Amylase, Cellulase, Lipase.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen sind vorzugsweise mit einem nicht unnötig hohen pH formuliert. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben vorzugsweise einen pH, gemessen mit einer 1 %igen Lösung in destilliertem Wasser, von 7,0 bis 12,5, mehr bevorzugt von 7,5 bis 11,8, am meisten bevorzugt von 8,0 bis 11,5.
Verfahren
Die hierin beschriebenen Beutel können mithilfe jedes beliebigen Verfahrens hergestellt werden. Die Beutel können beispielsweise durch Verwendung eines Formwerkzeugs mit einer Reihe von Formen geformt werden, wobei das Formen mit einer Folie erfolgt, die zuvor auf der Außenseite eingepudert wurde, und offenen Beuteln in diesen Formen, in die Produkt eingebracht werden kann, wonach der Beutel versiegelt wird. Ein weiteres Verfahren, das hierin verwendet werden kann, ist die Ausbildung von Beuteln in Formen auf der Oberfläche einer kreisförmigen Walze. Hierbei wird eine Folie um die Walze geführt und es werden Taschen ausgebildet, die unter einer Abfüllmaschine vorbeigeführt werden, um Produkt in die offenen Taschen einzubringen. Der Beutel wird dann versiegelt. Ein hierin bevorzugt verwendetes Verfahren ist ein horizontales, kontinuierliches Verfahren, worin ein horizontal angeordneter Abschnitt einer Endlosoberfläche mit Formen (in zwei Dimensionen), die sich kontinuierlich in eine Richtung bewegt, zur Ausbildung der Beutel verwendet wird, nämlich wobei eine Folie kontinuierlich dieser Oberfläche zugeführt wird und die Folie dann in die Formen auf dem horizontalen Abschnitt der Oberfläche gezogen wird, um kontinuierlich eine Bahn offener Beutel in horizontaler Lage auszubilden, in die Produkt eingebracht wird, während sie horizontal und in kontinuierlicher Bewegung ist. Der Beutel wird dann versiegelt, vorzugsweise weiterhin horizontal und in kontinuierlicher Bewegung.
Die Folien können mithilfe jedes beliebigen geeigneten Verfahrens in die Formen gezogen werden, bevorzugt jedoch mittels Vakuum, das durch Vakuumöffnungen in den Formen angelegt werden kann.
Das Versiegeln kann auf herkömmliche Weise, wie durch Heißsiegeln, erreicht werden, wird jedoch bevorzugt durch Quellschweißen erreicht. Der Begriff „Quellschweißen" bezieht sich hierin auf das Verfahren, in dem mithilfe eines Lösungsmittels, wie Wasser, wenigstens eine teilweise Siegelung zwischen zwei oder mehreren Schichten des Folienmaterials ausgebildet wird. Dies schließt nicht die zusätzliche Anwendung von Wärme und Druck zur Ausbildung der Siegelung aus. Hierin kann jedes beliebige geeignete Lösungsmittel verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass das Lösungsmittel eine Viskosität im Bereich von 0,5 bis 15.000 mPa.s, vorzugsweise von 2 bis 13.000 mPa.s (gemessen nach DIN 53015 bei 20°C) aufweist. Bevorzugte Lösungsmittel zum hierin beschriebenen Gebrauch umfassen Weichmacher, beispielsweise 1,2-Propandiol, und Wasser. Ein bevorzugtes Versiegelungsverfahren umfasst das Auftragen eines Lösungsmittels, das Weichmacher umfasst, auf die Folie mit anschließender Anwendung von Wärme und/oder Druck. Die Temperatur beträgt vorzugsweise 30 °C bis 250 °C, mehr bevorzugt 50 °C bis 200 °C. Der Druck beträgt vorzugsweise 10 Nm^–2 bis 1,5×10⁷ Nm^–2, mehr bevorzugt 100 Nm^–2 bis 1×10⁵ Nm^–2.
BEISPIELE
Beispiel I
Ein Abschnitt einer wasserlöslichen PVA-Folie mit einer Dicke von 76 Mikrometer (PT-75, erhältlich von Aicello, Japan) wurde über eine Form einer horizontalen Thermoform-Maschine gelegt. Die Formen hatten eine quadratische Gestalt mit der ungefähren Abmessung 55 mm × 55 mm. Die Folie wurde mittels Vakuum, das durch Vakuumöffnungen in den Formen angelegt wurde, in die Formen gezogen. Die Folie wurde vorsichtig erwärmt, um die Verformung zu unterstützen. Anschließend wurden 52 ml einer im Wesentlichen wasserfreien, flüssigen Reinigungszusammensetzung in die warm geformte Folienvertiefung eingebracht. Dann wurde eine zweite Folienschicht mit einer dünnen Schicht eines auf Wasser basierenden Lösungsmittels beschichtet und oberhalb der gefüllten Vertiefungen angeordnet, wo sie mit der ersten Folienschicht versiegelt wurde.
Mit diesem Verfahren wurden 800 Beutel hergestellt. 400 dieser Beutel wurden anschließend wie folgt behandelt:
Übertrocknetes Natriumaluminiumsilikat (Zeolith A) wurde von Industrial Chemicals Ltd., London, erworben. Als spezifische Ölabsorption wurde 0,6 ml/m² (D= 3,24 μm, ρ_abs = 2154 g/l, TIV = 1,53 ml/g und Q = 61 ml/100 g) berechnet. Es wurde ein Wassergehalt von 6,1 % ermittelt. Das Zeolithpulver wurde in einem Fluidisierungstrichter (von Nordson Inc., Artikelnr. 139364) mit trockener Druckluft fluidisiert. Der Trichter wurde auf einem Rütteltisch angebracht, um die Teilchenfluidisierung zu verbessern. Um das Pulver vom Trichter zu einer Pulverspritzpistole (Nordson Inc., Modell Versa Spray II IPS, Artikelnr. 107016E) zu fördern, wurde eine pneumatisch aktivierte Pulverpumpe (Nordson Inc., Artikelnr. 165637) verwendet. Die Pulverübertragungsgeschwindigkeit wurde über die Steuereinheit (Nordson Inc., Artikelnr. 106991C) gesteuert. Für die Zerstäubungsluft wurde eine Druckeinstellung von 0,9 bar gewählt, für die Fluidisierungsluft eine Einstellung von 2,5 bar. Dies ergab eine Pulverübertragungsgeschwindigkeit von etwa 0,2 kg/h. Die Ladung der Elektrode im Inneren der Pulverspritzpistole war auf etwa 65 kV eingestellt. Die Pulverspritzpistole wurde dann im Inneren einer belüfteten Kabine (Nordson Inc., Modell Micromax) angebracht, um zu gewährleisten, dass kein Pulverstaub entwich. Ein Maschenband (Wirebelt Ltd, UK) durchquerte die Kabine. Die Pulverpistole wurde unterhalb des Maschenbands angebracht, sodass das Pulver nach oben gesprüht wurde. An der Spitze der Spritzpistole wurde eine flache Spritzdüse so angebracht, dass die Ebene des Pulversprays senkrecht zur Bandrichtung verlief. An der Zuführungsseite wurden Beutel so auf das Band gelegt, dass die warm geformte Seite mit dem Band in Berührung war. Dann wurden sie sprühbeschichtet und an der Austrageseite des Bands gesammelt. Die mittels diesem Verfahren aufgetragene Pulvermenge betrug etwa 1 mg/Beutel.
Die Beutel wurden dann in Packungen zu 20 7 Tage lang gelagert und dann im Hinblick auf Nässen beurteilt. 280 der nicht behandelten Beutel zeigten Nässen. Nur 6 der eingepuderten Beutel zeigten nach 7 Tagen Anzeichen von Nässen und nur 3 zeigten nach 28 Tagen Anzeichen von Nässen.
Beispiel II
Wasserlösliche Beutel mit im Wesentlichen wasserfreier flüssiger Reinigungszusammensetzung wurden wie in Beispiel 1 beschrieben, aber unter Verwendung von Monosol M6830, einer wasserlöslichen PVA-Folie von Chris Craft Industrial Products, Gary, Indiana, USA. hergestellt.
Mittels des vorstehenden Verfahrens wurden 500 Beutel hergestellt. 250 wurden anschließend wie folgt behandelt:
Regulärer Zeolith A mit einem Wassergehalt von 14 % wurde von Industrial Chemicals Ltd., London, erworben. Als spezifische Ölabsorption wurde 0,43 ml/m² (D= 3,24 μm, ρ_abs= 1902 g/l, TIV = 1,4 ml/g und Q = 42 ml/100 g) berechnet. Der Zeolith wurde in den Trichter eines Schneckenaufgebers (K-Tron) gefüllt. Die Schneckengeschwindigkeit kann auf eine Abgabegeschwindigkeit von 0,5 kg/h eingestellt werden. Am Auslass der Schnecke wurde eine Pulverpumpe (Nordson Inc., Artikelnr. 165637) installiert, um das Pulver von der Schnecke zur Pulverspritzpistole (Nordson Inc., Modell Versa Spray II IPS, Artikelnr. 107016E) zu fördern. Für die Zerstäubungsluft wurde eine Druckein stellung von 2,0 bar gewählt, für die Fluidisierungsluft eine Einstellung von 4,0 bar. Die Ladung der Elektrode im Inneren der Pulverspritzpistole war auf etwa 30 kV eingestellt. Die Pulverspritzpistole wurde im Inneren einer belüfteten Kabine (Nordson Inc., Modell Micromax) angebracht, um zu gewährleisten, dass kein Pulverstaub entwich. Ein Maschenband (Wirebelt Ltd, UK) durchquerte die Kabine. Die Pulverpistole wurde unterhalb des Maschenbands angebracht, sodass das Pulver nach oben gesprüht wurde. An der Spitze der Spritzpistole war eine flache Spritzdüse so angebracht, dass die Ebene des Pulversprays senkrecht zur Bandrichtung verlief. An der Zuführungsseite wurden Beutel so auf das Band gelegt, dass die warm geformte Seite mit dem Band in Berührung war. Dann wurden sie sprühbeschichtet und an der Austrageseite des Bands gesammelt. Die mittels dieses Verfahrens aufgetragene Pulvermenge lag im Bereich von 0,5 bis 1,5 mg/Beutel.
Die Beutel wurden dann in Packungen zu 20 Beuteln 7 Tage lang gelagert und dann im Hinblick auf Nässen beurteilt. Dabei wurde festgestellt, dass 125 der nicht behandelten Beutel Anzeichen von Nässen zeigten. Nur 19 der behandelten Beutel zeigten Nässen.
Beispiel III:
Wasserlösliche Beutel mit im Wesentlichen wasserfreier flüssiger Reinigungszusammensetzung wurden wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Mit Duftstoff beladener Zeolith (PLZ) wurde mithilfe von übertrocknetem Natriumaminosilikat (Zeolith A) von Industrial Chemicals Ltd., London, gemäß dem in US 5,648,328 offenbarten Verfahren wie vorstehend ausführlich beschrieben hergestellt. Das Nässen wurde im selben Ausmaß wie in Beispiel II erreicht herabgesetzt.
Beispiel IV:
Von Nikka of Japan (Nikkalyco AS-100S) wurde pulverförmige Amylose erworben. Als spezifische Ölabsorption wurde 2,44 ml/m² (D= 14,3 μm, ρ_abs= 1485 g/l, TIV = 0,14 ml/g und Q = 23 ml/100 g) berechnet. Wie in Beispiel I beschrieben wurden mit PT-75-Folie 200 wasserlösliche Beutel hergestellt. Weitere 200 wasserlösliche Beutel wurden wie in Beispiel II beschrieben mit Monosol-8630-Folie hergestellt. 100 Beutel jeder Folienart wurden in ein Haarnetz gelegt, das dann in die Verwirbelungskammer eines Fließbetts eingebracht wurde. Amylosepulver wurde in das Fließbett eingebracht, in dem es fluidisiert wurde und sich vom Boden der Kammer zum oberen Ende bewegte. Die Beutel wurden 15 Sekunden lang der fluidisierten Amylose ausgesetzt. Überschüssiges Pulver wurde abgeschüttelt.
73 % der nicht eingepuderten Monosol-Beutel zeigten Nässen, bei keinem der eingepuderten Beutel wurde jedoch Nässen festgestellt.
43 % der nicht eingepuderten PT-75-Beutel zeigten Nässen, bei nur 3 % der gepuderten Beutel wurde jedoch Nässen festgestellt.
Vergleichsbeispiel:
Von The Sigma-Aldrich Corporation (http://www.sigma-aldrich.com/) wurde Talkum erworben und auf seine Materialeigenschaften hin analysiert: Als durchschnittliche Teilchengröße (D) wurde 3,82 Mikrometer ermittelt, als absolute Dichte (rabs) 2928 g/l, als Gesamtintrusionsvolumen (TIV) 1,62 ml/g und als Ölabsorptionskapazität (Q) 28 ml Leinöl / 100 g. Als spezifische Ölabsorption wurde 0,33 ml/m2 berechnet. Wie in Beispiel I beschrieben wurden mit PT-75-Folie 200 wasserlösliche Beutel hergestellt. Diese wurden wie in Beispiel IV beschrieben mit Talkumpuder beschichtet. Nach dem Einpudern zeigten 38 % dieser Beutel Anzeichen von Nässen.

Claims

Wasserlöslicher Beutel, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel wasserlösliche Folie umfasst, die mit einem Pulver mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4 ml/m² oder mehr beschichtet ist.
Wasserlöslicher Beutel nach Anspruch 1, wobei weniger als 10 Gew.-% der Pulverteilchen eine Größe von mehr als 100 μm aufweisen.
Wasserlöslicher Beutel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pulver ausgewählt ist aus Amylose, Silicas, Zeolithen und Mischungen davon.
Wasserlöslicher Beutel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Pulver ausgewählt ist aus Zeolithen und Mischungen davon.
Wasserlöslicher Beutel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Pulver elektrostatisch aufladbar ist.
Wasserlöslicher Beutel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Beutel eine Wasch-, Textilpflege oder Geschirrspülzusammensetzung umfasst.
Wasserlöslicher Beutel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Pulver einen Duftstoff umfasst.
Wasserlöslicher Beutel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Folienmaterial ausgewählt ist aus Polyacrylaten und wasserlöslichen Acrylat-Copolymeren, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose-Natrium, Dextrin, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Maltodextrin, Polymethacrylaten, Polyvinylalkoholen, Polyvinylalkohol-Copolymeren und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Mischungen davon.
Verfahren zur Herstellung eines wasserlöslichen Beutels, der eine wasserlösliche Folie umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt einer Beschichtung der wasserlöslichen Folie mit einem Pulver mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4ml/m² oder mehr umfasst.
Verwendung eines Pulvers mit einer spezifischen Ölabsorption von 0,4ml/m² oder mehr zum Beschichten von wasserlöslichem Beutelmaterial.