DE60113979T2

DE60113979T2 - Zusammensetzungen in beuteln

Info

Publication number: DE60113979T2
Application number: DE60113979T
Authority: DE
Inventors: Thomas John Pounds; Nigel Patrick Somerville-Roberts; Robert Wayne FISHER; Sanford Vernon PING
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2021-03-10
Also published as: CN1426456A; DE60113979D1; CA2404675C; CA2404675A1; EP1276845B1; ES2250368T3; AU2001245614A1; EP1276845A1; WO2001083668A1; ATE306540T1; BR0110257A; MXPA02010580A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen in einem Beutel, der eine Kammer aufweist, die einen Bestandteil umschließt, wobei die Kammer aus einem gedehnten Material ungleichmäßiger Dicke hergestellt ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Reinigungszusammensetzungen liegen heutzutage in einer Reihe von Produktformen vor, wie Granulat, Flüssigkeiten und Tabletten, wobei jede Form seine Vorteile und Nachteile hat.
In letzter Zeit haben Tabletten erneutes Interesse gefunden, hauptsächlich da sie für den Verbraucher leicht zu handhaben und leicht zu dosieren sind (,Einheitsdosis'). Um Tabletten lagerstabil zu machen und ein Zerbrechen der Tabletten bei der Handhabung zu verhindern, müssen die Inhaltsstoffe fest zusammen verpresst werden, und es sind im Allgemeinen Bindemittel erforderlich, um sicherzustellen, dass die Tabletten nicht zerbrechen. Dies kann ihre Löslichkeit und Dispergierbarkeit verringern, was für die Verbraucher nicht wünschenswert ist, sowohl vom Standpunkt der Leistung aus als auch vom Standpunkt des Maschinen- oder Geweberückstands aus.
Somit sind alternative Wege und bessere Wege zum Bereitstellen von leicht zu handhabenden Einheitsdosisprodukten, die nicht stäuben oder brechen, sich jedoch vollständig und schnell auflösen, wünschenswert.
Die Erfinder haben nun ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Produktes, das den vorstehend genannten Problemen begegnet, gefunden, nämlich durch Einarbeiten eines Produktes, insbesondere fester Produkte, in einen (teilweise) wasserlöslichen oder -zersetzenden oder -dispergierbaren Beutel auf spezielle Weise, so dass die vorstehenden Anforderungen erfüllt werden.
Von Beuteln für Waschmittel als solche ist in der Technik bekannt, dass sie zum Bereitstellen von Einheitsdosiszusammensetzungen, die an die Wäsche abgegeben werden sollen, von Nutzen sind. Sie werden in der Regel als tütenartige Beutel beschrieben, die das Produkt lose enthalten. Diese Beutel können aus wasserdurchlässigem Material oder wasserlöslichem Material hergestellt sein. Jedoch ist die Löslichkeit dieser in Beutel verpackten Produkte nicht immer zufriedenstellend.
JP-A-07 290567, veröffentlicht am 7. November 1995, offenbart einen Beutel, der eine geprägte Folie, vorzugsweise eine geprägte PVA-Folie umfasst.
EP-A-0 608 910, veröffentlicht am 3. August 1994, offenbart ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Material, das eine Rundhöhlung begrenzt, in die eine Pestizidzusammensetzung gegeben wird. Eine zweite Folie aus wasserlöslichem oder wasserdispergierbarem Material wird durch durchgehende geschlossene wasserlösliche oder wasserdispergierbare Schweißnaht an die erste Folie angeschweißt.
WO-A-94 04656, veröffentlicht am 3. März 1994, offenbart eine Einheitsdosis einer Waschmittelzusammensetzung, die ein nichtionisches Tensid, verpackt in einer wasserlöslichen Verpackungsfolie, enthält.
Die Erfinder haben nun verbesserte, in Beutel verpackte, Zusammensetzungen mit verbesserter Auflösung gefunden, nämlich in Beutel verpackte Zusammensetzungen mit einer Kammer aus dehnbarem wasserlöslichen, wasserdispergierbaren oder sich in Wasser zersetzenden Material ungleichmäßiger Dicke, wobei dieses Material um den teilchenförmigen Bestandteil (der Zusammensetzung) in der Kammer herum gedehnt ist. Der Bestandteil der Zusammensetzungen, und vorzugsweise die Zusammensetzung insgesamt, ist somit in der Regel fest in der Kammer eingeschlossen. Vorzugsweise ist mindestens ein Bestandteil oder vor zugsweise die gesamte Zusammensetzung teilchenförmig. Diese Art des Einarbeitens des Bestandteils in eine Kammer (und des Einbringens einer Zusammensetzung in einen Beutel) führt zu einer verbesserten und/oder gesteuerten Auflösung in Wasser, z. B. schneller und/oder umfassender, zeitgesteuert, während die in Beutel verpackte Zusammensetzung lagerfest ist. Es wird angenommen, dass dadurch, dass die Kammer eine ungleichmäßige Dicke aufweist und fest gegen den Bestandteil oder die Zusammensetzung als Ganzes gedrückt wird, das Wasser das Kammermaterial schnell durchdringt und dieses auflöst, insbesondere den dünnsten Teil davon, während der Verbleib des Materials der Kammer während der Lagerung noch geeignet ist, um das Produkt vor Feuchtigkeit zu schützen.
Da der Bestandteil fest eingeschlossen ist, wird überdies verbesserte Stabilität bei Lagerung erreicht, da verringerte Wechselwirkung der Bestandteile in der Bestandteil erreicht wird, ähnlich wie bei komprimierten Tabletten. Wenn der Bestandteil oder die Zusammensetzung als Ganzes teilchenförmig ist und durch das Verfahren der Erfindung eingebracht wird, bleibt der Bestandteil und auch die Zusammensetzung im Gegensatz zu Tabletten rieselfähig, und deshalb ist die Auflösung der Bestandteile, und der Zusammensetzung, in der Waschflotte viel besser.
Außerdem werden verbesserte Verfahren zum Bilden der in Beutel verpackten Zusammensetzung, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt, so dass der Bestandteil der Zusammensetzung von einem gedehnten, ungleichmäßigen Kammermaterial eingeschlossen wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Beutels, der flüssige oder feste Zusammensetzung umfasst, bereit, wobei der Beutel eine oder mehrere Kammern und die Zusammensetzung einen oder mehrere Bestandteile umfasst, wobei mindestens eine Kammer eine teilchenförmige Zusammensetzung enthält, wobei die Kammer aus einem dehnbaren sich in Wasser zersetzenden, wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Material ungleichmäßiger Dicke gebildet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Dehnen des dehnbaren Materials, um eine offene Kammer zu formen;
b) Einführen eines teilchenförmigen Bestandteils in die offene Kammer, so dass mindestens 100% des Volumens der offenen Kammer mit dem teilchenförmigen Bestandteil gefüllt werden;
c) anschließendes Schließen der offenen Kammer.

In Schritt b) wird die offene Kammer zu 100% mit dem teilchenförmigen Bestandteil gefüllt oder sogar überfüllt, und beim Schließen der offenen Kammer bleibt das Material davon gedehnt oder wird weiter gedehnt.
Die ungleichmäßige Dicke des Kammermaterials stellt sehr schnelle und/oder gesteuerte Freigabe des Bestandteils in das Wasser bereit, während die Lagerfestigkeit der in Beutel verpackten Zusammensetzung oder des Bestandteils davon noch gewährleistet ist.
Der Bestandteil wird in der Regel dicht gepackt, so dass die Dichte des teilchenförmigen Bestandteils erhöht wird, d. h. so dass die Dichte des Bestandteils nach dem Schließen der Kammer höher ist als die Schüttdichte des Bestandteils vor der Einbringung in die Kammer im noch rieselfähigen Zustand, was festgestellt werden kann, wenn der Beutel entfernt wird. Dies ermöglicht, dass mehr Bestandteil in dem Volumen des Beutels enthalten ist, gibt dem Beutel ein für Verbraucher angenehmeres ästhetisches Äußeres, ermöglicht, dass die Verbraucher den Beutel leichter handhaben können, ohne den Beutel zu verformen.
Die Zusammensetzung in dem Beutel ist vorzugsweise so, dass die Schüttdichte der Zusammensetzung nach dem Schließen der Kammer 5% bis 45% oder sogar bis 35% höher ist als die durchschnittliche Schüttdichte des (teilchenförmig) Bestandteils bzw. der (teilchenförmigen) Bestandteile vor Einbringung in die Kammer, oder es kann bevorzugt sein, dass dies 5% bis 30% oder sogar 10% bis 25% höher ist.
Vorzugsweise ist der Beutel in der Gesamtheit wasserlöslich. Vorzugsweise ist die Zusammensetzung eine Reinigungszusammensetzung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Beutel und Kammer davon
Der Beutel hierin umfasst eine geschlossene Struktur, die einen Volumenraum einschließt, der die Zusammensetzung umfasst. Somit kann der Beutel von beliebiger Form und Gestalt und von beliebigem Material sein, die bzw. das zum Halten der Zusammensetzung vor Gebrauch geeignet ist, z. B. ohne die Freisetzung der Zusammensetzung aus dem Beutel vor Kontakt der in Beutel verpackten Zusammensetzung mit Wasser zu gestatten. Die genaue Ausführung hängt beispielsweise von der Art und Menge der Zusammensetzung im Beutel, der Anzahl Kammern im Beutel, den vom Beutel erforderten Eigenschaften zum Halten, Schützen und Abgeben oder Freisetzen der Zusammensetzungen ab.
Der Beutel kann von solcher Größe sein, dass er bequem entweder die Menge einer Einheitsdosis der Zusammensetzung hierin, die für den erforderlichen Vorgang geeignet ist, enthält. Wenn die Zusammensetzung eine Reinigungszusammensetzung ist, kann die Menge in dem Beutel zum Beispiel so sein, dass sie für eine Wäsche geeignet ist, oder nur eine Teildosis, um dem Verbraucher größere Flexibilität zum Variieren der verwendeten Menge zu ermöglichen, zum Beispiel wenn die in Beutel verpackte Zusammensetzung Waschmittelzusammensetzung ist, kann sie von der Größe und/oder dem Verschmutzungsgrad der Waschmaschinenladung abhängen.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat die in Beutel verpackte Zusammensetzung eine deutlich zu unterscheidende Oberseite und Unterseite. Vorzugsweise wird die in Beutel verpackte Zusammensetzung in einer Form mit einem runden oder flachen Boden und runden Wänden gebildet. Somit ist es auch bevorzugt, dass die in Beutel verpackte Zusammensetzung ein Sphäroid oder mehr bevorzugt von zylindrischer Form ist.
Der Beutel hat eine oder mehrere Kammern, wovon mindestens eine einen teilchenförmigen Bestandteil enthält. In einer Ausführung ist mehr als ein teilchenförmiger Bestandteil vorhanden, und alle teilchenförmigen Bestandteile liegen in ein und derselben Kammer des Beutels vor.
Es kann bevorzugt sein, dass zusätzlich zu der Kammer bzw. den Kammern, die den teilchenförmigen Bestandteil bzw. die teilchenförmigen Bestandteile umfassen, eine oder mehrere Kammern für flüssigen Bestandteil bzw. flüssige Bestandteile vorhanden sind.
Es kann jedoch bevorzugt sein, dass nur eine Kammer in dem Beutel ist, die somit die Zusammensetzung als Ganzes enthält. Dies verringert das zum Bilden der Kammer und des Beutels benötigte Material.
Die Kammer des Beutels weist eine geschlossene Struktur auf, die aus einem Material, wie hierin beschriebenen, gefertigt ist und die einen Volumenraum einschließt, der die Bestandteile hält. Somit ist die Kammer so hergestellt, dass sie zum Halten der teilchenförmigen Bestandteile vor Gebrauch geeignet ist, z. B. ohne die Freisetzung der Bestandteile aus der Kammer vor Kontakt der in Beutel verpackten Zusammensetzung mit Wasser zu gestatten. Die Kammer kann eine beliebige Form oder Gestalt aufweisen, je nach der Beschaffenheit des Materials der Kammer, der Beschaffenheit des Bestandteils oder der Zusammensetzung, dem beabsichtigten Verwendungszweck, der Menge des Bestandteils usw. Wenn mehr als eine Kammer vorliegt, sind die Kammern miteinander durch ein beliebiges Mittel verknüpft oder verbunden, beispielsweise verschweißt durch Heißsiegeln oder durch Siegeln mit Benetzung, verklebt mit einem beliebigen bekannten Klebstoff, wie auch nachstehend beschrieben.
Die Kammer ist aus wasserdispergierbarem, wasserzersetzlichem oder vorzugsweise wasserlöslichem Material hergestellt, vorzugsweise einem Folienmaterial, das dehnbar ist. Vorzugsweise ist der Beutel als Ganzes aus einem dehnbaren Material hergestellt. Dieses dehnbare Material wird gedehnt, um die offene Kammerform zu bilden, die mit einem Volumen von 100% gefüllt wird oder sogar überfüllt wird. Darüber hinaus ist das Material vorzugsweise elastisch, um sicherzustellen, dass die dichte Packung bestehen bleibt und um sicherzustellen, dass sich nach dem Schließen der Kammer kein (zusätzlicher) Freiraum bilden kann.
Bevorzugte dehnbare Materialien haben einen maximalen Dehnungsgrad von mindestens 150%, vorzugsweise mindestens 200%, mehr bevorzugt von mindestens 400%, wie durch Vergleich der ursprünglichen Länge eines Materialstücks mit der Länge dieses Materialstücks kurz vor dem Reißen aufgrund von Dehnung bestimmt, wenn eine Kraft von mindestens 1 Newton angewendet wird. Vorzugsweise ist das Material derart, dass es einen Dehnungsgrad wie vorstehend aufweist, wenn eine Kraft von mindestens 2 Newton oder sogar mindestens 3 Newton verwendet wird. Vorzugsweise weist es diesen Dehnungsgrad auf, wenn eine Kraft der vorstehenden unteren Grenzwerte verwendet wird, jedoch nicht mehr als 20 Newton oder sogar 12 Newton oder sogar 8 Newton.
Beispielsweise wird ein Folienstück mit einer Länge von 10 cm und einer Breite von 1 cm und einer Dicke von 40 Mikrometern in Längsrichtung mit einer Kraft von beispielsweise 2,8 Newton und somit einer zunehmenden Beanspruchung bis zu dem Punkt gedehnt, an dem es reißt. Das Ausmaß an Streckung kurz vor dem Reißen kann durch kontinuierliches Messen der Länge bestimmt werden, und der Dehnungsgrad kann dann errechnet werden. Dieses Folienstück mit einer ursprünglichen Länge von 10 cm kann beispielsweise mit einer Kraft von 2,8 Newton auf 52 cm (kurz vor dem Bruch) gedehnt werden und weist somit einen maximalen Dehnungsgrad von 520% auf (bei einer Kraft von mindestens 2 Newton, nämlich 2,8 Newton).
Die Kraft zum Dehnen eines solchen Folienstücks (10 cm × 1 cm × 40 Mikrometer) auf ein Ausmaß von 200% sollte vorzugsweise mindestens 1 Newton betragen, vorzugsweise mindestens 2 Newton, mehr bevorzugt mindestens 2,5 oder sogar 3 Newton und vorzugsweise nicht mehr als 20 Newton, vorzugsweise weniger als 12 Newton, am meisten bevorzugt weniger als 8 Newton. Dies stellt insbesondere sicher, dass die in der Folie nach dem Formen verbleibende elastische Kraft hoch genug ist, um die Pulver im Beutel zu immobilisieren, jedoch nicht zu hoch, so dass leicht ein Beutel daraus geformt und gebildet werden kann.
Wie aus der Definition hierin deutlich wird, wird das dehnbare Material durch einen Dehnungsgrad definiert, der gemessen wird, wenn es sich nicht in der geschlossenen Kammer befindet. Wie vorstehend ausgedrückt, wird das Material jedoch gedehnt, wenn die Kammer gebildet wird. Dies ist beispielsweise zu sehen, indem vor dem Dehnen ein Raster auf das Material, z. B. Folie, gedruckt wird, dann eine Kammer mit dem Bestandteil aus diesem Material mit Raster gebildet wird. Es ist zu sehen, dass Quadrate des Rasters verlängert und folglich gedehnt sind.
Die Elastizität des dehnbaren Materials der Kammer und vorzugsweise des Beutels in der Gesamtheit wird hierin typischerweise als die „Elastizitätserholung" definiert. Diese kann durch Dehnen des Materials (auf beispielsweise eine Streckung von 200%, wie vorstehend dargelegt) und Messen der Länge des Materials nach Lösen der Dehnungskraft bestimmt werden. Beispielsweise wird ein Folienstück mit einer Länge von 10 cm und einer Breite von 1 cm und einer Dicke von 40 Mikrometern in Längsrichtung mit einer Kraft von 2,8 Newton (wie oben) auf 20 cm (Streckung von 200%) gedehnt, und dann wird die Kraft entfernt. Die Folie schnellt auf eine Länge von 12 cm zurück, was eine Elastizitätserholung von 80% bedeutet.
Die Elastizität des Beutelmaterials, auf das hierin verwiesen wird, ist die Elastizität zur Zeit der Fertigung des Beutels. Längeres Dehnen, das beispielsweise während der Lagerung des Beutels auftritt, senkt die Elastizität des Beutelmaterials aufgrund der Kriechdehnung des Kunststoffs. Es ist bevorzugt, dass zur Zeit der Fertigung des Beutels oder der Kammer davon das Kammermaterial eine solche Elastizität aufweist, dass die elastische Erholung von 20% bis 100%, mehr bevorzugt von 50% oder von 60% oder mehr bevorzugt von 75% oder sogar 80% bis 100% ist.
Folglich wird das Material der Kammer (und vorzugsweise des Beutels in der Gesamtheit) während des Bildens und/oder Schließens der Kammer oder des Beutels gedehnt, so dass die resultierende in Beutel verpackte Zusammensetzung eine Kammer oder einen Beutel aufweist, die bzw. der mindestens teilweise gedehnt ist. Das Dehnen des Materials der Kammer beim Bilden der Kammer kann durch jedes beliebige Mittel erfolgen, zum Beispiel durch Anlegen einer Kraft an das Material, einschließlich der Verwendung von Vakuum, wahlweise unter Erhitzen des Materials.
In der Regel und vorzugsweise ist das Ausmaß an Dehnung über die Kammer oder den Beutel hinweg aufgrund des Bildungs- und Schließverfahrens ungleichmäßig. Wenn beispielsweise eine Folie in einer Form angeordnet und eine offene Kammer durch Vakuumformen gebildet wird (und dann mit den Bestandteilen befällt und danach geschlossen wird), ist der Teil der Folie im Boden der Form, der am weitesten von den Schließpunkten entfernt ist, stärker gedehnt als im oberen Teil. Das Material der Kammer hat in der Regel eine Dickenschwankung von 10% bis 1000%, vorzugsweise 20% bis 600% oder sogar 40% bis 500% oder sogar 60% bis 400%. Dies kann mittels einer beliebigen Methode gemessen werden, beispielsweise durch Verwendung eines geeigneten Mikrometers. Dies kann mit einem Paar Messschieber, wie sie von Mitutoyo Uk Ltd. unter Nr. CD-6''CP erhältlich sind, gemessen werden.
Daher kann es bevorzugt sein, dass der zuerst an das Wasser abzugebende Bestandteil in einer unteren Schicht der Kammer enthalten ist, und ein Bestandteil, der zu einem späteren Zeitpunkt an das Wasser abgegeben werden soll, in einer folgenden Schicht, die sich näher zum Oberteil der Kammer befindet, enthalten ist. Als Alternative oder zusätzlich dazu kann es bevorzugt sein, dass der am wenigsten feuchtigkeitsempfindliche Bestandteil in der unteren Schicht der Kammer enthalten ist und ein stärker feuchtigkeitsempfindlicher Bestandteil in einer folgenden oder oberen Schicht enthalten ist.
Material von Beutel und Kammer
Vorzugsweise ist die Zusammensetzung eine an Wasser abzugebende Zusammensetzung, und folglich sind der Beutel und die Kammer bzw. Kammern davon so gestaltet, dass mindestens einer oder mehrere der Bestandteile zu oder sehr kurz nach dem Zeitpunkt der Zugabe zum Wasser freigesetzt wird. Somit ist es bevorzugt, dass die Kammer und vorzugsweise der Beutel aus einem Material gebildet werden, das wasserdispergierbar oder mehr bevorzugt wasserlöslich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird mindestens ein Bestandteil innerhalb von 3 Minuten an das Wasser abgegeben, vorzugsweise sogar innerhalb von 2 Minuten oder sogar innerhalb 1 Minute, nachdem die in Beutel verpackte Zusammensetzung mit Wasser in Berührung gebracht wurde.
Hierin beschriebenes bevorzugtes in Wasser dispergierbares Material hat ein Dispersionsvermögen von mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75% oder sogar mindestens 95%, gemessen mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren unter Verwendung eines Glasfilters mit einer maximalen Porengröße von 50 Mikrometern.
Mehr 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 20 Mikrometern, nämlich:
Gravimetrisches Verfahren zur Bestimmung der Wasserlöslichkeit oder des Dispersionsvermögens in Wasser des Materials der Kammer und/oder des Beutels:
10 Gramm ± 0,1 Gramm Material werden in einen 400-ml-Becherglas gegeben, dessen Gewicht bestimmt wurde, und es werden 245 ml ± 1 ml destilliertes Wasser zugegeben. Dies wird 30 Minuten lang mit einem Magnetrührer, der auf 62,8 rad/s (600 U/min) eingestellt ist, heftig gerührt. Dann wird die Mischung durch einen gefalteten, qualitativen Sinterglasfilter mit den wie oben definierten Porengrößen (max. 20 oder 50 Mikrometer) 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 die prozentuale Dispergierbarkeit berechnet werden.
Bevorzugte Materialien sind Polymermaterialien, vorzugsweise Polymere, die zu einer Folie oder Bahn ausgebildet werden. Das Material in der Form einer Folie kann, dem Stand der Technik entsprechend, beispielsweise durch Gießen, Blasformen, Extrudieren oder Extrusionsblasformen des Polymermaterials erhalten werden.
Bevorzugte Polymere, Copolymere oder Derivate davon sind aus Polyvinylalkoholen, Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenoxiden, (modifizierter) Cellulose, (modifizierten) Celluloseethern oder -estern oder -amiden, Polycarbonsäuren und -salzen, einschließlich Polyacrylaten, Copolymeren aus Maleinsäure/Acrylsäure, Polyaminosäuren oder Peptiden, Polyamiden, einschließlich Polyacrylamid, Polysacchariden, einschließlich Stärke und Gelatine, natürlichen Gummistoffen, wie Xanthum und Carragum, ausgewählt. Vorzugsweise ist das Polymer aus Polyacrylaten und Acrylatcopolymeren, einschließlich Polymethacrylaten, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Dextrin, Maltodextrin, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, am meisten bevorzugt Polyvinylalkoholen, Polyvinylalkoholcopolymeren und/oder Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) ausgewählt.
Das Polymer kann ein beliebiges durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel) aufweisen, vorzugsweise von etwa 1000 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.
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 bevorzugt sein, dass eine Mischung aus Polymeren verwendet wird, die unterschiedliche durchschnittliche Molekulargewichte (Gewichtsmittel) aufweisen, beispielsweise eine Mischung aus PVA (oder einem Copolymer davon) und/oder HPMC mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von 10.000–40.000, vorzugsweise ungefähr 20.000, und aus PVA (oder einem Copolymer davon) und/oder HPMC mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von etwa 100.000 bis 300.000, vorzugsweise ungefähr 150.000.
Ebenfalls nützlich sind Polyblendzusammensetzungen, die beispielsweise hydrolytisch abbaubares und wasserlösliches Polyblend umfassen, wie Polylactid und Polyvinylalkohol, erzielt durch das Mischen von Polylactid und Polyvinylalkohol, in der Regel 1–35 Gew.-% Polylactid und ungefähr 65–99 nach Gewicht Polyvinylalkohol umfassend, wenn das Material wasserdispergierbar oder wasserlöslich sein soll.
Es kann bevorzugt sein, dass das im Material der Kammer vorliegende Polymer zu 60–98% hydrolysiert ist, vorzugsweise 80% bis 90%, um die Auflösung des Materials zu verbessern.
Am meisten bevorzugt sind Materialien, die wasserlösliches, dehnbares und elastisches Material sind, umfassend PVA-Polymer mit Eigenschaften wie denen der unter der Handelsreferenz M8630 verkauften PVA-Folien, wie sie von Chris-Craft Industrial Products in Gary, Indiana, USA, verkauft werden.
Vorzugsweise ist die Konzentration eines Typenpolymers (z. B. handelsübliche Mischung) im Folienmaterial, beispielsweise PVA-Polymer, mindestens 60 Gew.-% des Materials oder der Folie, vorzugsweise mindestens 70% oder sogar mindestens 80 oder 90%. Die Höchstkonzentration ist bis zu 100 Gew.-%, jedoch in der Regel 99 Gew.-% oder sogar 98 Gew.-%.
Das Material hierin kann andere Zusatzbestandteile als das Polymer oder Polymermaterial umfassen. Es kann beispielsweise vorteilhaft sein, Weichmacher, z. B. Glycerol, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Sorbit und Mischungen davon, zusätzliches Wasser, Aufschlussmittel zuzugeben. Es kann nützlich sein, dass das Beutel- oder Kammermaterial, wenn die in Beuteln verpackte Zusammensetzung eine Waschmittelzusammensetzung ist, selbst einen an das Waschwasser abzugebenden Waschmittelzusatz umfasst, beispielsweise organische polymere Schmutzabweisemittel, Dispergiermittel, Farbübertragungshemmer.
Das Material in der Form einer Folie kann, vorzugsweise nur einseitig, mit einer beliebigen Beschichtungsmethode und mit einem beliebigen Beschichtungsmittel, je nach den benötigten Eigenschaften, beschichtet werden; es kann beispielsweise vorteilhaft sein, die Folie so zu beschichten, dass die Kammer oder der Beutel oder die Zusammensetzung darin lagerfester und/oder weniger empfindlich gegenüber Feuchtigkeit ist und/oder als eine verbesserte Feuchtigkeitssperre fungiert.
Eine sehr nützliche Form besteht darin, das Material oder die Folie vor dem Ausbilden der Kammer und somit vor dem Dehnen des Materials oder der Folie auf einer Seite mit einem Überzug, der die Auflösung der Folie verlangsamt, zu beschichten. Dann wird durch Dehnen des Materials oder der Folie der Überzug ebenso gedehnt, was zu Rissen im Überzug und/oder einer ungleichmäßigen Verteilung des Überzugs über das Material hinweg und somit über die Kammer hinweg führt. Dies stellt dann immer noch Stabilität gegenüber Feuchtigkeit während der Lagerung sicher, während die Gegenwart von Rissen oder der ungleichmäßigen Verteilung immer noch die erforderliche Auflösung im Gebrauch sicherstellt. Deshalb ist es möglich, eine in Beutel verpackte Zusammensetzung zu fertigen, die bei Handhabung mit nassen Fingern beständig ist, wenn sie an den Seiten aufgenommen wird, aber dennoch aufgrund von Reißen der Folie an den dünnsten Stellen Produkt schnell freisetzt, wenn sie in Wasser eingetaucht wird.
Es kann jegliches Beschichtungsmaterial verwendet werden; besonders nützlich sind hydrophobe Beschichtungen oder Polymere mit einer geringen Wasserlöslichkeit, geringer als vorstehend definiert.
Das Kammermaterial kann schrumpffähiges Material sein, so dass der Oberflächenbereich während oder nach dem Schließen der offenen Kammer durch Schrumpfen des Materials reduziert werden kann.
Vorzugsweise wird die offene Kammer mit einem Stück desselben Materials wie dem Material der offenen Kammer geschlossen. Das Verschlussmaterial und somit vorzugsweise auch das Material der offenen Kammer oder Form ist vorzugsweise thermoplastisch, so dass diese durch Heißsiegeln geschlossen werden kann. Als Alternative kann ein thermoplastischer Überzug bereitgestellt werden, entweder über das gesamte Material hinweg oder nur in den Bereichen, wo Versiegelungen gebildet werden sollen. Die Versiegelung kann auch durch Quellschweißen oder Siegeln mit Benetzung vorgenommen werden. Geeignete heißversiegelbare Materialien umfassen Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Acrylharze und Mischungen davon, insbesondere Polyvinylalkohole.
Zusammensetzungen und Bestandteile davon
Die Zusammensetzung der Erfindung liegt in einem Beutel vor und wird hierin auch als in Beutel verpackte Zusammensetzung bezeichnet. Die Zusammensetzung umfasst mindestens einen teilchenförmigen Bestandteil, insbesondere da die offene Kammer mit teilchenförmigem Bestandteil überfüllt und dann geschlossen werden kann, um die Dehnung der Folie und die dichte Packung zu erhöhen und sogar die Dichte zu erhöhen. Im Allgemeinen ist der teilchenförmige Bestandteil ein Pulver- oder Granulat-, Extrudat- oder Flockenbestandteil. Vorzugsweise ist die Zusam mensetzung in der Form rieselfähigen Pulvers. Vorzugsweise ist die Zusammensetzung oder der Bestandteil davon nicht in Form einer Tablette. Bevorzugt sind Reinigungszusammensetzungen, wie Wäschewaschmittel, Geschirrspülmittel und Textilpflegezusammensetzungen, wie Konditioniermittel und andere Spülzusatzstoffe.
Die in Beutel verpackte Zusammensetzung hierin kann durch ein Verfahren erlangt werden, bei dem der Bestandteil in die offene Kammer eingeführt wird (bevorzugte Verfahren hierfür sind nachstehend beschrieben), so dass die offene Kammer fast vollständig gefüllt ist, in der Regel so, dass mindestens 100% der offenen Kammerform vor dem Verschließen der offenen Kammerform gefüllt sind. Mehr bevorzugt wird die offene Kammerform) mit den teilchenförmigen Bestandteilen überfüllt, d. h., dass das Volumen der Bestandteile mehr als 100% des Volumens der Form ist, vorzugsweise mehr als 105% oder mehr bevorzugt mehr als 110% oder sogar mehr als 115%.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

a) Dehnen eines dehnbaren Materials, vorzugsweise einer Folie, wobei eine offene Kammer gebildet wird, vorzugsweise durch Einführen des Materials in die Mulde und Bilden der Kammer in der Form der Mulde;
b) Einführen eines teilchenförmigen Bestandteils in die offene Kammer, so dass mindestens 100% des Volumens der offenen Kammer mit dem teilchenförmigen Bestandteil gefüllt werden;
c) anschließendes Schließen der offenen Kammer.

In einem bevorzugten Verfahren können Schritt a) oder b) und c) des obigen Verfahrens unter vermindertem Druck, geringer als Atmosphärendruck, ausgeführt werden, vorzugsweise durch Anlegen eines Vakuums, so dass nach dem Befüllen und Schließen unter vermindertem Druck oder Vakuum eine dicht gepackte Kammer erhalten wird.
Die Kammer kann durch weiteres Dehnen des Materials und Schließen der Kammer geschlossen werden, vorzugsweise wird die offene Kammer jedoch mit einem zusätzlichen Materialstück, das dieselbe Materialart sein kann, geschlossen. Vorzugsweise sind die offene Kammer und das Verschlussmaterial jeweils Folien aus dehnbarem Material, vorzugsweise jeweils wasserlöslichen Materialien. Sie können dann durch jedes beliebige Mittel zusammengeschweißt werden, um die Schließung der Kammer zu gewährleisten, zum Beispiel durch Nassschweißen oder mehr bevorzugt Heißsiegeln.
In der Regel ist die Einbringung des teilchenförmigen Bestandteil in die Kammer so, dass die Schüttdichte des Bestandteils nach dem Schließen der Kammer im Vergleich zu der Schüttdichte des Bestandteils vor der Einbringung in die Kammer um 5% bis 45%, vorzugsweise bis 35%, vorzugsweise 5% oder sogar 10% bis 30% oder sogar bis 25% oder sogar 8% bis 20% oder sogar bis 15% erhöht wird.
Die Schüttdichte eines Bestandteils vor dem Einbringen in die in Beutel verpackte Zusammensetzung kann mittels der Fließtrichter-Methode bestimmt werden, wie in ISO 3424-1975-E beschrieben.
Die Schüttdichte des Bestandteils nach dem Schließen der Kammer kann mittels einer Volumenverdrängungsmethode bestimmt werden. Zum Beispiel wird ein Gefäß mit einem weiten Hals und einem Entnahmearm mit einem Lösungsmittel bekannter Dichte, das das Kammermaterial nicht beeinträchtigen darf, bis zur Höhe des Sammelarms befüllt. Der zu prüfende Bestandteil in der Kammer wird präzise gewogen und dann in die Flüssigkeit eingetaucht, beispielsweise durch Verwendung eines dünnen Metalldrahtstücks. Die Flüssigkeitsmenge, die verdrängt wird, ist die Flüssigkeit, die durch den Arm aus dem Gefäß herausläuft, und diese wird gesammelt und sorgfältig gewogen. Das ausgetauschte Volumen dieser verdrängten Flüssigkeit wird auf einfache Weise aus diesem Gewicht und der bekannten Dichte der Flüssigkeit errechnet. Dann kann der Volumenaustausch aufgrund des Materials der Kammer (vielmehr als des Bestandteils darin) gemessen oder errechnet werden. Der Volumenaustausch wird innerhalb von 5 Minuten nach Eintauchen des Beutels in die Flüssigkeit gemessen. Dies wird von dem Volumenaustausch, wie im vorstehenden Test gemessen, abgezogen, um den Volumenaustausch des eigentlichen Bestandteils zu erhalten. Die Dichte des Bestandteils, wie sie in der geschlossenen Kammer ist, kann dann errechnet werden. (Fehler, die mit dem zum Eintauchen des Beutels verwendeten dünnen Draht zusammenhängen, sind unbedeutend und werden nicht berücksichtigt.) Je nach dem Material der Kammer kann eine geeignete Flüssigkeit gewählt werden. Zum Beispiel ist für wasserlösliches Material, wie PVA, eine bevorzugte Flüssigkeit Glycerin oder Neodol 23-5 (RTM). Der Grund dafür ist, dass die Kammer aus dem Dehnen resultierende mikroskopische, nadelfeine Löcher in der Folie enthalten kann. Die Verwendung eines viskosen Lösungsmittels wie Glycerin wird etwaige Fehler aufgrund von in den Beutel durchsickernder Flüssigkeit minimieren. Ebenfalls geeignet sind nichtionische Tenside wie Neodol 23-5 (RTM).
Die dichte Packung kann durch Erhöhen der Packeffizienz und Reduzieren des Raumes zwischen den Teilchen des Bestandteils erfolgen, zum Beispiel durch Vibration der Bestandteile in der offenen Kammer, Absetzenlassen der Teilchen des Bestandteils für einen Zeitraum, mäßiges Erhöhen des Druckes, mit der Maßgabe, dass der Bestandteil und in der Regel die Zusammensetzung in der Gesamtheit rieselfähig bleibt, zum Beispiel durch Anlegen eines Drucks von bis zu 20 Mpa, vorzugsweise bis zu 10 Mpa oder mehr bevorzugt bis zu 5 Mpa oder sogar bis zu 2 Mpa, falls Druck verwendet wird.
Wenn der Bestandteil in Teilchenform ist, dann kann die Schüttdichte des Bestandteils durch einen Verdichtungsschritt erreicht werden. In der Regel wird der teilchenförmige Bestandteil zunächst in der offenen Kammer angeordnet, und dann wird ein Druck auf den Bestandteil ausgeübt, was bewirkt, dass die Schüttdichte des Bestandteils um von 5% bis 50%, vorzugsweise von 10% oder von 15% oder von 20% und vorzugsweise bis 45% oder bis 40% oder bis 35% oder bis 30% der ursprünglichen Schüttdichte des Bestandteils vor dem Verdichtungsschritt ansteigt.
Der Druck kann in der Form eines festen Körpers ausgeübt werden, der in der Regel von einer derartigen Größe und Gestalt ist, dass er in die Öffnung der offenen Kammer hineinpassen kann. Der feste Körper kann Druck an den Bestandteil anlegen. Vorzugsweise legt der feste Körper einen Druck von bis zu 20 MPa, vorzugsweise bis zu 10 MPa oder mehr bevorzugt bis zu 5 MPa oder sogar bis zu 2 MPa an den teilchenförmigen Bestandteil an.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in dem teilchenförmigen Bestandteil eine Vertiefung gebildet, bevorzugt durch Kontakt eines Festkörpers mit dem teilchenförmigen Bestandteil, noch mehr bevorzugt wird die Vertiefung während des Verdichtungsschrittes gebildet. Diese Vertiefung ist besonders vorteilhaft, wenn der gebildete Beutel in der Form eines Mehrkammerbeutels ist und eine erste Kammer und eine zweite Kammer umfasst. Der teilchenförmige Bestandteil mit der Vertiefung darin ist in der Regel in der ersten Kammer enthalten. Durch die Vertiefung der ersten Kammer kann die zweite Kammer leichter mit der ersten Kammer verbunden werden, und sie senkt die Komplexität und Schwierigkeit des Verfahrens zum Bilden des Mehrkammerbeutels und erhöht die Stabilität und strukturelle Stärke des Mehrkammerbeutels.
Es kann bevorzugt sein, dass die Zusammensetzung in dem Beutel unterschiedliche Bestandteile umfasst, zum Beispiel mehr als einen teilchenförmigen Bestandteil oder flüssigen Bestandteil oder Mischungen davon. Dann kann es bevorzugt sein, dass die unterschiedlichen Bestandteile in unterschiedlichen Kammern enthalten sind, und es kann bevorzugt sein, dass die Dicke des Materials einer Kammer anders ist als bei einer anderen Kammer, so dass gesteuerte oder sequenzielle Freisetzung des Bestandteils darin erreicht werden kann.
Wenn hierin verwendet, bedeutet „unterschiedlicher" Bestandteil, dass ein Bestandteil mindestens eine andere chemische Eigenschaft, beispielsweise mindestens einen unterschiedlichen Inhaltsstoff, als der andere Bestandteil oder die anderen Bestandteile aufweist oder ein Bestandteil mindestens eine andere physikalische Eigenschaft als ein anderer Bestandteil oder andere Bestandteile aufweist. Beispiele sind nachstehend beschrieben.
Die Zusammensetzung und der Bestandteil hierin können eine beliebige Zusammensetzung sein, insbesondere eine beliebige fließfähige, in Wasser abzugebende und in Wasser aktive Granulat- oder Pulverzusammensetzung.
Bevorzugte Zusammensetzungen sind Getränke, essbare Zusammensetzungen, pharmazeutische Zusammensetzungen, Körperpflegezusammensetzungen, Reinigungszusammensetzungen, Textilpflege- oder -konditionierungszusammensetzungen; am meisten bevorzugt sind die Zusammensetzungen hierin Reinigungszusammensetzungen oder Textilpflegezusammensetzungen, vorzugsweise Reiniger für harte Oberflächen, mehr bevorzugt Wäschewasch- oder Geschirrspülzusammensetzungen, einschließlich Waschmitteln, Vorbehandlungs- oder Einweichzusammensetzungen oder Weichspüler und andere Spülzusätze.
Bei Verwendung in Reinigungszusammensetzungen kann der Bestandteil jeglichen Reinigungswirkstoff enthalten. Insbesondere bevorzugt sind Wirkstoffe wie Tenside, Maskierungsmittel, Builder, Enzyme, Duftstoffe, Bleichmittel, Bleichmittelaktivatoren, Gewebeweichmacher, Gewebekonditioniermittel, antibakterielle Mittel, Sprudelquellen, Aufheller, Photobleichmittel.
Textilpflegezusammensetzungen oder Spülzusatzstoffe umfassen vorzugsweise mindestens einen oder mehrere Weichmacher, wie quartäre Ammoniumverbindungen und/oder Weichmachertone, und vorzugsweise ein zusätzliches Mittel, wie Faltenbekämpfungsmittel, Duftstoffe, Chelanten, Gewebeintegritätspolymere.
Wasser ist in dem Bestandteil generell in einer Konzentration von bis zu 10% vorhanden; insbesondere wenn der Bestandteil teilchenförmig ist, ist die Konzentration an Wasser vorzugsweise von 0,2 Gew.-% bis 5 Gew.-% oder sogar 0,2 Gew.-% bis 3% oder sogar von 0,5 Gew.-% bis 2 Gew.-% des Bestandteils.
Obwohl die Beschaffenheit der in Beutel verpackten Zusammensetzung derart ist, dass sie sich rasch im Wasser auflöst oder darin dispergiert, kann es bevorzugt sein, dass Aufschlussmittel wie Sprudelquellen, in Wasser anquellende Polymere oder Tone im Beutel oder dem Kammermaterial selbst und/oder in der Zusammensetzung darin vorliegen, insbesondere auf einer Säure und einer Carbonatquelle basierende Sprudelquellen. Geeignete Säuren umfassen die organischen Carbonsäuren wie Fumarsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Citronensäure; geeignete Carbonatquellen umfassen Natriumsalze von Carbonat, Bicarbonat, Percarbonat. Bevorzugte Konzentrationen für die Aufschlussmittel oder Sprudelquellen oder beide sind von 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-% oder sogar von 0,2 Gew.-% bis 10 Gew.-% oder sogar von 0,3 bis 5 Gew.-% der in Beutel verpackten Zusammensetzung.
Der teilchenförmige Bestandteil umfasst vorzugsweise mindestens eine teilchenförmige Verbindung, aber in der Regel umfasst der Bestandteil mindestens zwei teilchenförmige Verbindungen, vorzugsweise gründlich vermischt, um den Bestandteil zu bilden. Da der Bestandteil in der Kammer des Beutels dicht gepackt ist, ist die Wechselwirkung zwischen den unterschiedlichen Bestandteilen verringert. Dies ermöglicht gegebenenfalls sogar die Beimischung unverträglicher Inhaltsstoffe in einen Bestandteil. Somit kann der Bestandteil ein oder mehrere Enzyme und ein Bleichmittel, wie ein Peroxidbleichmittel, wie ein Percarbonatsalz, umfassen. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Bleichmittel, jedoch insbesondere das Peroxidbleichmittel, in einem anderen Bestandteil als die Enzyme und/oder andere hygroskopische Stoffe oder wasserfreie oder hydratisierbare Stoffe einzuschließen, einschließlich übertrockneten Stoffen wie Alumosilicaten, wasserfreien Salzen oder Säuren.
Wenn die in Beutel verpackte Zusammensetzung derart ist, dass sie eine deutliche Ober- und Unterseite aufweist, und verschiedene Bestandteile in der Form von Schichten vorliegen, kann es ebenfalls vorteilhaft sein, nichtgelierende Waschmittelinhaltsstoffe, wie wasserlösliche Salze und Säuren, einschließlich beispielsweise sprudelnden Salzen und Säuren, wie Carbonatsalzen, und organische Carbonsäuren, wie Citronensäure, in die untere Schicht und in eine höhere Schicht oder die obere Schicht potenziell gelierende Inhaltsstoffe, wie anionische und nichtionische Tenside, einzuschließen. Im unteren Teil ist das Kammermaterial in der Regel mehr gedehnt, was dazu führt, dass der untere Bereich vor dem oberen Bereich der in Beutel verpackten Zusammensetzung aufgelöst wird.
Es kann sogar möglich sein, dass ein Teil oder alle der Inhaltsstoffe des teilchenförmigen Bestandteils nicht vor der Einbindung in die Kammer vorgranuliert, wie agglomeriert, sprühgetrocknet, extrudiert, werden und dass der Bestandteil eine Mischung von trocken vermischten Pulverinhaltsstoffen oder sogar Rohmaterialien ist. Es kann bevorzugt sein, dass beispielsweise weniger als 60% oder sogar weniger als 40% oder sogar weniger als 20% der Bestandteile ein fließfähiges vorgranuliertes Granulat sind.
Es wurde außerdem festgestellt, dass es für die Reinigungsleistung von Vorteil ist, wenn die Reinigungszusammensetzungen hierin oder das Material der Kammer oder des Beutels, vorzugsweise sowohl die Zusammensetzung als auch das Material, ein oder mehrere Maskierungsmittel umfassen, insbesondere phosphonat- und/oder carboxylathaltige Maskierungsmittel, insbesondere EDDS oder EDTA oder HEDP.
Es wurde außerdem festgestellt, dass das Vorliegen von hohen Konzentrationen bestimmten gelösten Kammer- oder Beutelmaterials mit freien Hydroxygruppen in der Waschflotte unter bestimmten Waschbedingungen eine negative Auswirkung auf die Entfernung von Tonflecken haben kann. Daher ist es nicht nur vorteilhaft, so wenig Kammermaterial wie möglich und folglich einen Beutel mit nur einer Kammer zu verwenden, sondern es wurde außerdem festgestellt, dass es vorteilhaft ist, eine polyalkoxylierte Verbindung in die Zusammensetzung oder das Beutelmaterial einzubinden, vorzugsweise einen polyalkoxylierten Alkohol, vorzugsweise mit einer durchschnittlichen Alkohol-Kohlenstoffkettenlänge von 11 bis 24, vorzugsweise 12 bis 20 oder sogar 14 bis 18, und einem durchschnittlichen Alkoxylierungsgrad von mindestens 20 oder sogar mindestens 40 oder sogar mindestens 70. Stark bevorzugt sind von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-% oder sogar von 0,5 bis 5 Gew.-% oder sogar von 0,8 Gew.-% bis 3 Gew.-% der in Beutel verpackten Zusammensetzung an einer solchen Verbindung; stark bevorzugt ist TAE80.
Ein anderer bevorzugter Inhaltsstoff ist ein Perhydratbleichmittel, wie Salze von Percarbonaten, besonders die Natriumsalze. Es hat sich herausgestellt, dass das bevorzugte Bleichmittel, wenn der Beutel oder die Kammer ein Material mit freien Hydroxygruppen, wie PVA, umfasst, ein Percarbonatsalz umfasst und vorzugsweise frei von jeglichen Perboratsalzen und auch Boratsalzen ist. Die Borate und Perborate treten mit diesen hydroxyhaltigen Materialien in Wechselwirkung, dies kann die Auflösung der Materialien herabsetzen und kann auch zu geringerer Leistung führen.
Bevorzugt sind auch organischer Peroxysäure-Bleichmittelvorläufer oder Aktivatorverbindung, wie Alkylpercarbonsäurevorläuferverbindungen des Imid-Typs, einschließlich der N,N,N¹,N¹-Tetraacetylalkylendiamine, in denen die Alkylengruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, insbesondere jene Verbindungen, in denen die Alkylengruppe 1, 2 und 6 Kohlenstoffatome enthält, wie Tetraacetylethylendiamin (TAED), Natrium-3,5,5-trimethylhexanoyloxybenzolsulfonat (Iso-NOBS), Natriumnonanoyloxybenzolsulfonat (NOBS), Natriumacetoxybenzolsulfonat (ABS) und Pentaacetylglucose, aber auch amidsubstituierte Alkylperoxysäurevorläuferverbindungen.
Stark bevorzugte Inhaltsstoffe zum diesbezüglichen Gebrauch sind ein oder mehrere Enzyme. Bevorzugte Enzyme umfassen die im Handel erhältlichen Lipasen, Cutinasen, Amylasen, neutralen und alkalischen Proteasen, Cellulasen, Endolasen, Esterasen, Pektinasen, Lactasen und Peroxidasen, die herkömmlicherweise in Waschmittelzusammensetzungen eingebracht werden. Geeignete Enzyme sind in den US-Patenten 3,519,570 und 3,533,139 erläutert. Bevorzugte im Handel erhältliche Proteaseenzyme umfassen die unter den Handelsbezeichnungen Alcalase, Savinase, Primase, Durazym und Esperase von Novo Industries A/S (Dänemark) verkauften, die unter den Handelsbezeichnungen Maxatase, Maxacal und Maxa pem von Gist-Brocades verkauften, die von Genencor International verkauften und die unter den Handelsbezeichnungen Opticlean und Optimase von Solvay Enzymes verkauften. Bevorzugte Amylasen umfassen beispielsweise α-Amylasen, die aus einem bestimmten Stamm von B. licheniformis gewonnen werden, in GB-1,269,839 (Novo) ausführlicher beschrieben. Bevorzugte im Handel erhältliche Amylasen umfassen zum Beispiel die unter dem Handelsnamen Rapidase von Gist-Brocades und die unter den Handelsnamen Termamyl, Duramyl und BAN von Novo Industries A/S verkauften. Stark bevorzugte Amylaseenzyme können die in WO-9732961 (PCT/ US 9703635 ) und in WO95/26397 und WO96/23873 beschriebenen sein. Die Lipase kann pilzlichen oder bakteriellen Ursprungs sein, beispielsweise aus einem Lipase produzierenden Stamm von Humicola sp., Thermomyces sp. oder Pseudomonas sp., einschließlich Pseudomonas pseudoalcaligenes oder Pseudomas fluorescens, gewonnen werden. Eine Lipase aus chemisch oder genetisch veränderten Mutanten dieser Stämme ist hierin ebenfalls nützlich. Eine bevorzugte Lipase wird aus Pseudomonas pseudoalcaligenes abgeleitet, die im erteilten europäischen Patent EP-B-0218272 beschrieben ist.
Eine weitere hierin bevorzugte Lipase wird gewonnen, indem das Gen aus Humicola lanuginosa geklont und das Gen in Aspergillus oryza als Wirt exprimiert wird, wie in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0258 068 beschrieben, die im Handel von Novo Industri A/S, Bagsvaerd, Dänemark, unter dem Handelsnamen Lipolase erhältlich ist. Diese Lipase wird ebenfalls im US-Patent 4,810,414, Huge-Jensen et al, erteilt am 7. März 1989, beschrieben.
Bevorzugt sind außerdem anionische Tenside, die Salze (einschließlich beispielsweise Natrium-, Kalium-, Ammonium- und substituierte Ammoniumsalze, wie Mono-, Di- und Triethanolaminsalze) des anionischen Sulfat-, Sulfonat-, Carboxylat- und Sarcosinattensids umfassen, vorzugsweise lineares oder verzweigtes Alkylbenzolsulfonat, Alkylsulfate und Alkylethoxylsulfate, Isethionate, N-Acyltaurate, Fettsäureamide von Methyltaurid, Alkylsuccinate und -sulfosuccinate, Monoester von Sulfosuccinat (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₁₂-C₁₈-Monoester), Diester von Sulfosuccinat (insbesondere gesättigte und ungesättigte C₆-C₁₄-Diester), N-Acylsarcosinate. Stark bevorzugt ist, dass, wenn anionische Tenside vorliegen, mindestens ein Alkylsulfattensid vorliegt, vorzugsweise ein verzweigtes Alkylsulfattensid, vorzugsweise in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% oder sogar bis 15 Gew.-% des Bestandteils oder der Zusammensetzung.
Ebenfalls bevorzugt sind nichtionische Tenside, wie nichtionisches Tensid, das ausgewählt ist aus den Klassen der nichtionischen Kondensate von Alkylphenolen, nichtionischen ethoxylierten Alkoholen, nichtionischen ethoxylierten/propoxylierten Fettalkoholen, nichtionischen Ethoxylat-/Propoxylatkondensaten mit Propylenglycol und der nichtionischen Ethoxylatkondensationsprodukte mit Propylenoxid-/Ethylendiamin-Additionsprodukten.
Kationische Tenside und Weichmacher können ebenfalls hierin eingeschlossen sein, beispielsweise quartäre Ammoniumtenside und Weichmacher und Cholinestertenside.
Farbstoffe wie Eisenoxide und -hydroxide, Azofarbstoffe, natürliche Farbstoffe können ebenfalls in der Zusammensetzung oder vorzugsweise im Kammer- oder Beutelmaterial vorliegen, vorzugsweise in Konzentrationen von 0,001 Gew.-% und 10 Gew.-% oder sogar 0,01 bis 5 Gew.-% oder sogar 0,05 bis 1 Gew.-% der in Beutel verpackten Zusammensetzung vorhanden
Beispiele
Beispiel 1
Ein Stück M-8630-Folie von Chris-Craft, 38 Mikrometer dick, wird auf der Oberseite einer Form angeordnet und dort fixiert. Die Form besteht aus einem zylindrischen Formteil mit einem Durchmesser von 45 mm und einer Tiefe von 25 mm. Eine 1 mm dicke Gummischicht verbleibt um die Kanten der Form herum. Die Form weist einige Löcher im Formmaterial auf, um das Anlegen eines Vakuums zu ermöglichen.
Ein Vakuum wird angelegt, um die Folie in die Form hinein zu ziehen und die Folie bündig mit der Innenoberfläche der Form zu ziehen. 40 g einer Waschmittelpulvermischung, die Percarbonatsalz und wasserlösliche Salze und organische Säuren, in der Regel Carbonatsalze, Citronensäure und/oder Citrat, Enzyme, Bleichaktivator und Tenside umfasst, wird in die Form gegossen. Diese Pulvermischung hat eine Schüttdichte von 860 g/l, bevor sie in die Form gegossen wird. Dies wird leicht vibriert. Die Form wird zwischen 105% bis 115% befüllt.
Als Nächstes wird eine Bahn derselben M-8630-Folie über der Oberseite der Form mit dem Pulver angeordnet und mit der ersten Folienschicht verschweißt, indem ein ringförmiges Stück Flachmetall mit einem Innendurchmesser von 46 mm aufgebracht und dieses Metall unter mäßigem Druck auf dem Gummiring an der Kante der Form erhitzt wird, um die zwei Folienstücke miteinander durch Heißsiegeln zu verschweißen. Der Metallring wird in der Regel auf eine Temperatur von 140–146°C erwärmt und für bis zu 5 Sekunden angewendet. Während dieses Verfahrens wird die Folie gedehnt, was sichtbar gemacht werden kann, indem in diesem Beispiel ein Folienmaterial mit einem Gitter darauf verwendet wird. Die Dickenschwankung der Folie ist zwischen 20 und 40 Mikrometern, wobei es unten 20 Mikrometer sind, oben 40 Mikrometer sind und die Seiten zwischen 20 und 40 Mikrometern variieren.
Die Schüttdichte der in Beutel verpackten Zusammensetzung wurde dann mittels der vorstehend beschriebenen Methode geprüft und wurde auf 1020 g/l bestimmt.
Mittels der vorstehenden Methode gefertigte Beutel setzten Produkt beim Eintauchen in 5 Liter Wasser von 10°C in weniger als 10 Sekunden frei.
Ein 10 cm × 1 cm × 40 Mikrometer Stück dieses Folienmaterials selbst wurde mit einer Kraft von 2,8 Newton, wie vorstehend beschrieben, auf Elastizität und Dehnbarkeit geprüft. Der maximale Dehnungsgrad war 520 und die elastische Erholung war 85%.
Beispiel 2
Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei der offene Beutel in der Form zuerst mit 17,5 g Waschmittelbestandteil, umfassend 8 Gramm Natriumpercarbonat und 4 Gramm Citronensäure und 5,5 Gramm Natriumcarbonat, und dann 17,5 Gramm eines Bestandteils, umfassend 0,1 Gramm Enzyme, 5 Gramm anionisches Tensid und 10 Gramm Zeolith, 2,4 Gramm Duftstoff, Bleichaktivator (TAED), Aufhellern und anderen geringfügigen Zusatzstoffen gefüllt wird.
Beispiel 3
Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei der offene Beutel in der Form zuerst mit 30 g Waschmittelbestandteil, umfassend Natriumpercarbonat und Citronensäure und Natriumcarbonatenzyme, anionisches Tensid und Zeolith, Duftstoff, Bleichaktivator (TAED), Aufheller und andere geringfügige Zusatzstoffe, wie in Beispiel 2, gefüllt wird, wobei der Rest Natriumsulfat-Füllsalze sind, und dann wurde eine zweite Schicht von 5 Gramm eines Gewebeweichmachertons hinzugefügt.
Die folgenden sind Waschmittelzusammensetzungen, die ebenfalls dazu geeignet sein können, in einen Beutel der Erfindung eingebracht zu werden:

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Beutels, umfassend eine flüssige oder feste Zusammensetzung, wobei der Beutel eine oder mehrere Kammern und die Zusammensetzung einen oder mehrere Bestandteile umfasst, wobei mindestens eine Kammer eine teilchenförmige Zusammensetzung enthält, wobei die Kammer aus einem dehnbaren sich in Wasser zersetzenden, wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Material ungleichmäßiger Dicke besteht, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Dehnen des dehnbaren Materials, um eine offene Kammer zu formen; b) Einführen des teilchenförmigen Bestandteils in die offene Kammer, sodass mindestens 100% des Volumens der offenen Kammer mit dem teilchenförmigen Bestandteil gefüllt werden; c) anschließendes Schließen der offenen Kammer.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren einen Verdichtungsschritt der Erhöhung der Schüttdichte des teilchenförmigen Bestandteils um 5% bis 50%, vorzugsweise 10% bis 45%, mehr bevorzugt um 15% bis 40% umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei Schritt a) oder b) und c) bei verringertem Druck, der geringer als der Atmosphärendruck ist, durchgeführt wird, vorzugsweise durch Anlegen eines Vakuums.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei in Schritt b) der teilchenförmige Bestandteil so in die offene Kammer eingeführt wird, dass mindes tens 105%, vorzugsweise mindestens 110% des Volumens der offenen Kammer durch den Bestandteil ausgefüllt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kammer aus einem elastischen Material gebildet wird, vorzugsweise einer Folie.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kammer aus einem dehnbaren, schrumpffähigen Material geformt wird und in Schritt c) der Oberflächenbereich der Kammer während oder nach dem Schließen der offenen Kammer verringert wird, indem die offene Kammer und/oder Kammer, vorzugsweise durch Wärmeschrumpfung, geschrumpft wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kammer aus einem Material ungleichmäßiger Dicke mit einer Dickenschwankung von mindestens 40%, vorzugsweise bis zu 500% geformt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das dehnbare Material einen maximalen Dehnungsgrad von mindestens 200%, wie durch den Vergleich der Originallänge eines Materialstücks mit der Länge dieses Stücks direkt vor dem Bruch durch Dehnen bestimmt wird, wenn eine Kraft von mindestens 1 Newton angewendet wird, und vorzugsweise eine elastische Erholung von 50% bis 100%, die durch Dehnung des Materials und Messung der Länge des Materials nach Lösung der Streckkraft bestimmt wird, besitzt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kammer und der Beutel wasserlöslich sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kammer aus einer Folie, umfassend Polyvinylalkoholpolymer, geformt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine Reinigungszusammensetzung in einem Beutel ist, vorzugsweise ein Wäschewasch- oder Geschirrspülmittel in einem Beutel.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt a) außerdem den Schritt der Einführung des Materials in eine Form und die Dehnung des Materials in die Form umfasst, um die offene Kammer in der Gestalt der Form zu formen.