DE60119593T2

DE60119593T2 - Reinigungsprodukte, Verfahren und Herstellung

Info

Publication number: DE60119593T2
Application number: DE60119593T
Authority: DE
Inventors: Tanguy Marie Louis Alexandre Catlin; Rachid Ben Moussa; Timothy Bernard William Kroese; Charles Rupert Gillham; James Iain Kinloch; David John Smith; Alison Lesley Main; Helen Varley
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: DE60125847T2; EP1337619B2; WO2002042408A2; EP1337619A2; DE60129363D1; CA2592612C; PL362685A1; EP1790713B1; EP1790713A2; EP1516918B2; ES2329725T3; JP4403150B2; CA2592612A1; EP1790713A3; EP1504994B1; DE60109483D1; ATE291077T1; ES2240545T3; ES2289415T3; ES2279287T3

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung ist auf dem Gebiet des Geschirrspülens, sie betrifft insbesondere einen wasserlöslichen Mehrkammerbeutel, der so ausgelegt ist, dass er in den Spender des Geschirrspülers passt und Produkt in den Vorwasch-, Hauptwasch- und/oder Nachspülzyklus der Geschirrspülmaschine abgibt. Der Beutel enthält eine Reinigungszusammensetzung, die bei Auflösung des Beutels freigegeben wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es wurde gefunden, dass in Einheiten bereitgestellte Dosen von Geschirrspülmitteln für manche Verbraucher attraktiver und bequemer sind, da damit der Verbraucher das Produkt nicht mehr abmessen muss, somit eine präzisere Dosierung möglich ist und unwirtschaftliche Überdosierung oder Unterdosierung vermieden wird. Aus diesem Grund sind Maschinen-Geschirrspülmittelprodukte in Tablettenform sehr beliebt geworden. Reinigungsmittelprodukte in Beutelform sind im Fachgebiet bekannt, gegenüber Tabletten haben sie den Vorteil, dass der Kontakt der Geschirrspülzusammensetzung, die Bleichmittel und andere Reizstoffe enthalten kann, mit den Fingern des Verbrauchers vermieden wird, siehe beispielsweise EP-A-0414462, EP-A-0593952, DE 10003429A, US 4776455 , US 5783541 , EP-A-1126070 und WO-A-0183669.
Der Maschinen-Geschirrspülvorgang umfasst gewöhnlich einen anfänglichen Vorwaschzyklus, einen Hauptwaschzyklus und mehrere heiße Spülzyklen. Wenn das Reinigungsmittel zu Beginn des Hauptwaschzyklus zugegeben wird, wird eine bessere Leistung erzielt als bei Zugabe des Reinigungsmittels im Vorwaschzyklus, da es mit dem ersten Wasser verloren gehen kann. In Wäschewaschmaschinen kann das Waschmittel in die Trommel oder in den Spender gegeben wer den, in Geschirrspülern wird das Reinigungsmittel jedoch im Allgemeinen über einen Spender in den Hauptwaschgang geliefert, um eine verfrühte Auflösung im Vorwaschgang zu vermeiden. Die Menge an Reinigungsmittel wird deshalb durch das Volumen des Spenders begrenzt. Spender sind von Hersteller zu Hersteller in Volumen und Form verschieden. Im Falle von Reinigungsmittel in loser Form (d. h. Pulver, Paste und Flüssigkeiten) ist das Volumen des Spenders ein entscheidender Faktor. Im Falle von in Einheiten gegliederten Dosierungsformen, wie Tabletten, spielen auch die Geometrie und die Form des Spenders eine große Rolle.
Tabletten können so gestaltet werden, dass ihre Größe und Form für alle Maschinen passt. Einer der Nachteile von Reinigungsmitteltabletten besteht darin, dass in ihrem Herstellungsverfahren der zusätzliche Schritt der Pulververdichtung erforderlich ist. Dies setzt die Enzymaktivität herab und verlangsamt die Auflösungsgeschwindigkeit der Bestandteile, die die Tablette bilden, oder erfordert die Verwendung von komplexen und teuren Zersetzungssystemen oder erschwert die differenzielle Auflösung der wirksamen Reinigungsmittelbestandteile.
Einige Reinigungsmittelbestandteile, die in Geschirrspülmittelzusammensetzungen verwendet werden, sind Flüssigkeiten. Die Einschließung dieser flüssigen Bestandteile in eine feste Reinigungsmittelzusammensetzung kann schwierig oder kostspielig sein. Außerdem werden bestimmte Bestandteile vorzugsweise in flüssiger Form transportiert und an Reinigungsmittelhersteller geliefert und erfordern zusätzliche und manchmal kostspielige Verfahrensschritte, damit sie in eine feste Reinigungsmittelzusammensetzung integriert werden können. Ein Beispiel für diese Reinigungsmittelbestandteile sind Tenside, speziell nichtionische Tenside, die in der Regel bei Raumtemperatur flüssig sind oder in der Regel in flüssiger Form transportiert und an Reinigungsmittelhersteller geliefert werden. Ein anderes Beispiel sind organische Lösungsmittel.
Aktuelle Methoden zum Einarbeiten flüssiger Bestandteile in feste Reinigungsmittelzusammensetzungen umfassen das Absorbieren des flüssigen Bestandteils auf einen festen Träger, zum Beispiel durch Misch-, Agglomerations- oder Aufsprühverfahren. In der Regel umfassen feste Reinigungsmittelzusammensetzungen aufgrund der Schwierigkeit und der Kosten des Einarbeitens dieser flüssigen Bestandteile in ein festes Reinigungsmittel nur geringe Mengen dieser flüssigen Reinigungsmittelbestandteile. Außerdem kann die Einarbeitung flüssiger Bestandteile in feste Reinigungsmittelzusammensetzungen die Auflösungseigenschaften der Zusammensetzung beeinflussen (zum Beispiel als Ergebnis der Bildung von Tensidgelphasen), die Feuchtigkeitsaufnahme von wasserempfindlichen Bestandteilen erhöhen und auch zu Problemen des Fließvermögens führen. Es wäre vorteilhaft, eine Reinigungsmittelzusammensetzung zu haben, in der die verschiedenen Bestandteile in ihrem natürlichen Zustand, d. h. flüssig oder fest, sein können. Dies würde das Herstellungsverfahren vereinfachen, die Stabilität der Bestandteile erhöhen und außerdem die Abgabe flüssiger Bestandteile vor oder nach der Abgabe fester Bestandteile ermöglichen. Zum Beispiel wäre die differenzielle Auflösung von wirksamen Bestandteile im Falle von Enzym-/Bleichmittelzusammensetzungen von Nutzen, um die Oxidation von Enzymen durch das Bleichmittel in der Geschirrspülflotte zu verhindern. Es wäre ebenfalls vorteilhaft, Bleichmittel von Duftstoff zu trennen.
Ein anderer Faktor, der zu der ineffizienten Abgabe von Wirkstoffen zur Spülflüssigkeit beitragen kann, ist im Falle von Tabletten die Notwendigkeit zur Beigabe von Trägerstoffen, wie zum Beispiel porösen Materialien, die die Fähigkeit zum Binden flüssiger Wirkstoffe haben, Bindemitteln und Zersetzungsmitteln. Insbesondere kann die Einarbeitung von flüssigen Tensiden in pulverförmige Reinigungsmittelzusammensetzung beträchtliche Verarbeitungsschwierigkeiten und auch das Problem einer schlechten Auflösung durch die Bildung von Tensidgelphasen hervorrufen.
Es besteht immer noch die Notwendigkeit einer in Einheiten gegliederten Mehrkammer-Dosierungsform, die in die Spender unterschiedlicher Geschirrspülmaschinentypen passt und die gleichzeitige Abgabe von inkompatiblen Bestandtei len und Bestandteilen in verschiedenen physikalischen Formen zulässt. Es besteht auch die Notwendigkeit eines vereinfachten Herstellungsverfahrens für die Produktion von Mehrkammerbeuteln und für Mehrkammerbeutel mit verbesserten Eigenschaften bezüglich Festigkeit, Handhabung und Auflösung sowie hervorragenden ästhetischen Eigenschaften.
Das gebräuchlichste Verfahren zum Herstellen von wasserlöslichen Beuteln mit Produkten wie Reinigungsprodukten ist das so genannte vertikale Form-Füll-Siegelverfahren. Hierbei wird durch Faltung einer Folie ein vertikaler Schlauch bzw. eine Röhre gebildet. Das untere Ende des Schlauches wird versiegelt, um einen offenen Beutel zu erhalten. Dieser Beutel wird teilweise gefüllt und oben leer gelassen, wobei der obere Teil des offenen Beutels anschließend aneinander gesiegelt wird, damit der Beutel geschlossen werden und der nächste offene Beutel entstehen kann. Der erste Beutel wird anschließend abgetrennt, und das Verfahren wird wiederholt. Die auf diese Weise gebildeten Beutel weisen gewöhnlich die Form eines Kissens auf.
Ein zweites bekanntes Verfahren zur Herstellung von Beuteln beruht auf der Verwendung einer Formvorrichtung, die eine Reihe von Formmulden aufweist, und auf der Bildung von offenen Beuteln aus Folie in diesen Mulden, die dann gefüllt und verschlossen werden können. Bei dieser Methode wird das Folienmaterial des Beutels effektiver genutzt, und das Verfahren ist flexibler hinsichtlich der Beutelformen und der verwendeten Inhaltsstoffe. Das Verfahren ist jedoch für die industrielle Anwendung nur eingeschränkt geeignet, da damit keine großen Mengen an Beuteln (pro Zeiteinheit) auf einfache und effiziente Weise hergestellt werden können.
Ein drittes vorgeschlagenes Verfahren ist die Ausbildung von Beuteln in Mulden auf der Oberfläche einer kreisförmigen Walze. Hierbei wird eine Folie um die Walze geführt, und es werden Taschen gebildet, die unter einer Abfüllmaschine vorbeigeführt werden, um die offenen Taschen zu füllen. Das Füllen und Versiegeln muss am höchsten (obersten) Punkt des von der Walze beschriebenen Krei ses stattfinden, z. B. geschieht die Abfüllung in der Regel direkt vor Beginn der kreisförmigen Abwärtsbewegung der Drehwalze und das Versiegeln direkt nach Beginn ihrer Abwärtsbewegung.
Ein Problem im Zusammenhang mit der vertikalen Abfüllmaschine besteht darin, dass das Verfahren nicht sehr effektiv ist: Das Verfahren ist intermittierend und sehr langsam, zum Beispiel aufgrund von Änderungen in der Geschwindigkeit des Verfahrens von einem Schritt zu dem nächsten Schritt, und jeder Beutelformungsschritt führt in der Regel nur zu einem Strang an Beuteln in einer Richtung; so kann nur eine begrenzte Anzahl an Beuteln pro Minute gebildet werden. Überdies werden pro Produkteinheit große Folienmengen verwendet, da die Beutel bei dieser Methode nicht komplett gefüllt werden können, es gibt eine erhebliche Versiegelungsnaht entlang der vertikalen Dimension jedes Beutels, und die Methode lässt das Dehnen der Folie nicht zu. Es ist auch keine große Flexibilität bei den Formen der gebildeten Beutel vorhanden.
Die Probleme im Zusammenhang mit dem zweiten Verfahren, in dem eine Formvorrichtung mit Formmulden verwendet wird, umfassen auch die Tatsache, dass das Verfahren intermittierend (oder ein schrittweises Verfahren) ist und dass das Verfahren langsam ist und eine Beschleunigung und Verlangsamung umfasst, was die Gesamtgeschwindigkeit verringert und überdies einen Füllverlust an Produkt aus den offenen Beuteln verursacht. Außerdem ist die Ausbeute dieses Verfahrens (pro Zeiteinheit) nicht sehr hoch.
Das Verfahren der kreisförmigen Walze überwindet einige der Nachteile dieser Verfahren, da es keine Geschwindigkeitsänderungen (keine Beschleunigung/Verlangsamung) mit sich bringt, leicht in zwei Dimensionen angeordnete Beutel bereitstellen kann und da die Form der Beutel in gewissem Maße variiert werden kann. Jedoch kann der Füllverlust aus den Beuteln durch die kreisförmige Bewegung ziemlich erheblich sein, da dadurch Produkt auf die Versiegelungsfläche verschüttet wird, und dies kann zu Problemen beim Versiegeln (zu undichten Versiegelungen) führen. Auch können die Beutel mit diesem Verfahren nicht komplett gefüllt werden, da der Füllverlust dann ein noch größeres Problem darstellt. Noch bedeutendere Probleme weist dieses Verfahren auf, wenn es für flüssige Produkte verwendet wird, bei denen aufgrund der kreisförmigen Bewegung mit höherer Wahrscheinlichkeit große Füllverluste verursacht werden. Überdies müssen das Befüllen und Versiegeln in der Nähe des höchsten Punktes des kreisförmigen Weges der Walze durchgeführt werden, wobei die Gesamtgeschwindigkeit und die Ausbeute des Beutelformungsverfahrens stark verringert werden.
Zudem sind alle bekannten Verfahren hauptsächlich für die Herstellung von Einkammerbeuteln bestimmt. Es besteht immer noch die Notwendigkeit für ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Mehrkammerbeutel, das die vorstehenden Probleme überwindet, nämlich für ein kontinuierliches Verfahren, das eine hohe Produktionsgeschwindigkeit aufweist und die für jeden Beutel verwendete Folienmenge reduziert. Es besteht ebenfalls die Notwendigkeit für ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Mehrkammerbeutel, die eine verbesserte Festigkeit aufweisen und für die Verwendung in Geschirrspülmaschinen ausgelegt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Maschinen-Geschirrspülprodukt in der Form eines wasserlöslichen Beutels bereitgestellt. Der Beutel umfasst mehrere Kammern in generell übereinander angeordneter oder übereinander anordenbarer Beziehung, beispielsweise können die mehreren Kammern symmetrisch übereinander, nebeneinander (so dass sie zu einer übereinander angeordneten Beziehung faltbar sind) oder in jeder anderen zweckmäßigen Anordnung angeordnet sein, mit der Maßgabe, dass die Kammern während des Gebrauchs übereinander anordenbar sind. Jede Kammer enthält einen oder mehrere Reinigungsmittelwirkstoffe oder Hilfsbestandteile und mindestens eine der mehreren Kammern umfasst eine flüssige Zusammensetzung oder eine Zusammensetzung in Form einer Paste, eines Gels oder Wachses. Wasserlösliche Beutel, die mehrere Kammern umfassen, werden hierin als Mehrkammerbeutel bezeichnet. Mehrkammerbeutel, in denen die Kammern in übereinander angeord neter Beziehung sind, sind besonders vorteilhaft, wenn eine oder mehrere der Kammern einen feuchtigkeitsempfindlichen Bestandteil umfassen, da die Kammer, die einen feuchtigkeitsempfindlichen Bestandteil umfasst, in Zwischenschichten oder unteren Schichten platziert werden kann und somit der Umgebung weniger Oberfläche bietet, weshalb die Möglichkeit der Feuchtigkeitsaufnahme aus der Umgebung verringert wird.
Der Beutel weist ein Volumen von 5 bis 70 ml, vorzugsweise von 15 bis 60 ml, mehr bevorzugt von 18 bis 57 ml, und ein Seitenverhältnis von Länge zu Breite im Bereich von 2:1 bis 1:8, vorzugsweise von 1:1 bis 1:4 auf. Die Längsabmessung ist als die maximale Höhe des Beutels definiert, wenn der Beutel auf einer der Grundflächen liegt, die bei in Längsrichtung übereinander angeordneten Beutelkammern, d. h. eine über der anderen, unter einer statischen Last von etwa 2 kg die größte Auflagefläche hat. Die Querabmessung ist als die maximale Breite des Beutels in einer Ebene, die sich unter denselben Bedingungen senkrecht zu der Längsrichtung befindet, definiert. Diese Abmessungen sind für die Spender der meisten Geschirrspüler geeignet. Obwohl die Form des Beutels stark variieren kann, besitzen bevorzugte Beutel eine Grundfläche, die der Auflagefläche der meisten Spender, die im Allgemeinen rechteckig ist, so ähnlich wie möglich ist, um das verfügbare Volumen zu maximieren.
In einer Ausführungsform stehen die mehreren Kammern des wasserlöslichen Beutels in einer generell übereinander angeordneten Beziehung und der Beutel umfasst obere und untere, generell gegenüber liegende Außenwände, randartige Seitenwände, die die Seiten des Beutels bilden, und eine oder mehrere innere Trennwände, die verschiedene Kammern voneinander trennen, und wobei jede der oberen und unteren Außenwände und randartigen Seitenwände durch Thermoformung, Vakuumformung oder eine Kombination davon gebildet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist jede innere Trennwand des wasserlöslichen Mehrkammerbeutels an einer Außen- oder Seitenwand des Beutels entlang einer einzigen Versiegelungsnaht oder sowohl an einer Außen- als auch an einer Seitenwand des Beutels entlang mehrerer Versiegelungsnähte, die sich zumindest teilweise nicht überschneiden, befestigt. Vorzugsweise wird jede Trennwand an einer oder mehreren Außen- oder Seitenwänden durch Heiß- oder Lösungsmittelsiegeln befestigt.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist mindestens eine innere Trennwand des Mehrkammerbeutels entlang einer ersten durchgängigen Siegelnaht an einer oberen oder unteren Außenwand befestigt, und die Außenwand und/oder die Trennwand ist bzw. sind entlang einer zweiten durchgängigen Siegelnaht an der randartigen Seitenwand befestigt, worin die Siegelnähte im Falle von Heißversiegelungen sich im Wesentlichen nicht überschneiden und im Falle von Lösungsmittelversiegelungen sich mindestens teilweise nicht überschneiden.
Sich nicht überschneidende Siegelnähte sind besonders vorteilhaft im Falle von Mehrkammerbeuteln, die durch ein Verfahren hergestellt werden, das verschiedene nicht simultane Schritte des Heißsiegelns umfasst. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass der Heißsiegelungsmechanismus den Schritt der Wasserverdampfung von der Folie umfasst, weshalb es sehr schwierig ist, eine gute überschneidende Siegelnaht zu erreichen, wenn die beiden Siegelnähte nicht gleichzeitig gebildet werden. Heißsiegeln wird in Fällen bevorzugt, in denen die Beutel mit wasserempfindlichen Bestandteilen gefüllt werden. Lösungsmittelsiegelung kann die Verarbeitungskosten senken, stärkere Siegelnähte produzieren und das Verfahren beschleunigen. Sich teilweise nicht überschneidende Siegelnähte ermöglichen die Anordnung mehrerer Kammern unterschiedlicher Größen übereinander.
Vorzugsweise ist mindestens eine innere Trennwand des Mehrkammerbeutels an der oberen Außenwand entlang einer ersten Siegelnaht befestigt, die die Gürtellinie der randartigen Wand definiert, worin die zweite nicht überschneidende oder zumindest teilweise nicht überschneidende Siegelnaht vorzugsweise unter der Siegelnaht, die die Gürtellinie definiert, in Richtung der unteren Außenwand versetzt ist. Die randartige Seitenwand ist im fertigen Beutel auch vorzugsweise leicht gerafft oder gefaltet, um eine matratzenähnliche Erscheinung bereitzustellen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst der wasserlösliche Beutel mehrere Kammern in einer nebeneinander angeordneten, aber generell übereinander anordenbaren Beziehung (die Kammern können zum Beispiel übereinander gefaltet werden). Der Beutel umfasst obere und untere, generell gegenüber liegende Außenwände, eine oder mehrere randartige Seitenwände und eine oder mehrere äußere Trennwände, wobei jede der oberen und unteren Außenwände und randartigen Seitenwände durch Thermoformung, Vakuumformung oder eine Kombination davon gebildet wird.
Vorzugsweise umfasst eine der mehreren Kammern des wasserlöslichen Beutels eine pulverförmige oder verdichtete pulverförmige Zusammensetzung. Die Pulverzusammensetzung umfasst in der Regel herkömmliche feste Materialien, die in Geschirrspülmitteln verwendet werden, wie Builder, Alkalinitätsquellen, Enzyme, Bleichmittel usw. Die Pulverzusammensetzung kann in der Form von trockenem Pulver, hydratisiertem Pulver, Agglomeraten, verkapselten Materialien, Extrudaten, Tabletten oder Mischungen davon vorliegen. Ebenfalls nützlich sind wasserlösliche Beutel mit verschiedenen Kammern, die unterschiedliche Pulverzusammensetzungen umfassen, in der Regel umfassen Zusammensetzungen in unterschiedlichen Kammern unverträgliche Wirkstoffe oder Wirkstoffe, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Geschirrspülvorgangs abgegeben werden müssen. Es ist vorteilhaft, Bleichmittel und Enzyme in unterschiedlichen Kammern zu haben.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst mindestens eine der Pulverkammern teilchenförmiges Bleichmittel. Das Bleichmittel ist vorzugsweise aus anorganischen Peroxiden einschließlich Perboraten und Percarbonaten, organischen Peroxysäuren einschließlich vorgeformten Monoperoxycarbonsäuren, wie Phthaloylamidperoxyhexansäure, und Diacylperoxiden ausgewählt.
Im Falle von Pulverzusammensetzungen kann differenzielle Auflösung erreicht werden, zum Beispiel durch Variieren des Grades der Pulververdichtung und/oder der Teilchengröße der Pulverzusammensetzungen in derselben oder unterschiedlichen Kammern. Ein anderer Weg, um differenzielle Auflösung zu erreichen, ist die Verwendung wasserlöslicher Folien von unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlichem Löslichkeitsgrad oder unterschiedlicher Löslichkeitsgeschwindigkeit unter Einsatzbedingungen. Die Folienlöslichkeit kann zum Beispiel durch pH, Temperatur, Ionenstärke oder ein beliebiges anderes Mittel gesteuert werden. Für die Zwecke des Erreichens einer in Phasen oder sequenziell ablaufenden Abgabe von Reinigungsmittelwirkstoffen ist es bevorzugt, dass jede der Kammern des Beutels unter Einsatzbedingungen eine unterschiedliche Zersetzungsgeschwindigkeit oder ein unterschiedliches Auflösungsprofil hat.
Mindestens eine der Kammern des wasserlöslichen Beutels umfasst eine flüssige Zusammensetzung. Die flüssigen Zusammensetzungen umfassen herkömmliche flüssige Materialien, die in Geschirrspülmitteln verwendet werden, wie nichtionische Tenside, oder die nachfolgend beschriebenen organischen Lösungsmittel. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die flüssige Zusammensetzung Reinigungsenzym. Besonders nützlich sind wasserlösliche Beutel mit einer Kammer, die eine flüssige Zusammensetzung umfasst, und einer anderen Kammer, die eine feste Zusammensetzung umfasst. Im Falle von flüssigen Zusammensetzungen, besonders flüssigen Zusammensetzungen, die in einer sekundären Verpackung eingeschlossen sind, ist es wünschenswert, in der Zusammensetzung einen Wassergehalt zu haben, der dem Wassergehalt in der Folie ähnlich ist, um Wasserübertragung von einem zum anderen zu vermeiden. In Fällen, in denen der Wassergehalt in der Zusammensetzung niedriger ist als in der Folie, kann Wasser von der Folie zur Zusammensetzung wandern und den wasserlöslichen Beutel spröde machen. Aus ähnlichen Gründen ist es auch wünschenswert, in der Zusammensetzung und in der Folie eine ähnliche Menge an Weichmacher zu haben.
In einer anderen Ausführungsform umfasst mindestens eine der Kammern des wasserlöslichen Beutels eine Zusammensetzung in der Form einer Paste. Die Mehrkammerbeutel können auch Zusammensetzungen in der Form eines Gels oder eines Wachses einschließen.
In bevorzugten Ausführungsformen umfasst mindestens eine der Zusammensetzungen des wasserlöslichen Beutels ein organisches Lösungsmittelsystem, das mit dem wasserlöslichen Beutel verträglich ist. Das organische Lösungsmittelsystem kann einfach als flüssiger Träger fungieren, jedoch kann das Lösungsmittel in bevorzugten Zusammensetzungen die Entfernung von angekochtem, angebackenem oder angebranntem Schmutz unterstützen und besitzt somit selbst eine Reinigungsmittelfunktion. Das organische Lösungsmittelsystem (das eine einzige Lösungsmittelverbindung oder eine Mischung aus Lösungsmittelverbindungen umfasst) weist vorzugsweise einen Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen bei über 133 Pa (1 mmHg) und mehr bevorzugt über 13 Pa (0,1 mmHg) von weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 20 Gew.-% und mehr bevorzugt weniger als 10 Gew.-% des Lösungsmittelsystems auf. Der Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen des Lösungsmittelsystems ist hierin als der Gehalt an organischen Bestandteilen in dem Lösungsmittelsystem, die bei 25 °C und Atmosphärendruck einen Dampfdruck über der vorgeschriebenen Grenze aufweisen, definiert.
Das organische Lösungsmittelsystem zum diesbezüglichen Gebrauch ist vorzugsweise aus Organoaminlösungsmitteln einschließlich Alkanolaminen, Alkylaminen, Alkylenaminen und Mischungen davon; alkoholischen Lösungsmitteln einschließlich aromatischen, aliphatischen (vorzugsweise C₄-C₁₀) und cycloaliphatischen Alkoholen und Mischungen davon; Glycolen und Glycolderivaten einschließlich C₂-C₃-(Poly)alkylenglycolen, Glycolethern, Glycolestern und Mischungen davon; und Mischungen, ausgewählt aus Organoaminlösungsmitteln, alkoholischen Lösungsmitteln, Glycolen und Glycolderivaten, ausgewählt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das organische Lösungsmittel Orga noamin-(besonders Alkanolamin-)Lösungsmittel und Glycoletherlösungsmittel, vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 3:1 bis ungefähr 1:3, worin das Glycoletherlösungsmittel aus Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonobutylether und Mischungen davon ausgewählt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Glycolether um eine Mischung aus Diethylenglycolmonobutylether und Propylenglycolbutylether, besonders in einem Gewichtsverhältnis von 1:2 bis 2:1.
Es wird auch ein Verfahren zum Waschen von Geschirr in einer automatischen Geschirrspülmaschine unter Verwendung des hierin beschriebenen Maschinen-Geschirrspülproduktes bereitgestellt. Das Verfahren ist für die gleichzeitige oder sequenzielle Abgabe der Reinigungsmittelwirkstoffe in den Vorwasch-, Hauptwasch- und/oder Spülzyklus der Spülmaschine geeignet, es ist jedoch besonders geeignet für die Abgabe in den Hauptwasch- oder Spülzyklus.
Ein Verfahren zur Herstellung der Beutel umfasst folgende Schritte: i) Bildung einer ersten bewegten Bahn bzw. Lage von gefüllten und wahlweise versiegelten Beuteln, die lösbar auf einer ersten sich bewegenden (vorzugsweise rotierenden) endlosen Oberfläche angebracht sind; ii) Bildung einer zweiten bewegten Bahn von gefüllten und versiegelten Beuteln, die lösbar auf einer zweiten sich bewegenden (vorzugsweise rotierenden) endlosen Oberfläche angebracht sind; iii) Übereinanderlegen und Versiegeln oder Fixieren der ersten und zweiten bewegten Bahnen, um eine übereinander angeordnete und verschlossene Bahn zu bilden; und iv) Trennen der übereinander angeordneten und verschlossenen Bahn in mehrere wasserlösliche Mehrkammerbeutel. Vorzugsweise bewegt sich die zweite bewegliche endlose Oberfläche synchron mit der ersten sich bewegenden endlosen Oberfläche. Dies erleichtert die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens.
Die erste Bahn aus gefüllten offenen Beuteln kann mit jedem Bahnenverschlussmittel geschlossen werden, wie zum Beispiel einer Folie aus beutelbildendem Material, aber in einer bevorzugten Ausführungsform wird sie vorzugsweise mit der zweiten Beutelbahn geschlossen, dadurch wird die Verwendung einer zusätzlichen Folienschicht vermieden. Das Bahnenverschlussmittel bewegt sich vorzugsweise synchron mit der ersten endlosen Oberfläche und der darauf angebrachten ersten Bahn offener Beutel. Vorzugsweise wird die zweite Bahn von Beuteln vor dem Schließen der ersten Bahn offener Beutel umgekehrt, was unter dem Gesichtspunkt des Erleichterns der Übereinanderlegung beim Bahnversiegelungsverfahren bevorzugt wird.
Die erste bewegte Bahn offener Beutel kann zum Beispiel durch Zuführen einer wasserlöslichen Folie zu einer Formvorrichtung mit einer Reihe von Formmulden gebildet werden. Die Mulden können jede angemessene Größe und Form aufweisen, wobei zum diesbezüglichen Gebrauch rechteckige Mulden mit einer Auflagefläche, die für die Spender der meisten Geschirrspüler passend ist, bevorzugt werden. Abgesehen von der Vorteilhaftigkeit für die Passform in Spendern besitzen rechteckige Beutel von Natur aus Bereiche unterschiedlicher Foliendicke auf der Folie, was zum Verbessern des Auflösungsprofils des Beutels beitragen kann.
Die offenen Beutel können mittels Thermoformung gebildet werden, zum Beispiel durch Erhitzen der Mulden oder durch Wärmeanwendung auf jede andere bekannte Weise, wie Einblasen heißer Luft oder die Verwendung von Heizlampen. Bei Bedarf kann die Unterstützung von Vakuum eingesetzt werden, um das Treiben der Folie in die Mulde zu unterstützen. Als Alternative können offene Beutel durch Vakuumformung gebildet werden, wobei die Unterstützung von Wärme bereitgestellt werden kann, um das Verfahren zu vereinfachen. Im Allgemeinen ist Thermoformung primär ein plastischer Umformungsprozess, während Vakuumformung primär ein elastischer Umformungsprozess ist. Diese zwei Verfahren können kombiniert werden, um Beutel mit jedem gewünschten Elastizitäts-/Plastizitätsgrad herzustellen.
Die erste Bahn offener Beutel wird vorzugsweise auf einer ersten rotierenden endlosen Oberfläche gebildet, wobei diese Oberfläche während des Befüllens der Beutel vorzugsweise horizontal oder im Wesentlichen horizontal ist.
Ein bevorzugtes Verfahren umfasst die Schritte des Bildens und Befüllens einer bewegten horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Bahn offener Beutel, die lösbar auf einer ersten sich bewegenden endlosen Oberfläche angebracht ist, und das Schließen der Bahn offener Beutel mit einer darüber angeordneten bewegten Bahn vorgeformter, gefüllter und versiegelter Beutel, die sich synchron dazu bewegen. Die erste endlose Oberfläche bewegt sich vorzugsweise in kontinuierlicher horizontaler oder im Wesentlichen horizontaler Bewegung und während des Befüllens der ersten bewegten Bahn offener Beutel vorzugsweise in kontinuierlicher horizontaler geradliniger Bewegung.
Vorzugsweise wird die erste offene Bahn offener Beutel mithilfe einer Produktabfüllstation, die ein Mittel zum Füllen von Mengen eines oder mehrerer Produktspeiseströme in jeden der offenen Beutel umfasst, gefüllt. Vorzugsweise ist diese Abfüllstation so angeordnet, dass sie sich während des Abfüllschrittes synchron mit der ersten Bahn offener Beutel bewegt, wobei jegliche Beschleunigung/Verlangsamung der offenen Beutel während des Füllens und die daraus folgende Verschüttung von Reinigungsmittel und die Verunreinigung der Versiegelungsfläche vermieden werden. Die horizontale geradlinige Bewegung der ersten Bahn offener Beutel ermöglicht ein vollständiges oder weitergehendes Füllen der offenen Beutel, was zu einer besseren Ausnutzung der Folie führt. Als Alternative kann die Abfüllstation stationär sein.
Das Reinigungsmittelprodukt kann in jeden der offenen Beutel durch ein einzelnes Dosier- oder Abgabegerät mit einer einzelnen Fülleinrichtung oder einem Mittel zum Zuführen eines einzelnen Produktspeisestromes abgegeben werden, was in Fällen bevorzugt wird, in denen eine einzige vorgemischte Zusammensetzung in den Beutel gegeben werden soll. Im Falle von flüssigen Mehrkomponenten-Zusammensetzungen kann jeder Beutel mithilfe von mehreren Fülleinrich tungen oder einem Mittel zum Zuführen mehrerer Produktspeiseströme befüllt werden, wobei jede Fülleinrichtung eine andere flüssige Zusammensetzung (oder einen Bestandteil davon) abgibt, so dass der Schritt des Vormischens entfällt. Im Falle von pulverförmigen Zusammensetzungen ist es vorteilhaft, ein Abdeckband mit einer Öffnung in derselben Größe oder etwas kleiner als die Öffnung des offenen Beutels zu verwenden, um Verunreinigung der Siegelfläche zu vermeiden.
Die erste Bahn offener Beutel kann wahlweise nach dem Befüllen und vor dem Darüberlegen und Versiegeln der zweiten bewegten Bahn von Beuteln mit Folie verschlossen und versiegelt werden. Die zweite Bahn von Beuteln kann separat hergestellt werden, in bevorzugten Ausführungsformen ist die zweite Bahn von Beuteln jedoch während des Befüllens der Beutel horizontal oder im Wesentlichen horizontal. In einem bevorzugten Verfahren wird der Schritt des Befüllens der zweiten bewegten horizontalen Bahn offener Beutel mithilfe einer zweiten Produktabfüllstation, die sich synchron mit der zweiten endlosen Oberfläche bewegt, durchgeführt. In einem Verfahren umfasst die Abfüllstation Mittel zum Abgeben mehrerer Produktspeiseströme, wie vorstehend im Falle der Abfüllstation für die erste Bahn offener Beutel beschrieben. Wenn die erste Bahn selbst vor der Übereinanderlegung der zwei Bahnen mit Folie verschlossen wird, können die zwei Bahnen gegebenenfalls entlang einer diskontinuierlichen Versiegelungsnaht aneinander befestigt werden.
Obwohl sowohl die erste als auch die zweite endlose Oberfläche und die entsprechende Bahn von Beuteln während des Befüllens der Beutel für die Bewegung in entweder einer horizontalen geradlinigen oder krummlinigen Weise ausgelegt sein können, wird hierin ein Verfahren bevorzugt, worin sich die endlose Oberfläche während des Befüllungsschrittes der ersten bewegten Bahn offener Beutel in horizontaler geradliniger Bewegung bewegt und worin sich die zweite endlose Oberfläche während des Abfüllschrittes der zweiten bewegten Bahn offener Beutel in im Wesentlichen horizontaler geradliniger oder krummliniger Bewegung bewegt.
Vorzugsweise dreht sich die zweite endlose Oberfläche in eine Richtung entgegengesetzt zur ersten endlosen Oberfläche.
Die Beutel der zweiten Bahn werden ebenfalls vorzugsweise nach dem Befüllen und vor dem Auflegen auf die erste Bahn von Beuteln und dem Versiegeln der zwei Bahnen mit einem Folienversiegelungsmittel abgedeckt, verschlossen und versiegelt. Bevorzugt zum diesbezüglichen Gebrauch ist Heißsiegeln, das durch jedes bekannte Medium durchgeführt werden kann, zum Beispiel durch direkte Anwendung, Infrarot, Ultraschall, Hochfrequenz, Laser. Lösungsmittelsiegeln kann als Alternative hierin verwendet werden.
Die Bahn von Zweikammerbeuteln, die auf diese Weise gebildet wird, wird danach in einzelne Beutel aufgeteilt, zum Beispiel durch per se bekannte Trennmittel. Vorzugsweise werden die Beutel mit konstantem Abstand bei konstanter Geschwindigkeit hergestellt, was die Automatisierung des Verpackungsprozesses vereinfachen kann. Obwohl das vorstehend beschriebene Verfahren auf die Herstellung von Zweikammerbeuteln gerichtet ist, können Mehrkammerbeutel mit mehr als zwei Kammern auf ähnliche Weise hergestellt werden, zum Beispiel durch Übereinanderlegen und Versiegeln von drei oder mehr Bahnen von Beuteln. Auch sehr nützlich zum diesbezüglichen Gebrauch sind Mehrkammerbeutel, in denen mindestens eine der Kammern horizontal in mehrere Kammern unterteilt ist.
Ein anderes Verfahren zum Herstellen der Beutel hierin umfasst:

a) Bilden und teilweises Befüllen einer bewegten Bahn offener Beutel, die lösbar auf einer sich bewegenden endlosen Oberfläche angebracht ist, wobei das teilweise Befüllen so stattfindet, dass genügend Platz für die Bildung einer zweiten Kammer in derselben Mulde gelassen wird;
b) Schließen und Versiegeln der bewegten Bahn mit Bahnenverschlussmitteln, die sich synchron damit bewegen, wobei das Bahnenverschlussmittel in die teilweise gefüllten Beutel eingeführt wird, so dass mehrere ge schlossene und übereinander angeordnete offene Kammern gebildet werden;
c) Füllen, Schließen und Versiegeln der übereinander angeordneten offenen Kammern mithilfe eines zweiten Bahnenverschlussmittels, das sich synchron mit der bewegten Bahn bewegt; und
d) Trennung der Bahn in mehrere wasserlösliche Mehrkammerbeutel.

In dem vorstehenden Verfahren erfordert die Bildung von Mehrkammerbeuteln nur eine sich bewegende endlose Oberfläche, was vom Standpunkt der Kapitalkosten aus von Nutzen sein kann. Jeder Beutel wird in einer einzelnen Mulde gebildet. Nachdem die Bahn offener Beutel gebildet wurde, wird jeder offene Beutel teilweise gefüllt, geschlossen und versiegelt, damit eine zweite offene Kammer entstehen kann, die dann wiederum gefüllt, geschlossen und versiegelt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Versiegelungsschritte mittels Lösungsmittelsiegeln durchgeführt.
Der Begriff „Füllen", wie hierin verwendet, umfasst sowohl „teilweises" als auch „vollständiges" Füllen eines Beutels oder einer Kammer davon. Ein offener Beutel oder eine offene Kammer werden als vollständig gefüllt angesehen, wenn das Produkt mindestens ungefähr 90 % des Volumens des offenen Beutels oder der offenen Kammer ausfüllt. „Teilweises" Füllen ist entsprechend zu verstehen.
In einer leicht abgeänderten Version dieses Verfahrens wird der Versiegelungsschritt in einer späteren Stufe des Verfahrens durchgeführt. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

a) Bilden und teilweises Befüllen einer bewegten Bahn offener Beutel, die lösbar auf einer sich bewegenden endlosen Oberfläche angebracht ist;
b) Schließen der bewegten Bahn mit Bahnenverschlussmitteln, die sich synchron damit bewegen, wobei das Bahnenverschlussmittel in die teilweise gefüllten Beutel eingeführt wird, so dass mehrere geschlossene und übereinander angeordnete offene Kammern gebildet werden;
c) Füllen und Schließen der übereinander angeordneten offenen Kammern mithilfe eines zweiten Bahnenverschlussmittels, das sich synchron mit der bewegten Bahn bewegt;
d) Versiegeln der Bahn und des ersten und zweiten Bahnenverschlussmittels; und
e) Trennung der Bahn in mehrere wasserlösliche Mehrkammerbeutel.

In einer bevorzugten Ausführung dieses Verfahrens wird der Versiegelungsschritt mittels Ultraschallsiegelns durchgeführt.
In einer anderen Variante dieses Ansatzes wird die Bahn offener Beutel in Schritt (a) entweder teilweise oder vollständig mit einer ersten Zusammensetzung, umfassend einen Reinigungsmittelwirkstoff oder -hilfsstoff, gefüllt, und danach wird entweder die Zusammensetzung verdichtet oder der Beutel vergrößert, um genügend Platz für die Bildung der zweiten Kammer bereitzustellen. Im Falle der Pulverzusammensetzung kann die Verdichtung durch Komprimieren, Aufschlagen, Stampfen, Vibrieren usw. erreicht werden, wobei die Verdichtung vorzugsweise derart ist, dass eine Erhöhung der Schüttdichte um mindestens etwa 5 %, vorzugsweise mindestens etwa 10 % und insbesondere mindestens etwa 20 %, mehr bevorzugt mindestens etwa 30 % bereitgestellt wird. Die endgültige Schüttdichte beträgt vorzugsweise mindestens etwa 0,6 g/cm³, mehr bevorzugt mindestens etwa 0,8 g/cm³, mehr bevorzugt mindestens etwa 1 g/cm³. Mittel zum Vergrößern des Beutels schließen Mittel zum Ändern der Größe oder des Volumens der Mulde ein, beispielsweise einen beweglichen Bodenabschnitt, einen Einsatz mit variabler Größe oder variablem Volumen usw.
In alternativen Ausführungen können die übereinander angeordneten offenen Kammern auch nach dem Schritt des Schließens und Versiegelns der bewegten Bahn offener Beutel gebildet werden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Bilden und Befüllen einer bewegten Bahn offener Beutel, die lösbar auf einer sich bewegenden endlosen Oberfläche angebracht ist;
b) Schließen und Versiegeln der bewegten Bahn mit einem Bahnenverschlussmittel, das sich synchron damit bewegt, so dass mehrere geschlossene Kammern gebildet werden;
c) Bilden einer Vertiefung in einigen oder allen der in Schritt (b) gebildeten geschlossenen Kammern, so dass mehrere offene Kammern, die über den geschlossenen Kammern angeordnet sind, gebildet werden;
d) Füllen, Schließen und Versiegeln der übereinander angeordneten offenen Kammern mithilfe eines zweiten Bahnenverschlussmittels, das sich synchron mit der bewegten Bahn bewegt; und
e) Trennung der Bahn in mehrere wasserlösliche Mehrkammerbeutel.

In wieder einer anderen leicht abgeänderten Version dieses Verfahrens wird der Versiegelungsschritt in einer späteren Stufe des Verfahrens durchgeführt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Bilden und Befüllen einer bewegten Bahn offener Beutel, die lösbar auf einer sich bewegenden endlosen Oberfläche angebracht ist;
b) Schließen der bewegten Bahn mit einem Bahnenverschlussmittel, das sich synchron damit bewegt, so dass mehrere geschlossene Kammern gebildet werden;
c) Bilden einer Vertiefung in einigen oder allen der in Schritt (b) gebildeten geschlossenen Kammern, so dass mehrere offene Kammern, die über den geschlossenen Kammern angeordnet sind, gebildet werden;
d) Füllen und Schließen der übereinander angeordneten offenen Kammern mithilfe eines zweiten Bahnenverschlussmittels, das sich synchron mit der bewegten Bahn bewegt;
e) Versiegeln der Bahn und des ersten und zweiten Bahnenverschlussmittels; und
f) Trennen der Bahn in mehrere wasserlösliche Mehrkammerbeutel.

Zu Zwecken der Bildung der Vertiefungen können die geschlossenen Kammern einem Pulverkomprimierungsschritt, wie vorstehend beschrieben, unterzogen werden, gegebenenfalls mit Mitteln wie Entlüftungsöffnungen, die in der Bahn bereitgestellt sind, um Luftabzug aus den komprimierten Kammern zu ermöglichen.
In all diesen Verfahrensgesichtspunkten bewegt sich die endlose Oberfläche während des Füllens der offenen Beutel und übereinander angeordneten offenen Kammern der bewegten Bahn vorzugsweise in kontinuierlicher horizontaler oder im Wesentlichen horizontaler, vorzugsweise geradliniger, Bewegung. Als Alternative kann die Bewegung intermittierend sein, auch wenn dies weniger bevorzugt ist. Es wird auch bevorzugt, dass die Schritte des Füllens mittels einer Produktabfüllstation, die sich synchron mit der endlosen Oberfläche bewegt, durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise kann die Produktabfüllstation Mittel zum Abfüllen von Mengen mehrerer Produktspeiseströme in jede der Kammern umfassen.
Die Beutel hierin können in einer Schaupackung bereitgestellt werden, umfassend eine äußere Verpackung, wie einen durchsichtigen Behälter, zum Beispiel einen transparenten oder lichtdurchlässigen Karton oder eine transparente oder lichtdurchlässige Flasche, der bzw. die mehrere wasserlösliche Beutel oder andere Einheitsdosen von Reinigungsmittelprodukt in mehreren visuell oder anderweitig sensorisch unterschiedlichen Gruppen enthält. Unter visuell unterschiedlich wird hierin verstanden, dass die Gruppen hinsichtlich Form, Farbe, Größe, Muster, Verzierung usw. unterschieden werden können. Ansonsten unterscheiden sich die Gruppen hinsichtlich der Bereitstellung eines einzigartigen sensorischen Signals, wie Geruch, Klang, Gefühl usw.
Vorzugsweise wird eine durchsichtige, vorzugsweise transparente, Geschirrspülmittelpackung bereitgestellt, worin die Anzahl der unterschiedlichen Gruppen von Beuteln oder anderen Einheitsdosen mindestens 2, vorzugsweise mindestens 3, mehr bevorzugt mindestens 4 und insbesondere mindestens 6 ist, und worin die Anzahl an Einheitsdosen pro Packung mindestens ungefähr 10, vorzugsweise mindestens ungefähr 16 und mehr bevorzugt mindestens ungefähr 20 ist. Vorzugsweise sind die Einheitsdosen Mehrkammerbeutel, worin sich jede Kammer selbst möglicherweise visuell oder anderweitig von den anderen Kammern in einem einzelnen Beutel unterscheidet. Vorzugsweise unterscheiden sich die Gruppen von Beuteln hinsichtlich der Farbe. Im Falle von Mehrkammerbeuteln besitzt mindestens eine Gruppe von Beuteln eine Kammer, die sich visuell, zum Beispiel hinsichtlich der Farbe, von den entsprechenden Kammern in einer oder mehreren anderen Gruppen von Beuteln unterscheidet. Vorzugsweise besitzen in solchen Ausführungsformen alle Beutelgruppen mindestens eine ,gemeinsame' Kammer, d. h. deren Erscheinung ist von Gruppe zu Gruppe gleich. Vorzugsweise enthält die visuell unterschiedliche Kammer eine Flüssigkeit, ein Gel oder eine Paste; die gemeinsame Kammer enthält ein Pulver oder eine Tablette. Die Beutel können in der Packung in beliebiger Form angeordnet sein, entweder zufällig oder einer Ordnung folgend, zum Beispiel in geeigneten Anordnungen, die Schichten umfassen, worin jeder Beutel mindestens eine Kammer umfasst, die sich hinsichtlich der Farbe von den Kammern der übrigen Beutel in derselben Schicht unterscheidet. Die Packung kann aus Kunststoff oder jedem anderen geeigneten Material hergestellt sein, mit der Maßgabe, das Material ist fest genug, um die Beutel während des Transportes zu schützen. Diese Art der Packung ist auch sehr nützlich, weil der Benutzer die Packung nicht öffnen muss, um zu sehen, wie viele Beutel übrig sind, die verschiedenfarbigen Beutel heben sich sehr leicht von der äußeren Verpackung ab. Als Alternative kann die Packung eine undurchsichtige äußere Verpackung besitzen, möglicherweise mit Hinweisen oder Verzierungen, die die visuell unterschiedlichen Inhalte der Packung darstellen.
In einer anderen Packung enthalten unterschiedliche Gruppen von Beuteln unterschiedliche Duftstoffe. Die Duftstoffe können mit Farben verbundene Duftstoffe sein, zum Beispiel gelb mit Zitronengeruch, rosa mit Erdbeergeruch, blau mit Meeresgeruch usw.
Die hierin beschriebenen Verfahren zum Herstellen von Mehrkammerbeuteln können angepasst werden, um mehrere Beutel in einer Vielzahl sensorisch unterschiedlicher Gruppen, wie vorstehend beschrieben, zu bilden, wobei jede von mehreren Kammergruppen mit einer entsprechenden sensorisch unterschiedlichen Zusammensetzung gefüllt wird. Dies vereinfacht die Herstellung der erfindungsgemäßen Schaupackung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Mehrkammerbeutel mit optimaler Form und optimalen Abmessungen zum Platzieren in die Spender der meisten Geschirrspüler. Die erfindungsgemäßen Beutel ermöglichen eine optimale Nutzung des Spenders der Geschirrspülmaschine sowie eine optimale Abgabe und Lagerung von Geschirrspülzusammensetzungen, ohne die Bequemlichkeit der Einheitsdosisform zu verlieren. Die in Einheiten gegliederten Mehrkammer-Dosierungsausführungen beinhalten Einheitsdosisformen, die in abgetrennten Kammern entweder Pulver, Flüssigkeit oder Paste umfassen. Besonders nützliche Zusammensetzungen sind solche, die ein organisches Lösungsmittel enthalten, das angebackene, angekochte oder angebrannte Verschmutzungen lösen kann. Die Erfindung betrifft auch Mehrkammerausführungen, die die differenzielle Abgabe von Zusammensetzungen, die in verschiedenen Kammern enthalten sind, ermöglichen.
Die Geschirrspülzusammensetzung oder Bestandteile zum diesbezüglichen Gebrauch sind in dem inneren Volumen des Beutels enthalten und werden in der Regel durch eine Schutzwand aus wasserlöslichem Material von der äußeren Umgebung abgetrennt. In der Regel werden verschiedene Bestandteile der Zusammensetzung, die in verschiedenen Kammern des Beutels enthalten sind, durch eine Schutzwand aus wasserlöslichem Material voneinander getrennt.
Die Kammern des wasserlöslichen Beutels können sich farblich voneinander unterscheiden, zum Beispiel kann eine erste Kammer grün oder blau sein, und eine zweite Kammer kann weiß oder gelb sein. Eine Kammer des Beutels kann undurchsichtig oder halb-undurchsichtig sein, und eine zweite Kammer des Beutels kann lichtdurchlässig, transparent oder halb-transparent sein. Die Kammern des Beutels können dieselbe Größe und dasselbe Innenvolumen aufweisen oder unterschiedliche Größen und unterschiedliche Innenvolumina aufweisen.
Geeignete wasserlösliche Beutel beinhalten zum Beispiel Zweikammerbeutel, umfassend loses Pulver, verdichtetes Pulver oder eine Tablette in einer ersten Kammer und eine Flüssigkeit, eine Paste oder wachsartiges oder lichtdurchlässiges gelförmiges Reinigungsmittel in einer zweiten Kammer. Die zweite Flüssigkeits-, Pasten- oder Gelkammer könnte auch ein separat verpacktes Pulver, zum Beispiel in der Form von Mikroperlen, Streifen oder einer oder mehreren Perlkugeln enthalten, was den Effekt einer verzögerten oder sequenziellen Freisetzung ermöglicht. Wenn die erste Kammer eine Tablette umfasst, kann diese Tablette eine Vertiefung in einer solchen Größe und geometrischen Form (z. B. rechteckig, rund oder oval) aufweisen, dass die zweite Kammer teilweise oder vollständig aufgenommen werden kann. In Beuteln, die in der ersten Kammer Pulver umfassen, kann das Pulver in Schichten angeordnet sein, die verschiedene Farben aufweisen können.
Andere Zweikammerbeutel umfassen ein ein- oder mehrphasiges flüssiges Reinigungsmittel in beiden Kammern, wobei jede Kammer dieselbe oder verschiedene Farben und/oder Dichten aufweist. Eine oder beide dieser Kammern können auch eine separate verdichtete Pulverphase zum Beispiel in der Form von Mikroperlen, Streifen oder einer oder mehreren Perlkugeln enthalten (was eine verzögerte oder sequenzielle Freisetzung ermöglicht). Die Kammern all der vorstehend beschriebenen Zweikammerbeutel können in übereinander angeordneter oder übereinander anordenbarer (z. B. nebeneinander) Beziehung stehen.
Mehrkammerbeutel mit drei Kammern können übereinander angeordnete Kammern jeder geometrischen Form in einer sandwichartigen Anordnung aufweisen, zum Beispiel mit entweder losem oder verdichtetem Pulver in den zwei äußeren Kammern und einer Flüssigkeit, einer Paste oder einem wachsartigen oder lichtdurchlässigen Gel in der mittleren Kammer. Andererseits können die Flüssigkeit, die Paste oder das wachsartige oder lichtdurchlässige Gel in den zwei äußeren Kammern sein und möglicherweise feste Schwebstoffe und Körnchen enthalten, und das Pulver kann in der mittleren Kammer sein. Ein Mehrkammerbeutel kann auch in der ersten Kammer eine Tablette mit mehr als einer Vertiefung und mehrere andere Kammern, die vollständig oder teilweise in den Vertiefungen der Tablette liegen, besitzen.
Die Beutel können in einem Strang verpackt werden, worin jeder Beutel einzeln durch eine perforierte Linie abtrennbar ist. So kann jeder Beutel einzeln durch den Endbenutzer von dem Rest des Stranges abgerissen werden.
Insbesondere für den diesbezüglichen Gebrauch geeignet sind Mehrkammerbeutel mit einer ersten Kammer, umfassend eine flüssige Zusammensetzung, und einer zweiten Kammer, umfassend eine pulverförmige Zusammensetzung, worin das Gewichtsverhältnis der flüssigen zu der festen Zusammensetzung 1:30 bis 30:1, vorzugsweise 1:1 bis 1:25 und mehr bevorzugt 1:15 bis 1:20 ist.
Damit sie verformt und in einen Spender eingepasst werden können, wenn man Druck auf sie ausübt, enthalten Beutel oder Beutelkammern, die einen flüssigen Bestandteil enthalten, in der Regel eine Luftblase mit einem Volumen von bis zu ungefähr 50 %, vorzugsweise bis zu ungefähr 40 %, mehr bevorzugt bis zu ungefähr 30 %, mehr bevorzugt bis zu ungefähr 20 %, mehr bevorzugt bis zu ungefähr 10 % des Volumens der Kammer.
Der Beutel ist vorzugsweise aus einem Beutelmaterial hergestellt, das in Wasser löslich oder dispergierbar ist und eine Wasserlöslichkeit von mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 75 % oder sogar mindestens 95 % aufweist, gemessen mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren unter Verwendung eines Glasfilters mit einer maximalen Porengröße von 20 Mikrometern.
50 Gramm ± 0,1 Gramm Beutelmaterial werden in einen vorher gewogenen 400-ml-Becher gegeben, und 245 ml ± 1 ml destilliertes Wasser werden hinzugegeben. Dies wird mit einem Magnetrührer, der auf 62 rad/s (600 U/min) eingestellt ist, 30 Minuten lang kräftig gerührt. Die Mischung wird dann durch einen qualitativen Sinterglasfilter mit der vorstehend definierten Porengröße (max. 20 Mikrometer) gefiltert. Das Wasser wird von dem gesammelten Filtrat mit einem beliebigen herkömmlichen Verfahren abgetrocknet und das Gewicht des zurückgebliebenen Materials (das die gelöste oder dispergierte Fraktion darstellt) bestimmt. Danach können die prozentuale Löslichkeit oder die prozentuale Dispergierbarkeit berechnet werden.
Bevorzugte Beutelmaterialien sind Polymermaterialien, vorzugsweise Polymere, die zu einer Folie oder einem Flächengebilde ausgebildet sind. Das Beutelmaterial kann beispielsweise durch Gießen, Blasformen, Extrudieren oder Extrusionsblasformen des Polymermaterials, wie im Fachgebiet bekannt, erhalten werden.
Bevorzugte Polymere, Copolymere oder Derivate davon, die zum Gebrauch als Beutelmaterial geeignet sind, 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 Gummis wie Xanthan und Carrageenan. Mehr bevorzugte Polymere sind ausgewählt aus Polyacrylaten und wasserlöslichen Acrylat-Copolymeren, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose-Natrium, Dextrin, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Maltodextrin, Poly methacrylaten und am meisten bevorzugt ausgewählt aus Polyvinylalkoholen, Polyvinylalkohol-Copolymeren und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Mischungen davon. Vorzugsweise ist die Konzentration von Polymer in dem Beutelmaterial, zum Beispiel einem PVA-Polymer, mindestens 60 %.
Das Polymer kann jedes durchschnittliche Molekulargewicht (Gewichtsmittel) aufweisen, vorzugsweise ungefähr 1000 bis 1.000.000, mehr bevorzugt ungefähr 10.000 bis 300.000, noch mehr bevorzugt ungefähr 20.000 bis 150.000.
Mischungen von Polymeren können ebenfalls als das Beutelmaterial verwendet werden. Dies kann, je nach Anwendung und den verlangten Anforderungen, bei der Steuerung der mechanischen und/oder Lösungseigenschaften der Kammern oder des Beutels günstig sein. Zu geeigneten Mischungen gehören zum Beispiel Mischungen, in denen ein Polymer eine höhere Wasserlöslichkeit als ein anderes Polymer aufweist und/oder ein Polymer eine höhere mechanische Festigkeit als ein anderes Polymer aufweist. Ebenfalls geeignet sind Polymermischungen mit unterschiedlichen durchschnittlichen Molekulargewichten (Gewichtsmittel), beispielsweise eine Mischung aus PVA oder einem Copolymer davon mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von ungefähr 10.000-40.000, vorzugsweise ungefähr 20.000, und einem PVA oder einem Copolymer davon mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von ungefähr 100.000 bis 300.000, vorzugsweise ungefähr 150.000.
Ebenfalls hierin geeignet sind Polymerblend-Zusammensetzungen, die beispielsweise hydrolytisch abbaubare und wasserlösliche Polymerblends umfassen, wie Polylactid und Polyvinylalkohol, die durch Mischen von Polylactid und Polyvinylalkohol erhalten werden, wobei sie in der Regel ungefähr 1-35 Gew.-% Polylactid und ungefähr 65 Gew.-% bis 99 Gew.-% Polyvinylalkohol umfassen.
Bevorzugt zum diesbezüglichen Gebrauch sind Polymere, die zu ungefähr 60 % bis ungefähr 98 % hydrolysiert, vorzugsweise zu ungefähr 80 % bis ungefähr 90 % hydrolysiert sind, um die Auflösungseigenschaften des Materials zu verbessern.
Am meisten bevorzugte Beutelmaterialien sind PVA-Folien, bekannt unter der Handelsbezeichnung Monosol M8630, wie durch Chris-Craft Industrial Products, Gary, Indiana, USA, vertrieben, und PVA-Folien mit entsprechenden Löslichkeits- und Verformbarkeitseigenschaften. Zu anderen zum diesbezüglichen Gebrauch geeigneten Folien gehören Folien, die unter der Handelsbezeichnung PT-Folie bekannt sind, oder die K-Serie von Folien, die von Aicello erhältlich sind, oder VF-HP-Folie, die von Kuraray erhältlich ist.
Das Beutelmaterial hierin kann auch einen oder mehrere zusätzliche Bestandteile umfassen. Es kann beispielsweise günstig sein, Weichmacher, z. B. Glycerol, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Sorbit und Mischungen davon zuzugeben. Andere Zusatzstoffe schließen funktionelle Reinigungsmittelzusätze ein, die in die Waschflotte abgegeben werden sollen, zum Beispiel organische polymere Dispergiermittel usw.
Die Detergens- und Reinigungszusammensetzungen hierin können herkömmliche reinigungsaktive Bestandteile umfassen und können auch organische Lösungsmittel mit einer Reinigungsfunktion und organische Lösungsmittel mit einer Träger- oder Verdünnungsmittelfunktion oder einer anderen spezialisierten Funktion umfassen. Die Zusammensetzungen werden generell aufgebaut und umfassen einen oder mehrere wirksame Reinigungsmittelbestandteile, die aus Bleichmitteln, Tensiden, Alkalinitätsquellen, Enzymen, Verdickungsmitteln (im Falle von flüssigen, pasten-, creme- oder gelförmigen Zusammensetzungen), Korrosionsschutzmittel (z. B. Natriumsilikat) und Spreng- und Bindemitteln (im Falle von Pulver, Granalien oder Tabletten) ausgewählt sein können. Stark bevorzugte Reinigungsmittelbestandteile umfassen eine Builderverbindung, eine Alkalinitätsquelle, ein Tensid, ein Enzym und ein Bleichmittel.
Sofern nicht anders angegeben, können die nachstehend beschriebenen Bestandteile entweder in die organischen Lösungsmittelzusammensetzungen und/oder die Detergens- oder Reinigungszusammensetzungen einbezogen werden.
Die organischen Lösungsmittel sollten so ausgewählt werden, dass sie mit dem Essgeschirr/Kochgeschirr sowie mit den verschiedenen Teilen einer automatischen Geschirrspülmaschine verträglich sind. Außerdem sollte das Lösungsmittelsystem effektiv und sicher in der Verwendung sein, mit einem Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen über 133 Pa (1 mmHg) (und vorzugsweise über 13 Pa (0,1 mmHg)) von weniger als ungefähr 50 Gew.-%, vorzugsweise weniger als ungefähr 30 Gew.-%, mehr bevorzugt weniger als ungefähr 10 Gew.-% des Lösungsmittelsystems. Sie sollten auch einen sehr milden, angenehmen Geruch aufweisen. Die einzelnen hierin verwendeten organischen Lösungsmittel haben im Allgemeinen einen Siedepunkt über ungefähr 150 °C, einen Flammpunkt über ungefähr 100 °C und einen Dampfdruck unter ungefähr 1 mmHg, vorzugsweise unter 13 Pa (0,1 mmHg) bei 25 °C und Atmosphärendruck.
Zu Lösungsmitteln, die hierin verwendet werden können, gehören: i) Alkohole, wie Benzylalkohol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 2-Ethyl-1-hexanol, Furfurylalkohol, 1,2-Hexandiol und andere ähnliche Materialien; ii) Amine, wie Alkanolamine (z. B. primäre Alkanolamine: Monoethanolamin, Monoisopropanolamin, Diethylethanolamin, Ethyldiethanolamin; sekundäre Alkanolamine: Diethanolamin, Diisopropanolamin, 2-(Methylamino)ethanol; tertiäre Alkanolamine: Triethanolamin, Triisopropanolamin); Alkylamine (z. B. primäre Alkylamine: Monomethylamin, Monoethylamin, Monopropylamin, Monobutylamin, Monopentylamin, Cyclohexylamin), sekundäre Alkylamine: (Dimethylamin), Alkylenamine (primäre Alkylenamine: Ethylendiamin, Propylendiamin) und andere ähnliche Materialien; iii) Ester, wie Ethyllactat, Methylester, Ethylacetoacetat, Ethylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycolmonoethyletheracetat, Diethylenglycolmonobutyletheracetat und andere ähnliche Materialien; iv) Glycolether, wie Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Propylenglycolbutylether und andere ähnliche Materialien; v) Glycole, wie Propylenglycol, Diethylenglycol, Hexylenglycol (2-Methyl-2,4-pentan diol), Triethylenglycol, Zusammensetzung und Dipropylenglycol und andere ähnliche Materialien; und Mischungen davon.
Tensid
In den Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Gebrauch beim automatischen Geschirrspülen ist das Reinigungstensid vorzugsweise an sich oder in Kombination mit anderen Bestandteilen (d. h. Schaumunterdrückern) gering schäumend. Zu hierin geeigneten Tensiden gehören anionische Tenside wie Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylglycerylsulfonate, Alkyl- und Alkenylsulfonate, Alkylethoxycarboxylate, N-Acylsarcosinate, N-Acyltaurate und Alkylsuccinate und Sulfosuccinate, worin die Alkyl-, Alkenyl- oder Acyleinheit C₅-C₂₀, vorzugsweise C₁₀-C₁₈, linear oder verzweigt, ist; kationische Tenside wie Chlorester (US-A-4228042, US-A-4239660 und US-A-4260529) und C₆-C₁₆-Mono-N-alkyl- oder -alkenylammonium-Tenside, worin die übrigen N-Positionen durch Methyl-, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylgruppen substituiert sind; nichtionische Tenside mit niedrigem und hohem Trübungspunkt und Mischungen davon, einschließlich nichtionische alkoxylierte Tenside (besonders Ethoxylate, abgeleitet von primären C₆-C₁₈-Alkoholen), ethoxylierte-propoxylierte Alkohole (z. B. Poly-Tergent^® SLF 18 von BASF), epoxyverkappte poly(oxyalkylierte) Alkohole (z. B. Poly-Tergent^® SLF 18B von BASF – siehe WO-A-94/22800), etherverkappte poly(oxyalkylierte) Alkoholtenside und Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockpolymerverbindungen wie PLURONIC^®, REVERSED PLURONIC^® und TETRONIC^® von BASF-Wyandotte Corp., Wyandotte, Michigan, USA; amphotere Tenside wie die C₁₂-C₂₀-Alkylaminoxide (zum diesbezüglichen Gebrauch bevorzugte Aminoxide schließen C₁₂-Lauryldimethylaminoxid, C₁₄- und C₁₆-Hexadecyldimethylaminoxid ein) und Alkylamphocarboxyl-Tenside wie Miranol^TM C2M; und zwitterionische Tenside wie die Betaine und Sultaine; und Mischungen davon. Hierin geeignete Tenside sind zum Beispiel in US-A-3,929,678, US-A-4,259,217, EP-A-0414 549, WO-A-93/08876 und WO-A-93/08874 offenbart. Tenside sind in der Regel in einer Konzentration von unge fähr 0,2 Gew.-% bis ungefähr 30 Gew.-%, mehr bevorzugt von ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%, am meisten bevorzugt von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 5 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden. Zum diesbezüglichen Gebrauch bevorzugte Tenside sind schwach schäumend und schließen nichtionische Tenside mit niedrigem Trübungspunkt und Mischungen stärker schäumender Tenside mit nichtionischen Tensiden mit niedrigem Trübungspunkt, die für diese als Schaumunterdrücker fungieren, ein.
Builder
Geeignete Builder zum Gebrauch in Wasch- und Reinigungszusammensetzungen hierin schließen wasserlösliche Builder wie Citrate, Carbonate und Polyphosphate, z. B. Natriumtripolyphosphat und Natriumtripolyphosphathexahydrat, Kaliumtripolyphosphat und gemischte Natrium- und Kaliumtripolyphosphatsalze; und teilweise wasserlösliche oder unlösliche Builder, wie kristalline Schichtsilicate (EP-A-0164514 und EP-A-0293640) und Alumosilicate einschließlich Zeolithen A, B, P, X, HS und MAP ein. Der Builder ist in der Regel in einer Konzentration von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-%, vorzugsweise von ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-%, am meisten bevorzugt von ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 60 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden.
Amorphe Natriumsilicate mit einem SiO₂:Na₂O-Verhältnis von 1,8 bis 3,0, vorzugsweise von 1,8 bis 2,4, am meisten bevorzugt von 2,0, können hierin auch verwendet werden, obwohl ausgehend vom Standpunkt langer Lagerbeständigkeit Zusammensetzungen, die weniger als ungefähr 22 %, vorzugsweise weniger als ungefähr 15 % Silicat insgesamt (amorph und kristallin) enthalten, stark bevorzugt sind.
Enzym
Hierin geeignete Enzyme schließen Bakterien- und Pilzcellulasen wie Carezyme und Celluzyme (Novo Nordisk A/S); Peroxidasen; Lipasen wie Amano-P (Amano Pharmaceutical Co.), M1 Lipase^® und Lipomax^® (Gist-Brocades) und Lipo lase^® und Lipolase Ultra^® (Novo); Cutinasen; Proteasen wie Esperase^®, Alcalase^®, Durazym^® und Savinase^® (Novo) und Maxatase^®, Maxacal^®, Properase^® und Maxapem^® (Gist-Brocades); α- und β-Amylasen wie Purafect Ox Am^® (Genencor) und Termamyl^®, Ban^®, Fungamyl^®, Duramyl^® und Natalase^® (Novo); Pektinasen; und Mischungen davon ein. Enzyme werden hierin vorzugsweise als durch Prills, Granulate oder Cogranulate, in der Regel in Konzentrationen im Bereich von ungefähr 0,0001 Gew.-% bis ungefähr 2 Gew.-% der Zusammensetzung an reinem Enzym zugegeben.
Bleichmittel
Hierin geeignete Bleichmittel schließen Chlor- und Sauerstoffbleichmittel, besonders anorganische Perhydratsalze, wie Natriumperboratmono- und -tetrahydrate und Natriumpercarbonat ein, wahlweise beschichtet, um eine gesteuerte Freisetzungsgeschwindigkeit bereitzustellen (siehe zum Beispiel GB-A-1466799 über Sulfat-/Carbonatbeschichtungen), vorgebildete organische Peroxysäuren und Mischungen davon mit Vorläufern von organischen Peroxysäure-Bleichmitteln und/oder übergangsmetallhaltigen Bleichmittelkatalysatoren (besonders Mangan oder Cobalt). Anorganische Perhydratsalze sind normalerweise in Konzentrationen im Bereich von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 40 Gew.-%, vorzugsweise von ungefähr 2 Gew.-% bis ungefähr 30 Gew.-% und mehr bevorzugt von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 25 Gew.-% der Zusammensetzung enthalten. Zum diesbezüglichen Gebrauch bevorzugte Vorläufer von Peroxysäure-Bleichmitteln schließen Vorläufer von Perbenzoesäure und substituierter Perbenzoesäure; kationische Peroxysäure-Vorläufer; Peressigsäure-Vorläufer wie TAED, Natriumacetoxybenzolsulfonat und Pentaacetylglucose; Pernonansäure-Vorläufer wie Natrium-3,5,5-trimethylhexanoyloxybenzolsulfonat (Iso-NOBS) und Natriumnonanoyloxybenzolsulfonat (NOBS); amidsubstituierte Alkylperoxysäure-Vorläufer (EP-A-0170386) und Benzoxazinperoxysäure-Vorläufer (EP-A-0332294 und EP-A-0482807) ein. Bleichmittel-Vorläufer sind in der Regel in Konzentrationen im Bereich von ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 25 Gew.-%, vorzugsweise von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-% der Zusammensetzung enthalten, während die vorgebildeten organischen Peroxysäuren selbst in der Regel in Konzentrationen im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, mehr bevorzugt von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung enthalten sind. Zum diesbezüglichen Gebrauch geeignete Bleichmittelkatalysatoren schließen Mangantriazacyclononan- und verwandte Komplexe (US-A-4246612, US-A-5227084); Co-, Cu-, Mn- und Fe-Bispyridylamin und verwandte Komplexe (US-A-5114611) und Pentaminacetat-Cobalt(III)- und verwandte Komplexe (US-A-4810410) ein.
Nichtionische Tenside mit niedrigem Trübungspunkt und Schaumunterdrücker
Die zum diesbezüglichen Gebrauch geeigneten Schaumunterdrücker schließen nichtionische Tenside mit einem niedrigen Trübungspunkt ein. „Trübungspunkt", wie hier verwendet, ist eine gut bekannte Eigenschaft nichtionischer Tenside, die daraus resultiert, dass das Tensid mit steigender Temperatur weniger löslich wird, die Temperatur, zu der die Erscheinung einer zweiten Phase zu beobachten ist, wird als „Trübungspunkt" (cloud point) bezeichnet (siehe Kirk/Othmer, S. 360-362). Wie hier verwendet, ist ein nichtionisches Tensid mit „niedrigem Trübungspunkt" als ein nichtionischer Tensidsystembestandteil mit einem Trübungspunkt von weniger als 30 °C, vorzugsweise weniger als ungefähr 20 °C und noch mehr bevorzugt weniger als ungefähr 10 °C und am meisten bevorzugt weniger als ungefähr 7,5 °C definiert. Zu typischen nichtionischen Tensiden mit niedrigem Trübungspunkt gehören nichtionische alkoxylierte Tenside, besonders Ethoxylate, die von primärem Alkohol abgeleitet sind, und reverse Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen-(PO/EO/PO-)Blockpolymere. Außerdem schließen solche nichtionischen Tenside mit niedrigem Trübungspunkt zum Beispiel ethoxylierten-propoxylierten Alkohol (z. B. Poly-Tergent^® SLF 18 von BASF) und epoxyverkappte poly(oxyalkylierte) Alkohole (z. B. die Poly-Tergent® SLF 18B-Serie nichtionischer Tenside von BASF, wie zum Beispiel in US-A-5,576,281 beschrieben), ein.
Bevorzugte Tenside mit niedrigem Trübungspunkt sind die etherverkappten poly(oxyalkylierten) Schaumunterdrücker mit der Formel:
worin R¹ ein linearer Alkylkohlenwasserstoff mit durchschnittlich ungefähr 7 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen ist, R² ein linearer Alkylkohlenwasserstoff mit ungefähr 1 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatomen ist, R³ ein linearer Alkylkohlenwasserstoff mit ungefähr 1 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatomen ist, x eine ganze Zahl von ungefähr 1 bis ungefähr 6 ist, y eine ganze Zahl von ungefähr 4 bis ungefähr 15 ist und z eine ganze Zahl von ungefähr 4 bis ungefähr 25 ist.
Andere nichtionische Tenside mit niedrigem Trübungspunkt sind die etherverkappten poly(oxyalkylierten) mit der Formel: R_IO(R_IIO)_nCH(CH₃)OR_III worin R_I ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, substituierten oder unsubstituierten, aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit ungefähr 7 bis ungefähr 12 Kohlenstoffatomen; R_II gleich oder unterschiedlich sein kann und unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus verzweigtem oder linearem C₂- bis C₇-Alkylen in einem beliebigen gegebenen Molekül; n eine Zahl von 1 bis ungefähr 30 ist; und R_III ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus:

(i) einem 4- bis 8-gliedrigen, substituierten oder unsubstituierten, heterocyclischen Ring, der 1 bis 3 Heteroatome enthält; und
(ii) linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, substituierten oder unsubstituierten, cyclischen oder acyclischen, aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit ungefähr 1 bis ungefähr 30 Kohlenstoffatomen;
(b) mit der Maßgabe, dass, wenn R² (ii) ist, entweder: (A) mindestens ein R¹ ungleich C₂- bis C₃-Alkylen ist; oder (B) R² von 6 bis 30 Kohlenstoffatome aufweist, und mit der weiteren Maßgabe, dass, wenn R² von 8 bis 18 Kohlenstoffatome besitzt, R ungleich C₁- bis C₅-Alkyl ist.

Zu anderen hierin geeigneten Bestandteilen gehören organische Polymere mit dispergierenden, Antiwiederablagerungs-, Schmutzabweise- oder anderen Reinigungseigenschaften der Erfindung in Konzentrationen von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, bevorzugt von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-%, am meisten bevorzugt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% der Zusammensetzung. Bevorzugte Antiwiederablagerungspolymere hierin schließen acrylsäurehaltige Polymere, wie Sokalan PA30, PA20, PA15, PA10 und Sokalan CP10 (BASF GmbH), Acusol 45N, 480N, 460N (Rohm und Haas), Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymere, wie Sokalan CPS und Acryl/Methacryl-Copolymere ein. Bevorzugte Schmutzabweisepolymere hierin schließen Alkyl- und Hydroxyalkylcellulosen (US-A-4,000,093), Polyoxyethylene, Polyoxypropylene und Copolymere davon und nichtionische und anionische Polymere auf der Grundlage von Terephthalatestern von Ethylenglycol, Propylenglycol und Mischungen davon ein.
Schwermetall-Sequestriermittel und Kristallisationsverzögerer sind zum diesbezüglichen Gebrauch im Allgemeinen in Konzentrationen von ungefähr 0,005 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%, mehr bevorzugt ungefähr 0,25 Gew.-% bis ungefähr 7,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 5 Gew.-% der Zusammensetzung geeignet, zum Beispiel Diethylentriaminpenta(methylenphosphonat), Ethylendiamintetra(methylenphosphonat), Hexamethylendiamintetra(methylenphosphonat), Ethylendiphosphonat, Hydroxyethylen-1,1- diphosphonat, Nitrilotriacetat, Ethylendiamintetraacetat, Ethylendiamin-N,N'-disuccinat in ihre Salz- und freien Säureformen.
Die Zusammensetzungen hierin können ein Korrosionsschutzmittel, wie organische Silberbeschichtungsmittel, in Mengen von ungefähr 0,05 Gew.-% bis ungefähr 10 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0,1 Gew.-% bis ungefähr 5 Gew.-% der Zusammensetzung (besonders Paraffine wie Winog 70, erhältlich von Wintershall, Salzbergen, Deutschland), stickstoffhaltige Korrosionsschutzmittel-Verbindungen (zum Beispiel Benzotriazol und Benzimadazol – siehe GB-A-1137741) und Mn(II)-Verbindungen, besonders Mn(II)-Salze von organischen Liganden in Mengen von ungefähr 0,005 Gew.-% bis ungefähr 5 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 0,01 Gew.-% bis ungefähr 1 Gew.-%, mehr bevorzugt ungefähr 0,02 Gew.-% bis ungefähr 0,4 Gew.-% der Zusammensetzung enthalten.
Andere hierin geeignete Bestandteile schließen Farbmittel, wasserlösliche Bismutverbindungen wie Bismutacetat und Bismutcitrat in Konzentrationen von ungefähr 0,01 % bis ungefähr 5 %, Enzymstabilisatoren wie Calciumionen, Borsäure, Propylenglycol und Chlorbleichmittel-Radikalfänger in Mengen von ungefähr 0,01 % bis ungefähr 6 %, Kalkseifendispergiermittel (siehe WO-A-93/08877), Schaumunterdrücker (siehe WO-93/08876 und EP-A-0705324), polymere Farbübertragungshemmer, optische Aufheller, Duftstoffe, Füllmittel und Ton ein.
Flüssige Reinigungsmittelzusammensetzungen können geringe Mengen an niedermolekularen primären oder sekundären Alkoholen wie Methanol, Ethanol, Propanol und Isopropanol enthalten, die in dem flüssigen Reinigungsmittel der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Andere geeignete Trägerlösungsmittel, die in geringen Mengen verwendet werden, schließen Glycerin, Propylenglycol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Sorbit und Mischungen davon ein.
Das Verfahren, das hierin zum Bilden der ersten und/oder zweiten bewegten Bahn angewendet wird, beinhaltet das ständige Zuführen einer wasserlöslichen Folie auf eine endlose Oberfläche, vorzugsweise auf einen horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Abschnitt einer endlosen Oberfläche oder anderenfalls auf einen nicht horizontalen Abschnitt dieser Oberfläche, so dass sie sich kontinuierlich zu dem und schließlich auf den horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Abschnitt der Oberfläche bewegt. Natürlich können unterschiedliches Folienmaterial und/oder Folien von unterschiedlicher Dicke bei der Herstellung der ersten und zweiten bewegten Bahn verwendet werden, wo zum Beispiel Kammern mit unterschiedlichen Löslichkeits- oder Freisetzungseigenschaften benötigt werden.
In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung sowohl der ersten als auch der zweiten bewegten Bahn bewegt sich ein Abschnitt der endlosen Oberfläche kontinuierlich in horizontaler geradliniger Bewegung, bis er sich um eine Achse senkrecht zu der Richtung der Bewegung dreht, in der Regel ungefähr um 180 Grad, und er sich dann in entgegengesetzter Richtung bewegt, in der Regel wieder in horizontaler geradliniger Bewegung. Schließlich dreht sich die Oberfläche erneut, um ihre Ausgangsposition zu erreichen. In anderen Verfahren bewegt sich die Oberfläche in krummliniger, zum Beispiel kreisförmiger Bewegung, wobei mindestens ein Abschnitt der Oberfläche für eine einfache, aber begrenzte Zeitdauer im Wesentlichen horizontal ist. Wo sie eingesetzt werden, sind solche Verfahren hauptsächlich für die Herstellung der zweiten bewegten Bahn nützlich.
Der Begriff ,endlose Oberfläche', wie hier verwendet, bedeutet, dass die Oberfläche in mindestens einer Dimension endlos ist, vorzugsweise nur in einer Dimension. Zum Beispiel ist die Oberfläche vorzugsweise Teil eines sich drehenden Plattenfließbandes, das Mulden umfasst, wie vorstehend ausführlicher beschrieben.
Der horizontale oder im Wesentlichen horizontale Abschnitt der Oberfläche kann jede Breite aufweisen, die in der Regel von der Anzahl der Reihen von Mulden über die Breite, der Größe der Mulden und der Größe des Abstands zwischen den Mulden abhängig ist. Bei Auslegung für einen Betrieb in horizontaler geradliniger Weise kann der horizontale Abschnitt der endlosen Oberfläche jede Länge aufweisen, die in der Regel von der Anzahl der Verfahrensschritte, die auf diesem Abschnitt der Oberfläche stattfinden müssen (während der kontinuierlichen horizontalen Bewegung der Oberfläche), von der pro Schritt benötigten Zeit und von der für diese Schritte erforderlichen, optimalen Geschwindigkeit der Oberfläche abhängig ist. Natürlich kann es sein, dass bei Verwendung einer niedrigeren oder höheren kontinuierlichen Geschwindigkeit während des Verfahrens die Oberfläche gegebenenfalls kürzer oder länger sein muss. Wenn zum Beispiel mehrere Schritte auf dem horizontalen Abschnitt durchgeführt werden, muss der Abschnitt länger oder die Geschwindigkeit niedriger sein als zum Beispiel bei der Durchführung von nur zwei Schritten auf dem horizontalen Abschnitt.
Es kann bevorzugt sein, dass die Breite der Oberfläche bis zu 1,5 Meter oder sogar bis zu 1,0 Meter oder vorzugsweise zwischen 30 und 60 cm beträgt. Es kann bevorzugt sein, dass der horizontale Abschnitt der endlosen Oberfläche 2 bis 20 Meter oder sogar 4 bis 12 Meter oder sogar 6 bis 10 oder sogar 9 Meter beträgt.
Die Oberfläche wird in der Regel während des gesamten Verfahrens mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, die jede beliebige konstante Geschwindigkeit sein kann. Es können Geschwindigkeiten von zwischen 1 und 80 m/min oder sogar 10 bis 60 m/min oder sogar 2 bis 50 m/min oder sogar 30 bis 40 m/min bevorzugt sein.
Das Verfahren wird vorzugsweise auf einer endlosen Oberfläche durchgeführt, die so lange eine horizontale Bewegung aufweist, wie zum Bilden der Bahn von Beuteln, Befüllen der Beutel, Darüberlegen der zweiten bewegten Bahn von Beuteln, Versiegeln der zwei bewegten Bahnen und Trennen der übereinander angeordneten Bahnen in mehrere Mehrkammerbeutel erforderlich ist. Anschließend werden die Beutel von der Oberfläche genommen, und die Oberfläche dreht sich um eine Achse senkrecht zu der Bewegungsrichtung, in der Regel ungefähr um 180 Grad, um sich dann in entgegengesetzter Richtung, in der Regel auch horizontal, zu bewegen, um sich dann erneut zu drehen, wonach Schritt a) erneut beginnt.
Vorzugsweise ist die Oberfläche Teil von und/oder vorzugsweise lösbar verbunden mit einem sich bewegenden, rotierenden Band, zum Beispiel einem Fließband oder Plattenfließband. Vorzugsweise kann die Oberfläche dann entfernt und durch eine andere Oberfläche, die andere Abmessungen aufweist oder Mulden einer anderen Form oder Größe umfasst, ersetzt werden. Dies ermöglicht die leichte Reinigung der Ausrüstung und zudem die Verwendung für die Herstellung verschiedener Arten von Beuteln. Es kann sich dabei zum Beispiel um ein Band mit einer Reihe von Platten handeln, deren Anzahl und Größe von der Länge des horizontalen Abschnitts und dem Durchmesser der Drehzyklen der Oberfläche abhängen, zum Beispiel 50 bis 150 oder sogar 60 bis 120 oder sogar 70 bis 100 Platten, zum Beispiel jede mit einer Länge (Bewegungsrichtung von Platte und Oberfläche) von 5 bis 150 cm, vorzugsweise 10 bis 100 cm oder sogar 20 bis 45 cm.
Die Platten bilden dann zusammen die endlose Oberfläche oder einen Teil davon, und die Mulden befinden sich in der Regel auf der Plattenoberfläche, zum Beispiel kann jede Platte eine Reihe von Mulden aufweisen, zum Beispiel bis zu 20 Mulden in der Richtung der Breite, oder auch nur 2 bis 10 oder auch nur 3 bis 8, und zum Beispiel bis zu 15 oder auch nur 1 bis 10 oder auch nur 2 bis 6 oder auch nur 2 bis 5 Mulden in Längsrichtung, d. h. in der Richtung der Bewegung der Platten.
Die Oberfläche, oder in der Regel das mit der Oberfläche verbundene Band, kann mithilfe irgend einer bekannten Methode kontinuierlich bewegt werden. Bevorzugt ist die Verwendung eines Kettensystems mit Nullverlängerung, das die Oberfläche oder das mit der Oberfläche verbundene Band antreibt.
Wenn ein Plattenfließband verwendet wird, enthält dies vorzugsweise a) ein Hauptband (vorzugsweise aus Stahl) und b) eine Reihe von Platten, die 1) eine Oberfläche mit Mulden umfassen, so dass die Platten eine endlose Oberfläche mit Mulden bilden, wie vorstehend beschrieben, und 2) eine Unterdruckschachtverbindung und 3) vorzugsweise eine Grundplatte zwischen den Platten und der Unterdruckschachtverbindung. Dann werden die Platten vorzugsweise so auf dem Hauptband angebracht, dass aus den Verbindungen zwischen den Platten keine Luft austritt. Das Plattenfließband als Ganzes bewegt sich dann vorzugsweise entlang (oberhalb, unterhalb) eines statischen Vakuumsystems (Vakuumkammer).
Bevorzugt sein kann, dass die Oberfläche an 2 oder mehr verschiedene Vakuumsysteme angeschlossen ist, die jeweils einen unterschiedlichen Unterdruck bereitstellen und/oder einen solchen Unterdruck in kürzerer oder längerer Zeitspanne oder für eine kürzere oder längere Dauer bereitstellen. Es kann zum Beispiel bevorzugt sein, dass ein erstes Vakuumsystem kontinuierlich einen Unterdruck auf der Fläche zwischen den oder entlang der Mulden/Ränder bereitstellt und ein anderes System ein Vakuum nur für eine bestimmte Zeitspanne bereitstellt, um die Folie in die Mulden zu ziehen. Zum Beispiel kann das Vakuum, das die Folie in die Mulde zieht, lediglich für 0,2 bis 5 Sekunden oder sogar 0,3 bis 3 oder sogar 2 Sekunden oder sogar 0,5 bis 1,5 Sekunden angewendet werden, sobald sich die Folie auf dem horizontalen Abschnitt der Oberfläche befindet. Das Vakuum kann vorzugsweise derart sein, dass ein Unterdruck zwischen –10 kPa (–100 mbar) bis –100 kPa (–1000 mbar) oder sogar von –20 kPa (–200 mbar) bis –60 kPa (–600 mbar) bereitgestellt wird.
Bevorzugt sein kann zum Beispiel, dass die zwei oder mehr Vakuumsysteme oder vorzugsweise -pumpen so mit den vorstehend beschriebenen Schächten verbunden sind, dass jedes Vakuumsystem mit jedem Schacht verbunden ist, vorzugsweise so, dass die Systeme nicht innerhalb der Schächte miteinander verbunden sind, um so die Vakua vollständig voneinander zu trennen und eine gesteuerte Abgabe von Vakuum an die Mulden/die Oberfläche zwischen den Mulden/entlang der Ränder zu gewährleisten.
Es sollte sich verstehen, dass sich somit alle Platten und das Hauptband kontinuierlich bewegen, in der Regel mit derselben konstanten Geschwindigkeit.
Die Oberfläche oder die Platten, wie vorstehend beschrieben, sind vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Material hergestellt, welches haltbar und leicht zu reinigen ist. Bevorzugt sein kann, dass die Oberfläche oder die Platten, einschließlich der Muldenbereiche, aus Aluminium hergestellt sind, vorzugsweise mit Nickel gemischt, oder wahlweise nur die äußeren Schichten Nickel und/oder Nickel-Aluminium-Mischungen umfassen.
Vorzugsweise besteht mindestens die obere Schicht zwischen und/oder in den Mulden der Oberfläche aus verformbarem elastischen Material, vorzugsweise mindestens die obere Schicht zwischen den Mulden. Das Material ist in der Regel so beschaffen, dass es einen Reibungskoeffizienten von 0,1 oder mehr, vorzugsweise 0,3 oder mehr aufweist. Zum Beispiel kann die obere Schicht zwischen den Mulden, aber sogar in den Mulden, aus Gummi, Silikonmaterial oder Kork, vorzugsweise Gummi oder Silikongummi, bestehen. Es ist auch bevorzugt, dass das Material nicht zu hart ist, zum Beispiel ähnlich dem Silikongummi mit einem Shore-Wert von 10 bis 90.
Die Mulden können jede Form, Länge, Breite und Tiefe aufweisen, abhängig von den erforderlichen Abmessungen der Beutel. Auch hinsichtlich der Oberfläche können sich die Mulden gegebenenfalls in Größe und Form voneinander unterscheiden. Es kann zum Beispiel bevorzugt sein, dass das Volumen der fertigen Beutel zwischen 5 und 300 ml oder sogar 10 und 150 ml oder sogar 20 und 100 ml oder sogar bis zu 80 ml ist und dass die Größen der Mulden entsprechend angepasst werden.
Die Zuführung der Folie zu der, und in der Regel auf oder über die Oberfläche und vorzugsweise auf deren horizontalen Abschnitt wird kontinuierlich und somit in der Regel mit konstanter Geschwindigkeit über das gesamte Verfahren durchgeführt. Dies kann mit jeder bekannten Methode durchgeführt werden, vorzugsweise mithilfe von Rollen, von denen sich die Folie abwickelt. Die Folie kann durch jedes Mittel, zum Beispiel geführt von einem Band, vorzugsweise einem verformbaren, elastischen Band, zum Beispiel einem Band aus Gummi oder Silikonmaterial, einschließlich Silikongummi, von den Rollen zu der Oberfläche transportiert werden. Das Material ist in der Regel so beschaffen, dass es einen Reibungskoeffizienten von 0,1 oder mehr, vorzugsweise 0,3 oder mehr aufweist.
Bevorzugt sein kann, dass die Rollen die Folie mit einer Geschwindigkeit von mindestens 100 m/min oder sogar 120 bis 700 m/min oder sogar 150 bis 500 m/min oder sogar 250 bis 400 m/min abwickeln.
Sobald sich die Folie auf der Oberfläche befindet, kann sie durch jedes Mittel in Position gehalten, z. B. auf der Oberfläche befestigt oder fixiert, werden. Zum Beispiel kann die Folie mit Klemmen oder Klammern an den Rändern der Oberfläche, wo keine Mulden sind, gehalten werden oder mit Walzen an den Rändern der Oberfläche, wo keine Mulden sind, niedergedrückt werden oder durch ein Band an den Rändern der Oberfläche, wo keine Mulden sind, unten gehalten werden.
Für eine leichte Handhabung und Positionierung der Folie, für eine verbesserte Genauigkeit und bessere Zuverlässigkeit der Ausrichtung und um nicht zu viel der Folienoberfläche zu verlieren (d. h. in oder unter den Klemmen, Klammern, Rollen oder dem Band) und außerdem um die Spannung der Folie zu reduzieren oder eine homogenere Spannung der Folie zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass die Folie durch Anwendung von Vakuum auf der Folie in Position gehalten und so die Folie in eine feste Position auf der Oberfläche gezogen wird. In der Regel wird dies durch Anwendung eines Vakuums (oder Unterdrucks) durch die Oberfläche, die die Folie halten soll, z. B. unter der Folie, durchgeführt. Diese Methode ist sogar auch geeignet, wenn die Folienbreite größer ist als die Oberfläche, somit ist dieses System flexibler als die Verwendung von Klemmen und Klammern.
Vorzugsweise wird das Vakuum entlang der Ränder der Folie und somit in der Regel entlang der Ränder der Oberfläche und/oder auf der Oberfläche zwischen den Mulden oder um diese herum, in der Regel entlang der Ränder der Mulden, angewendet. Vorzugsweise wird das Vakuum (mindestens) entlang den Rändern der Oberfläche angewendet.
Vorzugsweise umfasst die Oberfläche hierzu Löcher, die mit einem Gerät, das ein Vakuum bereitstellen kann, wie in der Technik bekannt, oder mit einer so genannten Vakuumkammer bzw. so genannten Vakuumkammern verbunden sind. So weist die Oberfläche vorzugsweise Löcher entlang den Rändern der Oberfläche und/oder Löcher um die Mulden herum oder zwischen diesen auf.
Vorzugsweise sind die Löcher klein, vorzugsweise mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 20 mm oder spezieller 0,2 bis 10 mm oder spezieller 0,5 bis 7 oder spezieller 1 bis 5 mm.
Vorzugsweise befinden sich mindestens einige der Löcher nahe der Muldenränder, um Knitterung in dem Bereich um die Muldenränder herum zu vermeiden, welcher in einer bevorzugten Ausführungsform hierin als Verschluss- oder Versiegelungsfläche dient; vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem Rand der Mulde und dem Rand des ersten oder nächsten Loches 0,25 bis 20 mm vom Rand der Mulde oder vorzugsweise 0,5 bis 5 mm oder spezieller 1 bis 2 mm.
Bevorzugt ist, dass Reihen von Löchern entlang dem Rand der Oberfläche und/oder entlang den Rändern der Mulden vorhanden sind; bevorzugt sein kann, dass 2 oder 3 oder mehr Reihen von Löchern vorhanden sind.
Die Verwendung vieler kleiner Löcher in vorstehend beschriebener Weise gewährleistet eine homogenere Spannung der Folie, und sie reduziert die Spannung, die zum Fixieren der Folie erforderlich ist, und sie verbessert die Fixierung, und sie reduziert die Wahrscheinlichkeit der Knitterung der Folie.
Die Verwendung eines Vakuums, um die Folie in Position zu halten, ist besonders nützlich, wenn die Folie anschließend auch durch Verwendung eines Vakuums in die Mulden gezogen wird, wie nachfolgend beschrieben.
Die offenen Beutel können in den Mulden durch jede Methode, und wie vorstehend beschrieben, gebildet werden, bevorzugte Methoden schließen die Verwendung von (mindestens) einem Vakuum oder Unterdruck ein, um die Folie in die Mulden zu ziehen. Bevorzugte Methoden schließen (auch) Erhitzen und/oder Benetzen der Folie ein, wodurch die Folie flexibler oder sogar gedehnt wird, so dass sie die Form der Mulden annimmt; vorzugsweise kombiniert mit Anwendung eines Vakuums auf der Folie, das die Folie in die Mulden zieht, oder Kombinationen aller dieser Methoden.
Vorzugsweise wird hierin mindestens Vakuum verwendet. Im Falle von Beuteln, die Pulver umfassen, ist es aus einer Reihe von Gründen vorteilhaft, die Folie mit winzigen Löchern zu versehen: Erstens, um die Gefahr von Folienfehlern während der Beutelbildung zu verringern, zum Beispiel können Folienfehler, die zum Reißen der Folie führen, erzeugt werden, wenn die Folie zu schnell gedehnt wird, zweitens, um den Austritt von Gasen, die von dem in dem Beutel eingeschlossenen Produkt stammen, wie zum Beispiel durch eine Sauerstoffbildung im Falle von Bleichmittel enthaltenden Pulvern, zu ermöglichen und drittens um die ständige Abgabe von Duftstoff zu ermöglichen. Wenn auch Wärme und/oder Benetzung angewendet werden, können diese vor, während oder nach Anwendung des Vakuums angewendet werden, vorzugsweise während oder vor Anwendung des Vakuums.
So wird bevorzugt, dass jede Mulde ein oder mehrere Löcher enthält, die mit einem System verbunden sind, das durch diese Löcher ein Vakuum auf der Folie über den Löchern, wie hierin ausführlicher beschrieben, bereitstellen kann. Vorzugsweise ist das Vakuumsystem eine Vakuumkammer, die mindestens zwei verschiedene Einheiten umfasst, die jeweils in unterschiedliche Kammern getrennt sind, wie hierin beschrieben.
Wärme kann durch jedes Mittel angewendet werden, zum Beispiel direkt, indem die Folie unter einem Heizelement oder durch heiße Luft hindurch geführt wird, bevor sie auf die Oberfläche gegeben wird oder sobald sie auf der Oberfläche ist, oder indirekt, zum Beispiel durch Erhitzen der Oberfläche oder Auftragen eines heißen Gegenstandes auf die Folie, zum Beispiel auf Temperaturen von 50 bis 120 °C oder sogar 60 bis 90 °C, vorzugsweise zum Beispiel mit Infrarotlicht.
Die Folie kann durch jedes Mittel benetzt werden, zum Beispiel direkt durch Sprühen eines Benetzungsmittels (einschließlich Wasser, Lösungen des Folienmaterials oder Weichmachern für das Folienmaterial) auf die Folie, bevor sie auf die Oberfläche gegeben wird oder sobald sie auf der Oberfläche ist, oder indirekt durch Benetzen der Oberfläche oder durch Auftragen eines nassen Gegenstandes auf die Folie.
Das Befüllen der ersten und zweiten Bahn offener Beutel kann mit jeder bekannten Methode zum Befüllen von (bewegten) Gegenständen durchgeführt werden. Die genaue am meisten bevorzugte Methode hängt von der benötigten Produktform und Füllgeschwindigkeit ab.
Eine Methode ist zum Beispiel die Flutungsdosierung, wobei die Bahn offener Beutel mit kontinuierlicher horizontaler oder im Wesentlichen horizontaler Bewegung unter einer Dosiereinheit entlang geführt wird, die statisch ist und die über ein Gerät verfügt, das eine festgelegte Produktmenge oder ein festgelegtes Produktvolumen pro Zeiteinheit genau dosiert. Das Problem oder der Nachteil dieser Methode kann sein, dass das Produkt auf die Flächen zwischen den offenen Beuteln, die in der Regel als Versiegelungsfläche dienen, abgegeben wird; dies kann nicht nur eine Produktverschwendung darstellen, sondern auch das Versiegeln erschweren. Dieses Problem ist besonders akut bei Produkten in der Form beweglicher Flüssigkeiten. Pasten oder gelförmige Produkte sind für diese Art von Füllverfahren besser geeignet.
Im Allgemeinen umfassen bevorzugte Methoden die Reihenfüllung mit kontinuierlicher Bewegung, welche eine Abgabeeinheit verwendet, die sich über den offenen Beuteln befindet und die eine endlose, sich drehende Oberfläche mit Düsen aufweist, die sich in der Regel drehbar in kontinuierlicher Bewegung bewegt, wobei sich die Düsen mit derselben Geschwindigkeit wie die Beutel und in dieselbe Richtung bewegen, so dass sich jeder offene Beutel für die Dauer des Abgabeschrittes unter derselben Düse oder denselben Düsen befindet. Nach dem Befüllungsschritt drehen sich die Düsen und kehren zu ihrer Ausgangsposition zurück, um einen weiteren Abgabe-Befüllungsschritt zu beginnen. Jede Düse oder eine Reihe von Düsen zusammen ist vorzugsweise an ein Gerät angeschlossen, das genau steuern kann, dass nur eine festgelegte Produktmenge oder ein festgelegtes Produktvolumen während einer Rotation pro Düse, somit z. B. in einen Beutel, abgegeben wird.
Vorzugsweise kann das Befüllungs-/Abgabesystem so sein, dass 10 bis 100 Zyklen (Abfüllschritte) pro Minute durchgeführt werden können, oder sogar 30 bis 80 oder sogar 40 bis 70 pro Minute. Dies wird natürlich je nach Größe der offenen Beutel, Geschwindigkeit der Oberfläche usw. angepasst.
Eine stark bevorzugte Methode zum Füllen der offenen Beutel, die für eine sich in horizontaler geradliniger Bewegung bewegende Oberfläche geeignet ist, ist eine hin und her gehende Füllmethode. Dieses Verfahren verwendet vorzugsweise eine sich bewegende Abfüllstation, die umkehrbar (ändert die Bewegungsrichtung) und in der Geschwindigkeit variabel ist. Die Abfüllstation verfügt in der Regel über eine Reihe von Düsen, die sich für den Zeitraum, in dem Produkt in die offenen Beutel gegeben werden muss, jeweils mit derselben Geschwindigkeit wie die offenen (zu füllenden) Beutel und in dieselbe Richtung bewegen. Danach, in der Regel wenn ein Beutel voll ist, beendet die Düse bzw. beenden die Düsen, die den Beutel gefüllt haben, ihre Bewegung zusammen mit dem Beutel und kehren in entgegengesetzter Richtung zurück, um dann erneut anzuhalten, so dass sie über einem anderen offenen Beutel bzw. anderen offenen Beuteln, die noch gefüllt werden müssen, positioniert sind, und um dann mit derselben Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung wie die offenen Beutel erneut die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zu beginnen, bis sie die Geschwindigkeit der Beutel erreichen, um dann mit dieser Geschwindigkeit fortzufahren und mit der Abgabe und der Befüllung des Beutels bzw. der Beutel zu beginnen, wie im vorherigen Abfüllzyklus. Die Geschwindigkeit der Rückkehrbewegung kann höher sein als die Geschwindigkeit der Bewegung während des Füllens.
Jede Düse oder eine Anzahl von Düsen zusammen ist vorzugsweise an ein Gerät angeschlossen, das genau steuern kann, dass nur eine festgelegte Produktmenge oder ein festgelegtes Produktvolumen während einer Rotation pro Düse, somit z. B. in einen Beutel, abgegeben wird.
Die in dem Verfahren der Erfindung verwendete Abfülleinheit oder -station verwendet vorzugsweise einen Durchflussmesser und/oder eine Verdrängerpumpe, um die korrekten Produktmengen oder -volumina pro offenem Beutel zu dosieren, insbesondere hat sich eine Verdrängerpumpe als sehr exakt erwiesen. Hierbei wird die erforderliche Produktmenge oder das erforderliche Produktvolumen in die Pumpe eingeführt und anschließend in die Düsen gespeist. Wenn das System zum Beispiel so ist, dass 60 Beutel pro Abfüllzyklus gefüllt werden müssen, werden in der Regel 60 Düsen bereitgestellt, die an 60 Verdrängerpumpen (eine Pumpe pro Düse, pro Beutel) angeschlossen sind, die alle an einem Universaltank mit Produkt angeschlossen sind.
Die Pumpen können je nach abzugebendem Produkt angepasst werden. Wenn das Produkt zum Beispiel eine viskose Flüssigkeit ist, müssen die Pumpen stärker sein, wenn ein schnelles Abfüllen und somit eine schnelle Bewegung der Oberfläche erforderlich ist.
Andere verwendbare Methoden umfassen eine Durchflussmessung mithilfe eines magnetischen Durchflussmessers oder Massendurchflussmessers und eine Druckflussfüllung/-messung (die den Druck konstant hält und die Füllzeit und damit das Füllvolumen steuert).
Es kann auch bevorzugt sein, ein Abfüllsystem zu verwenden, bei dem vor dem Abfüllen eine zweite Oberfläche mit Öffnungen, die jeweils eine Oberfläche gleich oder kleiner der Oberfläche eines offenen Beutels aufweisen, auf die kon tinuierlich bewegte Bahn offener Beutel gegeben wird und kontinuierlich in der Richtung der Bahn von Beuteln und mit der Geschwindigkeit der Bahn offener Beutel bewegt wird, so dass die Öffnung während des Abfüllschrittes über einem offenen Beutel positioniert bleibt und dass mindestens der Raum zwischen einem Teil der Mulden durch die Oberfläche bedeckt ist, wobei die zweite Oberfläche vorzugsweise ein endloses, rotierbar bewegendes Band ist.
Das Befüllen findet dann durch die Öffnungen auf dieser Oberfläche oder auf diesem Band statt, so dass das Produkt nur in die offenen Beutel und nicht auf die Fläche zwischen den Beuteln, die bedeckt ist, gelangen kann. Dies ist vorteilhaft, da die Fläche zwischen den offenen Beuteln (zwischen den Mulden), die in der Regel beim Schließen der Beutel als Versiegelungsfläche dient, frei von Produkt bleibt, was eine bessere oder leichtere Versiegelung gewährleistet.
Die gefüllten, offenen Beutel werden dann geschlossen, was mit jeder Methode durchgeführt werden kann. Vorzugsweise wird dies auch in horizontaler Position und in kontinuierlicher, konstanter Bewegung und vorzugsweise auf dem horizontalen Abschnitt der vorstehend beschriebenen, endlosen Oberfläche durchgeführt.
Im Falle der zweiten bewegten Bahn ist es bevorzugt, dass das Verschließen durch kontinuierliches Zuführen eines zweiten Materials oder einer zweiten Folie, vorzugsweise einer wasserlöslicher Folie, über und auf die Bahn offener Beutel und dann vorzugsweise Aneinandersiegeln der ersten und zweiten Folie, in der Regel in dem Bereich zwischen den Mulden und somit zwischen den Beuteln, durchgeführt wird. Vorzugsweise wird das Verschlussmaterial mit derselben Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung bewegend wie die offenen Beutel auf die offenen Beutel aufgebracht.
Im Falle der ersten bewegten Bahn ist es bevorzugt, dass das Verschlussmaterial die zweite Bahn geschlossener, gefüllter Beutel ist, wobei das Schließen wie vorstehend beschrieben durchgeführt wird, d. h. durch kontinuierliches Platzieren der Bahn geschlossener, gefüllter Beutel auf die offenen Beutel, vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit und in dieselbe Richtung bewegt wie die offenen Beutel, und welche nachfolgend an die erste Folie gesiegelt wird. Als Alternative kann die erste bewegte Bahn auch mithilfe einer Folie aus Material, wie vorstehend für die zweite Bahn beschrieben, vor dem Übereinanderlegen und Versiegeln der ersten und zweiten bewegten Bahn von Beuteln geschlossen werden. Solche Ausführungsformen können im Falle von Produkten bevorzugt sein, die mehrere Flüssigkeiten enthalten, oder bei der Notwendigkeit, Beutel in nebeneinander angeordneter Beziehung, die jedoch übereinander angeordnet werden können, herzustellen.
Das Versiegeln kann mit jeder Methode durchgeführt werden. Das Versiegeln kann auf diskontinuierliche Weise, zum Beispiel durch Transportieren der Bahn von Beuteln in einen anderen Versiegelungsbereich und andere Siegelungsausrüstung, durchgeführt werden. Das Versiegeln wird jedoch vorzugsweise kontinuierlich und vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt, während sich die geschlossene Bahn von Beuteln kontinuierlich und mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, und es kann auch vorzugsweise in horizontaler Position, vorzugsweise auch auf dem horizontalen Abschnitt der Oberfläche durchgeführt werden.
Bevorzugte Methoden schließen Heißsiegeln, Quellschweißen und Lösungsmittel- oder Nasssiegeln ein. Hierbei kann es bevorzugt sein, dass nur die Fläche, die die Siegelnaht bilden soll, mit Wärme oder Lösungsmittel behandelt wird. Die Wärme oder das Lösungsmittel können durch jede Methode angewendet werden, vorzugsweise auf dem Verschlussmaterial, vorzugsweise nur auf den Flächen, die die Siegelnaht bilden sollen.
Vorzugsweise kann bei Anwendung von Heißsiegeln eine Walze mit Hohlräumen in der Größe des Teiles des Beutels, der nicht von der Mulde umschlossen ist, und mit einem Muster der Beutel (kontinuierlich) über die Bahnenbeutel, die unter der Walze durchgeführt werden, gerollt werden. Hierbei berührt die erhitzte Walze nur die Fläche, die die Versiegelungsfläche sein soll, nämlich zwischen den Beuteln, um die Ränder der Mulden herum. In der Regel betragen die Siegelungstemperaturen, selbstverständlich abhängig von dem Folienmaterial, von 50 bis 300 °C oder spezieller von 80 bis zu 200 °C. Ebenfalls nützlich ist ein bewegliches, umkehrbares Siegelungsgerät, das wie das oben genannte umkehrbare, bewegliche Abfüll-/Dosiergerät arbeitet und das die Fläche zwischen den Mulden, um die Ränder herum, für eine bestimmte Zeit berührt, um die Versiegelung zu bilden, und sich dann von der Versiegelungsfläche weg bewegt, um zurückzukehren und einen weiteren Versiegelungszyklus zu beginnen. Im Falle von Heißsiegeln ist es wichtig, dass sich die Versiegelungsfläche der zweiten Bahn mit der ersten Bahn nicht mit der Versiegelungsfläche der individuellen ersten und/oder zweiten Bahn von Beuteln überschneidet.
Wenn Lösungsmittel- oder Nasssiegeln oder -schweißen angewendet wird, kann es bevorzugt sein, dass auch Wärme angewendet wird. Bevorzugte Nass- oder Lösungsmittelsiegel- oder Quellschweißmethoden umfassen das selektive Auftragen von Lösungsmittel auf die Fläche zwischen den Mulden oder auf das Verschlussmaterial, zum Beispiel durch Aufsprühen oder Aufdrucken auf diese Flächen, und anschließend das Ausüben von Druck auf diese Flächen, um die Versiegelung zu bilden. Es können zum Beispiel Siegelwalzen und -bänder, wie vorstehend beschrieben (die wahlweise auch Wärme bereitstellen), verwendet werden.
Die übereinander angeordneten und versiegelten Beutelbahnen können dann durch eine Trennvorrichtung, die die Beutel voneinander trennt, in separate, übereinander angeordnete Mehrkammerbeutel getrennt werden, wobei die Bahn partiell so getrennt wird, dass Mehrkammerbeutel in nebeneinander angeordneter Beziehung, die jedoch übereinander angeordnet werden können, gebildet werden.
Das Trennen kann durch jede Methode durchgeführt werden. Es kann bevorzugt sein, dass das Trennen auch auf kontinuierliche Weise und vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit und vorzugsweise in horizontaler Position erfolgt.
Der Schritt des Trennens muss jedoch weder in horizontaler Position noch kontinuierlich durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Bahn geschlossener (versiegelter) Beutel zu dem Trenngerät, z. B. zu einer anderen Oberfläche, wo das Trenngerät arbeitet, transportiert werden. Für eine leichtere Verarbeitung kann es jedoch bevorzugt sein, den Schritt des Trennens auf derselben Oberfläche wie die vorherigen Schritte durchzuführen.
Das Trenngerät kann zum Beispiel ein scharfer Gegenstand oder ein heißer Gegenstand sein, wobei sich dieser im letzteren Fall durch die Folie/Versiegelungsfläche ,brennt'. Bevorzugt sein kann eine Walze mit scharfen Werkzeugen, wie einem Messer, mit Hohlräumen in der Größe und mit dem Muster der Beutel, die so über die Beutel rollt, dass die scharfen Werkzeuge nur die zu trennende Fläche berühren. Vorzugsweise kann bei Bewegung der Bahn von Beuteln in eine Richtung (z. B. kontinuierlich und/oder horizontal, zum Beispiel immer noch auf der endlosen Oberfläche hierin) auch ein statisches Gerät, das die Fläche zwischen den Beuteln entlang der Bewegungsrichtung berührt, verwendet werden, um die Beutel in der Bewegungsrichtung auf kontinuierliche Weise zu trennen. Dann kann das Trennen zwischen den Beuteln in Breitenrichtung der Beutelbahn durch einen intermittierenden Trennschritt, zum Beispiel durch kurzfristiges Aufbringen eines Trenngeräts auf die Fläche, Entfernen des Trenngeräts und Wiederholen dieser Handlung mit dem nächsten Satz von Beuteln, durchgeführt werden.
Der Beutel kann bei diesbezüglichem Gebrauch jede Gestalt und Form aufweisen und aus einem beliebigen Material sein, das sich zum Fassen des Produkts vor der Verwendung eignet, z. B. ohne die Freigabe der Zusammensetzungen aus dem Beutel vor Berührung der Zusammensetzung des Beutels mit Wasser zu ermöglichen. Die genaue Ausführung hängt z. B. von der Art und der Menge der Zusammensetzungen im Beutel, der Anzahl der Kammern im Beutel und den Eigenschaften ab, die der Beutel aufweisen muss, um die Zusammensetzungen zu fassen, zu schützen und abzugeben oder freizusetzen.
Bevorzugt sind wasserlösliche Beute mit einer Kammer, umfassend eine flüssige Zusammensetzung, und einer weiteren Kammer, umfassend eine pulverförmige oder verdichtete pulverförmige Zusammensetzung. Während der Herstellung der Flüssigkeit enthaltenden Kammer wird in der Regel eine Luftblase gebildet. Diese Luftblase kann die Komprimierbarkeit des Beutels senken und deshalb das Schließen des Spenders nach dem Einlegen des Beutels erschweren. Es wurde gefunden, dass das Schließen erleichtert wird, wenn das Verhältnis des Luftblasendurchmessers zu der maximalen seitlichen Abmessung der Beutelauflagefläche ungefähr 1:5 bis ungefähr 1:2 ist. Vorzugsweise hat die Blase einen Durchmesser von ungefähr 9 bis ungefähr 16 mm. Die Abmessung der Blase kann durch Prozessparameter gesteuert werden.
Bei der Verwendung wird der wasserlösliche Beutel gewöhnlich in den Spender der Spülmaschine gegeben und während des Hauptzyklus des Geschirrspülverfahrens freigesetzt. Jedoch sind die Spender einiger Geschirrspülmaschinen nicht vollständig wasserdicht, hauptsächlich aus zwei Gründen, entweder besitzt der Spender einige Öffnungen, die den Wassereintritt ermöglichen, oder der Spender ist mit einem Gummiband abgedichtet, das sich aufgrund der hohen Temperatur des Geschirrspülverfahrens mit der Zeit verformen kann. Ein Wassereintritt in den Spender kann den verfrühten Austritt von Beutelinhalt verursachen, der somit am Ende der Vorwäsche verloren geht. Dieses Problem ist besonders akut im Falle von Beuteln, die flüssige Zusammensetzungen mit niedriger Viskosität umfassen, worin eine beträchtliche Menge des Produkts vor dem Hauptwaschzyklus verloren gehen kann. Dieses Problem kann umgangen werden, indem der Beutel oder mindestens die Flüssigkeit enthaltende Kammer davon aus einem Folienmaterial hergestellt werden, das so ausgelegt ist, dass es die Vorwäsche überdauert und den Beutelinhalt bei oder nach Beginn des Hauptwaschzyklus freisetzt. In europäischen Maschinen ist die Vorwäsche gewöhnlich ein Kaltwasserzyklus (ungefähr 20 °C oder weniger) ohne Reinigungsmittel und mit einer Dauer von ungefähr 10 bis 15 min.
Vorzugsweise besitzt das Folienmaterial entsprechend dem nachstehend definierten Test eine Wasserlöslichkeit von weniger als ungefähr 50 %, mehr bevorzugt weniger als ungefähr 20 % und insbesondere weniger als ungefähr 5 % unter Kaltwasserbedingungen (20 °C oder niedriger), wenn es dem Wasser für mindestens 10 Minuten, vorzugsweise mindestens 15 Minuten ausgesetzt wird; und eine Wasserlöslichkeit von mindestens ungefähr 50 %, mehr bevorzugt mindestens ungefähr 75 % und insbesondere mindestens ungefähr 95 % unter Warmwasserbedingungen (30 °C oder höher, vorzugsweise 40 °C oder höher), wenn es dem Wasser für ungefähr 5 Minuten ausgesetzt wird, und vorzugsweise wenn es dem Wasser für ungefähr 3 Minuten ausgesetzt wird. Solche Folienmaterialien werden hierin als im Wesentlichen unlöslich in kaltem Wasser, aber löslich in warmem Wasser bezeichnet. Manchmal wird dies einfach als „warmwasserlöslich" abgekürzt.
50 Gramm ± 0,1 Gramm Beutelmaterial werden in einen vorher abgewogenen 400-ml-Becher gegeben, und 245 ml ± 1 ml destilliertes Wasser werden hinzugegeben. Dies wird durch Verwendung eines Wasserbades und unter kräftigem Rühren mit einem Magnetrührer, der auf 63 rad/(600 U/min) eingestellt ist, für die gewünschte Zeit auf der gewünschten Temperatur gehalten. Die Mischung wird dann durch einen qualitativen Sinterglasfilter mit einer maximalen Porengröße von 20 μm gefiltert. Das Wasser wird von dem gesammelten Filtrat mit einem beliebigen herkömmlichen Verfahren abgetrocknet und das Gewicht des zurückgebliebenen Materials (das die gelöste oder dispergierte Fraktion darstellt) bestimmt. Danach können die prozentuale Löslichkeit oder die prozentuale Dispergierbarkeit berechnet werden.
Im Handel erhältliche Folien, die in kaltem Wasser unlöslich und in heißem Wasser löslich sind, schließen BP26, erhältlich von Aicello, L 10 und L 15, erhältlich von Aquafilm, VF-M und VM-S, erhältlich von Kuraray, und E-2060, erhältlich von Monosol, ein.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Mehrkammerbeutel eine erste Kammer, umfassend eine flüssige Zusammensetzung, und eine zweite Kammer, umfassend eine Pulver- oder verdichtete Pulverzusammensetzung. Die Flüssigkeit enthaltende Kammer ist vorzugsweise aus einem warmwasserlöslichen Material, wie vorstehend beschrieben, hergestellt, und die Kammer mit dem Pulver oder dem verdichteten Pulver ist aus kaltwasserlöslichem Material hergestellt, d. h. einem Material, das unter Kaltwasserbedingungen (20 °C oder niedriger) in einem Umfang von mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 75 Gew.-%, mehr bevorzugt mindestens 95 Gew.-% löslich ist, wenn es dem Wasser 5 Minuten lang ausgesetzt ist, und vorzugsweise, wenn es dem Wasser 3 Minuten lang ausgesetzt ist. Aufgrund der Betriebsweise europäischer Geschirrspülmaschinen (sie werden mit kaltem Wasser gefüllt, und das kalte Wasser wird mittels eines Erhitzers erwärmt), braucht die Kammer aus warmwasserlöslichem Material länger, um sich aufzulösen, als die Kammer aus kaltwasserlöslichem Material. Diese Art von Beutel ermöglicht eine verzögerte Freisetzung der flüssigen Zusammensetzung und stellt so eine optimierte Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung bereit. Vorzugsweise umfasst die flüssige Zusammensetzung Reinigungsenzym, was unter dem Gesichtspunkt der Enzymlagerbeständigkeit vorteilhaft ist, wobei das Enzym von dem Bleichmittel und von hoch alkalischen Materialien, die in der Pulver- oder verdichteten Pulverzusammensetzung enthalten sind, getrennt ist. Außerdem braucht die Kammer, die die Flüssigkeit enthält, (im Wesentlichen kaltwasserunlöslich und warmwasserlöslich) länger, um sich aufzulösen oder zu zersetzen, als die Feststoff enthaltende Kammer (kaltwasserlöslich), was die negative Wechselwirkung zwischen Bleichmitteln und Enzymen und zwischen Tensid und Enzymen in der Waschflotte minimiert und eine bessere Entfernung von Eiweißschmutz und ein Vorteile verringerter Fleckenbildung in den späteren Phasen des Geschirrspülverfahrens bereitstellt.
Beutelkammern, die feste Zusammensetzungen enthalten, insbesondere Sauerstoffbleichmittel umfassende Zusammensetzungen, werden gewöhnlich mit Na deln angestochen, um das Austreten von etwaigem gebildeten Sauerstoff zu ermöglichen. Die durch das Anstechen gebildeten Löcher ermöglichen jedoch auch den Austritt von Duftstoffen oder unangenehmen Gerüchen. Zum Beispiel haftet Tensiden oft ein unangenehmer Geruch an, und wenn solche Beutel in einer sekundären Verpackung verpackt werden, kann sich der unangenehme Tensidgeruch im oberen Abschnitt der Verpackung konzentrieren und jedes Mal, wenn der Benutzer die Verpackung öffnet, freigesetzt werden. Dieses Problem kann durch Einschließen des Tensids in die flüssige Zusammensetzung vermieden werden, da Flüssigkeit enthaltende Kammern frei von Löchern hergestellt sein müssen. So umfasst die flüssige Zusammensetzung entsprechend einer anderen Ausführungsform ein Tensid. Ein anderer Vorteil, wenn das Tensid in der flüssigen Phase vorliegt, besteht darin, dass Probleme beim Auftragen des Tensids auf das feste Material vermieden werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Tensid mit einer gewissen Verzögerung im Hinblick auf die feste Zusammensetzung freigesetzt wird, was eine bessere Leistung des Bleichmittels und der Enzyme, die durch Wechselwirkung zwischen dem Tensid und den Geschirroberflächen beeinträchtigt werden kann, ermöglicht.
Vorzugsweise wird Duftstoff in die feste Zusammensetzung eingebracht, wobei das Anbringen von winzigen Löchern eine langsame Freisetzung des Duftstoffes ermöglicht, bevor das Produkt im Geschirrspüler verwendet wird.
Folien, die im Wesentlichen in kaltem Wasser unlöslich und in warmem Wasser löslich sind, haben einen verhältnismäßig niedrigen Feuchtigkeits- und Weichmachergehalt, deshalb würde die Folie eine beträchtliche Zeit und Temperatur benötigen, um mittels Heißsiegeln verschlossen zu werden. Diese Anforderungen können zu Beschädigung der Folie führen, wie zum Beispiel zu Löchern an der Stelle, an der die Folie in der Mulde gedehnt wird, was undichte Stellen verursacht, die besonders im Falle von Beuteln, die Flüssigkeit enthalten, problematisch sind. Deshalb ist es bevorzugt, dass Kammern aus Folien, die im Wesentlichen in kaltem Wasser unlöslich und in warmem Wasser löslich sind und die Flüssigkeiten enthalten, unter Verwendung von Lösungsmitteln versiegelt werden, das die Folie vor dem Versiegeln teilweise hydratisiert, was die für die Versiegelung benötigte Zeit und Temperatur senkt, starke Versiegelungen erzeugt und die Bildung von Löchern verhindert. In der bevorzugten Ausführungsform von Beuteln mit differenzieller Löslichkeit, die eine Kammer, umfassend eine flüssige Zusammensetzung, und eine andere Kammer, umfassend eine pulverförmige Zusammensetzung, aufweisen, worin die Flüssigkeit enthaltende Kammer aus Material besteht, das im Wesentlichen in kaltem Wasser unlöslich und in warmem Wasser löslich ist, und die Pulver enthaltende Kammer aus Material besteht, das in kaltem Wasser löslich ist, wird bevorzugt, dass die Flüssigkeit enthaltende Kammer durch Lösungsmittelsiegeln verschlossen wird, während die Flüssigkeit enthaltende Kammer durch Heißsiegeln mit der Pulver enthaltenden Kammer versiegelt wird.
Der Beutel kann auch außerhalb des Spenders, zum Beispiel im Besteckkorb, in einem Netz oder an der Tür des Geschirrspülers positioniert werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, den gesamten Beutel aus einem Folienmaterial herzustellen, wie zum Beispiel dem vorstehend beschriebenen, das den Beutelinhalt mindestens bis zum Beginn des Hauptwaschzyklus schützt.
Obwohl die in dem Beutel enthaltenen Produkte so beschaffen sind, dass sie sich leicht in Wasser auflösen oder verteilen, kann es bevorzugt sein, dass zersetzende Wirkstoffe, wie Sprudelquellen, wasserquellfähige Polymere oder Tonerden, im Beutel selbst und/oder in dem darin enthaltenen Produkt vorhanden sind, insbesondere Sprudelquellen auf der Grundlage einer Säure und einer Carbonatquelle. Geeignete Säuren schließen die organischen Carbonsäuren wie Fumarsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Citronensäure ein; geeignete Carbonatquellen schließen Natriumsalze von Carbonat, Hydrogencarbonat, Percarbonat ein. Bevorzugte Mengen für die Zersetzungshilfsstoffe oder Sprudelquellen oder beides sind von 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-% oder sogar von 0,2 Gew.-% bis 10 Gew.-% oder so gar von 0,3 bis 5 Gew.-% der gesamten im Beutel enthaltenen Zusammensetzung.
Beispiele:
In Beispielen verwendete Abkürzungen
In den Beispielen haben die abgekürzten Komponentenbezeichnungen die folgenden Bedeutungen:

Carbonat:: Wasserfreies Natriumcarbonat
STPP:: Natriumtripolyphosphat
Silicat:: Amorphes Natriumsilicat (SiO₂:Na₂O = 2:1 bis 4:1)
HEDP:: Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure
Perborat:: Natriumperboratmonohydrat
Percarbonat:: Natriumpercarbonat der Nominalformel 2Na₂CO₃·3H₂O₂
Carbonat:: Wasserfreies Natriumcarbonat
Termamyl:: α-Amylase, erhältlich von Novo Nordisk A/S
Savinase:: Protease, erhältlich von Novo Nordisk A/S
FN3:: Protease, erhältlich von Genencor
SLF18:: Poly-Tergent^®, erhältlich von BASF
ACNI:: Alkylverkapptes nichtionisches Tensid der Formel C_9/11 H_19/23 EO₈-Cyclohexylacetal
C₁₄AO:: Tetradecyldimethylaminoxid
C₁₆AO:: Hexadecyldimethylaminoxid
Duramyl:: α-Amylase, erhältlich von Novo Nordisk A/S
DPM:: Dipropylenglycolmethylether
DPG:: Dipropylenglycol
Methocel:: Celluloseverdickungsmittel, erhältlich von Dow Chemical

In den folgenden Beispielen werden alle Mengen in Gewichtsprozent (Gew.-%) angegeben.
Beispiele 1 bis 8
Die Zusammensetzungen von Beispielen 1 bis 4 werden in einen geschichteten PVA-Zweikammerbeutel mit rechteckiger Basis eingegeben. Der Zweikammerbeutel ist aus einer Monosol M8630-Folie, wie von Chris-Craft Industrial Products erhältlich, hergestellt. 17,2 g der teilchenförmigen Zusammensetzung und 4 g der flüssigen Zusammensetzung werden in die zwei unterschiedlichen Kammern des Beutels gegeben. Die Abmessungen des Beutels unter einer 2-kg-Last sind: Länge 3,7 cm, Breite 3,4 cm und Höhe 1,5 cm. Das Seitenverhältnis von Länge zu Breite ist demzufolge 1,5:3,2 oder 1:2,47. Der Beutel wird mithilfe eines Verfahrens mit zwei endlosen Oberflächen hergestellt, worin sich beide Oberflächen in kontinuierlicher horizontaler geradliniger Bewegung, wie hierin beschrieben, bewegen. Gemäß diesem Verfahren wird eine erste Bahn von Beuteln durch Bilden und Füllen einer ersten Bahn offener Beutel, die auf einer ersten endlosen Oberfläche angebracht sind, und Schließen der ersten Bahn offener Beutel mit der zweiten Bahn gefüllter und versiegelter Beutel, die sich synchron damit bewegen, hergestellt.
Der Beutel wird in die 25 ml umfassende Spenderkammer einer Bosch Siemens 6032-Geschirrspülmaschine gegeben, der Spender wird geschlossen und die Spülmaschine in ihrem normalen 55-°C-Programm betrieben.

Claims

Maschinen-Geschirrspülprodukt in der Form eines wasserlöslichen Beutels, umfassend mehrere Kammern in generell übereinander angeordneter oder übereinander anordbarer Beziehung, die jeweils einen oder mehrere Reinigungsmittelwirkstoff oder Hilfsbestandteile enthalten, worin mindestens eine der mehreren Kammern eine flüssige Zusammensetzung [oder eine Zusammensetzung in Form einer Paste, eines Gels oder Wachses] umfasst und worin der Beutel ein Volumen von 5 bis 70 ml und ein Längen/Breiten-Aspektverhältnis im Bereich von 2:1 bis 1:8, vorzugsweise von 1:1 bis 1:4 aufweist.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach Anspruch 1, worin die mehreren Kammern in einer generell übereinander angeordneten Beziehung stehen und worin der Beutel obere und untere, generell gegenüber liegende Außenwände, eine randartige Seitenwand und eine oder mehrere innere Trennwände umfasst und worin jede der oberen und unteren Außenwände und die randartige Seitenwand durch Thermoformung, Vakuumformung oder eine Kombination davon gebildet werden.
Maschinen-Geschirrspülprodukt in der Form eines wasserlöslichen Beutels, umfassend mehrere Kammern in generell übereinander angeordneter Beziehung, worin jede Kammer einen oder mehrere Reinigungsmittelwirkstoff- oder Hilfsbestandteile enthält, worin mindestens eine der mehreren Kammern eine flüssige Zusammensetzung umfasst und worin der Beutel obere und untere, generell gegenüber liegende Außenwände, eine randartige Seitenwand und eine oder mehrere innere Trennwände umfasst und worin jede der oberen und unteren Außenwände und die randartige Seitenwand durch Thermoformung, Vakuumformung oder eine Kombination davon gebildet werden.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach Anspruch 2 oder 3, worin jede innere Trennwand an einer Außen- oder Seitenwand des Beutels entlang einer einzigen Schweißnaht oder sowohl an einer Außen- als auch an einer Seitenwand des Beutels entlang mehrerer Schweißnähte, die sich zumindest teilweise nicht überschneiden, befestigt ist.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach einem der Ansprüche 2 bis 4, worin jede Trennwand durch Heiß- oder Lösemittelschweißen an einer oder mehreren Außen- oder Seitenwänden befestigt ist.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach einem der Ansprüche 2 bis 5, worin mindestens eine innere Trennwand entlang einer ersten durchgängigen Schweißnaht an einer oberen oder unteren Außenwand befestigt ist und die Außenwand und/oder die Trennwand entlang einer zweiten durchgängigen Schweißnaht an der randartigen Seitenwand befestigt sind und worin die Schweißnähte im Falle von Heißverschweißungen sich im Wesentlichen nicht überschneiden und im Falle von Lösungsmittelverschweißungen sich mindestens teilweise nicht überschneiden.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach Anspruch 6, das einen in Längsrichtung verlaufenden Gürtelbereich aufweist, der durch die erste und zweite Schweißnaht begrenzt ist, worin sich die erste Schweißnaht oder der nicht überlappende Abschnitt davon weiter innerhalb als die zweite Schweißnaht und in Längsrichtung versetzt dazu befindet, worin der Gürtelbereich und die randartige Seitenwand im Allgemeinen coextensiv zueinander sind.
Maschinen-Geschirrspülprodukt in der Form eines wasserlöslichen Beutels, umfassend mehrere Kammern in generell übereinander angeordneter Beziehung, worin jede Kammer einen oder mehrere Reinigungsmittelwirkstoff- oder Hilfsbestandteile enthält, worin mindestens eine der mehreren Kammern eine flüssige Zusammensetzung umfasst und worin der Beutel obere und untere, generell gegenüber liegende Außenwände, eine randartige Seitenwand und eine oder mehre re innere Trennwände umfasst, worin mindestens eine innere Trennwand entlang einer ersten Schweißnaht an einer oberen oder unteren Außenwand befestigt ist und die Außenwand und/oder die Trennwand entlang einer zweiten Schweißnaht an der randartigen Trennwand befestigt sind und worin sich die Schweißnähte mindestens teilweise nicht überschneiden.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach Anspruch 8, das einen in Längsrichtung verlaufenden Gürtelbereich aufweist, der durch die erste und zweite Schweißnaht begrenzt ist, wobei sich die erste Schweißnaht oder der nicht überschneidende Abschnitt davon weiter innerhalb als die zweite Schweißnaht und in Längsrichtung versetzt davon befindet, wobei der Gürtelbereich und die randartige Seitenwand generell coextensiv zueinander sind.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach Anspruch 1, worin die mehreren Kammern in einer nebeneinander angeordneten, aber generell übereinander anordbaren Beziehung stehen und worin der Beutel obere und untere, generell gegenüber liegende Außenwände, eine oder mehrere randartige Seitenwände und eine oder mehrere äußere Trennwände umfasst und worin jede der oberen und unteren Außenwände und die randartigen Seitenwände durch Thermoformung, Vakuumformung oder eine Kombination davon gebildet werden.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin mindestens eine der mehreren Kammern eine pulverförmige Zusammensetzung, umfassend teilchenförmiges Bleichmittel, umfasst.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach Anspruch 1, worin die flüssige Zusammensetzung ein reinigungswirksames Enzym umfasst.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin eine oder mehrere der mehreren Kammern ein organisches Lösemittelsystem umfasst, das zum Entfernen von angekochten, angebackenen und angebrannten Verschmutzungen wirksam ist, und worin das organische Lösemittelsystem aus Alkoholen, Aminen, Estern, Glycolethern, Glycolen, Terpenen und Mischungen davon ausgewählt ist.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin jede der mehreren Kammern eine unterschiedliche Zersetzungsgeschwindigkeit oder ein unterschiedliches Auflösungsprofil unter Gebrauchsbedingungen aufweist.
Maschinen-Geschirrspülprodukt nach Anspruch 15, worin mindestens eine der Kammern aus einem Material hergestellt ist, das im Wesentlichen in kaltem Wasser bei oder unter 20 °C unlöslich und in warmem Wasser bei oder über 30 °C löslich ist, und worin vorzugsweise mindestens eine andere Kammer aus einem Material hergestellt ist, das in kaltem Wasser bei oder unter 20 °C löslich ist.
Verfahren zum Waschen von Geschirr in einer automatischen Geschirrspülmaschine unter Verwendung des Maschinen-Geschirrspülproduktes eines der vorangehenden Ansprüche.