[0001] Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verpackungsverfahren für Konsumgüter.
Insbesondere offenbart diese Anmeldung Verfahren zur Verpackung von Konsumgütern mit
wasserlöslichen Verpackungsmaterialien. Das beschriebene Verfahren eignet sich beispielsweise
für die Verpackung von Füllgütern aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmittel,
Kosmetika, Oberflächenbehandlungsmitteln, Pharmazeutika, Ktirperpflegemittel, Agrarhilfsmittel,
Klebstoffe, Baustoffe, Farbstoffe oder Lebensmittel.
[0002] Konsumgüter, wie beispielsweise Wasch- oder Reinigungsmittel, sind heute für den
Verbraucher in vielfältigen Angebotsformen erhältlich. Neben Pulvern und Granulaten
umfaßt dieses Angebot beispielsweise auch Konzentrate in Form extrudierter oder tablettierter
Zusammensetzungen. Diese festen, konzentrierten bzw. verdichteten Angebotsformen zeichnen
sich durch ein verringertes Volumen pro Dosiereinheit aus und senken damit die Kosten
für Verpackung und Transport. Insbesondere die Tabletten erfüllen dabei zusätzlich
den Wunsch des Verbrauchers nach einfacher Dosierung.
[0003] Als Alternative zu den zuvor beschriebenen partikulären oder kompaktierten Mitteln
werden in den letzten Jahren zunehmend feste oder flüssige Zusammensetzungen beschrieben,
welche eine wasserlösliche oder wasserdispergierbare Umhüllung aufweisen. Diese Mittel
zeichnen sich wie die Tabletten durch eine vereinfachte Dosierung aus, da sie zusammen
mit der wasserlöslichen Umhüllung dosiert werden können, andererseits ermöglichen
sie aber gleichzeitig auch die Konfektionierung flüssiger oder pulverförmiger Mitteln,
welche sich gegenüber den Kompaktaten durch eine bessere Auflösung und schnellere
Wirksamkeit auszeichnen.
[0004] Zur Herstellung und räumlichen Ausgestaltung dieser wasserlöslichen Verpackungen
stehen dem Fachmann eine Reihe unterschiedlicher Verfahren zur Verfügung. Zu diesen
Verfahren zählen u.a. das Flaschenblasen, der Spritzguß sowie unterschiedliche Tiefziehverfahren.
Gegenüber den Tabletten zeichnen sich die nach diesen Verfahren hergestellten Mittel
zwar in der Regel durch verbesserte Auflösungseigenschaften aus, gleichzeitig ist
das Volumen dieser Mittel pro Dosiereinheit auf Grund der fehlenden Kompaktierung
jedoch größer als das Volumen in ihrer Leistung vergleichbarer Tabletten. Durch dieses
vergrößerte Volumen ergeben sich jedoch Probleme bei der Dosierung dieser Mittel,
beispielsweise bei der Dosierung von Wasch- oder Reinigungsmittel über das Dosierfach
von Waschmaschinen oder Geschirrspülmaschinen. Einhergehend mit diesem vergrößerten
Volumen zeichnen sich insbesondere die mittels Tiefziehverfahren hergestellten verpackten
Mittel durch eine unattraktive Optik und Haptik aus.
[0005] Die Beutel sind schlaff und nicht formstabil; das Verpackungsmaterial zeigt für das
bloße Auge sichtbare Falten und Verwerfungen. Zur Lösung dieses Problems offenbart
die
WO 02/16206 (Reckitt Benckiser) ein Verfahren zur Herstellung aufgeblasener, wasserlöslicher
Behälter, bei welchem die verpackten Inhaltsstoffe wenigstens eine Substanz umfassen,
welche nach dem Verschließen des Beutels ein Gas freisetzt und so den Innendruck des
Beutels erhöht. Ein solches Verfahren hat den Nachteil, daß die verpackten Mittel
mindestens eine derartige Gas freisetzende Substanz enthalten müssen und bei einer
Beschädigung des Behälters ihre vorteilhafte Optik und Haptik innerhalb kurzer Zeit
verlieren. Schließlich wird bei diesen Mitteln ein nicht unerheblicher Teil des Volumens
einer Dosiereinheit von einem Gas oder Gasgemisch eingenommen.
[0006] Die
WO 03/031266 offenbart ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Mehrkammerbeutel durch Tiefziehen
eines ersten Films in eine Form, Befüllen einer dabei gebildeten ersten Kammer und
Ausbildung einer zweiten befüllten Kammer durch Tiefziehen eines zweiten Films, welches
unit Hilfe eines durch Löches im ersten Film wirkenden Unterdrucks erfolgt. Mit diesem
Verfahren soll der Filmverbrauch bei der Herstellung von Mehrkammerbeuteln reduziert
werden, und das Ausrichten separat gebildetes Beutel soll überflüssig werden.
[0007] Aufgabe der vorliegende Anmeldung war daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur
Verpackung von Konsumgütern aus dem Bereich der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika,
Pharmazeutika, Körperpflegemittel, Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel,
Baustoffe, Farbstoffe oder Lebensmittel mit wasserlöslichen Verpackungsmaterialien,
welches die Herstellung verpackter Mittel mit minimiertern Volumen ermöglicht. Die
resultierenden Mittel sollten weiterhin ein für den Verbraucher attraktives Erscheinungsbild
bieten und sollten insbesondere prall gefüllt und formstabil sein.
[0008] Es wurde nun festgestellt, daß diese Aufgaben durch ein Verfahren gemäß den Patentansprüchen
gelöst werden können.
[0009] Als "Konfektionierung" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beispielsweise
die Versiegelung Aufnahmekammern und/oder die Vereinzelung der Aufnahmekammern bezeichnet
[0010] Zur Erzeugung des benötigten Unterdrucks in dem efindungsgemaßen Verfahren eignen
sich alle dem Fachmann für diese Zwecke bekannten Pumpen, insbesondere bevorzugt werden
die für ein Grobvakuum einsetzbaren Wasserstrahl-, Flüssigkeitsdampfstrahl-, Wasserring-
u. KolbenPumpen. Bevorzugt eingesetzt werden können aber beispielsweise auch Drehschieber-,
Sperrschieber-, Trochoiden- und Sorptions-Pumpen sowie sogenannte Rootsgebläse und
Kryopumpen. Zur Einstellung eines Feinvakuums sind Drehschieber-Pumpen, Diffusionspumpen,
Rootsgebläse, Verdränger-, Turbomolekular-, Sorptions-, Ionengetter-Pumpen (Getter)
bevorzugt
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der
erzeugte Unterdruck in dieser bevorzugten Verfahrensvariante zwischen -100 und -1013
mbar, vorzugsweise zwischen -200 und -1013 mbar, besonders bevorzugt zwischen -400
und -1013 mbar und insbesondere zwischen -800 und -1013 mbar.
[0012] In einer ersten bevorzugten Verfahrensvariante wird der Unterdruck in dem befüllten
Behälter nach dem Aufbringen der wasserlöslichen Folienbahn auf den befüllten Behälter
in Schritt c) und vor dem Versiegeln in Schritt e) erzeugt.
[0013] In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird der Unterdruck in dem befüllten
Behälter nach dem Versiegeln in Schritt e) und vor dem Konfektionieren in Schritt
i) erzeugt.
[0014] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wird der Unterdruck sowohl in dem befüllten
Behälter, also unterhalb der in Schritt c) aufgebrachten Folienbahn, als auch außerhalb
des befüllten Behälters, oberhalb der in Schritt c) aufgebrachten Folienbahn erzeugt.
Eine solche besonders vorteilhafte Verfahrensführung ist beispielsweise dadurch zu
realisieren, daß das unter Ausbildung eines Behälters verformte wasserlösliche Material
mit einem Mittel befüllt und diese Füllung anschließend durch Aufbringen einer wasserlöslichen
Folienbahn abgedeckt wird. Der befüllte und abgedeckte Behälter wird anschließend
in eine Unterdruckkammer verbracht. Aufgrund der in der aufgebrachten wasserlöslichen
Folienbahn befindlichen Öffnungen, wird bei Anlegen eines Vakuums an die Unterdruckkammer
sowohl in dem befüllten Behälter, also unterhalb der in Schritt c) aufgebrachten Folienbahn,
als auch außerhalb des befüllten Behälters, oberhalb der in Schritt c) aufgebrachten
Folienbahn ein Unterdruck erzeugt, da die unterhalb der in Schritt c) aufgebrachten
Folienbahn befindliche Luft durch diese Öffnungen in den Raum oberhalb der in Schritt
c) aufgebrachten Folienbahn gelangt und von dort durch das angelegte Vakuum aus der
Unterdruckkammer entfernt wird. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die
in Schritt c) aufgebrachte Folienbahn mit dem befüllten Behälter derart versiegelt,
daß der Behälter allseits verschlossen wird und insbesondere keine Luft mehr durch
die Öffnungen der in Schritt c) aufgebrachten Folienbahn in den Behälter gelangen
kann. Wird dann der versiegelte Behälter aus der Unterdruckkammer entfernt, bewirkt
der von außen auf den Behälter einwirkende Atmosphärendruck, daß sich die Außenwände
des Behälters, insbesondere die in Schritt c) aufgebrachte Folienbahn eng an das Füllgut
anlegt
[0015] Das Verfahren ermöglicht die Herstellung kompakter und formstabiler Portionspackungen
mit geringem Volumen. Bei der Versiegelung des Behälters in Schritt e) wird der Behälter
vorzugsweise allseits vollständig verschlossen. Die Versiegelung kann dabei auf verschiedene
Weise erfolgen. Besonders bevorzugt werden Heißsiegelverfahren. Bei der Versiegelung
ist es insbesondere bevorzugt, daß die Öffnungen der in Schritt c) aufgebrachten wasserlöslichen
Folienbahn durch den Siegelprozeß verschlossen, das heißt verschweißt werden, oder
durch die Siegelnaht vom Innenraum des Behälters abgetrennt werden. Im letzteren Fall
befinden sich die Öffnungen nach der Versiegelung außerhalb der Siegelnaht und können
zusammen mit dem umgebenden Folienmaterial beispielsweise im Rahmen der Konfektionierung
bei der Vereinzelung abgetrennt werden.
[0016] In dem Verfahren wird der Behälter in Schritt b) nur teilweise befüllt. Bevorzugt
werden hierbei Verfahren, bei denen der Füllgrad des Behälters nach der Befüllung
zwischen 10 und 95 Vol.%, vorzugsweise zwischen 20 und 90 Vol.% und insbesondere zwischen
40 und 80 Vol.-% beträgt Nach dem Entlasten des Unterdrucks in Schritt wird die wasserlösliche
Folienbahn aufgrund des einwirkenden Atmosphärendrucks in den Behälter gedrückt und
legt sich dort eng an das Füllgut an. Auf diese Weise entsteht in dem Behälter eine
erste abgetrennte Aufnahmekammer im Bodenbereich des Behälters, über der sich das
in Schritt b) unbefüllte Restvolumen des wasserlöslichen Behälters aus Schritt a)
befindet und auf die in einem weiteren Füllvorgang ein zweites Füllgut eingefüllt
werden kann. Dieses zweite Füllgut kann dann erneut mit einer Siegelfolien abgedeckt
und versiegelt werden. Die resultierenden Produkte zeichnen sich durch eine 2-Phasen
Optik aus, wobei die beiden gebildeten Kammern durch die in Schritt c) aufgebrachte
wasserlösliche Folienbahn voneinander getrennt werden. Wird durch die zweite Befüllung
der in Schritt a) gebildete wasserlösliche Behälter erneut nur teilweise befüllt und
erfolgt die zweite Versiegelung erneut in einer Unterdruckkammer nach dem vorbeschriebenen
Verfahren, so lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren kompakte Wasch- oder
Reinigungsmittel mit 3-Phasen Optik und drei voneinander getrennten Aufnahmekammern
herstellen. Es handelt sich bei dem Verfahrensprodukt um eine kompakte, portionierte
Wasch- oder Reinigungsmittelportion mit zwei voneinander getrennten Aufnahmekammern.
[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens werden im Anschluß an Schritt
h) und vor der Konfektionierung die Schritte d) bis f), vorzugsweise jedoch die Schritte
d) bis g) und insbesondere die Schritt d) bis h) wiederhoft. Mit anderen Worten werden
in der vorliegenden Anmeldung Verfahren, umfassend die Schritte:
- a) Verformen eines wasserlöslichen Materials unter Ausbildung eines Behälters;
- b) Teilweises Befüllen des Behälters mit einem Füllgut, ausgewählt aus der Gruppe
der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel, Agrarhilfsmittel,
Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe oder Lebensmittel;
- c) Aufbringen einer wasserlöslichen Folienbahn auf den teilweise befüllten Behälter,
- d) Verbringen des mit der Folienbahn abgedeckten Behälters in eine Unterdruckkammer
und Ausbildung eines Unterdrucks in dieser Kammer,
- e) Versiegeln des teilweise befüllten Behälters;
- f) Entlasten des Unterdrucks in der Unterdruckkammer unter Ausbildung einer ersten
befüllten abgetrennten Aufnahmekammer sowie einer oberhalb dieser Aufnahmekammer befindlichen
zweiten unbefüllten Aufnahmekammer, welche im wesentlichen dem nicht befüllten Restvolumen
des in Schritt a) gebildeten Behälters entspricht;
- g) wenigstens anteilsweises Befüllen dieses Restvolumens mit einem Füllgut ausgewählt
aus der Gruppe der Wasch-oder Reinigungsmitteln, Kosmetika. Pharmazeutika, Körperpflegemittel,
Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe
oder Lebensmittel;
- h) Aufbringen einer wasserlöslichen Folienbahn auf den wenigstens anteilsweise befüllten
Behälter,
- i) Verbringen des mit der Folienbahn abgedeckten Behälters in eine Unterdruckkammer
und Ausbildung eines Unterdrucks in dieser Kammer;
- j) Versiegeln des teilweise befüllten Behälters;
- k) Entlasten des Unterdrucks in der Unterdruckkammer unter Ausbildung einer ersten
befüllten abgetrennten Aufnahmekammer sowie einer oberhalb dieser Aufnahmekammer befindlichen
abgetrennten, befüllten zweiten Aufnahmekammer,
- l) Konfektionierung des versiegelten und befüllten Behälters,
bei welchem durch die Ausbildung eines Unterdrucks in den Schritten d) und i) sowohl
in dem befüllten Behälter, also unterhalb der in Schritt c) bzw. Schritt h) aufgebrachten
Folienbahn, als auch außerhalb des befüllten Behälters, oberhalb der in Schritt c)
bzw. in Schritt h) aufgebrachten Folienbahn ein Unterdruck erzeugt wird, wobei die
zwischen dem Füllgut und der in Schritt c) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn
befindliche Luft wenigstens anteilsweise durch Öffnungen in der in Schritt c) bzw.
in Schritt h) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn entweicht, besonders bevorzugt
Bei den Produkten dieses Verfahrens handelt es sich um kompakte, portionierte Wasch-
oder Reinigungsmittelportionen mit zwei voneinander getrennten Aufnahmekammern.
[0018] Bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist damit weiterhin ein Verfahren,
umfassend die Schritte:
- a) Verformten eines wasserlöslichen Materials unter Ausbildung eines Behälters;
- b) Teilweises Befüllen des Behälters mit einem Füllgut, ausgewählt aus der Gruppe
der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel, Agrarhilfsmittel,
Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe oder Lebensmittel;
- c) Aufbringen einer wasserlöslichen Folienbahn auf den teilweise befüllten Behälter;
- d) Verbringen des mit der Folienbahn abgedeckten Behälters in eine Unterdruckkammer
und Ausbildung eines Unterdrucks in dieser Kammer,
- e) Versiegeln des teilweise befüllten Behälters;
- f) Entlasten des Unterdrucks in der Unterdruckkammer unter Ausbildung einer ersten
befüllten abgetrennten Aufnahmekammer sowie einer oberhalb dieser Aufnahmekammer befindlichen
befüllten zweiten Aufnahmekammer, welche im wesentlichen des nicht befüllten Restvolumen
des in Schritt a) gebildeten Behälters entspricht;
- g) Wenigstens anteilsweises Befüllen dieses Restvolumens mit einem Füllgut ausgewählt
aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel,
Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe
oder Lebensmittel;
- h) Aufbringen einer wasserlöslichen Folienbahn auf den wenigstens anteilsweise befüllten
Behälter,
- i) Verbringen des mit der Folienbahn abgedeckten Behälters in eine Unterdruckkammer
und Ausbildung eines Unterdrucks in dieser Kammer;
- j) Versiegeln des teilweise befüllten Behälters;
- k) Entlasten des Unterdrucks in der Unterdruckkammer unter Ausbildung einer ersten
befüllten abgetrennten Aufnahmekammer sowie einer oberhalb dieser Aufnahmekammer befindlichen
abgetrennten, befüllten zweiten Aufnahmekammer, und einer oberhalb dieser befüllten
zweiten Aufnahmekammer befindlichen unbefüllten dritten Aufnahmekammer, welche im
wesentlichen dem nicht befüllten Restvolumen des in Schritt a) gebildeten Behälters
entspricht;
- l) Wenigstens anteilsweises Befüllen dieses Restvolumens mit einem Füllgut ausgewählt
aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel,
Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe
oder Lebensmittel;
- m) Konfektionierung des versiegelten und befüllten Behälters,
bei welchem durch die Ausbildung eines Unterdrucks in den Schritten d) und i) sowohl
in dem befüllten Behälter, also unterhalb der in Schritt c) bzw. Schritt h) aufgebrachten
Folienbahn, als auch außerhalb des befüllten Behälters, oberhalb der in Schritt c)
bzw. in Schritt h) aufgebrachten Folienbahn ein Unterdruck erzeugt wird, wobei die
zwischen dem Füllgut und der in Schritt c) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn
befindliche Luft wenigstens anteilsweise durch Öffnungen in der in Schritt c) bzw.
in Schritt h) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn entweicht.
Bei den Produkten dieses Verfahrens handelt es sich um kompakte, portionierte Wasch-
oder Reinigungsmittelportionen mit zwei voneinander getrennten Aufnahmekammer sowie
einer befüllten Mulde, wobei die Muldenfüllung nicht zu allen Seiten von einem wasserlöslichen
Material umgeben ist.
[0019] Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist schließlich ein
Verfahren, umfassend die Schritte:
- a) Verformen eines wasserlöslichen Materials unter Ausbildung eines Behälters;
- b) Teilweises Befüllen des Behälters mit einem Füllgut, ausgewählt aus der Gruppe
der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel, Agrarhilfsmittel,
Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe oder Lebensmittel;
- c) Aufbringen einer wasserlöslichen Folienbahn auf den teilweise befüllten Behälter;
- d) Verbringen des mit der Folienbahn abgedeckten Behälters in eine Unterdruckkammer
und Ausbildung eines Unterdrucks in dieser Kammer;
- e) Versiegeln des teilweise befüllten Behälters;
- f) Entlasten des Unterdrucks in der Unterdruckkammer unter Ausbildung einer ersten
befüllten abgetrennten Aufnahmekammer sowie einer oberhalb dieser Aufnahmekammer befindlichen
befüllten zweiten Aufnahmekammer, welche im wesentlichen des nicht befüllten Restvolumen
des in Schritt a) gebildeten Behälters entspricht;
- g) Wenigstens anteilsweises Befüllen dieses Restvolumens mit einem Füllgut ausgewählt
aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel,
Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe
oder Lebensmittel;
- h) Aufbringen einer wasserlöslichen Folienbahn auf den wenigstens anteilsweise befüllten
Behälter;
- i) Verbringen des mit der Folienbahn abgedeckten Behälters in eine Unterdruckkammer
und Ausbildung eines Unterdrucks in dieser Kammer;
- j) Versiegeln des teilweise befüllten Behälters;
- k) Entlasten des Unterdrucks in der Unterdruckkammer unter Ausbildung einer ersten
befüllten abgetrennten Aufnahmekammer sowie einer oberhalb dieser Aufnahmekammer befindlichen
abgetrennten, befüllten zweiten Aufnahmekammer, und einer oberhalb dieser befüllten
zweiten Aufnahmekammer befindlichen unbefüllten dritten Aufnahmekammer, welche im
wesentlichen dem nicht befüllten Restvolumen des in Schritt a) gebildeten Behälters
entspricht;
- l) Wenigstens anteilsweises Befüllen dieses Restvolumens mit einem Füllgut ausgewählt
aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel,
Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe
oder Lebensmittel;
- m) Aufbringen einer wasserlöslichen Folienbahn auf den wenigstens anteilsweise befüllten
Behälter;
- n) Konfektionierung des versiegelten und befüllten Behälters,
bei welchem durch die Ausbildung eines Unterdrucks in den Schritten d) und i) sowohl
in dem befüllten Behälter, also unterhalb der in Schritt c) bzw. Schritt h) aufgebrachten
Folienbahn, als auch außerhalb des befüllten Behälters, oberhalb der in Schritt c)
bzw. in Schritt h) aufgebrachten Folienbahn ein Unterdruck erzeugt wird, wobei die
zwischen dem Füllgut und der in Schritt c) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn
befindliche Luft wenigstens anteilsweise durch Öffnungen in der in Schritt c) bzw.
in Schritt h) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn entweicht
Bei den Produkten dieses Verfahrens handelt es sich um kompakte, portionierte Wasch-
oder Reinigungsmittelportionen mit drei voneinander getrennten Aufnahmekammern.
[0020] Bei den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und seinen vorteilhaften
Variationen ist es besonders bevorzugt, wenn die gesamte zwischen dem Füllgut und
der in Schritt c) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn befindliche Luft durch
Öffnungen in der in Schritt c) aufgebrachten wasserlöslichen Folienbahn entweicht
[0021] Bei den zuvor beschriebenen Verfahren ist es weiterhin besonders bevorzugt, die in
Schritt a) gebildeten Behälter nach dem Verbringen in die Unterdruckkammer in ihrer
räumlichen Form zu stabilisieren, um einen Kollaps des Behälters durch den zwischen
Füllgut und wasserlöslicher Folienbahn erzeugten Unterdruck zu vermeiden. Dies gilt
insbesondere für Verfahren, bei denen die im Schritt a) hergestellten Behälter eine
Wanddicke unterhalb 800 µm, bevorzugt unterhalb 600 µm, besonders bevorzugt unterhalb
400 µm und insbesondere unterhalb 200 µm aufweisen. Diese Voraussetzungen treffen
beispielsweise für solche erfindungsgemäßen Verfahren zu, bei denen die Verformung
des wasserlöslichen Materials in Schritt a) durch Tiefziehen einer wasserlöslichen
Folienbahn erfolgt In diesen Verfahren ist es insbesondere bevorzugt, die Behälter
während der Einwirkung des in der Unterdruckkammer erzeugten Unterdrucks durch eine
Unterstützungsform von unten zu halten. Besonders bevorzugt ist es, als Unterstützungsform
die beim Tiefziehen der Behälter eingesetzten Tiefziehmatrizen oder mit diesen Matrizen
vergleichbare oder mit diesen Matrizen identische Matrizen einzusetzen. Insbesondere
ist es bevorzugt, zwischen der Unterstützungsform und dem Behälter zur Stabilisierung
des Behälters in der Unterdruckkammer einen zweiten Unterdruck zu erzeugen. Dieser
zweite Unterdruck beträgt vorzugsweise zwischen -100 und -1013 mbar, vorzugsweise
zwischen -200 und -1013 mbar, besonders bevorzugt zwischen -400 und -1013 mbar und
insbesondere zwischen -800 und - 1013 mbar. Es ist insbesondere bevorzugt, daß dieser
zwischen der Unterstützungsform und dem Behälter ausgebildete zweite Unterdruck in
seinem Betrag höher ist als der in der Unterdruckkammer ausgebildete Unterdruck.
[0022] Das Verformen des wasserlöslichen Materials in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens
erfolgt vorzugsweise durch Spritzgießen oder Gießen oder Tiefziehen.
[0023] "Spritzgießen" bezeichnet das Umformen einer Formmasse derart, daß die in einem Massezylinder
für mehr als einen Spritzgießvorgang enthaltene Masse unter Wärmeeinwirkung plastisch
erweicht und unter Druck durch eine Düse in den Hohlraum eines vorher geschlossenen
Werkzeuges einfließt. Das Verfahren wird hauptsächlich bei nicht härtbaren Formmassen
angewendet, die im Werkzeug durch Abkühlen erstarren. Der Spritzguß ist ein sehr wirtschaftliches
modernes Verfahren zur Herstellung spanlos geformter Gegenstände und eignet sich besonders
für die automatisierte Massenfertigung. Im praktischen Betrieb erwärmt man die thermoplastische
Formmassen (Pulver, Körner, Würfel, Pasten u. a.) bis zur Verflüssigung (bis 180 °C)
und spritzt sie dann unter hohem Druck (bis 140 MPa) in geschlossene, zweiteilige,
das heißt aus Gesenk (früher Matrize) und Kern (früher Patrize) bestehende, vorzugsweise
wassergekühlte Hohlformen, wo sie abkühlen und erstarren. Einsetzbar sind Kolben-
und Schneckenspritzgußmaschinen.
[0024] Als "Tiefziehen" werden dabei Verfahren bezeichnet, bei denen ein Folienmaterial
durch Druckeinwirkung unter Ausbildung einer Mulde oder Aufnahmekammer verformt wird.
Die Druckeinwirkung kann dabei beispielsweise durch Einwirkung eines Stempels, durch
Einwirkung von Druckluft und/oder durch Einwirkung eines Unterdrucks erfolgen. Die
Druckeinwirkung kann durch zwei Teile eines Werkzeugs erfolgen, welche sich wie Positiv
und Negativ zueinander verhalten und einen zwischen diese Werkzeuge verbrachten Film
beim Zusammendrücken verformen. Als Druckkraft eignet sich jedoch auch das Eigengewicht
einer auf die Oberseite der Folie verbrachten Aktivsubstanz. Bevorzugt erfolgt die
Verformung in eine Matrizenform, welche die endgültige Raumform der resultierenden
Mulde oder Aufnahmekammer vorgibt und die reproduzierbare, Herstellung definierter
Raumformen ermöglicht. Besonders bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung
Verfahren, bei denen das Folienmaterial durch Einwirkung eines Unterdrucks in die
Mulde einer Tiefziehmatrize eingeformt wird. Das tiefgezogene Folienmaterial wird
nach dem Tiefziehen vorzugsweise durch Einsatz eines Unterdrucks in ihrer durch den
Tiefziehvorgang erzielten Raumform fixiert. Zur Erzeugung des benötigten Unterdrucks
eignen sich alle dem Fachmann für diese Zwecke bekannten Pumpen, insbesondere die
für ein Grobvakuum einsetzbaren Wasserstrahl-, Flüssigkeitsdampfstrahl-, Wasserring-
u. KolbenPumpen. Eingesetzt werden können aber beispielsweise auch Drehschieber-,
Sperrschieber-, Trochoiden- und Sorptions-Pumpen. sowie sogenannte Rootsgebläse und
Kryopumpen. Zur Einstellung eines Feinvakuums sind insbesondere Drehschieber-Pumpen,
Diffusionspumpen, Rootsgebläse, Verdränger-, Turbomolekular-, Sorptions-, Ionengetter-Pumpen
(Getter) geeignet.
[0025] Das eingesetzte Folienmaterial kann vor oder während des Tiefziehens vorbehandelt
werden. Eine solche Vorbehandlung umfaßt beispielsweise die Einwirkung von Wärme und/oder
Lösungsmittel und/oder die Konditionierung des Folienmaterials durch gegenüber Umgebungsbedingungen
veränderte relative Luftfeuchte. Wird das Folienmaterial durch die Einwirkung von
Wärme vorbehandelt, so wird dieses Material vorzugsweise für bis zu 5 Sekunden, bevorzugt
für 0.001 bis 4 Sekunden, besonders bevorzugt für 0,01 bis 3 Sekunden und insbesondere
für 0,02 bis 2 Sekunden auf Temperaturen oberhalb 60°C, vorzugsweise oberhalb 80°C,
besonders bevorzugt zwischen 100 und 120°C und insbesondere auf Temperaturen zwischen
105 und 115°C erwärmt. Zur Abführung dieser Wärme, ist es bevorzugt die eingesetzten
Matrizen und die in diesen Matrizen befindlichen Aufnahmemulden zu kühlen. Die Kühlung
erfolgt dabei vorzugsweise auf Temperaturen unterhalb 20°C, bevorzugt unterhalb 15°C,
besonders bevorzugt auf Temperaturen zwischen 2 und 14°C und insbesondere auf Temperaturen
zwischen 4 und 12°C. Zur Kühlung eignen sich insbesondere Kühlflüssigkeiten, vorzugsweise
Wasser, welche in speziellen Kühlleitungen innerhalb der Matrize zirkuliert werden.
[0026] Das in den Schritten a) und/oder c) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte
wasserlösliche Material umfaßt vorzugsweise ein wasserlösliches Polymer. Besonders
bevorzugt werden dabei insbesondere Folienmaterialien, welche ganz oder teilweise
aus Polyvinylalkohol oder einem Celluloseether wie Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
bestehen.
[0027] "Polyvinylalkohole" (Kurzzeichen PVAL, gelegentlich auch PVOH) ist dabei die Bezeichnung
für Polymere der allgemeinen Struktur
[-CH
2-CH(OH)-]
n
die in geringen Anteilen auch Struktureinheiten des Typs
[-CH
2-CH(OH)-CH(OH)-CH
2]
enthalten.
[0028] Handelsübliche Polyvinylalkohole, die als weiß-gelbliche Pulver oder Granulate mit
Polymerisationsgraden im Bereich von ca. 100 bis 2500 (Molmassen von ca. 4000 bis
100.000 g/mol) angeboten werden, haben Hydrolysegrade von 98-99 bzw. 87-89 Mol-%,
enthalten also noch einen Restgehalt an Acetyl-Gruppen. Charakterisiert werden die
Polyvinylalkohole von Seiten der Hersteller durch Angabe des Polymerisationsgrades
des Ausgangspolymeren, des Hydrolysegrades, der Verseifungszahl bzw. der Lösungsviskosität.
[0029] Polyvinylalkohole sind abhängig vom Hydrolysegrad löslich in Wasser und wenigen stark
polaren organischen Lösungsmitteln (Formamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid);
von (chlorierten) Kohlenwasserstoffen, Estern, Fetten und Ölen werden sie nicht angegriffen.
Polyvinylalkohole werden als toxikologisch unbedenklich eingestuft und sind biologisch
zumindest teilweise abbaubar. Die Wasserlöslichkeit kann man durch Nachbehandlung
mit Aldehyden (Acetalisierung), durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen oder durch
Behandlung mit Dichromaten, Borsäure od. Borax verringern. Die Beschichtungen aus
Polyvinylalkohol sind weitgehend undurchdringlich für Gase wie Sauerstoff, Stickstoff,
Helium, Wasserstoff, Kohlendioxid, lassen jedoch Wasserdampf hindurchtreten.
[0030] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Verpackungs- bzw. Hüllmaterialien bevorzugt,
welche wenigstens anteilsweise einen Polyvinylalkohol umfassen, dessen Hydrolysegrad
70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-%
und insbesondere 82 bis 88 Mol% beträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht
das eingesetzte Folienmaterial zu mindestens 20 Gew.%, besonders bevorzugt zu mindestens
40 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 60 Gew.% und insbesondere zu mindestens
80 Gew.-% aus einem Polyvinylalkohol, dessen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%. vorzugsweise
80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-%
beträgt. Vorzugsweise besteht das gesamte eingesetzte Folienmaterial zu mindestens
20 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 40 Gew.%, ganz besonders bevorzugt zu
mindestens 60 Gew.-% und insbesondere zu mindestens 80 Ges.-% aus einem Polyvinylalkohol,
dessen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt
81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-% beträgt.
[0031] Vorzugsweise werden als Folienmaterialien Polyvinylalkohole eines bestimmten Molekulargewichtsbereichs
eingesetzt, wobei erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß das Folienmaterial einen Polyvinylalkohol
umfaßt, dessen Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 100.000 gmol
-1. vorzugsweise von 11.000 bis 90.000 gmol
-1, besonders bevorzugt von 12.000 bis 80.000 gmol
-1 und insbesondere von 13.000 bis 70.000 gmol
-1 liegt.
[0032] Der Polymerisationsgrad solcher bevorzugten Polyvinylalkohole liegt zwischen ungefähr
200 bis ungefähr 2100, vorzugsweise zwischen ungefähr 220 bis ungefähr 1890, besonders
bevorzugt zwischen ungefähr 240 bis ungefähr 1680 und insbesondere zwischen ungefähr
260 bis ungefähr 1500. Erfindungsgemäß bevorzugt werden Folienmaterialien eingesetzt,
die Polyvinylalkohole und/oder PVAL-Copolymere umfaßen, deren durchschnittlicher Polymerisationsgrad
zwischen 80 und 700, vorzugsweise zwischen 150 und 400, besonders bevorzugt zwischen
180 bis 300 liegt und/oder deren Molekulargewichtsverhältnis MG(50%) zu MG(90%) zwischen
0,3 und 1, vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,8 und insbesondere zwischen 0,45 und 0,6
liegt.
[0033] Der Wassergehalt bevorzugter PVAL-Verpackungsmaterialien beträgt vorzugsweise weniger
als 10 Gew.-%, bevorzugt weniger als 8 Gew.%, besonders bevorzugt weniger als 6 Gew.%
und insbesondere weniger als 4 Gew.-%.
[0034] Die Wasserlöslichkeit von PVAL kann durch Nachbehandlung mit Aldehyden (Acetalisierung)
oder Ketonen (Ketalisierung) verändert werden. Als besonders bevorzugt und aufgrund
ihrer ausgesprochen guten Kaltwasserlöslichkeit besonders vorteilhaft haben sich hierbei
Polyvinylalkohole herausgestellt, die mit den Aldehyd bzw. Ketogruppen von Sacchariden
oder Polysacchariden oder Mischungen hiervon acetalisiert bzw. ketalisiert werden.
Als äußerst vorteilhaft einzusetzen sind die Reaktionsprodukte aus PVAL und Stärke.
[0035] Weiterhin läßt sich die Wasserlöslichkeit durch Komplexierung mit Ni- oder Cu-Salzen
oder durch Behandlung mit Dichromaten, Borsäure, Borax verändern und so gezielt auf
gewünschte Werte einstellen. Folien aus PVAL sind weitgehend undurchdringlich für
Gase wie Sauerstoff, Stickstoff, Helium, Wasserstoff, Kohlendioxid, lassen jedoch
Wasserdampf hindurchtreten.
[0036] Beispiele geeigneter wasserlöslicher PVAL-Folien sind die unter Bezeichnung "SOLUBLON
®" von der Firma Syntana Handelsgesellschaft E. Harke GmbH & Co. erhältlichen PVAL-Folien.
Deren Löslichkeit in Wasser läßt sich Grad-genau einstellen, und es sind Folien dieser
Produktreihe erhältlich, die in allen für die Anwendung relevanten Temperaturbereichen
in wäßriger Phase löslich sind.
[0037] Weitere bevorzugte Folienmaterialien sind dadurch gekennzeichnet, daß sie Hydroxypropylmethylcellulose
(HPMC) umfaßen, welche einen Substitutionsgrad (durchschnittliche Anzahl von Methoxygruppen
pro Anhydroglucose-Einheit der Cellulose) von 1,0 bis 2,0, vorzugsweise von 1,4 bis
1,9, und eine molare Substitution (durchschnittliche Anzahl von Hydroxypropoxylgruppen
pro Anhydroglucose-Einheit der Cellulose) von 0,1 bis 0,3, vorzugsweise von 0,15 bis
0,25, aufweist.
[0038] Die Dicke von bevorzugt eingesetztem wasserlöslichem Folienmaterial beträgt vorzugsweise
zwischen 15 und 120 µm, bevorzugt zwischen 20 und 100 µm und insbesondere zwischen
25 und 80µm.
[0039] Anstelle der wasserlöslichen Folienbahn können in Schritt c) des erfindungsgemäßen
Verfahrens sowie der beschriebenen bevorzugten Verfahrensvarianten selbstverständlich
auch Platten oder vorgefertigte Verschlußteile aus wasserlöslichem Material aufgebracht
werden.
[0040] Das tiefgezogene, wasserlösliche Folienmaterial wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen
Verfahrens befüllt. Die Befüllung kann dabei mit allen dem Fachmann für diesen Zweck
bekannten statischen oder bewegten Füllvorrichtungen erfolgen. Zur Erhöhung des Durchsatzes
und um eine exakte Befüllung der Aufnahmekammern zu gewährleisten, ist es im Rahmen
der vorliegenden Anmeldung jedoch bevorzugt, daß die Befüllung mittels einer beweglichen
Füllstation erfolgt, welche sich während eines Füllvorgangs in Transportrichtung der
Aufnahmekammern bewegt, und nach Beendigung dieses Füllvorgangs und vor Beginn des
nächsten Füllvorgangs an ihre ursprüngliche Position zurückkehrt.
[0041] Das Füllgut aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika,
Körperpflegemittel, Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe,
Farbstoffe oder Lebensmittel, kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen bevorzugten
Varianten in flüssiger oder fester Form eingefüllt werden. Als Flüssigkeiten können
neben flüssigen Reinsubstanzen auch Lösungen oder Dispersionen eingesetzt werden.
Mit besonderem Vorzug werden Flüssigkeiten verfüllt, deren Viskosität sich nach dem
Befüllen auf Grund chemischer oder physikalischer Prozesse verändert. Ganz besonders
bevorzugt werden Flüssigkeiten verfüllt, die sich nach dem Befüllen auf Grund chemischer
oder physikalischer Prozesse verfestigen. Die eingefüllten Feststoffe können in jeder
dem Fachmann bekannten und für derartige Verfahren gebräuchlichen Konfektionsform
vorliegen. Bevorzugt werden insbesondere Pulver, Granulate, Extrudate oder Kompaktate.
Selbstverständlich können Flüssigkeiten und Feststoffe auch gleichzeitig oder zeitlich
versetzt in die Aufnahmekammer verfüllt werden. Besonders bevorzugt werden dabei Verfahren,
bei denen in einem ersten Schritt eine erstarrende Flüssigkeit, vorzugsweise eine
Schmelze, und in einem nachfolgenden Schritt ein Feststoff, vorzugsweise ein Pulver,
ein Granulat oder ein Extrudat, in die Aufnahmekammer gefüllt wird. Hierbei ist es
bevorzugt, die Verfüllung des Feststoffes erst nach dem wenigstens anteilsweisen erstarren
der Flüssigkeit vorzunehmen.
[0042] Wie aus den Ausführung weiter oben in der Beschreibung ersichtlich, lassen sich durch
das erfindungsgemäße Verfahren neben kompakten Behältern mit einer Kammer auch Behälter
mit zwei, drei, vier oder mehr Kammern herstellen. Wie aus den Ausführungen weiterhin
ersichtlich ist es für eine erfolgreiche Verfahrensführung dabei gleichgültig ob diese
Kammern mit Feststoffen oder Flüssigkeiten befüllt werden. Diese verfahrenstechnische
Freiheit zeichnet die erfindungsgemäßen Verfahren vor den Verfahren des Standes der
Technik aus. Zur Illustration möglicher Ausgestaltungsformen der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Einkammer-, Zweikammer und Dreikammerprodukte sind in der
folgenden Tabelle einige besonders bevorzugte Ausführungsformen aufgelistet. Der Begriff
"Phase 1" bezeichnet dabei die erste in dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer
seiner bevorzugten Verfahrensvarianten gebildete Aufnahmekammer (Bodenphase)
| Phase 1 |
Phase 2 |
Phase 3 |
| Feststoff |
-- |
-- |
| Flüssigkeit |
-- |
-- |
| Feststoff 1 |
Feststoff 2 |
-- |
| Feststoff |
Flüssigkeit |
-- |
| Feststoff + |
Flüssigkeit 2 |
-- |
| Flüssigkeit 1* |
|
|
| Feststoff 1 + |
Feststoff 2 |
-- |
| Flüssigkeit 1* |
|
|
| Feststoff 1 |
Feststoff 2 |
Feststoff 3 |
| Feststoff 1 |
Feststoff 2 |
Flüssigkeit |
| Feststoff 1 |
Flüssigkeit 1* |
Flüssigkeit 2 |
| Feststoff 1 |
Flüssigkeit 1* |
Feststoff 2 |
| Flüssigkeit 1* |
Feststoff |
Flüssigkeit 2 |
| * vorzugsweise eine erstarrte Schmelze |
[0043] Die befüllten Aufnahmekammern werden im Anschluß an das Befüllen und Versiegeln konfektioniert.
Diese Konfektionierung umfaßt in besonders bevorzugten Verfahrensvarianten beispielsweise
die Versiegelung Aufnahmekammern und/oder die Vereinzelung der Aufnahmekammern.
[0044] Zur Versiegelung wird vorzugsweise eine weitere Verpackungsfolie, vorzugsweise eine
wasserlösliche oder wasserdispergierbare Folie, eingesetzt. Diese weitere Verpackungsfolie
kann mit der in Schritt a) eingesetzten Folie identisch sein, kann sich von ihr jedoch
beispielsweise auch in Zusammensetzung und/oder Dicke unterscheiden. In einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei der in Schritt
c) eingesetzten Folien um eine Folie, welche in ihrer Zusammensetzung der Folie aus
Schritt a) gleicht, jedoch eine im Vergleich geringere Dicke aufweist. Zur Versiegelung
werden vorzugsweise Folienbahnen eingesetzt. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Verfahrensvariante,
bei der die Siegelfolie bereits vor dem Versiegeln in Form vorgefertigter Etiketten
vorliegt, welche in ihrer Größe auf die Größe der Mulden der Formkörper abgestimmt
sind und mittels eines Etikettenauflegers aus einem Vorrat entnommen und auf die Mulden
aufgelegt werden. Die Versiegelung erfolgt bevorzugt durch Heißsiegelung (beispielsweise
mittels beheizter Werkzeuge oder Lasterstrahl), durch Einwirkung von Lösungsmittel
und/oder Klebstoffen oder durch Druck- bzw. Quetschkräfte. Zur Versiegelung kann die
Aufnahmekammer in Schritt c) jedoch auch einfach mit einer weiteren Folie bedeckt
werden, ohne diese Folie mit der die Aufnahmekammer bildenden Verpackungsfolie dauerhaft
zu verbinden.
[0045] Außer durch ein weiteres Folienmaterial kann die Versiegelung in Schritt c) erfindungemäß
besonders bevorzugter Verfahren beispielsweise auch mittels vorgefertigter Pouches,
das heißt befüllter und verschlossener Portionsbeutel, erfolgen. Derartige Portionsbeutel
können dabei beispielsweise durch Tiefziehverfahren, Spritzgußverfahren oder Blasformen
hergestellt werden.
[0046] Die Vereinzelung der erfindungsgemäß hergestellten verpackten Mittel kann durch alle
dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Bevorzugt wird die Vereinzelung durch Schneiden
oder Stanzen. Für die Vereinzelung durch Schneiden eignen sich beispielsweise statische
oder bewegliche Messer. Bevorzugt werden dabei Messer mit beheizter Klinge eingesetzt.
Die Vereinzelung durch Laserstrahlen ist eine weitere bevorzugte Verfahrensvariante.
[0047] Bei der "Vereinzelung" der befüllten Aufnahmekammern können sowohl einzelne befüllte
und versiegelte Kammern, als auch Konfektionseinheiten von zwei, drei, vier, fünf,
sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf oder mehr Aufnahmekammern erhalten werden.
Im Falle von Konfektionseinheiten mit zwei oder mehr Aufnahmekammern, werden diese
Konfektionseinheiten vorzugsweise mit Sollbruchstellen zur manuellen Trennung in Einzelkammern
versehen.
[0048] Zur Versiegelung und Vereinzelung können ebenso wie bei der Befüllung statische oder
bewegliche Stationen eingesetzt werden. Bevorzugt sind auch die Konfektionierungsstationen
beweglich und bewegen sich in Transportrichtung der Aufnahmekammern mit, um nach Beendigung
des Arbeitsschrittes an ihre ursprüngliche Position zurückzukehren.
[0049] Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierliche oder diskontinuierlich durchgeführt
werden. Eine kontinuierliche Verfahrensführung ist jedoch bevorzugt. Eine kontinuierliche
Verfahrensführung wird jedoch insbesondere dann bevorzugt, wenn die Verformung des
wasserlöslichen Materials in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Tiefziehen
eines wasserlöslichen Folienmaterials erfolgt. Das eingespeiste Folienmaterial wird
dann ebenso wie die in Schritt a) gebildeten Behälter kontinuierlich, vorzugsweise
mit einer konstanten Geschwindigkeit transportiert. Die Transportgeschwindigkeit beträgt
vorzugsweise zwischen 1 und 80 Meter pro Minute, bevorzugt zwischen 10 und 60 Meter
pro Minute und insbesondere zwischen 20 und 50 Meter pro Minute. Der Transport erfolgt
vorzugsweise horizontal.
[0050] Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Verpackung von Aktivsubstanzen oder Aktivsubstanzgemischen
aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmitteln, Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel,
Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel, Baustoffe, Farbstoffe
oder Lebensmittel. Mit besonderem Vorzug werden durch das erfindungsgemäße Verfahren
Aktivsubstanzen aus der Gruppe der Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere um Waschmittel,
Geschirrspülmittel oder Oberflächenreinigungsmittel. Zur Gruppe der Waschmittel zählen
dabei insbesondere die Universalwaschmittel, Color-Waschmittel, Feinwaschmittel, Textilweichspüler,
Textilpflegemittel oder Bügelhilfsmittel. Die Gruppe der Geschirrspülmittel umfaßt
die maschinellen Geschirrspülmittel und maschinelle Klarspüler ebenso wie manuelle
Geschirrreinigungsmittel. Zu den Oberflächenreinigungsmittel zählen u.a. Entkalkter,
Mittel zur Desinfektion oder Sterilisation von Oberflächen oder Gegenständen und Mittel
zur Reinigung von Metall- oder Glasoberflächen. Diese Mittel enthalten vorzugsweise
einen oder mehrere weitere übliche Bestandteile von Wasch-und Reinigungsmitteln, bevorzugt
aus der Gruppe der Gerüststoffe, Tenside, Polymere, Bleichmittel, Bleichaktivatoren,
Enzyme, Farbstoffe, Duftstoffe, Elektrolyte, pH-Stellmittel, Parfümträger, Fluoreszenzmittel,
Hydrotope, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optischen Aufheller,
Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungs-inhibitoren,
antimikrobiellen Wirkstoffe, Germizide, Fungizide, Antioxidantien, Korrosionsinhibitoren,
Antistatika, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel. Quell- und Schiebefestmittel
und/oder UV-Absorber enthalten.
[0051] Das erfindungsgemäße Verfahren kann außer zur Verpackung von Wasch- oder Reinigungsmitteln
auch zur Verpackung von Aktivsubstanzen oder Aktivsubstanzgemischen aus der Gruppe
Kosmetika, Pharmazeutika, Körperpflegemittel, Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Oberflächenbehandlungsmittel,
Baustoffe, Farbstoffe oder Lebensmittel eingesetzt werden.
[0052] Pharmazeutika ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung eine Sammelbezeichnung, die
(in weiterem Sinne als die Bezeichnung Pharmaka oder Chemotherapeutika) weitgehend
bedeutungsgleich mit dem Begriff Arzneimittel oder Medikament ist, und Wirk- und Heilstoffe
sowie deren Träger in den verschiedenen Arzneiformen umfaßt. Als Pharmazeutika gelten
demnach Stoffe und Zubereitungen aus Stoffen, die dazu bestimmt sind, durch Anwendung
am oder im menschlichen oder tierischen Körper Krankheiten, Leiden, Körperschäden
od. krankhafte Beschwerden zu heilen, zu lindern, zu verhüten oder zu erkennen, die
Beschaffenheit, den Zustand od. die Funktionen des Körpers oder seelische Zustände
erkennen zu lassen, vom menschlichen oder tierischen Körper erzeugte Wirkstoffe oder
Körperflüssigkeiten zu ersetzen, Krankheitserreger, Parasiten oder körperfremde Stoffe
abzuwehren, zu beseitigen oder unschädlich zu machen oder die Beschaffenheit, den
Zustand oder die Funktion des Körpers oder seelischen Zustände zu beeinflussen. Bei
Pharmazeutika handelt es sich dabei in der Regel um chemische Elemente und chemische
Verbindungen sowie deren natürlich vorkommende Gemische und Lösungen, Pflanzen, Pflanzenteile
und Pflanzenbestandteile in bearbeitetem od. unbearbeitetem Zustand, Tierkörper, auch
lebender Tiere, sowie Körperteile, -bestandteile u. Stoffwechselprodukte von Mensch
und Tier in bearbeitetem oder unbearbeitetem Zustand, Mikroorganismen einschließlich
Viren sowie deren Bestandteile oder Stoffwechselprodukte. Zur Gruppe der Pharmazeutika
zählen beispielsweise auch Sera und Impfstoffe. Im Rahmen dieser Anmeldung werden
als Pharmazeutika weiterhin medizinische Geräte, Hilfsmittel oder Verbandsstoffe bezeichnet.
Körperpflegemittel im Sinne dieser Anmeldung sind Mittel zur Pflege des menschlichen
Körpers. Zur Gruppe dieser Mittel zählen beispielsweise Reinigungsmittel für Haut
und Haar, Badezusätze, Seifen usw. Von den Körperpflegemitteln zu unterscheiden sind
die Mittel zur Verschönerung des menschlichen Körpers, welche als Kosmetika bezeichnet
werden.
[0053] Zur Gruppe der Agrarhilfsmittel zählen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung insbesondere
die Futter-, Pflanzenschutz- oder Düngemittel. Bevorzugt eingesetzte Aktivstoffe sind
die Insektizide, Fungizide, Herbizide, Acarizide oder Nemtozide ebenso wie die Pflanzenwachstumsregulatoren.
[0054] Bevorzugte Fungizide sind Triadimefon, Tebuconazol, Prochloraz, Triforin, Tridemorphq
Propiconazol, Pirimicarb, Iprodion, Metalaxyl, Bitertanol. Iprobenfos, Sflusilazol,
Fosetyl, Propyzamide, C*hlorothalonil, Dichlone, Mancozeb, Anthraquinone, Maneb, Vinclozolin,
Fenarimol, Bendiocarb, Captafol, Benalaxyl, Thiram. Bevorzugte Herbizide sind Quizalofop
und seine Derivate, Acetochlor, Metolachlor, Imazapur und Imazapyr, Glyphosate und
Gluphosinate, Butachlor, Acifluorfen, Oxyfluorfen, Butralin, Fluazifop-Butyl, Bifenox,
Bromoxynil, Ioxynil, Diflufenican, Phenmedipham, d
Desmedipham, Oxadiazon, Mecoprop, MCPA, MCPB, Linuron, Isoproturon, Flamprop und seine
Derivate, Ethofumesate, Diallate, Carbetamide, Alachlor, Metsulfuron, Chlorsulfuron,
Chlorpyralid, 2,4-D, Tribufos, Triclopyr, Diclofop-methyl, Sethoxydim, Pendimethalin,
Trifluralin, Ametryn, Chloramben, Amitrole, Asulam, Dicamba, Bentazone, Atrazin, Cyanazin,
Thiobencarb, Prometryn, 2-(2- Chlorobenzyl)-4,4-Dimethyl-1,2-Oxazolidin-3-on, Fluometuron,
Napropamid, Paraquat, Bentazol, Molinat, Propachlor, Imazaquin, Metribuzin, Tebuthiuron,
Oryzalin, Flupoxam. Als Insektzide oder Nematizide werden bevorzugt Ebufos, Carbosulfan,
Amitraz, Vamidothion, Ethion, Triazophos, Propoxur, Phosalone, Permethrin, Cypermethrin,
Parathion, Methylparathion, Diazinon, Methomyl, Malathion, Lindan, Fenvalerat, Ethoprophos,
Endrin, Endosulfan, Dimpthoat, Dieldrin, Dicrotophos, Dichlorprop, Dichlorvos, Azinphos
und seine Derivate; Aldrin, Cyfluthrin, Deltamethrin, Disulfoton, Chlordimeform, Chlorpyrifos,
Carbaryl, Dicofol, Thiodicarb, Propargite, Demeton, Phosalone eingesetzt. Zur Gruppe
der bevorzugten Pflanzenwachstumsregulatoren zählen Gibberellin Säure, ethrel oder
Ethephon, Cycocel, Chlormequat, Ethephon, Mepiquat.
[0055] Klebstoffe sind (nach DIN 16 920, 06/1981) nichtmetallische Stoffe, die Fügeteile
durch Flächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) verbinden. Klebstoff
ist ein Oberbegriff und schließt andere gebräuchliche Begriffe für Klebstoffarten
ein, die nach physikalischen, chemischen oder verarbeitungstechnischen Gesichtspunkten
gewählt werden, wie z. B. Leim, Kleister, Dispersions-, Lösungsmittel-, Reaktions-,
Kontakt-Klebstoffe. Die Benennungen der Klebstoffe erhalten oft Zusätze zur Kennzeichnung
von Grundstoffen (z. B. Stärkekleister, Kunstharzleim, Hautleim), Verarbeitungsbedingungen
(z. B. Kaltleime, Heißsiegelod. Schmelzklebstoffe, Montageleim), Verwendungszweck
(z. B. Papier-Klebstoffe, Holzleime, Metall-Klebstoffe, Tapetenkleister, Gummi-Klebstoffe)
und Lieferform (z. B. flüssiger Klebstoff, Leimlösung, Leimpulver, Tafelleim, Leimgallerte,
Kitt, Klebeband, Klebfolie).
[0056] Klebstoffe basieren überwiegend auf organischen Verb., aber auch anorganische K.
werden eingesetzt. DIN 16 920 unterteilt die Klebstoff-Typen in physikalisch abbindende
(Leime, Kleister, Läsungsmittel-, Dispersions-, Plastisol- u. Schmelz-Klebstoffe)
und chemisch abbindende (z. B. Cyanacrylat-Klebstoffe). Die physikalisch abbindenden
Klebstoffe können Lösungsmittel-frei (Schmelz-Klebstoff) oder Lösungsmittel.-haltig
sein. Sie binden durch Änderung des Aggregatzustands (flüssig -> fest) oder durch
Verdunsten der Lösungsmittel. vor oder während des Verklebungsprozesses ab und sind
im allgemeinen einkomponentig.
[0057] Die chemisch abbindenden, ein- oder mehrkomponentigen Reaktions-Klebstoffe können
auf allen Polyreaktionen basieren: Zweikomponenten-Systeme aus Epoxidharzen und Säureanhydriden
bzw. Polyaminen reagieren nach Polyadditions-, Cyanacrylate oder Methacrylate nach
Polymerisations- und Systeme auf Aminoplast- oder Phenoplast-Basis nach Polykondensations-Mechanismen.
Die Palette der als Klebstoff-Rohstoffe einsetzbaren Monomeren oder Polymeren ist
breit variabel und macht Verklebungen fast aller Materialien möglich. Problematisch
ist vielfach das Verkleben von Kunststoffen.
[0058] Dominierendes Ziel laufender Klebstoff-Entwicklungen ist die (aus ökologischer .und
ökonomischer Sicht zwingende) Umstellung von organischen Lösungsmittel enthaltenden
auf Lösungsmittel-freie oder Wasser als Lösungsmittel enthaltende Systeme.
Spezielle Klebstoffe sind die sogenannte Leit-Klebstoffe aus Kunstharzen mit elektrische
leitenden Metall-Pulver oder Pigmenten als Zusatzstoffe. Als Nebenprodukt der Klebstoff-Forschung
kann die Entwicklung von sogenannten Anti-Haftmitteln angesehen werden, die das Haften
von Substraten (Papier) an entsprechend imprägnierten Flächen verhindern sollen. Klebstoffe
werden auch von lebenden Organismen produziert. Eine Vielzahl von Mikroorganismen
generiert Klebstoffe, um sich an den unterschiedlichsten Substraten (auch an feuchte,
z. B. an Zähnen) festzusetzen. Ein besonders interessantes Beispiel für Klebstoff
erzeugende Organismen sind Vertreter der Balaniden (Unterordnung Cirrepedia), die
in der Lage sind, sehr dauerhafte und feste Verklebungen unter Wasser durchzuführen
und sich damit an Schiffsrümpfen zu befestigen. In der Zahnmedizin versucht man, Balaniden-Kjebstoffe,
die aus mit Chinonen vernetzten Proteinen bestehen, für Zahnreparaturen zu nutzen.
Verkleben feuchter Substrate u. Kleben unter Wasser sind heute vielfach noch unbefriedigend
gelöste Probleme der Klebstoff-Forschung.
[0059] Das erfindungsgemäße Verpackungsverfahren eignet sich grundsätzlich für alle vorgenannten
Klebstoffe, die chemische Verträglichkeit der Füllgüter mit den sie umgebenden Verpackungsmaterialien
vorrausgesetzt. Von besonderem Interesse ist das erfindungsgemäße Verpackungsverfahren
beispielsweise für wasserhaltige oder wasserlösliche Klebstoffe oder Leime, welche
vor ihrem Gebrauch in Wasser oder wässrige Lösungen eingerührt werden. Zur Gruppe
dieser Klebstoffe zählen beispielsweise die Tapetenkleister.
[0060] Baustoffe ist eine Sammelbezeichnung für die im Bauwesen verwendeten, meist anorganischen
Stoffe. Zu den natürlichen Baustoffen gehören z. B. Natursteine, Holz, Schotter, Kies
und Sand. Zu den künstlichen B. rechnet man Schlacken, keramische Baustoffe wie Klinker,
Ziegel und Keramiken, Glas, Kunststoffe, Moniereisen etc., die Bindemittel (besser:
Bindebaustoffe) Gips. Kalk, Mörtel, Zement und die mit diesen hergestellten Produkte
wie Beton und dergleichen. Ferner gehören hierher Isoliermaterialien wie Glaswolle,
Gesteinswolle, Schaumstoffe als Schall-und Wärmedämmstoffe sowie gegebenenfalls zum
Brandschutz, die sogenannten Bauhilfsmittel, Dichtstoffe wie Asphalt, Klebemassen
und die Bauten-, Holz- u. Flammschutzmittel. Von besonderem Interesse sind im Rahmen
der vorliegenden Anmeldung dabei die Bauhilfsstoffe, das heißt, die als Verarbeitungshilfen
und zur Veränderung der Eigenschaften von Bindemitteln eingesetzten Substanzen, wie
Verflüssiger, Verzögerer und Beschleuniger, Luftporenbildner, Dichtungsmittel, Bauemulsionen
als Haftbrücken usw.
[0061] Farbstoffe ist eine Sammelbezeichnung für in Lösungsmitteln und/oder Bindemitteln
lösliche Farbmittel sowie die unlöslischen Pigmente, die den Farbstoffen an Zahl,
Strukturvielfalt und meist auch an Leuchtkraft unterlegen sind. So kennt man nur etwa
100 reine Pigmente, aber viele Zehntausende von verschiedenen Farbstoffen, von denen
allerdings nur 6000 bis 7000, in bedeutenderen Mengen sogar nur 500, technisch genutzt
werden; üblicherweise rechnet man zu den Farbstoffen auch die optischen Aufheller.
Man unterscheidet zunächst nach der Herkunft zwischen natürlichen und synthetischen
Farbstoffen. Zu den ersteren gehören z. B. die nicht in allen Fällen technisch brauchbaren
Anthocyane, Alizarin, Betalaine, Blauholz, Chlorophyll, Cochenille, Curcuma, Hämoglobin,
Indigo, Kermes, Krapp, Lackmus, Orlean, Orcein, Antiker Purpur, Saflor usw. Bekanntere
synthetische Farbstoffe sind z.B. Anilinblau, Anilinschwarz, Anthracenblau, Bismarckbraun,
Chrysoidin, Cibablau, Fuchsin, Hydronblau (Hydron®-Blau R, 3R, G), Immedialschwarz
(Immedial®- u. Immedial-Licht-Farbstoffe), Kongorot, Kristallviolett, Malachitgrün,
Methylenblau, Methylorange, Methylviolett, Variamin®-Blau, Viktoriablau. Von den natürlichen
Farbstoffen werden nur Alizarin und Indigo auch industriell synthetisch hergestellt,
alle übrigen synthetischen Farbstoffe sind Neuschöpfungen der chemischen Industrie.
[0062] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung als Farbstoff besonders bevorzugte Substanzklassen
sind die Azo-, Azin-, Anthrachinon-, Amidin-, Cyanin-, Oxazin-, Polymethin-, Thiazin-,
und/oder Triarylmethan-Farbstoffe. Außer durch ihre chemische Konstitution lassen
sich bevorzugte Farbstoffe weiterhin auch über ihr Verhalten zur Faser bzw. die anzuwendende
Färbetechnik ohne Rücksicht auf die Konstitution charakterisieren. Besonders geeignet
sind im Rahmen der vorliegenden Anmeldung demnach basische oder kationische Farbstoffe,
Beizen- Farbstoffe, Direkt- Farbstoffe, Dispersions- Farbstoffe, Entwicklungs- Farbstoffe,
Küpen- Farbstoffe, Metallkomplex- Farbstoffe, reaktiv- Farbstoffe, Säure- Farbstoffe,
Schwefel- Farbstoffe und/oder substantive Farbstoffe.
[0063] Als Lebensmittel gelten im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Stoffe, die dazu bestimmt
sind, in unverändertem, zubereitetem od. verarbeitetem Zustand vom Menschen verzehrt
zu werden; Zu den Lebensmitteln zählen auch die Lebensmittel-Zusatzstoffe, welche
Lebensmitteln zur Beeinflussung ihrer Beschaffenheit oder zur Erzielung bestimmter
Eigenschaften oder Wirkungen zugesetzt werden. Zu diesen Lebensmittel-Zusatzstoffen
zahlen beispielsweise die Farbstoffe und die Konservierungsstoffe aber auch Vitamine
oder Spurenelemente. Die Lebensmittel können neben ihren natürlichen Bestandteilen,
unter denen es auch solche mit möglichen Schadwirkungen gibt, weitere Stoffe enthalten,
die natürlicher oder synthetischer Herkunft sein können, und die beabsichtigt oder
unbeabsichtigt in das Lebensmittel gelangt sein können; im letzteren Fall können sie
anthropogenen oder natürlichen Ursprungs sein.
[0064] Außer den weiter oben genannten wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Verpackungsmaterialien
eignen sich zur Verpackung der Aktivstoffe aus der Gruppe der Pharmazeutika, Körperpflegemittel,
Agrarhilfsmittel, Klebstoffe, Baustoffe, Farbstoffe oder Lebensmittel weiterhin insbesondere
die Cellulose Derivate, besonders die Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose,
Hydroxyethylcellulose, NatriumCarboxymethylcellulose (Celluloseglykolat), Ethylcellulose,
Celluloseacetatphthalat und/oder Hydroxypropylmethylcellulosephthalat. Bevorzugte
Verpackungsmaterialien sind weiterhin die Polyacrylate und Polymethacrylate, beispielsweise
Eudragit
® E, Eudragit
® E 30 D, Eudragit
® L, Eudragit
® L 30 D, Eudragit
® S, Eudragit
® RL und Eudragit
® RS. Bevorzugte Verpackungsmaterialien aus der Gruppe der Vinylpolymere sind das Polyvinylpyrrolidon
(PVP) und das Polyvinylacetatphthalat (PVAP). Ein weiteres bevorzugtes wasserlösliches
Verpackungsmaterial ist Schellack.
[0065] Die vorgenannten wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Verpackungsmaterialien
können in reiner Form, unter Zusatz von Hilfsmitteln, wie Weichmachern oder Stabilisatoren
oder in Gemischen bzw. als Verbundmaterialien eingesetzt werden.