[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheiten, welche mit wasserlöslichem Film umhüllt sind. Insbesondere
betrifft die Anmeldung ein mehrstufiges Herstellverfahren, in dessen Verlauf wasserlöslicher
Film wiederholt geschrumpft wird.
[0002] An die Konfektions- und Angebotsformen von Wasch- oder Reinigungsmittelns werden
sich kontinuierlich ändernde Anforderungen gestellt. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei
seit geraumer Zeit auf der bequemen Dosierung von Wasch- oder Reinigungsmitteln durch
den Verbraucher und der Vereinfachung der zur Durchführung eines Wasch- oder Reinigungsverfahren
notwendigen Arbeitsschritte. Eine Lösung bieten vorportionierte Wasch- oder Reinigungsmittel,
beispielsweise Folienbeutel mit einer oder mehreren Aufnahmekammern für feste oder
flüssige Zusammensetzungen, wobei aus technischer Sicht ein wesentliches Augenmerk
auf der Entwicklung und Herstellung für die Konfektionierung in wasserlöslichen Folienbeuteln
geeigneter flüssiger oder gelförmiger Waschmittel liegt.
[0003] Um kommerziell erfolgreich zu sein, muss eine Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
den Verbraucherinteressen in bestmöglicher Weise entsprechen. Ein wesentliches Mittel
zur Kommunikation von Produktqualität und Produktversprechen sind die Optik und Haptik
der Portionseinheit. Die gilt insbesondere auf für wasserlösliche Folienbeutel, deren
lösliche Folien in der Regel transparent sind und den Blick auf die enthaltenen festen
oder flüssigen Wasch- oder Reinigungsmittel freigeben. Insbesondere bei mehrphasigen
Wasch- oder Reinigungsmitteln wird die Kommunikation von Produktqualität und Produktversprechen
durch klare Phasengrenzen innerhalb einer Portionseinheit und einen weitestgehend
identischen strukturellen Aufbau und optischen Eindruck gleicher Portionseinheiten
gestützt. Die Folienbeutel weisen vorzugsweise zudem einen festen Griff auf und eine
geringe mechanische Deformierbarkeit auf, sind also nicht schlaff.
[0004] Die Herstellung von Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten mit wasserlöslicher
Folienverpackung erfolgt in der Regel mittels eines sequentiellen Verfahrens, in dessen
Verlauf der wasserlösliche Film und die Inhaltsstoffe des Waschmittels miteinander
zu einer Portionseinheit kombiniert werden.
[0005] In der internationalen Patentanmeldung
WO 2002/16205 A1 werden Verfahren zur Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln in Form prall gefüllter
wasserlöslicher Folienbeutel beschrieben.
[0006] Das erteilte europäische Patent
EP 2 944 578 B1 beschreibt ein Verfahren zur Umhüllung von Wasch- oder Reinigungsmitteltabletten
mittels einer aufgeschrumpften wasserlöslichen Folie.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung war es, ein effizientes Verfahren zur Herstellung
von Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten bereitzustellen, dessen Verfahrensprodukte
sich durch eine ansprechende Optik und Haptik auszeichnen.
[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit,
umfassend die Schritte:
- i) Bereitstellen einer Form mit mindestens einer Formmulde;
- ii) Zuführen eines ersten wasserlöslichen Films zu der Formmulde;
- iii) Einformen des ersten wasserlöslichen Films in die Formmulde unter Ausbildung
einer Aufnahmekammer;
- iv) Befüllen der Aufnahmekammer mit mindestens einer wasch- oder reinigungsaktiven
Zusammensetzung unter Ausbildung einer wenigstens anteilsweise befüllten Aufnahmekammer;
- v) Zuführen eines zweiten wasserlöslichen Films;
- vi) Versiegeln der wenigstens anteilsweise befüllten Aufnahmekammer mit dem zweiten
wasserlöslichen Film unter Ausbildung einer eine wasserlösliche Umhüllung umfassenden
Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit;
- vii) Transport der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit mittels einer Transportvorrichtung
durch einen Schrumpftunnel und Schrumpfen des wasserlöslichen Films der Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel unter Ausbildung einer vorgeschrumpften
Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit;
- viii) Abkühlen der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit auf
einer Kühlstrecke außerhalb des ersten Schrumpftunnels;
- ix) Transport der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit mittels
einer Transportvorrichtung durch einen Schrumpftunnel und Schrumpfen des wasserlöslichen
Films der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel
unter Ausbildung einer geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit.
[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren dient der effizienten Herstellung von Wasch- und Reinigungsmittelportionseinheiten
mit ansprechender Optik und Haptik. Die Portionseinheiten zeichnen sich durch einen
festen Griff aus. Die äußere Oberfläche des umschließenden wasserlöslichen Films ist
im Vergleich zu mittels alternativer Verfahren hergestellter Portionseinheiten glatter.
[0010] In Schritt i) des Verfahrens wird eine Form mit mindestens einer Formmulde bereitgestellt.
Aufgrund der hohen Effizienz und guten Reproduzierbarkeit von Tiefziehverfahren für
wasserlösliche Filme handelt es sich bei der Form und der Formmulde dabei vorzugsweise
um eine Tiefziehmatrize mit mindestens einer Kavität.
[0011] Die Tiefziehmatrize selbst kann in Form eines horizontal umlaufenden Bandes oder
in Form einer rotierenden Trommel ausgestaltet sein. Bevorzugt ist der Einsatz einer
Tiefziehmatrize mit mindestens einer Kavität auf Grundlage eines horizontal umlaufenden
Transportbands.
[0012] In Schritt ii) des Verfahrens wird der Formmulde ein erster wasserlöslicher Film
zugeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei in Schritt ii) ein thermoplastischer
wasserlöslicher Film zugeführt.
[0013] Die Zuführung des wasserlöslichen Films kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
erfolgen. Zur Erhöhung der Verfahrenseffizienz ist eine kontinuierliche Verfahrensweise
bevorzugt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt der
Transport des ersten wasserlöslichen Films in Schritt ii) kontinuierlich. Im Hinblick
auf die Verfahrensökonomie und Verfahrenssicherheit ist es bevorzugt, den ersten wasserlöslichen
Film in Schritt ii) mit einer Geschwindigkeit 0,04 m/s, vorzugsweise oberhalb 0,08
m/s zuzuführen.
[0014] Der wasserlösliche Film kann ein oder mehrere strukturell verschiedene wasserlösliche(s)
Polymer(e) umfassen. Als wasserlösliche(s) Polymer(e) für den ersten wasserlöslichen
Film eignen sich insbesondere Polymere aus der Gruppe (gegebenenfalls acetalisierter)
Polyvinylalkohole (PVAL) sowie deren Copolymere.
[0015] Wasserlösliche Filme zur Herstellung der Portionseinheit basieren bevorzugt auf einem
Polyvinylalkohol oder einem Polyvinylalkoholcopolymer, dessen Molekulargewicht bevorzugt
im Bereich von 10.000 bis 1.000.000 gmol-1, vorzugsweise von 20.000 bis 500.000 gmol-1,
besonders bevorzugt von 30.000 bis 100.000 gmol-1 und insbesondere von 40.000 bis
80.000 gmol-1 liegt. Bevorzugte wasserlösliche Filme umfassen mindestens 30 Gew.-%,
vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 70 Gew..% Polyvinylalkohol
oder Polyvinylalkoholcopolymere.
[0016] Die Herstellung der Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholcopolymere schließt in der
Regel die Hydrolyse intermediären Polyvinylacetats ein. Bevorzugte Polyvinylalkohole
und Polyvinylalkoholcopolymere weisen einen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise
80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-%
auf.
[0017] Bevorzugte Polyvinylalkoholcopolymere umfassen neben Vinylalkohol eine ethylenisch
ungesättigte Carbonsäure, deren Salz oder deren Ester. Besonders bevorzugt enthalten
solche Polyvinylalkoholcopolymere neben Vinylalkohol Sulfonsäuren wie die 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure
(AMPS), Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäureester, Methacrylsäureester oder Mischungen
daraus; unter den Estern sind C1-4-Alkylester oder -Hydroxyalkylester bevorzugt. Als
weitere Monomere kommen ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren, beispielsweise Itaconsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure und Mischungen daraus in Betracht.
[0018] Geeignete wasserlösliche Folien zum Einsatz in den Portionseinheiten gemäß der Erfindung
sind Folien, die von der Firma MonoSol LLC beispielsweise unter der Bezeichnung M8630,
M8720, M8310, C8400 oder M8900 vertrieben werden. Andere geeignete Folien umfassen
Folien mit der Bezeichnung Solublon
® PT, Solublon
® GA, Solublon
® KC oder Solublon
® KL von der Aicello Chemical Europe GmbH oder die Folien VF-HP von Kuraray sowie die
Hi-Selon Serie der Mitsubishi Chemical Corporation.
[0019] Der in Schritt ii) zugeführte erste wasserlösliche Film weist vorzugsweise eine Dicke
von 60 bis 2000 µm, bevorzugt von 60 bis 800 µm und insbesondere von 60 bis 200 µm
auf.
[0020] Die Einformung des wasserlöslichen Films in die Formmulde in Schritt iii) kann auf
dem Fachmann bekannte Weise erfolgen. Einsetzbar sind sowohl Kalt- als auch Warmformverfahren.
Der Film kann weiterhin unter Einwirkung einer Kraft, beispielsweise seiner Gewichtskraft
der Kraft eines Stempels oder eines Vakuums in die Formmulde eingeformt werden. Aufgrund
der erzielten vorteilhaften Verfahrensergebnisse ist es bevorzugt, wenn der erste
wasserlösliche Film in Schritt iii) unter Wärmeeinwirkung eingeformt wird. Reproduzierbar
gute Ergebnisse konnten insbesondere durch die Erwärmung des ersten Films und dessen
nachfolgende Vakuumverformung erzielt werden.
[0021] Der Einformung geht vorzugsweise eine optionale Vorbehandlung des Films durch Wärme
und/oder Lösungsmittel voraus. Die Einformung des wasserlöslichen Films in die Kavität
kann nachfolgend, wie beschrieben, mittels eines Werkzeugs, durch Einwirkung eines
Vakuums, durch Einwirkung von Druckluft und/oder durch Einwirkung seines Eigengewichts
erfolgen.
[0022] Aus der Reihe der Tiefziehverfahren werden solche Verfahren bevorzugt, bei denen
der wasserlösliche Film oberhalb der Kavitäten einer Tiefziehmatrize transportiert
und dort durch Einwirkung von Druckluft auf die Oberseite des Films oderdurch Wirkung
eines Vakuums auf die Unterseite des Films, besondere bevorzugt unter gleichzeitiger
Einwirkung von Druckluft und Vakuum in die Vertiefungen der Matrize eingeformt wird.
Besonders vorteilhafte Verfahren zeichnen sich dabei dadurch aus, dass der Film vor
dem Einformen durch Einwirken von Wärme und/oder Lösungsmitteln vorbehandelt wird.
[0023] Die Einwirkung von Wärme und/oder Lösungsmitteln auf den wasserlöslichen Film dient
dessen erleichterter plastischen Verformung. Die Erwärmung des Films kann dabei beispielsweise
durch Wärmestrahlung, Heißluft oder, besonders bevorzugt, durch direkten Kontakt mit
einer Heizplatte erfolgen. Die Dauer der Wärmebehandlung sowie die Temperatur der
eingesetzten Wärmestrahlung, Heißluft oder Heizplattenoberfläche ist dabei naturgemäß
von der Art des eingesetzten Hüllmaterials abhängig. Für wasserlösliche oder wasserdispergierbare
Materialien wie PVA-haltige Polymere oder Copolymere ist eine Temperatur zwischen
90 und 130°C, insbesondere zwischen 105 und 115°C bevorzugt. Die Dauer der Wärmebehandlung,
insbesondere die Kontaktzeit bei Einsatz einer Heizplatte beträgt bevorzugt zwischen
0,1 und 7 Sekunden, besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 6 Sekunden und insbesondere
zwischen 0,3 und 4 Sekunden. Kontaktzeiten unterhalb einer Sekunde, insbesondere im
Bereich von 400 bis 900 Millisekunden, vorzugsweise zwischen 500 und 800 Millisekunden
haben sich für Materialien aus Polyvinylalkohol als besonders vorteilhaft erwiesen.
[0024] Aus Gründen der Prozesseffizienz ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet,
dass in einem Verfahrensdurchlauf nicht lediglich eine einzige Waschmittelportionseinheit,
sondern parallel eine Mehrzahl von Waschmittelportionseinheiten hergestellt wird.
Vorzugsweise wird in Schritt iii) aus dem ersten wasserlöslichen Film ein Flächengebilde
mit mindestens 14, vorzugsweise mindestens 20 Aufnahmebehältern ausgebildet.
[0025] In diesem Flächengebilde sind die ausgebildeten Aufnahmekammern vorzugsweise in Reihen
angeordnet. Im Hinblick auf die nachfolgende Befüllung sind die in Schritt iii) ausgebildeten
Aufnahmekammern in Reihen angeordnet, welche orthogonal zur Transportrichtung des
wasserlöslichen Films angeordnet sind.
[0026] In einer alternativen Ausführungsform wird in Schritt iii) ein Flächengebilde ausgebildet,
in welchem die Aufnahmekammern in Reihen angeordnet sind, welche orthogonal zur Transportrichtung
des wasserlöslichen Films verlaufen und zueinander jeweils um ein Drittel der Breite
eines Aufnahmebehälters, vorzugsweise um die Hälfte der Breite eines Aufnahmebehälters
versetzt sind.
[0027] In dem Flächengebilde sind die Aufnahmekammern vorzugsweise derart angeordnet, dass
jeder Aufnahmebehälter mindestens einem Zwischenbereich benachbart ist, welcher seinerseits
von drei Aufnahmekammern umgeben ist.
[0028] In Schritt iv) des Verfahrens wird die Aufnahmekammer wenigstens anteilsweise mit
einer wasch- oder reinigungsaktiven Zusammensetzung befüllt. Zur Befüllung eignen
sich grundsätzlich die dem Fachmann bekannten wasch- oder reinigungsaktiven Zusammensetzungen,
wobei fließfähige Zusammensetzungen, also beispielsweise Pulver oder Flüssigkeiten,
aufgrund ihrer einfachen Portionierbarkeit bevorzugt werden. Zur Sicherstellung einer
vollständigen Befüllung des Bodenbereichs der Aufnahmekammer und zur weiteren Verbesserung
der Optik und Haptik der Reinigungsmitteldosiereinheit, wird die Aufnahmekammer in
Schritt iv) vorzugsweise mit einer aushärtenden Flüssigkeit befüllt. Als aushärtende
Flüssigkeiten eignen sich beispielsweise Schmelzen oder Gele, welche durch Abkühlung
und/oder aufgrund fortschreitender Gelierung aushärten.
[0029] Die Anzahl der in die Aufnahmekammer eingebrachten fließfähigen Zusammensetzungen,
vorzugsweise aushärtenden fließfähigen Zusammensetzungen, insbesondere aushärtenden
fließfähigen Gelphasen kann variieren. Beispielsweise kann in Schritt iv) des Verfahrens
nur eine einzelne fließfähige Zusammensetzung in die Aufnahmekammer eingebracht werden.
Alternativ und wegen der Erhöhung der rezepturellen Freiheitsgrade und der verbesserten
Produktoptik können in Schritt iv) zwei fließfähige Zusammensetzungen oder drei fließfähige
Zusammensetzungen oder vier fließfähige Zusammensetzungen in die Aufnahmekammer eingebracht
werden. Die zwei, drei, vier oder mehr fließfähigen Zusammensetzungen unterscheiden
sich vorzugsweise hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und umfassen beispielsweise unterschiedliche
Aktivstoffe, weisen unterschiedliche Aktivstoffgehalte oder unterschiedliche Farben
auf.
[0030] Wird in Schritt iv) mehr als eine fließfähige Zusammensetzung, werden also beispielsweise
zwei oder drei oder vier fließfähige Zusammensetzungen, in die Aufnahmekammer eingebracht,
so werden diese zwei oder drei oder vier fließfähigen Zusammensetzungen vorzugsweise
derart in die Aufnahmekammer eingebracht werden, dass diese miteinander nicht in direktem
Kontakt stehen. Diese Vorgehensweise vermeidet unerwünschte Reaktionen zwischen einzelnen
in den unterschiedlichen fließfähigen Zusammensetzungen enthaltenen Wirkstoffen und
verbessert die Produktoptik.
[0031] Alternativ oder in Kombination mit der aushärtenden fließfähigen Zusammensetzung
kann die Aufnahmekammer in Schritt iv) mit einem Pulver befüllt werden.
[0032] Für die effiziente Befüllung der Aufnahmekammern mit dem Pulver hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn das Pulver, eine Rieselfähigkeit von größer 40 %, bevorzugt von größer
50 %, insbesondere von größer 60 % bezogen auf den Standard aufweist.
[0033] Die Rieselfähigkeit des Pulvers betrifft sein Vermögen, unter eigenem Gewicht frei
zu rieseln. Die Rieselfähigkeit wird bestimmt, in dem die Auslaufzeit von 1000 ml
Reinigungsmittelpulver aus einem genormten, an seiner Auslaufrichtung zunächst verschlossenen
Rieseltesttrichter mit einem Auslauf von 16,5 mm Durchmesser durch Messen der Zeit
für den vollständigen Auslauf des körnigen Gemenges, insbesondere der pulverförmigen
Phase, bevorzugt des Pulvers und/oder Granulats, z.B. des Pulvers nach dem Öffnen
des Auslaufs gemessen und mit der Auslaufgeschwindigkeit (in Sekunden) eines Standardprüfsands
verglichen wird, dessen Auslaufgeschwindigkeit als 100 % definiert wird. Das definierte
Sandgemisch zur Kalibrierung der Rieselapparatur ist trockener Seesand. Dabei wird
Seesand mit einem Teilchendurchmesser von 0,4 bis 0,8 mm verwendet, erhältlich beispielsweise
von Carl Roth, Deutschland CAS-Nr. [14808-60-7]. Zur Trocknung wird der Seesand vor
der Messung 24 h bei 60 °C im Trockenschrank auf einer Platte bei einer maximalen
Schichthöhe von 2 cm, getrocknet.
[0034] Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pulver weisen einen Schüttwinkel/Böschungswinkel
von 26 bis 35, von 27 bis 34, von 28 bis 33, wobei der Schüttwinkel gemäß der unten
genannten Methode nach 24 h nach der Herstellung des körnigen Gemenges der festförmigen
Zusammensetzung, insbesondere der pulverförmigen festen Phase, bevorzugt des Pulvers
und/oder Granulats und Lagerung bei 20 °C bestimmt wird, auf. Solche Schüttwinkel
haben den Vorteil, dass die Befüllung der Kavitäten mit der wenigstens einen festen
Phase vergleichsweise schnell und präzise erfolgen kann.
[0035] Zur Bestimmung des Schüttwinkels (oder auch Böschungswinkel genannt) des Pulvers
wird ein Pulvertrichter mit 400ml Inhalt und einem Ablauf mit einem Durchmesser von
25mm gerade in ein Stativ gehängt. Der Trichter wird mittels eines manuell zu bedienenden
Rändelrads mit einer Geschwindigkeit von 80 mm/min nach oben gefahren, so dass das
körnige Gemenge, insbesondere die pulverförmige Phase, bevorzugt das Pulver und/oder
Granulat, z.B. das Pulver herausrieselt. Dadurch bildet sich ein sogenannter Schüttkegel.
Die Schüttkegelhöhe und der Schüttkegeldurchmesser werden für die einzelnen partikulären
Phasen bestimmt. Aus dem Quotienten der Schüttkegelhöhe und dem Schüttkegeldurchmesser
* 100 berechnet sich der Böschungswinkel.
[0036] Besonders geeignet sind solche Pulver, die eine Rieselfähigkeit in % zum vorstehend
angegebenen Standardprüfstoff von größer als 40 %, bevorzugt größer als 50, insbesondere
größer als 55%, besonders bevorzugt größer als 60%, insbesondere bevorzugt zwischen
63 % und 80 %, beispielsweise zwischen 65 % und 75 % aufweisen. Insbesondere geeignet
sind solche körnigen Gemenge einer festförmigen Zusammensetzung, insbesondere solche
Pulver und/oder Granulate, die eine Rieselfähigkeit in % zum vorstehend angegebenen
Standardprüfstoff von größer als 40 %, bevorzugt größer als 45 %, insbesondere größer
als 50 %, besonders bevorzugt größer als 55 %, insbesondere bevorzugt größer als 60
% aufweisen, wobei die Messung der Rieselfähigkeit 24 h nach der Herstellung des Pulvers
und Lagerung bei 20 °C durchgeführt wird.
[0037] Geringere Werte für die Rieselfähigkeit sind eher nicht geeignet, da aus prozesstechnischer
Sicht eine genaue Dosierung des Pulvers notwendig ist. Insbesondere die Werte größer
50 %, insbesondere größer 55 %, bevorzugt größer 60 % (wobei die Messung der Rieselfähigkeit
24 h nach der Herstellung des Pulvers und Lagerung bei 20 °C durchgeführt wird) haben
sich als vorteilhaft erwiesen, da sich durch die gute Dosierbarkeit der körnigen Gemenge,
insbesondere der pulverförmigen Phasen, bevorzugt der Pulver und/oder Granulate, z.B.
Pulver nur geringe Schwankungen in der dosierten Menge bzw. der Zusammensetzung ergeben.
Die genauere Dosierung führt zu einer gleichbleibenden Produktleistung, wirtschaftliche
Verluste durch Überdosierung werden so vermieden. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass
die körnigen Gemenge, insbesondere die pulverförmige Phase, bevorzugt das Pulver und/oder
Granulat, z.B. das Pulver gut dosierbar sind, so erreicht man einen schnelleren Ablauf
des Dosierprozesses. Weiterhin wird durch eine solch gute Rieselfähigkeit besser vermieden,
dass das Pulver auf den Teil der wasserlöslichen Umhüllung gelangt, die für die Herstellung
der Siegelnaht notwendig ist.
[0038] In einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante wird die Aufnahmekammer in Schritt
iv) vorzugsweise nacheinander mit einer aushärtenden Flüssigkeit und einem Pulver
befüllt. Sofern ein oder mehrere aushärtende fließfähige Zusammensetzungen in die
Aufnahmekammer eingebracht wurden, wird das Pulver in Schritt iv) vorzugsweise derart
in die Aufnahmekammer eingefüllt, dass die der Öffnung der Aufnahmekammer zugewandte
Oberfläche der ausgehärteten fließfähigen Zusammensetzung(en) vollständig mit Pulver
bedeckt ist.
[0039] Der Füllgrad der in Schritt iv) wenigstens anteilsweise befüllten Aufnahmekammer
liegt vorzugsweise oberhalb 20 Vol.-%, bevorzugt oberhalb 50 Vol.-% und insbesondere
oberhalb 80 Vol.-%.
[0040] In Bezug auf die späteren optischen und haptischen Eigenschaften der Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit ist es besonders bevorzugt, wenn die wenigstens anteilsweise
befüllt Aufnahmekammer in Schritt iv) einen Füllgrad von 60 bis 120 Vol.-%, vorzugsweise
von 80 bis 110 Vol.-% und insbesondere von 90 bis 100 Vol.-% aufweist.
[0041] Das Verfahren ist insbesondere zur Herstellung solcher Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
geeignet, bei deren Herstellung die Aufnahmekammer in Schritt iv) derart mit zwei
voneinander verschiedenen wasch- oder reinigungsaktiven Zusammensetzungen befüllt
wird, dass sich diese voneinander verschiedenen wasch- oder reinigungsaktiven Zusammensetzungen
wenigstens anteilsweise nicht vermischen. Entsprechende Verfahrensvarianten sind daher
bevorzugt.
[0042] In Schritt v) des Verfahrens wird ein zweiter wasserlöslicher Film zugeführt. Wie
bereits in Schritt ii) so handelt es sich bei dem zugeführten Film in Schritt v) in
einer bevorzugten Ausführungsform ebenfalls um einen thermoplastischen wasserlöslichen
Film.
[0043] Die Zuführung des wasserlöslichen Films kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
erfolgen. Zur Erhöhung der Verfahrenseffizienz ist eine kontinuierliche Verfahrensweise
bevorzugt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt der
Transport des ersten wasserlöslichen Films in Schritt ii) kontinuierlich. Im Hinblick
auf die Verfahrensökonomie und Verfahrenssicherheit ist es bevorzugt, den ersten wasserlöslichen
Film in Schritt v) mit einer Geschwindigkeit 0,04 m/s, vorzugsweise oberhalb 0,08
m/s zuzuführen.
[0044] Der wasserlösliche Film kann ein oder mehrere strukturell verschiedene wasserlösliche(s)
Polymer(e) umfassen. Als wasserlösliche(s) Polymer(e) für den zweiten wasserlöslichen
Film eignen sich insbesondere Polymere aus der Gruppe (gegebenenfalls acetalisierter)
Polyvinylalkohole (PVAL) sowie deren Copolymere.
[0045] Wasserlösliche Filme zur Herstellung der Portionseinheit basieren bevorzugt auf einem
Polyvinylalkohol oder einem Polyvinylalkoholcopolymer, dessen Molekulargewicht bevorzugt
im Bereich von 10.000 bis 1.000.000 gmol-1, vorzugsweise von 20.000 bis 500.000 gmol-1,
besonders bevorzugt von 30.000 bis 100.000 gmol-1 und insbesondere von 40.000 bis
80.000 gmol-1 liegt. Bevorzugte wasserlösliche Filme umfassen mindestens 30 Gew.-%,
vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 70 Gew..% Polyvinylalkohol
oder Polyvinylalkoholcopolymere.
[0046] Die Herstellung der Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholcopolymere schließt in der
Regel die Hydrolyse intermediären Polyvinylacetats ein. Bevorzugte Polyvinylalkohole
und Polyvinylalkoholcopolymere weisen einen Hydrolysegrad 70 bis 100 Mol-%, vorzugsweise
80 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 81 bis 89 Mol-% und insbesondere 82 bis 88 Mol-%
auf.
[0047] Bevorzugte Polyvinylalkoholcopolymere umfassen neben Vinylalkohol eine ethylenisch
ungesättigte Carbonsäure, deren Salz oder deren Ester. Besonders bevorzugt enthalten
solche Polyvinylalkoholcopolymere neben Vinylalkohol Sulfonsäuren wie die 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure
(AMPS), Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäureester, Methacrylsäureester oder Mischungen
daraus; unter den Estern sind C1-4-Alkylester oder -Hydroxyalkylester bevorzugt. Als
weitere Monomere kommen ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren, beispielsweise Itaconsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure und Mischungen daraus in Betracht.
[0048] Geeignete wasserlösliche Folien zum Einsatz in den Portionseinheiten gemäß der Erfindung
sind Folien, die von der Firma MonoSol LLC beispielsweise unter der Bezeichnung M8630,
M8720, M8310, C8400 oder M8900 vertrieben werden. Andere geeignete Folien umfassen
Folien mit der Bezeichnung Solublon
® PT, Solublon
® GA, Solublon
® KC oder Solublon
® KL von der Aicello Chemical Europe GmbH oder die Folien VF-HP von Kuraray sowie die
Hi-Selon Serie der Mitsubishi Chemical Corporation.
[0049] Der in Schritt v) zugeführte zweite wasserlösliche Film weist vorzugsweise eine Dicke
von 80 µm oder weniger, insbesondere von 65 µm oder weniger, ganz besonders bevorzugt
von 55 µm oder weniger auf.
[0050] Im Hinblick auf die mechanische Stabilität der Reinigungsmitteleinmalportion bei
gleichzeitig geringem Einsatz von Verpackungsmitteln ist es bevorzugt, wenn das Verhältnis
der Dicke des ersten wasserlöslichen Films zur Dicke des zweiten wasserlöslichen Films
von 3:1 bis 1:1, bevorzugt von 2,5:1 bis 1,1:1, insbesondere von 2:1 bis 1,2:1 beträgt.
Vorzugsweise ist der in Schritt v) zugeführte zweite wasserlöslicher Film dünner als
der in Schritt ii) zugeführte erste wasserlösliche Film.
[0051] Die wenigstens anteilsweise befüllte Aufnahmekammer wird in Schritt vi) des Verfahrens
versiegelt. Die Versiegelung erfolgt vorzugsweise unter Lösungsmitteleinfluss oder
unter Wärmeeinfluss.
[0052] Im Anschluss an die Versiegelung wird der wasserlösliche Film der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt vii) des Verfahrens geschrumpft. Die Schrumpfung des wasserlöslichen Films
erfolgt in einer für diesen Zweck eingerichteten Vorrichtung, welches als Schrumpftunnel
bezeichnet wird. Ein Schrumpftunnel ermöglicht die gezielte Erhitzung des die Wasch-
oder Reinigungsmittelportionseinheit umschließenden wasserlöslichen Films.
[0053] Der Schrumpftunnel weist ein Fördersystem auf, mit dessen Hilfe die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
durch den Schrumpftunnel transportiert wird. Bei diesem Fördersystem kann es sich
beispielsweise um ein umlaufendes Transportband handeln.
[0054] Die Wärmeübertragung im Schrumpftunnel kann beispielsweise durch Wärmestrahlung oder
Heißluft erfolgen. In erfindungsgemäßen Verfahren wird der wasserlösliche Film in
Schritt vii) vorzugsweise durch Einwirkung von Heißluft geschrumpft.
[0055] Aus verfahrensökonomischen Gründen ist es bevorzugt, wenn die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt vii) mit dem ersten wasserlöslichen Film auf der Transportvorrichtung aufliegt.
[0056] Im ersten Schrumpftunnel weist die Heißluft vorzugsweise eine Temperatur von 120
bis 290°C, bevorzugt von 140 bis 260°C und insbesondere von 175 bis 230°C auf. In
Schritt vii) beträgt die Verweildauer der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in dem Schrumpftunnel vorzugsweise 1 bis 10 Sekunden, bevorzugt 2 bis 6 Sekunden.
Nach Austritt aus dem Schrumpftunnel wird die vorgeschrumpfte Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt viii) abgekühlt. Die Abkühlung erfolgt vorzugsweise mittels Kaltluft, wobei
die Kaltluft bevorzugt eine Temperatur von 5 bis 35°C, besonders bevorzugt von 10
bis 30°C und insbesondere von 15 bis 25°C aufweist.
[0057] Die Abkühlung dient der Stabilisierung des Schrumpfergebnisses, erlaubt die weitere
zügige Prozessierung der Wasch- der Reinigungsmitteldosiereinheit und bereitet damit
die nachfolgenden Verfahrensschritte vor.
[0058] In Schritt viii) beträgt die Verweildauer der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
auf der Kühlstrecke 1 bis 60 Sekunden, vorzugsweise 5 bis 30 Sekunden.
[0059] Für die Erzielung eines gleichmäßigeren Schrumpfergebnisses und einer besonders vorteilhaften
Haptik und Optik hat es sich als hilfreich erwiesen, die vorgeschrumpfte Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit vor Eintritt in den Schrumpftunnel in Schritt ix)
zu wenden. Die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit kann manuell oder mechanisch
gewendet werden. Bevorzugt ist es, die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
maschinell zu wenden.
[0060] In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
derart gewendet, dass deren während der vorhergehenden Schrumpfung in Schritt vii)
in Transportrichtung zeigende Seite in dem weiteren Schritt ix) von der Transportrichtung
abgewandt ist.
[0061] In einerweiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
derart gewendet, dass deren während der vorhergehenden Schrumpfung in Schritt vii)
auf der Transportvorrichtung aufliegende Unterseite in dem weiteren Schritt ix) die
von der Transportvorrichtung abgewandte Oberseite der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
bildet.
[0062] In einer besonders bevorzugten Verfahrensvariant wird die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
derart gewendet, dass
- deren während der vorhergehenden Schrumpfung in Schritt vii) in Transportrichtung
zeigende Seite in dem weiteren Schritt ix) von der Transportrichtung abgewandt ist
und
- deren während der vorhergehenden Schrumpfung in Schritt vii) auf der Transportvorrichtung
aufliegende Unterseite in dem weiteren Schritt ix) die von der Transportvorrichtung
abgewandte Oberseite der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit bildet.
[0063] Vorzugsweise liegt die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in Schritt ix)
mit dem zweiten wasserlöslichen Film auf der Transportvorrichtung auf.
[0064] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit,
wie weiter oben beschrieben, in Schritt vii) mit dem ersten wasserlöslichen Film und
in Schritt ix) mit dem zweiten wasserlöslichen Film auf der Transportvorrichtung aufliegt.
[0065] Die Wärmeübertragung in Schritt ix) kann wie bereits in Schritt vii) beispielsweise
durch Wärmestrahlung oder Heißluft erfolgen. In erfindungsgemäßen Vorzugsweise wird
der wasserlösliche Film in Schritt ix) durch Einwirkung von Heißluft geschrumpft.
[0066] Im zweiten Schrumpftunnel weist die Heißluft vorzugsweise eine Temperatur von 120
bis 290°C, bevorzugt von 140 bis 260°C und insbesondere von 175 bis 230°C auf. Die
Verweildauer der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel
beträgt in Schritt ix) vorzugsweise 1 bis 10 Sekunden, bevorzugt 2 bis 6 Sekunden.
[0067] Zur Durchführung der Schrumpfung in den Schritten vii) und ix) sind grundsätzlich
die dem Fachmann bekannten Schrumpftunnel geeignet. Bevorzugte Schrumpftunnel sind
als Umluftschrumpftunnel oder Konvektionsschrumpftunnel ausgeführt.
[0068] Schrumpftunnel nach dem Umluftprinzip zeichnen sich durch einen hohen thermischen
Wirkungsgrad aus. In diesen Schrumpftunneln wird die Heißluft im Einlaufbereich des
Tunnels von unten und/oder von beiden Seiten auf die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
aufgeblasen. Der entstehende Luftstrom bewegt sich in Förderrichtung zum Auslaufbereich
des Tunnels, wo die erwärmte Luft abgesaugt und im Umluftprinzip im Kreislauf geführt
werden kann.
[0069] Schrumpftunnel nach dem Konvektionsprinzip zeichnen sich durch eine Schrumpfleistung
aus. In ihnen wird die Heißluft durch Umwälzung homogen im Schrumpftunnel verteilt.
[0070] Die in Schritt vii) und in Schritt ix) eingesetzten der Schrumpftunnel können identisch
oder voneinander verschieden sind. Mit anderen Worten kann die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt vii) und in Schritt ix) durch denselben Schrumpftunnel transportiert werden,
bei den Schrumpftunneln in Schritt vii) und Schritt ix) kann es sich jedoch auch um
voneinander verschiedene Schrumpftunnel handeln.
[0071] Werden für den Schritt vii) und den Schritt ix) voneinander verschiedene Schrumpftunnel
eingesetzt, so können sich diese Schrumpftunnel beispielsweise hinsichtlich ihres
Konstruktionsprinzips und ihrer Funktionsweise unterscheiden. Eine solche Verfahrensvariante
wird beispielsweise durch die Kombination eines Umluftschrumpftunnels in einem der
Verfahrensschritte mit einem Konvektionsschrumpftunnel in dem anderen Verfahrensschritt
realisiert.
Alternativ können sich die voneinander verschiedenen Schrumpftunnel bei gleichem Konstruktionsprinzip
und gleicher Funktionsweise hinsichtlich ihrer Verfahrensparameter unterscheiden.
Diese Verfahrensvariante kann beispielsweise bei Einsatz von zwei Umluftschrumpftunneln
durch die Einhaltung unterschiedlicher Heißlufttemperaturen oder Verweilzeiten verwirklicht
werden.
[0072] Bevorzugte Verfahrensvarianten sind folglich dadurch gekennzeichnet, dass
- sich die Verweildauer der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit im ersten Schrumpftunnel
in Schritt vii) von der Verweildauer im zweiten Schrumpftunnel in Schritt ix) unterscheidet
und/oder
- sich die Heißlufttemperatur im ersten Schrumpftunnel in Schritt vii) von der Heißlufttemperatur
im zweiten Schrumpftunnel in Schritt ix) unterscheidet.
[0073] Der Einsatz unterschiedlicher Schrumpfbedingungen hat sich insbesondere bei der Herstellung
mehrphasiger Wasch- oder Reinigungsmitteldosiereinheiten bewährt. Mit anderen Worten
ist eine solche Verfahrensführung besonders vorteilhaft, wenn die Aufnahmekammer in
Schritt iv) derart mit zwei voneinander verschiedenen wasch- oder reinigungsaktiven
Zusammensetzungen befüllt wird, dass sich diese voneinander verschiedenen wasch- oder
reinigungsaktiven Zusammensetzungen wenigstens anteilsweise nicht vermischen.
[0074] Wie bereits im Anschluss an den Schritt vii) werden die geschrumpften Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheiten im Anschluss an Schritt ix) vorzugsweise mittels
Kaltluft gekühlt.
[0075] Das Verfahrensendprodukt wird nach einer optionalen Konditionierung unter kontrollierter
Lagertemperatur und/oder Luftfeuchte vorzugsweise in einem Verkaufsgebinde verpackt.
[0076] Durch diese Anmeldung werden u.a. die folgenden Gegenstände bereitgestellt:
- 1. Verfahren zur Herstellung einer Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit, umfassend
die Schritte:
- i) Bereitstellen einer Form mit mindestens einer Formmulde;
- ii) Zuführen eines ersten wasserlöslichen Films zu der Formmulde;
- iii) Einformen des ersten wasserlöslichen Films in die Formmulde unter Ausbildung
einer Aufnahmekammer;
- iv) Befüllen der Aufnahmekammer mit mindestens einer wasch- oder reinigungsaktiven
Zusammensetzung unter Ausbildung einer wenigstens anteilsweise befüllten Aufnahmekammer;
- v) Zuführen eines zweiten wasserlöslichen Films;
- vi) Versiegeln der wenigstens anteilsweise befüllten Aufnahmekammer mit dem zweiten
wasserlöslichen Film unter Ausbildung einer eine wasserlösliche Umhüllung umfassenden
Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit;
- vii) Transport der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit mittels einer Transportvorrichtung
durch einen Schrumpftunnel und Schrumpfen des wasserlöslichen Films der Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel unter Ausbildung einer vorgeschrumpften
Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit;
- viii) Abkühlen der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit auf
einer Kühlstrecke außerhalb des ersten Schrumpftunnels;
- ix) Transport der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit mittels
einer Transportvorrichtung durch einen Schrumpftunnel und Schrumpfen des wasserlöslichen
Films der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel
unter Ausbildung einer geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit.
- 2. Verfahren nach Punkt 1, wobei in Schritt i) eine Tiefziehmatrize mit mindestens
einer Kavität bereitgestellt wird.
- 3. Verfahren nach Punkt 2, wobei die Tiefziehmatrize ein horizontal umlaufendes Transportband
mit mindestens einer Kavität aufweist.
- 4. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei in Schritt ii) ein thermoplastischer
wasserlöslicher Film zugeführt wird.
- 5. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der wasserlösliche Film in Schritt
ii) ausgewählt ist aus der Gruppe der Filme gegebenenfalls acetalisierter Polyvinylalkohole
oder deren Copolymere.
- 6. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der in Schritt ii) zugeführte
erste wasserlösliche Film eine Dicke von 60 bis 2000 µm, vorzugsweise von 60 bis 800
µm und insbesondere von 60 bis 200 µm aufweist.
- 7. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der erste wasserlösliche Film
in Schritt iii) unter Wärmeeinwirkung eingeformt wird.
- 8. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Aufnahmekammer in Schritt
iv) mit einer aushärtenden Flüssigkeit befüllt wird.
- 9. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Aufnahmekammer in Schritt
iv) mit einem Pulver befüllt wird.
- 10. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Aufnahmekammer in Schritt
iv) vorzugsweise nacheinander mit einer aushärtenden Flüssigkeit und einem Pulver
befüllt wird.
- 11. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Aufnahmekammer in Schritt
iv) derart mit zwei voneinander verschiedenen wasch- oder reinigungsaktiven Zusammensetzungen
befüllt wird, dass sich diese voneinander verschiedenen wasch- oder reinigungsaktiven
Zusammensetzungen wenigstens anteilsweise nicht vermischen.
- 12. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die wenigstens anteilsweise
befüllte Aufnahmekammer in Schritt iv) einen Füllgrad oberhalb 20 Vol.-%, vorzugsweise
oberhalb 50 Vol.-% und insbesondere oberhalb 80 Vol.-% aufweist.
- 13. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die wenigstens anteilsweise
befüllt Aufnahmekammer in Schritt iv) einen Füllgrad von 60 bis 120 Vol.-%, vorzugsweise
von 80 bis 110 Vol.-% und insbesondere von 90 bis 100 Vol.-% aufweist.
- 14. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei in Schritt v) ein thermoplastischer
wasserlöslicher Film zugeführt wird.
- 15. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei in Schritt v) zugeführte zweite
wasserlösliche Film ausgewählt ist aus der Gruppe der Filme gegebenenfalls acetalisierter
Polyvinylalkohole oder deren Copolymere.
- 16. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der in Schritt v) zugeführte
zweite wasserlösliche Film eine Dicke von 80 µm oder weniger, insbesondere von 65
µm oder weniger, ganz besonders bevorzugt von 55 µm oder weniger aufweist.
- 17. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei das Verhältnis der Dicke des
in Schritt ii) zugeführten ersten wasserlöslichen Films zur Dicke des in Schritt v)
zugeführten zweiten wasserlöslichen Films 3:1 bis 1:1, bevorzugt 2,5:1 bis 1,1:1 und
insbesondere 2:1 bis 1,2:1 beträgt.
- 18. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der in Schritt v) zugeführte
zweite wasserlöslicher Film dünner als der in Schritt ii) zugeführte erste wasserlösliche
Film.
- 19. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Versiegelung in Schritt
vi) unter Lösungsmitteleinfluss erfolgt.
- 20. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Versiegelung in Schritt
vi) unter Wärmeeinfluss erfolgt.
- 21. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der wasserlösliche Film in Schritt
vii) durch Einwirkung von Heißluft geschrumpft wird.
- 22. Verfahren nach Punkt 21, wobei die Heißluft eine Temperatur von 120 bis 290°C,
vorzugsweise von 140 bis 260°C und insbesondere von 175 bis 230°C aufweist.
- 23. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei in Schritt vii) die Verweildauer
der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel 1 bis 10 Sekunden,
vorzugsweise 2 bis 6 Sekunden beträgt.
- 24. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt vii) mit dem ersten wasserlöslichen Film auf der Transportvorrichtung aufliegt.
- 25. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die vorgeschrumpfte Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit in Schritt viii) mittels Kaltluft abgekühlt wird.
- 26. Verfahren nach Punkt 25, wobei die Kaltluft eine Temperatur von 5 bis 35°C, vorzugweise
von 10 bis 30°C und insbesondere von 15 bis 25°C aufweist.
- 27. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei in Schritt viii) die Verweildauer
der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit auf der Kühlstrecke
1 bis 60 Sekunden, vorzugsweise 5 bis 30 Sekunden beträgt.
- 28. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die vorgeschrumpfte Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit vor Eintritt in den Schrumpftunnel in Schritt ix)
gewendet wird.
- 29. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die in Schritt vii) auf der
Transportvorrichtung aufliegende Unterseite der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt ix) die von der Transportvorrichtung abgewandte Oberseite der Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit bildet.
- 30. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der wasserlösliche Film in Schritt
ix) durch Einwirkung von Heißluft geschrumpft wird.
- 31. Verfahren nach Punkt 30, wobei die Heißluft eine Temperatur von 120 bis 290°C,
vorzugsweise von 140 bis 260°C und insbesondere von 175 bis 230°C aufweist.
- 32. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei in Schritt ix) die Verweildauer
der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel 1 bis 10 Sekunden,
vorzugsweise 2 bis 6 Sekunden beträgt.
- 33. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt ix) mit dem zweiten wasserlöslichen Film auf der Transportvorrichtung aufliegt.
- 34. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Schrumpftunnel in Schritt
vii) und der Schrumpftunnel in Schritt ix) identisch sind.
- 35. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei der Schrumpftunnel in Schritt
vii) und der Schrumpftunnel in Schritt ix) verschieden sind.
- 36. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die Schrumpfung in Schritt vii)
und/oder in Schritt ix) mittels eines Umluftschrumpftunnels erfolgt.
- 37. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 35, wobei die Schrumpfung in Schritt vii)
und/oder in Schritt ix) mittels eines Konvektionsschrumpftunnels erfolgt.
- 38. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei sich die Verweildauer der Wasch-
oder Reinigungsmittelportionseinheit im ersten Schrumpftunnel in Schritt vii) von
der Verweildauer im zweiten Schrumpftunnel in Schritt ix) unterscheidet.
- 39. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei sich die Heißlufttemperatur
im ersten Schrumpftunnel in Schritt vii) von der Heißlufttemperatur im zweiten Schrumpftunnel
in Schritt ix) unterscheidet.
- 40. Verfahren nach einem der vorherigen Punkte, wobei die geschrumpfte Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit im Anschluss an Schritt ix) vorzugsweise mittels Kaltluft
gekühlt wird.
Beispiele
[0077] Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
hergestellt, die eine erste Phase und eine zweite Phase aufweisen.
[0078] Hierzu wurde eine wasserlösliche Aufnahmekammer durch Tiefziehen eines PVOH-haltigen
Films hergestellt. In die Aufnahmekammer wurde eine fließfähige Zusammensetzung gegossen,
welche nach kurzer Zeit aushärtete. Die ausgehärtete Phase wurde vollständig mit einem
rieselfähigen Pulver bedeckt. Nachfolgend wurde die anteilsweise befüllte Aufnahmekammer
durch Auflegen eines zweiten PVOH-haltigen Films und Versiegelung mittels Heißsiegelung
verschlossen.
[0079] Die Zusammensetzung einiger beispielhafter aushärtender fließfähiger Zusammensetzungen
kann der nachfolgenden Tabelle 1 entnommen werden:
Tabelle 1
| |
A |
B |
C |
D |
E |
| PEG 400 |
17,9 |
23,1 |
23,1 |
13,9 |
27,8 |
| PVOH 30%ig in Glyzerin |
35,7 |
30,8 |
30,8 |
55,6 |
55,6 |
| 1,3 Propandiol |
- |
- |
- |
27,8 |
13,9 |
| Glyzerin |
- |
15,4 |
- |
- |
- |
| Sulfonsäurehaltiges Acrylatcopolymer |
- |
30,8 |
30,8 |
- |
- |
| Xylitol |
26,8 |
|
- |
- |
- |
| Wasser |
10,7 |
- |
15,4 |
- |
- |
| Nichtionisches Tensid 1 |
8,9 |
- |
- |
- |
- |
| Nichtionisches Tensid 2 |
- |
- |
- |
2,8 |
2,8 |
[0080] Eine Rahmenrezeptur für das rieselfähige Pulver kann der Tabelle 2 entnommen werden.
Tabelle 2:
| |
Gew.-% |
| Citrat, Na-Salz |
15-20 |
| Phosphonat (z.B. HEDP) |
2,5-7,5 |
| MGDA, Na-Salz |
0-25 |
| Disilicat, Na-Salz |
5-35 |
| Soda |
10-25 |
| Percarbonat, Na-Salz |
10-15 |
| Bleichkatalysator (bevorzugt Mn-basiert) |
0,02-0,5 |
| Bleichaktivator (z.B. TAED) |
1-3 |
| Nichtionische(s) Tensid(e), z.B. Fettalkoholalkoxylat, bevorzugt 20-40 EO, ggf. endcapped |
2,5-10 |
| Polycarboxylat |
4-10 |
| Kationisches Copolymer |
0 - 0,75 |
| Disintegrant - (z.B. Crosslinked PVP) |
0-1,5 |
| Protease-Zubereitung (tq) |
1,5-5 |
| Amylase-Zubereitung (tq) |
0,5-3 |
| Silberschutz (Benzotriazol) |
0-0,5 |
| Parfüm |
0,05-0,25 |
| Farbstofflösung |
0,0-1 |
| Zn-Salz (z.B. Acetat) |
0,1-0,3 |
| Natriumsulfat |
0,0 - 10 |
| Wasser |
0,0-1,5 |
| pH-Stellmittel (z.B. Citronensäure) |
0-1,5 |
| Prozesshilfsmittel |
0-5 |
[0081] Die verschlossenen Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten zeichneten sich
durch eine geringe Festigkeit aus und verformten sich unter Einwirkung ihres Eigengewichts
in deutlich sichtbarer Weise. Diese verschlossenen Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
wurden im Anschluss unterschiedlichen Schrumpfverfahren 1 bis 5 unterworfen:
Verfahren 1
[0082] Die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wurden in einem Schrumpftunnel
für eine Zeitdauer von 5 Sekunden mit Heißluft einer Temperatur von 190°C behandelt.
Die resultierenden geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wiesen
eine, gegenüber den unbehandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten verbesserte
Festigkeit auf. Gleichwohl war diese Festigkeit noch immer unzureichend.
Verfahren 2
[0083] Die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wurden in einem Schrumpftunnel
für eine Zeitdauer von 5 Sekunden mit Heißluft einer Temperatur von 230°C behandelt.
Die resultierenden geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wiesen
eine, gegenüber den unbehandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten verbesserte
Festigkeit auf. Diese Festigkeit warjedoch noch immer unzureichend.
Verfahren 3
[0084] Die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wurden in einem ersten Schrumpftunnel
für eine Zeitdauer von 5 Sekunden mit Heißluft einer Temperatur von 190°C behandelt.
Nach Durchlaufen einer Kühlstrecke außerhalb des ersten Schrumpftunnels wurden die
vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten in einem zweiten Schrumpftunnel
erneut für eine Zeitdauer von 5 Sekunden mit Heißluft einer Temperatur von 190°C behandelt.
Die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten waren in beiden Schrumpftunneln
mit der ausgehärteten fließfähigen Zusammensetzung nach unten orientiert.
Die resultierenden geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wiesen
eine, gegenüber den unbehandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten und
den nach Verfahren 1 und 2 behandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
verbesserte und ausreichende Festigkeit auf.
Verfahren 4
[0085] Das Verfahren wurde wie in Verfahren 3 durchgeführt, wobei die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
jedoch in beiden Schrumpftunneln mit der ausgehärteten fließfähigen Zusammensetzung
nach oben orientiert waren.
Die resultierenden geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wiesen
eine, gegenüber den unbehandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten und
den nach Verfahren 1, 2 und 3 behandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
verbesserte und ausreichende Festigkeit auf.
Verfahren 5
[0086] Das Verfahren wurde wie in Verfahren 3 durchgeführt, wobei die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
jedoch im ersten Schrumpftunnel mit der ausgehärteten fließfähigen Zusammensetzung
nach unten, im zweiten Schrumpftunnel mit der ausgehärteten fließfähigen Zusammensetzung
nach oben orientiert waren.
Die resultierenden geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten wiesen
eine, gegenüber den unbehandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten und
den nach Verfahren 1, 2, 3 und 4 behandelten Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheiten
verbesserte und ausreichende Festigkeit auf.
[0087] Eine Kraft-Wege-Messung für die nach den Verfahren 3, 4 und 5 hergestellten Wasch-
oder Reinigungsmittelportionseinheiten ergab die folgenden Werte:
| Kraft [N] |
Weg (mm) |
| Verfahren 3 |
Verfahren 4 |
Verfahren 5 |
| 1 |
1,9 |
1,3 |
0,8 |
| 2 |
2,1 |
1,7 |
1,0 |
| 3 |
2,3 |
1,8 |
1,4 |
1. Verfahren zur Herstellung einer Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit, umfassend
die Schritte:
i) Bereitstellen einer Form mit mindestens einer Formmulde;
ii) Zuführen eines ersten wasserlöslichen Films zu der Formmulde;
iii) Einformen des ersten wasserlöslichen Films in die Formmulde unter Ausbildung
einer Aufnahmekammer;
iv) Befüllen der Aufnahmekammer mit mindestens einer wasch- oder reinigungsaktiven
Zusammensetzung unter Ausbildung einer wenigstens anteilsweise befüllten Aufnahmekammer;
v) Zuführen eines zweiten wasserlöslichen Films;
vi) Versiegeln der wenigstens anteilsweise befüllten Aufnahmekammer mit dem zweiten
wasserlöslichen Film unter Ausbildung einer eine wasserlösliche Umhüllung umfassenden
Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit;
vii) Transport der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit mittels einer Transportvorrichtung
durch einen Schrumpftunnel und Schrumpfen des wasserlöslichen Films der Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel unter Ausbildung einer vorgeschrumpften
Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit;
viii) Abkühlen der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit auf
einer Kühlstrecke außerhalb des ersten Schrumpftunnels;
ix) Transport der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit mittels
einer Transportvorrichtung durch einen Schrumpftunnel und Schrumpfen des wasserlöslichen
Films der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel
unter Ausbildung einer geschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wasserlösliche Film in Schritt vii) durch Einwirkung
von Heißluft geschrumpft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Heißluft eine Temperatur von 120 bis 290°C, vorzugsweise
von 140 bis 260°C und insbesondere von 175 bis 230°C aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in Schritt vii) die Verweildauer
der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel 1 bis 10 Sekunden,
vorzugsweise 2 bis 6 Sekunden beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt vii) mit dem ersten wasserlöslichen Film auf der Transportvorrichtung aufliegt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die vorgeschrumpfte Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit in Schritt viii) mittels Kaltluft abgekühlt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Kaltluft eine Temperatur von 5 bis 35°C, vorzugweise
von 10 bis 30°C und insbesondere von 15 bis 25°C aufweist.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in Schritt viii) die Verweildauer
der vorgeschrumpften Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit auf der Kühlstrecke
1 bis 60 Sekunden, vorzugsweise 5 bis 30 Sekunden beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die vorgeschrumpfte Wasch- oder
Reinigungsmittelportionseinheit vor Eintritt in den Schrumpftunnel in Schritt ix)
gewendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der wasserlösliche Film in Schritt
ix) durch Einwirkung von Heißluft geschrumpft wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Heißluft eine Temperatur von 120 bis 290°C,
vorzugsweise von 140 bis 260°C und insbesondere von 175 bis 230°C aufweist.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in Schritt ix) die Verweildauer
der Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit in dem Schrumpftunnel 1 bis 10 Sekunden,
vorzugsweise 2 bis 6 Sekunden beträgt.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wasch- oder Reinigungsmittelportionseinheit
in Schritt ix) mit dem zweiten wasserlöslichen Film auf der Transportvorrichtung aufliegt.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schrumpfung in Schritt vii)
und/oder in Schritt ix) mittels eines Umluftschrumpftunnels erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Schrumpfung in Schritt vii)
und/oder in Schritt ix) mittels eines Konvektionsschrumpftunnels erfolgt.