專利名稱：小袋裝組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝在具有含有固定在不同區(qū)域中的不同組分的室(compartment)的小袋(pouch)中的組合物，以及制備這些小袋裝組合物的方法。
本發(fā)明的背景現(xiàn)在清潔組合物有許多產(chǎn)品形式，例如顆粒、液體和片劑，每種形式都有其優(yōu)點(diǎn)和不足。
最近，片劑已得到新的關(guān)注，主要是因?yàn)樗鼈円子谙M(fèi)者操作和易于計(jì)量(“單位計(jì)量”)，且具有附加的益處，即其允許不相容的組分單獨(dú)加入，例如加入不同的層中。這可以減少這些不相容物質(zhì)的接觸面積，從而降低這些物質(zhì)之間發(fā)生任何反應(yīng)的機(jī)會(huì)。
但是，為了使片劑穩(wěn)定地儲(chǔ)存和防止在操作期間片劑破裂，需要將各組分壓在一起，通常需要使用粘合劑來確保片劑不會(huì)破裂。這降低了其溶解性和分散性，這從消費(fèi)者和性能角度上考慮都是不希望的。
所以，需要另外的方式或更好的方式來提供易于操作的單位計(jì)量的產(chǎn)品，從而不同的成分可以以容易的方式單獨(dú)地存在(例如減少緊密接觸和提高不相容成分的穩(wěn)定性)，且不會(huì)起塵或破裂。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種改進(jìn)方法以提供解決上述問題的改進(jìn)產(chǎn)品，即通過將產(chǎn)品以特定的方式加入小袋中，從而滿足上述要求。
裝洗滌劑的小袋本身在本領(lǐng)域中公知用于提供單位計(jì)量的組合物和用于使各成分彼此分離。例如，US5224601描述了一種用裝不同物質(zhì)的不同室制成的包裝。但是，這種結(jié)構(gòu)以及其它本領(lǐng)域公知的小袋存在問題，常常需要復(fù)雜的生產(chǎn)路線和較大量的薄片材料。
本發(fā)明人現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的小袋裝顆粒組合物，其與不同組分的緊密接觸減少，不需要將其壓至片劑的程度，不需要難度大的結(jié)構(gòu)例如多個(gè)分離的室來分離不同的成分。在本發(fā)明的產(chǎn)品中，組合物的不同組分也就是密封包裝在同一室或小袋里的不同區(qū)域中，使得它們基本上不能活動(dòng)或被固定，從而在操作和儲(chǔ)存期間保持原樣。但是，因?yàn)榻M分仍然是粉末或顆粒的形式，并且不像片劑那樣粘在一起，所以包含這些組分的組合物在水中的溶解或分散就很快。因此，實(shí)現(xiàn)了例如不相容成分(例如酶)和漂白劑的改進(jìn)的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，需要最小量的小袋材料，產(chǎn)品的輸送和性能很好。
此外，提供了改進(jìn)的方法來形成所述小袋裝組合物，使得在區(qū)域中的組分保持固定或不活動(dòng)。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明提供一種小袋裝組合物，該組合物含有兩種或多種顆粒組分，該小袋含有一個(gè)或多個(gè)水崩解性的、水溶性的或水分散性的室，從而至少兩種組分存在于同一室中，且每種組分在所述室中形成固定的區(qū)域。
具體地說，本發(fā)明的小袋裝組合物通過包括以下步驟的方法得到a)獲得含有開口室的開口小袋；b)將一種顆粒組分在至少另一種顆粒組分加入開口室中之前加入和/或?qū)⒁环N顆粒組分加入除至少另一種顆粒組分之外的開口室中的不同部分；和c)然后將開口室封閉，從而獲得具有含所述顆粒組分的固定區(qū)域的(水溶性或水分散性)室的小袋。
各組分被緊密填充，使得區(qū)域固定，而組合物仍然是自由流動(dòng)的(當(dāng)去除小袋時(shí)可以觀察到)。這提供了上述益處。
通常，這可以通過過量填充開口室來進(jìn)行，其中對(duì)于室使用可拉伸的和優(yōu)選彈性的材料，或?qū)τ谑沂褂每蔁崾湛s的材料，或在減壓下或甚至真空下填充和封閉開口室。
小袋裝組合物優(yōu)選使得在封閉室后的組合物的堆積密度比在加入室之前的組分的堆積密度平均值高出5％至45％或甚至35％，優(yōu)選5-30％或甚至10-25％。
優(yōu)選，小袋作為整體是水溶性的。優(yōu)選，該組合物是清潔組合物或織物護(hù)理組合物或漂洗添加劑組合物。
本發(fā)明還提供制備本發(fā)明小袋裝組合物的方法，例如通過上述方法以及權(quán)利要求和下文中所述的優(yōu)選方法。一種優(yōu)選的方法獲得厚度不均勻的室材料，這可以使產(chǎn)品非?？焖籴尫湃胨校蚩梢詭椭刂撇煌M分釋放到洗滌水中的時(shí)間。
本發(fā)明的詳細(xì)描述組合物和其組分本發(fā)明的組合物存在于小袋中，下文中稱為小袋裝組合物。所述組合物含有至少兩種不同的顆粒組分。通常。顆粒組分是粉末或顆粒、擠出物或薄片。
這里使用的“不同”組分指一種組分具有至少一種與其它組分不同的化學(xué)性質(zhì)，例如至少一種不同的成分，或一種組分具有至少一種與其它組分不同的物理性質(zhì)。通常，一種組分含有一種或多種氧化成分，另一種組分含有一種或多種還原成分或可氧化的成分。例子在下面描述。
顆粒組分存在于室中，使得它們?cè)谠撌抑行纬晒潭ǖ幕虿换顒?dòng)的區(qū)域。
區(qū)域的固定限制了所述組合物的各組分之間的直接接觸，優(yōu)選僅僅限制到接觸的區(qū)域，不需要對(duì)于各組分使用不同的室結(jié)構(gòu)。
通常，區(qū)域通過將一種顆粒組分在另一種顆粒組分之前加入開口室中形成，從而獲得例如組分層?；蛘?，或另外，這可以通過將一種組分加入開口室的不同部分中來形成。
通常，通過如下方式使區(qū)域固定或不活動(dòng)將各組分緊密填充在一起，并確保在室內(nèi)基本上沒有允許粉末移動(dòng)的自由頂部空間。通常，緊密填充使得在封閉室后各組分的堆積密度和于是在小袋中組合物的堆積密度比在加入小袋之前比各組分的堆積密度平均值高出5％至45％，優(yōu)選至35％，優(yōu)選5％或甚至10％至30％或甚至25％，或優(yōu)選8-20％或甚至15％。
在加入小袋裝組合物之前組分的堆積密度可以通過Repour Cup法測(cè)定，如ISO 3424-1975-E所述。在加入室之前各組分的平均堆積密度通過先用ISO 3424檢測(cè)各組分的堆積密度來進(jìn)行。然后在最終組合物中組分的重量百分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)上計(jì)算重均值。例如，一個(gè)小袋包括一個(gè)室，且具有含兩種組分A和B的組合物。組分A占最終組合物的40重量％。組分B占最終組合物的60重量％。組分A的Repour Cup堆積密度(通過ISO 3424檢測(cè))為500克/升。組分B的堆積密度(通過ISO 3424檢測(cè))為800克/升。所以，在加入小袋中之前組合物的平均堆積密度是((500×0.4)+(800×0.6)＝680克/升。
在封閉室之后，小袋裝組合物的平均堆積密度可以通過體積置換法測(cè)定。用已知密度的溶劑填充具有寬頸和取料支臂的容器，所述溶劑必須不影響室材料或小袋材料，填充到收集臂的位置。準(zhǔn)確稱量待檢測(cè)的小袋裝組合物的重量，然后將其浸入液體中，例如使用一根細(xì)金屬線。在液體中被小袋裝組合物置換的液體量通過支臂流出容器，收集，并仔細(xì)稱量。該置換液體的體積容易地從液體的重量和其已知密度計(jì)算?？梢詸z測(cè)或計(jì)算關(guān)于小袋材料的密度和體積置換(而不是其中的組合物)。這可以從在上述實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)的液體的體積置換推導(dǎo)出來。然后可以計(jì)算該組合物的密度。(與用于浸沒小袋的細(xì)金屬線有關(guān)的誤差小，所以不考慮)。根據(jù)小袋或室的材料，可以選擇合適的液體。例如，對(duì)于水溶性材料例如PVA，優(yōu)選的液體是甘油。這是因?yàn)樾〈梢栽谀ぶ泻酗@微針孔，這是由于拉伸引起的。使用粘性溶劑例如甘油將使誤差最小化，這是因?yàn)橐后w滲入小袋中。也可以使用非離子表面活性劑，例如Neodol 235。
固定區(qū)域和緊密填充的形成可以通過提高填充效率和降低組分顆粒之間的空間來進(jìn)行，例如通過在開口室中組分的振動(dòng)，允許各組分靜止一段時(shí)間，合適地增加壓力，例如通過施加最高20MPa的壓力，優(yōu)選最高10MPa或更優(yōu)選最高5MPa，或甚至最高2MPa，如果使用任何壓力，條件是組分和組合物保持自由流動(dòng)。
組分的堆積密度可以通過壓緊步驟來實(shí)現(xiàn)。通常，顆粒組分先放在開口室中，然后對(duì)所述組分施加壓力，使得所述組分的堆積密度提高到在壓緊步驟之前組分原始堆積密度的5％-50％，優(yōu)選從10％或從15％或從20％，和優(yōu)選至45％，或至40％，至35％，或至30％。
壓力可以以固體的形式施加，其通常的尺寸和形狀使得能夠配合開口室的開口。固體能對(duì)所述組分施加壓力。優(yōu)選，固體向顆粒組分施加最高20MPa的壓力，優(yōu)選最高10MPa或更優(yōu)選最高5MPa，或甚至最高2MPa。
為了確保在室中緊密填充組分，顆粒組分例如加入開口室中(優(yōu)選如下所述進(jìn)行)，使得開口室優(yōu)選幾乎完全被填充，通常在封閉所述開口室之前使得至少95％的開口室體積，優(yōu)選至少98％，或甚至至少100％被填充，或可以甚至優(yōu)選該室被組分過量填充，即組分的體積超過室體積的100％，優(yōu)選多于105％，或更優(yōu)選多于110％，或甚至多于115％。從而，將被填充95％體積或更多的開口室封閉能確保在封閉后室內(nèi)僅僅有很有限的頂部空間，從而限制各組分在該室中的移動(dòng)，即由組分形成的區(qū)域被固定。
本文的小袋裝組合物例如通過以下方法獲得a)獲得含有開口室的開放小袋；b)將一種顆粒組分在至少另一種顆粒組分之前加入開口室中和/或?qū)⒁环N顆粒組分加入開口室中與至少另一種顆粒組分不同的部分；和c)然后將開口室封閉，使得獲得具有含所述顆粒組分的固定區(qū)域的室的小袋。
在一個(gè)優(yōu)選方法中，上述方法的步驟c)可以在減壓下進(jìn)行，低于大氣壓，優(yōu)選施加真空，使得在減壓或真空下填充和封閉之后，獲得緊密填充的室。
室優(yōu)選從可拉伸的材料形成，優(yōu)選膜，優(yōu)選彈性膜，如下所述。這是特別有用的，如果開口室被完全填充或甚至過量填充，和被可拉伸的膜封閉，使得通過拉伸用于封閉室的一部分膜和/或通過拉伸開口室膜，獲得緊密填充和固定的區(qū)域。優(yōu)選使用彈性材料，以確保緊密包裝能保持很長(zhǎng)時(shí)間。
或者，開口室是硬質(zhì)的，和在步驟b)中，各組分加入開口室中，使得開口室的至少100％、優(yōu)選至少105％被各組分占據(jù)，和開口室優(yōu)選用可拉伸的材料封閉。
固定區(qū)域和緊密填充的形成也可以通過對(duì)于室使用可收縮的材料來實(shí)現(xiàn)，其中在封閉開口室期間或之后通過收縮材料減少表面積。合適的材料例如是可熱收縮的材料。
開口室或開口形狀的形成可以通過任何公知的方法進(jìn)行。優(yōu)選的開口形狀如下形成加入材料而在模具上形成室，然后對(duì)模具施加真空，使得材料成為模具的形狀，也可以稱為真空成型。另一個(gè)優(yōu)選的方法是熱成型，使得材料成為模具的形狀。
各組分的加入可以通過任何適用于將自由流動(dòng)材料加入模具中的方法來進(jìn)行。
雖然室含有至少兩種顆粒組分，但是可以加入液體組分?？梢詢?yōu)選先將第一種顆粒組分加入開口室中，然后噴上少量液體，通常為第一種組分重量的0.5-10％或甚至1-5％，優(yōu)選是水，然后加入第二種顆粒組分。由此，區(qū)域可以更好地固定或不能移動(dòng)。
組分含有至少一定量的至少一種顆粒化合物，但通常組分含有至少兩種顆粒組合物，優(yōu)選充分混合以形成組分。因?yàn)樵谛〈氖抑械慕M分固定在固定區(qū)域中，所以不同組分之間的相互作用降低了。這允許通過在每個(gè)固定區(qū)域中分離而將不相容的成分加入組合物中。
本文的組合物可以是任何顆粒組合物，特別是任何待輸送至水中并在水中具有活性的自由流動(dòng)的顆?；蚍勰┙M合物。
優(yōu)選的組合物是飲料、可食用組合物、藥物組合物、個(gè)人護(hù)理組合物、清潔組合物、織物護(hù)理或調(diào)理組合物；最優(yōu)選，本文的組合物是清潔組合物或織物護(hù)理組合物，優(yōu)選硬表面清潔劑，更優(yōu)選洗衣或餐具洗滌組合物，包括洗滌劑、預(yù)處理或浸泡組合物或織物調(diào)理劑，或其它漂洗添加劑。
當(dāng)在清潔組合物中使用時(shí)，組分可以含有任何活性清潔成分。特別優(yōu)選的是活性成分例如表面活性劑、螯合劑、助洗劑、酶、香料、漂白劑、漂白活性劑、織物柔軟劑、織物調(diào)理劑、抗菌劑、起泡源、增白劑、光漂白劑?？椢镎{(diào)理組合物優(yōu)選含有至少一種或多種柔軟劑，例如季銨化合物和/或軟化粘土，和優(yōu)選添加劑例如抗皺助劑、香料、螯合劑、織物整理聚合物。
通常，水的用量是室、優(yōu)選小袋的0-10％重量，更優(yōu)選0.5-5％重量或甚至0.2-3％重量，或甚至0.5-2％重量。
通常，組合物含有這樣量的清潔組合物，使得一種或多種小袋裝組合物足以進(jìn)行一次洗滌。
盡管小袋裝組合物的性質(zhì)使得其易于溶解或分散在水中，但是可以優(yōu)選崩解劑例如起泡源、水溶脹性聚合物或粘土存在于小袋中或室材料本身中，和/或在組合物中；特別是基于有機(jī)酸和碳酸鹽源的起泡源是有用的。合適的酸包括檸檬酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸；合適的碳酸鹽源包括碳酸鈉、碳酸氫鈉和過碳酸鈉。優(yōu)選的崩解助劑或起泡源或這兩者的用量是小袋裝組合物的0.05-15％重量，或甚至0.2-10％重量，或甚至0.3-5％重量。
特別對(duì)于清潔組合物，有益的是一種組分含有至少一種或多種酶，另一種組分含有過氧漂白劑例如過碳酸鹽。含有過氧漂白劑的組分則不含酶，而含酶的組分可以含有漂白活性劑，但不含過氧漂白劑。
也有益的是包含漂白劑，但特別是過氧漂白劑，其組成不同于任何吸濕性材料或包括過干材料的無(wú)水或可水化的材料，例如硅鋁酸鹽、無(wú)水鹽或酸。
當(dāng)小袋裝組合物是使得其具有可見的明顯頂部和底側(cè)時(shí)，和當(dāng)區(qū)域是層的形式時(shí)，還有益的是包括在底層中的非凝膠洗滌劑成分，例如水溶性鹽和酸，包括例如起泡鹽和酸，例如碳酸鹽和有機(jī)羧酸例如檸檬酸，和在較高或頂層中包含潛在的凝膠成分例如陰離子和非離子表面活性劑。那么如果需要，有益的是在底層中包含任何過氧漂白劑，在頂層中包含任何酶。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)這種小袋裝組合物通過分散設(shè)備、特別是分散抽屜(drawer)進(jìn)入洗滌時(shí)，輸送至洗滌的過程更快和更完全。
有益的是在室中包含任何表面活性劑和漂白劑，從而在室或小袋中的任何軟化劑之前輸送它。
還甚至可以在加入室中之前，使部分或全部組分不進(jìn)行預(yù)先造粒，例如附聚、噴霧干燥、擠出，和組分是干混的粉末成分或甚至原料的混合物。優(yōu)選的是例如組分的少于60％或甚至少于40％或甚至少于20％是自由流動(dòng)的預(yù)造粒的顆粒。
還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于清潔性能有益的是清潔組合物或室或小袋的材料、優(yōu)選所述組合物和所述材料兩者，含有一種或多種螯合劑，特別是含膦酸鹽和/或碳酸鹽的螯合劑，特別是EDDS或EDTA或HEDP。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在特定的洗滌條件下，在洗滌水中存在高水平的特定溶解的具有游離羥基的室或小袋材料對(duì)粘上污漬的去除不利。所以，不僅有益地使用盡可能少的室材料，因此優(yōu)選使用僅有一個(gè)室的小袋，而且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有益的是將多烷氧基化化合物加入組合物或小袋材料中，優(yōu)選多烷氧基化醇、優(yōu)選具有平均醇碳鏈長(zhǎng)為11-24，優(yōu)選12-20，或甚至14-18，和平均烷氧基化度是至少20，或甚至至少40，或甚至至少70。高度優(yōu)選的是這種化合物占小袋裝組合物的0.1-8％重量，或甚至0.5-5％重量，或甚至0.8-3％重量；高度優(yōu)選的是TAE80。
該組合物還可以含有液體化合物或凝膠或化合物的溶液，例如液體或凝膠非離子表面活性劑，液體織物軟化劑，優(yōu)選處于小袋的不同室中。
另一種優(yōu)選的成分是過氧化氫合物的漂白劑，例如過碳酸鹽，特別是鈉鹽，和/或有機(jī)過氧酸漂白劑前體或活化劑化合物。當(dāng)小袋或室由具有游離羥基的材料例如PVA形成時(shí)，優(yōu)選的漂白劑含有過碳酸鹽，并優(yōu)選不含任何過硼酸鹽或硼酸鹽。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硼酸鹽和過硼酸鹽與這些含羥基的物質(zhì)發(fā)生作用，可以降低物質(zhì)的溶解，還可能導(dǎo)致性能降低。
優(yōu)選的活化劑或前體是酰亞胺型的烷基過羧酸前體化合物，包括N，N，N1，N1-四乙?；瘉喭榛罚渲衼喭榛?-6個(gè)碳原子，特別是其中亞烷基含有1、2和6個(gè)碳原子的那些化合物，例如四乙?；叶?TAED)、3，5，5-三甲基己酰氧基苯磺酸鈉(異-NOBS)、壬酰氧基苯磺酸鈉(NOBS)，乙酰氧基苯磺酸鈉(ABS)和五乙?；咸烟?，以及酰胺取代的烷基過氧酸前體化合物。
本文所用的高度優(yōu)選的成分是一種或多種酶。優(yōu)選的酶包括可商購(gòu)的通常加入洗滌劑組合物中的脂肪酶，角化酶，淀粉酶，中性和堿性蛋白酶，纖維素酶，endolases，酯酶，果膠酶，乳糖酶和過氧酶。合適的酶公開于美國(guó)專利3519570和3533139。優(yōu)選的可商購(gòu)的蛋白酶包括Novo Industries A/S(丹麥)以商品名Alcalase、Savinase、Primase、Durazym和Esperase銷售的那些，Gist-Brocades以商品名Maxatase、Maxacal和Maxapem銷售的那些，GenencorInternational銷售的那些，和Solvay Enzymes以商品名Opticlean和Optimase銷售的那些。優(yōu)選的淀粉酶包括例如α-淀粉酶，由特定的地衣形芽孢桿菌(B licheniformis)菌株獲得，細(xì)節(jié)參見GB-1269839(Novo)。優(yōu)選的可商購(gòu)的淀粉酶包括例如Gist-Brocades以商品名Rapidase銷售的那些，和Novo Industries A/S以商品名Termamyl、Duramyl和BAN銷售的那些。高度優(yōu)選的淀粉酶可以是PCT/US 9703635和WO95/26397、WO96/23873中描述的那些。脂肪酶可以是真菌或細(xì)菌來源，例如由以下形成脂肪酶的菌株獲得腐質(zhì)霉(Humicola sp.)，Thermomyces sp.或假單胞菌(Pseudomonas sp.)，包括類產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)或熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)。由化學(xué)或基因改性的這些菌株的突變體獲得的脂肪酶也可以使用。優(yōu)選的脂肪酶衍生自類產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)，其在授權(quán)的歐洲專利EP-B-0218272中有描述。
另一種優(yōu)選的脂肪酶通過從Humiola lanuginosa克隆基因并以米曲霉(Aspergillus oryza)作為宿主表達(dá)基因來獲得，如歐洲專利申請(qǐng)EP-A-0258 068所述，其可以從Novo Industries A/S(Bagsvaerd，丹麥)以商品名Lipolase獲得。這種脂肪酶也描述于Huge-Jensen等人的美國(guó)專利4810414中(1989年3月7日授權(quán))。
優(yōu)選的還有陰離子表面活性劑，其包括鹽類(包括例如鈉、鉀、銨和取代的銨鹽，例如單-、二-和三-乙醇胺鹽)，例如陰離子性硫酸鹽、磺酸鹽、羧酸鹽和肌氨酸鹽表面活性劑，優(yōu)選直鏈或支鏈烷基苯磺酸鹽，烷基硫酸鹽和烷基乙氧基硫酸鹽、羥乙基磺酸、N-乙?；剖猁}、甲基牛磺酸的脂肪酸酰胺，烷基琥珀酸鹽和磺基琥珀酸鹽，磺基琥珀酸鹽的單酯(特別是飽和的和不飽和的C12-C18單酯)，磺基琥珀酸鹽的二酯(特別是飽和的和不飽和的C6-C14二酯)，N-乙酰基肌氨酸鹽。高度優(yōu)選的是當(dāng)存在陰離子表面活性劑時(shí)，存在至少一種烷基硫酸鹽表面活性劑，優(yōu)選支鏈的烷基硫酸鹽表面活性劑，優(yōu)選占組合物的1-20％重量或甚至15％重量。
也優(yōu)選非離子表面活性劑，例如選自烷基酚的非離子縮合物、非離子性乙氧基化醇，非離子性乙氧基化/丙氧基化脂肪醇，與丙二醇的非離子性乙氧基化物/丙氧基化物縮合物，和與環(huán)氧丙烷/乙二胺加合物的非離子性乙氧基化物縮合產(chǎn)物。
也可以存在陽(yáng)離子表面活性劑和軟化劑，例如季銨表面活性劑和軟化劑，和膽堿酯表面活性劑。
著色劑例如鐵的氧化物和氫氧化物，偶氮染料、天然染料，也可以存在于組合物中，或優(yōu)選存在于室或小袋材料中，優(yōu)選存在量是小袋裝組合物重量的0.001-10％重量或甚至0.01-5％重量或甚至0.05-1％重量。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，小袋裝組合物含有第一種顆粒組分，其形成在小袋的室中的第一個(gè)固定區(qū)域，并含有香料；和第二種顆粒組分，其形成在小袋的室中的第二個(gè)固定區(qū)域，并含有選自以下的一種物質(zhì)漂白劑、非離子表面活性劑、分子量4000或更多的聚乙二醇、酶和其組合。通常，第二組分不含香料。在本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施方案中，在組合物中的香料更穩(wěn)定，這是因?yàn)槠浒谂c導(dǎo)致香料不穩(wěn)定的上述成分分開的固定層中。這使得香料在含香料去穩(wěn)定成分的組合物中保持穩(wěn)定。
小袋和其室本文所述的小袋具有閉合結(jié)構(gòu)，由上述材料制成，封閉包括組合物的體積空間。因此，小袋可以是任何形式、形狀和適合在使用之前保持組合物的材料，例如，不允許在小袋裝組合物與水接觸之前從小袋中釋放組合物。實(shí)際的實(shí)施將取決于例如在小袋中組合物的類型和量，在小袋中室的數(shù)目，用于保持、保護(hù)和輸送或釋放組合物所需的小袋特性。
小袋可以具有這樣的尺寸，其方便地含有單位計(jì)量的組合物，適合于所需的操作，例如當(dāng)組合物是洗滌劑組合物時(shí)，這可以是對(duì)于一次洗滌足夠的量，或僅僅是一部分計(jì)量，以便允許消費(fèi)者更大的靈活性以改變用量，例如取決于洗滌物污漬的尺寸和/或程度。
優(yōu)選，小袋裝組合物在具有圓底或平底和圓壁的模具中形成。因此，優(yōu)選的是小袋裝組合物是球形或更優(yōu)選是圓柱形。
小袋具有一個(gè)或多個(gè)室，其中至少一個(gè)裝有至少兩種不同的顆粒組分。在優(yōu)選的實(shí)施中，所有顆粒組分存在于小袋中的同一個(gè)室中；可以優(yōu)選小袋僅僅具有一個(gè)室。這減少了為形成室和小袋所需的材料。但是，可以優(yōu)選除了含有兩種或多種顆粒組分的室以外，可以存在一個(gè)或多個(gè)裝液體組分的附加室。
小袋的室具有閉合結(jié)構(gòu)，由上述材料制成，封閉包括組分的體積空間。因此，室可以適合在使用之前保持顆粒組分，例如不允許在小袋裝組合物與水接觸之前從室中釋放組分。室可以是任何形式、或形狀，這取決于室材料的性質(zhì)，組分或組合物的性質(zhì)，預(yù)期用途，組分的量等。如果存在多于一個(gè)室，則各室通過任何方式互相連接，通過熱封或通過潤(rùn)濕密封來密封，通過任何已知的膠粘材料膠封，例如上述那些。
優(yōu)選，室或優(yōu)選小袋作為一個(gè)整體由可拉伸的材料制成，如本文所述。這例如有利于開口室形狀的封閉，其如上所述被填充了多于95％體積或甚至100％或甚至過量填充。此外，材料優(yōu)選是彈性的，以確保在操作期間保持緊密填充和固定區(qū)域，例如確保在室封閉后不形成(附加的)頂部空間。
優(yōu)選的可拉伸材料具有至少150％的最大拉伸度，優(yōu)選至少200％，更優(yōu)選至少400％，由一塊材料的原始長(zhǎng)度與當(dāng)施加至少1牛頓力時(shí)該材料由于拉伸而剛好斷裂時(shí)的長(zhǎng)度相比來測(cè)定。優(yōu)選，當(dāng)施加至少2牛頓力或甚至施加至少3牛頓時(shí)，材料具有上述拉伸度。優(yōu)選，當(dāng)施加上述下限以上的力，但不超過20牛頓，或甚至12牛頓，或甚至8牛頓時(shí)，所述材料具有該拉伸度。例如，一片長(zhǎng)10厘米、寬1厘米、厚40微米的膜在長(zhǎng)度方向上用2.8牛頓力拉伸，從而增加應(yīng)力至達(dá)到其破裂的點(diǎn)。剛好在斷裂前的伸長(zhǎng)程度可以通過連續(xù)檢測(cè)長(zhǎng)度來測(cè)定，并計(jì)算拉伸度。例如，剛好在斷裂前，具有初始長(zhǎng)度10厘米的這片膜用2.8牛頓的力拉伸至52厘米，則其具有最大拉伸度為520％。
拉伸這片膜(10厘米×1厘米×40微米)至200％程度的力應(yīng)該優(yōu)選是至少1牛頓，優(yōu)選至少2牛頓，更優(yōu)選至少2.5或甚至3牛頓，優(yōu)選不超過20牛頓，優(yōu)選低于12牛頓，最優(yōu)選低于8牛頓。這特別地保證在成型后在膜內(nèi)保留的彈性力高到足以使粉末在小袋內(nèi)不能活動(dòng)，但沒有高到該膜不能被拉伸到合理深度的真空模具中的程度。
從上述定義可見，可拉伸的材料由當(dāng)未存在于封閉室中時(shí)檢測(cè)的拉伸度定義。但是，如上所述，該材料優(yōu)選當(dāng)形成室時(shí)進(jìn)行拉伸。這可以例如通過將網(wǎng)格在拉伸之前印在材料例如膜上看到，然后形成具有從該帶網(wǎng)格的組分的室。可見網(wǎng)格的方形被伸長(zhǎng)，從而被拉伸。
室和優(yōu)選整個(gè)小袋的可拉伸材料的彈性可以定義為“回彈率”。這可以通過如上所述將材料例如拉伸到200％伸長(zhǎng)率、然后在釋放拉伸力之后檢測(cè)材料長(zhǎng)度來測(cè)定。例如，一片長(zhǎng)10厘米、寬1厘米和厚40微米的膜在縱向上被2.8牛頓力(如上所述)拉伸到20厘米(200％伸長(zhǎng)率)，然后除去該力。膜恢復(fù)回12厘米的長(zhǎng)度，這表明回彈率是80％。
本文所述的小袋材料的彈性是在制備小袋時(shí)的彈性。延長(zhǎng)的拉伸例如通常在小袋的儲(chǔ)存期間發(fā)生，將由于塑性蠕變降低小袋材料的彈性。優(yōu)選在制備小袋或其室的時(shí)候，室材料具有的彈性使得回彈率是20-100％，更優(yōu)選從50％或從60％或更優(yōu)選從75％或甚至從80％至100％。
因此，室材料和優(yōu)選整個(gè)小袋在室或小袋的形成和/或封閉期間拉伸，使得所得的小袋裝組合物具有被至少部分拉伸的室或小袋。通常和優(yōu)選的是，室或小袋的拉伸度不均勻，這是由于形成和封閉過程引起的。例如，當(dāng)膜位于模具內(nèi)和開口室由真空成型(然后用組分填充，然后封閉)形成時(shí)，在模具底部離封閉點(diǎn)最遠(yuǎn)的部分膜將比頂部拉伸得更多。優(yōu)選，離開口最遠(yuǎn)的彈性材料，例如在模具底部的材料，將比在離開口最近的材料例如模具頂部的材料伸長(zhǎng)得更多，更薄。所以，可以優(yōu)選在室的底層中含有先被輸送至水中的組分，在接近室頂部的后續(xù)層中含有將在后一階段被輸送至水中的組分。
或者，或另外，可以優(yōu)選在室的底層中含有對(duì)濕度最不敏感的組分，在隨后的層或頂層中含有對(duì)濕度更敏感的組分。
如前所述，另一種使用可拉伸的和優(yōu)選彈性的材料的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)形成室的形狀和/或當(dāng)封閉室時(shí)，拉伸作用不均勻地拉伸室材料，這導(dǎo)致室和小袋具有不均勻的厚度。這允許控制其中水溶性小袋的溶解，和例如將小袋內(nèi)組合物中的各組分按順序釋放到水中。
優(yōu)選，材料被拉伸至這樣的程度，使得在由拉伸的材料形成的室或小袋中厚度變化為10-1000％，優(yōu)選20-600％，或甚至40％-500％或甚至60％-400％。這可以通過任何方法檢測(cè)，例如通過使用合適的測(cè)微計(jì)。
小袋和室的材料優(yōu)選組合物是將輸送至水中的組合物，因此小袋和其室設(shè)計(jì)成在加入水中之時(shí)或之后很短時(shí)間內(nèi)釋放至少一種或多種組分。因此，優(yōu)選室和優(yōu)選整個(gè)小袋含有水分散性或更優(yōu)選水溶性材料。特別優(yōu)選的是至少一種組分在小袋裝組合物接觸水之后3分鐘內(nèi)輸送至水中，優(yōu)選甚至在2分鐘內(nèi)，或甚至在1分鐘內(nèi)。
優(yōu)選的水分散性材料具有至少50％的分散性，優(yōu)選至少75％或甚至至少95％，通過下述方法檢測(cè)，使用最大孔徑為50微米的玻璃過濾器。
更優(yōu)選材料是水溶性的，溶解度為至少50％，優(yōu)選至少75％，或甚至至少95％，通過下述方法檢測(cè)，使用最大孔徑為20微米的玻璃過濾器，即
用于測(cè)定室和/或小袋材料的水溶解度或水分散度的重力法將10克±0.1克材料加入400毫升燒瓶中，其重量已經(jīng)測(cè)定，并加入245毫升±1毫升水。將其在磁力攪拌器上在600rpm下激烈攪拌30分鐘。然后，通過具有如上孔徑(最大20或50微米)的多層定量燒結(jié)玻璃過濾器過濾該混合物。通過任何傳統(tǒng)方法從收集到的濾液中干燥除水，測(cè)定剩余聚合物的重量(其是溶解的或分散的餾分)。然后，可以計(jì)算溶解度或分散度(％)。
優(yōu)選的材料是聚合物材料，優(yōu)選成型為膜或片的聚合物。膜形式的材料可以例如通過聚合物材料的流延、吹塑或擠出或吹塑擠出形成，如本領(lǐng)域所知。
優(yōu)選的聚合物共聚物或其衍生物選自聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚環(huán)氧烷、(改性的)纖維素，(改性的)纖維素-醚或-酯或-酰胺，聚羧酸和鹽，包括聚丙烯酸酯，馬來酸/丙烯酸的共聚物，聚氨基酸或肽，聚酰胺包括聚丙烯酰胺，多糖包括淀粉和明膠，天然膠包括黃原膠和角叉膠。優(yōu)選，聚合物選自聚丙烯酸酯和丙烯酸酯共聚物，包括聚甲基丙烯酸酯、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、糊精、麥芽糖糊精、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素；最優(yōu)選聚乙烯醇，聚乙烯醇共聚物和/或羥丙基甲基纖維素(HPMC)。
聚合物可以具有任何重均分子量，優(yōu)選約1000-1000000，或甚至10000-300000，或甚至15000-200000，或甚至20000-150000。
可以使用聚合物的混合物，這可以特別有利于控制室或小袋的機(jī)械和/或溶解性能，取決于其用途和需要。例如，可以優(yōu)選聚合物的混合物存在于室的材料中，其中一種聚合物材料的水溶性高于另一種聚合物材料，和/或一種聚合物材料的機(jī)械強(qiáng)度高于另一種聚合物材料。可以優(yōu)選使用聚合物的混合物，其具有不同的重均分子量，例如PVA(或其共聚物)和/或HPMC的混合物，其重均分子量為10000-40000，優(yōu)選約20000，和PVA(或其共聚物)和/或HPMC，其重均分子量為約100000-300000，優(yōu)選約150000。
同樣有用的是聚合物共混物組合物，例如包括水解可降解性和水溶性聚合物共混物，例如聚交酯和聚乙烯醇，通過聚交酯和聚乙烯醇混合來獲得，通常含有1-35％重量的聚交酯和約65-99％重量的聚乙烯醇，如果該材料是水分散性或水溶解性的。
可以優(yōu)選在室材料中存在的聚合物是60-98％水解的，優(yōu)選80-90％，以提高材料的溶解性。
最優(yōu)選的是水溶性、可拉伸的和彈性的材料，含有具有性能的PVA聚合物，例如PVA膜，由Chris-Craft Industrial Products(Gary，Indiana，美國(guó))以M8630商品名銷售。
優(yōu)選，膜材料中的典型聚合物含量(例如商購(gòu)混合物)，例如PVA聚合物，是占材料或膜的至少60％重量，優(yōu)選至少60％或甚至至少70％或甚至至少80％或90％。上限是最高100％，但通常是99％或甚至98％重量。
除了聚合物或聚合物材料之外，本文的材料可以含有其它添加劑成分。例如，可以有益地加入增塑劑，例如甘油、乙二醇、二甘醇、丙二醇、山梨糖醇和其混合物，外加水、崩解助劑?？梢杂杏玫氖钱?dāng)小袋裝組合物是洗滌劑組合物時(shí)，小袋或室材料本身含有待輸送至洗滌水中的洗滌劑添加劑，例如有機(jī)聚合物去污劑、分散劑、染料遷移抑制劑。
膜形式的材料可以用任何涂覆方法和任何涂飾劑優(yōu)選僅僅涂一面，這取決于所需性能；例如有利的是這樣涂覆膜，使得室或小袋或其中組合物的儲(chǔ)存穩(wěn)定性更強(qiáng)，和/或?qū)穸鹊拿舾行愿?，?或用作改進(jìn)的濕度隔絕劑。
一種很有用的形式是將材料或膜涂在一面上，從而在形成室之前和因此在拉伸該材料或膜之前，涂層減慢了膜的溶解。然后，通過拉伸材料或膜，也拉伸涂層，使得涂層中發(fā)生裂紋，和/或在材料和室內(nèi)不均勻地分布涂層。這將確保在儲(chǔ)存期間仍然具有抗?jié)穹€(wěn)定性，而裂紋的存在或不均勻分布仍然保證使用時(shí)所需的溶解度。所以，可以制備這樣一種小袋裝組合物，其能在側(cè)面被拿起時(shí)用濕手指處理，但當(dāng)浸入水中時(shí)，由于膜在最薄的點(diǎn)破裂，所以仍然能快速釋放產(chǎn)品。
可以使用任何涂覆材料，特別有用的是疏水性涂料，或具有低水溶解度的聚合物，其溶解度低于上述定義的那些。
室材料可以是可收縮的材料，使得表面積可以通過材料收縮在封閉開口室期間或之后來降低。
優(yōu)選，開口室用一塊與開口室材料相同的材料封閉。該閉合材料，因此優(yōu)選還可以是開口室材料或形成材料，優(yōu)選是熱塑性的，從而能通過熱封封閉?；蛘?，可以在整個(gè)材料內(nèi)或僅僅在進(jìn)行密封的區(qū)域中提供熱塑性涂料。密封可以通過熔接溶劑或潤(rùn)濕密封來形成。合適的可熱封的材料包括聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯、丙烯酸類樹脂和其混合物，特別是聚乙烯醇。
實(shí)施例實(shí)施例1將一塊厚38微米的Chris-Craft M-8630膜置于模具頂部，并固定在那里。模具是圓柱形，直徑45毫米，深度25毫米。1毫米厚的膜層保持在模具邊緣周圍。模具的材料中有一些孔，以便可以施加真空。
施加真空以便將膜拉伸到模具中，并拉伸膜，使其與在模具的內(nèi)表面齊平。將20克含有過碳酸鹽和水溶性鹽和有機(jī)酸(通常為碳酸鹽，檸檬酸和/或檸檬酸鹽)的洗滌劑粉末混合物倒入模具中。該粉末混合物的堆積密度在倒入模具中之前是860克/升。然后，將含有酶、漂白活性劑和表面活性劑的20克洗滌劑粉末混合物倒入模具中。該粉末混合物在倒入模具中之前的堆積密度是900克/升。
該模具被填充到95-105％。
接著，將一片相同的M-8630膜置于含粉末的模具的頂部，通過施加環(huán)形的內(nèi)徑46毫米的平面金屬塊并在模具邊緣上的橡膠環(huán)上，在施加中等壓力下加熱金屬使兩片膜熱封在一起而與第一膜層密封。金屬環(huán)通常被加熱到140-146℃，并施加最多5秒。在該過程中拉伸該膜。
然后通過上述方法檢測(cè)小袋裝組合物的堆積密度，是1020克/升。
由上述方法制得的小袋在5升10℃的水中浸泡小于10秒時(shí)釋放產(chǎn)品。
實(shí)施例2含有洗滌劑組合物的兩層小袋裝組合物如下制備。
將一片38微米的膜置于以下尺寸的模具上并固定，使得膜與模具的頂部齊平。
模具底部的圓周直徑是28毫米；模具頂部的圓周直徑是37毫米；模具深度是18毫米。
對(duì)膜施加真空，使得將其拉伸入模具中，與模具側(cè)面齊平。將11.75克的以下組分(A)倒入模具內(nèi)的膜中。
組分A酶2.5％表面活性劑附聚體 41.6％起泡顆粒 6.9％消泡顆粒 7.2％碳酸鈉28.8％漂白活性劑13.0％該組分的堆積密度是725克/升。
然后，將2.5克過碳酸鈉加到組分A的頂部。過碳酸鈉的堆積密度是1005克/升。然后將38微米的第二層M-8630膜置于粉末和模具上，通過如實(shí)施例1所述的相似熱封工序密封第一層膜。
所以在加入小袋之前的小袋裝組合物的平均堆積密度是774克/升。在加入小袋中之后測(cè)得組合物的堆積密度是951克/升，提高了23％。
實(shí)施例3制成含有酶和過碳酸鈉的兩層小袋裝組合物。
如實(shí)施例1所述的工序用于制備兩層小袋裝組合物，其含有36克過碳酸鈉和4克Termamyl 120(由Novo Industries提供)。過碳酸鈉形成底層，酶形成頂層。
單層小袋裝組合物然后如實(shí)施例1所述那樣制備，但使酶和過碳酸鹽均勻地混合在一起。
這兩種小袋裝組合物的密度都增加了18％。在這兩種情況下，小袋的膜都被拉伸。
兩種類型的小袋裝組合物然后儲(chǔ)存在高溫和濕度條件(90°F，80％相對(duì)濕度)下，不需要任何種類的外包裝或包裝保護(hù)。儲(chǔ)存48和96小時(shí)后提取樣品，互相比較在兩種產(chǎn)品中的酶的活性。48小時(shí)后，在單層小袋中的酶的活性僅僅是在雙層小袋裝組合物中酶活性的約30％；96小時(shí)后，在單層小袋中的酶的活性僅僅是在雙層小袋裝組合物中酶活性的約20％。
這表明通過使用固定區(qū)域或?qū)觼矸蛛x不相容的材料，儲(chǔ)存穩(wěn)定性得到提高。
以下是適用于加入本發(fā)明小袋中的洗滌劑組合物



權(quán)利要求
1.一種小袋裝組合物，該組合物含有兩種或多種顆粒組分，該小袋含有一個(gè)或多個(gè)水崩解性的、水溶性的或水分散性的室，從而至少兩種顆粒組分存在于同一室中，且每種顆粒組分在所述室中形成固定的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的小袋裝組合物，通過包括以下步驟的方法得到a)獲得含有開口室的開放小袋；b)將一種顆粒組分在至少另一種顆粒組分之前加入開口室中和/或?qū)⒁环N顆粒組分加入開口室中與至少另一種顆粒組分不同的部分；和c)然后將開口室封閉，從而獲得具有含所述顆粒組分的固定區(qū)域的室的小袋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中該方法包括增加組分的堆積密度的步驟，使得在封閉室之后組合物的堆積密度比在加入室之前的組分的堆積密度平均值高出5％-35％，優(yōu)選5-20％，或甚至10-25％。
4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的小袋裝組合物，其中所述室由可拉伸的材料形成，優(yōu)選膜，優(yōu)選彈性材料或膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的組合物，其中所述室由柔性的、優(yōu)選可拉伸的和彈性的材料形成，和步驟c)在低于大氣壓的減壓下進(jìn)行，優(yōu)選通過施加真空進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3的組合物，其中，在步驟b)中，各組分加入開口室中，使得至少95％的開口室體積被組分占據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的組合物，其中開口室是硬質(zhì)的，和在步驟b)中各組分加入開口室中，使得至少100％、優(yōu)選至少110％的開口室被組分占據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的組合物，其中開口室是硬質(zhì)的，和在步驟b)中各組分加入開口室中，使得至少95％、優(yōu)選至少105％的開口室被組分占據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-6或7或8任一項(xiàng)的組合物，其中所述室由可收縮的材料形成，和在步驟c)中通過使所述室和/或開口室收縮、優(yōu)選通過熱收縮封閉開口室期間或之后，降低所述室的表面積。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-6或7-9任一項(xiàng)的小袋組合物，其中開口室如下獲得將可拉伸的膜加入模具中，拉伸該膜，使得該膜采取模具的形狀，拉伸該膜，使得該膜采取模具的形狀，以形成開口室，優(yōu)選通過熱成型或真空成型進(jìn)行。
11.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中該室由厚度不均勻的材料形成，厚度變化為至少10％，優(yōu)選40-500％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-7或9-11任一項(xiàng)的小袋裝組合物，其中所述室由可拉伸的膜形成，膜的最大拉伸度為至少200％，優(yōu)選回彈率是205-100％。
13.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的小袋裝組合物，其中所述室和小袋是水溶性的。
14.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的小袋裝組合物，其中所述區(qū)域是層的形式。
15.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的小袋裝組合物，其中所述室由含聚乙烯醇聚合物的膜形成。
16.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的小袋裝組合物，其中一種組分含有吸濕性化合物，另一種組分含有對(duì)濕度敏感的化合物。
17.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的小袋裝組合物，其是一種裝在小袋中的清潔組合物，優(yōu)選是裝在小袋中的洗衣或餐具洗滌洗滌劑。
18.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的小袋裝組合物，其中一種組分含有酶化合物，另一種組分含有過氧漂白劑，優(yōu)選過碳酸鹽。
19.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，用于制備權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)的小袋裝產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小袋裝的可自由流動(dòng)的組合物，其含有固定在不同區(qū)域中的可自由流動(dòng)的不同組分，并涉及一種制備這些小袋裝組合物的方法。小袋和其室優(yōu)選由可拉伸的彈性膜制成，該膜是水溶性的。該組合物優(yōu)選是清潔組合物或織物護(hù)理組合物。
文檔編號(hào)C11D17/04GK1426457SQ01808723
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2001年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月28日
發(fā)明者N·P·索默韋勒－羅伯茨, A·C·C·王 申請(qǐng)人:寶潔公司