粒狀洗滌劑組合物及其包裝的製作方法

2023-06-10 02:25:26 1

專利名稱：粒狀洗滌劑組合物及其包裝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種動態流動速率為至少90ml/s的粒狀織物處理組合物。
近來，在市場上，粉狀織物處理組合物已日益被壓縮片形式的「單位劑量」產品以及更近來被含液體的水溶性膠囊形式的「單位劑量」產品所取代。通常，可簡單地將一個或兩個單位劑量產品與織物一起放置於洗衣機中。
本發明提供一種動態流動速率為至少90ml/s的粒狀織物處理組合物，其特徵在於該粒狀洗滌劑組合物包含在水不溶性的細長管形袋中。
以顆粒形式提供單位劑量的織物處理組合物是有利的，因為，與例如壓縮片的其它單位劑量形式相比，它提供高洗滌效率。
本文使用的術語「粒狀」旨在包括粉末、團聚(agglomerated)顆粒或離散顆粒、小粒(granule)或任何其它固體顆粒。
使用包含動態流動速率為至少90ml/s的粒狀織物處理組合物的細長管形體是有利的，因為它降低了來自管形容器的粒狀組合物流動受阻的可能性。
與寬度相比，長度越長(即管越窄)，分配過程中從管中流出發生中斷的可能性越大。因此，動態流動速率應為至少90ml/s，可以為至少100ml/s。更優選地，動態流動速率為至少110ml/s。
優選地，粒狀織物處理組合物的可壓縮性(compressibility)為小於25％；更優選為小於20％，甚至更優選為小於17％。
一個特別優選的實施方案中，粒狀組合物的可壓縮性為小於15％。降低組合物的可壓縮性是有利的，因為在分配期間，這進一步改善了管形袋內的組合物的流動特性，從而降低了阻塞的可能性。
本文使用的可壓縮性的測量如下在規定的溫度和溼度條件下，應用標準重物對已知體積的粒狀組合物進行壓縮，然後記錄體積的減小情況。所使用的方法在下文進行描述。
袋的長度應該大於寬度，從而提供細長管形狀。就諸如操作容易性等方面而言，這樣的形狀是有利的。
袋的(縱向)長度(填充粒狀組合物之前)與袋的寬度(同樣是在填充前)的比例優選為3∶1-6∶1。該比例最優選為4∶1-5.1。
袋的長度(在填充之前沿縱軸測量)可以為100mm-300mm，優選為150-250mm，更優選為170-200mm。
袋的寬度(在填充之前垂直於縱軸測量)可以為20mm-50mm，優選為30-45mm。
一個實施例中，長度為185mm，寬度為45mm，這樣其比例為約4∶1，而且組合物的動態流動速率為至少100ml/s。
所述袋優選為三接縫(three-seamed)袋，具有形成為密封平接縫的縱接縫(5)。所述袋優選藉助密封橫接縫封閉各端，且可以具有開口用的側切口(lateral incision)(4)。
可選擇地，或者額外地，各端可具有切口，例如通過「鋸齒形」邊緣來實現開口。
縱接縫可以是飛邊(fin)或「搭接(lap)」封口。在兩層薄膜的重疊處形成搭接縫，其中內層的最外面與外層的最裡面相接觸。然後通過使用膠粘劑或通過形成熔接(weld)使該兩層粘合在一起。熔接要求薄膜的表面層由熱塑性材料製成(即，在應用高溫時將發生熔融的材料)。形成熔接粘合的方法為熔融表面層，使熔融層熔合在一起，然後使之發生再凝固。
通過使兩層薄膜的內面相互接觸，然後將該兩層粘合在一起來形成飛邊接縫。對於飛邊接縫，經常利用熔接將薄膜的內面粘合在一起。這要求薄膜的內層由熱塑性材料製成。
對於相同的包裝體積，與搭接封口相比，飛邊封口要求有更大的柔性薄膜面積。然而，對搭接封口形成的拓撲約束意味著只能在製造包裝的早期階段便利地製成搭接封口，在將產品置於部分成型包裝內之前，因為需要向包裝的內表面和外表面施加密封條。相比而言，在包裝中置有產品時，可使用飛邊封口，並形成封閉包裝的最終接縫，因為只需要在包裝的外表面施加密封條。
或者，它可以通過將縱接縫密封帶密封於相互鄰接的縱向邊緣上製備(鑲邊接縫(taping seam))。
所述袋優選由諸如聚苯乙烯、高密度或低密度聚乙烯、聚丙烯的水不溶性的可熱成型塑料材料製成。如果使用者的手是溼的(例如，可能因為預處理或在洗手的情況下發生)，不溶性袋是有利的。在這些情況下，水溶性袋和片劑可能過早開始溶解，而不溶性袋則不會。
然而，原則上，例如紙張、金屬(如鋁)箔的其它材料可用於製備該容器。
所有以上聚合物包括上述聚合物種類，其形式為單獨聚合物或由單體單元形成的共聚物或由衍生自指定種類的單體單元形成的共聚物或其中那些單體單元與一種或更多種共聚單體單元共聚合的共聚物。
本文列舉的兩種或更多種聚合物的共混物(即，不是共聚物)也可以使用。
大量根據本發明的袋子可首尾相連地一起製備，例如在立式填充及封口機上製備。可將各批袋子合在一起「成串」提供，通過材料上的弱線(line of weakness)將各個袋子與相鄰的袋子分隔開。然後，使用時消費者可撕下單個容器，其餘的保持「成串」。
袋中內容物的填充容積為30g-100g，例如40g-70g。一個實施例中，填充量為50g。
以下為示例性粉末配方。除非另外說明，份數和百分比按重量計。
實施例1和2特別適合於手洗配方。
實施例1以下配方的製備為對α-烯烴磺酸鹽糊(70重量％)、烷基醚硫酸鹽糊(70重量％)和鹼性矽酸鈉溶液進行轉鼓乾燥以製成小粒。隨後混合羧甲基纖維素鈉、螢光劑和酶。
實施例2混合α-烯烴磺酸鹽(38重量％溶液)、烷基醚硫酸鹽(28.5重量％溶液)、螢光劑和鹼性矽酸鈉(42重量％溶液)以製成淤漿並進行轉鼓乾燥。在Ldige Ploughshare混合機中將所得產品和另外的AOS(38重量％活性物)、二氧化矽、羧甲基纖維素鈉、酶(Enzyme Ace蛋白酶/脂肪酶小粒和纖維素酶)及香料進行造粒。原料及其供應商同實施例1。以下顯示所得配方和一些物理特性。
物理特性堆積密度 530g/升動態流動速率 100ml/秒可壓縮性 19.3％v/v溶解(t90) 30秒t90溶解時間是溶解90重量％所需要的時間(用電導法測定)。
實施例3-6 配方的中-低堆積密度的顆粒粒狀組分的製備通過噴霧乾燥製備以下粉狀組分。F1-F4是含有顯著水平(substantial levels)的助洗劑(builder)、陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的典型洗滌劑基料粉(base powder)。B1-B3是助洗劑小粒。
1通過中和Dobanic Acid 103(購自Shell)製得的線性烷基苯磺酸鈉。
2非離子表面活性劑(購自ICI)。
通過如下非噴霧乾燥方法來製備含有高水平的陰離子表面活性劑的粒狀組分A1、A2和A3。
對於組分A2，通過在乾燥機/造粒機(義大利VRV SpA供應)中乾燥含有70％中和cocoPAS和30％水的糊狀物來製備伯醇硫酸鈉顆粒(NaPAS)。
進入乾燥區的物料溫度設定為60℃，向乾燥區施加小負壓。閃蒸乾燥機中使用的處理量為120kg/hr糊狀物。乾燥區壁的初始溫度為140℃。乾燥區及冷卻區的傳熱面積分別為10m2和5m2。分步將乾燥區壁的溫度提高至170℃。相應地，分步將處理量增加至430kg/hr(170℃下)。在每一步，使各工藝條件穩定15分鐘。然後將顆粒送入在30℃溫度下操作的冷卻區。
對於組分A1，通過用碳酸鈉中和LAS酸製備線性烷基苯磺酸鈉(NaLAS)顆粒。另外，加入沸石MAP作為成層劑，同時任選加入硫酸鈉。使用具有三個相等的夾套區段的1.2m2VRV閃蒸乾燥機。液體和粉末的加料口(dosing ports)位於第一熱區段的緊前方，最後兩個區段中有中夾套加料口。通過該加料口將沸石加到最後區段中。前兩個夾套區段由電力驅動的油加熱器供熱。用15℃環境生產用水來冷卻最後區段內的夾套。通過在排出蒸氣抽取風扇上開一個旁路，將通過反應器的補充空氣流控制在10-50m3/kg hr之間。用全速電動機實施所有試驗，其端速度(tip speed)為約30m/s。校準螺旋進料器(screw-feeder)以對碳酸鈉和成層用的沸石MAP進行加料。在第一熱區段的緊前方加入碳酸鈉和液體，將沸石成層劑加入到冷的第三區段。以最低水平加入沸石，以使離開乾燥機的顆粒自由流動。在前兩個區段中使用145℃的夾套溫度，組分的估計處理量為60-100kg/hr。烷基苯磺酸鹽的中和程度可達到大於95。然後測定堆積密度、表面活性劑水平和顆粒的可壓縮性。
以類似的方式，通過含有70％中和AOS和30％水的AOS糊在乾燥機/造粒機(義大利VRV SpA供應)中乾燥來製備α-烯烴磺酸鹽(AOS)小粒A3。投入乾燥區的物料溫度設定為60℃，向乾燥區施加小負壓。乾燥區壁的初始溫度為140℃。乾燥區和冷卻區的傳熱面積分別為0.8m2和0.4m2。分步將乾燥區壁的溫度提高至155℃。然後將顆粒送入在30℃溫度下操作的冷卻區，並收集自由流動小粒。
陰離子表面活性劑小粒具有如下組成
含有非離子表面活性劑的粒狀組分N1通過以下方法製備。
對硫酸鈉、碳酸鈉和Sokalan(商標)CP5(購自BASF的丙烯酸/馬來酸共聚物，鈉鹽)的混合物進行噴霧乾燥以製成以下給定配方的多孔載體粉末。依次在水中加入Sokalan CP5、硫酸鈉和碳酸鈉製成淤漿。90℃溫度下該淤漿的水分含量為55％。在使用350-400℃進口溫度的逆流噴霧乾燥塔中對淤漿進行噴霧。
在轉盤造粒機中，將非離子表面活性劑噴入該噴霧乾燥的載體內，得到以下最終的組合物N1。
通過下列操作製備第二非離子表面活性劑顆粒N2。
在Fukae FS30造粒機中加入二氧化矽(Sorbosil TC15，購自Crosfield)，在約60℃溫度下，將非離子表面活性劑(Synperonic 7，ICI供應)和Pristerene 4916(脂肪酸，Unichema供應)的混合物加到該固體的頂部。然後，將50％氫氧化鈉溶液噴灑到頂部。添加氫氧化鈉後直接以200rpm的攪拌機速度和3000rpm的切碎機速度對混合物進行造粒。造粒時間為30-60秒。所得粉末經二氧化矽成層，並從造粒機中移除。其組成如下
下表顯示各種小粒的特性。
通過對以上組分的選擇，在V型攪拌器(Vblender)中通過添加各種粉料，然後混合5分鐘來製備具有以下組份的洗滌劑基料粉。粉末的特性在下列各表中顯示。
實施例3-5通過共混下列組分製備具有中等表面活性劑水平的三聚磷酸鈉復配組合物(sodium tripolyphosphate built composition)。所有三種組合物均具有相同的最終組成(即，基料粉F2的那種)
實施例6下表表示一種沸石復配的組合物(zeolite-built composition)，其具有中等表面活性劑水平，通過幹混組分製備。
消泡劑小粒含有70重量％碳酸鈉、18重量％矽油和12重量％填料物質。
重新配製基料粉以包含可壓縮性小於17％的組分，提供低可壓縮性和高DFR。
用以下方法測定動態流動速率。
所用儀器由一個內直徑為35mm，長度為600mm的圓筒形玻璃管構成。可靠地將該管子夾緊在某一位置，從而使其縱軸呈垂直。其下端以聚氯乙烯光滑錐體結束，該聚氯乙烯錐體具有15°內角和直徑為22.5mm的孔形下出口。第一光束傳感器(beam sensor)位於出口上方150mm處，第二光束傳感器位於第一傳感器上方250mm處。
為測定粉末樣品的動態流動速率，採用諸如卡片覆蓋等方式暫時封閉孔形出口，藉助漏鬥將粉末傾入圓筒頂部直至粉末的水平面高出上傳感器約10cm；漏鬥和管之間的隔板(spacer)保證均勻填充。然後打開出口，對粉末水平面由上傳感器降至下傳感器的時間t(秒)進行電子測量。一般重複測定兩次或三次，取平均值。假設V是上、下傳感器之間的管容積(ml)，用以下方程式表示動態流動速率DFR(ml/s)
DFR=Vtml/s]]>用電子方式進行平均和計算，直接讀出所得到的DFR值。
可壓縮性本發明所用的測定可壓縮性的方法如下。
在20-25℃和約40％的相對溼度下進行試驗。這些數值代表北歐室內實驗室環境的典型環境條件。對於進行測定時的精確相對溼度並不苛求，只要溼度沒有高到能使樣品吸收水分。
儀器包括內直徑為54mm，高度為170mm的有機玻璃圓筒。圓筒側面有毫米刻度。配備一個與有機玻璃圓筒內直徑相配的活塞。
活塞頂部有支撐重物的裝置，由此可對包含在有機玻璃圓筒內的洗滌劑粉施加壓力。活塞和重物的聯合質量為25kg。
為測定樣品的可壓縮性，使有機玻璃圓筒充滿洗滌劑組合物顆粒(以下稱為「粉末」)。用直尺除去多餘的粉末使粉末層的頂部水平。於是，對標準體積的粉末進行測試。利用圓筒側面上的刻度測量初始體積。然後使活塞和重物下降至粉末的表面，並使其在粉末上自由放置60秒。利用圓筒側面上的刻度測量60秒以後的粉末體積。
利用以下方程式，使用體積減少來計算可壓縮性 現參照對以下各種非限制性實施方案的描述並結合參照附圖對本發明進行更詳細的說明，其中

圖1表示根據本發明的一個實施方案的袋。
參照附圖，一種包含粒狀洗滌劑組合物的細長管形袋1。
袋1包括縱向摺疊的包裝材料，其具有一個縱向封口3和分別位於包裝材料的兩端9、11的橫向端部封口5、7(即，一種「三接縫」袋)。
所示實施方案中，縱向封口是飛邊封口，通過將飛邊的內面收縮然後粘合(例如將兩層熔接在一起)形成。若利用熔接粘合各表面，粘合的內面要求由熱塑性材料製成。
端部封口5和7可以是熱封的。邊緣具有鋸齒形的構造使得容易在任一端打開包裝。
經填充前測定，該袋寬45mm，長185mm，分為(halved)長度與寬度的比例為約4∶1。
用立式填充和封口(VFFS)機器製備袋子，從而首先由材料片材製成長管，並如上所述產生縱向搭接封口。然後將該管移至填充站(filling stantion)，其中一段在位於填充站下方的封口設備處被壓平並用「脈衝」封口機進行橫向封口。
然後將該管向下移動預定距離並填充一定劑量的粒狀洗滌劑組合物。然後在填充水平面上方，形成貫穿該管的第二封口。
如本實施例那樣，將已填充的袋子剪下來，或者在形成第二橫向封口(構成下一個袋子的底封)之前引入一條弱線，以便在日後分開袋子(例如，由使用者來分開)。
185mm長、45mm寬，帶有長度方向5-7mm的端部封口的袋子可容納約45-50g，優選47g洗滌劑粉。
對於這種尺寸有利的動態流動速度為至少100ml/s。
根據所述的實施方案，對這些實施方案以及其它實施方案進行改變，或對後附權利要求所限定的本發明範圍的實施方案進行改變，對本領域技術人員來說變得顯而易見。
權利要求
1.一種動態流動速率為至少90ml/s的粒狀織物處理組合物，其特徵在於所述粒狀洗滌劑組合物包含於具有一個或多個縱向封口以及一個或多個端部封口的水不溶性的細長管形袋中。
2.根據權利要求1所述的粒狀織物組合物，其中所述袋的長度(填充前)與寬度(填充前)的比例為3∶1-6∶1。
3.根據權利要求2所述的粒狀織物組合物，其中所述比例為4∶1-5∶1。
4.根據任一上述權利要求所述的粒狀織物組合物，其中所述袋的長度為100-300mm。
5.根據任一上述權利要求所述的粒狀織物組合物，其中所述袋的寬度為20-50mm。
6.根據任一上述權利要求所述的粒狀織物組合物，其中所述粒狀組合物的可壓縮性小於25％。
7.根據權利要求7所述的粒狀織物組合物，其中所述可壓縮性小於15％。
全文摘要
一種動態流動速率為至少90ml/s的粒狀織物處理組合物，其特徵在於該粒狀洗滌劑組合物包含於具有一個或多個縱向封口以及一個或多個端部封口的水不溶性的細長管形袋中。
文檔編號C11D17/04GK101027384SQ200580032432
公開日2007年8月29日 申請日期2005年7月12日 優先權日2004年7月27日
發明者J·E·奧爾蒙德 申請人:荷蘭聯合利華有限公司