专利名称：小袋装组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及装在具有含有固定在不同区域中的不同组分的室(compartment)的小袋(pouch)中的组合物，以及制备这些小袋装组合物的方法。
本发明的背景现在清洁组合物有许多产品形式，例如颗粒、液体和片剂，每种形式都有其优点和不足。
最近，片剂已得到新的关注，主要是因为它们易于消费者操作和易于计量(“单位计量”)，且具有附加的益处，即其允许不相容的组分单独加入，例如加入不同的层中。这可以减少这些不相容物质的接触面积，从而降低这些物质之间发生任何反应的机会。
但是，为了使片剂稳定地储存和防止在操作期间片剂破裂，需要将各组分压在一起，通常需要使用粘合剂来确保片剂不会破裂。这降低了其溶解性和分散性，这从消费者和性能角度上考虑都是不希望的。
所以，需要另外的方式或更好的方式来提供易于操作的单位计量的产品，从而不同的成分可以以容易的方式单独地存在(例如减少紧密接触和提高不相容成分的稳定性)，且不会起尘或破裂。
本发明人已经发现一种改进方法以提供解决上述问题的改进产品，即通过将产品以特定的方式加入小袋中，从而满足上述要求。
装洗涤剂的小袋本身在本领域中公知用于提供单位计量的组合物和用于使各成分彼此分离。例如，US5224601描述了一种用装不同物质的不同室制成的包装。但是，这种结构以及其它本领域公知的小袋存在问题，常常需要复杂的生产路线和较大量的薄片材料。
本发明人现在已经发现改进的小袋装颗粒组合物，其与不同组分的紧密接触减少，不需要将其压至片剂的程度，不需要难度大的结构例如多个分离的室来分离不同的成分。在本发明的产品中，组合物的不同组分也就是密封包装在同一室或小袋里的不同区域中，使得它们基本上不能活动或被固定，从而在操作和储存期间保持原样。但是，因为组分仍然是粉末或颗粒的形式，并且不像片剂那样粘在一起，所以包含这些组分的组合物在水中的溶解或分散就很快。因此，实现了例如不相容成分(例如酶)和漂白剂的改进的储存稳定性，需要最小量的小袋材料，产品的输送和性能很好。
此外，提供了改进的方法来形成所述小袋装组合物，使得在区域中的组分保持固定或不活动。
发明简述本发明提供一种小袋装组合物，该组合物含有两种或多种颗粒组分，该小袋含有一个或多个水崩解性的、水溶性的或水分散性的室，从而至少两种组分存在于同一室中，且每种组分在所述室中形成固定的区域。
具体地说，本发明的小袋装组合物通过包括以下步骤的方法得到a)获得含有开口室的开口小袋；b)将一种颗粒组分在至少另一种颗粒组分加入开口室中之前加入和/或将一种颗粒组分加入除至少另一种颗粒组分之外的开口室中的不同部分；和c)然后将开口室封闭，从而获得具有含所述颗粒组分的固定区域的(水溶性或水分散性)室的小袋。
各组分被紧密填充，使得区域固定，而组合物仍然是自由流动的(当去除小袋时可以观察到)。这提供了上述益处。
通常，这可以通过过量填充开口室来进行，其中对于室使用可拉伸的和优选弹性的材料，或对于室使用可热收缩的材料，或在减压下或甚至真空下填充和封闭开口室。
小袋装组合物优选使得在封闭室后的组合物的堆积密度比在加入室之前的组分的堆积密度平均值高出5％至45％或甚至35％，优选5-30％或甚至10-25％。
优选，小袋作为整体是水溶性的。优选，该组合物是清洁组合物或织物护理组合物或漂洗添加剂组合物。
本发明还提供制备本发明小袋装组合物的方法，例如通过上述方法以及权利要求和下文中所述的优选方法。一种优选的方法获得厚度不均匀的室材料，这可以使产品非常快速释放入水中，或可以帮助控制不同组分释放到洗涤水中的时间。
本发明的详细描述组合物和其组分本发明的组合物存在于小袋中，下文中称为小袋装组合物。所述组合物含有至少两种不同的颗粒组分。通常。颗粒组分是粉末或颗粒、挤出物或薄片。
这里使用的“不同”组分指一种组分具有至少一种与其它组分不同的化学性质，例如至少一种不同的成分，或一种组分具有至少一种与其它组分不同的物理性质。通常，一种组分含有一种或多种氧化成分，另一种组分含有一种或多种还原成分或可氧化的成分。例子在下面描述。
颗粒组分存在于室中，使得它们在该室中形成固定的或不活动的区域。
区域的固定限制了所述组合物的各组分之间的直接接触，优选仅仅限制到接触的区域，不需要对于各组分使用不同的室结构。
通常，区域通过将一种颗粒组分在另一种颗粒组分之前加入开口室中形成，从而获得例如组分层。或者，或另外，这可以通过将一种组分加入开口室的不同部分中来形成。
通常，通过如下方式使区域固定或不活动将各组分紧密填充在一起，并确保在室内基本上没有允许粉末移动的自由顶部空间。通常，紧密填充使得在封闭室后各组分的堆积密度和于是在小袋中组合物的堆积密度比在加入小袋之前比各组分的堆积密度平均值高出5％至45％，优选至35％，优选5％或甚至10％至30％或甚至25％，或优选8-20％或甚至15％。
在加入小袋装组合物之前组分的堆积密度可以通过Repour Cup法测定，如ISO 3424-1975-E所述。在加入室之前各组分的平均堆积密度通过先用ISO 3424检测各组分的堆积密度来进行。然后在最终组合物中组分的重量百分数的基础上计算重均值。例如，一个小袋包括一个室，且具有含两种组分A和B的组合物。组分A占最终组合物的40重量％。组分B占最终组合物的60重量％。组分A的Repour Cup堆积密度(通过ISO 3424检测)为500克/升。组分B的堆积密度(通过ISO 3424检测)为800克/升。所以，在加入小袋中之前组合物的平均堆积密度是((500×0.4)+(800×0.6)＝680克/升。
在封闭室之后，小袋装组合物的平均堆积密度可以通过体积置换法测定。用已知密度的溶剂填充具有宽颈和取料支臂的容器，所述溶剂必须不影响室材料或小袋材料，填充到收集臂的位置。准确称量待检测的小袋装组合物的重量，然后将其浸入液体中，例如使用一根细金属线。在液体中被小袋装组合物置换的液体量通过支臂流出容器，收集，并仔细称量。该置换液体的体积容易地从液体的重量和其已知密度计算。可以检测或计算关于小袋材料的密度和体积置换(而不是其中的组合物)。这可以从在上述实验中检测的液体的体积置换推导出来。然后可以计算该组合物的密度。(与用于浸没小袋的细金属线有关的误差小，所以不考虑)。根据小袋或室的材料，可以选择合适的液体。例如，对于水溶性材料例如PVA，优选的液体是甘油。这是因为小袋可以在膜中含有显微针孔，这是由于拉伸引起的。使用粘性溶剂例如甘油将使误差最小化，这是因为液体渗入小袋中。也可以使用非离子表面活性剂，例如Neodol 235。
固定区域和紧密填充的形成可以通过提高填充效率和降低组分颗粒之间的空间来进行，例如通过在开口室中组分的振动，允许各组分静止一段时间，合适地增加压力，例如通过施加最高20MPa的压力，优选最高10MPa或更优选最高5MPa，或甚至最高2MPa，如果使用任何压力，条件是组分和组合物保持自由流动。
组分的堆积密度可以通过压紧步骤来实现。通常，颗粒组分先放在开口室中，然后对所述组分施加压力，使得所述组分的堆积密度提高到在压紧步骤之前组分原始堆积密度的5％-50％，优选从10％或从15％或从20％，和优选至45％，或至40％，至35％，或至30％。
压力可以以固体的形式施加，其通常的尺寸和形状使得能够配合开口室的开口。固体能对所述组分施加压力。优选，固体向颗粒组分施加最高20MPa的压力，优选最高10MPa或更优选最高5MPa，或甚至最高2MPa。
为了确保在室中紧密填充组分，颗粒组分例如加入开口室中(优选如下所述进行)，使得开口室优选几乎完全被填充，通常在封闭所述开口室之前使得至少95％的开口室体积，优选至少98％，或甚至至少100％被填充，或可以甚至优选该室被组分过量填充，即组分的体积超过室体积的100％，优选多于105％，或更优选多于110％，或甚至多于115％。从而，将被填充95％体积或更多的开口室封闭能确保在封闭后室内仅仅有很有限的顶部空间，从而限制各组分在该室中的移动，即由组分形成的区域被固定。
本文的小袋装组合物例如通过以下方法获得a)获得含有开口室的开放小袋；b)将一种颗粒组分在至少另一种颗粒组分之前加入开口室中和/或将一种颗粒组分加入开口室中与至少另一种颗粒组分不同的部分；和c)然后将开口室封闭，使得获得具有含所述颗粒组分的固定区域的室的小袋。
在一个优选方法中，上述方法的步骤c)可以在减压下进行，低于大气压，优选施加真空，使得在减压或真空下填充和封闭之后，获得紧密填充的室。
室优选从可拉伸的材料形成，优选膜，优选弹性膜，如下所述。这是特别有用的，如果开口室被完全填充或甚至过量填充，和被可拉伸的膜封闭，使得通过拉伸用于封闭室的一部分膜和/或通过拉伸开口室膜，获得紧密填充和固定的区域。优选使用弹性材料，以确保紧密包装能保持很长时间。
或者，开口室是硬质的，和在步骤b)中，各组分加入开口室中，使得开口室的至少100％、优选至少105％被各组分占据，和开口室优选用可拉伸的材料封闭。
固定区域和紧密填充的形成也可以通过对于室使用可收缩的材料来实现，其中在封闭开口室期间或之后通过收缩材料减少表面积。合适的材料例如是可热收缩的材料。
开口室或开口形状的形成可以通过任何公知的方法进行。优选的开口形状如下形成加入材料而在模具上形成室，然后对模具施加真空，使得材料成为模具的形状，也可以称为真空成型。另一个优选的方法是热成型，使得材料成为模具的形状。
各组分的加入可以通过任何适用于将自由流动材料加入模具中的方法来进行。
虽然室含有至少两种颗粒组分，但是可以加入液体组分。可以优选先将第一种颗粒组分加入开口室中，然后喷上少量液体，通常为第一种组分重量的0.5-10％或甚至1-5％，优选是水，然后加入第二种颗粒组分。由此，区域可以更好地固定或不能移动。
组分含有至少一定量的至少一种颗粒化合物，但通常组分含有至少两种颗粒组合物，优选充分混合以形成组分。因为在小袋的室中的组分固定在固定区域中，所以不同组分之间的相互作用降低了。这允许通过在每个固定区域中分离而将不相容的成分加入组合物中。
本文的组合物可以是任何颗粒组合物，特别是任何待输送至水中并在水中具有活性的自由流动的颗粒或粉末组合物。
优选的组合物是饮料、可食用组合物、药物组合物、个人护理组合物、清洁组合物、织物护理或调理组合物；最优选，本文的组合物是清洁组合物或织物护理组合物，优选硬表面清洁剂，更优选洗衣或餐具洗涤组合物，包括洗涤剂、预处理或浸泡组合物或织物调理剂，或其它漂洗添加剂。
当在清洁组合物中使用时，组分可以含有任何活性清洁成分。特别优选的是活性成分例如表面活性剂、螯合剂、助洗剂、酶、香料、漂白剂、漂白活性剂、织物柔软剂、织物调理剂、抗菌剂、起泡源、增白剂、光漂白剂。织物调理组合物优选含有至少一种或多种柔软剂，例如季铵化合物和/或软化粘土，和优选添加剂例如抗皱助剂、香料、螯合剂、织物整理聚合物。
通常，水的用量是室、优选小袋的0-10％重量，更优选0.5-5％重量或甚至0.2-3％重量，或甚至0.5-2％重量。
通常，组合物含有这样量的清洁组合物，使得一种或多种小袋装组合物足以进行一次洗涤。
尽管小袋装组合物的性质使得其易于溶解或分散在水中，但是可以优选崩解剂例如起泡源、水溶胀性聚合物或粘土存在于小袋中或室材料本身中，和/或在组合物中；特别是基于有机酸和碳酸盐源的起泡源是有用的。合适的酸包括柠檬酸、苹果酸、马来酸、富马酸；合适的碳酸盐源包括碳酸钠、碳酸氢钠和过碳酸钠。优选的崩解助剂或起泡源或这两者的用量是小袋装组合物的0.05-15％重量，或甚至0.2-10％重量，或甚至0.3-5％重量。
特别对于清洁组合物，有益的是一种组分含有至少一种或多种酶，另一种组分含有过氧漂白剂例如过碳酸盐。含有过氧漂白剂的组分则不含酶，而含酶的组分可以含有漂白活性剂，但不含过氧漂白剂。
也有益的是包含漂白剂，但特别是过氧漂白剂，其组成不同于任何吸湿性材料或包括过干材料的无水或可水化的材料，例如硅铝酸盐、无水盐或酸。
当小袋装组合物是使得其具有可见的明显顶部和底侧时，和当区域是层的形式时，还有益的是包括在底层中的非凝胶洗涤剂成分，例如水溶性盐和酸，包括例如起泡盐和酸，例如碳酸盐和有机羧酸例如柠檬酸，和在较高或顶层中包含潜在的凝胶成分例如阴离子和非离子表面活性剂。那么如果需要，有益的是在底层中包含任何过氧漂白剂，在顶层中包含任何酶。已经发现当这种小袋装组合物通过分散设备、特别是分散抽屉(drawer)进入洗涤时，输送至洗涤的过程更快和更完全。
有益的是在室中包含任何表面活性剂和漂白剂，从而在室或小袋中的任何软化剂之前输送它。
还甚至可以在加入室中之前，使部分或全部组分不进行预先造粒，例如附聚、喷雾干燥、挤出，和组分是干混的粉末成分或甚至原料的混合物。优选的是例如组分的少于60％或甚至少于40％或甚至少于20％是自由流动的预造粒的颗粒。
还已经发现，对于清洁性能有益的是清洁组合物或室或小袋的材料、优选所述组合物和所述材料两者，含有一种或多种螯合剂，特别是含膦酸盐和/或碳酸盐的螯合剂，特别是EDDS或EDTA或HEDP。
已经发现，在特定的洗涤条件下，在洗涤水中存在高水平的特定溶解的具有游离羟基的室或小袋材料对粘上污渍的去除不利。所以，不仅有益地使用尽可能少的室材料，因此优选使用仅有一个室的小袋，而且已经发现，有益的是将多烷氧基化化合物加入组合物或小袋材料中，优选多烷氧基化醇、优选具有平均醇碳链长为11-24，优选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。高度优选的是这种化合物占小袋装组合物的0.1-8％重量，或甚至0.5-5％重量，或甚至0.8-3％重量；高度优选的是TAE80。
该组合物还可以含有液体化合物或凝胶或化合物的溶液，例如液体或凝胶非离子表面活性剂，液体织物软化剂，优选处于小袋的不同室中。
另一种优选的成分是过氧化氢合物的漂白剂，例如过碳酸盐，特别是钠盐，和/或有机过氧酸漂白剂前体或活化剂化合物。当小袋或室由具有游离羟基的材料例如PVA形成时，优选的漂白剂含有过碳酸盐，并优选不含任何过硼酸盐或硼酸盐。已经发现硼酸盐和过硼酸盐与这些含羟基的物质发生作用，可以降低物质的溶解，还可能导致性能降低。
优选的活化剂或前体是酰亚胺型的烷基过羧酸前体化合物，包括N，N，N1，N1-四乙酰基化亚烷基二胺，其中亚烷基含有1-6个碳原子，特别是其中亚烷基含有1、2和6个碳原子的那些化合物，例如四乙酰基乙二胺(TAED)、3，5，5-三甲基己酰氧基苯磺酸钠(异-NOBS)、壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)，乙酰氧基苯磺酸钠(ABS)和五乙酰基葡萄糖，以及酰胺取代的烷基过氧酸前体化合物。
本文所用的高度优选的成分是一种或多种酶。优选的酶包括可商购的通常加入洗涤剂组合物中的脂肪酶，角化酶，淀粉酶，中性和碱性蛋白酶，纤维素酶，endolases，酯酶，果胶酶，乳糖酶和过氧酶。合适的酶公开于美国专利3519570和3533139。优选的可商购的蛋白酶包括Novo Industries A/S(丹麦)以商品名Alcalase、Savinase、Primase、Durazym和Esperase销售的那些，Gist-Brocades以商品名Maxatase、Maxacal和Maxapem销售的那些，GenencorInternational销售的那些，和Solvay Enzymes以商品名Opticlean和Optimase销售的那些。优选的淀粉酶包括例如α-淀粉酶，由特定的地衣形芽孢杆菌(B licheniformis)菌株获得，细节参见GB-1269839(Novo)。优选的可商购的淀粉酶包括例如Gist-Brocades以商品名Rapidase销售的那些，和Novo Industries A/S以商品名Termamyl、Duramyl和BAN销售的那些。高度优选的淀粉酶可以是PCT/US 9703635和WO95/26397、WO96/23873中描述的那些。脂肪酶可以是真菌或细菌来源，例如由以下形成脂肪酶的菌株获得腐质霉(Humicola sp.)，Thermomyces sp.或假单胞菌(Pseudomonas sp.)，包括类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)或荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。由化学或基因改性的这些菌株的突变体获得的脂肪酶也可以使用。优选的脂肪酶衍生自类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)，其在授权的欧洲专利EP-B-0218272中有描述。
另一种优选的脂肪酶通过从Humiola lanuginosa克隆基因并以米曲霉(Aspergillus oryza)作为宿主表达基因来获得，如欧洲专利申请EP-A-0258 068所述，其可以从Novo Industries A/S(Bagsvaerd，丹麦)以商品名Lipolase获得。这种脂肪酶也描述于Huge-Jensen等人的美国专利4810414中(1989年3月7日授权)。
优选的还有阴离子表面活性剂，其包括盐类(包括例如钠、钾、铵和取代的铵盐，例如单-、二-和三-乙醇胺盐)，例如阴离子性硫酸盐、磺酸盐、羧酸盐和肌氨酸盐表面活性剂，优选直链或支链烷基苯磺酸盐，烷基硫酸盐和烷基乙氧基硫酸盐、羟乙基磺酸、N-乙酰基酒石酸盐、甲基牛磺酸的脂肪酸酰胺，烷基琥珀酸盐和磺基琥珀酸盐，磺基琥珀酸盐的单酯(特别是饱和的和不饱和的C12-C18单酯)，磺基琥珀酸盐的二酯(特别是饱和的和不饱和的C6-C14二酯)，N-乙酰基肌氨酸盐。高度优选的是当存在阴离子表面活性剂时，存在至少一种烷基硫酸盐表面活性剂，优选支链的烷基硫酸盐表面活性剂，优选占组合物的1-20％重量或甚至15％重量。
也优选非离子表面活性剂，例如选自烷基酚的非离子缩合物、非离子性乙氧基化醇，非离子性乙氧基化/丙氧基化脂肪醇，与丙二醇的非离子性乙氧基化物/丙氧基化物缩合物，和与环氧丙烷/乙二胺加合物的非离子性乙氧基化物缩合产物。
也可以存在阳离子表面活性剂和软化剂，例如季铵表面活性剂和软化剂，和胆碱酯表面活性剂。
着色剂例如铁的氧化物和氢氧化物，偶氮染料、天然染料，也可以存在于组合物中，或优选存在于室或小袋材料中，优选存在量是小袋装组合物重量的0.001-10％重量或甚至0.01-5％重量或甚至0.05-1％重量。
在本发明的一个优选实施方案中，小袋装组合物含有第一种颗粒组分，其形成在小袋的室中的第一个固定区域，并含有香料；和第二种颗粒组分，其形成在小袋的室中的第二个固定区域，并含有选自以下的一种物质漂白剂、非离子表面活性剂、分子量4000或更多的聚乙二醇、酶和其组合。通常，第二组分不含香料。在本发明的该优选实施方案中，在组合物中的香料更稳定，这是因为其包含在与导致香料不稳定的上述成分分开的固定层中。这使得香料在含香料去稳定成分的组合物中保持稳定。
小袋和其室本文所述的小袋具有闭合结构，由上述材料制成，封闭包括组合物的体积空间。因此，小袋可以是任何形式、形状和适合在使用之前保持组合物的材料，例如，不允许在小袋装组合物与水接触之前从小袋中释放组合物。实际的实施将取决于例如在小袋中组合物的类型和量，在小袋中室的数目，用于保持、保护和输送或释放组合物所需的小袋特性。
小袋可以具有这样的尺寸，其方便地含有单位计量的组合物，适合于所需的操作，例如当组合物是洗涤剂组合物时，这可以是对于一次洗涤足够的量，或仅仅是一部分计量，以便允许消费者更大的灵活性以改变用量，例如取决于洗涤物污渍的尺寸和/或程度。
优选，小袋装组合物在具有圆底或平底和圆壁的模具中形成。因此，优选的是小袋装组合物是球形或更优选是圆柱形。
小袋具有一个或多个室，其中至少一个装有至少两种不同的颗粒组分。在优选的实施中，所有颗粒组分存在于小袋中的同一个室中；可以优选小袋仅仅具有一个室。这减少了为形成室和小袋所需的材料。但是，可以优选除了含有两种或多种颗粒组分的室以外，可以存在一个或多个装液体组分的附加室。
小袋的室具有闭合结构，由上述材料制成，封闭包括组分的体积空间。因此，室可以适合在使用之前保持颗粒组分，例如不允许在小袋装组合物与水接触之前从室中释放组分。室可以是任何形式、或形状，这取决于室材料的性质，组分或组合物的性质，预期用途，组分的量等。如果存在多于一个室，则各室通过任何方式互相连接，通过热封或通过润湿密封来密封，通过任何已知的胶粘材料胶封，例如上述那些。
优选，室或优选小袋作为一个整体由可拉伸的材料制成，如本文所述。这例如有利于开口室形状的封闭，其如上所述被填充了多于95％体积或甚至100％或甚至过量填充。此外，材料优选是弹性的，以确保在操作期间保持紧密填充和固定区域，例如确保在室封闭后不形成(附加的)顶部空间。
优选的可拉伸材料具有至少150％的最大拉伸度，优选至少200％，更优选至少400％，由一块材料的原始长度与当施加至少1牛顿力时该材料由于拉伸而刚好断裂时的长度相比来测定。优选，当施加至少2牛顿力或甚至施加至少3牛顿时，材料具有上述拉伸度。优选，当施加上述下限以上的力，但不超过20牛顿，或甚至12牛顿，或甚至8牛顿时，所述材料具有该拉伸度。例如，一片长10厘米、宽1厘米、厚40微米的膜在长度方向上用2.8牛顿力拉伸，从而增加应力至达到其破裂的点。刚好在断裂前的伸长程度可以通过连续检测长度来测定，并计算拉伸度。例如，刚好在断裂前，具有初始长度10厘米的这片膜用2.8牛顿的力拉伸至52厘米，则其具有最大拉伸度为520％。
拉伸这片膜(10厘米×1厘米×40微米)至200％程度的力应该优选是至少1牛顿，优选至少2牛顿，更优选至少2.5或甚至3牛顿，优选不超过20牛顿，优选低于12牛顿，最优选低于8牛顿。这特别地保证在成型后在膜内保留的弹性力高到足以使粉末在小袋内不能活动，但没有高到该膜不能被拉伸到合理深度的真空模具中的程度。
从上述定义可见，可拉伸的材料由当未存在于封闭室中时检测的拉伸度定义。但是，如上所述，该材料优选当形成室时进行拉伸。这可以例如通过将网格在拉伸之前印在材料例如膜上看到，然后形成具有从该带网格的组分的室。可见网格的方形被伸长，从而被拉伸。
室和优选整个小袋的可拉伸材料的弹性可以定义为“回弹率”。这可以通过如上所述将材料例如拉伸到200％伸长率、然后在释放拉伸力之后检测材料长度来测定。例如，一片长10厘米、宽1厘米和厚40微米的膜在纵向上被2.8牛顿力(如上所述)拉伸到20厘米(200％伸长率)，然后除去该力。膜恢复回12厘米的长度，这表明回弹率是80％。
本文所述的小袋材料的弹性是在制备小袋时的弹性。延长的拉伸例如通常在小袋的储存期间发生，将由于塑性蠕变降低小袋材料的弹性。优选在制备小袋或其室的时候，室材料具有的弹性使得回弹率是20-100％，更优选从50％或从60％或更优选从75％或甚至从80％至100％。
因此，室材料和优选整个小袋在室或小袋的形成和/或封闭期间拉伸，使得所得的小袋装组合物具有被至少部分拉伸的室或小袋。通常和优选的是，室或小袋的拉伸度不均匀，这是由于形成和封闭过程引起的。例如，当膜位于模具内和开口室由真空成型(然后用组分填充，然后封闭)形成时，在模具底部离封闭点最远的部分膜将比顶部拉伸得更多。优选，离开口最远的弹性材料，例如在模具底部的材料，将比在离开口最近的材料例如模具顶部的材料伸长得更多，更薄。所以，可以优选在室的底层中含有先被输送至水中的组分，在接近室顶部的后续层中含有将在后一阶段被输送至水中的组分。
或者，或另外，可以优选在室的底层中含有对湿度最不敏感的组分，在随后的层或顶层中含有对湿度更敏感的组分。
如前所述，另一种使用可拉伸的和优选弹性的材料的优点是当形成室的形状和/或当封闭室时，拉伸作用不均匀地拉伸室材料，这导致室和小袋具有不均匀的厚度。这允许控制其中水溶性小袋的溶解，和例如将小袋内组合物中的各组分按顺序释放到水中。
优选，材料被拉伸至这样的程度，使得在由拉伸的材料形成的室或小袋中厚度变化为10-1000％，优选20-600％，或甚至40％-500％或甚至60％-400％。这可以通过任何方法检测，例如通过使用合适的测微计。
小袋和室的材料优选组合物是将输送至水中的组合物，因此小袋和其室设计成在加入水中之时或之后很短时间内释放至少一种或多种组分。因此，优选室和优选整个小袋含有水分散性或更优选水溶性材料。特别优选的是至少一种组分在小袋装组合物接触水之后3分钟内输送至水中，优选甚至在2分钟内，或甚至在1分钟内。
优选的水分散性材料具有至少50％的分散性，优选至少75％或甚至至少95％，通过下述方法检测，使用最大孔径为50微米的玻璃过滤器。
更优选材料是水溶性的，溶解度为至少50％，优选至少75％，或甚至至少95％，通过下述方法检测，使用最大孔径为20微米的玻璃过滤器，即
用于测定室和/或小袋材料的水溶解度或水分散度的重力法将10克±0.1克材料加入400毫升烧瓶中，其重量已经测定，并加入245毫升±1毫升水。将其在磁力搅拌器上在600rpm下激烈搅拌30分钟。然后，通过具有如上孔径(最大20或50微米)的多层定量烧结玻璃过滤器过滤该混合物。通过任何传统方法从收集到的滤液中干燥除水，测定剩余聚合物的重量(其是溶解的或分散的馏分)。然后，可以计算溶解度或分散度(％)。
优选的材料是聚合物材料，优选成型为膜或片的聚合物。膜形式的材料可以例如通过聚合物材料的流延、吹塑或挤出或吹塑挤出形成，如本领域所知。
优选的聚合物共聚物或其衍生物选自聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧烷、(改性的)纤维素，(改性的)纤维素-醚或-酯或-酰胺，聚羧酸和盐，包括聚丙烯酸酯，马来酸/丙烯酸的共聚物，聚氨基酸或肽，聚酰胺包括聚丙烯酰胺，多糖包括淀粉和明胶，天然胶包括黄原胶和角叉胶。优选，聚合物选自聚丙烯酸酯和丙烯酸酯共聚物，包括聚甲基丙烯酸酯、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、糊精、麦芽糖糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素；最优选聚乙烯醇，聚乙烯醇共聚物和/或羟丙基甲基纤维素(HPMC)。
聚合物可以具有任何重均分子量，优选约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，这可以特别有利于控制室或小袋的机械和/或溶解性能，取决于其用途和需要。例如，可以优选聚合物的混合物存在于室的材料中，其中一种聚合物材料的水溶性高于另一种聚合物材料，和/或一种聚合物材料的机械强度高于另一种聚合物材料。可以优选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，其重均分子量为10000-40000，优选约20000，和PVA(或其共聚物)和/或HPMC，其重均分子量为约100000-300000，优选约150000。
同样有用的是聚合物共混物组合物，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，通过聚交酯和聚乙烯醇混合来获得，通常含有1-35％重量的聚交酯和约65-99％重量的聚乙烯醇，如果该材料是水分散性或水溶解性的。
可以优选在室材料中存在的聚合物是60-98％水解的，优选80-90％，以提高材料的溶解性。
最优选的是水溶性、可拉伸的和弹性的材料，含有具有性能的PVA聚合物，例如PVA膜，由Chris-Craft Industrial Products(Gary，Indiana，美国)以M8630商品名销售。
优选，膜材料中的典型聚合物含量(例如商购混合物)，例如PVA聚合物，是占材料或膜的至少60％重量，优选至少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剂成分。例如，可以有益地加入增塑剂，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、崩解助剂。可以有用的是当小袋装组合物是洗涤剂组合物时，小袋或室材料本身含有待输送至洗涤水中的洗涤剂添加剂，例如有机聚合物去污剂、分散剂、染料迁移抑制剂。
膜形式的材料可以用任何涂覆方法和任何涂饰剂优选仅仅涂一面，这取决于所需性能；例如有利的是这样涂覆膜，使得室或小袋或其中组合物的储存稳定性更强，和/或对湿度的敏感性更小，和/或用作改进的湿度隔绝剂。
一种很有用的形式是将材料或膜涂在一面上，从而在形成室之前和因此在拉伸该材料或膜之前，涂层减慢了膜的溶解。然后，通过拉伸材料或膜，也拉伸涂层，使得涂层中发生裂纹，和/或在材料和室内不均匀地分布涂层。这将确保在储存期间仍然具有抗湿稳定性，而裂纹的存在或不均匀分布仍然保证使用时所需的溶解度。所以，可以制备这样一种小袋装组合物，其能在侧面被拿起时用湿手指处理，但当浸入水中时，由于膜在最薄的点破裂，所以仍然能快速释放产品。
可以使用任何涂覆材料，特别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义的那些。
室材料可以是可收缩的材料，使得表面积可以通过材料收缩在封闭开口室期间或之后来降低。
优选，开口室用一块与开口室材料相同的材料封闭。该闭合材料，因此优选还可以是开口室材料或形成材料，优选是热塑性的，从而能通过热封封闭。或者，可以在整个材料内或仅仅在进行密封的区域中提供热塑性涂料。密封可以通过熔接溶剂或润湿密封来形成。合适的可热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、丙烯酸类树脂和其混合物，特别是聚乙烯醇。
实施例实施例1将一块厚38微米的Chris-Craft M-8630膜置于模具顶部，并固定在那里。模具是圆柱形，直径45毫米，深度25毫米。1毫米厚的膜层保持在模具边缘周围。模具的材料中有一些孔，以便可以施加真空。
施加真空以便将膜拉伸到模具中，并拉伸膜，使其与在模具的内表面齐平。将20克含有过碳酸盐和水溶性盐和有机酸(通常为碳酸盐，柠檬酸和/或柠檬酸盐)的洗涤剂粉末混合物倒入模具中。该粉末混合物的堆积密度在倒入模具中之前是860克/升。然后，将含有酶、漂白活性剂和表面活性剂的20克洗涤剂粉末混合物倒入模具中。该粉末混合物在倒入模具中之前的堆积密度是900克/升。
该模具被填充到95-105％。
接着，将一片相同的M-8630膜置于含粉末的模具的顶部，通过施加环形的内径46毫米的平面金属块并在模具边缘上的橡胶环上，在施加中等压力下加热金属使两片膜热封在一起而与第一膜层密封。金属环通常被加热到140-146℃，并施加最多5秒。在该过程中拉伸该膜。
然后通过上述方法检测小袋装组合物的堆积密度，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秒时释放产品。
实施例2含有洗涤剂组合物的两层小袋装组合物如下制备。
将一片38微米的膜置于以下尺寸的模具上并固定，使得膜与模具的顶部齐平。
模具底部的圆周直径是28毫米；模具顶部的圆周直径是37毫米；模具深度是18毫米。
对膜施加真空，使得将其拉伸入模具中，与模具侧面齐平。将11.75克的以下组分(A)倒入模具内的膜中。
组分A酶2.5％表面活性剂附聚体 41.6％起泡颗粒 6.9％消泡颗粒 7.2％碳酸钠28.8％漂白活性剂13.0％该组分的堆积密度是725克/升。
然后，将2.5克过碳酸钠加到组分A的顶部。过碳酸钠的堆积密度是1005克/升。然后将38微米的第二层M-8630膜置于粉末和模具上，通过如实施例1所述的相似热封工序密封第一层膜。
所以在加入小袋之前的小袋装组合物的平均堆积密度是774克/升。在加入小袋中之后测得组合物的堆积密度是951克/升，提高了23％。
实施例3制成含有酶和过碳酸钠的两层小袋装组合物。
如实施例1所述的工序用于制备两层小袋装组合物，其含有36克过碳酸钠和4克Termamyl 120(由Novo Industries提供)。过碳酸钠形成底层，酶形成顶层。
单层小袋装组合物然后如实施例1所述那样制备，但使酶和过碳酸盐均匀地混合在一起。
这两种小袋装组合物的密度都增加了18％。在这两种情况下，小袋的膜都被拉伸。
两种类型的小袋装组合物然后储存在高温和湿度条件(90°F，80％相对湿度)下，不需要任何种类的外包装或包装保护。储存48和96小时后提取样品，互相比较在两种产品中的酶的活性。48小时后，在单层小袋中的酶的活性仅仅是在双层小袋装组合物中酶活性的约30％；96小时后，在单层小袋中的酶的活性仅仅是在双层小袋装组合物中酶活性的约20％。
这表明通过使用固定区域或层来分离不相容的材料，储存稳定性得到提高。
以下是适用于加入本发明小袋中的洗涤剂组合物
权利要求
1.一种小袋装组合物，该组合物含有两种或多种颗粒组分，该小袋含有一个或多个水崩解性的、水溶性的或水分散性的室，从而至少两种颗粒组分存在于同一室中，且每种颗粒组分在所述室中形成固定的区域。
2.根据权利要求1的小袋装组合物，通过包括以下步骤的方法得到a)获得含有开口室的开放小袋；b)将一种颗粒组分在至少另一种颗粒组分之前加入开口室中和/或将一种颗粒组分加入开口室中与至少另一种颗粒组分不同的部分；和c)然后将开口室封闭，从而获得具有含所述颗粒组分的固定区域的室的小袋。
3.根据权利要求2的组合物，其中该方法包括增加组分的堆积密度的步骤，使得在封闭室之后组合物的堆积密度比在加入室之前的组分的堆积密度平均值高出5％-35％，优选5-20％，或甚至10-25％。
4.根据前述任一项权利要求的小袋装组合物，其中所述室由可拉伸的材料形成，优选膜，优选弹性材料或膜。
5.根据权利要求2或3的组合物，其中所述室由柔性的、优选可拉伸的和弹性的材料形成，和步骤c)在低于大气压的减压下进行，优选通过施加真空进行。
6.根据权利要求2或3的组合物，其中，在步骤b)中，各组分加入开口室中，使得至少95％的开口室体积被组分占据。
7.根据权利要求6的组合物，其中开口室是硬质的，和在步骤b)中各组分加入开口室中，使得至少100％、优选至少110％的开口室被组分占据。
8.根据权利要求6的组合物，其中开口室是硬质的，和在步骤b)中各组分加入开口室中，使得至少95％、优选至少105％的开口室被组分占据。
9.根据权利要求2-6或7或8任一项的组合物，其中所述室由可收缩的材料形成，和在步骤c)中通过使所述室和/或开口室收缩、优选通过热收缩封闭开口室期间或之后，降低所述室的表面积。
10.根据权利要求2-6或7-9任一项的小袋组合物，其中开口室如下获得将可拉伸的膜加入模具中，拉伸该膜，使得该膜采取模具的形状，拉伸该膜，使得该膜采取模具的形状，以形成开口室，优选通过热成型或真空成型进行。
11.根据前述任一项权利要求的组合物，其中该室由厚度不均匀的材料形成，厚度变化为至少10％，优选40-500％。
12.根据权利要求1-7或9-11任一项的小袋装组合物，其中所述室由可拉伸的膜形成，膜的最大拉伸度为至少200％，优选回弹率是205-100％。
13.根据前述任一项权利要求的小袋装组合物，其中所述室和小袋是水溶性的。
14.根据前述任一项权利要求的小袋装组合物，其中所述区域是层的形式。
15.根据前述任一项权利要求的小袋装组合物，其中所述室由含聚乙烯醇聚合物的膜形成。
16.根据前述任一项权利要求的小袋装组合物，其中一种组分含有吸湿性化合物，另一种组分含有对湿度敏感的化合物。
17.根据前述任一项权利要求的小袋装组合物，其是一种装在小袋中的清洁组合物，优选是装在小袋中的洗衣或餐具洗涤洗涤剂。
18.根据前述任一项权利要求的小袋装组合物，其中一种组分含有酶化合物，另一种组分含有过氧漂白剂，优选过碳酸盐。
19.根据权利要求2或3的方法，用于制备权利要求1-18中任一项的小袋装产品。
全文摘要
本发明涉及一种小袋装的可自由流动的组合物，其含有固定在不同区域中的可自由流动的不同组分，并涉及一种制备这些小袋装组合物的方法。小袋和其室优选由可拉伸的弹性膜制成，该膜是水溶性的。该组合物优选是清洁组合物或织物护理组合物。
文档编号C11D17/04GK1426457SQ01808723
公开日2003年6月25日 申请日期2001年3月9日 优先权日2000年4月28日
发明者N·P·索默韦勒－罗伯茨, A·C·C·王 申请人:宝洁公司