粒状去污剂组合物及其包装.pdf

一种动态流速为至少90ml/s的粒状织物处理组合物，其特征在于所述粒状去污剂组合物装在包括擦刷部分的水不溶性细长管状小袋中。

权利要求书
1.  一种动态流速为至少90ml/s的粒状织物处理组合物，其特征在于所述粒状去污剂组合物装在包括擦刷部分的水不溶性细长管状小袋中。

2.  权利要求1的粒状织物处理组合物，其中所述擦刷部分位于一个末端。

3.  权利要求2的粒状织物处理组合物，其中所述擦刷部分位于开口末端对面的末端。

4.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述擦刷部分与小袋材料成一整体。

5.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述细长管状小袋的两个横向封口分别在两个末端上，且所述擦刷部分构成一个横向封口的至少一部分。

6.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述擦刷部分包括直立的肋条和/或直立的指样突起部分和/或直立的拱顶样突起部分。

7.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述小袋包括抓握部分，所述抓握部分构成擦刷部分的一部分。

8.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述小袋的长度(充填前)与宽度(充填前)之比是3∶1-6∶1。

9.  权利要求8的粒状织物处理组合物，其中所述长宽比是4∶1-5∶1。

10.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述小袋的长度是100-300mm。

11.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述小袋的宽度是20-50mm。

12.  前述权利要求中任一项的粒状织物处理组合物，其中所述粒状组合物的压缩率小于25％。

13.  权利要求12的粒状织物处理组合物，其中所述压缩率小于15％。

说明书粒状去污剂组合物及其包装
本发明涉及动态流速为至少90ml/s的粒状织物处理组合物及其包装。
本发明提供动态流速为至少90ml/s的粒状织物处理组合物，其特征在于所述粒状去污剂组合物装在包括擦刷部分(scrubbing portion)的水不溶性细长管状小袋(sachet)中。
由于多种原因，细长的形状是重要的。这种形状可提供两个相对的末端，一个末端可用作分配开口(dispensing opening)，另一个末端可用作擦刷部分。通过采用细长的形状，在使用过程中会沾湿的擦刷部分不容易接触到开口部分，而如果小袋内容物不是一次使用则接触开口部分是很不适宜的。同时细长的分配器(dispenser)在进行分配和擦刷时比形状更为紧凑的分配器更容易操作。
虽然因为例如人类工程学方面的原因，采用细长的管袋是有利的，但长度相对于宽度越长，即管袋越窄，在管袋进行分配过程中内容物流出中断的可能性越大。因此，动态流速应为至少90ml/s，可以为至少100ml/s。更优选动态流速为至少110ml/s。
擦刷部分可只位于或靠近小袋的一个末端。优选擦刷部分远离任何具有开口部件的末端或者会形成分配开口的末端。在这种实施方案中，优选擦刷部分在具有任何便于开口的开口部件(如边缝或边槽)的末端的对面。
擦刷装置可与小袋成一整体，且可包括施加(例如模制)到小袋材料表面上的表面花纹。或者或另外(alternatively or additionally)，可将擦刷装置施加上去，使得材料的整个厚度改变。例如，可通过例如模制来施加肋条(rib)，这些肋条可只在表面上，或者材料的整个厚度可形成肋条。
表面花纹可在管袋形成之前预先施加到小袋材料上，也就是说施加到用以形成小袋的薄片材料上。有利的是，擦刷装置可在密封阶段即密封小袋适当末端的阶段形成。密封可用热密封棒来实现，可设定这些密封棒的形状，以提供直立的肋条或其他的这种突起部分(projection)，例如指样突起部分、拱顶样突起部分等。可提供擦刷装置作为封口(seal)的补充或者作为封口的一部分。封口的整体可包括擦刷部分。
小袋在形成和充填了粒状组合物后，可具有扁平的横截面，使得小袋事实上具有两个侧面。优选擦刷部分延伸到两个侧面，这样使用者不需要特别留意小袋的方向，而且更有利的是，与用作擦刷工具的侧面的相对侧面可形成抓握表面，以阻止使用时的滑动。
本文所用术语“粒状”意在包括粉末、附聚或分散粒子(particle)、颗粒(granule)或任何其他固体粒子。
使用细长管体来包装动态流速为至少90ml/s的粒状织物处理组合物的有利之处在于，可减少粒状组合物从管状容器的流出受阻塞的可能性。
优选粒状织物处理组合物的压缩率为25％以下，更优选20％以下，甚至更优选17％以下。
在特别优选的实施方案中，粒状组合物的压缩率为15％以下。减少组合物的压缩率是有利的，因为这可进一步改进分配过程中管状小袋中组合物的流动性能，从而减少发生阻塞的可能性。
本文所用的压缩率是这样测量的：在确定的温度和湿度条件下施加标准砝码来压缩已知体积的粒状组合物，然后记录体积减少量。所用的方法在下文进行描述。
一方面，小袋需要足够长，以确保擦刷部分和分配末端完全分开。但是，小袋也需要足够宽，以并入合适大小的擦刷部分。
因此，小袋的(纵向)长度(在充填粒状组合物之前)与小袋的宽度(同样在充填之前)之比优选为3∶1至6∶1。最优选该比为4∶1至5∶1。这使得小袋可容易手持，但又让擦刷部分和分配开口良好分开，使小袋可并入大小适中的擦刷部分。
小袋的长度(在充填前沿纵轴测量)可为100mm-300mm，优选150-250mm，更优选170-200mm。这使得开口末端和擦刷末端良好分开。
小袋的宽度(在充填前沿纵轴垂直方向测量)可为20mm-50mm，优选30-45mm。这样可提供相当的擦刷部分。
在一个实施例中，长度是185mm，宽度是45mm，这样长宽比大约4∶1，组合物的动态流速为至少100ml/s。
小袋优选是三接缝小袋，其中纵向接缝(5)形成为密封的平缝。优选小袋最初通过密封的横向接缝在每个末端进行封闭，开口末端可具有便于开口的边切口(4)。
或者或另外，开口末端可具有例如“Z字形”边缘的切口，以便于进行开口。
或者或另外，可有可见标记如虚线，以指导使用者例如用剪刀切开开口末端。
纵向接缝可以是翅片封口(fin seal)或搭接封口(lap seal)。搭接缝(lap seam)是在两层膜叠合处形成的，内层的最外面与外层的最里面相接触。然后通过使用粘合剂或者通过形成熔接缝(weld)使所述两层粘结在一起。熔接缝要求膜的表面层由热塑性材料(即当施加高温时会熔化的材料)制成。熔接粘结是这样形成的：使表面层熔化，让熔化的各层融和在一起，然后让再固化发生。
翅片缝(fin seam)是这样形成的：使两层膜的内表面相互接触，然后使该两层膜粘结在一起。对于翅片缝，通常使用熔接缝来将膜的内表面粘结在一起。这要求膜的内层由热塑性材料制成。
与搭接封口相比，相同体积包装的翅片封口要求更大的柔性膜面积。但是，对搭接封口形成的拓扑学约束(topological constrain)意味着，搭接封口只能在包装生产的早期阶段，在产品处于已部分形成的包装中之前才可方便地形成，因为它要求将密封棒施加到包装的内表面和外表面。与此相比，翅片封口可在包装中有产品时使用，以形成将包装封闭的最终接缝，因为密封棒只需施加到包装的外表面。
或者，它可通过将纵向接缝密封条密封到相互邻接的纵向边缘上来形成(贴带缝)。
小袋优选由水不溶性热可成型塑料材料如聚苯乙烯、高密度或低密度聚乙烯、聚丙烯形成。水不溶性小袋是有利的，因为使用者在对织物进行预处理和手洗过程中总是会把手弄湿。在这种情况下，水溶性小袋和片材会过早地开始发生溶解，而不溶性小袋则不会。
但是，原则上也可使用其他材料如纸、金属或金属化(例如镀铝)箔来制造容器。
所有以上聚合物包括前述的聚合物类别，不管是作为单一聚合物，或者作为由单体单元形成的共聚物，或者作为由指定类别衍生的单体单元形成的共聚物，或者作为其中这些单体单元与一种或多种共聚单体单元共聚合的共聚物。
也可使用两种或多种本文列举的聚合物的共混物(即非共聚物)。
可例如在直立式充填和密封机器上，使多个本发明小袋末端连末端地形成在一起。可提供这样的一批小袋，它们末端连末端排成一串，材料中的弱线(line of weakness)将各小袋与相邻小袋分开。这样，消费者在使用时可撕下单个容器，其余的还留在小袋串上。
小袋内容物的充填容量是30g至100g，例如40g至70g。在一个实施例中，充填容量是50g。剂量形式可以是提供单位剂量的形式，因组合物为粒状这是比较有利的，因为例如与其他单位剂量形式如压实片剂(compacted tablet)相比，这能提供较高的洗涤效率。
以下是示例性的粉末配方。份和百分比是重量份和重量百分比，除非另有规定。
实施例1和2特别适合手洗配方。
实施例1
通过将α-烯烃磺酸盐(AOS)糊(70wt％)、烷基醚硫酸盐糊(70wt％)和碱性硅酸钠溶液进行转鼓干燥形成细粒，制备以下配方。随后混入羧甲基纤维素钠、荧光增白剂和酶。配料供应商 wt％AOS钠Godrej Chemicals 47AES(C12-C153EO)Galaxy Chemicals 5碱性硅酸钠Allied Silicate Industries 43羧甲基纤维素钠EP Agro Industries 1.5荧光增白剂(Tinopal(商标)CBS-X)Ciba-Geigy 0.2蛋白酶/脂肪酶颗粒Novo Nordisk 0.6纤维素酶Genencor 0.25沉淀二氧化硅Madhoo 2
实施例2
将α-烯烃磺酸盐(38wt％溶液)、烷基醚硫酸盐(28.5wt％溶液)、荧光增白剂和碱性硅酸钠(42wt％溶液)混合形成浆液并进行转鼓干燥。所得产物在Ldige Ploughshare混合机中与另加的AOS(38wt％活性)、二氧化硅、羧甲基纤维素钠、酶(Enzyme Ace蛋白酶/脂肪酶颗粒和纤维素酶)和香料一起成粒。原料及供应商同实施例1。所得的配方和一些物理特性在下表给出。
wt％转鼓干燥AOS钠45AES(C12-C153EO)5荧光增白剂(Tinopal CBS-X)0.2碱性硅酸钠42总计92.2Ploughshare成粒AOS钠1沉淀二氧化硅0.3羧甲基纤维素钠1.5蛋白酶/脂肪酶颗粒0.6纤维素酶0.1香料0.5水分3.8总计7.8总产物100
物理特性
堆积密度        530g/升
动态流速        100ml/秒
压缩率          3％v/v
溶解时间(t90)  30秒
t90溶解时间是90wt％溶解所需的时间(按电导率方法测量)。
实施例3-6配方用中-低堆积密度颗粒
粒状成分的制备
以下粉末成分通过喷雾干燥制备。F1-F4是含有大量的助洗剂、阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的典型去污剂基料粉末。B1-B3是助洗剂颗粒。成分F1 F2 F3 F4 B1 B2 B3STP 40.3 76.2沸石MAP(无水) 76.7沸石4A(无水)39.5 30.2 36.9硅酸钠0.7 10.6 0.5 9.8 10.6 10.0Sokalan CP5出自BASF4.9 1.9 3.6 1.8 9.8硫酸钠 6.0 20.0 24.6碳酸钠13.7 20.6 85.0NaLAS120.3 10.6 8.2 10.0 2.2 2.0 2.6Synperonic A715.1 7.1 6.1 4.9Synperonic A32 5.3羧甲基纤维素钠0.7 0.7盐，NDOM水15.1 17.5 11.0 12.0 11.0 3.0 10.9
1线性烷基苯磺酸钠，由Dobanic Acid 103的中和反应生产，出自Shell。
2非离子型表面活性剂，出自ICI。
含有高水平阴离子型表面活性剂的粒状成分A1、A2和A3按以下非喷雾干燥方法制备。
对于成分A2，将含有70％中和cocoPAS和30％水的糊在意大利VRV SpA供应的干燥机/成粒机中干燥，制造出伯醇硫酸酯钠颗粒(NaPAS)。
进入干燥区的物料的温度设定在60℃，并对干燥区施加小负压。快速干燥机所采取的糊通过量为120kg/hr。干燥区的壁温最初为140℃。干燥和冷却区的热交换面积分别为10m2和5m2。逐步将干燥区的壁温提高到170℃。相应地，糊通过量逐步提高到170℃下的430kg/hr。在每个步骤，工艺条件都稳定15分钟。然后使颗粒通入在30℃温度下操作的冷却区。
对于成分A1，用碳酸钠中和LAS酸来生产线性烷基苯磺酸钠颗粒(NaLAS)。此外，投加沸石MAP作为成层剂(layering agent)，任选还投加硫酸钠。使用了具有三个同等的夹套段的1.2m2VRV快速干燥机。液体和粉末投料口刚好位于第一热段之前，后面两段有中间夹套投料口。沸石通过这个投料口加入到最后一段。有电动油热器给前两个夹套段加热。用15℃的常温生产用水来冷却最后一段夹套。通过开启废蒸汽抽气扇上的旁路使流过反应器的补充空气流控制在10-50m3/kg之间。所有实验均在马达全速运转使周缘速度达约30m/s下进行。校准螺旋进料机，以投入碳酸钠和沸石MAP进行成层。碳酸钠和液体正好在第一热段前面加入，沸石成层剂加入到冷的第三段中。加入最低水平的沸石，得到离开干燥机的自由流动颗粒。前面两段使用145℃的夹套温度，各成分的估计通过量为60-100kg/hr。烷基苯磺酸盐的中和度达到95以上。然后测量颗粒的堆积密度、表面活性剂水平和压缩率。
通过按类似方式在意大利VRV SpA供应的干燥机/成粒机中干燥含有70％中和AOS和30％水的AOS糊，生产α-烯烃磺酸盐(AOS)颗粒A3。供给干燥区的物料的温度设定在60℃，并对干燥区施加小负压。干燥区的壁温最初为140℃。干燥和冷却区的热交换面积分别为0.8m2和0.4m2。逐步将干燥区的壁温提高到155℃。然后使颗粒通入在30℃温度下操作的冷却区，成自由流动的颗粒并加以收集。
阴离子型表面活性剂颗粒具有以下组成：
成分 A1 A2 A3Na PAS 90Na LAS 81Na AOS 96沸石4A 10碳酸钠 5水 2 5 )4 )盐，NDOM 3 5
含有非离子型表面活性剂的粒状成分N1按以下方法制造。
将硫酸钠、碳酸钠和Sokalan(商标)CP5(丙烯酸/马来酸共聚物，钠盐，出自BASF)的混合物喷雾干燥，形成配方如下的多孔载体粉末。浆液通过将Sokalan CP5、硫酸钠和碳酸钠依次投入到水中来制成。浆液在90℃下含水量为55％。在逆流喷雾干燥塔中以350-400℃的入口温度喷雾浆液。
在转盘-成粒机中将非离子型表面活性剂喷到此喷雾干燥载体中，产生以下最终组合物N1。配料载体 N1硫酸钠64.2 45.8碳酸钠24 17.1Sokalan CP59.8 7.0水2.0 1.4Synperonic A7- 28.7
另一非离子型表面活性剂颗粒N2按以下方法制造。
将二氧化硅(Sorbosil TC15，出自Crosfield)投入到Fukae FS30成粒机中，在大约60℃的温度下将非离子型表面活性剂(Synperonic 7，ICI供应)和Pristerene 4916(脂肪酸，Unichema供应)加入到二氧化硅固体的上面。之后，在上面撒上50％氢氧化钠溶液。一加入氢氧化钠后，就用200rpm的搅拌机速度和3000rpm的切碎机速度将混合物成粒。成粒时间在30-60秒之间。所得粉末用二氧化硅成层，从成粒机排出。成分如下：N2二氧化硅(Sorbosil TC15)26.1Synperonic A764.7肥皂7.8水1.4
各种颗粒的特性如下表所示。成分 BD[g/l] 表面活性剂水平[％] 压缩率[％]F1 433 25 22F2 488 23 20F3 404 15 17F4 458 14.5 23B1 550 2 5.5B2 329 2 3.5B3 370 2 7A1 636 81 19A2 550 90 12A3 550 96 15N1 501 27.1 8N2 587 65 22
选择以上成分，通过在Vblender中加入各种粉末并混合5分钟，制备出具有以下成分的去污剂基料粉末。粉末特性在下表中显示。
实施例3-5
通过将以下各成分共混在一起，制造出中等表面活性剂水平的三多磷酸钠拼合组合物(built composition)。所有三种组合物均具有相同的最终组成(即基料粉末F2的组成)。成分1 2 3F2B131.8 47.8 52.9B2 8.8A114.8 10.4 11.7N153.4 41.7N2 19.2硫酸钠 7.4表面活性剂[％]27 21 23STP水平[％]24 37 40BD[g/l]532 523 549DFR[ml/s]95 94 101压缩率8 6 11基料中的高压缩率材料(％wt)14.8 10.4 33.4全部粉末的高压缩率材料(％wt)14.8 10.4 30.9
实施例6
下表所示的具有中等表面活性剂水平的沸石拼合组合物通过将各成分干法混合在一起来制得。
消沫颗粒含有70wt％碳酸钠、18wt％硅油和12wt％填充材料。
基料粉末已重作配制，加入了压缩率小于17％的成分，以提供低压缩率和高DFR。
 成分 4 F1 B3 46.5 B2 7.3 N1 18.1 A1 22.4 消沫颗粒 1.3 碳酸氢钠 3.9 SCMC 0.6 BD[g/l] 469 DFR[ml/s] 102 压缩率[％] 10 表面活性剂水平[％] 24.4 基料中的高压缩率材料[％] 23.7 全部中的高压缩率材料[％] 23.7
动态流速按以下方法测量。
所用的设备由内径35mm、长度600mm的圆柱形玻璃管组成。该管牢固地夹在适当位置上，使得它的纵轴垂直。它的下端以光滑的聚氯乙烯锥形物封端，所述锥形物内角为15°，下端排出孔口直径为22.5mm。将第一光束传感器放置在所述排出孔口上方150mm处，第二光束传感器放置在第一光束传感器上方250mm处。
测定粉末样品的动态流速时，先将排出孔口暂时封闭，例如用一张卡片封住，接着将粉末通过漏斗倒入圆柱形玻璃管的顶部，直到粉末的水平面高出上传感器约10cm；在漏斗和玻璃管之间放一隔离衬垫，能确保粉末均匀倒入。然后将排出孔口打开，用电子装置测量粉末水平面从上传感器下落到下传感器所需的时间t(秒)。通常重复测量两到三次，取平均值。若V为上下传感器之间的管的体积(ml)，则动态流速DFR(ml/s)由以下方程式算出：
DFR = V t ml / s ]]>
取平均值和方程式计算都用电子装置进行，直接获得DFR值读出结果。
压缩率
本发明所用的压缩率的测量方法如下。
实验在20-25℃的温度下和约40％的相对湿度下进行。这些数值代表了北欧实验室室内环境的典型周围条件。倘若相对湿度不会高得使样品吸收水分，则测量进行时的确切相对湿度并不紧要。
测量设备包括内径54mm、高度170mm的有机玻璃(perspex)圆筒。圆筒的侧面标以毫米刻度。有机玻璃圆筒中有一与其内径相配的活塞。
活塞的顶部具有支撑砝码的装置，由砝码可给装在有机玻璃圆筒中的去污剂粉末施加压力。活塞和砝码的质量加起来是25kg。
在测量样品的压缩率时，给有机玻璃圆筒充填粒状去污剂组合物(下文称“粉末”)。用直尺除去多余的粉末，使粉末层的顶部平整。这样，所测试的是标准的粉末体积。通过圆筒侧面上的刻度量出初始体积。然后使活塞和砝码下落到粉末的表面上，并让它们无阻地停留在粉末上60秒。通过圆筒侧面上的刻度量出60秒后的粉末体积。
用体积减少量按以下方程式计算压缩率：

现将通过对各个非限制性实施方案的以下描述和参考附图，对本发明作更为详细的说明，附图中：
图1显示了本发明的一个实施方案的小袋；
图2显示了沿图1的A-A的截面。
参见附图，即包装粒状去污剂组合的细长管状小袋1。
小袋1是纵向叠合的包装物，具有纵向封口3和分别位于其两末端9、11的横向末端封口5、7(即为“三接缝”小袋)。末端11是分配开口末端，末端9是擦刷末端。
在所示的实施方案中，纵向封口是翅片封口，通过使翅片的内表面相互接触，然后将两层粘结(例如熔接)在一起来形成。如果采用熔接来将表面粘结，则粘结用内表面需由热塑性材料制成。
末端封口5和7是热密封的。末端封口7的边缘具有Z字形构造，以便在此末端容易地打开包装。末端9的边缘是整齐的，以防止在这个擦刷末端打开包装。末端9的密封区域较长，密封过程涉及(给小袋的两侧面)施以表面修饰，产生供擦刷用和(在另一侧面)供抓握用的直立肋条15(在图2的截面中显示)。
充填前测出的小袋为45mm宽和185mm长，长宽比约4∶1。
小袋是用直立式充填和密封(VFFS)机器制造的，首先是从一张材料薄片形成长管袋，并如上所述产生纵向搭接封口。然后将长管袋移到充填台，长管袋的一段在安放在充填台下方的密封装置中被打平，并用“脉冲”封口机进行横向密封。
然后使长管袋向下移动通过预定的距离，并充填一剂量的粒状去污剂组合物。接着在长管袋的充填水平面上方横向形成第二个封口。第二个封口是经过修饰的封口，以提供模制肋条15。
充填后的小袋在本实施例中是被切下来的，或者也可在第二个横向封口形成前引入弱线(形成下一小袋的底部封口)，以便以后可将小袋撕离(例如由使用者撕离)。
长185mm和宽45mm、末端封口长度为5-7mm的小袋能容纳大约45-50g、优选47g的去污剂粉末。
对于这种尺寸，动态流速有利地是至少100ml/s。
根据所述的实施方案，这些实施方案的修改以及落入所附权利要求书所定义的本发明范围之内的其他实施方案对本领域技术人员是显而易见的。