DE202021103576U1

DE202021103576U1 - Eine Einheitsdosis-Kapsel

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Publication number: DE202021103576U1
Application number: DE202021103576.5U
Authority: DE
Original assignee: Unilever Global IP Ltd
Current assignee: Unilever Global IP Ltd
Priority date: 2020-07-03
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2021-10-05
Anticipated expiration: 2031-07-03
Also published as: PH22021050711U1; AU2021103708A4; TWM627164U; CN216473138U; TW202210621A

Abstract

Einheitsdosis-Kapsel (101) zur Behandlung eines Substrats, wobei die Kapsel (101) drei Kammern (102, 103, 104) umfasst, die eine Substratbehandlungszusammensetzung enthalten, wobei:die Kapsel (101) aus zwei Bahnen wasserlöslicher Folie gebildet ist, wobei die beiden Folienbahnen unter Bildung einer auf einer Versiegelungsebene liegenden Versiegelungsbahn miteinander versiegelt sind, wobei die Versiegelungsbahn einen peripheren Versiegelungssaum (108),Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen (1024, 1023, 1034) zwischen Kammern, wodurch die Kammern voneinander getrennt werden, und eine zentrale Versiegelungsbahn (10234) umfasst, wobei die durchschnittliche Breite der Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen im Bereich von 0,3 bis 3 mm liegt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einheitsdosis-Kapsel, die eine Substratbehandlungszusammensetzung zur Behandlung eines Substrats und insbesondere zur Behandlung eines Stoffs oder von Geschirr enthält.
Hintergrund der Erfindung
Wasserlösliche Mehrkammerkapseln für Reinigsmittel aus wasserlöslicher Folie sind bekannt. Die wasserlösliche Folie ist typischerweise Polyvinylalkohol. Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von Kapseln beinhaltet das Thermoformen der Folie. Unter Thermoformen versteht man ein Verfahren, bei dem eine erste Folienbahn einem Formgebungsverfahren unterzogen wird, um Vertiefungen in der Folie zu bilden. Das Verfahren beinhaltet das Erwärmen der Folie, um sie weich zu machen, und auch das Anlegen von Vakuum, um die Folie in den Formen zu halten. Die Vertiefungen werden dann gefüllt. Die Kapseln werden fertiggestellt, indem eine zweite Bahn über die gefüllten Vertiefungen gelegt und mit der ersten Folienbahn um die Ränder der Vertiefungen versiegelt wird, um eine flache Versiegelungsbahn zu bilden.
Die Relaxation der ersten Folie führt dann typischerweise dazu, dass sich die aufgebrachte zweite Bahn auswölbt, wenn das Vakuum von der ersten Folienbahn in der Form entfernt wird. Die Kapseln werden auseinandergeschnitten, so dass ein Teil der flachen Versiegelungsbahn als ein peripherer „Saum“ („skirt“) um jede Kapsel zurückbleibt, wenn diese aus der Form genommen wird. Obwohl die Versiegelungsbahn flach ist, wenn sie sich in der Form befindet, kann sie sich ein wenig verformen, wenn sie aus der Form genommen wird. Ebenso entspannt sich das Profil der Kapsel gewöhnlich nach der Entnahme aus der Form in der Regel geringfügig weg von einem Profil „mit perfekter Form“. Soweit in dieser Anmeldung auf flache Versiegelungsbahnen und/oder einer der Versiegelungsbahn zugeordneten Versiegelungsebene Bezug genommen wird, bezieht sich dies auf eine Versiegelungsbahn, die flach geformt ist. Soweit in dieser Anmeldung auf Aspekte der Form oder Konfiguration einer Kapsel Bezug genommen wird, bezieht sich das in ähnlicher Weis auf Kapseln, die in Formen mit dieser Form oder Konfiguration geformt werden. Nichtsdestotrotz können einige Aspekte der Form und Konfiguration in der Kapsel selbst verkörpert sein, zum Beispiel als ein Ergebnis der Relaxation der Folie, die mit jeder Kammer assoziiert ist, und der Wirkung der flüssigen Zusammensetzungen innerhalb der Kammern.
Mehrkammerkapseln eignen sich für die Abgabe von
Hauptwaschmittelzusammensetzungen an automatische Waschmaschinen und sogar für Handwaschanwendungen. Obwohl eine Mehrkammerkonfiguration schwieriger herzustellen ist als eine Einzelkammer, kann sie gewählt werden, da Komponenten der Reinigungsmittelzusammensetzung am Verwendungsort gemischt werden müssen und/oder eine geringere Stabilität aufweisen, wenn sie zusammen gelagert werden. Sie kann der Kapsel auch ein ästhetisches Aussehen verleihen, da die verschiedenen Kammern mit unterschiedlich aussehenden Inhalten gefüllt werden können.
Wasserlösliche Mehrkammerkapseln für Reinigungsmittel, umfassend 2 bis 5 Kammern, die durch Thermoformen einer wasserlöslichen Folie erhalten werden, sind in EP1375637 und EP1394065 (Unilever) offenbart. Ein Kammer kann einen flüssigen Teil der Reinigungsmittelzusammensetzung enthalten und eine andere Kammer einen granulierten Teil der Zusammensetzung, wie z.B. Bleichmittel oder Wasserenthärter. Ein Problem bei Kapseln, deren Kammern durch eine flache Versiegelungsbahn 104 getrennt sind, der sich über die Kapsel erstreckt, wie in den meisten der offenbarten Ausführungsformen beschrieben, ist, dass sie schlaff sind, weil sie sich entlang der flachen Versiegelung zusammenfalten, wodurch ein Teil der Kapsel durchhängt. Diese Faltung hat sich als problematisch für die Handhabung erwiesen, und eine schlaffe Kapsel ist bei den Verbrauchern nicht beliebt.
Das als „Tide Pods“ oder „Ariel Pods“ verkaufte Produkt wird aus zwei thermogeformten „Kapseln“ zusammengesetzt, um eine Mehrkammerkapsel zu bilden, wobei eine erste „Kapsel“ mit zwei kleineren Flüssigkeitskammern, die mit faltbaren flachen Versiegelungen verbunden sind, dann zum Versiegeln (Verschließen) einer größeren Kammer verwendet wird. Diese gestapelte Konfiguration verhindert, dass sich die Versiegelungen falten. Dieser Ansatz leidet aber unter den Nachteilen eines komplexen Herstellungsprozesses und dem Vorliegen eines Versiegelungsbereichs mit drei Lagen von Folie. Um Probleme mit der Auflösung zu vermeiden, die aus solchen dreilagigen Versiegelungen resultieren, ist es notwendig, eine dünnere Folie als normal zu verwenden, was zu Problemen mit Undichtigkeiten aufgrund von Nadellochbildung (pin-holing) der dünneren Folie an anderer Stelle in den Kapseln während der Herstellung führt.
Polyvinylalkohol-Folie kann die Migration des Inhalts einer Flüssigkeitskammer in eine andere nicht vollständig verhindern. In jeder Kapsel, in der eine Flüssigkeitskammer nur durch eine einzige dünne Schicht Polyvinylalkohol-Folie von anderen Bestandteilen getrennt ist, ist die Fähigkeit zur effektiven Trennung von Bestandteilen, die bis zur Verwendung getrennt aufbewahrt werden müssen, unweigerlich beeinträchtigt. Bei der „Tide Pod“-Kapsel kann z.B. nur der Inhalt der beiden kleineren Flüssigkeitskammern als effektiv getrennt angesehen werden.
WO 2014/170882 (Rideau) offenbart Dreikammerkapseln, bei denen die Kammern so angeordnet sind, dass immer nur eine Versiegelung von einer Seite des Produkts zur anderen verläuft. Die Gestaltungen bestehen gewöhnlich aus einer zentralen Kammer, die nicht nur von seitlichen Kammern begleitet, sondern tatsächlich von diesen umgeben ist. Dies ist eine Lösung für das Problem des Durchhängens bei Kapseln mit mehreren Kammern. Die einzige Gestaltung, bei der die Versiegelung von einer Seite zur anderen läuft, ohne sich zu teilen, ist 14, die ein Zweikammersystem darstellt. In allen anderen Gestaltungen wird eine zentrale Kammer verwendet, um Stabilität gegen das Problem des Durchhängens zu gewährleisten.
Das Problem des Durchhängens gilt auch für die im Handel erhältliche „3-in-1“-Kapsel, die von EI Corte Ingles (Spanien) verkauft wird, wofür eine schematische Darstellung in 3 zu sehen ist. Diese Kapsel 301 hat einen rechteckigen Saum 302 und drei im Wesentlichen gleich große, geradseitige Kammern 303, 304, 305.
Ein weiteres Problem in der „echten Welt“ mit wasserlöslichen Reingungsmittelkapseln, einschließlich solcher, die in automatischen Waschmaschinen verwendet werden, besteht darin, dass Verbraucher die Gebrauchsanweisung nicht sorgfältig lesen und sie daher möglicherweise falsch verwenden. Es ist bekannt, dass sie die Kapsel in die Dosierschublade der Waschmaschine legen, obwohl sie direkt in die Trommel gegeben werden sollte, und es ist auch bekannt, dass sie die Kapseln in überladenen wassersparenden Waschmaschinen verwenden, in denen die Kapsel dann möglicherweise einer vergleichsweise geringen Wassermenge ausgesetzt ist. Daher ist ein schnelles und vollständiges Auflösen der Kapsel und das Mischen der Zusammensetzungen aus verschiedenen Kammern wichtig. In der Tat kann eine unvollständige Auflösung der wasserlöslichen Folie ein Problem darstellen, insbesondere wenn der periphere Saum - der vergleichsweise dick ist, weil er aus zwei Folienbahnen gebildet wird - breit ist und/oder erhebliche Ecken aufweist. Eine unvollständige Auflösung kann dazu führen, dass Folienreste auf den Kleidungsstücken zurückbleiben. Tatsächlich kann die Auflösung sogar noch weiter erschwert werden, wenn die Folie in den frühen Stadien eines Waschgangs oder beim Platzieren der Kapsel auf die zu waschenden Kleidungsstücke an einem Kleidungsstück haftet, da die Auflösung der anhaftenden oder teilweise eingebetteten Folie schwieriger wird. Das Problem des Anhaftens oder Verfangens der Folie an einem Kleidungsstück kann größer sein, wenn der Saum breit ist und/oder umfangreiche Ecken aufweist.
WO2018/086834 (Unilever) zielt darauf ab, eines oder mehrere der oben genannten Probleme in Angriff zu nehmen und/oder verbesserte Kapseln bereitzustellen, insbesondere im Zusammenhang mit der Material- und Energieeffizienz bei der Herstellung, der Handhabung, der Verbrauchererfahrung und der Leistung während des Gebrauchs.
Es zeigt sich, dass es bei der Produktion von Kapseln viele Probleme gibt, insbesondere die Geschwindigkeit, häufig sind Undichtigkeiten während des Transports zu beobachten. Obwohl die Kapseln nun seit einiger Zeit verwendet werden, ist häufig festzustellen, dass es Probleme mit der Reinigungsleistung gibt, z.B. verfangen sich Kapseln in der Kleidung, was zu nicht angemessener Reinigung und fleckiger Kleidung führt.
Zusammenfassung der Erfindung
In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Einheitsdosis-Kapsel zur Behandlung eines Substrats bereit, wobei die Kapsel drei Kammern umfasst, die eine Substratbehandlungszusammensetzung enthalten, wobei: die Kapsel aus zwei Bahnen wasserlöslicher Folie gebildet ist, die beiden Folienbahnen unter Bildung einer auf einer Veriegelungsebene liegenden Versiegelungsbahn miteinander versiegelt sind, die Versiegelungsbahn einen peripheren Versiegelungssaum, Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen zwischen den Kammern, wodurch die Kammern voneinander getrennt werden, und eine zentrale Versiegelungsbahn umfasst, wobei die durchschnittliche Breite der Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen im Bereich von 0,3 bis 3 mm liegt.
Beschrieben wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Einheitsdosis-Kapsel gemäß dem ersten Aspekt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a. Platzieren einer ersten Bahn aus wasserlöslicher Polyvinylalkohol-Folie über eine Form mit Sätzen von Kavitäten, wobei jeder Satz drei Kavitäten umfasst, die auf der Versiegelungsebene in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind;
b. Erwärmen und Anlegen eines Vakuums an die Folie, um die Folie in die Kavitäten zu formen und sie an Ort und Stelle zu halten, um drei Vertiefungen in der Folie zu bilden; eine erste Vertiefung, die zweite Vertiefung und eine dritte Vertiefung, wobei die drei Vertiefungen durch die Folie mit jeweiligen seitlichen Vertiefungen verbunden sind;
c. Einfüllen von drei verschiedenen Teilen einer Substratbehandlungszusammensetzung in die drei Vertiefungen, wobei die drei Teile zusammen eine vollständige Substratbehandlungszusammensetzung bilden;
d. Versiegeln einer zweiten Folienbahn mit der ersten Folienbahn über den gebildeten Vertiefungen, um die Versiegelungsbahn zu bilden, die einen peripheren Versiegelungssaum und Versiegelungsbahnen zwischen den Kammern mit einer durchschnittlichen Versiegelungsbreite im Bereich von 0,3 bis 3 mm zwischen den Kammern und eine zentrale Versiegelungsbahn umfasst, wodurch die Kammern voneinander getrennt werden, um eine Kapsel mit drei Kammern herzustellen; und
e. Schneiden zwischen den Kapseln, so dass eine Reihe von Dreikammerkapseln gebildet wird, wobei jede Kapsel einen Teil einer Substratbehandlungszusammensetzung in drei Kammern enthält.

Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden bei der Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung und der Beispiele leichter ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht der Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Draufsicht auf die Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Kapsel, dargestellt entlang der Linie II-II in 1;
4 ist eine Seitenansicht der Kapsel;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Form mit drei Kavitäten gemäß der vorliegenden Erfindung;

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Außer in den Beispielen oder wenn explizit anders angegeben, können alle Zahlen in dieser Beschreibung, die Materialmengen oder Reaktionsbedingungen, physikalische Eigenschaften von Materialien und/oder die Verwendung angeben, gegebenenfalls als durch das Wort „etwa“ modifiziert verstanden werden.
Es ist zu beachten, dass bei der Angabe eines beliebigen Wertebereichs jeder bestimmte obere Wert mit jedem bestimmten unteren Wert verknüpft werden kann.
Zur Vermeidung von Zweifeln soll das Wort „umfassend“ „einschließlich“ bedeuten, aber nicht notwendigerweise „bestehend aus“ oder „zusammengesetzt aus“. Mit anderen Worten, die aufgeführten Schritte oder Optionen müssen nicht erschöpfend sein.
Die Offenbarung der Erfindung, wie sie hier zu finden ist, ist so zu verstehen, dass sie alle Ausführungsformen, wie sie in den Ansprüchen zu finden sind, als mehrfach voneinander abhängig abdeckt, ungeachtet der Tatsache, dass Ansprüche vielleicht ohne mehrfache Abhängigkeit oder Redundanz zu finden sind.
Wird ein Merkmal in Bezug auf einen bestimmten Aspekt der Erfindung (z. B. ein erfindungsgemäßes Produkt) offenbart, ist davon auszugehen, dass diese Offenbarung auch für jeden anderen Aspekt der Erfindung (z.B. ein erfindungsgemäßes Verfahren) mutatis mutandis gilt.
„Einheitsdosis-Kapsel“, die hierin beschrieben wird, ist eine Kapsel, die bevorzugt für den einmaligen Gebrauch bestimmt ist, bevorzugt zum Wäsche waschen oder für Geschirr und bevorzugter zum Wäsche waschen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Einheitsdosis-Kapsel zur Behandlung eines Substrats bereit, wobei die Kapsel drei Kammern umfasst, die eine Substratbehandlungszusammensetzung enthalten, wobei: die Kapsel aus zwei Bahnen einer wasserlöslichen Folie gebildet ist, wobei die beiden Folienbahnen unter Bildung einer Versiegelungsbahn miteinander versiegelt sind, die auf einer Versiegelungsebene liegt, wobei die Versiegelungsbahn einen peripheren Versiegelungssaum, Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen zwischen den Kammern, wodurch die Kammern voneinander getrennt werden, und eine zentrale Versiegelungsbahn umfasst, wobei die durchschnittliche Breite der Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen im Bereich von 0,3 bis 3 mm liegt.
Die Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, dass die Beibehaltung der durchschnittlichen Versiegelungsbreite zwischen den Kammern in einem Bereich von 0,3 bis 3 mm viele Vorteile gegenüber der zufälligen Auswahl der durchschnittlichen Versiegelungsbreite aufweist. Es wurde festgestellt, dass eine geringere Versiegelungsbreite als diese zu einer langsamen Produktionsgeschwindigkeit führt, die Kapselstruktur sich deformiert und es beim Transport häufig zu Undichtigkeiten kommt. Wenn andererseits die durchschnittliche Versiegelungsbreite größer als der gewünschte Bereich war, führt dies zu einer Faltung der Kapsel und kann daher zu einem Verfangen zwischen den Kleidungsstücken und schlechten Ergebnissen nach dem Waschen führen.
Einheitsdosis-Kapsel
Die hierin beschriebenen Aspekte der Erfindung stellen eine Einheitsdosis-Kapsel zur Behandlung eines Substrats bereit, wobei die Kapsel drei Kammern umfasst, die eine Substratbehandlungszusammensetzung enthalten, wobei: die Kapsel aus zwei Bahnen wasserlöslicher Folie gebildet ist, wobei die beiden Folienbahnen unter Bildung einer Versiegelungsbahn miteinander versiegelt sind, die auf einer Versiegelungsebene liegt, wobei die Versiegelungsbahn einen peripheren Versiegelungssaum, Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen zwischen den Kammern, wodurch die Kammern voneinander getrennt werden, und eine zentrale Versiegelungsbahn umfasst, wobei die durchschnittliche Breite der Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen im Bereich von 0,3 bis 3 mm liegt.
Es ist bevorzugt, dass die Größe der Grundfläche der Kammer, die in der Versiegelungsebene liegt, linear zunimmt. Mit anderen Worten, die drei Kammern haben Grundflächen wie groß, mittel und klein, d.h. die Kammern weisen bevorzugt keine gleich großen Grundflächen und besonders bevorzugt große, mittlere und kleine auf.
Es ist bevorzugt, dass die Grundflächen der Kammern, die in der Versiegelungsebene liegen, die größte Abmessung im Bereich von 10 mm bis 60 mm haben.
Es ist bevorzugt, dass die Versiegelungsbahn eine im Allgemeinen quadratische, rechteckige, sechseckige oder ringförmige periphere Versiegelungsbahn umfassen kann, wobei der Versiegelungsbahn bevorzugt eine im Allgemeinen ringförmige oder quadratische Versiegelungsbahn umfasst, die die Peripherie der Kapsel definiert, und bevorzugter eine quadratische Versiegelungsbahn, die sich über der Kapsel erstreckt und dazu dient, die Kammern zu verbinden und den Inhalt der Kammern zu trennen.
Es ist bevorzugt, dass die Versiegelungsbahn eine im Allgemeinen ringförmige oder quadratische Versiegelungsbahn umfasst, wobei die Versiegelungsbahn einen nach außen gewandten Rand jeder der drei Kammern definiert, wobei das Profil des nach außen gewandten Rands jeder der drei Kammern im Wesentlichen kontinuierlich gekrümmt ist. Das heißt, jeder nach außen gewandte Rand ist im Wesentlichen über seine gesamte Länge gekrümmt.
Es ist bevorzugt, dass die Kammern eine konkave Einbuchtung auf der Seite haben, wo die Kammer anderen Kammern zugewandt ist, und bevorzugt nach innen, einer zentralen Achse der Kapsel zugewandt, und jede Kammer einen konvexen Abschnitt aufweist. Es ist bevorzugt, dass die Kammern eine konkave Einbuchtung auf der Seite haben, wo die Kammer anderen Kammern zugewandt ist, und bevorzugt nach innen, einer zentralen Achse der Kapsel zugewandt, und jede Kammer einen konvexen Abschnitt aufweist, der der Peripherie der Kapsel zugewandt ist. Der Begriff „zentrale Achse“, wie hier verwendet, bezieht sich auf eine imaginäre Achse, die durch das Zentrum der Kapsel senkrecht zur Richtung der Versiegelungsebene verläuft.
Es ist bevorzugt, dass die Kammern so geformt sind, dass sie den maximalen Raum der Kapsel ausnutzen, so dass die Einbuchtung einer Kammer die Ausbuchtung einer anderen aufnimmt. Die Kammern können eine beliebige Form haben, und bevorzugt sind die Grundflächen der Kammern, die sich in der Versiegelungsebene befinden, tropfenförmig, kommaförmig, blattförmig, Yin-und-Yang-förmig oder ähnlich geformt und können alle unterschiedliche Formen oder gleiche Formen, aber unterschiedliche Größen, oder eine Kombination verschiedener Formen aufweisen, wobei es besonders bevorzugt ist, dass alle drei Kammern die gleiche Form aufweisen.
Es ist bevorzugt, dass die erste Kammer tröpfchenförmig ist, mit einem sich verjüngenden Endabschnitt oben, einem bauchigen Abschnitt unten, einer konkaven Einbuchtung, die der zentralen Achse der Kapsel zugewandt ist, und einem konvexen Abschnitt, der der Peripherie der Kapsel zugewandt ist; die zweite Kammer so geformt ist, dass sie sich einer konkaven Einbuchtung der ersten Kammer anpasst und zumindest teilweise in dieser angeordnet ist, und die dritte angeordnet ist, um zumindest teilweise den bauchigen Abschnitt der ersten Kammer aufzunehmen.
Es ist besonders bevorzugt, dass die zweite Kammer tröpfchenförmig ist, mit einem sich verjüngenden Endabschnitt oben, einem bauchigen Abschnitt unten, einer konkaven Einbuchtung, die der zentralen Achse der Kapsel zugewandt ist, und einem konvexen Abschnitt, der der Peripherie der Kapsel zugewandt ist, so dass zumindest teilweise der bauchige Abschnitt der zweiten Kammer in der konkaven Einbuchtung der ersten Kammer untergebracht ist.
Es ist am meisten bevorzugt, dass die dritte Kammer tröpfchenförmig ist und einen sich verjüngenden Endabschnitt oben, einen bauchigen Abschnitt unten, eine konkave Einbuchtung, die der zentralen Achse der Kapsel zugewandt ist, und einen konvexen Abschnitt, der der Peripherie der Kapsel zugewandt ist, aufweist, so dass zumindest teilweise der bauchige Abschnitt der ersten Kammer in der konkaven Einbuchtung des dritten Kammer untergebracht ist.
Die Ausdrücke „Kammern“ und „Grundflächen“ werden in der vorliegenden Anmeldung an verschiedenen Stellen verwendet, wobei mit dem Wort Kammer die 3D-Kammer gemeint ist, während das Wort „Grundfläche“ ihre 2D-Form auf der Versiegelungsebene bezeichnet.
Es ist besonders bevorzugt, dass die drei Kammern und ihre Grundflächen plaziert sind. Es ist bevorzugt, dass die Kammern in der Versiegelungsebene in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind. Bevorzugter sind die drei Kammern in einer ringförmigen oder kettenförmigen Weise in der Umfangsrichtung angeordnet.
Es ist bevorzugt, dass die Kammern einen bauchigen Endabschnitt und einen sich verjüngenden Endabschnitt haben. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, wenn die drei Kammern blattförmig, tropfenförmig oder ähnlich geformt sind, mit einem sich verjüngenden oberen Abschnitt, einem bauchigen Abschnitt unten und einer konkaven und konvexen Seite, sitzt der bauchige Abschnitt von einer Kammer in der konkaven Einbuchtung einer anderen und die Spitze einer Kammer ist nahe dem unteren bauchigen Abschnitt einer anderen.
Es ist bevorzugt, dass die Kammern im Querschnitt in der Versiegelungsebene (d.h. wie durch die periphere Versiegelungsbahn und die innere Versiegelungsbahn definiert) eine Form aufweisen, die tropfenförmig ist. Zweckmäßigerweise ist die Tropfenform der ersten seitlichen Kammer in Bezug auf die Tropfenform der zweiten seitlichen Kammer invertiert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erste Kammer groß, die zweite Kammer klein und die dritte Kammer mittelgroß.
Es ist bevorzugt, dass die Versiegelungsbahn eine allgemein ringförmige oder quadratische Versiegelungsbahn oder -saum umfasst. Die Form des nach außen weisenden Rands der peripheren Versiegelungsbahn entspricht im Allgemeinen dem Schnittmuster, das zum Trennen der Kapseln vor der Entfernung aus der Form verwendet wird.
In Ausführungsformen haben die drei Kammern im Wesentlichen die gleiche Form. Die Ausrichtung der drei Kammern kann gleich oder unterschiedlich sein. Es ist bevorzugt, dass die Kammern im Wesentlichen die gleiche Form und unterschiedliche Ausrichtungen haben, so dass die Form der ersten Kammer in Bezug auf die Form der dritten Kammer invertiert ist und die zweite Kammer im verbleibenden Raum auf der Versiegelungsebene angeordnet ist.
Es ist bevorzugt, dass die Einheitsdosis-Kapsel der vorliegenden Erfindung ein Gewicht im Bereich von 5 bis 60 g, bevorzugt 5 bis 40 g und bevorzugter zwischen 7 bis 30 g aufweist. Es ist bevorzugt, dass in der Kapsel der vorliegenden Erfindung die Kammern radial um die zentrale Versiegelungsbahn auf einer Versiegelungsebene angeordnet sind.
Es ist bevorzugt, dass in der Kapsel der vorliegenden Erfindung die Kapsel eine planare Asymmetrie über die Versiegelungsebene aufweist.
Es ist bevorzugt, dass bei der Kapsel der vorliegenden Erfindung die Größe der Grundfläche der Kammer, die in der Versiegelungsebene liegt, von der kleinsten zur größten Kammer linear zunimmt.
Es ist bevorzugt, dass bei der Kapsel der vorliegenden Erfindung die Kammern in einer Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.
Es ist bevorzugt, dass bei der Kapsel der vorliegenden Erfindung die größte Höhe der größten Kammer zur kleinsten Kammer im Bereich von 1:05 bis 3 liegt.
Es ist bevorzugt, dass bei der Kapsel der vorliegenden Erfindung die Grundflächen der Kammern, die in der Versiegelungsebene befindlich sind, die größte Abmessung im Bereich von 10 mm bis 60 mm aufweisen.
Es ist bevorzugt, dass bei der Kapsel der vorliegenden Erfindung das Volumen der drei Kammern linear von der kleinsten zur größten Kammer zunimmt.
Es ist bevorzugt, dass das kombinierte Volumen der zweiten und dritten Kammer das 0,8- bis 2,3-fache und bevorzugter das 0,9- bis 2-fache Volumen der ersten Kammer beträgt.
Es ist bevorzugt, dass bei der Kapsel der vorliegenden Erfindung das Volumen der Substratbehandlungszusammensetzung in den Kammern linear von der kleinsten zur größten Kammer zunimmt.
Es ist bevorzugt, dass die erste, die zweite und die dritte Kammer im Allgemeinen in der Versiegelungsebene angeordnet sind und eine erste, zweite und dritte Kammergrundfläche auf der Versiegelungsebene beschreiben, wobei die kombinierte Fläche der Grundfläche der zweiten und der dritten Kammer das 0,8- bis 2,5-fache der Fläche der Grundfläche der ersten Kammer beträgt. Die erste, die zweite und die dritte Kammer sind bevorzugter in der Versiegelungsebene angeordnet und beschreiben eine erste, zweite und dritte Kammergrundfläche auf der Versiegelungsebene, wobei die kombinierte Fläche der Grundfläche der zweiten und der dritten Kammer das 0,8-bis 2,5-fache der Fläche der Grundfläche der ersten Kammer beträgt.
Es ist bevorzugt, dass die allgemeine Form der Grundflächen für die erste, zweite und dritte Kammer im Wesentlichen identisch ist. Die allgemeine Form der Grundflächen ist bevorzugter für die erste, zweite und dritte Kammer identisch.
Es ist bevorzugt, dass die Kammern ein durchschnittliches Flächenausdehnungsverhältnis im Bereich von 1,5 bis 4 aufweisen.
Verfahren
Beschrieben wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kapsel wie hierin beschrieben, wobei eine Anordnung von Formen mindestens eine erste und eine zweite Reihe von Formen umfasst und jede Form Kavitäten umfasst, wobei in jedem Hohlraum wasserlösliche Folie vorgesehen ist, um Vertiefungen zur Aufnahme einer flüssigen Zusammensetzung bereitzustellen, wobei sich die Anordnung von Formen in einer Prozessrichtung bewegt, um unter einer Füllstation vorbeizufahren, und die Füllstation flüssige Zusammensetzung in die Vertiefungen der sich bewegenden Formen abgibt, wobei mindestens eine Füllvorrichtung der Füllstation eine Vertiefung in einer Form der ersten Reihe füllt, sich im Wesentlichen senkrecht zur Prozessrichtung bewegt, und dann eine Vertiefung in einer Form der zweiten Reihe füllt.
Volumen
In Ausführungsformen weist die erste Kammer ein deutlich größeres Volumen als jede der zweiten und dritten Kammer auf. Es ist besonders bevorzugt, dass die erste Kammer groß dimensioniert ist und das größte Volumen der
Substratbehandlungszusammensetzung aufnimmt, die zweite Kammer klein dimensioniert ist und das kleinste Volumen der
Substratbehandlungszusammensetzung aufnimmt und die dritte Kammer mittelgroß ist und mehr Substratbehandlungszusammensetzung aufnimmt als die zweite Kammer und weniger als die dritte Kammer.
Es ist bevorzugt, dass die Höhe der Kammer mit dem größten Volumen zu der der Kammer mit dem kleinsten Volumen im Bereich von 1:05 bis 4 liegt.
Das Volumen wird zweckmäßigerweise auf Basis des Volumens der entsprechenden Kavität in der zur Herstellung der Kapsel verwendeten Form berechnet. Das Volumen umfasst sowohl flüssige Zusammensetzung als auch Gas.
In Ausführungsformen ist das Volumen der ersten Kammer ≥ 3 ml, geeigneterweise ≥ 4 ml, ≥ 5 ml, ≥ 6 ml oder ≥ 7 ml. In Ausführungsformen ist das Volumen der ersten Kammer ≤ 15 ml, ≤ 13 ml, ≤ 12 ml, ≤ 10 ml oder ≤ 9 ml. In Ausführungsformen liegt das Volumen der zentralen Kammer im Bereich von 3 bis 15 ml, 4 bis 13 ml, 5 bis 12 ml, 6 bis 10 ml oder 7 bis 9 ml.
In Ausführungsformen ist das Volumen der zweiten Kammer ≥ 1 ml, geeigneterweise ≥ 1,5 ml, ≥ 2 ml, ≥ 2,5 ml oder ≥ 2,75 ml. In Ausführungsformen ist das Volumen der zweiten Kammer ≤ 10 ml, ≤ 9 ml, ≤ 8 ml, ≤ 8,5 ml oder ≤ 7 ml. In Ausführungsformen liegt das Volumen der zentralen Kammer im Bereich von 1 bis 10 ml, 1,5 bis 9 ml, 2 bis 8 ml, 2,5 bis 8,5 ml oder 2,75 bis 7 ml.
In Ausführungsformen ist das Volumen der dritten Kammer ≥ 3 ml, geeigneterweise ≥ 4 ml, ≥ 4,5 ml, ≥ 5,5 ml oder ≥ 6,5 ml. In Ausführungsformen ist das Volumen des dritten Kammer ≤ 10 ml, ≤ 9 ml, ≤ 8,5 ml, ≤ 8 ml oder ≤ 7,5 ml. In Ausführungsformen liegt das Volumen des zentralen Kammer im Bereich von 3 bis 10 ml, 4 bis 9 ml, 4,5 bis 8,5 ml, 5,5 bis 8 ml oder 6,5 bis 7,5 ml.
In Ausführungsformen liegt das Gesamtkammervolumen (Gesamtvolumen aller drei Kammern) bevorzugt im Bereich von 10 bis 36 ml, bevorzugter im Bereich von 12 bis 30 ml, noch bevorzugter im Bereich von 13 bis 25 ml.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt das Volumen der ersten Kammer im Bereich von 5 bis 12 ml; das Volumen der zweiten Kammer im Bereich von 1,5 bis 9 ml und das Volumen der dritten Kammer im Bereich von 4 bis 9 ml.
Jede Kammer ist für die Aufnahme einer Substratbehandlungszusammensetzung und eines Gases vorgesehen.
Es ist bevorzugt, dass jede Kammer mit mindestens 60 Volumen-% von der Substratbehandlungszusammensetzung gefüllt ist, bevorzugter 72% und am meisten bevorzugt 73%, es ist weiter bevorzugt, dass jede Kammer höchstens bis 95%, bevorzugter bis 90% und am meisten bevorzugt bis 88% des Gesamtvolumens der Kammer gefüllt ist. Es ist bevorzugt, dass die Substratbehandlungszusammensetzungen das Volumen jeder Kammer im Bereich von 70 bis 95%, bevorzugter 72 bis 90% und am meisten bevorzugt 73 bis 88% des Gesamtvolumens der Kammer füllen.
Es ist bevorzugt, dass jede Kammer mit mindestens 3 Volumen-% von dem Gas gefüllt ist, bevorzugter 7% und am meisten bevorzugt 13%, es ist weiter bevorzugt, dass jede Kammer höchstens zu 30%, bevorzugter zu 28% und am meisten bevorzugt zu 25% des Gesamtvolumens der Kammer gefüllt ist. Es ist bevorzugt, dass das Gas das Volumen jeder Kammer im Bereich von 3 bis 30%, bevorzugter 7 bis 28% und am meisten bevorzugt 13 bis 88% des Gesamtvolumens der Kammer füllt.
Abmessungen und Form
In Ausführungsformen erstreckt sich jede der drei Kammern über die Versiegelungsebene, so dass der Teil jeder Kammer, der am weitesten von der Versiegelungsebene entfernt ist, in einer Richtung senkrecht zur Versiegelungsebene liegt.
In Ausführungsformen erstreckt sich jede der Kammern ≥ 4 mm, ≥ 6 mm, ≥ 7 mm, ≥ 8 mm oder ≥ 9 mm, und zweckmäßigerweise ≤ 30 mm, ≤ 25 mm oder ≤ 22 mm oberhalb der Versiegelungsebene, gemessen in einer Richtung senkrecht zur Versiegelungsebene. Wie an anderer Stelle angemerkt, sind die Ausdrücke „oberhalb“ und „unterhalb“ relative und keine absoluten Begriffe und werden entsprechend verwendet; hier können sie so verstanden werden, dass sie sich auf entgegengesetzte Richtungen senkrecht zur Versiegelungsebene beziehen.
Es ist bevorzugt, dass die Kapsel quaderförmig oder hexoidförmig ist, und bevorzugter quaderförmig. Es ist bevorzugt, dass die Länge und Breite des Quaders im Bereich von 70 bis 20 mm, bevorzugter von 60 bis 30 mm und am meisten bevorzugt von 55 bis 35 mm liegt. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Tiefe des Quaders im Bereich zwischen 7 bis 30 mm liegt, bevorzugter von 10 bis 25 mm und am meisten bevorzugt von 12 bis 20 mm.
Abmessungen und Form
In Ausführungsformen erstreckt sich jede der drei Kammern oberhalb der Versiegelungsebene, so dass der Teil jeder Kammer, der am weitesten von der Versiegelungsebene entfernt ist, in einer Richtung senkrecht zur Versiegelungsebene liegt.
In Ausführungsformen erstreckt sich jede der Kammern ≥ 4 mm, ≥ 6 mm, ≥ 7 mm, ≥ 8 mm oder ≥ 9 mm, und zweckmäßigerweise ≤ 30 mm, ≤ 25 mm oder ≤ 22 mm oberhalb der Versiegelungsebene, gemessen in einer Richtung senkrecht zur Versiegelungsebene. Wie an anderer Stelle angemerkt, sind die Ausdrücke „oberhalb“ und „unterhalb“ relative und keine absoluten Begriffe und werden entsprechend verwendet; hier können sie so verstanden werden, dass sie sich auf entgegengesetzte Richtungen senkrecht zur Versiegelungsebene beziehen.
Es ist bevorzugt, dass die Kapsel quaderförmig oder hexoidförmig und bevorzugter quaderförmig ist. Es ist bevorzugt, dass die Länge und Breite des Quaders im Bereich von 70 bis 20 mm, bevorzugter von 60 bis 30 mm und am meisten bevorzugt von 55 bis 35 mm liegt. Es ist ferner bevorzugt, dass die Tiefe des Quaders im Bereich zwischen 7 und 30 mm liegt, bevorzugter von 10 bis 25 mm und am meisten bevorzugt von 12 bis 20 mm.
Die drei Kammern
In Ausführungsformen sind die nach außen weisenden Ränder von jeder der drei Kammern gekrümmt, zweckmäßigerweise im Wesentlichen kontinuierlich gekrümmt.
In Ausführungsformen sind die Krümmung und Anordnung der nach außen weisenden Ränder so, dass ein ungefährer gedachter Kreis definiert wird. In Ausführungsformen stimmt die Krümmung von mindestens einem Hauptteil jeder der nach außen gewandten Ränder jeder Kammer im Wesentlichen mit der Krümmung des gedachten Kreises überein.
Die hier beschriebenen Konfigurationen der Kammern können dabei helfen, in einer Waschmaschine schnell eine Waschlauge bereitzustellen, die alle drei Teile der Substratbehandlungszusammensetzung enthält. Insbesondere wenn sie annähernd flach über z.B. schmutzige Kleidungsstücke in der Trommel einer Waschmaschine gelegt werden, kann der nachfolgende steigende Wasserspiegel, der durch das (teilweise) Füllen der Trommel mit Wasser zu Beginn des Waschzyklus bewirkt wird, die gleichzeitige Auflösung und/oder Dispersion aller drei Teile der flüssigen Zusammensetzung aus ihren jeweiligen Kammern bewirken. Selbst wenn Wasser auf andere Weise in die Trommel eingeleitet wird, ist es wahrscheinlich, dass alle drei Kammern dem gerade eingeleiteten Wasser ausgesetzt werden, so dass die Auflösung und Dispersion aller drei Kammern und ihrer Inhalte etwa zur gleichen Zeit beginnt. Bei Waschzyklen, bei denen die Trommel während der Füllstufe bewegt wird, um die Kleidungsstücke zu bewegen, wird die Kapsel, selbst wenn sie umgedreht wird, in ähnlicher Weise alle drei Kammern dem Wasser präsentieren.
Ein weiterer Vorteil der hier beschriebenen Konfigurationen ist, dass nur zwei Bahnen wasserlöslicher Folie erforderlich sind, um drei Kammern bereitzustellen. Ferner ist für jede der drei Kammern eine deutlich größere Oberfläche dargeboten, so dass eine schnellere Auflösung erreicht werden könnte im Vergleich zu beispielsweise Kapseln, die drei Schichten wasserlöslicher Folie benötigen und/oder bei denen die Kammern eine Wand oder eine beträchtliche Fläche gemeinsam haben, wobei die Wand oder Fläche für das Wasser nicht zugänglich ist, was zu einer langsameren und/oder ungleichmäßigen Auflösung und/oder Dispersion der Zusammensetzungen und des Wandmaterials bei der Verwendung führt.
Der wasserlösliche Film
Wie hier beschrieben, werden zwei wasserlösliche Folien zur Herstellung der Kapsel verwendet: eine erste Folie wird auf die Kavität bzw. den Hohlraum der Form aufgebracht, um Vertiefungen zu bilden, die Vertiefungen werden mit Substratbehandlungszusammensetzung und Gas gefüllt und eine zweite Folie wird auf die gefüllten Vertiefungen aufgebracht, um die Substratbehandlungszusammensetzung einzuschließen und dadurch die Kammern zu bilden.
In Ausführungsformen beträgt die Dicke der ersten Folie (vor dem Thermoformen) von 50 bis 150 Mikrometer, von 60 bis 120 Mikrometer oder von 80 bis 100 Mikrometer. Nach der Kapselherstellung beträgt die durchschnittliche Dicke der ersten Folie im Allgemeinen 30 bis 120 Mikrometer oder 50 bis 100 Mikrometer und bevorzugter 70 bis 100 Mikrometer.
Die zweite Folie ist typischerweise von einem ähnlichen Typ wie der für die erste Folie verwendete, aber vorzugsweise etwas dünner. So ist in Ausführungsformen die zweite Folie dünner als die erste Folie. In Ausführungsformen beträgt das Verhältnis der Dicke der ersten Folie zur Dicke der zweiten Folie von 1:1 bis 2:1.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der zweiten Folie (vor dem Thermoformen) von 20 bis 100 Mikrometer, von 50 bis 90 Mikrometer oder von 60 bis 85 Mikrometer beträgt.
Es ist bevorzugt, dass die wasserlösliche Folie Polyvinylalkohol oder ein Polyvinylalkohol-Derivat umfasst. Solche Folienmaterialien können z.B. durch ein Blas- oder Gießverfahren hergestellt werden.
Die wasserlösliche Folie kann auch Weichmacher, Antischaummittel, Antioxidationsmittel, Tenside, Duftstoffe und dergleichen enthalten.
Versiegelungsbahn
Es ist bevorzugt, dass der Versiegelungsbahn eine allgemein ringförmige oder quadratische Versiegelungsbahn umfasst, die alle drei Kammern umgibt, bevorzugt in der Versiegelungsebene hintereinander angeordnet, bevorzugt in Umfangsrichtung.
Zwei Bahnen von wasserlöslicher Folie werden miteinander versiegelt, um eine auf einer Versiegelungsebene liegende Versiegelungsbahn zu bilden, was die Versiegelungsbahn bildet, wobei die Versiegelungsbahn einen peripheren Versiegelungssaum, bevorzugt eine im Allgemeinen ringförmige oder quadratische Versiegelungsbahn, die alle drei Kammern umfasst, Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen zwischen den Kammern, die dabei die Kammern voneinander separieren, und eine zentrale Versiegelungsbahn aufweist, wobei die durchschnittliche Breite der Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen im Bereich von 0,3 bis 3 mm liegt.
Periphere Versiegelungsbahn
In Ausführungsformen hat die periphere Versiegelungsbahn oder der periphere Versiegelungssaum eine Fläche von ≤ 1500 mm², ≤ 1400 mm², ≤ 1300 mm², ≤ 1200 mm², ≤ 1100 mm² oder ≤ 1000 mm². Ein kleinerer Saumbereich (auch als Flanschbereich bezeichnet) ist aus den hier erläuterten Gründen wünschenswert, nämlich wegen des geringeren Abfalls und der geringeren Wahrscheinlichkeit von unerwünschten Rückständen, sowie wegen der verbesserten Verbraucherwahrnehmung und des Handhabungserlebnis.
In Ausführungsformen ist die maximale Breite des Saums ≤ 12 mm, ≤ 10 mm, ≤ 9 mm, ≤ 8 mm oder ≤ 7 mm. Die Breite der peripheren Versiegelungsbahn ist an jeder beliebigen Stelle auf der Peripherie der Kapsel der Abstand zwischen dem äußersten Rand der Kammer, die den inneren Rand der ringförmigen Bahn an dieser Stelle definiert, und dem äußersten Rand der peripheren Bahn an dieser Stelle, radial gemessen auf einer gedachten Linie, die sich von dem Zentrum der Kapsel in der Versiegelungsebene zu diesem äußersten Rand erstreckt.
Obwohl ein schmalerer Saum aus Gründen der Ästhetik und Leistungsfähigkeit wünschenswert ist, ist es dennoch wichtig, dass eine robuste Versiegelung bereitgestellt wird, und so beträgt in Ausführungsformen die maximale Breite der peripheren Versiegelungsbahn ≥ 1 mm, ≥ 2 mm oder ≥ 3 mm.
In Ausführungsformen, bei denen der nach außen weisende Rand der peripheren Versiegelungsbahn ein Sechseck ist, beträgt die Breite der ringförmigen Versiegelungsbahn entlang mindestens eines Hauptabschnitts jeder Seite des Hexagons geeigneterweise ≤ 7 mm, ≤ 6 mm, ≤ 5 mm oder ≤ 4 mm. Zweckmäßigerweise beträgt der genannte Hauptabschnitt jeder Seite des Sechsecks mindestens 55 % der Länge der Seite des Sechsecks, bevorzugt mindestens 60 %. Auf diese Weise kann die Breite der ringförmigen Versiegelungsbahn (Saum) um den größten Teil des Kapselumfangs schmal sein, was weiter dazu beiträgt, dem Verbraucher einen angenehmen taktilen und visuellen Eindruck zu vermitteln und die Menge der verwendeten wasserlöslichen Folie zu minimieren.
In Ausführungsformen, bei denen der nach außen gewandte Rand der peripheren Versiegelungsbahn ein Quadrat ist, beträgt die Breite der ringförmigen Versiegelungsbahn auf jeder Seite des Quadrats zweckmäßigerweise ≤ 7 mm, ≤ 6 mm, ≤ 5 mm oder ≤ 4 mm.
Ganz allgemein und unabhängig von der Form des nach außen gewandten Rands der peripheren Versiegelungsbahn ist es in der Tat bevorzugt, dass die Breite der peripheren Versiegelungsbahn für den Hauptteil des Kapselumfangs ≤ 7 mm, ≤ 6 mm, ≤ 5 mm oder ≤ 4 mm beträgt. Zweckmäßigerweise beträgt der Hauptteil des Umfangs der Kapsel mindestens 55 % der Umfangslänge, bevorzugt mindestens 60 %.
In Ausführungsformen ist der nach außen gewandte Rand der peripheren Versiegelungsbahn ein Quadrat oder ein Sechseck. Das Sechseck kann ein regelmäßiges oder ein unregelmäßiges Sechseck sein. Zweckmäßigerweise ist das Sechseck ein regelmäßiges Sechseck (alle Seiten haben die gleiche Länge).
Die periphere Versiegelungsbahn oder der Saum, die bzw. der die Peripherie der Kapsel definiert, verleiht somit der Kapsel eine Form, wie z.B. ein Quadrat oder ein Sechseck. In Ausführungsformen ist die Seitenlänge für jede Seite des Sechsecks ≥ 20 mm, ≥ 25 mm, ≥ 28 mm, ≥ 30 mm, ≥ 32 mm, ≥ 34 mm, ≥ 35 mm oder ≥ 37 mm. In Ausführungsformen ist die Seitenlänge für jede Seite des Sechsecks ≤ 50 mm, ≤ 45 mm, ≤ 43 mm, ≤ 41 mm oder ≤ 40 mm.
In Ausführungsformen liegt die Seitenlänge für jede Seite im Bereich von 30 mm bis 45 mm, 32 mm bis 42 mm oder 35 mm bis 40 mm.
Wie vorstehend angemerkt, ist das Sechseck zweckmäßigerweise ein regelmäßiges Sechseck und in Ausführungsformen weist das regelmäßige Sechseck eine Seitenlänge im Bereich von 37 mm bis 42 mm, zum Beispiel etwa 39 mm, auf.
Es sind auch andere Formen ins Auge gefasst, z.B. ein Quadrat, ein Kreis und ein Oval.
Versieaelunasbreite
Die Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen zwischen den Kammern dienen dazu, die Kammern voneinander zu trennen. Die Versiegelungsbreite ist der Versiegelungsbahnabstand zwischen den verschiedenen Kammern oder Kammergrundflächen und ist wichtig, um die Kammern in der Versiegelungsebene zusammen zu halten.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben überraschenderweise festgestellt, dass es gegenüber einer zufälligen Wahl der durchschnittliche Versiegelungsbreite zwischen den Kammern viele Vorteile hat, die durchschnittliche Versiegelungsbreite zwischen den Kammern in einem Bereich von 0,3 bis 3 mm zu halten. Es wurde festgestellt, dass eine geringere Versiegelungsbreite als diese zu einer langsamen Produktionsgeschwindigkeit führt, die Kapselstruktur deformiert wird und es häufig zu Undichtigkeiten während des Transports kommt. Wenn die durchschnittliche Versiegelungsbreite zwischen den Kammern größer als der gewünschte Bereich ist, führt dies andererseits zu einer Faltung der Kapsel und kann daher zu einem Verfangen zwischen den Kleidungsstücken und schlechten Ergebnissen nach dem Waschen führen.
Bevorzugt ist eine durchschnittliche Versiegelungsbreite der Zwischenraum-Versiegelungsbahn von ≤ 5 mm, ≤ 4 mm, ≤ 3,5 mm oder ≤ 3 mm. Es ist ferner bevorzugt, eine Versiegelungsbreite der peripheren Versiegelungsbahn von ≥ 0,2 mm, ≥ 0,3 mm, ≥ 0,4 mm, ≥ 0,5 mm, ≥ 0,6 mm, ≥ 0,7 mm zu haben. Es ist bevorzugt, die durchschnittliche Versiegelungsbreite im Bereich von 0,7 bis 5 mm, bevorzugter im Bereich von 0,3 bis 5 mm, weiter bevorzugter im Bereich von 0,3 bis 4 mm, bevorzugter von 0,4 bis 3,5 mm, noch bevorzugter von 0,5 mm bis 3 mm und am meisten bevorzugt von 0,7 mm bis 3 mm zu haben.
Flächenausdehnungsverhältnis
Das „Flächenausdehnungsverhältnis“ ist die Fläche der Folie über der Versiegelungsebene zur Fläche der Grundfläche der Kammern, die in der Versiegelungsebene liegen. Das durchschnittliche Flächenausdehnungsverhältnis ist das durchschnittliche Flächenausdehnungsverhältnis der drei Kammern. Es wurde festgestellt, dass das Flächenausdehnungsverhältnis eine wichtige Rolle für die Qualität und Wirksamkeit der Einheitsdosis-Kapsel spielt.
Es ist bevorzugt, ein durchschnittliches Flächenausdehnungsverhältnis von ≤ 4,5, ≤ 4, ≤ 3 oder ≤ 2,8 zu haben. Es ist ferner bevorzugt, eine Versiegelungsbreite der peripheren Versiegelungsbahn von ≥ 0,8, ≥ 1, ≥ 1,5, ≥ 1.7, ≥ 1.8, ≥ 2 zu haben. Bevorzugt liegt das durchschnittliche Flächenausdehnungsverhältnis im Bereich von 0,8 bis 4, bevorzugter im Bereich von 1 bis 4,5, weiter bevorzugter im Bereich von 1,5 bis 4, noch bevorzugter von 1,5 bis 3, noch bevorzugter von 1,8 bis 3 und am meisten bevorzugt von 2 bis 2,8.
Fläche der Grundfläche
Die Fläche der Grundfläche ist der Bereich auf der Versiegelungsebene, der von der Grundfläche der jeweiligen Kammern abgedeckt wird.
Die erste, die zweite und die dritte Kammer sind allgemein in der Versiegelungsebene angeordnet und beschreiben eine erste, zweite und dritte Kammergrundfläche auf der Versiegelungsebene, wobei die kombinierte Fläche der Grundfläche der zweiten und der dritten Kammer das 0,8- bis 2,5-fache der Fläche der Grundfläche der ersten Kammer beträgt. Bevorzugt sind die erste, die zweite und die dritte Kammer in der Versiegelungsebene angeordnet und beschreiben eine erste, zweite und dritte Kammergrundfläche auf der Versiegelungsebene, wobei die kombinierte Fläche der Grundfläche der zweiten und der dritten Kammer das 0,8- bis 2,5-fache der Fläche der Grundfläche der ersten Kammer beträgt.
Es ist bevorzugt, dass die kombinierte Fläche der Grundfläche der zweiten und der dritten Kammer ≤ 3, ≤ 2,8, ≤ 2,5 oder ≤ 2,3 mal so groß wie die Fläche der Grundfläche der ersten Kammer ist. Es ist ferner bevorzugt, dass die kombinierte Fläche der Grundfläche der zweiten und der dritten Kammer ≥ 0,8, ≥ 1, ≥ 1,3, ≥ 1,5 mal die Fläche der Grundfläche der ersten Kammer ist. Es ist bevorzugt, dass die kombinierte Fläche der Grundfläche der zweiten und der dritten Kammer zur Grundfläche der ersten Kammer das 0,8- bis 3,0-fache, bevorzugter das 0,8- bis 2,8-fache und am meisten bevorzugt das 0,8- bis 2,5-fache der Fläche der Grundflächen der zweiten und der dritten Kammer zusammen beträgt.
Thermoformverfahren
Beschrieben wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Einheitsdosis-Kapsel, bevorzugt durch ein Verfahren der Thermoformung. Ein solches Verfahren kann vorteilhafterweise die folgenden Schritte umfassen, um die Einheitsdosis-Kapsel zu bilden:

a. Platzieren einer ersten Bahn aus wasserlöslicher Polyvinylalkohol-Folie über eine Form mit Sätzen von Kavitäten, wobei jeder Satz drei Kavitäten umfasst, die bevorzugt in der Versiegelungsebene in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind;
b. Erwärmen und Anlegen eines Vakuums an die Folie, um die Folie in die Kavitäten zu formen und sie an Ort und Stelle zu halten, um drei Vertiefungen in der Folie zu bilden; eine erste Vertiefung, die zweite Vertiefung und eine dritte Vertiefung, wobei die drei Vertiefungen durch die Folie mit jeweiligen seitlichen Vertiefungen verbunden sind;
c. Einfüllen von drei verschiedenen Teilen einer Substratbehandlungszusammensetzung in die drei Vertiefungen, wobei die drei Teile zusammen eine vollständige Substratbehandlungszusammensetzung bilden;
d. Versiegeln einer zweiten Folienbahn mit der ersten Folienbahn über den gebildeten Vertiefungen, um die Versiegelungsbahn zu bilden, die einen peripheren Versiegelungssaum und Versiegelungsbahnen zwischen den Kammern mit einer durchschnittlichen Versiegelungsbreite im Bereich von 0,3 bis 3 mm zwischen den Kammern und eine zentrale Versiegelungsbahn umfasst, wodurch die Kammern voneinander getrennt werden, um eine Kapsel mit drei Kammern herzustellen; und
e. Schneiden zwischen den Kapseln, so dass eine Reihe von Dreikammerkapseln gebildet wird, wobei jede Kapsel einen Teil einer Substratbehandlungszusammensetzung in drei Kammern enthält.

Wie hier beschrieben, ist es bevorzugt, dass das Schneiden (Schritt (e)) zweckmäßigerweise das Schneiden nach einem sechseckigen oder quadratischen Schnittmuster umfasst. In Ausführungsformen umfasst dieser Schritt das Bereitstellen einer Schneidevorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Schnitte entsprechend jeder der sechs Seiten des Sechsecks oder der vier Seiten eines Quadrats ausführt. In Ausführungsformen weist die Schneidevorrichtung drei Paare paralleler Klingen auf, um das Schneiden der betreffenden Paare gegenüberliegender Seiten des Sechsecks zu bewirken, oder sie weist 2 Paare paralleler Klingen auf, um das Schneiden der betreffenden Paare gegenüberliegender Seiten des Quadrats zu bewirken.
Die Versiegelung kann durch jedes geeignete Verfahren erfolgen, z.B. Heißsiegelung, Lösungsmittelversiegelung oder UV-Versiegelung. Besonders bevorzugt ist die Wasserversiegelung. Die Wasserversiegelung kann durchgeführt werden, indem die zweite Folienbahn mit Feuchtigkeit beaufschlagt wird, bevor sie mit der ersten Folienbahn versiegelt wird, um die Siegelflächen zu bilden.
Ein bevorzugtes Thermoformverfahren setzt eine Drehtrommel ein, auf der die Formkavitäten montiert sind. Eine Vakuumtiefziehmaschine, die eine solche Trommel verwendet, ist von Cloud LLC erhältlich. Die erfindungsgemäßen Kapseln können auch durch Thermoformen auf einer linearen Anordnung von Kavitätenabschnitten hergestellt werden. Maschinen, die für diese Art von Verfahren geeignet sind, sind von Hoefliger erhältlich. Die folgende Beispielbeschreibung fokussiert sich auf das Rotationsverfahren. Dem Fachmann ist verständlich, wie dieses ohne erfinderischen Aufwand auf ein Verfahren mit linearer Anordnung angepasst werden kann.
Substratbehandlunaszusammensetzung
Die Substratbehandlungszusammensetzung kann jede Art von Reinigungszusammensetzung sein, für die es wünschenswert ist, eine Dosis davon in einer wasserlöslichen Kapsel bereitzustellen. Die Einheitsdosis-Kapseln umfassen drei verschiedene Teile der Substratbehandlungszusammensetzung. Alle drei Teile sind bevorzugt flüssig.
Geeignete Substratbehandlungszusammensetzungen, die für die Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung in verschiedene Komponenten aufgeteilt werden können, umfassen solche, die für die Wäsche (Reinigung, Weichmachung und/oder Behandlung von Textilien) oder das Geschirrmaschinenspülen bestimmt sind. Bevorzugt sind Waschzusammensetzungen, insbesondere Wäschereinigungszusammensetzungen.
Die Dreikammerkapseln enthalten drei verschiedene Teile einer Substratbehandlungszusammensetzung, die bei Vereinigung die vollständige Substratbehandlungszusammensetzung ergeben. Damit ist gemeint, dass die Formulierung jeder der Teile der Substratbehandlungszusammensetzung entweder in ihrer physikalischen Form (z.B. Viskosität), ihrer Zusammensetzung oder ihrer Farbe unterschiedlich ist. Manchmal reicht es aus, wenn sich die Teile der Substratbehandlungszusammensetzung nur geringfügig voneinander unterscheiden, z.B. in der Farbe, dem Duftstoff usw. Häufig wird es jedoch von Vorteil sein, sichtbare Unterschiede zu haben.
Jede der Kammern kann Maskierungsmittel, Enzyme, Bleichkatalysatoren, Duftstoff, Wasserenthärter usw. enthalten, und andere Kammern können mit Flüssigkeiten, bevorzugter Substratbehandlungszusammensetzungen, gefüllt sein. Mit gefüllt ist gemeint, dass die Kammer Flüssigkeit und Gas enthält. Das Vorhandensein der Gasblase bietet einen gewissen Schutz vor der Komprimierung der Kammer aufgrund ihrer Komprimierbarkeit. Das Gas ist bevorzugt Luft, die während der Herstellung im Kammer eingeschlossen wird.
Die Flüssigkeit enthaltenden Kammern sind durch die Versiegelungsbahn getrennt, wie hier beschrieben.
Bevorzugte Flüssigkeiten haben eine Viskosität im Bereich von 100 bis 1000 cPs, bevorzugter zwischen 200 und 800, weiter bevorzugt im Bereich von 250 bis 700 und am meisten bevorzugt im Bereich von 300 bis 600.
Die flüssige Zusammensetzung in jeder der Kammern weist bevorzugt einen niedrigen Wassergehalt von weniger als 20 Gew.-%, bevorzugter von 0,5 bis 18 Gew.-% Wasser, am meisten bevorzugt von 1 bis 17 Gew.-%, auf.
Tensid
Die Substratbehandlungszusammensetzung kann ein oder mehrere organische Tenside enthalten. Viele geeignete waschaktive Verbindungen sind verfügbar und werden in der Literatur ausführlich beschrieben, z.B. in „Surface-Active Agents and Detergents“, Bände I und II, von Schwartz, Perry und Berch. Das organische Tensid kann anionisch (Seife oder Nicht-Seife), kationisch, zwitterionisch, amphoter, nichtionisch oder eine Mischung zwei oder mehreren davon sein. Die bevorzugten organischen Tenside sind Mischungen aus Seife, synthetischen anionischen und nichtionischen Nichtseifen-Verbindungen, gegebenenfalls mit amphoterem Tensid.
Anionisches Tensid kann in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-% vorhanden sein, bevorzugt von 2 Gew.-% oder 4 Gew.-% bis zu 30 Gew.-% oder 40 Gew.-% der Substratbehandlungszusammensetzung. Geeignete Beispiele beinhalten Alkylbenzolsulfonate, insbesondere lineare Natriumalkylbenzolsulfonate mit einer Alkylkettenlänge von C5-C15; Olefinsulfonate; Alkansulfonate; Dialkylsulfosuccinate; und Fettsäureestersulfonate.
Geeignete nichtionische Tensidverbindungen beinhalten insbesondere die Reaktionsprodukte von Verbindungen mit einer hydrophoben Gruppe und einem reaktiven Wasserstoffatom, z.B. aliphatische Alkohole, Säuren, Amide oder Alkylphenole mit Alkylenoxiden, insbesondere Ethylenoxid. Spezielle nichtionische Tensidverbindungen sind Alkyl (C8-22)-phenol-Ethylenoxid-Kondensate, die Kondensationsprodukte von linearen oder verzweigten aliphatischen primären oder sekundären C8-20-Alkoholen mit Ethylenoxid, und Produkte aus der Kondensation von Ethylenoxid mit den Reaktionsprodukten von Propylenoxid und Ethylendiamin.
In einer Substratbehandlungszusammensetzung zum Waschen von Textilien umfassen diese organischen Tenside bevorzugt 5 bis 50 Gew.-% der Substratbehandlungszusammensetzung. In einer Maschinengeschirrspülmittel-Zusammensetzung machen organisches Tensid wahrscheinlich 0,5 bis 8 Gew.-% der Substratbehandlungszusammensetzung aus und bestehen bevorzugt aus nichtionischem Tensid, entweder allein oder in einer Mischung mit anionischem Tensid.
Wasserenthärter und Maskierungsmittel
Die Substratbehandlungszusammensetzung kann einen sogenannten Waschmittelbuilder enthalten, der dazu dient, Calcium- und/oder Magnesiumionen im Wasser zu entfernen oder zu maskieren. Der flüssigen Zusammensetzung kann löslicher Wasserenthärter zugesetzt werden. Zum Beispiel Natriumcitrat oder ein lösliches Maskierungsmittel, z.B. Dequest 2066, das auch zur Stabilisierung der Flüssigkeit beitragen kann.
Das Enthärter- oder Maskierungsmaterial ist bevorzugt vollständig löslich, um die Möglichkeit unerwünschter und unansehnlicher Rückstände auf Stoffen auszuschließen. Aus diesem Grund sind Alkalialumosilicate nicht bevorzugt.
Nicht phosphorhaltige wasserlösliche Waschmittelbuilder können organisch oder anorganisch sein. Zu den anorganischen Buildern, die vorhanden sein können, gehören Alkalimetallcarbonat (im Allgemeinen Natrium); während organische Builder Polycarboxylatpolymere, wie z.B. Polyacrylate, Acryl/Maleinsäure-Copolymere und Acrylphosphonate, monomere Polycarboxylate, wie z.B. Citrate, Gluconate, Oxydisuccinate, Glycerinmono-, -di- und -trisuccinate, Carboxymethyloxysuccinate, Carboxymethyloxymalonate, Dipicolinate und Hydroxyethyliminodiacetate umfassen. Elektrolyte, wie z.B. Natriumcarbonat, sind nicht bevorzugt, da sie die Löslichkeit von Polyvinylalkohol unterdrücken.
Bleichsystem
Die Substratbehandlungszusammensetzung kann ein Bleichsystem enthalten. Dieses besteht bevorzugt aus einem luftbleichenden Katalysator. Der Katalysator ist beispielsweise ein Ligand der Formel (I), der mit einem Übergangsmetall, ausgewählt aus Fe(ll) und Fe(III), komplexiert ist,
worin R1 und R2 unabhängig ausgewählt sind aus:

C1-C4-Alkyl,
C6-C10-Aryl

X ausgewählt ist aus C=O, -[C(R6)2]y-, worin Y von 0 bis 3, bevorzugt 1, ist, jedes R6 unabhängig ausgewählt ist aus Wasserstoff, Hydroxyl, C1-C4-Alkoxy und C1-C4-Alkyl
bevorzugt ist X C=O.
Am meisten bevorzugt ist der Katalysator ([Fe(N2py3o)CI]CI) mit Struktur (II): Auch bekannt als Eisen(1+), chloro[rel-1,5-dimethyl (1 R,2S,4R,5S)-9,9-dihydroxy-3-methyl-2,4-di(2-pyridinyl-kN)-7-[(2-pyridinyl-kN)methyl]-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-1,5-dicarboxylat-kN3, kN7]-, chlorid (1:1), (OC-6-63)[CAS-Registernummer 478945-46-9].
Um eine mögliche Ausgasung von Inhaltsstoffen zu vermeiden, ist es bevorzugt, auf die Verwendung von Persalz- oder Persäurebleichmitteln in den Kapseln zu verzichten.
Weitere optionale Bestandteile
In den Zusammensetzungen können Reinigungsenzyme eingesetzt werden.
Die Zusammensetzungen können auch einen Fluoreszenzmittel (optischen Aufheller) enthalten, z.B. Tinopal (Marke) DMS oder Tinopal CBS, erhältlich von Ciba-Geigy AG, Basel, Schweiz. Tinopal DMS ist Dinatrium-4,4'-bis-(2-morpholino-4-anilino-s-triazin-6-ylamino)-stilbendisulfonat; und Tinopal CBS ist Dinatrium-2,2'-bis-(phenylstyryl)-disulfonat.
Ein Antischaummittel ist vorteilhaft enthalten, wenn organisches Tensid vorhanden ist; insbesondere wenn die Substratbehandlungszusammensetzung in erster Linie für die Verwendung in automatischen Frontlade-Waschmaschinen vom Trommeltyp bestimmt ist. Seife ist ein geeignetes Antischaummittel.
Weitere Inhaltsstoffe, die gegebenenfalls in den erfindungsgemäßen Substratbehandlungszusammensetzungen für die Wäsche eingesetzt werden können, sind Ablagerungsschutzmittel, wie z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, geradkettiges Polyvinylpyrrolidon und die Celluloseether, wie z.B. Methylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose, Weichspüler; Duftstoffe; und farbgebende Mittel oder Farbflecken (coloured speckles).
Verwendung von Kapseln
Die hierin beschriebenen Kapseln eignen sich zur Verwendung in einem Reinigungsverfahren, bevorzugt einem Verfahren für Wäsche. Somit stellt ein weiterer Aspekt die Verwendung von Kapseln wie hierin beschrieben in einem Reinigungsverfahren, insbesondere einem Verfahren für Wäsche, zur Verfügung.
Zweckmäßigerweise beinhaltet das Verfahren die Platzierung der Kapsel in der Trommel einer Waschmaschine vor Beginn eines Waschzyklus.
Die Einheitsdosis-Kapseln eignen sich neben anderen Anwendungen besonders für den Einsatz in Waschmaschinen (für Textilien) und in Geschirrspülmaschinen. Sie können auch bei manuellen Wäsche- und Geschirrspülvorgängen verwendet werden. Bei der Anwendung werden die erfindungsgemäßen Kapseln bevorzugt und zweckmäßigerweise direkt in die Flüssigkeit, die die Waschlauge bildet, oder in den Bereich, in den diese Flüssigkeit eingebracht wird, gegeben. Die Kapsel löst sich bei Kontakt mit der Flüssigkeit auf, wodurch die Substratbehandlungszusammensetzung aus den separaten Kammern freigesetzt wird und diese die gewünschte Waschlauge bilden können.
Es ist ein besonderer Vorteil der Kapseln, dass sie alternativ in eine Dosierschublade des Typs gelegt werden können, wie er in automatischen Waschmaschinen zu finden ist, wo Wasser durch die Schublade fließt. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die Kapseln effektiv aus solchen Schubladen ausgeben.
Packung enthaltend Kapseln
Die hierin beschriebenen Einheitsdosis-Kapseln können in jeder geeigneten Verpackung, z.B. einer Schachtel oder einem anderen Behälter, bereitgestellt werden. Somit stellt ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Verpackung bereit, die eine Vielzahl von Kapseln wie hier beschrieben enthält.
Verfahren zur Herstellung einer Kapsel
Die hierin beschriebenen Einheitsdosis-Kapseln können durch jedes geeignete Verfahren und insbesondere durch ein Verfahren wie hierin beschrieben hergestellt werden. Somit stellt ein weiterer Aspekt ein Verfahren zur Herstellung der hierin beschriebenen Kapsel bereit.
Kapsel, erhalten durch Verfahren zur Herstellung
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Einheitsdosis-Kapsel bereit, die durch das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung der Kapsel erhalten wird.
Form/Kavitätsabschnitt
Formen oder Kavitätsabschnitte sind hierin beschrieben und sind dadurch gekennzeichnet, dass sie Kavitäten aufweisen, die konfiguriert sind, um die hierin beschriebenen Einheitsdosis-Kapseln bereitzustellen. Somit stellt ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Form oder einen Kavitätsabschnitt zur Verwendung bei der Herstellung einer Kapsel, wie hierin beschrieben, bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten der Form oder des Kavitätsabschnitts konfiguriert sind, um die Form und Konfiguration von Kammern dieser Kapsel zu erzeugen.
Es ist bevorzugt, dass eine Form zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung von Kapseln wie hierin beschrieben oder zur Anbringung an die rotierende Oberfläche einer zylindrischen Drehtrommel wie hierin beschrieben vorgesehen ist, wobei die Form einen Satz von drei Kavitäten umfasst, die bevorzugt in der Versiegelungsebene hintereinander, bevorzugt in Umfangsrichtung, angeordnet sind, und wobei die Form sechseckig ist, um eine Mosaikbildung einer Vielzahl von identischen Formen zu ermöglichen, um eine mosaikartige Anordnung von Formen zu bilden.
Trommel mit Anordnung von sechseckigen Formen/Kavitätsabschnitten
Wie hierin beschrieben, erlaubt die sechseckige Form der Kapsel und die zugehörigen Formen/Kavitätsabschnitte eine Mosaikbildung, wenn sie auf einer Oberfläche angeordnet sind, und das wiederum minimiert den Abfall an wasserlöslicher Folie. Somit stellt ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung eine zylindrische Drehtrommel bereit, die eine Anordnung von sechseckigen Formen oder Kavitätsabschnitten wie hier beschrieben umfasst.
In Ausführungsformen hat die zylindrische Drehtrommel eine äußere Oberfläche, die im Gebrauch eine rotierende Oberfläche ist, die sich in einer Prozessrichtung dreht, wobei auf der äußeren Oberfläche eine Anordnung von Formen angebracht ist, wobei jede Form eine sechseckige Form aufweist, wobei die Formen mosaikartig angeordnet sind, so dass jede sechseckige Form ein Paar von gegenüberliegenden Seiten aufweist, die senkrecht zur Prozessrichtung ausgerichtet sind.
Verwendung von sechseckigem Schnittmuster bei der Kapselherstellung
Kapseln in hexagonaler Form und ihre Herstellung sind hierin beschrieben. Somit sieht ein weiterer Aspekt die Verwendung eines sechseckigen Schnittmusters bei der Herstellung von Mehrkammerkapseln vor, die geeigneterweise eine Einheitsdosis sind.
Kombinationen von Aspekten
Es werden hier eine Reihe von Vorschlägen und Aspekten beschrieben, wobei die Vorschläge und Aspekte kombiniert werden sollen, um verbesserte oder kumulative Vorteile zu erzielen. Daher kann jeder einzelne Aspekt mit jedem anderen Aspekt kombiniert werden. Ebenso können die optionalen Merkmale, die mit einem der Aspekte verbunden sind, für jeden der anderen Aspekte gelten.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden, nicht einschränkenden Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben:

Jede der Figuren wird nun der Reihe nach besprochen.
1 ist eine perspektivische Ansicht der Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung.

1 veranschaulicht eine Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung. Koordinatenachsen in der x-, y- und z-Richtung sind in 4 gezeigt, um bei der Erläuterung der relativen Anordnung der Merkmale der Kapsel zu helfen. In der Tat wird 1 hier diskutiert, um das Verständnis der nachfolgenden Diskussion der Form und Konfiguration der Dreikammerkapsel der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Die Kapsel 101 von 1 umfasst eine erste Kammer 102, eine zweite Kammer 103 und eine dritte Kammer 104. Die drei Kammern sind auf der Versiegelungsebene um eine zentrale Achse in Breitenrichtung (x-Richtung) über die Kapsel angeordnet und in Umfangsrichtung hintereinander positioniert. Jede der drei Kammern 102, 103, 104 ist länglich, indem sie eine Länge (y-Richtung) aufweist, die größer ist als ihre Breite (x-Richtung). Die Längsachse jeder Kammer liegt in der y-Richtung.
Die Versiegelungsbahn 105 wird durch Verschmelzen, z.B. Thermoformen, einer ersten und zweiten Bahn wasserlöslicher Folie bei der Herstellung der Kapsel gebildet. Die Versiegelungsbahn 105 umfasst eine ringförmige Versiegelungsbahn oder einen ringförmigen Saum 106, die bzw. der in der x-y-Ebene liegt und hier als Versiegelungsebene bezeichnet wird. Die Versiegelungsbahn 105 umfasst Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen 1024, 1034, 1023 und eine zentrale Versiegelungsbahn 10234. Die durchschnittliche Versiegelungsbreite, die im Rahmen der Erfindung definiert ist, ist bevorzugt die Breite der Zwischenkammer-Versiegelungsbahn.
Jede der drei Kammern 102, 103, 104 erstreckt sich gleichermaßen oberhalb und unterhalb (z-Richtung) der Versiegelungsebene.
Daraus folgt, dass der Bezug auf die Breite eines Merkmals (z.B. Breite einer Kammer) ein Bezug auf die Abmessung in x-Richtung ist, die parallel zur Versiegelungsebene (x, y) ist. Die Bezugnahme auf die Länge eines Merkmals (z.B. Länge einer Kammer oder die Längsrichtung oder Längsachse einer Kammer) ist eine Bezugnahme auf die Abmessung (Richtung, Achse) in y-Richtung. Wenn hier von der Tiefe eines Merkmals die Rede ist oder davon, dass sich ein Merkmal „oberhalb“ oder „unterhalb“ befindet bzw. erstreckt, ist damit die Abmessung (Richtung, Achse) in z-Richtung gemeint, d.h. senkrecht zur Versiegelungsebene (x-y-Ebene). Natürlich handelt es sich bei den Ausdrücken „oberhalb“, „unterhalb“, „auf“, „ab“ usw. um relative und nicht um absolute Ausdrücke, und sie werden hier entsprechend und zum besseren Verständnis verwendet.
2 ist eine Draufsicht auf die Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung und ist die gleiche, die in 1 erörtert ist.
3 ist eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Kapsel, dargestellt entlang der Linie II-II in 1; es ist eine weitere Kapsel 101 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, welche Kapsel weitgehend identisch mit der in 1 dargestellten Kapsel ist.
Die Kapsel 101 umfasst drei diskrete Kammern 102, 103, 104, von denen jede eine entsprechende im Wesentlichen flüssigkeitsdichte und hermetisch verschlossene Kammer definiert, die zur Aufnahme der Substratbehandlungszusammensetzung bestimmt ist. Die drei Kammern sind auf einer Versiegelungsebene ringsherum angeordnet und in Umfangsrichtung hintereinander positioniert.
Wie ersichtlich, ist jede Kammer 102, 103, 104 zwischen der oberen und der unteren Lage der PVA-Folie definiert und ist um ihre jeweilige Peripherie durch die Verschmelzung der beiden Folienschichten darum herum versiegelt. Insbesondere und im Hinblick auf 3 ist anzumerken, dass die obere und die untere Folienschicht um die drei Kammern herum verschmolzen sind, um eine allgemein ringförmige Bahn 108 zu bilden, die sich um alle Kammern 102, 103, 104 erstreckt und die einen sechseckigen Außenrand 109 aufweist, wie durch den oben erwähnten Schneidprozess definiert. Die obere und die untere Folienschicht sind auch miteinander verschmolzen, um ein Paar dünner zusätzlicher Bahnen 1024, 1034, 1023 und 10234 zu bilden, die integral mit der ringförmigen Bahn 508 ausgebildet sind und sich beabstandet zueinander über die Kapsel 101 erstrecken. Jede der zusätzlichen Bahnen 1024, 1034, 1023 und 10234 dient dazu, die drei Kammern voneinander zu trennen. Die Versiegelungsbahn 1024 trennt die Kammern 102 und 104 ab, die Versiegelungsbahn 1034 trennt die Kammern 103 und 104 ab, die Versiegelungsbahn 1023 trennt die Kammern 102 und 103 ab und der Versiegelungsbahn 10234 bildet den zentralen versiegelten Bereich, um den die Kammern 102, 103 und 104 angeordnet sind.
Wie am deutlichsten in 5 zu erkennen ist, ist die erste Kammer 502 wesentlich größer als die beiden Kammern 103 und 104. Die zweite Kammer 103 ist die kleine und die dritte Kammer 104 ist die mittelgroße Kammer. In der dargestellten besonderen Ausführungsform ist die erste Kammer 102 konfiguriert, um ein größeres Volumen der Substratbehandlungszusammensetzung aufzunehmen als jedes der beiden seitlichen Kammern 103 und 104.
Wie in 5 am deutlichsten zu sehen ist, weisen die Kammern einen bauchigen Endabschnitt und einen sich verjüngenden Endabschnitt auf. Die drei Kammern 102, 103 und 104 sind tropfenförmig mit einem sich verjüngenden oberen Abschnitt, einem bauchigen Abschnitt unten und einer konkaven und konvexen Seite. Es ist zu sehen, dass die erste Kammer 102 tropfenförmig mit einem sich verjüngenden Endabschnitt oben, einem bauchigen Abschnitt unten, einer konkaven Einbuchtung, die der zentralen Achse der Kapsel zugewandt ist, und einem konvexen Abschnitt, der der Peripherie der Kapsel zugewandt ist; wobei die zweite Kammer 103 so geformt ist, dass sie an einer konkaven Einbuchtung der ersten Kammer 102 angepasst ist, und zumindest teilweise darin angeordnet ist, und die dritte Kammer 104 ist so angeordnet, dass sie zumindest teilweise den bauchigen Abschnitt der ersten Kammer 102 aufnimmt.
Betrachtet man nun 4, so ist die Kapsel 101 im Seitenprofil dargestellt.
Produktion
5 zeigt eine Form oder einen Kavitätsabschnitt 501, der zum Thermoformen einer ersten Folie zur Herstellung einer Einheitsdosis-Kapsel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Form 501 hat eine sechseckige Form (sechs gleich lange äußere Seitenwände 605, die ein Sechseck definieren), die es erlaubt, sie in einer sechseckigen Anordnung von identischen Formen mosaikartig anzuordnen. Es ist ersichtlich, dass die erste Form 502 die Form eines Tropfens mit einem sich verjüngenden Endabschnitt oben, einem bauchigen Abschnitt unten, einer konkaven Einbuchtung, die der zentralen Achse der Kapsel zugewandt ist, und einem konvexen Abschnitt, der der Peripherie der Kapsel zugewandt ist; die zweite Form 503 ist so geformt, dass sie an einer konkaven Einbuchtung der ersten Kammerform 502 angepasst ist und zumindest teilweise in dieser angeordnet ist, und die dritte Form 504 ist so angeordnet, dass sie zumindest teilweise an den bauchigen Abschnitt der ersten Kammerform 502 angepasst ist. Jede Kavität ist mit einer Anzahl von Kanälen (nicht dargestellt) versehen, an die ein Vakuum angelegt werden kann.
Die Zusammensetzung der ersten Kammer ist formuliert, einschließlich der Bereitstellung geeigneter Farbstoffe, um eine grüne Farbe bereitzustellen. Die zweite Kammer ist formuliert, einschließlich der Bereitstellung geeigneter Farbstoffe, um eine rosa Farbe bereitzustellen. Die dritte Kammer ist formuliert, einschließlich der Bereitstellung geeigneter Farbstoffe, um eine blaue Farbe bereitzustellen. Die hier genannten Farben sind nur beispielhaft und es können nach Bedarf beliebige geeignete Farbstoffe verwendet werden.
Die Befüllstation verfügt über drei Abfülldüsen, die jeweils die drei Kammern ansprechen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele näher erläutert.
Beispiele

Die Einheitsdosis-Kapsel wurde nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt. Die durchschnittliche Versiegelungsbreite der Kapsel zwischen den Kammern wurde variiert, um die Wirkung zu festzustellen. Tabelle 1

Beispiel	Durchschnittliche Versiegelungsbreite zwischen den Kammern mm	Effektivität Reinigung*	Kapselstruktur	Transport	Produktionsgeschwindigkeit
1.	0,2	2	Leichte Verformung durch Verschmelzen/ Undichtigkeit zwischen den Kammern	Häufige Undichtigkeit	Langsam
2.	1,5	3	Normal	Keine Undichtigkeit	Normal
3.	2,5	3	Normal	Keine Undichtigkeit	Normal
4.	6	1	Ergibt Faltung der Kapsel.	Keine Undichtigkeit	Normal

*Auf der Skala von 1 bis 3 (1: Schlecht, 2: Akzeptabel; 3 Gut)

Wie aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich, wird bei einer durchschnittlichen Versiegelungsbreite zwischen den Kammern von 0,2 mm die Kapselstruktur beeinträchtigt und es kommt häufig zu Undichtigkeiten während des Transports, auch muss während der Produktion die Geschwindigkeit langsam gehalten werden. Auf der anderen Seite, wenn die Versiegelungsbreite 6 mm beträgt, kommt es zu einer Faltung der Kapsel, was zu einem Verfangen zwischen den Kleidungsstücken und schlechten Ergebnissen nach dem Waschen führen kann. Wenn hingegen die durchschnittliche Versiegelungsbreite zwischen den Kammern 1,5 oder 2,5 mm beträgt, sind die Ergebnisse ideal.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1375637 [0005]
EP 1394065 [0005]
WO 2014/170882 [0008]
WO 2018/086834 [0011]

Claims

Einheitsdosis-Kapsel (101) zur Behandlung eines Substrats, wobei die Kapsel (101) drei Kammern (102, 103, 104) umfasst, die eine Substratbehandlungszusammensetzung enthalten, wobei: die Kapsel (101) aus zwei Bahnen wasserlöslicher Folie gebildet ist, wobei die beiden Folienbahnen unter Bildung einer auf einer Versiegelungsebene liegenden Versiegelungsbahn miteinander versiegelt sind, wobei die Versiegelungsbahn einen peripheren Versiegelungssaum (108), Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen (1024, 1023, 1034) zwischen Kammern, wodurch die Kammern voneinander getrennt werden, und eine zentrale Versiegelungsbahn (10234) umfasst, wobei die durchschnittliche Breite der Zwischenkammer-Versiegelungsbahnen im Bereich von 0,3 bis 3 mm liegt.
Kapsel (101) nach Anspruch 1, wobei die Kammern radial um die zentrale Versiegelungsbahn (10234) auf einer Versiegelungsebene angeordnet sind.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kapsel eine planare Asymmetrie über die Versiegelungsebene aufweist.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste (102), die zweite (103) und die dritte (104) Kammer allgemein in der Versiegelungsebene angeordnet sind und eine erste, zweite und dritte KammerGrundfläche auf der Versiegelungsebene beschreiben, wobei die kombinierte Fläche der Grundflächen der zweiten (103) und der dritten (104) Kammer das 0,8- bis 2,5-fache der Fläche der Grundfläche der ersten Kammer (102) beträgt.
Kapsel (101) nach Anspruch 4, wobei die allgemeine Form der Grundflächen der ersten, zweiten und dritten Kammer im Wesentlichen identisch ist.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kammern ein durchschnittliches Flächenausdehnungsverhältnis im Bereich von 1,5 bis 4 aufweisen.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, wobei die Größe der Grundfläche der Kammer, die in der Versiegelungsebene liegt, von der kleinsten zur größten Kammer linear zunimmt.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kammern in einer Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die größte Höhe der größten Kammer zur kleinsten Kammer im Bereich von 1:05 bis 3 liegt.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundflächen der Kammern, die in der Versiegelungsebene befindlich sind, die größte Abmessung im Bereich von 10 mm bis 60 mm aufweisen.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Volumen der drei Kammern in linearer Weise von der kleinsten zur größten Kammer zunimmt.
Kapsel (101) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das kombinierte Volumen von zweiter (103) und dritter (104) Kammer das 0,7- bis 2,5-fache Volumen der ersten Kammer (102) beträgt.