单位剂量胶囊的制作方法

1.本发明涉及一种单位剂量胶囊，其含有用于处理基质，且更具体地用于处理织物或餐具的基质处理组合物。


背景技术：

2.用水溶性膜制成的多隔室水溶性清洁剂胶囊是已知的。水溶性膜通常是聚乙烯醇。优选的胶囊制造方法包括使该膜热成型。热成型是指其中第一片膜经受模塑过程以在膜中形成凹部的过程。该过程包括加热膜使其软化，以及施加真空以将薄膜保持在模具中。然后凹部被填充。通过将第二片膜覆盖在填充的凹部上并围绕凹部的边缘将其密封到第一片膜上以形成平坦的密封网(sealing web)来完成胶囊。
3.当真空在模具中从第一片膜释放时，第一膜的松弛通常引起所施加的第二片膜膨出。当将胶囊从模具中取出时，胶囊被切割以留下部分的平坦密封网作为围绕每个胶囊的外周“裙部”。虽然密封网在模具中时是平坦的，但是当从模具中取出时它可能会稍微变形。同样地，胶囊的轮廓通常在从其模具中脱出后松弛而略微偏离“塑造完美”的外形。在本说明书涉及平坦的密封网和/或与密封网相关的密封平面的情况中，其是指模塑为平坦的密封网。类似地，在本说明书涉及胶囊的形状或构型方面的情况中，其是指在模具中形成的具有该形状或构型的胶囊。然而，形状和构型的一些方面可能体现在胶囊本身中，例如由于与每个隔室相关的膜的松弛以及隔室内液体组合物的影响。
4.多隔室胶囊适用于将主洗洗衣组合物输送到自动洗衣机，甚至适用于手洗应用。尽管多隔室构造比单隔室更难制造，但可能选择它是因为洗涤剂组合物的组分需要在使用时混合和/或在一起储存时稳定性降低。它还可以赋予胶囊美感，因为不同的隔室可以填充不同外观的内容物。
5.ep1375637和ep1394065(unilever)中公开了通过将水溶性膜热成型获得的包括2至5个隔室的多隔室水溶性洗涤剂胶囊。一个隔室可容纳洗涤剂组合物的液体部分，而另一个隔室可容纳组合物的颗粒部分，如漂白剂或助洗剂。如在所公开的大多数实施方式中所述的，其隔室被延伸整个胶囊的平面密封网104隔开的胶囊的问题在于它们是松软的，因为它们将沿着平面密封发生折叠，导致胶囊的一部分下垂。已发现这种折叠会导致操作问题，并且消费者不喜欢松软的胶囊。
6.作为“tide pods”或“ariel pods”出售的产品由两个热成型的“胶囊”组装以形成一个多隔室胶囊，其中具有用可折叠的平面密封连接在一起的两个较小的液体隔室的第一“胶囊”然后用于密封(封闭)较大的隔室。这种堆叠构造防止密封发生折叠。然而，这种方法的缺点是制造过程复杂，并且密封区域具有三层薄膜。为了避免由这种三层密封引起的溶解问题，有必要使用比普通膜更薄的膜，这会导致制造过程中由于较薄薄膜在胶囊其他地方导致针孔而产生泄漏问题。
7.聚乙烯醇膜不能完全防止一个液体隔室的内容物迁移到另一个中。在任何仅通过单一薄层聚乙烯醇膜将液体隔室与其他成分隔开的胶囊中，有效地隔离需要保持分开直至
使用的成分的能力不可避免地受到损害。例如在“tide pod”胶囊中，只有两个较小液体隔室的内容物才能被认为是有效隔离的。
8.wo 2014/170882(rideau)公开了三隔室胶囊，其中隔室被布置成使得仅有一个从产品的一侧延伸到另一侧的密封。该设计通常由中央隔室组成，该中央隔室不仅与侧隔室搭配，而且实际上被它们包围。这是多隔室胶囊的下垂问题的一种解决方案。图14(其是一种双隔室系统)是其中密封从一侧通到另一侧而不会裂开的唯一设计。在所有其他设计中，中央隔室用于提供针对下垂问题的稳定性。
9.下垂问题也适用于el corte ingles(西班牙)出售的市售“3合1”胶囊，图3中提供了其示意图。该胶囊301具有矩形裙部302和三个基本相等尺寸的直边隔室303、304、305。
10.水溶性洗涤剂胶囊(包括用于自动洗衣机的那些)的另一个“现实”问题是消费者没有仔细阅读使用说明，并因此可能会错误地使用它们。已知在应将胶囊直接加到滚筒中时，他们将胶囊放入洗衣机分配抽屉中，并且还已知他们在超载的节水洗衣机中使用胶囊，在这种情况中胶囊可能会暴露在相对少量的水中。因此胶囊的快速和完全溶解以及来自不同隔室的组合物的混合是重要的。事实上，水溶性膜的不完全溶解可能是一个问题，特别是在外周裙部(由于它由两片薄膜形成而相对较厚)很宽和/或具有大的转角的情况下。不完全溶解会导致膜残留物留在衣服上。实际上，在洗涤循环的早期阶段或将胶囊放置在待洗涤的衣服上时，由于粘附的或部分包埋的膜溶解更困难而导致膜粘附到衣服上的情况下，溶解会进一步受到阻碍。如果裙部很宽和/或有大的转角，薄膜粘着在衣服上或与衣服缠结的问题可能会更大。
11.us 2018/0282673a1(henkel)公开了一种用于处理纺织品的洗涤剂产品，其包括具有多个小袋腔室的膜小袋，所述小袋腔室各自被至少一个水溶性膜包封，其中所述小袋腔室由水溶性膜形成，所述水溶性膜在位于密封平面中的密封区段中彼此连接并且通过位于密封平面中的密封区段彼此分离，并且其中小袋腔室各自填充有洗涤剂制剂。
12.wo 2020/152044a1(reckitt benckiser)公开了一种形成自动餐具洗涤小袋的方法，包括以下步骤：提供片材；识别所述材料的一个或多个区域；用具有非均匀加热曲线的加热装置加热该材料，该非均匀加热曲线被安排成用于将该识别的区域加热到比该材料的其他区域更高的温度；以及在模具中形成所述材料以形成所述自动餐具洗涤小袋，所述自动餐具洗涤小袋包括多个空腔。
13.wo2018/086834(unilever)寻求解决上述一个或多个问题和/或寻求提供改进的胶囊，尤其是与生产中的材料和能源效率；操作；消费者体验；和使用中性能相关的。
14.可以看出，胶囊的生产面临很多问题，尤其是运输过程中看到的快速、频繁的泄漏。另外，尽管胶囊已经使用了一段时间，但经常看到存在清洁效率的问题，如胶囊截留在衣服中导致清洁不当和弄脏衣物。人们经常看到，胶囊要么太易碎而经常在达到预期目的前破裂，要么有时过于松散以至于发生折叠和泄漏。


技术实现要素：

15.在第一方面中，本发明提供了一种产生用于处理基质的单位剂量胶囊(101)的方法，该方法包括以下步骤：
16.a.将第一片水溶性聚乙烯醇膜放置在具有多组空腔的模具上，每组包括沿圆周方
向一个接一个地布置在密封平面上的三个空腔，其中第二和第三隔室的组合覆盖区面积为第一隔室覆盖区面积的0.8至2.5倍；
17.b.对膜加热和施加真空以将膜模塑到空腔中并将其保持定位，从而在膜中形成三个凹部：第一凹部、第二凹部和第三凹部，这三个凹部通过膜与相应的侧面凹部连接；
18.c.将基质处理组合物的三个不同部分填充到三个凹部中，这三个部分一起形成完全的基质处理组合物；
19.d.将第二片膜跨所形成的凹部密封到第一片膜上以形成密封网，该密封网包括外周密封裙部和隔室间密封网；和
20.e.在胶囊之间切割，从而形成一系列的三隔室胶囊，每个胶囊在三个隔室中含有基质处理组合物的一个部分。
21.在第二方面，本发明涉及通过本发明第一方面的方法获得或可获得的用于处理基质的单位剂量胶囊。
22.本发明的这些和其他方面在考虑下面的详细描述和其后的实施例时将更容易变得清楚。
附图说明
23.图1是根据本发明的胶囊的透视图。
24.图2是根据本发明的胶囊的俯视图。
25.图3是图1中所示胶囊沿图1中ii-ii线截取的横截面图。
26.图4是胶囊的侧视图。
27.图5是根据本发明的三空腔模具的透视图。
具体实施方式
28.除了在实施例中，或在另外明确指出的情况下，本说明书中指示材料的量或反应条件、材料的物理性质和/或使用的所有数字可任选地理解为由词“约”修饰。
29.应当注意到在指定任何值范围时，任何特定的上限值可以与任何特定的下限值相结合。
30.为避免疑问，“包含”一词旨在表示“包括”但不一定是“由
……
组成”或“由
……
构成”。换言之，列出的步骤或选项不必是穷尽的。
31.本文中发现的本发明的公开内容被认为涵盖了在权利要求中存在的所有实施方式，如同它们彼此多重引用，而与权利要求可以在没有多重引用或冗余的情况下呈现的事实无关。
32.如果某一特征关于本发明的特定方面(例如本发明的产品)公开，则该公开也应被视为经必要的修改适用于本发明的任何其他方面(例如本发明的方法)。
33.本文描述的“单位剂量胶囊”是优选打算一次使用的胶囊，优选用于洗衣或餐具，且更优选用于洗衣。
34.本文所述的术语“表面延伸比”是指密封平面上方的膜的表面积与位于密封平面中的隔室覆盖区的表面积之比。
35.本发明提供了一种用于处理基质的单位剂量胶囊，该胶囊包括含有基质处理组合
物的第一、第二和第三隔室，其中该胶囊由两片水溶性膜形成，该两片膜密封在一起而形成位于密封平面中的密封网，第一、第二和第三隔室布置在密封平面中并在所述密封平面上形成第一、第二和第三隔室覆盖区，其中第二和第三隔室的组合覆盖区面积为第一隔室覆盖区面积的0.8至2.5倍。
36.发明人令人惊讶地发现，保持第二和第三隔室的组合覆盖区面积为第一隔室覆盖区面积的0.8至2.5倍比具有基本相等尺寸的隔室或随机选择覆盖区具有许多优势。可以看出，根据本发明的单位剂量胶囊在生产、运输和消费者使用过程中非常稳定，因为胶囊更坚固，同时胶囊获得了适当的性能以恰在洗涤循环期间的适当时间释放隔室的内容物。据观察，偏离根据本发明的覆盖区尺寸设计会导致不令人满意的洗涤结果，并且如果第二和第三隔室的组合覆盖区面积高于第一隔室的覆盖区面积的2.5倍或低于0.8倍，则所得胶囊是非常容易发生折叠的松软胶囊，从而导致泄漏和破损以及不良的洗涤结果。
37.单位剂量胶囊
38.本文所述的本发明的各个方面提供了一种用于处理基质的单位剂量胶囊，该胶囊包括含有基质处理组合物的第一、第二和第三隔室，其中该胶囊由两片水溶性膜形成，该两片膜密封在一起而形成位于密封平面中的密封网，第一、第二和第三隔室布置在密封平面中并在所述密封平面上形成第一、第二和第三隔室覆盖区，其中第二和第三隔室的组合覆盖区面积为第一隔室覆盖区面积的0.8至2.5倍。
39.优选地位于密封平面中的隔室的覆盖区大小线性增加。换句话说，三个隔室具有大、中和小尺寸的覆盖区，也就是说隔室优选不具有相等尺寸的覆盖区，并且高度优选地为大、中和小尺寸的。
40.优选地位于密封平面中的隔室的覆盖区具有10mm至60mm范围内的最大维度。
41.优选地密封网可以包括总体上正方形、长方形、六边形或环形外周密封网，密封网包括优选限定胶囊外缘的总体环形或正方形的密封网，和更优选延伸跨过胶囊的正方形密封网，用于连接隔室和分隔隔室的内容物。
42.优选地密封网包括总体上是环形或正方形的密封网，密封网限定三个隔室中的每一个的面向外的边缘，其中三个隔室中的每一个的所述面向外的边缘的轮廓基本上是连续弯曲的。即，每个面向外的边缘基本上在其整个长度上是弯曲的。
43.优选地隔室在该隔室面向其他隔室的侧面上具有凹入的凹部，并优选朝向面向胶囊中心轴的内侧，并且每个隔室具有凸出的部分。优选隔室在该隔室面向其他隔室的侧面上具有凹入的凹部，并优选朝向面向胶囊中心轴的内侧，并且每个隔室具有面向胶囊外周的凸出部分。如本文所用的，术语“中心轴”是指垂直于密封平面方向的穿过胶囊中心延伸的假想轴。
44.优选地隔室具有利用胶囊最大空间的形状，使得一个隔室的凹部容纳另一个隔室的膨出。隔室可以是任何形状，且优选位于密封平面中的隔室的覆盖区是液滴状、逗号状、叶状、阴阳鱼状或类似形状，并且可以是全部不同的形状或是相同的形状，但大小不同，或不同形状的组合，非常优选的是所有三个隔室的形状相同。
45.优选地第一隔室为液滴状的，具有渐细(tapered)端部顶部、其底部的球根状(bulbous)部分、面向胶囊中心轴的凹入凹部和面向胶囊外周的凸出部；第二个被成型以符合并至少部分位于第一隔室的凹入凹部，和第三隔室定位为使得至少部分地容纳第一隔室
的球根状部分。
46.高度优选地第二隔室是液滴状的，其具有渐细端部顶部、其底部的球根状部分、面向胶囊中心轴的凹入凹部和面向胶囊外周的凸出部，使得第二隔室的球根状部分至少部分地容纳在第一隔室的凹入凹部中。
47.最优选地第三隔室是液滴状的，具有渐细端部顶部、其底部的球根状部分、面向胶囊中心轴的凹入凹部和面向胶囊外周的凸出部，使得第一隔室的球根状部分至少部分地容纳在第三隔室的凹入凹部中。
48.术语“隔室”和“覆盖区”在本说明书中的不同地方使用，词语隔室意在表示3d隔室，而词语“覆盖区”表示其在密封平面上的2d形式。
49.高度优选地布置三个隔室及其覆盖区。优选地隔室沿圆周方向一个接一个地定位在密封平面中。更优选地三个隔室沿圆周方向以环样或链样方式定位。
50.优选地隔室具有球根状端部和渐细端部。在高度优选的实施方式中，当三个隔室为叶状、泪滴状或具有渐细顶部、底部的球根状部分及凹入和凸出侧面的类似形状时，一个隔室的球根状部分坐落于另一个隔室的凹入凹部中，并且一个隔室的尖端靠近另一个隔室的底部球根状部分。
51.优选地隔室在密封平面(即，由外周密封网和内部密封网限定的)中的横截面具有泪滴状的形状。适当地，第一侧面隔室的泪滴形状相对于第二侧面隔室的泪滴形状是倒置的。
52.在高度优选的实施方式中，第一隔室是大尺寸的，第二隔室是小尺寸的，而第三隔室是中等尺寸的。
53.优选地密封网包括总体上环形或正方形的密封网或裙部。外周密封网的面向外的边缘的形状通常对应于用于在从模具释放之前分隔胶囊的切割图案。
54.优选的是，密封网包括外周密封裙部、在隔室之间从而将隔室彼此分开的隔室间密封网以及中央密封网。
55.优选地，在本发明的胶囊中，胶囊在密封平面上具有平面不对称性。
56.在一些实施方式中，三个隔室具有基本相同的形状。三个隔室的取向可以相同或不同。优选隔室具有基本相同的形状和不同的取向，使得第一隔室形状相对于第三隔室形状是倒置的并且第二隔室布置在密封平面上的剩余空间中。
57.优选本发明的单位剂量胶囊具有5至60克、优选5至40克和更优选7至30克范围的重量。
58.非常优选的是，第一、第二和第三隔室的覆盖区的总体形状是相同的。
59.优选地，第二和第三隔室的组合体积为第一隔室体积的0.8至2.3倍，更优选地为第一隔室体积的0.9至2倍。
60.优选的是，密封网包括外周密封裙部、位于隔室之间从而将隔室彼此分开的隔室间密封网及中央密封网。
61.优选地，隔室在密封平面中围绕中心密封网径向布置。
62.优选地，第一、第二和第三隔室的覆盖区是相同的。
63.优选地，隔室具有1.5至4范围内的平均表面延伸比。
64.优选地，隔室之间的平均密封宽度在0.3至3毫米的范围内。
65.优选地在本发明的胶囊中，隔室在密封平面上围绕中央密封网径向排列。
66.优选地在本发明的胶囊中，胶囊在密封平面上具有平面不对称性。
67.优选地在本发明的胶囊中，位于密封平面中的隔室的覆盖区大小从最小隔室到最大隔室线性增加。
68.优选地在本发明的胶囊中，隔室沿圆周方向一个接一个地定位。
69.优选地在本发明的胶囊中，最大隔室与最小隔室的最大高度比在1:05至3的范围内。
70.优选地在本发明的胶囊中，位于密封平面中的隔室的覆盖区具有10mm至60mm范围内的最大维度。
71.优选地在本发明的胶囊中，三个隔室的体积从最小隔室到最大隔室以线性方式增加。
72.优选地在本发明的胶囊中，三个隔室的基质处理组合物的体积从最小隔室到最大隔室以线性方式增加。
73.方法
74.本发明提供了一种制造如本文所述的胶囊的方法，其中模具阵列包括至少第一列模具和第二列模具，并且每个模具包括空腔，水溶性膜在每个空腔中提供以提供凹部来接收液体组合物，其中模具阵列在加工方向上移动以经过填充站下方并且填充站将液体组合物分配到移动模具的凹部中，其中填充站的至少一个填充装置填充第一列的模具的凹部、基本上垂直于加工方向移动和然后填充第二列的模具的凹部。
75.体积
76.在一些实施方式中，第一隔室的体积大于第二隔室和第三隔室中的每一个。高度优选地，第一隔室是大尺寸的，从而容纳最大体积的基质处理组合物，第二隔室是小尺寸的，从而容纳最小体积的基质处理组合物，和第三隔室是中等尺寸的，从而容纳比第二隔室多但比第三隔室少的基质处理组合物。
77.优选具有最大体积的隔室的高度与具有最小体积的隔室的高度比在1:05至4的范围内。
78.体积可以根据用于制造胶囊的模具中相应空腔的体积方便地计算。体积包括液体组合物和气体。
79.在一些实施方式中，第一隔室体积≥3ml，合适地≥4ml、≥5ml、≥6ml或≥7ml。在一些实施方式中，第一隔室体积≤15ml、≤13ml、≤12ml、≤10ml或≤9ml。在一些实施方式中，中央隔室的体积在3至15ml、4至13ml、5至12ml、6至10ml或7至9ml的范围内。
80.在一些实施方式中，第二隔室体积≥1ml，合适地≥1.5ml、≥2ml、≥2.5ml或≥2.75ml。在一些实施方式中，第二隔室体积≤10ml、≤9ml、≤8ml、≤8.5ml或≤7ml。
81.在一些实施方式中，中央隔室的体积在1至10ml、1.5至9ml、2至8ml、2.5至8.5ml或2.75至7ml的范围内。
82.在一些实施方式中，第三隔室体积≥3ml，合适地≥4ml、≥4.5ml、≥5.5ml或≥6.5ml。
83.在一些实施方式中，第三隔室体积≤10ml、≤9ml、≤8.5ml、≤8ml或≤7.5ml。在一些实施方式中，中央隔室的体积在3至10ml、4至9ml、4.5至8.5ml、5.5至8ml或6至7.5ml的范
围内。
84.在一些实施方式中，总隔室体积(所有三个隔室的总体积)优选在10至36ml的范围内，更优选在12至30ml的范围内，进一步更优选在13至25ml的范围内。
85.在高度优选的实施方式中，第一隔室体积在5至12ml范围内；第二隔室体积在1.5至9ml范围内，第三隔室体积在4至9ml范围内。
86.优选地，第二和第三隔室的组合体积为第一隔室体积的0.8至2.3倍，更优选地为0.9至2倍。
87.每个隔室旨在容纳基质处理组合物和气体。
88.优选每个隔室填充至少60％体积的基质处理组合物，更优选72％，且最优选73％，进一步优选每个隔室填充达到至多95％，更优选90％，且最优选88％的隔室总体积。优选基质处理组合物填充每个隔室的体积在隔室总体积的70至95％，更优选72至90％，最优选73至88％的范围内。
89.优选每个隔室填充至少3％体积的气体，更优选7％，且最优选13％，进一步优选每个隔室填充达到至多30％，更优选28％和最优选25％的隔室总体积。优选气体填充每个隔室的体积在隔室总体积的3至30％，更优选7至28％，且最优选13至88％的范围内。
90.尺寸和形状
91.在一些实施方式中，三个隔室中的每一个在密封平面上方延伸使得沿垂直于密封平面的方向，每个隔室的该部分最远离密封平面。
92.在一些实施方式中，每个隔室在密封平面上方延伸≥4mm、≥6mm、≥7mm、≥8mm或≥9mm，并且适当地≤30mm、≤25mm或≤22mm，如在垂直于密封平面的方向上测量的。如另外所述的，术语“上方”和“下方”是相对而非绝对的术语，并因此而使用；此处它们可以理解为指垂直于密封平面的相对方向。
93.优选胶囊是长方体或六方体形状，更优选长方体形状。优选地长方体的长度和宽度范围为70到20mm，更优选60到30mm并且最优选55到35mm。进一步优选立方体的深度范围为7到30mm，更优选10到25mm并且最优选12到20mm。
94.三个隔室
95.在一些实施方式中，三个隔室中的每一个的面向外的边缘是弯曲的，合适地基本上是连续弯曲的。
96.在一些实施方式中，所述面向外的边缘的曲率和布置使得限定近似的假想圆。在一些实施方式中，每个隔室的每个面向外的边缘的至少主要部分的曲率基本上符合假想圆的曲率。
97.本文描述的隔室的构造可有助于在洗衣机中快速提供含有所有三个部分的基质处理组合物的洗涤液。具体来说，当大致平放在洗衣机滚筒中的例如脏衣物顶部时，在洗涤循环开始时由滚筒(部分)装填水引起的随后水位上升可能会导致液体组合物的所有三个部分从各自的隔室同时溶解和/或分散。即使以其他方式将水引入滚筒中，很可能所有三个隔室都将与最近引入的水接触，从而所有三个隔室及其内容物的溶解和分散几乎同时开始。类似地，对于那些在填充阶段滚筒移动以搅动衣物的洗涤循环，即使翻转，胶囊也会将所有三个隔室都暴露在水中。
98.本文描述的构造的另一个优点是仅需要两片水溶性膜来提供三个隔室。此外，对
于三个隔室中的每一个，呈现明显更大的表面积，使得与例如需要三层水溶性膜的胶囊和/或隔室具有共同的壁或大量表面(该壁或表面不接触水，从而导致在使用中组合物和壁材料的溶解和/或分散较慢和/或不均匀)的情况相比，可以实现更快速的溶解。
99.水溶性膜
100.如本文所述的，使用两个水溶性膜来制造胶囊：将第一膜施加到模具的空腔以形成凹部，将凹部填充基质处理组合物和气体，并且将第二膜施加到填充的凹部，以将基质处理组合物密封在其中并由此形成隔室。
101.在一些实施方式中，第一膜厚度(热成型前)为50至150微米、60至120微米或80至100微米。在胶囊制造后，第一膜的平均厚度通常为30至120微米，或50至100微米，且更优选70至100微米。
102.第二膜通常与用于第一膜的类型相似，但优选稍薄一些。因此，在一些实施方式中，第二膜比第一膜薄。在一些实施方式中，第一膜的厚度与第二膜的厚度之比为1:1至2:1。
103.优选第二膜厚度(热成型前)为20至100微米、50至90微米或60至85微米。
104.优选水溶性膜包含聚乙烯醇或聚乙烯醇衍生物。这种膜材料可以例如通过吹塑或浇铸工艺生产。
105.水溶性膜还可含有增塑剂、消泡剂、抗氧化剂、表面活性剂、香料等。
106.密封网
107.优选密封网包括总体上是环形或正方形的密封网，该密封网涵盖优选在密封平面中优选沿圆周方向一个接一个地定位的所有三个隔室。
108.将两片水溶性膜密封在一起以形成位于密封平面上的密封网，从而形成密封网，该密封网包括外周密封裙部(优选为涵盖所有三个隔室的总体环形或正方形的密封网)，隔室之间的隔室间密封网(从而将隔室彼此隔开)和中央密封网，其中隔室间密封网的平均宽度在0.3至3mm的范围内。
109.外周密封网
110.在一些实施方式中，外周密封网或裙部具有≤1500mm2、≤1400mm2、≤1300mm2、≤1200mm2、≤1100mm2或≤1000mm2的面积。由于本文所述的原因，即减少浪费并降低不期望的残留的可能性，以及改善的消费者感知和操作体验，较小的裙部面积(也称为凸缘面积)是理想的。
111.在一些实施方式中，裙部的最大宽度≤12mm、≤10mm、≤9mm、≤8mm或≤7mm。在胶囊周缘的任何一个位置处，外周密封网的宽度是在所述位置处限定环形网的内边缘的隔室最外边缘与在所述位置处外周网的最外边缘之间的距离，其在从密封平面中的胶囊中心延伸至所述最外边缘的假想线上径向地测量。
112.虽然出于美学和性能原因需要较窄的裙部，但提供稳固的密封仍然很重要，且因此在一些实施方式中，外周密封网的最大宽度≥1mm、≥2mm或≥3mm。
113.在外周密封网的面向外的边缘是六边形的实施方式中，沿六边形每一侧的至少主要部分的环形密封网的宽度合适地为≤7mm、≤6mm、≤5mm或≤4mm。六边形每侧的所述主要部分适当地为六边形侧边长度的至少55％，优选至少60％。这样，环形密封网(裙部)的宽度围绕胶囊的大部分周边可以是窄的，进一步有助于向消费者提供令人愉悦的触觉和视觉提
示，以及最小化使用的水溶性膜的量。
114.在外周密封网的面向外的边缘是正方形的实施方式中，合适地，正方形每一侧的环形密封网的宽度≤7mm、≤6mm、≤5mm或≤4mm。
115.实际上，更普遍地且与外周密封网的面向外的边缘的形状无关，优选对于胶囊周边的主要部分，外周密封网的宽度≤7mm、≤6mm、≤5mm或≤4mm。合适地，胶囊周边的所述主要部分至少是周长的55％，优选至少60％。
116.在一些实施方式中，外周密封网的面向外的边缘是正方形或六边形。六边形可以是规则的或不规则的六边形。六边形适当地是正六边形(所有侧边具有相等的长度)。
117.外周密封网或裙部限定了胶囊的外周并因此为胶囊提供了诸如正方形或六边形的形状。
118.在一些实施方式中，六边形每一侧的边长≥20mm、≥25mm、≥28mm、≥30mm、≥32mm、≥34mm、≥35mm或≥37mm。在一些实施方式中，六边形每一侧的边长≤50mm、≤45mm、≤43mm、≤41mm或≤40mm。
119.在一些实施方式中，每一侧的边长在30mm到45mm、32mm到42mm或35mm到40mm的范围内。
120.如上所述，六边形适当地是正六边形，并且在一些实施方式中，正六边形具有在37mm到42mm范围内的边长，例如约39mm。
121.还设想了其他形状，例如正方形、圆形和椭圆形。
122.密封宽度
123.隔室之间的隔室间密封网用于将隔室彼此分开。密封宽度是不同隔室或隔室覆盖区之间的密封网空间，且对于将隔室一起保持在密封平面中是重要的。
124.优选地隔室间密封网的平均密封宽度≤5mm、≤4mm、≤3.5mm或≤3mm。进一步优选外周密封网的密封宽度≥0.2mm、≥0.3mm、≥0.4mm、≥0.5mm、≥0.6mm、≥0.7mm。优选地平均密封宽度在0.7至5mm的范围内，更优选在0.3至5mm的范围内，进一步更优选在0.3至4mm，更优选在0.4至3.5mm，更优选在0.5至3mm，且最优选0.7mm到3mm的范围内。
125.表面延伸比
[0126]“表面延伸比”是密封平面上方膜的表面积与位于密封平面中的隔室覆盖区表面积之比。平均表面延伸比是三个隔室的平均表面延伸比。观察到表面延伸比在单位剂量胶囊的质量和功效中起着重要作用。
[0127]
优选地平均表面延伸比≤4.5、≤4、≤3或≤2.8。进一步优选外周密封网的密封宽度≥0.8、≥1、≥1.5、≥1.7、≥1.8、≥2。优选平均表面延伸比在0.8至4的范围内，更优选在1至4.5的范围内，进一步更优选在1.5至4的范围内，再更优选1.5至3，甚至更优选1.8至3和最优选2至2.8。
[0128]
覆盖区面积
[0129]
覆盖区面积是密封平面上被相应隔室的足迹覆盖的面积。
[0130]
发明人惊讶地发现，将第二和第三隔室的组合覆盖区面积保持在第一隔室覆盖区面积的0.8至2.5倍比具有基本相等尺寸的隔室或随机选择覆盖区具有许多优势。可以看出，根据本发明的单位剂量胶囊在生产、运输和消费者使用过程中非常稳定，因为胶囊更坚固，同时胶囊获得了适当的性能，以在洗涤循环期间的恰好适当时间释放隔室的内容物。观
察到，偏离根据本发明的覆盖区尺寸设计会导致不令人满意的洗涤结果，并且如果第二和第三隔室的组合覆盖区面积小于第一隔室覆盖区面积的0.8倍或大于第一隔室覆盖区面积的2.5倍，则所得胶囊为非常易发生折叠的松软胶囊，从而导致泄漏和破损以及不良的洗涤结果。
[0131]
优选第二和第三隔室的组合覆盖区面积是第一隔室覆盖区面积的≤3、≤2.8、≤2.5或≤2.3倍。进一步优选第二和第三隔室的组合覆盖区面积是第一隔室覆盖区面积的≥0.8、≥1、≥1.3、≥1.5倍。优选第二和第三隔室的组合覆盖区面积与第一隔室的覆盖区是组合的第二和第三隔室的覆盖区面积的0.8至3.0倍，更优选0.8至2.8倍，最优选0.8至2.5倍。
[0132]
热成型工艺
[0133]
本发明还提供了产生用于处理基质的单位剂量胶囊(101)的方法，该方法包括以下步骤：
[0134]
a.将第一片水溶性聚乙烯醇膜放置在具有多组空腔的模具上，每组包括沿圆周方向一个接一个地布置在密封平面上的三个空腔，使得第二和第三隔室的组合覆盖区面积为第一隔室覆盖区面积的0.8至2.5倍；
[0135]
b.对膜加热并施加真空以将膜模塑到空腔中，并将其保持定位，从而在膜中形成三个凹部；第一凹部、第二凹部和第三凹部，这三个凹部通过膜与相应的侧面凹部连接；
[0136]
c.将基质处理组合物的三个不同部分填充到三个凹部中，这三个部分一起形成完全的基质处理组合物；
[0137]
d.将第二片膜跨形成的凹部密封到第一片膜上以形成密封网，该密封网包括外周密封裙部和隔室间密封网；和
[0138]
e.在胶囊之间切割，从而形成一系列的三隔室胶囊，每个胶囊在三个隔室中含有基质处理组合物的一个部分。
[0139]
如本文所讨论的，优选的是切割(步骤(e))适当地包括根据六边形或正方形切割模式的切割。在一些实施方式中，该步骤包括提供配置成提供对应于六边形的六个边或正方形的四个边中的每一个的同时或顺序切割的切割器。在一些实施方式中，切割器具有3对平行刀片以实现六边形相对侧的相应对的切割或具有2对平行刀片以实现正方形相对侧的相应对的切割。
[0140]
密封可以通过任何合适的方法进行，例如热封、溶剂密封或uv密封。特别优选的是水密封。水密封可以通过在将第二片膜密封到第一片膜以形成密封区域之前将水分施加到第二片膜上来进行。
[0141]
优选的热成型过程使用旋转滚筒，其上安装有成型空腔。使用这种滚筒的真空热成型机可从cloud llc获得。根据本发明的胶囊也可以通过在空腔区段的线性阵列上热成型来制造。适用于该工艺类型的机器可从hoefliger获得。以下示例性描述集中于旋转型工艺。本领域技术人员将理解如何在无需创造性努力的情况下使其适应于采用线性阵列工艺。
[0142]
基质处理组合物
[0143]
基质处理组合物可以是任何类型的清洁组合物，其中希望的是在水溶性胶囊中提供其剂量。单位剂量胶囊包含基质处理组合物的三个不同部分。所有三个部分优选是液体。
[0144]
用于本发明的可以分成不同组分的合适的基质处理组合物包括意图用于洗衣(织物清洁、软化和/或处理)或洗碗机的那些。优选的是洗衣组合物，特别是洗衣清洁组合物。
[0145]
三隔室胶囊包含基质处理组合物的三个不同部分，它们在组合时构成完全的基质处理组合物。这意味着基质处理组合物的每个部分的制剂在其物理形式(例如粘度)、其组成或其颜色方面是不同的。有时在基质处理组合物的各部分之间仅具有微小差异(例如，颜色、香味等)就足够了。然而，通常，具有明显的差异将是有利的。
[0146]
任一个隔室可以包含螯合剂、酶、漂白催化剂、香料、助洗剂等，而其他隔室可以填充液体，更优选基质处理组合物。填充是指隔室容纳液体和气体。由于其可压缩性，气泡的存在提供了对隔室压缩的一些保护。气体优选是在制造期间被截留在隔室中的空气。
[0147]
含液体隔室通过如本文所述的密封网来分隔开。
[0148]
优选的液体具有100至1000cps范围内的粘度，更优选200至800，进一步优选在250至700的范围内，且最优选在300至600的范围内。
[0149]
每个隔室中的液体组合物优选具有低于20wt％的低水含量，更优选0.5至18wt％的水，最优选1至17wt％。
[0150]
表面活性剂
[0151]
基质处理组合物可包含一种或多种有机表面活性剂。许多合适的清洁剂活性化合物是可获得的并且在文献中有充分描述，例如，schwartz、perry和berch的“surface-active agents and detergents”，第i和ii卷。有机表面活性剂可以是阴离子(皂或非皂)、阳离子、两性离子、两性、非离子的或这些中的两种或更多种的混合物。优选的有机表面活性剂是皂、合成的非皂阴离子和非离子化合物的混合物，任选地具有两性表面活性剂。
[0152]
阴离子表面活性剂的存在量可以为基质处理组合物的0.5至50wt％，优选2wt％或4wt％至30wt％或40wt％。合适的实例包括烷基苯磺酸盐，特别是烷基链长为c5-c15的直链烷基苯磺酸钠；烯烃磺酸盐；烷烃磺酸盐；二烷基磺基琥珀酸盐；和脂肪酸酯磺酸盐。
[0153]
合适的非离子表面活性剂化合物特别地包括具有疏水基团和反应性氢原子的化合物(例如脂族醇、酸、酰胺或烷基酚)与环氧烷烃(尤其是环氧乙烷)的反应产物。具体的非离子表面活性剂化合物是烷基(c8-22)酚-环氧乙烷缩合物、直链或支链脂族c8-20伯醇或仲醇与环氧乙烷的缩合产物以及由环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺的反应产物缩合制得的产物。
[0154]
在织物洗涤基质处理组合物中，这些有机表面活性剂优选占清洁剂组合物的5-50wt％。在洗碗机组合物中，有机表面活性剂可能占清洁剂组合物的0.5至8wt％，并且优选由单独的非离子表面活性剂或非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的混合物组成。
[0155]
助洗剂和螯合剂
[0156]
基质处理组合物可含有所谓的洗涤助洗剂，其用于除去或隔离水中的钙和/或镁离子。可以将可溶性助洗剂添加到液体组合物中。例如柠檬酸钠或可溶性螯合剂，例如dequest 2066，其也可有助于稳定液体。
[0157]
助洗剂或螯合剂材料优选是完全可溶的以消除织物上不需要的和难看的残留物的可能性。因此，碱金属铝硅酸盐不是有利的。
[0158]
非磷水溶性清洁助洗剂可以是有机的或无机的。可能存在的无机助洗剂包括碱金属(通常为钠)碳酸盐；而有机助洗剂包括多羧酸聚合物，如聚丙烯酸酯、丙烯酸/马来酸共
聚物和丙烯酸膦酸酯、单体多羧酸，如柠檬酸盐、葡糖酸盐、氧联二琥珀酸盐(oxydisuccinates)、甘油单、二和三琥珀酸酯、羧甲基氧基琥珀酸盐、羧甲氧基丙二酸盐、吡啶二羧酸盐和羟乙基亚氨基二乙酸盐。由于抑制聚乙烯醇溶解的方式，电解质(如碳酸钠)不是优选的。
[0159]
漂白剂体系
[0160]
基质处理组合物可含有漂白剂体系。这优选由空气漂白催化剂组成。例如，催化剂是与选自fe(ii)和fe(iii)的过渡金属络合的式(i)的配体，
[0161][0162]
其中r1和r2独立地选自：
[0163]
c1-c4烷基，
[0164]
c6-c10-芳基，和
[0165]
能够与过渡金属配位的含有杂原子的基团，其中r1和r2中的至少一个是含杂原子的基团；优选r1或r2中的至少一个是吡啶-2-基甲基。更优选，催化剂是其中r1是吡啶-2-基甲基的催化剂。最优选r1是吡啶-2-基甲基和r2是甲基；
[0166]
r3和r4独立地选自氢、c1-c8烷基、c1-c8-亚烷基-o-c1-c8-烷基、c1-c8-亚烷基-o-c6-c10-芳基、c6-c10-芳基、c1-c8-羟烷基和-(ch2)nc(o)or5；
[0167]
其中r5独立地选自：氢、c1-c4-烷基，n为0至4，及其混合物；优选r3＝r4＝-c(o)ome，和每个r独立地选自：氢、f、cl、br、羟基、c1-c4-烷基-o-、-nh-co-h、-nh-co-c1-c4-烷基、-nh2、-nh-c1-c4-烷基和c1-c4-烷基；优选每个r是氢，
[0168]
x选自c＝o、-[c(r6)2]
y-，其中y为0至3，优选为1，每个r6独立地选自氢、羟基、c1-c4烷氧基和c1-c4烷基，优选x是c＝o。
[0169]
最优选催化剂是具有结构(ii)的([fe(n2py3o)cl]cl)：
[0170][0171]
也称为铁(1 )，氯[rel-1,5-二甲基(1r,2s,4r,5s)-9,9-二羟基-3-甲基-2,4-二(2-吡啶基-kn)-7-[(2-吡啶基-kn)甲基]-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷-1,5-二羧酸-kn3,
kn7]-，氯化物(1：1)，(oc-6-63)[cas登记号478945-46-9]。
[0172]
为了避免可能的成分放气，优选避免在胶囊中使用过酸盐或过酸漂白物质。
[0173]
更多任选成分
[0174]
可以在组合物中使用去污酶。
[0175]
该组合物还可含有荧光剂(荧光增白剂)，例如tinopal(商标)dms或tinopal cbs，可自ciba-geigy ag，basel，瑞士获得。tinopal dms是4,4'-双(2-吗啉代-4-苯胺基-s-三嗪-6-基氨基)二苯乙烯二磺酸二钠；和tinopal cbs是2,2'-双-(苯基苯乙烯基)二磺酸二钠。
[0176]
存在有机表面活性剂时，有利地包括消泡材料；尤其是如果基质处理组合物主要用于前装滚筒式自动洗衣机。皂是合适的消泡剂。
[0177]
可任选用于本发明的洗衣基质处理组合物中的其它成分包括抗再沉积剂(如羧甲基纤维素钠、直链聚乙烯吡咯烷酮和纤维素醚，如甲基纤维素和乙基羟乙基纤维素)、织物柔软剂、香料；以及着色剂或有色斑点(coloured speckle)。
[0178]
胶囊的使用
[0179]
本文所述的胶囊适用于清洁方法，适当地洗衣方法。因此，本发明的再一方面提供了如本文所述的胶囊在清洁方法(合适地洗衣方法)中的用途。适当地，该方法包括在开始洗涤循环之前将胶囊放置在洗衣机的滚筒中。
[0180]
单位剂量胶囊特别适用于(织物)洗衣机和洗碗机以及其他应用。它们还可用于手动洗衣和餐具洗涤操作中。在使用中，根据本发明的胶囊优选且方便地直接放入将形成洗涤液的液体中或放入将要引入这种液体的区域中。胶囊与液体接触时溶解，从而从单独的隔室释放基质处理组合物并使它们形成所需的洗涤液。
[0181]
该胶囊的一个特别的优点是它们可以可选地放入自动洗衣机中存在的类型的分配抽屉中，其中水流过该抽屉。令人惊讶的是，发现胶囊有效地从这种抽屉中分配。
[0182]
含有胶囊的包装
[0183]
本文所述的单位剂量胶囊可以在任何合适的包装中提供，例如盒子或其他容器。因此，本发明的再一个方面提供了含有多个如本文所述的胶囊的包装。
[0184]
制备胶囊的方法
[0185]
本文所述的单位剂量胶囊可通过任何合适的方法制备，并且特别是通过本文所述的方法制备。因此，本发明的再一个方面提供了制备如本文所述的胶囊的方法。
[0186]
通过制备方法获得的胶囊
[0187]
本发明的再一个方面提供了通过如本文所述的制备所述胶囊的方法获得的单位剂量胶囊。
[0188]
模具/空腔区段
[0189]
本文描述了模具或空腔区段，且其特征在于具有配置成提供本文所述的单位剂量胶囊的空腔。因此，本发明的再一个方面提供了用于制备如本文所述的胶囊的模具或空腔区段，其特征在于模具或空腔区段的空腔配置成产生那些胶囊的隔室的形状和构型。
[0190]
优选提供了用于制备如本文所述的胶囊的方法或用于安装到如本文所述的旋转圆柱形滚筒的旋转表面上的模具，其中该模具包括一组的三个空腔，其优选沿圆周方向一个接一个地优选在密封平面中定位，并且其中该模具是六边形的以便允许多个相同模具嵌
合，从而形成嵌合的模具阵列。
[0191]
具有六边形模具/空腔区段的阵列的滚筒
[0192]
如本文所述的，胶囊及相关的模具/空腔区段的六边形形状允许在排列在表面上时嵌合，并且随之使水溶性膜的浪费最小化。因此，本发明的再一个方面提供了旋转圆柱形滚筒，其包括如本文所述的六边形模具或空腔区段的阵列。
[0193]
在一些实施方式中，该旋转圆柱形滚筒具有外表面，该外表面在使用中是沿处理方向旋转的旋转表面，其中该外表面具有安装在其上的模具阵列，每个模具具有六边形形状，模具被嵌合以使得每个六边形形状的模具具有一对垂直于加工方向对齐的相对侧边。
[0194]
在胶囊生产中六边形切割模式的使用
[0195]
本文描述了六边形胶囊及其生产。因此，本发明的再一个方面提供了在多隔室的、合适地单位剂量胶囊的制备中六边形切割模式的用途。
[0196]
多个方面的组合
[0197]
本文描述了多个提案和方面，这些提案和方面旨在被组合以实现改进的或累积的益处。因此，任何一个方面可以与任何其他方面组合。类似地，与任何一个方面相关联的任选特征可以应用于任何一个其他方面。
[0198]
附图详述
[0199]
现在将参考以下非限制性实施方式并参考附图进一步描述本发明，其中：
[0200]
现在将依次讨论每张图。
[0201]
图1是根据本发明的胶囊的透视图。图1示出了根据本发明的胶囊。图1中示出了x、y和z方向上的坐标轴以帮助解释胶囊的特征的相对布置。实际上，这里讨论图1以帮助理解随后对本发明的三隔室胶囊的形状和构型的讨论。图1的胶囊101包括第一隔室102、第二隔室103和第三隔室104。三个隔室沿跨胶囊的宽度方向(x方向)在中心轴周围排列在密封表面上，并且沿圆周方向一个接一个地定位。三个隔室102、103、104中的每一个是细长的，因为它具有大于其宽度(x方向)的长度(y方向)。每个隔室的长轴位于y方向上。
[0202]
密封网105是在胶囊制造过程中由融合(例如热成型)第一和第二片水溶性膜而形成的。密封网105包括位于x-y平面且在本文中称为密封平面中的环形密封网或裙部106。密封网105包括隔室间密封网1024、1034、1023和中央密封网10234。整个本发明中限定的平均密封宽度优选是隔室间密封网的宽度。
[0203]
三个隔室102、103、104中的每一个在密封平面的上方和下方(z方向)类似地延伸。
[0204]
因此，本文提及特征的宽度(例如隔室的宽度)是指x方向上的维度，其平行于密封(x，y)平面。本文提及特征的长度(例如隔室的长度，或隔室的长度方向或长轴)是指y方向上的维度(方向，轴)。本文提及特征的深度，或者特征在“上方”或“下方”延伸，是指在z方向上的维度(方向，轴)，即垂直于密封平面(x-y平面)。当然，术语“上方”、“下方”、“向上”、“向下”等是相对而非绝对的术语，并且它们在本文中相应地使用并且有助于理解。
[0205]
图2是根据本发明并且与图1中讨论的相同的胶囊的俯视图。
[0206]
图3是沿图1中的线ii-ii截取的图1中所示胶囊的横截面图；说明了根据本发明的另外的胶囊101，该胶囊很大程度上与图1中所示的胶囊相同。
[0207]
该胶囊101包括三个不连续的隔室102、103、104，其中每个隔室限定相应的基本上不透液的且气密地密封的室，意图容纳基质处理组合物。三个隔室布置在密封平面中并且
沿圆周方向一个接一个地定位。
[0208]
可以理解的是，每个隔室102、103、104在上层和下层的pva膜之间限定，并通过两层膜在其周围的融合而围绕其相应的周缘密封。更具体地并且参照图3，可注意到，上和下膜层围绕三个隔室融合在一起以形成围绕所有隔室102、103、104延伸的总体环形的网108，并且其具有六边形外边缘109，如通过前述切割过程所确定的。上和下膜层也融合在一起以形成一对薄的附加网1024、1034、1023和10234，其与环形网508一体形成并且以彼此间隔的关系延伸穿过胶囊101。每个附加网1024、1034、1023和10234用于将三个隔室彼此隔开。密封网1024分隔102和104隔室，密封网1034分隔103和104隔室，密封网1023分隔102和103隔室且密封网10234形成中央密封部分，隔室102、103和104围绕其布置。
[0209]
如从图5最清楚地看到的，第一隔室502明显大于两个隔室103和104。第二隔室103是小的和隔室104是中等大小的隔室。在所示的特定实施方式中，第一隔室102被配置成比两个侧面隔室103、104中的每一个容纳更大体积的基质处理组合物。
[0210]
如从图5最清楚地显示的，隔室具有球根状末端部分和渐细末端部分。三个隔室102、103和104是具有渐细顶部部分、底部的球根状部分以及凹入和凸出侧面的泪滴形状。看到第一隔室102具有液滴形，其具有渐细端部顶部，底部的球根状部分、面向胶囊中心轴的凹入凹部和面向胶囊外周的凸出部；将第二隔室103成形为符合且至少部分地位于第一隔室102的凹入凹部中，且因此第三隔室104定位为使得至少部分地容纳第一隔室102的球根状部分。
[0211]
现在转向考虑图4，以侧面轮廓显示了胶囊101。
[0212]
生产
[0213]
图5显示了用于热成型第一膜以制造本发明的单位剂量胶囊的模具或空腔区段501。模具501具有六边形形状(限定六边形的六个相等长度的外周侧壁605)，这允许其在相同模具的六边形阵列中嵌合。看到第一模具502具有液滴形，其具有渐细端部顶部、底部的球根状部分、面向胶囊中心轴的凹入凹部和面向胶囊外周的凸出部；将第二模具503成形为符合且至少部分地位于第一隔室模具502的凹入凹部中，且因此第三模具504定位以使得至少部分地容纳第一隔室模具502的球根状部分。每个空腔设置有多个可以对其施加真空的管道(未示出)。
[0214]
配制第一隔室的组合物，包括提供合适的染料，以提供绿色。配制第二隔室的组合物，包括提供合适的染料，以提供粉色。配制第三隔室的组合物，包括提供合适的染料，以提供蓝色。本文中确定的颜色仅是为了示例的目的，且在适当的情况下可以使用任何合适颜色的染料。
[0215]
填充站提供三个填充喷嘴，其各自访问该三个隔室。