ES2334436T3

ES2334436T3 - Envase soluble en agua.

Info

Publication number: ES2334436T3
Application number: ES03013108T
Authority: ES
Inventors: David Brian Edwards; William John Mccarthy; Patricia Richardson
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: RO118946B1; ID30482A; CA2360804A1; ZA200105052B; ES2186595T3; US20020033004A1; GB9906175D0; DE60004976D1; ATE248758T1; DE60004976T2; DE1161382T1; EP1361172B1; BR0009049A; EP1314654A2; DE60043162D1; TR200102519T2; AU3425600A; EP1314654A3; EP1161382A1; EP1161382B1

Abstract

Un envase soluble en agua, que contiene un detergente para el lavado de ropa para su liberación al disolverse el envase, caracterizado porque: - el envase tiene una parte de cuerpo para contener el fluido de detergente para el lavado de ropa que comprende una primera lámina de un material soluble en agua termoconformado para formar una pared de cuerpo de la parte de cuerpo, y una segunda lámina de material soluble en agua superpuesta sobre la primera lámina y sellada a la misma a lo largo de una región continua de las láminas superpuestas para formar una pared de base generalmente rectangular o cuadrada de la parte de cuerpo, - la parte de cuerpo del envase tiene generalmente forma de cúpula, - las láminas primera y segunda de material soluble en agua comprenden un poli(alcohol vinílico) o un derivado de poli(alcohol vinílico), - la altura máxima de la pared de cuerpo por encima de la pared de base es menor que o igual a la anchura máxima de la pared de base, - el detergente para el lavado de ropa es un líquido o gel que tiene una viscosidad de entre 0,1 y 1 Pa.s (100 y 1000 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s-1.

Description

Envase soluble en agua.

Introducción

La invención se refiere a un envase soluble en agua según la reivindicación 1, a un proceso para producir un envase soluble en agua, y a un proceso para el lavado de ropa.

Las composiciones de detergente para el lavado de ropa a máquina se proporcionan de muchas formas. Probablemente, la forma más frecuente de detergente para el lavado de ropa es en gránulos o polvo de lavado. Un problema con el uso de estas formas de detergente es que es necesario dosificar el producto necesita en la máquina de modo que el detergente se disuelva rápida y completamente en el agua de lavado de la máquina sin entrar en contacto con la ropa en forma sólida. A este respecto se han propuesto muchos dispositivos de dosificación que tratan de superar este problema. Un dispositivo de este tipo dado a conocer en las patentes europeas n^{os} 0343070 y 0343069 enseña el uso de una media de material textil flexible que contiene el detergente particulado en la máquina, siendo el material textil de la media permeable al agua de modo que permite que el agua entre en la media y saque el detergente de la media a través de las paredes de material textil en forma de disolución acuosa. Más recientemente se han propuesto formas de dosis unitarias de detergente en forma de pastillas comprimidas de polvo de detergente. Un problema que se encuentra con la provisión de pastillas de detergente es que es necesario que las pastillas sean suficientemente fuertes para resistir el almacenamiento y el transporte, aunque suficientemente débiles para disgregarse y disolverse rápidamente en la lavadora. Un problema adicional es la necesidad de evitar que las patillas "se fijen" en la puerta y entre los tambores de las lavadoras convencionales.

Más recientemente estos problemas se han tratado mediante la provisión de pastillas de detergente que tienen disgregantes químicos específicos que permiten la rápida disgregación de las pastillas en el entorno acuoso de una lavadora, y mediante la provisión de bolsas de red de ajuste holgado que ayudan a la disgregación de las pastillas y evitan la "fijación". Sin embargo, ya que muchas de las pastillas de detergente actuales contienen lejía y otras sustancias irritantes, sigue existiendo el problema del manejo de las pastillas.

Desde hace algún tiempo se conoce la provisión de composiciones de detergente en películas solubles en agua. La mayoría de los documentos referentes a este objeto describen envolturas de película soluble en agua formadas usando una ruta de conformado-llenado-sellado vertical (VFFS). Un problema con las envolturas producidas usando este método de VFFS es que, debido a las limitaciones del proceso, las envolturas resultantes tienen juntas herméticas que incorporan puntos débiles definidos donde las juntas herméticas solapan en las esquinas. Esto da como resultado envolturas que se corrompen fácilmente como resultado de impactos experimentados durante el transporte. En un intento de superar los problemas asociados con tales envolturas de VFFS, la solicitud de patente europea nº 0608910 describe envases solubles en agua termoconformados para composiciones pesticidas. Aunque esta memoria descriptiva intenta proporcionar una solución al problema de las juntas herméticas débiles, los envases del documento EP-A-0608910 tienen otros puntos débiles y están diseñados específicamente para contener composiciones pesticidas. El documento US 4973416 da a conocer un envase soluble en agua según el preámbulo de la reivindicación 1.

El envasado y el transporte de envases solubles en agua que contienen sustancias fluidas someten a los envases formados a fuerzas de impacto considerables. Un problema particular es que cuando varios envases de este tipo se envasan de manera holgada en un contenedor mayor que entonces se transporta, las fuerzas de impacto experimentadas por los envases dentro del contenedor pueden ser grandes. La dificultad es que en una situación de este tipo basta con que se rompa un envase en el contenedor mayor para que se estropee todo el producto en lo que se refiere al consumidor, debido a que el contenido fluido del envase roto puede gotear sobre cualquier envase no roto. Es probable que la confianza del consumidor en un producto se vea seriamente dañada por un acontecimiento de este tipo. El problema de minimizar la rotura hasta un nivel aceptable es particularmente agudo en el área de los detergentes para el lavado de ropa y otros productos de consumo doméstico y no se ha solucionado hasta ahora.

Un objeto de la invención es superar al menos algunas de las desventajas anteriores. Un objeto particular de la invención es proporcionar un envase soluble en agua que contiene una sustancia fluida para su liberación al disolverse el envase, envase que tiene una mayor resistencia a la rotura en comparación con envases solubles en agua
conocidos.

Exposición de la invención

Según la invención, se proporciona un envase soluble en agua según la reivindicación 1, un proceso para producir un envase soluble en agua y un proceso para el lavado de ropa.

Preferiblemente, la pared de cuerpo termoconformada de un envase según la invención es de espesor sustancialmente uniforme. Por "sustancialmente uniforme" se quiere decir que en cualquier punto medido el espesor de la película termoconformada es preferiblemente menor que aproximadamente el \pm25%, incluso más preferiblemente menor que aproximadamente el \pm20% y lo más preferiblemente menor que aproximadamente el \pm15%, diferente del espesor original del termoconformado previo de la película.

Preferiblemente, la película tiene un espesor de entre 10 y 1000 micras. Más preferiblemente la película tiene un espesor de entre 20 y 80 micras, lo más preferiblemente entre 40 y 60 micras.

En un proceso preferido, la primera lámina de material soluble en agua se termoconforma por medio de una placa de calentamiento. Preferiblemente, la lámina de material soluble en agua entra en contacto íntimo con la placa de calentamiento, normalmente aplicando un vacío entre la placa de calentamiento y la lámina de material soluble en agua. Generalmente, el vacío aplicado será menor de 6000 Pa (0,6 bar). Alternativamente, la lámina puede hacerse entrar en contacto con la placa de calentamiento mediante soplado. La lámina de termoconformado puede sacarse de la placa de calentamiento mediante soplado o aspiración y hacia un molde con forma de cúpula adecuado. En un aspecto de la invención, el proceso incluye una etapa adicional de, antes de la adición de la sustancia fluida, aplicar un vacío a la pared de cuerpo termoconformada para mantener la forma de la parte de cuerpo al menos hasta después de la etapa de termosellado.

Descripción detallada de la invención

Los envases de la invención se ilustran con referencia a los dibujos en los que:

Las figuras 1a, 1b, 1c y 1d muestran diferentes vistas de un primer envase según la invención en el que la pared de base de la parte de cuerpo es circular.

Las figuras 2a, 2b, 2c y 2d muestran diferentes vistas de un segundo envase según la invención en el que la pared de base de la parte de cuerpo es cuadrada.

Las figuras 3a, 3b, 3c y 3d muestran diferentes vistas de un tercer envase según la invención en el que la pared de base de la parte de cuerpo es ovalada.

Las figuras 4a, 4b, 4c y 4d muestran diferentes vistas de un cuarto envase según la invención en el que la pared de base de la parte de cuerpo es triangular.

Las figuras 5a, 5b, 5c y 5d muestran diferentes vistas de un quinto envase según la invención en el que la pared de base de la parte de cuerpo es rectangular.

Ejemplo

En este ejemplo se describe un proceso de termoconformado en el que se producen varios envases según la invención a partir de dos láminas de material soluble en agua. A este respecto se forman rebajes en la lámina usando una matriz de conformación que tiene una pluralidad de cavidades con dimensiones correspondientes generalmente a las dimensiones de los envases que van a producirse. Además, se usa una única placa de calentamiento para termoconformar la película por todas las cavidades y, del mismo modo, se describe una única placa de sellado.

Una primera lámina de película de poli(alcohol vinílico) se embute sobre una matriz de conformación de modo que la película se coloca sobre la pluralidad de cavidades de conformación en la matriz. Cada cavidad tiene generalmente forma de cúpula teniendo un borde redondo, curvándose los bordes de las cavidades adicionalmente para eliminar cualquier borde afilado que pudiera dañar la película durante las etapas de conformado o sellado del proceso. Cada cavidad incluye además una pestaña circundante elevada. Con el fin de maximizar la resistencia del envase; la película se suministra a la matriz de conformación en una forma libre de pliegues y con tensión mínima. En la etapa de conformado, se calienta la película hasta de 100 a 120ºC, de manera preferible aproximadamente 110ºC, durante hasta 5 segundos, de manera preferible aproximadamente 700 microsegundos. Se usa una placa de calentamiento para calentar la película, placa que se sitúa para superponer la matriz de conformación. Durante esta etapa de precalentamiento, se introduce un vacío de 0,5 MPa (0,5 bar) a través de la placa de precalentamiento para garantizar el contacto estrecho entre la película y la placa de precalentamiento, garantizando este contacto íntimo que la película se calienta de manera equitativa y uniforme (la magnitud del vacío depende de las condiciones de termoconformado y del tipo de película usada, sin embargo, en el presente contexto se encontró que un vacío menor de 0,6 MPa (0,6 bar) era adecuado). Un calentamiento no uniforme da como resultado un envase conformado que tiene puntos débiles. Además del vacío, es posible soplar aire contra la película para forzarla a entrar en contacto íntimo con la placa de precalentamiento.

La película termoconformada se moldea en las cavidades sacando la película mediante soplado de la placa de calentamiento y/o aspirando la película hacia las cavidades formando de ese modo una pluralidad de rebajes en la película que, una vez formados, se mantienen en su orientación termoconformada mediante la aplicación de un vacío a través de las paredes de las cavidades. Este vacío se mantiene al menos hasta que se sellan los envases. Una vez se forman los rebajes y se mantienen en su posición mediante el vacío, se añade la composición, en este caso un detergente líquido no acuoso, a cada uno de los rebajes. Entonces se superpone una segunda lámina de película de poli(alcohol vinílico) sobre la primera lámina a través de los rebajes llenados y se termosella a la misma usando una placa de sellado. En este caso la placa de termosellado, que generalmente es plana, funciona a una temperatura de aproximadamente 140 a 160ºC, y pone en contacto las películas durante de 1 a 2 segundos y con una fuerza de 8 a 30 kg/cm^{2}, preferiblemente de 10 a 20 kg/cm^{2}. Las pestañas elevadas que rodean cada cavidad garantizan que las películas se sellan entre sí a lo largo de la pestaña para formar una junta hermética continua. El borde curvado de cada cavidad está formado al menos parcialmente por un material deformable de manera elástica, tal como por ejemplo caucho de silicona. Esto da como resultado la aplicación de fuerza reducida en el borde interior de la pestaña de sellado para impedir un daño por calor/presión en la película.

Una vez sellados, los envases conformados se separan de la red de película de lámina usando medios de corte. En esta fase es posible liberar el vacío en la matriz y expulsar los envases conformados desde la matriz de conformación. De este modo, los envases se conforman, se llenan y se sellan mientras que están encajados en la matriz de conformación. Además pueden cortarse también mientras están en la matriz de conformación.

Durante las etapas de conformado, llenado y sellado del proceso, se controla la humedad relativa de la atmósfera en aproximadamente el 50% de humedad. Esto se hace para mantener las características de termosellado de la película. Cuando se manejan películas más delgadas, puede ser necesario reducir la humedad relativa para garantizar que las películas tengan un grado relativamente bajo de plastificación y por tanto sean más rígidas y más fáciles de
manejar.

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Determinación experimental de la forma óptima de envase i) Reducción de espesor de la película durante el termoconformado

El objetivo de este trabajo experimental era crear diferentes formas de envases termoconformados a partir del mismo material en las mismas condiciones con la misma profundidad de embutición y aproximadamente el mismo volumen.

Entonces se sometieron a prueba los envases conformados para determinar el espesor en puntos específicos usando un micrómetro. Entonces se compararon los resultados entre formas.

Las condiciones usadas fueron:

Película:: Poli(alcohol vinílico) (suministrado por Chris Craft con referencia CC8534)

Espesor:: 75 \mum

Volumen de cavidad:: Aproximadamente 30 ml

Condición atmosférica:: 17ºC, 46% de HR

Sensibilidad del micrómetro:: 5 \mum

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Puntos de medición

1

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La forma rectangular mostrada se usa solamente como ejemplo para mostrar los diversos puntos.

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Para un envase con forma de cúpula solamente los puntos A y E son los mismos. Los puntos B, C y D son todos equivalentes en la forma de cúpula y se representaron mediante el punto F a continuación.

2

Los resultados fueron tal como sigue:

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3

Estos resultados muestran que aunque la reducción del espesor tiene lugar siempre con el termoconformado:

a) para la forma de cúpula, la reducción del espesor es uniforme a lo largo de los puntos de prueba; y

b) la cúpula tiene un nivel inferior de reducción del espesor que los otros a lo largo de los puntos de prueba.

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ii) Pruebas de impacto

El objetivo de esta prueba era mostrar cualquier diferencia, que exista, entre la resistencia al impacto de la forma de cúpula y las otras formas.

Se usó una prueba de impacto con caída de dardo.

Se colocó la muestra de prueba sobre una superficie dura inmediatamente por debajo del dardo suspendido. Se dejó caer el dardo, golpeando la muestra en el centro. Entonces se examinó la muestra y se registró cualquier rotura o fuga. Si no había ninguna rotura o fuga, se sometió la muestra a impactos sucesivos, cada uno a una mayor altura del dardo, hasta que se produjo la rotura.

Se usaron tres formas de envase, todas del mismo material, relleno y peso y tamaños aproximados. Se repitió la prueba en ambos lados del envase (lado superior de la base y lado inferior de la base) y se sometieron a prueba varias réplicas y se tomó una media.

Antes de las pruebas se expusieron todas las muestras a las condiciones del lugar de la prueba durante 12 horas para alcanzar el equilibrio. Los detalles de la prueba fueron:

Dardo:: Superficie de impacto semiesférica lisa de 38 mm de diámetro

Altura de caída:: 615 mm

Superficie:: Placa no elástica lisa

Condiciones:: 20ºC, 70% de HR

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Se sometieron a prueba formas de cúpula, triángulo (es decir, pirámide triangular) y de cubo.

Cada envase se conformó a partir de poli(alcohol vinílico) suministrado por Chris Craft con referencia CC8534. El espesor de la película fue de 75 \mum.

Los resultados fueron tal como sigue:

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4

Los resultados anteriores muestran que la resistencia al impacto de la cúpula es mayor que la del cubo o el triángulo.

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iii) Prueba de envasado secundario

Esta prueba experimental se diseñó para establecer cualquier diferencia en la supervivencia al impacto entre envases con forma de cúpula y envases triangulares de un producto de detergente líquido cuando están contenidos múltiples envases en una caja de cartón duro.

Se colocaron aleatoriamente 22 envases con forma de cúpula según la invención, que contenían un detergente líquido para el lavado de ropa, en una caja de cartón duro. La caja estaba compuesta por material "de ondulación en M" de dimensiones 170 x 85 x 54 mm que tenía un peso lleno total de 609 g.

La caja se cerró mediante sellado y se sometió a una caída vertical de 1,2 m sobre una superficie plana dura en las dimensiones cortas.

Se repitió esta prueba para envases triangulares del mismo peso y película.

Los resultados de la prueba fueron que se encontró que 3 de los 22 envases con forma de cúpula tenían una pequeña cantidad de fuga pero con los envases triangulares, 7 de los 22 estaban goteando y en 5 casos la fuga fue muy grande.

Claims

1. Un envase soluble en agua, que contiene un detergente para el lavado de ropa para su liberación al disolverse el envase, caracterizado porque:

- el envase tiene una parte de cuerpo para contener el fluido de detergente para el lavado de ropa que comprende una primera lámina de un material soluble en agua termoconformado para formar una pared de cuerpo de la parte de cuerpo, y una segunda lámina de material soluble en agua superpuesta sobre la primera lámina y sellada a la misma a lo largo de una región continua de las láminas superpuestas para formar una pared de base generalmente rectangular o cuadrada de la parte de cuerpo,

- la parte de cuerpo del envase tiene generalmente forma de cúpula,

- las láminas primera y segunda de material soluble en agua comprenden un poli(alcohol vinílico) o un derivado de poli(alcohol vinílico),

- la altura máxima de la pared de cuerpo por encima de la pared de base es menor que o igual a la anchura máxima de la pared de base,

- el detergente para el lavado de ropa es un líquido o gel que tiene una viscosidad de entre 0,1 y 1 Pa.s (100 y 1000 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s^{-1}.

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2. Un envase de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared de base es convexa.

3. Un envase de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque la viscosidad del detergente para el lavado de ropa es de entre 0,3 y 0,8 Pa.s (300 y 800 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s^{-1}.

4. Un envase de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la viscosidad del detergente para el lavado de ropa es de entre 0,5 y 0,7 Pa.s (500 y 700 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s^{-1}.

5. Un envase de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la viscosidad es de aproximadamente 0,3 Pa.s (300 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s^{-1}.

6. Un envase de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la viscosidad es de aproximadamente 0,6 Pa.s (600 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s^{-1}.

7. Un envase de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la pared de cuerpo termoconformada es de espesor sustancialmente uniforme.

8. Un envase de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el material tiene un espesor de entre 20 y 80 micras.

9. Un envase de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el material tiene un espesor de entre 40 y 60 micras.

10. Un envase de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el detergente para el lavado de ropa comprende entre el 1 y el 5% de agua.

11. Un proceso para producir un envase soluble en agua que tiene una parte de cuerpo que contiene un líquido o gel de detergente para el lavado de ropa que tiene una viscosidad de entre 0,1 y 1 Pa.s (100 y 1000 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s^{-1} para su liberación al disolverse el envase, caracterizado porque el proceso comprende las etapas de:

\bullet termoconformar una primera lámina de un material soluble en agua que comprende un poli(alcohol vinílico) o un derivado de poli(alcohol vinílico) para formar una pared de cuerpo en cúpula de la parte de cuerpo;

\bullet colocar el líquido o gel de detergente para el lavado de ropa, que tiene una viscosidad de entre 0,1 y 1 Pa.s (100 y 1000 centipoise) cuando se mide a 20ºC y 105 s^{-1}, en la parte de cuerpo;

\bullet superponer una segunda lámina de un material soluble en agua que comprende un poli(alcohol vinílico) o un derivado de poli(alcohol vinílico) sobre la primera lámina; y

\bullet sellar las láminas primera y segunda a lo largo de una región continua de las láminas superpuestas que rodean al detergente para el lavado de ropa para formar una pared de base generalmente rectangular o cuadrada de la parte de cuerpo.

12. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la primera lámina de material soluble en agua se termoconforma por medio de una placa de calentamiento.

13. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 11 o la reivindicación 12, caracterizado porque, antes de la adición de la sustancia, se aplica un vacío a la pared de cuerpo termoconformada para mantener la forma de la parte de cuerpo al menos hasta después de la etapa de sellado.

14. Un proceso de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque se termosellan las láminas primera y segunda.

15. Un proceso para el lavado de ropa a máquina empleando un envase de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende las etapas de:

\bullet colocar al menos un envase de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en la máquina junto con la ropa que va a lavarse; y

\bullet llevar a cabo una operación de lavado.