CN107108919A - 可降解材料和由可降解材料制造的包装 - Google Patents
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Abstract
一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,其中如通过MSTM‑205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在小于约24小时内在水中崩解并且在小于约48小时内在水中溶解。本发明提供一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,如通过MSTM‑205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在小于24小时内在水中崩解并且在小于48小时内在水中溶解。所述第一水溶性膜任选地可以进一步特征在于如通过MSTM‑205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在水中持续至少约1小时不崩解并且在水中持续至少约1小时不溶解。本发明进一步提供一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,所述第一水溶性膜的特征在于,所述第一水溶性膜的降解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。
Description
技术领域
本发明大体上涉及水溶性或非水溶性可降解膜和相关小袋或封包。更具体来说,本发明涉及水溶性膜、非水溶性膜以及适合于在由消费者处理或使用之后降解或溶解的相关小袋或封包。
背景技术
水溶性聚合物膜常用作用于简化待传递材料的分散、浇注、溶解以及配量的包装材料。举例来说,由水溶性膜制成的封包常用于包装家庭护理组成物,例如含有洗衣或餐盘清洁剂的小袋。消费者可以将所述小袋直接添加到混合容器中,如桶、水槽或洗衣机。这有利地提供了精确配量,同时消费者不再需要估量组成物。
然而,在发展中国家中,所述单一配量小袋必须较为牢固,以便承受住供应链以及更大的消费者处理,因为消费者通常一次购买一个单一配量小袋并且将它从购买点带到使用点。因此,在发展中国家中,单一配量小袋通常由非水溶性膜制成,因为这类膜具有较大的机械强度并且较不易受环境变量影响,所述环境变量包括可能存在于消费者手上的水。
以前的非水溶性小袋在消费者倒空内容物之后依然完整并且需要由消费者处理掉。这类小袋在被处理掉之后往往会堆积在掩埋场,并且这类小袋的不当处理会产生有碍观瞻并且环境不友好的垃圾。一些公司一直集中于生物可降解小袋作为减少垃圾的方式;然而,这些材料往往易受供应链的影响并且需要专门的处理条件。因此,单一配量小袋几乎不需要消费者费力,例如在暴露于自然环境中时就可以随时间完全溶解或降解就很重要。
发明内容
本发明的一个方面提供一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,所述第一水溶性膜的特征在于,如通过下文详细描述的MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在小于24小时内在水中崩解并且在小于48小时内在水中溶解。所述第一水溶性膜的特征可以任选地进一步在于,如通过MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在水中持续至少约1小时不崩解并且在水中持续至少约1小时不溶解。
本发明的另一方面提供一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,所述第一水溶性膜的特征在于,所述第一水溶性膜的降解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。
任选地,本文中所披露的任一方面的水溶性膜的特征在于,如通过如下文所述的可堆肥性测试ASTMD 6400-04所测量,所述水溶性膜在约1个月之内降解。进一步任选地,所述水溶性膜的特征在于,如通过如下文所述的可堆肥性测试ASTMD 6400-04所测量,所述水溶性膜在约2周之内不降解。作为另一选择,可以在水溶性膜上设置印刷材料。
进一步任选地,本文中所披露的任一方面的第一水溶性膜进一步包含降解加速剂、用于延迟降解的试剂或降解加速剂和用于延迟降解的试剂两者。
本发明的另一方面提供一种水溶性小袋或封包,包含呈小袋或封包形式的水溶性膜,其中所述小袋或封包的降解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。
本发明的另一方面提供一种非水溶性可降解膜,其特征在于,如通过下文详细描述的可堆肥性测试ASTM D6400-04所测量,所述非水溶性膜在最多约4周之内降解。所述非水溶性可降解膜任选地可以进一步特征在于,如通过可堆肥性测试ASTM D6400-04所测量,它持续至少约2周不降解。
本发明的另一方面提供一种非水溶性膜,其特征在于,所述非水溶性膜的崩解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。
任选地,本文中所披露的任一方面的非水溶性膜进一步包含降解加速剂、用于延迟降解的试剂或降解加速剂和用于延迟降解的试剂两者。
本发明的又一方面提供一种非水溶性可降解小袋或封包,包含呈小袋或封包形式的非水溶性可降解膜,其中所述小袋或封包的降解适合于通过消费者处理来激活。
阅读以下详细说明,本领域的普通技术人员将清楚其它方面和其它优势。虽然组成物和方法易受不同形式实施例的影响,但以下说明包括特定实施例,其中应了解,披露内容是说明性的,并且并不打算将本发明限制在本文中所述的特定实施例。
附图说明
参考附图可以更容易地理解本发明,在附图中:
图1是可降解封包的实施例的正视图;
图2是图1的可降解封包的实施例的截面侧视图;
图4是可降解封包的实施例的正视图;
图5是可降解封包的实施例的正视图;
图6是可降解封包的实施例的正视图;
图7是可降解封包的实施例的透视图;
图8是可降解封包的实施例的透视图;
图9是可降解封包的实施例的一部分的正视图;
图10是用于分配清洁产品的系统的实施例的透视图;
图11是储存容器和个人容器的实施例的透视图;
图12A到12C是喷管工具的实施例和可降解封包的实施例的各种视图;
图12D是图12A到12C的喷管工具的实施例的仰视图;
图13A是封包组合件的实施例的正视图;
图13B是封包组合件的实施例的正视图;
图14是可降解封包的实施例和可降解外包装的实施例的正视图;
图15是可降解封包的实施例和容器的实施例的正视图;
图16A是可降解封包的实施例和呈打开状态的容器的实施例的透视图;
图16B是可降解封包的实施例和图16A的容器呈封闭状态时的实施例的透视图;
图17是面膜的实施例的正视图;
图18是擦洗刷组合件的实施例的透视图;
图19是擦洗刷组合件的实施例的透视图;
图20是擦洗刷组合件的实施例的透视图;
图21是擦洗刷组合件的实施例的透视图;
图22是清洁工具包的实施例的正视图;
图23是汽车保险杆保护器的实施例的透视图;
图24是用于测定膜样品的水崩解和溶解时间的测试设备的透视图;
图25是展示膜样品的水溶性测定程序的测试设备和测试装配的透视图;
图26是图25的测试装配的俯视图;
图27A是载体的实施例的正视图;
图27B是沿着图27A的线27B-27B获得的截面视图;
图28是载体的实施例的正视图;以及
图29是固定到容器或外包装的表面的干燥剂容器的部分视图。
具体实施方式
本发明的一个方面提供一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,所述第一水溶性膜的特征在于,如通过下文详细描述的MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在小于约24小时内在水中崩解并且在小于约48小时内在水中溶解。所述第一水溶性膜可以任选地进一步特征在于,如通过MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在水中持续至少约1小时不崩解并且在水中持续至少约1小时不溶解。
本发明的另一方面提供一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,所述第一水溶性膜的特征在于,所述第一水溶性膜的降解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。
任选地,本文中所披露的任一方面的水溶性膜的特征在于,如通过下文所述的可堆肥性测试ASTMD6400-04所测量,所述水溶性膜在约1个月之内降解。进一步任选地,所述水溶性膜的特征在于,如通过如下文所述的可堆肥性测试ASTMD6400-04所测量,所述水溶性膜在约2周之内不降解。作为另一选择,可以在水溶性膜上设置印刷材料。
进一步任选地,本文中所披露的任一方面的第一水溶性膜进一步包含降解加速剂、用于延迟降解的试剂或降解加速剂和用于延迟降解的试剂两者。降解加速剂如果包括,那么可以任选地封装并且可以进一步任选地分散在第一水溶性膜内和/或可以例如以涂层形式设置在第一水溶性膜的至少一个侧面上。此外任选地,如果第一水溶性膜中分散有降解加速剂,那么第一水溶性膜的至少一个侧面可以涂有第二水溶性膜层。第二水溶性膜层可以不含降解加速剂。或者,如果第一水溶性膜具有设置在第一水溶性膜的至少一个侧面上的降解加速剂,那么可以任选地在降解加速剂上方涂布第二水溶性膜层,使得降解加速剂设置在第一水溶性膜与第二水溶性膜之间。第二水溶性膜的特征在于,如通过MSTM-205所测量,它在最多约90秒内在水中崩解并且在最多约120秒内在水中溶解,并且其厚度可以任选地在25微米到125微米范围内。第二水溶性膜有利地可以任选地是具有气体阻挡特性的膜。
本发明的另一方面提供一种水溶性小袋或封包,包含呈小袋或封包形式的水溶性膜,其中所述小袋或封包的降解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。有利地,本发明的水溶性封包维持结构完整性直到被消费者购买的那一刻,但一旦由消费者处理,就开始发生溶解和/或降解。如本文中所用并且除非另外规定,否则“由消费者处理(handling bythe consumer)”包括以下各项中的任一个或多个:撕开膜(例如,打开由膜形成的小袋或封包);使膜开始与水(例如,消费者皮肤上的水、清洗用水、雨水)接触;携带没有第二包装的膜和/或随着消费者将膜从售卖点带到使用点而把膜暴露在UV光下,包括(但不限于)暴露在阳光下,或一般在消费者取出内容物并且丢弃封包或小袋之后暴露在阳光下。
在一些实施例中,水溶性封包将包含被封在所述封包内的固体、液体、凝胶、糊剂或其组合。被封着的组成物的非限制性实例包括洗衣清洁剂、漂白剂和洗衣添加剂、织物护理、洗碗、硬表面清洁、美容护理、皮肤护理或其它个人护理产品,包括(但不限于)洗发精、润发素和牙膏。
在一些实施例中,水溶性封包可以包含表面上涂有第一水溶性膜层和第二水溶性膜层的水溶性膜,其中所述封包组装成使得第二水溶性膜层为封包的外表面。
在上述实施例的优化方案中,当第二水溶性膜层降解或溶解时,第一水溶性膜暴露在环境中,此时,第一水溶性膜开始降解或溶解,使得封包由外而内地降解。如本文中所用并且除非另外规定,否则“由外而内(outside-in)”打算指任何由外部膜或膜层的部分或完全降解或溶解引起内部膜或膜层的降解或溶解的降解和/或溶解过程。当然,在优化方案中,第一水溶性膜可以具有分散在所述膜内或设置在膜表面上的降解加速剂。有利地,当降解加速剂设置在第一水溶性膜的表面上时,可以防止降解加速剂过早被第二水溶性膜激活。
在一些实施例中,水溶性封包可以包含表面上涂有第一水溶性膜层和第二水溶性膜层的水溶性膜,其中所述封包组装成使得第二水溶性膜为封包的内表面。
在上述实施例的优化方案中,当第二水溶性膜降解或溶解时,第一水溶性膜暴露在封包内容物和/或环境中,此时,第一水溶性膜开始降解或溶解,使得封包由内而外地降解。如本文中所用并且除非另外规定,否则“由内而外(inside-out)”打算指任何由内部膜或膜层的部分或完全降解或溶解引起外部膜或膜层的降解或溶解的降解和/或溶解过程。当然,在优化方案中,第一水溶性膜可以具有分散在所述膜内或设置在膜表面上的降解加速剂。有利地,当降解加速剂设置在第一水溶性膜的表面上时,可以防止降解加速剂过早被第二水溶性膜激活。
在一些实施例中,其中水溶性小袋或封包包括第二包装或打算分布在第二包装中,可以形成水溶性小袋或封包,形成易溶解的冷水可溶性膜。易溶于冷水中的膜的特征在于,如通过MSTM-205所测量,它在最多约90秒内在温度低于约50℉(10℃)的水中崩解并且在最多约120秒内在温度低于约50℉(10℃)的水中溶解;任选地,其厚度可以在约25微米到约125微米范围内。
本发明的另一方面提供一种非水溶性可降解膜,其特征在于,如通过下文详细描述的可堆肥性测试ASTM D6400-04所测量,所述非水溶性膜在最多约4周之内降解。所述非水溶性可降解膜任选地可以进一步特征在于,如通过可堆肥性测试ASTM D6400-04所测量,它持续最多约2周不降解。
本发明的另一方面提供一种非水溶性膜,其特征在于,所述非水溶性膜的崩解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。
任选地,本文中所披露的任一方面的非水溶性膜进一步包含降解加速剂、用于延迟降解的试剂或降解加速剂和用于延迟降解的试剂两者。降解加速剂如果包括,那么可以任选地封装并且可以分散在非水溶性膜内和/或可以例如以涂层形式设置在非水溶性膜的至少一个侧面上。此外任选地,如果非水溶性膜中分散有降解加速剂,那么非水溶性膜的至少一个侧面可以涂有水溶性膜。水溶性膜的涂层可以不含降解加速剂。或者,如果非水溶性膜具有设置在非水溶性膜的至少一个侧面上的降解加速剂,那么可以任选地在降解加速剂上方设置水溶性膜,使得降解加速剂设置在非水溶性膜与水溶性膜之间。水溶性膜的特征在于,如通过MSTM-205所测量,它在最多约90秒内在水中崩解并且在最多约120秒内在水中溶解;任选地,膜厚度在15微米到125微米范围内。在这些类型的实施例中,水溶性膜的涂层可以任选地不含降解加速剂。有利地,水溶性膜可以任选地是具有气体阻挡特性的膜。作为另一选择,可以在非水溶性膜上设置印刷材料。
本发明的又一方面提供一种非水溶性可降解小袋或封包,包含呈小袋或封包形式的非水溶性可降解膜,其中所述小袋或封包的降解适合于通过消费者处理来激活。有利地,本发明的非水溶性封包维持结构完整性直到被消费者购买的那一刻,但一旦由消费者处理,就开始发生降解。
一种类型的非水溶性封包实施例将包含被封在所述封包内的固体、液体、凝胶或其组合。被封着的组成物的非限制性实例包括洗衣清洁剂、漂白剂和洗衣添加剂、织物护理、洗碗、硬表面清洁、美容护理、皮肤护理或其它个人护理产品,包括(但不限于)洗发精、润发素和牙膏。
在一些实施例中,非水溶性小袋或封包可以包含表面上涂有水溶性膜层的非水溶性膜,其中所述小袋或封包组装成使得水溶性膜层为小袋或封包的外表面。如此形成的非水溶性小袋或封包可以如上所述由外而内地降解。当然,在优化方案中,非水溶性膜可以具有分散在所述膜内或设置在膜表面上的降解加速剂。有利地,当降解加速剂设置在非水溶性膜的表面上时,可以防止降解加速剂过早被水溶性膜激活。水溶性膜的涂层可以任选地不含降解加速剂。
在一些实施例中,非水溶性小袋或封包可以包含表面上涂有水溶性膜层的非水溶性膜,其中所述小袋或封包组装成使得水溶性膜层为小袋或封包的内表面。如此形成的非水溶性小袋或封包可以如上所述由内而外地降解。当然,在优化方案中,非水溶性膜可以具有分散在所述膜内或设置在膜表面上的降解加速剂。有利地,当降解加速剂设置在非水溶性膜的表面上时,可以防止降解加速剂过早被水溶性膜激活。
另一方面,具有非水溶性膜层的封包可以包括相邻水溶性膜层,而不是包括用于非水溶性膜层的降解加速剂。举例来说,降解加速剂可以在水溶性膜层部分或完全溶解之后从水溶性膜层释放,使得它可以开始作用于非水溶性膜层。
在本文中,范围可以表述为从“约”或“大致”一个特定值和/或到“约”或“大致”另一个特定值。当表述此类范围时,所涵盖的另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地,当特定值表述为近似值,但使用如“约”、“至少”、“最多”或“小于约”的先行词时,应了解,特定值形成另一个实施例。
如本文中所用,术语“包含”表示除所指出的那些之外,还可能包括其它试剂、要素、步骤或特征。
如本文中所用并且除非另外规定,否则以厘泊(cP)计的所有粘度测量结果均是4%水溶液在20℃下的粘度测量结果。
如本文中所用并且除非另外规定,否则术语“wt.%”和“wt%”打算指以整个膜的“干式”(非水)重量份(适当时)或被封在封包内的整个组成物的重量份(适当时)计,所鉴别要素的组成。如本文中所用并且除非另外规定,否则术语“phr”打算指以每一百份水溶性聚合物树脂的份数计,所鉴别要素的组成。
如本文中所用并且除非另外规定,否则术语“可降解”打算指材料因以下一者或多者的作用而降解:微生物,例如细菌、真菌和藻类;热;水分,包括湿气;UV光;氧化剂;化学试剂;酶或以上各者的组合。本文中所披露的水溶性膜和非水溶性膜是可降解膜。术语可降解涵盖材料是生物可降解的和/或氧化可降解的。如本文中所用,术语“生物可降解的”一般指材料因以下各者的作用而降解:天然存在的微生物,例如细菌、真菌和藻类;环境热;湿气;或其它环境因素,如根据如下所述的QUV加速风化测试(the QUV Test for AcceleratedWeathering)(根据ASTM G154、ASTM D4329、ASTM D4587和ISO 4892中的一个或多个或全部)或可堆肥性测试ASTM D400-04所测定。
如本文中所用并且除非另外规定,否则术语“降解加速剂”或“加速降解”打算指当存在于不含用于延迟降解的试剂的膜中时,引起膜的降解速率或程度相对于不包括降解加速剂的膜增加的材料。
如本文中所用并且除非另外规定,否则术语“用于延迟降解的试剂”打算指当存在于包含降解加速剂的膜中时,相对于不包括用于延迟降解的试剂的膜,膜的降解起始延迟的材料。
如本文中所用并且除非另外规定,否则术语“非水溶性膜”打算指几乎不溶或几乎不可分散的膜以及微溶性或微分散性膜。如果如通过MSTM-205在20℃下所测定,某种膜在水中的崩解时间是至少24小时并且在水中的溶解时间是至少48小时,那么所述膜是微溶性或微分散性的;任选地,所述膜的厚度在15微米到约125微米范围内。如本文中所用,“几乎不溶”打算指如下材料:其中在20℃下,需要超过10,000ml水来溶解1g材料。
此外,如本文中所用,“非水溶性有机材料”打算指几乎不溶性无机材料以及极微溶性或微溶性无机材料。如果在20℃下,1g无机材料溶解于1000ml到10,000ml范围内的量的水中(即,溶解度在1g/1000ml到1g/10,000ml范围内),那么所述材料是极微溶性材料;并且如果在20℃下,1g无机材料溶解于100ml到1000ml范围内的量的水中(即,溶解度在1g/100ml到1g/1000ml范围内),那么所述材料是微溶性材料。
如本文中所用并且除非另外规定,否则术语“在水中不溶(nonsoluble inwater)”打算指材料几乎不溶于水中。
水溶性膜
在一类实施例中,水溶性膜包括聚乙烯醇(“PVA”)。PVA是一种合成树脂,通常通过聚乙酸乙烯酯的醇解制备,所述醇解通常称为水解或皂化。其中几乎所有乙酸酯基已经转化成醇基的完全水解PVA是强烈地氢键结的高度结晶聚合物,其仅溶解在超过约140℉(60℃)的热水中。如果在聚乙酸乙烯酯的水解之后剩余足够数量的乙酸酯基,那么就认为PVA聚合物部分水解,其氢键结较弱并且结晶较少,并且可溶于小于约50℉(10℃)的冷水中。中间物冷/热水溶性膜可以包括例如中间物部分水解PVA(例如,水解度为约94%到约98%),并且仅易溶于温水中,例如在约40℃和超过40℃的温度下快速溶解。完全水解和部分水解的PVA类型通常均称为PVA均聚物,但在技术角度上,部分水解类型是乙烯醇-乙酸乙烯酯共聚物。
本发明水溶性膜中所包括的PVA的水解度(degree of hydrolysis;DH)可以是例如约75%到约99%。当水解度降低时,由所述树脂制成的膜的机械强度将降低,但在低于约20℃的温度下的溶解加快。当水解度增加时,由所述树脂制成的膜在机械方面往往将变强并且热成形性往往将下降。PVA的水解度可以经过选择,使得树脂的水溶性是温度依赖性的,并且因此由所述树脂和其它成分制成的膜的溶解度也会受到影响。在一类实施例中,所述膜是冷水可溶性膜。冷水可溶性膜可溶于温度低于10℃的水中,可以包括水解度在约75%到约90%范围内或在约80%到约90%范围内或在约85%到约90%范围内的PVA。在另一类实施例中,所述膜是热水可溶性膜。热水溶性膜可溶于温度为至少约60℃的水中,可以包括水解度是至少约98%的PVA。
水溶性膜的PVA聚合物不受特别限制并且其可以包括单一PVA均聚物;单一PVA共聚物;或PVA均聚物、共聚物的掺合物或其组合。在一些方面,水溶性膜可以包括除PVA聚合物以外的水溶性聚合物。在一类实施例中,PVA聚合物将是包括乙烯醇单体单元和任选地乙酸乙烯酯单体单元的部分或完全水解PVA均聚物。在另一类实施例中,PVA聚合物将是包括阴离子单体单元、乙烯醇单体单元和任选地乙酸乙烯酯单体单元的部分或完全水解PVA共聚物。在各个实施例中,阴离子单体可以是以下一个或多个:乙烯基乙酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸单烷酯、顺丁烯二酸二烷酯、顺丁烯二酸单甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸单烷酯、反丁烯二酸二烷酯、反丁烯二酸单甲酯、反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸酐、衣康酸(itaconic acid)、衣康酸单甲酯、衣康酸二甲酯、衣康酸酐、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-1-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸2-磺乙酯、以上各者的碱金属盐(例如,钠盐、钾盐或其它碱金属盐)、以上各者的酯(例如,甲酯、乙酯或其它C1-C4或C6烷基酯)以及其组合(例如,多种类型的阴离子单体或等效形式的相同阴离子单体)。举例来说,阴离子单体可以包括一种或多种丙烯酰胺基甲基丙磺酸(例如,2-丙烯酰胺基-1-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)和其碱金属盐(例如,钠盐)。类似地,阴离子单体可以包括顺丁烯二酸单甲酯和其碱金属盐(例如,钠盐)中的一个或多个。非PVA水溶性聚合物的实例包括聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化烯、聚丙烯酰胺、纤维素醚、纤维素酯、纤维素酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素和其盐、糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、麦芽糊精、淀粉、改性淀粉、瓜尔胶(guar gum)、阿拉伯胶(acacia gum)、黄原胶(xanthan gum)、角叉菜胶(carrageenan)以及聚丙烯酸酯和其盐。阴离子单体或官能团可以按例如0.1摩尔%到20摩尔%或1摩尔%到10摩尔%的范围存在。
如所指出,PVA聚合物可以包括PVA聚合物的掺合物,例如包括两种或更多种不同PVA均聚物的掺合物、包括两种或更多种不同PVA共聚物的掺合物或包括至少一种PVA均聚物和至少一种PVA共聚物的掺合物。在特定PVA共聚物掺合物实施例中,所述掺合物包括第一PVA共聚物和第二PVA共聚物,所述第一PVA共聚物包括第一阴离子单体单元,所述第二PVA共聚物包括不同于第一阴离子单体单元的第二阴离子单体单元。举例来说,第一阴离子单体可以包括一种或多种丙烯酰胺基甲基丙磺酸和其碱金属盐,或者一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和其碱金属盐,并且第二阴离子单体可以包括顺丁烯二酸单甲酯和其碱金属盐中的一个或多个,或者一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和其碱金属盐。第一PVA共聚物可以按在总PVA聚合物的约10重量%到约80重量%(例如,10重量%到60重量%、40重量%到60重量%、10重量%到30重量%)范围内的量存在于所述膜中,并且第二PVA共聚物可以按在总PVA聚合物的约20重量%到约90重量%(例如,40重量%到90重量%、40重量%到60重量%、70重量%到90重量%)范围内的量存在于所述膜中。
与PVA一起使用或作为PVA的替代方案使用的其它成膜树脂可以包括(但不限于)改性聚乙烯醇;聚丙烯酸酯;水溶性丙烯酸酯共聚物;聚氨丙基磺酸和其盐;聚衣康酸和其盐;聚丙烯酰胺;聚乙烯吡咯烷酮;普鲁兰(pullulan);纤维素材料,包括(但不限于)羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素;水溶性天然聚合物,包括(但不限于)瓜尔胶、黄原胶、角叉菜胶和淀粉;水溶性聚合物衍生物,包括(但不限于)阳离子和阴离子改性淀粉,包括乙氧基化淀粉和羟丙基化淀粉;聚(丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠)、聚顺丁烯二酸单甲酯和其盐、其共聚物以及以上各者中的任一个与彼此和/或与PVA的组合。在一些实施例中,成膜剂包含PVA。在一些实施例中,成膜剂包含PVA和淀粉。在其它实施例中,成膜剂包含PVA和阴离子改性淀粉。
可以在水溶性膜中按任何合适量包括水溶性树脂,所述合适量例如在约35重量%到约90重量%范围内的量。水溶性树脂的量相比于添加剂的组合量的重量比可以是任何合适比率,例如在约0.5到约5或约1到3或约1到2的范围内的比率。
用于本文中所述的膜中的水溶性树脂(包括(但不限于)PVA树脂)的特征可以是针对所需膜特性的任何合适粘度,任选地是在约8.0到约50.0cP、或约10.0cP到约40cP、或约13cP到约30cP、或约15cP到约27cP范围内的粘度。PVA树脂的粘度通过使用具有UL适配器的布洛克菲尔德LV(Brookfield LV)型粘度计,如英国标准EN ISO 15023-2:2006附件E布洛克菲尔德测试方法中所述测量新制溶液来测定。国际规范规定了4%水溶液在20℃下的粘度。应了解,除非另外规定,否则本文中列出的以cP计的所有粘度均指4%水溶液在20℃下的粘度。
本领域中众所周知,树脂的粘度与同一树脂的重量平均分子量有关,并且粘度常用作的代表。因此,水溶性树脂的重量平均分子量任选地可以在约14,000到约205,000、或约35,000到约200,000、或约80,000到约170,000或约97,000到约160,000道尔顿范围内。树脂的分子量仅需要足以使其能够通过合适的技术进行模制或者从溶液浇铸以形成塑料薄膜即可。
根据本发明的水溶性膜可以包含如下具有任何厚度的水溶性膜,其特征在于,如通过MSTM-205在20℃下所测量,它在小于约24小时内在水中崩解并且在小于约48小时内在水中溶解。特征在于如通过MSTM-205所测量,在小于约24小时内在水中崩解并且在小于约48小时内在水中溶解的水溶性膜的合适膜厚度包括在以下范围内的厚度:例如约20微米到约125微米、约25微米到约125微米、约30微米到约100微米、约40微米到约90微米或约50微米到约80微米。
此外,本发明的第一水溶性膜任选地可以是如下具有任何厚度的水溶性膜,其特征在于,如通过MSTM-205在20℃下所测量,它在水中持续至少约1小时不崩解并且在水中持续至少约1小时不溶解。特征在于如通过MSTM-205所测量,在水中持续至少约1小时不崩解并且在水中持续至少约1小时不溶解的水溶性膜的合适膜厚度包括在以下范围内的厚度:例如约20微米到约125微米、约25微米到约125微米、约30微米到约100微米、约40微米到约90微米或约50微米到约80微米。
根据本发明的水溶性膜可以包括其它任选的添加剂成分,包括(但不限于)塑化剂、表面活性剂、乳化剂、填充剂、增量剂、抗结块剂、防粘剂、消泡剂、成膜剂以及其它功能成分,例如以适合其预期目的的量。
对于PVA和其它聚合物而言,公认水是非常有效的塑化剂;然而,水的挥发性使其实用性受到限制,因为聚合物膜需要对各种环境条件具有至少一些抗性(稳固性),所述环境条件包括低的和高的相对湿度。甘油的挥发性远小于水,而且一直是作为PVA和其它聚合物的有效塑化剂。如果膜调配物中所用的含量过高,那么甘油或其它此类液体塑化剂本身就会引起表面“出汗(sweating)”和油腻感。这在膜中会导致以下问题,如消费者的不可接受的手感,而且如果不以一定方式(如向表面撒粉)缓和出汗,那么甚至会使膜堵塞在滚筒上或呈片状堆叠。可以将此描述为过度塑化。但是,如果向膜中添加的塑化剂过少,那么对于许多最终用途来说,例如对于转换成如封包的最终使用形式来说,膜将缺乏足够的延展性和柔性。
用于本发明的水溶性膜中的塑化剂包括(但不限于)山梨醇、甘油、二甘油、丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、高达MW 400的聚乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乳酸、单乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、柠檬酸三乙酯、1,3-丁二醇、三羟甲基丙烷(TMP)、聚醚三醇以及其组合。在一些实施例中,塑化剂选自由以下组成的群组:山梨醇、甘油、二甘油、丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、高达MW 400的聚乙二醇以及以上各者的组合。在一些实施例中,塑化剂包含甘油。当使用的塑化剂较少时,膜会变得较脆;然而当使用的塑化剂较多时,膜会失去拉伸强度。塑化剂可以按在例如约25phr到约50phr、或约30phr到约45phr、或约32phr到约42phr范围内的量包括在水溶性膜中。
适用于水溶性膜中的表面活性剂是本领域中众所周知的。任选地,包括表面活性剂以帮助树脂溶液在浇铸后的分散。适合本发明水溶性膜的表面活性剂包括(但不限于)磺基丁二酸二烷酯、甘油和丙二醇的乳酰化脂肪酸酯、脂肪酸乳酰酯、烷基硫酸钠、聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯60、聚山梨醇酯65、聚山梨醇酯80、烷基聚乙二醇醚、卵磷脂、甘油和丙二醇的乙酰化脂肪酸酯、月桂基硫酸钠、脂肪酸的乙酰化酯、十四烷基二甲胺氧化物、氯化三甲基动物脂烷基铵、季铵化合物、其盐和以上各者的任意组合。表面活性剂可以按小于约3phr,例如小于约2phr、小于约1phr或例如小于约0.5phr的量包括在水溶性膜中。
所涵盖的以供使用的一种类型的次要组分是消泡剂。消泡剂可以辅助泡沫气泡的聚结。适用于根据本发明的水溶性膜中的消泡剂包括(但不限于)疏水性二氧化硅,例如呈细粒度的二氧化硅或烟雾状二氧化硅,包括购自艾默罗德性能材料公司(EmeraldPerformance Materials)的Foam消泡剂,包括Foam327、FoamUVD、Foam163、Foam269、Foam338、Foam290、Foam332、Foam349、Foam550以及Foam339,它们是专用的非矿物油消泡剂。在实施例中,消泡剂可以按0.5phr或小于0.5phr的量使用,例如0.05phr、0.04phr、0.03phr、0.02phr或0.01phr。
在一些实施例中,水溶性膜可以包括一种或多种活性剂。合适的活性剂包括(但不限于)清洁产品,如洗衣清洁剂,包括(但不限于)洗衣清洁剂、除污剂、酶、芳香剂、消毒剂、过氧化物;和其它漂白剂,包括(但不限于)次氯酸盐、氢氧化物、氯胺、氯胺、氯酰胺和氯化亚胺;以及个人护理/卫生产品,包括(但不限于)洗发精、皮肤清洁剂和牙齿清洁剂。可以用于本发明水溶性膜中的活性剂的非限制性实例披露在美国专利第8,809,250号中,其特此以全文引用的方式并入本文中。
可以在水溶性膜中包括一种或多种活性剂,并且所述一种或多种活性剂可以具有一种以上功能。举例来说,过氧化物和次氯酸钠均可以用作漂白剂和抗微生物剂。活性剂可以按以水溶性膜的总重量计的任何合适的重量百分比包括在所述膜中,所述合适的重量百分比例如约5重量%到约80重量%。
生物可降解膜
如上文所定义,术语“生物可降解的”一般指材料因以下各者的作用而降解:天然存在的微生物,包括(但不限于)细菌、真菌和藻类;环境热;湿气;或其它环境因素,如根据如下所述的QUV测试或可堆肥性测试所测定。适用于生物可降解膜中的形成生物可降解膜的树脂包括水溶性聚合物和非水溶性聚合物。合适的生物可降解聚合物包括(但不限于)脂肪族聚酯、聚(氨基酸)、共聚(醚-酯)、聚草酸烷二酯、聚酰胺、聚(亚氨基碳酸酯)、聚原酸酯、聚氧杂酯、聚酰胺酯、含有氨基的聚氧杂酯、聚(酸酐)、聚磷腈、源自酪氨酸的聚碳酸酯、胶原蛋白、聚(α酯)(如聚(乳酸)和聚乙醇酸)、聚酸酐、生物聚合物以及其各种混合物。
合适的形成生物可降解膜的树脂可以进一步包括(但不限于)聚多糖(polyglactin)、纤维素醚、纤维素、纤维素酯、酚类、聚-4-甲基戊烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚苯并噁唑、聚氰基芳基醚、聚酯、聚酯碳酸酯、聚醚、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚砜、聚乙烯、聚氟烯烃、聚酰亚胺、聚烯烃、聚噁二唑、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯、聚苯乙烯、聚己酸内酯、聚硫化物、聚砜、聚硫醚、聚三唑、聚氨基甲酸酯、聚乙烯基(例如,聚乙烯醇)、聚偏二氟乙烯、再生纤维素、硅酮、脲-甲醛或这些材料的共聚物或物理掺合物。在一些实施例中,形成生物可降解膜的树脂选自由以下组成的群组:纤维素醚、纤维素、纤维素酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇以及以上各者的组合。在一些实施例中,形成生物可降解膜的树脂包含聚乙烯醇。
合适的生物可降解聚酯的实例包括(但不限于)脂肪族聚酯,如聚己酸内酯、聚酯酰胺、改性聚对苯二甲酸乙二酯、聚乳酸(PLA)和其共聚物;基于聚乳酸的三元共聚物、聚乙醇酸、聚碳酸亚烷酯(如聚碳酸亚乙酯)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚-3-羟基丁酸酯(PHB)、聚-3-羟基戊酸酯(PHV)、聚-3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯、聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)、聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯、聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基辛酸酯、聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基癸酸酯、聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基十八酸酯以及丁二酸酯类脂肪族聚合物(例如,聚丁二酸丁二酯、聚丁二酸己二酸丁二酯、聚丁二酸乙二酯等);芳香族聚酯和改性芳香族聚酯;以及脂肪族-芳香族共聚酯。合适的生物可降解聚合物的其它实例包括(但不限于)聚丁二酸乙二酯、聚丁二酸丁二酯、聚丁二酸丁二酯/己二酸酯、聚丁二酸丁二酯/碳酸酯、聚丁二酸丁二酯/对苯二甲酸酯、聚己酸内酯、聚(羟基烷酸酯)、聚-3-羟基丁酸酯、聚乳酸、聚酯酰胺和/或这些材料与天然或改性淀粉、多糖、木质素、木粉、纤维素和甲壳素的掺合物。在一些实施例中,生物可降解聚酯选自由以下组成的群组:聚乳酸、聚乳酸共聚物、基于聚乳酸的三元共聚物以及其组合。
气体阻挡膜
在一类实施例中,第一水溶性膜或非水溶性膜可以在膜的至少一个侧面上设置第二水溶性膜。有利地,第二水溶性膜可以具有气体阻挡特性。在一个实施例中,分散有氧气激活的降解加速剂的第一水溶性膜具有第二水溶性膜,设置在第一水溶性膜的至少一个侧面上,使得当水溶性膜成型为如下小袋时,其中至少一个具有第二水溶性膜的侧面是小袋外侧,第二水溶性膜提供氧气阻挡层,从而防止小袋因为氧气激活的降解加速剂过早暴露在氧气中而过早降解。如本文中所用,“氧气激活的降解加速剂”打算指可以在氧气存在下加速降解的任何降解加速剂,包括(但不限于)化学降解加速剂、热形成剂、氧化降解加速剂以及其组合。
具有气体阻挡特性的水溶性生物可降解膜的实例描述在美国专利第7,854,994号、美国专利公开案第2009/0136641号和国际专利公开案第WO 2008/105705号中,所有专利均以全文引用的方式并入本文中。
非水溶性可降解膜
在本发明的一个方面中,所述膜可以是非水溶性可降解膜。非水溶性可降解膜是不易溶于水中,但当暴露在以下一个或多个中时发生降解的膜:微生物,例如细菌、真菌和藻类;热;水分,包括湿气;UV光;氧化剂;化学试剂;酶或以上各者的组合。合适的形成非水溶性可降解膜的树脂包括(但不限于)聚丙烯、聚异丁烯、聚丁-1-烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚乙烯基环己烷、聚异戊二烯和聚丁二烯;以及环烯烃的聚合物,包括(但不限于)环戊烯或降冰片烯、聚乙烯(其任选地可以是交联的),包括(但不限于)高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE);以及以上各者的组合。在一些实施例中,形成非水溶性可降解膜的树脂选自由聚丙烯、聚乙烯以及其组合组成的群组。
其它合适的形成非水溶性可降解膜的树脂包括单烯烃和二烯烃与彼此或与其它乙烯基单体的共聚物,包括(但不限于)乙烯/丙烯共聚物、线性低密度聚乙烯(LLDPE)以及其与低密度聚乙烯(LDPE)的混合物、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烷共聚物、乙烯/环烯烃共聚物(例如,乙烯/降冰片烯,如COC)、乙烯/1-烯烃共聚物(其中所述1-烯烃当场产生);丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/丙烯酸共聚物和其盐(离聚物)以及乙烯与丙烯和如己二烯、二环戊二烯或亚乙基-降冰片烯的二烯的三元共聚物;以及此类共聚物与彼此和与以上所提到的聚合物的混合物,例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA和交替或无规聚亚烷基/一氧化碳共聚物以及其与例如聚酰胺的其它聚合物的混合物。
在实施例中,为了不溶于水中,非水溶性可降解膜可以是包含以下各项的掺合物的膜:形成水溶性聚合物膜的树脂和形成非水溶性膜的树脂或形成水溶性膜的交联树脂。在一些实施例中,在所述膜中包括足量淀粉或其它形成生物可降解膜的树脂(例如聚乳酸),使得形成生物可降解膜的树脂是连续相,或以最终膜的重量计为至少50重量%,或两者都是。可以使形成生物可降解膜的树脂交联,使得其不溶于水。形成生物可降解膜的树脂可以与如PVA的水溶性聚合物掺合,从而为所得膜提供强度和溶解度。有利地,此类掺合膜保持完整直到其开始与水(例如,不仅仅是消费者手上的水,如雨水或清洗用水)接触,此时,形成水溶性膜的树脂将溶解,使得形成生物可降解膜的交联树脂结构薄弱并且容易生物降解。任选地,水溶性膜和非可溶性生物可降解膜的掺合物可以具有分散在其中或以层形式设置在膜上的降解加速剂或用于延迟降解的试剂。
在另一实施例中,水溶性膜可以仅在某一表面处交联或以其它方式进行表面改性,使得所述水溶性膜的那个表面不溶于水。可以如此处理膜的多个表面。当非水溶性表面部分降解或以其它方式不再对水提供有效阻挡时,膜的水溶性部分受到水攻击。
降解加速剂
包括降解加速剂的本发明膜的降解速率可以通过改变降解加速剂的浓度来调整,即,如果需要慢慢降解,那么添加较少的降解加速剂。可以按可有效实现本文中所述的降解时间的量包括降解加速剂。应了解,特定降解加速剂和特定膜成分的选择将指导降解加速剂的恰当量的选择。举例来说,降解加速剂一般可以按相对于膜总重量的重量计,以0.01重量%到25重量%或0.01重量%到5重量%的量存在于本发明膜中。针对特定降解加速剂的其它非限制性实例量提供在下文中。任选地,膜降解的起始可以通过包括与膜中所包括的降解加速剂互补的用于延迟降解的试剂而得以延迟。用于延迟降解的试剂如下所述。作为非限制性实例,如果本发明膜包括氧化降解加速剂,那么可以通过在膜中包括抗氧化剂来延迟膜的降解。
化学降解加速剂(水/氧气激活)
在水和/或氧气存在下,使用化学降解加速剂来加快水溶性或非水溶性膜的降解速率。化学降解加速剂一般设计成用于在暴露于水和/或氧气时释放气体,所述气体继而搅动膜区域,以致引起膜降解加速。化学降解加速剂可以包括一种或多种材料,包括(但不限于)碱金属碳酸盐(例如,碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙等)、碱金属碳酸氢盐(例如,碳酸氢钠、碳酸氢钾等)、碳酸铵以及以上各者的组合。化学降解加速剂描述在US 8,809,250中,其以全文引用的方式并入本文中。
化学降解加速剂当用于水溶性或非水溶性膜中时,以所述膜的总重量计,一般占所述膜的至少约0.01重量%,任选地高达所述膜的约20重量%。本领域的普通技术人员将认识到,分散在膜中或设置在膜上的化学降解加速剂的量可以经过选择,从而控制降解加快的速率。
热形成剂(水/氧气激活)
热形成剂在水和/或氧气存在下产生热量并且从而在水和/或氧气存在下加快膜降解的速率。非限制性热形成剂包括电解质盐(例如,氯化铝、氯化钙、硫酸钙、氯化铜、氯化亚铜、硫酸铁、氯化镁、硫酸镁、氯化锰、硫酸锰、氯化钾、硫酸钾、乙酸钠、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等)、二醇(例如,丙二醇、二丙二醇等)、石灰(例如,生石灰、熟石灰等)、金属(例如,铬、铜、铁、镁、锰等)、金属氧化物(例如,氧化铝、氧化铁等)、聚亚烷基胺、聚亚烷基亚胺、聚乙烯基胺、沸石、甘油、1,3-丙二醇、聚山梨醇酯(例如,Tweens 20、60、85、80)和/或聚甘油酯(例如,来自斯泰潘(Stepan)的Noobe、Drewpol和Drewmulze)以及以上各者的组合。在一些实施例中,热形成剂将选自由以下组成的群组:氯化钙、硫酸钙、氯化钾、硫酸钾、乙酸钠、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠以及其组合。热形成剂描述在美国专利第8,809,250号、第US 5,674,270号和美国专利公开案第2008/0132438号中,所述专利均以其全文引用的方式并入本文中。
热形成剂当用于水溶性或非水溶性膜中时,以所述膜的总重量计,一般占所述膜的至少约2重量%,任选地高达所述膜的约25重量%。本领域的普通技术人员将认识到,分散在膜中或设置在膜上的热形成剂的类型和/或热形成剂的浓度可以经过选择,从而产生一定量的热。
酶加速剂
在某些实施例中,降解加速剂可以包含酶。合适的酶包括可以裂解组成本发明膜的成膜树脂的键,从而增强降解的那些酶。举例来说,为了催化连接含酯树脂的单体的酯键的水解,可以在膜中包括酯酶;为了催化连接纤维素的糖苷键的水解,可以在膜中包括纤维素酶;并且为了催化连接单体的酰胺键或胺键的水解,可以在膜中包括酰胺酶或胺化酶。在成膜树脂包含淀粉或改性淀粉的实施例中,酶加速剂可以包含淀粉酶。合适的酶包括归类在常规酶学委员会(Enzyme Commission;EC)类别中的酶,即,EC 3的水解酶(它们催化各种键的水解)、EC 4的裂解酶(它们通过不同于水解和氧化的手段来裂解各种键)。
糖基化酶
糖基化酶包括糖苷酶,即水解O-和S-糖基化合物的酶,包括(但不限于)α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡聚糖1,4-α-葡糖苷酶、纤维素酶、内-1,3(4)-β-葡聚糖酶、菊糖酶、内-1,4-β-木聚糖酶、寡聚-1,6-葡糖苷酶、聚葡糖酶、壳质酶、聚半乳糖醛酸酶、溶菌酶、外-α-唾液酸酶、α-葡糖苷酶、β-葡糖苷酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、α-甘露糖苷酶、β-甘露糖苷酶、β-呋喃果糖苷酶、α,α-海藻糖酶、β-葡糖醛酸酶、内-1,3-β-木聚糖酶、淀粉-1,6-葡糖苷酶、玻尿酸氨基葡糖苷酶、玻尿酸葡糖醛酸酶、木聚糖1,4-β-木糖苷酶、β-D-岩藻糖苷酶、葡聚糖内-1,3-β-D-葡糖苷酶、α-L-鼠李糖苷酶、支链淀粉酶(pullulanase)、GDP-葡糖苷酶、β-L-鼠李糖苷酶、岩藻多糖酶、葡糖神经酰胺酶、半乳糖神经酰胺酶、半乳糖基半乳糖基葡糖基神经酰胺酶、蔗糖α-葡糖苷酶、α-N-乙酰基半乳糖胺酶、α-N-乙酰基葡糖胺酶、α-L-岩藻糖苷酶、β-L-N-乙酰基己糖胺酶、β-N-乙酰基半乳糖胺酶、环葡聚糖水解酶、α-N-阿拉伯呋喃糖苷酶、葡糖醛酰基-二硫葡糖胺葡糖醛酸酶、异支链淀粉酶、葡聚糖1,3-β-葡糖苷酶、葡聚糖内-1,3-α-葡糖苷酶、葡聚糖1,4-α-麦芽糖水解酶、霉菌葡聚糖酶、甘油神经酰胺酶、1,2-α-L-岩藻糖苷酶、2,6-β-果聚糖6-左聚糖生物水解酶、左聚糖酶、槲皮苷酶、半乳糖醛1,4-α-半乳糖醛酸苷酶、异淀粉酶、葡聚糖1,6-α-葡糖苷酶、葡聚糖内-1,2-β-葡糖苷酶、木聚糖1,3-β-木糖苷酶、地衣淀粉酶、葡聚糖1,4-β-葡糖苷酶、葡聚糖内-1,6-β-葡糖苷酶、L-艾杜糖醛酸酶(L-iduronidase)、甘露聚糖1,2-(1,3)-α-甘露糖苷酶、甘露聚糖内-1,4-β-甘露糖苷酶、果聚糖β-果糖苷酶、β-琼脂水解酶、外-聚-α-半乳糖醛酸酶、κ-卡拉胶酶(κ-carrageenase)、葡聚糖1,3-α-葡糖苷酶、6-磷酰基-β-半乳糖苷酶、6-磷酰基-β-葡糖苷酶、荚膜多糖内-1,3-α-半乳糖苷酶、β-L-阿拉伯糖苷酶、阿拉伯半乳聚糖内-1,4-β-半乳糖苷酶、纤维素1,4-β-纤维二糖糖苷酶(非还原末端)、肽聚糖β-N-乙酰胞壁质酶、α,α-磷酸海藻糖酶、葡聚糖1,6-α-异麦芽糖苷酶、聚葡萄糖1,6-α-异麦芽糖丙糖苷酶、甘露糖基-糖蛋白内-β-N-乙酰基葡糖胺酶、内-α-N-乙酰基半乳糖胺酶、葡聚糖1,4-α-麦芽糖己糖苷酶、阿拉伯聚糖内-1,5-α-L-阿拉伯聚糖酶、甘露聚糖1,4-甘露二糖糖苷酶、甘露聚糖内-1,6-α-甘露糖苷酶、血型物质内-1,4-β-半乳糖苷酶、硫酸角质素内-1,4-β-半乳糖苷酶、固醇-β-葡糖苷酶、异胡豆苷β-葡糖苷酶、甘露糖基-寡糖葡糖苷酶、蛋白质-葡糖基半乳糖基羟赖氨酸葡糖苷酶、乳糖酶、内半乳糖胺酶、1,3-α-L-岩藻糖苷酶、2-脱氧葡糖苷酶、甘露糖基-寡糖1,2-α-甘露糖苷酶、甘露糖基-寡糖1,3-1,6-α-甘露糖苷酶、支链-聚葡萄糖外-1,2-α-葡糖苷酶、葡聚糖1,4-α-麦芽三糖形成酶、扁桃苷β-葡糖苷酶、野黑樱苷β-葡糖苷酶、巢菜苷β-葡糖苷酶、寡木葡聚糖β-糖苷酶、聚甘露糖醛酸水解酶、麦芽糖-6'-磷酸葡糖苷酶、内甘油神经酰胺酶、3-脱氧-2-辛酮糖苷酶、萝卡辛(raucaffricine)β-葡糖苷酶、松柏苷β-葡糖苷酶、1,6-α-L-岩藻糖苷酶、甘草酸β-葡糖醛酸酶、内-α-唾液酸酶、糖蛋白内-α-1,2-甘露糖苷酶、木聚糖α-1,2-葡萄糖苷酸酶、脱乙酰几丁质酶、葡聚糖1,4-α-麦芽糖水解酶、二果糖酐合成酶、新型普鲁兰酶(neopullulanase)、葡糖醛酸阿拉伯木聚糖内-1,4-β-木聚糖酶、甘露聚糖外-1,2-1,6-α-甘露糖苷酶、α-葡糖醛酸酶、乳-N-乙糖苷酶、4-α-D-{(1→4)-α-D-葡聚糖}海藻糖海藻糖水解酶、极限糊精酶、聚(ADP-核糖)甘油水解酶、3-脱氧辛酮糖酸酶、半乳聚糖1,3-β-半乳糖苷酶、β-呋喃半乳糖苷酶、硫葡糖苷酶、β-樱草糖苷酶、寡木葡聚糖还原性末端特异性纤维二糖水解酶、木葡聚糖特异性内-β-1,4-葡聚糖酶、甘露糖蛋白内-β-甘露糖苷酶、果聚糖β-(2,1)-果糖苷酶、果聚糖β-(2,6)-果糖苷酶、木葡聚糖特异性外-β-1,4-葡聚糖酶、寡糖还原性末端木聚糖酶、ι-卡拉胶酶、α-琼脂水解酶、α-新琼-寡糖水解酶、β-芹糖-β-葡糖苷酶、λ-卡拉胶酶、1,6-α-D-甘露糖苷酶、半乳聚糖内-1,6-β-半乳糖苷酶、外-1,4-β-D-氨基葡糖苷酶、肝素酶、黄芩苷-β-D-葡糖醛酸酶、桔皮苷6-O-α-L-鼠李糖-β-D-葡糖苷酶、蛋白质O-GlcNAc酶、甘露糖基甘油酸水解酶、鼠李半乳糖醛酸水解酶、不饱和鼠李糖半乳糖醛酸水解酶、鼠李半乳糖醛酸半乳糖醛酸水解酶、鼠李半乳糖醛酸鼠李糖水解酶、β-D-葡萄吡喃糖基脱落酸β-葡糖苷酶、纤维素1,4-β-纤维二糖糖苷酶(还原性末端)、α-D-木糖苷木糖水解酶以及β-紫菜酶。
水解酶
EC 3的水解酶包括(但不限于):作用于酯键的那些水解酶;糖基化酶,作用于醚键的那些水解酶;作用于肽键的那些水解酶(肽酶/蛋白酶);作用于除肽键之外的碳-氮键的那些水解酶;作用于酸酐的那些水解酶;作用于碳-碳键的那些水解酶;作用于卤化物键的那些水解酶;作用于磷-氮键的那些水解酶;作用于硫-氮键的那些水解酶;作用于碳-磷键的那些水解酶;作用于硫-硫键的那些水解酶;以及作用于碳-硫键的那些水解酶。
作用于酯键的EC 3的水解酶可以包括(但不限于)羧酸酯水解酶(例如脂肪酶,包括三酰甘油脂肪酶、磷脂酶A1、磷脂酶A2、溶血磷脂酶、酰基甘油脂肪酶、半乳糖脂酶、脂蛋白脂肪酶;以及磷酸二酯水解酶,包括磷脂酶C、磷脂酶D、磷酸肌醇磷脂酶C、糖基化磷脂酰肌醇磷脂酶D和水解N-乙酰基磷脂酰乙醇胺的磷脂酶D)和糖基化酶,包括糖苷酶,即水解O-和S-糖基化合物的酶,例如淀粉酶(包括α-淀粉酶、β-淀粉酶和异淀粉酶)、纤维素酶以及甘露聚糖酶。
合适的淀粉酶(α和/或β)包括细菌或真菌来源的那些淀粉酶。包括化学改性或蛋白质工程化突变体。淀粉酶包括例如从芽孢杆菌(Bacillus)获得的α-淀粉酶,所述芽孢杆菌例如在GB 1,296,839中较详细描述的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的特定菌株。有用淀粉酶的实例是以下各项中所述的变异体:WO 94/02597;WO 94/18314;WO 96/23873;WO 97/43424;美国专利第5,824,532号;第5,849,549号;第6,297,037号;第6,093,562号;第6,297,038号;第6,867,031号;以及美国公开案第2002/0098996号;第2003/0064908号;第2004/0253676号;第2005/0059131号;第2005/0250664号;第2006/0035323号;第2009/0280527号;第2010/0099597号;第2010/0099598号;以及第2011/0177990号,尤其是在以下位置中的一个或多个中具有取代的变异体:15、23、105、106、124、128、133、154、156、181、188、190、197、202、208、209、243、264、304、305、391、408以及444。可商购的淀粉酶是DuramylTM、TermamylTM、FungamylTM、NatalaseTM和BANTM(诺维信公司(Novozymes A/S))、RapidaseTM和PurastarTM(来自杰能科国际公司(Genencor International Inc.))。
合适的纤维素酶包括细菌或真菌来源的那些纤维素酶。包括化学改性或蛋白质工程化突变体。合适的纤维素酶包括来自芽孢杆菌属、假单胞菌属(Pseudomonas)、腐质霉属(Humicola)、镰刀菌属(Fusarium)、梭孢壳属(Thielavia)、枝顶孢属(Acremonium)的纤维素酶,例如,从美国专利第4,435,307号;第5,648,263号;第5,691,178号;第5,776,757号;以及WO 89/09259中所披露的特异腐质霉(Humicola insolens)、嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)产生的真菌纤维素酶。尤其合适的纤维素酶是具有颜色保护益处的碱性或中性纤维素酶。此类纤维素酶的实例是以下各项中所述的纤维素酶:EP 0 495 257;EP 0 531 372;WO 96/11262;WO 96/29397;WO 98/08940;美国专利第5,520,838号;第5,443,750号;第5,668,073号;第5,948,672号;第6,423,524号;第5,919,691号;第6,071,735号;第6,001,639号;第6,387,690号;第6,855,531号;第7,226,773号;以及美国公开案第2001/0036910号;第2003/0119167号;第2003/0054539号;第2005/0070003号;第2008/0145912号;以及第2010/0107342号。其它实例是纤维素酶变异体,如以下各项中所述的那些:WO 94/07998;EP 0 531 315;WO 95/24471;WO 98/12307;PCT/DK98/00299;美国专利第5,457,046号;第5,686,593号;第5,763,254号;第5,792,641号;第6,114,296号;第5,457,046号;第5,912,157号;第6,117,664号;第7,993,898号;第8,017,372号;以及美国公开案第2003/0092097号;第2005/0009166号;第2008/0206836号;第2009/0170747号以及第2011/0250674号。可商购的纤维素酶包括CelluzymeTM和CarezymeTM(诺维信公司)、ClazinaseTM和Puradax HATM(杰能科国际公司)以及KAC-500(B)TM(花王公司(Kao Corporation))。
肽酶/蛋白酶
作用于肽键的EC 3水解酶(肽酶/蛋白酶)可以包括(但不限于)氨基肽酶(包括亮氨酰基氨基肽酶、膜丙氨酰基氨基肽酶、半胱氨酰基氨基肽酶、三肽氨基肽酶、脯氨酰基氨基肽酶、精氨酰基氨基肽酶、谷氨酰基氨基肽酶、Xaa-Pro氨基肽酶、细菌亮氨酰基氨基肽酶、梭菌氨基肽酶、胞溶质丙氨酰基氨基肽酶、赖氨酰基氨基肽酶、Xaa-Trp氨基肽酶、色氨酰基氨基肽酶、甲硫氨酰基氨基肽酶、D-立体特异性氨基肽酶、氨基肽酶Ey、天冬氨酰基氨基肽酶、氨基肽酶I、PepB氨基肽酶、氨基肽酶S、β-肽基氨基肽酶和中间裂解肽酶55);二肽酶(包括Xaa-Arg二肽酶、Xaa-甲基-His二肽酶、Glu-Glu二肽酶、Xaa-Pro二肽酶、Met-Xaa二肽酶、非立体特异性二肽酶、胞溶质非特异性二肽酶、膜二肽酶、β-Ala-His二肽酶、二肽酶E和D-Ala-D-Ala二肽酶);二肽基-肽酶和三肽基-肽酶(包括二肽基-肽酶I、二肽基-肽酶II、二肽基-肽酶III、二肽基-肽酶IV、二肽基-二肽酶、三肽基-肽酶I、三肽基-肽酶II、Xaa-Pro二肽基-肽酶和脯氨酰基三肽基氨基肽酶);肽基-二肽酶(包括肽基-二肽酶A、肽基-二肽酶B、肽基-二肽酶Dcp和藻青素酶);丝氨酸型羧肽酶(包括溶酶体Pro-Xaa羧肽酶、丝氨酸型D-Ala-D-Ala羧肽酶、羧肽酶C和羧肽酶D);金属羧肽酶(包括羧肽酶A、羧肽酶B、赖氨酸羧肽酶、Gly-Xaa羧肽酶、丙氨酸羧肽酶、胞壁酰五肽羧肽酶、羧肽酶E、谷氨酸羧肽酶、羧肽酶M、胞壁酰四肽羧肽酶、锌D-Ala-D-Ala羧肽酶、羧肽酶A2、膜Pro-Xaa羧肽酶、微管蛋白-Tyr羧肽酶、羧肽酶T、羧肽酶Taq、羧肽酶U、谷氨酸羧肽酶II、金属羧肽酶D和血管收缩素转化酶2);半胱氨酸型羧肽酶,包括组织蛋白酶X;ω肽酶(包括酰氨酰-肽酶、肽基-甘氨酰胺酶、焦谷氨酰-肽酶I、β-天冬氨酰基-肽酶、焦谷氨酰-肽酶II、N-甲酰甲硫氨酰基-肽酶、γ-谷氨酰基水解酶、γ-D-谷氨酰基-内消旋-二氨基庚二酸肽酶I和泛素酰基水解酶1);丝氨酸内肽酶(包括胰凝乳蛋白酶、胰凝乳蛋白酶C、海葵内肽酶(metridin)、胰蛋白酶、凝血酶、凝血因子Xa、纤维蛋白溶酶、肠肽酶、顶体素、α-裂解内肽酶、谷氨酰基内肽酶、组织蛋白酶G、凝血因子VIIa、凝血因子IXa、黄瓜素、脯氨酰基寡肽酶、凝血因子XIa、短尾类(brachyuran)、血浆激肽释放素、组织激肽释放素、胰腺弹性蛋白酶、白血球弹性蛋白酶、凝血因子XIIa、凝乳酶、补体子成分补体子成分经典补体路径C3/C5转化酶、补体因子I、补体因子D、替代补体路径C3/C5转化酶、杀酵母素(cerevisin)、皮蝇素C、赖氨酰基内肽酶、内肽酶La、γ-肾素、蛇毒丝氨酸蛋白酶Ab、亮氨酰基内肽酶、类胰蛋白酶、黄芩素、克新(kexin)、枯草杆菌蛋白酶、水稻素、肽酶K、嗜热丝孢菌素、嗜热蛋白酶、内肽酶So、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂(t-plasminogen activator)、蛋白质C(激活)、胰腺内肽酶E、胰腺弹性蛋白酶II、IgA特异性丝氨酸内肽酶、尿激酶纤维蛋白溶酶原激活剂(u-plasminogen activator)、蛇毒丝氨酸蛋白酶A、弗林蛋白酶(furin)、成髓细胞素、精子素酶(semenogelase)、颗粒酶A、颗粒酶B、灰色链霉菌蛋白酶A、灰色链霉菌蛋白酶B、谷氨酰基内肽酶II寡肽酶B、鲎凝血因子鲎凝血因子鲎凝血酶、抑制因子LexA、信号肽酶I、批膜病毒素(togavirin)、黄病毒素(flavivirin)、内肽酶Clp、前蛋白转化酶1、前蛋白转化酶2、蛇毒因子V激活剂、乳酸蛋白酶、组装、肝病毒素、精液类胰岛素蛋白酶(spermosin)、赛多立新(sedolisin)、黄单胞菌素、C端加工肽酶、黏菌素(physarolisin)、甘露聚糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶-2、扁菱形蛋白酶、肝丝酶(hepsin)、肽酶Do、HtrA2肽酶、间质蛋白酶、C5a肽酶、水溶素1、位点-1蛋白酶、瘟病毒属NS3多蛋白肽酶、马动脉炎病毒丝氨酸肽酶、传染性胰腺坏死双RNA病毒Vp4肽酶、SpoIVB肽酶、角质层胰蛋白酶、激肽释放素8、激肽释放素13和输卵管蛋白);半胱氨酸内肽酶(包括组织蛋白酶B、木瓜蛋白酶、无花果酶、糜木瓜酶、萝蘑蛋白酶、梭菌蛋白酶、链菌蛋白酶、奇异果蛋白酶、组织蛋白酶L、组织蛋白酶H、组织蛋白酶T、甘氨酰基内肽酶、癌性促凝物质、组织蛋白酶S、细小核糖核酸病毒内肽酶3C、细小核糖核酸病毒内肽酶2A、番木瓜半胱氨酸蛋白酶、菠萝蛋白酶、凤梨茎酶、凤梨果酶、豆荚蛋白、西斯托立蛋白(histolysain)、卡斯蛋白酶(caspase)-1、牙龈蛋白酶R、组织蛋白酶K、腺病毒内肽酶、博莱霉素水解酶(bleomycin hydrolase)、组织蛋白酶F、组织蛋白酶V、组织蛋白酶O、核包涵体a内肽酶、辅助成分蛋白酶、L-肽酶、牙龈蛋白酶K、斯达芬酶(staphopain)、分离酶、V-cath内肽酶、克鲁兹蛋白酶(cruzipain)、钙蛋白酶-1、钙蛋白酶-2、钙蛋白酶-3、卡斯蛋白酶-2、卡斯蛋白酶-3、卡斯蛋白酶-4、卡斯蛋白酶-5、卡斯蛋白酶-6、卡斯蛋白酶-7、卡斯蛋白酶-8、卡斯蛋白酶-9、卡斯蛋白酶-10、卡斯蛋白酶-11、肽酶1(螨)、卡利塞韦林(calicivirin)、津吉潘(zingipain)、Ulp1肽酶、SARS冠状病毒主要蛋白酶、分选酶A和分选酶B);天冬氨酸内肽酶(包括胃蛋白酶A、胃蛋白酶B、胃亚蛋白酶、凝乳酶、组织蛋白酶D、猪笼草蛋白酶(nepenthesin)、肾素、HIV-1逆转录病毒蛋白酶、阿黑皮素原转化酶(Pro-opiomelanocortin converting enzyme)、曲霉胃蛋白酶(aspergillopepsin)I、曲霉胃蛋白酶II、青霉胃蛋白酶(penicillopepsin)、根酶蛋白酶(rhizopuspepsin)、内座壳蛋白酶(endothiapepsin)、胃蛋白酶(mucorpepsin)、假丝酵母胃蛋白酶(candidapepsin)、酵母胃蛋白酶(saccharopepsin)、红酵母胃蛋白酶(rhodotorulapepsin)、顶柱霉菌蛋白酶(acrocylindropepsin)、多孔菌胃蛋白酶(polyporopepsin)、血红孔菌蛋白酶(pycnoporopepsin)、小柱孢肽酶(scytalidopepsin)A、小柱孢肽酶B、组织蛋白酶E、屏障胃蛋白酶(barrierpepsin)、信号肽酶II、半胱氨酸蛋白酶I、半胱氨酸蛋白酶II、大麦液泡天冬氨酸蛋白酶(phytepsin)、天冬氨酸蛋白酶1、热稳定酸蛋白酶(thermopsin)、普瑞皮林肽酶(prepilin peptidase)、野田村病毒内肽酶(nodavirus endopeptidase)、膜天冬氨酸蛋白酶(memapsin)1、膜天冬氨酸蛋白酶2、HIV-2逆转录病毒蛋白酶、纤维蛋白溶酶原激活剂Pla、OmpT蛋白酶(omptin)、人类内源性逆转录病毒K内肽酶和HycI肽酶);金属内肽酶(包括蛇毒金属蛋白酶(atrolysin)A、微生物胶原酶、白细胞溶素、间质胶原酶、奈溶酶(neprilysin)、海胆孵化酶(envelysin)、IgA特异性金属内肽酶、原胶原N-内肽酶、甲拌磷寡肽酶(thimet oligopeptidase)、溶神经素(neurolysin)、基质溶素(stromelysin)1、穿膜肽酶(meprin)A、原胶原C-内肽酶、肽基-Lys金属内肽酶、虾红素、基质溶素2、基质溶素、明胶酶A、弧菌溶血素(vibriolysin)、假单胞菌溶素(pseudolysin)、嗜热菌蛋白酶(thermolysin)、杆菌蛋白酶(bacillolysin)、金属蛋白酶(aureolysin)、球菌蛋白酶(coccolysin)、真菌蛋白酶(mycolysin)、β-裂解金属内肽酶、肽基Asp金属内肽酶、嗜中性白血球胶原酶、明胶酶B、利什曼蛋白酶(leishmanolysin)、酿酒酵母寡肽酶(saccharolysin)、配子蛋白酶(gametolysin)、娄地青霉金属蛋白酶(deuterolysin)、粘质沙雷菌金属蛋白酶(serralysin)、蛇毒金属蛋白酶(atrolysin)B、蛇毒金属蛋白酶C、阿特拉酶(atroxase)、蛇毒金属蛋白酶E、蛇毒金属蛋白酶F、去整合素基质金属蛋白酶(adamalysin)、响尾蛇毒金属内肽酶(horrilysin)、红菱斑响尾蛇金属内肽酶(ruberlysin)、巴西蝮蛇蛇毒蛋白酶(bothropasin)、窍蝮蛇金属内肽酶(bothrolysin)、眼镜王蛇金属内肽酶(ophiolysin)、出血蛇毒金属蛋白酶(trimerelysin)I、出血蛇毒金属蛋白酶II、竹叶青金属内肽酶(mucrolysin)、溶加压素(pitrilysin)、胰岛素溶酶(insulysin)、O-唾液酸糖蛋白内肽酶、拉塞尔酶(russellysin)、线粒体中间肽酶、肽激素失活内肽酶(dactylysin)、N-精氨酸二元转化酶(nardilysin)、马格尼酶(magnolysin)、穿膜肽酶B、线粒体加工肽酶、巨噬细胞弹性蛋白酶、卵壳溶解素L、卵壳溶解素H、破伤风神经毒素(tentoxilysin)、肉毒杆菌素(bontoxilysin)、寡肽酶A、内皮素转化酶、溶纤酶、蝮蛇毒金属蛋白酶(jararhagin)、脆弱类杆菌肠毒素(fragilysin)、溶葡球菌酶(lysostaphin)、蛋白内切酶AspN(flavastacin)、链霉菌中性蛋白酶(snapalysin)、gpr内肽酶、冠毛素-1、膜型基质金属蛋白酶-1、ADAM10内肽酶、ADAMTS-4内肽酶、炭疽致死因子内肽酶、Ste24内肽酶、S2P内肽酶、ADAM17内肽酶和ADAMTS13内肽酶);以及苏氨酸内肽酶(包括蛋白酶体内肽酶复合物和HslU-HslV肽酶)。
合适的蛋白酶包括动物、植物或微生物来源的那些蛋白酶。微生物来源是优选的。包括化学改性或蛋白质工程化突变体。蛋白酶可以是丝氨酸蛋白酶或金属蛋白酶,优选是碱性微生物蛋白酶或胰蛋白酶样蛋白酶。碱性蛋白酶的实例是枯草杆菌蛋白酶,尤其是来源于芽孢杆菌的那些碱性蛋白酶,例如枯草杆菌蛋白酶Novo、枯草杆菌蛋白酶Carlsberg、枯草杆菌蛋白酶309、枯草杆菌蛋白酶147和枯草杆菌蛋白酶168(描述于WO 89/06279;美国专利第6,506,589号;第6,808,913号;第6,835,821号;以及美国公开案第2003/0148495号;第2003/0175933号;第2003/0186378号和第2005/0003986号中)。胰蛋白酶样蛋白酶的实例是WO 89/06270、WO 94/25583以及美国专利第5,288,627号和第5,693,520号中所述的(例如,猪或牛来源的)胰蛋白酶和镰刀菌属(Fusarium)蛋白酶。有用蛋白酶的实例是以下各项中所述的变异体:WO 92/19729;WO 98/20115;WO 98/20116;WO 98/34946以及美国专利第5,858,757号;第6,300,116号;第7,098,017号;第6,159,731号;以及美国公开案第2002/0102702号,尤其是在以下位置中的一个或多个中具有取代的变异体:27、36、57、76、87、97、101、104、120、123、167、170、194、206、218、222、224、235以及274。优选可商购蛋白酶包括AlcalaseTM、SavinaseTM、PrimaseTM、DuralaseTM、EsperaseTM和KannaseTM(诺维信公司)、MaxataseTM、MaxacalTM、MaxapemTM、ProperaseTM、PurafectTM、Purafect OxPTM、FN2TM以及FN3TM(杰能科国际公司)。
预期本文中所述的用作降解加速剂的酶可以来自任何合适的来源或来源组合,例如细菌、真菌、植物或动物来源。在一种类型的实施例中,两种或更多种酶的混合物将来自至少两个不同类型的来源。
酶降解加速剂当分散在水溶性或非水溶性膜中或设置在所述膜上时,以所述膜的总重量计,一般占所述膜的至少约0.1重量%,任选地高达所述膜的约20重量%。本领域的普通技术人员将认识到,分散在膜中或设置在膜上的酶降解加速剂的量可以经过选择,从而控制降解加快的速率。
UV降解加速剂
UV降解加速剂是在UV光存在下促进聚合物材料降解的材料。在一类实施例中,UV降解加速剂将包括例如芳香族光敏剂。合适的芳香族光敏剂包括(但不限于)蒽醌、二苯甲酮、以上各者的衍生物以及以上各者的组合。
UV降解加速剂当分散在水溶性或非水溶性膜中时,以所述膜的总重量计,一般占所述膜的至少约0.1重量%,任选地高达所述膜的约20重量%。本领域的普通技术人员将认识到,分散在膜中或设置在膜上的UV降解加速剂的量可以经过选择,从而控制降解加快的速率。
氧化降解加速剂
氧化降解加速剂是促进沿着聚合物链的碳-碳键的氧化反应,从而促进膜材料的降解的材料。在一类实施例中,氧化降解加速剂可以包括金属。例如通过多价金属离子的氧化还原循环催化聚烯烃氧化。适用作金属催化剂的金属包括(但不限于)过渡金属,包括(但不限于)铁、钴、锰、锌、铈、镍、铜、铂、铑、钌、银、锇、金和铱。在一些实施例中,用作金属催化剂的金属选自由铁、金、铂和其组合组成的群组。加速降解的金属可以具有任何合适的氧化态。在实施例中,氧化降解加速剂包括过氧化物和氧化物,包括(但不限于)过氧化氢、分子氧、ClO-、HNO3、KMnO4、K2CrO4、K2Cr2O7、Ce(SO4)2、K2S2O8、KIO3、臭氧、过氧化物和以上各者的任意组合。
在实施例中,氧化降解加速剂将包括可添加到成膜树脂中的自氧化易感添加剂。自氧化易感添加剂是至少一个氢键结到自氧化易感性大于键结到正常二级碳原子的氢的自氧化易感性的碳原子的化合物。自氧化易感添加剂包括聚氧化烯;多元不饱和烃;含有一个或多个烯丙基氢的脂肪族和环脂肪族化合物的衍生物,包括(但不限于)月桂烯(myrcene)、罗勒烯(ocimene)、苎烯(limononene)(二戊烯)、环己二烯、二环戊二烯、十氢萘、茚、四氢茚和亚乙基降冰片烯;不饱和脂肪酸,包括(但不限于)桐酸、亚麻酸、亚油酸、油酸、巴豆酸和山梨酸;以及这些物质和其它不饱和脂肪族和脂环族化合物的加合物,包括(但不限于)顺丁烯二酸、丙烯酸和丙烯醛;具有高度反应性苯甲基氢的化合物,包括(但不限于)异丙苯和对异丙基苯甲酸酸;以及以上各者的组合。氧化降解加速剂的实例提供在美国专利第4,067,836号中,其以全文引用的方式并入本文中。
氧化降解加速剂当分散在水溶性或非水溶性膜中或设置在所述膜上时,以所述膜的总重量计,一般占所述膜的至少约0.1重量%,任选地高达所述膜的约20重量%。本领域的普通技术人员将认识到,分散在膜中或设置在膜上的氧化降解加速剂的量可以经过选择,从而控制降解加快的速率。
微生物降解加速剂
微生物降解加速剂是促进膜材料的降解的微生物。合适的微生物包括(但不限于)好氧性细菌、异养细菌或厌氧性细菌。在实施例中,所述微生物可以是PVA降解生物体,包括(但不限于)冬青节杆菌(Arthrobacter ilicis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)GC亚群B、枯草杆菌(Bacillussubtilis)、迈克布瑞德短杆菌(Brevibacterium mcbrellneri)、睾酮丛毛单胞菌(Comamonas testosterone)、食树脂黄杆菌(Flavobacterium resinovorum)、克氏库克菌(Kocuria kristinae)、液化微杆菌(Microbacterium liquefaciens)、黄色微球菌(Micrococcus luteus)GC亚群C、巴利阿里假单胞菌(Pseudomonas balearica)、绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)生物型A、假产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)、马红球菌(Rhodococcus equi)GC亚群B以及以上各者的组合。生物体可以购自美国菌种保藏中心(American Type CultureCollection),12301Parklawn Drive,Rickville,Md.20852(http://www.atcc.org)。微生物降解加速剂的实例可见于美国专利7147787中,其以全文引用的方式并入本文中。
微生物降解加速剂当分散在水溶性或非水溶性膜中时,以所述膜的总重量计,一般占所述膜的至少约0.1重量%,任选地高达所述膜的约20重量%。本领域的普通技术人员将认识到,分散在膜中或设置在膜上的微生物降解加速剂的量可以经过选择,从而控制降解加快的速率。
湿气降解加速剂
湿气降解加速剂是在湿气存在下促进聚合物材料降解的材料。在实施例中,湿气降解加速剂包括(但不限于)当与湿气接触时与水反应以便释放出活性辅助降解助剂物质的化合物。有利地,本发明的湿气降解加速剂在介于100℃与300℃之间的温度范围内是可热加工的。合适的湿气降解加速剂包括无机过氧化物和超氧化物,包括(但不限于)碱金属、碱土金属和/或过渡金属的过氧化物或超氧化物。合适的实例包括(但不限于)过氧化镁(MgO2)、过氧化钙(CaO2)、过氧化锶(SrO2)、过氧化钡(BaO2)、过氧化锂(Li2O2)、过氧化钠(Na2O2)、过氧化钾(K2O2)、过氧化锌(ZnO2)、过氧化银(Ag2O2)、过氧化铜、过氧化铁、超氧化锂(LiO2)、超氧化钠(NaO2)、超氧化钾(KO2)、超氧化铷(RbO2)和超氧化铯(CsO2)。在一些实施例中,湿气降解加速剂选自由以下组成的群组:过氧化镁、过氧化钙、过氧化钠、过氧化钾、超氧化钠、超氧化钾以及以上各者的组合。适用于本发明的无机过氧化物或超氧化物的综合概述给出在Kirk-Othmer,《化学技术百科全书(Encyclopedia of ChemicalTechnology)》,约翰·威利父子出版社(John Wiley&Sons),第4版(1994),第18卷,第202-229页中,其以引用的方式并入本文中。还可以使用以上提到的过氧化物和/或超氧化物的掺合物。UV吸收剂和光稳定剂的实例可见于美国专利公开案第2010/0222454号中,其以全文引用的方式并入本文中。
湿气降解加速剂当分散在水溶性或非水溶性膜中时,以所述膜的总重量计,一般占所述膜的至少约0.1重量%,任选地高达所述膜的约20重量%。本领域的普通技术人员将认识到,分散在膜中或设置在膜上的湿气降解加速剂的量可以经过选择,从而控制降解加快的速率。
用于延迟降解的试剂
如上文所提到,用于延迟降解的试剂可以在互补降解加速剂的存在下延迟水溶性或非水溶性膜的降解。一般来说,如果在本发明膜中包括用于延迟降解的试剂,那么所述用于延迟降解的试剂可以按用于使膜在膜处理、小袋或封包形成以及将小袋或封包运送到批发商的过程期间稳定的量包括在所述水溶性或非水溶性膜中。一般来说,所包括的量的用于延迟降解的试剂是为了阻止在卖给消费者之前降解,例如在各种实施例中长达一个月、两个月、三个月、四个月、五个月、六个月或一年。
抗氧化剂
抗氧化剂是对抗氧化或抑制通过氧气或过氧化物促进的反应的材料。抗氧化剂可以延迟包括氧气激活降解加速剂的膜的降解。本领域的普通技术人员将认识到,膜中所包括的抗氧化剂的量可以经过选择以使得膜稳定,因此降解将通过消费者处理来激活。
抗氧化剂可以包括(但不限于)位阻酚、芳胺、硫脲、硫氨基甲酸酯、亚磷酸酯、硫醚酯以及以上各者的组合。抗氧化剂自己的合适实例包括(但不限于)烷基化单苯酚,包括(但不限于)2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二叔丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-异丁基苯酚、2,6-二环戊基-4-甲基苯酚、2-(α-甲基环己基)-4,6-二甲基苯酚、2,6-二(十八烷基)-4-甲基苯酚、2,4,6-三环己基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚;侧链是直链或支链的壬基苯酚,例如2,6-二壬基-4-甲基苯酚、2,4-二甲基-6-(1'-甲基十一碳-1'-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1'-甲基十七碳-1'-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1'-甲基十三碳-1-基)苯酚以及其混合物;烷基硫基甲基苯酚,包括(但不限于)2,4-二辛基硫基甲基-6-叔丁基苯酚、2,4-二辛基硫基甲基-6-甲基苯酚、2,4-二辛基硫基甲基-6-乙基苯酚、2,6-二-十二基硫基甲基-4-壬基苯酚;氢醌和烷基化氢醌,包括(但不限于)2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、2,5-二叔戊基氢醌、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、2,6-二叔丁基氢醌、2,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醚、硬脂酸3,5-二叔丁基-4-羟基苯酯、己二酸双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基酯);生育酚,包括(但不限于)α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚以及其混合物(维生素E);羟基化硫基二苯基醚,包括(但不限于)2、2'-硫基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-硫基双(4-辛基苯酚)、4,4'-硫基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4'-硫基双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、4,4'-硫基双(3,6-二第二戊基苯酚)、4,4'-双(2,6-二甲基-4-羟基苯基)-二硫化物;亚烷基双酚,包括(但不限于)2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-乙基苯酚)、2,2'-亚甲基双[4-甲基-6-(α-甲基环己基)-苯酚]、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2,2'-亚甲基双(6-壬基-4-甲基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚乙基双(6-叔丁基-4-异丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双[6-(α-甲基苯甲基)-4-壬基苯酚]、2,2'-亚甲基双[6-(α,α-二甲基苯甲基)-4-壬基苯酚]、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4'-亚甲基双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、2,6-双(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯甲基)-4-甲基苯酚、1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基-苯基)-3-正十二烷基巯基丁烷、乙二醇双[3,3-双(3'-叔丁基-4'-羟基苯基)丁酸酯]、双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基-苯基)二环戊二烯、对苯二甲酸双[2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-甲基苯甲基)-6-叔丁基-4-甲基苯基酯]、1,1-双(3,5-二甲基-2-羟基苯基)丁烷、2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-4-正十二烷基巯基丁烷、1,1,5,5-四(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)戊烷;O-、N-和S-苯甲基化合物,包括(但不限于)3,5,3',5'-四叔丁基-4,4'-二羟基二苯甲基醚、十八烷基-4-羟基-3,5-二甲基苯甲基巯基乙酸酯、十三烷基-4-羟基-3,5-二叔丁基苯甲基巯基乙酸酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)胺、双(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)二硫基对苯二甲酸酯、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)硫化物、异辛基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基巯基乙酸酯;羟基苯甲基化丙二酸酯,包括(但不限于)二(十八烷基)-2,2-双(3,5-二叔丁基-2-羟基苯甲基)丙二酸酯、二-十八烷基-2-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯甲基)丙二酸酯、二(十二烷基)巯基乙基-2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)丙二酸酯、双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基]-2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)丙二酸酯;芳香族羟基苯甲基化合物,包括(但不限于)1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)-2,4,6-三甲基苯、1,4-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)-2,3,5,6-四甲基苯、2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯酚;三嗪化合物,包括(但不限于)2,4-双(辛基巯基)-6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯氨基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巯基-4,6-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯氨基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巯基-4,6-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯氧基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯氧基)-1,2,3-三嗪、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)异氰尿酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苯甲基)异氰尿酸酯、2,4,6-三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯乙基)-1,3,5-三嗪、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基丙酰基)-六氢-1,3,5-三嗪、1,3,5-三(3,5-二环己基-4-羟基苯甲基)异氰尿酸酯;苯甲基膦酸酯,包括(但不限于)二甲基-2,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基膦酸酯、二乙基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基膦酸酯、二(十八烷基)3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基膦酸酯、二(十八烷基)-5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯甲基膦酸酯;3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基膦酸的单乙基酯的钙盐;酰胺基苯酚,包括(但不限于)4-羟基月桂酰苯胺、4-羟基硬脂酰苯胺、N-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)氨基甲酸辛酯;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与一元醇或多元醇的酯,例如与甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫基二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、异戊四醇、三(羟乙基)异氰尿酸酯、N,N'-双(羟乙基)草酰胺、3-硫杂十一醇、3-硫杂十五醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷;β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与一元醇或多元醇的酯,例如与甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫基二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、异戊四醇、三(羟乙基)异氰尿酸酯、N,N'-双(羟乙基)草酰胺、3-硫杂十一醇、3-硫杂十五醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷;3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]-十一烷;6-(3,5-二环己基-4-羟基苯基)丙酸与一元醇或多元醇的酯,例如与甲醇、乙醇、辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫基二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、异戊四醇、三(羟乙基)异氰尿酸酯、N,N'-双(羟乙基)草酰胺、3-硫杂十一醇、3-硫杂十五醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷;3,5-二叔丁基-4-羟基苯基乙酸与一元醇或多元醇的酯,例如与甲醇、乙醇、辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫基二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、异戊四醇、三(羟乙基)异氰尿酸酯、N,N'-双(羟乙基)草酰胺、3-硫杂十一醇、3-硫杂十五醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟甲基-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷;6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的酰胺,例如N,N'-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)六亚甲基二酰胺、N,N'-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)三亚甲基二酰胺、N,N'-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)酰肼、N,N'-双[2-(3-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酰氧基)乙基]草酰胺(XL-1,由有利来路公司(Uniroyal)供应)、抗坏血酸(维生素C);胺类抗氧化剂,包括(但不限于)N,N'-二异丙基-对苯二胺、N,N'-二仲丁基-对苯二胺、N,N'-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、N,N'-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对苯二胺、N,N'-双(1-甲基庚基)-对苯二胺、N,N'-二环己基-对苯二胺、N,N'-二苯基-对苯二胺、N,N'-双(2-萘基)-对苯二胺、N-异丙基-N'-苯基-对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N'-苯基-对苯二胺、N-环己基-N'-苯基-对苯二胺、4-(对甲苯胺磺酰基)二苯胺、N,N'-二甲基-N,N'-二仲丁基-对苯二胺、二苯胺、N-烯丙基二苯胺、4-异丙氧基二苯胺、N-苯基-1-萘胺、N-(4-叔辛基苯基)-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺;辛基化二苯胺,包括(但不限于)p,p'-二叔辛基二苯胺、4-正丁基氨基苯酚、4-丁酰基氨基苯酚、4-壬酰基氨基苯酚、4-十二酰基氨基苯酚、4-十八酰基氨基苯酚、双(4-甲氧基苯基)胺、2,6-二叔丁基-4-二甲基胺甲基苯酚、2,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基甲烷、N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二氨基二苯基甲烷、1,2-双[(2-甲基苯基)氨基]乙烷、1,2-双(苯基氨基)丙烷、(邻甲苯基)二胍、双[4-(1',3'-二甲基丁基)苯基]胺;叔辛基化N-苯基-1-萘胺;单烷基化和二烷基化叔丁基/叔辛基二苯胺的混合物;单烷基化和二烷基化壬基二苯胺的混合物;单烷基化和二烷基化十二烷基二苯胺的混合物;单烷基化和二烷基化异丙基/异己基二苯胺的混合物;单烷基化和二烷基化叔丁基二苯胺的混合物;2,3-二氢-3,3-二甲基-4H-1,4-苯并噻嗪;啡噻嗪;单烷基化和二烷基化叔丁基/叔辛基啡噻嗪的混合物;单烷基化和二烷基化叔辛基-吩噻嗪的混合物;N-烯丙基啡噻嗪;N,N,N',N'-四苯基-1,4-二氨基丁-2-烯以及以上各者的组合。抗氧化剂的实例可见于美国专利公开案第2010/0222454号和美国专利第4,067,836号中,两者均以全文引用的方式并入本文中。
UV吸收剂和光稳定剂
UV吸收剂和光稳定剂是尤其适用于延迟膜的光化降解的抗氧化剂。本领域的普通技术人员将认识到,膜中所包括的UV吸收剂和/或光稳定剂的量可以经过选择以使得所述膜稳定,使所包括的任何UV降解加速剂坚持到消费者购买时,因此降解将通过消费者处理来激活。在一种类型的实施例中,UV吸收剂和/或光稳定剂可以优选安置在膜封包之外部,使得撕开膜封包便可暴露出包括较少或不包括UV吸收剂和/或光稳定剂的膜的至少一部分。
UV吸收剂和光稳定剂的合适实例包括(但不限于)2-(2'-羟基苯基)苯并三唑,包括(但不限于)2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)-苯并三唑、2-(3',5'-二叔丁基-2'-羟基苯基)苯并三唑、2-(5'-叔丁基-2'-羟基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并三唑、2-(3',5'-二叔丁基-2'-羟基苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-甲基苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3'-仲丁基-5'-叔丁基-2'-羟基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-4'-辛氧基苯基)苯并三唑、2-(3',5'-二叔戊基-2'-羟基苯基)苯并三唑、2-(3',5'-双(α,α-二甲基苯甲基)-2'-羟基苯基)苯并三唑、2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-(2-辛氧基羰乙基)苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3'-叔丁基-5'-[2-(2-乙基己氧基)-羰乙基]-2'-羟基苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-(2-甲氧基羰乙基)苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-(2-甲氧基羰乙基)苯基)苯并三唑、2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-(2-辛氧基羰乙基)苯基)苯并三唑、2-(3'-叔丁基-5'-[2-(2-乙基己氧基)羰乙基]-2'-羟基苯基)苯并三唑、2-(3'-十二基-2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(3'-叔丁基-2'-羟基-5'-(2-异辛氧基羰乙基)苯基苯并三唑、2,2'-亚甲基-双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-苯并三唑-2-基苯酚];2-羟基二苯甲酮,包括(但不限于)4-羟基、4-甲氧基、4-辛氧基、4-癸氧基、4-十二烷氧基、4-苯甲氧基、4,2',4'-三羟基和2'-羟基-4,4'-二甲氧基衍生物;被取代和未被取代的苯甲酸酯,包括(但不限于)水杨酸4-叔丁基-苯酯、水杨酸苯酯、水杨酸辛基苯酯、二苯甲酰基间苯二酚、双(4-叔丁基苯甲酰基)间苯二酚、苯甲酰基间苯二酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸2,4-二叔丁基苯酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十八酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸2-甲基-4,6-二叔丁基苯酯;丙烯酸酯,包括(但不限于)α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸乙酯、α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸异辛酯、α-甲氧羰基肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-对甲氧基肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-对甲氧基-肉桂酸丁酯、α-甲氧羰基-对甲氧基肉桂酸甲酯、N-(β-甲氧羰基-β-氰基乙烯基)-2-甲基吲哚林、四(α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸新戊酯;镍化合物,包括(但不限于)2,2'-硫基-双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]的镍络合物,如1:1或1:2络合物,含或不含额外配位体,如正丁胺、三乙醇胺或N-环己基二乙醇胺;二丁基二硫氨基甲酸镍;单烷基酯的镍盐,所述酯例如4-羟基-3,5-二叔丁基苯甲基膦酸的甲酯或乙酯;酮肟的镍络合物,例如2-羟基-4-甲基苯基十一酮肟的镍络合物;1-苯基-4-月桂酰基-5-羟基吡唑的含或不含额外配位体、位阻胺的镍络合物,包括(但不限于)双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)正丁基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基丙二酸酯;1-(2-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶和丁二酸的缩合物;N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺和4-叔辛基氨基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪的直链或环状缩合物;三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)氮基三乙酸酯、肆(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、1,1'-(1,2-乙烷二基)-双(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-十八酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-2-正丁基-2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯甲基)丙二酸酯、3-正辛基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮螺[4.5]癸烷-2,4-二酮、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)丁二酸酯;N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺和4-N-吗啉基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪的直链或环状缩合物;2-氯-4,6-双(4-正丁基氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)-1,3,5-三嗪和1,2-双(3-氨基丙氨基)乙烷的缩合物;2-氯-4,6-二(4-正丁基氨基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-1,3,5-三嗪和1,2-双(3-氨基丙氨基)乙烷的缩合物;8-乙酰基-3-十二基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮螺[4.5]癸烷-2,4-二酮;3-十二基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮;3-十二基-1-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮;4-十六烷氧基-和4-十八酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶的混合物;N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基己二胺和4-环己基氨基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪的缩合物;1,2-双(3-氨基丙氨基)乙烷和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪以及4-丁氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶的缩合物(CAS注册号[136504-96-6]);1,6-己二胺和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪以及N,N-二丁胺和4-丁氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶的缩合物(CAS注册号[192268-64-7]);N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-正十二基丁二酰亚胺;N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-正十二基丁二酰亚胺;2-十一基-7,7,9,9-四甲基-1-氧杂-3,8-二氮杂-4-氧代-螺[4,5]癸烷;7,7,9,9-四甲基-2-环十一基-1-氧杂-3,8-二氮杂-4-氧代螺-[4,5]癸烷和表氯醇的反应产物;1,1-双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氧基羰基)-2-(4-甲氧基苯基)乙烯;N,N'-双甲酰基-N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺;4-甲氧基亚甲基丙二酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-羟基哌啶的二酯;聚[甲基丙基-3-氧基-4-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)]硅氧烷;顺丁烯二酸酐-α-烯烃共聚物与2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶或1,2,2,6,6-五甲基-4-氨基哌啶的反应产物;2,4-双[N-(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-N-丁基氨基]-6-(2-羟乙基)氨基-1,3,5-三嗪;1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十八酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、5-(2-乙基己酰基)-氧基甲基-3,3,5-三甲基-2-吗啉酮、Sanduvor(Clariant;CAS注册号106917-31-1];5-(2-乙基己酰基)氧基甲基-3,3,5-三甲基-2-吗啉酮;2,4-双[(1-环己氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁氨基]-6-氯-均三嗪与N,N'-双(3-胺丙基)乙二胺的反应产物;1,3,5-三(N-环己基-N-(2,2,6,6-四甲基哌嗪-3-酮-4-基)氨基)-均三嗪、1,3,5-三(N-环己基-N-(1,2,2,6,6-五甲基哌嗪-3-酮-4-基)-氨基)-均三嗪;草酰胺,包括(但不限于)4、4'-二辛氧基草酰替苯胺、2,2'-二乙氧基草酰替苯胺、2,2'-二辛氧基-5,5'-二叔丁草酰替苯胺、2,2'-二十二烷氧基-5,5'-二叔丁草酰替苯胺、2-乙氧基-2'-乙基草酰替苯胺、N,N'-双(3-二甲基胺丙基)草酰胺、2-乙氧基-5-叔丁基-2'-乙草酰替苯胺和其与2-乙氧基-2'-乙基-5,4'-二叔丁草酰替苯胺的混合物;邻和对甲氧基二取代的草酰替苯胺的混合物以及邻和对乙氧基二取代的草酰替苯胺的混合物;2-(2-羟基苯基)-1,3,5-三嗪,包括(但不限于)2,4,6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-羟基-4-丙氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(4-甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-十二烷氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-十三烷氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-丁氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-辛氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基)-1,3,5-三嗪、2-[4-(十二烷氧基/十三烷氧基-2-羟基丙氧基)-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-十二烷氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-己氧基)苯基-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三[2-羟基-4-(3-丁氧基-2-羟基丙氧基)苯基]-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪、2-{2-羟基-4-[3-(2-乙基己基-1-氧基)-2-羟基丙氧基]苯基}-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(4-[2-乙基己氧基]-2-羟基苯基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪以及以上各者的组合。UV吸收剂和光稳定剂的实例可见于美国专利公开案第2010/0222454号和美国专利第3,984,940号中,两者均以全文引用的方式并入本文中。亦可使用无机颜料作为光稳定剂,所述无机颜料包括(但不限于)二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、硅酸铝、酸性碳黑以及以上各者的组合。
增强降解的膜组分
可以通过包括增强降解的膜组分来促进本文中所披露的膜的加速降解。已经发现,当生物可降解塑料含有a)生物可降解的水溶性有机组分的细分布粒子和b)包含氮、磷和/或硫的促进有机微生物生长的水溶性无机组分的细分布粒子时,在所述塑料中发生加速降解。如以全文引用的方式并入本文中的美国专利公开案2011/0197642中所披露,可以认为在所述塑料与水接触时,组分a)溶解,从而在塑料中形成空腔网状结构,微生物会从所述空腔网状结构同时从外部和内部攻击周围聚合物基质;并且组分b)促进微生物生长,从而加速由于微生物生长所致的生物降解。组分a)可以包括(但不限于)水溶性糖和水溶性有机酸,包括(但不限于)蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、乳糖、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、羟基羧酸,包括(但不限于)乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸和抗坏血酸、氨基羧酸以及以上各者的组合。组分b)可以包括(但不限于)含有Cl、K、Mg、Ca和/或Fe的盐。合适的盐可以包括(但不限于)Na(NH4)2PO4、NaH2PO4、Na2SO4、(NH4)2SO4、NH4NO3、NaNO3、MgSO4、KH2PO4、FeSO4、NH4Cl、磷酸的水溶性盐,包括(但不限于)正磷酸铵((NH4)3PO4.3H2O)、正磷酸氢二铵((NH4)2HPO4.3H2O)、正磷酸二氢铵((NH4)H2PO4.3H2O)、正磷酸钠(Na3PO4.12H2O)、正磷酸钠(Na3PO4.10H2O)、磷酸氢二钠(Na2HPO4.2H2O)、磷酸氢二钠(Na2HPO4.12H2O)、磷酸氢钠(NaH2PO4.2H2O)、焦磷酸钠(Na2H2P2O7.6H2O)、磷酸氢钠铵(NaH(NH4)PO4.4H2O)、四偏磷酸钾((KPO3)4.2H2O)、正磷酸钾(K3PO4)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、磷酸一氢钾(K2HPO4)、焦磷酸钾(K4P2O7.3H2O)、碱式磷酸钾(K2PO3.4H2O)以及以上各者的组合。在一些实施例中,用于组分b)的盐选自由钠盐、钙盐、镁盐以及其组合组成的群组。
封装材料
在一类实施例中,对降解加速剂进行封装,以便降解加速剂控制释放。合适的微囊可以包括以下一个或多个或由其制成:三聚氰胺甲醛、聚氨基甲酸酯、尿素甲醛、几丁聚糖、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚砜、聚四氢呋喃、明胶、阿拉伯胶、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、阿拉伯半乳聚糖、聚乙烯醇、聚丙烯酸、乙基纤维素、聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺、聚(乙烯乙酸乙烯酯)、硝酸纤维素、硅酮、聚(丙交酯共-乙交酯)、石蜡、棕榈蜡、鲸蜡、蜂蜡、硬脂酸、硬脂醇、硬脂酸甘油酯、虫胶、邻苯二甲酸乙酸纤维素、玉米蛋白以及其组合。在实施例中,微囊包括选自由以下组成的群组的材料或由所述材料制成:淀粉、纤维素、纤维素衍生物以及其组合。在一些实施例中,微囊包括选自由以下组成的群组的材料或由所述材料制成:羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素以及其组合。在一种类型的实施例中,微囊的特征在于平均粒度是至少约0.1微米,或平均粒度在例如约0.1微米到约200微米范围内。在替代性实施例中,微囊可以形成个别粒子的聚结物,例如其中个别粒子的平均粒度是至少约0.1微米,或平均粒度在约0.1微米到约200微米范围内。
可以形成聚结物的微囊的实例包括(但不限于)三聚氰胺甲醛、聚氨基甲酸酯、尿素甲醛、几丁聚糖、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚砜、聚四氢呋喃、明胶、阿拉伯胶、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、阿拉伯半乳聚糖、聚乙烯醇、聚丙烯酸、乙基纤维素、聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺、聚(乙烯乙酸乙烯酯)、硝酸纤维素、硅酮、聚(丙交酯共-乙交酯)、石蜡、棕榈蜡、鲸蜡、蜂蜡、硬脂酸、硬脂醇、硬脂酸甘油酯、虫胶、邻苯二甲酸乙酸纤维素和玉米蛋白。
从微囊控制释放降解加速剂的机制可以包括以下一个或多个:机械破裂、溶解、消融释放、生物降解、熔融、pH激活释放和湿气激活释放。
适用于机械破裂机制的微囊可以包括以下各者的群组中的一个或多个:包括(但不限于)三聚氰胺甲醛、聚氨基甲酸酯、尿素甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯和聚四氢呋喃。
适用于包括溶解释放机制的实施例中的微囊可以包括以下各者的群组中的一个或多个:包括(但不限于)明胶、阿拉伯胶、淀粉、麦芽糖糊精、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、阿拉伯半乳聚糖、聚乙烯醇和聚丙烯酸。
适用于包括消融释放机制的实施例中的微囊可以包括以下各者的群组中的一个或多个:包括(但不限于)乙基纤维素、聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺、聚(乙烯乙酸乙烯酯)、硝酸纤维素、硅酮和聚(丙交酯共-乙交酯)。
适用于包括生物降解释放机制的实施例中的微囊可以包括以下各者的群组中的一个或多个:包括(但不限于)乳酸、乙醇酸和β-羟基丁酸的单和共聚酯以及δ-戊内酯和ε-己内酯。采用生物降解释放机制的微囊的实例可见于美国专利第5,648,096号中,其以全文引用的方式并入本文中。
适用于包括熔融释放机制的实施例中的微囊可以包括以下各者的群组中的一个或多个:包括(但不限于)聚苯乙烯、聚砜、石蜡、棕榈蜡、鲸蜡、蜂蜡、硬脂酸、硬脂醇和硬脂酸甘油酯。
适用于包括pH激活释放机制的实施例中的微囊可以包括以下各者的群组中的一个或多个:包括(但不限于)虫胶、邻苯二甲酸乙酸纤维素、玉米蛋白和几丁聚糖。采用pH激活溶解的聚合物描述在美国专利申请公开案2010/0105821-A1中,其以全文引用的方式并入本文中。
适用于包括湿气激活释放机制的实施例中的微囊可以包括以下各者的群组中的一个或多个:包括(但不限于)环糊精、阿拉伯胶、明胶、半纤维素、微生物产生的多糖、改性淀粉以及以上各者的组合。用于湿气激活释放微囊的吸湿性水溶性膜形成剂描述于US2006/0013884中,其以全文引用的方式并入本文中。
在一些实施例中,包含降解加速剂的微囊分散在水溶性或非水溶性膜内。在其它实施例中,例如通过形成涂层,在水溶性或非水溶性膜的至少一个表面上设置包含降解加速剂的微囊。
在一些实施例中,在使用时,将以机械方式使微囊破裂,从而释放出降解加速剂。待通过机械破裂释放的合适降解加速剂包括(但不限于)化学降解加速剂、热形成剂、酶、湿气降解加速剂和微生物。在此实施例中,在购买前不激活降解加速剂,在购买后,将通过消费者处理使一些微囊以机械方式破裂,从而激活降解加速剂。
在替代实施例中,在使用时,将通过微囊的溶解,从微囊中释放出降解加速剂。有待在微囊溶解时释放的合适降解加速剂包括(但不限于)化学降解加速剂、UV降解加速剂、氧化降解加速剂、微生物、酶和湿气降解加速剂。在这些实施例中,在微囊溶解时,降解加速剂从微囊中释放并且可以作用于膜。
实施例可以包含消融或腐蚀机制以从微囊释放降解加速剂。有待在微囊消融时释放的合适降解加速剂包括(但不限于)酶、UV降解加速剂和微生物。在这些实施例中,在消融时,微囊将释放出降解加速剂,允许其激活并且降解膜。
在替代实施例中,降解加速剂将在微囊生物降解时释放。适用于生物可降解微囊中的降解加速剂包括(但不限于)化学降解加速剂、热形成剂、酶、UV降解加速剂、氧化降解加速剂、微生物和湿气降解加速剂。
在一些实施例中,微囊将在熔融时释放出降解加速剂。适合于微囊熔融时释放的降解加速剂包括(但不限于)化学降解加速剂、热形成剂、UV降解加速剂和氧化降解加速剂。在一个实施例中,降解加速剂可以包含氧化降解加速剂。在小袋或封包的寿命期间,微囊将不释放氧化降解加速剂,直到将小袋或封包加热到除非在直射阳光下否则达不到的温度(例如,大于40℃或大于50℃或大于55℃或大于60℃)。
在另一种类型的实施例中,微囊将在干脆性失效时释放出降解加速剂。合适的pH激活释放的降解加速剂可以包括(但不限于)UV降解加速剂、氧化降解加速剂、化学降解加速剂和热形成剂。举例来说,在一个实施例中,降解加速剂可以包括UV降解加速剂。在小袋或封包的寿命期间,微囊将不释放,直到所述微囊充分干燥,变脆并且开裂,从而释放出其内容物。举例来说,微囊可以设计成在显著低于标准家庭条件的临界相对湿度下变脆,例如≤40%、或<40%、或≤35%、或<35%、或≤30%、或<30%、或≤25%、或<25%。
实施例可以包含pH激活降解加速剂从微囊中释放。合适的pH激活释放的降解加速剂可以包括(但不限于)化学降解加速剂、热形成剂、UV降解加速剂、氧化降解加速剂和湿气降解加速剂。在一个实施例中,密封在水溶性封包中的组成物可以包含洗衣清洁剂组成物,并且降解加速剂可以包含氧化降解加速剂。封包在浸泡于清洗用水中时将释放出清洁剂组成物。在不存在清洁剂的情况下,当封包随后进一步暴露在水(例如,雨水)中时,将从微囊中释放出降解加速剂。
实施例可以包含湿气激活降解加速剂从微囊释放。合适的湿气激活释放的降解加速剂可以包括(但不限于)化学降解加速剂、热形成剂、酶、UV降解加速剂、氧化降解加速剂、微生物和湿气降解加速剂。在一个实施例中,湿气激活释放型微囊可以含有氧化降解加速剂,并且微囊可以设置在形成非水溶性小袋或封包的至少一个壁的非水溶性膜的内层上。在打开小袋或封包并且清空内容物后,湿气激活释放型微囊暴露在湿气变化中,氧化降解加速剂从微囊中释放。
可印刷膜
在本发明的实施例中,可以将可印刷材料粘附到水溶性膜和/或非水溶性膜的至少一个表面。如本文中所用,“可印刷材料”是指油墨和着色剂,以及罩光漆(over printvarnish)、凝胶、液体、粉末、微囊和其它功能材料。在一些实施例中,可印刷材料是光敏性油墨。如本文中所用,“光敏性油墨”是指当暴露在如日光的紫外辐射时褪色的油墨。本文中所述的水溶性或非水溶性膜可具有粘附到其至少一个表面的光敏性油墨,使得光敏性油墨将在阳光下暴露约2周到约6个月范围内的时间之后褪色。在一些实施例中,图像将持续至少24小时、至少48小时或至少72小时不褪色,但最多96小时之前就会开始出现图像的缺失。可印刷材料的褪色可以例如使用ASTM E1347(通过三色激励比色法的颜色和色差测量的标准测试方法(Standard Test Method for Color and Color-difference Measurement byTristimulus Colorimetry))测定。作为非限制性实例,大豆类油墨降解得比石油类油墨快。在一些实施例中,光敏性油墨有利地也是光可降解油墨并且在暴露于紫外辐射时将加速油墨所粘附的水溶性或非水溶性膜的降解。
在实施例中,可印刷材料可以是水溶性油墨。合适的水溶性油墨包括(但不限于)以贸易参考号SunChemical Aquadestruct已知、由美国新泽西州的太阳化学公司(SunChemical,New Jersey,US)出售的油墨以及具有对应特征的油墨。其它合适的油墨包括(但不限于):以商品名称Aqua Poly Super Opaque White QW000046、Film III OpaqueWhite FR EC007094、Stable Flex ES Opaque White SFX02700、Plus 0700Pro PlusOpaque White Plus 0700已知的那些油墨,全都由环保油墨公司(Environmental Inks)出售;以及由水性油墨科技公司(Water Ink Technologies Incorporated)出售的Opta FilmOPQ White W0L009656;以及具有对应特征的油墨。
可印刷材料可以包含待印刷到水溶性或非水溶性膜上的功能材料。功能材料可以呈固体、凝胶或液体形式或是悬浮在凝胶或液体中的固体。功能材料优选选自由降解加速剂、用于延迟降解的试剂以及其组合组成的群组,其中降解加速剂和用于延迟降解的试剂可以任选地封装在如本文中所述的微囊中。包含功能材料的可印刷材料可能需要水溶性膜涂层来确保粘附到所述膜并且减少磨损。功能材料的目的是为了改善膜材料的降解。
在这些实施例中,可以将图形或标志印刷到膜表面上,所述图形或标志包括(但不限于)文字、符号和形状。在一些实施例中,图形指示:小袋或封包的来源;小袋或封包的制造商;广告、赞助或隶属图像;商标或商品名;安全指示;产品用途或功能指示;地理指示;行业标准;和/或优选取向指示。在一些实施例中,图形可以是任何类型的随机图案,包括(但不限于)直线、圆圈、正方形、星星、月亮、花、动物、雪花、叶、羽毛、鱼和或海洋贝壳。
可印刷材料对水溶性或非水溶性膜的粘附性表示为不透明指数。印刷膜的不透明指数(Opacity Index;OI)通过用印刷膜在萨瑟兰摩擦测试(Sutherland Rub Test;SRT)后的反射率除以同一材料在萨瑟兰摩擦测试之前获得的反射率来计算。不透明指数和萨瑟兰摩擦测试方法详细地描述在下文中。较高的OI值对应于耐磨性较大的印刷膜。
WO 2007034471 A3涉及一种水溶性清洁剂印刷膜,包含膜载体和至少一个印刷在所述膜上和/或印刷在所述膜中的印记,所述膜是适合于有效清洁各种人体部分和商品清洁的水溶性清洁剂。WO 2007034471也论述了一种制造水溶性清洁剂印刷膜的方法,所述方法包含形成清洁剂膜;和印刷出具有至少一个印记的清洁剂膜。美国专利第5,666,785号涉及在水溶性膜上直接印刷并且更具体来说,涉及一种用于在水溶性膜处于通过包装机器成型为水溶性容器的工艺中的同时,在所述膜上直接印刷图形和文字的方法和设备。用于在水溶性膜上印刷的方法还披露在WO 06/124484中。用于在水溶性小袋制造期间在线印刷到水溶性膜上的方法披露在US 8,757,062中。WO 2007034471、WO 2007034471、美国专利第5,666,785号、WO 06/124484和US 8,757,062全部以其全文引用的方式并入本文中。
可以使用任何种类的印刷,包括轮转式凹版印刷、平板印刷、柔版印刷、孔版和丝网印刷、喷墨印刷、凸版印刷、移印(tampography)以及其组合。本文中优选使用柔版印刷。柔版印刷是使用柔性升高的橡胶或光聚合物板将印刷溶液携带到指定基板的印刷技术。可以使用吹入空气的标准线干燥箱(例如,195-200℉或90-95℃)来干燥任何印刷的水溶性材料。
适用于在上面粘附印刷材料的水溶性材料包括(但不限于)以贸易参考号MonosolM8630已知、如由美国印第安纳州梅里维尔(Merrillville,IN.,US)的可乐丽集团下的MonoSol公司(MonoSol LLC,a Kuraray Company)出售的PVA膜和具有对应溶解度和变形性特征的PVA膜。适合于本文中使用的其它膜包括(但不限于)以贸易参考号PT膜已知的膜或由爱赛璐(Aicello)供应的K系列膜或由可乐丽(Kuraray)供应的VF-HP膜。
如本文中所用,“分散级(dispersion grade)”是用于在上面印刷有可印刷材料的水溶性材料溶解之后对所述可印刷材料的性质进行排序的分级量表。分散级1级对应于在如下所述的溶解测试方法期间完全分散在水中的油墨。分散级2级对应于在如下所述的溶解测试方法期间略微分散在水中、在水中存在小尺寸碎片(小于或等于约1mm)的油墨。分散级3级对应于在溶解测试方法期间以大碎片(大于约1mm)形式存在于水中的油墨。
对于本申请的油墨而言,分散级应该小于2。对于本申请的油墨而言,分散级应该是1。
用于制造包括膜的水溶性物品的工艺是本领域中已知的,包括浇铸、吹塑模制、挤压和吹塑挤压。所涵盖的一类实施例的特征在于:本文中所述的水溶性膜通过浇铸形成,例如通过将本文中所述的成分与水混合以产生水性混合物,例如具有任选地分散的固体的溶液,将所述混合物涂覆到表面,并且将水烘干,从而产生膜。类似地,可以通过干燥所述混合物同时按所需形状限制所述混合物来形成其它组成物。
虽然本发明提供了膜实例,但组成物可以采用其它形式和形状,包括厚度大体上超过通常所认为的膜厚度的那些组成物。膜和非膜实施例的组成厚度(即在其薄点或平均厚度处)可以在任何所要范围内,包括以下的值和范围:至少0.1μm、至少10μm、至少50μm、至少100μm、至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少10mm;并且例如在0.1μm到100μm、或0.1μm到1000μm、或0.1μm到5mm范围内。
所述膜适用于形成含有例如洗衣或洗碗组成物的组成物的封包,从而形成小袋。本文中所述的膜还可以用来制造具有两个或更多个由相同膜或与其它聚合物材料的膜组合制成的区室的封包。如本领域中已知,其它膜可以例如通过浇铸、吹塑模制、挤压或吹塑挤压所述膜或不同聚合物材料来获得。在一种类型的实施例中,适合用作其它膜的聚合物、共聚物或其衍生物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化烯、聚丙烯酸、纤维素、纤维素醚、纤维素酯、纤维素酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚羧酸和盐、聚氨基酸或肽、聚酰胺、聚丙烯酰胺、顺丁烯二酸/丙烯酸的共聚物、包括淀粉和明胶的多糖、如黄原胶和角叉菜胶的天然树胶。举例来说,聚合物可以选自聚丙烯酸酯和水溶性丙烯酸酯共聚物、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、麦芽糊精、聚甲基丙烯酸酯以及其组合,或选自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和羟丙基甲基纤维素(HPMC)以及其组合。在一些实施例中,聚合物选自由聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物以及其组合组成的群组。在一些实施例中,聚合物包含聚乙烯醇。
本发明的小袋和/或封包包含至少一个密封区室。因此,小袋可以包含单个区室或多个区室。小袋可以具有含和不含降解加速剂和/或用于延迟降解的试剂的区域。在包括多个区室的实施例中,各区室可以含有相同和/或不同组成物。组成物又可以采用任何合适形式,包括(但不限于)液体、固体、凝胶以及其组合(例如,悬浮在液体中的固体)。在一些实施例中,小袋包含第一、第二和第三区室,各自分别含有不同的第一、第二和第三组成物。在一些实施例中,如欧洲专利申请公开案EP 2258820 A1和对应案美国专利申请公开案第2010/0305020 A1号中所述,所述组成物在视觉上截然不同。
多区室小袋和/或封包的区室可以具有相同或不同大小和/或容积。本发明多区室小袋的区室可以是单独的或以任何合适方式连接。在一些实施例中,第二和/或第三和/或后续区室叠加在第一区室上。在一个实施例中,第三区室可以叠加在第二区室上,第二区室又叠加在第一区室上,呈夹心配置。或者,第二和第三区室可以叠加在第一区室上。然而,同样还设想,第一、第二和任选地第三和后续区室可以按并排关系彼此连接。所述区室可以成串包装,各区室通过穿孔线单独隔开。因此,最终用户可以单独地撕破各区室,剩下所述串的其余部分。
在一些实施例中,多区室小袋和/或封包包括三个区室,由一个大的第一区室和两个较小的区室组成。第二和第三较小区室叠加在第一较大区室上。区室的大小和几何结构经过选择,从而实现这种配置。区室的几何结构可以相同或不同。在一些实施例中,第二和任选地第三区室各自具有不同于第一区室的几何结构和形状。在这些实施例中,第二和任选地第三区室按第一区室上的设计配置。所述设计可以是装饰性、教导性或说明性的,例如用于说明概念或指令和/或用于指示产品来源。在一些实施例中,第一区室是具有围绕周边密封的两大面的最大区室,并且第二区室较小,覆盖第一区室的一个面的表面积的不到约75%或不到约50%。在存在第三区室的实施例中,上述结构可以是相同的,但第二和第三区室覆盖第一区室的一个面的表面积的不到约60%或不到约50%或不到约45%。
本发明的小袋和/或封包可以包含一个或多个不同的膜。举例来说,在单一区室实施例中,封包可以由一个壁制成,所述壁自身折叠并且在边缘处密封;或者,由两个壁制成,这两个壁在边缘处密封在一起。在多区室实施例中,封包可以由一个或多个膜制成,使得任何指定封包区室可以包含由单个膜或多个具有不同组成的膜制成的壁。在一个实施例中,多区室小袋包含至少三个壁:外部上壁;外部下壁;以及分隔壁。外部上壁和外部下壁一般是相对的并且形成小袋之外部。分隔壁是小袋的内部并且沿着密封线固定到一般相对的外壁。分隔壁将多区室小袋的内部至少分隔成第一区室和第二区室。在一类实施例中,分隔壁可以是含有唯一活性成分(例如,酶、氧化剂、自由基产生剂、降解加速剂)的膜,从而使消费者最低程度地暴露于活性成分中。
小袋和封包可以使用任何合适的设备和方法制成。举例来说,单一区室小袋可以使用本领域中通常已知的垂直形式填充、水平形式填充或转鼓填充技术制成。此类工艺可以是连续的或间歇的。可以使膜变湿和/或给膜加热以增加其延展性。所述方法还会涉及到使用真空来将膜吸到合适的模具中。在膜处于表面的水平部分上之后,将膜吸到模具中的真空可以施加约0.2到约5秒或约0.3到约3或约0.5到约1.5秒。举例来说,此真空可以提供在10毫巴到1000毫巴范围内或在100毫巴到600毫巴范围内的负压。
可以制造出封包的模具可以取决于小袋的所需尺寸,具有任何形状、长度、宽度和深度。必要时,各模具的大小和形状还可以不同。举例来说,最终小袋的容积可以是约5ml到约300ml、或约10到150ml、或约20到约100ml,并且相应地调整模具大小。
在一个实施例中,封包包括第一和第二密封区室。第二区室与第一密封区室一般呈叠加关系,使得第二密封区室和第一密封区室共用小袋内部的分隔壁。
在一个实施例中,包括第一和第二区室的封包进一步包括第三密封区室。第三密封区室与第一密封区室一般呈叠加关系,使得第三密封区室和第一密封区室共用小袋内部的分隔壁。
在各种实施例中,第一组成物和第二组成物选自以下组合中的一个:液体、液体;液体、粉末;液体、凝胶;液体、糊状物;粉末、粉末;粉末、液体;粉末、凝胶;粉末、糊状物;凝胶、液体;凝胶、粉末;凝胶、凝胶;凝胶、糊状物;糊状物、液体;糊状物、粉末;糊状物、凝胶;以及糊状物、糊状物。
在各个实施例中,第一、第二和第三组成物选自以下组合中的一个:粉末、液体、液体;粉末、液体、粉末;粉末、液体、凝胶;粉末、液体、糊状物;粉末、粉末、液体;粉末、粉末、粉末;粉末、粉末、凝胶;粉末、粉末、糊状物;粉末、凝胶、液体;粉末、凝胶、粉末;粉末、凝胶、凝胶;粉末、凝胶、糊状物;粉末、糊状物、液体;粉末、糊状物、粉末;粉末、糊状物、凝胶;粉末、糊状物、糊状物;液体、液体、液体;液体、液体、粉末;液体、液体、凝胶;液体、液体、糊状物;液体、粉末、液体;液体、粉末、粉末;液体、粉末、凝胶;液体、粉末、糊状物;液体、凝胶、液体;液体、凝胶、粉末;液体、凝胶、凝胶;液体、凝胶、糊状物;液体、糊状物、液体;液体、糊状物、粉末;液体、糊状物、凝胶;液体、糊状物、糊状物;凝胶、液体、液体;凝胶、液体、粉末;凝胶、液体、凝胶;凝胶、液体、糊状物;凝胶、粉末、液体;凝胶、粉末、粉末;凝胶、粉末、凝胶;凝胶、粉末、糊状物;凝胶、凝胶、液体;凝胶、凝胶、粉末;凝胶、凝胶、凝胶;凝胶、凝胶、糊状物;凝胶、糊状物、液体;凝胶、糊状物、粉末;凝胶、糊状物、凝胶;凝胶、糊状物、糊状物;糊状物、液体、液体;糊状物、液体、粉末;糊状物、液体、凝胶;糊状物、液体、糊状物;糊状物、粉末、液体;凝胶、粉末、粉末;凝胶、粉末、凝胶;凝胶、粉末、糊状物;糊状物、凝胶、液体;糊状物、凝胶、粉末;糊状物、凝胶、凝胶;糊状物、凝胶、糊状物;糊状物、糊状物、液体;糊状物、糊状物、粉末;糊状物、糊状物、凝胶;以及糊状物、糊状物、糊状物。
在一个实施例中,单一区室或多个密封区室含有组成物。多个区室可以各自含有相同或不同组成物。所述组成物选自液体、粉末、凝胶、糊状物或其组合。
可以在通常称为热成型的工艺中向膜施加热。可以使用任何合适的手段施加热。举例来说,可以通过以下对膜进行直接加热:在将膜供给到表面上之前或在表面上时,使膜通过加热元件下方或通过热空气。或者,可以例如通过加热表面或将热物件施加到膜上,对膜进行间接加热。所述膜可以使用红外光加热。可以将膜加热到至少50℃的温度,例如约50℃到约150℃、约50℃到约120℃、约60℃到约130℃、约70℃到约120℃或约60℃到约90℃。
或者,可以通过任何合适的手段将膜润湿,例如在将膜供给到表面上之前或在表面上时,通过将润湿剂(包括水、膜组成物的溶液、用于膜组成物的塑化剂或以上各者的任意组合)喷洒到膜上进行直接润湿;或通过润湿表面或通过将湿物件施加到膜上进行间接润湿。
一旦膜已经加热和/或润湿,即可将其吸入恰当模具中,优选使用真空。所述膜可以按例如至少约1.5的拉伸比,并且任选地例如高达2的拉伸比进行热成型。模制膜的填充可以通过利用任何合适的手段来完成。在一些实施例中,最优选的方法将取决于产品形式和所需填充速度。在一些实施例中,模制膜通过线内填充技术填充。随后使用第二膜,通过任何合适的方法封闭已填充的打开封包,形成小袋。这可以在水平位置中并且在连续恒速运动中完成。封闭可以通过以下完成:将第二膜、优选水溶性膜连续地供给到打开封包上方并且供给到打开封包上并且随后优选地将第一和第二膜密封在一起,通常在模具之间的区域中并且因此在封包之间。
可以采用任何合适的密封封包和/或其个别区室的方法。此类手段的非限制性实例包括热密封、溶剂焊接、溶剂或湿式密封以及其组合。水溶性封包和/或其个别区室可以在以下温度下热密封:至少200℉(93℃),例如在约220℉(约105℃)到约290℉(约145℃)或约230℉(约110℃)到约280℉(约140℃)范围内。通常,仅形成密封件的区域用热或溶剂处理。可以通过任何方法施加热或溶剂,通常对封闭材料施加,并且通常仅对要形成密封件的区域施加。如果使用溶剂或湿式密封或焊接,那么施加热可能也是优选的。优选的湿式或溶剂密封/焊接方法包括通过例如将溶剂喷洒或印刷到模具之间的区域上或封闭材料上而将溶剂选择性涂覆到这些区域上,并且随后在这些区域上施加压力,从而形成密封件。举例来说,可以使用如上所述的密封辊和带(任选地也提供热)。
随后可以通过切割装置切割所形成的小袋。可以使用任何已知的方法完成切割。同样以连续方式进行切割可以是优选的,并且优选以恒定速度并且优选同时处于水平位置。切割装置可以是例如尖锐物件或热物件或激光器,借此在后两种情况下,所述热物件或激光器‘燃烧’穿过膜/密封区域。
多区室小袋的不同区室可以按并排方式合在一起,其中所得连在一起的小袋可以通过切割隔开或可以不隔开。或者,所述区室可以单独地制造。
在一些实施例中,第二和/或第三区室可以在单独步骤中制成并且随后与第一区室组合,如美国专利申请公开案第2013/0240388 A1号中所述。
应了解,通过使用恰当供给站,可能可以制造出并入有多种不同的或独特的组成物和/或不同的或独特的粉末、液体、凝胶或糊状物组成物的多区室小袋。
无机外壳材料
水溶性封包和小袋可以封装在无机外壳中以防止水迁移到水溶性小袋中,并且因此,防止水溶性小袋过早溶解或降解。有利地,无机外壳的耐久性足以承受在制造、装运和在售卖地点分配期间所遇到的机械应力,但当消费者准备取出小袋的内容物时可能容易因消费者而破裂。在一个实施例中,含有如个人护理组成物的清洁组成物的水溶性小袋可以通过无机外壳材料封装。有利地,在无机外壳材料破裂并且水溶性小袋溶解之后,无机外壳材料可以与从小袋中取出的清洁材料组合充当剥离剂(exfolient)。
合适的非水溶性无机材料包括(但不限于)碳酸钙、砂、浮石、硫酸钙以及以上各者的组合。任选地,可以包括粘合剂材料以将无机粒子粘合在一起。粘合剂可以是任何合适的防水或抗水材料。
合适的水溶性无机材料包括(但不限于)氯化钠、碳酸氢钙、氯化镁、硫酸镁、氯化钾、磷酸钠、硫酸钠以及以上各者的组合。有利地,水溶性无机材料的溶解性足以在水或水与机械应力存在下溶解,但溶解性尚不至于使得水形成消费者的手会溶解外壳材料。有利地,水溶性无机材料将完全溶解并且因此,将不会累积在污水系统和/或排水沟中。
图1和图2展示可降解封包10的实施例,所述可降解封包例如用于封住可以充当清洁产品的粉末或非水性液体11(例如,高粘度凝胶或低粘度凝胶)。可降解封包10可以由本文中所披露的任何材料或材料组合制成,包括可以通过如先前所述的“由外而内”或“由内而外”过程降解或溶解的材料。可降解封包10可以包括由至少一个第一边缘14界定的第一面12,如图1中所示;并且第一面12可以具有内表面16和与内表面14相对的外表面18,如图2中所示。仍然参看图2,可降解封包10还可以包括由至少一个第一边缘22界定的第二面20(图1中所示),并且第二面20可以具有内表面24和与内表面24相对的外表面26。第一面12的内表面16可以安置在第一面12的外表面18与第二面20的内表面24之间,并且第二面20的内表面24可以安置在第二面20的外表面26与第一面12的内表面16之间。第一面12的至少一部分密封地耦接到第二面20的一部分,从而在第一面12的内表面16与第二面20的内表面24之间界定密封外壳28,并且密封外壳28可以容纳或储存粉末或非水性液体11。密封外壳28可以具有任何合适的容积,例如如介于5ml与100ml之间的容积。因此,安置在密封外壳28内的粉末或非水性液体11的体积可以例如介于5与100ml之间。
第一面12和第二面20可以具有允许在两者之间形成密封外壳28的任何合适的形状。举例来说,如图1中所示,第一面12和第二面20可以具有多边形形状,如正方形或矩形形状(或大体上正方形或大体上矩形形状)。即,如图1中所示,第一面12的第一边缘14可以与第二面20的第一边缘22相邻,并且更具体来说,当从与图1的参考坐标系的X-Y平面垂直的方向观看时,第一面的第一边缘14可以与第二面20的第一边缘22对齐。更具体来说,第一面12可以具有第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34。第二面20可以具有第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40。如图1中所示,第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34中的每一个可以分别与第二面20的第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40中的每一个相邻。更具体来说,当从与图1的参考坐标系的X-Y平面垂直的方向观看时,第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34中的每一个可以分别与第二面20的第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40中的每一个对齐。
在图1中,第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34以及第二面20的第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40是线形或大体上线形。然而,第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34以及第二面20的第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40中的任何或所有可以具有任何合适的形状或形状组合,如锯齿状形状、曲线形状、扇形形状和/或部分波状形状等。此外,可降解封包10(例如,第一面12和/或第二面20)可以具有任何数量的额外边缘,所述额外边缘可以具有任何合适的形状或形状组合。
在一些实施例中,第一面12和第二面20可以整体形成于第一面12的第一边缘14和第二面20的第一边缘22处。在其它实施例中,可以在第一面12和第二面20上或在两者之间安置一个密封件42(或多个密封件,其充当单一整体式密封件),从而将第一面12耦接到第二面20。更具体来说,密封件42可以沿着第一面12的第一边缘14和第二面20的第一边缘22或与两者相邻安置。另外,密封件44、46、48可以分别沿着第一面12的第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34以及第二面20的第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40或与其相邻安置,从而形成围绕并且界定密封外壳28的完整周边。密封件42、44、46、48可以是产生防漏密封外壳28的任何类型的密封件或粘结件。举例来说,密封件42、44、46、48中的任何或所有可以是例如热密封件、粘着剂密封件或超声波焊接密封件或其任意组合。
在一些实施例中,第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34中的一个或多个可以不分别与第二面20的第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40中的对应的一个相邻或对齐。具体来说,在图5中所示的可降解封包55的实施例中,第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和/或第四边缘34可以向内偏离第二面20的第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和/或第四边缘40中的对应的那个。在此类实施例中,技术人员将认识到,可以分别在第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和/或第四边缘34与第二面20的第一边缘22、第二边缘36、第三边缘38和第四边缘40之间延伸的第二面20的内表面24的任何或所有部分上覆盖或涂布保护层以防止过早降解。密封件42、44、46、48可以沿着第一面12的第一边缘14、第二边缘30、第三边缘32和第四边缘34或与其相邻安置,从而形成围绕并且界定密封外壳28的完整周边。
在图3中所示的可降解封包49的实施例中,第一面12和第二面20可以具有半圆形或大体上半圆形形状。即,第一面12可以具有第一边缘14和弯曲的第二边缘50并且第二面20可以具有第一边缘22和弯曲的第二边缘52。在一些实施例中,第一面12和第二面20可以整体形成于第一面12的第一边缘14和第二面20的第一边缘22处。在其它实施例中,可以在第一面12和第二面20上或在两者之间安置密封件54,从而将第一面12耦接到第二面20。更具体来说,密封件54可以沿着第一面12的第一边缘14和第二面20的第一边缘22或与两者相邻安置。另外,可以沿着第一面12的第二边缘50和第二面20的第二边缘52或与其相邻安置额外密封件56,从而形成围绕并且界定密封外壳28的完整周边。
在其它实施例中,如图4中所示的可降解封包53的实施例,第一面12和第二面20可以具有圆形或大体上圆形形状。即,第一面12可以具有第一边缘14并且第二面20可以具有第一边缘22,并且第一边缘14、22可以互相相邻或互相对齐。可以在第一面12和第二面20上或两者之间安置密封件58,从而将第一面12耦接到第二面20。更具体来说,可以沿着第一面12的第一边缘14和第二面20的第一边缘22或与其相邻安置密封件58,从而形成围绕并且界定密封外壳28的完整周边。
在图6中所示的可降解封包59的实施例的实施例中,第一面12和第二面20可以具有三角形或大体上三角形形状。即,第一面12可以具有第一边缘14、第二边缘60和第三边缘62。第二面20可以具有第一边缘22、第二边缘646和第三边缘66。如图6中所示,第一面12的第一边缘14、第二边缘60和第三边缘62中的每一个可以分别与第二面20的第一边缘22、第二边缘64和第三边缘66中的每一个相邻。更具体来说,当从与图1的参考坐标系的X-Y平面垂直的方向观看时,第一面12的第一边缘14、第二边缘60和第三边缘62中的每一个可以分别与第二面20的第一边缘22、第二边缘64和第三边缘66中的每一个对齐。
在一些实施例中,第一面12和第二面20可以是平面或大体上平面(例如,平行或大体上平行于图1的参考坐标系的X-Y平面)。然而,如图2中所示,当粉末或非水性液体11安置在密封外壳28内时,此类大体上平面12、20可以具有凸出或曲面形状。在其它实施例中,第一面12和第二面20可以配合从大体上三维形状,如球形形状,如图7中所示的可降解封包75的实施例。另外,第一面12和第二面20可以配合形成三维形状,所述三维形状可以具有卵形截面或多角形截面,如矩形或正方形截面。在可降解封包的整个长度上,截面形状可以是恒定的或可以汇聚和/或发散。此外,可以使任何数量的额外面耦接到第一面12和第二面20,产生可降解封包。举例来说,图8中所示的可降解封包76可以包括第三面78和第四面79,并且第一面12、第二面20、第三面76和第四面79中的每一个的边缘可以通过密封件80固定,从而形成含有粉末或非水性液体11的密封外壳28。
在一些实施例中,第一面12和第二面20可以整体形成于第一面12的第一边缘14和第二面20的第一边缘22处。在其它实施例中,可以在第一面12和第二面20上或在两者之间安置密封件68,从而将第一面12耦接到第二面20。更具体来说,密封件68可以沿着第一面12的第一边缘14和第二面20的第一边缘22或与两者相邻安置。另外,可以沿着第一面12的第二边缘60和第三边缘62以及第二面20的第二边缘64和第三边缘66或与其相邻安置密封件70、72,从而形成围绕并且界定密封外壳28的完整周边。
在一些实施例中,一个或多个密封件(例如,密封件46、54、58、68)可以是可以在可降解封包10浸没或插入例如热水或温水中时溶解的水溶性密封件。因此,用户准备好具有用于清洗(衣服、个人卫生等)的热水或温水的容器并且将可降解封包10滴入水中。水溶性密封件将溶解并且变弱,并且安置在密封外壳28内的粉末或非水性液体11将释放在水中。水还将开始与第一面12的内表面16和第二面20的内表面24接触,这可以开启降解过程。
在其它实施例中,可以使可降解封包10(或本发明实施例中的任一个)破裂、破损或刺穿(沿着例如有刻痕的、穿孔的或弱化的线74,如图1中所示),从而在第一面12中在内表面16与外表面18之间形成至少一个通道(例如,孔、开口、裂缝)和/或在第二面20中在内表面24与外表面26之间形成至少一个通道。穿过第一面12和/或第二面20的通道可以获取粉末或非水性液体11并且视需要通过用户分配。可以将可降解封包10的至少一部分浸没或放置成与水性液体接触,使得水性液体通过第一面12中的至少一个通道或第二面20中的至少一个通道,其中水性液体接触第一面12的内表面16和第二面20的内表面24中的至少一个。
使密封外壳28破裂(例如,在介于内表面16与外表面18之间的第一面12中产生或形成至少一个通道和/或在介于内表面24与外表面26之间的第二面20中产生或形成至少一个通道)可以包括撕开第一面12和/或第二面20的一部分,所述部分包含密封外壳28或与其相邻。另外,使密封外壳28破裂可以包括撕开第一面12和/或第二面20的有刻痕的或穿孔的部分(例如,图1的刻痕线74)。此外,使密封外壳28破裂可以包括用如刀或剪刀等工具刺穿密封外壳28(即,刺穿第一面12和/或第二面20的一部分)。在其它实施例中,如图9中所示的可降解封包81,使密封外壳28破裂可以包括拉动粘附到第一面12或第二面20中的至少一个的拉片82,并且拉片82可以固定到在第一面12和/或第二面20的一部分的两端延伸的裂缝部分83。即,当用户拉动拉片82时,裂缝部分83打开细长通道,所述细长通道通向如先前所述的密封外壳28。
可降解封包10(或可降解封包的任何所披露实施例)可以通过任何合适的工艺或工艺组合制造。举例来说,图1中所示的可降解封包10可以通过如下制造:使第一面12(具有内表面16和外表面18)和第二面20(具有内表面24和外表面26)定位成使得第一面12的内表面16介于第一面12的外表面18与第二面20的内表面24之间。可以密封第一面12和/或第二面20的至少一部分以形成含有粉末或非水性液体11的密封外壳28的一部分。举例来说,密封件42、44、48可以沿着第一面12的第一边缘14、第二边缘30和第四边缘34以及第二面20的第一边缘22、第二边缘36和第四边缘40或与其相邻形成,从而形成密封外壳28的一部分。在一些实施例中,第一面12和第二面20可以沿着第一边缘14、22折叠并且密封件44、48可以沿着第一面12的第二边缘30和第四边缘34以及第二面20的第二边缘36和第四边缘40或与其相邻形成,从而形成密封外壳28的一部分(即,部分形成的密封外壳28)。粉末或非水性液体11随后可以插入部分形成的密封外壳28内,并且额外密封件(例如,在第一面的第三边缘32和第二面20的第三边缘38处或与其相邻形成的密封件46)可以完全并且完整地形成密封外壳28。
可降解封包10(或任何先前或随后披露的封包)可以在射出模制工艺中形成,并且在此类工艺中,可以不需要密封件。实际上,粉末或非水性液体11可以通过第一面12和/或第二面20中的通道(未示出)插入,并且随后可以密封所述通道以形成密封外壳28。
第一面12(具有内表面16和外表面18)和第二面20(具有内表面24和外表面26)可以作为制造工艺的一部分,切割成所需形状,或第一面和第二面20可以在单独工艺中预切割(如由第一面12和第二面20的供应商预切割)。第一面12和第二面20可以从同一材料薄片切割,并且第一面12和第二面20可以沿着第一边缘14、22折叠。或者,第一面12和第二面20可以从不同材料薄片切割。密封件42、444、46、48可以是本文中所披露的任何类型的密封件。本领域的普通技术人员将认识到,可以按类似方式制造任何数量或配置的面(如图3的可降解封包49的第一面12和第二面20),其中一个或多个边缘(例如,第一面12的第二边缘50和/或第一边缘14以及第二面20的第二边缘52和/或第一边缘22)如所述般密封或折叠以产生密封外壳28。
在图13A和图13B中所示的实施例中,本发明可降解封包(例如,可降解封包10)中的任两个或更多个可以固定或耦接在一起,从而形成封包组合件150。相邻边缘(例如,由相邻封包共用的边缘)可以用穿孔、刻痕或以其它方式弱化,从而允许用户或店员容易从封包组合件150中移出单一封包。本发明可降解封包(例如,可降解封包10)中的任一个可以通过射出模制工艺形成,并且封包组合件150可以通过射出模制工艺形成(例如,整个封包组合件150可以在单一射出模制工艺中以单一部分形成)。
在一些实施例中,可降解封包10和/或封包组合件150可以由钢箔材料构成(即,由碳钢薄片制成)。可以在钢箔材料上方安置保护膜作为外层,用于防止可降解封包10和/或封包组合件150过早降解。在打开过程(例如,撕开钢箔材料)期间,刺穿或刮掉钢箔材料上覆盖的保护膜,使环境水分(即雨水或湿气)接触钢箔材料并且开始降解钢箔材料。在合适的时间(例如,三天到三周)之后,可降解封包10基本上腐蚀了。
在一些实施例中,如图14中所示的实施例,可降解封包10和/或封包组合件150的任何实施例可以储存或包装在由本文中所披露的材料中的任一个制成或包含所述材料的可降解外包装144中。举例来说,外包装144可以由高DH材料形成或包含高DH材料,并且可降解封包10和/或封包组合件150可以是水溶性的。
在一些实施例中,先前(或随后)所述的封包中的任一个(例如,可降解封包10)可以通过如图12A到图12D中所示的喷管工具151“打开”(例如,刺穿或破裂)。喷管工具151可以具有基础部分152和细长的喷管部分154,并且喷管部分154可以在其中安置有通道155。可以在喷管部分154的末端安置可拆卸盖156。喷管工具151可以由本文中所述的任何可降解材料制成,或可以由不可降解的材料制成或包含不可降解的材料。使用时,用户可以购买(或被给予或携带)喷管工具,并且喷管部分154的末端(例如,与盖156相对的末端)可以穿过第一面12和/或第二面20插入,使得通道155与密封外壳28流体连通。如此安置好,就可以去除盖156,并且安置在密封外壳28中的粉末或非水性液体11可以通过通道155前进以供使用,如图12C中所示。出于用户的便利性,可以将束带158固定到基础部分152,或固定到封包的任何其它部分,这不破坏容器的完整性。
图10展示用于分配清洁产品的系统100。系统100可以包括分配机器101,如自动贩卖机,其可以储存并且分配清洁产品的各部分。更具体来说,分配机器101可以包括内部103,内部103可以由多个壁105界定。内部103可以是温度和/或湿气控制的。可以在分配机器100中储存并且分配任何合适的清洁产品。举例来说,清洁产品可以是用于清洗皮肤或头发的肥皂或洗发精。在其它实例中,清洁产品可以是用于按已知方式清洁衣物的粉末状清洁剂或液体清洁剂。在另一个实例中,清洁产品可以是用于清洁餐盘的粉末或液体。
在一些实施例中,分配机器101可以储存并且分配可以含有清洁产品的各部分的可降解封包102(如先前或随后所述的封包中的任一个,如可降解封包10),并且可降解封包102可以与先前所披露的那些可降解封包中的任一个相同。即,可降解封包102可以通过如先前所述的“由外而内”或“由内而外”过程降解或溶解。在一些实施例中,分配机器101可以储存并且分配两个或更多个可降解封包102,所述两个或更多个可降解封包可以整体地形成或耦接(例如,以可拆卸方式耦接),从而形成封包组合件150。
系统100还可以包括耦接到分配机器101(或与其成整体)的传递组合件106。传递组合件106可以包括支付单元108,其推动或接受用户与分配机器101之间的交易,如货币交易。举例来说,所述交易可以是将代币和/或货币(如硬币和/或纸币)插入到支付单元108中。如果分配机器101位于商店或商店附近,那么代币可以例如从店员那购买。支付单元108还可以包括读卡机,并且交易可以交易可以是信用卡交易、预付卡交易或可兑换的优惠卡(由例如分配机器101的所有者或承租人发行)交易。
传递组合件106还可以包括致动器组合件110,并且致动器组合件110可以在支付单元108完成交易之后使可降解封包102中的一个或多个移动位置。致动器组合件110可以与支付单元108通信,使得交易触发致动器组合件110。举例来说,致动器组合件110可以包括蜗杆传动电动机,其使可降解封包102和/或可降解封包组合件150(或介于一个与四个可降解封包102之间和/或可降解封包组合件150)以机械方式前进并且允许可降解封包102和/或可降解封包组合件150竖直下落到用户能够得着的取货区112中。取货区112可以是分配机器101的一部分,穿过槽口或使门旋转或打开门即可伸到取货区112中。
致动器组合件110(和/或支付单元108)可以是由电提供动力,并且可以由外部电源供电。举例来说,致动器组合件110(和/或支付单元108)可以通过由常规电源插座提供的电力提供动力。作为另一实例,致动器组合件110(和/或支付单元108)可以通过在分配机器101上或和它相邻的太阳能电池板提供动力。致动器组合件110(和/或支付单元108)还可以(或者)通过与分配机器101相邻安置、安置在所述分配机器上或安置在所述分配机器内的电池组(例如,可再充电的电池组)提供动力。在其它实例中,致动器组合件110可以是机械地提供动力。即,致动器组合件110可以包括通过机械曲柄提供动力的蜗杆驱动器。致动器组合件110还可以单独或部分地通过一个或多个弹簧提供动力。致动器组合件110可以按机械方式(例如,通过连接机构)耦接到支付单元108,使得交易(例如,将代币或硬币插入到投币口中)以机械方式致动某一机制,所述机制允许用户转动曲柄。
在一些实施例中,分配机器101可以包括具有粉末或液体清洁产品的储存容器114,如图11中所示。即,储存容器114可以是可再填充的,并且可以具有可以容纳粉末或液体清洁产品的多个单独设定大小的部分的容积(例如,5到20加仑)。在一些实施例中,储存容器114可以完全或部分安置在可以由多个壁105界定的内部103或分配机器101的实施例内。在此类实施例中,致动器组合件110可以包括泵(未示出),并且所述泵可以耦接到支付单元108,因此交易会使泵将所需部分的粉末或液体清洁产品分配到出口,如喷管(未示出)。
举例来说,泵(和/或支付单元108)可以如先前所述由电提供动力。(例如,通过太阳能或通过外部提供的电力,如由电源插座提供的电力)。泵也可以按机械方式(例如,通过连接机构)耦接到支付单元108,使得交易(例如,将代币或硬币插入到投币口中)以机械方式致动某一机制,所述机制允许用户转动曲柄,并且曲柄致动直接或间接地为泵提供动力,从而将粉末或液体清洁产品的一个或多个个别部分分配到出口。
如图11中所示,致动器组合件110或者可以包括门116(例如,可伸缩的或可移动的门部件或闸阀部件),其具有打开位置和封闭位置。门116可以耦接到支付单元108,使得交易可以使门116从封闭位置致动(以电气方式或以机械方式)到打开位置,从而将粉末或液体清洁产品的所需部分分配到出口,如喷管118。待分配的粉末或液体清洁产品的部分可以从门116泵送到出口118或可以因重力落下,形成门116到出口118。
在一些实施例中,如图11中所示,用户可以购买(或被给予或携带)个人容器119,所述个人容器可以适合于容纳可以从喷管118或等效物分配的粉末或液体清洁产品的部分。个人容器119可以是可降解的,并且可以由本文中所披露的材料中的任一个制成或包含所述材料。个人容器119还可以由不可降解的材料制成并且可以既定作为可重复使用的容器(例如,塑料杯或柔性塑料包封,如图27A、图27B和图28的柔性塑料包封192,其将在下文中较详细地加以论述)。因此,来自系统100(即,使用分配机器101或来自储存容器114自身,与分配机器101无关)的典型交易将粉末或液体清洁产品的部分直接分配到可降解的或不可降解的个人容器119中,并且将不会从所述交易产生不可降解的废弃物。
个人容器119可以是任何合适的容器并且可以具有任何合适的形状。举例来说,可以与储存容器114(或分配机器101)相邻设置多个个人容器119,并且多个个人容器119中的每一个可以由以平整(例如,平面)配置折叠的纸张制成。当用户希望购买一部分粉末或液体清洁产品时,用户将纸张个人容器119展开成杯状配置并且开始上述交易。
在一些配置中,可以从系统100购买或获得(例如,通过分配机器101购买或获得)个别(或多个)可降解封包10。可降解封包10可以具有一个或多个可密封或可封闭(或可再密封和/或可再封闭)边缘,并且封闭或密封边缘将随着任何预密封边缘一起配合形成密封外壳28。在封闭或密封可降解封包10以形成密封外壳28之前,可以将一部分粉末或液体清洁产品从喷管118分配到可降解封包10中,并且可以密封或封闭一个或多个可密封或可封闭边缘以形成密封外壳28。可降解封包10随后可以按上述任何方式或所有方式使用。
在额外配置中,可以在分配机器101的由多个壁105界定的内部103储存个别(或多个)可降解封包10(参见图10)。储存容器114的实施例(参见图11)也可以安置(或可以部分安置)在分配机器101的内部103中。可降解封包10可以具有一个或多个可密封或可封闭(或可再密封和/或可再封闭)边缘,并且封闭或密封边缘将随着任何预密封边缘一起配合形成密封外壳28。如此配置好,并且在交易(如将代币和/或货币(如硬币和/或纸币)插入到支付单元108中)之后,储存容器114中所含的一部分粉末或液体清洁产品就可以自动地从喷管118分配到可降解封包10中。随后可以密封或封闭一个或多个可密封或可封闭边缘以形成如先前所述的密封外壳28。任何合适的自动化密封物(未示出)或自动化密封物组合可以将一个或多个可密封或可封闭边缘啮合到密封件或以其它方式封闭一个或多个可密封或可封闭边缘并且形成密封外壳28。以类似方式,可降解封包10或密封外壳28可以通过密封膜薄片的多个边缘来制成,所述膜薄片可以从一卷膜中分割出来。可降解封包10随后可以传递给用户或以其它方式使得用户可用(通过例如传递组合件106的实施例)。在一些实施例中,含有粉末或液体清洁产品部分的可降解封包10可以传递到分配机器101的取货区112(参见图10)。
在一些实施例中,个人容器119可以安置(或可以部分安置)在分配机器101的内部103中。个人容器119可以是本文中所述的实施例中的任一个,如可降解个人容器119。如上一段中所述,并且在任何合适的交易之后,储存容器114中所含的一部分粉末或液体清洁产品可以自动地从喷管118分配到个人容器119中。个人容器119随后可以传递给用户或以其它方式使得用户可用(通过例如传递组合件106的实施例)。在一些实施例中,含有粉末或液体清洁产品部分的个人容器119可以传递到分配机器101的取货区112(参见图10)。
这些在分配点填充容器(例如,封包)的方面将允许使用敏感性相对较大(不太牢固)的包装材料(例如,膜),因为在填充产品时,其将不需要经过整个供应链。
在其它配置中,用户将购买一部分清洁产品(以上文所论述的任何方式)并且可以将清洁产品溶解在用于储存水的容器168(如可再循环水瓶或玻璃瓶,如图15中所示)中。可以浓缩清洁产品,使得当浓缩后的清洁产品在可再循环的容器中与水混合时,所产生的所得适合使用的清洁产品溶液(例如,清洁剂)可以储存在容器中进行多次使用。如图15中所示,清洁产品可以安置在水溶性可降解封包10内。因为清洁产品以不产生不可降解的废弃物的方式分配,并且水储存在重新定制(re-purposed)的容器中,所以将不会从交易中产生不可降解的废弃物。在其它实施例中,如图16A中所示的实施例,容器170可以是不可降解的容器,其可以具有铰接顶部172,用于在处于封闭位置时与杯体174形成密封件(图16B中所示)。用户将购买一部分清洁产品(以上文所论述的任何方式)并且可以将清洁产品溶解在不可降解的容器中所含有的水溶液中。
在一些实施例中,可降解材料单元(即条带、片或部分)可以随着可降解封包102和/或封包组合件150一起或替代它们进行分配。所述单元可以是清洁产品,并且更具体来说,可以是类似于或等同于任何已经披露的材料的可降解材料,并且所述材料可以具有内置式或应用型清洁剂。所述单元可以按上述方式在分配机器101中储存和/或分配。所述单元(或多个单元)还可以储存或包装在由本文中所披露的材料中的任一个制成或包含所述材料的可降解外包装(例如,图14的可降解外包装144)中。
在借助于分配机器101或通过店员或第三方购买所述单元之后,用户可以使用所述单元作为肥皂或洗发精,并且所述单元可以在预定使用次数(如使用一次到五次)之后逐渐溶解,并且将不会从所述交易产生不可降解的废弃物。所述单元可以用于洗脸或洗头发,或可以完全或部分溶解在水中形成溶液,用于清洁衣服、头发或身体。在其它实施例中,如图17中所示的实施例,所述单元可以是可以单独地或包装(例如,在如图14中所示的恰当成型的外包装144内)出售的面膜176(例如,可以成型为贴合人脸的先前所披露的材料部分),如本文中所述。在面膜176的情况下,所述材料可以比纤维素或天然聚合物坚固,并且可以在使用时随时间推移降解。面膜176可以将水施加到面膜并且施加到面部。
参看图18,擦洗刷组合件120可以由先前所披露的材料中的一个或多个制成,并且擦洗刷组合件120可以具有“洗澡海绵(loofa)”形式或其它擦洗器具。举例来说,擦洗刷组合件120可以包括先前所披露的材料的多个个别薄片,所述薄片配合形成非平面和/或三维轮廓形状(例如,大体上球形形状或大体上圆柱形形状),或材料的单一薄片可以折叠、聚束、扭转和/或以其它方式配置以形成此类形状或形状组合。一个或多个薄片还可以形成或配合形成大体上三维截面形状(例如,矩形、圆形或卵形截面形状)。所述材料可以是PVA聚合物,并且可以将清洁剂和/或抗细菌助剂嵌入水溶性基质(例如,热水溶性基质或冷水溶性基质)中。所述材料可以具有适合于擦洗人类皮肤的研磨质地或大体上研磨质地。所述材料可以具有允许一个人使用一次到三次的厚度或其它特性/特性组合。在使用时,用户可以将擦洗刷组合件120一起带到浴室、淋浴房或其它清洗设施中,并且可以向所述材料施加热水(或冷水)(例如,浸泡擦洗刷组合件120),从而活化清洁剂和/或抗细菌助剂。擦洗刷组合件120随后可以用作常规洗澡海绵或擦洗器具,并且擦洗刷组合件120可以随着使用降解,不产生不可降解的废弃物。
另外,图19中所示的擦洗刷组合件122的另一个实施例可以包括手柄部分124和固定到手柄部分124的清洁部分126。手柄部分124可以是细长的并且可以具有例如第一末端178和纵向相对的第二末端180。清洁部分126可以固定到手柄部分124(例如,介于第一末端178与中间点182之间)并且用户可以抓着或拿着手柄部分124的中间点182与第二末端180之间。在一些实施例中,如图20中所示的实施例,擦洗刷组合件123可以包括手柄部分124,其可以具有矩形、大体上矩形、多角形、部分波状和/或卵形截面形状,并且可以具有第一侧面184和与第一侧面184相对的第二侧面186。清洁部分126可以固定到第一侧面184的全部或部分,并且第二侧面186可以适合于用户在清洗过程中握紧。手柄部分124可以由牢固的和/或大体上刚性的可降解材料制成,如本文中所述的任何此类合适材料。举例来说,手柄部分124可以由热水溶性材料制成。手柄部分124可以配置成用于在任何使用次数之后降解,如介于使用1次与10次之间。清洁部分126可以与上述擦洗刷组合件120相同。或者,清洁部分126可以是多根刷毛(例如,各自以已知方式从手柄部分124延伸的线状刷毛)。这些刷毛可以由本文中所披露的任何合适的可降解材料制成,如热水溶性材料。在其它实施例中,清洁部分126和手柄部分124可以由不可降解的材料制成,并且可以将清洁产品(例如,粉末或非水性液体11)施加到清洁部分126,其中粉末或非水性液体11含在本文中所述的可降解封包或包装或其它容器中的任一个中。
另外,图21中所示的擦洗刷组合件130的另一个实施例可以包括容器部分131,并且容器部分131可以包括多个壁132,这些壁132配合界定密封容积135。如上述粉末或非水性液体11的清洁产品可以安置在密封容积132内。容器部分131可以由本文中所述的可降解材料中的任一种制成,并且所述材料可以是刚性或半刚性的,从而在储存或使用期间维持其形状。举例来说,所述材料可以是刚性或半刚性热水溶性材料。多个壁132中的至少一个可以具有或包括研磨部分133,并且研磨部分133可以整体地形成(例如,以表面特征的纹理或一批表面特征形式形成)于多个壁132中的至少一个的外表面上。研磨部分133还可以耦接到多个壁132中的至少一个的外表面,并且研磨部分133可以由本文中所述的可降解材料中的任一种制成。容器部分131(和研磨部分133)可以通过任何合适的制造操作形成,如射出模制工艺。可以在多个壁132中的一个或多个中形成刻痕或弱化部分134,并且所述刻痕或弱化部分134可以配置成允许用户穿刺、破坏和/或撕开多个壁132中的一个或多个(例如,在多个壁132中的至少一个的外表面与内表面之间产生通道),并且从而伸到密封容积135中并且取出其中所含的清洁产品。举例来说,刻痕或弱化部分134可以在多个壁中的一个或多个中形成为线状特征或可以形成为两个或更多个穿孔。刻痕或弱化部分134可以形成于研磨部分133的多个壁132中的一个或多个上。为了使用擦洗刷组合件130,用户可以向刻痕或弱化部分134施加压力(例如,用手指或用工具,如刀),从而产生穿过多个壁132中的至少一个的通道。用户随后可以挤压清洁产品并且将清洁产品分配在研磨部分133上方并且使用研磨部分133来清洁用户的身体(或任何其它清洗或擦洗应用)。容器部分131(和研磨部分133)可以随着使用(例如,使用一次到三次)降解,并且因此不会产生不可降解的废弃物。
在其它实施例中,如图22中所示的实施例,清洁工具包138可以包括一个或多个含有清洁/卫生材料的容器140(即,牙膏、肥皂、洗发精、衣物清洁剂等的容器),并且容器140中的每一个可以由本文中所述的可降解材料中的任一种制成,如水溶性材料。每个容器140可以是本文中所述的实施例中的任一个,或可以是具有旋开盖141或等效物的注射模制瓶(例如,容积是5ml到100ml的瓶子)。容器140还可以是可以按上述方式中的任一种刺穿或打开的封包。容器140中的每一个可以安置在储存小袋142的内部143内,所述储存小袋可以完全或部分地由可降解材料形成或包含可降解材料,如本文中所述的任何可降解材料。储存小袋142可以是可封闭的,如通过卡扣的松紧带、封盖,全都由可降解材料制成。如此配置好,在多次使用(例如,使用1到3次)之后,容器140和储存小袋142将降解,不留下不可降解的废弃物。储存小袋142还可以独立物件形式提供(或出售),并且此类储存小袋142可以由PVA阻挡层制成或包含PVA阻挡层。
如先前所论述,分配机器101可以储存并且分配可以含有清洁产品部分的可降解封包102(如先前或随后所述的封包中的任一个,如可降解封包10),并且所述可降解封包102可以与先前所披露的那些可降解封包中的任一个相同。可以在分配机器101的使用之前或使用时获得适合于容纳可降解封包102中的一个或多个的载体192。举例来说,可以在使得分配机器101能够使用的交易之前(或在交易期间)购买载体192。当然,载体192可以用于容纳以任何方式获得的可降解封包102(和/或封包组合件150和/或本文中所述的任何可降解材料)中的一个或多个,如从店员或第三方购买的可降解封包102。在一些实施例中,载体192可以适合于容纳没有安置在可降解封包102内的清洁产品部分。
载体192可以是能够以可拆卸方式容纳可降解封包102中的一个或多个的任何合适的容器。在一些实施例中,载体192可以形成包含一组或多组材料的完全或部分外壳。举例来说,如图27A和图27B中所示,载体192可以包括前面193a和后面193b,并且前面193a和后面193b的周边边缘中的每一个可以耦接或可以整体地形成。在一些实施例中,前面193a和后面193b的周边边缘中的一个或多个可以进行热密封以耦接前面193a和后面193b的对应周边边缘。替代耦接或整体地形成前面193a和后面193b的周边边缘中的每一个,一个或多个面(未示出)可以安置在前面193a与后面193b之间,并且所述一个或多个面的对应边缘可以耦接到前面193a和/或后面193b的一个或多个周边边缘。
前面193a和后面193b可以具有任何合适的形状或形状组合,如矩形、正方形或圆形形状。如此配置好,前面193a和后面193b(和任何其它面)可以配合界定适合于容纳可降解封包102中的一个或多个的内部194。内部194可以由用户通过任意数量的方式获取。举例来说,前面193a和/或后面193b(和/或任何其它面)可以包括接缝195(例如,细长的开口)。在此类实施例中,前面193和后面193b(和任何其它面)可以由可变形材料制成,使得接缝195可以扭曲或以其它方式弯曲或成型(例如,通过施加到前面193和后面193b的相对边缘的向内的力)成“打开”配置,其中接缝的宽度(即接缝沿着图27A的参考坐标系的Y轴的尺寸)增加(相对于图27A中所示的“封闭”位置)。在此类打开配置中,可降解封包102中的一个或多个可以移出或插入内部194中。
当期望“封闭”接缝195时,可以从前面193和后面193b的相对边缘松弛或消除压力。在其它配置中,如图28中所示的配置,接缝195可以沿着前面193和后面193b(和任何其它面)的顶部边缘的全部或部分安置。顶部的接缝195可以按本领域中已知的任何方式封闭,如通过可再封闭粘着剂、钩和环夹具、拉链或与拉链储存袋上所用的滑件相同的滑件。载体192的全部或部分(例如,前面193和后面193b和任何其它面的全部或部分)可以包含本文中所述的可降解材料中的任一种。在其它实施例中,载体192的全部或部分(例如,前面193和后面193b和任何其它面的全部或部分)可以包含所述不可降解的材料。
在一些实施例中,可以将连接件196固定到载体192,并且连接件196可以方便用户运输载体192。在一些实施例中,连接件196可以是可以固定到载体192的任何合适部分的束带197(例如,织物或塑料环),并且束带196的大小和形状可以适合戴在用户的头上。连接件196(例如,束带197)可以包括可以携带商标或其它标志的印刷和/或图形。另外,载体192(例如,前面193a和后面193b和任何其它面的全部或部分)可以包括可以携带商标或其它标志的印刷和/或图形。
参看图23,汽车保险杆保护器160可以包括由本文中所述的可降解材料中的任一种制成或构成的遮盖膜186,所述材料如热水溶性或PVA材料。汽车保险杆保护器160可以按溶液形式施加以形成膜186,或可以将预成型膜186放置在常规汽车保险杆188的全部或一部分的上方,从而在汽车保险杆188上方形成保护性阻挡层并且保护汽车保险杆不被破坏(例如,不受盐、筑路焦油、臭虫影响并且不会腐蚀)。汽车保险杆保护器160可以用热水清洁或去除。
在容器或外包装(例如,可降解外包装144、载体192或储存小袋142)中含有(例如,提供/安置/密封/运输/容纳/储存)一个或多个可降解封包10、可降解材料单元(即条带、片或部分)、可降解容器140或其组合的实施例中的任一个中,所述容器或外包装可以含有干燥剂。干燥剂可以包括能够从容器或外包装吸收水分,从而帮助防止其中所含的可降解封包10、可降解材料单元(即条带、片或部分)、可降解容器140变得过于潮湿,例如变粘或彼此粘在一起的任何合适的吸湿物质。合适的干燥剂包括(但不限于)硅胶、分子筛、粘土、氧化铝干燥剂、活性炭、硫酸钙、氯化钙以及以上各者的组合。
在一些实施例中,如图29中所示的实施例,可以将干燥剂部分或完全密封在干燥剂容器198内。干燥剂容器198可以是至少部分地包封干燥剂的任何合适的容器,如小袋、“枕状物(pillow)”、袋子或盒子。干燥剂容器198可以由允许水蒸气渗透干燥剂容器198并且接触干燥剂的任何合适的材料制成或包含所述材料。在一些实施例中,干燥剂容器198可以由如下材料制成或包含所述材料:包括(但不限于)合成织物,包括(但不限于)(DuPont)和棉花。在一些实施例中,干燥剂容器198可以由刚性或大体上刚性的材料制成或包含所述材料,如塑料材料和/或金属材料。此类刚性干燥剂容器198可以包括一个或多个穿孔表面。在一些实施例中,如图29的实施例,干燥剂容器198可以固定到容器或外包装的表面199(例如,内表面)。干燥剂容器198可以按任何合适的方式固定到表面199,如通过粘着剂或通过一个或多个扣件。在以上实施例的优化方案中,在以具有可拆卸的或铰接盖(未示出)的容器形式提供的容器或外包装中,表面199可以是所述盖的内表面。当然,干燥剂容器198还可以作为容器或外包装中的宽松封包而提供。
溶解和崩解测试(MSTM 205)
根据MonoSol测试方法205(MSTM 205),通过溶解和崩解时间表征膜或测试膜的溶解和崩解时间,分析如下。
设备和材料:
1.600mL烧杯312
2.磁性搅拌器314(Labline型号1250或等效物)
3.磁性搅拌棒316(5cm)
4.温度计(0到100℃±1℃)
5.模板不锈钢(3.8cm×3.2cm)
6.计时器(0-300秒,精确到秒)
7.Polaroid 35mm滑动夹320(或等效物)
8.MonoSol 35mm滑动夹支架325(或等效物,参见图24)
9.蒸馏水
关于有待测试的每个膜,使用不锈钢模板从膜样品切割出三个测试样本(即3.8cm×3.2cm样本)。如果从膜织物切割,那么应该沿着织物的横穿方向从织物区域均匀隔开切割样本。随后使用以下程序分析每个测试样本。
1.将每个样本锁定在单独的35mm滑动夹320中。
2.用500mL蒸馏水填充烧杯312。用温度计测量水温,并且必要时,给水加热或冷却以将温度维持在20℃(约68℉)下。
3.标记水柱高度。将磁性搅拌器314放置在支架325的基座327上。将烧杯312放置在磁性搅拌器314上,向烧杯312中添加磁性搅拌棒316,打开搅拌器314,并且调整搅拌速度直到产生漩涡为止,其大致为水柱高度的五分之一。标记漩涡深度。
4.确保35mm滑动夹320在MonoSol 35mm滑动夹支架325的鳄鱼夹326中(图24),使得滑动夹320的长末端321平行于水表面,如图25中所示。应该设定好支架325的深度调整器328,使得当降落时,夹326的末端将低于水表面0.6cm。滑动夹320的短侧面323中的一个应该紧挨着烧杯312的侧面,并且另一侧直接位于搅拌棒316中心的上方,使得膜表面垂直于水流,如图26中所示。
5.在一个运动中,将所固定的滑块和夹具降低到水中并且启动计时器。当膜裂开时发生崩解。当从滑动夹释放出所有可见膜时,使滑块从水中浮起来,同时继续监控溶液中未溶解的膜片段。当再也看不到所有膜片段并且溶液变透明时发生溶解。
结果应该包括以下:完整样品鉴别;个别和平均崩解和溶解时间;以及样品测试时的水温。
拉伸强度测试和模量测试(ASTM D 882)
根据拉伸强度(TS)测试,通过拉伸强度表征膜或测试膜的拉伸强度,并且根据模量(MOD)测试,通过模量(或拉伸应力)表征膜或测试膜的模量(或拉伸应力),分析如下。程序包括在10%伸长率下,根据ASTM D 882(“薄塑料压片的拉伸特性的标准测试方法(Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting)”)或等效物,测定拉伸强度和测定模量。使用INSTRON拉伸测试设备(型号5544拉伸测试器或等效物)收集膜数据。关于每次测量,(在适用情况下)沿加工方向(machine direction;MD)测试最少三个测试样本,各自用可靠的切割工具切割以确保尺寸稳定性和再现性。在23±2.0℃和35±5%相对湿度的标准实验室氛围中执行测试。关于拉伸强度或模量测定,制备1"宽(2.54cm)、厚度为3.0±0.15密耳(或76.2±3.8μm)的单片膜样品。随后将样品转移到INSTRON拉伸测试机中进行测试,同时最低程度地暴露于35%相对湿度环境中。根据制造商的说明,准备好配备有500N测力计并且经过校准的拉伸测试机。安装恰当的夹具和表面(INSTRON夹具,具有型号2702-032表面,这些表面涂有橡胶并且宽25mm,或等效物)。将样品安装到拉伸测试机中并且进行分析,从而测定10%模量(即实现10%膜伸长率所需的应力)和拉伸强度(即使膜断裂所需的应力)。
如通过TS测试所测量,根据本发明的膜的合适性质由至少约20MPa的TS值体现。一般来说,期望较高的TS值,因为当膜为密封件的限制或最弱要素时,其对应于较牢固的小袋密封件。在各个实施例中,膜的TS值是至少20MPa和/或高达约60MPa(例如,约20、约30、约40、约50或约60MPa)。
如通过MOD测试所测量,根据本发明的膜的合适性质由至少约5N/mm2的MOD值体现。一般来说,期望较高的MOD值,因为当在制造期间加载到彼此之上时,其对应于硬度较大并且变形和彼此粘着的可能性较低的小袋。在各个实施例中,所述膜的MOD值是至少约5N/mm2和/或高达约100N/mm2(例如,约5、约10、约20、约30、约40、约50、约60、约70、约80、约90或约100N/mm2)。
不透明指数
如本文中所用的不透明指数是与可印刷材料对膜表面的粘附性相关的指数。耐磨性是印刷材料的所需特性。在装运、储存、处理和最终使用期间,会出现磨损破坏。结果是产品外观和印刷设计的可读性显著降低。印刷基板的磨损破坏的程度视装运条件、可能存在的温度和湿度、时间以及其它很多变量而定。此测试方法提供比较印刷材料在实验室条件下的耐磨性的方式。此测试方法还可以用于评估印刷油墨、涂层、层压板和基板的相对耐磨性。
不透明度是印刷材料在背景中模糊不清的能力的量度。通过材料在黑色背衬(black backing;RB)下的反射率除以同一材料在白色背衬(white backing;RW)下获得的反射率来确定不透明度值。此称作对比率方法。不透明度通过HunterLab供应的反射率分光光度计Hunter Lab Scan XE,Hunter D25DP9000或等效物测量。
不透明度=RB/RW
印刷膜的不透明指数(OI)通过用印刷膜在萨瑟兰摩擦测试(SRT)后的反射率除以同一材料在萨瑟兰摩擦测试之前获得的反射率来计算。萨瑟兰摩擦测试方法详细描述在下文中。
OI=(印刷膜在SRT后的不透明度)/(印刷膜在SRT前的不透明度)
如通过不透明指数测试所测量,根据本发明的膜的合适性质由至少约0.38、0.50、0.85的OI值体现。一般来说,期望较高的OI值,因为其对应于耐磨性较大的印刷膜。在各个实施例中,膜的OI值是至少约0.3和/或高达约0.8。
萨瑟兰摩擦测试(ASTM D 5264耐磨性)
根据萨瑟兰摩擦测试,通过耐磨性表征膜或测试膜的耐磨性,分析如下。程序包括根据ASTM D 5264(“耐磨性的标准测试方法(Standard Test Method for AbrasionResistance)”)或等效物测定耐磨性。使用由布朗公司(Brown Company)供应的萨瑟兰油墨摩擦测试仪SN R-1049或等效物来收集数据。关于每次测量,测试最少三个测试样本。每个样本含有至少一个印刷到膜(膜厚度是3.0±0.15密耳(或76.2±3.8μm))上的至少10cm×15cm的油墨矩形块。样本在24℃±2.0℃下预处理最少2小时。预适应环境的实际相对湿度应该介于45%与50%之间。样本应该充分隔开,使得在此条件下,样本两侧平衡。在23±2.0℃和35±5%相对湿度的标准实验室氛围中执行测试。将待测试的样本放置在萨瑟兰摩擦测试机基础的平坦表面上。使用遮蔽胶带将样品固定在适当的位置并且保持平整,因为其具有卷曲倾向。使用1mL针筒,将0.2mL具有表1中所示的配方的液体以正弦波形式放置在印刷框顶部上所固定的印刷膜样本上。切割Buehler微型布(20cm×6.5cm)并且附接到1.8kg(4磅)金属块。设定针盘指示器的所需冲程数量;应该使用20个循环。
表1
1碳链长11并且乙氧基化含量是9的非离子表面活性剂
2Plurafac SLF=18,低起泡直链醇烷氧基化物表面活性剂,由巴斯夫(BASF)出售
QUV加速风化测试(ASTM G154、ASTM D4329、ASTM D4587、ISO 4892)
根据QUV测试,通过风化降解性质表征膜或测试膜的风化降解性质,分析如下。程序包括根据ASTM G154、ASTM D4329、ASTM D4587和ISO 4892或等效物测定风化性质。通过使测试样品暴露在风化的风化组分中侵袭性最强的组分:紫外辐射、水分和热的不同条件来测量风化性质。可以比较加速风化的受控制条件与长期经历不当使用的暴露的材料和涂层的所记录性能。使用QUV测试设备(型号QUV/基本或等效物)来收集膜数据。关于每次测量,测试最少三个测试样本,各自用可靠的切割工具切割以确保尺寸稳定性和再现性。可以在QUV中安装多达20个测试样品。使样品经历以下循环:暴露于强烈的紫外辐射、紧接着通过冷凝进行水分暴露。取决于预期的最终使用应用来定义各个循环。标准样品固持器可以固持一个大小是3×13英寸(75×300mm)的样品或两个大小是3×6英寸(75×150mm)的样品。取决于所关注的性能要求,可以使用如浊度、透射率、黄度指数的测量结果和/或如冲击强度的物理特性,比较暴露过的样品与未暴露的对照样品或其它风化样品。
在一种类型的实施例中,合适的膜将能够承受紫外辐射、水分和热风化长达24小时。在最初的24小时内,如通过本文中所述的测试中的至少一个或多个,并且优选所有所述测试所测量,膜将维持其外观、溶解度和物理特征。24小时后,膜将开始破裂和生物降解。
可堆肥性测试(ASTM D6400-04)
根据可堆肥性测试,通过可堆肥性表征膜或测试膜的可堆肥性,分析如下。程序包括根据ASTM D D6400-04(“可堆肥塑料的标准规范(Standard Specification forCompostable Plastics)”)或等效物来测定[可堆肥性]。使用可堆肥性测试判定塑料和由塑料制成的产品是否将令人满意地堆肥,包括以与已知可堆肥材料相当的速率生物降解。
为了令人满意地堆肥,产品或材料将展现在堆肥期间崩解、固有生物降解和对堆肥支持植物生长的能力无不良影响。
为了在堆肥期间通过崩解,正在研究的物体(例如,膜或由膜制成的封包)将在堆肥期间崩解,使得任何剩余的塑料残余物不可容易地与成品中的其它有机材料相区分。另外,在筛选期间在堆肥的最终分配之前,必须不能发现显著数量的材料或产品。如果在受控制的堆肥测试中十二周之后,在2.0mm筛上筛分之后,剩下的塑料产品的初始干重不超过10%,那么就认为所述塑料产品已经展示出令人满意的崩解。通过执行无CO2捕获组分的测试方法D5338或ISO 16929产生实验室嗜热性堆肥条件。
为了通过固有生物降解,将通过在与已知可堆肥材料相当的受控制条件下测试来建立固有生物降解水平。塑料产品将通过实现转化为二氧化碳的以下转化比率中的一个而展现出令人满意的生物降解速率:关于由单一聚合物(均聚物或无规共聚物)组成的产品,当相比于阳性对照时,截止测试期结束为止,60%有机碳必须转化成二氧化碳。关于由一种以上聚合物组成的产品,以大于1%浓度存在的各个别聚合物组分必须实现均聚物的60%规格。关于由一种以上单体或聚合物(嵌段共聚物、分段共聚物、掺合物或添加低分子量添加剂)组成的产品,当相比于阳性对照时,截止测试期结束为止,90%有机碳必须转化成二氧化碳。在水性介质中含有测试物质、矿物营养物和量相对较大的活性污泥的混合物在20-25℃下在暗处或在漫射光中搅拌并且充气长达28天。平行操作含有活性污泥和矿物营养物但无测试物质的空白对照。通过测定每天或以其它时间间隔获得的过滤样品中的DOC(或COD)来监控生物降解过程。在每个时间间隔之后,针对空白进行校正的所消除的DOC(或COD)与初始DOC值的比率表示为在采样时间的生物降解百分比。绘制生物降解百分比与时间的曲线,得出生物降解曲线。
为了通过对堆肥支持植物生长的能力无不良影响,在将成品堆肥放置在土壤中之后,当使用纤维素作为对照与堆肥进行比较时,测试材料将不会不利地影响堆肥支持植物生长的能力。另外,在样品分解之后,所述材料必须不会向环境中引入不可接受的量的重金属或其它有毒物质。
给出以上描述仅为了清楚理解,并且不应由此理解为不必要的限制,因为本领域中的一般技术人员清楚在本发明范围内的修改。
在整个本说明书中,除非以其它方式描述,否则当将组成物描述为包括组分或物质时,预期所述组成物还可以基本上由所述组分或物质的任意组合组成或由所述组合组成。类似地,除非以其它方式描述,否则在将方法描述为包括特定步骤的情况下,预期所述方法还可以基本上由所述步骤的任意组合组成或由所述组合组成。本文中说明性披露的本发明可以适当地在不存在本文中未特定披露的任何要素或步骤的情况下实践。
本发明所涵盖的具体方面描述在以下带编号的段落中。
1.一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,其中如通过MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在小于约24小时内在水中崩解并且在小于约48小时内在水中溶解。
2.根据第1段所述的水溶性膜,其中如通过MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在水中持续至少约1小时不崩解并且在水中持续至少约1小时不溶解。
3.一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,其中所述第一水溶性膜的特征在于所述膜的所述降解或溶解适合于通过消费者处理来激活。
4.根据前述段落中任一段所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜包含形成水溶性膜的树脂,其选自由以下组成的群组:聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、水溶性丙烯酸酯共聚物、聚氨丙基磺酸和其盐、聚衣康酸和其盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、普鲁兰、纤维素材料、瓜尔胶、黄原胶、角叉菜胶、淀粉、改性淀粉、聚(丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠)、聚顺丁烯二酸单甲酯和其盐、以上各者的共聚物以及以上各者的任意组合。
5.根据前述段落中任一段所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜进一步包含选自由以下组成的群组的其它组分:塑化剂、表面活性剂、乳化剂、填充剂、增量剂、抗结块剂、防粘剂、消泡剂、成膜剂以及以上各者的组合。
6.根据前述段落中任一段所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜进一步包含降解加速剂。
7.根据第6段所述的水溶性膜,其中封装有所述降解加速剂。
8.根据第6段或第7段中任一段所述的水溶性膜,其中所述降解加速剂分散在所述第一水溶性膜内。
9.根据第7段或第8段中任一段所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜的至少一个侧面涂有第二水溶性膜。
10.根据第9段所述的水溶性膜,其中如通过MSTM-205所测量,所述第二水溶性膜在最多约90秒内在水中崩解并且在最多约120秒内在水中溶解。
11.根据第6段或第7段中任一段所述的水溶性膜,其中所述降解加速剂设置在所述水溶性膜的至少一个侧面上。
12.根据第11段所述的水溶性膜,其中所述水溶性膜包含一层设置在所述降解加速剂上方的第二水溶性膜,使得所述降解加速剂设置在所述第一水溶性膜与所述第二水溶性膜之间。
13.根据前述段落中任一段所述的水溶性膜,其中所述降解加速剂选自由以下组成的群组:化学降解加速剂、热形成剂、酶、UV降解加速剂、氧化降解加速剂、微生物、湿气降解加速剂以及以上各者的组合。
14.根据前述段落中任一段所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜进一步包含用于延迟降解的试剂。
15.根据第14段所述的水溶性膜,其中所述用于延迟降解的试剂选自由以下组成的群组:抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂以及以上各者的组合。
16.根据前述段落中任一段所述的水溶性膜,其中如通过不透明度测试所测定,在所述水溶性膜上设置有印刷材料。
17.根据第16段所述的水溶性膜,其中所述印刷材料的特征在于,它在暴露于阳光下约1个月之后,可见度降低。
18.根据第16段或第17段所述的水溶性膜,其中所述印刷材料是降解加速剂或包含降解加速剂。
19.根据前述段落中任一段所述的水溶性膜,如通过ASTM D 882测试方法所测定,其拉伸强度是至少20N。
20.一种非水溶性可降解膜,其中所述膜的特征在于,如通过可堆肥性测试ASTMD6400-04所测定,它在约4周内降解。
21.根据第20段所述的非水溶性膜,其进一步特征在于,如通过可堆肥性测试ASTMD6400-04所测定,它在约2周内不降解。
22.一种非水溶性可降解膜,其中所述膜的特征在于所述膜的所述降解适合于通过消费者处理来激活。
23.根据第20段到第22段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述非水溶性膜包含形成非水溶性膜的树脂,其选自由以下组成的群组:聚丙烯、聚异丁烯、聚丁-1-烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚乙烯基环己烷、聚异戊二烯、聚丁二烯、环戊烯、降冰片烯、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE)、单烯烃和二烯烃与彼此或与其它乙烯基单体的共聚物、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烷共聚物、乙烯/环烯烃共聚物(例如,乙烯/降冰片烯,如COC)、乙烯/1-烯烃共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/丙烯酸共聚物和其盐、乙烯与丙烯和二烯的三元共聚物以及以上各者的组合。
24.根据第20段到第23段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述非水溶性膜包含成膜的掺合物,所述掺合物包含形成非水溶性膜的树脂和形成水溶性膜的树脂。
25.根据第24段所述的非水溶性膜,其中所述形成非水溶性膜的树脂是形成水溶性膜的交联树脂。
26.根据第24段或第25段所述的非水溶性膜,其中所述形成非水溶性膜的树脂包含形成非水溶性膜的树脂和形成水溶性膜的树脂的所述掺合物的连续相。
27.根据第20段到第26段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述非水溶性膜进一步包含选自由以下组成的群组的其它组分:塑化剂、表面活性剂、乳化剂、填充剂、增量剂、抗结块剂、防粘剂、消泡剂、成膜剂以及以上各者的组合。
28.根据第20段到第27段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述非水溶性膜进一步包含降解加速剂。
29.根据第28段所述的非水溶性膜,其中封装有所述降解加速剂。
30.根据第28段或第29段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述降解加速剂分散在所述非水溶性膜内。
31.根据第29段或第30段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述非水溶性膜的至少一个侧面涂有水溶性膜。
32.根据第31段所述的非水溶性膜,其中如通过MSTM-205所测量,所述水溶性膜在最多约90秒内在水中崩解并且在最多约120秒内在水中溶解。
33.根据第28段或第29段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述降解加速剂设置在所述非水溶性膜的至少一个侧面上。
34.根据第33段所述的非水溶性膜,其中所述非水溶性膜包含一层设置在所述降解加速剂上方的水溶性膜,使得所述降解加速剂设置在所述非水溶性膜与所述水溶性膜之间。
35.根据第28段到第34段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述降解加速剂选自由以下组成的群组:化学降解加速剂、热形成剂、酶、UV降解加速剂、氧化降解加速剂、微生物、湿气降解加速剂以及以上各者的组合。
36.根据第20段到第35段中任一段所述的非水溶性膜,其中所述非水溶性膜进一步包含用于延迟降解的试剂。
37.根据第36段所述的非水溶性膜,其中所述用于延迟降解的试剂选自由以下组成的群组:抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂以及以上各者的组合。
38.根据第20段到第37段中任一段所述的水溶性膜,其中如通过不透明度测试所测定,在所述非水溶性膜上设置有印刷材料。
39.根据第38段所述的非水溶性膜,其中所述印刷材料的特征在于,它在暴露于阳光下约1个月之后,可见度降低。
40.根据第38段或第39段所述的水溶性膜,其中所述印刷材料是降解加速剂或包含降解加速剂。
41.一种水溶性小袋或封包,包含呈小袋或封包形式的根据权利要求1到19中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述水溶性小袋被封装在无机外壳材料中。
42.根据第41段所述的水溶性小袋,其中所述无机外壳包含非水溶性无机材料。
43.根据第41段所述的水溶性小袋,其中所述无机外壳包含水溶性无机材料。
44.一种可降解封包,其用于封住粉末或非水性液体,所述可降解封包包含:
由至少一个第一边缘界定的第一面,所述第一面具有内表面和与所述内表面相对的外表面;和
由至少一个第一边缘界定的第二面,所述第二面具有内表面和与所述内表面相对的外表面,其中所述第一面的所述内表面安置在所述第一面的所述外表面与所述第二面的所述内表面之间,并且其中所述第二面的所述内表面安置在所述第二面的所述外表面与所述第一面的所述内表面之间,
其中所述第一面的至少一部分密封地耦接到所述第二面的一部分,从而在所述第一面的所述内表面与所述第二面的所述内表面之间界定密封外壳,其中所述密封外壳容纳所述粉末或非水性液体,
其中所述第一面包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜,并且
其中所述第二面包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜。
45.根据第44段所述的可降解封包,其中所述第一面和所述第二面均包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜中的一个。
46.根据第44段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘与所述第二面的所述第一边缘相邻。
47.根据第46段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘与所述第二面的所述第一边缘对齐。
48.根据第44段所述的可降解封包,其中所述第一面和所述第二面整体形成于所述第一面的所述第一边缘和所述第二面的所述第一边缘处。
49.根据第44段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘和所述第二面的所述第一边缘中的至少一个具有部分圆形形状。
50.根据第49段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘和所述第二面的所述第一边缘各自具有部分圆形形状。
51.根据第44段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘和所述第二面的所述第一边缘中的至少一个具有圆形形状。
52.根据第5段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘和所述第二面的所述第一边缘各自具有圆形形状。
53.根据第44段所述的可降解封包,其中所述第一面包括第二边缘并且所述第二面包括第二边缘。
54.根据第53段所述的可降解封包,其中所述第一面和所述第二面整体形成于所述第一面的所述第一边缘和所述第二面的所述第一边缘处,并且其中沿着所述第一面的所述第二边缘的至少一部分和沿着所述第二面的所述第二边缘的至少一部分形成密封。
55.根据第49段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘与所述第二面的所述第一边缘相邻并对齐,并且其中所述第一面的所述第二边缘与所述第二面的所述第二边缘相邻并对齐。
56.根据第49段所述的可降解封包,其中所述第一面包括第三边缘并且所述第二面包括第三边缘。
57.根据第51段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘与所述第二面的所述第一边缘相邻并对齐,所述第一面的所述第二边缘与所述第二面的所述第二边缘相邻并对齐,并且所述第一面的所述第三边缘与所述第二面的所述第三边缘相邻并对齐。
58.根据第51段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘、所述第二边缘和所述第三边缘以及所述第二面的所述第一边缘、所述第二边缘和所述第三边缘各自具有三角形形状。
59.根据第51段所述的可降解封包,其中所述第一面包括第四边缘并且所述第二面包括第四边缘。
60.根据第54段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘与所述第二面的所述第一边缘相邻并对齐,所述第一面的所述第二边缘与所述第二面的所述第二边缘相邻并对齐,所述第一面的所述第三边缘与所述第二面的所述第三边缘相邻并对齐,并且所述第一面的所述第四边缘与所述第二面的所述第四边缘相邻并对齐。
61.根据第60段所述的可降解封包,其中所述第一面的所述第一边缘、所述第二边缘、所述第三边缘和所述第四边缘以及所述第二面的所述第一边缘、所述第二边缘、所述第三边缘和所述第四边缘各自具有正方形或矩形形状。
62.一种使得用于封住粉末或非水性液体的可降解封包加速降解的方法,所述可降解封包包含第一面和第二面,所述第一面具有内表面和与所述内表面相对的外表面,所述第二面具有内表面和与所述内表面相对的外表面,其中所述第一面的所述内表面安置在所述第一面的所述外表面与所述第二面的所述内表面之间,其中所述第一面的至少一部分密封地耦接到所述第二面的一部分,从而在所述第一面的所述内表面与所述第二面的所述内表面之间界定密封外壳,并且其中所述密封外壳容纳所述粉末或非水性液体,其中所述第一面包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜,并且其中所述第二面包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜,所述方法包含:
使所述密封外壳破裂,从而在所述火面中在所述内表面与所述外表面之间形成至少一个通道和/或在所述第二面中在所述内表面与所述外表面之间形成至少一个通道;
将所述可降解封包的至少一部分浸没在水性液体中,使得所述水性液体通过所述第一面中的所述至少一个通道或所述第二面中的所述至少一个通道,其中所述水性液体接触所述第一面的所述内表面和所述第二面的所述内表面中的至少一个。
63.根据第62段所述的方法,其中使所述密封外壳破裂包括撕开包含所述密封外壳的所述第一面和/或所述第二面的一部分。
64.根据第63段所述的方法,其中撕开包含所述密封外壳的所述第一面和/或所述第二面的一部分包括撕开所述第一面和/或所述第二面的有刻痕的或穿孔的部分。
65.根据第62段所述的方法,其中使所述密封外壳破裂包括用工具刺穿所述密封外壳。
66.根据第62段所述的方法,其中使所述密封外壳破裂包括拉动粘附到所述第一面或所述第二面中的至少一个的拉片。
67.一种制造用于封住粉末或非水性液体的可降解封包的方法,所述方法包含:
将具有内表面与外表面的第一面和具有内表面的第二面定位成使得所述第一面的所述内表面介于所述第一面的所述外表面与所述第二面的所述内表面之间,
其中所述第一面包含根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜,并且其中当根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜暴露于水性液体中时,根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜各自在一小时到一周内降解,并且
所述第二面包含根据第1段到第40段中任一段所述的膜,并且其中当根据第1段到第40段中任一段所述的膜暴露于水性液体中时,根据第1段到第40段中任一段所述的膜各自在一小时到一周内降解;
将所述粉末或非水性液体安置在所述第一面的所述内表面与所述第二面的所述内表面之间;并且
密封所述第一面和/或所述第二面的至少一部分以形成含有所述粉末或非水性液体的密封外壳。
68.根据第67段所述的方法,进一步包含:
切掉根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜的一部分以形成所述第一面;并且
切掉根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜的一部分以形成所述第二面。
69.根据第67段所述的方法,其中所述第一面和所述第二面均包含仅一个根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜。
70.根据第69段所述的方法,进一步包含:
切掉根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜中的一个的一部分以形成所述第一面;并且
切掉根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜中的一个的第二部分以形成所述第二面。
71.根据第70段所述的方法,进一步包含:
沿着第一边缘折叠根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜中的一个以形成所述第一面和所述第二面。
72.根据第71段所述的方法,其中密封所述第一面和/或所述第二面的至少所述部分来形成所述密封外壳包括沿着不同于所述第一边缘的第二边缘密封。
73.根据第67段所述的方法,其中密封所述第一面和/或所述第二面的至少所述部分包括超声波焊接所述第一面和/或所述第二面的至少所述部分以形成含有所述粉末或非水性液体的所述密封外壳。
74.根据第67段所述的方法,其中密封所述第一面和/或所述第二面的至少所述部分包括向所述第一面和/或所述第二面的至少所述部分施加粘合剂来形成含有所述粉末或非水性液体的所述密封外壳。
75.根据第74段所述的方法,其中所述粘合剂适合于在与水性液体接触时溶解。
76.根据第67段所述的方法,其中密封所述第一面和/或所述第二面的至少所述部分包括热密封所述第一面和/或所述第二面的至少所述部分以形成含有所述粉末或非水性液体的所述密封外壳。
77.根据第1段到第19段中任一段所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜进一步包含活性剂。
78.一种用于分配清洁产品的系统,所述系统包含:
内部由多个壁界定的分配机器,其中根据第44段到第61段中任一段所述的至少一个可降解封包以可拆卸方式安置在所述分配机器的所述内部中,其中根据第44段到第61段中任一段所述的至少一个可降解封包含有所述清洁产品。
79.根据第78段所述的系统,进一步包含耦接到所述分配机器的传递组合件,所述传递组合件包括耦接到所述至少一个可降解封包并且适合于使所述至少一个可降解封包移动在所述内部中的位置的致动器组合件。
80.根据第79段所述的系统,其中所述致动器组合件由电提供动力。
81.根据第79段所述的系统,其中所述致动器组合件机械地提供动力。
82.根据第79段所述的系统,其中所述传递组合件包括适合方便交易的支付单元,所述支付单元与所述致动器组合件通信,因此在支付单元上进行交易之后,致动器组合件移动一个或多个可降解封包的位置。
83.根据第82段所述的系统,其中所述交易是将代币和/或货币插入到所述支付单元中。
84.一种用于分配清洁产品的系统,所述系统包含:
内部由多个壁界定的分配机器;
至少部分地安置在所述分配机器的所述内部中的储存容器,所述储存容器具有储存所述清洁产品的容积;
致动器组合件,它包括门或耦接到所述储存容器的泵,从而通过喷管选择性分配所述清洁产品的一部分;以及
适合于方便交易的支付单元,所述支付单元与所述门或泵通信,因此在所述支付单元上进行交易之后,所述门分配所述清洁产品的所述部分。
85.根据第84段所述的系统,其中所述交易是将代币和/或货币插入到所述支付单元中。
86.根据第84段所述的系统,其中所述门或泵中的至少一个由电提供动力。
87.根据第84段所述的系统,其中所述门或泵中的至少一个机械地提供动力。
88.根据第82段所述的系统,进一步包含个人容器,其适合于容纳从所述喷管分配的所述清洁产品的所述部分。
89.根据第88段所述的系统,其中所述个人容器包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜。
90.根据第88段所述的系统,其中邻近于所述分配机器设置多个所述个人容器。
91.根据第79段所述的系统,其中所述可降解封包被包装在包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜的可降解外包装中。
92.一种擦洗刷组合件,包含:
多个薄片,这些薄片配合形成非平面和/或三维轮廓形状,其中所述多个薄片各自包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜。
93.根据第92段所述的擦洗刷组合件,其中可以将清洁剂和/或抗细菌助剂嵌入所述多个薄片中的一个或多个中。
94.根据第92段所述的擦洗刷组合件,其中所述多个薄片各自具有研磨质地。
95.一种擦洗刷组合件,包含:
细长的硬手柄部分,其具有第一末端、纵向相对的第二末端以及安置在所述第一末端与所述第二末端之间的中间点;以及
清洁部分,其固定到所述手柄部分上并且在与所述手柄部分的所述第一末端与所述中间点之间延伸,
其中所述清洁部分包括一个或多个配合形成大体上三维截面形状的薄片,并且其中所述一个或多个薄片各自包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜。
96.根据第95段所述的擦洗刷组合件,其中可以将清洁剂和/或抗细菌助剂嵌入所述一个或多个薄片中的任一个或全部中。
97.根据第95段所述的擦洗刷组合件,其中所述一个或多个薄片各自具有研磨质地。
98.根据第95段所述的擦洗刷组合件,其中所述手柄部分包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜。
99.一种擦洗刷组合件,包含:
具有第一侧面末端和与所述第一侧面相对的第二侧面的手柄部分;和
固定到所述手柄部分的所述第一侧面的所有或一部分的清洁部分,其中所述清洁部分包括一个或多个配合形成大体上三维截面形状的薄片,并且其中所述一个或多个薄片各自包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜。
100.根据第99段所述的擦洗刷组合件,其中可以将清洁剂和/或抗细菌助剂嵌入所述一个或多个薄片中的任一个或全部中。
101.根据第99段所述的擦洗刷组合件,其中所述一个或多个薄片各自具有研磨质地。
102.根据第99段所述的擦洗刷组合件,其中所述手柄部分包含根据第1段到第40段中任一段所述的水溶性膜或非水溶性膜。
本文中所引用的所有专利、公开案和参考文献在此以引用的方式全部并入本文中。在本发明与所并入的专利、公开案和参考文献之间发生冲突的情况下,应以本发明为准。
Claims (44)
1.一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,其中如通过MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在小于约24小时内在水中崩解并且在小于约48小时内在水中溶解。
2.根据权利要求1所述的水溶性膜,其中如通过MSTM-205在20℃下所测量,所述第一水溶性膜在水中持续至少约1小时不崩解并且在水中持续至少约1小时不溶解。
3.一种水溶性膜,包含第一水溶性膜,其中所述第一水溶性膜的特征在于,所述膜的降解和/或溶解适合于通过消费者处理来激活。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜包含形成水溶性膜的树脂,其选自由以下组成的群组:聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、水溶性丙烯酸酯共聚物、聚氨丙基磺酸和其盐、聚衣康酸和其盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、普鲁兰(pullulan)、纤维素材料、瓜尔胶、黄原胶、角叉菜胶、淀粉、改性淀粉、聚(丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸钠)、聚顺丁烯二酸单甲酯和其盐、以上各者的共聚物以及以上各者的任意组合。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜进一步包含选自由以下组成的群组的其它组分:塑化剂、表面活性剂、乳化剂、填充剂、增量剂、抗结块剂、防粘剂、消泡剂、成膜剂以及以上各者的组合。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜进一步包含降解加速剂。
7.根据权利要求6所述的水溶性膜,其中封装有所述降解加速剂。
8.根据权利要求6或7中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述降解加速剂分散在所述第一水溶性膜内。
9.根据权利要求7或8中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜的至少一个侧面涂有第二水溶性膜。
10.根据权利要求9所述的水溶性膜,其中如通过MSTM-205所测量,所述第二水溶性膜在最多约90秒内在水中崩解并且在最多约120秒内在水中溶解。
11.根据权利要求6或7中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述降解加速剂设置在所述水溶性膜的至少一个侧面上。
12.根据权利要求11所述的水溶性膜,其中所述水溶性膜包含一层设置在所述降解加速剂上方的第二水溶性膜,使得所述降解加速剂设置在所述第一水溶性膜与所述第二水溶性膜之间。
13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述降解加速剂选自由以下组成的群组:化学降解加速剂、热形成剂、酶、UV降解加速剂、氧化降解加速剂、微生物、湿气降解加速剂以及以上各者的组合。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的水溶性膜,其中所述第一水溶性膜进一步包含用于延迟降解的试剂。
15.根据权利要求14所述的水溶性膜,其中所述用于延迟降解的试剂选自由以下组成的群组:抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂以及以上各者的组合。
16.根据前述权利要求中任一权利要求所述的水溶性膜,其中如通过不透明度测试所测定,在所述水溶性膜上设置有印刷材料。
17.根据权利要求16所述的水溶性膜,其中所述印刷材料的特征在于,它在暴露于阳光下约1个月之后,可见度降低。
18.根据权利要求16或17所述的水溶性膜,其中所述印刷材料是降解加速剂或包含降解加速剂。
19.根据前述权利要求中任一权利要求所述的水溶性膜,如通过ASTM D 882测试方法所测定,其拉伸强度是至少20N。
20.一种层压制品,包含水溶性膜和非水溶性膜,其中如通过MSTM-205在20℃下所测量,所述水溶性膜在小于约24小时内在水中崩解并且在小于约48小时内在水中溶解。
21.根据权利要求20所述的层压制品,其中所述非水溶性膜包含成膜树脂的掺合物,所述掺合物包含形成非水溶性膜的树脂和形成水溶性膜的树脂。
22.根据权利要求20所述的层压制品,其中所述非水溶性膜的至少一个侧面涂有水溶性膜。
23.根据权利要求20到22中任一权利要求所述的层压制品,其中所述非水溶性膜包含形成非水溶性膜的树脂,其选自由以下组成的群组:聚丙烯、聚异丁烯、聚丁-1-烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚乙烯基环己烷、聚异戊二烯、聚丁二烯、环戊烯、降冰片烯、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE)、单烯烃和二烯烃与彼此或与其它乙烯基单体的共聚物、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烷共聚物、乙烯/环烯烃共聚物(例如,乙烯/降冰片烯,如COC)、乙烯/1-烯烃共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/乙烯基环己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/丙烯酸共聚物和其盐、乙烯与丙烯和二烯的三元共聚物以及以上各者的组合。
24.根据权利要求23所述的层压制品,其中所述形成非水溶性膜的树脂是形成水溶性膜的交联树脂。
25.根据权利要求23或24所述的层压制品,其中所述形成非水溶性膜的树脂包含形成非水溶性膜的树脂和形成水溶性膜的树脂的掺合物的连续相。
26.根据权利要求20到25中任一权利要求所述的层压制品,其中所述非水溶性膜进一步包含选自由以下组成的群组的其它组分:塑化剂、表面活性剂、乳化剂、填充剂、增量剂、抗结块剂、防粘剂、消泡剂、成膜剂以及以上各者的组合。
27.根据权利要求20到26中任一权利要求所述的层压制品,其中所述非水溶性膜进一步包含降解加速剂。
28.根据权利要求27所述的层压制品,其中封装有所述降解加速剂。
29.根据权利要求27或28中任一权利要求所述的层压制品,其中所述降解加速剂分散在所述非水溶性膜内。
30.根据权利要求20到29中任一权利要求所述的层压制品,其中如通过MSTM-205所测量,所述水溶性膜在最多约90秒内在水中崩解并且在最多约120秒内在水中溶解。
31.根据权利要求27或28中任一权利要求所述的层压制品,其中所述降解加速剂设置在所述非水溶性膜的至少一个侧面上。
32.根据权利要求31所述的层压制品,其中所述降解加速剂设置在所述非水溶性膜与所述水溶性膜之间。
33.根据权利要求27到32中任一权利要求所述的层压制品,其中所述降解加速剂选自由以下组成的群组:化学降解加速剂、热形成剂、酶、UV降解加速剂、氧化降解加速剂、微生物、湿气降解加速剂以及以上各者的组合。
34.根据权利要求20到33中任一权利要求所述的层压制品,其中所述非水溶性膜进一步包含用于延迟降解的试剂。
35.根据权利要求34所述的层压制品,其中所述用于延迟降解的试剂选自由以下组成的群组:抗氧化剂、UV吸收剂、光稳定剂以及以上各者的组合。
36.根据权利要求20到35中任一权利要求所述的层压制品,其中如通过不透明度测试所测定,在所述非水溶性膜上设置有印刷材料。
37.根据权利要求36所述的层压制品,其中所述印刷材料的特征在于,它在暴露于阳光下约1个月之后,可见度降低。
38.一种可降解封包,其用于封住粉末或非水性液体,所述可降解封包包含:
由至少一个第一边缘界定的第一面,所述第一面具有内表面和与所述内表面相对的外表面;和
由至少一个第一边缘界定的第二面,所述第二面具有内表面和与所述内表面相对的外表面,其中所述第一面的所述内表面安置在所述第一面的所述外表面与所述第二面的所述内表面之间,并且其中所述第二面的所述内表面安置在所述第二面的所述外表面与所述第一面的所述内表面之间,
其中所述第一面的至少一部分密封地耦接到所述第二面的一部分,从而在所述第一面的所述内表面与所述第二面的所述内表面之间界定密封外壳,其中所述密封外壳容纳所述粉末或非水性液体,
其中所述第一面包含根据权利要求1到37中任一权利要求所述的水溶性膜或非水溶性膜,并且
其中所述第二面包含根据权利要求1到37中任一权利要求所述的水溶性膜或非水溶性膜。
39.根据权利要求38所述的可降解封包,其中所述第一面和所述第二面均包含根据权利要求1到37中任一权利要求所述的水溶性膜或非水溶性膜中的一个。
40.一种使得用于封住粉末或非水性液体的可降解封包加速降解的方法,所述可降解封包包含第一面和第二面,所述第一面具有内表面和与所述内表面相对的外表面,所述第二面具有内表面和与所述内表面相对的外表面,其中所述第一面的所述内表面安置在所述第一面的所述外表面与所述第二面的所述内表面之间,其中所述第一面的至少一部分密封地耦接到所述第二面的一部分,从而在所述第一面的所述内表面与所述第二面的所述内表面之间界定密封外壳,并且其中所述密封外壳容纳所述粉末或非水性液体,其中所述第一面包含根据权利要求1到40中任一权利要求所述的水溶性膜或非水溶性膜,并且其中所述第二面包含根据权利要求1到37中任一权利要求所述的水溶性膜或非水溶性膜,所述方法包含:
使所述密封外壳破裂,从而在所述第一面中在所述内表面与所述外表面之间形成至少一个通道和/或在所述第二面中在所述内表面与所述外表面之间形成至少一个通道;
将所述可降解封包的至少一部分浸没在水性液体中,使得所述水性液体通过所述第一面中的所述至少一个通道或所述第二面中的所述至少一个通道,其中所述水性液体接触所述第一面的所述内表面和所述第二面的所述内表面中的至少一个。
41.根据权利要求40所述的方法,其中撕开包含所述密封外壳的所述第一面和/或所述第二面的一部分包括撕开所述第一面和/或所述第二面的有刻痕的或穿孔的部分。
42.根据权利要求41所述的方法,其中使所述密封外壳破裂包括用工具刺穿所述密封外壳。
43.一种载体,包含:
前面;
后面,其中所述前面和所述后面配合界定内部;并且
在所述前面或所述后面中的至少一个中形成的以便进入所述内部的开口,
其中所述前面或所述后面中的至少一个包含根据权利要求1到37中任一权利要求所述的水溶性膜或非水溶性膜。
44.根据权利要求43所述的载体,进一步包含固定到所述前面或所述后面中的至少一个的束带,所述束带的大小和形状适合戴在用户的头上。
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