CN107667058A - 制备水溶性小袋的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备水溶性小袋的方法。

Description

制备水溶性小袋的方法
技术领域
本发明公开了一种制备包含底物处理剂的水溶性小袋的方法。
背景技术
用于递送底物处理剂诸如盘碟洗涤剂、衣物洗涤剂、表面清洁组合物和洗衣处理组合物的水溶性小袋在全球日益普及。通常，消费者将小袋放置在洗碗机中的隔室中或者衣物洗涤机或水桶的筒中，该小袋暴露于水，并且该小袋溶解并释放处理剂。
该底物处理剂可为固体或液体。一些小袋具有多个隔室并且在隔室中的每个隔室中具有液体。一些小袋具有多个隔室，其中一个隔室包含固体，并且另一个隔室包含液体。多隔室小袋的各个隔室可具有不同的溶解速率，从而提供在洗涤循环期间在不同时间在各个隔室内对底物处理剂的递送。
通常，底物处理剂的小袋的营销商在单个容器内销售多个小袋。为了促进易用性并且使浪费最小化，容器内的小袋不单独包装在第二包装件中。
在小袋的制造以及在消费者家中的储存期间，小袋可暴露于少量的水和湿气。消费者家中是如何发生这种情况的一个示例是当消费者进入到小袋的容器中以取得一个小袋进行使用时。其手可能会因洗碗或预处理衣服制品而润湿。水或其他液体可能会从其手滴到容器内的小袋上。该小袋可在容器中放置数周或数月，直到被使用。这种对水或液体的有限暴露可能导致小袋的一定量的溶解，这可能导致小袋的局部弱化。这些局部弱化在储存期间可能发展成小袋中的泄漏，或者当被放置在洗衣机或洗碗机中时发展成过早破裂的小袋。
考虑到这些缺陷，持续存在对于在储存期间可保持其结构完整性并且在使用期间不易于过早破裂的水溶性小袋的需求，而这种需求尚未得到解决。
发明内容
制备水溶性小袋包括以下步骤：提供包括第一腔体(570)的第一模具(530)，其中该第一腔体包括第一多孔面(575)；提供承载于第一模具上的水溶性第一幅材(505)；形成水溶性第一幅材，以通过在水溶性第一幅材处于第一最高温度下的情况下在水溶性第一幅材上方施加第一压力差并且随后在水溶性第一幅材上方施加第二压力差来形成隔室(580)，其中第二压力差大于或等于第一压力差；将底物处理剂(50)放置在水溶性第一幅材上；提供水溶性第二幅材(565)；以及将第一幅材和第二幅材彼此密封以形成具有腔室(40)的包封小袋(10)，该腔室包含底物处理剂。
当施加第二压力差时，水溶性第一幅材可处于第二最高温度下。该第二最高温度可大于或等于第一最高温度。
可通过将第一负表压施加到第一多孔面来施加第一压力差，并且可通过将第二负表压施加到第一多孔面来施加第二压力差，其中第二负表压小于或等于第一负表压。
形成水溶性第一幅材以形成隔室的步骤可通过使水溶性第一幅材热成形以形成隔室来执行。
将底物处理剂放置在水溶性第一幅材上的步骤可通过将底物处理剂放置在隔室中来执行。
制备水溶性小袋的方法还可包括以下步骤：提供包括第二腔体的第二模具，其中该第二腔体包括第二多孔面；提供承载于第二模具上的水溶性第三幅材；形成水溶性第三幅材，以通过在水溶性第三幅材处于约100℃至约135℃的温度下的情况下在第二多孔面上方施加第三压力差来形成第二隔室；将第二底物处理剂放置在水溶性第三幅材上；将第二幅材密封到水溶性第三幅材以形成具有第二腔室的包封小袋，该第二腔室包含第二底物处理剂。
可通过将第三负表压施加到第二多孔面来施加第三压力差。
附图说明
图1为水溶性小袋。
图2为水溶性小袋的横截面。
图3为用于制备水溶性小袋的设备。
图4为用于制备水溶性小袋的模具的横截面。
图5为用于制备水溶性小袋的设备。
具体实施方式
水溶性小袋10被示于图1中。水溶性小袋10可包括水溶性第一片材20和接合到该水溶性第一片材20的水溶性第二片材30，以至少部分地限定包含底物处理剂50的腔室40。如图1所示，水溶性第一片材20可包括第一多个310印刷字符300。
第一片材20和第二片材30中的每一者可具有内表面70和相对的外表面80，如图2所示。印刷字符可在内表面70和/或外表面80上。第一片材20和第二片材30的内表面70可一起形成腔室40。第一片材20和第二片材30的边缘90可彼此接合以形成腔室40。在腔室40内，可设置底物处理剂50。第一片材20和第二片材30中的至少一者可为成形片材25。第一片材20和第二片材30中的至少一者可为热成形片材25。第一片材20和第二片材30的内表面70可朝向腔室40进行取向。第一多个310印刷字符300可被提供在形成小袋的任何片材的内表面和/或外表面上。
边缘90可各自具有小于约100mm，或甚至小于约60mm，或甚至小于约50mm的长度。水溶性小袋10的平面图可为大致矩形、大致正方形、大致圆形、椭圆形、超椭圆形、或对于制造实用的任何其他期望形状。水溶性小袋的总体平面面积可小于约10000mm2，或甚至小于约2500mm2。将大小和尺寸设计成如此，水溶性小袋10可方便地贴合在成年人手的抓握内。另外，对于旨在用于自动盘碟洗涤机的水溶性小袋10，此类大小可方便地贴合在机器内的洗涤剂容器中。
第一片材20和第二片材30的边缘90可彼此结合。例如，第一片材20和第二片材30的边缘90可通过热结合、或溶剂熔接、或它们的组合而彼此接合。可通过将热和压力中的一者或多者施加到待彼此结合的两种材料来形成热结合。可通过将溶剂施加到第一片材和第二片材中的一者或两者并且在期望结合的位置中使第一片材20和第二片材30接触来形成溶剂熔接。对于水溶性小袋，溶剂可为水和/或蒸汽。
第一片材20和第二片材30可为足够半透明的，或者甚至为透明的，使得底物处理剂50从小袋10的外部可见。即，使用小袋10的消费者可看到小袋10中所包含的底物处理剂50。
小袋10可具有多个腔室40。例如，多个小袋10可彼此接合，以形成多隔室小袋。在图2中所示的种类的一个或多个小袋可彼此接合。小袋10可为由宝洁公司(Procter&GambleCompany)在全球各个地区目前以TIDE PODS、CASCADE ACTION PACS、CASCADE PLATINUM、CASCADE COMPLETE、ARIEL 3IN 1PODS、TIDE BOOST ORIGINAL DUO PACs、TIDE BOOSTFEBREZE SPORT DUO PACS、TIDE BOOST FEE DUO PACS、TIDE BOOSE VIVID WHITE BRIGHTPACS、DASH、FAIRY(PLATINUM，ALL-IN ONE、YES(PLATINUM ALL-IN ONE、JAR(PLATINUM，ALL-IN ONE、DREFT(PLATINUM，ALL-IN ONE销售的类型。小袋10可具有3个腔室40。第一片材20和第二片材30可形成第一腔室40。另一个第一片材20和第二片材30可形成第二腔室40或者一个或多个附加腔室40。两个小袋10可接合在一起。腔室40可彼此重叠。腔室40可为并排关系。
底物处理剂50可为液体或固体。底物处理剂50可选自由以下各项组成的组：衣物洗涤剂、衣物洗涤添加剂、盘碟洗涤剂、硬质表面清洁剂、和盘碟洗涤添加剂。
小袋10的大小和尺寸可被设计成贴合在成年人手中。小袋10可具有小于约70mL的体积。小袋10可具有小于约50mL的体积。小袋10可具有小于约40mL的体积。边缘90可具有约10mm至约70mm的长度。边缘90可具有约20mm至约60mm的长度。边缘90可具有约25mm至约50mm的长度。
用于形成水溶性小袋10的设备1被示于图3中。设备1可包括第一幅材进料辊500、印刷单元510、传送带系统520、可移动地被安装在传送带系统520上的多个第一模具530、加热器540、分配器550、以及第二幅材进料辊560。在分配器550上游，设备1可包括第一真空系统600和第二真空系统610，该第二真空系统610位于第一真空系统600和分配器550之间。在被放置在传送带系统520上之前，第一幅材505可通过印刷单元510进料。印刷单元510可将第一多个310相邻印刷字符300印刷到第一幅材上。第一幅材505然后可被进料到传送带系统520上。传送带系统520可在纵向MD上传送第一模具530。分配器550在纵向MD以及纵向MD上游的方向上可为可移动的。
印刷单元510可位于第一幅材进料辊500和传送带系统520之间。任选地，印刷单元510可位于第二幅材进料辊560和传送带系统520之间。任选地，幅材进料辊500可为具有被设置在其上的第一多个310相邻印刷字符300的预印刷幅材进料辊，并且印刷单元510可被消除。进一步任选地，幅材进料辊560可为具有被设置在其上的第一多个310相邻印刷字符300的预印刷幅材进料辊，并且印刷单元510可被消除。第一多个310相邻印刷字符300可位于第一幅材505、第二幅材和/或第三幅材、以及此类幅材中的一者或多者的任一表面上。
传送带系统520可以约5m/min至约20m/min(包括其间的整数的任何范围或单个值)的速率来传送第一模具530，并且由此传送第一幅材505。传送带系统520可为适于传送第一模具530的束带或筒或其他结构。
传送带系统520可包括多个第一模具530。本文讨论的幅材可通过在模具的着陆区域中的幅材保持真空系统而被保持在本文所讨论的模具上。第一模具530的横截面被示于图4中。本文进一步讨论的第一模具530和第二模具可由铝制造。第一模具530可具有一个或多个第一腔体570。第一腔体570可具有第一多孔面575。在横向上可能存在一个或多个第一模具530。传送带系统520可在小袋10的形成和填充期间沿纵向MD传送模具。第一模具530可设置有一个或多个真空传输系统585。第一模具530可具有用于将第一幅材505保持在第一模具530上的真空系统。第一模具530可具有围绕相应腔体、一个或多个第一腔体570、以及一个或多个第二腔体的着陆区域531。
所提供的第一模具530可包括第一腔体570。在第一幅材505在纵向MD上被传送时，第一幅材505可在加热器540下方穿过。加热器540可为红外线灯。加热器540可为温度为约300℃至约500℃的红外线灯。在第一幅材505在加热器540下方穿过时，第一幅材505可被加热到期望的温度。加热器540和第一幅材505之间的距离可为可调整的，使得第一幅材505的温度可被控制。类似地，加热器540的温度可为可调整的，使得第一幅材505的温度可被控制。
在第一幅材505被任选地加热时或者在第一幅材505被任选地加热到期望温度之后，第一模具530可在第一真空系统600上方被传送。第一真空系统600可用于将第一负表压施加到第一腔体570的第一多孔面575。当将第一负表压施加到第一腔体570的第一多孔面575时，第一幅材505可处于第一最高温度下。当第一幅材505和/或第三幅材被加热时，第一幅材(和/或第三幅材，如果适用的话)的温度在纵向MD和横向上可为u不均匀的。这种情况可发生，因为当幅材由第一模具530(和/或第二模具，如果适用的话)承载时，幅材的一部分搁置在第一模具530(和/或第二模具，如果适用的话)的着陆区域531上，并且幅材的一部分覆盖在第一腔体570(和/或第二腔体，如果适用的话)上。第一幅材505(和/或第三幅材，如果适用的话)在第一幅材505(和/或第三幅材，如果适用的话)的厚度的方向上的边界条件的差异可导致对第一幅材505(和/或第三幅材，如果适用的话)的不均匀加热。例如，幅材的覆盖在腔体的中心上的一部分可处于107℃的温度下，并且幅材的在着陆区域531上的一部分可具有约25℃的温度。幅材的覆盖在腔体的中心上的一部分可处于103℃的温度下，并且幅材的在着陆区域531上的一部分可具有约26℃的温度。幅材的覆盖在腔体的中心上的一部分可处于108℃的温度下，并且幅材的在着陆区域531上的一部分可具有约24℃的温度。如本文所提及的最高温度为所形成的幅材的一部分的最高局部温度。如本文所提及的最高温度可为被热成形的幅材的一部分的最高局部温度。幅材的覆盖在腔体的中心上的一部分的较高温度可促进改进的热成形，从而导致较少和/或更少的结构显著的微观裂缝。另外，热成形期间的较高温度可促进塑性变形，与幅材弹性变形的情况相比，塑性变形可能导致成品小袋10的较小内部压力。如果温度太高，则幅材可能变的柔韧得使得幅材可被拉入到成形表面中的孔中，这可能不利于成品小袋10的结构完整性。
第一腔体570的第一多孔面575可包括具有约0.1mm2至约2mm2的面积的开口。第一腔体570的第一多孔面575可包括具有约0.5mm2至约1mm2的面积的开口。第一腔体570的第一多孔面575可包括具有约0.5mm2至约1.5mm2的面积的开口。开口可为圆形开口。可能存在约2至约2000个开口。开口的大小可被设计成使得在变形、塑性变形或热成形的温度下，幅材不被拉入到开口中达到一定程度，使得成品小袋10的结构完整性受到损害。
第一模具530中的第一腔体570可具有约5mL至约300mL的体积。第一模具530中的第一腔体570可具有约5mL至约40mL的体积。第一模具530中的第一腔体570可具有约14mL至约18mL的体积。
第一最高温度可为约5℃至约100℃。第一最高温度可为约10℃至约100℃。第一最高温度可为约20℃至约100℃。第一最高温度可为约60至约100℃。第一最高温度可使得第一幅材505的变形通过热成形来进行。与由在较低温度下变形的第一幅材505形成的小袋10相比，热成形可提供具有较小微裂缝程度的成品小袋10。
第一负表压可低于大气压约10毫巴至约90毫巴。第一幅材505可经受第一负表压约1s至约10s。第一幅材505可经受第一负压约2s至约5s。第一幅材505可经受第一负压约1s至约3s。第一负表压可低于大气压约10毫巴至约40毫巴。第一负表压可低于大气压约25毫巴至约35毫巴。当将第一负表压施加到第一幅材505时，水溶性第一幅材505可具有约5℃至约100℃，或甚至约10℃至约100℃，或甚至约20℃至约100℃的温度。第一负表压越低，第一幅材505将越快地变形。较慢的变形可减少变形的第一幅材505中的微裂缝的量。为了降低变形的度，第一负表压可更大(即更小的真空度)，使得第一幅材505的变形缓慢，这可减少第一幅材505中的微裂缝。
在第一幅材505在纵向MD上被进一步传送时，当第一幅材505处于第二最高温度下时，可将第二负表压施加到腔体570的第一多孔面575。可利用第二真空系统610来施加第二负表压。当第一幅材505处于第二最高温度下时，可施加第二负表压。第二最高温度可大于第一最高温度。
为了清楚起见，在大气压下，表压为零。因此如果第一负表压低于大气压50毫巴并且第二负表压低于大气压100毫巴，则可以说第二负表压小于第一负表压。并且可以说，低于大气压50毫巴的表压为负表压，因为其为低于大气压的压力。因为低于大气压50毫巴的负表压低于大气压，所以其为真空。因此，在第二负表压小于或等于第一负表压的情况下，可认为第一负表压为第一级真空并且第二负表压为第二级真空，并且第二级真空比第一级真空更有力。
第二最高温度可为约100℃至约120℃。第二负表压可低于大气压约150毫巴至约260毫巴。第二负表压可低于大气压约180毫巴至约260毫巴。第二负表压可低于大气压约180毫巴至约230毫巴。第二负表压可低于大气压约210毫巴至约230毫巴。即，第二负表压比第一负表压对第一幅材505拉得更重。
第一负表压、第二负表压、第一最高温度和第二最高温度可被选择成使得隔室580良好地形成，第一幅材505不被拉入第一多孔面575中的开口中达到不可接受的程度，并且在第一幅材505的变形期间发生的微裂缝的量被限制在可接受的程度。一般来讲，第二温度越高，第二负表压可能越大，因为在较高温度下可更容易使第一幅材505变形。
对第一负表压和第二负表压的施加可使第一幅材505变形成第一模具530的一个或多个第一腔体570。对第一负表压和第二负表压的施加可使第一幅材505塑性变形成第一模具530的一个或多个第一腔体570。塑性变形可通过热成形提供，热成形被认为是塑性变形的子集。第一幅材505可被加热并且拉入第一模具530中的第一腔体570中，如图4所示。被加热到高于环境温度的第一幅材505可经由真空传输系统585通过被施加到第一腔体570的第一多孔面575的真空而被拉入。第一模具530的真空传输系统585可与第一真空系统600流体连通，以施加第一负表压。
在第一模具530在纵向MD上向下游被传送时，第一模具530可进入适当的位置，使得第二真空系统610可将第二负表压施加到第一模具530的真空传输系统585。第一模具530的真空传输系统585可与第二真空系统610流体连通，以施加第二负表压。可将由第二真空系统610生成的第二负表压施加到第一腔体570的第一多孔面575，以将第一幅材505进一步拉入腔体575中。
在第一幅材505中形成隔室580可为多阶段方法。在方法的第一阶段中，第一模具530被定位成可操作地与第一真空系统600接合，以将第一负表压施加到腔体570的第一多孔面575，从而将第一幅材505部分地拉入第一腔体575中。在方法的第二阶段中，第一模具530被定位成可操作地与第二真空系统610接合，以将第二负表压施加到第一腔体570的第一多孔面575，从而将第一幅材505进一步拉入第一腔体575中。第一幅材505可在施加第一负表压时处于第一最高温度下并且在施加第二负表压时处于第二最高温度下，该第二最高温度大于或等于第一最高温度。
在将第二负表压施加到第一幅材505之后，然后可通过分配器550利用底物处理剂50来填充或部分地填充热成形的第一幅材505。然后将第二幅材565与模制的第一幅材505形成面对关系并且密封到第一幅材505以形成小袋10。第二幅材565可处于约环境温度至约120℃的温度下。第二幅材565可处于约10℃至约120℃的温度下。第二幅材565可处于约20℃至约120℃的温度下。
底物处理剂50可被放置在水溶性第一幅材505上作为制备水溶性小袋10的方法的一部分。就被放置在水溶性第一幅材505上的底物处理剂50而言，在水溶性第一幅材505变形成隔室580之前、在水溶性第一幅材505变形成隔室580期间、或者在水溶性第一幅材505已变形成隔室580之后、或者在上述周期中的任一周期的一部分期间、或在与任何此类周期中的任一周期重叠的一部分期间，这种情况可能发生。
可设想到形成水溶性第一幅材505以形成隔室580的其他方法。从根本上来说，将水溶性第一幅材505变形成隔室580所需要的一切为在水溶性第一幅材505上方施加压力差，以使水溶性第一幅材505适形于第一腔体570的第一多孔面575。例如，可通过在水溶性第一幅材505处于第一最高温度下的情况下在水溶性第一幅材505上方施加第一压力差并且随后在水溶性第一幅材505处于第二最高温度下的情况下在水溶性第一幅材505上方施加第二压力差来使水溶性第一幅材505形成为隔室580。第二压力差可大于第一压力差。第二最高温度可大于或等于第一最高温度。通过非限制性示例，可由模具上方的流体压力来在水溶性第一幅材505上方提供第一压力差。流体可为经加热的流体。可作用在水溶性第一幅材505上的流体压力可由气体诸如空气或液体提供。例如，喷嘴可通过非限制性的示例性液体或气体在压力下在朝向第一幅材505的方向上分配流体，以使第一幅材505适形于第一腔体570的第一多孔面575。
如本文所述，可通过将第一负表压施加到第一多孔面575来施加第一压力差，并且可通过将第二负表压施加到第一多孔面575来施加第二压力差。第二负表压可小于或等于第一负表压。
可使用接合第一幅材505和第二幅材565的任何合适的方法。密封可在第一模具530的各个第一腔体570之间的着陆区域531中发生。此类方法的非限制性示例包括热密封、溶剂熔接、溶剂或润湿密封、以及它们的组合。可将热量和/或溶剂施加到片材的整个表面，或者仅形成密封的区域可利用热量或溶剂进行处理。可通过任何方法，通常在封闭材料上并且通常仅在形成密封的区域上施加热或溶剂。如果使用溶剂或润湿密封或熔接，也可施加热。润湿或溶剂密封/熔接方法包括例如通过将其喷涂或印刷到这些区域上并且然后向这些区域上施加压力以形成密封来将溶剂选择性地施加到模具之间的区域上、或者施加在封闭材料上。例如，可使用如上所述的任选地也提供热的密封辊和束带。
切割操作可与图3所示的设备成一体或位于其下游，以将小袋10分隔成单独的小袋10。然后可由切割装置来切割所形成的小袋10。可使用任何已知的方法来完成切割。切割可以连续的方式进行，任选地以恒定速度并且在水平位置中进行。切割装置可为例如锋利的物体或热的物体，其中在后者的情况下，热的物体“烧”穿片材/密封区域。一个或多个切割装置可为用于在横向上进行切割的旋转冲压切割器，以及用于在纵向MD上进行切割的切割轮。
从单个小袋10的观点出发，用于制备水溶性小袋10的方法为多步方法。提供水溶性第一片材20。提供水溶性第二片材30。隔室580通过使此类片材塑性变形而被形成在第一片材20和第二片材30中的一者中。底物处理剂50可被放置在隔室580中，或被放置在第一片材20上。并且，第一片材20和第二片材30可被彼此密封，以形成包封小袋10。
在制备小袋10的方法中，形成第一片材20和第二片材30中的至少一者。在制备小袋10的方法中，第一片材20和第二片材30中的至少一者可热成形。在制备小袋10的方法中，第一片材20和第二片材30中的至少一者可塑性变形。在制备小袋10的方法中，第一片材20和第二片材30中的至少一者可变形。根据形成小袋10的片材的特性，热成形以形成底物处理剂50被放置在其中的隔室580的片材可在该片材接合到另一片材之后被部分地回弹。根据第一片材20和第二片材30的特性，小袋10可被设计成具有或多或少的弯曲片材。
当如本文所述来形成小袋10时，在另一个片材接合到其上并且小袋10被形成之后，进行变形以制备隔室580的片材可回弹。在正在回弹的片材收缩时，另一个片材可能由于收缩片材通过使腔室40内出现的压力增加而塑性变形。因此，即使仅一个片材进行变形以制备隔室580也是可能的，当最初拉入第一腔体570的片材回弹时，两个片材均可塑性变形。可任选地将热被施加到未塑性变形成第一腔体570的片材，使得另一个片材的塑性变形可通过热成形以及通过驱动另一个片材变形的一个片材的回弹来实现。
第一模具530中的第一腔体570可具有约20至约80cm2的表面积。在第一幅材505转变为隔室580时，与第一幅材505在变形、塑性变形或热成形之前经受变形、塑性变形或热成形的一部分的面积相比，第一幅材505的变形、塑性变形或热成形的一部分的面积可从约50％增加到约300％。
如果多于一个小袋10彼此接合，则设备1可设置有顶部小袋成形装置2，如图5所示。在此类布置中，底部小袋10可如上文相对于形成小袋10所述而形成。顶部小袋成形装置2可包括第三幅材进料辊800。水溶性第三幅材805可从第三幅材进料辊800提供。第三幅材805可承载于加热辊900上。加热辊900可将第三幅材805加热到约100℃至约135℃的温度。加热辊900可将第三幅材805加热到约100℃至约125℃的温度。第三幅材805的温度越高，通过热成形而变形的倾向越大。
第三幅材805可承载于传送带系统520上的第二模具532上。第三幅材805的传送带系统520可为束带系统，如图3针对第一模具530所示的。第三幅材805的传送带系统520可为转筒系统，如图5所示。如图5所示，束带系统可用于传送第一幅材505，并且第一模具530用于形成第一幅材505。束带系统可用于传送第三幅材805，并且第二模具532用于通过变形、塑性变形或热成形来形成第三幅材805。在筒系统中，第二模具532可被安装在转筒521上或形成于转筒521中，并且可用于使第三幅材805热成形。
第二模具532和第一模具530从根本上以彼此相同的方式构造。第二模具532包括至少一个第二腔体571。第二模具包括真空传输系统585。第二模具532可包括第二多孔面576。第二多孔面576与第一多孔面575的不同之处在于第二多孔面576是第二模具532的一部分，而不是第一模具530的一部分。除了其他可能的差异之外，第二多孔面576可具有与第一多孔面575不同的形状、多孔面576中的用于将第二腔体连接到真空传输系统585的不同尺寸的开口、不同的着陆区域531、以及不同的体积。第二模具532可包括着陆区域531。第二腔体571的第二多孔面576可包括具有约0.1mm2至约2mm2的面积的开口。第二腔体571的第二多孔面576可包括具有约0.5mm2至约1mm2的面积的开口。开口可为圆形开口。可能存在约2至约2000个开口。
第二模具532和第一模具530之间的差异可在于每个相应模具的一个或多个腔体的形状。另外，第二模具532和第一模具530之间的差异可为相应模具的下侧的形状，使得此类模具可与传送带系统520一致，附接到该传送带系统520，或与该传送带系统520贴合。因此，图4表示第二模具532和第一模具530。第二模具532可包括与第二腔体571相邻的第三腔体。第二腔体571和第三腔体可与被形成在第一腔体中的单个小袋10相关联。如本文所述而进行布置的，最终产品可包括彼此接合的两个小袋10、彼此接合的三个小袋10、或期望的任何其他此类数量的小袋10。
转筒521可被加热。可将热量传导到第二模具532。转筒可具有约25至约70℃的温度。当第三幅材承载于被安装在转筒521上的第二模具532上时，转筒的温度可被设置成使得第三幅材805的温度为约100至约135℃。可使用束带系统来代替转筒521。
转筒的内部可设置有第三真空系统620。第三真空系统620可经由真空传输系统585而与第二模具532的第二腔体571的第二多孔面576流体连通。在第三幅材805由传送带系统520承载于第二模具532上时，将第三负表压施加到第二多孔面576，并且由此施加到第三幅材805。第三负表压可使第三幅材805变形成第二模具532的第二腔体571。第三幅材805的变形可由塑性变形来实现。第三幅材的变形可由热成形来实现。当将第三负表压施加到第二多孔面576时，第三幅材805可处于约100℃至约135℃的温度下。当将第三负表压施加到第二多孔面576时，第三幅材805可处于约100℃至约125℃的温度下。
可通过在水溶性第三幅材805上方施加第三压力差来将第三幅材805形成为第二隔室580。可通过将第三负表压施加到第二多孔面576来施加第三压力差。通过非限制性示例，可由第二模具532上方的流体压力来提供水溶性第三幅材805上方的第三压力差。流体可为经加热的流体。可作用在水溶性第三幅材805上的流体压力可由气体诸如空气或液体提供。例如，喷嘴可通过非限制性的示例性液体或气体在压力下在朝向第三幅材805的方向上分配流体，以使第三幅材805适形于第二腔体571的第二多孔面576。
一旦第二隔室580形成于第三幅材805中，底物处理剂便可被放置在第二隔室580中。第二隔室580可利用底物处理剂50被填充或部分地填充。填充或部分填充可由分配器550来提供。当第二隔室580靠近其行进路径的顶点时，可进行填充。如果第二模具532在筒系统上被传送，则当第二模具532在其最高高度附近时可进行填充。如果第二模具532在束带系统上被传送，则可在形成第二隔室580的位置或其下游的位置处提供填充。与第二模具532相关联的分配器550可与传送带系统520一起行进传送带系统的运动范围的至少一部分。例如，填充形成于第三幅材805中的第二隔室580的分配器550可在有限的运动范围内来回行进，如图5所示。在第三幅材805中的第二隔室580被填充之后，然后将第二幅材565密封到所形成的第三幅材805，以形成具有第二腔室40的第二包封小袋10。所形成的第三幅材805可为变形、塑性变形、或热成形的。
第二底物处理剂50可被放置在水溶性第三幅材805上作为制备水溶性小袋10的方法的一部分。就被放置在水溶性第三幅材805上的第二底物处理剂50而言，在水溶性第三幅材805变形成第二隔室580之前、在水溶性第三幅材805变形成第二隔室580期间、或者在水溶性第三幅材805已变形成第二隔室580之后、或者在上述周期中的任一周期的一部分期间、或在与任何此类周期中的任一周期重叠的一部分期间，这种情况可能发生。
可使用密封第二幅材565和第三幅材805的任何合适的方法。密封可在第二模具532的各个第二腔体571之间的着陆区域中进行。此类方法的非限制性示例包括热密封、溶剂熔接、溶剂或润湿密封、以及它们的组合。可将热量和/或溶剂施加到片材的整个表面，或者仅形成密封的区域利用热量或溶剂进行处理。可通过任何方法，通常在封闭材料上并且通常仅在形成密封的区域上施加热或溶剂。如果使用溶剂或润湿密封或熔接，也可施加热。润湿或溶剂密封/熔接方法包括例如通过将其喷涂或印刷到这些区域上并且然后向这些区域上施加压力以形成密封来将溶剂选择性地施加到模具之间的区域上、或者施加在封闭材料上。例如，可使用如上所述的任选地也提供热的密封辊和束带。
被形成在第三幅材805和第二幅材565之间的小袋10可与第一幅材505接合，以在第二幅材565和第一幅材505之间形成小袋10。第二幅材565和第一幅材505可彼此接合，如前所述。
用于将第三幅材805形成为第二隔室580的第二模具532可具有第二腔体571，该第二模具具有与用于形成第一幅材505的第一模具530相同的形状或不同的形状。用于将第三幅材805形成为隔室580的第二模具532可具有一个或多个第二腔体571，该一个或多个第二腔体具有约0.5mL至约10mL的体积。用于将第三幅材805形成为第二隔室580的第二模具532可具有一个或多个第二腔体571，该一个或多个第二腔体具有约100至约1500mm2的表面积。
底物处理剂50可为液体，但也可为固体或片剂。术语“液体”旨在包括液体、糊剂、蜡质、或凝胶组合物。液体底物处理剂50可包括固体。固体可包括粉末或附聚物，诸如微胶囊、小珠、条粒、或者一种或多种珠光小球、或它们的混合物。此类固体成分通过洗涤或作为预处理、延迟或连续的释放组分可提供技术上的有益效果。作为另外一种选择，可提供美观效果。本发明的底物处理剂50可包含依稀成分中的一种或多种成分。
本发明的底物处理剂50可包含表面活性剂。总表面活性剂含量可在底物处理剂50的约1重量％至约80重量％的范围内。底物处理剂50可包含直链烷基苯磺酸盐、和/或醇乙氧基硫酸盐、和/或C12-16链烷醇聚醚-9、和/或脂肪酸盐、和/或酶、和/或碳酸钠、和/或过碳酸钠、和/或甲基甘氨酸二乙酸、三钠盐、和/或醇烷氧基化物。
底物处理剂50可选自由以下项组成的组液体衣物洗涤剂、粉末衣物洗涤剂、液体盘碟洗涤剂、粉末盘碟洗涤剂、液体漂白剂、粉末漂白剂、液体织物柔软剂、粉末织物柔软剂、液体衣物洗涤香味添加剂、粉末衣物洗涤香味添加剂、液体织物护理有益剂、以及固体织物护理有益剂。底物处理剂50可为包含季铵盐、和/或脱氢的牛脂二甲基氯化铵、和/或二乙基酯二甲基氯化铵的织物柔软剂。底物处理剂50可被配制成处理选自以下各项组成的组的底物：玻璃器具、盘碟、地板、纺织品、轮胎、汽车车身、牙齿、义齿、皮肤、指甲、趾甲、头发、器具表面、器具内部、厕所、浴缸、淋浴器、镜子、甲板材料、窗等。
第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805可为水溶性材料。水溶性材料可为可形成为片材或膜的聚合物材料。如本领域所已知的，片材材料可通过例如将聚合物材料流延、吹塑、挤出或吹塑挤出而获得。
本文在任何地方所公开的第一幅材505、第二幅材565和/或第三幅材805可为印刷幅材。类似地，形成小袋10的片材中的任一片材可为印刷片材。对幅材或片材的印刷可在其任何表面上进行。印刷可为文本和/或图形。印刷可根据管理在特定地区销售的产品的规定的要求来提供信息。印刷可提供使用说明。第一幅材505、第二幅材565和/或第三幅材805、以及本文在任何地方公开的小袋10的任一个或多个片材可包含使此类幅材中的一个或多个具有臭味、恶臭或无吸引力的纹理的厌恶剂。通过非限制性示例，臭味可能是苦味或辣味。本文所公开的幅材或片材中的任一者可具有如本文在本文所公开的任何布置中公开的印刷和/或厌恶剂两者。
第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805可具有约20至约150微米，或甚至约35至约125微米，或甚至约50至约110微米，或甚至约76微米，或甚至约90微米的厚度。
第一幅材505、第二幅材565、第三幅材805、第一片材20和第二片材30可具有至少50％，或甚至至少75％，或甚至至少95％的水溶解度，如在使用具有20微米的最大孔径的玻璃过滤器之后，由此处描述的方法测得：将50克±0.1克的片材材料加入到预称量过的400ml烧杯中，并且加入245ml±1ml的蒸馏水。将其在设置为600rpm的磁力搅拌器(Labline型号No.1250或同等物)和5cm磁力搅拌器上在24℃下剧烈搅拌30分钟。然后，将混合物通过具有如上定义的孔径(最大20微米)的折叠定性烧结玻璃过滤器进行过滤。通过任意常规方法来对收集的滤液中的水进行干燥，并确定剩余材料的重量(溶解或分散的那部分)。然后，可计算出溶解度或分散度的百分比。
适于用作第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805以及小袋10的合适的聚合物、共聚物或它们的衍生物可选自聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧烷、丙烯酰胺、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、聚羧酸和聚羧酸盐、聚氨基酸或肽、聚酰胺、聚丙烯酰胺、马来酸/丙烯酸的共聚物、多糖(包括淀粉和明胶)、天然树胶(诸如黄原胶和角叉菜胶)。合适的聚合物选自聚丙烯酸酯和水溶性丙烯酸共聚物、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、麦芽糖糊精、聚甲基丙烯酸酯，并且适当地选自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和羟丙基甲基纤维素(HPMC)、以及它们的组合。片材材料中的聚合物例如PVA聚合物的含量可为至少60％。该聚合物可具有任意的重均分子量，诸如约1000至约1,000,000、或甚至约10,000至约300,000、或甚至约20,000至约150,000。
聚合物的混合物也可用作第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805，并且用作小袋10材料。这对于根据其应用和所需的要求来控制隔室或片材的机械特性和/或溶解特性来讲可能是有益的。合适的混合物包括例如其中一种聚合物具有比另一种聚合物高的水溶解度，和/或一种聚合物具有比另一种聚合物高的机械强度的混合物。还合适的是具有不同重均分子量的聚合物的混合物，例如重均分子量为约10,000至约40,000，或甚至约20,000的PVA或其共聚物与重均分子量为约100,000至约300,000，或甚至约150,000的PVA或其共聚物的混合物。同样适于本文的是例如包含可水解降解的和水溶性的聚合物共混物诸如聚丙交酯和聚乙烯醇、可通过混合聚丙交酯和聚乙烯醇而获得、通常包含按重量计约1％至约35％的聚丙交酯和按重量计约65％至约99％的聚乙烯醇的聚合物共混物组合物。适用于本文的是约60％至约98％水解或甚至约80％至约90％水解以改善材料的溶解特性的聚合物。
第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805、以及小袋10材料可在冷水(意味着未加热的蒸馏水)中表现出良好的溶解。此类膜可在约24℃或甚至约10℃的温度下表现出良好的溶解。所谓良好的溶解，意指如本文所描述和上文所述方法测量的，该片材表现出至少约50％，或甚至至少约75％，或甚至至少约95％的水溶解度。
合适的第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805可为以贸易参考M8630、M8900、M8779、M8310由Monosol提供的幅材、在US 6 166 117和US 6 787 512中所述的膜、以及具有相应溶解度和变形度特征的PVA膜。另外的合适的片材可为在US2006/0213801、WO 2010/119022和US6787512中描述的那些片材。
合适的第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805、以及小袋10材料可为包含一种或多种PVA聚合物的那些树脂。水溶性片材树脂可包含PVA聚合物的共混物。例如，PVA树脂可包含至少两种PVA聚合物，其中如本文所使用的，第一PVA聚合物具有小于第二PVA聚合物的粘度。第一PVA聚合物可具有至少8厘泊(cP)、10cP、12cP、或13cP，和至多40cP、20cP、15cP、或13cP的粘度，例如在约8cP至约40cP、或10cP至约20cP、或约10cP至约15cP、或约12cP至约14cP、或13cP的范围内。此外，第二PVA聚合物可具有至少约10cP、20cP、或22cP，和至多约40cP、30cP、25cP、或24cP的粘度，例如在约10cP至约40cP、或20至约30cP、或约20至约25cP、或约22至约24、或约23cP的范围内。通过使用具有UL适配器的Brookfield LV型粘度计测定新制的溶液来确定PVA聚合物的粘度，如英国标准EN ISO 15023-2：2006Annex EBrookfield测试方法中所述的。这为指明20℃下的4％的聚乙烯醇溶液的粘度的国际实践。除非另外指明，本文列举的以cP为单位的所有粘度应被理解为是指20℃下的4％聚乙烯醇水溶液的粘度。类似地，当树脂被描述为具有(或不具有)特定粘度，除非另外指明，这意指所列举的粘度为树脂的平均粘度，树脂固有地具有对应的分子量分布。
单独的PVA聚合物可具有任意适宜的水解度，只要PVA树脂的水解度在本文所述的范围内。除此之外或作为供选择的替代方案，PVA树脂可任选地包含具有在约50,000道尔顿至约300,000道尔顿、或约60,000道尔顿至约150,000道尔顿范围内的Mw的第一PVA聚合物；和具有在约60,000道尔顿至约300,000道尔顿、或约80,000道尔顿至约250,000道尔顿范围内的Mw的第二PVA聚合物；
PVA树脂还可包含具有在约10cP至约40cP范围内的粘度和在约84％至约92％范围内的水解度的一种或更多种附加PVA聚合物。
当PVA树脂包含具有小于约11cP的平均粘度和在约1.8至约2.3范围内的多分散指数的第一PVA聚合物时，则在一种类型的实施方案中，PVA树脂包含小于约30重量％的第一PVA聚合物。类似地，当PVA树脂包含具有小于约11cP的平均粘度和在约1.8至约2.3范围内的多分散指数的第一PVA聚合物时，则在另一种非排他类型的实施方案中，PVA树脂包含小于约30重量％的PVA聚合物，该PVA聚合物具有小于约70,000道尔顿的Mw。
在本文所述的膜中的总PVA树脂含量中，PVA树脂可包含约30至约85重量％的第一PVA聚合物，或约45至约55重量％的第一PVA聚合物。例如，PVA树脂可包含约50重量％的每种PVA聚合物，其中第一PVA聚合物的粘度为约13cP并且第二PVA聚合物的粘度为约23cP。
一种类型的实施方案的特征在于包含约40重量％至约85重量％的第一PVA聚合物的PVA树脂，该第一PVA聚合物具有在约10至约15cP范围内的粘度和在约84％至约92％范围内的水解度。另一种类型的实施方案的特征在于包含约45重量％至约55重量％的第一PVA聚合物的PVA树脂，该第一PVA聚合物具有在约10cP至约15cP范围内的粘度和在约84％至约92％范围内的水解度。PVA树脂可包含约15重量％至约60重量％的第二PVA聚合物，该第二PVA聚合物具有在约20cP至约25cP范围内的粘度和在约84％至约92％范围内的水解度。一类设想的实施方案的特征在于包含约45重量％至约55重量％的第二PVA聚合物的PVA树脂。
当PVA树脂包含多种PVA聚合物时，该PVA树脂的PDI值大于所含任意单独PVA聚合物的PDI值。任选地，PVA树脂的PDI值大于2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.5、或5.0。
PVA树脂可具有在约80％和约92％之间、或在约83％和约90％之间、或约85％和89％之间的加权平均水解度例如，包含两种或更多种PVA聚合物的PVA树脂的可由式计算，其中Wi为相应PVA聚合物的重量百分比，并且Hi为相应的水解度。还可能期望选择具有在约10和约25之间、或约12和22之间、或约13.5和约20之间的加权对数粘度的PVA树脂。包含两种或更多种PVA聚合物的PVA树脂的可由式计算，其中μl为相应PVA聚合物的粘度。
此外，还可能期望选择具有在约0.255至约0.315、或约0.260至约0.310、或约0.265至约0.305、或约0.270至约0.300、或约0.275至约0.295，或约0.270至约0.300范围内的树脂选择指数(RSI)的PVA树脂。RSI由式∑(Wi|μi-μt|)/∑(Wiμi)计算，其中μt为十七，μi为每种相应PVOH聚合物的平均粘度，并且Wi为相应PVOH聚合物的重量百分比。
还合适的是水溶性第一幅材505、水溶性第二幅材505和水溶性第三幅材805、以及小袋10材料或片材，其包含具有下式的至少一种负改性单体：
[Y]-[G]n
其中Y表示乙烯醇单体，并且G表示包含阴离子基团的单体，并且指数n为1至3的整数。G可为以是能够携带阴离子基团的任何合适的共聚单体，任选地，G为羧酸。G可选自由以下各项组成的组：马来酸、衣康酸、coAMPS、丙烯酸、乙烯基乙酸、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、以及它们的混合物。
G的阴离子基团可选自由以下各项组成的组：OSO3M、SO3M、CO2M、OCO2M、OPO3M2、OPO3HM、和OPO2M。合适地，G的阴离子基团可由以下各项组成的组：OSO3M、SO3M、CO2M、和OCO2M。合适地，G的阴离子基团可由以下各项组成的组：SO3M和CO2M。
自然地，在制造本发明的隔室中可采用不同厚度的不同幅材(第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805)、片材材料和/或片材。选择不同膜的益处是，所得的隔室可表现出不同的溶解度或释放特性。
本文的幅材(第一幅材505、第二幅材565和第三幅材805)以及片材材料也可包含一种或多种添加剂成分。例如，加入增塑剂例如油、乙二醇、二甘醇、丙二醇、山梨醇、以及它们的混合物可能是有利的。其他添加剂可包括待递送至洗涤水的水和功能性洗涤剂添加剂，包括表面活性剂例如有机聚合物分散剂等。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值和围绕该值的在功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确地排除或以其他方式限制，包括任何交叉引用的或相关的专利或专利申请以及本专利申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利的在本文中引用的每一篇文献均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其相对于任何本发明所公开的或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其单独地或以与任何其他一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开此类发明的认可。此外，当本发明中的术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中的相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的特定实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出多个其他改变和修改。因此，本文意图在所附权利要求中涵盖属于本发明的范围内的所有这些改变和修改。

Claims (15)

1.一种制备水溶性小袋的方法，包括以下步骤：
提供包括第一腔体(570)的第一模具(530)，其中所述第一腔体包括第一多孔面(575)；
提供承载于所述第一模具上的水溶性第一幅材(505)；
形成所述水溶性第一幅材，以通过在所述水溶性第一幅材处于第一最高温度下的情况下在所述水溶性第一幅材上方施加第一压力差并且随后在所述水溶性第一幅材上方施加第二压力差来形成隔室(580)，其中所述第二压力差大于或等于所述第一压力差；
将底物处理剂(50)放置在所述水溶性第一幅材上；
提供水溶性第二幅材(565)；以及
将所述第一幅材和所述第二幅材彼此密封以形成具有腔室(40)的包封小袋(10)，所述腔室包含所述底物处理剂。
2.根据权利要求1所述的制备水溶性小袋的方法，其中当施加所述第二压力差时，所述水溶性第一幅材处于第二最高温度下，并且其中所述第二最高温度大于或等于所述第一最高温度。
3.根据权利要求2所述的制备水溶性小袋的方法，其中所述第二最高温度为100℃至120℃。
4.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中通过将第一负表压施加到所述第一多孔面来施加所述第一压力差，并且其中通过将第二负表压施加到所述第一多孔面来施加所述第二压力差，其中所述第二负表压小于或等于所述第一负表压。
5.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中形成所述水溶性第一幅材以形成所述隔室的所述步骤通过使所述水溶性第一幅材热成形以形成所述隔室来执行。
6.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中将所述底物处理剂放置在所述水溶性第一幅材上的步骤通过将所述底物处理剂放置在所述隔室中来执行。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中当施加所述第一负表压时，所述第一最高温度为10℃至100℃。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中所述第一负表压低于大气压10毫巴至90毫巴。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中所述第二负表压低于大气压150毫巴至260毫巴。
10.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中所述第一幅材以20μm至150μm的厚度来提供。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中所述底物处理剂为液体、粉末或凝胶，并且所述底物处理剂选自由以下各项组成的组：衣物洗涤剂、衣物洗涤添加剂、盘碟洗涤剂、硬质表面清洁剂、和盘碟洗涤添加剂。
12.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，还包括以下步骤：
提供包括第二腔体(572)的第二模具(532)，其中所述第二腔体包括第二多孔面(576)；
提供承载于所述第二模具上的水溶性第三幅材(805)；
形成所述水溶性第三幅材，以通过在所述水溶性第三幅材上方施加第三压力差来形成第二隔室(580)；
将第二底物处理剂(50)放置在所述水溶性第三幅材上；
将所述第二幅材密封到所述水溶性第三幅材以形成具有第二腔室(40)的包封小袋(10)，所述第二腔室包含所述第二底物处理剂。
13.根据权利要求12所述的制备水溶性小袋的方法，其中通过将第三负表压施加到所述第二多孔面来施加所述第三压力差。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的制备水溶性小袋的方法，其中通过在所述水溶性第三幅材上方施加所述第三压力差来形成所述第二隔室的所述步骤通过在100℃至135℃的温度下利用所述水溶性第三幅材进行热成形来执行。
15.根据前述权利要求中任一项所述的制备水溶性小袋的方法，其中所述小袋包括多个印刷字符或具有臭味的厌恶剂。
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