CN108093632B - 用于原位生产柔性袋的微毛细管分配系统的方法 - Google Patents

用于原位生产柔性袋的微毛细管分配系统的方法 Download PDF

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Abstract

在本公开的一个实施例中，提供了用于生产柔性袋的方法。所述方法包括将毛细管前体元件CPE放置在两个相对的柔性膜之间。所述柔性膜限定了公共外围边缘。所述CPE包含夹在两个相对的聚合物条带之间的针阵列。所述方法包括将所述CPE的第一侧定位在公共外围边缘的第一侧，以及将所述CPE的第二侧定位在公共外围边缘的第二侧。所述方法包括第一次在第一密封条件下(i)使所述相对的聚合物条带彼此密封以形成基体，以及(ii)使所述基体与两个相对的柔性膜密封。所述方法包括从所述基体中去除所述针阵列以形成原位微毛细管条带。

Description

用于原位生产柔性袋的微毛细管分配系统的方法
背景技术
本公开涉及用于生产具有微毛细管分配系统的柔性袋的方法。
与许多应用中的硬质包装相比，柔性袋正在获得市场的认可。在食品、家庭护理和个人护理领域，与硬质包装相比，柔性袋具有重量更轻、有效使用和接近内容物、良好的视觉效果以及更好的整体可持续性的优点。
例如，由于缺乏特定的功能如流量控制，使用柔性袋仍是受限制的。因此，通常将柔性袋用作再填充包装，其中将柔性袋打开并且将其内容物倒入先前使用的具有可拆式喷嘴或喷口的硬质容器中。喷嘴或喷口为硬质容器提供精确的流量控制。
在直立袋(SUP)中实现了柔性袋中流量控制的尝试，其中添加了通过热密封方法组装到SUP柔性结构的刚性配件。这些硬质配件通常具有位于形成SUP的膜之间的独木舟形基部，使用具有独特形状的专用热密封条将膜热密封以容纳喷口基部。热密封方法效率低下，因为其很慢，需要专用工具。由于需要精确对齐膜之间的喷口，所以热密封方法容易出现大量的故障(泄漏)。热密封方法需要仔细的质量控制，因此，SUP中配件的高昂最终成本使其无法用于一些低成本应用。
硬质容器目前在喷雾领域占主导地位。常见的是带有专用喷嘴或触发泵喷雾器的硬质容器，其应用于常见的家庭用品，如消毒剂、玻璃清洁剂和液体蜡；个人护理用品，如乳霜、洗剂和防晒霜；以及甚至食品如沙拉酱和调味料。
尽管这样的包装系统提供了喷雾控制，但是硬质容器是不利的，因为其是重的、生产的昂贵的，并且喷雾部件通常是不可回收的。
本领域认识到需要柔性袋，其能够通过喷雾应用递送其内容物，而不需要硬质喷雾部件。还需要重量轻、可回收且不需要硬质部件的柔性袋。
发明内容
本公开提供了用于生产柔性袋的方法，所述柔性袋能够递送喷雾-而不具有任何硬质部件。
在一个实施例中，提供了用于生产柔性袋的方法。所述方法包括将毛细管前体元件(CPE)放置在两个相对的柔性膜之间。柔性膜限定了公共外围边缘。CPE包含夹在两个相对的聚合物条带之间的针阵列。所述方法包括将CPE的第一侧定位在公共外围边缘的第一侧，并且将CPE的第二侧定位在公共外围边缘的第二侧。所述方法包括第一次在第一密封条件下将(i)相对的聚合物条带彼此密封以形成基体，以及(ii)将基体密封到两个相对的柔性膜中。所述方法包括从基体中去除针阵列以形成原位微毛细管条带。
本公开提供了另一种方法。在一个实施例中，提供了一种用于生产柔性袋的方法，并且包括将毛细管前体元件(CPE)放置在两个相对的柔性膜之间的边缘偏移距离处。柔性膜限定了公共外围边缘。CPE包含夹在两个相对的聚合物条带之间的针阵列。所述方法包括将CPE的第一侧定位在公共外围边缘的第一侧，并且将CPE的第二侧定位在公共外围边缘的第二侧。所述方法包括第一次在第一密封条件下将(i)相对的聚合物条带彼此密封以形成基体，以及(ii)将基体密封到两个相对的柔性膜中。所述方法包括从基体中去除针阵列以形成原位微毛细管条带。
本公开的优点是枕式袋、小袋或柔性SUP，其能够递送受控的液体喷雾，而不需要硬质喷雾部件。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的毛细管前体元件的分解图。
图2是图1的毛细管前体元件的透视图；
图3是沿着图2的线3-3截取的毛细管前体元件的横截面图。
图4是根据本公开的实施例的两个柔性膜的透视图。
图5是根据本公开的实施例的放置在两个柔性膜之间的毛细管前体元件的透视图。
图6是根据本公开的实施例的定位在由柔性膜形成的公共外围边缘的第一侧和公共外围边缘的第二侧的毛细管前体元件的透视图。
图6A是沿着图6的线6A-6A截取的截面图。
图7是根据本公开的实施例的密封在两个柔性膜之间的毛细管前体元件的透视图。
图7A是沿着图7的线7A-7A截取的截面图。
图8是根据本公开的实施例的从聚合物基体中去除针阵列的透视图。
图8A是根据本公开的实施例的从聚合物基体中去除不平行的针阵列的透视图。
图9是根据本公开的实施例的原位微毛细管条带的透视图。
图9A是沿着图9的线9A-9A截取的截面图。
图9B是图9的区域9B的截面图。
图10是根据本公开的实施例的具有外围密封件和密封的微毛细管段的柔性袋的透视图。
图10A是沿着图10的线10A-10A截取的截面图。
图11是根据本公开的实施例的填充步骤的透视图。
图12是根据本公开的实施例的经填充且密封的柔性袋的透视图。
图13是根据本公开的实施例的去除密封的微毛细管段的透视图。
图14是根据本公开的实施例的分配步骤的透视图。
图14A是根据本公开的实施例的分配步骤的透视图。
图15是根据本公开的实施例的形成公共外围边缘的两个柔性膜的透视图。
图16是根据本公开的实施例的放置在两个柔性膜之间的毛细管前体元件的透视图。
图16A是沿着图16的线16A-16A截取的截面图。
图17是根据本公开的实施例的密封在两个柔性膜之间的毛细管前体元件的透视图。
图17A是沿着图17的线17A-17A截取的截面图。
图18是根据本公开的实施例的从聚合物基体中去除针阵列的透视图。
图18A是图18的区域18A的截面图。
图19是根据本公开的实施例的用外围密封件密封的经填充的柔性袋的透视图。
图19A是沿着图19的线19A-19A截取的截面图。
图20是根据本公开的实施例的去除密封的微毛细管段的透视图。
图21是根据本公开的实施例的分配步骤的透视图。
图22是根据本公开的实施例的放置在两个柔性膜之间的边缘偏移距离处的毛细管前体元件的透视图。
图23是根据本公开的实施例的密封在两个柔性膜之间的原位微毛细管条带的透视图。
图24是根据本公开的实施例的填充步骤的透视图。
图25是根据本公开的实施例的经填充且密封的柔性袋的透视图。
图26是根据本公开的实施例的去除袋囊的透视图。
图27是根据本公开的实施例的分配步骤的透视图。
图28是根据本公开的实施例的放置在两个柔性膜之间的边缘偏移距离处的毛细管前体元件的透视图。
图29是根据本公开的实施例的经填充且密封的柔性袋的透视图。
图30是根据本公开的实施例的去除袋囊的透视图。
图31是根据本公开的实施例的分配步骤的透视图。
定义
本文中对元素周期表的所有引用应指由CRC出版公司，2003(CRC Press，Inc.，2003)出版和保留版权的元素周期表。此外，任何提及的一个族或多个族均指用IUPAC体系对族进行编号的元素周期表中所表示的一个族或多个族。除非相反地说明，否则从上下文暗示的或本领域惯用的，所有的份数和百分数均按重量计。为了美国专利实践的目的，在此将本文所引用的任何专利、专利申请或出版物的内容，尤其是关于本领域中的合成技术、定义(达到与本文所提供的任何定义均一致的程度)和一般知识的公开通过引用的方式以其整体并入本文(或者将其等同的美国版本同样通过引用的方式并入本文)。
本文公开的数值范围包括来自并包括下限值和上限值的所有值。对于包含确切值(例如，1或2、或3至5、或6、或7)的范围，其包括在任何两个确切值之间的任何子范围(例如，1至2；2至6；5至7；3至7；5至6等)。
除非相反地说明，否则根据上下文暗示或本领域的惯例，所有份数和百分比均按重量计并且所有测试方法均是本公开的提交目的通用方法。
如本文所使用的，术语“组合物”是指包含所述组合物的材料以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物的混合物。
术语“包含”、“包括”、“具有”及其衍生词并不旨在排除任何额外组分、步骤或程序的存在，无论是否具体地将其公开出来。为了避免任何疑问，除非相反说明，否则通过使用术语“包含”所要求保护的所有组合物都可以包括任何额外添加剂、佐剂或化合物，无论聚合或以其它方式。相比之下，术语“基本上由......组成”从任何随后叙述的范围排除任何其它组分、步骤或程序，除了对可操作性来说不是至关重要的那些之外。术语“由......组成”排除未具体界定或列举的任何组分、步骤或程序。
密度根据ASTM D 792进行测量，其中结果以克(g)/立方厘米(cc)或g/cc报告。
如本文所使用的，“乙烯基聚合物”是含有大于50摩尔％聚合的乙烯单体(按可聚合单体的总量计)以及任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。
熔体流动速率(MFR)是根据ASTM D 1238进行测量的，条件为280℃/2.16kg(g/10分钟)。
熔体指数(MI)根据ASTM D 1238进行测量的，条件为190℃/2.16kg(g/10分钟)。
肖氏A硬度是根据ASTM D 2240进行测量的。
如本文所使用的，Tm或“熔点”(针对绘制的DSC曲线的形状也称为熔融峰)通常是通过如在USP 5,783,638中所述的用于测量聚烯烃的熔点或熔融峰的DSC(差示扫描量热法)技术进行测量的。应当注意，包含两种或更多种聚烯烃的许多共混物将具有多于一个的熔点或熔融峰，许多单独的聚烯烃将仅包含一个熔点或熔融峰。
如本文所使用的，“烯烃基聚合物”是含有大于50摩尔％聚合的烯烃单体(按可聚合单体的总量计)以及任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。烯烃基聚合物的非限制性实例包括乙烯基聚合物和丙烯基聚合物。
“聚合物”是通过聚合单体(不管是相同类型还是不同类型)而制备的化合物，其以聚合形式提供构成聚合物的多个和/或重复的“单元”或“链节单元”。因此，通用术语聚合物包括术语均聚物，通常用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物，以及术语共聚物，通常用于指由至少两种类型的单体制备的聚合物。其还包括所有形式的共聚物，例如，无规共聚物、嵌段共聚物等。术语“乙烯/α-烯烃聚合物”和“丙烯/α-烯烃聚合物”表示通过分别聚合乙烯或丙烯与一种或多种另外的可聚合的α-烯烃单体而制备的如上所述的共聚物。应注意，尽管聚合物通常称为由一种或多种特定单体“制成”、“基于”特定单体或单体类型、“含有”特定单体含量等，但是在本上下文中，术语“单体”应理解为是指特定单体的聚合残余物，而不是指未聚合的物质。通常，本文中的聚合物是指基于为各自单体的聚合形式的“单元”。
“丙烯基聚合物”是含有大于50摩尔％的聚合的丙烯单体(按可聚合单体的总量计)，以及任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。
发明详述
本公开提供了一种方法。在一个实施例中，提供了用于生产柔性袋的方法，并且包括将毛细管前体元件(或CPE)放置在两个相对的柔性膜之间。柔性膜限定了公共外围边缘。CPE包括夹在两个相对的聚合物条带之间的针阵列。所述方法包括将CPE的第一侧定位在公共外围边缘的第一侧，并且将CPE的第二侧定位在公共外围边缘的第二侧。所述方法包括第一次在第一密封条件下将(I)相对的聚合物条带彼此密封以形成基体，以及(ii)将基体密封到两个相对的柔性膜中。所述方法包括从CPE中去除针阵列以形成原位微毛细管条带。
所述方法包括第二次在第二密封条件下沿着公共外围边缘的至少一部分密封外围密封件，所述外围密封件包含密封的微毛细管段。
1.毛细管前体元件
图1至3描绘了毛细管前体元件2(或CPE 2)的多个视图。CPE 2由聚合物材料的两个相对的聚合物条带(4a、4b)构成，其间夹有针7的阵列6。聚合物条带4a、4b各自可以是单层条带或多层条带(即，每个聚合物条带中两个、三个、四个或更多个层)。
每个聚合物条带4a、4b由一种或多种聚合物材料构成。聚合物条带4a的组成可以与聚合物条带4b的组成相同或不同。期望的是，聚合物材料具有低的收缩和释放性质，以便能够容易地去除针。此外，认识到储存在柔性容器中的液体产品的保留和/或容易排放的因素是柔性容器的(i)通道(或毛细管)表面与(ii)液体内容物之间的表面张力。申请人发现，为了特定用途，改变表面张力或以其它方式优化表面张力，可改善柔性袋的性能。改变表面张力的合适方法的非限制性实例包括聚合物条带4a、4b的材料选择；向聚合物条带4a、4b添加表面涂层；聚合物条带和/或形成通道20的表面处理(即，电晕处理)；以及向用于聚合物条带4a、4b的聚合物，或者向储存在柔性容器中的液体添加添加剂。
用于聚合物条带4a、4b的合适的聚合物材料的非限制性实例包括丙烯基聚合物、乙烯基聚合物、乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物及其组合。
在一个实施例中，每个聚合物条带4a、4b由相同的聚合物材料制成。用于聚合物条带4a、4b的合适的聚合物材料的非限制性实例包括直链或支链的乙烯/C3-C1oα-烯烃共聚物；直链或支链的乙烯/C4-C1oα-烯烃共聚物；丙烯基聚合物(包括塑性体和弹性体、无规丙烯共聚物、丙烯均聚物和丙烯抗冲共聚物)；乙烯基聚合物(包括塑性体和弹性体、高密度聚乙烯(HDPE)；低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；乙烯-丙烯酸或乙烯-甲基丙烯酸及其与锌盐、钠盐、锂盐、钾盐、镁盐的离聚物；乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；及其共混物。
在一个实施例中，每个聚合物条带4a、4b由相同的聚合物材料制成，并且聚合物材料是具有以下性质中的一个、一些或全部的丙烯基聚合物：
(i)密度为0.90g/cc、或0.905g/cc至0.91g/cc；
(ii)熔体流动速率(MFR)为0.5g/10分钟、或1.0g/10分钟、或1.5g/10分钟至2.0g/10分钟、或2.5g/10分钟；和/或
(iii)熔融温度，Tm，为110℃、或111℃至115℃。
用于聚合物条带4a、4b的合适的丙烯基聚合物的非限制性实例包括PP H314-02Z(可从Braskem获得)。
在一个实施例中，每个聚合物条带4a、4b由相同的聚合物材料制成，并且聚合物材料是具有以下性质中的一个、一些或全部的乙烯基聚合物：
(i)密度为0.92g/cc、或0.93g/cc、或0.94g/cc至0.95g/cc、或0.96g/cc；
(ii)熔体指数(MI)为0.5g/10分钟、或0.85g/10分钟、或1.0g/10分钟至1.5g/10分钟、或1.9g/10分钟、或2.0g/10分钟；和/或
(iii)熔融温度，Tm，为110℃、或111℃、或115℃至120℃、或123℃、或125℃。
用于聚合物条带4a、4b的合适的乙烯基聚合物的非限制性实例包括ELITETM5100G、LDPE 501I(可从陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)获得)和DMDA-6400NT7(可从UNIVAL获得)。
在一个实施例中，每个聚合物条带4a、4b由相同的聚合物材料制成，并且聚合物材料是乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物。术语“乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物”包括聚合形式的乙烯和一种或多种可共聚的α-烯烃共聚单体，其特征在于化学或物理性质不同的两种或更多种聚合单体单元的多个嵌段或链段。
乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物是包含优选地以直链方式连接(或共价键合)的两个或更多个化学上不同的区域或链段(称为“嵌段”)的聚合物，即，包含化学上不同的单元的聚合物，所述单元相对于聚合的烯属官能团首尾相连，而不是以侧基(pendent)或接枝的方式。在一个实施例中，嵌段在所掺入的共聚单体的量或类型、密度、结晶度的量、归因于这样的组合物的聚合物的结晶大小、立构规整度的类型或程度(全同立构或间同立构)、区域规则性或区域不规则性、支化的量(包括长链支化或超支化)、同质性或任何其它化学或物理性质上不同。与现有技术的嵌段共聚体相比，其包括通过相继的单体添加、立体易变催化剂或阴离子聚合技术生产的互聚物，本发明的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物的特征在于两种聚合物多分散性(PDI或Mw/Mn或MWD)、多分散嵌段长度分布和/或多分散嵌段数量分布的独特分布，在一个实施例中，这是由于梭移剂与其制备中使用的多种催化剂组合的作用。
另外，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有符合Schultz-Flory分布而不是泊松(Poisson)分布的PDI(或Mw/Mn)。本发明的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物具有多分散嵌段分布以及嵌段大小的多分散分布两者。这导致具有改善和可区分的物理性质的聚合物产品的形成。先前已经在Potemkin，物理评论E(Physical Review E)(1998)57(6)，第6902至6912页和Dobrynin，化学物理学杂质(J.Chem.Phys.)(1997)107(21)，第9234至9238页中模拟和讨论了多分散嵌段分布的理论益处。
在一个实施例中，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物是乙烯/C4-12α-烯烃多嵌段共聚物并具有以下性质(i)至(x)中的一个、一些、任意组合或全部性质：
(i)Mw/Mn为1.7、或1.8至2.2、或2.5、或3.5的；
(ii)熔融温度(Tm)为80℃、或85℃、或90℃至95℃、或99℃、或100℃、或105℃至110℃、或115℃、或120℃、或125℃；
(iii)密度为0.86g/cc、或0.87g/cc、或0.88g/cc至0.89g/cc；
(iv)50重量％至85重量％的软链段和40重量％至15重量％的硬链段；
(v)在软链段中的10摩尔％、或13摩尔％、或14摩尔％、或15摩尔％至16摩尔％、或17摩尔％、或18摩尔％、或19摩尔％、或20摩尔％的C4-C12α-烯烃；
(vi)在硬链段中的0.5摩尔％、或1.0摩尔％、或2.0摩尔％、或3.0摩尔％至4.0摩尔％、或5摩尔％、或6摩尔％、或7摩尔％或9摩尔％的辛烯；
(vii)熔体指数(MI)为1g/10分钟、或2g/10分钟、或5g/10分钟、或7g/10分钟至10g/10分钟至15g/10分钟、或20g/10分钟；
(viii)肖氏A硬度为65、或70、或71、或72至73、或74、或75、或77、或79、或80；
(ix)如根据ASTM D 1708测量的，在21℃下在300％300％分钟·1变形率下，弹性回复率(Re)为50％、或60％至70％、或80％、或90％；和/或
(x)嵌段的多分散分布和嵌段大小的多分散分布。
在一个实施例中，乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物是具有以上一个、一些或全部性质(i)至(x)的乙烯/辛烯多嵌段共聚物。
在一个实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物以商品名INFUSETM出售，可从美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(The Dow Chemical Company，Midland，Michigan，USA)获得。在另一个实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物是INFUSETM9817。
在一个实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物是INFUSETM9500。
在一个实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物是INFUSETM9507。
在一个实施例中，乙烯/辛烯多嵌段共聚物是INFUSETM9100。
本发明的乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物可以包含本文公开的两个或更多个实施例。
阵列6包括多个针7和支撑构件8。针7并排布置并彼此相互间隔并且从CPE 2的第一端14延伸到CPE 2的第二端16。针7的近端由支撑部件8支撑或以其它方式保持在适当的位置。支撑构件8以间隔的方式保持针7。针7的数量可根据需要变化。每个针7具有横截面形状。针的合适的横截面形状的非限制性实例包括卵圆形、卵形、圆形、曲线形、三角形、正方形、矩形、星形、菱形及其组合。
如图1至2所示，针7是细的、伸长构件。针7从支撑构件8延伸。针7(和聚合物条带4a、4b)将在原位微毛细管条带10中形成空隙12和通道20，如下面详细讨论的。用于针7的合适材料的非限制性实例包括金属、木材、玻璃和非粘性聚合物材料，如特氟隆、聚碳酸酯。
在一个实施例中，例如，针7是金属丝如不锈钢金属丝或镍钛合金丝。针可以或可以不涂覆有防粘剂如特氟隆、氮化物、陶瓷或硅。
在一个实施例中，针7的远端从支撑构件8延伸5毫米(mm)、或10mm、或15mm至20mm、或25mm的距离。
如图3所示，针7具有直径D。如本文所使用的，术语“直径”是从横截面图看的针7的最长的轴线。在一个实施例中，直径D为50微米(μm)、或100μm、或150μm、或200μm至250μm、或300μm、或350μm、或400μm、或500μm、或750μm或1000μm。
在一个实施例中，直径D为100微米至1000微米。
针7可以相对于彼此平行或可以不相对于彼此平行。如本文所使用的，术语“平行”表示针沿相同的方向延伸并且不相交。
在一个实施例中，针7是平行的，或者相对于彼此基本平行。
在一个实施例中，针7不相对于彼此平行(或分散)。
支撑构件8以间隔的方式将针保持在适当位置。
在一个实施例中，如图1至2所示，将针7设置成垂直于或基本垂直于聚合物条带4a、4b。聚合物条带4a、4b延伸并且超过针7的阵列6的宽度W。换言之，在针7的阵列6的每一侧上存在过量的聚合物条带材料。如图3所示，在针7之间存在间距S。在一个实施例中，间距S为1微米(μm)、或5μm、或10μm、或25μm、或50μm、或100μm、或150μm、或200μm至250μm、或300μm、或350μm、或400μm、或500μm、或1000μm、或1500μm、或2000μm。
如图3所示，针7的阵列6具有宽度W。宽度W的长度可以根据要生产的最终柔性袋的尺寸和形状而变化。
在一个实施例中，宽度W为0.5厘米(cm)、或1.0cm、或1.5cm，或2.0cm、或2.5cm、或3.0cm、或5.0cm至8.0cm、或10.0cm、或20.0cm、或30.0cm、或40.0cm、或50.0cm、或60.0cm、或70.0cm、或80.0cm、或90.0cm、或100.0cm。
在一个实施例中，CPE 2具有宽度W为30mm至40mm的针7的阵列6。
2.柔性膜
本发明的方法包括将CPE 2放置在两个相对的柔性膜22、24之间，如图4至6和图15至17所示。每个柔性膜可以是单层膜或多层膜。两个相对的膜可以是单个(折叠的)片材/幅材的部件，或者可以是单独且不同的膜。每个柔性膜的组成和结构可以相同或可以不同。
可以将CPE 2作为单个单元(条带/阵列/条带或预成形的条带)放置在两个柔性膜22、24之间。或者，可以将CPE 2的一个聚合物条带(第一聚合物条带)放置在柔性膜中的一个上，随后将阵列6放置在第一聚合物条带上，并将另一个聚合物条带(第二聚合物条带)放置在阵列6之上。在这种构造下，然后可以放置第二柔性膜。
在一个实施例中，两个相对的柔性膜22、24是相同的片材或膜的部件，其中将片材自身折叠以形成两个相对的膜。然后，可以在将CPE 2放置在折叠的膜之间之后，将三个未连接的边缘密封或热密封。
在一个实施例中，每个柔性膜22、24是单独的膜并且是具有至少一个、或至少两个、或至少三个层的柔性多层膜。柔性多层膜是弹性的、柔性的、可变形的和柔韧的。两个柔性多层膜22、24中的每一个的结构和组成可以相同或不同。例如，两个柔性膜22、24中的每一个可以由单独的幅材制成，每个幅材具有独特的结构和/或独特的组成、抛光或印刷。可选地，两个柔性膜22、24中的每一个可以是相同结构和相同组成。
在一个实施例中，柔性膜22和柔性膜24各自是具有相同结构和相同组成的柔性多层膜。
每个柔性多层膜22、24可以是(i)共挤出多层结构，(ii)层压体，或(iii)(i)和(ii)的组合。在一个实施例中，每个柔性多层膜22、24具有至少三层：密封层、外层和其间的粘结层。粘结层将密封层邻接到外层。柔性多层膜可以包括设置在密封层与外层之间的一个或多个任选的内层。
在一个实施例中，柔性多层膜是具有至少两层、或三层、或四层、或五层、或六层、或七层至八层、或九层、或10层、或11层或更多层的共挤出膜。例如，用于构造膜的一些方法是通过流延共挤出或吹塑共挤出方法、粘合剂层压、挤出层压、热层压和涂覆(如气相沉积)。这些方法的组合也是可以的。除了聚合物材料之外，膜层可以包含如在包装工业中通常使用的添加剂如稳定剂、爽滑添加剂、防粘连添加剂、加工助剂、澄清剂、成核剂、颜料或着色剂、填充剂和增强剂等。特别有用的是选择具有合适的感官性质和/或光学性质的添加剂和聚合物材料。
柔性多层膜由一种或多种聚合物材料构成。用于密封层的合适的聚合物材料的非限制性实例包括烯烃基聚合物，所述烯烃基聚合物包括任何直链或支链的乙烯/C3-C1Oα-烯烃共聚物；直链或支链的乙烯/C4-C1Oα-烯烃共聚物；丙烯基聚合物(包括塑性体和弹性体；以及无规丙烯共聚物)；乙烯基聚合物(包括塑性体和弹性体、高密度聚乙烯(HDPE)；低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；乙烯-丙烯酸、乙烯乙酸乙烯酯或乙烯-甲基丙烯酸及其与锌盐、钠盐、锂盐、钾盐、镁盐的离聚物；乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；及其共混物。
用于外层的合适的聚合物材料的非限制性实例包括用于制备层压体的双轴或单轴取向膜以及共挤出膜的那些聚合物材料。一些非限制性聚合物材料实例是双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(OPET)、单轴取向尼龙(MON)、双轴取向尼龙(BON)和双轴取向聚丙烯(BOPP)。可用于构造具有结构益处的膜层的其它聚合物材料是聚丙烯(如丙烯均聚物、无规丙烯共聚物、丙烯抗冲共聚物、热塑性聚丙烯(TPO)等)、丙烯基塑性体(例如，VERSIFYTM或VISTAMAXTM))、聚酰胺(如尼龙6、尼龙6，6、尼龙6,66、尼龙6，12、尼龙12等)、聚乙烯降冰片烯、环烯烃共聚物、聚丙烯腈、聚酯、共聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇改性的(PETG))、纤维素酯、聚乙烯和乙烯的共聚物(例如，高密度聚乙烯(HDPE)、基于乙烯辛烯共聚物的LLDPE，如D0WLEXTM)、其共混物；及其多层组合。
用于粘结层的合适的聚合物材料的非限制性实例包括官能化的乙烯基聚合物如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；用马来酸酐接枝到聚烯烃(如任何聚乙烯、乙烯-共聚物或聚丙烯)的聚合物；以及乙烯丙烯酸酯共聚物如乙烯丙烯酸甲酯(EMA)；含缩水甘油基的乙烯共聚物；丙烯基烯烃嵌段共聚物和乙烯基烯烃嵌段共聚物，如INFUSETM(可从陶氏化学公司获得的乙烯基烯烃嵌段共聚物)和INTUNETM(可从陶氏化学公司获得的PP基烯烃嵌段共聚物)；及其共混物。
柔性多层膜可以包括可有助于结构完整性或提供特定性质的附加层。附加层可以通过直接方式或通过使用适当的粘结层添加到相邻的聚合物层。可以将可提供附加的机械性能(如刚性或不透明性)的聚合物以及可提供阻气性或耐化学性的聚合物添加到所述结构中。
用于任选的阻隔层的合适材料的非限制性实例包括偏二氯乙烯和丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或氯乙烯的共聚物(例如，可从陶氏化学公司获得的SARANTM树脂)；乙烯基乙烯醇(EVOH)共聚物；以及金属箔(如铝箔)。或者，改性的聚合物膜(如在诸如BON、OPET或OPP的膜上气相沉积的氧化铝或氧化硅)可在层压多层膜中使用时用于获得阻隔性质。
在一个实施例中，柔性多层膜包括选自以下的密封层：LLDPE(以商品名D0WLEXTM(陶氏化学公司)出售)；单位点LLDPE，基本线性，或线性乙烯α-烯烃共聚物，包括例如以商品名AFFINITYTM或ELITETM(陶氏化学公司)出售的聚合物；丙烯基塑性体或弹性体，如VERSIFYTM(陶氏化学公司)；及其共混物。任选的粘结层选自乙烯基烯烃嵌段共聚物INFUSETM烯烃嵌段共聚物(可从陶氏化学公司获得)或丙烯基烯烃嵌段共聚物如INTUNETM(可从陶氏化学公司获得)，以及其混合物。外层包括大于50重量％的树脂，所述树脂的熔点Tm比密封层中的聚合物的熔点高25℃至30℃，或40℃，其中外层聚合物选自树脂如VERSIFYTM、VISTAMAXTM、ELITETM、HDPE或丙烯基聚合物如丙烯均聚物、丙烯抗冲共聚物或TPO。
在一个实施例中，柔性多层膜是共挤出的。
在一个实施例中，柔性多层膜包括选自以下的密封层：LLDPE(以商品名D0WLEXTM(陶氏化学公司)出售)；单位点LLDPE(基本线性，或线性烯烃聚合物，包括例如以商品名AFFINITYTM或ELITETM(陶氏化学公司)出售的聚合物；丙烯基塑性体或弹性体，如VERSIFYTM(陶氏化学公司)；及其共混物。柔性多层膜还包括为聚酰胺的外层。
在一个实施例中，柔性多层膜是共挤出膜，并且包括：
(i)由第一熔化温度小于105℃(Tml)的烯烃基聚合物构成的密封层；和
(ii)由具有第二熔化温度(Tm2)的聚合物材料构成的外层，
其中Tm2-Tml＞40℃。
术语“Tm2-Tml”是外层中的聚合物的熔化温度与密封层中的聚合物的熔化温度之间的差，并且也称为“ΔTm”。在一个实施例中，ΔTm为41℃、或50℃、或75℃、或100℃至125℃、或150℃、或175℃、或200℃。
在一个实施例中，柔性多层膜是共挤出膜，密封层由乙烯基聚合物(如乙烯和α-烯烃单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或基本线性的聚合物，或者单位点催化的线性或基本线性的聚合物)构成，所述乙烯基聚合物的Tm为55℃至115℃，以及密度为0.865g/cc至0.925g/cc、或0.875g/cc至0.910g/cc、或0.888g/cc至0.900g/cc，并且外层由Tm为170℃至270℃的聚酰胺构成。
在一个实施例中，柔性多层膜是具有至少五层的共挤出膜和或层压膜，所述共挤出膜具有由乙烯基聚合物(如乙烯和α-烯烃共聚单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)的线性或基本线性的聚合物，或者单位点催化的线性或基本线性的聚合物)构成的密封层，所述乙烯基聚合物的Tm为55℃至115℃，以及密度为0.865g/cc至0.925g/cc、或0.875g/cc至0.910g/cc、或0.888g/cc至0.900g/cc，并且最外层由选自LLDPE、OPET、OPP(取向聚丙烯)、BOPP、聚酰胺及其组合的材料构成。
在一个实施例中，柔性多层膜是具有至少七层的共挤出膜和/或层压膜。密封层由乙烯基聚合物(如乙烯和α-烯烃共聚单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛稀)的线性或基本线性的聚合物，或者单位点催化的线性或基本线性的聚合物)构成，所述乙烯基聚合物的Tm为55℃至115℃，以及密度为0.865g/cc至0.925g/cc、或0.875g/cc至0.910g/cc、或0.888g/cc至0.900g/cc。外层由选自LLDPE、OPET、OPP(取向聚丙烯)、BOPP、聚酰胺及其组合的材料构成。
在一个实施例中，柔性多层膜是共挤出的(或层压的)五层膜，或者至少两层含有乙烯基聚合物的共挤出的(或层压的)七层膜。乙烯基聚合物在各层中可以相同或不同。
在一个实施例中，柔性多层膜包括密封层，所述密封层由乙烯基聚合物、或乙烯和α-烯烃共聚单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛稀)的线性或基本线性的聚合物，或者单位点催化的线性或基本线性的聚合物构成，所述聚合物的热密封起始温度(HSIT)为65℃至小于125℃。申请人发现，具有HSIT为65℃至小于125℃的乙烯基聚合物的密封层有利地使得能够围绕柔性容器的复杂外围形成牢固的密封和牢固的密封边缘。HSIT为65℃至125℃的乙烯基聚合物在容器制造期间能够实现较低的热密封压力/温度。较低的热密封压力/温度导致在角撑的折叠点处的应力较低，以及在顶部部段和底部部段中的膜的接合处的应力较低。这通过减少容器制造期间的起皱改善了膜的完整性。降低在折叠和接缝处的应力提高了成品容器的机械性能。低HSIT的乙烯基聚合物在低于会导致原位微毛细管条带的尺寸稳定性受到损坏的温度下进行密封。
在一个实施例中，柔性多层膜是共挤出的和/或层压的五层膜，或至少一层含有选自LLDPE、OPET、OPP(取向聚丙烯)、BOPP和聚酰胺的材料的共挤出的(或层压的)七层膜。
在一个实施例中，柔性多层膜是共挤出的和/或层压的五层膜，或者至少一层含有OPET或OPP的共挤出的(或层压的)七层膜。
在一个实施例中，柔性多层膜是共挤出的(或层压的)五层膜，或者至少一层含有聚酰胺的共挤出的(或层压的)七层膜。
在一个实施例中，柔性多层膜是具有密封层的七层共挤出的(或层压的)膜，所述密封层由乙烯基聚合物、或乙烯和α-烯烃共聚单体(如1-丁烯、1-己烯或1-辛稀)的线性或基本线性的聚合物，或者单位点催化的线性或基本线性的聚合物构成，所述聚合物的Tm为90℃至106℃。外层是Tm为170℃至270℃的聚酰胺。膜的ΔTm为40℃至200℃。所述膜具有由不同于密封层中的乙烯基聚合物的第二乙烯基聚合物构成的内层(第一内层)。所述膜具有由与外层中的聚酰胺相同或不同的聚酰胺构成的内层(第二内层)。七层膜的厚度为100微米至250微米。
在一个实施例中，柔性膜22、24各自的厚度为50微米(μm)、或75μm、或100μm、或150μm、或200μm至250μm、或300μm、或350μm、或400μm。
3.放置和定位CPE
如图4至21所示，相对的柔性膜22和24彼此叠置并形成公共外围边缘26。公共外围边缘26限定了形状。形状可以是多边形(如三角形、正方形、长方形、菱形、五边形、六边形、七边形、八边形等)或椭圆形(如卵形、卵圆形或圆形)。
本发明的方法包括将CPE 2放置在两个相对的柔性膜22、24之间，如图5(和图16)所示。在放置步骤之前，可以密封或可以不密封柔性膜22、24。
在一个实施例中，在放置步骤之前，底部密封27将第一柔性膜22附接到第二柔性膜24。
在一个实施例中，在放置步骤之前部分地形成袋，并且包括底部角撑以形成直立袋。
4.定位CPE
所述方法包括将CPE 2的第一侧定位在公共外围边缘的第一侧，并且将CPE 2的第二侧定位在公共外围边缘的第二侧。
在一个实施例中，如图5所示，公共外围边缘26限定多边形，如4边的多边形(矩形、正方形、菱形)。在该实施例中，所述方法包括首先将CPE 2的第一侧28定位在4边的多边形的第一侧30上。所述方法包括其次将CPE 2的第二侧32定位在4边的多边形的相交的第二侧34上。如图5至6所示，4边的多边形的第二侧34与4边的多边形的第一侧30相交，交点为图6和图7中所示的角部36。
聚合物条带4a、4b具有外边缘40(对应于第一端14)和内边缘42(对应于第二端16)。在一个实施例中，外边缘40在角部36处形成角度A，如图6和图7所示。在另一个实施例中，角度A为45°。
在一个实施例中，如图16至18所示，公共外围边缘26限定多边形，如4边的多边形(矩形、正方形、菱形)。在该实施例中，所述方法包括首先将CPE 2的第一侧28定位在4边的多边形的第一侧30上。所述方法包括其次将CPE 2的第二侧32定位在4边的多边形的平行的第二侧38上。如图15至17所示，4边的多边形的第一侧30与4边的多边形的第二侧38平行并且不相交。
针阵列可以或可以不沿多边形的一侧的整个长度延伸。图16示出了在柔性袋的一侧的整个长度上延伸的针阵列。在一个替代实施例中，针阵列仅沿多边形的一侧的部分长度延伸。
图6A(和图16A)是示出在定位步骤之后且在第一密封步骤之前的部件的布置的横截面图。将聚合物条带4b设置在柔性膜24上并与其直接接触。将针7的阵列6设置在聚合物条带4b上并与其直接接触。将聚合物条带4a设置在针7的阵列6上并与其直接接触。将柔性膜22设置在聚合物条带4a上并与其直接接触。
5.密封
所述方法包括第一次在第一密封条件下将CPE 2密封在两个柔性膜22、24之间。第一密封程序在CPE2与每个柔性膜22、24之间形成气密密封。
第一密封可以是超声密封程序、热密封程序及其组合。
在一个实施例中，第一密封是热密封程序。如本文所使用的，术语“热密封”是将两个或更多个聚合物材料的膜放置在相对的热密封条之间，热密封条朝向彼此移动，将膜夹在中间，以将热和压力施加到膜上使得膜的相对的内表面(密封层)接触、熔化并且形成热密封或焊接以将膜彼此附接。热密封包括合适的结构和机构，以使密封条彼此朝向和远离，从而进行热密封过程。
第一密封在第一密封条件下进行。第一密封条件足以：(i)将聚合物材料4a熔合到聚合物材料4b，和(ii)形成该熔合结构到柔性膜22和柔性膜24的气密密封。
在一个实施例中，第一热密封条件包括热密封温度，其(1)大于聚合物条带4a、4b中的聚合物材料的熔融温度Tm，并且(2)小于柔性膜22、24的密封层的热密封起始温度。另外，第一密封利用足以迫使条带4a、4b的聚合物材料进入针7之间的间隙S的密封压力。在第一次密封期间，条带4a、4b的聚合物材料是可流动的并且熔合在一起以形成基体18。基体18是来自条带4a、4b的聚合物材料的熔合物。
图7A和图17A各自是在完成第一密封步骤之后的CPE 2和柔性膜22、24的横截面图。将用于条带4a、4b的聚合物材料熔合为基体18。基体18完全围绕并包封针7。将基体18热密封到或以其它方式焊接到柔性膜22和柔性膜24。
在一个实施例中，聚合物条带4a、4b可以在将CPE 2密封在柔性膜之间之前彼此密封。聚合物条带4a、4b各自可以包括具有(i)与针7接触的较低Tm的内层和(ii)用于与袋柔性膜密封的较高Tm的外层的多层。以这种方式，通道20可以在将CPE 2放置在两个柔性膜之间之前预成形(预成形的条带)。然后可以将该预成形的条带移动到位置，以使用高于柔性膜的密封剂层中的聚合物材料的熔融温度的温度将其密封到袋中。针7保持在CPE 2中直到将CPE 2热密封到袋中为止。随后在进行袋外围密封之前去除针7。
6.去除阵列
所述方法包括从基体中去除针阵列以形成原位微毛细管条带。
在一个实施例中，使基体18冷却，随后将阵列6从基体中拉出或以其它方式取出，如图8和图18中的箭头B所示。在完成第一密封步骤之后，去除步骤可以进行0.1秒至多达约1分钟。
去除步骤包括抓握支撑构件8，并且取出或者以其它方式拉出(如图8和图18中的箭头B所示)支撑构件8离开基体18，从而从基体18分离或者以其它方式去除针7。针7的去除形成原位微毛细管条带10。原位微毛细管条带10包括在针7从基体18出来时形成的空隙12。空隙12形成如图9B和图18A所示的通道20。申请人发现，针7的去除不会损坏袋并且产生完整的和良好成形的通道20，当去除针7时通道20保持其形状和结构。
在一个实施例中，去除步骤包括一次按顺序去除一个针以允许较低的拔出力。
在一个实施例中，通道20的直径是D(与针7的直径相同的直径D)，如图9B所示；并且通道20之间的间隔是S(相同的长度S，针7之间的距离)。
原位微毛细管条带10由基体18和多个通道20构成。将一个或多个通道20设置在基体18中。如图9B和图18A所示，通道20并排布置并从原位微毛细管条带10的第一端14延伸到第二端16。通道20的数量可根据需要变化。每个通道20具有对应于形成通道的针7的横截面形状的横截面形状。
如图9A所示，原位微毛细管条带10具有厚度T和宽度Ws。在一个实施例中，厚度T为50μm、或60μm、或70μm、或80μm、或90μm、或100μm至200μm、或500μm、或1000μm、或1500μm、或2000μm。
在一个实施例中，通道20的直径D为厚度T的20％、或30％至40％、或50％、或60％、或70％、或80％、或90％、或95％。
在一个实施例中，原位微毛细管条带的厚度T为200μm至800μm。
在一个实施例中，通道20的直径D为200μm到500μm；基体18的间距S为500μm至1500μm；并且原位毛细管条带10的厚度T为200μm至600μm，宽度Ws为20mm至40mm。
7.第二密封
所述方法包括第二次在第二密封条件下沿着公共外围边缘的至少一部分密封外围密封件。第二密封件可以是超声密封程序、粘合剂密封程序、热密封程序及其组合。
在一个实施例中，第二密封是热密封程序。第二密封在第二密封条件下进行。第二密封条件包括(1)大于或等于基体18的聚合物材料的Tm的热密封温度，以及(2)塌陷或以其它方式压碎原位微毛细管条带10的通道20的一部分的密封压力。
在一个实施例中，第二密封是热密封程序并且包括沿着公共外围边缘26的至少一部分密封或以其它方式形成外围密封件44。所得外围密封件44包括密封的微毛细管段46a(图10至14)、46b(图19、图19A、图20)或46c(图14A)。第二密封在120℃至250℃的温度，20N/cm2至250N/cm2的密封压力和0.1秒(s)至2.0s或更长的停留时间下进行。
图10和图10A(和图19、图19A)示出了在完成第二密封步骤之后的第一膜(22)/条带(10)/第二膜(24)。在图10和图10A中，密封的微毛细管段46a包括原位微毛细管条带10的结构的变化，由此使基体18熔化并密封到柔性膜22、24中，并且将通道20压碎或以其它方式塌陷。在图19和图19A中，密封的微毛细管段46b是熔化的基体18，将其密封到柔性膜22、24中，并且将通道20压碎和塌陷，如针对密封的微毛细管段46a所描述的。以这种方式，密封的微毛细管段46a(和46b、46c)形成封闭且气密的密封。外围密封件44包括密封的微毛细管段46a、46b、46c，用于围绕膜22、24的外围的气密密封。
图8A示出了其中毛细管前体元件2a(CPE 2a)包括不平行(或发散的)针7a的阵列6a和支撑构件8a的实施例。第一密封步骤和第二密封如本文之前所公开的进行。针7a可以由类似弹簧的材料制成，以使得如果针7a是弯曲的，则针7a将拉出并且仍然保持针的原始形状。图8A示出了在完成第二密封步骤之后去除(箭头B)CPE 2a。
在一个实施例中，去除步骤包括一次按顺序去除一个针7a以允许较低的拔出力。
去除不形成密封的微毛细管段的部分的过量聚合物条带材料48(图8A、图10和图18)。
8.柔性袋
第二密封形成具有相应储存室52a、52b、52c的袋50a(图1至14)、袋50b(图19至21)和袋50c(图14A)。由于第一膜22和第二膜24是柔性的，所以每个袋50a、50b、50c也是柔性袋。
在一个实施例中，公共外围边缘26的一部分在第二密封步骤之后保持未密封。如图10和图11所示，该未密封的区域形成填充入口54。所述方法包括填充袋50a，在填充入口54处将液体56a(用于袋50a)填充到储存室52a中。袋50b可以用液体56b填充，并且袋50c可以以类似的方式用液体56c填充。合适的液体56a、56b、56c的非限制性实例包括流体食物(饮料、调味品、沙拉酱、可流动的食物)；液体或流体药物；水性植物营养物；家用和工业用清洁液；消毒剂；保湿剂；润滑油；表面处理流体如蜡乳液、抛光剂、地板和木材涂饰剂；个人护理液体(如油、乳霜、洗液、凝胶)；等。
在一个实施例中，所述方法包括在填充入口54处第三次密封填充入口54以形成外围密封件44。第三密封步骤形成封闭且填充的袋50a、50b、50c。在一个实施例中，第三密封程序是热密封程序并且利用热密封条件在填充入口44处形成气密密封。
第三密封可以是超声密封程序、粘合剂密封程序、热密封程序及其组合。
在一个实施例中，第三密封是热密封程序。用于第三密封程序的热密封条件可以与第一密封条件或第二热密封条件相同或不同。
9.分配
在一个实施例中，所述方法包括去除至少一部分密封的微毛细管段46a(对于袋50a)，一部分密封的微毛细管段46b(对于袋50b)或一部分密封的微毛细管段46c(对于袋50c)，以暴露通道20的外边缘。图13和图20示出了密封的微毛细管段46a(图13)和46b(图20)的相应部分的去除。去除可以手动进行或通过机器进行。在一个实施例中，去除步骤是手动地(通过手如通过撕裂)进行的，其中人用锋利的物体(如刀片、刀或剪刀58)切割密封的微毛细管段46a、46b，如图13和图20所示。
密封的微毛细管段46a、46b、46c的去除使原位微毛细管条带10的外边缘暴露于外部环境。一旦将密封的微毛细管段46a、46b、46c从其相应的袋50a、50b、50c去除，暴露的通道20就将储存室52a、52b、52c的内部与相应的袋50a、50b、50c的外部流体连通。
在一个实施例中，所述方法包括挤压储存室52a并分配液体56a的喷雾图案60a。通过调节施加在储存室52a上的挤压力的量可以有利地控制喷雾图案60a。以这种方式，柔性袋50a出乎意料地递送液体56a的受控的喷雾图案，而不需要硬质喷雾部件。喷雾图形60a可以通过CPE 2和所得原位微毛细管条带10的构造来设计。当与具有相对较大直径D的通道20相比时，具有相对较小直径D的通道20将分配液体56a的细喷雾。图14示出了将低粘度液体56a(如基于水的液体)分配为细的和受控的喷雾60a。
在一个实施例中，所述方法包括挤压袋50b的储存室52b并分配液体56b的图案60b，如图21所示。通过调节施加在储存室52b上的挤压力的量可以有利地控制喷雾图案60b。以这种方式，柔性袋50b出乎意料地递送液体56b的受控的施加，而不需要硬质喷雾部件。将通道20的直径D构造成使得喷雾图形60b递送或者以其它方式分配粘性液体56b(如高粘度液体、洗液或乳霜)到表面(如人的皮肤)上的平滑且均匀的施加，如图21所示。
在一个实施例中，所述方法包括挤压袋50c的储存室52c并分配液体56c的扇形喷雾图案60b，如图14A所示。如图8A所示，袋50c包括用非平行的针7a制成的原位微毛细管条带10a。通过调节施加在储存室52c上的挤压力的量可以有利地控制喷雾图案60c。以这种方式，柔性袋50c出乎意料地递送液体56c的受控的施加，而不需要硬质喷雾部件。例如，当与喷雾60a相比时，将非平行的通道20a构造成使得扇形喷雾图形60c递送分散的或者其它宽区域的喷雾图案。
本公开提供了另一种方法。在一个实施例中，提供了一种用于生产柔性袋的方法，并且包括将毛细管前体元件(CPE)放置在两个相对的柔性膜之间的边缘偏移距离处。相对的柔性膜限定了公共外围边缘。CPE包含夹在两个相对的聚合物条带之间的针阵列。所述方法包括将CPE的第一侧定位在公共外围边缘的第一侧，并且将CPE的第二侧定位在公共外围边缘的第二侧。所述方法包括第一次在第一密封条件下将(i)相对的聚合物条带彼此密封以形成基体，以及(ii)将基体密封到两个相对的柔性膜中。所述方法包括从基体中去除阵列以形成原位微毛细管条带。
10.边缘偏移距离
所述方法包括将CPE 102放置在两个相对的柔性膜122、124之间的边缘偏移距离处，如图22至31所示。CPE 102可以是如本文之前所述的任何毛细管前体元件。膜122、124可以是如本文之前所述的任何柔性膜。聚合物条带104a、104b可以是如本文之前所公开的任何聚合物条带。边缘偏移距离或EOD是从公共外围边缘126到柔性膜122、124的内部部分的长度。边缘偏移距离EOD可以为零、或大于零、或1毫米(mm)、或1.5mm、或2.0mm、或2.5mm、或3.0mm、或3.5mm至4.0mm、或4.5mm、或5.0mm、或6.0mm、或者7.0mm、或9.0mm、或10.0mm、或15.0mm、或20.0mm或30mm。
图22至27示出了一个实施例，其中将CPE 102的聚合物条带104a、104b放置在相对的柔性膜122、124之间的边缘偏移距离EOD处，并且柔性膜限定了公共外围边缘126。从角部136到外边缘140的距离是EOD，在图23、图25和图29中示出为长度EOD，并且其为0mm、或大于0mm、或1mm、或5mm、10mm、或15mm至20mm、或25mm至30mm。
将CPE 102的第一侧定位在公共外围边缘的第一侧，并且将CPE 102的第二侧定位在公共外围边缘的第二侧。公共外围边缘126限定了4边的多边形(矩形、正方形、菱形)。所述方法包括首先将CPE 102的第一侧128定位在4边的多边形的第一侧130上。所述方法包括其次将CPE 102的第二侧132定位在4边的多边形的相交的第二侧134上。如图22至25所示，4边的多边形的第二侧134与4边的多边形的第一侧130相交，交点为角部136。
聚合物条带104a、104b具有外边缘140和内边缘142。在一个实施例中，外边缘140在角部136处形成角度A，如图23至25所示。在另一个实施例中，角度A为45°。
图28至31示出了另一个实施例，其中将CPE 102放置在边缘偏移距离EOD处。从顶部公共外围边缘126到外边缘140，EOD可以为零、或大于零、或1毫米(mm)、或1.5mm、或2.0mm、或2.5mm、或3.0mm、或3.5mm至4.0mm、或4.5mm、或5.0mm、或6.0mm、或者7.0mm、或9.0mm、或10.0mm、或15.0mm、或20.0mm。
所述方法包括首先将CPE 102的第一侧128定位在4边的多边形的第一侧130上。所述方法包括其次将CPE 102的第二侧132定位在4边的多边形的平行的第二侧138上。如图28和图29所示，4边的多边形的第一侧130与4边的多边形的第二侧138平行并且不相交。
11.密封
所述方法包括第一次在第一密封条件下将CPE 102密封在两个柔性膜122、124之间。第一密封程序使聚合物条带104a、104b熔合以形成基体118，并且还在基体118与每个柔性膜122、124之间形成气密密封，如之前所讨论的。
如本文之前所公开的，第一密封可以是在第一密封条件下的任何第一密封程序。
所述方法包括从基体中去除针107的阵列106以形成原位微毛细管条带110。阵列106包括多个针107和支撑构件108。如之前所讨论的，阵列106的去除可以发生。如之前所公开的，去除步骤将针107从基体118中去除并且在原位微毛细管条带110的基体118中形成空隙112和通道120。
所述方法包括第二次在第二密封条件下沿着公共外围边缘126的至少一部分密封外围密封件144。所得外围密封件144包括图23至25的密封的微毛细管段146a(以及图29至31的密封的微毛细管段146b)。第二密封可以是如本文之前所公开的具有任何第二密封条件的任何第二密封程序。
在一个实施例中，所述方法包括使用第二密封形成具有相应储存室152a、152b和相应袋囊153a、153b的柔性袋150a或150b。原位微毛细管条带110将储存室与袋囊分开。
在一个实施例中，柔性袋包括在公共外围边缘126的未密封部分处的填充入口154。图24示出了通过填充入口154填充液体156a并进入储存室152a的过程。储存室152b(对于图29至31的柔性袋150b)可以以类似的方式用液体156b填充。
在一个实施例中，所述方法包括第三次密封填充入口154并形成封闭且填充的柔性袋。第三密封可以包括如本文之前所公开的任何第三密封程序。
去除不形成密封的微毛细管段的部分的过量聚合物条带材料148(图25)。
在一个实施例中，所述方法包括去除袋囊以暴露通道120的外边缘。一旦将袋囊从袋中去除，原位微毛细管条带110的暴露的通道120就将储存室的内部与袋的外部流体连通。
图23至27示出了一个实施例，其中袋150a包括角部袋囊153a。外围密封件144中的切口(或凹口)155a使得能够容易地去除角部袋囊153a。在一个实施例中，去除步骤包括用手从袋150a上撕下角部袋囊153a。
图29至31示出了另一个实施例，其中袋150b包括长袋囊153b。外围密封件144中的切口(或凹口)155b使得能够容易地去除长袋囊153b。在一个实施例中，所述方法包括用手从袋150b上撕下长袋囊153b。
或者，可以用锋利的物体如刀片、刀或剪刀完成袋囊(153a或153b)的去除。
一旦将袋囊从袋中去除，实施例就包括挤压储存室并通过通道从袋中分配液体。
所述方法包括挤压储存室以将液体通过暴露的通道120分配并离开袋。在一个实施例中，如图27所示，所述方法包括挤压储存室152a并从袋150a分配液体156a的喷雾图案160a。图27示出了将低粘度液体156a(如基于水的液体)分配为细的和受控的喷雾。如之前所讨论的，通过调节施加在储存室152a上的挤压力的量，可以有利地控制喷雾图案160a和喷雾流动强度。以这种方式，柔性袋150a出乎意料地并且有利地提供了可以完全通过手动操作的柔性袋和分配系统-即，手动去除角部袋囊153a以及手动控制(挤压)喷雾图案160a。
在一个实施例中，所述方法包括挤压袋150b的储存室152b并将粘性液体156b(如洗液或乳霜)的图案160b分配到表面(如人的皮肤)上，如图31所示。如之前所讨论的，通过调节施加在储存室152b上的挤压力的量，可以有利地控制图案160b和流动强度。以这种方式，柔性袋150b出乎意料地并且有利地提供了用于高粘度液体(洗液、乳霜、糊剂、凝胶)的柔性袋和分配系统，其可以完全通过手动操作-即，手动去除长袋153b，手动控制(挤压)喷雾图案160b)。
通过举例而非限制，提供了本公开的实例。
实例
在本实例中使用具有下表1所示结构的柔性多层膜。
1.多层膜
表1-柔性多层膜(膜1)的组成层压的多层膜
Figure BDA0001508244900000211
Figure BDA0001508244900000221
2.具有原位制造的微毛细管条带的柔性直立袋(实例1)
A.微毛细管1
通道(毛细管)通过使用设置在通过压缩成型预先制备的INFUSETM 9500的两个单层片材之间的硬化的不锈钢丝的平行阵列来产生。
INFUSETM 9500条带尺寸：约1cm×5cm
厚度(T)：0.22mm
不锈钢丝尺寸(D)：0.22mm
丝间隔(S)：0.44mm
针数量：17
B.微毛细管2
通道(毛细管)通过使用具有设置在通过压缩成型预先制备的INFUSETM9107(INFUSETM条带)的两个单层片材之间的非平行的(发散的)镍钛合金丝的阵列的CPE来产生。
INFUSETM 9107条带尺寸：约1cm×5cm
厚度(T)：300微米
不锈钢丝尺寸(D)：400微米
丝间隔(S)：在基部处为800微米
针数量：13
C.方法
1.毛细管前体元件包括放置在两个INFUSETM条带之间的具有不锈钢丝的阵列。丝可以相互平行。或者，丝相对于彼此发散或不平行。INFUSETM条带覆盖丝阵列的总宽度，在每侧具有约10mm的过量。INFUSETM条带不会覆盖丝的长度，在每侧留出约5mm的未经覆盖的丝。然后将毛细管前体元件放置在膜1的两个相对件之间。密封层彼此面对并且将两个膜1膜布置成形成公共外围边缘。将毛细管前体元件放置在配备有测量为6mm×150mm的经特氟龙涂覆的热密封条的Brugger HSG-C热封机中，并且在120℃下用900牛顿(N)的力(对应于100N/cm2的压力)第一次热密封1秒。第一密封过程导致两个INFUSETM条带完全熔合在钢丝周围，将钢丝完全包封并形成聚合物基体。第一密封同时将基体密封到袋的背膜和前膜上。
2.随后通过用手拉出从袋中取出钢丝阵列，露出连接包装内部的圆形通道阵列。可以容易地通过手动去除丝阵列而不会对袋或所形成的通道产生任何损坏。
3.通过还打开的相对角部用自来水将袋填充至最大袋体积的75％。
4.在配备有测量为6mm×150mm的经特氟龙涂覆的热密封条的相同Brugger HSG-C热封机中，在130℃和900N的密封力(对应于100N/cm2的压力)下，通过第二次热密封边缘来封闭经水填充的袋。第二个密封力足够高以使外围边缘的通道塌陷，并完全密封袋。在图12和图14示出了具有实例微毛细管1的完成的角部的经填充和密封的柔性袋，所述柔性袋示出安装有平行通道的原位微毛细管条带。
图8A示出了实例微毛细管2的角部，其示出了具有非平行的通道的原位微毛细管条带。
5.修剪在密封过程中从条带留下的过量材料以完成包装。
D.功能演示
使用常规剪刀将袋的角部切除以去除密封的微毛细管段，从而暴露通道的边缘。如图14(平行通道)和图14A(非平行通道)所示，用手轻轻地挤压袋并从袋中排出水的细喷雾。
具体地，本公开不限于本文所包含的实施例和说明，而是包括那些实施例的修改形式，所述修改形式包括实施例的部分和不同实施例的要素的组合，这些修改与以下权利要求书的范围一致。

Claims (15)

1.一种用于生产柔性袋的方法，包含：
将毛细管前体元件放置在两个相对的柔性膜之间，所述柔性膜限定公共外围边缘，所述毛细管前体元件包含夹在聚合物材料的两个相对的聚合物条带之间的针阵列；
将所述毛细管前体元件的第一侧定位在所述公共外围边缘的第一侧，并且将所述毛细管前体元件的第二侧定位在所述公共外围边缘的第二侧；
第一次在第一密封条件下(i)使所述相对的聚合物条带彼此密封以形成基体，以及(ii)使所述基体与所述两个相对的柔性膜密封；以及
从所述基体中去除所述针阵列以形成原位微毛细管条带，所述原位微毛细管条带由聚合物材料的基体和完全设置在所述聚合物材料的基体中的多个通道构成。
2.根据权利要求1所述的方法，其包含第二次在第二密封条件下使沿着所述公共外围边缘的至少一部分的外围密封件发生密封，所述外围密封件包含密封的微毛细管段。
3.根据权利要求2所述的方法，包含使用第二密封件形成具有储存室的柔性袋。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述柔性袋包含位于所述公共外围边缘的未密封部分处的填充入口，所述方法包含用液体通过所述填充入口填充所述储存室。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述公共外围边缘限定4边多边形，所述方法包含首先将所述毛细管前体元件的所述第一侧定位在所述4边多边形的第一侧；以及
其次将所述毛细管前体元件的所述第二侧定位在所述4边多边形的相交侧。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述公共外围边缘限定4边多边形，所述方法包含首先将所述毛细管前体元件的所述第一侧定位在所述4边多边形的第一侧；以及
其次将所述毛细管前体元件的所述第二侧定位在所述4边多边形的平行侧。
7.根据权利要求4所述的方法，其包含去除所述已密封微毛细管段的一部分；
使所述原位微毛细管条带中存在的通道的外边缘暴露；
挤压所述储存室；以及
使所述液体通过所述通道从所述柔性袋中分配。
8.一种用于生产柔性袋的方法，包含：
将毛细管前体元件放置在两个相对的柔性膜之间的边缘偏移距离处，所述柔性膜限定公共外围边缘，所述毛细管前体元件包括夹在聚合物材料的两个相对的聚合物条带之间的针阵列；
将所述毛细管前体元件的第一侧定位在所述公共外围边缘的第一侧，并且将所述毛细管前体元件的第二侧定位在所述公共外围边缘的第二侧；
第一次在第一密封条件下(i)使所述相对的聚合物条带彼此密封以形成基体，以及(ii)将所述基体与所述两个相对的柔性膜密封；以及
从所述基体中去除所述针阵列以形成原位微毛细管条带，所述原位微毛细管条带由聚合物材料的基体和完全设置在所述聚合物材料的基体中的多个通道构成。
9.根据权利要求8所述的方法，其包含第二次在第二密封条件下使沿着所述公共外围边缘的至少一部分的外围密封件发生密封，所述外围密封件包含密封的微毛细管段。
10.根据权利要求9所述的方法，其包含使用第二密封件形成具有储存室和袋囊的柔性袋。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述柔性袋包含位于所述公共外围边缘的未密封部分处的填充入口，所述方法包含用液体通过所述填充入口填充所述储存室。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述公共外围边缘限定4边多边形，所述方法包含首先将所述毛细管前体元件的所述第一侧定位在4边多边形的第一侧；以及
其次将所述毛细管前体元件的所述第二侧定位在所述4边多边形的相交侧。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述公共外围边缘限定4边多边形，所述方法包含首先将所述毛细管前体元件的所述第一侧定位在所述4边多边形的第一侧；以及
其次将所述毛细管前体元件的所述第二侧定位在所述4边多边形的平行侧。
14.根据权利要求11所述的方法，包含从所述袋中去除所述袋囊；
使所述原位微毛细管条带中存在的通道的外边缘暴露；
挤压所述储存室；以及
使所述液体通过所述通道从所述袋中分配。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述去除包含将所述袋囊从所述柔性袋中手动撕去。
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