CN111630144B - 用于制备单位剂量制品的方法 - Google Patents

Abstract

用于形成物体的方法包括以下步骤：由一股或多股可熔性材料形成非织造垫，并且随后由该非织造垫形成离散单元，在该非织造垫中，所形成的离散单元的表面的各部分被局部地致密。

Description

用于制备单位剂量制品的方法

技术领域

本发明涉及用于制造离散制品的方法。本发明尤其涉及用于制造单位剂量消费产品制品的方法。

背景技术

单一用途或单位剂量消费品是本领域已知的。单一用途的制品诸如衣物洗涤荚包、自动盘碟洗涤机荚包、用于衣物烘干机用途的织物软化剂片各自为人们所熟知的离散的单份食物。用于制造此类制品的各种方法是已知的，并且与制品本身的结构密切相关。包含膜或幅材的单位剂量制品可使用幅材处理方法来制造。荚包(包封在可溶性膜中的活性化学物质)可通过形成膜腔，填充腔并用附加膜部分密封腔来形成。一些单位剂量物品可包括填充的刚性壳，其中填充物不同于壳，并且此形成可通过各种已知的方式实现。具有基本上均匀的组成却受益于壳和芯结构的单位剂量可实现独特的消费者有益效果。所需要的是一种用于制造离散制品的方法，所述离散制品具有此类均匀的组成以及壳和芯结构。

发明内容

在一个实施方案中，本发明公开了一种用于形成物体的方法，该方法包括以下步骤：由一股或多股可熔性材料形成非织造垫，并且随后由该非织造垫形成离散单元，在该非织造垫中，所形成的离散单元的表面的各部分被局部地致密。

具体实施方式

如本文所用，术语：“局部地致密”是指尽管各材料之间具有其他相似性，但所提及的部分或元件具有比邻近所提及的部分的材料中的至少一些更大的密度。用于包括参考部分和相邻部分的材料密度的量度将展示密度梯度，其中参考部分具有更大的密度。

如本文所用，术语：“可熔性”是指如下材料，该材料具有相变温度，使得在处于或接近相变温度时，随着持续向材料输入能量以及温度升高，材料从固体转变成半固体，然后转变成液体，并且材料在作用于其上时变得易于变形和流动，而在低于相变温度时，材料为固体并处于玻璃态、结晶态或半结晶态，并且在作用于其上时不经受变形和流动。

在一个实施方案中，一种用于形成物体的方法包括以下步骤：提供可熔性材料的半固体股线；形成非织造垫，该非织造垫包含可熔性材料的股线；以及形成非织造垫的离散单元，其中该离散单元的表面包括局部致密的部分。

如本文所用，术语“一股线”和“多股线”可互换使用，是指用于制造所述制品的各个材料。制品可通过适当地操纵单股材料或由多股材料形成。在本说明书的任何特定部分中使用的一股线或多股线不应理解为限制本说明书或本发明关于所用股线数目的那部分。

可熔性材料可包括蜡、热塑性淀粉或基于烃的热塑性材料和聚合物。股线材料可为水溶性的。可将材料加热超过材料的相变温度，并且拉伸或另外挤出成材料的一个或多个股线。可将材料的股线保持处于或高于相变温度，或者冷却并随后重新加热至处于或高于相变温度的温度以使得股线成为半固态。在一个实施方案中，股线包含具有介于约0.3和约2毫米之间的直径的长丝。在一个实施方案中，股线包含具有介于约0.4和约1.5毫米之间的直径的长丝。在一个实施方案中，股线包含具有介于约0.5和约1毫米之间的直径的长丝。在另一个实施方案中，股线包含具有介于约1和约2毫米之间的直径的长丝。

示例性可熔性材料包括：金属、基于烃的热塑性树脂诸如聚乙烯、聚丙烯、聚乙二醇、蜡、表面活性剂、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酯、脂肪、食物(巧克力)。

蜡可包括包含氢、氧和碳的化合物，并且可来源于动物、植物或石油源。在一个实施方案中，蜡可包含约15至约50个碳原子。它们可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的以及它们的组合。蜡可包含一个或多个官能团，诸如羟基、羧酸酯、羧基、酯、乙氧基、醚、缩醛、醛、乙氧基和酮。蜡的示例包括蜂蜡、中国蜡、羊毛脂蜡、紫胶蜡、鲸蜡、杨梅蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡、蓖麻蜡、茅草蜡、日本蜡、小冠巴西棕蜡、米糠蜡、大豆蜡、牛脂树蜡、纯地蜡、褐煤蜡、地蜡、泥煤蜡、褐煤蜡、石蜡、微晶蜡、肉豆蔻酸、硬脂酸、异硬脂酸、鲸醋硬脂酸、十二烷酸、亚油酸、油酸、棕榈酸、月桂酸、鲸蜡醇、硬脂醇、山嵛醇、月桂醇、肉豆蔻醇、异硬脂醇、花生醇和乙氧基化脂肪醇。在一个实施方案中，可使用蜡的混合物。

可熔性材料包括包含约15至约50个碳原子、氢和至少一个除氧之外的杂原子的分子或分子的混合物。烃链可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的以及它们的混合物。可熔性分子的示例可包括单尾、双尾或三尾表面活性剂、双子表面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和乙氧基化离子表面活性剂。优选的阳离子表面活性剂包括二(牛油基氧乙基)羟乙基甲基甲硫酸铵、二甲基双(硬脂酰基氧乙基)氯化铵、二甲基双(牛油基氧乙基)氯化铵、二甲基双(牛油基氧异丙基)甲硫酸铵。在一个实施方案中，可使用可熔性材料的混合物。

示例性热塑性聚合物包括：聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物诸如丁二醇乙烯醇共聚物(以Nichigo

购自Nippon Gohsei)和聚[(乙烯醇)-共-聚(乙二醇)](以

购自BASF)、聚环氧乙烷、聚乙二醇、聚乙二醇共聚物诸如聚[聚乙二醇-共-聚丙二醇-共-聚乙二醇]和聚[聚丙二醇-共-聚乙二醇-共-聚丙二醇(以

购自BASF)、聚(2-噁唑啉)和聚(2-乙基-2-噁唑啉)(以

购自Polymer ChemistryInnovations)。在一个方面，聚合物的重均分子量大于5,000g/mol，或约8,000g/mol至约5,000,000g/mol，或约10,000g/mol至约1,000,000g/mol。在一个实施方案中，可使用热塑性聚合物的混合物。

在一个实施方案中，半固体股线可包含两种或更多种蜡、热塑性淀粉、基于烃的热塑性材料和热塑性聚合物的混合物。

在一个实施方案中，半固体股线可包含可熔性材料和颗粒或填充材料的混合物。颗粒或填充材料可包括在可熔性材料的相变温度下不可熔融的材料。

颗粒和填料可为有机的、无机的或具有混合的无机/有机性质。合适的颗粒可选自：淀粉、树胶、多糖、蛋白质、氨基酸、水溶性聚合物、水可降解的聚合物、水不溶性聚合物、糖、糖醇、无机颗粒、有机盐、表面活性剂、脂族两亲物、以及它们的混合物。

淀粉可来源于玉米、小麦、马铃薯、稻、木薯和树薯粉。淀粉可以是未改性的、改性的或部分降解的。改性的淀粉可包括阳离子淀粉、羟乙基淀粉、羧甲基化淀粉、以及聚乳酸接枝淀粉和聚己内酯接枝淀粉。降解的淀粉可包括糊精和麦芽糖糊精，优选地具有30或更低的右旋糖当量。

树胶可从天然来源提取、从天然来源改性或发酵。来自树胶的合适的天然来源包括树木、植物、动物和种子。天然树胶的示例包括阿拉伯树胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、印度胶、纳米晶纤维素、果胶、角叉菜胶、琼脂、红藻胶、魔芋胶、明胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、塔拉胶、决明子胶、豆科灌木胶、罗望子胶、榅桲籽胶、亚麻籽胶、千叶籽胶(phyllium seed gum)、燕麦胶和微纤化纤维素。还可对树胶进行改性以产生碱纤维素、羧甲基纤维素的盐、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素和羟乙基纤维素。发酵胶的示例是黄原胶、葡聚糖和普鲁兰。

合适的水溶性聚合物可使用乙烯基加成反应或开环合成来合成。乙烯基加成聚合物的示例是聚乙烯醇、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯)甲基氯季铵盐、聚(丙烯酸2-二甲基氨基乙酯)甲基氯季铵盐、聚(烯丙胺)、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚[n-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺]、聚((3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵)、聚(n-(2-氨基乙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐量子化盐)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚乙烯吡咯烷酮、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚(苯乙烯磺酸)和聚(乙烯基磷酸)。开环合成聚合物的示例包括聚(2-噁唑啉)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)、聚乙烯亚胺、聚(马来酸酐)和聚天冬氨酸。水溶性共聚物，诸如聚(乙烯醇)-共-聚(乙二醇)(以

购自BASF)。

水可降解的聚合物通常在其主链中包含酯键，从而导致在水中水解。水可降解的聚合物的示例包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚琥珀酸丁二酯、聚己内酯、聚丁酸酯和聚(乙醇酸-共-乳酸)。

水不溶性聚合物的示例包括尼龙、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、乳胶和聚乙烯。乳胶可以是天然橡胶或合成橡胶。通常可用的合成乳胶包括丁腈橡胶、聚氯丁二烯、丁基橡胶、氟碳橡胶、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯橡胶以及它们的共混物。聚乙烯颗粒以商品名VELUSTROL购自Frankfurt am Main,Germany的HOECHST Aktiengesellschaft。

糖和糖醇的示例包括葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖和海藻糖。糖醇的示例包括赤藓糖醇、苏糖醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇、甘露醇、山梨糖醇、半乳糖醇、艾杜糖醇、倭勒米糖醇、海藻糖醇、肌醇、麦芽糖醇和乳糖醇。

无机颗粒的示例包括二氧化硅、热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、滑石粉、石墨、氧化铝、氧化铁、三氧化锑、铜、膨润土、锂皂石粘土、硅酸铝粘土、碳酸钙、氯化钠、氯化镁、氯化钙、四甲基氯化铵、氧化铝、二氧化钛、白垩、氢氧化钛、石膏粉和硫酸钠。

有机盐的示例包括氯化胆碱、甜菜碱、山梨酸和尿酸。

表面活性剂的示例可以是阳离子、阴离子、非离子或两性离子，并且包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、葡萄糖酰胺、十六烷基和三甲基溴化铵。

脂肪两亲物的示例是脂肪醇、烷氧基化脂肪醇、脂肪酚、烷氧基化脂肪酚、脂肪酰胺、烷氧基化脂肪酰胺、脂肪胺、脂肪烷基酰胺基烷基胺、脂肪烷氧基化胺、脂肪氨基甲酸酯、脂肪胺氧化物、脂肪酸、烷氧基化脂肪酸、脂肪二酯、脂肪脱水山梨糖醇酯、脂肪糖酯、甲基葡糖苷酯、脂肪乙二醇酯、甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯、聚甘油脂肪酯、烷基甘油基醚、丙二醇脂肪酸酯、胆固醇、神经酰胺、脂肪有机硅蜡、脂肪葡萄糖酰胺和磷脂。

可使用填料的混合物。这些混合物可以是两种或更多种类型的填料的物理共混物或者两种或更多种填料，它们熔融或溶解在一起以形成包含两种或更多种材料的单一填料。用于形成填料颗粒的合适方法包括用于产生粉末的任何典型方法，诸如磨削、研磨、喷雾干燥、辊干燥和造粒。

每个填料颗粒尺寸应小于半股线直径，更优选地小于半股线直径的0.5倍，并且更优选地小于半股线直径的0.1倍。D50粒度可通过下面方法测定。颗粒的D50可介于约0.1微米和约200微米之间，或者介于约0.2微米和约150微米之间，或者介于约0.5微米和约100微米之间。颗粒的大小可通过任何常用的用于分离或减小粒度的方法包括筛分、磨削、低温磨削和研磨来调节。在一个实施方案中，颗粒的形状为球形或椭球形。示例性填料颗粒的形状为球形。

颗粒的熔融温度必须大于半股线的熔融、加工和打印温度。颗粒的熔融温度可通过标准方法测定，包括差示扫描量热法或熔点装置。

在一个实施方案中，半固体股线还可包含增塑剂。增塑剂是可溶于半固体股线中以降低熔融粘度的小分子。增塑剂的非限制性示例包括水、重均分子量为1,000g/mol或更小的聚乙二醇、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇和甘油。

在一个实施方案中，半固体股线还可包含有益剂。有益剂可包括：香料、促香料(pro-perfumes)、助洗剂、重金属离子多价螯合剂、表面活性剂、织物软化剂、抗静电剂、有机硅(例如，硅油、阳离子有机硅、硅橡胶、高折射有机硅和有机硅树脂)、着色剂、颜料、厌恶剂诸如苦味剂、酶、辅酶、酶稳定剂、植物衍生物、植物提取物、草药、草本提取物、去头屑剂、消泡剂、口腔护理活性物质、个人保健活性物质、维生素、抗细菌剂、抗微生物剂、抗真菌剂、它们的衍生物、以及它们的混合物。有益剂可占半固体股线的约0.1至约50重量％，或约0.2至约30重量％，或约0.5至约10重量％。

在一个实施方案中，有益剂至少部分地被壁材料包围以产生微胶囊。在一个方面，微胶囊壁材料可包括：蜜胺、聚丙烯酰胺、有机硅、二氧化硅、聚苯乙烯、聚脲、聚氨酯、基于聚丙烯酸酯的材料、明胶、苯乙烯马来酸酐、聚酰胺、以及它们的混合物。在一个方面，所述蜜胺壁材料可包括与甲醛交联的蜜胺、与甲醛交联的蜜胺-二甲氧基乙醇、以及它们的混合物。在一个方面，所述聚苯乙烯壁材料可包括与二乙烯基苯交联的聚苯乙烯。在一个方面，所述聚脲壁材料可包括与甲醛交联的脲、与戊二醛交联的脲、以及它们的混合物。在一个方面，所述基于聚丙烯酸酯的材料可包括由甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸二甲基氨基甲酯形成的聚丙烯酸酯、由胺丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯与强酸形成的聚丙烯酸酯、由羧酸丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体与强碱形成的聚丙烯酸酯、由胺丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体与羧酸丙烯酸酯和/或羧酸甲基丙烯酸酯单体形成的聚丙烯酸酯、以及它们的混合物。在一个方面，香料微胶囊可涂覆有沉积助剂、阳离子聚合物、非离子聚合物、阴离子聚合物、或它们的混合物。合适的聚合物可选自聚乙烯甲醛、部分羟基化的聚乙烯甲醛、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、乙氧基化聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、以及它们的组合。在一个方面，可使用一种或多种类型的微胶囊，例如具有不同有益剂的两种类型微胶囊。

在一个实施方案中，有益剂为香料油，并且可包括选自以下的材料：3-(4-叔丁基苯基)-2-甲基丙醛、3-(4-叔丁基苯基)-丙醛、3-(4-异丙基苯基)-2-甲基丙醛、3-(3,4-亚甲基二氧苯基)-2-甲基丙醛、和2,6-二甲基-5-庚醛、突厥烯酮、6,7-二氢-1,1,2,3,3-五甲基-4(5H)-茚酮、甲基-7,3-二氢-2H-1,5-苯并二氧环丙-3-酮、2-[2-(4-甲基-3-环己烯基-1-基)丙基]环戊-2-酮、2-仲丁基环己酮、和β-二氢紫罗兰酮、里哪醇、乙基里哪醇、四氢里哪醇和二氢月桂烯醇。合适的香料材料可得自Mount Olive，New Jersey，USA的GivaudanCorp.，South Brunswick，New Jersey，USA的International Flavors&Fragrances Corp.或Naarden，Netherlands的Quest Corp.。在一个方面，有益剂是香料微胶囊。

在一个实施方案中，有益剂包封在壳中。在一个实施方案中，包封的有益剂为香料油，并且壳为聚合物。

在一个实施方案中，有益剂为有机硅。可用的有机硅可为包含任何有机硅的化合物。在一个实施方案中，有机硅聚合物选自环状有机硅、聚二甲基硅氧烷、氨基有机硅、阳离子有机硅、有机硅聚醚、有机硅树脂、有机硅氨基甲酸酯，以及它们的混合物。在一个实施方案中，有机硅为聚二烷基有机硅，或者聚二甲基有机硅(聚二甲基硅氧烷或“PDMS”)，或它们的衍生物。在另一个实施方案中，有机硅选自氨基官能化的有机硅、氨基-聚醚有机硅、烷氧基化的有机硅、阳离子有机硅、乙氧基化的有机硅、丙氧基化的有机硅、乙氧基化/丙氧基化的有机硅、季型有机硅、或它们的组合。

在一个实施方案中，有益剂为酶。合适的酶包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、木葡聚糖酶、果胶酸裂解酶、甘露聚糖酶、漂白酶、角质酶、以及它们的混合物。

在一个实施方案中，有益剂包含厌恶剂材料，诸如苦味剂材料或辛味剂材料，以阻止或防止例如儿童或动物摄取掺入厌恶剂材料的制品。苦味剂给添有其的组合物增添苦味。合适的苦味剂包括地那铵盐(例如，苯甲地那铵、地那铵糖精、氯化地那铵)、八乙酸蔗糖酯、奎宁、类黄酮(例如，槲皮素、柚皮素)和苦木苦味素(例如，苦木素、马钱子碱)。辛味剂在摄取时增添强烈的辣味，并且在局部施加于皮肤时增添灼热感。合适的辛味剂包括辣椒碱、胡椒碱、异硫氰酸烯丙酯和树脂毒素。适宜的掺入水平根据具体的苦味剂或辛味剂材料而变化。如技术人员所理解的，厌恶剂组分应以足够高以赋予令人不悦的味道或感觉，但足够低以避免来自厌恶剂本身的潜在毒性的水平掺入。苯甲地那铵在这方面是特别合适的，因为其苦味阈值显著低于其毒性阈值。

在一个实施方案中，有益剂为口腔护理活性物质。合适的口腔护理活性物质包括预防剂，包括但不限于：氟化钠、氟化亚锡、单氟磷酸钠；牙质超敏治疗剂，包括但不限于：硝酸钾、氯化锶和氟化亚锡；齿龈炎预防和治疗剂，包括但不限于氟化亚锡、三氯生、氯化十六烷基吡啶和氯己定；牙齿酸蚀防止剂，包括但不限于：氟化钠、氟化亚锡和多磷酸钠；牙周炎治疗剂，包括但不限于氯己定、四环素、多西环素和酮洛芬；口干改善剂，包括但不限于毛果芸香碱、墙草碱。

在一个实施方案中，有益剂为个人保健活性物质。合适的个人保健活性物质包括个人保健：冷和流感治疗，包括但不限于抗组胺药，诸如盐酸苯海拉明、琥珀酸多西拉敏、马来酸氯苯那敏、非索非那定、特非那定、西替利嗪减充血剂；诸如盐酸去氧肾上腺素、伪麻黄碱、羟甲唑啉、祛痰剂，诸如愈创甘油醚、镇咳剂；诸如氢溴酸右美沙芬、解热剂和镇痛剂，诸如对乙酰氨基酚、布洛芬、萘普生、阿司匹林。抗酸剂，包括但不限于酸减少剂，诸如氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸钙、碳酸氢钠、二甲基硅油；H2拮抗剂，诸如西咪替丁、雷尼替丁、法莫替丁；质子泵抑制剂，诸如奥美拉唑、泮托拉唑。止泻药，包括但不限于次水杨酸铋、洛哌丁胺。益生菌，包括但不限于婴儿双歧杆菌(bifidobacterium infantis)、嗜酸乳杆菌(lactobacillus acidophilus)。散装成形纤维，包括但不限于车前子。

材料垫可由来自单个喷嘴的单个股线或由多个股线形成，多个股线中每个股线由其自有喷嘴产生。如果布置多个股线，则不同的股线可由不同的材料制成，并且这些材料中的一些通常可彼此不相容，例如洗涤剂和漂白剂。在最终产品中，除了股线彼此接触的几个点之外，股线在空间上是物理分离的。因为这些股线是如此分离的，否则不相容的材料可共存于同一产品内而不会对彼此产生负面影响。当通过从单个喷嘴进料单个股线形成垫时，当喷嘴在不同时间进料不同材料时，情况同样如此。

可通过在沉积到目标表面上期间重叠股线，或通过晾干或水刺股线，或通过已知用于由股线制备非织造材料的其它方法，来使股线形成为材料垫。可加热目标表面以保持所设置的材料的股线处于或高于相变温度，并且将材料保持为半固体。在其中使材料冷却至固态的实施方案中，可使用受热表面或通过使用红外线或其他电磁辐射照射材料来重新加热材料。

当材料处于半固体状态并且由用于沉积股线的初始目标表面或后续支撑表面支撑时，可向材料施加压力，使得包括材料的外表面的股线部分可被压缩，并且材料的所述部分可被局部地致密。这可仅针对材料垫的外表面的一部分进行，或者可针对材料垫的整个外表面进行，以使整个外表面局部地致密并形成外壳，从而使垫成为由沉积股线构成的壳-芯结构。以此方式，结果是制品不牢固地由沉积股线构成，同时具有壳-芯结构，其中壳与芯的不同之处在于具有比制品的芯更大的密度。

在一个实施方案中，材料的大垫可由股线形成，在中间步骤中，可将大垫分段成离散部分，每个离散部分可随后使外表面的一部分局部地致密，从而得到具有壳-芯结构的制品。形成具有介于壳和芯之间的密度梯度的壳-芯结构以及由初始大垫形成离散制品可在单个步骤中实现，其中垫被切成离散部分，并且离散部分经受使外表面局部地致密的力。

制品的形成可以分批方式实现，其中将预定的垫部分设置在砧座上，然后使成形单元与所设置的垫接触，使得垫由于成形单元的构型包括具有切割部分和致密部分的接触轮廓，而同时被切成各部分并被压缩以形成局部致密的表面部分。成形单元轮廓的切割部分可被构造成使得当成形单元被移动至切割成形位置时，在切割部分和砧座之间存在零余隙，或存在破裂余隙，其中垫由于砧座和成形单元之间的余隙不足而被切成离散部分，而不需要砧座和成形单元之间的实际接触，这是因为股线在小间隙中破裂。

制品的形成可以连续方式实现，其中垫通过将来自一个或多个喷嘴的股线沉积在移动的目标表面上来连续形成，该移动的目标表面携带沉积的股线远离喷嘴并朝向成形元件。在该实施方案中，成形元件可包括旋转滚筒，其中切割和成形轮廓设置在滚筒的圆周上，并且滚筒被设置成横向于移动的目标表面并被设置成使得轮廓的切割部分和目标表面之间存在零间隙，或者使得成形单元和目标表面之间存在足够小的间隙，使得所形成的垫在穿过间隙时由于间隙中股线的余隙不足而被切成离散元件。

当单元形成时，由于股线的半固体性质，股线的各个部分可变得彼此熔合。在股线固化之后，各部分可保持熔合在一起。

在一个实施方案中，单元的连续形成可包括使所形成的垫在一对匹配的成形单元辊之间穿过。辊的组合在辊圆周中包括匹配的成形单元轮廓，使得穿过辊之间的间隙的垫被分成各个单位剂量部分，并且单位剂量部分的表面被局部地致密。在该实施方案中，垫可成形于上垫表面和下垫表面中的每一个上。将垫分成单位剂量部分，并且单位剂量部分表面的局部致密可通过使垫在单对匹配的成形单元辊之间穿过或通过顺序穿过(其中使垫在第一组辊之间穿过，其中两个操作中的一个操作发生，然后使部分成形的垫穿过用于其余成形操作的第二组辊)而发生。

在每个成形实施方案中，成形单元可通过在成形期间凹凸压印垫的表面来给所成形的单元赋予标记。在每个实施方案中，所成形的单元的形状可被构造为标记、几何形状、品牌标志、商标名称或其它可识别的形状。

在每个实施方案中，成形间隙可被构造成使得单位剂量元件在所有情况下均不完全分离。在这些实施方案中，所述方法可产生由可分离的单位剂量物品构成的多剂量物品。单位剂量物品以可分离的方式接合在一起以形成多剂量物品。所述多剂量物品包括介于各个单位剂量部分之间的穿孔或另外易碎的部分，从而允许使用者容易地将各个单位剂量部分与多剂量物品分离。在这些实施方案中，成形单元的成形轮廓的分离部分可被构造成在单位剂量部分之间产生穿孔分割部或在单位剂量部分之间减薄初始垫，以有利于使用者将单位剂量部分与多剂量部分分离。

在离散单元已形成并且外表面部分已被局部地致密之后，半固体股线材料可固化成完全固态以防止后续的单元形状变形。固化可通过用流体诸如空气或水来使单元冷却而主动地实现，或者固化可通过将最终单元保持在低于股线材料的相变温度的环境中来实现。对于一些材料，固化可通过将未固化材料暴露于适当的电磁辐射来实现，诸如可使用紫外线辐射来固化的热塑性树脂。

实施例：

在非限制性示例中，本发明的3D制品由挤出3D制品形成组合物制成。通过在玻璃广口瓶中混合3D制品形成组合物的所有成分(活性剂、辅助成分(如果有的话)和任选成分(如果有的话))来在环境温度下重量分析地制备成制品形成组合物。然后将广口瓶置于80℃的烘箱中直至各成分已熔融，并且然后用手搅拌/混合3D制品形成组合物以确保各成分充分共混在一起，例如均匀共混。然后将3D制品形成组合物准备用于制备成根据本发明的3D制品。

表1

将上表1的3D制品形成组合物加入到挤出系统。将3D制品形成组合物保持在55℃的温度下，并且加压至200PSI，并且通过0.7mm直径的喷嘴挤出到构建平台上，该构建平台被布置成与喷嘴相距40英寸的距离。将环境温度的冷却空气流引导至喷嘴的尖端。冷却空气流由具有10psi入口气压的两个相对的9英寸x0.002英寸气刀形成。在挤出期间随机移动构建平台，直到在构建平台上构建约1英寸厚的随机图案化3D垫层。然后将半球形金属模具按压到随机图案化的3D垫上，同时3D垫仍是温热的，以形成具有局部致密的外表面部分的微圆顶3D制品。然后一旦完全冷却，便将微圆顶3D制品从构建平台移除。

粒度分布方法

可使用激光散射粒度分布分析仪来确定粒度分布。Cilas(型号1180，购自CILAS,Orleans,France)为示例性激光散射粒度分布分析仪。在该方法中，使用Fraunhofer散射理论的原理来计算颗粒的大小和分布。结果以体积为基础显示。使用干燥模式将该方法的应用施加于D-甘露糖醇，同时施加500mb的压力以分散粉末，从而获得离散的粒度。对于D-甘露糖醇样品，来自该粒度分析的结果如下：D10＝19微米，D50＝87微米，D90＝235微米，平均直径＝107微米。

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以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

除非明确排除或以其它方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本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，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作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中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具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (19)

1.用于形成物体的方法，所述方法包括：

提供可熔性材料的半固体股线；

形成非织造垫，所述非织造垫包含所述可熔性材料的所述股线；以及

形成所述非织造垫的离散单元，其中所述离散单元包括局部致密的外表面部分，使得所述离散单元具有壳-芯结构，所述壳-芯结构具有在所述壳与所述芯之间的密度梯度，其中所述壳与所述芯的不同之处在于具有比所述离散单元 的所述芯更大的密度，

其中通过向所述离散单元的表面的一部分施加压缩力来使所述离散单元的所述表面的所述部分局部地致密，从而获得所述局部致密的外表面部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述股线具有介于0.3和2毫米之间的直径。

3.根据权利要求1所述的方法，包括使所述半固体股线固化。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述股线包含嵌入可熔性材料中的颗粒，并且其中所述颗粒包括：树胶、蛋白质、氨基酸、水溶性聚合物、水可降解的聚合物、水不溶性聚合物、糖、糖醇、无机颗粒、有机盐、表面活性剂、脂族两亲物以及它们的混合物。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述糖是淀粉。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述糖是多糖。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述可熔性材料是水溶性的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述股线的各部分是彼此熔合的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述股线包含填充材料，所述填充材料选自：树胶、蛋白质、氨基酸、水溶性聚合物、水可降解的聚合物、水不溶性聚合物、糖、糖醇、无机颗粒、表面活性剂、脂族两亲物以及它们的混合物，并且其中所述填充材料具有0.1微米至200微米的D50。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述糖是淀粉。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述填充材料具有0.2至150微米的D50。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述填充材料具有0.5至100微米的D50。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述股线包含至少一种有益剂。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述有益剂选自：香料、促香料、助洗剂、重金属离子多价螯合剂、表面活性剂、织物软化剂、抗静电剂、有机硅、着色剂、颜料、厌恶剂、酶、辅酶、酶稳定剂、植物提取物、草药、去头屑剂、消泡剂、口腔护理活性物质、个人保健活性物质、维生素、抗微生物剂、以及它们的混合物。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述植物提取物是草本提取物，并且所述抗微生物剂是抗细菌剂或抗真菌剂。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述股线包含至少一种厌恶剂和至少一种有益剂，所述至少一种有益剂选自：香料油、包封的香料油、助洗剂、表面活性剂、织物软化剂和硅油。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述股线包含：

填料颗粒，所述填料颗粒具有介于0.1微米和200微米之间的D50；

有益剂，所述有益剂选自：香料油、包封的香料油、助洗剂、表面活性剂、织物软化剂和硅油；以及

安全且有效量的厌恶剂。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述股线包含填料颗粒，所述填料颗粒具有介于0.2微米至150微米之间的D50。

19.根据权利要求中17所述的方法，其中所述股线包含填料颗粒，所述填料颗粒具有介于0.5微米和100微米之间的D50。