CZ20013333A3 - Způsob výroby ve vodě rozpustného obalu - Google Patents

Description

Způsob výroby ve vodě rozpustného obalu

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu výroby za tepla tvářeného obalu typu, který zahrnuje kroky uložení první vrstvy tvářitelné fólie přes tvářecí lis mající dutinu, formování fólie do dutiny, čímž se vytvoří vybrání ve fólii, uložení směsi do takto vytvořeného vybrání, a utěsnění druhé vrstvy fólie přes vybrání pro uzavření obalu. Předkládaný vynález se týká zejména takovéhoto způsobu pro výrobu ve vodě rozpustného obalu obsahujícího detergentní směs.

Dosavadní stav techniky

Detergentní směsi pro automatické praní prádla jsou vytvářeny v mnoha podobách. Pravděpodobně nejvíce převažující podobou detergentního prostředku pro praní prádla je prací prášek nebo granule. Problém s použitím těchto forem detergentních prostředků je to, že produkt musí být dávkován do pračky takovým způsobem, aby byl detergentní prostředek rychle a úplně rozpuštěn v prací vodě pračky, aniž by se dostal v tuhé formě do kontaktu s prádlem. V této souvislosti již bylo navrženo mnoho zařízení, která se snaží překonat tento problém. Jedno takové zařízení, popsané v evropských patentech č. 0 343 070 a 0 343 069, uvádí použití ohebné látkové vložky, která drží částicový detergentní prostředek v pračce, látka vložky je propustná pro vodu tak, aby umožnila vodě vstupovat do vložky a odnášet detergentní prostředek ven z vložky skrz látkové stěny ve formě vodného roztoku. V nedávnější době byly navrženy jednotkové dávky detergentního prostředku ve formě lisovaných tablet z detergentního prášku. Problém, spojený s vytvořením detergentních tablet, spočívá v • ·

9

tom, že tablety musí být dostatečně pevné, aby vydržely skladování a transport, a přitom také dostatečně slabé, aby se rychle rozrušily a rozpustily v automatické pračce.

Dalším problémem je nutnost zabránit tomu, aby se tablety zachytávaly ve vstupním otvoru a mezi bubny běžných automatických praček. Ještě v nedávnější době byly tyto problémy řešeny prostřednictvím vytvoření detergentních tablet majících specifické chemické rozrušovací prostředky, které umožňují rychlé rozrušení tablet ve vodném prostředí automatické pračky, a prostřednictvím vytvoření volně přiléhajících sítových pytlíků, které pomáhají tabletě v rozrušování a brání tabletě v zachycení. Protože ale mnoho ze současných detergentních tablet obsahuje bělicí prostředky a jiné dráždivě substance, problém s manipulací s tabletami stále zůstává.

Vytvoření detergentních směsí ve fóliích, rozpustných ve vodě, je již určitou dobu známé. Většina z dokumentů, týkajících se tohoto subjektu, popisuje obaly z ve vodě rozpustné fólie, vytvořené s využitím postupu vertikálního vytvoření-naplnění-utěsnění (VFFS). Problém s obaly, vytvořenými s využitím tohoto VFFS postupu, spočívá v tom, že v důsledku omezení tohoto procesu mají výsledné obaly těsnění, která obsahují definované slabé body, kde se těsnění v rozích překrývají. To pak má za následek obaly, které se snadno naruší v důsledku nárazů utrpěných během transportu. Při pokusu překonat tyto problémy, spojené s takovýmito VFFS obaly, popisuje evropská patentová přihláška č. 0 608 910 za tepla tvářené, ve vodě rozpustné obaly pro pesticidní směsi shora zmiňovaného typu, přičemž tyto obaly obsahují těsnění, které nemá jakékoliv rohové průniky samo se sebou. Zatímco

ΦΦΦΦ φ · · ·φ • ΦΦΦ ·· φφ φ ·φφ ♦·· · ·φφφ φ φφφ φ φ φ φ φ φφ φ · φ · φ φφ ♦♦·· ·· φφφ φφφ φφ φφφ uvedená přihláška poskytuje určité řešení pro problém se slabými těsněními, tváření za tepla ve vodě rozpustných obalů má za následek vytvořené obaly mající jiná slabá místa. Navíc balení a transport takovýchto obalů vystavuje tyto vytvořené obaly značným nárazovým silám.

Cílem předkládaného vynálezu je tedy překonat alespoň některé ze shora, uváděných nevýhod.

Podstata vynálezu

Podle předkládaného vynálezu je tedy navržen způsob výroby za tepla tvářeného obalu shora zmiňovaného typu, přičemž podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že fólie se zahřeje topnou deskou, mající alespoň jednu konkávní prohlubeň, která při použití leží přes uvedenou alespoň jednu dutinu, přičemž krok ohřevu zahrnuje krok uvedení fólie do bezprostředního kontaktu s uvedenou jednou nebo každou prohlubní. Použití topné desky, mající jednu nebo více konkávních prohlubní, zlepšuje jednotnost za tepla tvářené fólie, což má za následek obal mající jednotnější tloušťku a tudíž méně slabých míst.

V jednom provedení předkládaného vynálezu se bezprostřední kontakt mezi fólií a konkávní prohlubní dosahuje prostřednictvím vytvoření podtlaku mezi prohlubní a fólií. V této souvislosti prohlubeň může obsahovat otvor nebo otvory, prostřednictvím kterých může být vytvářen podtlak. Alternativně může topná deska zahrnovat porézní materiál. Když je tímto způsobem vytvořen podtlak, měl by takový podtlak v ideálním případě zahrnovat tlak až 1 Bar, přičemž výhodně by měl být menší než 0,6 Bar, například přibližně 0,3 Bar. V alternativním provedení předkládaného vynálezu je fólie tlačena do bezprostředního kontaktu s konkávní prohlubní prostřednictvím vhánění vzduchu pro ní. Obvykle bude tlak vháněného vzduchu menší než 5 Bar, výhodně menší než 3 Bar. Topná deska má výhodně teplotu v rozsahu od 100 do 135 °C, a v ideálním případě je její teplota přibližně 120 až 130 °C. Přestože doba kontaktu fólie s topnou deskou závisí ve velkém rozsahu na typu použité fólie a na teplotě topné · desky, tato doba kontaktu mezi fólií a topnou deskou by měla být v rozsahu od 0,1 do 5 sekund, výhodně od 0,5 do 1 sekundy, přičemž v ideálním případě je přibližně 700 milisekund.

Ve zvláště výhodném provedení předkládaného vynálezu je uvedená alespoň jedna konkávní prohlubeň kruhová. V takovém případě je výhodné, když poměr průměru prohlubně k velikosti hloubky prohlubně je mezi 4:1 a 50:1, obvykle mezi 5:1 a 40:1, výhodně mezi 7:1 a 30:1, v ideálním případě mezi 8:1 a 20:1. V nejvýhodnějším provedení vynálezu je uvedený poměr přibližně 10:1. V provedení podle předkládaného vynálezu, které bude podrobněji popisováno níže, je tedy konkávní prohlubeň kruhová s průměrem přibližně 50 mm a s hloubkou přibližně 5 mm.

V ideálním případě má konkávní prohlubeň zakřivenou hranu. Výhodně má prohlubeň dno mající poloměr zakřivení, přičemž poměr poloměru zakřivení dna ku poloměru zakřivení hrany je výhodně mezi 5:1 a 1:1 a zvláště výhodně je přibližně 2:1. Obvykle jedna deska může mít množství konkávních prohlubní, které ve většině případů bude odpovídat stejnému počtu dutin v tvářecím lisu.

V jednom provedení předkládaného vynálezu je fólií ve vodě rozpustná fólie. V ideálním případě obal obsahuje

• · · • 9 • ·· kapalinu, gel nebo jiný typ tekoucí směsi. Výhodně kapalina zahrnuje detergentní prostředek nebo jakýkoliv jiný typ aktivního činidla používaného při automatickém praní prádla nebo mytí nádobí. V dalším provedení předkládaného vynálezu obal obsahuje směs koupelového nebo sprchového gelu nebo jakoukoliv jinou směs pro osobní péči.

Předkládaný vynález se rovněž týká topné desky pro za tepla tvářenou fólii, přičemž tato deska zahrnuje alespoň jednu konkávní prohlubeň. Konkávní prohlubně mohou zahrnovat kterýkoliv ze znaků, popisovaných výše, včetně znaků týkajících se poloměrů zakřivení dna a hrany takové prohlubně.

Předkládaný vynález bude možné lépe pochopit z následujícího popisu jeho příkladného provedení ve spojení s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na vykresec

Obr.l znázorňuje pohled v řezu, ilustrující části tvářecího lisu a topné desky pro způsob podle vynálezu; a

Obr. 2 znázorňuje detailní pohled v řezu na konkávní prohlubeň použitou ve způsobu podle předkládaného vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

V tomto příkladu je popsán proces tváření za tepla, ve kterém se z vrstvy z ve vodě rozpustného materiálu vytvoří množství obalů, přičemž vrstva je tvořena zejména fólií z polyvinylalkoholu, dodanou firmou Chris Craft pod označením CC8534. V této souvislosti se vytvoří vybrání ve vrstvě s ··· · použitím tvářecího lisu majícího množství dutin s rozměry odpovídajícími obecně rozměrům obalů, které mají být vytvořeny. Dále se použije jedna topná deska pro předehřátí fólie před formováním fólie do všech dutin. Stejným způsobem se použije také jedna těsnící deska.

První vrstva fólie z polyvinylalkoholu je tažena přes tvářecí lis tak, že fólie je uložena přes množství tvářecích dutin v lisu. Každá dutina má obecně kupolovitý tvar mající kruhovou hranu, přičemž hrany dutin jsou navíc zakřiveny pro odstranění jakýchkoliv ostrých hran, které by mohly poškodit fólii během kroků tváření nebo utěsňování v procesu. Každá dutina navíc obsahuje zvýšenou dokola procházející přírubu. Aby se maximalizovala pevnost obalu, je fólie přiváděna do tvářecího lisu v nepomačkané formě a s minimálním pnutím.

V kroku tváření, a jak je patrné na obr. 1 a obr. 2, se fólie zahřeje na 125 °C po dobu přibližně 600 mikrosekund. Pro zahřátí fólie se použije topné desky jL, přičemž tato deska je umístěna tak, aby přiléhala k tvářecímu lisu 2. Deska obsahuje množství konkávních prohlubní 3. (z nichž je znázorněna pouze jedna), které odpovídají vybráním nebo dutinám 4. na tvářecím lisu 2,. Každá konkávní prohlubeň je obecně kruhová a má průměr přibližně 50 mm a hloubku přibližně 5 mm. Hrana 5 prohlubně 3. je zakřivena, přičemž zakřivené je rovněž dno 6. a přičemž poloměr zakřivení dna je přibližně 50 mm a poloměr zakřivení hrany je přibližně 30 mm. Během tohoto kroku předehřátí je podtlak aplikován skrz předehřívací desku pro zajištění těsného bezprostředního kontaktu mezi fólií a předehřívací deskou 1, tento bezprostřední kontakt přitom zajišťuje, že fólie se zahřeje rovnoměrně a jednotně (velikost podtlaku je závislá na ···« « · · · ·

99 ·« ··

9«

9999 999

9

9 podmínkách tvářeni za tepla a na typu použité fólie, v předkládaných souvislostech byl ale jako výhodný podtlak zjištěn podtlak menší než 0,6 Bar). Ne-jednotné prohřátí má za následek, že vytvořený obal má slabší místa. Jako alternativu, nebo navíc, k podtlaku je možné vhánět vzduch proti fólii pro její přitlačení do bezprostředního kontaktu s předehřívací deskou. V takových případech by vzduch měl být vháněn s tlakem menším než 3 Bar.

Po kroku předehřívání se za tepla tvářená fólie tvaruje do dutin v lisu prostřednictvím aplikace podtlaku skrz stěny dutiny a prostřednictvím vhánění vzduchu skrz prohlubně. Tento podtlak se udržuje alespoň do té doby, než jsou obaly utěsněny. Jakmile jsou vybrání vytvořena a držena v poloze prostřednictvím podtlaku, přidá se do každého z vybrání směs, v tomto případě kapalný detergentní prostředek. Potom se nasuperponuje druhá vrstva fólie z polyvinylalkoholu na první vrstvu, přičemž překrývá naplněná vybrání, a teplem se k ní utěsní s použitím těsnící topné desky. V tomto případě teplem těsnící deska má množství prstencových výstupků odpovídajících zvýšeným přírubám na tvářecím lisu. Teplem těsnící deska by ale rovněž mohla být obecně plochá.

Teplem těsnící deska pracuje při teplotě od přibližně

140 do 180 °C a dotýká se fólií po dobu 1 až 2 sekund a se silou 8 až 30 kg/cm², výhodně 10 až 20 kg/cm². Zvýšené příruby, dokola procházející kolem každé dutiny, zajišťují, že fólie jsou utěsněny dohromady podél příruby pro vytvoření kontinuálního těsnění. Zakřivená hrana každé dutiny je alespoň částečně tvořena prostřednictvím pružně deformovatelného materiálu, jako je například silikonová pryž. To má za následek zmenšenou sílu, která je aplikována na vnitřní hraně těsnící příruby, pro vyloučení poškození fólie teplem/tlakem.

Jakmile jsou utěsněny, jsou vytvořené obaly odděleny od pásu vrstvy folie s použitím řezacího prostředku. V této fázi je možné uvolnit podtlak aplikovaný na lisu a vytlačit vytvořené obaly z tvářecího lisu. Tímto způsobem jsou vytvořeny, naplněny a utěsněny obaly, zatímco jsou usazeny v tvářecím lisu. Navíc mohou být rovněž řezány, zatímco se nacházejí v tvářecím lisu.

Během kroků tváření, plnění a těsnění v procesu je relativní vlhkost atmosféry řízena na přibližně 50% vlhkost. To se provádí pro udržení utěsňovacích vlastnosti fólie za tepla. Při zpracování tenčích fólií může být potřebné snížit relativní vlhkost pro zajištění, že fólie mají relativně nízký stupeň plastikace a jako takové mají sklon být tužší, což má za.následek snazší manipulaci s nimi. Vlastní potřebná specifická relativní vlhkost atmosféry se bude měnit podlé teploty prostředí a podle typu použité fólie, pro teploty v oblasti kolem 20 °C by ale relativní vlhkost měla být v oblasti 30 až 50 % v závislosti na tloušťce a elasticitě fólie.

Předkládaný vynález není omezen na provedení popsaná ve výše uvedeném popisu, která mohou být měněna jako co do konstrukce tak i co do detailů způsobových kroků, aniž by přitom byla opuštěna podstata vynálezu.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby za tepla tvářeného obalu, který zahrnuje kroky:

   uložení první vrstvy fólie přes tvářecí lis mající alespoň jednu dutinu;

   ohřevu fólie;

   formováni fólie do uvedené alespoň jedné dutiny, čímž se vytvoří alespoň jedno vybrání ve fólii;

   uložení směsi do uvedeného alespoň jednoho vytvořeného vybrání; a utěsnění druhé vrstvy fólie přes uvedené alespoň jedno vytvořené vybrání pro vytvoření alespoň jednoho uzavřeného obalu, vyznačující se tím, že fólie se zahřeje topnou deskou, mající alespoň jednu konkávní prohlubeň, která při použití leží přes uvedenou alespoň jednu dutinu, přičemž krok ohřevu zahrnuje krok uvedení fólie do bezprostředního kontaktu s uvedenou jednou nebo každou prohlubní.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že konkávní prohlubeň je obecně kruhová.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že poměr průměru prohlubně ku hloubce prohlubně je v rozmezí mezi 4:1 a 50:1.
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že uvedený poměr je přibližně 10:1.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že hrana prohlubně je zakřivená, sražená nebo zkosená.

   ·· ♦ · • 4 ·· • · · • ···4 a· • 4 · 444
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že zakřivená hrana má poloměr zakřivení.
7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že dno prohlubně má poloměr zakřivení, přičemž poměr poloměru zakřivení dna ku poloměru zakřivení hrany je v rozmezí mezi 5:1 a 1:1.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený poměr je přibližně 2:1.
9. 9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že fólie se uvede do bezprostředního kontaktu s prohlubní prostřednictvím sání nebo vyfukování fólie.
10. 10. Obal vytvořený způsobem podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9.