相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2015年1月14日提交的第14/596,984號美國專利申請的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,且其全部內(nèi)容明確地以引用方式并入本文。
本公開大體上涉及封裝,且更特定來說涉及用于單位劑量和多劑量清潔產(chǎn)品的封裝。
背景技術(shù):
單位劑量清潔產(chǎn)品由于其使用簡單以及能夠防止皮膚與刺激性清潔組合物接觸而是許多消費(fèi)者偏好的。單位劑量清潔產(chǎn)品通常包括可水溶的袋,所述袋填充有例如顆粒狀洗滌劑等清潔組合物。所述可水溶的袋由于與在清潔循環(huán)(例如,自動洗碗機(jī)清潔循環(huán))中使用的水接觸而溶解,且因此釋放其清潔組合物的劑量。所述可水溶的袋內(nèi)的清潔組合物的量是預(yù)先測量的,且通常對應(yīng)于單個清潔循環(huán)所需的量。因此,消費(fèi)者不需要在清潔循環(huán)之前測量清潔組合物的適當(dāng)量。
所述可水溶的袋的外壁通常是極薄的,且因此容易損壞。為了在使用之前保護(hù)所述可水溶的袋,通常將所述可水溶的袋封裝于保護(hù)性容器內(nèi)。一種常見類型的保護(hù)性容器是層壓障壁包。通常,將多個可水溶的袋不分離地裝填于所述層壓障壁包內(nèi)部。因此,如果可水溶的袋中的一個破裂,那么其泄漏的清潔組合物可能有損所述層壓障壁包內(nèi)部的其它可水溶的袋的完整性。而且,層壓障壁包往往是笨重的且難以堆疊,且因此需要大量的貨架空間。此外,層壓障壁包通常由屬于《用于指定塑料材料的標(biāo)準(zhǔn)分類系統(tǒng)(standardclassificationsystemforspecifyingplasticmaterials)》的第7類的材料制成,例如定向聚丙烯(opp)、雙軸定向聚丙烯(bopp)和/或聚乙烯(pe)。大體上,這些材料難以再循環(huán),且因此從環(huán)境角度來看是不合意的。
另一類型的保護(hù)性容器包括由相對剛性且防水的材料制成的第一和第二載體片材。第一載體片材包含多個凹陷部,其中定位有可水溶的袋,且第二載體片材密封到第一載體片材的上部表面以將每一可水溶的袋封閉于其對應(yīng)的凹陷部內(nèi)部。此類型的封裝防止損壞的可水溶的袋的泄漏內(nèi)含物影響容器內(nèi)部的其它可水溶的袋。而且,在貨架上堆疊此類型的容器可能比層壓障壁包更容易。
制造此容器的一種方法在第2004/0142131號美國專利申請公開案中描述。所述方法涉及同時(shí)熱成形第一可水溶的膜和第一載體片材以產(chǎn)生所述第一可水溶的膜中的多個內(nèi)部固持部以及所述第一載體片材中的多個凹陷部。同時(shí)熱成形第一可水溶的膜和第一載體片材的作用是第一可水溶的膜獲取對第一載體片材的臨時(shí)或永久親和力。因此,形成于第一可水溶的膜中的內(nèi)部固持部保持其形狀,且在用清潔組合物填充之前較不可能經(jīng)歷回縮。因此,在填充階段利用內(nèi)部固持部的完整體積是可能的。
在已經(jīng)用清潔組合物填充內(nèi)部固持部之后,圍繞內(nèi)部固持部的邊沿將第二可水溶的膜密封到第一可水溶的膜的上部表面。這產(chǎn)生多個可水溶的袋。通常,在具有等于或大體上等于大氣壓力的環(huán)境壓力的環(huán)境中將第一和第二膜密封在一起。因此,在密封過程期間以及之后,可水溶的袋內(nèi)部的壓力等于或大體上等于大氣壓力。因此,可水溶的袋當(dāng)放置于具有等于大氣壓力的環(huán)境壓力的環(huán)境中時(shí)不會經(jīng)歷凈外部壓縮力。
通常,清潔組合物松散地裝填于可水溶的袋內(nèi)。所述松散裝填與可水溶的袋的相對柔性外壁組合使得所述可水溶的袋在某種程度上較軟,且在一些情況下當(dāng)經(jīng)受輕度濫用時(shí)不能保持其形狀。以清潔組合物對可水溶的袋的不完全填充也會導(dǎo)致所述可水溶的袋變?yōu)橛醒诱剐?。雖然可水溶的袋可能由于同時(shí)熱成形而最初被吸引到剛性載體片材(如第2004/0142131號美國專利申請公開案中論述),但隨著時(shí)間過去,可水溶的袋與剛性載體片材之間的親和力可能失去。因此,到消費(fèi)者打開容器的時(shí)候,可水溶的袋可能不再符合剛性載體片材中的凹陷部的形狀。舉例來說,即使剛性載體片材中的凹陷部的拐角是尖銳且良好界定的,可水溶的袋的拐角也可能變成圓的。無法依賴于容器內(nèi)部的可水溶的袋周圍的氣氛來壓縮和維持可水溶的袋的形狀,因?yàn)槿缟纤觯伤艿拇膬?nèi)部與周圍氣氛之間通常不存在壓力差。
消費(fèi)者可能將可水溶的袋的柔軟和粘軟的感覺感知為指示低質(zhì)量或次等質(zhì)量。另外,可水溶的袋不能保持其形狀限制了它們在需要特定幾何形狀的應(yīng)用中的使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開的一個方面提供一種清潔產(chǎn)品的網(wǎng)狀物,其包含第一和第二載體片材以及多個袋。所述第一載體片材具有形成于其上部表面中的多個凹陷部。所述多個袋中的每一者安置于所述多個凹陷部中的對應(yīng)一者中且含有清潔組合物。所述第二載體片材密封到所述第一載體片材的所述上部表面且將所述多個袋封閉于其對應(yīng)凹陷部內(nèi)。所述多個袋中的每一者封閉第一內(nèi)部氣氛。第二內(nèi)部氣氛存在于所述第一載體片材與所述多個袋之間。所述第二內(nèi)部氣氛具有比所述第一內(nèi)部氣氛大的絕對壓力,使得所述多個袋以及所述多個袋中的所述清潔組合物的至少一部分通過所述第二內(nèi)部氣氛被壓縮到所述第一載體片材中的所述多個凹陷部中。
本公開的另一方面提供一種清潔產(chǎn)品,其包含第一和第二防水載體片材以及含有清潔組合物的可水溶的袋。所述第一防水載體片材具有形成于其上部表面中的凹陷部,且所述可水溶的袋安置于所述凹陷部中。所述第二防水載體片材圍繞所述凹陷部的邊沿密封到所述第一防水載體片材的所述上部表面。第一內(nèi)部氣氛封閉于所述可水溶的袋內(nèi)。第二內(nèi)部氣氛存在于所述第一防水載體片材與所述可水溶的袋之間。所述第二內(nèi)部氣氛具有比所述第一內(nèi)部氣氛大的絕對壓力,使得所述可水溶的袋以及所述清潔組合物的至少一部分通過所述第二內(nèi)部氣氛被壓縮到所述第一防水載體片材中的所述凹陷部中。
本公開的又一方面包含一種制作清潔產(chǎn)品的網(wǎng)狀物的方法。所述方法包含:(a)定位第一膜以覆蓋第一載體片材;(b)將所述第一膜和所述第一載體片材饋送到成形機(jī)的模具上,其中所述第一載體片材定位于所述模具與所述第一膜之間;(c)在所述模具上同時(shí)形成所述第一膜和所述載體片材以界定所述第一膜中的多個內(nèi)部固持部以及所述第一載體片材中與所述多個內(nèi)部固持部對應(yīng)的多個外部固持部;(d)以清潔組合物填充所述多個內(nèi)部固持部中的每一者;(e)定位第二膜以覆蓋所述第一膜;(f)排空所述第一膜與所述第二膜之間的空氣;(g)在所述多個固持部中的每一者的邊沿周圍密封所述第二膜以界定多個袋;(h)使所述多個袋暴露于大于所述多個袋中的每一者的內(nèi)部壓力的外部壓力,使得所述外部壓力將所述多個袋以及所述多個袋中的所述清潔組合物的至少一部分壓縮到所述第一載體片材中的所述多個外部固持部中;以及(i)將第二載體片材密封到所述第一載體片材以將所述多個袋封閉于其對應(yīng)外部固持部中。
附圖說明
圖1是根據(jù)本公開的原理構(gòu)造的清潔產(chǎn)品的網(wǎng)狀物的一個實(shí)施例的透視圖。
圖2是不具有袋的圖1的網(wǎng)狀物的第一和第二載體片材的組裝視圖。
圖3是圖1的沿著平面a-a的橫截面圖。
圖4是圖1的沿著平面b-b的橫截面圖。
圖5是根據(jù)本公開的原理制作清潔產(chǎn)品的網(wǎng)狀物的方法的一個實(shí)施例的示意性表示。
圖6是在切除第一和第二膜的過量部分以產(chǎn)生個別袋之前的清潔產(chǎn)品的網(wǎng)狀物的側(cè)視圖。
圖7圖示了根據(jù)本公開的原理構(gòu)造的清潔產(chǎn)品與常規(guī)清潔產(chǎn)品的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
本公開大體上涉及具有經(jīng)修改的內(nèi)部氣氛的清潔產(chǎn)品的網(wǎng)狀物的制造和配置??梢酝ㄟ^將第一可水溶的膜熱成形到第一防水載體片材,且隨后將第二可水溶的膜密封到第一可水溶的膜以界定多個可水溶的袋,來產(chǎn)生所述網(wǎng)狀物??梢詫⒌诙浪d體片材密封到第一防水載體片材的上部表面以將可水溶的袋覆蓋且封閉于第一防水載體片材中的相應(yīng)凹陷部內(nèi)。在第一和第二可水溶的膜的密封之前或之后,第一和第二可水溶的膜之間的空氣可以完全或部分地排空,使得所得的可水溶的袋具有的內(nèi)部氣氛的壓力低于所述可水溶的袋外部的氣氛。壓力差導(dǎo)致可水溶的袋以及其清潔組合物的至少一部分的壓縮。更特定來說,將可水溶的袋壓縮到第一防水載體片材中的其相應(yīng)凹陷部中,且從而符合其相應(yīng)凹陷部的內(nèi)部形狀。清潔組合物的壓縮可能使清潔組合物凝固,且從而對可水溶的袋賦予具有大體完整性和形式的相對固體結(jié)構(gòu)。因此,可使可水溶的袋具有較好地界定、更耐久、美學(xué)上令人愉悅和/或針對特定應(yīng)用定制的形狀。另外,可水溶的袋的排空可以增加當(dāng)暴露于水時(shí)它們?nèi)芙獾乃俣取?/p>
圖1圖示了清潔產(chǎn)品10的網(wǎng)狀物8的一個可能的實(shí)施例。網(wǎng)狀物8包含具有多個凹陷部26的第一載體片材20。凹陷部26各自可以通過在模具上熱成形第一載體片材20而產(chǎn)生,如下文更詳細(xì)論述。凹陷部26被配置成固持清潔組合物的一個或多個袋,且保護(hù)它們免受環(huán)境要素影響。凹陷部26中的每一者的深度可以等于或大體上等于將定位于凹陷部26內(nèi)的袋的高度。
圖2圖示了第一載體片材20可以具有矩形外部外圍邊緣,且示出了凹陷部26可以呈平行且對準(zhǔn)的行和列的圖案跨越載體片材20的上部表面28成陣列且形成于其中。凹陷部26可以各自具有方正的橫截面,這促進(jìn)了在熱成形期間凹陷部26從模具的釋放。用于凹陷部26的其它合適的橫截面形狀包含圓形、半圓形、矩形、多邊形等。在一個實(shí)施例中,第一載體片材20擁有圓形外部外圍邊緣,且凹陷部26以類似于餡餅的切片的徑向圖案布置。第一載體片材20的此配置可以促進(jìn)網(wǎng)狀物8在自動洗碗機(jī)的碗碟架或其它碗碟固持器中的放置。
第二載體片材30密封到第一載體片材20的上部表面28。第二載體片材30覆蓋凹陷部26中的每一者,且從而界定多個內(nèi)部腔32。如圖2中描繪,可將密封材料34的線施加于第一載體片材20的上部表面28以為第二載體片材30提供粘合,且抑制或防止環(huán)境要素(例如,水、水蒸氣、空氣等)進(jìn)入第一載體片材20與第二載體片材30之間的空間。
密封材料34的每一條線可以包圍凹陷部26中的對應(yīng)一者的邊沿,如圖2中所示。這允許在內(nèi)部腔32中的每一者中產(chǎn)生內(nèi)部氣氛,如下文更詳細(xì)論述。替代地,可以在第一載體片材20的外部外圍周圍形成密封材料34的單條線。在此實(shí)施例中,內(nèi)部腔32可以共享相同的內(nèi)部氣氛。
密封材料34的線可以由低粘性可剝離粘合劑(例如,可uv固化的丙烯酸低聚物)制成。在一個實(shí)施例中,可以省略密封材料34的線,且改為沿著對應(yīng)于圖2中圖示的密封材料34的線的位置的路徑焊接(例如,熱焊接、振動焊接、超聲焊接、溶劑焊接,或其任何組合)第一載體片材20和第二載體片材30。
參看圖2,可分別在第一載體片材20和第二載體片材30中形成弱化的撕裂線36、38。當(dāng)?shù)诙d體片材30被定位成與第一載體片材20重疊時(shí),弱化的撕裂線38中的每一者可以與弱化的撕裂線36中的對應(yīng)一者對準(zhǔn)。弱化的撕裂線36、38可以通過包含例如激光蝕刻和/或劃刻的任何合適方法形成。弱化的撕裂線36、38可以促進(jìn)清潔產(chǎn)品10從網(wǎng)狀物8的個別拆分。
如圖2中所示,弱化的撕裂線36可以將第一載體片材20劃分為多個外部固持部40,所述固持部各自具有其自身的由密封材料34的線包圍的凹陷部26。類似地,弱化的撕裂線38可以將第二載體片材30劃分為多個外部蓋42,所述蓋各自覆蓋外部固持部40中的對應(yīng)一者。由于弱化的撕裂線36、38接界于密封材料34的每一條線的外側(cè),因此沿著弱化的撕裂線36、38撕開網(wǎng)狀物8以從網(wǎng)狀物8移除清潔產(chǎn)品10中的一者不會有損其余清潔產(chǎn)品10的密封。
第一載體片材20和第二載體片材30優(yōu)選地由防水材料(例如,不可水溶的、疏水性材料,例如塑料)制成且優(yōu)選為剛性的。第一載體片材20和第二載體片材30的剛性可以允許網(wǎng)狀物8堆疊于多個其它網(wǎng)狀物8下方而不會經(jīng)歷大的變形。而且,第一載體片材20和第二載體片材30的剛性可以使得網(wǎng)狀物8能夠在架子(例如,自動洗碗機(jī)的碗碟架)中定向于直立配置中,而不會在其自身的重量下下垂。用于第一載體片材20和第二載體片材30的合適材料包含(但不限于)非晶聚合物(例如,苯乙烯和苯乙烯摻合物)和/或半結(jié)晶聚合物(例如,熱塑性聚酯和尼龍)。優(yōu)選地,第一載體片材20和第二載體片材30由可再循環(huán)的材料(例如,聚對苯二甲酸乙二酯(apet)、聚丙烯等)制成,使得安置第一載體片材20和第二載體片材30的環(huán)境影響得以減小。第一載體片材20和/或第二載體片材30的厚度可以在大約(例如,±10%)60到1000μm之間或170到750μm之間或者更小或更大的范圍內(nèi)。在一個實(shí)施例中,第一載體片材20和第二載體片材30各自由防水膜制成,其為170μm厚且包含非晶聚酯、apet。
參看圖3和4,多個袋50定位于第一載體片材20中的凹陷部26中。每一凹陷部26可以含有單個袋50或多個袋50。每一袋50可以由內(nèi)部固持部52和內(nèi)部蓋54形成。每一內(nèi)部固持部52的形狀可以大體上對應(yīng)于既定容納內(nèi)部固持部52的凹陷部26的形狀。內(nèi)部蓋54可以覆蓋且密封關(guān)閉內(nèi)部固持部52的開放端,使得在內(nèi)部蓋54與內(nèi)部固持部52之間界定內(nèi)部腔56。袋50的內(nèi)部腔56填充有至少一種清潔組合物70。另外,如下文進(jìn)一步論述,內(nèi)部腔56可以擁有的內(nèi)部氣氛的壓力低于袋50的外部周圍的氣氛。在一個實(shí)施例中,袋50的內(nèi)部氣氛可以是真空。
第一膜60可以用以制作內(nèi)部固持部52,且第二膜62可以用以制作內(nèi)部蓋54。第一膜60和第二膜62優(yōu)選地由可水溶的材料(例如,親水性材料)制成,且可以是柔性的或剛性的。所述可水溶的材料可以是冷水可溶的或熱水可溶的。冷水可溶的材料是在20℃或更低的水中可溶的材料,而熱水可溶的材料是在60°或更高的水中可溶的材料。也可使用在這些溫度之間可溶的材料。由冷水可溶的材料制成的袋50當(dāng)放置于20℃或更低的非攪動水中時(shí)可以在三分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)釋放清潔組合物70。由熱水可溶的材料制成的袋50當(dāng)放置于60°或更高的非攪動水中時(shí)可以在三分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)釋放清潔組合物70。
第一膜60和/或第二膜62可以是單層膜或多層層壓膜。此外,第一膜60和/或第二膜62可以帶有香味或顏色以獲得美學(xué)上令人愉悅的特性,或來自這些特征的任何組合。在一些實(shí)施例中,第一膜60和/或第二膜62可以是透明的或半透明的。在一些實(shí)施例中,第一膜60和第二膜62可以由不同的等級、厚度和/或材料制成。
用于第一膜60和第二膜62的優(yōu)選材料包含聚乙烯醇(pvoh)、例如纖維素醚等纖維素衍生物(例如,羥丙基甲基纖維素(hpmc))、聚乙交酯、聚乳酸和/或聚乳酸-聚乙交酯共聚物。pvoh可以是聚乙酸乙烯酯的部分或完全水解均聚物(例如,乙烯醇基團(tuán)和乙酸乙烯酯基團(tuán)的共聚物,或者全部乙烯醇基團(tuán))。另外,pvoh可以是部分或完全水解的經(jīng)改質(zhì)pvoh(例如包括例如馬來酸單甲酯鈉鹽或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉鹽等基團(tuán)的1到10摩爾%陰離子共聚物。舉例來說,pvoh可以在40到100%之間,或70到92%之間,或88到92%之間的范圍內(nèi)醇化或水解。在其中pvoh完全水解的一個實(shí)施例中,水解水平可以是99%或更高。已知水解程度影響pvoh開始溶解于水的溫度。88%水解對應(yīng)于在冷(例如,室溫)水中可溶的膜,而92%水解對應(yīng)于在暖水中可溶的膜。用于第一膜60和第二膜62的材料在各種實(shí)施例中還可以含有塑化劑和脫模劑,這可以促進(jìn)袋50的制造。用于第一膜60和第二膜62的材料可以通過包含例如擠壓、吹塑和/或鑄造的任何工藝來生產(chǎn)。所述材料可以是單定向、單軸定向或雙軸定向。如果層是定向的,那么它們通常具有相同的定向,但它們的定向平面可能不同。
第一膜60和/或第二膜62的厚度可以在大約(例如,±10%)20到500μm,或30到300μm,或35到200μm,或40到160μm之間,或40到150μm,或40到120μm之間的范圍內(nèi)。在一個實(shí)施例中,第一膜60和/或第二膜62可以由作為monosolm8630可得的pvoh膜制成,且可以具有大約(例如,±10%)75μm的厚度。
袋50中的每一者可以由內(nèi)壁劃分為多個腔室(未圖示),使得每一袋50可固持多個清潔組合物,且保持其分離。舉例來說,袋50中的一個或多個可以具有以粉末狀餐具洗滌劑填充的第一腔室以及以液體漂洗助劑填充的第二腔室。形成不同腔室的壁可以具有不同厚度,使得第一和第二腔室在不同時(shí)間釋放其相應(yīng)的清潔組合物。
清潔組合物70可以是既定在水性環(huán)境中釋放的任何組合物。清潔組合物70可以是餐具洗滌劑、洗衣精、水軟化劑、漂洗助劑、鹽、酶、漂白劑、漂白活化劑、表面清潔劑等。清潔組合物70可以具有消毒、抗菌或防腐性質(zhì)。清潔組合物70可以采取任何適當(dāng)形式,包含(但不限于)液體、凝膠、膏、固體、顆粒或粉末。在一個實(shí)施例中,清潔組合物70可以采取碎末的形式,其由在載劑中不可溶的顆粒的混合物(例如,含有可水溶的顆粒以及不能溶解所述可水溶的顆粒的甘油或丙二醇載劑的混合物)組成。
清潔組合物70可以由于填充過程而松散地裝填于袋50中。因此清潔組合物70的顆粒之間和/或清潔組合物70與內(nèi)部蓋54之間可以存在空的空間。為了減小或消除空的空間,袋50中的每一者可以完全或部分地排空,使得袋50中的每一者含有具有壓力p1的內(nèi)部氣氛80,所述壓力p1低于袋50外部的氣氛的壓力p2。所述外部氣氛可以對應(yīng)于至少在第二載體片材30與袋50之間的內(nèi)部氣氛82。在其中內(nèi)部腔32密封于彼此的所圖示實(shí)施例中,內(nèi)部腔32中的每一者可具有其自身的內(nèi)部氣氛82。
在一個實(shí)施例中,每一袋50的外壁可以抵靠第一載體片材20中的其相應(yīng)凹陷部26的內(nèi)壁齊平地且密封地按壓,其間無間隙,使得內(nèi)部氣氛82被限定于在袋50上方且在第二載體片材30下方的區(qū),且使得每一袋50與其相應(yīng)凹陷部26之間不存在內(nèi)部氣氛82。在此實(shí)施例中,內(nèi)部氣氛82將僅在向下方向上在袋50上推動且因此進(jìn)入凹陷部26。雖然圖3和4圖示了袋50中的每一者與其相應(yīng)凹陷部26的內(nèi)壁之間的小間隙,但實(shí)際上袋50中的每一者可以與其相應(yīng)凹陷部26的內(nèi)壁齊平,使得其間不存在空的空間。此布置可以得自在熱成形過程期間在第一膜60與第一載體片材20之間形成的自然親和力,此在下文更詳細(xì)論述。袋50與其相應(yīng)凹陷部26的內(nèi)壁之間不存在間隙可以有用于將內(nèi)部氣氛82限定于袋50上方的腔32的區(qū)。因此,內(nèi)部氣氛82可以對袋50的上部表面施加僅具有向下分量的力。在替代實(shí)施例中,可以允許氣氛82包圍袋50,使得壓力p2從袋50的所有側(cè)向內(nèi)推動。
如圖3和4中圖示,袋50中的每一者的內(nèi)部固持部52可以密封到其相應(yīng)外部固持部40的上部表面(即,第一載體片材20的上部表面28)且圍繞其相應(yīng)凹陷部26的邊沿密封。外部固持部40中的每一者可以具有外圍凸緣96,所述外圍凸緣在水平方向上且在第一載體片材20的上部表面28上方向外延伸遠(yuǎn)離外部固持器40的其余部分,以促進(jìn)密封的形成。所述密封可以幫助將內(nèi)部氣氛82限定于袋上方的腔32的區(qū),且因此在內(nèi)部氣氛于袋50與其相應(yīng)凹陷部26的內(nèi)壁之間的路徑上起作用時(shí)提供針對內(nèi)部氣氛82的額外保護(hù)。為了產(chǎn)生密封,可以在用第一膜60覆蓋上部表面28之前將密封材料90的線施加于第一載體片材20的上部表面28。線密封材料90可以與將內(nèi)部蓋54密封到其相應(yīng)內(nèi)部固持部52的密封材料92的線分離。密封材料90的每一條線可以由低粘性可剝離粘合劑(例如,可uv固化的丙烯酸低聚物)制成,從而允許消費(fèi)者將袋50從其外部固持部40移除而不會損壞袋50。在一個實(shí)施例中,可以省略密封材料90的線,且改為可沿著對應(yīng)于密封材料90的線的位置的路徑將每一內(nèi)部固持部52及其相應(yīng)外部固持部40焊接在一起(例如,熱焊接、振動焊接、超聲焊接、溶劑焊接,或其任何組合)。在此實(shí)施例中,也可以省略密封材料92的線,且用以焊接內(nèi)部固持部52和外部固持部50的相同焊接操作可以用于焊接內(nèi)部固持部52和內(nèi)部蓋54。
壓力p1與壓力p2之間的壓力差δp導(dǎo)致針對袋50中的每一者的外部施加的壓縮力。在其中將內(nèi)部氣氛82限定于袋50中的每一者周圍的區(qū)的實(shí)施例中,所述壓縮力可以將袋50向下推動到第一載體片材20中的其相應(yīng)凹陷部26中且將袋50固持于此位置。因此,袋50中的每一者的外部形狀可以符合且保持符合第一載體片材20中的其相應(yīng)凹陷部50的內(nèi)部形狀。這可以允許對袋50賦予具有許多詳細(xì)且精確的輪廓、拐角、凹槽等的復(fù)雜三維形狀。
由于袋50可以由相對柔性的材料制成,例如pvoh膜,因此所述壓縮力可能使袋50收縮,從而減小其內(nèi)部體積。因此,清潔組合物70的顆粒之間和/或清潔組合物70與內(nèi)部蓋54之間的空的空間可以大體上減小或消除??盏目臻g的減小可以增加袋50的總體剛性和/或硬度。袋50因此可能夠保持其三維幾何形狀(例如,立方體、直角棱柱、三角形棱柱形狀、圓錐體、球體、半球體等),無論是否存在第一載體片材20和第二載體片材30。袋50的較好界定的形狀和增加的硬度可以使袋50適合用于需要定制形狀的應(yīng)用(例如,具有獨(dú)特形狀的洗碗機(jī)洗滌劑托盤),且可以對消費(fèi)者更有吸引力,尤其是將硬度與優(yōu)良質(zhì)量相關(guān)聯(lián)的那些消費(fèi)者。
在一個實(shí)施例中,用以制作袋50的第一膜60和第二膜62可以大體上不透氧氣、氮?dú)狻⑺魵夂?或其它氣體。由此,袋50的滲透率可以低到足以確保在袋50儲存于第一載體片材20與第二載體片材30之間的同時(shí),壓力p1與壓力p2之間的壓力差δp保持恒定或大體上恒定。
從袋50排空空氣減小了以顆粒狀或粉末狀清潔組合物填充的袋50以及以液體或凝膠清潔組合物填充的袋50中的空的空間。雖然排空本身可能不會使液體或凝膠清潔組合物凝固,但排空消除了可能存在的氣穴和/或氣泡,且袋50內(nèi)部的空的空間的減小使得袋50將不太可能無法符合其相應(yīng)凹陷部26的內(nèi)部形狀。
應(yīng)理解,壓力p1、p2以及本文提到的任何其它壓力都是絕對壓力。絕對壓力是相對于絕對真空的零壓力而測量的。本文對大氣壓力的所有參考等于大約(例如,±10)101.3kpa。
在一個實(shí)施例中,袋50中的每一者的內(nèi)部氣氛80可以對應(yīng)于壓力p1等于或大體上等于零的真空;且第一載體片材20與第二載體片材30之間的內(nèi)部氣氛82的壓力p2可以等于或大體上等于大氣壓力。在此實(shí)施例中,壓力差δp將為大約(例如,±10)101.3kpa。產(chǎn)生具有低于大氣壓力的壓力p1的內(nèi)部氣氛80的一個益處在于,當(dāng)消費(fèi)者解封第一載體片材20和第二載體片材30且移除袋50時(shí),環(huán)境大氣壓力可以提供維持袋50的剛性的外部壓縮力。
在一些實(shí)施例中,袋50中的每一者的內(nèi)部氣氛80可以包括不同于空氣的氣態(tài)混合物。這可以通過以所述氣態(tài)混合物沖刷袋50的內(nèi)部腔56而實(shí)現(xiàn),如下文更詳細(xì)論述。在此實(shí)施例中,內(nèi)部氣氛80的壓力p1可以在零與大氣壓力之間。所述氣態(tài)混合物可以幫助在清潔組合物儲存于袋50內(nèi)部的同時(shí)保留清潔組合物70的化學(xué)特性,和/或促進(jìn)在清潔循環(huán)中在袋50的解體時(shí)的清潔功能(例如,所述氣態(tài)混合物可以提供漂洗助劑)。在一個實(shí)施例中,所述氣態(tài)混合物可以提供帶香味的氣味,這對消費(fèi)者是美學(xué)上令人愉悅的。
在本實(shí)施例中,清潔產(chǎn)品10中的每一者由袋50中的一者、外部固持部40中的一者以及外部蓋42中的一者的組合界定。在另一實(shí)施例中,外部固持部40中的每一者可以擁有兩個或更多個凹陷部26,每一凹陷部含有其自身相應(yīng)的袋50。在此實(shí)施例中,每一清潔產(chǎn)品10將界定多劑量清潔產(chǎn)品。此外,每一清潔產(chǎn)品10可以包含含有不同清潔組合物的兩個或更多個袋,每一袋在單個清潔循環(huán)中用于不同功能。舉例來說,袋50中的一者可以含有餐具洗滌劑,且袋50中的另一者可以含有水軟化劑、鹽、酶、漂洗助劑、漂白劑或漂白活化劑。含有水軟化劑、鹽、酶、漂洗助劑、漂白劑或漂白活化劑的袋50可以比含有餐具洗滌劑的袋更快的速率溶解。因此,可以在接近自動洗碗機(jī)清潔循環(huán)的開始時(shí)釋放水軟化劑、鹽、酶、漂洗助劑、漂白劑或漂白活化劑,而可以在接近自動洗碗機(jī)清潔循環(huán)的結(jié)束時(shí)釋放餐具洗滌劑。
雖然圖1到4中圖示的網(wǎng)狀物8的實(shí)施例包含六個清潔產(chǎn)品10,但網(wǎng)狀物的其它實(shí)施例可例如不同地配置有一個、兩個、三個、四個、五個、七個、八個、九個、十個或更多清潔產(chǎn)品。
參看圖5和6,現(xiàn)在將描述制造清潔產(chǎn)品10的網(wǎng)狀物8的方法。圖5圖示了從輥將第一膜60連同第一載體片材20一起且在其上饋送到熱成形機(jī)100中。第一載體片材20和第一膜60可以在傳遞到熱成形機(jī)100之前在使它們成緊密、齊平接觸的輥(未圖示)之間通過,它們之間大體上不夾帶空氣。在熱成形過程中,第一載體片材20和第一膜60是同時(shí)形成的。也就是說,熱成形機(jī)100同時(shí)產(chǎn)生第一載體片材20中的凹陷部26以及第一膜60中的內(nèi)部固持部52。
熱成形過程需要真空成形或壓力成形,或兩者的某種組合。真空成形可以涉及加熱第一載體片材20和第一膜60,抵靠第一膜60按壓模具,以及抽空第一膜60與模具之間的空氣以使得第一載體片材20和第一膜60采取模具的形狀。壓力成形可以涉及加熱第一載體片材20和第一膜60,通過抽空第一載體片材20與模具之間的空氣而抵靠模具按壓第一載體片材20,以及在第一載體片材20和第一膜60上方施加正空氣壓力以使得第一膜60采取模具的形狀。
熱成形產(chǎn)生第一載體片材20與第一膜60之間的臨時(shí)或永久親和力,使得第一膜60緊貼于第一載體片材20。第一載體片材20與第一膜60之間的親和力可能足以防止空氣在第一載體片材與第一膜60之間滲出。在此階段從第一載體片材20剝離第一膜60(如果如此需要)可為可能的。如果保留一段時(shí)間,那么第一膜60可能開始回縮。然而,與尚未與載體片材一起熱成形的膜的回縮速率相比,回縮開始所需的時(shí)間是相當(dāng)長的。當(dāng)內(nèi)部固持部52由填充機(jī)110以清潔組合物70填充時(shí),第一膜60與第一載體片材20之間的親和力是有用的。由于在填充之前第一膜60幾乎不發(fā)生回縮,因此可以用清潔組合物70填充內(nèi)部固持部52的內(nèi)部腔56中的每一者的內(nèi)部體積的大部分(如果不是全部)。
一旦內(nèi)部固持部52已經(jīng)以清潔組合物70的其相應(yīng)劑量填充,便可使網(wǎng)狀物前進(jìn)到具有真空腔室125的真空密封機(jī)120中。真空腔室125的內(nèi)部壓力p3可以等于當(dāng)網(wǎng)狀物通過真空腔室的打開的門127中的一者遞送到真空腔室125中時(shí)的大氣壓力。一旦網(wǎng)狀物處于真空腔室125內(nèi)部,便可以關(guān)閉門127,且可以完全或部分地排空真空腔室125內(nèi)部的空氣,使得真空腔室125的內(nèi)部壓力p3減小到零,或大體上接近于零。真空腔室125的內(nèi)部壓力p3可以減小到大約(例如,±10%)1x10-1到3x103pa,或1x10-7到1x10-1pa,或1x10-10到1x10-7pa,或0到1x10-10pa之間的范圍。真空密封機(jī)120可以是任何合適的常規(guī)真空密封機(jī),包含由tiromatandmultivacinc.出售的那些密封機(jī)。
在排空的真空腔室125內(nèi)部的同時(shí),第二膜62可以被定位以覆蓋第一膜60,且隨后在密封臺130處在內(nèi)部固持部52中的每一者的邊沿周圍密封。任何合適的方法可以用于密封第一膜60和第二膜62,包含例如粘合劑和熱焊接、超聲、激光、振動、自旋、射頻、溶劑焊接或其任何組合。在密封操作之后,第二膜62封閉內(nèi)部固持部52中的每一者的內(nèi)含物,從而形成袋50。封閉于袋50中的每一者內(nèi)的內(nèi)部氣氛80可以具有與真空腔室125內(nèi)部的氣氛相同的組成和壓力。因此,如果在第一膜60和第二膜62的密封期間真空腔室125被完全排空空氣以使得內(nèi)部壓力p3等于或大體上等于零,那么袋50中的每一者的內(nèi)部氣氛80將是真空,其大體上不含空氣且具有等于或大體上等于零的壓力p1。在一個實(shí)施例中,袋中的每一者的壓力p1可以在大約(例如,±10%)1x10-1到3x103pa,或1x10-7到1x10-1pa,或1x10-10到1x10-7pa,或0到1x10-10pa之間的范圍內(nèi)。
在一些實(shí)施例中,真空腔室125可能未被完全排空空氣,使得袋中的每一者的壓力p1高于零,但仍低于大氣壓力。在再進(jìn)一步實(shí)施例中,在從真空腔室125排空空氣之后,可以將不同于空氣的氣態(tài)混合物引入到真空腔室125中,使得袋50中的每一者的內(nèi)部氣氛80含有所述氣態(tài)混合物。
接著,為了使個別袋50彼此分離,在切割臺140處切割第一膜60和第二膜62。這可以通過在袋50中的每一者的邊沿周圍穿過第一膜60和第二膜62但不穿過下層的載體片材20進(jìn)行模切來實(shí)現(xiàn)。隨后,可以在重繞臺150處移除中間廢料。圖6圖示了此操作的平面圖。在切割臺140處切割第一膜60和第二膜62之后,將廢料135向上移除到重繞臺150,從而留下分離的袋50,每一袋被固持于載體片材20中的其相應(yīng)凹陷部26中。載體片材20的上部表面28的一部分可以通過此過程暴露。切割和移除過程可以類似于在自粘合標(biāo)簽的平床模切中使用的過程(其中僅切割自粘合面材料,從而留下粘附到未切割硅膠釋放材料的自粘合標(biāo)簽。
一旦已經(jīng)切割袋50且移除廢料135,便可以打開真空密封機(jī)120的門127。這將空氣引入到真空腔室125中,且將壓力p3升高回到大氣壓力。由于袋50是密封閉合的,因此袋50的內(nèi)部氣氛80的壓力p1保持于在密封過程期間在真空腔室125內(nèi)部存在的相同壓力。內(nèi)部氣氛80與袋50外部的氣氛之間的壓力差導(dǎo)致壓縮力,所述壓縮力推抵袋50中的每一者的外部且將袋50及其清潔組合物70壓縮到第一載體片材20中的其相應(yīng)凹陷部26中。如上文論述,所述壓縮力可以使袋50收縮,從而減小其內(nèi)部體積。因此,清潔組合物70的顆粒之間和/或清潔組合物70與袋50的內(nèi)壁之間的空的空間可以大體上減小或消除。空的空間的減小可以增加袋50的總體剛性和/或硬度。
接著,可以在密封臺160處將密封材料34的線施加于載體片材20的暴露上部表面28。密封材料34的線可以由任何合適的粘合劑材料制成,包含例如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂和/或硅酮。如圖2中圖示,密封材料32的線可以在凹陷部26中的每一者的邊沿周圍形成。替代地或另外,密封材料34的線可以跟隨載體片材20的外部外圍邊緣。
在密封材料34的線的施加后,可以從輥饋送第二載體片材30與第一載體片材20的上部表面28成面對面接觸,且隨后在按壓臺160處抵靠載體片材20按壓。第二載體片材30借助于密封材料34的線粘附到第一載體片材20的上部表面28。第二載體片材30到第一載體片材20的粘附產(chǎn)生凹陷部26中的每一者周圍的密封以在其中封閉袋50。在密封程序期間捕獲于第一載體片材20與第二載體片材30之間的內(nèi)部氣氛82可以在組成和壓力方面大體上對應(yīng)于其中發(fā)生密封程序的環(huán)境氣氛。因此,如果在具有大氣壓力的環(huán)境中將第一載體片材20和第二載體片材30密封在一起,那么第一載體片材20與第二載體片材30之間的內(nèi)部氣氛82將具有等于或大體上等于大氣壓力的壓力p2。在袋50儲存于第一載體片材20與第二載體片材30之間的同時(shí),壓力p1與壓力p2之間的壓力差δp可以維持袋50上的外部壓縮力。
在一個實(shí)施例中,在將第一載體片材20和第二載體片材30密封在一起之后,在第一載體片材20與第二載體片材30之間注入氣態(tài)混合物,從而增加壓力p2。這可以在袋50的外部上提供額外壓縮力以幫助所述袋維持其形狀。
最后,可在切割臺180處在第一載體片材20和第二載體片材30中形成弱化的撕裂線36、38。弱化的撕裂線36、38可以通過包含例如激光蝕刻和/或劃刻的任何合適方法形成。弱化的撕裂線36可以將第一載體片材20劃分為多個外部固持部40。弱化的撕裂線38可以將第二載體片材30劃分為多個外部蓋42,所述蓋各自覆蓋多個外部固持部40中的相應(yīng)一者。弱化的撕裂線36、38可以同時(shí)形成,使得弱化的撕裂線38中的每一者與弱化的撕裂線36中的對應(yīng)一者對準(zhǔn)。弱化的撕裂線36、38可以實(shí)現(xiàn)清潔產(chǎn)品10從網(wǎng)狀物8的個別拆分。
前述實(shí)施例采用真空腔室來控制袋50的內(nèi)部氣氛80的壓力p1。作為對真空腔室的替代,其它實(shí)施例可以在第二膜62中產(chǎn)生孔。這些孔可以形成于第二膜62的對應(yīng)于袋50的內(nèi)部蓋54的部分中。所述孔可以在將第二膜62密封到第一膜60之前或之后形成。在將第二膜62密封到第一膜60之后,可以通過第二膜62中的孔而完全或部分地排空袋50內(nèi)部的空氣以將壓力p1降低到目標(biāo)水平。在排空程序后,可以將第二膜62中的孔密封閉合,使得維持袋50內(nèi)部的壓力p1。另外或替代地,所述孔可用以用上文描述的氣態(tài)混合物沖刷袋50。
圖7圖示了根據(jù)本公開的原理構(gòu)造的袋50與常規(guī)袋250之間的比較。由于壓力p2大于壓力p1,因此袋50及其清潔組合物70可以被壓縮到凹陷部26中。因此,袋50的外部形狀可以符合載體片材20中的凹陷部26的內(nèi)部形狀。對比來說,不經(jīng)受壓力差(即,壓力p1等于壓力p2)的常規(guī)袋250不經(jīng)歷壓縮力。因此,常規(guī)袋250可能不符合凹陷部26的形狀,如圖7中所見。
根據(jù)本公開的原理排空袋50的額外益處在于,第一膜60和第二膜62在清潔組合物70上方張緊。此張緊可以增加第一膜60和第二膜62當(dāng)暴露于水時(shí)溶解的速率。因此,袋50的排空可以改善其在清潔循環(huán)期間溶解的能力。
從前述內(nèi)容可見,本公開有利地提供形成清潔產(chǎn)品的網(wǎng)狀物的改進(jìn)的配置和方法。通過降低袋的內(nèi)部氣氛的壓力,壓縮袋且進(jìn)而增加其硬度和/或剛性是可能的。這可以為袋賦予較好界定的形狀且可以允許定制其形狀。此外,由壓力差提供的壓縮力確保了袋在由消費(fèi)者移除之前保持載體片材中的其相應(yīng)凹陷部的形狀。另外,袋的增加的牢固度可能是消費(fèi)者偏好的,且可以向消費(fèi)者表明袋具有優(yōu)良質(zhì)量。
雖然已經(jīng)關(guān)于某些實(shí)施例描述了本公開,但將理解,可以對其作出仍在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的變化。