CZ20013334A3 - 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

• · 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 uvedená přihláška poskytuje částečné řešeni 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 uvedená jedna nebo každá dutina v tvářecím lisu má zakřivenou hranu, přičemž alespoň část této zakřivené hrany je vytvořena z materiálu, který je méně tvrdý a více deformovatelný, než materiál dutiny. V ideálním případě alespoň část zakřivené hrany zahrnuje pružně deformovatelný materiál. Obecně převažující část zakřivené hrany, a obzvláště výhodně celá zakřivená hrana, je vytvořena z pružně deformovatelného materiálu. V jednom provedení předkládaného vynálezu zakřivená hrana zahrnuje prstencové ploché těsnění z pružně deformovatelného materiálu, přičemž toto ploché těsnění je namontováno v obvodové drážce kolem uvedené jedné nebo každé dutiny. V takovém případě by ploché těsnění mělo být dimenzováno tak, že, když je namontováno v drážce, vystavený povrch plochého těsnění by měl být v zákrytu s povrchem dutiny.

V dalším aspektu předkládaného vynálezu je uvedená jedna nebo každá dutina dokola obklopena zvýšenou přírubou, přičemž alespoň část zvýšené příruby, a v ideálním případě většina zvýšené přírub nebo celá zvýšená příruba, zahrnuje pružně deformovatelný materiál. V takovém případě jsou zakřivená hrana a příruba výhodně integrálně vytvořené. Jedno ploché těsnění tedy výhodně zahrnuje zakřivenou hranu a přírubu. V jednom provedení předkládaného vynálezu je poměr šířky příruby ku nejmenšímu průměru dutiny v rozmezí mezi 1:50 a 1:10, výhodně je tento poměr přibližně 1:12.

Pružně deformovatelným materiálem je výhodně silikonová pryž, ovšem je možné uvažovat samozřejmě i jiné θ vhodné materiály zajišťující stejnou funkci.

V kroku tváření za tepla způsobu podle předkládaného vynálezu se fólie zahřívá prostřednictvím topné desky. Ta může být plochá, ale výhodně má alespoň jednu konkávní prohlubeň, která při použití leží přes alespoň jednu dutiny, přičemž krok ohřevu zahrnuje krok uvedení fólie do bezprostředního kontaktu s uvedenou jednou nebo každou prohlubní. Použití topné desky, mající konkávní prohlubně, pomáhá při zajištění, že fólie se při zahřátí během tváření za tepla prohřívá jednotně, což má za následek vytvoření obalů majících 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 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. V alternativním provedení předkládaného vynálezu je fólie tlačena do bezprostředního kontaktu s konkávni prohlubni prostřednictvím vhánění vzduchu proti 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 120 °C, a v ideálním případě je její teplota přibližně 110 °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.

V jednom provedení předkládaného vynálezu je fólií ve vodě rozpustná fólie. V ideálním případě obal obsahuje 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 bude možné lépe pochopit z následujícího popisu jeho příkladného provedení ve spojení s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na výkresecch

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

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

Obr. 3 znázorňuje detailní pohled v řezu na hranu dutiny tvářecího lisu použitého 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 formování fólie do všech dutin, přičemž 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., jejichž detaily jsou podrobněji popsány v popisu níže. 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 110 °C po dobu přibližně 700 mikrosekund. Pro zahřátí fólie se použije topné desky 1., 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 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 podmínkách tváření 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.

Za tepla tvářená fólie se potom tvaruje do dutin v lisu, čímž se vytvoří množství vybrání ve fólii, která, jakmile jsou vytvořena, se udržují v jejich za tepla vytvořené orientaci prostřednictvím aplikace podtlaku skrz stěny dutin. 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, která je plochá, pracuje při teplotě od přibližně 140 do 160 °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.

• 4 · 4

Podrobněji a ve spojeni s odkazy na obr. 3, každá dutina 4 je obecně kupolovitého tvaru a má zakřivenou hranu s poloměrem zakřivení. Zvýšená příruba 11 dokola obklopuje každou dutinu pro zajištění, že fólie budou utěsněny dohromady podél příruby pro vytvoření kontinuálního těsnění. V tomto provedení jsou zakřivená hrana 10 a zvýšená příruba obě tvořeny prostřednictvím plochého těsnění 12 z pružně deformovatelného materiálu ze silikonové pryže. To má za následek, že na vnitřní hraně těsnící příruby se při zatížení aplikuje zmenšená síla, aby se tak vyloučilo 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 vlastností 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 podle 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 provedeni 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.

Zastupuje :

• ·

7|/ £oo1~

4 44 4 4

4 ·♦ 44 4 444 • · 4 4 4444 • ♦ ·· · ♦ · 4 4 ♦4 · 4 4·44 • 444 44 4*4 444 44 4*4

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

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

   uložení první vrstvy fólie přes tvářecí lis (2) mající alespoň jednu dutinu (4);

   ohřevu fólie;

   formování fólie do uvedené alespoň jedné dutiny (4), 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 uvedená jedna nebo každá dutina (4) v tvářecím lisu (2) má zakřivenou hranu (10) , přičemž alespoň část této zakřivené hrany se vytvoří z pružně deformovatelného materiálu (12), přes který se uvedená fólie formuje do dutiny.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že převážná část zakřivené hrany (10) se vytvoří z pružně deformovatelného materiálu (12).
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zakřivená hrana (10) zahrnuje prstencové ploché těsnění z pružně deformovatelného materiálu (12), přičemž toto ploché těsnění je namontováno v obvodové drážce kolem uvedené jedné nebo každé dutiny.
4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pružně deformovatelný materiál (12) zahrnuje silikonovou pryž.
5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uvedená jedna nebo každá dutina (4) je dokola obklopena zvýšenou přírubou (11), přičemž alespoň část této zvýšené příruby (11) zahrnuje pružně deformovatelný materiál (12) .
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že převážná část zvýšené příruby (11) zahrnuje pružně deformovatelný materiál (12).
7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 5 nebo 6, vyznačující se tím, že poměr šířky příruby (11) ku nejmenšímu průměru dutiny (4) je v rozmezí mezi 1:50 a 1: 10, přičemž výhodně je tento poměr přibližně 1:12.