CZ20013337A3

CZ20013337A3 - Způsob výroby ve vodě rozpustného obalu

Info

Publication number: CZ20013337A3
Application number: CZ20013337A
Authority: CZ
Inventors: David Brian Edwards; Richard Harbour; William John Macarthy
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2002-02-13
Also published as: ZA200107198B; GB9906172D0; CN1344341A; EP1161587B1; DE60001308T2; WO2000055415A1; DE60001308D1; CA2365987A1; AU3554200A; TR200102643T2; ATE231936T1; BR0009045A; ES2190407T3; EP1161587A1

Description

Způsob výroby ve vodě rozpustného obalu

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu výroby za tepla tvářeného obalu typu, který zahrnuje kroky uloženi první vrstvy tvářitelné fólie přes tvářecí lis mající dutinu, ohřevu fólie pro 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.

4»	9	4		9
9 · '· ·	9 9		4'	·-	9 9
• 9 9	9	9	4	•	9
9 99 9 9	9	•	• 9	9	9
9 9	9	•	9	9	9
9999 99	99 9	99 9	··		99 9

Problém, spojený s vytvořením detergentnich 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 detergentnich 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 detergentnich tablet obsahuje bělicí prostředky a jiné dráždivě substance, problém s manipulací s tabletami stále zůstává.

Vytvoření detergentnich směsí ve fóliích, rozpustných ve vodě, je jíž určitou dobu známé. Většina z dokumentů, týkajících se tohoto subjektu, popisuje obaly z ve vodě

20' ' rozpustné folie, 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, se sebou.

obalů >'· 4 4

4 9

4' ·

4 •

»4 *♦ •4 '··

4 •

···

Zatímco pro problém rozpustných se

Navíc které nemá jakékoliv rohové průniky samo uvedená přihláška poskytuje částečné řešení slabými těsněními, tváření za tepla ve vodě má za následek vytvořené obaly mající jiná slabá místa, balení a transport takovýchto obalů vystavuje tyto vytvořené obaly značným nárazovým silám. Dalším problémem, spojeným s postupy tváření za tepla, zejména když za tepla tvářený obal má obsahovat kapalinu, je znečištění těsnění kapalinou, což má za následek slabé utěsnění obalů.

WO 92/17382-A popisuje obal, který je pevný a odolný proti prasknutí, přičemž tento obal obsahuje zemědělskou chemickou směs a zahrnuje první vrstvu z ne-rovinného, ve vodě rozpustného nebo ve vodě dispergovatelného materiálu,, definujícího výduť uzavírající zemědělskou chemickou směs, a druhou vrstvu z ve vodě rozpustného nebo ve vodě dispergovatelného materiálu, utěsněnou k první vrstvě . prostřednictvím kontinuálně uzavřeného, ve vodě rozpustného' nebo ve vodě dispergovatelného těsnění.

EP 026658A2 popisuje způsob hlubokého tažení pro vytvoření potravinářské ochlazovací kanálky pro vnitřní komory, udržuje misky, ve kterém se použití zajištění, že popruh, oddělující se dosáhlo účinného tvar formy, aby utěsnění.

Cílem předkládaného vynálezu je některé ze shora uváděných nevýhod.

tedy překonat alespoň

Podstata vynálezu tedy navržen způsob

Podle předkládaného vynálezu je výroby za tepla tvářeného obalu shora zmiňovaného typu, přičemž podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že uvedená

•i	*4	'4	4	44	4
• 9	4 9	• ·	• 9	4		49
4		4	9	4	9	4
9	*99 9	9	4 1	« 4	4	4
•	9	4	4	•	4	4
	♦ 4		44·	9 9

alespoň jedna dutina tvářecího lisu se ochlazuje. Obvykle se uvedená jedna nebo každá dutina ochlazuje na teplotu menší než 20 °C, výhodně menší než 15°C. Ve výhodném provedeni předkládaného vynálezu se uvedená jedna nebo každá dutina ochlazuje na teplotu mezi 2 a 15 °C, zvláště výhodně na teplotu mezi 5 a 12 °C, a v ideálním případě na teplotu mezi 7 a 9 °C. V nejvýhodnějším případě se .uvedená jedna nebo každá dutina ochlazuje na teplotu kolem 8 °C. Obecně se každá dutina ochlazuje během procesu tváření za tepla. Lze předpokládat využití různých ochlazovacích prostředků, jako je například vedení kapalného chladícího média skrz stěny nebo tělo dutin nebo tvářecího lisu. Osobám v oboru znalým je ale zcela zřejmé, že je možné použít mnoho dalších jiných ochlazovacích prostředků. Bez omezení na. jakoukoliv teorii lze předpokládat, že ochlazování lisů brání nebo vylučuje smršťování vytvořených vybrání následně po jejich vytvoření. Zamezení smršťování je důležité v tom, že, pokud mu není zabráněno, může mít za následek unikání obsahu z vybrání na těsnící oblasti fólií, což má dále za následek neúplné utěsnění vybrání.

Jakmile je vytvořeno, uvedené jedno nebo každé vybrání se výhodně v podstatě udržuje v jeho vytvořené orientaci prostřednictvím aplikace podtlaku skrz uvedenou jednu nebo každou dutinu. V ideálním případě se podtlak udržuje alespoň do té doby, než je dokončen krok utěsnění. Tímto způsobem se minimalizuje smršťování vytvořených vybrání, což brání rozlévání či únikům směsi, obsažené ve vytvořených vybráních, na těsnící oblast fólie. Velikost podtlaku, který má být aplikován, by měla být postačující pro udržení vytvořených vybrání v jejich vytvořené orientaci, ·> »· 9 · ···* • 444 ·· ·· 4 *: * >

9·* 4 9 ‘9 9 99 • *· · · * * · * «·

4 · 4 4 4φ ···♦ ·· 44 4 *4 4 ·· 444 aniž by se nežádoucím způsobem deformovala nebo jinak poškodila fólie. V tomto ohledu je přesný tlak, který má být aplikován, proměnlivý a závisí na fólii, která je tvářena, na typu směsi, která je dodávána do vybrání, a na teplotě a vlhkosti tvářecího prostředí. Obvykle ale bude použit podtlak o hodnotě mezi 0,1 a 10 Bar. Podtlak se výhodně aplikuje prostřednictvím alespoň jednoho otvoru v alespoň jedné tvářecí dutině. V ideálním případě uvedená jedna, nebo každá dutina bude, obsahovat množství otvorů, skrz které se aplikuje podtlak. V jednom provedení předkládaného vynálezu může uvedená alespoň jedna dutina zahrnovat porézní materiál, skrz který může být aplikován podtlak.

Výhodně uvedená jedna nebo každá dutina v tvářecím,, lisu má zakřivenou hranu, přičemž alespoň část zakřivené hrany je vytvořena z pružně deformovatelného materiálu. V ideálním případě 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 příruby nebo celá zvýšená příruba, zahrnuje pružně deformovatelný materiál.· V takovém případě jsou ·· ·'♦ · « '·♦b · 4 · · * * ·· 9 ♦♦· ♦ · » φ · · ♦· ♦ ··> · · · » > · ♦ • 9 ♦ ♦ 4 ·· ··♦· >· »·· ··· ·♦. ·'<· 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 vhodné materiály zajišťující stejnou funkci.

V kroku tvářeni za tepla způsobu podle předkládaného vynálezu se fólie zahřívá prostřednictvím topné desky, která může být plochá nebo může mít alespoň jednu konkávní prohlubeň, která při použiti leží přes alespoň jednu dutinu, přičemž krok ohřevu zahrnuje krok uvedeni fólie do bezprostředního kontaktu s uvedenou jednou nebo každou prohlubni. Použiti topné desky, mající konkávní prohlubně, zajišťuje, 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 konkávní prohlubní prostřednictvím vhánění vzduchu proti ní. Obvykle bude tlak vháněného vzduchu

		•	•		•
•	•	» ·	• ·	··	• «	··
	*	• ·		•	• ·	*
•		♦ · · ·	•	•	• · ·	•
•		•	•	•	• 4	•
• ··	•		···		• ·

menši než 5 Bar, výhodně menši 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 fólii 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 provedeni 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 dalším provedení předkládaného vynálezu se uvedená jedna nebo každá dutina ochlazuje vzhledem k teplotě okolí. V této souvislosti může být uvedená jedna nebo každá dutina ochlazována na teplotu menší než 20 °C, výhodně menší než 15 °V. zvláště výhodně menší než 10 °C a v ideálním případě kolem 8 °C. Prostředky

• ti	• ti	ti
9 9	ti ·	ti ·
ti	• ti	ti
•	··· φ	9
•	•	ti
ti···	··	• ti 9

ti	ti·	'9
ti·	ti ·	9 9
ti	• ti	ti
a	• a a	•
ti	ti ti	ti
♦ » ·	ti·	·♦·

pro ochlazováni dutin budou osobám v oboru znalým zcela ' zřejmé.

V jednom provedení předkládaného vynálezu je fólií ve vodě rozpustná fólie, výhodně z polyvinylalkoholu nebo z derivátu polyvinylalkoholu. Výhodně má fólie tloušťku v rozsahu mezi 10 a 1000 pm. V ideálním případě má fólie tloušťku v rozsahu mezi 20 a 80 pm, obzvláště výhodně·, mezi 40 a 60 pm. V jednom provedení předkládaného vynálezu je vnější povrch fólie ošetřen materiálem BITREX (pro odrazení například požití dětmi).

Substancí, obsaženou uvnitř obalu, může být kapalina, gel nebo pasta nebo jiný typ tekoucí směsi. Pokud je substancí kapalina, pak má výhodně tato kapalina viskozitu mezi 100 a.1000 centipoise, zvláště výhodně mezi 300 a 800 centipoise, dokonce obzvláště výhodně mezi 500 a 700 centipoise a v ideálním případě kolem 600 centipoise,.měřeno při 20 °C a při 105 s*¹. Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu je substance přítomná v množství mezi 10 a 500 ml., výhodně mezi 10 a 100 ml, zvláště výhodně mezi 10 a 50 ml. Výhodně kapsle obsahuje mezi 20 a 30 ml tekuté substance. Výhodně kapalina zahrnuje detergentní prostředek nebo jakýkoliv jiný typ aktivního činidla používaného při automatickém praní prádla nebo při mytí nádobí. V dalším provedení předkládaného vynálezu obal obsahuje směs koupelového nebo sprchového gelu nebo jakýkoliv jiný typ směsi pro osobní péči. V ideálním případě má směs viskozitu až 2000 centipoise, výhodně mezi 100 a 800 centipoise, zvláště výhodně přibližně 600 centipoise, měřeno při 105 s*¹a při 20 °C. V ideálním případě je směs ne-vodná, ovšem směs může zahrnovat mezi 1 a 5 % vody.

4 4ο4 • 4 *4 4 444 * * 4 44

4' · · 4 44

4 4 44

444 404 44444

Předkládaný vynález bude možné lépe pochopit z následujícího popisu jeho jednoho výhodného provedení, které je uvedeno pouze jako příklad.

Příklad provedeni vynálezu

V tomto příkladu je popsán proces.tváření za tepla, ve kterém se vytvoří množství vybrání v jedné 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. 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 se fólie zahřeje na 100 až 120 °C, výhodně přibližně na 110 °C, po dobu až 5 sekund, výhodně po dobu přibližně 700 mikrosekund. Pro zahřátí fólie se použije topné desky, přičemž tato deska je umístěna tak, aby přiléhala k tvářecímu lisu. Deska obsahuje množství konkávních prohlubní, které odpovídají vybráním nebo dutinám na tvářecím lisu. Během tohoto kroku předehřátí je podtlak aplikován skrz předehřívací desku pro zajištění těsného bezprostředního kontaktu mezi fólií a předehřívací deskou, 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.

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. Navíc se dutiny ochlazují na teplotu -8 °C prostřednictvím cirkulace kapalného chladicího.média skrz tvářecí lis. Jakmile jsou vybrání vytvořena a držena v poloze prostřednictvím podtlaku, přidá se do každého z vybrání směs, v tomto případě kapalný detergentní prostředek. Skutečnost, že vytvořená vybrání se udržují v jejich vytvořené orientaci prostřednictvím podtlaku, v podstatě brání vytvořené fólii ve smršťování, které, kdyby mu nebylo zabráněno, by mohlo mít za následek unikání určitého množství směsi z vybrání a na tu část fólie, která leží přes těsnící přírubu, což má dále za následek špatné utěsnění. 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. Zvýšené příruby, obklopující • 9 ♦ · ♦ · 99· • · » · 9« 9 9 ·999 • 99 · 9 · 9· ··· · 9 9 9 ·9 é ^s 9 9 9 9 99 ···· 99 999 ··* 99·9· každou dutinu, zajišťují, že fólie jsou utěsněny dohromady podél příruby, aby vytvořily kontinuální uzavřené těsnění. Zakřivená hrana každé dutiny je alespoň částečně vytvořena prostřednictvím pružně deformovatelného materiálu, jako je například silikonová pryž. To má za následek, že při zatížení je na vňitřní^hr^hu^ťě^ňíčí příruby apTikováha’ nTžší síla, čímž se vyloučí 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.

.15

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 % podle tloušťky a.elasticity 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 byla opuštěna podstata vynálezu, definovaná v nárocích.

Claims

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

uloženi 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 alespoň jedna dutina se ochlazuje.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená alespoň jedna dutina se ochlazuje na teplotu mezi 2 a 10 °C.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ,A η t , ,4- ~ _i~ j—. i — a— uvcucua. jcuiiá uutiiia o“ uumahujc lid ccpiutu přibližně 8°C.
4. Obal vyrobitelný způsobem podle nároků 1 až 3.