发明概述
本发明人已发现,上述问题可通过包括如下材料的袋来缓解,所述材料具有根据ASTM D882测量的至少100MPa的2%正割抗拉模量和至少30微米的厚度。
因此,本发明通过如下方式满足了前述需求:提供一种包括具有根据ASTM D882测量的至少100MPa的2%正割抗拉模量和至少30微米厚度的材料的袋,并且所述袋包含组合物,所述组合物包括:
-薄的成型颗粒,所述薄的成型颗粒具有至少1.5mm的主长度a;
-基料颗粒,所述基料颗粒具有最多0.8*a mm(薄的成型颗粒的主长度的80%),或甚至最多0.6*a mm,或甚至0.4*a mm的平均几何中值粒径。
薄的成型颗粒与基料颗粒的重量比可小于0.1,或甚至小于0.01。根据其一个方面,本发明涉及一种组合物,所述组合物包括:
-薄的成型颗粒,所述薄的成型颗粒具有至少1.5mm的主长度a;
-基料颗粒,所述基料颗粒具有最多0.8*a mm(薄的成型颗粒的主长度的80%)的平均几何中值粒径,
其中薄的成型颗粒与基料颗粒的重量比小于0.1,或甚至小于0.01。
可将所述组合物包括在袋中,尤其是包括在具有根据ASTM D882测量的至少100MPa的2%正割抗拉模量和至少30微米厚度的材料的袋中。
薄的成型颗粒可为凹形的和/或基料颗粒可为基本上凸形的。
不受理论的束缚,似乎较小的基料颗粒趋于围绕和支撑薄的成型颗粒,从而导致(以本发明的特定比率)更好地保护凹形且薄的成型颗粒。
发明详述
薄的成型颗粒
薄的成型颗粒可被理解为是三维颗粒,所述三维颗粒在笛卡尔平面中具有第一尺度x、第二尺度y和第三尺度z,并且第二和第三平面中的最大尺度为第一平面中的尺度的至少3倍。
薄的成型颗粒具有至少2mm,或甚至至少3mm的主长度a。主长度a旨在被理解为是最长长度。
薄的成型颗粒与基料颗粒的重量比可小于0.1,或甚至小于0.01。
可将薄的成型颗粒成型为形如字母表中的任何字母、星形、三角形、正方形、五边形、六边形、七边形、八边形、非几何形状,所述非几何形状包括例如动物、鸟或其它生命体、卡通画、花、月状、圆盘状(disc)、十字状形状以及任何其它需要的形状,如WO 2006/079416或GB 2358403中所述。
薄的成型颗粒可为凹形的。凹形的颗粒为一种几何体,其中位于所述几何体的表面上或表面内的偶点中的至少50%不能够被完全包含在所述几何体或其表面内的直线所连接。凹形颗粒的常见实例为具有环或马蹄形状的颗粒以及薄的弯曲颗粒。凸形颗粒可能甚至更易碎。
薄的成型颗粒可由任何合适的材料构成。所述颗粒可包含选自阿拉伯树胶、羟丙基甲基纤维素、酪朊酸钠、和皂的材料。具体地讲,所述颗粒包含按皂的重量计60%至99%的C8-C20脂肪酸。所述颗粒通常包含按重量计0.1%至20%的水。优选的颗粒也包含无机盐,例如按重量计0.05%至5%的无机盐,优选氯化纳。优选的颗粒也包含甘油,通常包含按重量计0.01%至10%的甘油。此类含皂颗粒通常将包含按重量计小于5%的游离脂肪酸。已发现,此类颗粒可提供高度符合要求的成型颗粒,例如在切割期间的低变形性、良好溶解和脆性之间提供极好的平衡。所述颗粒中存在甘油是尤其有利的,因为如果掺入着色剂,它还会改善所述颗粒的色彩。
薄的成型颗粒还可包含如下所述的任何辅助成分。
薄的成型颗粒优选地为有色的。
当用于本文时,术语“切割方向”是指在形成所述薄的成型颗粒时,刀片移动经过所述第一制品的方向。“切割平面”是指平行于切割方向的平面。“薄的成型颗粒的长度”是指薄的成型颗粒在垂直于切割平面的方向上的长度,并且当被挤出时,优选地为在切割步骤之前被挤出的材料的长度。如本文所用,术语“横截面”是指平行于切割平面的(所述)成型制品或第一制品的面的形状。第一制品描述任何材料主体,从所述主体可切出另一个薄的成型颗粒。
根据本发明,用于形成本发明的薄的成型颗粒的方法可为批量或连续方法,优选连续方法,因为可获得更高的生产率。
本发明的第一制品通常经由挤出制成。应当理解,挤出通常是指迫使材料体通过冲模或孔口以形成一段挤出材料的任何方法。在本发明情况下,通常使用可商购获得的挤出机诸如螺杆挤出机来实施挤出。可商购获得的螺杆挤出机通常包括一个或多个可在挤出前储存材料的进料器或储料器;容纳一个或多个螺杆的圆筒;和冲模,所述材料通过该冲模挤出。螺杆旋转,并且在其通过圆筒拉出时,所述材料通常被加热和/或揉捏和/或挤压。通常,迫使材料通过一个或多个冲模,所述冲模通常位于距一个或多个进料器最远的圆筒末端处。优选使用一个以上的冲模,因为这会增加第一制品的数目,因此也会增加可在同一时刻生产的薄的成型颗粒的数目。在本发明的一个优选的实施方案中,挤出机冲模包括大于或等于50个孔口,优选大于或等于100个孔口,并且甚至更优选大于或等于200个孔口。一个或多个冲模孔口的形状将决定从其中挤出的制品的横截面和/或形状。通常根据材料的可变形度以及使材料可移动以足够被适当挤压和挤出的温度来选择螺杆构型。在本发明的某些实施方案中,挤出温度通常为70℃至130℃,或80℃至120℃,或甚至90℃至110℃。可选择具有不同回流量、剪切量、挤压量、加热量以及它们组合的螺杆构型。适用于本发明的可商购获得的螺杆挤出机包括但不限于由Wenger制造的TX-85双螺杆挤出机。
当采用挤出来形成第一制品时,优选在其被挤出时,从所述第一制品上切割薄的成型颗粒。应当理解,这是指在材料离开冲模时,立即将其切割以形成薄的成型颗粒,这与形成几段材料后接着储存并且稍后切割不同。通常,当长度等于薄的成型颗粒的所期望的长度的挤出型材已被挤出时,切割第一制品(挤出型材)。
通常通过使刀片与冲模齐平运动来从所述第一制品上切割薄的成型颗粒。优选将刀片紧靠冲模表面拉紧安放以确保它尽可能地紧靠冲模表面运动。当然应当理解,在本发明的其它实施方案中,可使所述材料形成一段延展材料并且稍后切割。
薄的成型颗粒可具有任何优选的横截面。尤其优选的薄的成型颗粒的横截面为环形的,其它优选的横截面包括字母表中的任何字母、星形、三角形、正方形、五边形、六边形、七边形、八边形、非几何形状,所述非几何形状包括例如动物、鸟或其它生命体、卡通画、花、月状、圆盘状、十字状形状以及任何其它需要的形状。在某些实施方案中,薄的成型颗粒当然可为非环形的。在本发明的一个优选的实施方案中,薄的成型颗粒将具有0.05mm至1mm,优选地0.1mm至0.75mm,并且最优选地0.2mm至0.5mm的挤出长度(即薄的成型颗粒的长度)。在某些实施方案中,薄的成型颗粒的长度一般将等于在切割步骤发生之前所挤出的材料的长度。
在其中所述第一制品经由挤出形成的本发明优选的实施方案中,优选使冲模孔口成型,使得可抵消切割步骤期间的变形,以获得具有所期望横截面的薄的成型颗粒。
如上所述,在本发明的一个优选的实施方案中,第一制品的横截面在切割方向上大于薄的成型颗粒的所期望的横截面。在其中所述第一制品经由挤出形成的本发明实施方案中,优选调整组合物挤出通过的孔口的方向,使得所述孔口的最大横截面基本上平行于切割方向。
在本发明的另一个实施方案中,薄的成型颗粒的最小长度与其主长度的比率为约1∶3至约1∶100,或甚至约1∶5至约1∶50,或甚至约1∶10至约1∶20。当所述颗粒被挤出时,所述主长度通常为最大横截面,并且最小长度通常为挤出长度。
冲模孔口的形状将取决于所期望的薄的成型颗粒的形状、以及对变形或切割的抵消度。在本发明的一个实施方案中,第一制品的横截面在切割方向上的直径与薄的成型颗粒的横截面在切割方向上的直径的比率大于1。所述比率优选为5∶1至101∶100,或甚至3∶1至11∶10,或甚至1.5∶1至1.05∶1。
在一个尤其优选的实施方案中,所期望的薄的成型颗粒包括圆环,并且使用椭圆环形孔口来形成椭圆形管形第一制品,从所述第一制品上切割基本上为圆环形的薄的成型颗粒。在本发明尤其优选的实施方案中,使用具有至少一个椭圆形孔口的冲模。所述椭圆形孔口优选具有2mm至8mm、优选3mm至7mm的最大直径,和1mm至5mm、优选2mm至4mm的最小直径。在尤其优选实施方案中,所述椭圆形孔口将具有插入在所述孔口内的椭圆形中心杆以致形成椭圆环形孔口。所述椭圆形中心杆优选具有0.5mm至7.5mm、优选2.5mm至5mm的最大直径,和0.25mm至3.5mm、优选0.5至2mm的最小直径。获得所期望的薄的成型颗粒所需的冲模孔口的具体形状将取决于许多因素,包括挤出型材的组成、挤出型材的粘度、切割速度以及薄的成型颗粒的长度。
应当理解,当用于本文时,术语刀片具有其在本领域中的标准含义,并且将包括可用于从第一制品上切割、劈开或按常规取出薄的成型颗粒的任何装置;通常包括刀。尤其优选可用于本文的刀片是安装在转割机上的那些。转割机包括固定在具有轴的装置上的大量独立刀片。所述装置绕轴旋转,将刀片排列成使得它们与旋转方向大致成直角。因此,可使大量刀片在短时间内通过单个位置;使能够连续快速地从第一制品上切割大量薄的成型颗粒。通常,当转割机用于本发明中时,它们可包括一个以上的刀片,优选大于或等于五个刀片,更优选大于或等于十个刀片,并且最优选大于或等于十五个刀片。通常,所述转割机以大于或等于1000转每分钟(rpm)、优选大于或等于2000rpm、并且甚至更优选大于或等于3000rpm的速率旋转。在本发明的一个尤其优选的实施方案中,所述转刀可紧邻挤出机的冲模放置,此处它将在第一制品被挤出时从所述第一制品上切割薄的成型颗粒。优选放置所述转割机,使得刀片与挤出机冲模齐平,并且甚至更优选地它们紧靠冲模拉紧安放。尤其优选的转割机和刀片是可商购获得的,诸如得自Wenger或de Souza的那些。
在本发明的一个优选的实施方案中,刀片与切割平面所成的角度将小于或等于45°,或甚至小于或等于25°,或甚至小于或等于15°。已发现,通过使用较小的刀片角度可降低切割步骤期间薄的成型颗粒的变形。
在本发明的一个优选的实施方案中,可用刀片夹来支撑一个或多个刀片。尤其优选的刀片夹是锥形刀片夹。应当理解,锥形刀片夹是指被设计成使得在从第一制品上切割薄的成型颗粒时不会使薄的成型颗粒变形的任何刀片夹。优选可用于本文的锥形刀片夹将覆盖一部分刀片,并且不与未覆盖的刀片部分形成遽变式边缘。尤其优选的锥形刀片夹将具有上表面,所述上表面以小于90°、优选小于45°、甚至更优选小于30°且最优选小于20°的角度与刀片上表面相交。所述锥形刀片夹可具有凹曲的上表面,使得刀片夹表面与刀片所成的角度随着距刀片尖端距离的增加而以指数级增加。
通常,薄的成型颗粒和第一制品将包含基本上相同的组成。
所述袋可包括0.01%10%的薄的成型颗粒,例如按重量计0.01%至5%,或甚至0.1至2%,例如0.2至1%的薄的成型颗粒。
基料颗粒
基料颗粒可为洗涤剂组合物并且可包含表面活性剂。基料颗粒还可包含如下所述的任何辅助成分。
基料颗粒可通过任何散式化或粒化方法来制造。这种方法的一个实例为喷雾干燥(在并流或逆流喷雾干燥塔中),其通常产生600g/l或更低的低堆积密度。较高堆积密度的颗粒材料可通过连续粒化及压实方法(例如使用
CB和/或
KM搅拌器)来制备。其它合适的方法包括流化床法、压实法(例如辊轧压实)、挤出及滚圆法、以及通过任何化学方法如絮凝、结晶烧结制成的任何颗粒材料。基料颗粒可由20至100%例如50至90%,或60至80%的喷雾干燥粉末和0至80%例如10至50%或甚至20至40%的添加粉末构成。
粒化方法在洗涤剂领域中是人们所熟知的。一些非限制性实例包括如美国专利5,489,392、授予Capeci等人的5,516,448中所述的方法。
所述颗粒可为基本上凸形的。基本上凸形的颗粒为一种几何体,其中位于所述几何体的表面上或表面内的至少75%,具体地讲85%,或甚至基本上所有偶点均可被基本上包含在所述几何体或其表面内的直线所连接。凸形颗粒的常见实例为挤出的圆柱体、球体和片体。当然,旨在将包含微小不规则度的凸形颗粒仍然看作是凸形颗粒。
本发明的基料颗粒可具有最多50,例如最多30,或最多23,或最多18的平均圆度。基料颗粒也可具有最多2,或最多1.5,或最多1.3,或最多1.2的平均纵横比。形状可以本领域的普通技术人员已知的许多不同的方式来测量。一种此类方法为使用具有Optimus(V5.0)图像分析软件的光学显微镜法。重要的计算参数为:“圆度”,其被定义为(颗粒图像的实测周长)2/(颗粒图像的实测面积),完美球体的圆度(最小圆度)为12.57;和“纵横比”,其被定义为颗粒图像的长度/宽度。
可将基料颗粒进行加工或干加。基料颗粒可具有最多1000微米的平均几何中值直径。优选地,所述颗粒的几何平均粒径为400微米至900微米,例如500微米至800微米,并且具体地讲600微米至800微米。
基料颗粒可为如EP 1776442中所举例说明的组合物,所述专利申请以引用方式并入。
所述袋可包括50%至99.9%的基料颗粒,例如按重量计75%至99.5%,或甚至90至99%的基料颗粒。
薄的成型颗粒与基料颗粒的重量比可小于0.1,例如0.001至0.05,具体地讲0.002至0.02,或甚至小于0.01。
辅助成分
尽管对于本发明来讲不是必不可少的,但下文所示的非限制性助剂列表适用于瞬时薄的成型颗粒和/或基料颗粒。在本发明的某些实施方案中,可将它们理想地掺入,从而例如有助于或增强用于处理要清洁的基底时的清洁性能,或改善清洁组合物的美观性,如对于香料、着色剂、染料等所做的那样。可将这些助剂掺入而作为薄的成型颗粒的一部分或作为包括基料颗粒的洗涤剂组合物的一部分。这些附加助剂组分的确切性质及其掺入的含量将取决于所述颗粒的物理形式和要用其来进行的清洁操作的性质。适宜的助剂材料包括但不限于表面活性剂、助洗剂、螯合剂、染料转移抑制剂、分散剂、附加的酶和酶稳定剂、催化物质、漂白活化剂、过氧化氢、过氧化氢源、预成形的过酸、聚合物分散剂、粘土污垢去除/抗再沉淀剂、增白剂、抑泡剂、染料、香料、结构弹性化剂、织物软化剂、载体、水溶助长剂、加工助剂、溶剂和/或颜料。除了以下公开内容外,此类其它助剂和用量的适宜的实例还存在于美国专利5,576,282、6,306,812B1和6,326,348B1中,所述文献以引用方式并入。
袋
所述袋包括具有至少100MPa的2%正割抗拉模量和至少30微米厚度的材料。
所述2%正割抗拉模量根据ASTM D882在22℃下测量。所述袋可包括具有200MPa至2000MPa,或甚至300MPa至1600MPa,例如至少500MPa的2%正割抗拉模量的材料。
本发明的袋可由如下材料形成,所述材料包括但不限于聚合物膜、织造材料、非织造材料,优选地为聚乙烯薄膜,更优选地为单层材料、复合挤压成型材料、两层的层压材料、三层的层压材料和金属化层压材料,所有材料具有或不具有漆涂层。
如本发明所述的袋可用本领域所知的任何方法制成。具体地讲,所述袋可通过如专利申请EP1409366中所公开的方法来提供。
所述袋可由材料的连续纤维网形成。用材料的连续纤维网形成柔性袋的一种方法已为本领域所熟知并描述于授予Muckenfuhs的美国专利5,054,619中。
所述袋可具有30微米至200微米,具体地讲60微米至170微米或甚至至少100微米,或甚至120微米或150微米的厚度。
所述袋可为如下的袋:所述袋的内部空间的0至10%远离所述袋的片(panel)某个距离,所述距离低于薄的成型颗粒的数值平均主长度。具体地讲,所述袋可为如下的袋:所述袋的内部空间的0.1至5%,或甚至小于2%,例如小于1远离所述袋的片某个距离,所述距离低于薄的成型颗粒的数值平均主长度。
所述袋可具有超过75%,例如超过80%或甚至90%至100%的不透明度。当薄的成型颗粒为有色时,不透明的袋可更好地防止所述颗粒的色移。
如本文所用,术语“不透明度”是指基底或印刷的基底的特性,所述特性度量在观察时基底对相对于观测点设置在基底后面的物体的隐藏或使其模糊的能力。可将不透明度报告为以百分比表示的比率,所述比率为由具有0.5%的反射率的黑体所背衬的基底的漫反射率与由具有89%的绝对反射率的白体所背衬的相同基底的漫反射率的比率。不透明度可如ASTM D 589-97,Standard Test Method for Opacity of Paper(15°/DiffuseIlluminant A,89%Reflectance Backing and Paper Backing)中所述地进行测量。高不透明度的基底将不允许许多(如果存在的话)光穿过基底。具有低不透明度的基底将允许许多或甚至全部的光穿过基底。不透明度可在0至100%的范围内。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反,除非另外指明,每个这样的量纲旨在表示与所引用的数值和围绕该数值的功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。