CN217477603U - 用于制造小袋的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于制造小袋的***，其包含：a)平板传送带单元，b)加热单元，c)分配单元，d)组合物供应单元，e)密封单元，和f)切割单元。

Description

用于制造小袋的***

技术领域

本实用新型涉及用于制造含有组合物的水溶性小袋的***。

背景技术

当今的清洁剂组合物以多种产品形式出现，诸如颗粒、液体以及单次用量的形式，包括水溶性小袋。

已有一些用于制造装有如清洁剂等产品的水溶性小袋的方法和***，例如垂直充装法、圆形滚筒充装法和平板传送带充装法。但是，这些方法仍然具有许多缺点。例如，与垂直充装机相关的问题是这种方法效率并不是很高，该方法是间歇性的并且速度很慢。圆形滚筒法克服了第一种垂直充装法的一些缺点，因为其不要求速度变化(没有加速/减速过程)。然而，由于圆周运动使从小袋的溢出相当显著，这导致产品溢出至密封区域，从而导致出现密封问题(密封泄漏)。此外，在用于液态产品时，该方法有着甚至更严重的问题，由于圆周运动而很可能导致液态产品大量溢出。加之充装和密封必须在滚筒圆周运动的最高点附近进行，这极大地降低了小袋成型过程的总体速度和产量。再者，相比于水平充装机，小的操作窗口还导致了其他限制，例如对于小袋的形状有更多限制，尤其是对于每个腔室容纳不同产品的多腔室小袋以及对于填充不同产品形式(例如粉末产品) 的小袋而言更是如此。平板传送带充装法(其中小袋的成型和充装在平板传送带上进行)可以在一定程度上克服圆形滚筒充装法的缺点，但是它仍然具有一些缺点。具体地，平板传送带充装***中常常包含往复移动充装单元，这一往复移动充装单元通常只能在同一平面上移动(即，该单元与待充装的开放小袋之间的距离是固定)。当需要充装不同产品(例如，从液体换成固体颗粒，或者从高粘度产品换成低粘度产品)时，往复移动充装单元固定的垂直距离会导致一些问题，例如所充装产品的飞溅和/或拉丝。此外，常规的平板传送带充装***包含一条很长的传送带，其既不紧凑也缺乏灵活性。

因此，需要可替代且更为有效的用以生产水溶性小袋的***。

本实用新型所提供的是一种用于水平连续制造水溶性小袋的***，该***优选是高速的。具体地，该***法允许在所用薄膜尺寸、小袋大小、小袋形状、产品形态和性质、每一步骤所需时间(例如，改变恒速运动的速度)等方面具有很强的可适应性，而不会影响小袋生产的总产量。

实用新型内容

本实用新型涉及用于制造含有组合物的水溶性小袋的***，该***包含：

a)平板传送带单元，其包含传送带和支撑所述传送带的支撑底座，其中所述传送带包含多个模腔并且所述传送带配置为通过将第一水溶性薄膜输送到所述传送带上并且将所述第一水溶性薄膜吸引到所述模腔中来形成连续运动且处于水平位置的开放的水溶性小袋阵列，

b)加热单元，其配置为在将所述第一水溶性薄膜输送到所述传送带上之后对所述第一水溶性薄膜加热，

c)分配单元，其配置为用组合物充装所述连续运动且处于水平位置的开放水溶性小袋阵列，其中所述分配单元包含多个喷口，其中所述喷口能够以与所述小袋相同的速度且在相同的方向上水平运动使得每个开放小袋在分配过程中分别处于相同的喷口之下，并且所述喷口能够垂直运动使得开放小袋与喷口的距离可调节，

d)组合物供应单元，其配置为储存所述组合物并且向所述分配单元供应所述组合物，

e)密封单元，其配置为通过将第二水溶性薄膜输送到充装之后的所述开放的水溶性小袋阵列上并随后将所述第一和第二水溶性薄膜密封在一起来形成封闭的水溶性小袋阵列，和

f)切割单元，其配置在为在纵向和横向两个方向上切割所述封闭的水溶性小袋阵列从而获得多个分离的水溶性小袋。

优选地，所述平板传送带能够在水平位置上连续运动，直至其围绕一个与运动方向垂直的轴转动，然后朝相反的方向运动，其也是水平运动。

在一些实施方案中，通过施加真空来将所述第一水溶性薄膜吸引到模腔中。优选地，通过施加真空将所述第一水溶性薄膜保持在模腔中。特别地，真空可通过模腔中的孔施加。模腔中的孔可以任何合适的方式布置。每个模腔中可以布置一个或更多个孔(例如2、3、5、10、100或1000个)。所述孔可以是任何形状，例如圆形。特别地，所述孔可以是任何尺寸，只要在形变、塑形变或热形变温度下，水溶性薄膜不会被拉进孔内从而破坏成品小袋的结构完整性即可。

在一些实施方案中，模腔可具有倒角边缘(例如，45度的倒角)或者圆滑边缘。这一设置可帮助防止在角落处产生弱的点。在另一些实施方案中，模腔可由铝制成，其可优选地具有保护性阳极电镀处理以防止腐蚀。

在一些实施方案中，所述传送带和/或平板另外包含多个开口，其位于所述传送带和/或平板纵向两侧边缘，可通过所述多个开口施加真空。施加到所述多个开口的真空可帮助将所述第一水溶性薄膜的侧边缘保持在传动带和/或平板的侧缘上。具体地，所述开口可以是任何尺寸，只要在形变、塑形变或热形变温度下，水溶性薄膜不会被拉进开口内从而破坏成品小袋的结构完整性即可。

在一些实施方案中，所述多个模腔设置成宽度上2至20个(优选3 至15个)且长度上1至10个(优选2至5个)的阵列。

在一些实施方案中，所述支撑底座包含一系列加工工位，包括加热工位、成型工位、充装工位、密封工位和纵向(MD)切割工位。特别地，所述加工工位中的两个或更多个可以是合并的，例如加热工位和成型工位可以合并为加热/成型工位。

在一些实施方案中，所述加热单元包含红外灯，其优选能够将所述第一水溶性薄膜加热到50至150℃，或者甚至80至120℃。优选地，其中所述红外灯能够在所述第一水溶性薄膜被输送到传送带上之后对所述第一水溶性薄膜加热。相比于在水溶性薄膜被输送到传送带之前对其加热，这种设置能够允许加热与施加真空相互配合，并且允许多步加热/抽真空操作，使得成型步骤能够以更加高的速度进行，并且减少失败率。更优选地，其中所述红外灯包含至少两个能独立工作的区段(例如两个或三个区段)。最优选地，其中所述多个区段能够独立地将所述第一水溶性薄膜加热到相同或不同温度，例如，室温(即，不加热)至50℃、70℃、90℃、110℃、120℃、150℃。在一个具体实施方案中，所述红外灯包含两个区段。在一个实施方案中，所述加热单元还包含保护装置，其设置成当***停机时***到红外灯前，从而保护***不受热损坏。

在一些实施方案中，每个所述水溶性小袋包含多个腔室，所述多个腔室优选排列成水平相邻的形式。优选地，每个腔室含有不同的组合物。在该实施方案中，分配单元包含多个喷口组，其中每个喷口组设置成分配待充装的多种组合物中的一种。

在一些实施方案中，所述分配单元还可包含伺服电机，以驱动所述分配单元(或者喷口)的运动。在另一些实施方案中，所述分配单元还可包含回吸泵，以防止待充装的组合物拉丝和/或泄露。

在一些实施方案中，所述组合物供应单元包含储库和流体通道，其中所述储库容纳所述组合物，以及所述流体通道与所述多个喷口和所述储库流体连通。在分配单元包含多个喷口组的特定实施方案中，所述组合物供应单元包含多个储库和多个流体通道，其中所述多个存储库包含待充装到各小袋的不同腔室的不同组合物，所述多个流体通道的每个分别与所述多个喷口组之一和所述多个储库之一流体连通。

在一些实施方案中，所述密封单元包含润湿装置和密封辊，其中所述润湿装置配置为在密封之前通过施加密封组合物将所述第一水溶性薄膜和/或所述第二水溶性薄膜润湿，以及所述密封辊配置为将所述第一水溶性薄膜和所述第二水溶性薄膜压在一起从而形成密封。所述密封辊可以对水溶性薄膜进行加热或者不对其进行加热。当所述密封辊对薄膜加热时，加热温度可以是30℃、50℃、70℃、90℃、110℃、120℃、150℃或其任意区间。此外，所述密封辊可以是电机驱动的或者因为与薄膜接触而跟着薄膜转动。在一些实施方案中，所述辊可具有金属内核，外面包裹有硅胶层，以通过对全部密封区域施加压力来实现更好的薄膜顺从性。在一个特定实施方案中，所述润湿装置包括由吸收性材料(例如，由天然材料如羊毛或者可收缩性合成材料制成的毡)制成的润湿辊，其中包含水的密封组合物(优选包含>90％的水，更优选>95％，最优选由水组成)载于所述吸收性材料中，所述润湿辊配置成在所述第二水溶性薄膜进给到充装后的开放水溶性小袋阵列之前当所述第二水溶性薄膜进给到所述润湿辊时将所述密封组合物施加于所述第二水溶性薄膜上。在另一个具体实施方案中，所述润湿装置包括喷雾器，其配置成在所述第二水溶性薄膜进给到充装后的开放水溶性小袋阵列之前将包含水的密封组合物(优选包含>90％的水，更优选>95％，最优选由水组成)施加于所述第二水溶性薄膜上。

在一些实施方案中，所述***还包含收集单元，其配置为收集所述多个分离的水溶性小袋。特别地，所述收集单元可包含传送带或收集桶。此外，所述***还可包含中间生产线，所述水溶性小袋可以优选地在其中保存1分钟至3个月。所述***还可包含包装生产线，所述水溶性小袋可以优选地在保存后从中间生产线转移到包装生产线。

在一些实施方案中，所述切割单元包含：

纵向(MD)切割装置，其配置为沿机器方向纵向切割封闭的水溶性小袋阵列，

横向(CD)切割装置，其配置为在纵向切割之后沿垂直于机器方向横向切割封闭的水溶性小袋阵列，

第一转移滚筒，其配置为在纵向切割之后通过施加真空吸取封闭的水溶性小袋，然后将其转移到横向切割装置，

第二转移滚筒，其配置为在横向切割之后通过施加真空吸取封闭的水溶性小袋，然后将其转移到收集单元。

一些实施方案可能含有两个切割单元，其中第一个切割单元提供纵向 (MD)切割，第二个切割单元提供横向(CD)切割。或者，两个切割单元的其中第一个切割单元提供横向(CD)切割，第二个切割单元提供纵向(MD)切割。

纵向(MD)切割和横向切割(CD)可以同时或依次进行。

在一些实施方案中，所述平板可具有沿纵向(MD)方向的沟槽，以便于纵向(MD)切割。

在一些实施方案中，所述纵向(MD)切割装置和/或横向(CD)切割装置可包含柔性曲线刀具。在优选实施例中，横向(CD)切割装置包含柔性曲线刀，而纵向(MD)切割装置包含旋转刀。特别地，所述柔性曲线刀具由柔性刀锋切割元件、刀锋承载元件和多个弹簧元件形成。每个弹簧元件的近端可操作地固定连接到所述切割元件的一个独立位置上，而每个弹簧元件的远端固定连接到所述刀锋承载元件的一个独立位置上。或者，该柔性刀锋切割元件直接连接到刀锋承载元件。

在一些实施方案中，所述CD切割装置包含旋转砧和旋转刀辊，其中多个刀具设置在所述旋转刀辊上。特别地，所述旋转砧可具有用于容纳待切割小袋的腔室。优选地，其中所述CD切割装置配置成使得所述刀具间隔地接触小袋阵列并在横向上切割小袋阵列。在一个特定技术方案中，为了实现更精确的切割，所述CD切割装置设置成能够以可变速度旋转，其中所述旋转刀辊在两次切割之间以快于生产线速度的速度旋转，而在切割时减速，例如降低至生产线速度。

在一些实施方案中，所述***还包含第一薄膜输送单元和第二薄膜输送单元，所述第一薄膜输送单元包含所述第一水溶性薄膜从上面退绕的至少一个辊，所述第二薄膜输送单元包含所述第二水溶性薄膜从上面退绕的至少一个辊。优选地，所述第一薄膜输送单元包含所述第一水溶性薄膜从上面退绕的两个辊，其设置成使得当输送所述第一水溶性薄膜时，所述两个辊中的一个工作，另一个待机；以及其中所述第二薄膜输送单元包含所述第二水溶性薄膜从上面退绕的两个辊，其设置成使得当输送所述第二水溶性薄膜时，所述两个辊中的一个工作，另一个待机。更优选地，其中所述第一薄膜输送单元的所述两个辊设置成当工作辊上的第一水溶性薄膜用完时自动相互切换，以及所述第二薄膜输送单元的所述两个辊设置成当工作辊上的第二水溶性薄膜用完时自动相互切换。

在一些实施方案中，所述第一薄膜输送单元和/或第二薄膜输送单元还可包含设置成将两个辊在工作和待机之间自动切换的搭接装置。一个示例性搭接装置可包含能够搭接水溶性薄膜的热焊接器，另一个示例性搭接装置可包含能够搭接水溶性薄膜的超声焊接器。所述超声焊接器可包含焊接头，其能够以超音速(即，每秒20，000次的数量级)往复运动。两个水溶性薄膜之间的摩擦力产生的热使得它们焊接在一起。在一个实施方案中，通过超声焊接对两个水溶性薄膜进行搭接包括将两个水溶性薄膜的末端水平放置使得末端彼此重叠并且临近焊接角状件(适于超音速往复运动)的工作面，使得焊接角状件以超音速往复运动并且同时将轮状件沿重叠部分在重叠的水溶性薄膜上横向移动，轮状件偏向焊接角状件但是不过分接近焊接角状件，轮状件的横向移动导致水溶性薄膜的末端在重叠部分被压向焊接角状件的往复运动末端。在一个实施方案中，所述搭接装置可包含超声焊接器，其特别地可包含焊接角状件、轮状件和超声能量发生器。

在一些实施方案中，所述第一薄膜输送单元和/或第二薄膜输送单元还可包含拉伸装置(例如，多个具有不同速度的滚筒)，设置成拉伸第一水溶性薄膜和/或第二水溶性薄膜从而控制薄膜张力。在一些实施方案中，所述拉伸装置包含张力辊。在一些特别实施方案中，所述拉伸装置包含S形张力辊。拉伸装置的存在可有利于开放水溶性小袋在模腔中的成型和/或利于密封。在一个实施方案中，退绕的水溶性薄膜保持在约20N/m至约 80N/m的张力，优选约40N/m至约60N/m(每单位薄膜宽度的力)。张力的优选范围可以基于薄膜成分和厚度而定。

在一些实施方案中，所述***还包含真空泵单元，其配置成施加真空。优选地，真空泵单元设置成向模腔施加至少两种不同的负压，其包含第一负压(例如，低负压)和第二负压(例如，高负压)。更优选地，低负压小于高负压的80％，优选小于高负压的70％。最优选地，所述第一负压为 0mbar至-400mbar，优选-10mbar至-100mbar，所述第二负压为-200至-700mbar，优选-250至-500mbar。特别地，所述至少两种不同的负压对应于红外灯的至少两个区段。更特别地，红外灯的第一区段设置成在第一水溶性薄膜被输送到传送带之后将第一水溶性薄膜加热到第一温度，在红外灯的第一区段加热第一水溶性薄膜之后向模腔施加第一负压(例如，低负压)；红外灯的第二区段设置成在第一水溶性薄膜移动到第二区段后将第一水溶性薄膜加热到第二温度，在红外灯的第二区段加热第一水溶性薄膜之后向模腔施加第二负压(例如，高负压)。

在一些实施方案中，所述***还包含温度和湿度控制单元和/或空气抽取单元。特别地，所述温度和湿度控制单元设置成维持15℃至30℃，优选18℃至27℃，更优选20℃至25℃的温度，以及20％至50％，优选25％至40％的湿度。

在一些实施方案中，所述***还包含敷粉单元，其设置成在水溶性小袋的外表面施加包含吸附性材料的粉末组合物，所述吸附性材料优选地选自：沸石、滑石粉、淀粉、硬脂酸锌、硬脂酸钙、碳酸钙、碳酸钠、硫酸钠及其组合。优选地，所述粉末组合物还可包含二氧化硅流动助剂。

在一些实施方案中，所述组合物是液体织物或表面清洁产品，优选液体衣物洗涤剂或者自动餐具洗涤剂。

在一些实施方案中，所述***还可包含印刷单元，其设置成在所述第一和/或第二水溶性薄膜(优选加热前的所述第一水溶性薄膜)上印刷图案。优选的印刷单元包括印刷辊或印刷辊的组合，例如每个印刷辊在水溶性膜上印刷不同颜色。或者可以使用无接触打印技术。优选地，印刷物在水溶性膜的内面，例如与内包的组合物直接接触的面。这样印刷物不易因为意外接触水受到外部暴露(如摩擦作用或涂抹作用)而损坏。

在一些实施方案中，所述***还可包含剪裁料收集单元，其设置成收集薄膜剪裁下来的边缘并将其转移到收集容器中。可以通过使用真空实现自动收集和/或转移。

在一些实施方案中，所述***还可包含配准子***，其设置成帮助薄膜和/或小袋的配准或定位。例如，此类配准子***可用于确保印刷区域相对于变形区域的正确定位，或小袋相对于切割单元的定位，或模腔相对于填充喷嘴的定位。所述配准子***可包含基于时间的计数单元。特别地，所述配准子***可确保小袋位置的正确。

在一些实施方案中，所述***还可包含基于大包的缓冲单元，其位于小袋制造生产线和包装生产线之间，用于暂时保存已生产但尚未包装的小袋。制造生产线和包装生产线之间的这种断开使两条线能够彼此独立运行，从而使每一条线的速度达到最大。例如，如果包装生产线必须以较低的速度运行时(例如在包装数量较少时)，制造生产线则不需要减速；而当制造生产线必须以较慢的速度运行时(例如由于容量限制)，包装生产线则不需要减速，仍然可以继续大量包装。包装生产线可以将小袋装入包装袋、包装桶、或其组合中。

本文所使用的术语“纵向(machine direction，MD)”指平板传送带运行的方向。本文所使用的术语“横向(cross-machine direction，CD)”指在水平面上与平板传送带运行的方向垂直的方向。

在与所附权利要求相结合的情况下，经审阅下列详细说明后，本实用新型的这些以及其他特征对本领域技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

尽管说明书以特别指出本实用新型且明确要求保护本实用新型的权利要求书结束，但是相信从下列附图的描述中会更好地理解本实用新型。

图1显示了根据本实用新型一个实施方案的用于制造含有组合物的水溶性小袋的示例性***。

图2显示了根据本实用新型另一个实施方案的用于制造含有产品的水溶性小袋的***的示例性切割单元。

图3显示了根据本实用新型另一个实施方案的用于制备水溶性小袋的***的薄膜输送单元。

本实用新型所涉及的附图标记的说明：

(图1)：

用于制造水溶性小袋的***(1)；

平板传送带单元(11)；

传送带(12)；

多个模腔(121)；

支撑底座(13)；

加热单元(14)；

分配单元(15)；

多个喷口(151)；

组合物供应单元(16)；

储库(161)；

流体通道(162)；

第一水溶性薄膜(171)；

第二水溶性薄膜(172)；

第一薄膜输送单元(173)；

第二薄膜输送单元(174)；

润湿装置(181)；

密封辊(182)；

MD切割装置(191)；

CD切割装置(192)。

(图2)：

切割单元(20)；

MD切割装置(21)；

多个圆盘切刀(211)

CD切割装置(22)；

旋转砧(220)

旋转刀辊(221)；

多个刀具(222)；

第一转移滚筒(23)；

第二转移滚筒(24)；

传送带(25)；

收集单元(26)。

(图3)

工作辊(31)；

待机辊(32)；

搭接装置(33)；

拉伸装置(34)；

传送带(35)。

具体实施方式

本实用新型之***的操作包括把水溶性薄膜连续进给至一个无端边的工作面(例如，平板传送带)，优选地至一个无端边工作面的一水平部位，或在其他情况下，也可进给至该工作面的非水平部位，然后向水平部位连续移动并最终到达水平部位。然而，优选的是将薄膜直接进给至水平部位。

在一个实施方案中，本实用新型之***的操作包括以下步骤：

a)将第一水溶性薄膜连续进给到一个连续回转运动的无端边工作面(例如，平板传送带)的一水平部位上，该工作面上包含多个模腔，或进给到其一非水平部位上，再将薄膜连续移送至所述水平部位；

b)利用在连续运动工作面的水平部位上及在工作面上模腔中的薄膜，通过对薄膜加热以及施加真空形成连续运动且处于水平位置的开口小袋的阵列；

c)用组合物充装连续运动且处于水平位置的开口小袋的阵列，以获得处于水平位置的、开口且已充装的小袋阵列；

d)连续地，通过将第二水溶性薄膜(优选地，其上已施加了密封组合物)进给至处于水平位置的、开口且已充装的小袋阵列，使得开口小袋阵列密封，以获得处于水平位置的封口的小袋阵列；和

e)将所述封口的小袋阵列切割成多个单独的小袋，其包括MD切割和CD切割。

典型地，该工作面的水平部位将在水平位置连续运动，直至其围绕一个与运动方向垂直的轴转动时为止，典型地转动角度为约180度，然后朝相反的方向运动，此时也可以是一种水平运动，最终，该工作面将再次转动以返回至起始的水平位置并继续运动(从该时或该处起，工作循环又重新开始)。

本发明中所用词组“无端边工作面”是指该工作面至少在一个方向上，优选地仅在一个方向上没有端边。例如，该工作面优选地是包含模腔的回转平板传送带的一部分，以下更为详细描述。

该工作面的水平部位可具有任意宽度，该宽度典型地取决于模腔沿宽度方向的行数、模腔的尺寸及模腔之间所需空间的大小。无端边工作面的水平部位可具有任意长度，该长度典型地取决于需在工作面该部分(在工作面连续水平运动过程中)进行的步骤数、每一步骤所需时间及完成这些步骤所需的工作面最佳运动速度。

优选的工作面宽度可达1.5米，或甚至可达1.0米或优选在30厘米与 80厘米之间。

优选的无端边工作面的水平部位为从2米至20米，或甚至为4米至 12米，例如4、5、6、7、8、9、10、11、12。

优选地，充装、密封和MD切割在工作面的水平部位进行，同时该工作面作连续运动，而CD切割不在该工作面的水平部位进行。特别地，CD 切割可以在与所述工作面(例如，平板传送带)相分离的CD切割装置中进行。

这样，该操作优选地在一个无端边工作面上进行，该工作面保持一段时间的水平运动，以使小袋卷材成型、小袋充装和密封和优选地甚至切割使小袋彼此分离(如下所述，可选择为两个或多个小袋仍彼此相连或将小袋卷材切分成单个的小袋)等步骤得以完成。然后，优选地在密封步骤之后或在MD切割步骤之后，将无端边的小袋卷材或小袋从工作面上移出，该工作面将绕一个与运动方向垂直的轴转动，典型地转动角度为约180度，随后再朝相反的方向运动，典型地也为水平方向，此后再次转动，步骤a) 随之重新开始。

优选地，工作面是运动的回转带，例如传送带或平板传送带的一部分和/或优选地可拆卸地与之相连接。特别地，所述表面可以是在磁性传送带上运动的离散的平板(例如Rockwell’s iTrack)。然后优选地，该工作面可被移出并被另一个尺寸不同的工作面或包含不同形状或尺寸模腔的工作面所替代。这使设备易于清洗且可进而用于生产不同类型的小袋。例如，其可以是一条带有一系列平板的传送带，其数量和尺寸将取决于水平部位的长度和工作面的回转直径，例如可包含30至200，例如50、70、90、 120、150个或其任何区间，例如每个平板长度(平板和工作面的运动方向) 为5至50厘米，例如4,5,10,15,20,30,40,50厘米或其任何区间。

这些平板随后组合成无端边工作面或其一部分，典型地这些平板表面上包含模腔，例如每个平板可以有数个模腔，例如在宽度方向上模腔数可多达20个，或甚至2至15个或甚至3至13个。再例如在长度方向(即平板的运动方向)上模腔数可多达15个或甚至1至10个或甚至2至6个或甚至2至5个。

工作面，或典型地连接到工作面的传送带，可用任何已知的方法使之连续运动。优选地使用一种零延伸率的链传动***来驱动工作面或与工作面相连接的传送带。

假如使用平板传送带，其优选地包括：a)一条主带(优选地由钢制成) 和b)系列平板，其包括1)一个带有模腔的表面，从而使平板形成如上所述的带有模腔的无端边工作面；和2)真空通道连接部位；和3)优选地一块基板，其位于平板和真空通道连接部位之间。然后优选地将平板固定到主带上，并使平板间的连接部分不漏气。平板传送带作为一个整体随后可以优选地沿(在其上或者在其下)一个静止的真空***(真空室)运动。

应理解，所有平板和主带都连续地运动，典型地以同样的恒定速度运动。

模腔可以为任何形状、长度、宽度与深度，取决于小袋的所需尺寸。假如需要的话，在每一个工作面上的模腔也可以彼此各取不同的尺寸和形状。例如，优选地最终小袋的容积可以在5毫升与300毫升之间，或甚至是10毫升至150毫升，例如10毫升、12毫升、15毫升、20毫升等，模腔尺寸则需据此调整。

薄膜典型地向工作面顶部或在工作面顶部上进给，且优选地是向其水平部位连续进给，此操作典型地在整个过程中以恒速进行。此操作可以使用任何已知的方法，优选地使用辊，薄膜从辊上退绕。

可以用任何方法在模腔中成型开口小袋，并如上所述，优选的方法包括(至少)使用真空或稀薄空气牵引薄膜进入模腔。其他优选的方法包括加热薄膜，从而使薄膜更具柔性或甚至伸展，使其贴合模腔的形状。优选地，可结合在薄膜上施加真空把薄膜牵引入模腔，或把所有这些方法联合应用。

优选地每个模腔都包含一个或多个小孔，这些小孔与一个真空***相连，该***可通过这些小孔对小孔上方的薄膜提供真空吸力，正如本发明所详述。优选地，真空***是一个真空室，其包括至少两个不同的部件，如本发明所述，彼此分隔在不同的隔室中。

可以用任何方式施加热，例如接触加热(例如使得薄膜在加热辊下经过)，在将薄膜进给至工作面上之前或其之后使薄膜从加热元件的下方通过或从热空气中通过来加热，或间接加热，例如加热工作面或用一个热的物体对薄膜加热，例如温度加热到50℃至150℃，或甚至80℃至120℃，优选地例如使用红外线。可使用任何合适的IR灯，包括红外石英管灯。特别地，IR灯的IR发射表面的温度可以是150至1000℃，例如200℃, 300℃,400℃,500℃,700℃,1000℃。

可以用任何方式润湿薄膜，例如在将薄膜进给至工作面上之前或其刚位于工作面上时，可直接往薄膜上喷洒润湿剂(包括水、薄膜材料溶液或薄膜材料增塑剂)，或间接地采用润湿工作面或将一湿润物体作用到薄膜上的方法。

在开口小袋阵列水平连续运动时对其充装，可以用任何已知的对(运动) 物体充装的方法进行。精确的最为优选的方法取决于产品的形态和所需的充装速度。

一般地，优选的方法包括连续运动中的在线充装，该方法使用一个位于开口小袋上方的带有喷口的分装单元，其典型地作连续往复运动，使喷口在与小袋相同的运动方向上以同速移动，因而在分装步骤过程中，每个开口小袋都处于同一喷口或喷口组下方。在充装步骤之后，喷口回转并返回到起始位置，以开始另一个分装/充装步骤。

每个喷口或连在一起的数个喷口优选地与一个装置相连，该装置可在每个喷口的一个回转周期中(如充装一个小袋)精确地控制恰好按设定的数量或体积分装组合物。特别地，可使用流量计来控制精确填充。此外，在分装单元中可使用容积泵(齿轮泵、螺杆泵、滑片泵，挠性叶轮泵、罗茨泵、旋转活塞泵)来驱动液体。在一个优选实施方案中，使用齿轮泵。

一种高度优选的充装开口小袋的方法是往复移动充装法。这种方法优选地使用一个移动充装站，它可以返回(改变运动方向)且速度可调。充装站典型地拥有一系列喷口，在组合物需要分装至开口小袋期间，这些喷口每个都以与(待充装的)开口小袋相同的速度同向运动。随后，典型地，当小袋充满后，充装完该小袋的喷口或喷口组停止随同小袋的运动，并朝相反的方向返回，然后再度停止，使其位于其他待充装包装袋的上方，再朝反向即与开口小袋相同的方向并以与开口小袋相同的速度开始运动。待其达到小袋的速度时，继续保持此速度并开始对包装袋进行分装和充装，如同上一充装周期一样。返回的运动速度可以高于充装时的运动速度。

更优选地，本实用新型的***包括能够在垂直方向上运动的分装单元，其可以根据需要改变喷口的高度，从而适应不同的待充装组合物，优选地能够使得充装速度最大化和/或飞溅和/或拉丝最小化。在一些实施方案中，分装单元在充装停止时在垂直方向上运动。特别地，分装单元中喷口的高度可以在50cm(即，喷口最高位置和最低位置的差是50cm)、40cm、 30cm、20cm、10cm或5cm的范围内调节。此外，喷口的高度可以通过任何合适方式调节，例如汽缸、螺栓等。喷口可以设置成使得它们的高度同时调节或者分别调节。

随后将充满的开口小袋封口，这可以用任何方法进行。优选地，封口也在连续的、恒速运动的状态下在水平部位上进行，且优选地在上述无端边工作面的水平部位上进行。

优选地封口通过连续进给第二材料或薄膜，优选水溶性薄膜，并将其覆盖到开口小袋卷材上，随后优选地将第一种薄膜和第二种薄膜典型地在模腔之间的区域亦即小袋之间的区域进行密封。优选地将封口材料以与开口小袋相同的速度及相同的运动方向进给到开口小袋之上。

密封可以任何方法进行。密封可以采用非连续方式，例如将小袋阵列移送到另一密封区域和密封设备处。然而，密封优选地采用连续方式，并优选地以恒定速度进行，同时封口的小袋阵列连续地以恒定速度运动。密封优选地也在水平位置进行，优选地也在工作面的所述水平部位进行。

优选的方法包括热封、湿密封及其组合。热和湿(例如含水组合物) 可以任何方式优选地施加到封口材料上。在一个实施方案中，可以通过以下方式来润湿封口材料(例如第二水溶性薄膜)：将溶剂(例如水)喷洒在封口材料上，或者使含有溶剂的物体(例如含水的海绵)与封口材料想接触。优选地在采用密封时，使用一个带有空腔的辊，其空腔大小取小袋未被模腔包容部分的尺寸，并具有小袋模式。使小袋阵列从辊下通过，从而(连续地)滚压小袋阵列。在此，加热了的辊仅与密封区域，也就是小袋之间围绕模腔边缘的区域接触。典型地，密封温度可选自30℃、50℃、70℃、 90℃、110℃、120℃或任意两者之间的范围，当然这取决于薄膜材料。一种可移动、可返回的密封装置也是有用的，其操作如同上述可返回、可移动的充装/分装装置。该密封装置与模腔之间区域及围绕模腔的边缘接触一定时间以形成密封，然后从密封区移出并向朝相反的方向返回，以开始另一个密封循环。

封口的和优选地密封的小袋阵列随后可由切割单元切割，该单元将小袋彼此切离成单个的小袋，或两个或更多的小袋相连的形式，这种形式有时也是需要的。切割可以用任何已知的方法，优选地切割也以连续方式，优选地以恒定速度和优选地在水平位置上进行。优选地，封口(密封)的小袋阵列首先在上述无端边工作面的水平部位上进行MD切割，然后可被移送到CD切割装置(即，另一个工作面)处进行CD切割。

切割装置为例如一锋利物品或一热部件，在后一种情况下，切割装置“烧”透薄膜/密封区域。优选的方法可以是，对于MD切割，当小袋阵列沿一个方向运动时(连续地和/或水平地，例如仍处于本发明的无端边工作面上)，可以用一个固定的装置与运动方向上小袋间区域相接触，以连续方式在运动方向上切分小袋。对于CD切割，优选方法可以是间歇切割，例如，将一种切割装置短时地置于切割区上，切分后再移开该装置，并对下一组小袋重复此操作。优选的用于CD切割的间隔切割装置可以是热线、热刀或者在其表面上包含刀具的辊。随着辊的旋转，刀具间隔地接触运动中的小袋阵列并且在宽度方向上对其进行切割。或者，可以使用激光切割小袋。

在一些实施方案中，根据本实用新型的***还可包含一个或多个滚筒 (例如第一转移滚筒和/或第二转移滚筒)，其能够装载和输送小袋(开放小袋或者封闭小袋)。特别地，所述滚筒在其表面上具有多个模腔。这些模腔设置为通过真空吸引小袋。这些模腔的形状和尺寸可以根据待处理的小袋进行设计。

在一个实施方案中，根据本实用新型的***还可包含涂覆单元，其配置为向所述小袋上施加涂覆组合物。特别地，所述涂覆组合单元可包含雾化器和喷雾器。作为替代地，所述涂覆组合单元可包含旋转刷。

所述涂覆组合物可以是粉末或者在非水溶剂中的悬浮液。优选地，所述涂覆组合物可包含50％至99.95％的吸附材料，所述吸附材料优选选自：沸石、过干燥沸石、装载有香精和/或活性剂的沸石、滑石粉、淀粉、硬脂酸锌、硬脂酸钙、微粉碳酸钙、碳酸钠、微粉硫酸钠及其组合。

在一个实施方案中，根据本实用新型的***可进一步包含质量控制单元，其用于在高速制造过程期间检测包含组合物的小袋的渗漏。所述质量控制单元可包括:检测平板和/或传送带的成像装置和图像处理装置。所述成像装置可以设置在任何合适的位置，包括平板上或者传送带上。所述成像装置可以是摄像机，例如黑白摄像机或彩色摄像机。所述方法可沿生产线执行一次或多次。所述包含组合物的小袋位于平板的腔体中，所述平板设置在小袋生产线中。

本发明所使用的小袋可以为任何形式、形状，并可用任何适于在组合物使用前保存组合物的材料制造，例如在使充装的组合物与水接触前，不允许组合物从小袋中泄漏。严格的实施将取决于，例如包装袋中组合物的类型和数量，小袋对组合物保存、防护、运输或泄漏的特性需求。

优选的薄膜由聚合物材料制成。薄膜可用例如铸塑、吹塑、挤出或挤吹聚合物材料等本领域所知的方法获得。

优选的聚合物、共聚物或其衍生物可选自：聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚烷氧化物、(改性)纤维素、(改性)纤维素-***或-酯-酰胺、聚羧酸及其盐包括聚丙烯酸酯、顺丁烯二酸/丙烯酸的共聚物、聚胺酸或缩氨酸、聚酰胺包括聚丙烯酰胺在内、多糖包括淀粉和明胶、自然的树胶比如黄原酸胶和角叉菜。优选地，聚合体从聚丙烯酸酯和丙烯酸共聚物中选择，包括聚甲基丙烯酸酯、甲基纤维素、钠羧甲基纤维素、糊精、麦芽糖糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素；最优选地是，聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物和/或羟丙基甲基纤维素(HPMC)。

该聚合物重均分子量可为任意值，优选地为约1,000至1,000,000，或甚至从10,000至300,000，或甚至从15,000至200,000，或甚至从20,000 至150,000。

在一些实施方案中，水溶性薄膜包含聚乙烯醇同聚物或者聚乙烯醇共聚物，例如聚乙烯醇同聚物和/或聚乙烯醇共聚物的混合物，其中聚乙烯醇共聚物优选地选自磺基化和羧基化阴离子聚乙烯醇共聚物尤其羧基化阴离子聚乙烯醇共聚物，例如聚乙烯醇同聚物和羧基化阴离子聚乙烯醇共聚物的混合物，或者两种或更多种聚乙烯醇同聚物的混合物。在一些实施方案中，水溶性薄膜可以是Monosol以M8630,M8900,M8779,M8310的商品名提供的那些。在一些实施方案中，所述膜可以是不透明的、透明的或者半透明的。所述膜可包含印刷区域。印刷区域可通过例如柔版印刷或者喷墨印刷的技术来实现。所述膜还可包含苦味剂。合适的苦味剂包括但不限于：柚皮苷、蔗糖八乙酸酯、奎宁盐酸盐、苯甲地那铵或其组合。苦味剂的示例性水平包括但不限于1至5000ppm,100至2500ppm,或者250至2000ppm。水溶性薄膜或者水溶性小袋或者其两者可以被润滑剂所覆盖。在一些实施方案中，润滑剂可以选自：滑石、氧化锌、二氧化硅、硅氧烷、沸石、硅酸、氧化铝、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钙、碳酸镁、柠檬酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸钾、三聚磷酸钾、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、淀粉、改性淀粉、粘土、高岭土、石膏、环糊精或其组合。

包装袋中包装的组合物优选地为液态或固态的清洁剂组合物或护理组合物，优选地是洗衣用或盘碟洗涤组合物、坚硬表面清洁剂和/或织物或表面护理组合物，诸如调理剂、漂洗添加剂、预处理剂和/或浸渍组合物。

图1显示了根据本实用新型一个实施方案的用于制备水溶性小袋的***1。特别地，用于制备水溶性小袋的***1包含平板传送带单元11、加热单元14、分配单元15、组合物供应单元16、第一薄膜输送单元173、第二薄膜输送单元174、密封单元和切割单元。所述平板传送带单元11包含传送带12和支撑底座13，所述分配单元15包含多个喷口151，所述组合物供应单元16包含储库161和与所述喷口151及储库161流体连通的流体通道162，所述第一薄膜输送单元173将第一水溶性薄膜171输送到传送带12上，所述第二薄膜输送单元174将第二水溶性薄膜172输送到充装后的开放水溶性小袋上，所述密封单元包含润湿装置181和密封辊 182，所述切割单元包含MD切割装置191和CD切割装置192。所述传送带12包含多个平板，其中多个模腔121设置在平板的表面。当***1运转时，所述第一薄膜输送单元173连续输送第一水溶性薄膜171到传送带 12上。在被输送到传送带12之后，加热单元14将第一水溶性薄膜171 加热以促进开放小袋的成型，通过向模腔施加真空将第一水溶性薄膜171吸引到模腔121中，从而形成连续运动的处于水平位置的开放小袋阵列。然后，通过多个喷口151用组合物充装连续运动的处于水平位置的开放小袋阵列，在此过程中，多个喷口151以与所述开放小袋阵列相同的速度且在相同的方向上连续水平运动。充装之后，多个喷口151停止与小袋一起运动，向相反方向返回，然后再次停止，使得其位于下一个待充装的开放小袋阵列之上。此外，所述多个喷口151能够垂直运动。第二水溶性薄膜 172从第二薄膜输送单元174退绕并输送到润湿装置181.润湿装置181 能够施加(例如通过喷雾或直接接触)密封组合物(例如水)到第二水溶性薄膜172的表面，其随后被输送到充装之后的开放水溶性小袋上。密封辊182将第一水溶性薄膜171和第二水溶性薄膜172以密封开放水溶性小袋。密封之后，MD切割装置191和CD切割装置192依次切割封闭的水溶性小袋阵列从而提供独立的小袋。

图2显示了根据本实用新型另一个实施方案的用于制备水溶性小袋的***的切割单元20。所述切割单元20包含MD切割装置21、CD切割装置22、第一转移滚筒23和第二转移滚筒24。MD切割装置21包含沿着 MD方向平行布置的多个圆盘切刀211，其配置成在纵向(MD)上旋转地切割封闭的水溶性小袋阵列，得到多个纵向的列。CD切割装置22包含旋转砧220和旋转刀辊221，其中在旋转刀辊221上布置了多个刀具222，其配置成在横向(CD)上切割已被切割成多个纵向列的水溶性小袋阵列从而得到多个分离的水溶性小袋。在该实施方案中，MD切割装置21在纵向(MD)上切割密封之后的封闭水溶性小袋阵列。然后，第一转移滚筒23通过真空吸取小袋，然后将其转移到CD切割装置22。在CD切割装置22中，随着旋转刀辊221的旋转，刀具222间断地接触运动中的小袋阵列，并在横向上对其进行切割。然后，第二转移滚筒24通过真空吸取小袋，将其转移到收集单元26。相比于整个切割单元与充装和密封单元位于同一平板传送带的设计，该实施方案更加紧凑和灵活。

图3显示了根据本实用新型另一个实施方案的用于制备水溶性小袋的***的薄膜输送单元。该薄膜输送单元包含工作辊31，待机辊32，搭接装置33和拉伸装置34。当输送水溶性薄膜时，工作辊31处于工作状态，而待机辊32处于待机状态。薄膜输送单元还可包含能够监测工作辊31上水溶性薄膜量的传感器。当传感器监测到水溶性薄膜接近用完(例如，剩余量少于5％)时，传感器会与搭接装置33进行通信。然后，搭接装置33 将水溶性薄膜的输送从工作辊31切换到待机辊32。特别地，搭接装置33 将从工作辊31上退绕的水溶性薄膜切断，然后将从待机辊32上退绕的水溶性薄膜连接到输送的水溶性薄膜末端。于是，待机辊32就变成了新的工作辊，而原本的工作辊31在补充了新的水溶性薄膜后变成了新的待机辊。此外，拉伸装置34在水溶性薄膜被输送到传送带35之前将其拉伸。特别地，拉伸装置34可包括多个具有不同转速的辊。

Claims (16)

1.用于制造小袋的***，其特征在于所述***包含：

a)平板传送带单元，其包含传送带和支撑所述传送带的支撑底座，其中所述传送带包含多个模腔，并且所述传送带配置为通过将第一水溶性薄膜输送到所述传送带上并且将所述第一水溶性薄膜吸入所述模腔中来形成连续移动且处于水平位置的开放的水溶性小袋阵列，

b)加热单元，其配置为在将所述第一水溶性薄膜输送到所述传送带上之后对所述第一水溶性薄膜加热，

c)分配单元，其配置为用一组合物充装所述连续移动且处于水平位置的开放的水溶性小袋阵列，其中所述分配单元包含多个喷口，其中所述喷口能够以与所述小袋相同的速度且在相同的方向上水平运动使得每个开放小袋在分配过程中分别处于相同的喷口之下，并且所述喷口能够垂直运动使得开放小袋与喷口的距离可调节，

d)组合物供应单元，其配置为储存所述组合物并且向所述分配单元供应所述组合物，

e)密封单元，其配置为通过将第二水溶性薄膜输送到充装之后的所述开放的水溶性小袋阵列上并随后将所述第一和第二水溶性薄膜密封在一起来形成封闭的水溶性小袋阵列，和

f)切割单元，其配置在为在纵向和横向两个方向上切割所述封闭的水溶性小袋阵列从而获得多个分离的水溶性小袋。

2.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述多个模腔设置成宽度上2至20个且长度上1至10个的阵列。

3.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述支撑底座包含一系列加工工位，包括加热工位、成型工位、充装工位、密封工位和纵向(MD)切割工位。

4.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述加热单元包含红外灯，其能够将所述第一水溶性薄膜加热到50至150℃。

5.根据权利要求4所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述红外灯包含多个能独立工作的区段，并且所述多个区段能够独立地开启或关闭，或者将所述第一水溶性薄膜加热到不同温度。

6.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述密封单元包含润湿装置和密封辊，其中所述润湿装置配置为在密封之前通过施加一密封组合物将所述第一水溶性薄膜和/或所述第二水溶性薄膜润湿，以及所述密封辊配置为将所述第一水溶性薄膜和所述第二水溶性薄膜压在一起从而形成密封。

7.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述***还包含收集单元，其配置为收集所述多个分离的水溶性小袋。

8.根据权利要求7所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述切割单元包含：

纵向(MD)切割装置，其配置为沿机器方向纵向切割封闭的水溶性小袋阵列，

横向(CD)切割装置，其配置为在纵向切割之后垂直于机器方向横向切割封闭的水溶性小袋阵列，

第一转移滚筒，其配置为在纵向切割之后通过施加真空吸取封闭的水溶性小袋，然后将其转移到横向切割装置，和

第二转移滚筒，其配置为在横向切割之后通过施加真空吸取封闭的水溶性小袋，然后将其转移到收集单元。

9.根据权利要求8所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述横向(CD)切割装置包含旋转砧和旋转刀辊，其中多个刀具设置在所述旋转刀辊上，并且所述横向切割装置配置成使得所述刀具间隔地接触小袋阵列并在横向上切割小袋阵列。

10.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述***还包含第一薄膜输送单元和第二薄膜输送单元，所述第一薄膜输送单元包含所述第一水溶性薄膜从上面退绕的至少一个辊，所述第二薄膜输送单元包含所述第二水溶性薄膜从上面退绕的至少一个辊。

11.根据权利要求10所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述第一薄膜输送单元包含所述第一水溶性薄膜从上面退绕的两个辊，其设置成使得当输送所述第一水溶性薄膜时，所述两个辊中的一个工作，另一个待机，以及其中所述第二薄膜输送单元包含所述第二水溶性薄膜从上面退绕的两个辊，其设置成使得当输送所述第二水溶性薄膜时，所述两个辊中的一个工作，另一个待机，

其中所述第一薄膜输送单元的所述两个辊设置成当工作辊上的第一水溶性薄膜用完时自动相互切换，以及所述第二薄膜输送单元的所述两个辊设置成当工作辊上的第二水溶性薄膜用完时自动相互切换。

12.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述***还包含配置成用于施加真空的真空泵单元。

13.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述***还包含一个温度和湿度控制单元，和/或一个空气抽取单元。

14.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于每个水溶性小袋包含多个腔室。

15.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述***还包含敷粉单元。

16.根据权利要求1所述的用于制造小袋的***，其特征在于所述组合物是液体织物或表面清洁产品。

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