用拉片启动的水分散性装置的制作方法

专利名称：用拉片启动的水分散性装置的制作方法
用拉片启动的水^"R性装置
背景技术：
本发明涉及液体的清洁、吸收和施用装置及容器。 含液体容器的清洁装置和其他类似装置通常含嚢或液体包容袋。
这类袋设计为当向装置并因此向袋施加压力时沿脆弱接缝或部分爆 裂。这类装置不是选择性的，将在足够的压力下爆裂，无论该压力是 使用者有意施加的还是在处理、装运或贮存过程中无意施加的。
发明概述
包含含液体的嚢的清洁装置和其他类似装置面临这类液体包容 袋过早爆裂的问题。此外，将这类装置作为垃圾弃去可能留下湿漉漉 的狼藉景象。
本文中所公开的发明通过提供包含自水分散性材料构造的柔软 柔性流体袋的装置解决了爆裂和处置问题。所述柔性袋是坚固的，设 计为在一般的处理过程中不爆裂。
更具体而言，本文中所公开的发明提供了包含水分散性基底层、 水分散性揩擦层和袋的装置，所述揩擦层以接缝连接于所述基底层上 并限定揩擦和基底层间的内部空间，所述内部空间具有内表面，所述 袋位于所述内部空间内，所述袋具有顶层、连接于所述顶层以在其间 形成空腔的底层、位于所述顶层和底层中的 一个中的开口和连接于所 述袋上的拉片。
本文中所公开的发明也提供了包含水分散性基底层、连接于所述 基底层上以在其间形成内部空间的水分散性揩擦层、位于所述内部空 间内的用于包容流体的用具和用于启封所述包容有流体用具的用具 的装置，其中所述启封用具通过拉伸所述揩擦和基底层中的一个而启动。
本文中所描述的发明也提供了使用装置的方法，所述方法包括产 生包含水分散性基底层、水分散性揩擦层和袋的装置，所述揩擦层连 接于所述基底层上以在所述揩擦和基底层间形成接缝和内部空间，所 述内部空间具有内表面，所述袋位于所述内部空间内，所述袋具有连 接于所述袋上的拉片。所述方法还包括通过拉动所述拉片使所述装置 启动而打开所述袋。
本文中所描述的发明也提供了使用装置的方法，所述方法包括产 生包含水分散性基底层和水分散性揩擦层的装置，所述揩擦层以接缝 连接于所述基底层上并限定所述揩擦和基底层间的内部空间，所述内
部空间具有内表面；和通过拉伸所述装置使所述装置启动。
本文中所描述的发明也提供了包含水分散性基底层、水分散性揩 擦层和袋的装置，所述揩擦层以接缝连接于所述基底层上并限定所述 揩擦和基底层间的内部空间，所述内部空间具有内表面，所述袋位于 所述内部空间内并连接于所述"l妾缝和所述内表面中的一个上。所述袋 具有顶层、连接于所述顶层以在其间形成空腔的底层、位于所述顶层 和底层中的一个中的开口和连4妄于所述袋上的拉片。
通过下面的描述和附图，本发明的目的和优势对于本领域技术人 员来说将是显而易见的。
附图简述


图1为本发明的一个方面的示意性透视图。
优选实施方案详细描述
本文中所描述的本发明的方面是出于示例目的以清洁装置为例 描述的。但本发明的方面同样适用于其他产品形式，包括吸收装置、 施用装置、个人护理装置、化妆装置和其他装置，其他装置包括抹布、 拖把、手套和清洁巾，以及所有适宜的用途，包括清洁、施用和移除。术语"表面"和其复数在本文中一般指物体的外或最上面的边界。 表面可指皮肤、头发、服装、室内装潢、台面板、地板、墙壁、窗户、 桌子、用具、浴室设备、汽车或4壬何其他可能需要或适应清洁其表面、 自其表面除去一些东西或施用 一些东西至其表面上的物体的表面。
术语"可拉伸的"一般指材^f或可弹性或可塑性伸展的能力。可弹
性伸展或可弹性拉伸的材料为一施加拉伸即能伸展且一移除所述力 即能或部分或接近完全地回缩至其原始尺寸的材料。可塑性伸展的材 料为 一施加拉伸力即能伸展或变形而不断裂、但在移除引起所述伸展 或变形的力后基本不恢复其原始尺寸和形状的材料。
术语"可冲走的"一般指当丟入常规的含约室温的水的马桶中冲 走时将通过马桶管道、下水道支管(即住房或建筑物与下水道主管线
之间的管道)而不堵塞并分散成直径不大于约25毫米的块的物品。
术语"可分散的"一般指其中该材料的纤维能松解(debond)或溶 解，结果使材料分解成比原始片材小的块的材料。松解通常为分散或 分离的物理变化。溶解为状态变化，其中所述材料进入溶液，例如可 水溶的聚合物溶解在水中。
术语"水分散性，，一般指这样的纤维性非织造复合结构，当置于水 性环境中时，经过足够的时间后，其将碎裂成较小的块。因此， 一旦 分散结构可更有利地在回收工艺例如化粪和市政污水处理系统中处 理。如果需要，这类纤维性非织造结构可制成更水分散性或分散可通 过如下面进一步描述的搅拌的使用和/或某些材料的选择而加速。实 际的时间将至少部分取决于特定的最终用途设计标准。
图1示意了作为本发明的一个方面的清洁装置10的实例。装置 10包含揩擦层15和基底层20。出于示意的目的而非限制的目的，清 洁装置10以垫为例描述。
装置10包含揩擦层15。揩擦层15可为任何适宜的形状，但优 选大体平面的，更优选大体矩形的或长椭圓形的。揩擦层15具有绕 揩擦层15伸展的周边缘25。在本发明的一个方面中，揩擦层15大体为摊平的人手的大小。在本发明的另一方面中，揩擦层15大体为 人手的四个手指的大小。在本发明的再一方面中，揩擦层15大体为 人手指的大小。装置10可生产为任何形状或任何尺寸，包括为其大 小最贴合儿童的手、成人的手或任何清洁工具的垫。 一般来说，揩擦 层15可具有任何适宜的大小，大小优选选择为适合于清洁装置10的 预期用途。在本发明的其他方面中，装置IO可生产为其他形状，如 手套或方形或圆形垫，或任何其他几何形状，包括矩形、卵形、椭圆 形、梯形、蝶形、梨形、心形或其组合。
揩擦层15为活性层，其执行清洁功能。在本发明的一个方面中， 揩擦层15是可拉伸的，并可为可弹性或可塑性拉伸的。揩擦层15具 有舒适和柔性，起到引导体液离开身体或来自装置10的其他流体到 达身体处的作用。柔性指具有顺应性并易于与同这类材料接触的身体 表面适形的材料或在外表面的存在下通过轻松变形来响应的材料。揩 擦层15可由任何易于为体液和来自装置10内的成分所渗透的织造或 非织造材料构造。适宜的揩擦层材料的实例包括聚酯、聚丙烯、聚乙 烯、尼龙、或其他可热粘合的纤维、聚烯烃(如聚丙烯与聚乙烯的共 聚物、线形低密度聚乙烯)和脂族酯如聚乳酸的粘合梳理纤网。也可 使用微穿孔膜纤网和网状材料。适宜的材料的其他实例为聚合物与非 织造织物材料的复合材料。所述复合材料通常呈整体式片材的形式， 一般通过将聚合物挤出到纺粘材料纤网上形成。揩擦层15也可含多 个形成于其中并延伸以增大成分可透过揩擦层15的速率的小孔。揩 擦层15也可被压印上任何所需的压花图案。
在本发明的另一方面中，任何适宜的复合成网(coform)、非织造 或织造材料均可使用。在本发明的一个方面中，揩擦层15为吸收性 材料。揩擦层15可为含预拉伸弹性长丝的拉伸-粘合层合物(SBL)和 各外表面上带一层纺粘材料、定量为约70gsm的熔喷材料，但任何适 宜的吸收性材料均可使用。SBL和其他复合非织造弹性纤网在授予 Morman的美国专利4,657,802中有更进一步的描述。在本发明的一个方面中，揩擦层15含110克每平方米(gsm)的干法压花复合成网层合 物，所述层合物可从Kimberly-Clark Corporation买到。在本发明的另一方面中，用于揩擦层15的材料可包括各种天然 或合成纤维、多层的起绉纤维填絮、絮状纤维素纤维、人造丝或其他 再生纤维素材料、木浆纤维或捣碎的木浆纤维、棉、气流铺网材料、 纺织纤维、聚酯纤维与聚丙烯纤维的共混物、吸收性泡沫、吸收性海 绵、超吸收聚合物、包膜超吸收聚合物、纤维束或尼特纶线(nits)、或 任何等价材料或材料组合。当疏水性材料按任何多种已知的赋予亲水 性的方法被赋予亲水性时，则疏水性材料也适用。所述材料可自由相 互粘合的热塑性纤维制得的非织造织物形成。所述纤维可自多种热塑 性材料形成，包括聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)、聚苯乙烯和聚酰胺(如 尼龙)。此外，为弹性体的热塑性聚合物也可用作纤维，包括聚氨酯 和嵌段共聚物。任何这些材料的共混物也可用来形成所述纤维。可沖走的装置通常设计为使其大小和生产方便其在常规的下水 道和化粪系统中沖走。必须注意使所述装置不阻塞或损坏下水道或腐 化系统。在沖走前或沖走的过程中倾向于破碎成各个部件的装置也可 能倾向于引起建筑物管道系统堵塞。与单个完好的装置相比，当每个 被沖装置以更多部件或物品穿过房子曲折的管道系统时将增大堵塞 的风险，因为任何一个这类部件均可能被弯头、根部等夹住或缠住。 因此需要这样的装置设计，其提供可分散产品的好处而不牺牲装置的 性能或增加冲走装置时管道堵塞或其他问题的风险。这类可分散的装 置可通过置于厕所中并冲水而处置。本发明的装置具有优于常规装置的好处。所述装置含材料的独特 组合以产生最初的适中浮力和延迟的下沉性质，从而使完好的装置安 全输送通过管道和市政系统。所述装置在输送过程中应基本不分散或 破裂，优选在冲水后约7天内下沉。在7天内下沉最大限度地减小了 装置堵在化粪池中以及需要在水处理装置中去除的机会。即便所述装置不在7天内下沉，适中浮力也将倾向于阻止装置漂浮在水流表面上并阻止其与流出物 一起通过化粪池挡板进入常规化 粪池的二级室中，在二级室中，其可能随后被泵入排泄区中或可能堵 塞系统出口而导致系统的阻塞。在废物处理设施中，在进入水净化工 艺之前，浮力适中的装置将被滤网或破碎机拦截。当流经厕所系统、经过建筑物的支管系统并向外流到下水道水流 中时，保持适中浮力将使装置可实质上在水面顶部附近滑过而不堵在 任何这些系统中。随着所述装置行进到下水道流中或化粪池中且悬浮 的固体颗粒开始集中到装置上，所述装置将开始在管道底部和其上的 水/气流之间行进。随着时间的过去，所述装置应变为负浮力而沉到 化粪池底部或废水处理装置的澄清池底部。所述装置的最后下沉将提供独特的好处。首先，如上面所提到的， 下沉将阻止所述装置被带进化粪池的二级室中以及可能发生的进入 化粪池的排泄区中。使装置下沉到化粪池的底部将为任何天然材料如 人造丝或棉的厌氧降解提供机会。所述装置的下沉也将减少在市政水 处理中心和个人住房中注意到所述装置的机会。在本发明的另一方面中，对皆擦层15可为在水中可分散的。纤维素纤维纤网通常认为是在水中可分散的，因为一旦充分地暴露于水性 环境中其即易于破碎成单个纤维。多种其他水分散性吸收性材料是本领域技术人员熟知的并可用于本发明中。例如，授予Jackson等的美 国专利5,952,251和授予Pomplun等的5,948,710描述了可适用于本发 明中的吸收性可分散复合成网材料，其通过引用结合到本文中。授予 Osborn等的美国专利6,171,292也公开了许多可用于本发明中的可分 散吸收性材料，其通过引用结合到本文中。为有效地用于清洁和施用装置中，分散性揩擦层15在使用中必 须是功能性的，即在清洁剂或其他流体的存在下保持完整性而在厕所 的水中快速溶解或分散。在本发明的一个方面中，可使用可触发的材 料(triggerable material)。本发明的可触发材料的主要组分为离子触发 型聚合物。离子触发型聚合物为其在水中的强度和分散性随盐浓度非常轻微的不同而变的聚合物。更具体而言，离子触发型聚合物在自来水中强度变低而分散,但在含不低于0.5%重量包括一价离子如NaCl、 KC1或NaBr的中性无机盐的水溶液中保持强度而不溶。众所周知，向可水溶的聚合物的水溶液中加入无机盐可使聚合物 通过盐析现象沉淀。例如，阴离子聚合物如聚丙烯酸酯和羧甲基纤维 素的钠盐在浓度为4-5%或更高的食盐水溶液中将变得不溶；非离子 聚合物如羟乙基纤维素和聚乙烯醇(PVA)仅在当盐的浓度增至约10% 或更高时不溶于水溶液中。可水溶的聚合物的盐析描述了从均匀的聚 合物溶液到聚合物沉淀物的变化。虽然离子触发型聚合物无疑是盐敏 的，就象上面提到的简单的可水溶聚合物一样，但对于可冲走的应用 来说，离子触发型聚合物的行为有若干显著的不同。首先，所述离子 触发型聚合物可能对低水平的离子浓度中的变化敏感，如0.5%重量 的食盐。第二，在典型的清洁液的水性离子溶液中，所述离子触发型 聚合物被希望不只不溶，而且需要保持完整性和强度。最后，所述离 子触发型聚合物在自来水中失去足够的强度或完整性而分散；但注意 该分散不一定需要完全溶解，如简单的盐敏可水溶聚合物的典型情况 一样。使用中的完整性和强度特点可通过确保整个聚合物链中适当的 疏水/亲水平衡获得。本文中用到的术语"疏水/亲水平衡"指沿聚合物 链疏水和亲水部分的平衡，其结果使聚合物具有所需的触发性质。通 过控制聚合物的组成中的疏水/亲水平衡，产生具有所需使用中的完 整性和水分散性的离子敏感性聚合物。相比之下，对于简单的盐敏水 可溶均聚物如聚乙烯醇来说，疏水/亲水性是由单体的结构所固定的 而不能调节。在可触发聚合物的一个配方中，离子触发性由磺化聚酯缩聚物提 供。疏水/亲水平衡可通过选择缩合反应中所涉及单体来控制。这类 聚酯的制备见述于例如授予Blount的美国专利4,910，292和4,973,656 中。除磺化共聚酯外，本领域中还已知多种其他的触发型聚合物。授予Mumick等的美国专利5,770，528公开了甲基化羟丙基纤维素为通 过温度和离子浓度控制的触发型聚合物。羟丙基纤维素自身具有一定 的离子敏感性，但更是温度触发型材料。授予Yeo的美国专利5,509,913罗列了多种聚合物，包括聚乙烯 基甲基醚、聚乙烯醇和多种受离子浓度控制的温度触发型纤维素聚合 物。这些温度触发型聚合物可在可触发纤维中具有有限的实用性。可水溶的离子触发型聚合物也是已知的。例如，授予Komatsu 等的美国专利5,317,063和5,312,883公开了对离子敏感的丙烯酸或甲 基丙烯酸共聚物。这些材料不可熔融加工，因此不适合纤维生产。在 对水不敏感的聚合物核上包覆离子触发型聚合物的水溶液也是可以的。揩擦层15自皮/芯结构的复合纤维制备是适宜的，以便芯提供纤 维强度而皮提供粘合程度。这类纤维可为巻曲的或可按授予Pike等 的美国专利5,382,400巻曲。 一种待用作复合纤维的纤维类型具有聚 丙烯芯和由HB Fuller的NP2068或NP2074、 Atochem的PEBAX MX 1074、 Nippon Gohsei的Ecomaty AX10000 、 National Starch的 8824-71-1、 70-4395、 70-4442共聚酯和上述聚合物与一些其他可生物 降解的聚合物如脂族聚酯的共混物组成的外皮。适宜的脂族聚酯包括但不限于聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸/己二酸丁二醇共聚酯、羟基 丁酸酯-戊酸酯共聚物(polyhydroxylbutyrate画co-valerate)、聚己内酯、 聚乳酸和其共聚物、以及上述可触发的复合短粘合纤维的80/20共混物。复合纤维可与其他较廉价的纤维用众多已知的工艺共混以降低 成本。复合纤维可与较廉价的纤维如聚烯烃、聚酯、人造丝等以约 10/90到约90/10、或更特别是约50/50的量通过任何适宜的工艺共混。 适宜的工艺的实例包括气流铺网、复合成网和粘合梳理，其后，纤维 可通过例如在适宜的温度下热风粘合而结合于一起。也可使用液体粘合剂，例如可自Wilmington, DE的Hercules Inc.买到的Kymene 557LX粘合剂。所述较廉价的纤维可为通常6-12毫米长、约1.5丹尼 尔的短纤维，以便其分散后不会形成长线，长线在废物系统管道的突 出部分或处理设施的其他部分上可能被绊住而引起堵塞。成品揩擦层 15的定量应在约10-500gsm范围内，或更特别是约20-30gsm之间。授予Jackson等的美国专利5,916,678中提供了多组分的离子触 发型纤维。该专利提供了一种聚合物纤维，其中一种组分包含水分散 性聚合物，其在含高于约1000ppm的补偿性溶质的水溶液(kosmotr叩e) 的存在下保持稳定而在含低于约1000ppm的补偿性溶质的水溶液中 于不超过30分钟的时间段内分散。在该申请的一个实施例中基本按 1996年TAPPI非织造材料研讨会会刊上发表并通过引用结合到本文 中的"A Simple Test for Dispersion of Wet Chop Fiberglass in Water (湿 短切玻璃纤维在水中的分散性的简单测试)"测试了自National Starch 70-4442聚合物形成的膜样品在去离子水中的分散性并与商品卫生纸 (bath tissure)进行了比较。平均重量为0.2525克的五个1.5英寸(38.1 毫米)长乘1.5英寸(38J毫米)宽的膜样品(样品1M支置于装在2000毫 升的Kimax烧杯(编号14005)中的1500毫升电阻高于或等于18兆欧 的去离子水中。Fisher Scientific搅拌器(磁力搅拌器)(目录号 U-498-78H)设置在速度设置为7处以搅动烧杯的内容物。使用标准计 时器测定从搅拌器启动的点到分散开始发生(其定义为第 一 块样品膜 材料断开或离开膜材料的剩余部分的点)以及到分散发生完全(其定义 为样品膜材料已分散成直径不超过约0.25英寸(6.35毫米)的块的点) 的时间段。在本发明的另一方面中，4皆擦层15可由带一薄层柔性吸收性粘 合剂的气流铺网材料的薄层与内部藏有盐的淀粉以及聚乙烯醇(PVA) 膜的薄层的层合物构造。在这方面中，气流铺网材料为揩擦层15提 供完整性和柔软性，PVA用作容留成分的材料，淀粉为可溶解的层， 其一与水接触即触发盐逃逸而启动与所述气流铺网结构中的粘合剂的反应，从而分散所迷气流铺网材料。柔性吸收性粘合剂的作用是将 气流铺网材料和淀粉结合于一起直至与水接触。在本发明的另 一方面中，揩擦层15可自高度可生物降解的水刺非织造材料和PLA构造。 揩擦层15的纤维可含添加剂(如蜡、颜料、稳定剂和填料)，其 在制造纤维时混入以在纤维内获得一种或多种所需性质。 一些添加剂 实例包括加到聚合物中的相容的表面活性剂以使纤维的表面更可润 湿，从而改进纤维结构以将不希望有的碎屑吸离皮肤的能力。可调节 加到纤维中的表面活性剂的量来控制自所述纤维形成的织物的表面 润湿性。适宜的表面活性剂的实例包括琥珀酸二辛酯磺酸钠和烷基苯 氧基乙醇。材料内的能力。这类材料可在4吏用装置10之前或使用过程中储存和/ 或俘获碎屑、清洁剂、润滑剂、杀精剂和药剂以及其他材料。这类材 料的实例包括纺粘材料、水刺非织造材料、粘合梳理纤网和穿孔膜材 料。在本发明的一个方面中，所述材料为由可与非织造织物结合的聚 烯烃形成的穿孔膜。在本发明的另一方面中，揩擦层15的材料可为 相同、相似或不同的薄纸、非织造材料、织造材料或膜材料的层合物 或本文中所述任何其他材料的层合物。当使用了非织造织物时，该非织造织物的定量可随装置10内所需的性质而异。作为实例，该非织造织物的定量可低至10gsm并可高 至300gsm。这类非织造材料可含花式表面。这类非织造花式材料的 实例包括急流转移(rush transfer)材料、植绒材料、钢丝状(wireform) 非织造材料和热点非粘合材料以及其他。在本发明的一个方面中，揩擦层15可以干燥状态使用以自表面 吸收液体。在本发明的另一方面中，揩擦层15可由使用者用水或其 他物质打湿以助用清洁装置IO进行的清洁。清洁装置10也含基底层20。基底层20优选与揩擦层15具有相 同的总体大小和形状，但基底层20的大小和/或形状可根据清洁装置10的预期用途选择为与揩擦层15的大小和/或形状不同。基底层20 具有绕基底层20的周边伸展的周边缘30。基底层20可为支持层。基底层20可按前面针对揩擦层15所描 述的本发明的任何方面生产。基底层20可为可拉伸的，并可为可弹 性或可塑性拉伸的。基底层20可自任何适宜的非织造、织造或薄纸 材料生产。在本发明的一个方面中，基底层20为吸收性材料。基底 层20可为带预拉伸长丝的SBL和各外表面上带一层纺粘材料、定量 为约70gsm的熔喷材料，但任^F适宜的吸收性材料均可使用。在本发 明的一个方面中，基底层20含100gsm的千法压花复合成网层合物， 所述层合物可从Kimberly-Clark Corporation买到。在本发明的另 一方面中，基底层20也为活性层并按前面针对揩 擦层15所描述的本发明的任^T方面生产。在基底层20作为活性层的 情况下，基底层20可自与揩擦层15所用相似或不同的材料生产。在本发明的另一方面中，揩擦和基底层15、 20中的一个或二者 可为透气的以便空气可在装置10中流通。揩擦层15与基底层20连接在一起。揩擦和基底层15、 20中的 一个布置为覆盖在揩擦和基底层15、 20中的另一个上面，以使揩擦 和基底层15、 20的周边缘25、 30大体对齐。揩擦层15的周边缘25 的一部分连接到基底层20的周边缘30上以形成接缝35。接缝35可 在周边缘25、 30处形成，或接缝35可邻近或自周边缘25、 30向内。 揩擦和基底层15、 20可通过粘合剂、超声接合、声接合、加热、缝 合或通过任何其他适宜的方法连接。在本发明的一个方面中，揩擦和 基底层15、 20用嵌段共聚物粘合剂如可从National Starch & Chemical Company, Bridgewater,NJ.买到的34-5610建筑用粘合剂连接。用来连 接揩擦和基底层15、 20的建筑用粘合剂也可为可拉伸的。揩擦和基 底层15、 20也可在除周边缘25、 30外或非周边缘25、 30的位置连 接。建筑用粘合剂可配制为确保直至装置IO被暴露于水性环境中后 装置10才分散或破碎成单个部件，例如在^皮扔进厕所并冲水后。揩擦层15与基底层20的连接形成具有内部空间40的装置10。 装置IO也含相对端42。基底层20可含面对内部空间40的不可渗透液体的阻挡层(未示 出)。在本发明的一个方面中，阻挡层的材料为聚烯烃类型的材料， 其可被热密封或超声密封。在本发明的另一方面中，阻挡层的材料为 材料如BSTL， 一种透气的可拉伸热层合物。BSTL和类似材料见述 于授予McCormack等的美国专利5,695,868和授予Good等的 5,843,056。在本发明的又一方面中，阻挡层的材料可为如上所述的 SBL，或可为任何其他适宜的材料，特别是上面关于揩擦层15所描 述的那些。在本发明的一个方面中，由于基底层20是最可能接触使 用者的手的层，故阻挡层起到保持基底层20从而保持使用者的手干 燥的作用。在本发明的另一方面中，使用者的手或一个或多个手指可 插入阻挡层和基底层20之间，这时阻挡层又起到保持使用者的手/手 指干燥的作用。阻挡层也可邻近揩擦层15的一部分布置以避免揩擦 层15的一部分与流体接触，从而使揩擦层15的该部分保持干燥。也 可邻近基底层20和邻近揩擦层15布置单独的阻挡层。在本发明的另 一方面中，基底层20和阻挡层可为相同的层。根据装置10的设计和材料选择，装置IO优选设计为一次性的。 在这种情况下， 一次性是指装置IO在用后被处置而不是被清洗。在本发明的另 一方面中，揩擦层15和基底层20为同一件材料的 两个部分。揩擦层15和基底层20中的一个被折叠于揩擦层15和基 底层20中的另一个上，且周边缘25、 30的一部分通过本文中所述的 任何措施连接形成装置10。在本发明的另一方面中，如果活性层15 形成为管状或起球状形式，则装置10可自活性层15形成而无基底层 20和接缝35。在本发明的另 一方面中，可增加额外的手套层(未示出)并连接到 周边缘25、 30的一部分上而留下至少一端开口以形成可供使用者穿 戴的手套。手套的大小可定为人手的大小，或可定为一个或多个人手指的大小，包括呈手指套的形式。清洁装置10还含流体包容袋50。2005年12月13日提交的题目 为"Device with Internal Pull Tab Activation (用内部拉片启动的装置)" 的共同待审的美国专利申请第11/303,061号中描述了适宜的袋的三 个实例，该申请通过引用结合到本文中。一般而言，袋50可含具有外表面60的顶层55和连接于顶层55 上的底层65。顶层和底层55、 65连接使其形成并围住空腔70。顶层 和底层55、 65可通过热接合连接，但任何适宜的连接方法均可用。 空腔70可密封起来以便包容流体。袋50可为矩形、正方形、圓形、 长椭圓形或任何其他适宜的大小或形状。在本发明的另一方面中，如 果顶层55形成为管状或气球状形式，则袋50可自顶层55形成而无 底层65。袋50含允许流体在空腔70和外表面60之间流通的开口 75，但 开口 75通常最初是密封的。袋50也含可移除地连接于袋50的外表 面60上的拉片96。拉片96固定于外表面60上以使拉片96封锁并 从而密封开口 75。拉片96可自可从Bemis Company, Inc.买到的2密 耳的聚乙烯膜制得，但任何适宜的材料均可用。拉片96可用粘合剂 如压敏丙烯酸类粘合剂或可自Bemis Company, Inc.买到的密封性能 弱的聚合物固定于外表面60上。拉片96也可含自拉片96伸展的延长件。自拉片96的延长件可 自与拉片96相同的材料形成，或所述延长件可单独形成并随后固定 于拉片96上。拉片96和延长件可一起或单独地视为拉片。拉动拉片 96将使拉片96从其密封开口 75的位置移除。在本发明的一个方面 中，拉片96向后折叠到其自身的另一边。在该位置，在通常与外表 面60相切的方向上拉动拉片96将使拉片96从外表面60拉开。拉片 96因此从袋50上剥离，从而启封开口 75。在本发明的一个方面中， 为确保拉片96保持在覆盖袋50和其自身的位置中，拉片96可用粘 合剂或任何其他适宜的连接方法可移除地连接于袋50和/或其自身上。为清楚起见，拉片96和延长件可为单件材料的两个区。对于本文中所描述的任何袋结构，袋50位于装置10的内部空间 40内。袋空腔70可在被填充或部分填充以一种或多种流体之前密封。 袋50可具有任何适合于在内部空间40内的尺寸，尺寸的选择基于待 封装的流体以及装置10的预期用途。袋50的大小可定为能提供一定过饱和程度，所述过饱和程度使 流体可浸透揩擦层15,使其可被预期的表面所吸收。其实例为用于 地毯清洁的去污布，在这种情况下需要浸泡污渍。袋50可i)柔性可热密封才才料如可从Bemis Company, Inc.买到的 2密耳的水分散性聚乙烯膜构造。在本发明的其他方面中，袋50可 自聚乙烯、聚丙烯或其他适宜的热塑性材料构造。构造袋50的材料 不应对袋50中所包容的流体有负面影响或与之反应。袋50的构造中 使用的材料和袋50内流体的填充水平产生耐用柔软的结构，该结构 不易在常规的处理过程中爆裂。袋50也可自具有更好的可分散性以及可沖走的材料构造。在本 发明的一个示例性方面中，袋50自与PVA共挤出的PLA薄膜和薄 纸层构造。在该实例中，所述PLA是为袋50提供一定的完整性的薄 塑料膜层，原因是其与配方接触，其使袋50可包容各成分并避免其 与湿制剂接触时发生破裂。所述PVA用作可溶解的膜，其使其他层 自身从彼此上脱落。可利用其可溶性的其他类型的膜层包括环氧乙 烷、PVA、 PLA、羟乙基纤维素、甲基乙基纤维素、乙烯-乙烯醇(EVA) 和其组合。袋50也可自如下材料构造。按本发明已开发出了涂布或接合到 稳定化、不能伸展的但高度可分散的层(例如薄纸)上的共挤出的双层 膜以达成使用中的完整性(强度和阻挡性)与可沖走性(柔性和可分散 性)的平衡。膜中的基底层可为粘附于薄纸层上的可水溶的PVA共混 物，所述薄纸形成衬里的一个^^果露层，而第二棵露层可为薄的、低强 度的、不可渗透流体的、优选水不溶性和可生物降解的层，例如在容器的实施方案中该层衬在产品里面。PVA/薄纸层为处置前提供强度，以便产品和内容物可被带到厕所或其他有水的处置区域中。在厕所中，PVA和薄纸溶解或分散，仅剩下非常薄的阻挡层和废物体或其 他类型的废物(the body or other type of waste)在厕所中下行。当为干的 PVA/薄纸层所支持时，薄阻挡层必须具有足够的不渗透性以包容各 种物质；厕所沖水后，理想的是所述薄层分解以免堵塞在管道中。阻 挡层的生物可降解性确保了当其到达废水处理装置或腐化系统后阻 挡层残余物的安全处理和分解。对于某些应用，也需要阻挡层保持薄 以避免赋予复合物过度的湿抗拉性，例如湿抗拉最大负荷应不超过 2000g,在一些应用中不超过1000g。阻挡膜材料的实例除PLA外还 包括共聚酯(如来自Eastman的Eastar Bio GP产品)、聚己内酯(如来自 Union Carbide Corporation, Danbury， CT的Tone P767)、聚琥珀酸丁二 醇酯聚合物或聚琥珀酸/己二酸丁二醇共聚酯聚合物或这类聚合物的 混合物、聚环氧丙烷、不可溶于冷水的PVA、 PVA共聚物、糊化淀 粉、尼龙共聚物、丙烯酸共聚物、任何前述材料的其他共聚物和共混 物。对于具体实例，参考授予Larson等的WO 96/20831,其通过引用 全文结合到本文中。理想的应用中所含阻挡层的厚度至多5微米，在 很多情况下至多仅约2微米。各种聚合物可用于阻挡层组分，有利的是，阻挡层组分通过与水 敏的例如PVA层共挤出形成。如前面所提到的，PLA非常适宜用作 阻挡层，但其他聚合物也可用，如聚烯烃和先前提到的其他聚合物。 出于环境原因，PLA和其他可生物降解的树脂是优选的。本发明的水响应(水敏)层含选择性地水响应的聚合物共混物的 组合物。这些水响应性聚合物共混物可自可水溶并可水解降解的聚合 物包括聚氧化乙烯(PEO)和PVA构造。部分水解的聚醋酸乙烯酯的冷 水可溶PVA是本发明的组合物所需要的，且通常其水解度介于约70。/。 和85%之间。本文中用到的术语"水解度"定义为聚醋酸乙烯酯中水解 成聚乙烯醇中的乙烯醇单元的醋酸乙烯酯单元的百分数。取决于物品的目的和用途，可能需要包含具有可变水敏性的不同组分的组合物。 由于其使用地点与溶液有关，故对于某些产品中的不同組分有必要控制水响应性。水响应层的厚度将取决于所需用途并常常在约10微米 到约50微米的范围内，对于某些应用，在约15微米到约45微米的 范围内。在一些方面中，袋材料可有沖走性问题。常用的聚乙烯膜对于可 沖走产品来说不是理想的，因为当其自产品分散或分离时膜自身不分 散并倾向于漂浮在水中。聚乙烯膜可完全完好地通过现代处理设施并 在处理装置流出物中呈可识别的形式。对于本发明的袋50来说，这 个问题可通过使用可分散的聚合物来避免，所述聚合物为重量比为约 95/5到约20/80、特别是约80/20的PEO与乙烯-丙烯酸共聚物(EAA) 的共混物。该聚合物共混物的密度高于水的密度，因此将下沉并也可 在水中分散。该聚合物共混物有时含能经受住熔融挤出的香料。该共 混物可用本领域熟知的流延冷却辊或吹泡工艺挤出成厚度约10-100 微米的膜。更特别适宜的厚度为约20-30微米。另一种适宜的可分散 4旦不可触发的聚合物为PVA，如Nippon Gohsei, Higashi Umeda Bldg. 9-6, Nozai-cho, Kita画ku, Osaka 530， Japan供应的Ecomaty AX2000或 AX300G。用于袋材料的聚合物共混物可与另 一厚约2-4微米的不透水的膜 层共"^齐出。适宜的聚合物为乙烯丙烯酸(EAA)，如可从Dow Chemical Company , Midland, MI以Primacor 1430买到的那些。另一适宜的聚 合物为聚己内酯，如可从Union Carbide , Danbury, CT以Tone P787 买到的。所述不透水的层也可为触发型聚合物如National Starch的 70-4395和8824-71-1。作为共l齐出的另一选择，可通过涂布工艺在可 水溶的部分上加上不透水的层。例如，PEO膜可被狹缝涂布以RT2730 a-聚烯烃(可从Rexene Products, Dallas, TX得到)与Vybar 253聚合物 (可从Petrolite Polymers, Tulsa, OK得到)的重量比为90/10的共混物。在本发明的一个方面中，袋50含多层膜或非织造材料。 一个层可用作阻挡层以向袋50提供完整性并阻止装置的结构在完全浸没在 水中之前溶解。在本发明的一个方面中，袋50也可含一个或多个接合点98，顶 层55在接合点处与底层65固定。接合点98可通过上面关于将顶层 55固定于底层65上以形成袋50所描述的任何方法形成。接合点98 起到阻止当向拉片96施力时顶层55相对于底层65移动的作用。在 本发明的一个方面中，接合点98可位于空腔70内并与袋50的边缘 隔开一定距离。虽然描述为点，但在本发明的其他方面中，接合点 98可为线、几何形状或任何其他适宜的形状或尺寸。在本发明的一个方面中，4^片96可延伸至揩擦和基底层15、 20 的周边缘25、 30处。拉片96可结合进接缝35中或连接于揩擦层15、 基底层20和阻挡层中的一个或多个上。当袋50位于内部空间40内 时，这种布置使使用者可操纵4^片96而不必真实地接触拉片96。拉 动周边缘25、 30时也将拉动4立片96。拉片96可因此保留在内部空 间40内。在本发明的另一方面中，拉片96可延伸至揩擦和基底层15、 20 的周边缘25、 30外。拉片96可穿过接缝35中的间隙。当袋50位于 内部空间40内时，这种布置使使用者可通过拉动拉片96而操纵拉片 96。在本发明的另一方面中，拉片96可因此保持连接于内部空间40 内或可被拉得不再有内部空间40。袋50也可结合进接缝35中或连 接于揩擦层15、基底层20和阻挡层中的一个或两个上。可通过用任何图案的粘合剂将所有或部分相邻表面彼此粘附而 将袋50连接于揩擦和基底层15、 20中的一个或二者上。所述粘合剂 可为不可水溶的粘合剂或在一定的时间例如约1分钟后变得可溶的 粘合剂。或者，揩擦和基底层15、 20中的一个或二者的部分可通过 常规接合方法熔合或接合于袋50材料的相邻表面和/或底层(back sheet)上。袋50也可结合进接缝35中或连接于揩擦层15、基底层20 和阻挡层中的一个或两个上。在本发明的一个方面中，袋50 4妻合于揩擦层15、基底层20或阻挡层中的一个上。在本发明的另一方面中， 揩擦和/或基底层15、 20的气流铺网材料以及袋50可通过超声接合 以及柔性吸收性结合剂与胶乳或与10%乙二醇的结合使用结合于一起。与本文中所描述的任何袋构造一道，在未示出的本发明的另 一方 面中，装置10可含针脚线、胶水或其他适宜的手段以在内部空间40 内限定一个袋来将袋50固定就位。在未示出的本发明的另一方面中，袋和揩擦层15之间可插入分 配层以确保流体在揩擦层15上分配。分配层可为例如流体芯吸到揩 擦层15的主要部分上的防喷涌材料(surge material)。在本发明的再一方面中，可用具有不同的芯吸或其他性质的以不 同的式样、速度和方式吸收和分配流体的材料控制流体分配进入揩擦 或基底层15、 20中。袋的空腔中所包容的流体可为任何适合于装置10的预期用途的 流体，包括人/动物用的清洁液和清洁表面用的清洁液。所述流体可 为任何膏体、凝胶、粉末、油、液体或任何其他适宜的介质。清洁液的实例包括表面活性剂如水溶性聚合物、聚山梨醇酯、甘油、基于乙 二醇的表面活性剂和/或基于有机硅的表面活性剂。所述流体可含其 他物质如水、盐、醋、润湿剂、擦洗粉、增稠剂和香料。清洁液也可 含增湿剂，其帮助保持正常的皮肤湿度。清洁液也可含不损害皮肤的 防腐剂和其他成分(如山梨酸、柠檬酸、羟苯曱酸甲酯和天然防腐剂 如葡萄柚提取物)。所述流体可含可施加到身体区域上的其他材料。 示例性的材料包括润滑剂、除臭剂和其他非活性或活性成分(如杀精 剂或药剂)。在本发明的一个方面中，所述流体为清洁液，其主要为 含表面活性剂、防腐剂、pH中和剂和增稠剂的水性溶液(水含量高于 或等于90%)。所述流体可为清洁溶液如含水、天然酶和温和洗涤剂的FOUR PAWS超强去污除臭剂(可自Four Paws Products, Ltd., Hauppauge, NY买到)或含水、天然酶、异丙醇和天然柑橘香料的NATURE'S MIRACLE去污除臭剂(可自Pets 'N People, Inc., Rolling Hills Estates, CA买到)或RESOLVE地毯污渍清洁剂(可从Reckitt Benckiser, Wayne, NJ买到)。所述流体可为宠物香波。所述流体可为污渍清洁剂和防污 剂如含防污剂的SCOTCHGARD Oxy地毯清洁剂，该清洁剂含水、 2-丁氧基乙醇、过氧化氢和表面活性剂(可从3M Corporation, St. Paul, MN买到)。在使用清洁装置IO来清洁织物表面的情况下，所述流体 可包括宠物驱避剂如针对狗和猫的SIMPLE SOLUTION室内/室外驱 避剂，其含活性成分甲基壬基酮(可从Bramton Company, Dallas, TX 买到)。所述流体可为抗微生物剂。适宜的抗微生物剂的实例包括季铵化 合物，如3-三曱氧基甲硅烷基丙基二甲基十八烷基氯化铵(AEGIS); 多聚阳离子化合物，如双胍类化合物(聚(六亚甲基)双胍盐酸盐 (PHMB), Arch Chemical) 、 2,4,4'-三氯-2，-羟基-二苯醚 (dipenylether)(Tinosan, Ciba);如以2,4，4，-三氯-2，-羟基二苯醚或5陽氯 -2-(2，4-二氯苯氧基)苯酚已知的二苯醚(二-苯基)衍生物；三氯生；银 和铜。所述流体可为过敏原多i^螯合剂，其可为带电荷的或带混合电 荷的颗粒或纳米粒子。大多数致敏蛋白为糖蛋白(含共价结合的寡糖 的蛋白)，故颗粒上负电荷比正电荷占优势可能更有利，但混合电荷 可能是优选的。粘土或改性粘土可在这方面中起作用。适宜的过敏原 多价螯合剂的实例包括对N-乙酰基半乳糖胺有亲和性的植物外源凝 集素，如木菠萝、花生和大豆，此时，外源凝集素既与过^:原结合又 与纤网结合，从而从表面上除去过敏原。所述流体可含香料。所述流 体也可含信息素以或吸引或驱避动物。所述流体也可为鞋油、地毯清 洁溶液、去污液、厨房地板和台面板清洁剂等。在本发明的另 一方面中，装置10含伴随各相对端42的拉动指示 100。拉动指示100指示使用者应在何处拉动装置10以启动装置10。 在本发明的一些方面中，拉动指示100可为箭头、使用说明或印在装置10上或以其他方式伴随装置IO(如通过挂签)的其他标记，如在相对端42上或附近。在本发明的另一方面中，拉动指示100可为伴随 装置10(如相对端42上或附近)的凸起的、凹进的、压花的或突出显 示的标记。在本发明的再一方面中，拉动指示100可为突片、环、延 长件或与相对端42结合的任何其他适宜结构。拉动指示100也可为 两个或多个这些实例的組合。在本发明的一个方面的使用中，使用者酌情抓住各相对端42或 各拉动指示100并将相对端42彼此拉开，从而使拉片96启封开口 75。在本发明的另一方面的使用中，使用者酌情抓住一端42或一个 拉动指示100和拉片96并将其彼此拉开，从而使拉片96启封开口 75。本发明的实施方案已参照多种具体的示例性方面和技术进行了 描述。但应理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可对 其作许多改变和改进。因此，本发明涵盖属于随附的权利要求的精神和范围内的所有这 类替代、改进和改变。
权利要求
1.一种装置，所述装置包含水分散性基底层；水分散性揩擦层，所述揩擦层以接缝连接于所述基底层上并限定揩擦和基底层间的内部空间，所述内部空间具有内表面；和位于所述内部空间内的袋，所述袋具有顶层，连接于所述顶层以在其间形成空腔的底层，位于所述顶层和底层中的一个中的开口，和连接于所述袋上的拉片。
2. 权利要求l的装置，其中所述袋构造为当所述拉片被拉动时 使所述开口打开。
3. 权利要求1的装置，所述装置还包含置于所述袋和所述基底 层之间的阻挡层。
4. 权利要求3的装置，其中所述装置为手指套。
5. 权利要求l的装置，其中所述装置为垫。
6. 权利要求l的装置，其中所述装置为手套。
7. 权利要求l的装置，所述装置还包含拉动指示。
8. 权利要求l的装置，其中所述袋连接在所述接缝处。
9. 权利要求l的装置，其中所述拉片连接在所述接缝处。
10. 权利要求l的装置，其中所述揩擦层是可拉伸的。
11. 权利要求10的装置，其中所述揩擦层是可弹性拉伸的。
12. 权利要求l的装置，其中所述基底层是可拉伸的。
13. 权利要求12的装置，其中所述基底层是可弹性拉伸的。
14. 权利要求l的装置，其中所述开口为狹缝。
15. 权利要求l的装置，其中所述开口含脆弱部分。
16. 权利要求l的装置，所述装置还包含将所述顶层固定于所述底层上的接合点。
17. 权利要求l的装置，其中所述揩擦层和所述基底层为同一件 材料的两个部分。
18. 权利要求1的装置，其中所述袋在当浸没于水中时是可分散的。
19. 一种装置，所述装置包含 水分散性基底层；连接于所述基底层上以在其间形成内部空间的水分散性揩擦层，和；位于所述内部空间内的用于包容流体的用具，和 用于启封所述流体包容用具的用具，其中所述启封用具通过拉伸 所述揩擦和基底层中的 一个而启动。
20. —种使用装置的方法，所述方法包括 产生一种装置，所述装置包含水分散性基底层，水分散性揩擦层，所述揩擦层以接缝连接于所述基底层上并 限定揩擦和基底层间的内部空间，所述内部空间具有内表面，和位于所述内部空间内的袋，所述袋具有连接于所述袋上的拉片；和通过拉动所述拉片使所迷装置启动而打开所述袋。
21. 权利要求20的方法，其中所述装置通过置于厕所中并冲水 而处置。
22. —种使用装置的方法，所述方法包括产生 一种包含水分散性基底层和水分散性揩擦层的装置，所述揩 擦层以接缝连接于所述基底层上并限定所述揩擦和基底层间的内部 空间，所述内部空间具有内表面；和通过拉伸所述装置使所逸装置启动。
23. 权利要求22的方法，所述方法还包括位于所述内部空间内并连接于所述接缝和所述内表面中的一个上的袋，所述袋具有结合于 所述袋及所述接缝和内表面中的一个上的拉片。
24. 权利要求22的方法，其中拉伸所述装置打开所述袋。
25. —种装置，所述装置包含 水分散性基底层；水分散性揩擦层，所述揩擦层以接缝连接于所述基底层上并限定 揩擦和基底层间的内部空间，所述内部空间具有内表面；和位于所述内部空间内并连接于所述接缝和所述内表面中的 一 个 上的袋，所述袋具有 顶层，连接于所迷顶层以在其间形成空腔的底层， 位于所述顶层和底层中的一个中的开口，和 连接于所述袋上的拉片。
26. —种装置，所述装置包含形成以限定内部空间的揩擦层，所述内部空间具有内表面；和 位于所述内部空间内并连接于所述内表面上的袋，所述袋具有 夕卜表面，所述外表面中的开口 ，和 结合于所述袋上的拉片。
27. 权利要求26的装置，其中所述袋构造为当所述拉片被拉动 时使所述开口打开。
28. 权利要求26的装置，其中所述拉片结合于所述内表面。
29. 权利要求26的装置，其中所述袋构造为当所述拉片净皮拉动 时4吏得指定位置处产生撕裂。
全文摘要
提供了含水分散性基底层(20)、水分散性揩擦层(15)和袋(50)的装置，所述揩擦层以接缝(30)连接于所述基底层上并限定揩擦和基底层间的内部空间(40)，所述内部空间具有内表面，所述袋位于所述内部空间内，所述袋具有顶层(55)、连接于所述顶层以在其间形成空腔(70)的底层(65)、位于所述顶层和底层中的一个中的开口(75)和连接于所述袋上的拉片(96)。
文档编号B65D81/32GK101326108SQ200680046551
公开日2008年12月17日 申请日期2006年12月7日 优先权日2005年12月14日
发明者A·M·尼亚克, M·E·索卡, S·L·克里斯托弗, W·G·鲍尔 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司