Мешок для сыпучего продукта, способ изготовления мешков из полимерного пленочного или трубчатого материала, ориентируемый термопластичный пленочный полимерный материал для изготовления мешков

Мешок для сыпучего продукта, способ изготовления мешков из полимерного пленочного или трубчатого материала, ориентируемый термопластичный пленочный полимерный материал для изготовления мешков

Реферат

 

Использование: мешок для хранения и транспортировки сыпучих грузов, способ изготовления этих мешков и ориентируемый термопластичный пленочный материал для мешков. Сущность изобретения: ориентируемый термопластичный пленочный полимерный материал имеет по меньшей мере одну область вытяжки, в которой материал вытянут в поперечном направлении, и прилегающие к противоположным сторонам указанной области зоны без вытяжки, в которых материал практически не вытянут. Данный материал имеет особое значение для предотвращения разрыва мешков с материалами, в особенности в тех случаях, когда указанные области примыкают к сварному шву в случае наполненного мешка. Мешок для хранения сыпучих грузов выполнен с гофрированными областями поглощения ударной нагрузки, представляющими собой участки с выступами зубцами, расположенными поперечно направлению вытяжки. Способ изготовления мешков содержит операции по изготовлению поперечного шва и размещению областей поглощения ударной нагрузки. 3 с. и 18 з. п. ф-лы, 9 ил. 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению мешков и может быть использовано при изготовлении парашютов.

При производстве мешков и других изделий из ориентируемых термопластичных полимерных пленочных материалов используются различные способы, позволяющие обеспечить материалу достаточную прочность в соответствии с его назначением. Несмотря на это, всегда существует риск того, что готовое изделие разорвется в ходе его употребления, если оно подвергнется внезапным нагрузкам. Так, например, мешок, наполненный порошком или гранулами, может разорваться при падении. Эта тенденция имеет большее значение в случае более жестких полимеров (характеристика, соответствующая модулю упругости), например полипропилена или полиэтилена высокой плотности, чем в случае менее жестких полимеров, например полиэтилена низкой плотности, но даже в случае полимеров низкой жесткости тенденция к разрыву существует при ударных нагрузках.

Предлагаемое изобретение относится к способу распределения напряжений и других сил в пленочном материале таким образом, чтобы минимизировать риск разрыва материала.

В некоторых случаях является желательным, чтобы большая часть изделия или даже все изделие целиком было модифицировано подобным образом. Так, например, представляется желательным модифицировать таким способом ленты для обшивки, изготовленные из ориентируемого пленочного материала, например обшивочные ленты парашютов, с целью свести к минимуму риск разрыва их при ударе или уменьшить ударные нагрузки при тех напряжениях, на которые рассчитаны ленты для обшивки, с аналогичной точки зрения представляется нежелательным модифицировать всю площадь поверхности (или только некоторые части всей поверхности) широких листов, например купола парашюта.

В других случаях достаточно модифицировать лишь небольшие части пленки в определенных зонах. Такая частная проблема встает например в случае мешков или сумок, поскольку именно в этом случае имеется определенная зона, начиная с которой происходит разрыв мешка, которая в дальнейшем обозначается как область разрыва. Представляется особенно предпочтительным модифицировать мешок именно в области разрыва. Область разрыва для любого данного мешка может быть представлена из теоретических соображений, или, что более применимо на практике, ее можно определить экспериментальным путем в результате бросания с высоты заполненных мешков.

Область разрыва в мешках зачастую связана со сварными швами, поскольку материал, прилегающий к сварному шву, обычно более подвержен разрыву по сравнению с материалом остальных частей мешка. Очевидно, процесс образования сварного шва отрицательно влияет на свойства пленочного материала в зоне прилегания ко шву. Однако следует отметить, что область разрыва не обязательно простирается по всей длине шва, поскольку в обычных мешках зона разрыва обычно располагается главным образом посередине между концами шва.

В случае, когда мешок выполнен с продольными боковыми складками и имеет сварной шов, тенденция к наиболее частому образованию области разрыва наблюдается в месте соединения боковых складок и сварного шва.

Мешок может иметь более одной области разрыва. Так, например, если мешок имеет сварной шов в верхней части и в дне, то обычно имеет место зона разрыва, связанная с каждым из швов (разрыв по которым связан с падением на соответствующий конец), и если мешок имеет боковые складки, имеет место также область разрыва, связанная с местом соединения боковых складок со сварным швом (разрыв в этом месте обычно происходит при падении мешка боком).

Согласно имеющемуся уровню техники известны пленочные материалы для изготовления мешков с различной ориентацией и другими вариантами обработки для обеспечения их оптимальных прочностных качеств, однако обычно пленка на протяжении всего мешка обладает практически одинаковыми свойствами. Хорошо известен также способ гофрировки поверхности пленки либо с точки зрения улучшения внешнего вида, либо для облегчения складывания пленки. Однако обычные способы гофрировки не обеспечивают желаемых улучшений свойств.

Ближайшим аналогом для объектов "мешок" и "способ изготовления мешков" является техническое решение [1] представляющее собой мешок для сыпучего материала, выполненный из пленочной полимерной заготовки или трубчатого материала, с одним из концов, защитным тепловым способом или запечатанным, с образованием на одном ее торце поперечного шва для формирования по меньшей мере одного закрытого конца, в непосредственной близости от которого имеются области возможного разрыва при падении мешка.

Ближайшим аналогом для объекта "ориентируемый термопластичный пленочный материал"является техническое решение [2] представляющее собой ориентированный термопластичный пленочный полимерный материал.

Материал согласно предлагаемому изобретению не является однородно растянутым, но напротив имеет зоны с различной степенью вытяжки, в результате чего образуется по меньшей мере одна зона вытяжки и несколько практически нерастянутых зон. Указанные нерастянутые зоны имеют степень растяжки, значительно уступающую степени растяжки в зоне вытяжки, однако они могут быть растянуты несколько в большей степени, чем исходный пленочный материал до растяжения в зоне растяжки. Предпочтительным является наличие нескольких указанных нерастянутых зон, каждая из которых располагается между парой зон вытяжки.

В общем случае степень растяжения в зоне вытяжки составляет по меньшей мере 10% и обычно по меньшей мере 20% и может лежать в пределах например от 30 или 40% или более по отношению к исходному пленочному материалу. Пленочный материал в практически нерастянутых зонах имеет незначительную степень вытяжки или совершенно не растянут по сравнению с исходным материалом. Исходный пленочный материал должен обладать способностью к ориентации, однако он уже может быть ориентирован в ограниченной степени.

Следовательно необходимо, чтобы в каждой зоне вытяжки пленочный материал имел большую длину по сравнению с материалом в прилегающей нерастянутой зоне. Пленочный материал в зоне вытяжки может содержать ряд регулярно или хаотически расположенных складок (гофров), которые расположены перпендикулярно длине зоны вытяжки. Удобный способ получения каждой из зоны вытяжки включает образование ряда простирающихся в перпендикулярном направлении мест, в которых пленочный материал вытянут (т.е. этот материал вытянут в указанном первом направлении зоны вытяжки). В частности, этого лучше всего можно достигнуть за счет гофрировки пленочного материала в указанной зоне зубчатым устройством, расположенным перпендикулярно указанному направлению. Часто зоны вытяжки являются продольными и простираются в поперечном направлении.

Изобретение может быть применено также ко всей площади листового материала, в этом случае, как отмечалось выше, предпочтительным является наличие большого количества зон вытяжки и нерастянутых зон, чередующихся друг с другом. Каждая из невытянутых зон может существовать в виде полосы или ленты, линейной или в форме зигзага, ширина которой обычно составляет от 5 до 150% от ширины каждой зоны вытяжки. Обычно каждая невытянутая зона имеет ширину, равную по меньшей мере 0,5 мм, а каждая зона вытяжки имеет ширину, равную по меньшей мере 2 мм, и предпочтительно по меньшей мере 5 мм. В случае, когда невытянутые зоны чередуются с зонами вытяжки, невытянутые зоны обычно имеют ширину не более 5 мм, иногда не более 10 мм, хотя конечно они могут быть и шире, тогда как зоны вытяжки могут иметь ширину до 20 мм или 30 мм или даже более того.

Предлагаемое изобретение имеет особое значение для уменьшения риска разрыва мешков (в частности, сумок).

В соответствии с данным аспектом предлагаемого изобретения предусматривается кольцевой ориентируемый термопластичный полимерный пленочный материал, который закрыт или может быть закрыт с получением закрытого мешка, имеющего зону разрыва, в которой вероятность образования разрыва максимальна в случае, когда мешок подвергается разрывающим силам при падении в полном виде. Пленочный материал, прилегающий к зоне разрыва, включает зону поглощения ударных нагрузок, включающую: по меньшей мере одну зону вытяжки, расположенную в направлении, ведущем от зоны разрыва, в которой указанный пленочный материал вытянут практически в указанном направлении, и несколько практически невытянутых зон, прилегающих к указанной зоне вытяжки и располагающихся практически в том же направлении, что и указанная зона вытяжки, в результате чего разрывающие силы отводятся из зоны разрыва нерастянутыми зонами в зону или зоны растяжки.

Кольцевой материал согласно изобретению может представлять собой закрытый мешок, открытый мешок или открытую трубу, которая может быть закрыта с одного конца с получением открытого мешка. В частности, этот материал может представлять собой бесконечную трубу, которая может быть закрыта и обрезана с получением нескольких труб. Данный материал обычно распостраняется в виде труб, хотя при желании лист может быть заплавлен с одной стороны с получением кольцевого материала.

В соответствии с данным аспектом изобретения область разрыва предпочтительно располагается вдоль заплавленного тепловым способом или зашитого шва мешка, и участок поглощения ударных нагрузок предпочтительно представляет собой полосу поглощения ударных нагрузок ("ППУ"), которая отделяется от шва нерастянутой зоной, через которую разрушающие напряжения могут быть отведены в полосу поглощения ударных нагрузок, а указанная полоса представляет собой ряд лент (полос) из практически нерастянутого материала, расположенных в направлении сил, действующих на шов (которые в обычных условиях практически перпендикулярны шву), разделенных полосами пленочного материала, растянутого практически в том же направлении (т.е. в обычных случаях практически перпендикулярно шву). Ширина каждой из нерастянутых лент или полос для достижения оптимальных свойств зависит от конткретного пленочного материала, однако обычно лежит в пределах от 5 до 150% от ширины каждой из прилегающих растянутых полос. Как уже указывалось, направление сил, действующих на шов, обычно практически перпендикулярно шву. Исключением являются швы, располагающиеся по диагональному направлению в боковых складках.

Каждая из полос невытянутого материала предпочтительно располагается непрерывно по всей глубине полосы поглощения ударных нагрузок. Она может располагаться в виде практически прямой линии или в виде зигзагообразной линии при том условии, что изменения направления в пределах зигзагообразной линии не настолько велики, чтобы препятствовать передаче сил нагрузки вдоль линии.

В случае, когда зона разрыва представляет собой шов, предпочтительным является наличие расстояния между швом и полосой поглощения, составляющего по меньшей мере 1 см и часто по меньшей мере 3 см, от шва с целью обеспечить возможность распределения ударной нагрузки, возникающей на шве или около него. Обычно хорошие результаты достигаются при расстоянии, составляющем например не более чем 10 см и часто не более 5 или 6 см. Глубина полосы поглощения ударных нагрузок, т.е. расстояние от ее конца, примыкающего к шву, до противоположного конца, обычно лежит в пределах от 3 до 10 см.

Частями шва, в которых нагрузки особенно способствуют возникновению разрыва, являются те его части, которые отступают внутрь от боковых концов мешка в случае мешков обычно принятой конструкции, и, следовательно, нет необходимости в продолжении полос, поглощающих ударные нагрузки, до внешних сторон. Вместо этого их можно располагать в зонах, отступающих внутрь от краев мешка.

Согласно второму аспекту изобретения ориентируемый пленочный материал может существовать в виде мешка, противоположные внешние стороны которого соединены с образованием боковых складок. В этом случае существует специфическая зона разрыва в месте соединения боковой складки и шва, полученного термическим путем или сшиванием, эта зона подвержена опасности разрыва при падении мешка на какую-либо из его плоских лицевых поверхностей. Часть боковой складки или вся складка целиком может представлять собой одну или несколько указанных зон растяжки из вытянутого в продольном направлении материала, тогда как невытянутые зоны из практически невытянутого материала могут располагаться в пределах боковых складок, например, чередуясь с зонами растяжками, или по центру складывания складок, или же могут располагаться на самых краях складок, или на краях внешней лицевой поверхности мешка (сумки), или могут отступать на некоторое расстояние внутрь от внешних краев мешка (сумки). Подобная конструкция предусматривает, что нагрузка воспринимается невытянутыми продольными зонами, расположенными на складках или около них, при этом продольные зоны вытяжки поглощают энергию удара и таким образом защищают швы мешка от разрыва.

Ниже более подробно рассмотрена возможность избежать разрыва по шву. Ударная прочность шва мешка зачастую является наиболее важным свойством мешка. Употребляемый в данном описании термин "ударная прочность" относится к прочности, определяемой в результате испытаний по бросанию мешка, наполненного порошком или гранулами, для которых он предназначен. Обычно невозможно получить надлежащий шов в результате его заваривания "горячим" способом ("способ, отличный от более сложного теплового заплавливания шва "со сдвигом") в случае изготовления мешков из относительно жестких полимеров (под жесткостью понимаются их характеристики по модулю эластичности), например полиэтилена высокой плотности или полипропилена, даже в тех случаях, когда отмеченные выше оба полимера модифицированы путем добавления эластомеров в приемлемом с экономической и практической точки зрения количестве.

Прочность на раздир для подобных швов, полученных способом теплового заваривания, измеренная при низких скоростях деформации, которые обычно применяются для прочностных испытаний, обычно примерно эквивалентна или даже выше, чем у заваренных горячим способом швов в случае полиэтилена низкой плотности при равной толщине, тогда как ударная прочность полипропилена или полиэтилена высокой плотности по местам соединения значительно ниже, чем в случае полиэтилена низкой плотности.

При изучении данной проблемы обнаружено, что недостаточная ударная прочность связана с явлением, которое эквивалентно "эффекту надрыва", а именно концентрации разрывающих сил в узкой линейной зоне по границе лицевой контактной поверхности шва. Кроме того, часто имеет место и настоящий "эффект надрыва", обусловленный дефектами формы тепловых элементов, используемых для образования шва тепловым способом. В месте, где концентрируются напряжения, начинается явление ориентации. В случае, когда действие разрыва имеет небольшую скорость, указанная ориентация постепенно развивается в направлении от исходной линии образования, увеличивая тем самым прочность в данной области. Однако в том случае, когда скорость разрывного усилия превышает некоторое критическое значение, зависящее от материала и от параметров предшествующей операции заделки шва тепловым способом, процесс ориентации пленочного материала (который является процессом с временной зависимостью) ограничивается очень небольшой линейной зоной, вместо постепенного расширения этой зоны. Наличие деформации высокой энергии в очень ограниченной зоне практически мгновенно вызывает разрыв материала.

Полагают, что различный характер процесса ориентации до или после наступления критического предела скорости деформации зависит главным образом от количества тепла, выделяемого при растяжении, количество тепла, выделяемого в результате внутреннего трения, велико в случае жесткого полимера. При скоростях ниже критического значения имеется достаточно времени для отвода тепла в прилегающие области пленки, что помогает постепенному развитию ориентации, которая протекает при этом гладко. Напротив, при скоростях выше критической времени недостаточно для того, чтобы тепло успевало отводиться из узкой зоны, в которой проявляется "эффект надрыва" (или аналогичное явление), и полимер в этой зоне практически мгновенно начинает плавиться.

Отверстия, возникающие при сшивке или прикатке шва зубчатым валиком также могут вызывать появление слабых мест, и в этом случае прочность на разрыв также очень сильно зависит от скорости деформации.

Согласно изобретению предусматривается изменение характеристик материала мешка в области, прилегающей к шву, с целью дать возможность для отвода энергии, выделяющейся при падении наполненного мешка, для разрушения других, заранее для этой цели предназначенных и менее чувствительных частей конструкции мешка.

Следует отметить, что описанные недостатки мешков со сварным швом, изготовленных из жестких полимерных материалов, особенно проявляются в случае, когда материал ориентирован растяжкой при температуре ниже температуры плавления. Известно, что в этом случае образуются поперечные полосы ориентированного в одном направлении полиэтилена высокой плотности или полипропилена (которые могут содержать небольшие количества эластомера) с достаточными, но не слишком значительными связями между складками надмолекулярных структур, сообщая тем самым высокие значения устойчивости к разрыву и прочности самой пленки. Клееные мешки (главным образом мешки с клапанами) из подобных материалов со сшитыми слоистыми структурами находят широкое промышленное применение. Следует заметить, что жесткость сама по себе является желательным свойством для материала, из которого изготавливаются мешки. Известно также, что полученные тепловым способом швы на подобных сшитых слоистых пластиках обладают хорошей прочностью на раздир при измерении ее в соответствии со способами, обычно используемыми для прочностных испытаний, однако прочность на раздир при ударе подобных швов весьма низка, что делает эти во всех остальных отношениях очень полезные материалы совершенно непригодными для мешков простой конструкции, полученных сваркой швов.

В результате практических и теоретических исследований ориентированных пленочных материалов обнаружено, что вышеупомянутый "эффект надрыва" (или ему подобный) сопровождается потерей ориентационных свойств в зоне, непосредственно прилегающей к зоне тепловой обработки шва. (Указанная ориентация естественно теряется также и в самой по себе зоне шва, полученного тепловым способом, однако поскольку эта зона имеет большую толщину, данное явление не имеет особого значения). В самом по себе ориентированном материале существует значительное сопротивление дополнительной ориентации, однако это не происходит в неориентированной линейной зоне, прилегающей к шву. Следовательно, не только "эффект надрыва" (или подобное ему явление), но также нарушение ориентации обусловливает то, что ударное воздействие распространяется только в очень узкой области. В результате даже материал, значительно более жесткий чем полиэтилен высокой плотности или полипропилен, но в ориентированном состоянии становится бесполезным для изготовления мешков описанной конструкции.

Далее в отношении отрицательной роли жесткости материала в связи с ударной прочностью шва следует заметить, что необходимо принимать во внимание именно жесткость при температурах, существующих во время падения наполненного мешка. Так даже обычный полиэтилен низкой плотности является относительно жестким при температуре, например, равной -20^оС, и прочность при бросании сварных швов, полученных тепловым способом, для мешков из полиэтилена низкой плотности при таких температурах значительно ниже, чем при комнатной температуре. Однако температура порядка -20^оС и даже ниже во многих случаях является нормальной для эксплуатации мешков, и, следовательно, имеется необходимость в увеличении прочности швов мешков из полиэтилена низкой плотности.

Предпочтительным типом мешка (или кольцевого материала для получения мешков) согласно настоящему изобретению является мешок или материал, который наряду со швом имеет линейчатую гофрированную структуру, прилегающую ко шву, но отстоящую от него на некоторое расстояние. Гофрированная структура состоит из рядов зубчатых углублений, в которых пленка удлинена главным образом в направлении сил, возникающих в критической зоне при падении мешка, т.е. обычно главным образом перпендикулярно по отношению к шву, разделенных лентами или полосами практически немодифицированного пленочного материала, что обеспечивает эффект поглощения удара, защищающий сам по себе шов при падении наполненного мешка. Наличие гофрировки обеспечивает растягивание материала.

Полосы практически немодифицированного пленочного материала должны быть достаточно узкими (по сравнению с зубчатой гофрировкой) и степень местного удлинения материала, вызываемого наличием гофрировки, должна быть достаточно высокой для того, чтобы обеспечить отмеченный выше эффект поглощения энергии удара, который должен предохранять материал от разрыва таким образом, что ориентация в определенном направлении должна "спокойно" возникать в зоне, непосредственно прилегающей ко шву. Оптимальный вариант (который в дальнейшем обозначается "область поглощения ударной нагрузки") зависит от требований к рабочим характеристикам материала, от свойств пленки, от размеров мешка, от материала, которым заполняется мешок, от степени его заполнения, от способа заплавления или зашивания шва, и от температуры, при которой происходит падение мешка. Однако в любом случае достижение указанного оптимального варианта не составит трудности для специалиста в данной области при применении методов проб и ошибок.

Полосы немодифицированного пленочного материала могут обычно представлять собой прямые полосы (фиг.1 и 2) или же могут быть в основном расположены в виде зигзагов в шахматном порядке (фиг.4). Первый вариант облегчает изготовление гофрированных структур с применением более простых устройств, тогда как второй обеспечивает более эффективное поглощение энергии удара, что может оказаться необходимым в случае особенно жесткого материала или материала с особенно сильной ориентацией.

Приведенное выше описание изобретения дано в применении к швам, полученным тепловым способом и относящимся к так называемому "поверхностному" типу. Однако аналогичная проблема низкой прочности при ударе возникает и в случае "накладных" швов, когда тепловое заваривание швов затруднено, в частности, в случае, когда используют ориентированный материал. Проблемы аналогичного свойства возникают также в случае накладных швов с соединением их расплавленным адгезивом, а также в случае швов, полученных сверхзвуковой обработкой. Следовательно, настоящее изобретение полезно во всех подобных случаях.

Далее, изобретение является весьма полезным и в случае зашиваемых швов. Прочность зашиваемого шва зависит исключительно от прочности пленки на растяжение, которая опять-таки, в случае жестких и/или ориентированных материалов зависит прежде всего от скорости приложения нагрузки. Это также верно и для случая описанных выше двух типов сшитых слоистых структур, которые оба демонстрируют высокую прочность на растяжение вплоть до некоторого критического значения скорости разрыва, но обычно обладают плохим сопротивлением на растяжение выше этого значения. Следовательно, "область поглощения ударной нагрузки" может быть с успехом применена для снижения действия удара посредством уменьшения скорости деформации разрыва до значения, лежащего ниже критического предела.

Области поглощения ударной нагрузки могут быть применены как на швах, прилегающих к верхушке и дну мешка, так и на боковых швах. Обнаружено, что силы, возникающие близ углов сбрасываемого мешка, всегда относительно малы, и следовательно, "полосы поглощения ударной нагрузки" не обязательно должны простираться непосредственно до краев мешка.

Предлагаемое изобретение предусматривает также способ совмещения процесса образования шва и специального типа гофрировки, который очевиден из приведенного выше описания, а также устройства, позволяющие совмещать процесс образования шва и гофрировки для осуществления описанного выше способа.

Область поглощения ударной нагрузки может быть получена до, одновременно или после процесса образования шва. Таким образом, область поглощения ударной нагрузки может быть получена (а) на пленке перед получением из нее кольцевой структуры, (б) на кольцевой структуре пленки перед изготовлением из нее мешка, (в) на мешке перед его заполнением, (г) на заполненном мешке перед образованием конечного шва или (д) после образования конечного шва. Изобретение также относится к мешкам и полуфабрикатам мешков (например, кольцевым структурам для формования и заполнения) с областью поглощения ударной нагрузки, правильно расположенной по отношению к шву, который еще не образован, но будет образован впоследствии. Обычно в этом случае понимается верхний шов или как верхний, так и нижний швы, которые образуются в связи с процессом заполнения. Устройства для изготовления мешков или устройства для формования и заполнения, которые используют предварительно изготовленные кольцевые структуры с областью поглощения ударной нагрузки, могут быть снабжены специальным синхронизирующим устройством, которое располагает швы в правильном соотношении с указанными областями.

Как уже отмечалось выше, область поглощения ударной нагрузки в районе верхнего шва мешка с открытым верхом может быть получена после процесса заполнения мешка, совместно с закрыванием его швом. Образование шва обычно осуществляется с использованием обычного устройства для ленточной герметизации или обычной зашивочной машины, и в этих случаях полосу поглощения ударной нагрузки предпочтительно получают непрерывно между гофрировочными шестернями, одна из которых может быть снабжена поверхностью с выступами, а другая поверхностью с соответствующими углублениями (фиг.7 и 8). В прочих случаях часто является предпочтительным периодический процесс образования гофрировки, например, посредством использования гидравлического или пневматического пресса, также между поверхностями с выступами и соответствующими им углублениями.

Если поперечную полосу поглощения ударной нагрузки получают в результате гофрировки кольцевой структуры пленочного материала, часто может оказаться без применения специальных мер затрудненным процесс открывания кольцевого материала для его заполнения. Следовательно, часто является предпочтительным изготовление по меньшей мере полосы поглощения ударной нагрузки при верхнем шве мешка с открытым верхом, когда материал мешка еще представляет собой плоскую пленку, с последующим получением из указанной плоской пленки кольцевой структуры. В этих случаях устройство для гофрировки может быть совмещено или синхронизировано с запечатывающим устройством или непосредственно с устройством для изготовления мешков.

В этом случае боковой шов образуется после гофрировки области поглощения ударной нагрузки днищевого и/или верхнего швов, и при получении бокового шва посредством тепловой обработки плавкого адгезива или тепловым завариванием тепло этого процесса заставляет исчезать гофрировку в тех местах, где полоса поглощения ударной нагрузки пересекает боковой шов. Однако указанное тепло не оказывает вредного воздействия при условии, что боковой шов располагается очень близко к одному из краев мешка, поскольку, как уже отмечалось выше, ударные нагрузки вблизи углов мешка имеют относительно небольшую величину.

Тот факт, что только не изменившие свои свойства ленты полосы поглощения ударной нагрузки должны принимать на себя нагрузки, перпендикулярные шву, означает, что коэффициент эластичности указанной полосы очевидно значительно уменьшается, так что указанная полоса ведет себя как полоса резины, и одновременно общие напряжения в полосе уменьшаются. Обе эти особенности объяснены подробнее ниже, при описании фиг.1-6. Уменьшение общих напряжений может приводить к деформации материала в пределах области поглощения энергии удара даже в процессе обычного хранения или обработки мешка, однако деформация такого рода обычно не является важной, поскольку она ограничивается пределами узкой полосы и по сути дела заканчивается, когда гофрировка расправляется, баланс между необходимостью иметь хорошие характеристики при бросании и наличием достаточного сопротивления напряжением является важным фактором для выбора оптимального варианта изобретения.

Если мешок предназначается для переноски вручную, причем его форма при этом должна сохраниться, полоса поглощения ударной нагрузки предпочтительно не должна пересекать поверхность мешка от одного его края до другого, а его части около углов должны оставаться негофрированными, причем должна обеспечиваться достаточная ширина для того, чтобы можно было избежать значительных деформаций при поднимании наполненного мешка за его углы. Как отмечалось выше, в этих областях мешка не требуется наличия значительного противоударного эффекта, поскольку в любом случае силы растяжения в этих областях при падении мешка невелики.

Для достижения значительного эффекта поглощения ударной нагрузки тип и глубина гофрировки должны быть подобраны таким образом, чтобы они обеспечивали увеличение не менее чем на 15% а предпочтительно не менее чем на 25% ("критическую высоту бросания") для одного цикла бросания. Под "критической высотой бросания" в данном описании понимается та высота бросания мешка, которая является статистическим значением предела между разрывом и отсутствием разрыва мешка, когда указанный мешок, заполненный порошкообразным или гранулированным материалом, бросают шесть раз по следующему циклу: (1) первое бросание плоской поверхности, (2) второе бросание плоской поверхности, (3) первое бросание на бок, (4) второе бросание на бок, (5) бросание на дно, (6) бросание на верхнюю часть мешка.

Однако при надлежащем выборе типа конструкции и глубины гофрировки (основные указания для подобного выбора приведены при описании фиг.1-6) увеличение критической высоты бросания для одного цикла бросания во многих случаях может составлять 50% 100% или даже более, при этом без отрицательного влияния на способность противостоять деформациям при хранении и операциях с мешками. Гофрировка пленочного материала используется для улучшения его характеристик в отношении предотвращения скольжения, что бывает важным с точки зрения хранения мешков в штабелях. Однако для этой цели важно подобрать такой тип гифрировки, который вызывает минимальное уменьшение коэффициента эластичности и суммарной прочности (что характеризуется количественными показателями, обсужденными при описании фиг.1-8). Мешок с полосой для поглощения ударной нагрузки также с целью улучшения его свойств в отношении скольжения может быть снабжен дополнительной гофрировкой в других специально выбранных зонах или по всей поверхности, однако в таких случаях тип и глубину гофрировки в пределах полосы поглощения ударной нагрузки необходимо подобрать таким образом, чтобы обеспечить значительно более высокий эффект поглощения ударной нагрузки. (Основные характеристики эффекта поглощения ударной нагрузки с количественным описанием приведены при объяснении графиков, содержащихся на фиг.5 и 6).

Как указывалось во введении, мешки с боковыми складками с кнопочными и/или верхними швами, полученными способом тепловой обработки, обладают особой зоной в форме небольшой области около или непосредственно на пересечении внутренней кромки боковой складки и верхним или нижним швом, полученным тепловым способом. Разрыв в указанных зонах происходит в основном тогда, когда заполненный мешок бросают на одну из его плоских поверхностей. Существует две причины для тенденции к разрыву именно в этих областях. Первая из которых заключается во внезапном изменении толщины материала между клиновидной, сложенной вчетверо частью мешка по сравнению с той частью, которая не имеет клиновидной формы, т.е. двухслойной частью мешка. Это изменение толщины делает тепловой нагрев особенно критическим. Вторая причина тенденции образования разрыва в указанных областях состоит в том, что когда мешок заполнен, и складки находятся в расправленном состоянии, сообщая мешку прямоугольную форму, натяжение боковой складки в каждом из углов мешка происходит главным образом в узкой области, где сделанный тепловым способом шов пересекается с внутренней крышкой боковой складки. Следовательно, когда мешок бросают на одну из его плоских поверхностей, его содержимое ударяется об угол мешка, и в результате натяжение клина в этом углу концентрируется в узкой области указанного пересечения. Вследствие этого мешки с боковыми складками не могут противостоять бросанию плоской стороной с такой же высоты, как простые мешки в форме "подушки" из аналогичного материала, если только не принимать специальных мер. Указанное справедливо также для мешков с боковой складкой, изготовленных из мягких и легко заплавливаемых тепловым способом материалов, например полиэтилен низкой плотности и линейный полиэтилен низкой плотности.

Согласно имеющемуся уровню техники данную проблему решают посредством добавления к каждому из клиновидных углов дополнительно двух прямоугольных спаек, выполненных тепловым способом, каждая из которых скрепляет одну сторону складки с соответствующей внешней стороной мешка, причем каждая из указанных спаек начинается от отмеченного выше места пересечения и продолжается по второй оси, обычно направленной под углом 45^о к продольному направлению в мешке. При наличии указанных спаек, выполненных тепловым способом, боковая складка все еще остается нескладывающейся нормальным образом в углу и обеспечивает мешку прямоугольную форму при заполнении, однако при этом силы, возникающие в углу на боковой складке в процессе бросания на плоскую сторону, будут распределяться по всей длине дополнительных двух спаек, выполненных тепловым способом, вместо того, чтобы концентрироваться в одной небольшой области.

Недостатком этой обычно используемой меры предосторожности является относительно продолжительное время, затрачиваемое на получение указанных спаек, выполненных тепловым способом, которое обязательно включает время, необходимое для стадии охлаждения перед тем, как две стороны клиновой вставки соприкасаются вновь, поскольку в противном случае они могут сплавиться друг с другом и образовать одну спайку.

В соответствии с предлагаемым изобретением операцию дополнительной тепловой спайки можно заменить нанесением полосы поглощения ударной нагрузки на клиновидную вставку в углах мешка. Указанная полоса поглощения ударной нагрузки не должна обязательно простираться на две внешние поверхности мешка, а должна находиться на боковой с