Слоистые пленочные композиции, упаковки, изготовленные из них, и способы применения

Слоистые пленочные композиции, упаковки, изготовленные из них, и способы применения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Ссылка на предшествующую заявку

На эту заявку испрашивается приоритет по предварительной заявке № 60/697915, поданной 8 июля 2005г. и полностью включенной сюда путем ссылки.

Область применения изобретения

Изобретение относится к перфорированной слоистой пленочной композиции, которая при воздействии повышенной температуры и сжимающей силы образует барьер для влаги, например, в отношении транспорта воды в преобладающе жидком виде через перфорации пленки. Пленочная композиция может быть использована для различных упаковок, в частности для гибких упаковок. Упаковки, образованные из пленочной композиции, могут быть эффективно наполнены порошкообразными материалами в условиях повышенного давления. Кроме того, настоящее изобретение относится к упаковкам, изготовленным из таких пленочных композиций, к способам получения таких пленочных композиций и таких упаковок и к способу наполнения такой упаковки порошкообразными материалами.

Известный уровень техники

В области упаковки порошкообразных материалов важно иметь воздухопроницаемые мешки, когда мешки наполняют посредством сжатого воздуха, который псевдоожижает частицы порошка. Увлеченный воздух должен быть удален из мешка, иначе увеличится внутреннее давление в мешке и произойдет его разрыв. В настоящее время увлеченный воздух удаляют посредством образования перфораций в пластмассовых мешках. К сожалению, перфорированные мешки невозможно транспортировать на протяжении длительных периодов времени во влажной среде или хранить снаружи из-за возможного воздействия дождя или высокой влажности. Существует потребность в недорогом, воздухопроницаемом мешке, который может эффективно выпускать воздух во время процесса наполнения, а после этого может предотвращать контактирование влаги с содержащимися в нем материалами. Кроме того, такая упаковка должна быть легко применимой на стандартных упаковочных линиях без необходимости в дополнительных технологических операциях или в изменениях в первоначальных технологических операциях.

При конструировании упаковки для порошкообразных материалов важными элементами, на которые следует обращать внимание, являются объем и находящийся в пустотах воздух, внутренняя загрузка продукта и теплота процесса. Во время процесса наполнения необходимо удалять воздух, который используется для транспортировки порошка во время наполнения упаковки порошком, и воздуха, остающегося в пустотах порошка. При современном процессе упаковки порошкообразных материалов, как например, цемента порошкообразный материал нагнетают в гибкую упаковку, используя сжатый воздух, который псевдоожижает частицы порошка. Унесенный воздух следует удалять из упаковки контролируемым образом, чтобы позволить максимальное улавливание псевдоожиженного порошка.

Оптимальные упаковки должны удерживать порошок от утечки; однако удержание порошка должно сопоставляться с необходимостью позволить выпуск воздуха во время процесса наполнения. Как обсуждалось выше, одним способом выпуска воздуха является перфорирование упаковки. Однако размер и количество перфораций в упаковке будут предопределять количество порошка, который может просачиваться из мешка. В число других способов, используемых для того, чтобы уменьшить пыль от порошка и позволить выпуск воздуха, входят конструкции «мешок в мешке», имеющие разное выполнение перфораций в каждом мешке. Эти конструкции не предотвращают проникновение влаги в товары, содержащиеся в упаковке.

Упаковки для порошкообразных товаров должны быть способны выдерживать нагрузку от содержащихся товаров, которая может варьироваться от сравнительно небольшой нагрузки - у 1 кг упаковок - вплоть до нагрузки у 50 кг мешков цемента. Нагрузку, связанную с 50 кг цемента, можно имитировать, используя расчеты на осевое напряжение. Как показывают расчеты, даже сравнительно тонкие пленки (~75 микрон) имеют достаточный предел текучести, чтобы выдерживать осевое напряжение, связанное с 50 кг. Кроме того, полимер наружного или поверхностного слоя должен иметь достаточно высокую температуру плавления во избежание значительного расплавления при температурах наполнения. Вопрос термостойкости будет сильно влиять на выбор отдельных смол для структуры пленки.

Кроме того, в дополнение к вышеуказанным факторам дополнительные факторы, представляющие интерес, связаны с прилагаемыми извне силами, возникающими при технологических операциях в производственной установке. Например, наполненные упаковки транспортируют через производственную установку, используя ряд конвейеров. Эти конвейеры могут содержать наклонные поверхности (восходящие и нисходящие), многочисленные повороты под разнообразными углами и многие разные структуры поверхности (металлические ролики, резиновые конвейеры, тканевые конвейеры и т.д.). Наполненные упаковки должны перемещаться на этих конвейерах без скольжения или соскальзования. Устойчивость упаковки на конвейерной линии будет связана со структурой поверхности упаковки (включая возможный коэффициент трения), а также с внутренним давлением в мешке.

Кроме того, во время укладки упаковок на поддоны и штабелирования поддонов обычно укладывают 45 мешков на один поддон с использованием автоматической машины для укладки мешков на поддоны. Затем поддоны штабелируют вплоть до трех поддонов в штабеле, при этом упаковки вблизи низа штабелей испытывают значительное напряжение от верхней нагрузки. В этом случае возможность для сопротивления ползучести могла бы привести к деформации упаковок вблизи низа штабеля и к высвобождению материалов.

В патенте Великобритании GB 1265547 описывается способ упаковки измельченных или порошкообразных продуктов в упаковочные средства, изготовленные из пластмассового листового материала. В этом источнике описывается контейнер, который предназначен для использования в качестве упаковочного средства, изготовленный из ориентированного пластмассового листового материала и снабжен перфорациями, имеющими диаметр меньше, чем средний размер частиц продукта. Контейнер наполняют продуктом, очищают после наполнения и затем нагревают до тех пор, пока не закроются перфорации. Чтобы снять с пластмассового листового материала давление, прилагаемое продуктом во время нагрева листового материала, к наполненному контейнеру до закрытия перфораций может быть приложена внешняя сила для обеспечения закрытия перфораций. Сила прилагается в направлении, параллельном плоскости, образованной перфорированной частью пластмассового листового материала, и действует против растягивающей силы, прилагаемой к перфорированному листовому материалу из-за давления продукта. В патенте США 4332845 описываются мешки, в которых, по меньшей мере, часть материала, составляющего мешок, имеет запечатанный в нее абсорбент для кислорода и состоит из слоистого листа, в котором газопроницаемый лист наслоен на одну или обе стороны микропористой пленки для образования слоистого материала. Два наружных слоя слоистого материала имеют разные температуры размягчения, при этом слой, имеющий более низкую температуру размягчения, образует внутреннюю поверхность мешка. Мешок можно изготавливать с большой скоростью, используя обычную машину для термосварки.

В патенте США 4743123 описывается пластмассовый мешок из полиолефинового материала, как например, полиэтилена для упаковывания материалов, содержащих частицы размером менее 50 мкм. В этом патенте описываются также закрытый мешок, содержащий такие материалы, и пленочный материал для такого мешка. Пленочная стенка мешка снабжена вентиляционными отверстиями с ровными краями, полученными облучением лазером и имеющими максимальный размер 50-100 мкм. Расстояние между вентиляционными отверстиями является таким, что у перфорированной пленки прочность на растяжение по существу является такой же самой, как и у аналогичной неперфорированной пленки. Кроме того, в этом патенте описываются мешки, которые содержат пленку из полиэтилена низкой плотности, и мешки, которые содержат два перфорированных пленочных слоя со смещенными перфорациями. В патенте США 4672684 описывается термопластичный мешок для морских перевозок, который имеет термопластичный внутренний слой, содержащий сетку, и который позволяет упаковывать тонкоизмельченные порошкообразные материалы без высвобождения в атмосферу неприемлемых количеств порошков во время наполнения мешков или после него. Стенки мешка могут содержать многочисленные слои, при этом слои и сетчатая подкладка могут быть изготовлены из разных материалов. Мешки можно без их значительной модификации использовать на существующих упаковочных установках, применяемых для наполнения и обработки многослойных бумажных мешков для морских перевозок.

В патенте США 3085608 описывается пластмассовый лист или мешок, который проницаем для воздуха и по существу непроницаем для воды и который содержит множество воздушных клапанов в виде мельчайших створчатых клапанов, которые образованы перфорированием материала мешка без удаления материала из перфораций. Давление с любой стороны мешка вызывает открывание мельчайших клапанов, чтобы позволять прохождение воздуха через них, и перфорации имеют такую небольшую величину, что вода, например, снаружи мешка не проходит через небольшие перфорации вследствие эффекта поверхностного натяжения. Кроме того, в этом патенте описывается полиэтиленовый лист или мешок, который перфорирован более иди менее упорядоченным образом с получением мириадов перфораций, расположенных на заданном расстоянии друг от друга. В патенте США 5888597 описывается упаковка, которая содержит термопластовую пленку на основе полимера, содержащего полиамидные блоки и полиэфирные блоки. Полимер проницаем для водяного пара, этилена, CO₂ и кислорода, и его проницаемость для СО₂ намного больше его проницаемости для кислорода.

В патенте США 5891376 описываются пленка с регулируемой проницаемостью и способ ее изготовления, при этом пленка содержит: пленкообразующий полиолефиновый полимер и инертный пористый наполнитель в количестве, действующем для уменьшения отношения проницаемости для диоксида углерода и водопроницаемости пленки к ее проницаемости для кислорода. Как описано в этом патенте, пленку подвергают «операции модификации проницаемости», которая может включать в себя обработку давлением, термообработку, обработку растяжением или их сочетание. Дополнительные пленки описываются в патентных документах ЕР 0500931A1; ЕР 0391661A; патенте США 5807630; патентных документах W0 2004/106392; ЕР 0060599; ЕР 0368632; и патенте Великобритании GB 1248731. В патентном документе Германии 3832673A1 описывается использование трубы нетканого типа для наполнения порошкообразными материалами.

Однако ни в одном из вышеобсуждавшихся источниках не описывается многослойная (по меньшей мере, трехслойная) перфорированная пленка, в которой сердцевинный и наружные слои имеют разные термические свойства и которая предназначена для образования прочного мешка, который позволит выпускать воздух во время процесса наполнения и который может быть без ухудшения структурной целостности мешка обработан теплом и сжатием для образования улучшенного барьера для влаги, чтобы предотвратить проникновение объемной влаги в товары, содержащиеся в мешке.

Таким образом, существует потребность в перфорированных, влагостойких упаковках, которые позволят выпускать воздух во время процесса наполнения, а после этого образовывать улучшенный барьер для влаги, чтобы препятствовать транспорт воды через перфорации. Кроме того, существует потребность в упаковке, которая может сохранять структурную целостность при повышенных температурах и под приложенными напряжениями во время процесса упаковывания и во время хранения. Эти и другие потребности удовлетворяются нижеследующим изобретением.

Сущность изобретения

Согласно изобретению предлагается воздухопроницаемая (перфорированная), слоистая упаковка, которая может быть эффективно наполнена порошкообразными материалами в условиях повышенного давления и которая при воздействии повышенной температуры и сжимающей силы образует барьер для влаги. Упаковку образуют из перфорированной, многослойной пленочной композиции, которая воздухопроницаема во время наполнения порошкообразными материалами и которая может быть нагрета во время наполнения или после наполнения до повышенной температуры, достаточной для расплавления, по меньшей мере, одного внутреннего слоя, но недостаточной для ухудшения структурной целостности, по меньшей мере, двух наружных слоев, расположенных на противоположных поверхностях внутреннего слоя. При приложении сжимающей силы происходит запечатывание достаточного количества перфораций во внутреннем слое для придания пленочной композиции усиленного барьера для влаги.

Таким образом, согласно изобретению предлагается также перфорированная пленочная композиция, содержащая, по меньшей мере, три слоя, при этом, по меньшей мере, один слой является внутренним слоем с более низкой температурой размягчения и/или плавления по сравнению с соответствующими температурами размягчения и/или плавления, по меньшей мере, двух наружных слоев, расположенных на противоположных поверхностях внутреннего слоя, и при этом когда пленочная композиция подвергается действию повышенной температуры, по меньшей мере, один внутренний слой размягчается и/или расплавляется до такой степени, что при воздействии сжимающей силы происходит запечатывание достаточного количества перфораций во внутреннем слое для придания пленочной композиции усиленного барьера для влаги. Перфорации через каждый слой пленки имеют общий центр. Барьер для влаги в пленочной композиции больше, чем барьер для влаги в пленочной композиции до того, как она подверглась действию повышенной температуры и сжимающей силы. Усиление барьера для влаги обусловлено запечатыванием перфораций, что, в свою очередь, уменьшает величину площади поверхности пленки, через которую может проходить вода. Усиление барьера для влаги можно измерить, используя гидравлическое испытание, как например, напорное гидравлическое испытание. Согласно одному аспекту изобретения различия в барьерах для влаги определяют, используя напорное гидравлическое испытание по стандарту ISO 1420 А1. Согласно другому аспекту изобретения воздействие повышенной температуры и воздействие сжимающей силы происходят одновременно. Согласно другому аспекту изобретения перфорации имеют размеры, которые в отдельности равны 100 микрон или более. Согласно другому аспекту изобретения перфорации имеют размеры, которые в отдельности равны 1000 микрон или менее.

Согласно другому аспекту изобретения, по меньшей мере, один внутренний слой содержит термопластичную смолу, имеющую температуру размягчения по Вика от 20°С до 150°С. Согласно другому аспекту изобретения термопластичную смолу выбирают из группы, состоящей из сополимеров пропилена и α-олефина, сополимеров этилена и α-олефина и их смесей. Согласно дополнительному аспекту изобретения термопластичной смолой является сополимер этилена и α-олефина или его смесь. Согласно еще одному аспекту изобретения сополимер этилена и α-олефина или его смесь представляет собой сополимер, образованный из мономеров, выбранных из группы, состоящей из этилена и 1-октена, этилена и 1-бутена, этилена и 1-гексена, этилена и 1-пентена, этилена и 1-гептена, этилена и пропилена, этилена и 4-метилпентена-1 и их смесей. Согласно еще одному аспекту изобретения сополимер этилена и α-олефина или его смесь имеет индекс расплава (I₂) от 1 г/10 мин до 100 г/10 мин. Согласно другому дополнительному аспекту изобретения сополимер этилена и α-олефина имеет индекс расплава от 1 до 50 грамм/10 минут, плотность от 0,86 до 0,920 грамм/см³ и молекулярно-массовое распределение, Mw/Mn от 2 до 10.

Согласно другому аспекту изобретения, по меньшей мере, один наружный слой состоит из термопластичной смолы, выбранной из группы, состоящей из гомополимеров пропилена, сополимеров пропилена, гомополимеров этилена, сополимеров этилена и их смесей. Согласно дополнительному аспекту изобретения термопластичной смолой является сополимер этилена и α-олефина или его смесь. Согласно дополнительному аспекту изобретения сополимер этилена и α-олефина или его смесь представляет собой сополимер, образованный из мономеров, выбранных из группы, состоящей из этилена и 1-октена, этилена и 1-бутена, этилена и 1-гексена, этилена и 1-пентена, этилена и 1-гептена, этилена и пропилена, этилена и 4-метилпентена-1 и их смесей. Согласно еще одному аспекту изобретения сополимер этилена и α-олефина или его смесь имеет индекс расплава (I₂) от 0,1 г/10 мин до 100 г/10 мин. Согласно дополнительному аспекту изобретения сополимер этилена и α-олефина имеет индекс расплава от 0,2 до 50 грамм/10 минут, плотность от 0,900 до 0,940 грамм/см³ и молекулярно-массовое распределение, Mw/Mn от 1,5 до 5.

Согласно другому аспекту изобретения пленочная композиция дополнительно содержит слой, состоящий из полистирола общего назначения, ударопрочного полистирола, сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола, сополимера стирола и акрилонитрила, найлона, блок-сополимеров стирола или их смесей. Согласно другому аспекту изобретения внутренний слой содержит теплопередающее вещество.

Согласно одному аспекту изобретения каждый из наружных слоев пленочной композиции примыкает к поверхности внутреннего слоя. При другом варианте осуществления изобретения один или оба наружных слоя отделены от внутреннего слоя одним или несколькими промежуточными слоями. При другом варианте осуществления изобретения пленочная композиция содержит только три слоя. В другом варианте осуществления изобретения пленочная композиция содержит только пять слоев. В еще одном варианте осуществления изобретения пленочная композиция содержит более пяти слоев.

Согласно другому аспекту изобретения температура размягчения по Вика внутреннего слоя, по меньшей мере, на 20°С ниже соответствующих температур размягчения, по меньшей мере, двух наружных слоев. Согласно другому аспекту изобретения температура размягчения по Вика внутреннего слоя, по меньшей мере, на 30°С ниже соответствующих температур размягчения, по меньшей мере, двух наружных слоев. Согласно еще одному аспекту изобретения барьер для влаги сохраняется при давлении от 10 до 21,5 мбар, как это определено посредством напорного гидравлического испытания (по стандарту ISO 1420 A1).

Согласно изобретению также предлагаются пленочные композиции и упаковки, которые перфорированы в намеченных местах и/или которые содержат градиенты перфораций и/или определенные расположения перфораций. Согласно одному аспекту изобретения упаковка содержит два или большее число швов, а также содержит перфорации на одном или нескольких предназначенных участках поверхности упаковки. Согласно другому аспекту изобретения перфорации расположены на одном или нескольких предназначенных участках, которые испытывают максимум в сжимающей силе, воспринимаемой от устройства, которое прилагает сжимающую силу к поверхности упаковки. Согласно дополнительному аспекту изобретения устройство представляет собой пару вертикально расположенных валиков. Согласно еще одному аспекту изобретения устройство представляет собой ряд из двух или нескольких пар вертикально расположенных валиков.

Согласно другому аспекту изобретения пленочная композиция упаковки имеет воздухопроницаемость, по меньшей мере, около 20 м³/час. Согласно другому аспекту изобретения пленочная композиция имеет толщину от 50 микрон до 250 микрон. Согласно другому аспекту изобретения упаковка имеет емкость от 1 кг до 100 кг.

Согласно другому аспекту изобретения упаковка содержит один или несколько определенных участков, расположенных в одной или нескольких горизонтально плоских поверхностях упаковки. Согласно дополнительному аспекту изобретения перфорации равномерно расположены с промежутками на одном или нескольких предназначенных участках. Согласно другому аспекту изобретения перфорации расположены более плотно вдоль продольной средней линии каждого из одного или нескольких предназначенных участков. Согласно другому аспекту изобретения один или несколько определенных участков расположены каждый вдоль продольной средней линии поверхности упаковки, а каждый участок имеет ширину, которая меньше половины ширины упаковки.

Согласно изобретению предлагается также способ получения перфорированной пленочной композиции, содержащей, по меньшей мере, три слоя, при этом указанный способ содержит:

а) выбирают термопластичный полимер или смесь полимеров, подходящих для каждого слоя;

б) образуют из термопластичных полимеров или смесей пленку, полученную экструзией с раздувкой или отливкой из раствора, при этом пленка, полученная экструзией с раздувкой или отливкой из раствора, содержит, по меньшей мере, три слоя;

в) перфорируют указанную пленку, полученную экструзией с раздувкой или отливкой из раствора, для образования перфорированной пленочной композиции; и

при этом, по меньшей мере, один слой в пленке выполняют в качестве внутреннего слоя с более низкой температурой размягчения и/или плавления по сравнению с соответствующими температурами размягчения и/или плавления, по меньшей мере, двух наружных слоев, расположенных на противоположных поверхностях внутреннего слоя, и при этом слои пленки выполняют с перфорациями, имеющими общий центр; и

при этом когда пленку подвергают действию повышенной температуры, по меньшей мере, один внутренний слой размягчается или расплавляется до такой степени, что при воздействии сжимающей силы происходит запечатывание достаточного количества перфораций во внутреннем слое для наделения пленочной композиции усиленным барьером для влаги.

Кроме того, согласно изобретению предлагается способ наполнения упаковки порошкообразными материалами, включающий:

а) введение порошкообразных материалов в упаковку соответствующей емкости для образования наполненной упаковки, при этом упаковка образована из перфорированной пленочной композиции, содержащей, по меньшей мере, три слоя; по меньшей мере, один слой является внутренним слоем с более низкой температурой размягчения и/или плавления по сравнению с соответствующими температурами размягчения и/или плавления, по меньшей мере, двух наружных слоев, расположенных на противоположных поверхностях внутреннего слоя; и слои пленочной композиции имеют перфорации с общим центром:

b) нагревание упаковки до температуры, достаточной для размягчения или частичного расплавления, по меньшей мере, одного внутреннего слоя;

с) действие на наполненную упаковку сжимающей силы.

Согласно другому аспекту изобретения перфорации расположены на одном или нескольких определенных участках упаковки, при этом один или несколько определенных участков испытывают максимальную сжимающую силу, воспринимаемую от устройства, которое прилагает сжимающую силу к поверхности упаковки.

Согласно другому аспекту изобретения дополнительно запечатывают наполненную упаковку после того, как она была подвергнута действию сжимающей силы.

Согласно дополнительному аспекту изобретения способ наполнения содержит прикрепление изобретенного мешка к наполнительной трубе. Согласно еще одному дополнительному аспекту изобретения для облегчения удаления воздуха во время процесса наполнения может быть использована труба, изготовленная из нетканого материала, как это описано в DE 3832673А1 (включен сюда путем ссылки).

Кроме того, согласно изобретению предлагаются пленки в соответствии с сочетанием двух или большего числа описанных здесь аспектов изобретения или вариантов его осуществления.

Кроме того, согласно изобретению предлагаются упаковки в соответствии с сочетанием двух или большего числа описанных здесь аспектов изобретения или вариантов его осуществления.

Кроме того, согласно изобретению предлагаются способы образования пленок или упаковок в соответствии с сочетанием двух или большего числа описанных здесь аспектов изобретения или вариантов его осуществления.

Кроме того, согласно изобретению предлагаются способы наполнения упаковки в соответствии с сочетанием двух или большего числа описанных здесь аспектов изобретения или вариантов его осуществления.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематический вид поперечного сечения пленочной композиции, содержащей три слоя, до и после применения повышенной температуры и давления. Относительная толщина каждого слоя пленки до и после применения повышенной температуры и давления может отличаться от той, которая показана на фиг.1,

фиг.2 - график зависимости между проницаемостью по Гарлею (сек) и общей площадью отверстий (микрометры²/дюймы²) перфорированных полиолефиновых пленок по сравнению с пористым бумажным мешком,

фиг.3 - схематический вид трех упаковок (1а, 1b, 1с), содержащих каждая разное расположение перфораций (3а, 3b, 3с) в предназначенном месте (2а, 2b, 2c),

фиг.4 - схематический вид пары валков (1, 2) для приложения сжимающей силы к упаковке (3), образованной из пленочной композиции согласно изобретению.

Подробное описание изобретения

Согласно изобретению предлагается воздухопроницаемая слоистая пленочная композиция, которая при условиях повышенного давления может быть эффективно наполнена порошкообразными материалами и которая при воздействии повышенной температуры и приложенной сжимающей силы образует барьер для влаги. Упаковка согласно изобретению основывается на перфорированной пленочной композиции, содержащей, по меньшей мере, три слоя, при этом, по меньшей мере, один внутренний слой имеет более низкую температуру размягчения и/или плавления по сравнению с соответствующими температурами размягчения и/или плавления, по меньшей мере, двух наружных слоев, расположенных на противоположных поверхностях внутреннего слоя. Слои пленочной композиции имеют перфорации с общим центром. В одном варианте осуществления изобретения каждый из этих наружных слоев примыкает к соответствующей поверхности внутреннего слоя.

При воздействии повышенной температуры этот внутренний слой размягчается в такой достаточной степени, что при воздействии сжимающей силы происходит запечатывание достаточного количества перфораций во внутреннем слое, чтобы наделить всю пленочную композицию усиленным барьером против влаги. Это изменение в выполнении пленки показано на фиг.1. Усиление барьера против влаги вследствие запечатывания перфораций помогает предотвращать прохождения воды преимущественно в жидком виде с наружной стороны пленочной композиции к внутренней стороне пленочной композиции и наоборот. Усиление барьера для влаги можно измерить, используя гидравлическое испытание, как например, напорное гидравлическое испытание. В одном варианте осуществления изобретения различия в барьерах для влаги определяют, используя напорное гидравлическое испытание по стандарту ISO 1420 A1.

При приложении сжимающей силы термически обработанный слой растекается, запечатывая открытые перфорации. Эта «текучесть» отчасти будет зависеть от примененной температуры, приложенного давления, толщины внутреннего слоя, температуры размягчения и/или температуры плавления внутреннего слоя и/или реологических свойств внутреннего слоя. В одном варианте осуществления изобретения пленочная композиция может сохранять барьер против влаги и структурную целостность при давлении от 10 мбар до 21,5 мбар согласно напорному гидравлическому испытанию (ISO 1420 A1) после того, как она подверглась термической обработке и сжимающей силе.

Воздействие повышенной температуры и воздействие сжимающей силы могут происходить одновременно или последовательно с воздействием температуры до воздействия сжимающей силы. В предпочтительном варианте осуществления изобретения пленочная композиция подвергается действию температуры в 90°С или выше и сжимающей силы в 30-60 кПа. В другом варианте осуществления изобретения внутренний слой имеет температуру размягчения по Вика на, по меньшей мере, 30°С ниже соответствующих температур размягчения, по меньшей мере, двух наружных слоев. В другом варианте осуществления изобретения внутренний слой имеет температуру размягчения по Вика на, по меньшей мере, 30°С ниже соответствующих температур размягчения, по меньшей мере, двух наружных слоев.

Используя различные пленочные композиции, можно применять это изобретение в зависимости от жесткости и максимальной нагрузки, требующихся в данном случае применения. Использование несущих нагрузку полимеров INSPIRE (товарный знак от компании Доу Кэмикл) в качестве наружного слоя обеспечивает более высокую жесткость конечных пленок, в то время как использование полиэтиленовых полимеров DOWLEX (товарный знак), полиэтиленовых полимеров ELITE (товарный знак) и полипропиленовых полимеров INSPIRE (товарный знак) (все от компании Доу Кэмикл) в качестве наружного слоя обеспечивает более высокую гибкость конечных пленок.

Упаковки, образованные из пленочных композиций согласно изобретению, могут содержать порошкообразные материалы с различным размером частиц. В одном варианте осуществления изобретения размер частиц таких материалов может составлять от 1 мкм до 100 мкм. Частицы могут быть любой формы, как например, сферической или неправильной формы и неоднородными.

Пленочная композиция согласно настоящему изобретению может быть использована для упаковывания материалов любого типа, как например, измельченных, порошкообразных, гранулированных и сыпучих материалов, в частности, для упаковывания влагочувствительных материалов и влагочувствительных порошкообразных материалов. Упаковка, образованная из пленочной композиции согласно изобретению, особенно полезна при упаковке порошкообразных материалов, как например, цемента, извести, талька, талькового порошка, поливинилхлорида, гипса, какао, кукурузной муки, муки и сахара-песка.

Упаковка, изготовленная из пленочной композиции согласно изобретению, может быть термически или механически обработана на дополнительных технологических операциях, необходимых для определенных потребностей упаковывания. Однако согласно изобретению предлагается пленочная композиция, которая может быть преобразована под действием тепла и напряжений во время обычных технологических операций по упаковыванию порошкообразных материалов без необходимости в дополнительной технологической операции или в изменении технологической операции. При обычном процессе упаковывания порошкообразных материалов тепло, производимое во время наполнения мешка, может повысить температуру мешка вплоть до 100°С. Кроме того, при обычном процессе наполнения наполненные мешки немедленно сжимают между рядом валков для вытеснения воздуха. Кроме того, упаковку можно одновременно подвергать действию как повышенной температуры, так и сжимающей силы посредством валков для вытеснения воздуха, которые нагреты до определенной температуры. Эти технологические операции могут произвести желаемое изменение в структуре пленки, показанное на фиг.1.

В дальнейшем пленочная композиция является воздухопроницаемой во время процесса наполнения и может быть использована в виде гибкой упаковки в случаях трудного наполнения порошкообразными материалами. После наполнения упаковки пленочная композиция может быть нагрета до температуры, достаточной для размягчения и/или расплавления, по меньшей мере, одного внутреннего слоя, но недостаточной для ухудшения структурной целостности, по меньшей мере, двух других слоев, расположенных на противоположных поверхностях внутреннего слоя.

Температуру пленочной композиции можно повысить различными способами нагрева, включая, но не ограничиваясь ими, контактный нагрев, как например, нагретыми валиками; конвективный нагрев, как например, горячим воздухом; и альтернативные способы нагрева, как например, инфракрасный (ИК), микроволновый (MB), высокочастотный (ВЧ) и импульсный нагрев. При некоторых из этих способов нагрева могут потребоваться один или большее число приемных элементов в одном или нескольких слоях, предпочтительно во внутреннем слое. Эти приемные или теплопередающие элементы служат для поглощения и передачи тепла к окружающей полимерной матрице. В число материалов таких элементов могут входить полярные вещества или полимеры (виниловые полимеры, ЭКО-полимеры, силоксаны) или другие вещества и частицы (металла, сажи) или их сочетания.

Пленочную композицию необходимо подвергать действию повышенной температуры, достаточной для размягчения или частичного расплавления внутреннего слоя и затем подвергать последующему действию сжимающей силы для выдавливания размягченной смолы на открытые перфорации. Сжимающую силу можно прилагать, пропуская пленку через пару валков или ряд валков (см. фиг.4). В зависимости от случая применения валки могут иметь комнатную температуру или могут быть нагреты до определенной температуры. В конце такого процесса значительная часть перфораций или все перфорации во внутреннем слое оказываются запечатанными с созданием усиленного влагостойкого барьера в пленочной композиции.

В одном варианте осуществления изобретения упаковка может быть подвергнута дополнительной термической обработке после приложения сжимающей силы для уменьшения объема упаковки.

В другом варианте осуществления изобретения пленочная композиция может быть выполнена так, чтобы позволить повторное открывание запечатанных перфораций, например, под действием внешнего растягивающего напряжения или под действием релаксации ориентированного сердцевинного материала.

В еще одном варианте осуществления изобретения во внутренний слой может быть введен водопоглощающий материал для набухания внутреннего слоя под действием влаги. Набухание внутреннего слоя будет обеспечивать дополнительное запечатывание перфораций во внутреннем слое.

В еще одном варианте осуществления изобретения внутренний слой может содержать сшивающий агент, как например, силановый агент или силановый привитый сополимер и, кроме того, может содержать ускоритель отверждения. Под воздействием влаги будет происходить сшивание для дополнительного запечатывания перфораций во внутреннем слое.

Перфорации в слоях пленки могут быть любого размера и любой формы, включая, но не ограничиваясь ими, формы с различной степенью округлости, различные треугольные формы, различные прямоугольные формы и другие многоугольные формы, неправильные формы и формы в виде прорезей. В одном варианте осуществления изобретения слои имеют перфорации одинакового размера или градиента размеров.

Пленочная композиция также может содержать, по меньшей мере, один другой слой, содержащий тканые (включая переплетенные) пленочные ленты, изготовленные из полиолефина (например, полипропилена RAFFIA), или также может содержать, по меньшей мере, одну пористую структуру. Пленочная композиция может содержать наружный полимерный слой, который служит в качестве фильтра для облегчения выпуска воздуха во время процесса наполнения.

В одном варианте осуществления изобретения пленочная композиция предпочтительно имеет воздухопроницаемость, по меньшей мере, 20 м³/час и предпочтительно число проницаемости по Гарлею менее 30 секунд (метод испытания по стандарту ISO 5636/5, озаглавленному «Бумага и картон - Определение воздухопроницаемости (средний диапазон) - Часть 5: способ Гарлея». Пленка может иметь плотность перфораций, по меньшей мере, 350000 микрон²/дюйм², предпочтительно, по меньшей мере, 500000 микрон²/дюйм².

Пленочная композиция может иметь среднюю численную плотность перфораций или отверстий от 6 до 50 отверстий/дюйм² и предпочтительно среднюю площадь отдельных отверстий от 10000 микрон² до 70000 микрон². Размер перфораций будет варьироваться в зависимости от размера частиц содержащих материалов. Размер перфораций может составлять от 10 мк