Тканый материал с покрытием, мешок, изготовленный из него, упаковочная машина для мешков и способ заполнения мешков
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к многослойным упаковочным материалам и касается тканого материала с покрытием и мешка, изготовленного из этого материала. Содержит ткань из полимерных лент. Ткань покрыта герметизирующим слоем. Часть полимерных лент имеет предел прочности на разрыв меньше чем 45 сН/текс и удлинение при разрыве более чем 30%. Герметизирующий слой образован из композиции, содержащей по меньшей мере один сополимер этилена/α-олефина, причем композиция имеет плотность от 0,905 до 0,930 г/см3 и индекс текучести расплава от 3 до 20 г/10 мин. Мешок, содержит указанную ткань. Стенки мешков, по меньшей мере, частично состоят из тканого материала из полимерных лент, причем каждый из краев стенок мешков снабжен горловиной для заполнения. Изобретение позволяет создать тканевый материал с покрытием, обеспечивающий надежную герметизацию без толстых и дорогостоящих герметизирующих слоев. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил., 5 табл.
Реферат
Настоящее изобретение относится к тканевому материалу с покрытием, содержащему ткань из полимерных лент, причем ткань покрыта герметизирующим слоем. Кроме того, настоящее изобретение относится к трубчатому корпусу для мешка, образованному из плоского тканевого материала, соединенного вдоль продольных краев с формированием трубы. Кроме того, настоящее изобретение относится к мешку, содержащему трубчатый корпус для мешка, образованный из плоского тканевого материала, соединенного вдоль продольных краев с формированием трубы, содержащей ткань, рассмотренную выше. Настоящее изобретение, в конечном счете, относится к упаковочной машине и к способу заполнения мешков. Мешки изготавливают, в частности, в самой упаковочной машине или, кроме того, в устройстве, установленном перед упаковочной машиной. Для изготовления мешков трубчатые листы выводятся из рулона из листа и указанный отрезок трубчатого листа отрезают и снабжают нижним швом перед тем, как мешок заполняют через открытый по-прежнему верхний край для заполнения. После операции заполнения край для заполнения плотно закрывают. Упаковочные машины, где мешок формируется, заполняется, а затем закрывается в самой машине, также известны как формовочно-фасовочно-укупорочные машины (машины FFS).
Используемый трубчатый лист часто изготавливают из пластика, который дает преимущество высокой непроницаемости для воды. Это является преимуществом, в частности, в случае чувствительных к влажности продуктов. Недостаток известных мешков заключается в том, что, если они падают с высоты большей, чем определенная высота, они могут лопнуть или сварной шов на верхнем краю и/или нижний шов на нижнем краю может разорваться и продукт может вывалиться. Кроме потери продукта, который заполняет мешок, это может вызвать значительное загрязнение пылью окружающей среды и может даже представлять собой опасность для здоровья людей.
По этой причине стали известны мешки, имеющие более высокое сопротивление разрыву для предотвращения открывания стенок мешка при разрыве. Эти мешки состоят, например, из тканого материала из полимерных лент. Такие мешки находят множество применений в упаковочной промышленности, например, для изготовления упаковочных мешков. Такие упаковочные мешки, которые имеют форму коробчатых мешков, известны, например, из заявок на Международный патент WO 95/30598 A1 и WO 2009/033196 A1. Тканые материалы в них состоят из полимерных лент, причем ткань может быть покрыта термопластичным синтетическим материалом. Эти тканые материалы представляют собой либо трубчатую круговую ткань, получаемую на круглоткацком станке, либо плоскую ткань, соединенную с формированием трубы с помощью продольного сварного или склеенного шва.
Эти мешки из тканевого материала также упоминаются как мешки из тканого пластика. Для выполнения тканого материала пылезащитным и, возможно, водо- и даже воздухонепроницаемым ткань может быть снабжена покрытием на ее внутренней и/или наружной поверхности перед изготовлением трубчатого листа, поскольку без какого-либо покрытия не может быть обеспечена пылезащитная или воздухонепроницаемая герметизация на каждом пересечении нитей.
Для улучшения способности к штабелированию эти мешки изготавливают из трубчатых листов со складками. Перед заполнением эти складки снабжают угловыми швами с тем, чтобы получить мешки в форме параллелепипедов, привлекательные по внешнему виду. Эти углы также обеспечивают лучшую транспортируемость, поскольку человек, поднимающий мешок, может использовать углы в качестве ручек.
Обнаружено, что герметизировать эти мешки, изготовленные из тканых полимерных лент, сложно. Для улучшения свариваемости внутренняя поверхность трубчатого листа снабжается покрытием, как описано, например, в WO 2009/033196 A1, для облегчения выполнения сварного шва. Это делает возможным сваривание места сварки мешков таким образом, что содержимое герметизируется внутри их. Однако недостатком является то, что в области складок две наружные стороны трубчатого листа также требуют сваривания. Они не снабжены никаким покрытием, повышающим адгезию и облегчающим сваривание, так что в области складок складки могут отсоединяться друг от друга после сваривания. Хотя мешок будет оставаться плотно герметизированным, форма параллелепипеда не будет поддерживаться, так что способность к штабелированию ухудшается. Эти недостатки являются важными при транспортировке и продаже.
Если заполненный мешок, полученный с помощью способа FFS, подвергается испытаниям путем сбрасывания, удар вызывает напряжения в материале мешка, что приводит к появлению отслаивающего напряжения для герметизированного шва. Ткань высокой прочности тем самым приводит к высокому отслаивающему напряжению в герметизирующем шве перед тем, как энергия может затем рассеиваться посредством растяжения тканевого материала. Герметизирующие швы, которые выдерживают эти усилия, требуют толстого и дорогостоящего герметизирующего слоя.
Одна из рассматриваемых возможностей для улучшения адгезии в области складок заключается в создании соответствующего покрытия также по всей наружной поверхности трубчатого листа. Однако недостатком является значительное увеличение сложности.
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в создании тканевого материала с покрытием, в котором уменьшены недостатки уровня техники. В частности, задачей настоящего изобретения является создание тканевого материала с покрытием, которая обеспечивает герметизацию без толстых и дорогостоящих герметизирующих слоев. Другой задачей настоящего изобретения является создание упаковочной машины и способа заполнения мешков, при котором заполняют пригодные к штабелированию мешки, включающего приемлемую сложность.
Эти задачи решаются посредством тканевого материала с покрытием, содержащего ткань из полимерных лент, причем ткань покрыта герметизирующим слоем, который характеризуется тем, что, по меньшей мере, часть полимерных лент имеет предел прочности на разрыв меньше чем 45 сН/текс, предпочтительно от 15 до 40 сН/текс, и удлинение при разрыве больше чем 30%, предпочтительно от 40 до 90%.
Неожиданно обнаружено, что тканый материал, который содержит ленты с высокой прочностью и достаточным пределом прочности на разрыв по сравнению с обычными лентами, обеспечивает рассеяние энергии при более низком уровне напряжений и по этой причине при более низком отслаивающем напряжении на герметизирующем шве. Высокое удлинение обеспечивает улучшенное рассеяние энергии.
Предел прочности на разрыв (единицы: сантиньютон на текс; сокращенно сН/текс) и удлинение при разрыве (единицы: %) определяются в International Standard ISO 2062:2009(E), third edition 2009-12-01. Предел прочности на разрыв представляет собой отношение усилия разрыва нити к ее линейной плотности. Термин удлинение при разрыве (A) определяют как удлинение, регистрируемое в момент разрыва образца, часто выражаемое как процент от исходной длины. Оно соответствует разрыву или максимальной нагрузке
(см. http://de.wikipedia.org/wiki/Bruchdehnung).
L0 начальная длина
Lu длина после разрыва
В предпочтительном варианте выполнения ткань содержит основные ленты и уточные ленты, где указанные основные ленты имеют указанный предел прочности на разрыв меньше чем 45 сН/текс, предпочтительно от 15 до 40 сН/текс, и удлинение при разрыве больше чем 30%, предпочтительно от 40 до 90%. Эти данные принимают во внимание то, что переходные натяжения в уточном направлении выше, чем в основном направлении (“формула Барлоу”), и что герметизирующие швы располагаются под прямыми углами к основному направлению и по этой причине они нагружаются главным образом в основном направлении. Соответственно, еще в более предпочтительном варианте выполнения уточные ленты имеют традиционные или обычные характеристики, так что, по меньшей мере, часть уточных лент имеют предел прочности на разрыв и/или удлинение при разрыве, отличное от указанных основных нитей. Кроме того, разумеется, можно также использовать уточные ленты с указанным пределом прочности на разрыв и указанным удлинением при разрыве. Предпочтительно, по меньшей мере, часть уточных лент имеют больший предел прочности на разрыв (и/или более низкое удлинение при разрыве), чем основные ленты.
Полимерные ленты с пределом прочности на разрыв меньше чем 45 сН/текс, предпочтительно от 15 до 40 сН/текс, и удлинение при разрыве больше чем 30%, предпочтительно от 40 до 90% могут быть получены из термопластичного материала, в частности из полиолефинов, таких как PE или PP. Наиболее предпочтительные полимерные ленты состоят из HDPE или LLDPE.
В одном из вариантов выполнения полимерная лента выполнена из полиэтилена (PE). В варианте выполнения PE представляет собой полиэтилен высокой плотности (HDPE). В другом варианте выполнения PE представляет собой линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE). Предпочтительно, PE полимер имеет плотность от 0,930 до 0,970 г/см3 и индекс текучести расплава (I2) от 0,2 до 5,0 г/10 мин (2,16 кг и 190°C), предпочтительно 0,3 до 2,5 г/10 мин (2,16 кг и 190°C). Пригодные для использования смолы могут иметь одномодальное или многомодальное распределение молекулярных масс.
В одном из вариантов выполнения полимерную ленту формируют из полипропилена PP (гомополимера PP). При этом PP полимер имеет плотность от 0,90 до 0,92 г/см3 и индекс текучести расплава (I2) от 1,0 до 8,0 г/10 мин (2,16 кг и 230°C), предпочтительно от 2,0 до 5,0 г/10 мин (2,16 кг и 230°C).
Предпочтительно, полимерные ленты являются одноосно вытянутыми для увеличения предела прочности на разрыв, при этом общее отношение растяжения устанавливают от 1,5 до 12,0, предпочтительно от 2,0 до 7,0.
Рассмотренная выше задача дополнительно решается в одном из вариантов выполнения настоящего изобретения с помощью тканевого материала с покрытием, содержащего ткань из полимерных лент, причем ткань покрыта герметизирующим слоем, где указанный герметизирующий слой формируют из Композиции A, содержащей, по меньшей мере, один сополимер этилена/α-олефина, и где композиция имеет плотность от 0,905 до 0,930 г/см3, предпочтительно от 0,910 до 0,930 г/см3 (1 см3=1 см3) и индекс текучести расплава (I2) от 3 до 20 г/10 мин.
В одном из вариантов выполнения композиция A имеет, по меньшей мере, одну температуру плавления (Tm) от 115°C до 135°C, предпочтительно от 120°C до 130°C, как определяют с помощью DSC (дифференциальной сканирующей калориметрии).
В одном из вариантов выполнения, по меньшей мере, один сополимер этилена/α-олефина выбирают из группы, состоящей из следующих полимеров:
(i) гомогенно разветвленного сополимера этилена/α-олефина,
(ii) гетерогенного сополимера этилена/α-олефина и
(iii) их сочетаний.
В одном из вариантов выполнения, по меньшей мере, один сополимер этилена/α-олефина представляет собой комбинацию гомогенно разветвленного сополимера этилена/α-олефина и (ii) гетерогенного сополимера этилена/α-олефина. В другом варианте выполнения α-олефин выбран из C3-C10 α-олефина. В другом варианте выполнения, α-олефин выбран из пропилена, 1-бутена, 1-гексена или 1-октена.
В одном из вариантов выполнения композиция A имеет индекс текучести расплава (I2) от 4 до 15, более предпочтительно от 5 до 12 г/10 мин (ASTM D-1238-04, условие 190°C/2,16 кг).
В одном из вариантов выполнения Композиция A имеет теплостойкость по Вика от 90°C до 110°C, предпочтительно от 95°C до 105°C.
Композиция A может содержать, по меньшей мере, один дополнительный этиленовый полимер в пределах 5-50% масс., предпочтительно от 10 до 40% масс. от общего количества композиции A. Такой этиленовый полимер может представлять собой гомополимер этилена или сополимер этилена с плотностью от 0,910 до 0,935 г/см3 и с индексом текучести расплава (I2) от 0,2 до 10 г/10 мин.
Герметизирующий слой может содержать сочетание двух или более вариантов выполнения, как описано в настоящем документе.
Композиция A может содержать сочетание двух или более вариантов выполнения, как описано в настоящем документе.
В некоторых вариантах выполнения, в частности в вариантах выполнения с PE, HDPE или LLDPE, герметизирующий слой может присоединяться непосредственно к ткани. В некоторых вариантах выполнения, например в вариантах выполнения с полимерными лентами, состоящими из PP, является преимущественным включение адгезивного слоя, который располагается между тканью и герметизирующим слоем.
Для технологичности и достаточной прочности тканевого материала с покрытием считается преимущественным, если полимерные ленты имеют толщину в пределах между 20 мкм и 80 мкм. Кроме того, является предпочтительным, чтобы герметизирующий слой и необязательно адгезивный слой, каждый, имел толщину в пределах между 5 мкм и 60 мкм.
В одном из вариантов выполнения адгезивный слой формируют из композиции B, содержащей, по меньшей мере, один полимер на основе пропилена, предпочтительно сополимер пропилена/этилена, более предпочтительно сополимер пропилена/этилена, и где композиция B имеет плотность от 0,860 до 0,930 г/см3, скорость течения расплава (MFR) от 10 до 35 г/10 мин.
В одном из вариантов выполнения композиция B имеет плотность от 0,865 до 0,925 г/см3, а более предпочтительно от 0,870 до 0,920 г/см3.
В одном из вариантов выполнения композиция B имеет скорость течения расплава от 12 до 30 г/10 мин, более предпочтительно от 15 до 25 г/10 мин (ASTM D-1238-04, условие 230°C/2,16 кг).
В одном из вариантов выполнения композиция B имеет, по меньшей мере, одну температуру плавления (Tm) от 90°C до 120°C, предпочтительно от 100°C до 110°C, как определяют с помощью DSC.
В одном из вариантов выполнения композиция B имеет теплостойкость по Вика от 50°C до 115°C, предпочтительно от 55°C до 100°C, предпочтительно от 60°C до 95°C.
Композиция B может содержать, по меньшей мере, один дополнительный этиленовый полимер в пределах от 5 до 50% масс., предпочтительно от 10 до 40% масс. от общего количества композиции B. Такой этиленовый полимер может представлять собой гомополимер этилена или сополимер этилена с плотностью от 0,910 до 0,935 г/см3 и с индексом текучести расплава (I2) от 0,2 до 10 г/10 мин.
Адгезивный слой может содержать сочетание двух или более вариантов выполнения, как описано в настоящем документе.
Полимеры на основе этилена
Полимеры на основе этилена, пригодные для использования в тканях с покрытием по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваясь этим, гетерогенно разветвленные линейные полимеры на основе этилена, гомогенно разветвленные линейные полимеры на основе этилена и гомогенно разветвленные по существу линейные этиленовые полимеры (то есть гомогенно разветвленные длинноцепные разветвленные этиленовые полимеры), полиэтилен низкой плотности (LDPE) или их комбинации.
Гетерогенно разветвленные линейные сополимеры этилена, гомогенно разветвленные линейные сополимеры этилена или гомогенно разветвленные по существу линейные сополимеры этилена, как правило, имеют полимеризованный вместе с ними, по меньшей мере, один α-олефин. Термин "сополимер", используемый в настоящем документе, означает полимер, который может представлять собой сополимер, терполимер или любой полимер, имеющий несколько полимеризованных мономеров. Мономеры, полезным образом сополимеризованные с этиленом с получением сополимера, включают C3-C20 α-олефины и, в особенности, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, 1-гептен и 1-октен. Особенно предпочтительные сомономеры включают пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен. Предпочтительные сополимеры включают сополимеры EP (этилена/пропилена), EB (этилена/бутена), EH (этилена/гексана) и EO (этилена/октена).
Как правило, полиэтилен низкой плотности (LDPE) получают при высоком давлении, используя условия свободно-радикальной полимеризации. Полиэтилен низкой плотности представляет собой гомополимер и, как правило, имеет плотность от 0,91 до 0,94 г/см3, предпочтительно от 0,90 до 0,93 г/см3.
Гетерогенно разветвленные линейные сополимеры этилена включают, но не ограничиваясь этим, сополимеры этилена и одного или нескольких C3-C8 α-олефинов. Гетерогенно разветвленные сополимеры этилена могут быть получены с использованием систем катализаторов Циглера-Натта. Как распределение молекулярных масс, так и распределение короткоцепного ветвления, каждое из них возникает при сополимеризации α-олефина (или сомономера), являются относительно широкими по сравнению с гомогенно разветвленными линейными и гомогенно разветвленными по существу линейными сополимерами этилена. Гетерогенно разветвленные линейные сополимеры этилена могут быть получены с помощью раствора, суспензии или газофазного способа с использованием катализатора Циглера-Натта. Например, смотри патент США № 4339507, который полностью включается в настоящий документ в качестве ссылки.
Гетерогенно разветвленные линейные сополимеры на основе этилена отличаются от гомогенно разветвленных сополимеров на основе этилена прежде всего по распределению ветвления их сомономеров. Например, гетерогенно разветвленные сополимеры имеют распределение ветвления, при котором молекулы полимеров не имеют одинакового отношения этилена и сомономера. Например, гетерогенно разветвленные полимеры LLDPE имеют распределение ветвления, включающее сильноразветвленную часть (сходную с полиэтиленом очень низкой плотности), среднеразветвленную часть (сходную со среднеразветвленным полиэтиленом) и по существу линейную часть (сходную с линейным гомополимером полиэтилена). Эти линейные сополимеры не имеют длинноцепного ветвления или измеряемых количеств длинноцепного ветвления, как обсуждается выше.
Гетерогенно разветвленные сополимеры на основе этилена включают, но не ограничиваясь этим, линейный полиэтилен средней плотности (LMDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE) и полиэтилен сверхнизкой плотности (ULDPE).
Термины "гомогенный" и "гомогенно разветвленный" используются при упоминании сополимера этилена/α-олефина, в котором сомономер α-олефина распределяется неупорядоченно в молекуле данного полимера и все полимерные молекулы имеют одинаковое или по существу одинаковое отношение этилена и сомономера. Гомогенно разветвленные сополимеры этилена включают линейные сополимеры этилена и по существу линейные сополимеры этилена.
Гомогенно разветвленные линейные сополимеры этилена представляют собой этиленовые полимеры, у которых нет длинноцепного ветвления (или измеримых количеств длинноцепного ветвления), но которые имеют короткоцепные ветви, полученные из сомономера, полимеризованного в виде сополимера, и этот сомономер распределяется гомогенно как в одной полимерной цепи, так и между различными полимерными цепями. То есть гомогенно разветвленные линейные сополимеры этилена не имеют длинноцепного ветвления, как и в случае линейных полимеров полиэтилена низкой плотности или линейных полимеров полиэтилена высокой плотности.
Гомогенно разветвленные по существу линейные сополимеры этилена описываются в патентах США №№ 5272236; 5278272; 6054544; 6335410 и 6723810; полное содержание каждого из них включается в настоящий документ в качестве ссылки. По существу линейные сополимеры этилена представляют собой гомогенно разветвленные сополимеры этилена, имеющие длинноцепное ветвления. Длинноцепные ветви имеют такое же распределение сомономеров, как и главная цепь полимера, и могут иметь примерно такую же длину, как длина главной цепи полимера. Как "по существу линейный", как правило, упоминается полимер, который замещен, в среднем, 0,01 длинноцепной ветви на 1000 атомов углерода-3 длинноцепными ветвями на 1000 атомов углерода. Длина длинноцепной ветви больше, чем количество атомов углерода короткоцепной ветви, образованной при включении одного сомономера в главную цепь полимера.
По существу линейные сополимеры этилена образуют отдельный класс гомогенно разветвленных этиленовых полимеров. Они существенно отличаются от хорошо известного класса обычных гомогенно разветвленных линейных сополимеров этилена, описанных Elston в патенте США № 3645992, и, кроме того, они не принадлежат к тому же классу, что и обычные гетерогенные линейные полимеры этилена, “полимеризованные с помощью катализатора Циглера-Натта” (например, полиэтилен сверхнизкой плотности (ULDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) или полиэтилен высокой плотности (HDPE), полученные, например, с использованием технологии, описанной Anderson et al. в патенте США № 4076698); они не относятся к тому же классу, что и сильно разветвленные полиэтилены высокого давления, полученные с помощью свободно-радикального инициатора, такие, например, как полиэтилен низкой плотности (LDPE), сополимеры этилена-акриловой кислоты (EAA) и сополимеры этилена-винилацетата (EVA).
Смолы для лент или смолы для покрытий могут содержать одну или несколько из следующих добавок: наполнители, пигменты, нуклеирующие агенты, добавки для скольжения или антиблокирующие добавки, УФ-стабилизаторы, высокочастотные или микроволновые сенсибилизаторы.
Полимер на основе пропилена
Полимеры на основе пропилена, пригодные для использования в подложке с покрытием по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваясь этим, сополимеры пропилена/этилена, сополимеры пропилена/этилена/1-бутена, сополимеры пропилена/этилена/ENB, сополимеры пропилена/этилена/1-гексена и сополимеры пропилена/этилена/1-октена. В предпочтительном варианте выполнения полимер на основе пропилена представляет собой сополимер пропилена/этилена, а более предпочтительно сополимер пропилена/этилена.
Пригодные для использования полимеры на основе пропилена включают пластомеры и эластомеры VERSIFY (доступные от Dow Chemical Company). Дополнительные полимеры на основе пропилена включают полимеры VISTAMAXX (ExxonMobil Chemical Co.), полимеры LICOCENE (Clariant), полимеры EASTOFLEX (Eastman Chemical Co.), полимеры REXTAC (Hunstman) и полимеры VESTOPLAST (Degussa). Другие пригодные для использования полимеры включают полимеры ADSYL, полимеры ADFLEX, полимеры BORSOFT и различные смеси, такие как смеси гомополимеров полипропилена и сополимеров пропилена/α-олефина.
Определения
Термин "композиция” в настоящем описании включает смесь материалов, которые содержат композицию, а также продукты реакции и продукты разложения, образованные из материалов композиции.
Термин "полимер" в настоящем описании относится к полимерному соединению, полученному посредством полимеризации мономеров либо одного, либо различных типов. Общий термин полимер таким образом охватывает термин гомополимер (используемый для упоминания полимеров, полученных только из одного типа мономера) и термин сополимер, как определено далее.
Термин "сополимер" в настоящем описании относится к полимерам, полученным посредством полимеризации, по меньшей мере, двух различных типов мономеров. Общий термин сополимер таким образом включает сополимеры (используется для упоминания полимеров, полученных из двух различных типов мономеров), а также термин включает полимеры, полученные из более чем двух различных типов мономеров.
Термины “смесь” или “полимерная смесь” в настоящем описании означает смесь двух или более полимеров. Такая смесь может быть смешиваемой или несмешиваемой (без разделения фаз на молекулярном уровне). В такой смеси может присутствовать или отсутствовать разделение фаз. Такая смесь может содержать или может не содержать одну или несколько конфигураций доменов, как определяют с помощью трансмиссионной электронной спектроскопии, рассеяния света, рассеяния рентгеновского излучения и других способов, известных в данной области.
Термин “полимер на основе этилена” в настоящем описании относится к полимеру, который содержит преобладающее количество полимеризованных мономеров этилена (по отношению к массе полимера) и, необязательно, один или несколько полимеризованных сомономеров.
Термин “сополимер этилена/α-олефина” в настоящем описании относится к полимеру, который содержит преобладающее количество полимеризованных мономеров этилена (по отношению к массе сополимера), полимеризованный α-олефин и, необязательно, по меньшей мере, еще один полимеризованный сомономер.
Термин “сополимер этилена/α-олефина” в настоящем описании относится к полимеру, который содержит преобладающее количество полимеризованных мономеров этилена (по отношению к массе сополимера) и полимеризованный α-олефин как единственные типы мономеров.
Термин “полимер на основе пропилена” в настоящем описании относится к полимеру, который содержит преобладающее количество полимеризованных мономеров пропилена (по отношению к массе полимера) и, необязательно, один или несколько полимеризованных сомономеров.
Термин, “сополимер пропилена/этилена” в настоящем описании относится к полимеру, который содержит преобладающее количество полимеризованных мономеров пропилена (по отношению к массе сополимера), полимеризованный этилен и, возможно, по меньшей мере, еще один полимеризованный сомономер.
Термин “сополимер пропилена/этилена” в настоящем описании относится к полимеру, который содержит преобладающее количество полимеризованных мономеров пропилена (по отношению к массе сополимера) и полимеризованный этилен как единственные типы мономеров.
Термины “содержащий”, “включающий”, “имеющий” и их производные, как предполагается, не исключают присутствие какого-либо дополнительного компонента, стадии или процедуры, описываются ли они конкретно или нет. Для устранения каких-либо сомнений все композиции, заявленные с использованием термина “содержащий”, могут включать любую дополнительную добавку, вспомогательное вещество или соединение, либо полимерное, либо иное, если только не утверждается иного. В противоположность этому термин “состоящий в основном из” исключает из рамок любого следующего далее упоминания любой другой компонент, стадию или процедуру за исключением тех, которые не являются определяющими для возможности работы. Термин “состоящий из” исключает любой компонент, стадию или процедуру, не обозначенную или не перечисляемую конкретно.
Один из аспектов настоящего изобретения относится к трубчатому корпусу для мешка, образованному из плоского тканевого материала, соединенного вдоль продольных краев с формированием трубы, причем корпус для мешка содержит тканый материал с покрытием того типа, который рассмотрен выше.
Указанный герметизирующий слой предпочтительно располагают на внутренних стенках указанного трубчатого мешка.
Предпочтительно, герметизацию осуществляют таким образом, что линии герметизации или швы герметизации располагаются по существу под прямыми углами к направлению основных лент.
Рассмотренная выше задача настоящего изобретения дополнительно решается с помощью упаковочной машины и способа, как описано ниже.
Упаковочная машин по изобретению служит для заполнения мешков со складками, где стенки мешков состоят, по меньшей мере, частично, из тканого материала из полимерных лент, причем, по меньшей мере, на одном краю стенок мешка обеспечена горловина для заполнения. Предусматривается устройство для закрывания, которое имеет такую структуру, что, когда горловину для заполнения закрывают, может генерироваться температура сварки, которая в области складок, по меньшей мере, на 50 градусов Кельвина выше, чем в центральной области стенок мешка.
Упаковочная машина по изобретению является в высшей степени преимущественной, поскольку она позволяет простым путем изготавливать легко пригодные к штабелированию мешки из тканевого материала из полимерных лент с покрытием. Сварные швы на двух краях мешка являются надежно стабильными, включая область складок для того, чтобы сделать возможной привлекательную на вид и легко продаваемую форму мешков. Неожиданно обнаружено, что значительное увеличение температуры является достаточным, чтобы надежно закрыть четырехслойные области складок. Не требуется наносить покрытие, облегчающее сваривание, на наружную поверхность трубчатого листа, из которого состоят стенки мешка.
В двухслойной центральной области достаточной является значительно более низкая температура сварки.
Теперь сошлемся на тот факт, что мешок в смысле настоящей заявки должен пониматься как открытый мешок или мешок с открытой горловиной. Открытый мешок, как понимается, должен означать мешок, который заполняют на одном из его краев в главной части его поперечного сечения. После того как мешок заполняют через край для заполнения, отверстие в мешке закрывают таким образом, чтобы открытый мешок мог впоследствии плотно закрываться. Термин открытый мешок показывает способ заполнения и не относится каким-либо образом к непроницаемости герметизации открытого мешка, заполненного продуктом.
Предпочтительно, устройство для закрывания имеет такую структуру, что, когда горловину для заполнения закрывают, в области складок может генерироваться температура сварки, которая, по меньшей мере, на 50 градусов Кельвина и, в частности, по меньшей мере, на 60 градусов Кельвина, а предпочтительно в пределах на 60-100 градусов Кельвина выше, чем в центральной области стенки мешка. Температуры на 70-90 градусов Кельвина выше температур в центральной области являются особенно предпочтительными. Оптимальное повышение температуры зависит от тканого материала мешка и от толщины его стенок.
Если мешки из трубчатого листа изготавливают из стопки листов, то предпочтительно обеспечивают, по меньшей мере, одну стопку листов и, по меньшей мере, одно устройство для формирования мешков.
Устройство для закрывания, в частности, включает, по меньшей мере, один зажим для стыковой сварки, который шире чем ширина мешка, который должен заполняться.
Зажим для стыковой сварки или, по меньшей мере, один из зажимов для стыковой сварки может содержать, по меньшей мере, одну сварочную ленту и, в частности, сварочную ленту электрического сопротивления и они могут работать, например, в импульсном режиме.
Профиль поперечного сечения сварочной ленты зажима для стыковой сварки может адаптироваться к желаемому профилю температуры по ширине зажима для стыковой сварки, а также по ширине мешка таким образом, что поперечное сечение в области со складками может быть значительно меньше, чем в центральной области.
Сварочная лента зажима для стыковой сварки может, в частности, содержать различные покрытия в различных областях по ширине сварочной ленты. Это позволяет реализовать различные температуры в сварочной ленте сопротивления, поскольку дополнительное покрытие будет увеличивать поперечное сечение проводимости. Хорошо проводящие толстые покрытия значительно уменьшают локальную температуру, в то время как слабопроводящие или более тонкие покрытия уменьшают локальную температуру.
Предпочтительно, зажим для стыковой сварки выступает за ширину мешка, который должен герметизироваться, и сварочную ленту снабжают хорошо проводящим покрытием в краевых областях для уменьшения удельного электрического сопротивления и преобладающей температуры в этих областях.
В областях складок сварочная лента может содержать непроводящее или слабопроводящее покрытие, поскольку именно в этом месте необходима максимальная температура для обеспечения надежного сваривания всех четырех слоев трубчатого листа.
Когда трубчатый лист изготавливают из разложенного горизонтально листа или разложенного горизонтально листа тканого материала, тогда лист, разложенный горизонтально, складывают его латеральными краями вместе и перекрывающуюся область сваривают. В этой перекрывающейся области присутствуют три слоя, которые снабжают соответственно более тонким или имеющим более низкую проводимость покрытием.
Центральную область снабжают только двумя слоями и она требует относительно низкой температуры сварки. Центральная область может быть снабжена покрытием со средней проводимостью.
Способ по изобретению служит для заполнения мешков со складками, где стенки мешков состоят из полимерных лент, по меньшей мере, частично, причем, по меньшей мере, на одном краю стенок мешка обеспечена горловина для заполнения. Для закрывания горловины после заполнения в областях со складками генерируют температуру сварки, которая, по меньшей мере, на 50 градусов Кельвина выше, чем в центральной области стенок мешка.
Мешки, в частности, формируют из трубчатого листа из запасов листов.
Настоящее изобретение теперь иллюстрируется более подробно на основе неограничивающих иллюстративных вариантов выполнения со ссылкой на чертежи, на которых:
Фиг.1 - первый вариант выполнения тканевого материала с покрытием по изобретению в сечении;
Фиг.2 - второй вариант выполнения тканевого материала с покрытием по изобретению в сечении;
Фиг.3 - схематичный вид сверху части тканевого материала;
Фиг.4 - схематичный вид, показывающий сварку по изобретению на двух тканях с покрытием по изобретению;
Фиг.5a, 5b - трубчатый корпус для мешка в сечении (Фиг.5a) и при виде сверху (Фиг.5b) по изобретению;
Фиг.6 - схематичный вид сбоку упаковочной машины по изобретению;
Фиг.7 - сварочное устройство упаковочной машины по Фиг.6;
Фиг.8 - мешок, изготовленный посредством упаковочной машины по Фиг.6;
Фиг.9 - схематичный общий вид заполненного мешка;
Фиг.10 - схематичный общий вид заполненного мешка;
Фиг.11 - профиль сварочной ленты для зажима для стыковой сварки для сварочного устройства по Фиг.7;
Фиг.12 - вид сварочной ленты с покрытием для сварочного устройства по Фиг.7 и
Фиг.13 - график прочности герметизации в зависимости от температуры герметизации тканей с покрытием.
На Фиг.1 показан в сечении первый вариант выполнения тканого материала 11 с покрытием по изобретению. Указанный тканый материал 11 с покрытием содержит схематически показанную ткань 12. Ткань 12 содержит полимерные ленты 12a, 12b. Полимерные ленты 12a, 12b, показанные в качестве примера, формирующие уток 12b и основу 12a ткани 12, показаны более подробно на Фиг.3. Ткань 12 из ленты покрыта герметизирующим слоем 13 из термопластичного синтетического материала. Предпочтительно, температура плавления указанного герметизирующего слоя 13 ниже, чем температура плавления кристалла материала ленты для ткани.
На Фиг.2 иллюстрируется второй вариант выполнения тканого материала 11' с покрытием по изобретению, которая подобным же образом содержит ткань 12 из полимерных лент 12a, 12b, а также герметизирующий слой 13 из термопластичного синтетического материала, у которого температура плавления ниже, чем температура плавления кристалла материала ленты для ткани. Настоящий вариант выполнения тканого материала 11' с покрытием отличается от указанного выше первого варианта выполнения только тем, что между тканью и герметизирующим слоем 13 располагается дополнительный адгезивный слой 14.
На Фиг.3 показано схематическое представление части ткани 12. Ткань 12 состоит из лент 12a, 12b, а именно уточных лент 12b и основных лент 12a. По изобретению, по меньшей мере, часть лент 12a, 12b, предпочтительно основные ленты 12a, имеют предел прочности на разрыв меньше чем 45 сН/текс, предпочтительно от 15 до 40 сН/текс, и удлинение при разрыве больше чем 30%, предпочтительно от 40 до 90%. В более предпочтительном варианте выполнения все основные ленты 12a имеют предел прочности на разрыв меньше чем 45 сН/текс, предпочтительно от 15 до 40 сН/текс, и удлинение при разрыве больше чем 30%, предпочтительно от 40 до 90%, в то время как уточные ленты 12b имеют другой предел прочности на разрыв и/или удлинение при разрыве.
Возвращаясь к Фиг.1, уточные ленты 12b могут состоять из полипропилена, который, как правило, имеет температуру плавления кристалла выше 160°C. Полимерные ленты 12a, 12b могут быть одноосно вытянутыми. В первом варианте герметизирующий слой 13 содержит LDPE, температура плавления которого составляет приблизительно 105°C. Другие пригодные для использования полимерные композиции описаны как композиция A выше и будут описаны более подробно ниже. Полиэтилен имеет тот недостаток, что он плохо прилипает к полипропилену. По этой причине полимеры, которые демонстрируют низкую температуру плавления и соответствующим образом прилипают к полипропилену, являются также пригодными для и