专利名称：使用时具有大容量和高稳定性的柔性袋的制作方法
技术领域：
本发明涉及通常用于装盛和/或整理各种物品和/或材料的柔性袋。
背景技术：
柔性袋，特别是由较廉价的聚合物材料制成的柔性袋，广泛用于装盛和整理各种家用材料，如垃圾、草地剪断物、树叶等。
在此所用的术语“柔性的”用来指能够被折曲或弯曲的材料，尤其是重复折曲或弯曲，使得它们能响应所施加的外力而可适应和屈服。因而，“柔性的”在意义上大致与术语“不易弯曲的、刚性的或不易屈服的”相反。因此，柔性材料和结构可以在形状和结构上改变，来适应外力并且与将要与它们接触的物体形状相配，而不损害其完整性。通常出售的柔性袋一般是由整个袋结构的物理性质，例如展开、拉伸和/或伸长性质都是一致的材料制成的。
使用这种袋的一种普通的方法，是作为诸如垃圾桶或垃圾箱的容器的衬里。各种材料放在袋中，直至该袋充满至该袋和/或容器的容量为止，或直至该袋填至所希望的程度为止。当该袋充满至容量大小，或甚至由于放入的附加材料超出该袋的最上边缘之上，而充满至超出其容量时，由于在内容物高度之上还留下有少量的材料，因此，消费者常常很难封闭该袋的开口。如果再将装满的袋本身放在地板上，同时再塞入一些另外的物品和/或启动关闭装置，则经常碰到的另一个问题是，该袋的内容物偏移，使该袋内部不平衡，该袋会相应翻倒，使内容物可能洒出。
因此，希望提供一种在充满时容易封闭的柔性袋。
另外，还希望提供一种稳定性高，装满时能更好地自己直立的这种袋。
发明内容
本发明提供了一种包括至少一块柔性片材组合形成具有一个由边缘形成的开口的半封闭容器的柔性袋。该开口形成开口平面，并且该袋具有邻近该开口的上部区域和在该上部区域下面的下部区域。该上部区域的优先伸长轴与该开口平面垂直，这可使该上部区域在受到从外部施加在该袋上的力的作用下扩展，而下部区域的优先伸长轴与该开口平面平行，这可使该下部区域，在该袋内的内容物产生的力的作用下扩展，以增加所述袋的容积。因此，该袋在使用中的稳定性增大，并且更容易封闭。
尽管本发明以具体指出并明确说明本发明的权利要求书作为结尾，但从下面结合附图进行的说明中，将可以更好地理解本发明。在附图中，相同的附图标记代表相同的元件，其中图1为根据本发明的柔性袋在封闭中空的状态下的平面图；图2为图1中柔性袋装入材料在封闭状态下的透视图；图3A为本发明柔性袋的聚合物薄膜材料处在基本上未拉伸状态下的部分透视图；图3B为本发明柔性袋的聚合物薄膜材料处在部分拉伸状态下的部分透视图；图3C为本发明柔性袋的聚合物薄膜材料处在较大拉伸状态下的部分透视图；图4为本发明所用的片材的另一个实施例的平面图；图5为图4所示的聚合物坯料处在与图4B所示相同的部分拉伸状态下的平面图。
具体实施例方式
柔性袋的结构图1示出根据本发明的柔性袋10的一个优选实施例。在图1所示的实施例中，柔性袋10包括由一块柔性片材制成的袋体20，该片材沿折叠线22自身折叠并沿侧缝24和26自身粘接，以形成具有沿边缘28开口的半封装容器。如有需要，柔性存储袋10还可包括位于边缘28附近的、用于密封该边缘28的封闭装置30，以形成图1所示的完全封闭的容器或器皿。诸如图1中柔性袋10的袋子还可以由片材的连续筒构造而成，由此取消了侧缝24和26，并用一条底缝代替折叠线22。柔性存储袋10适用于装盛和保护放在袋体内的各种各样的材料和/或物体。
在图1所示的优选构型中，封闭装置30完全合围由边缘28形成的开口的边缘。然而，在某些情况下，合围程度较小的封闭装置(例如，只沿边缘28的一个侧边设置的封闭装置)就可以保证充分的封闭整体性。
根据本发明的柔性袋10包括邻近边缘28的上部区域31和位于该上部区域和袋的底部之间的下部区域32。上部区域在与上部边缘28垂直的方向上的伸长力比下部区域的该力小；而下部区域在与上部边缘28平行的方向上的伸长力比上部区域的该力小。因此，对于在与该袋的开口边缘垂直的方向上所施加的给定力，该上部区域首先伸长，并且伸长的程度比该下部区域的伸长程度大；而对于在与该袋的开口边缘平行的方向上所施加的给定力，该下部区域首先伸长，并且伸长程度比该上部区域的伸长程度大。
图1示出了在该袋表面上横向延伸的多个区域。区域40包括在袋体20的柔性片材上多排深深地压印出的变形，而区域50则包括插入的一些不变形区域。如图1所示，该不变形区域在袋体材料的横向延伸的轴的方向，大致与开口边缘28的平面(在封闭状态下为轴)平行，在所示的结构中，该开口边缘28的平面，也大致与由底部边缘22形成的平面或轴平行。
根据本发明，柔性存储袋10的袋体部分20由柔性片材制成，该柔性片材能够弹性地伸长，以适应袋中内容物的运动，并且在达到该片材的拉力极限之后，能够给伸长施加阻力。这二种性质的综合，使该袋在消费者将该袋向上拉出容器时产生的向上力和该袋的内容物在相应的方向上作可控制的伸长时产生的向外力的作用下，开始很容易扩张。由于制造该袋的材料的长度在二个方向扩展，因此，这种沿二根轴线伸长的性质，使该袋的内部容积增加。邻近开口的该袋的一部分的向上扩展，使得在该袋的内容物高度以上还有一些制造该袋的材料，因此上述封闭装置可以固定。同样，在上部分下面的该袋的下部分的向外扩展，可使该袋下部分的容积增加；有助于降低该袋中内容物的高度，便于固定封闭装置，以及降低该袋中内容物的重心。当将该袋以自我支承的构型放置在地板上时，该袋中内容物重心的降低与袋底部宽度的增大，综合起来可使稳定性提高。
片材的取向，应使该袋上部分的伸长轴大致与该袋的开口或开放边缘形成的平面垂直，而该袋的下部分中伸长轴大致也与该袋的开口或开放边缘形成的平面垂直。这种取向也是本发明规定的拉伸取向。
另外，尽管最好是基本上整个袋体都由具有本发明的结构和特性的片材制成，但在某些情况下，希望只在该袋体的一个或多个部分或区域，而不是整个袋体用这种材料制造。例如，可以利用具有所希望的展开方向的这种材料制的一条带，在该袋的每一个区域上形成一个围绕该袋体的完整的环形带，以使局部的拉伸性质更好。
如下文所述，据信，适用于本发明的材料在减小与垃圾桶或其它容器的接触面积，及在袋中放入内容物后取下该袋方面都有优点。片材的三维本质与其伸长性质结合，还可增强抗撕破和刺破的能力，并提高视觉感、听觉感和触感。这种伸长性质还可使袋的每单位使用材料的容量较大，提高这种袋的“使用里数(mileage)”。因此，对于给定的应用场合，可以使用比传统结构的袋更小的袋。这些袋还可以有任何所希望的形状和构型，包括具有把手或特殊切口几何形状的袋。
代表性材料为了更好地说明根本发明柔性袋的结构特点和性能优点，图3A为表示适用于制造图1和图2所示的袋体20的一段片材52的大大放大了的部分透视图。在1996年5月21日授予Chappell等人的共同受让的美国专利第5518801号中，详细地说明了如适用于本发明的在此所述的材料一类的材料及其制造和表征方法，所公开的内容在此引用作为参考。
现参照图3A，片材52包括不同区域的一个“可变形的网络”。这里所用的术语“可变形的网络”是指互相连接和互相相关的一组区域，该组区域可在预定方向上延伸至某种有用的程度，使该片材随着所施加的和随后去除的伸长，具有类弹性的性质。该可变形的网络包括至少一个第一区域64和一个第二区域66。片材52包括在第一区域64和第二区域66之间的界面上的一个过渡区域65。过渡区域65将呈现出第一区域和第二区域二者复杂综合起来的性质。可以认识到，适用于本发明的这种片材的每个实施例都有一个过渡区域；然而，这种材料的性质是由在第一区域64和第二区域66中的片材的性质决定的。这样，由于片材的性质不取决于在过渡区域65中的片材的复杂性质，因此，以后的说明将只涉及在第一区域和第二区域中的片材的性质。
片材52具有第一表面52a和与之相对的第二表面52b。在图3A所示的优选实施例中，该可变形的网络包括多个第一区域64和多个第二区域66。第一区域64具有第一轴线68和第二轴线69，其中，第一轴线68优选比第二轴线69长。第一区域64的第一轴线68，大致与片材52的纵轴“L”平行；而其第二轴线69则大致与片材52的横轴“T”平行。优选的是，该第一区域的第二轴线的长度，即第一区域的宽度为约0.01英寸至约0.5英寸；更优选的是约0.03英寸至约0.25英寸。第二区域66具有第一轴线70和第二轴线71。第一轴线70大致与片材52的纵轴平行，而第二轴线71则大致与片材52的横轴平行。优选的是，该第二区域的第二轴线的长度，即第二区域的宽度为约0.01英寸至约2.0英寸；更优选的是约0.125英寸至约1.0英寸。在图3A所示的优选实施例中，第一区域64和第二区域66基本上是线性的，它们在大致与片材52的纵轴平行的方向上连续地延伸。
第一区域64的弹性模量为E1，横截面积为A1。第二区域66的弹性模量为E2，横截面积为A2。
在所示的实施例中，片材52被“制成”当在大致与纵轴平行的方向上承受所施加的轴向伸长时，该片材52沿一条轴线产生阻力。在所示实施例的情况下，该轴线大致与该片材的纵轴平行。这里所用的术语“制成”是指在片材上形成所希望的结构或几何形状，而在其不受任何外加的伸长或力时，该片材基本上保持该所希望的结构或几何形状。本发明的片材由至少一个第一区域和一个第二区域构成，其中，第一区域与第二区域在视觉上不同。这里所用的术语“在视觉上不同”是指当该片材或用该片材制成的物体正常使用时，用正常的裸眼很容易辨别的该片材的特点。这里所用的术语“表面路径长度”是指在大致与一条轴线平行的方向上，沿所讨论的区域的外形凹凸表面的一个量度。确定各个区域的表面路径长度的方法，可在上述的Chappell等人的专利的测试方法部分中获得。
制造用于本发明的这种片材的方法包括，但不限于通过使平板或滚子啮合进行压花、热成形、高压液压成形或铸造。如下面将要详细地说明的那样，虽然整个片材52进行成形加工，但本发明也可以只使该片材的一部分，例如，包括袋体20的一部分材料成形。
在图3A所示的优选实施例中，第一区域64基本上是平面形的。即，第一区域64内的材料在片材52经过成形工序前和成形工序后，基本上处于同一状态。第二区域66包括多个隆起的肋状件74。该多个肋状件可以压花、不压花，或压花与不压花的组合。肋状件74具有大致与片材52的横轴平行的第一轴或长轴76，以及大致与片材52的纵轴平行的第二轴或短轴77。与该肋状件74的第一轴76平行的长度至少等于与其第二轴77平行的长度；优选是比后者长些。优选的是，第一轴76与第二轴77的长度比，至少为约1∶1或更大；更优选的是至少约2∶1或更大。
第二区域66中的肋状件74可以由不成形的区域彼此隔开。优选的是，该肋状件74是彼此相邻的，并且，当在与该肋状件74的长轴76垂直的方向测量时，该肋状件74由小于0.10英寸的不成形区域隔开；更优选的是，该肋状件74是连续的，它们之间基本上没有不成形的区域。
该第一区域64和第二区域66各自都有“投影的路径长度”。这里所用的术语“投影的路径长度”是指被平行光照射的一个区域的影子的长度。第一区域64的投影的路径长度和第二区域66的投影的路径长度彼此相等。
当在片材处在未拉伸的状态下，在与片材52的纵轴平行的方向上测量片材外部凹凸形状时，第一区域64的表面路径长度L1比第二区域66的表面路径长度L2小。优选的是，第二区域66的表面路径长度至少比第一区域64的表面路径长度约长15％；优选的是，至少比第一区域的表面路径长度约长30％；而最优选的是至少比第一区域的表面路径长度约长70％。通常，第二区域的表面路径长度越大，则在碰到受力的壁面之前，片材的伸长越大。在上述的Chappell等人的专利中，说明了测量这种材料的表面路径长度的合适方法。
片材52的改进的“泊松横向收缩率(Poisson lateral contraction effct)”，基本上比同样材料成分的一种相同的基底片材的该收缩率小。确定材料的泊松横向收缩率的方法，可在上述Chappell等人的专利的测试方法部分中获得。优选的是，当片材伸长为约20％时，适用于本发明的片材的泊松横向收缩率小于约0.4。优选的是，当片材的伸长为约40％、50％或甚至60％时，该片材的泊松横向收缩率小于约0.4。更优选的是，当片材的伸长为20％、40％、50％或60％时，其泊松横向收缩率小于约0.3。这种片材的泊松横向收缩率由分别被第一和第二区域占据的片材的量确定。当被第一区域占据的片材面积增加时，泊松横向收缩率也增加。相反，当被第二区域占据的片材的面积增加时，泊松横向收缩率减小。优选的是，被第一区域占据的片材的以百分比计的面积为约2％至约90％；较优选的是约5％至约50％。
具有至少一层弹性体材料的现有技术的片材的泊松横向收缩率较大，即，当随着所施加的力片材伸长时，片材会“断面收缩”。用于本发明的片材的泊松横向收缩率，如果不是基本上消除了的话，可以适中。
对于片材52，图3A中箭头80所示的所施加轴向伸长D的方向，大致与上述肋状件74的第一轴76垂直。该肋状件74，在大致与其第一轴76垂直的方向上，可以不弯曲或只作几何形状变形，而允许片材52伸长。
现参照图3B，当片材52受到如图3B中箭头80所示的所施加轴向伸长D的作用时，由于分子级变形的结果，表面路径长度L1较短的第一区域64对所施加的伸长形成大部分的最初阻力P1。在这个阶段，第二区域66中的肋状件74产生几何形状变形或不弯曲；并对所施加的伸长产生最小的阻力。在过渡到下一阶段时，该肋状件74与所施加的伸长对准(即，与该伸长共面)。即，该第二区域从几何形状变形改变至分子级变形。这就是力的作用壁面的开始。在图3C所示的阶段中，第二区域66中的肋状件74，基本上与所施加的伸长(即第二区域已达到其几何形状变形的极限)的平面对准(即，共面)；并且，通过分子级变形，开始进一步阻止伸长。由于分子级变形的结果，该第二区域66对所施加的伸长形成第二阻力P2。由第一区域64的分子级变形和第二区域66的分子级变形构成的对伸长的阻力，形成一个总阻力PT，该总阻力PT比由第一区域64的分子级变形和第二区域66的几何形状变形所形成的阻力大。
当(L1+D)＜L2时，阻力P1基本上大于阻力P2。当(L1+D)＜L2时，第一区域形成的初始阻力P1，一般满足下式P1=(A1×E1×D)L1]]>当(L1+D)＞L2时，第一和第二区域形成的对所施加伸长D的综合总阻力PT，一般满足下式PT=(A1×E1×D)L1+(A2×E2×|L1+D-L2|)L2]]>
在达到图3C所示的阶段之前，在与图3A和图3B相应的阶段中产生的最大伸长，为所形成的片材的“有效伸长”。该有效伸长相当于第二区域经受几何形状变形的距离。有效伸长的范围可在约10％至约100％或更大之间变化；并且大部分可由第二区域中的表面路径长度L2超过第一区域中的表面路径长度L1的程度及基底薄膜的成分控制。术语“有效伸长”不是指本发明的片材可能受到的伸长的极限，因为有一些应用场合希望伸长超出有效伸长。
除非片材伸长超过屈服点，否则，当该片材受到所施加的伸长，在所施加伸长方向延伸时，该片材呈现类弹性性质；而一旦所施加的伸长去除，则片材又回复至其基本上未拉伸的状态。该片材可以经受多次所施加的伸长循环，而不会丧失其恢复的能力。因此，一旦所施加的伸长去除，片材能够回复至其基本上未拉伸的状态。
虽然片材可以容易地和反向地在所施加的轴向伸长的方向，即大致与肋状件的第一轴垂直的方向延伸，但该片材不易在大致与该肋状件的第一轴平行的方向延伸。肋状件的形成，可允许肋状件在大致与该肋状件的第一轴或长轴垂直的方向上，产生几何形状变形；同时它还要求基本上为分子级的变形，以便在大致与该肋状件的第一轴平行的方向上延伸。
延伸该片材所需施加的力大小，取决于该片材的成分和横截面积以及第一区域的宽度和间隔距离，当第一区域越窄且间距越宽时，对于给定的成分和横截面积，达到所希望的伸长所需施加的延伸力越小。第一轴的长度(即，第一区域的长度)优选比第二轴的长度(即，第一区域的宽度)大，最优的长宽比为约5∶1或更大。
另外，为了控制适用于本发明的片材的有效伸长，该肋状件的深度和出现频率可以改变。如果对于给定的肋状件的出现频率，该肋状件的高度或成形的程度增加，则有效伸长增加。同样，如果对于给定的高度或成形程度，肋状件出现的频率增加，则有效伸长也增加。
通过将这种材料应用在本发明的柔性袋上，有几个功能性质可得以控制。这些功能性质是片材对抗所施加伸长所产生的阻力，以及在碰到力的作用壁之前，该片材的有效伸长。片材对抗所施加伸长所产生的阻力是材料(例如，成分、分子结构和取向等)及其横截面积，以及被第一区域占据的片材的投影表面积的百分比的函数。对于给定的材料成分及其横截面积，被第一区域占据的片材百分比面积越大，则片材对抗所施加伸长所产生的阻力越大。被第一区域占据的片材的百分比面积，部分地(如不是全部的话)由第一区域的宽度和相邻的第一区域之间的间隔距离确定。
片材的有效伸长由第二区域的表面路径长度确定。第二区域的表面路径长度，至少部分地由肋状件的间隔、肋状件的出现频率和在与片材平面垂直的方向测量的肋状件的成形深度确定。通常，第二区域的表面路径长度越大，则片材的有效伸长越大。
如上对图3A～3C所述，片材52的第一区域64，一开始就对伸长形成一定阻力，而第二区域66的肋状件74则产生几何形状变形。当肋状件过渡至片材第一区域的平面时，由于整个片材产生分子级变形，因此对伸长的阻力增大。因此，当制成如本发明的柔性袋一类的封闭容器时，图3A～3C所述的和上述Chappell等人的专利中所述的片材，为本发明提供了性能优点。
利用上述片材制造本发明柔性袋的另一个优点是增加了这种材料的视觉和触觉吸引力。普通用来制造这类聚合物的柔性袋的聚合物薄膜性质一般较薄，并且经常作平滑和磨光的表面处理。虽然某些制造商使用较小程度的其它纹理化处理压花或薄膜表面，但至少是在加工好的袋的向外的侧面上进行，用这种材料制成的袋仍然有滑溜和脆弱的触感。薄的材料与基本上是二维的表面几何形状结合，给消费者留下这种聚合物的柔性袋很薄、不耐用的夸大印象。
相反，用于本发明的片材，例如图3A～3C的片材，具有三维横截面轮廓，其中，该片材(处在未拉伸状态下)在其主要平面以外变形。这就为握持提供了附加的表面区域，并消除了通常基本上为平的、光滑的表面所带有的光泽。当人手抓住袋子时，三维的肋状件还有“柔软的”触感，它比传统的制袋材料的触感理想，并有厚度和耐久性均增加的感受。附加的纹理还减少某类薄膜材料所产生的噪声，导致了听觉感改善。
将基底材料构成适用于本发明的片材的合适机械方法，在技术上是众所周知的，并且在上述Chappell等人的专利和1997年7月22日授予Anderson等人的共同受让的美国专利第5650214号中公开，后者公开的内容在此引用作为参考。
另一种将基底材料构成适用于本发明的片材的方法是真空成形。真空成形方法的一个例子在1982年8月3日授予Radel等人的共同受让的美国专利第4342314号中公开。另一种方案是，根据1986年9月2日授予Curro等人的共同受让的美国专利第4609518号中的说明，可以用液压成形的方法制造该片材。上述各专利公开的内容在此引用作为参考。
成形方法可以按静态方式进行，即一次使一块基底薄膜一个独立的部分变形。另一种方案是，该成形方法可利用一台连续式的动态压力机进行，以便间歇地接触运动的坯料，将基底材料制成本发明的成形片材。在上述的Chappell等人的专利中，更充分地说明了这些和另外一些制造本发明的片材的方法。柔性袋可用成形的片材制造；或者另一种方案是，可以先制造柔性袋，然后利用片材成形的方法，使它成形。
现参照图4，还可以利用用于第一和第二区域的其它图形，作为适用于本发明的片材52。图4所示的片材52是基本上未拉伸的状态。片材52有二条中心线，其中一条纵向中心线，下文又称为轴、线或方向“L”，另一条横向或侧向中心线，下文又称为轴、线或方向“T”。横向中心线“T”一般与纵向中心线“L”垂直。在上述Anderson等人的专利中，对图4所示的材料作了较详细的说明。
如以上结合图3A～3C所述，片材52包括不同区域的一个“可变形的网络”。该可变形网络包括视觉上彼此不同的多个第一区域60和多个第二区域66。片材52还包括位于第一区域60和第二区域66之间的界面上的过渡区65。如上所述，过渡区65的性质是上述第一区域和第二区域二者性质的复杂综合。
片材52有第一表面(图4中为面向观察者)和与之相对的第二表面(未示出)。在图4所示的优选实施例中，该可变形网络包括多个第一区域60和多个第二区域66。由标号61表示的第一区域60的一部分，基本上是线性的，并在第一方向上延伸。由标号62表示的第一区域60的其余部分，基本上也是线性的，并在大致与第一方向垂直的第二方向上延伸。虽然优选该第一方向与第二方向垂直，但只要第一区域的一部分61和其余部分62彼此相交，则第一方向和第二方向之间可以有其它的角度关系。优选的是，第一和第二方向之间的角度范围为约45°至约135°，最优选的是为90°。由图4中的双点划线63所示的第一区域的一部分61和其余部分62的交线，形成完全包围第二区域66的边界。
优选的是，第一区域60的宽度68为约0.01英寸至约0.5英寸，较优选的为约0.03英寸至约0.25英寸。然而，第一区域60的其它宽度尺寸也是合适的。因为第一区域的一部分61和其余部分62是互相垂直的，并且互相隔开相等的距离，因此第二区域为方形。然而，第二区域66的其它形状也是合适的，并且可通过改变各个第一区域之间的间隔，和/或第一区域的一部分61与其余部分62对准的情况来实现。第二区域66具有第一轴70和第二轴71。第一轴70大致与片材52的纵轴平行，而第二轴71大致与片材52的横轴平行。第一区域60的弹性模量为E1，横截面积为A1。第二区域66的弹性模量为E2，横截面积为A2。
在图4所示的实施例中，第一区域60基本上是平面形的。即，在片材52经过成形工序之前和之后，第一区域60内的材料基本上处于同一状态。第二区域66包括多个隆起的肋状件74。该多个肋状件74可以压花、不压花或压花与不压花的组合。该肋状件74有大致与片材52的纵轴平行的第一轴或长轴76，以及大致与片材52的横轴平行的第二轴或短轴77。
第二区域66中的肋状件74可以彼此由不成形的区域隔开，该肋状件基本上没有压花或不压花；或简单作成间隔开的区域。优选的是，该肋状件74彼此相邻，并且当垂直于与肋状件74的长轴76测量时，彼此由小于0.10英寸的不成形区域隔开，更优选的是，该肋状件74是相连接的，它们之间基本上没有不成形的区域。
第一区域60和第二区域66各自都有“投影的路径长度”。这里所用的术语“投影的路径长度”是指被平行光照射的一个区域的影子的长度。第一区域60和第二区域66的投影路径长度彼此相等。
当片材处在未拉伸状态下，在平行方向沿片材表面的凹凸形状测量时，第一区域60的表面路径长度L1比第二区域66的表面路径长度L2小。优选的是，第二区域66的表面路径长度，至少比第一区域60的表面路径长度大约15％；较优选的是至少大约30％；最优选的是至少大约70％。通常，第二区域的表面路径长度越大，则在碰到力的作用壁之前，片材的伸长量也越大。
对于片材52，图4中箭头80表示的所施加的轴向伸长D的方向大致与肋状件74的第一轴76垂直。这是由于，该肋状件74，在大致与其第一轴76垂直的方向上，可以不弯曲或只作几何形状变形，而允许片材52伸长。
现参照图5，当片材52受到图5中箭头80所示的所施加的轴向伸长D作用时，由于分子级变形的结果，第一区域60的表面路径L1较短，使得对于所施加伸长，形成大部分初始阻力P1，这与阶段I相适应。在阶段I，第二区域66中的肋状件74受到几何形状变形，或不弯曲，并对所施加的伸长形成最小的阻力。另外，由于第一区域的一部分61和其余部分62相交形成的网状结构运动的结果，第二区域66的形状改变。因而，当片材52受到所施加的伸长作用时，第一区域的一部分61及其余部分62经受几何形状变形或弯曲，因此第二区域66的形状改变。在与所施加伸长的方向平行的方向上，第二区域延长或伸长，而在与所施加伸长的方向垂直的方向上，它纵向弯曲或收缩。
除了上述类弹性性质以外，图4和图5所示的片材的纹理和外观较柔软、更似布，使用中更加无噪音。
适合制造本发明的柔性袋的各种成分的材料，不论是否天然为二维结构或制成为三维结构，包括基本上不具渗透性的材料，如，聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、铝箔、涂覆(涂蜡等)和未涂覆的纸，涂覆的无纺物等；以及基本上具渗透性的材料，诸如稀洋纱、网织品、织造物、无纺物或穿孔膜或有孔膜。这些材料可以包括单一成分或单一层片；或者可以是多种材料的复合结构。
一旦所需的材料片(包括用于袋体的全部或部分材料)以某种合意且适当的方式制造，袋子可以由任何公知且适当的方式构造而成，如本领域中公知的用于制造商用形式的袋子。热、机械或粘结剂粘结技术可以用于将袋子的各种部件或元件结合到自身上或彼此结合。此外，袋体可以用热塑成型、喷制成型或其它方式的模塑成型，而不是依靠折叠和粘结技术由材料幅片或薄片来构造袋体。两个近期美国专利1996年9月10日授予Porchia等人的第5554093号和1996年11月19日授予Dais等人的第5575747号专利，是现有技术中关于柔性存储袋的说明性示例，在总体结构上类似于图1和2中所示的那些示例，但为目前可见到的类型。
代表性的封闭装置适合预期用途的任何设计和构型的封闭装置，都可用于构造根据本发明的柔性袋。例如，可以使用拉线式的封闭装置、可拉紧的手柄或盖舌、扭转绳或互锁带式封闭装置、基于粘接剂的封闭装置、带有或不带有滑块式封闭机构的互锁机械式密封、由袋材料制成的可取下的绳或带、热密封或任何其它适当的封闭装置。这些封闭装置是技术上已熟知的，可作为制造和应用于柔性袋的方法。
尽管已经说明和描述了本发明的优选实施例，但是对于本领域中的技术人员显而易见的是，在不脱离本发明思想和范围的前提下各种其它变化和变型都是可行的。因此，本发明趋于在所附的权利要求书中覆盖本发明范围内的所有变化和变型。
权利要求
1.一种柔性袋，包括组合形成具有由边缘形成的开口的半封闭的容器的至少一块柔性片材，所述开口形成开口平面，所述袋具有邻近所述开口的上部区域和在所述上部区域下面的下部区域；所述上部区域的优先伸长轴与所述开口平面垂直，这可使所述上部区域在受到从外部施加在所述袋上的力的作用下扩展；所述下部区域的优先伸长轴与所述开口平面平行，这可使所述下部区域在所述袋内的内容物产生的力的作用下扩展，以增加所述袋的容积。
2.如权利要求1所述的柔性袋，其特征在于，所述袋包括用于密封所述开口，将所述半封闭容器转换为封闭容器的封闭装置。
3.如权利要求1或2所述的柔性袋，其特征在于，所述片材包括由相同成分的材料制成的第一区域和第二区域，当所述片材受到沿至少一条轴线施加的伸长作用时，所述第一区域基本上作分子级变形，而所述第二区域开始基本上作几何形状的变形。
4.如权利要求1、2或3所述的柔性袋，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域在视觉上彼此不同。
5.如权利要求1、2、3或4所述的柔性袋，其特征在于，所述第二区域包括多个隆起的肋状件。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的柔性袋，其特征在于，所述第一区域基本上没有所述肋状件。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的柔性袋，其特征在于，在形成封闭容器时，响应外部施加到所述柔性存储袋上的力，所述片材在受到沿平行于一条轴的施加伸长作用时，沿至少所述轴对所施加的轴向伸长产生的阻力呈现至少两个很不相同的阶段；所述片材包括包括至少二个视觉上不同的区域的可变形网络，所述二个区域中的一个区域的构造使得在所述二个区域中的另一个区域的相当大一部分对所述所施加的轴向伸长产生相当大阻力之前，可在与所述轴平行的方向上，随所述所施加的轴向伸长产生阻力；当与所述轴平行进行测量，并且所述片材处于未拉伸状态下时，所述二个区域中的至少一个区域的表面路径长度比所述二个区域中的另一个区域的表面路径长度大；所述表面路径长度较长的所述区域包括一个或多个肋状件；在所述片材的伸长足够大，使所述表面路径长度较长的所述区域的相当大一部分进入所施加的轴向伸长的平面之前，所述片材对所施加的伸长产生第一阻力；在所述片材上还有对所施加的轴向伸长的第二阻力，所述片材产生的总阻力比所述第一区域产生的阻力大。
8.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的柔性袋，其特征在于，当沿所述轴线，在形成封闭的容器时，随着从外部对所述柔性存储袋所施加的力，使所述片材受到所施加的轴向伸长时，所述片材沿至少一条轴线，对所施加的轴向伸长D产生阻力；这个阻力的形成可以至少分成二个阶段；所述片材包括由二个视觉上不同的区域组成的可变形网络，所述可变形网络包括至少一个第一区域和一个第二区域；当所述片材处于未拉伸状态下，与所述轴平行测量时，所述第一区域的第一表面路径长度为L1；当所述片材处于未拉伸状态下，平行于所述轴线测量时，所述第二区域的第二表面路径长度为L2；所述第一表面路径长度L1，比所述第二表面路径长度L2小；所述第一区域本身，随所施加的轴向伸长D产生阻力P1；所述第二区域本身，随所述的所施加轴向伸长D产生阻力P2；当(L1+D)＜L2时，所述阻力P1基本上比所述阻力P2大。
9.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的柔性袋，其特征在于，所述片材沿至少一条轴具有类弹性性质，所述片材包括至少一个第一区域和一个第二区域；所述第一区域和第二区域由同样的材料成分构成，并且每一个区域都有未拉伸的投影路径长度；当所述片材在大致与所述轴线平行的方向上，在形成封闭的容器时，随着从外部加在所述柔性存储袋上的力，受到所施加的伸长时，所述第一区域基本上产生分子级的变形，而所述第二区域开始产生基本上为几何形状的变形；当所述所施加的伸长去除时，所述第一区域和所述第二区域基本上回复其未拉伸的投影路径长度。
10.如权利要求3、7、8或9所述的柔性袋，其特征在于，所述片材包括由相同的材料成分构成的多个第一区域和多个第二区域；所述第一区域的一部分在第一方向上延伸，而所述第一区域的其余部分，在与所述第一方向垂直的方向上延伸，而彼此相交；所述第一区域形成完全包围所述第二区域的一条边界。
全文摘要
本发明提供了包括至少一块片材的一种柔性袋，该片材可组合形成具有由一个周边形成的开口的半封闭容器。该开口形成开口平面，并且该袋具有邻近该开口的上部区域和在该上部区域下面的下部区域。该上部区域的优先伸长轴与该开口平面垂直，这可使该上部区域在从外部施加在该袋上的力作用下伸长；而所述下部区域的优先伸长轴与该开口平面平行，这可使该下部区域在该袋内的内容物产生的力作用下伸长，以增加所述袋的容积。因此，该袋在使用中的稳定性增大，并且更容易封闭。
文档编号B65D33/00GK1402684SQ00809133
公开日2003年3月12日 申请日期2000年6月16日 优先权日1999年6月18日
发明者贝弗利·J·杰克逊 申请人:宝洁公司