专利名称：一种空气包装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用自粘膜回绝(单向阀)技术设计生产的立体空气密封包 装装置，可以使用在电子产品，玻璃器皿，精密仪器仪表，工艺品，打印耗 材等珍贵易碎品以及安全保护性能要求比较高的各种领域。本发明是一种具 有耐挤压、抗震动、密封防潮、抗摔跌和缓冲等综合防护性能的新型环保包 装材料，可以作为运输过程中作为物品的防护、填充，物品的局部或重要部 位的隔垫板和物品全方位的缓冲包装或通过印刷直接使用在销售用外包装。
背景技术：
企业的全球化趋势使产品从生产地至消费地的运输距离日益加大，导致 对于运输过程中的防护包装需求也同时快速发展。传统的发泡聚苯乙烯 (EPS)及聚乙烯泡沫塑料(EPE)类制品必须在生产厂家发泡成型或经过加 工处理后才能运输给用户使用，成型后的泡沫塑料的体积庞大非常不便运输 及仓储。为了方便运输而开发的现场发泡类材料主要是利用聚氨酯泡沫塑料 制品，在内容物旁边扩张并形成保护模型。但是，材料的价格相对较高并对 现场的设备有一定要求的同时在工人效率及工作强度要求上不适合大规模 流水线产品如电子产品的内包装。同时，发泡聚苯乙烯(EPS)类制品的诸 多弊端日显严重，己经成为人皆恶之的"白色污染"。相对只在运输环节短 期使用的缓冲产品，永久性聚苯发泡包装的废弃物处理给环境带来严重污 染。燃烧产生有毒气体，而堆埋因不能腐蚀而产生地质结构的破坏。近几 年来政府及消费者对环境污染问题的关注必将局限此类产品的发展。同时， 目前市场上的包装材料几乎无不受制于包装材料本身体积大的影响、运输成 本使得这些材料只能近距离销售，从而无法形成规模效益。
随着软塑材料的快速发展，使越来越多的行业能够得益与这种材料特性所带来的设计及功能的拓展。传统的充气包装通常利用热封工艺形成简单的
圆点(BUBBLE WRAP,气泡垫)、块状或圆柱状。气泡垫还可以通过包装为巻 材运输，.但其它形状产品必须在使用现场安装复杂的热封设备来形成气囊。 因为此类产品的保护效果及可变形状有限，所以可以使用的领域多为垫片或 充填空间用。同时，由于材料的使用及热封工艺的不稳定性造成保气时间不 是很长。因此，长期来一直局限了利用空气作为缓冲介质的包装产品发展。
文献中Walker (1981)美国专利局公报4191211， Koyanagi (1987)美 国专利局公报4708167都有记载利用软塑材料制成的阀体并结合用于如塑料 薄膜或橡胶类材料制成如水袋、咖啡袋、汽球玩具等产品。通过这种简单软 塑结构可以提供空气进入或排出的通道但阻止液体或气体的渗漏或进入，形 成一个能够储存流体或能排除空气的储藏空间。在此理念的基础上，使用不 同的材料可用于不同的领域如救生衣及用来保存流体的密封装置、如球胆。 2005年，傅静芳在《包装工程》及刘功等在《包装与食品机械》杂志发表的
相关利用空气作为缓冲的可行性研究，为本发明提供了很好的理论依据.
2006年11月22日公开的中国专利申请200510025833. 4公开了一种自
粘膜止回空气包装材料及其制造方法，该发明涉及一种自粘膜止回空气包装 材料及其制造方法，该包装材料由四层塑料薄膜组成，经过局部热封粘接，
形成一个可存放空气的空间，利用薄膜自身的粘性和空气压力的作用，使空 气不可跑漏出来，并在该空间持久的保存，空气和薄膜共同组成了一种具有 耐震动、耐挤压、防潮等功能的自粘膜止回空气包装材料。
2007年11月21日公开的中国专利申请200580016507. 5公开了一种具
有改善的冲击吸收性能的空气包装装置的结构，该装置具有改善的冲击吸 收性能的、用于保护容器箱中的产品的空气包装装置。该空气包装装置包括 第一和第二塑料薄膜，它们在预定位置处被粘接从而产生多个气室，每个空 气容器具有多个串接相连的气室；设置在相应的空气容器的入口处、用于使
压縮空气沿向前方向流动的多个单向阀；与所述多个单向阔公共地连接的空 气入口；形成在空气包装装置的侧边缘上的热封凸缘。通过后热封处理，所 述空气容器上的预定点和热封凸缘被粘接在一起，从而当空气包装装置被充入压縮空气时，产生具有用于将产品包装在其中的开口的容器部以及支承所 述容器部的衬垫部。
上述专利申请公开的空气包装装置如图l所示，空气通过主通道l经单
向阀2进入各个气室3内，气室2的直径大小都基本相同，所充气体及所承 受的最大压力基本相同，充气完成后，其内部空间所能容纳的物体的大小基 本为一定的，如果包装物体体积过大，无法放置到空气包装装置内，如果所 容纳包装物体体积过小，则该物体在空气包装装置内会产生窜动，撞击，击 破空气包装装置，从而无法实现包装的缓冲保护作用。对于那些体积差距不 大的包装物体(如14寸和15寸笔记本电脑)，需要两套生产工艺和模具， 大大增加了生产成本。
另一方面，由于各气室的直径大小基本相同，所承受的压力也基本相同， 当包装好的物体坠落时，所有气室相当于平面均匀受力。对于矩型又非常薄 的产品的结构设计所能承受的力却不是平均，其平面中间最易损坏如液晶面 板。如果均匀受力，物体坠落后平面的中间部位所能承受的反作用力相对最 小，所以均匀受力的缓冲效果差容易造成局部损坏。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种适用于不同尺寸包装物体、且可具有
大大增强缓冲效果，且可减少包装好的物体的体积的方便运输加工的空气包
扭扭罟 农农且。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案
一种空气包装装置，由两层热塑薄膜经二次热塑封而形成一个可存放空 气的空间，包括多个独立的密封气室和主通道，主通道有一气体进口，每个 密封气室通过由两层薄膜构成的一个单向阀与主通道联通，其特征在于，所 述的密封气室的主直径大小不同。
由于气室的主直径大小有所不同，充气后，位于同一面上的主直径较大 的气室和主直径较小的气室，形成波纹状，就象包装纸箱中的那层瓦楞纸结 构，大大增加了包装装置的承载能力。由于气室直径越大，其空气容积就较大所以当受压时空气压縮产生的缓 冲能力越大，因此保护效果也就更好，因此，在有限的空间内，增大气室的 直径，将会提高空气包装装置的受压承载能力，但由于运输成本的要求包装 物的纸箱不能无限放大要求越小越好，由于空间有限，为了提高某些重要部 位的受压承载能力，增大这些部位的气室的主直径，相应减少其他部位的气 室的主直径。增加局部的气室直径大小的另一主要目的是为了减少包装体 积。在主要部位增加缓冲，但在不需很多保护的部位减少气室直径大小可以 有效地减少体积从而降低运费。如果气室大小一样，体积就很大。
其中，主直径较大的气室内安装有两个或两个以上的的单向阀。 由于气室直径越大，其受压的承载能力越大，保护效果将更好，因此， 在有限的空间内，增大气室的直径，将会提高空气包装装置的受压承载能力， 但气室直径变大，其充气时间相对增长，将会影响工作所需时间，因此在一 个较大直径的气室内安装两个或两个以上的单向阀，解决了充气时间的问 题。同时，由于气室较大带来内层功能性自粘膜回绝结构(单向阀)较为容易 发生皱折而皱折越大越多，空气从这些皱折中渗漏的机率就越高。所以通过 在气室设置多通道并在局部增加加强筋的方式来增强单向阀的表面附着力 及平整度来解决增大气柱所带来的漏气问题。
其中，优选的是，所述包装装置的大小气室交替分布。
这种结构充气完成后，大气室和小气室，形成波浪状，只有大直径气室 与内包装的物体接触，如瓦楞纸包装一样，所以当物品坠落时，由物体重量 产生的重力加速度分散转移至不同三维方向，从而降低垂直方向的力。同时， 大直径气室起到一次缓冲使重力加速度减缓，大直径气室压縮从而共同接触 小气室，而此时直径较小的气室起到二次缓冲的作用。因此，使用这种结构 的缓冲效果优于相同气室形成的基本平面的接触面。
其中，优选的是，所述包装装置为一端开口的矩形袋。 这样，包装物体时，需要使用两个包装装置，套在物体的两侧，这样， 一个矩形包装物体只要有一侧的尺寸适合包装装置，就可以使用。使用范围 较宽。其中，优选的是，所述包装装置为包状。
包状包装装置，适用于包装要求相对较高的包装物体，使被包装物体的 各个面均受到很好的保护。
其中，优选的是，所述包装装置两侧的多个气室的主直径较小，中间的 气室主直径较大。
其中，优选的是，两侧的一个或多个主直径较小的气室的单向阀上采用 热塑封封闭单向阀，关闭该气室的进气通道。
这样，只需在原来的产品的基础上，增加一道侧压气室旁的小气室的热 塑封闭工序，就可以获得另一种尺寸规格的包装物体的包装装置，无需重新 开模具，大大节省了生产成本，而且可以根据需要随时调整生产线上的工序， 满足实际需要，减少库存量。
其中，所述包装装置二次塑封形成侧压气室。
通过在用户使用现场直接成型的方法能够大大减低运输空间及成本从 而解决包装材料长距离运输成本过高的问题。利用软塑材料并通过预制设计 使产品在未使用前完全平整，用户使用时利用空气使此材料快速、立体成型 并在需保护产品周围形成防护结构。与现有技术相比，本发明的空气立体包 装材料具有耐挤压、抗震动、抗摔跌和缓冲等优良的综合防护性能，可以作 为物品的填充包装材料，物品的局部或重要部位的隔垫板和物品全方位的外 包装用。
图1是现有技术的空气包装装置的示意图2是本发明的空气包装装置的第一实施例未二次塑封前的示意图； 图3是本发明的空气包装装置的第二实施例未二次塑封前的示意图； 图4是本发明的空气包装装置的第三实施例未二次塑封前的示意图； 图5是本发明的空气包装装置的第四实施例未二次塑封前的示意图； 图6是图5折叠后二次塑封完成后的示意图；图中显示有二次塑封线; 图7是现有技术的各气室主直径相同的包装装置的纵剖示意图；图8是本发明的两侧采用比中间气室主直径较小的气室的包装装置的纵 剖示意图9是本发明的大小气室交替分布的包装装置的纵剖示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的空气包装装置作进一步的描述。
一次塑封是指将两层热塑薄膜和单向阀经热塑封而形成一个可存放空 气的平面包装的过程，二次塑封是指将一次塑封后的半成品折叠后沿二次塑 封线再次热塑封形成可容纳物体的立体缓冲包装袋的过程。
图2是本发明的空气包装装置的第一实施例在未经二次塑封前的示意图， 其与现有技术的不同在于，第一，两侧的气室3a的主直径相同，且大于中 间气室3b的主直径；第二，两侧的气室3a上部与主通道1联通的是两个单 向阀2，中间气室3b仍安装一个单向阀2;第三，该空气包装装置的二次塑 封线5为左右两侧第一个气室和第二个气室的密封线，使左右两侧的第一气 室成为所包装物体的侧部缓冲抗压的侧压气室。将图2中的半成品的主通道 的一端封闭后，向上折叠，类似于图6，沿二次塑封线5将图2的上部和下 部二次塑封在一起，形成上端敞口的袋状。现场封装使用时，通过主通道1 的进气口 8将空气压入每个气室中，将两个该包装装置套在包装物体的两端， 即可装箱。在一个气室内安装两个单向阀，便于增大气室的直径，这样就相 应增大了该气室所承载的压力。两侧的气室主直径大于中间气室的主直径， 与图9所示的大小气室交替布置的内部结构类似，气室与包装物体的结合面 形成波纹状，类似瓦楞纸结构，根据力学原理，将大大增加包装装置的承载 能力。同时，将二次塑封线5设计在两侧第一气室(即左、右侧压气室)和 第二气室的密封线上，两侧的侧压气室起到了侧面缓冲的作用，使整个包装 物体各个面都收到保护。
图3是本发明的空气包装装置的第二实施例在未经二次塑封前的示意图， 其与第一实施例的不同处在于采用不同形状的预置线，图2采用的圆形的预置线7，图3采用"8"字形预置线17，采取预置线的作用是，形成一个或 多个封闭空间，空气无法注入这个封闭空间，而其四周气室充气后形成较大 的突起气囊，该封闭空间处在四周气室的保护下，不承受外部的撞击。通过 简单的对气室局部热封变形可进一步在特定部位增大气室的直径。此做法适 合一些产品局部对撞击防护要求较高的包装物体。
图4是本发明的空气包装装置的第三实施例在未经二次塑封前的示意图， 其与第一实施例的不同之处在于，两侧气室的主直径更大，安装有三个单向 阀3，增大了两侧气室的主直径，从而增加气室的最大抗压承载能力。
图5和图6是本发明的空气包装装置的第四实施例的示意图；图5是在 未经二次塑封前的示意图，图6是完成二次塑封后的成品的示意图。其与前 面三个实施例的区别在于，紧挨左右两侧的第一气室即左侧压气室65、右侧 压气室66的是连续的两个主直径小的气室67、 68，气室67、 68的中间是多 个与左右侧压气室65、 66主直径相同的气室。与左右侧压气室65、 66紧挨 的小直径气室67、 68的单向阀上分别有一个塑封线69，将所在气室的单向 阀封闭，该气室将无法充气，当整个空气包装装置充气后，其水平方向的长 度略大与所有气室均充气后的长度，以便于适用长度方向有一定变化的包装 装置，如14寸笔记本电脑和15寸笔记本电脑。由于小直径气室的两侧均为 大直径气室，该处不承受撞击产生的压力，该小直径气室没有充气，不影响 包装装置的缓冲保护作用。这样只需要增加一道封闭小气室单向阀的塑封工 序即可生产出两种规格的包装装置，无需开两套模具，既大大节省的生产费 用，又可以根据生产情况随时调整生产线上产品，无需过多的库存。
小直径气室的数量可以根据实际情况安排，被封闭的气室可以根据实际 情况来选择，可以是一个，也可以是多个。
更重要的是，如图7和图8所示，当包装装置的尺寸相同时，二次塑封 线附近的气室采用小直径气室的包装装置所能容纳的包装物体50的体积要 大于采用统一大直径气室的包装装置所能容纳的包装物体50的体积，在主 要部位增加缓冲，但在不需很多保护的部位减少气柱大小可以有效地减少体 积从而降低运费。尽管单个包装装置所能减少的体积有限，但对于大批量，远距离运输，所能节约的运费相当可观。
上述实施例所有的成品空气包装装置，可以根据需要制成上述实施例中 的一端敞口的套袋，两个相同的包装装置同时使用实现缓充保护作用，也可 将一次塑封后的平面袋上下部分向中间部分折叠进行二次塑封形成包状，这 样只需一个包装装置即可实现缓冲保护作用。
利用以上发明设计技术方案，可以生产各类形状的功能性包装材料如避 光、防水、防潮、防磨损、抗摔、抗震的，如密封袋、U型袋等各类产品。 同时，通过利用塑料薄膜的特性可提供其它功能如防静电、导电、抗震缓冲、 抗磨损、耐腐蚀、抗锈、可印刷等。本发明设计区别与以往传统的防止空气 渗漏的方法，无须另外添加外部辅助装置，仅仅依靠经过特殊处理的内外功 能性树脂薄膜，经过一系列简单的局部热封粘结，就可以使空气长时间的存 入在一个密闭的空间里，利用这一原理，可以生产出功能型自粘膜空气阻断 立体包装材料的一系列相关产品和衍生产品。任何通过改变热封的形状，折 叠的方式，热封的规格尺寸，位置或者通过不同的裁剪及不同塑料薄膜特性 的选用来使产品的外形及功能发生改变，只要能够达到本发明目的，皆属于 本发明的范畴。
根据本发明的实施例已对本发明进行了说明性而非限制性的描述，但应 理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范围的情况下，本领域的技术 人员可以做出变更和/或修改。
权利要求
1、一种空气包装装置，由两层热塑薄膜经二次热塑封而形成一个可存放空气的空间，包括多个独立的密封气室和主通道，主通道有一气体进口，每个密封气室通过由两层薄膜构成的一个单向阀与主通道联通，其特征在于，所述的密封气室的主直径大小不同。
2、 根据权利要求1所述的空气包装装置，其特征在于，所述主直径较 大的气室内安装有两个或两个以上的单向阀。
3、 根据权利要求1或2所述的空气包装装置，其特征在于，所述包装 装置的大小气室交替分布。
4、 根据权利要求1或2所述的空气包装装置，其特征在于，所述包装 装置两侧的气室的主直径较小，中间的气室主直径较大。
5、 根据权利要求4所述的空气包装装置，其特征在于，两侧的一个或 多个主直径较小的气室的单向阀上采用热塑封封闭，关闭该气室的进气通 道。
6、 根据权利要求1、 2或5任一权利要求所述的空气包装装置，其特 征在于，所述包装装置为一端开口的矩形袋或包状。
7、 根据权利要求3所述的空气包装装置，其特征在于，所述包装装置 为一端开口的矩形袋或包状。
8、 根据权利要求4所述的空气包装装置，'其特征在于，所述包装装置 为一端开口的矩形袋或包状。
9、 根据权利要求1所述的空气包装装置，其特征在于，所述包装装置 具有侧压气室。
10、 根据权利要求9所述的空气包装装置，其特征在于，所述主直径较 大的气室内安装有两个或两个以上的单向阀。
全文摘要
一种空气包装装置，由两层热塑薄膜经二次热塑而形成一个可存放空气的空间，包括多个独立的密封气室和主通道，主通道有一气体进口，每个密封气室通过由两层薄膜构成的单向阀与主通道联通，其特征在于，所述的密封气室的主直径大小不同。通过在用户使用现场直接成型的方法能够大大减低运输空间及成本从而解决包装材料长距离运输成本过高的问题。在主要部位增加缓冲，但在不需很多保护的部位减少气柱大小可以有效地减少体积从而降低运费。
文档编号B65D81/03GK101549775SQ20081003538
公开日2009年10月7日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者张嘉盈, 张耀鹏 申请人:上海尼禄国际贸易有限公司