专利名称：具有加固部件的袋子的制作方法
具有加固部件的袋子相关申请的交叉引用本申请要求于2008年8月22日提交的美国临时申请No. 61/091，143的优先权， 该申请在此全文引入作为参考。
发明内容
在热塑性袋子的许多应用中，通常使用热塑性袋子作为垃圾容器或垃圾桶中的衬里。应用这种衬里的垃圾容器在从小型家庭厨房垃圾桶到公共场所和饭店中的大型多加仑圆桶的许多场合使用。用作这种垃圾容器的衬里的袋子典型地由廉价的柔软热塑性材料制成。当容器装满时，可以将装有垃圾的热塑性衬里取出进行进一步处置并更换新衬里。人们希望尽可能降低制造一次性热塑性袋子的成本。因此，这种袋子典型地在高速制造环境中大批量生产。通过降低制造袋子所用热塑性材料的数量或质量可以实现其它成本节约。然而，本领域技术人员可以认识到，降低形成袋子的热塑性材料的数量或质量限制了袋子强度并且使袋子易于撕破或破裂。因此，需要以降低材料成本、同时保持强度和便于高速制造的方式设计的热塑性袋子。热塑性袋子可以用作垃圾容器衬里，其包括加固部件以防止破裂或刺破。在实施例中，袋子可以包括由热塑性材料制成的相对的第一和第二侧壁，所述侧壁沿着底部边缘彼此叠置和连接以提供用于接收废物的内部容积。侧壁沿着与底部边缘相对的顶部边缘保持不连接的状态，从而提供用于进出内部容积的开口。加固部件可以是靠近底部边缘并附接到其上的加固材料带。加固带提供附加层，从而使袋子在易于破裂或损坏的区域加固。加固带可以由与第一和第二侧壁相比更薄的材料、厚度相同的材料或者更厚的材料制成。加固带可以由与第一和第二侧壁相比强度更小的材料、强度相同的材料或者强度更高的材料制成。在各种实施例中，加固带可以插入袋子内部并且附接在底部边缘附近，或者加固带可以在靠近底部边缘的外部附近折叠。本发明可以提供一种用于高速制造具有加固带的袋子的方法。制造方法使用预先经过各种处理设备的连续的热塑性材料幅材和/或带，所述处理设备将幅材和/或带加工成多个单一的成品袋子。因为袋子由经过处理设备加工的连续幅材制成，从而实现高速制造环境，最终降低了每个袋子的增加的成本。本发明可以提供一种包括相对的第一和第二侧壁的热塑性袋子，所述侧壁沿着闭合的底部边缘和密封的侧部边缘彼此叠置和连接以提供内部容积。侧壁沿着与底部边缘相对的顶部边缘保持不连接的状态，从而提供进出内部容积的开口。为了提供加固部件，第一和第二侧壁的厚度在靠近闭合底部边缘处比靠近敞口顶部边缘处的侧壁厚度更厚。在各种实施例中，第一和第二侧壁可以由相同的热塑性材料幅材制成，或者可以由连接在一起的两个单独的热塑性材料幅材制成。
图1是包括加固带的热塑性袋子的透视图，所述加固带在靠近袋子底部边缘处插入袋子中。图2是沿图1中的线2-2截取的剖视图，显示了插入袋子中的加固带。图3A-3D是图2中由圆3-3表示区域的剖视图，显示了具有加固带的热塑性袋子的实施例。图4是包括加固带的热塑性袋子的另一实施例的透视图，所述加固带在袋子的底部边缘附近折叠。图5是沿图4中的线5-5截取的剖视图，显示了在袋子的底部边缘附近折叠的加固带。图6是图1中由圆6-6所示区域的透视图，显示了一种适用于袋子、并具有可拉伸或可变形特征的热塑性材料，所述材料处于未拉伸状态。图7是与图6类似的透视图，显示了处于半拉伸状态的热塑性材料。图8是用于制造具有加固带的袋子的热塑性袋子加工环境的示意图，其中，加固带在折叠幅材之前附接到幅材上。图9是袋子加工环境的另一实施例的示意图，其中，折叠的加固带插入折叠幅材中。图10是图9所示袋子加工环境的顶部平面图，显示了折叠的加固带插入折叠幅材中。图11是袋子加工环境的另一实施例的示意图，其中，加固带在折叠幅材上方折叠。图12是图11所示环境的前部平面图，示意性地显示了利用加固带加固幅材的第
一加工步骤。图13是图11所示环境的前部平面图，示意性地显示了利用加固带加固幅材的第
二加工步骤。图14是图11所示环境的前部平面图，示意性地显示了利用加固带加固幅材的第
三加工步骤。图15是袋子加工步骤的另一实施例的示意图，其中，袋子由分别具有加固部的第一和第二幅材制成。图16是沿图15中的线16-16截取的剖视图，显示了所加工袋子的组成。图17是袋子加工环境的另一实施例的顶部平面图，其中，折叠幅材部分地分离并且加固带插入分离幅材中。图18是沿图17中的线18-18截取的剖视图，显示了袋子加工环境中的分离幅材和加固带的结构。图19是沿图17中的线19-19截取的剖视图。图20是袋子加工环境的另一实施例的顶部平面图，其中，折叠幅材由V形板部分地分离并且加固带插入分离幅材中。图21是沿图20中的线21-21截取的剖视图，显示了袋子加工环境中的分离幅材和加固带的结构。图22是沿图20中的线22-22截取的剖视图。图23是具有多个制造步骤或阶段的袋子加工环境的示意图，包括将加固带附接
5到幅材上以提供加固热塑复合材料袋子的步骤。图M是具有加固带的热塑性袋子的实施例的前部立视图，其中，袋子的一部分已经设置有图6和7所示的可在拉力作用下变形的网状结构。图25是显示了用相同材料制造热塑性幅材和加固带的加工环境的示意图。图沈是与图2类似的剖视图，显示了具有由单个挤出幅材制造的加固底部边缘的热塑性袋子。图27是与图2类似的剖视图，显示了具有由连接在一起的第一和第二挤出幅材制造的加固底部边缘的热塑性袋子。
具体实施例方式参考图1，显示了柔性袋子100的实施例。尽管柔性袋子通常能够容纳各种不同的内容物，但是图1所示的具体袋子100可以用作垃圾桶或类似的垃圾容器的衬里。袋子100 可以由第一侧壁102和相对的第二侧壁104制成，所述第二侧壁覆盖第一侧壁以提供位于两者之间的内部容积106。第一和第二侧壁102、104可以沿着第一侧部边缘110、平行或非平行的第二侧部边缘112以及在第一和第二侧部边缘之间延伸的封闭底部边缘114连接。 侧壁102、104可以沿着第一和第二侧部边缘110、112以及底部边缘114通过任何适当的工艺例如热密封连接。为了进入内部容积106以例如放入废物或垃圾，第一和第二侧壁102、104的顶部边缘120、122保持彼此并不连接，以限定与封闭底部边缘114相对定位的开口 124。当放入垃圾容器中时，第一和第二侧壁102、104的顶部边缘120、122可以折叠到垃圾容器的边缘上。第一和第二侧壁102、104可以由形成或拉成光滑、薄壁幅材或片材的柔性或顺应性热塑性材料制成。适当的热塑性材料的实例可以包括聚乙烯(例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯)，聚丙烯，乙烯-乙酸乙烯共聚物，尼龙，聚酯，乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯丙烯酸甲酯，或其它材料，并且可以由这些材料的组合形成，并且可以形成为单层或多层。当用作垃圾桶衬里时，热塑性材料可以是不透明的，但是在其它应用中，可以是透明、半透明或带颜色的。此外，用于侧壁的材料可以是不透气材料。为了加固袋子100以减少破裂或刺破，袋子可以包括形式为加固带130的加固部件，其紧邻袋子底部边缘114并附接到袋子底部边缘114上。在所示实施例中，加固带130 可以插入第一和第二侧壁102、104之间的内部容积106中。加固带130可以在第一和第二侧部边缘110、112之间延伸，以与底部边缘114共同延伸。参考图2，加固带130在袋子 100的因为重力将内容物重量压在底部边缘114上而易于发生破损的区域上提供了附加材料层。该区域易于破损，这是因为，当更换垃圾容器中的衬里时，使用者会在开口 IM周围抓住袋子100并且沿着地板或地面拖动袋子，从而导致底部边缘114磨损。加固带130可以由各种适当的热塑性材料制成，例如包括如高分子量高密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯的聚乙烯，聚丙烯，乙烯-乙酸乙烯共聚物，尼龙，聚酯，乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯丙烯酸甲酯或其它材料，并且可由其组合形成并且形成单层或多层。在各种实施例中，加固带的材料可以具有比袋子侧壁102、104的材料更高的强度和耐磨性。用强度更高和/或更坚韧的材料制造加固带有助于防止袋子破裂和/或刺破。加固带130可以形成为单个、细长的矩形材料带，其可以附接到底部边缘上。参考图2，矩形加固带130可以沿其长度对半折叠，从而形成第一半部132和第二半部134。折叠的加固带130可以插入内部容积106中，并且第一半部和第二半部132、134可以附接到相应的第一和第二侧壁102、104上。可以通过各种合适的方法将加固带附接到侧壁上，包括将材料热封在一起或者使用粘合剂。参考图3A，侧壁可以具有厚度150。厚度150可以具有大约0. 0005英寸(0. 0013 厘米)到大约0. 0014英寸(0. 0036厘米)的第一范围，大约0. 0006英寸(0. 0015厘米) 到大约0. 001英寸(0. 0025厘米)的第二范围和大约0. 0007英寸(0. 0018厘米)到大约 0. 00085英寸(0. 0021厘米)的第三范围。在一个实施例中，厚度150可以为大约0. 0008英寸(0. 0020厘米)。带130可以具有厚度152。厚度152可以具有大约0. 0001英寸(0. 00025 厘米)到大约0.0006英寸(0.0015厘米)的第一范围，大约0. 00025(0. 00064厘米)到大约0. 0005英寸(0. 0013厘米)的第二范围和大约0. 00035英寸(0. 00089厘米)到大约 0.00045英寸(0.0011厘米)的第三范围。在一个实施例中，厚度152可以为0.0004英寸 (0. 001 厘米)。参考图!3B-3D，为了方便加固带130附接到袋子侧壁上，在不同的实施例中，加固带和/或侧壁可以制造为多层结构。参考图3B，带130可以包括第一层156、第二层157和第三层158。第一层156和第三层158可以包括聚乙烯(例如，低密度聚乙烯或极低密度聚乙烯)，乙烯-乙酸乙烯共聚物和乙烯丙烯酸甲酯，或者其它材料。第二层157可以包括聚乙烯，例如，高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高分子量高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或者其他材料。侧壁102、104可以包括第一层160、第二层161和第三层162。第一层160和第三层162可以包括聚乙烯(例如，低密度聚乙烯或极低密度聚乙烯)，乙烯-乙酸乙烯共聚物和乙烯丙烯酸甲酯，或者其它材料。第二层161可以包括聚乙烯，例如，高密度聚乙烯、 线性低密度聚乙烯、高分子量高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或者其他材料。带130的第一层 156可以与侧壁的第一层160直接接触。如果带的第一层156与侧壁的第一层160相同或相容，则第一层156可以与第一层160更好地结合。多层侧壁130的厚度164可以与如上所述的单层侧壁102的厚度150相同。多层带130的厚度166可以与如上所述的单层插入件130的厚度152相同。第一和第三层160、 162的厚度可以是侧壁的厚度164的重量百分比。第一和第三层160、162的总重量百分比可以具有大约到大约99%的第一范围，大约15%到大约75%的第二范围和大约30% 到大约50%的第三范围。在一个实施例中，第一和第三层160、162的总重量百分比可以为大约40%，使得第一层160为大约20%，第二层161为大约60%，第三层162为大约20%。 在其它实施例中，第一层和第三层可以具有不同的厚度重量百分比，例如，第一层为30%， 第三层为10%。第一和第三层156、158的厚度可以是带厚度166的重量百分比。第一和第三层156、158的总重量百分比可以具有大约到大约99%的第一范围，大约15%到大约75%的第二范围和大约30%到大约50%的第三范围。在一个实施例中，层156、158的总重量百分比可以为大约40%，使得第一层156为大约20%，第二层157为大约60%，第三层158为大约20%。在其它实施例中，第一层和第三层可以具有不同的厚度重量百分比，例如，第一层为30%，第三层为10%。参考图3C，单层侧壁可以与多层带结合。参考图3D，多层侧壁可以与单层带结合。在其它实施例中，侧壁和/或带可以具有两个、四个、五个、六个或更多层。再次参考图2，加固带130的第一半部132可以沿着第一侧壁102、与第一侧壁邻接地从封闭底部边缘114朝向袋子100的开口 IM仅仅延伸部分的距离。袋子100可以具有在封闭底部边缘114和开口 IM之间测得的高度138。第一半部132可以具有从封闭底部边缘114朝向开口 IM测得的高度139。高度138可以具有大约20英寸(50. 8厘米)到大约48英寸(121. 9厘米)的第一范围，大约23英寸(58. 4厘米)到大约33英寸(83.8 厘米)的第二范围和大约沈英寸(66厘米)到大约观英寸(71. 1厘米)的第三范围。在一个实施例中，高度138可以为27. 375英寸(69. 5厘米)。高度139可以具有大约1英寸 (2. M厘米)到大约10英寸4厘米)的第一范围，大约3英寸(7. 6厘米)到大约8英寸3厘米)的第二范围和大约4英寸(10. 2厘米)到大约6英寸(15. 2厘米)的第三范围。在一个实施例中，高度139可以为5英寸(12.7厘米)。如图所示，第二半部134可以沿着第二侧壁104延伸类似的距离。应当认识到，因为加固带只在一部分侧壁上延伸，加固带包括远少于侧壁的材料。因此，通过在希望区域中使用加固带节省了加固带的材料。另外，这在加固带由更高强度、更昂贵材料制成时，通过将最少数量的此类材料集中于最佳应用位置而变得有利。现在参考图4和5，显示了包括加固带230的热塑性袋子200的另一实施例。袋子200可以包括第一侧壁202，第一侧壁202覆盖并连接到第二侧壁204上以提供内部容积 206。第一和第二侧壁202、204可以沿着第一侧部边缘210、隔开的第二侧部边缘212以及在第一和第二侧部边缘之间延伸的封闭底部边缘214连接。为了进入内部容积206，相应的第一和第二侧壁的顶部边缘220、222保持不连接的状态以提供开口 224。为了加固底部边缘214以免破裂和刺破，加固带230可以附接到袋子200上。在所示实施例中，加固带230可以附接到袋子200的外部，并且可以沿着底部边缘214从第一侧部边缘210延伸到第二侧部边缘212。加固带230可以制造为细长矩形带，其可以在底部边缘214附近沿其长度对半折叠，使得第一半部232可以邻近第一侧壁202的外表面延伸， 第二半部234可以邻近第二侧壁204的外表面延伸。因此，在本实施例中，加固带可以位于袋子外面，与加固带位于袋子内部的图1和2所示实施例相反。加固带230提供沿着底部边缘214的附加材料层。另外，第一半部232和第二半部234可以只朝向顶部开口 2 延伸至半路，使得附加材料主要放在易于破损的区域内。加固带可以具有如上所述的尺寸范围。在不同的实施例中，加固带230可以由与这里所述的侧壁202、204的材料相比具有更高强度和磨损特性的材料制成。另外，加固带可以制造为这里所述的单层或多层。除了加固带之外，袋子可以包括有助于其作为垃圾容器衬里的其它特征。例如，再次参考图1和2，为了在例如丢弃垃圾容器衬里时封闭袋子100的开口 124，袋子可以安装有抽拉条带140。为了容纳抽拉条带140，参考图2，第一侧壁102的第一顶部边缘120可以向内部容积106折叠并附接到侧壁内表面上以形成第一褶边142。类似地，第二侧壁104的第二顶部边缘122可以向内部容积类似地折叠并附接到第二侧壁上以形成第二褶边144。 可以固定附接在第一和第二侧部边缘110、112处的抽拉条带140沿着第一和第二顶部边缘 120,122松弛地穿过第一和第二褶边142、144。为了能够接触到抽拉条带140，可以穿过相应的第一和第二顶部边缘120、122设置第一和第二凹口 146、148。拉动抽拉条带140穿过凹口 146、148将收紧顶部边缘120、122，从而封闭开口 124。根据情况，抽拉条带封闭件可以与这里所述的任一实施例一起使用。再次参考图4和5所示实施例，可以使用例如系紧片(tie flap)的其它封闭机构封闭袋子的开口 224。系紧片260、262可以是相应侧壁202、204的顶部边缘220、222的延伸部，其可以在袋子200从纸篓取出并丢弃时系在一起。根据情况，系紧片封闭件可以与这里所述的任一实施例一起使用。除了系紧片和抽拉条带之外，其他适当的封闭机构可以包括扣式扭线环(twist ties)和机械夹子。此外，为了将袋子固定到垃圾桶上，围绕可折叠的袋子开口可以附接弹性带，从而围绕垃圾桶的边缘收紧。在袋子用于除垃圾桶衬里之外的应用的那些实施例中，其它适当的封闭机构可以包括互锁紧固带、低粘性或可剥离粘合剂， 或者各种上端翻折(flod-top)结构。在其它实施例中，袋子的热塑性侧壁可以构造为伸展或变形以适应笨重或大型物体和/或进一步提供防刺破或破裂性。例如，再次参考图1，构成侧壁102、104的热塑性片材可以形成有允许侧壁伸展或变形的多个图案。美国专利No. 6，139，185 ；美国公开No. 2004/0134923 ；美国专利No. 6，394，651、美国专利No. 6，394，652 ；美国专利 No. 6，150，647 ；美国专利No. 6，513，975 ；或者美国专利No. 6，695，476公开了这种图案和类似特征的实例，上述文献在此全文引入作为参考。参考图6和7，每个图案170可以形成"可在拉力作用下变形的网状结构 (strainable network)“，其可以包括多个第一区域172和多个第二区域174。第二区域 174可以在侧壁材料中形成为肋状元件，使得第一区域和第二区域在图6所示未张紧状态下聚集或收缩在一起。当施加如图7中的箭头176所示的拉力时，第二区域174能够伸直或几何变形，使得第一和第二区域172、174可以变成大体上彼此共面。应当认识到，这样会使图案伸展或伸长，从而增加侧壁总面积。除了适应大型物体之外，这种可在拉力作用下变形的网状结构在物体被突然扔入或落入袋子中时提供减震。可以通过多种不同的方式制造具有加固部件的袋子。为了使袋子的增加的成本最少，可以在高速自动工艺中进行制造。例如，参考图8，显示了用于高速自动制造袋子的实施例的示意图，其中，加固带设置在袋子内部；即，设置在内部容积中。在所示实施例中，制造可以从第一步骤300开始，即，将热塑性片材的幅材302从卷轴304上退绕并且使幅材沿着机器方向306进给。退绕的幅材302可以具有矩形轮廓，所述轮廓包括在第一边缘310和相对的第二边缘312之间测量的、与机器方向306垂直的宽度308。在其它制造环境中，幅材302可以首先以其它形式提供，或者甚至由热塑性生产工艺直接挤出。在随后的附接步骤320中，用于形成加固带的热塑性材料连续带322可以朝向幅材302进给并且可以重新定向成与所述幅材沿机器方向306的进给平行和同步地送进。热塑性带322可以首先从卷轴提供，如所述幅材那样，或者可以直接挤出。在重新定向期间， 带322可以通过辊3M定位在幅材302的第一和第二边缘310、312之间的大约一半宽度处。为了便于带322附接到幅材302上，辊3M可以被加热。加热热塑性材料带322 可以将带材料转变为使其更易于结合热塑性材料幅材302的相或物理状态。除了使用加热辊3M之外，可以将热空气引导至幅材和/或带上。另外，在带322仅在附接到幅材上之前挤出的一些实施例中，带材料可以保持足够高的温度以容易地结合到幅材上。在随后的折叠步骤330中，幅材302可以关于其宽度308与机器方向306 —致地
9折叠，从而提供相邻的第一和第二折叠半部332、334。折叠步骤330可以使第二边缘312与第一边缘310相邻地移动，使得两个边缘对应于成品袋子的敞开顶部边缘。幅材302的一半宽度部分(具有附接于其上的带32 相当于成品袋子的加固底部边缘部分，所述袋子可以沿与机器方向306平行的方向移动。另外，幅材302的叠置半部332、334相当于成品袋子的第一和第二侧壁。可以加入附加的加工步骤来制造成品袋子。例如，在边缘处理步骤340中，通过热封装置344可以沿与机器方向306垂直的折叠幅材302的宽度形成热密封部342。在穿孔步骤350中，热密封部342可以通过例如穿孔刀352进行穿孔。折叠、密封和穿孔的幅材随后可以卷绕成卷轴360以用于分配。应当认识到，成品袋子362可以退绕并且与卷轴360 分开以用作垃圾容器衬里。在另一实施例中，幅材可以在穿孔步骤之前折叠一或多次。在另一实施例中，幅材302可以在侧部密封342之后切成单个袋子。幅材可以在切割步骤之前折叠一或多次。各个袋子可以是交错的，并且可以卷绕在卷轴上。参考图9和10，显示了用于制造具有内部加固带的袋子的自动制造工艺的另一实施例。在所示工艺中，热塑性幅材400可以折叠成在公共底部边缘414处连接的相邻的第一和第二半部402、404。该工艺使折叠幅材400沿机器方向406朝向扩展附接组件420进给，使得底部边缘414可以与机器方向平行。扩展组件420可以包括悬置式刚性扩展杆422， 其可以紧邻底部边缘414在第一和第二幅材半部402、404之间延伸，从而将所述半部分开。 在扩展组件420之前，连续的热塑性材料带430可以在第一和第二幅材半部402、404之间与机器方向406垂直地引导。带430可以沿长度方向折叠以提供第一带半部432和相应的第二带半部434。折叠的带430可以通过适当布置的辊4M或类似装置重新定向到邻近与机器方向平行延伸的底部边缘414的方位上。扩展杆422还可以将折叠带430的第一和第二带半部432、434彼此分开并且邻近幅材400的相应的第一和第二幅材半部402、404。为了将折叠带的第一和第二带半部432、434附接到幅材的第一和第二幅材半部 402,404上，可以沿机器方向406在扩展杆422的后面布置两个相对辊440。辊440可以被加热，并且/或者热空气444可以被施加到幅材和/或带上。辊440可以定位成靠近幅材 400的底部边缘414。竖直布置的分离板442可以位于辊440之间。分离板442可以靠近公共底部边缘414悬置在折叠幅材400的第一和第二幅材半部402、404之间。分离板442 可以在宽度上窄于扩展杆422。因此，当幅材400沿着机器方向406通过扩展杆422时，第一和第二幅材半部402、404朝向彼此移动，但是仍然由分离板442隔开。在这个阶段，应当认识到，第一幅材半部402和相邻的第一带半部432都在加热辊 440和分离板442之间被引导，同时第二幅材半部404和相邻的第二带半部434在相对的辊 440和分离板442之间被引导。辊440可以被加热，并且/或者热空气444可以被施加到幅材和/或带上。第一幅材半部402和第一带半部432可以熔接在一起，同时第二幅材半部 404和第二带半部434可以熔接在一起。因为分离板442、相连的第一幅材半部和带半部以及相连的第二幅材半部和带半部可以保持分离并且通过公共底部边缘414连接。幅材400 可以沿着机器方向406被继续引导至其他加工步骤以提供成品袋子。参考图11，示意性地显示了用于将外部加固带530施加到塑料袋的底部边缘514 附近的制造工艺的另一实施例。根据图11所示工艺，连续幅材500可以折叠成沿着公共底部边缘514连接的第一和第二幅材半部502、504。一开始，该工艺可以沿机器方向506引导折叠幅材500。底部边缘514可以与机器方向506平行。未折叠的加固材料带530可以定向成沿着机器方向506、靠近底部边缘、与折叠幅材500平行地移动。可以通过重新定向构件 520，例如辊、牵引夹辊(pull-nips)或者适当布置的固定杆状构件完成加固带的定向。如图12所示，未折叠的加固带530可以与第二幅材半部504平行且相邻地移动。加固带530 的一部分可以延伸超过底部边缘514。加固带530可以沿机器方向506对折成第一和第二带半部532、534，使得先前延伸超过底部边缘514的带部分可以折叠到底部边缘上。可以通过另一重新定向构件522，例如辊、牵引夹辊或刚性杆完成加固带530的折叠。参考图13，幅材500的靠近底部边缘514 的部分可以位于外部折叠的加固带530之间，使得第一幅材半部502邻近第一带半部532， 第二幅材半部504邻近第二带半部534。为了将加固带530附接到幅材500上，带和幅材可以沿着机器方向506在一对相对的辊540之间被引导。辊540可以被加热，并且/或者热空气544可以被施加到幅材和 /或带上。如图14所示，辊540可以布置成靠近幅材500的底部边缘514，以将第一和第二带半部532、534朝向相应的第一和第二幅材半部502、504压紧。第一和第二带半部532、 534可以熔接到相应的第一和第二幅材半部502、504上。为了避免幅材半部502、504熔接在一起，分离板542可以悬置在幅材半部和辊540之间。随后，具有从外部附接到底部边缘 514上的加固带530的幅材500可以沿着机器方向506移动以进行其它加工。参考图15，显示了用于由多个分离的幅材材料制造具有加固部件的热塑性袋子的制造工艺的另一实施例。根据该工艺，第一热塑性幅材602可以从幅材或片材卷轴600上退绕并且沿着机器方向606被引导。幅材602可以具有限定在与机器方向606垂直的第一和第二边缘604、605之间的宽度608。为了提供加固部件的一部分，在宽度上窄于第一幅材的热塑性加固材料带610可以朝向第一幅材被引导并且重新定向为与第二边缘605相邻地沿与第二边缘605平行的机器方向606移动。第一带610可以通过例如一对辊612附接到第一幅材602上，所述辊可以被加热，并且/或者热空气可以被施加到幅材和/或带上。在所示实施例中，辊612可以布置成同时完成重新定向、以及带与幅材的附接。第二热塑性材料幅材622可以从第二材料卷轴620上退绕并且朝向第一幅材602 引导。第二幅材可以具有限定在第一和第二边缘624、625之间的宽度628。为了提供加固部件的另一部分，第二带630可以朝向第二幅材622被引导并且重新定向为与第二边缘625 平行且相邻地移动。带630的重新定向可以通过适当布置的一对辊632完成。带630可以通过例如所述一对辊632附接到第二幅材622上，所述辊可以被加热，并且/或者热空气 634可以被施加到幅材和/或带上。具有附接于其上的第二带630的第二幅材622可以通过一对辊640重新定向成沿机器方向606与第一幅材602平行且相邻地移动。第一和第二幅材602、622可以定向成使第一和第二带610、630可以面向彼此。为了将幅材602、622附接到一起，幅材可以在一对辊642之间被引导，所述辊可以布置成靠近相应幅材的第二边缘605、625。辊642可以被加热，并且/或者热空气644可以被施加到幅材602和/或幅材622上。幅材的第二边缘 605,625和第一和第二带610、630的相应部分可以沿着第二边缘605、625熔接在一起。参考图16，第一和第二幅材602、622可以沿着第二边缘605、625连接，并且幅材的其余部分为可分离的。
相连的幅材602、622可以沿着机器方向606进给以进一步加工，从而制造出成品袋子。例如，幅材602、622可以通过由热封装置652沿幅材宽度608、6观形成的断续式热密封部650连接在一起。幅材可以通过打孔装置肪4沿着热密封部650穿孔。成品袋子660 可以沿着穿孔655分开。在另一实施例中，幅材可以在侧部密封之后切割成单个袋子，并且袋子可以交错并卷绕在卷轴上，如这里所描述的那样。如这里所描述的那样，幅材可以在穿孔步骤或切割步骤之前折叠一或多次。成品袋子660可以包括限定了内部容积666的相对的第一和第二侧壁662、664。应当认识到，相对的第一和第二侧壁662、664是第一和第二幅材602、622的最终产品。同样地，成品袋子660的底部边缘668可以通过第一和第二带 610,630的最终产品进行加固。在另一实施例中，图15所示工艺和图15所示袋子可以改变，使得第一和第二带 610,630可以位于第一和第二幅材602、622和侧壁662、664的外面。现在参考图17-19，显示了自动制造环境中的步骤或阶段的另一实施例，其中，加固带可以布置成紧挨着将要加工成成品袋子的柔软热塑性幅材或片材，并可以附接于其上。幅材700(其可以折叠成彼此相邻地放置的第一和第二幅材半部702、704)可以沿着机器方向706朝向扩展框架720定位和引导。扩展框架720 (其可以由附接在一起的各种塑料或金属杆和板制成)可以布置在折叠幅材700之间，从而使沿着机器方向706进给的折叠幅材半部702、704部分分离。扩展框架720可以包括底板722。当第一和第二幅材半部 702、704由扩展框架720分开时，连接幅材半部并对应于成品袋子的底部边缘的折痕714可以朝向板722移动并沿着板722相邻地移动。如图18所示，底板722可以使幅材半部702、 704的一部分形成附接部723。附接部723因其经过底板722而相对扁平。参考图17-19，加固材料带730可以向扩展框架720的上游端引导，其中，所述带可以靠近幅材半部702、704的附接部723定位。带730还可以向下朝向框架720的底板722 引导，在此，所述带可以与折痕714和附接部723对准，并且所述带可以重新定向成与机器方向706、折痕714和附接部723平行地移动。因此，在图18和19所示实施例中，带730可以位于附接部723和扩展框架720的底板722之间。为了附接加固带730和幅材700，扩展框架720可以包括辊724。辊7M可以由底板722支撑并且沿机器方向706穿过底板722布置其下游，在这里，带从一开始被引导在分离的幅材半部702、704之间。辊7M可以被加热。第二辊7 可以位于框架720下面并且与第一辊7M相对。辊7 可以被加热。相对的辊724、7沈可以垂直于机器方向706布置。 热空气727可以被施加到带730和/或幅材700上。因此，当辊724、7沈被加热，和/或致动热空气时，幅材材料700和加固带730可以结合或热封在一起。在其它实施例中，可以不使用辊724，辊7 可以通过加固带730和幅材700压在板722上以将带附接到幅材上。在另一实施例中，可以不使用热空气727，并且辊可以被加热。在另一实施例中，可以使用热空气并且辊可以不加热。在其它实施例中，用于将幅材700附接到带730上的工艺设备可以沿机器方向位于折叠框架720的下游。参考图20-图22、显示了在高速制造环境下用于将柔软热塑性幅材800和热塑性加固材料带830放置在一起的步骤或阶段的另一实施例。最初提供的幅材800可以沿长度方向折叠成相邻的第一和第二幅材半部802、804，其可以沿着机器方向806被引导移动。为了使相邻的幅材半部802、804分离，由例如金属或塑料的材料制成的V形板820可以布置在第一和第二幅材半部之间，其中，V形板的倾斜顶点部821逆着机器方向806。 V形板820可以由任何适当的材料例如金属或塑料制成，并且可以包括倾斜的第一和第二支腿822、824，其可以由横向于“V”形布置的支撑杆拟6加固。当幅材800沿机器方向806 被引导时，V形板820可以使相邻的第一和第二幅材半部802、804部分地分离。另外，当发生幅材半部分离时，连接幅材半部并且相当于成品袋子的底部边缘的底部折痕814可以朝向V形板820的底部移动并沿着其相邻地延伸。如图21所示，V形板820可以使幅材半部 802,804的一部分形成附接部823。附接部823由于其穿过V形板820而较为扁平。同样，在幅材半部分离之后，加固材料带830可以被导向V形板820并且在倾斜支腿822、拟4之间向下引导至靠近幅材800的折痕814和附接部823的位置。带830可以通过例如杆或辊拟8重新定向成与机器方向806平行、并且与折痕814和附接部823平行且相邻地延伸。带830可以在V形板的延伸部内或下游实际附接到幅材800上。带830可以使用如这里所述的加热辊和/或热空气附接到幅材800上。在经过V形板820之后，第一和第二幅材半部802、804可以围绕折痕814彼此相邻地折叠。除了将加固带定位和/或附接到热塑性幅材上的步骤或阶段之外，制造环境可以包括用于制造成品袋子的任意数量的附加加工步骤或阶段。参考图23，示意性地显示了多个附加的加工步骤，例如(1)幅材退绕900 ；⑵附接抽拉条带910 ； (3)形成图案920以提供参考图5和6所述的可在拉力作用下变形的网状结构；和(4)侧部密封、穿孔或切割930。 带定位和/或附接步骤940可以根据情况在任何前述加工步骤之间、或者根据情况在其它加工步骤之间完成，或者可以根据情况分散在不同的加工步骤中，例如，带定位可以在抽拉条带步骤之前进行，带附接可以在抽拉条带步骤之后进行。参考图24，显示了热塑性袋子1000，其中，定位和附接加固带的步骤可以在形成可在拉力作用下变形的网状结构的步骤之前进行。在本实施例中，加固带1030可以沿着袋子1000的封闭底部边缘1014设置，并且可以在第一和第二边缘1010、1012之间延伸。袋子 1000的敞开顶部边缘1016(与封闭底部边缘1014相对地定位)可以安装有通过凹口 1042 能够够取的抽拉束带1040，用于收紧闭合敞开的顶部边缘。在已经附接加固带1030和抽拉条带1040之后，袋子可以进行成形步骤，其中，可以在相对的第一和第二侧壁1002、1004上形成图案1070。为了防止与抽拉束带和封闭底部边缘干涉，并且为了获得利用旋转辊的自由边缘夹紧袋子并引导其穿过工艺设备的可能性，图案1070可以与敞开的顶部边缘1016和封闭的底部边缘1014隔开。因此，不形成袋子的这些部分，并且这些位置的材料将不会固定到彼此上。例如，图案1070的最上部区域可以与顶部边缘1016偏移一距离1072。距离1072可以具有大约1. 5英寸(3. 8厘米)到大约4英寸(10. 2厘米)的第一范围，大约2英寸(5.1厘米)到大约3. 25英寸(8. 3厘米) 的第二范围和大约2. 5英寸(6. 4厘米)到大约3英寸(7. 6厘米)的第三范围。在一个实施例中，距离1072可以为2. 75英寸(7厘米)。图案的最下部区域与封闭底部边缘可以偏移一距离1074。距离1074可以具有大约0.5英寸(1. 3厘米)到大约4英寸(10. 2厘米) 的第一范围，大约1英寸(2. M厘米)到大约3英寸(7. 6厘米)的第二范围和大约1.5英寸(3.8厘米)到大约2.5英寸(6.4厘米)的第三范围。在一个实施例中，距离1074可以为1.75英寸0.4厘米)。袋子可以具有在顶部边缘和底部边缘1016、1014之间测得的高度1076。高度1076可以具有大约18英寸7厘米)到大约48英寸(121. 9厘米)的
13第一范围，大约22英寸(55. 9厘米)到大约38英寸(96. 5厘米)的第二范围和大约M英寸(61厘米)到大约观英寸(71. 1厘米)的第三范围。在一个实施例中，高度1076可以为25. 13英寸(63. 8厘米)。图案1070可以具有高度1078。高度1078可以具有大约9. 8 英寸9厘米)到大约45. 8英寸(116. 3厘米)的第一范围，大约13. 4英寸(34厘米) 到大约31. 4英寸(79. 8厘米)的第二范围和大约17英寸2厘米)到大约24. 2英寸 (61. 5厘米)的第三范围。在一个实施例中，高度1078可以为20. 6英寸(52. 3厘米)。附接到袋子1000上的加固带1030可以具有高度1080，使得加固带从底部边缘 1014朝向顶部边缘1016延伸。高度1080可以具有大约1英寸(2. M厘米)到大约10英寸4厘米)的第一范围，大约2英寸(5.1厘米)到大约8英寸3厘米)的第二范围和大约4英寸(10. 2厘米)到大约6英寸(15. 2厘米)的第三范围。在一个实施例中， 高度1080可以为5英寸(12. 7厘米)。对于图案1070的最下部区域与底部边缘1014偏移的袋子而言，图案和加固带1030部分地叠置一距离1082。距离1082可以具有大约0英寸(0厘米)到大约9. 5英寸13厘米)的第一范围，大约1英寸(2. M厘米)到大约 7英寸(17. 78厘米)的第二范围和大约1. 5英寸(3. 8厘米)到大约3. 5英寸(8. 9厘米) 的第三范围。在一个实施例中，距离1082可以为3. 25英寸(8.3厘米)。图案与加固带部分叠置可以提供视觉上好看的外观，其中，加固带在视觉上与侧壁融合为一体。参考图25，显示了由相同的热塑性材料片材制造侧壁幅材和加固带的成本有效的方式。由柔软热塑性材料制成的最初连续片材1100可以沿着机器方向1102进行引导。片材1100可以具有初始宽度1108，该宽度在第一侧部边缘1104和第二侧部边缘1106之间垂直于机器方向1102测得。宽度1108可以具有大约19英寸08.3厘米)到大约58英寸 (147. 3厘米)的第一范围，大约M英寸(61厘米)到大约46英寸(116. 8厘米)的第二范围和大约观英寸(71. 1厘米)到大约34英寸(86. 4厘米)的第三范围。在一个实施例中，宽度1108可以为32. 56英寸(82. 7厘米)。片材1100可以被引导穿过切割装置1110， 所述切割装置沿着机器方向1102切开或切割片材。切口可以以沿着片材宽度相对于第二边缘1106而言更靠近第一边缘1104的方式定位，使得片材可以分离成带部1120和幅材部 1130。带部1120可以具有宽度1122，幅材部1130可以具有宽度1132。宽度1122可以具有大约1英寸(2. M厘米)到大约10英寸4厘米)的第一范围，大约2英寸(5.1厘米) 到大约8英寸3厘米)的第二范围和大约4英寸(10. 2厘米)到大约6英寸(15. 2厘米)的第三范围。在一个实施例中，宽度1122可以为5英寸(12.7厘米)。宽度1132可以具有大约19英寸G8.3厘米)到大约50英寸(127厘米)的第一范围，大约23英寸(58.4 厘米)到大约40英寸(101. 6厘米)的第二范围和大约25英寸(63. 5厘米)到大约30英寸(76. 2厘米)的第三范围。在一个实施例中，宽度1132可以为27. 56英寸(70厘米)。 可分离的带部1120可以卷绕在第一卷轴IlM上，幅材部可以卷绕在分开的第二卷轴1134 上。应当认识到，第一卷轴提供加固带材料，第二卷轴提供侧壁材料。参考图沈和27，显示了本发明的另一实施例，其中，热塑性袋子具有加固底部边缘。通过由具有变化厚度的热塑性幅材或片材制造袋子可以提供加固底部边缘。例如，参考图26，袋子1200可以由单个的柔软热塑性材料幅材1201制成，该幅材可以沿着封闭底部边缘1214折叠以提供第一侧壁1202和相对的第二侧壁1204。相对的第一和第二侧壁 1202、1204提供用于接收物品的内部容积1206。为了进入内部容积，与封闭底部边缘1214
14相对的相应侧壁1202、1204的顶部边缘1220、1222可以保持不连接的状态，以提供与封闭底部边缘1214相对的开口 12M。为了加固袋子1200，提供第一和第二侧壁1202、1204的幅材材料1201可以具有变化的厚度。例如，幅材材料靠近底部边缘1214处具有由厚度1230表示的材料厚度，其大于由厚度1232表示的靠近顶部边缘1220、1222的材料厚度。第一厚度1230可以具有大约 0.0009英寸(0.0023厘米)到大约0.0015英寸(0. 0038厘米)的第一范围，大约0. 00095 英寸(0.00 厘米)到大约0.0014英寸(0.0036厘米)的第二范围和大约0. 001英寸 (0.0025厘米)到大约0.0013英寸(0.0033厘米)的第三范围。在一个实施例中，厚度 1230可以为0. 0012英寸(0. 0030厘米)。厚度1232可以具有大约0. 0005英寸(0. 0013 厘米)到大约0. 0014英寸(0. 0036厘米)的第一范围，大约0. 0006英寸(0. 0015厘米) 到大约0. 001英寸(0. 0025厘米)的第二范围和大约0. 0007英寸(0. 0018厘米)到大约 0.00085英寸(0.0021厘米)的第三范围。在一个实施例中，厚度1232可以为大约0. 0008 英寸(0. 0020厘米)。因此，底部边缘1214由更多的幅材材料加固，从而更能防止破裂和/ 或刺破。参考图27，显示了由具有变化厚度的幅材制成的加固塑料袋子1300的另一实施例。袋子1300可以由热塑性材料制成的第一侧壁1302和分开的、由类似材料制成的相对第二侧壁1304制成。第一和第二侧壁1302、1304可以通过例如热密封沿着封闭底部边缘1314 连接。因此，相对的侧壁1302、1304限定了用于接收物品以便储存的内部容积1306。为了进入内部容积1306，相应的侧壁1302、1304的顶部边缘1320、1322保持不连接的状态以提供开口 1324。为了加固袋子，第一侧壁1302的材料在靠近封闭底部边缘1314的厚度大于靠近敞开顶部边缘1320处的厚度。靠近底部边缘1314处的厚度1330可以具有大约0. 0009 英寸(0. 0023厘米)到大约0. 0015英寸(0. 0038厘米)的第一范围，大约0. 00095英寸 (0. 0024厘米)到大约0. 0014英寸(0. 0036厘米)的第二范围和大约0. 001英寸(0. 0025 厘米)到大约0.0013英寸(0.0033厘米)的第三范围。在一个实施例中，厚度1330可以为 0. 0012英寸(0. 0030厘米)。靠近顶部边缘1320处的厚度1332可以具有大约0. 0005英寸 (0.0013厘米)到大约0.0014英寸(0.0036厘米)的第一范围，大约0. 0006英寸(0.0015 厘米)到大约0. 001英寸(0. 0025厘米)的第二范围和大约0. 0007英寸(0. 0018厘米) 到大约0.00085英寸(0.0020厘米)的第三范围。在一个实施例中，厚度1332可以为大约 0.0008英寸(0.0020厘米)。形成第二侧壁1304的幅材材料可以类似地成形，使得底部边缘1314用更多的幅材材料加固。可以按照多种适当的方式形成具有变化厚度的幅材材料。例如，可以改进幅材挤出工艺，使得挤出模头包括具有变化宽度的狭缝。在另一实例中，附加的幅材材料可以与主要幅材材料共同挤出，使得材料结合在一起。另一实例是吹挤热塑性材料幅材或片材，随后在不同的部分改变吹制片材的冷却速度。不均勻的冷却速率将导致片材的不同部分具有不同的厚度。可以使用改变热塑性片材厚度的其它适当方法。除了加热辊和/或热空气之外，根据情况可以使用用于将加固带附接到幅材上的其它方法，例如超声技术、粘合剂和/或机械改进，例如形成如这里所述的图案。这里所引用的全部参考文献(包括公开文本、专利申请和专利)在此引入作为参考，达到每篇参考文献明确和分别地表示为在此全文引入作为参考的程度。
在描述本发明的内容中(尤其是下列权利要求的内容中)使用术语"一"和" 该"应当理解为涵盖单数和复数，除非另有陈述或通过上下文明显矛盾。术语"包括"、“ 具有"和"包含"应理解为开放术语(即，表示"包括但不限于")，除非另作说明。这里所列出的数值范围仅作为分别涉及落入该范围内的每个单独数值的简写方法，除非另有陈述，并且每个单独数值以如同其分别表述的方式结合在说明书中。这里描述的所有方法可以按照适当的顺序执行，除非另有陈述或者通过上下文明显矛盾。使用这里提供的任何实例或示例性语言(例如，“诸如")仅用于更好地描述本发明，不用于限制本发明的范围， 除非另有主张。说明书中的用语不应当理解为表示对本发明实施来说必要的任何未要求保护的因素。这里描述了本发明的示例性实施例。在阅读上面的说明书的情况下，这些实施例的变化对于本领域普通技术人员来说显而易见。发明人期望熟练的技术人员根据情况使用这种变形，并且发明人建议本发明以除了这里具体描述以外的方式实施。因此，本发明包括适用法律允许的所附权利要求中所述主题的所有改进和等效表述。此外，本发明涵盖所有可能变形中的上述要素的任何组合，除非另有陈述或者通过上下文明显矛盾。
权利要求
1.一种热塑性袋子，包括由柔性的热塑性幅材制成的第一侧壁；由柔性的热塑性幅材制成的第二侧壁，其与第一侧壁叠置并连接以提供内部容积，所述第一和第二侧壁沿着第一侧部边缘、相对的第二侧部边缘和封闭的底部边缘连接，所述第一和第二侧壁沿其相应的顶部边缘并不连接，以限定用于进出内部容积的、与所述底部边缘相对的开口；其中，所述袋子包括沿着所述封闭的底部边缘布置的加固部件。
2.如权利要求1所述的热塑性袋子，其中，所述加固部件是沿着所述底部边缘附接的加固带。
3.如权利要求2所述的热塑性袋子，其中，所述加固带与第一和第二侧壁相邻地从所述底部边缘朝向所述开口部分地延伸。
4.如权利要求2所述的热塑性袋子，其中，所述加固带通过所述加固带与第一和第二侧壁的相应部分之间的热量而附接到所述底部边缘上。
5.如权利要求2所述的热塑性袋子，其中，所述加固带沿着所述底部边缘折叠并与第一和第二侧壁的相应外表面相邻。
6.如权利要求2所述的热塑性袋子，其中，所述加固带沿着所述底部边缘插入第一和第二侧壁之间的内部容积中。
7.如权利要求2所述的热塑性袋子，其中，所述加固带以大约1英寸(2.M厘米)到大约10英寸Q5.4厘米)的范围从所述底部边缘朝向开口部分地延伸。
8.如权利要求1所述的热塑性袋子，其中，所述第一和第二侧壁均在靠近底部边缘处具有比靠近顶部边缘处更大的厚度。
9.如权利要求8所述的热塑性袋子，其中，所述第一和第二侧壁在靠近底部边缘处具有大约0. 0009英寸(0. 0023厘米)到大约0. 0015英寸(0. 0038厘米)的厚度，在靠近顶部边缘处具有大约0. 0005英寸(0. 0013厘米)到大约0. 0014英寸(0. 0036厘米)的厚度。
10.一种制造热塑性袋子的方法，包括使柔性的热塑性材料的幅材沿着机器方向进给；与所述幅材相邻地定向由热塑性材料构成的加固带；和将所述加固带附接到所述幅材上。
11.如权利要求11所述的方法，其中，所述进给步骤还包括使幅材围绕与机器方向平行的底部边缘折叠，以提供沿底部边缘折叠的第一侧壁和叠置的第二侧壁。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述定向步骤还包括靠近底部边缘且与第一侧壁局部邻近地定向加固带；和将加固带折叠到底部边缘上以局部地邻近第二侧壁。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述定向步骤还包括使沿机器方向进给的第一和第二侧壁分开；使加固带围绕一折线近似对折；将折叠的加固带插入到第一和第二侧壁之间，使得所述折线和所述底部边缘平行且相将折叠的加固带的第一半部附接到第一侧壁上； 将折叠的加固带的第二半部附接到第二侧壁上。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述定向步骤还包括 使加固带大致定位在所述幅材的中心附近；并且在附接步骤之后使幅材围绕与机器方向平行的底部边缘折叠以提供沿着底部边缘连接的第一侧壁和叠置的第二侧壁，从而使位于所述幅材的中心附近的加固带变成所述底部边缘。
15.如权利要求10所述的方法，还包括 与进给步骤协作地挤出所述幅材；和与所述定向步骤协作地挤出所述加固带。
全文摘要
一种塑料袋子，其具有柔性侧壁并且包括加固部件以防止袋子刺破和/或破裂，所述柔性侧壁限定了容纳内容物的内部容积。加固部件可以包括利用附接或更厚的热塑性材料加固袋子的靠近底部边缘的部分。在不同的实施例中，加固部件可以是沿着袋子底部边缘(内部或外部)附接的塑性材料带以提供防止刺破的附加材料。在其它实施例中，用于制造袋子的片材可以制造为具有变化厚度。另外，本发明公开了在高速自动工艺中制造具有这种加固部件的方法。
文档编号B65D33/02GK102177072SQ200980139798
公开日2011年9月7日 申请日期2009年8月21日 优先权日2008年8月22日
发明者K·R·威尔科克森 申请人:格拉德产品公司