使用热熔接缝生产织物袋或容器的方法_2

文档序号:9692387阅读:来源:国知局
053]本发明的另一目标是促进用于生产大型织物袋的机器人或自动化系统,例如使用 机器人或其它自动化系统生产聚丙締散装袋或障碍单元W例如当填满沙子等时形成拦洪 巧。
[0054]本发明的另一目标是提供一种热封聚丙締产品,该热封聚丙締产品可在人不接触 产品内部的情况下制造,W便保持无菌产品,并且协助消除对聚丙締存储产品的细菌污染 的担忧,W及消除通过缝幼孔渗漏的可能性,W使得产品可用于医学应用,例如在制药工业 中的应用。
[0055]在本发明的开发过程中进行了测试和实验。例如,利用热封聚丙締织物进行了测 试和实验。测试结果显示运些织物对于强度是高度定向的。聚丙締的分子结构W及运种高 度定向使得很难使两件运种材料连接。为了接合聚丙締织物件,需要的热的水平使得聚丙 締织物在该水平简单结晶,从而使织物变脆且对提起大重量的目的无益处,然而,例如散装 袋通常用于该目的。
[0056]除使织物结晶化外,使用本领域中公知的标准程序热封聚丙締织物还产生具有两 种明显不同强度的接缝。在接缝操作中,包括当缝幼时,存在"抗剪强度"和"剥离强度"。例 如,当直上拉时,缝幼至散装袋的侧壁的提环具有惊人的强度,因为运个动作利用了运个接 合部的抗剪强度,在此处整个接合部始终分担负荷。但是如果该袋邸在其侧面并且通过一 个环拾起,则接合部暂时进入剥离强度成为关键的位置,在运个位置接合部的一个边缘受 到侵害。因而,在抗剪强度位置中,整个接合部始终分担负荷。而在剥离强度位置中,仅接合 部的一个边缘受侵害或承担负荷。如该边缘失效,则下一个边缘然后下一个边缘依次失效。
[0057]因为经由热封安装在散装袋中的任意内部板均可通过从两侧填充材料重量而受 到侵害,所W当W用于构造例如散装袋的热封聚丙締织物进行实验时,考虑了该剥离强度 相对抗剪强度的问题。另外,很难在现场控制所有填充情况。本发明的目标是生成会在两个 方向上均发挥作用的接缝。本发明的目标还在于开发将总具有起作用的抗剪强度的不同接 缝配置。
[0058]当测试用于织物容器内部的板时,例如用于防洪墙,开发和使用了倒叩'形接缝构 造。测试显示,如果力来自"r的右侧,则密封或接合部的右侧将受剪力且左侧将受剥离。但 右侧将会W其全部抗剪强度来保护左侧。如果负荷或力来自左侧,则接缝会相反地发挥作 用,W左侧上的抗剪强度保护右侧上的剥离。
[0059]在用聚丙締织物进行的进一步测试中,测试用于制造与聚丙締织物的可用接合的 不同胶。使用SuperGlue的测试结果显示Superglue没有实现20磅(9千克)的抗剪强度。
[0060]还使用了不同类型的织物进行测试。聚乙締织物与聚丙締类似,但不像聚丙締的 那么高度定向,并且包括聚乙締的许多产品一直使用标准热封方法制成。
[0061] 使用聚乙締织物的测试和实验显示,聚乙締织物通常比聚丙締织物弱约30%。关 于热封聚乙締织物,W生产散装袋进行了测试。如上所述,考虑到聚丙締织物的强度更高, 聚丙締在散装袋工业中一直是优选的。
[0062]热封的现有技术方法通常设及足够高的热W及足够大的施加的压力,从而烙化基 础织物并且将它们接合在一起。该方法有目的地烙化任何施加的涂层,并通过高压力水平 将施加的涂层挤到旁边,W使得可将基础编织材料接合在一起。该方法对聚乙締织物一直 很成功,并且因为所依赖的强度来自于编织织物,所W该方法是必需的。施加涂层通常是为 了提供灰尘控制和/或湿度控制。当时用于施加叠层的技术没有提供涂层对织物本身的、强 度可靠的附接。因此,接合织物的技术通过烙化叠层的材料并将它们从织物之间挤出来故 意烙掉叠层的材料。
[0063]在现有技术中,上述标准方法一直应用于在至少一侧上有层压薄膜薄层的编织织 物,例如Imil或2mi1(0.0254mm或0.0508mm)的层。对于聚乙締织物,标准层压薄膜或涂层通 常包括聚乙締或者聚乙締和其它添加剂的混合物。标准现有技术方法施加压力W将层压薄 膜或涂层从聚乙締织物层之间挤出,从而允许织物件烙化并接合在一起。通常,在本技术 中,层压薄膜或涂层并不非常牢固地附接至编织织物。因此,如果接合部包括层压薄膜本 身,那么,因为层压薄膜至编织织物的附接薄弱,叠层就成为接合部失效的原因。
[0064]为了确定接合强度,叠层的编织织物可在接合前进行抗拉测试,W得到织物的基 线强度。例如,织物在其原状态下可能在200磅每英寸(3572千克每米)时断裂。然后,可使两 片织物可接合,之后再拉坏。所得例如160磅每英寸到165磅每英寸(2857千克/米到2946千 克/米)的强度意味着所得接合部由于封在一起而损失17%到20%的总织物强度。虽然该接 合强度基于当前工业标准可W是足够的,但它仍表示成本效率显著低下。
[0065]在本发明的方法的实施方式中,该方法通过接合叠层而不是通过接合织物提供了 聚乙締织物件之间的热烙接合。当前叠层方法在编织织物与叠层之间产生非常强且非常可 靠的附着率或连接率。通过将叠层保留在织物之间的固定位置并且不使织物件接合,本发 明的改善后的密封方法将叠层的强度增加到接合部的总强度中。另外,因为本发明的方法 不通过烙化编织部损坏织物,所W密封接合部几乎保留了基础编织织物的所有强度。小百 分比的强度损失,例如可能损失百分之二到=的强度,是通过本方法中发生的烙化和烙合 对叠层薄膜损坏极小的结果。
[0066]在现有技术中,通常可W跨越整个接合区域施加大约20磅每平方英寸(137千帕) 的压力W将挤出叠层。W显著高于聚乙締织物烙点的溫度施加热量,W使得叠层会液化,并 且编织部的表面也会烙化。然后,将液化的叠层从织物之间挤出,并且用织物烙化的表面本 身来制成接合部。一些聚乙締织物的示例性烙点可W为235华氏度或265华氏度(112.8摄氏 度或129.4摄氏度)。现有技术中制造高密度聚乙締织物或低密度聚乙締织物,并且不同的 聚乙締织物可具有不同的烙点,其中,低密度聚乙締的烙点通常比高密度聚乙締的烙点更 低。在现有技术中施加例如425华氏度到500华氏度的溫度W烙化层压薄膜和聚乙締织物。
[0067]本发明的方法的实施方式包括使用使基底或编织材料保持不烙化且未受损而烙 化叠层的、受控的热、时间和压力量接合聚乙締织物。压力水平保持足够轻W使略微烙化的 叠层留在原地,而不是故意将叠层从接合部的编织部之间挤出。
[0068] 本发明的另一实施方式包括热封聚乙締织物的方法,该方法包括使用使基底或编 织材料保持不烙化且未受损而烙化叠层的、受控的热、时间和压力量接合聚乙締织物。
[0069]在热封聚乙締织物的方法的另一实施方式中,压力水平保持足够轻W使略微烙化 的叠层留在原地,而不是故意将叠层从接合部的编织部之间挤出。
[0070]在热封聚乙締织物的方法的另一实施方式中,密封在剪切方向上提供90%到97% 的接合强度。
[0071] 在热封聚乙締织物的方法的另一实施方式中,密封包括92%到95%的强度。
[0072]在热封聚乙締织物的方法的另一实施方式中,密封包括96%到97%的强度。
[0073] 在热封聚乙締织物的方法的另一实施方式中,该方法包括将聚乙締织物件上的层 压薄膜或涂层刚好加热到聚乙締织物的烙点或略高于聚乙締织物的烙点,W使得仅使叠层 烙化且液化。然后,使用小压力,例如5到6磅每平方英寸(34到41千帕),使织物件的叠层接 合在一起,而不是将叠层推离并接合下面的织物。在热封聚乙締织物的方法的另一实施方 式中,该方法提供与原始织物的强度相比具有90%到97%的强度的热烙化聚乙締密封或接 合部。
[0074] 本发明的另一实施方式包括热烙化聚乙締织物W生产散装袋。在本发明的聚乙締 散装袋的实施方式中,该袋不会包括提环但是会包括织物通道,与仅使用织物的小部分来 提升的提环袋相比,织物通道会将整个袋织物的强度用于提升。用于本发明的实施方式的 测试结果显示,由聚乙締织物制成的热封散装袋在失效前保持超过1800(Ubs(816化g)的液 压。W5比1的安全比,该袋对承载高达360(Ubs(1633kg)的应用有用。在该实施方式中,该方 法运用了袋两侧上的所有织物。另外,织物加倍,所W热封将会位于袋的底部上,并且受到 保护W免于受到任何潜在剥离力。尽管热烙化聚乙締袋具有几乎50%的更多材料,但是袋 的该实施方式仍消除了与经由缝幼方法生产织物散装袋相关联的大量劳动。
[0075]在热封聚乙締织物方法的另一实施方式中,使用脉冲热封装置在受控的时间将受 控的热量传送到织物的具体部分,运导致了两英寸宽的密封。在热封聚乙締织物的方法的 另一实施方式中,运些密封在剪切方向上提供90 %到97 %的接合强度。
[0076]在热封聚乙締织物的方法的另一实施方式中,热封装置可W自动化,并且可W附 接传感器W检测时间、热量和压力。运些读数可W传送到控制室中的观察站中。机器人可W 将材料从工作站移动到工作站,并且织物可WW机器人的方式进行定位和密封。
[OOW]在热封聚乙締织物方法的另一实施方式中,使用相对低的热量和低压力,仅仅接 合涂层本身。运使得织物保持完全不受损和不弱化。事实上,此时涂层的强度增加到整体接 合强度中,而不是在当前方法中被挤出去。通过所产生的接合强度,此时能够比用当前通常 使用的将织物缝幼在一起的方法所做到的、更少的材料提起更大的重量。
[0078]当开发热封聚乙締散装袋的实施方式时,考虑了W下因素。第一,散装袋生产可能 需要在方向上的许多变化W及用于热封设备的不同形状或特殊形状。第二,用于聚乙締散 装袋的安全水平会优选与聚丙締织物散装袋的安全水平相似,聚丙締织物散装袋的安全水 平强了30%。
[0079]当测试热封聚乙締散装袋的实施方式时,结果示出了 93%的接合效率。
[0080]在本发明的聚乙締散装袋的实施方式中,消除了提环并替换W织物通道,与仅使 用织物的小部分来提升的提环袋相比,织物通道会使用整个袋织物的强度来提升。
[0081]构造了实验模型W确定并评估任何实际问题。在一个实施方式中,测试结果显示, 由聚乙締织物制成的热封散装袋在失效前保持1800(Ubs(8164kg)W上的液压。W5比1的安 全比,该袋可W售出W用于承载高达360(Ubs(1632kg)的应用。在本实施方式中,该方法运 用了袋两侧上的所有织物。另外,织物加倍,因此,热封将位于在袋的底部上,并且受到保护 W免于受到任何潜在剥离力。运意味着热烙聚乙締袋具有几乎50%的更多材料。然而,袋的 该实施方式仍消除了与经由缝幼方法生产织物散装袋相关联的大量劳动。
[0082]本发明的方法的实施方式是W-种方式生产包括聚丙締织物的散装袋或任何柔 性织物容器的方法,该方式可产生W使得会为了最大强度而将每个热封接合部上的固有应 力在剪切方向上施加至接合部或接缝。在优选实施方式中,生产聚丙締散装袋的方法会利 用最少70%的纯VERSIFY?3000(陶氏化学公司(Dow化emicalCompany)的商标)和25%聚 乙締的混合物、W及5%的、诸如颜料或紫外线(UV)抑制剂的其它添加剂。其它潜在添加剂 可包括抗静电保护剂。在适当密封的情况下,本系统会生产产生标准5盎斯每平方码 (169.53克每平方米)的编织聚丙締强度的、92 %的平均接合强度的热封接合部。
[0083]本发明的另一实施方式包括通过W下步骤接合高度定向聚丙締编织织物的方法: W材料涂覆织物,其中一片待接合的织物W包括VERSIFY?3000的材料涂覆,该包括 VERSIFY?3000的材料的烙点比聚丙締织物的烙点低,其中,另一片待接合的织物W标准工 业涂层涂覆;将包括VERSIFY?3000的涂层加热到其较低的烙点;W及用足够轻的压力接合 涂层,W允许涂层留在原地并大体防止编织织物被接触。
[0084]在本发明的实施方式中,涂层的强度增加到整体接合强度中,并且产生的接合强 度允许W比用当前常用的、将织物缝幼在一起的方法能够做到的更少的材料提起更大的重 量。
[0085]在本发明的另一实施方式中,将包括适当百分比的VERSIFY?3000涂层、或者烙点 比聚丙締织物烙点低的其它适当的丙締弹性体或塑性体涂层施加到一片聚丙締织物的至 少一侧,并且将标准工业涂层施加到另一片聚丙締织物的至少一侧。用于聚丙締织物的标 准工业涂层通常包括大百分比的聚丙締W及小百分比的聚乙締。将包括VERSIFY?3000涂层 或者烙点比聚丙
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