专利名称：将带状材料包装成首尾相连的并排叠层的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种形成带状材料包的方法。
背景技术：
带状材料用在许多最终用途中，包括但不限于制造尿布以及其它具有吸收性的产品。在生产线上纵向间隔的横向切割线处切割带材，以将该带材分割成用于制造各个吸收性产品的单片材料。通常，还出于各种原因例如使产品形状能更好地匹配用户体形以及使产品形状具有更强的美观性，可沿着这些带材的长度将其切割成不同宽度。目前大多数这类模具的工作方式都是由单一带材切割出片材，该带材的宽度至少等于所要求的最大宽度，切割该带材的两侧部分以形成较窄的荷叶边(scalloped width)，并将由此形成的两侧处的废料扔弃。一般通过磨碎该废弃部分，并使其返回至带材制造者，来试图再利用该废弃部分。但是，近来的发展已经增大了材料的复杂性，从而导致成本增加，并使得再利用更加困难。因此就不得不减少废弃量。
以往采用称之为“结彩(festooning)”的技术来包装连续带材，在该项技术中，来回地折叠带材，从而将一连串带状部分来回折叠放置，每个带状部分都绕横向于该带材的直线且相对于下一部分折叠。此结彩技术已经使用多年，且用于包装各种不同类型的材料，特别是诸如织物(web)、无纺带等之类具有纤维特性的材料。在该项技术中，通常将带材引入诸如纸板盒一类的接收容器中，同时进行第一往复移动和第二往复移动，其中，第一往复移动使带状部分横置于接收容器内并来回折叠该带状部分，第二往复移动使带状部分在接收容器内的位置横移过先前已折叠的带状部分。通常，该接收容器包括一刚性矩形容器，至少该刚性矩形容器的一部分由纸板制成，且具有一个基底和四个直立侧面。
在1999年10月19日公开的美国专利5966905，以及1998年12月30日公开且公开号为No.WO98/58864的PCT国际申请No.PCT/CA98/00592中，O’Connor等人公开了一种带状材料的包装方式，其中，包装由多个并排叠层(stack)组成，每个叠层都包括一段扇状折叠的带材长度，每个叠层的底端都经由一接合部分与相邻的下一叠层的顶端连接，这样，该带材就连续地经过整个包装。
在2000年9月14日公开且公开号为No.WO00/53513的PCT国际申请No.PCT/CA00/00196中，公开了一种在上述专利所述类型的以包装材料折叠并包裹包装结构的装置。
这种装置已经取得了重大的商业成功，该装置可将连续带材高速供应给终端使用机器，例如用于生产尿布或女性卫生用品的加工线。但是，该带材也可用于其它的最终用途。
在2001年1月11日公开的PCT国际申请WO01/02143中，Eberle公开了一种与O’Connor所述相同的包装方式，其中，不是将带材完全切开使每个带状部分都与下一带状部分相互分离，而是以沿着切开线的长度定期地留下较小桥连部分方式使带材分离，以在折叠及堆叠过程中保持带状部分可并排地放置。
在德国申请19918765.7中也提供了一种Eberle式包装结构(转让给Gevas)，特别地，包括在包装的端部设置接合连接部。
同样在Eberle的德国申请中(也已转让给Gevas)，还公开了一些折叠方案的细节，将织物折叠成扇状折叠叠层，且该织物具有部分切开的带状部分。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种形成带状材料包装的改进方法。
一般而言，本发明提供了这样一种形成带状材料包装的方法，包括形成多个并排的带状材料叠层，其中，一个叠层的带状材料与相邻的下一叠层的带状材料分离，从而足以独立于其它叠层的带状材料依次地折叠和抽取各叠层和带状材料；在每个叠层中，重复性地来回折叠带材，使该叠层包括多个相互叠置的带状部分，每个带状部分都沿横向于带材的第一折线相对于相邻的第一带状部分折叠，同时还沿横向于带材且与该第一折线相间隔的第二折线相对于相邻的第二带状部分折叠；使每个叠层的带状部分在该包装的一端形成多条第一折线，并在该包装相对的相对端形成多条第二折线；使每个叠层的带状部分具有通常平行于该叠层顶面及底面的第一表面及第二表面，每个叠层的带材在该底带状部分和该顶带状部分之间连续地经过该叠层；使多个该叠层并排放置，且每个叠层的带状部分侧边位于相邻的下一叠层侧边附近，并平行于该包装的两侧；利用一接头连接部分连接每个叠层的底带状部分与另一叠层的顶带状部分，以通过连接叠层形成一段连续的带状材料；以及，利用包装材料包裹并排放置的叠层以及该叠层之间的接头连接部分，以在运输过程中包围并保护该叠层内的带状材料。
依照本发明的一个方面，包装材料包括通常为平面的顶部顶盖件，通常为平面的底部顶盖件以及覆盖至少一部分顶部顶盖件和底部顶盖件的柔性环绕袋。
优选的，顶部顶盖件由一种片材组成，例如纸板，但也可采用其它的半刚性或刚性材料，该片材限定了一个平面部分和多个侧壁，该侧壁以直角向下翻转，从而沿着包装的各个侧面及端部放置。
优选的，底部顶盖件由例如廉价且比较硬的板组成，该底部顶盖件为夹层结构，该夹层结构包括顶片、底片以及连接该顶片和底片的加强件。
优选的，袋包括预成形为袋状且一端密封的筒形件，或者包括上端线性密封以覆盖顶部顶盖件的筒形件。
优选的，将该袋热密封到底部顶盖件的下侧上，更优选的，仅将该袋热密封到底部顶盖件的外缘周围，而暴露该底部顶盖件的中央部分。为此，该底盖板包括一种易于与袋热密封的材料，例如一层塑料材料，但也可采用其它连接方式使袋与板连接，例如粘接。
优选的，在顶部顶盖件与袋之间的包装上设置标记，该标记提供与包装相关的识别标记。
优选的，袋的外围大于包装的外围，利用周围的烘箱(oven)使该袋热收缩，以与包装的外围接合。
优选的，对包装施加压力，以在收缩该袋之前降低包装的高度。但是，也可在略微压缩或无压缩的情况下包裹该包装。
优选的，为便于运输，将两个包装中一个垂直放置在另一个顶部上地堆叠起来，且通过相对于预定压缩量选择堆叠高度，使该两个包装的组合高度与运输容器的允许高度相匹配，由此使运输效率最大化。选择性的，可独立地以及侧面水平堆叠地包裹及运输包装。
优选的，利用拉伸包装薄膜将包装包裹在一起，并留下用于提升以及存储的相对位置。
这里，接头连接件包括一褶曲部(twist)，该褶曲部优选位于顶盖板下方的叠层顶部上，但也可位于包装侧面上。
优选的，包装包括连续带材的前端和尾端，在该前端和尾端以相互区分的方式打上标记。
依照本发明的第二方面，包装材料包括一底盖板以及绕该包装包裹的袋，在底盖板的下方，将该袋热密封到底盖板的底面上。
优选的，底板为夹层结构，该夹层结构包括顶片、底片以及连接该顶片和底片的加强件。
优选的，底板的底面上具有一层塑料材料，该塑料材料用以与绕过底板的袋或者层压到底板上的片材热密封。
优选的，利用位于底板下方的真空孔向内吸该袋的底部，以使其位于合适位置上，从而与底板热密封。
优选的，底板大于包装的底部。
依照本发明的第三方面，利用至少一个系紧构件保持连接部分依附在端面上，该系紧构件横向延伸过该端面，且将该系紧构件的相对端部塞入各个最靠外叠层的两个带状部分之间。
优选的，具有在公共端面上垂直间隔设置的多个系紧构件。
优选的，系紧构件由带状材料的备用部分(spare portion)制成，但也可由其它材料制成。
可在系紧构件上标上用以识别包装的标记。
依照本发明的第四方面，在供应站的下游以及折叠站之前，提供一接头检测器，该接头检测器响应于织物上存在的供应接头(supplysplice)提供表示该供应接头的输出；当检测到所包含的供应接头数量大于预定数量时，该包装照这样识别。
优选的，折叠并定位供应接头，以维持该供应接头的数量少于预定数量。
依照本发明的第五方面，利用超声波加热带状部分，并使该带状部分相互接触，由此连接该带状部分。
带状部分可略微重叠，但优选的是该带状部分端对端地对接。
现在将结合以下附图描述本发明的实施例，其中图1是依照本发明的一种连续带材包装的侧视图，包括用于包裹并容纳该包装的包装材料；图2是图1所示包装的端视图，为便于图示除去了柔性包装材料；图3是图1所示包装的顶视图，包括柔性包装材料，且顶盖随时放置在包装的顶部上；图4是用于形成图1所示包装的压缩装置及包裹装置的侧视图；图4是图5设备的顶视平面图。
图5是一部分图1所示包装的放大侧视图，表示了在该包装侧面的系紧构件(tie member)的位置；图6是多个图1所示包装被包裹及堆积以供运输的侧视图；图7示意性地表示了由所供应织物形成并排的带状材料叠层的方法；图8是利用超声波能量形成的两带状部分之间接头(splice)的顶视图；图9是图8所示接头的侧视图；图10是利用超声波能量形成的一种对缝接头(butt splice)的侧视图；图11是利用超声波能量形成的另一种接头形式的侧视图；图12是可用于形成图8所示接头的一组可供选择的接合头(splicehead)图案。
在不同附图中，相同的参考数字代表相同部件。
具体实施例方式
首先转至图7，其示意性表示了在以上专利申请中所述的一种通常类型的堆积折叠机。该机器包括一织物供应部10，自该织物供应部10供应织物11，该织物11的宽度基本上等于完成后包装的宽度。该织物供应部包括两个安装轴12A和12B，每个安装轴用于接收各自的织物供应卷(roll)13。织物自其中一个织物供应卷13起经由供应系统14以及一个引导辊15被输送至控制及切割部16。每次都选择其中一个供应卷13供应织物，当此供应卷用完后，再供应另一供应卷的织物，并在接合装置17处使另一供应卷的前端13A与所用完供应卷的尾端接合。利用传感系统18A，18B来检测该轴12A或12B上剩余的材料量，以确定供应卷何时将要用完，从而允许操作员在供应卷将要用完时暂停该供应系统和机器的操作，并在接合站17处接合上述前端和尾端。在一种可供选择的装置(未表示)中，可在接合站17处提供一蓄能器(accumulator)，该蓄能器允许在实现上述接合的同时，连续供应织物。
在控制及切割部16中提供有一织物引导系统，该织物引导系统示意性地标识为19，其控制织物的前进速度并左右调节织物的横向位置，以相对于滚剪机(slitting roller)20定位该织物。
该滚剪机是以上Gevas专利申请中所表示的那种滚剪机，其用于在多个横向间隔的纵剪线处对织物进行打孔，从而提供沿着纵剪作业线的多个切口，相邻每个切口被经由较短的桥连部分分隔。在实践中，该切口的长度可以约为0.5英寸，该桥连部分的长度可为约0.005英寸。但是，可对这些尺寸做出较大的改变并进行选择，以使上述尺寸与形成该织物的特定材料性质相关，使得由该织物形成的带状部分能按照并排的方式叠合在一起以进行进一步的处理，这样该并排的带状部分就相互连接，但是通过沿着纵剪作业线撕开切口就可轻易地分离各带状部分。
尽管在这种方案中优选得是在纵剪作业线上留有桥连部分，但在随后将要详述的构造中，也可完全切断带材，将织物分离成单个的带状部分，并利用随后将要描述的技术来包装该带材。
在切割部16的下游，织物进入包装部22，示意性表示的该包装部22为以上Gevas专利中所表示的那种包装部。由此，折叠机包括一台面23，可在千斤顶24上垂直移动该台面23，从而可随着已折叠的织物叠层25的高度增大而升高和降低台面23。利用一对折叠辊26和27来回地折叠织物，该折叠辊26和27选择性地夹住和释放织物，以将该织物拉至叠层的端部25A和25B。该叠层25支承在一底板28上，该底板28本身承载在一水平支撑板29上，该水平支撑板29可相对于台面23在支承件30A和30B上来回摆动。
每个辊26和27都具有径向相对设置的一夹具G和一插入杆I，这样，当上述辊转动时，在两辊最接近的那一点上，其中一个辊的插入杆I就将织物插入另一辊的夹具G内，接着该两辊就与所夹的织物一起转动，以朝着叠层25的相应端部移送织物。
由此，通过两辊的来回折叠动作增大该叠层的高度，直至达到由操作条件所确定的规定高度。在达到规定高度之后，就向下移动支撑板29至与传输机31并排的某个位置，然后使支承板28与支撑板29分离，并将该支承板28移至传输机31上，该传输机31设置用以接收堆叠后的织物和支承板28，并将它们输送至随后将要描述的其余工作站。
折叠部22还包括一尾端形成辊22A，该辊用于卷绕先前已形成叠层中的一部分织物，这样织物的尾端部分22B就暴露在叠层的底部，并沿着该叠层的一端将该尾端部分向上输送给辊22A。因此，当叠层的折叠操作完成后，一部分织物就沿着叠层的端部25B延伸，当将叠层从台面23移至传输机31上时，卷绕在辊22A上的该部分织物就拉紧叠层的端部25B，并被放置在该叠层的顶部25C上。
供应辊13包括示意性标识为32的供应接头，当消耗到又一主卷(master roll)的前端时，在该供应接头处使原始主卷与下一主卷的前端接合，由原始主卷切割出供应卷。这种供应接头当然是公知的，在这种类型的卷中是普遍存在的。除供应接头之外，当然的，在已消耗卷13在其尾端与下一卷13的前端连接时，还提供有另外的接头。
在一种方式中，利用粘接胶带来提供接头，将该粘接胶带粘附到织物对接边缘的两面上。该机器还包括位于供应部下游以及滚剪机20上游的一接头检测器33。这种类型的接头检测器是公知的，可操纵该接头检测器来检测织物的密度，在接头处检测到密度增大，由此可向控制单元34指示接头位置。
该控制单元34用于控制机器的每个驱动部件，并在这些部件之间提供必要的相互关联，以控制操作速度，从而将相关织物正确地折叠为所需的叠层构造。该控制单元响应于接头控制器以及传感器18A和18B，以控制向折叠机提供织物。控制器响应于接头检测器33检测到的接头数量并控制所形成的叠层高度，这样当超过预定最大数量的额外接头将要进入该叠层构件内时，就停止该形成叠层的操作。由此，利用该控制单元，可确定叠层内供应接头的数量，并可利用标签印刷机35将该数量记录在一标签上。另外，该控制单元还可将有关材料性质的信息附加在标签上，识别材料原产地以及所形成叠层的识别号等。
将所完成的织物叠层移动到传输机31上，该织物上具有利用滚剪机形成的纵切线，由于各个带状部分之间具有桥连部分，因此可保持该叠层为一个整体构造，可将叠层输送到传输机上，而不会有该切分带材发生分开和个别破裂的危险。选择叠层的高度，使该叠层能保持稳定，而不会倾倒，这样就可直接将该叠层输送到传输机上，而不需要侧壁。在传输机上，首先将所完成的叠层移至一接合站36，然后自该接合站36移至一包裹站37。
现在转到图2，其表示了接合站，在这里，叠层25位于传输机31的一部分上。图1和3也表示完成后的接合叠层。
图2更详细地表示了支承板28，该支承板28基本上由一块刚性板组成，该刚性板由上片28A、下片28B以及插入的波状加强层28C所限定。因此，该板的刚性足以抵抗弯曲，该弯曲是由随后将要描述的压力所导致的。
在图2所示接合站36，将织物的端部22B分开成单个带状部分，并沿着叠层的端面25B将这些带状部分放置到顶部25C上。在那个位置上，使来自第一叠层的带材端部移动至与第二叠层对齐的位置，并在接头38A处与第二叠层顶端连接。接合之前，在39A处褶曲该带材。通过每个乘下的叠层接头连接在38B，38C，38D，38E和38F接头处继续(图3所示)。
类似的，在39B，39C，39D，39E和39F处褶曲带材。由此，每个叠层就与相邻的下一叠层连接，使前端40在第一叠层和尾端41在最后一叠层。在该前端40上印制适当的识别标记，该识别标记示意性地表示为M1，且在该尾端上印制区分标记，该区分标记示意性地表示为M2，这样最终用户就可清楚地区分前端和尾端，以便于分别连接下一个相邻包装的尾端和前端。
在完成接合和褶曲之后，利用一顶盖板42覆盖该包装的顶部25C，该顶盖板42由诸如纸板一类的适当片材制成，且具有用以覆盖该包装端部及侧面的一个面板42A及四个下垂侧板42B。如果接头和褶曲处位于顶部上，则它们因此在顶部顶盖的下方被保护，且不会在从包装底部起沿着端面延伸至包装顶部的那段带材上暴露。但是，如图2所示，该接头和/或褶曲处也可由顶面移动到侧面，实际上，这是褶曲处的优选位置。侧面为优选位置是因为包装上的带材位置将在该褶曲处由与第一叠层对齐的位置横移至与第二叠层对齐的位置。因此如图2所示，当连接两叠层的尾端经过第二叠层的顶部拐角后，其将被搁在该第二叠层上。按照这种方式，在使用该包装的过程中，在展开第一叠层时，其尾端将被支承并保持被支撑，直至第一叠层全部展开并转换到该第二叠层。
利用标签印刷机35将表示为35A的标记打印并施加到顶盖板42的顶部上。该标记用于识别包装的特征，并包括其包装号。
利用多个系紧构件44使沿包装端面25B延伸的接头连接部22B压靠在该端面上。每个系紧构件44都包括横过该端面且由带材的一带状部分，其被施加横跨端面而两个端部44A和44B暴露于包装的侧面之外。将这两个端部塞进图5中表示为45A和45B的两个带状部分之间，这样就可简单地将该端部压入适当位置，并利用带状部分之间的摩擦将它们保持在该适当位置上。可简单地褶曲用于形成该系紧构件的带材，这样，就可将表示为44C平地插入带状部分45A和45B之间。这种方式可简单地将系紧构件放置在其适当位置上，同时使其平地压靠在端面25B上，由此使部分22B压靠在端面上。可根据包装的高度选择系紧构件的数量，以确保将带材的端连接部保持在适当位置上，并防止其自由飘动以及变得歪曲。系紧构件的数量可随着包装的高度和压缩量而改变。采用在生产工艺中易得到的带材作为系紧构件，就可避免采用其它材料可能在包装中被污染。
另外除以上标记外，可将表示为44D的额外标记附加到一个或多个系紧构件上，作为包装的额外识别号。
在输送机31上将接合包装(splice package)由接合站移动至包裹站。在包裹站，图4所示包装包括其底板28、顶盖42，以及为便于图示在图4中没有表示的接头及连接部分，这些部分安装在一支承平台50上，该支承平台50可在适当千斤顶51上自输送机的水平高度起垂直提升至某个提升位置。该平台包括一平台表面52，该平台表面52的尺寸足以支承底板28上的包装构件，同时还使位于该底板的中央区域之外的外部暴露于平台的外侧。该平台可转动，以绕一中央垂直轴将该包装定向为所要求的包装取向。
示意性表示为53的一袋供应系统设置在平台50的上方，其包括一筒形袋材料供应源以及多个夹持件，该夹持件夹住筒形袋材料并向下拉该袋材料以使该袋材料越过包装的侧面接合。该筒形袋材料具有如图4所示的外围，其外围远远大于包装的外围，这样袋材就可容易地经过该包装，而不会摩擦包装的侧面。袋材供应源包括一热封装置，用于在将袋55供应到包装上之前或之后，密封该袋55顶部的接缝54。袋的长度是这样的，使得材料的筒形袋的底缘56伸出底板28并伸至平台50的区域内。该平台50内提供有通常示意性表示为57的抽吸系统，该抽吸系统57具有多个部分开口(section openings)58，该多个部分开口58环绕平台的外围表面并由此面对袋55的下部56。由此，位于板28下方的部分用于环绕该板28以及朝向平台向内拉该袋。
包裹站还具有一烘箱(oven)装置60，其支承在平台50的上方。该烘箱装置60和袋供应源53是这样设置的，使得它们可相互无干扰且独立地移入适当位置并进行操作，这样就可将袋供应源移出其适当位置，然后将烘箱装置60移入至环绕包装及袋并位于该包装及袋上方的位置。
该烘箱装置60包括顶压板61和下垂侧壁62。该顶压板61简单地形成了一个刚性构件，该顶压板61可在示意性表示为63的支座上相对于平台50向下移动，这样就可在平台50和顶壁61之间压缩包装，从而可通过压缩带材并排出该带材缝隙内的空气来逐渐地向下挤压包装，以缩短该包装的高度，由此缩短叠层的高度并减少带材的每个带状部分的厚度。可根据最终用户的需要以及形成叠层的材料性质，对压缩量做较大的改变。在压缩叠层时，空气经由叠层的侧面以及端部排出，然后经由袋的底端释放到环境中或者抽吸系统57中。该抽吸系统57可帮助抽取空气，但压缩主要是在平台与顶板61之间机械实现的。板28伸出平台的侧面之外，但该板28的刚性足以承受压力，而不会弯折或者破裂。
在压缩时，启动下垂侧壁62内的加热件64，以在烘箱范围内向袋材55提供热量。选择该袋材使其具有热收缩性，这种类型的传统材料是公知的，且对本领域技术人员而言是容易获得的。烘箱提供的热收缩作用足以将该袋材向内拉至侧面，如图66所示，同时还足以将该袋的底端向上拉至板28的底面上，如67所示。利用一种热封塑料材料68包裹该板28，包括叠层下方的上表面69和板28下方的底表面70。在一种优选方案中，使塑料片材形成套管，然后将该套管插入到板上，这样该套管就覆盖了板的两面。但是在另一种方案中，可将塑料材料层压到至少该板28的底表面上，这样就利用所连接的塑料片材70覆盖该底表面，该塑料片材70用于与袋材热封连接。如上所述，塑料材料68环绕底板以进行热封，至少在该塑料材料68的顶层69上具有打孔凹坑(perforated dimples)69A，以增大带的材料与塑料片材之间的摩擦，从而改进首次在板28上折叠带材时的折叠操作。人们已经惊奇地发现这种方法可减少在折叠机上进行折叠的过程中带材相对于该板28滑移的趋势，从而提高包装质量。对塑料材料进行选择，使得在来自烘箱60的热量作用下，底层70与袋的材料之间可进行热封。由此，烘箱的热作用既可向内拉该袋，使该袋紧紧地包裹叠层，同时该烘箱的热作用还可使袋热封在围绕平台外部的区域的底板28的底部上。
在热作用结束以及收缩和热封完成之后，就利用烘箱的支座63撤回烘箱，使包装和平台冷却一段时间，该时间足以确保袋材凝结。这还可以冷却包装内的空气，利用空气的冷缩将该袋更紧地拉向包装外侧。此时，设置在顶板42顶面上的标记35A将密封在袋的顶面下方，但可经由透明的袋材看到该标记35A。同时，也可经由袋材的侧面看到系紧构件44上的数字。
在包装冷却后，平台50下降，将包装再次放置到输送机31上，以将该包装输送至运输站。在如图6所示的运输站，将表示为70和71的两个或多个已包裹叠层一个位于另一个顶部上地堆叠起来，这样上包装的底板28就位于下包装的顶盖板42顶部上。然后，利用传统包装机的拉伸包装材料73螺旋状地包裹这些包装，该传统包装机可绕堆叠包装转动。该拉伸包装材料可用于保护袋材，并向包装的外表面施加额外的压力，还可连接两个堆叠包装，使它们作为一个可整体提升的构件固定在一起。
应注意的是，底板28的尺寸略大于包装轨迹(footprint)的尺寸，这样该底板的侧缘就伸出包装的侧边及端部。这就可以保护位于该底板上的包装的拐角，并可阻止袋向内拉和破裂或弯折包装底部的带状部分。类似的，具有下垂侧壁42B的顶盖板也可防止在顶带状部分将袋材向内拉且在带部分内或者在包装顶面上的折叠及接头处弯折造成折缝。
相对于预定压缩量选择最初折叠的叠层高度，从而使两个堆叠包装的高度H等于所规定的运输高度。特别的，用于运输产品的容器尺寸是根据运输方法预先确定的，基于该容器的最大高度可计算出最初折叠叠层的高度，这样在压缩和包装两个或多个叠层，并当一个叠层位于另一个顶部上时包装该两个或多个叠层后，其总高度H将等于所规定的运输高度。接着如图6所示，将经包装的堆叠包装并排地插入预定容器内。
现在转到图8至11，它们表示了用以形成超声波热封接头的几种方案，该超声波热封接头用来代替先前所述的胶带接头。
在图8和9中表示了第一种连接方案，其中，织物或带的两个端部80和81相互略微重叠，然后利用传统加热系统82经由一加热头83向板84上供应超声波能量。
干法成形纸(air laid paper)中存在的合成纤维的含量通常约为12至15％，但此含量可在较大范围内变化，已经发现上述含量已足以使材料内的纤维粘合，从而在两个端部80和81之间进行热封连接。类似的，已经发现如果干法成形纸中不含有合成纤维，但如果该纸内含有足量的其它热可结合材料，仍然可实现两端之间的热封连接。例如，干法成形纸中通常含有其它粘合剂例如乳胶或者合成粉，它们可作为这种热封连接的粘接剂。加热头83用于向相互间隔的块状区域(patches)85提供热量，该块状区域85之间留有未加热的部分86，因此该部分86没有进行粘合。在该带材用在最终可吸收性产品的带最终使用过程中，这些间隔允许流体运动进入材料内，并沿着该材料由一个带状部分至下一个带状部分纵向移动。
图10表示了另一种可供选择的接头，该接头为一种位于两端部88和89之间的对缝接头，如90所示意性表示的，其中具有充分的纤维连接，由以下实现利用超声波能量所施加的热能使纤维热密封，从而将端部88和89对接到一起。
在图11所示的另一种可供选择的方案中，通过附加另一纤维性材料91来提供且支持对缝接头，该材料91穿过对接端部88和89之间并位于该两端部每一个上，该纤维材料91与带材内的可热封纤维相互粘合。在图11中，将无纺织物插入两对接端部之间，并平行于两个带放置。但是，可根据纤维含量以及其它各种特征，对不同种类的材料采取不同技术。因此，也可采用这样一种未表示出的方法来形成接头，利用分配器或其它技术将散纤维(即，bico，PET等)加至对缝接头的连接区域，然后利用超声波能量启动散纤维以与所述连接粘合？目前干法成形制造(air laid manufacturing)中采用的标准接头技术是胶带接头。将胶带粘附到正在连接的干法成形基片两端的一面、或者通常两面上。在最终用户产品中胶带通常是不能接受的，因此在转换(converting)过程中这些胶带要被扔弃。这就导致用户浪费的损失，由此促使人们寻找这样一种接头材料和/或方法，其允许接头包括在最终产品中。
以上所述可供选择的连接技术提供了这样一种方法，其可避免扔弃包含接头的产品。超声波设备可允许具有较宽的连接宽度。利用超声波在折叠织物的上游进行连接，就不需要在最终产品中扔弃这些接头。
当在干法成形机上制造干法成形纸幅时，首先将织物卷绕成大卷。然后重新卷绕这些大卷，并在重绕机/纵切机上将其纵切成较窄宽度。在此过程中，出于各种原因有时也进行接合。此时，将纵切后的卷送入折叠工序，现在将该纵切后的卷称为主卷。随着主卷的展开和折叠，将它们一个接一个地连接起来以进行连续的折叠。每列包装或叠层中都包括在这些上游操作工序中形成的接头。最后，又使每列包装与相邻的一列包装接头接合。由此可见，在包装中可能具有相当大量的接头。实际上，可规定单独一个包装中存在的最大接头数量；这是限制由于接头达到用户规定的最大量的次品。目前，大多数用户都认为接头数量过多是一个缺点。如果全部接头都是所述包括在最终产品中的那种接头，那么对于减少废弃物以及提高包装率而言是一个优点。
当前，通过将织物端部粘接到一起，来在包装上形成并列对对的接头。这种方式具有许多缺点，例如需要消耗胶带、胶带将随着时间的流逝而变弱、需要进行乏味且缓慢的手动接合操作、以及用户需要扔弃连接部分。人们研究出一种代替接合胶带的新技术是超声波焊接。这种技术可以消除以上所述接合胶带的全部缺点。在这种技术中，将相当高频率的振动施加给集中区域(concentrated area)内的基片，从而在局部区域内加热并熔融该基片。为了能发生熔融，要求该基片包含最少量的合成材料。在连接干法成形材料时，双组分纤维或其它热可结合材料含量(content)允许织物的端部焊接到一起。
市面上可采用的加热装置是Sonobond Ultrasonics，一种合适的超声波焊接机是Model Sureweld 20。可采用多种焊接型式，这些型式均已经过测试；所有这些型式都具有不连续的构造，以允许能穿过接缝输送液体。可根据所采用的型式，略微地改变焊接条件，但所有焊接都需要在0.8秒内完成，这个时间段可允许用户在以上过程中生成整段接头或者全部接头，同时还留下一段可接受的时间。定位织物的端部是可行的，以始终如一地将重叠控制到最小程度。要求织物端部最小重叠是为了可靠地接合材料，除非如图10所示采用额外的合成重叠来提供粘接位置。
对每个试样进行干拉强度测试、毛细渗湿率测试、以及总吸收量测试表明吸收量和毛细渗湿率都不受接头的影响。这一点对于接头可包括在用户最终产品之中而言很重要。而干拉强度受到潜在的影响。随着bico含量的增大，焊接接头的抗冲击力也增大。但在某些情况中，根据材料的最终使用要求，用户仍然需要扔弃接头，那么可将干拉强度降低至可扔弃接头的程度，但此干拉强度足以抵抗展开工序和转换工序。
因此，干法成形纸幅的超声波接头或者说缝合接头是传统胶带接头的一种可行替换方式。
可节省损耗品(胶带)也是这项技术的一个优点。
可在折叠机中对超声波接头进行处理，从而允许这种方法可用于提供主卷接头(在折叠机以及重卷机上)，由此可进一步地减少损耗品以及用户扔弃品。
图12表示了一组可以接受的连接头(splice head)型式，这些型式可形成具有足够抗拉强度的接头，同时不会干扰在接头处或通过接头的流体流。在图中，白区域是工具的凸出部分，灰色区域是凹入部分，这样该白区域在接头密封时以焊接部分结束，而灰色区域为非焊接部分。
可对本发明作出各种变型，在不脱离权利要求书实质和范围的情况下可得到许多明显不同的实施例，本说明书中所包含的内容仅仅是为了对本发明进行说明，并不意味着对其作出限定。
权利要求
1.一种形成带状材料包装的方法，包括形成多个并排的带状材料叠层，其中，一个叠层的带状材料与下一个相邻的叠层的带状材料充分分离，以使所述叠层的带状材料从所述另一叠层的带状材料上依次分离地折叠和取出；在每个叠层中，重复性地来回折叠带材，从而使所述叠层包括多个相互叠置的带状部分；每个带状部分相对于一个下一个相邻的带状部分绕第一折线折叠，其中，该第一扳线横向于所述带材；并且每个带状部分相对于第二下一个相邻的带状部分绕第二折线折叠，其中，该第二折线横向于所述带材且与所述第一折线相间隔；使每个叠层的带状部分在所述包装的一端形成多条第一折线，并在所述包装相对的一端形成多条第二折线；使每个叠层的带状部分具有通常平行于所述叠层顶面及底面的第一表面及第二表面，每个叠层的带材在所述底带状部分和所述顶带状部分之间连续地经过所述叠层；使多个所述叠层并排放置，且每个叠层的带状部分侧边位于相邻的下一相邻叠层侧边，并平行于所述包装的两侧；利用一接头连接部分连接每个叠层的底带状部分与另一叠层的顶带状部分，以通过被连接的所述叠层形成一段连续的带状材料；以及，在包装材料中包裹所述并排放置的叠层以及所述叠层之间的接合连接部分，以在运输过程中容纳并保护所述叠层内的带状材料；其中，所述包装材料包括顶部通常为平面的顶盖件，底部通常为平面的顶部顶盖件以及覆盖至少一部分所述顶部顶盖件和所述底部顶盖件的环绕柔性袋。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顶部顶盖件由一种片材组成，所述片材限定了一个平面部分和多个侧壁，所述侧壁以直角向下翻转，从而沿着所述包装的各个侧面及端部放置。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述底部顶盖件由夹层结构组成，所述夹层结构包括由加强件相互连接的顶片、底片。
4.如权利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，所述袋包括一上端密封的筒形件以覆盖所述顶部顶盖。
5.如权利要求1，2，3或4所述的方法，其特征在于，将所述袋热密封到所述底部顶盖件的下侧。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述袋热密封到所述底部顶盖的仅外缘周围，而暴露所述中央部分。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述顶部顶盖与所述袋之间的包装上设置标签，所述标记提供与所述包装相关的识别标记。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述袋的外围大于所述包装的外围，利用周围的烘箱使所述袋热收缩，以与所述包装的外围接合。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述包装施加压力，以在收缩所述袋之前降低所述包装的高度。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，为便于运输，将两个所述包装中一个垂直放置在另一个顶部上地堆叠起来，且所述两个包装的组合高度与运输容器的允许高度相匹配。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述包装被拉伸地包装在一起。
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，每个接头连接都包括位于所述叠层侧面上的褶曲部分。
13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述包装包括连续带材的前端和尾端，且在所述前端和尾端上以相互区分的方式打上标记。
14.一种形成带状材料包装的方法，包括形成多个并排的带状材料叠层，其中，一个叠层的带状材料与下一个相邻的叠层的带状材料充分分离，以使所述叠层的带状材料从所述另一叠层的带状材料上依次分离地折叠和取出；在每个叠层中，重复性地来回折叠带材，从而使所述叠层包括多个相互叠置的带状部分；每个带状部分相对于一个下一个相邻的带状部分绕第一折线折叠，其中，该第一扳线横向于所述带材；并且每个带状部分相对于第二下一个相邻的带状部分绕第二折线折叠，其中，该第二折线横向于所述带材且与所述第一折线相间隔；使每个叠层的带状部分在所述包装的一端形成多条第一折线，并在所述包装相对的一端形成多条第二折线；使每个叠层的带状部分具有通常平行于所述叠层顶面及底面的第一表面及第二表面，每个叠层的带材在所述底带状部分和所述顶带状部分之间连续地经过所述叠层；使多个所述叠层并排放置，且每个叠层的带状部分侧边位于相邻的下一相邻叠层侧边，并平行于所述包装的两侧；利用一接头连接部分连接每个叠层的底带状部分与另一叠层的顶带状部分，以通过连接的所述叠层形成一段连续的带状材料；以及，以包装材料包裹所述并排放置的叠层以及所述叠层之间的接合连接部分，以在运输过程中容纳并保护所述叠层内的带状材料；其特征在于，所述包装材料包括一底部顶盖板以及绕所述包装包裹的袋，在所述底部顶盖板的下方，将所述袋热密封到所述底部顶盖板的底面上。
15.如权利要求5或14所述的方法，其特征在于，所述底板为夹层结构，所述夹层结构包括由加强件相互连接的顶片和底片。
16.如权利要求5，14或15所述的方法，其特征在于，所述底板的底面上具有一层塑料材料用以与所述袋热密封。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，位于所述底板的底面上的所述塑料材料层由环绕所述底板的一套管形成。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，环绕所述底板的所述套管具有位于所述底板顶部上的上层，所述上层的表面具有相对于带状材料增大了的摩擦的表面。
19.如权利要求5，14，15，16，17或18所述的方法，其特征在于，利用位于所述底板下的真空开口孔向内吸所述袋的底部部分。
20.如权利要求5，14，15，16，17，18或19所述的方法，其特征在于，所述底板大于所述包装的底部。
21.如权利要求1至20中任一项所述的方法，其特征在于，每个接合的连接部分沿着第一和第二端面之一延伸，且利用至少一个系紧构件保持所述连接部分连接到所述端平面上，所述系紧构件延伸跨越所述端平面，且将所述系紧构件的相对端部塞入各个最靠外相应叠层的两个带状部分之间。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，在公共端平面的垂直间隔开的位置处设有多个系紧构件。
23.如权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述系紧构件由带状材料的备用部分制成。
24.如权利要求21，22或23所述的方法，其特征在于，在所述系紧构件上标有用以识别所述包装的标记。
25.如权利要求1至24中任一项所述的方法，包括，由一供应卷提供材料织物，所述供应卷可包括一个或多个供应接头；当所述供应卷用尽时，就将所述供应卷的尾端与第二供应卷的前端接合，以形成一个供应接头，其中，第二供应卷也可包括一个或多个供应接头；在所述供应的下游以及在折叠站之前，提供一接头检测器，所述接头检测器对所述织物上供应接头的存在起反应以提供指示所述供应接头的输出；以及当检测到所包含的供应接头数量大于一个预定数量时，识别排除所述包装。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述预定数量为2。
27.如权利要求25或26所述的方法，包括，折叠并定位所述供应接头，以维持所述供应接头的数量少于所述预定数量。
28.如权利要求1至27中任一项所述的方法，其特征在于，所述带状部分包括一部分的热可结合材料，通过在接触中利用超声波加热所述带状部分使所述带状部分被连接，从而在由所述热可结合材料形成的部分之间实现热密封。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述带状部分略微重叠。
30.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述带状部分端对端地对接。
31.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述热可结合材料包括一部分的合成热可密封纤维。
32.如权利要求28，29，30或31所述的方法，其特征在于，对相互间隔的块状区域进行加热，使未密封部分在横过所述带状部分宽度的分隔位置处的所述块状区域之间。
33.如权利要求28，29，30，31或32所述的方法，其特征在于，将额外的热可密封连接纤维加至所述带状部分之间的连接处。
34.一种形成带状材料包装的方法，包括形成多个并排的带状材料叠层，其中，一个叠层的带状材料与下一个邻近叠层的带状材料充分分离，以使所述叠层的带状材料从所述另一叠层的带状材料上依次分离地折叠和取出；在每个叠层中，重复性地来回折叠带材，从而使所述叠层包括多个相互叠置的带状部分；每个带状部分相对于一个下一个相邻的带状部分绕第一折线折叠，其中，该第一扳线横向于所述带材；并且每个带状部分相对于第二下一个相邻的带状部分绕第二折线折叠，其中，该第二折线横向于所述带材且与所述第一折线相间隔；使每个叠层的带状部分在所述包装的一端形成多条第一折线，并在所述包装相对的一端形成多条第二折线；使多个所述叠层并排放置，且每个叠层的带状部分侧边邻近下一相邻叠层侧边，所述叠层的第一折线位于所述包装的公开第一端平面上，以及所述叠层的第二折线位于所述包装的公共第二端平面上，由此限定了位于所述包装相对侧面上的两个最靠外叠层；利用一接头连接部分连接每个叠层的底带状部分与另一叠层的顶带状部分，以通过连接的所述叠层形成一段连续的带状材料，每个接合连接部分沿着所述第一和第二端平面之一延伸；以及，在包装材料中包裹所述并排放置的叠层以及所述叠层之间的接合连接部分，以在运输过程中容纳并保护所述叠层内的带状材料；其特征在于，利用至少一个系紧构件保持所述连接部分连接到所述端平面，所述系紧构件延伸跨过所述端平面，且将所述系紧构件的相对端部塞入各个最靠外叠层的两个带状部分之间。
35.一种形成带状材料包装的方法，包括由一供应卷提供材料织物，所述供应卷内可包括一个或多个供应接头；当所述供应卷用尽时，将所述供应卷的尾端与第二供应卷的前端接合，从而形成一个供应接头，其中，第二供应卷也可包括一个或多个供应接头；在所述织物内形成多条并列的分离线，所述分离线将所述织物分割成多个带状材料，所述一个带状材料与下一相邻的带状材料足够分离，以使从其它带状材料依次独立地展开和取出所述带状材料；并排地折叠所述带材，以形成多个带状材料的并排叠层；在每个叠层中，重复性地来回折叠带材，从而使所述叠层包括多个相互叠置的带状部分；每个带状部分相对于一个下一个相邻的带状部分绕第一折线折叠，其中，该第一扳线横向于所述带材；并且每个带状部分相对于第二下一个相邻的带状部分绕第二折线折叠，其中，该第二折线横向于所述带材且与所述第一折线相间隔；使每个叠层的带状部分在所述叠层的一端形成多条第一折线，并在所述叠层相对端处形成多条第二折线；使每个叠层的带状部分具有通常平行于所述叠层顶面及底面的第一表面及第二表面，每个叠层的带材在所述底带状部分和所述顶带状部分之间连续地经过所述叠层；使多个所述叠层并排放置，且每个叠层的带状部分侧边位于邻近的下一邻近叠层侧边；在所述供应的下游以及在折叠之前，提供一接头检测器，所述接头检测器对所述织物内存在的供应接头反应提供表示所述供应接头的输出；接着进行折叠，利用一接头连接部分连接每个叠层的底带状部分至另一叠层的顶带状部分，以形成被连接带形成的一段连续带状材料；以包装材料包裹所述并排放置的叠层以及其间的接合连接部分，以在运输过程中包含并保护所述叠层内的带状材料；当检测到所包含的供应接头数量大于预定数量时，识别排出包装。
36.一种形成带状材料包装的方法，包括形成多个并排的带状材料叠层，其中，一个叠层的带状材料与下一个邻近叠层的带状材料充分分离，以使所述叠层的带状材料从所述另一叠层的带状材料上依次分离地折叠和取出；在每个叠层中，重复性地来回折叠带材，从而使所述叠层包括多个相互叠置的带状部分；每个带状部分相对于一个下一个相邻的带状部分绕第一折线折叠，其中，该第一扳线横向于所述带材；并且每个带状部分相对于第二下一个相邻的带状部分绕第二折线折叠，其中，该第二折线横向于所述带材且与所述第一折线相间隔；使每个叠层的带状部分在所述包装的一端形成多条第一折线，并在所述包装相对的一端形成多条第二折线；使每个叠层的带状部分具有通常平行于所述叠层顶面及底面的第一表面及第二表面，每个叠层的带材在所述底带状部分和所述顶带状部分之间连续地经过所述叠层；使多个所述叠层并排放置，且每个叠层的带状部分侧边位于相邻的下一相邻叠层侧边；通过一连接部分连接每个叠层的底带状部分至另一叠层的顶带状部分，以形成一段连续的由连接的所述叠层形成的带状材料；所述带状部分包含一部分的热可结合材料；通过在接触时利用超声波加热所述带状部分使所述带状部分被连接，从而在由所述热可结合材料形成的部分之间实现热密封；以及，在包装材料中包裹所述并排放置的叠层以及所述叠层之间的接头连接部分，以在运输过程中将叠层中带状材料容纳和保护。
全文摘要
这样形成带状材料包装，通过纵切织物或者在该织物上打孔以将该织物分割成并排的带状部分，然后折叠该织物以形成多个并排的带材叠层。使每个叠层的带材与下一叠层的带材接合，以形成经过整个包装的连续带材，可展开该包装以连续地供应给终端使用机。在压缩包装的同时，利用一种包装材料包裹该包装，该包装材料包括底盖板(28)以及包裹该包装的热收缩袋(55)，该热收缩袋在底盖板的下方与底盖板的底表面热密封。利用一组相互间隔的系紧构件保持该接头连接部分依附在包装的端面上，该系紧构件由剩余的带状材料制成且横向伸过该端面，将该系紧构件的相对端部塞入各个最靠外叠层的两个带状部分之间。在供应站的下游以及折叠站的上游，一接头检测器(33)响应于织物上所存在的供应接头，当检测到所包含的供应接头数量大于预定数量时，控制单元确定该包装不合格。通过利用超声波加热带状部分来连接该带状部分，同时优选地通过在对接处采用热可密封连接纤维来实现该部分之间的热密封。
文档编号B65D71/10GK1518513SQ02812324
公开日2004年8月4日 申请日期2002年6月20日 优先权日2001年6月20日
发明者史蒂夫·S·W·拉姆, 阿兰·J·坎贝尔, 兰德尔·弗兰曼, 弗兰曼, J 坎贝尔, 史蒂夫 S W 拉姆 申请人:Bki控股公司