专利名称：采用z形锁系统的包装材料及其制造与使用方法
技术领域：
本发明涉及包括Z形锁系统的包装材料和使用与组装这种包装材料的方法，Z形锁系统可分开地连接预定长度的、分开的包装部分，各包装部分在其横向端部处保持在一起和分开。每个包装部分构成至少一个完整的包装周期。一卷完整的包装材料包括若干包装部分，这些包装部分在其横向端部处被保持和分开。每个包装部分的横向端部形成Z字形，生成Z形锁系统。在制造过程中，Z形锁系统把各包装部分保持在一起，但是在完成一个包装周期时也很容易分开各包装部分。在完成包装周期时，至少一个包装部分的横向端部在分开时保留粘性层以密封所包装的商品。
背景技术：
常规包装操作中，每当用卷轴提供的薄膜包装商品(圆形的、方形的、或者其它形状的货物)，为了牢固地包装商品，薄膜必须粘附到它下面的薄膜层上。目前通常是使用在一面沿着其整个长度有粘性的薄膜以便牢固地包装商品。
有许多现有的方法用于制造包括在一侧具有粘性表面的薄膜的包装材料的方法。一些示例包括使用以下薄膜，该薄膜可通过涂上一层粘合剂、产生静电荷、共挤压或者包装领域的其他已知方法来制造。但是所有这些方法的缺点是当粘合剂涂在一整个侧面时，由于在包装商品时薄膜仍然必须能够展开，粘性水平不够高。为此，对能得到的粘性水平存在重大限制，使它明显地难于牢固地包装商品，特别是在包装材料的末端。
此外，还有各种各样的力作用在包装材料上，引起包装材料特别是末端在商品包装后松脱。剪切和剥离是在包装过程中作用在包装材料上的这些力的一些实例。此外，如果包装材料是用在户外，暴露在温度、湿度、特别是风的极端环境下，会造成包装材料的末端粘性的其它一些问题。
为了克服这些问题，提出了在极端环境下包装时保持包装材料的末端的高粘性水平的方法。解决包装材料分离问题的一个方法是制作包括沿着包装材料在需要的位置处有很强粘性的固定长度的包装部分的包装材料。虽然这种包装材料趋向于增加粘性，尤其在包装周期的结尾，但是会遇到在制造过程中当包装材料卷缠到卷轴上时包装材料的各个部分互相粘合的问题。
发明内容
如前所述，本发明的方法和材料提供了解决现有技术中所述问题的解决方案。
按照本发明的一个方面，本发明的包装材料使用粘合剂和至少一个可分开层，所述可分开层当包装材料在卷轴上时覆盖和保护粘合剂。可分开层可用于防止在制造过程中不同的包装层互相粘合。然而，当包装材料展开时，可分开层在包装周期结束时被剥离粘性层。更具体地说，当包装的包装部分展开时，可分开层剥离并从粘性层完全分开。剥离保护层就露出粘性层，该粘性层用于在包装周期完成时密封所包装的商品。另外，可分开层保持无害地粘附到仍在卷轴上的延续的包装材料，以用于下一个包装应用或者周期。这样，保留在卷轴上的包装部分总是被保护免受在包装过程中所使用的粘合剂的影响，不论卷轴的直径如何。
按照本发明的另一个方面，提供的方法包括使用预定长度的包装部分，其中每个部分在横向端部处具有粘性层，用于粘合和固定包装部分的末端。
按照本发明的另一个方面，提供的方法包括使用Z形锁连接包装部分，该Z形锁有利于用强力胶附装/连接两个不同的包装部分，同时还使得在包装周期中需要的时候能够容易剥离和分开Z形锁。
按照本发明的另一个方面，提供的方法包括使用包括采用至少一个叠片部分的Z形锁来连接包装部分。
按照本发明的另一个方面，带有至少一种粘合剂的叠片在被向后折成V形折叠部以后，放置在材料末端的包装部分上。另一个包装部分的末端接着搁置在V形折叠部上形成Z形锁。然后，在包装周期结来时可以使用剥离动作将叠片在可分开层和粘性层之间分离。
按照本发明的另一个方面，包装材料包括具有包装部分的Z形锁，这些包装部分5粘性层的端部恰好一致终止。
按照本发明的另一个方面，提供的方法包括在所包装的元件继续移动时停止包装材料卷。结果，包装部分的末端在所包装的商品的方向上继续被拉出，从而在Z形锁上施加压力。当压力继续施加在Z形锁上时，Z形锁在可分开层从粘性层剥离时分开。位于包装部分端部的粘性层只在包装周期完成时在粘性层接触到包装的商品的时候才露出。
按照本发明的另一个方面，可分开层保留在仍在卷轴上的包装材料部分的端部。可分开层用于加厚下一部分的开始和改善下一部分进入打包机或者其它包装设备的输送。
按照本发明的另一个方面，Z形锁中使用的叠片包括几个不同的材料层。
按照本发明的另一个方面，提供的方法包括加长Z形锁的折叠部以防止过早分离的可能性的方法。
按照本发明的另一个方面，Z形锁包括至少两个横向互相分开的粘性区域以防止过早分离。
按照本发明的另一个方面，提供的方法包括在Z形锁的一面上使用较低粘性的双面胶带的方法。
图1是一个按照本发明实施例的包装材料的透视图。
图2是按照本发明实施例的包装材料的另一透视图。
图3是按照本发明实施例的Z形锁的透视图。
图4是按照本发明实施例的Z形锁的另一透视图。
图5、6、7和8示出按照本发明实施例包装商品的步骤。
图9、10和11更详细地示出按照本发明实施例用于Z形锁的叠片的不同分层。
图12更详细地示出按照本发明的另一个实施例用于Z形锁的两个叠片的不同分层。
图13是按照本发明的另一实施例所使用并在图14-18中示出的叠片的剖视图。
图14-18是用图13的叠片制备包装材料的透视图。
图19是按照本发明的另一个实施例所使用并在图20-29中示出的叠片的剖视图。
图20-29是用图19的叠片制备包装材料的透视图。
具体实施例方式
本发明的材料和方法现在将参考图1-12论述。这些附图中相似的标号和名称指示相似的元件。
图1是按照本发明实施例的包装材料的透视图。图1-4中制备的包装材料3包括至少两个具有预定长度的包装部分1、2。包装材料3可以由聚烯烃制造，如聚乙烯或其它合适的聚合物材料，该材料约40至120微米厚且50至400厘米宽。另外，包装材料3也可以是透明的或者有颜色的。然而，用于包装部分1、2的材料绝不限于上述材料，而可以包括网或其他合适的包装材料，无论是天然的还是人造的。每个包装部分1、2的长度和宽度应该足以至少覆盖所包装商品(未示出)的周围或者周长。因此，包装材料的长度和宽度可以根据所包装商品的大小和形状以及包装的用途而变化。每个包装部分包括横向端部4a、4b。图1中，包装部分的横向端部4a向后折叠到自身上而形成V形折叠部部5。
图2中，V形折叠部5包括粘性区域25用于粘接V形折叠部5的上表面和包装部分1的横向端部4b。可分开层(未示出)在包装部分2的横向端部处覆盖粘性区域25的至少一个表面，并被去除而露出V形折叠部5表面的粘性层A(未示出)。粘性层A是一种高粘性的粘合剂，用于提供包装材料3的V形折叠部5的部分上表面和另一个包装部分1的端部4b的下表面的持久粘合。
图3中，包装部分1的横向端部4b放在包装部分2的横向端部4a上的粘性层A的上表面之上，以实现粘性层A和包装部分1的横向端部4b之间持久的粘合。包装部分1、2的横向端部4a和4b终止在粘性层A的端部处。
图4示出按照本发明实施例的Z形锁系统的实例。在图4中，Z形锁系统的整个Z形是由包装部分1、2的横向端部4a和4b以及粘性区域25组成。更具体地说，Z形锁是由包装部分2的横向端部4a折叠到自身上形成V形折叠部5而成形的。包装部分2被折叠后，将包装部分1的横向端部4b放置在包装部分2的V形折叠部5的顶部上。包装部分1、2用V形折叠部5的上表面上的粘性区域25的粘性层A相互粘合。包装部分的端部4a、4b被粘合，使得其端部4a、4b互相平齐。增加放置在包装部分2的V形折叠部5的顶部的包装部分1使得V形折叠部5变成Z形锁11。
为了使用Z形锁系统顺利包装商品，每个包装部分1、2应与包装部分1、2的横向端部4a、4b上的粘性层A的端部恰好一致终止。包装部分1、2被准确地切割是有利的。如果包装部分1被切割成其长度超出粘性层A的粘性区域25，则Z形锁系统的全部优越性可能无法实现，可能导致包装部分1的末端从所包装的商品分离开。包装材料的松散末端可能被风吹开，造成包装完成后包装部分1、2很快被打开。相反，如果包装部分1、2切得太短，则会发生输送问题，因为当在包装过程中包装材料移动通过设备时，粘性区域25可能部分暴露并粘贴到卷轴或者包装设备的任何金属部分，或者粘贴到自身上。
图5-8示出按照本发明实施例使用Z形锁的包装方法。图5示出一卷包装材料3，其包括位于一卷上的多个可分开的相连的包装部分1、2...n，其中邻近的包装部分通过本发明的Z形锁系统11连接。举个例子，本领域所公知的用于对干草、棉花等打包的农用打包机(例如，现有的打包机和托盘包装机(pallet wraping machines))上进行包装。图5中，包装部分1、2从成卷的包装材料3供给，并绕图5中的待包装商品16进行包装。在用预定长度的包装部分1环绕商品16包装数圈后，这卷包装材料3会停止，而所包装的商品16继续沿着方向A旋转。如图6示出，所包装的商品16沿着方向A继续运动，使Z形锁运动到直立位置，且使压力p1、p2从相反的方向施加在Z形锁11上。
图7中，包装材料卷3是静止的，所包装的商品16沿其顺时针方向A继续旋转。施加在连接包装材料3的端部1、2的Z形锁11上的增加的压力p1、p2使得Z形锁分开而形成且有非粘性层11A和粘性层11B的“V”形。商品16的继续运动造成Z形锁分离，从而非粘性或可分开层11A完全从Z形锁11的粘性层11B剥离。因此，位于包装部分1端部处的粘性层11B在包装周期结束时接触所包装的商品16的瞬间暴露出来，如图8示出。
由在Z形锁11内部粘性层被可分开覆盖层直到粘合的瞬间，使得组成包装材料3的所有的包装部分1、2(包括Z区域)在包装过程中可以在所有的卷轴和打包机的各个部件之间平稳地移动。此外，这样可避免Z形锁中的粘性层11b弄脏，否则将会不利地影响包装过程中粘合的质量。这对采用金属卷轴或者在很脏的条件下工作是非常有利的。由于Z形锁11的这个优点，在包装周期结束时粘性层11B完美地粘合在所包装的商品16上。本发明的包装材料3能够供给未改装的包装机械，因为直到包装周期结束时Z形锁11被分离为止包装材料3是不带粘性的。
图9、10和11示出能够用于按照本发明实施例的Z形锁11的叠片材料的使用。在图9中，举例来说，Z形锁11由4个基本层组成第一和第二高粘性层A、B；低粘性、可分开层17；和基片层18。第一高粘性层A具有持久地附装到包装部分1下表面的顶表面，并与包装材料3的包装部分1的端部平齐。粘性层A的下表面于是附装到可分开层17的顶表面。可分开层17可以是任何具有较低粘性的适合的材料，例如硅树脂，但并不限于此。可分开层17的下表面和基片层18接触。基片层18可以包括但不限于例如纸张材料。此基片层18提供用于持久地粘合在可分开层17的至少一个表面(即下表面)和叠片的第二粘性层B之间的表面。于是，可分开层17只有一个表面(即上表面)具有较低粘性。因此，在可分开层17的上表面和第一粘性层A的下表面之间的边界用作Z形锁系统11的分离线。但是，如图9示出，在分离之前，在包装材料3的制造和放置在卷轴上的过程中，可分开层17和第一粘性层A之间的粘合足以把包装部分1、2保持在一起。
图10示出在Z形锁11的叠片材料的低粘性边界(分离线)处可分开层17从粘性层A剥离。可分开层17的剥离是在包装材料卷停止运动而所包装的商品继续运动时实现的。商品的继续运动使得压力施加在包装材料的Z形锁11上。随着压力增加，Z形锁11的叠片材料在可分开层17和粘性层A之间的低粘性边界处分离。包装部分1、2继续剥离或分离直到粘性层A完全从可分开层17分离。
图11示出Z形锁在可分开层17和第一粘性层A的下表面之间完全分离。在包装周期结束时粘性层A接触所包装的商品的瞬间包装部分1的粘性层A露出。可分开层17继续粘合到在商品包装周期结束时仍在卷轴上的包装部分2。这样，可分开层17保护包装部分2在任何随后的包装周期中不会过早地粘合。
在替代实施例中，Z形锁的折叠部能够以比所需要的第一粘性区域的长度更长的长度产生。在这种情况下，第二粘性区域用于防止Z形锁过早分离的可能性。图12更详细地示出按照这种替代实施例的Z形锁。图12中，Z形锁包括包装部分1、2的横向端部4a、4b，这两个横向端部用两个横向隔开的叠片材料8a、8b保持在一起。叠片材料8a包括几个不同的层，这些层包括但不限于两个粘性层A、B、一个可分开层17和一个基片层18。类似于图9、10和11中的叠片，叠片材料8a包括具有与粘性层A的下表面可分开地粘合的下表面的可分开层。这样，粘性层A的下表面和可分开层17的上表面提供Z形锁分离的边界。叠片材料8a的最后一层是第二粘性层B，它的一面粘合到基片层18，另一面粘合到包装材料3的另一个包装部分2。
第二叠片材料8b与第一叠片材料8a在横向上隔开，这样有助于防止在制造或包装过程中包装部分1、2的横向端部过早分开。然而，为了在包装周期结束时帮助包装部分1、2分开，叠片材料8b包括由基片21分开的高粘性和低粘性层C、D组成。高粘性层C将叠片材料8b持久地粘合到包装部分2，而低粘性层D在包装周期结束时在低粘性层D的上表面和基片21的下表面之间分开包装部分。
图14-18和20-29是按照本发明的利用图13或19所示的分离的叠片(discrete laminate)的Z形锁机构的另一个实施例来制备包装材料的透视图。
图14-18示出的包装中所用的分离的叠片L在图13中示出剖面，其中叠片L包括一面有粘合剂的基片，在这一面上，插入的硅树脂层延伸到至少一部分基片上面。图14-18中制备的包装材料3包括至少两个预定长度的包装部分1、2，即右侧和左侧包装部分1、2。同前面的实施例一样，包装部分1、2包括各自的横向端部4a、4b。图15中右侧包装部分1的横向端部4b向后折叠到自身上而形成V形折叠部5。
如图16示出，左侧包装部分2的横向端部4a布置成非常接近V形折叠部5的折叠线35。左侧包装部分2的横向端部4a在布置成非常接近V形折叠部部5的折叠线35时可以与V形折叠部5的一部分交迭，如图16和17所示。然而，左侧包装部分2绝不要完全与V形折叠部5的整个长度交迭。
如图16所示，当左侧包装部分2正确定位后，基底叠片L在其粘性侧面面向右侧和左侧包装部分1、2的情况下在右侧包装部分1的V形折叠部5的上表面和左侧包装部分2的横向端部4a的上表面上展开，从而形成包装材料3的连续卷材(web)。如图18所示，在包装阶段，将叠片L粘合到V形折叠部5的上表面的粘性接合转移到右侧包装部分1作为粘性尾部T，而叠片L和左侧包装部分2之间的粘合剂在它们之间形成持久的粘合。
如图18所示，在包装阶段，右侧包装部分1沿着箭头D所示的方向从右侧拉动，而左侧包装部分2牢固地保持在原地。由于在右侧包装部分1和叠片L之间产生的剥离力，在叠片L和右侧包装部分1的V形折叠部5的上表面之间可分开的粘合被分开。当这种分离发生时，叠片L的粘性层转移到右侧包装部分1，由此在右侧包装部分1上形成粘性尾部T，而叠片L仍然粘合到左侧包装部分2以作为下一个包装部分的开始。
图19-29示出的包装中所用的分离的叠片L在图19中示出剖面。如图19所示，叠片L包括一侧的至少一部分已处理过的基片，其中粘性层涂覆到叠片L的整个侧面。图20-24中制备的包装材料3包括至少两个预定长度的包装部分1、2，即右侧和左侧包装部分1、2。同前面的实施例一样，包装部分1、2包括各自的横向端部4a、4b。图21中左侧包装部分2的横向端部4a向后折叠到自身上而形成V形折叠部5。
如图22所示，右侧包装部分1的横向端部4b布置成非常接近V形折叠部5的折叠线35。右侧包装部分1的横向端部4b在布置成非常接近V形折叠部5的折叠线35时，可以与V形折叠部5的一部分交迭，如图22和23所示。然而，右侧包装部分1绝不要完全与V形折叠部5的整个长度交迭。
如图22所示，当右侧包装部分1正确定位后，基底叠片L在其粘性侧面面向右侧和左侧包装部分1、2的情况下在左侧包装部分2的V形折叠部5的上表面和右侧包装部分1的横向端部4b的上表面上展开，从而形成包装材料3的连续卷材，如图23所示。如图24所示，将叠片L和V形折叠部5的上表面的粘性接合仅可从左侧包装部分2分开，以在包装阶段形成右侧包装部分1上的粘性尾部T。V形折叠部5的上表面可以用任何材料处理，如硅树脂，这有利于形成可分开的粘合。如上所述，粘合剂在叠片L和右侧包装部分1之间形成持久的粘合。
如图24所示，在包装阶段，右侧包装部分1沿着箭头D所示的方向从右侧拉动，而左侧包装部分2牢固地保持在原地。由于在左侧包装部分2和叠片L之间产生的剥离力，在叠片L和左侧包装部分2的V形折叠部5的上表面之间可分开的粘合被分开。当这种分离发生时，叠片L从左侧包装部分2分开，从而由于叠片L仍然持久地粘合到右侧包装部分1上，而在右侧包装部分1上形成粘性尾部T。左侧包装部分2的分开的横向端部4a作为下一个包装部分的开始。
图25-29中制备的包装材料3包括至少两个预定长度的包装部分1、2，即右侧和左侧包装部分1、2。同前面的实施例一样，包装部分1、2包括各自的横向端部4a、4b。图27中叠片L的一部分持久地粘合到右侧包装部分1的横向端部4b，随后右侧包装部分1向后折叠到自身上而形成上表面覆盖有粘合剂的V形折叠部5。
如图28所示，左侧包装部分2的横向端部4a以交迭的方式放置并粘合到V形折叠部5的上表面，这与以上对于图3所示实施例所述的方式一样。一旦叠片L粘合到右侧和左侧包装部分1和2，就形成了包装材料3的连续卷材。如图29所示，粘合左侧包装部分2的横向端部4a和叠片L的V形折叠部5的上表面的粘性接合又可从左侧包装部分2分开，以在包装阶段形成右侧包装部分1上的粘性尾部T。左侧包装部分2的横向端部4a的下表面可以用任何材料处理，如硅树脂，这有利于形成与V形折叠部5的顶表面之间的可分开的粘合。如上所述，粘合剂在叠片L和右侧包装部分1之间形成持久的粘合。
如图29所示，在包装阶段，右侧包装部分1沿着箭头D所示的方向从右侧拉动，而左侧包装部分2牢固地保持在原地。由于在左侧包装部分2和叠片L之间产生的剥离力，在左侧包装部分2的横向端部4a和叠片L的V形折叠部5的上表面之间可分开的粘合被分开。当这种分离发生时，叠片L层从左侧包装部分2分开，从而由于叠片L仍然持久地粘合到右侧包装部分1，而在右侧包装部分1上形成粘性尾部T。左侧包装部分2的横向端部4a作为下一个包装部分的开始。
本发明设想叠片并非仅限于上面所述的材料和分层，可以根据包装应用和所使用的包装设备而变化。
本发明还设想用于粘性层A、B、C和D的合适材料包括但不限于丙烯酸胶或者苯乙烯胶，其经美国标准检验方法(ASTM)D1876-01“粘合剂的抗剥离性能标准检验方法”(T剥离检验)或者经ASTMD3330/D“压敏胶带的剥离粘性”检验具有从4至20牛顿的粘性。本发明设想这些粘性层的厚度应该从20至120微米厚。然而，根据包装应用粘性层可以改变粘合剂的类型和厚度。
在另一个实施例中，通过使用在附加在Z形锁上的一面具有低粘性的双面胶带，在生产和包装过程中可以保持细长的Z形锁区域的完整性。
此外上面图中所述的方法允许使用强力胶和粘合剂连接所需要的足够多的包装部分，例如10、100、1000等，而在包装周期中仍然可以在需要的时候容易地分离。
应强调的是本发明的包装材料不局限于任何具体材料或具体尺寸，并且在考虑每种材料的期望品质和包装商品的目的的情况下可用于所有包装材料的制备。
虽然所示的实施例在这里已经详细描述了，应该注意和了解的是这些描述和附图仅是解释性的，因此可以不违背本发明的精神和范围而增加在形式和细节上的其它变化。术语和表达用作说明性的术语而不是限制性的术语。没有使用术语或表达的限制，以排除任何对等的所示的或所述的特征或者其部分的等同物。
权利要求
1.一种包装材料，包括第一包装部分；第二包装部分；和分离的叠片，所述分离的叠片将把所述的第一和第二包装部分在它们各自的横向端部处粘合，用于在包装周期中将所述第一和第二包装部分保持在一起和分开。
2.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述分离的叠片还包括粘性层，用于在包装周期中将所述第一和第二包装部分保持在一起和分开。
3.根据权利要求1所述的包装材料，其中所述粘性层包括可分开的粘性边界。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述可分开的粘性边界包含转移粘合剂。
5.一种包装方法，包括使用由至少一个分离的叠片在横向端部处粘合到第二包装部分的第一包装部分包装商品的周围；停止所述第一包装部分的运动；继续所述商品的运动；在所述分离的叠片部分的可分开粘性边界处使所述第一部分与所述第二部分分离。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述可分开的粘性边界包含转移粘合剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述分离的叠片的一部分还包括持久的粘性边界。
8.一种包装材料，包括多个包装部分，所述多个包装部分在它们各自的横向端部处粘合在一起形成连续的包装材料，所述各自的端部由分离的叠片粘合，所述分离的叠片在包装周期中将所述多个包装部分保持在一起和分开。
全文摘要
采用由预定长度的分开的包装部分构成的包装材料包装商品的方法和材料。包装部分采用包括分离叠片的Z形锁系统在其端部处连接和分开。Z形锁系统的分离叠片在制造过程中把包装部分保持在一起，但是在包装过程中也可以很容易地在要求的点分开或分离包装部分。包装部分的分离使粘合剂暴露，该粘合剂用于在包装周期结束时把至少一个包装部分牢固地粘合到所包装的商品。
文档编号B65H18/28GK1972847SQ200580020614
公开日2007年5月30日 申请日期2005年7月7日 优先权日2004年7月7日
发明者N·马斯, T·利奥尔, I·阿齐兹, H·帕斯, Y·埃弗拉蒂 申请人:塔玛塑料工业公司