具有拉带封闭件的柔性袋的制作方法

专利名称：具有拉带封闭件的柔性袋的制作方法
技术领域：
该类型的柔性袋通常用于各种家庭物料的容纳和废弃处理。
背景技术：
柔性袋，尤其是由较廉价的聚合材料制成的那些，已广泛用于各种家庭物料诸如垃圾、草冲剪切物、树叶等的容纳和废弃处理。
如本文所用，术语"柔性的，，用以指这样的材料该材料能够被挠曲或弯曲，尤其是重复地挠曲或弯曲，使得它们响应外加力而易弯曲和可屈服。因此，"柔性的"与术语不可挠曲的、刚性的或不可屈服的具有基本上相反的含义。因此，可改变挠性材料和结构的形状和结构以适应外力并且适形于与它们接触的物体的形状而不失去其完整性。通常可得的柔性袋通常由如下材料形成，所述材料在整个袋结构中具有一致的物理特性，诸如拉伸、张力和/或伸长特性。
使用此类袋的一种常见方法是，将它们作为用于容器诸如垃圾桶或垃圾箱的衬里。常常难以将袋的顶部拉出垃圾桶或垃圾箱的边缘，以便使袋处在垃圾桶或垃圾箱中的适当位置。物料被放置在袋中，直到袋和/或容器被填满，或直到袋被填充至期望高度。当袋被填满，或甚至由于在袋的最上边缘以上放置了附加物料而超过容量时，消费者常常难以将袋的开口封闭，因为只剩下极少(如果有的话)的自由材料可供将袋开口在内容物的高度以上封闭。如果填充的袋随后被独自放在地板上，则经常遇到的另 一 个问题是袋内容物的移位，所述移位在袋内会造成不平衡并且相应地使袋的封闭件打开，因此内容物可能会洒漏。
因此，期望提供一种柔性袋，所述袋更易于牢靠地放置在垃圾桶或垃圾箱的边缘上，其在填充后更易于封闭并且在封闭后不易重新打开。
发明概述一种柔性袋，所述袋包括至少一个柔性薄片材料片，所述片被装配以形成半封闭容器，所述容器具有由周边限定的开口，所述开口限定开口平面；所述袋具有用于密封所述开口以将所述半封闭容器转变成封闭容器的拉带封闭件、邻近所述拉带封闭件的上部区域以及在所述上部区
域下方的下部区域，其中所述拉带封闭件的薄片材料沿至少 一 个轴线表
现出类弹性行为，所述拉带封闭件的薄片材料包括至少第一区域和第
二区域，所述第 一 区域和所述第二区域具有相同的材料组成并且各具有
未拉紧投影路径长度；当所述网状材料响应施加到所述拉带封闭件的薄片材料上的外加力而在基本上平行于所述轴线的方向上经受受力伸长时，所述第一区域经历显著分子水平变形并且所述第二区域初始地经历显著几何变形；当所述受力伸长释放时，所述第一区域和所述第二区域基本上恢复至它们的未拉紧投影路径长度。
附图概述
虽然本说明书以特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求结束，但据信由下列说明并结合附图可更好地理解本发明，附图中相同的附图标号指示相同的元件，并且其中


图1为如本发明的一个实施方案所述的柔性袋的平面图，其中所述袋处于封闭且空置的状态；
图2为其中容纳有物料的处于封闭状态的图1的柔性袋的透视图3A为处于基本上未拉紧状态的本发明的一个实施方案的柔性袋的聚合物薄膜材料的片段透视图3B为如本发明的一个实施方案所述的处于部分地拉紧状态的柔性袋的聚合物薄膜材料的片段透视图3C为如本发明的一个实施方案所述的处于更大拉紧程度的柔性袋的聚合物薄膜材料的片段透视图4为适用于本发明的薄片材料的另一个实施方案的平面图；以及
图5为处于类似于图3B所述的部分地拉紧状态的图4的聚合网状材料的平面图。
图6为如本发明的一个实施方案所述的拉带的一部分的侧视图。发明详述
柔性袋构造
图1描述如本发明所述的柔性袋10的一个实施方案。在图1所述的实施方案中，柔性袋10包括由柔性薄片材料片形成的袋主体20，所述片沿折叠线22折叠到其自身上并且沿侧缝24和26粘结到其自身上，以便沿边缘28形成具有开口的半封闭容器。柔性袋10也包括拉带封闭件30,该拉带封闭件邻近边缘28定位以用于密封边缘28以形成全封闭容器，如图1所示。袋，诸如图1的柔性袋10，也可由薄片材料的连续管制成，从而可消除侧缝24和26并且可以底缝替代折叠线22。柔性袋10适用于容纳和保护可容纳在袋主体内的多种物料和/或物体。
在图1所示的构型中，拉带封闭件30完全环绕由边缘28形成的开口的周边。然而，在一些情况下，由较小程度的环绕形成的封闭部件(例如，仅沿边缘28的一个边设置的封闭部件)也可提供足够的封闭完整性。
根据本发明的一个实施方案，柔性袋10包括邻近封闭件30的区域31，所述封闭件邻近边缘28。与区域31相比，拉带封闭件表现出较低的抗伸长性。
图1显示在拉带封闭件表面上延伸的多个区域。区域40包括袋主体20的柔性薄片材料中的数排深压花变形，而区域50包括介于各变形处之间的未变形区域。如图1所示，未变形区域具有轴线，所述轴线在基本上平行于开口边缘28的平面的方向上在袋主体的材料上延伸(处于封闭状态时的轴线)，所述开口边缘在所示构型中也基本上平行于由底部边缘22限定的平面或轴线。
在一个实施方案中，薄片材料被取向成使得它们的在袋上部中的伸长轴线一般基本上垂直于由袋的开口或开口边缘限定的平面。这种取向提供本发明的一个实施方案的限定的拉伸取向。在一个实施方案中，薄片材料被取向成使得拉带封闭件的伸长轴线平行于由袋的开口或开口边缘限定的平面。
有可能由薄片材料来构造基本上整个袋主体，所述材料具有本发明的实施方案的结构和特性。在某些情况下，期望仅在袋主体的一个或多个部分或区域中而非在其整体中提供此类材料。例如，可将具有所需拉伸取向的此类材料的带在袋的一个区域中提供，所述带形成围绕袋主体的完整圆形带以提供更局部化的拉伸特性。在一个实施方案中，包括袋
' 在一个实L方案中,第口一和第二区域仅在袋的拉带封闭件部分中成形。第一和第二区域的此局部化的成形可选择性地使袋的拉带部分可相
对于袋10的其余部分在圆周上扩展。这种相对扩展可使袋10的使用者更容易地包封适于支撑袋10的容器的周边以有利于袋10的填充。
拉带封闭件区域中的第 一和第二区域的选择性成形可附加地产生封闭件的有益效果，即，当填充的袋被封闭并后续地从支撑容器中移除时，与缺乏改进的拉带封闭件的类似袋相比，所述封闭件更不易打开。不受理论的约束，据信成形的拉带区域和成形的薄片材料区域之间的机械交互作用中存在棘轮效应，并且在拉带周围的薄片材料的相应部分的各区域之间存在附加棘轮效应。
棘轮效应可通过如下方式获得在拉带和周围的褶边材料中，或仅在拉带中或周围的褶边材料中，形成第一和第二区域。拉带和周围的褶边材料中的每一个均可连续地或选择性地被成形为第 一和第二区域。所谓选择性地成形是指材料的离散部分可形成第 一和第二区域，并且其它部分可不形成此类区域。第一和第二区域的此类选择性成形可获得选择性棘轮效应，其中较大的不易打开性更普遍地存在于拉带的特定预选部分中。
在一个实施方案中，拉带和周围的褶边材料中的每一个均可包括不同图案的第 一 和第二区域，以便有利于拉带的各区域与周围的褶边材料的各区域交互作用。
在图6所示的一个实施方案中，拉带30还可包括一个或多个环状分段，其中拉带被成形为一系列峰32和谷3夂其中环状分段的每个谷36均密封到对应于每个环状分段的弹性体条36上。这允许将拉带30延伸成使得拉带30的暴露部分可用来将拉带和袋的顶部固定到袋保持容器的唇缘上。
在一个实施方案中，拉带还可包括弹性体材料，诸如与聚烯烃共混的热塑性橡胶胶料。在所述任一实施方案中，拉带、周围的褶边材料或其两者均可压花，使得在材料中存在图案，但不形成对于沿图案的轴线施加的力会产生不同响应的第一和第二区域。被成形为带有此类压花的拉带和/或褶边材料的袋可仍然经历材料的压花图案和拉带封闭件的其它组件之间的棘轮交互作用。
拉带可包括基本上类似于薄片材料的聚合物的聚合物，或可包括相异的聚合材料。可在将拉带添加到袋IO上之前或之后，改性薄片材料以包括第一和第二区域。在添加拉带之后，改性薄片材料可包括改性拉带以包括第一区域和第二区域。在一个实施方案中，薄片材料(包括被成形以约束拉带的运动的褶边密封件)和拉带可同时使用下述方法改性。
如下所述，据信适用于本发明的实施方案的材料可提供附加有益效果，因为它们可减小与垃圾桶或其它容器的接触面积，从而有助于在将内容物放置在其中之后移除袋。薄片材料的三维性质连同其伸长特性也可提供增强的抗撕裂和抗穿刺性以及增强的视觉、听觉和触觉印象。伸长特性也允许袋具有更大容量(每单位所用材料的容量)，从而改善此类袋的"里程"。因此，可将比常规构造的袋更小的袋用于给定的应用。袋也可具有任何所需形状和构型，包括具有柄部或具体的花样几何形状的袋。
为了更好地示出如本发明的实施方案所述的柔性袋的结构特征和性
能优点，图3A提供了适用于形成如图1至2所述的袋主体20的薄片材料片段52的极端放大的局部透视图。诸如本文所示和所述的适用于如本发明的实施方案所述用途的那些材料以及用于制造和表征这些材料的方法更详细地描述于1996年5月21日授予Cha卯ell等人的共同转让的美国专利5， 518, 801中。
现在参见图3A，薄片材料52包括由不同的区域构成的"可应变网络"。如本文所用，术语"可应变网络"是指互连且相关的一组区域，所述区域能够在预定方向上延伸至某种适用程度，从而响应外加的且后续释放的伸长而向薄片材料提供类弹性行为。该可应变网络包括至少第一区域64和第二区域66。薄片材料52包括过渡区域65,该过渡区域位于第一区域64和第二区域66之间的界面处。过渡区域65将表现出第一区域和第二区域这两个区域的行为的复杂组合。应当认识到，适用于本发明所述用途的此类薄片材料的每一个实施方案均将具有过渡区域，然
而此类材料由第一区域64和第二区域66中的薄片材料的行为限定。因 此，以下的说明将关注第一区域和第二区域中的薄片材料的行为，仅因 为所述行为不依赖于过渡区域6 5中的薄片材料的复杂行为。
薄片材料52具有第一表面52a和相对的第二表面526。在图3A所 示的实施方案中，可应变网络包括多个第一区域64和多个第二区域 66。第一区域64具有第一轴线68和第二轴线69，其中第一轴线68的 长度优选地大于第二轴线69。第一区域64的第一轴线68基本上平行于 薄片材料52的纵向轴线"L",而第二轴线69基本上平行于薄片材料 52的横向轴线"T"。优选地，第一区域的第二轴线(即第一区域的宽 度)为约0. 01英寸至约0. 5英寸，并且更优选约0. 03英寸至约0. 25英 寸。第二区域66具有第一轴线70和第二轴线71。第一轴线70基本上 平行于薄片材料52的纵向轴线，而第二轴线71基本上平行于薄片材料 52的横向轴线。优选地，第二区域的第二轴线(即第二区域的宽度)为 约0. 01英寸至约2. O英寸，并且更优选约0. 125英寸至约1. O英寸。在 图3A的实施方案中，第一区域64和第二区域66基本上为线性的，它们 连续地在基本上平行于薄片材料52的纵向轴线的方向上延伸。
第一区域64具有弹性模量El和横截面积Al。第二区域66具有模 量E2和4黄截面积A2。
在所示的实施方案中，薄片材料52已被"成形"，使得当在基本 上平行于纵向轴线的方向上经受受力轴向伸长时，薄片材料52表现出沿 轴线的抗力，所述抗力在所示的实施方案的情形中基本上平行于纤维网 的纵向轴线。如本文所用，术语"成形"是指薄薄片材料上的所需结构 或几何形状的形成，所述薄薄片材料当其不经受任何外加伸长或外加力 时，将基本保持所需的结构或几何形状。本发明的实施方案的薄片材料 由至少第一区域和第二区域构成，其中第一区域在视觉上不同于第二区 域。如本文所用，术语"视觉上不同"是指薄片材料的特征。当薄片材 料或可体现薄片材料的物体经受正常使用时，所述特征易于被正常肉眼 辨别。如本文所用，术语"表面路径长度"是指在基本上平行于轴线的 方向上沿所讨论区域的外形表面所进行的测量。用于确定相应区域的表面路径长度的方法可见于上文参考的Chappell等人的专利中的"测试方 法"部分。
用于成形适用于本发明的实施方案的此类薄片材料的方法包括但不 限于通过对偶板或辊压花、热成形、高压液压成形、或铸造。尽管纤维 网52的整个部分已经经受了成形操作，但也可将本发明实施为仅使其一 部分(例如材料的构成袋主体20的部分)经受成形，如下文所详述。
在图3A所示的实施方案中，第一区域64为基本上平面的。换句话 讲，第一区域64内的材料在纤维网52经历成形步骤之前和之后处于基 本上相同的状态。第二区域66包括多个凸起的肋状元件74。肋状元件 可为压花的、具有凹入图案的、或它们的组合。肋状元件74具有基本上 平行于纤维网52的横向轴线的第一或长轴线76和基本上平行于纤维网 52的纵向轴线的第二或短轴线77。平行于肋状元件74的第一轴线76的 长度至少等于，并且优选地大于平行于第二轴线77的长度。优选地，第 一轴线76与第二轴线77的比率为至少约1: 1或更大，并且更优选至少 约2: 1或更大。
第二区域66中的肋状元件74可被未成形区域相互分离。优选地， 肋状元件74相互邻近并且被小于0. 10英寸的未成形区域分离，所述尺 寸垂直于肋状元件74的长轴线76测量，并且更优选地，肋状元件74为 邻接的，在它们之间基本上没有未成形区域。
第一区域64和第二区域66各具有"投影路径长度"。如本文所 用，术语"投影路径长度"是指在平行光的照射下区域所投阴影的长 度。第一区域64的投影路径长度与第二区域66的投影路径长度互等。
第一区域64具有表面路径长度Ll，其小于第二区域66的表面路径 长度L2，所述长度为当纤维网处于未拉紧状态时沿外形在平行于纤维网 52的纵向轴线的方向上测量。优选地，第二区域66的表面路径长度大 于第一区域64的表面路径长度至少约15%,更优选地大于第一区域的表 面路径长度至少约30°/ ，并且最优选大于第一区域的表面路径长度至少 约70%。 一般来讲，第二区域的表面路径长度越大，则纤维网在遇到力 墙之前的伸长就越大。用于测量此类材料的表面路径长度的合适技术描 述于上文参考的Cha卯ell等人的专利中。薄片材料52显示具有改进的"泊松横向收缩效应"，所述效应基 本上小于否则的话具有类似材料组成的同 一基座纤维网的泊松横向收缩 效应。用于确定材料的泊松横向收缩效应的方法可见于上文参考的 Chappell等人的专利中的"测试方法"部分。优选地，当纤维网经受约 20%的伸长时，适用于本发明的纤维网的泊松横向收缩效应小于约 0.4。优选地，当纤维网经受约40°/。、 50%或甚至60%的伸长时，纤维网 表现出小于约0.4的泊松横向收缩效应。更优选地，当纤维网经受 20°/。、 40%、 50%或60%的伸长时，泊松横向收缩效应小于约0.3。此类 纤维网的泊松横向收缩效应由分別被第 一 和第二区域占据的网状材料的 量来确定。当被第一区域占据的薄片材料的面积增大时，泊松横向收缩 效应也增大。相反，当被第二区域占据的薄片材料的面积增大时，泊松 横向收缩效应减小。优选地，被第一区域占据的薄片材料的面积百分比 为约2%至约90%,并且更优选约5°/。至约50%。
具有至少一个弹性体材料层的现有技术的薄片材料一般将具有较大 的泊松横向收缩效应，即，当它们响应外加力而伸长时，它们将"颈 缩"。适用于本发明的网状材料可被设计成减緩(如果不是基本上消除 的话)泊松横向收缩效应。
对于薄片材料52,受力轴向伸长D的方向(由图3A中的箭头80指 示)基本上垂直于肋状元件74的第一轴线76。肋状元件74能够在基本 上垂直于它们的第一轴线76的方向上伸直或几何变形，以允许在纤维网 52中发生延伸。
现在参见图3B,当薄片材料52的纤维网经受受力轴向伸长D (由 图3B中的箭头80指示)时，具有较短表面路径长度Ll的第一区域64 会由于分子水平变形的缘故而提供大部分的对于受力伸长的初始抗力 Pl。在该阶段中，第二区域66的肋状元件74经历几何变形或伸直，因 此提供最小的对于受力伸长的阻力。在过渡到下一阶段的过程中，肋状 元件74会逐渐变得与受力伸长对齐(即，与其共面)。换句话讲，第二 区域会逐渐表现出从几何变形到分子水平变形的变化。此为力墙的开 始。在图3C所示的阶段中，第二区域66中的肋状元件74已变得基本上 与受力伸长的平面对齐(即，与其共面)(即，第二区域已达到其几何 变形的极限)并且开始通过分子水平变形来阻抗进一步的伸长。由于分子水平变形的缘故，第二区域66现在提供对于进一步的受力伸长的第二 抗力P2。由第一区域64的分子水平变形和第二区域66的分子水平变形 提供的对于伸长的抗力形成总抗力PT，所述总抗力大于由第一区域64 的分子水平变形和第二区域6 6的几何变形所提供的抗力。
当(Ll+D)小于L2时，抗力Pl显著大于抗力P2。当(Ll+D)小于 L2时，第一区域提供初始抗力Pl, —般满足公式Pl=(AlxElxD)Ll
当(Ll+D)大于L2时，第一和第二区域提供对于受力伸长D的组 合的总抗力PT， 一般满足公式PT-(AlxElxD)Ll+(A2xE2x口Ll+D- L2 □ )L2
在达到图3C所述的阶段之前，在对应于图3A和3B的阶段中所发 生的最大伸长为成形网状材料的"可用拉伸"。可用拉伸对应于第二区 域经历几何变形时所经过的距离。可用拉伸的可变范围为约10%至100% 或更大，并且可主要由第二区域中的表面路径长度L2超过第一区域中的 表面路径长度L1的程度和基膜的组成来控制。术语"可用拉伸"不旨在 隐含本发明的纤维网可经受的伸长的极限，因为存在如下应用其中超 过可用拉伸的伸长是可取的。
当薄片材料经受受力伸长时，薄片材料表现出类弹性行为，因为其 在受力伸长的方向上延伸，并且一旦受力伸长被移除，它就恢复至其基 本上未拉紧状态，除非薄片材料被延伸超过了屈服点。薄片材料能够经 历多次受力伸长循环而不失去其基本上复原的能力。因此， 一旦受力伸 长被移除，纤维网就能够恢复至其基本上未拉紧状态。
尽管薄片材料可容易地且可逆地在受力轴向伸长的方向上、在基本
上垂直于肋状元件的第一轴线的方向上延伸，但网状材料却不能够同样 容易地在基本上平行于肋状元件的第一轴线的方向上延伸。肋状元件的 成形允许肋状元件在基本上垂直于肋状元件的第一或长轴线的方向上几 何变形，同时需要显著分子水平变形以在基本上平行于肋状元件的第一 轴线的方向上延伸。
延伸纤维网所需的外加力的量取决于薄片材料的组成和横截面积以 及第一区域的宽度和间距。对于给定的组成和横截面积，较窄的和较宽 地间隔开的第 一 区域需要较低的外加延伸力来获得所需伸长。第 一 区域的第一轴线(即，长度)优选地大于第一区域的第二轴线(即，宽
度)，其中长度与宽度的比率为约5: 1或更大。
肋状元件的深度和频率也可变化以控制适用于本发明用途的薄片网 状材料的可用拉伸。如果对于给定的肋状元件的频率，在肋状元件上所 赋予的成形高度或程度增大，则可用拉伸增大。类似地，如果对于给定 的成形高度或程度，肋状元件的频率增大，则可用拉伸增大。
存在数种功能特性，所述特性可通过将此类材料应用到本发明的柔 性袋上来控制。这些功能特性为薄片材料所施加的抵抗受力伸长的抗力 和薄片材料在遇到力墙之前的可用拉伸。由薄片材料抵抗受力伸长而施 加的抗力取决于材料(例如，组成、分子结构和取向等)和横截面积以 及被第 一 区域占据的薄片材料的投影表面积的百分比。对于给定的材料 组成和横截面积，薄片材料被第一区域覆盖的面积覆盖百分比越高，则 纤维网将抵抗受力伸长而施加的抗力就越高。薄片材料被第一区域覆盖 的覆盖百分比部分地(或完全地)由第一区域的宽度和相邻的第一区域 之间的间距确定。
网状材料的可用拉伸由第二区域的表面路径长度确定。第二区域的 表面路径长度至少部分地由肋状元件间距、肋状元件频率和肋状元件成 形深度确定，所述深度垂直于网状材料的平面进行测量。 一般来讲，第 二区域的表面路径长度越大，则网状材料的可用拉伸就越大。
如上文关于图3A至3C所述，薄片材料52初始地表现出由第一区 域64提供的一定的抗伸长性，同时第二区域66的肋状元件74经历几何 运动。当肋状元件过渡到材料的第一区域的平面中时，可表现出增大的 抗伸长性，因为这时整个薄片材料经历分子水平变形。因此，当被成形 为封闭容器诸如本发明的柔性袋时，图3A至3C所述和上文参考的
在构造如本发明所述的柔性袋的过程中，通过利用前述薄片材料而 实现的附加有益效果为此类材料的视觉和触觉吸引力的增强。通常用来 形成此类柔性聚合物袋的聚合物薄膜通常在性质上为较薄的，并且经常 具有光滑闪亮的表面光洁度。尽管一些制造商会对薄膜表面进行较小程
品袋的面向外的侧面上表现出滑溜且薄脆的触觉印象。此类柔性聚合物袋的较薄材料连同基本上二维的表面几何形状也趋于留给消费者夸大的 薄度印象，并且会让人感觉缺乏耐久性。
相比之下，适用于本发明的薄片材料(诸如图3A至3C所述的那
些)表现出了三维的横截面轮廓，其中薄片材料(在未拉紧状态)变形 成突出薄片材料的主平面。这可提供用于抓持的附加表面积，并且可消 散通常与基本上平面的光滑表面关联的眩光。当袋被抓持在手中时，三 维的肋状元件也可提供"柔软似垫"的触觉印象，同时也可提供与常规 袋材料相反的可取的触觉印象，并且可增强对厚度和耐久性的感知。附 加纹理也可减小与某些类型的薄膜材料关联的噪声，从而导致增强的听 觉印象。
本领域所熟知，并且公开于前述Chappell等人的专利和1997年7月22 日以Anderson等人的名义公布的共同转让的美国专利5， 650， 214中。
将基体材料成形为适用于本发明的薄片网状材料的另 一种方法是真 空成形。真空成形方法的一个实例公开于1982年8月3日授予Radel等 人的普通转让的美国专利4， 342， 314中。作另外一种选择，成形的薄片 网状材料可根据1986年9月2日授予Curro等人的普通转让的美国专利 4, 609， 518的教导液压成形。
该成形方法可以静态模式实现，其中每次只变形基膜的一个离散部 分。作另外一种选择，该成形方法可使用连续的动态压制来实现，所述 压制用于间歇地接触移动的纤维网并且将基体材料成形为本发明的成形 网状材料。用于成形本发明的网状材料的这些和其它合适的方法更充分 地描述于上文参考的Chappell等人的专利中。柔性袋可由成形薄片材料 制成，或作另外一种选择，柔性袋可先被制成，然后经受用于成形薄片 材料的方法。
现在参见图4，其它用于第一和第二区域的图案也可用作适用于本 发明所述用途的薄片材料52。图4显示薄片材料52处于其基本上未拉 紧状态。薄片材料52具有两条中心线纵向中心线，其在下文中也称为 轴线、线、或方向"L";和横向或测向中心线，其在下文中也称为轴 线、线、或方向"T"。横向中心线"T"大致垂直于纵向中心线"L"。 图4所述类型的材料更详细地描述于前述Anderson等人的专利中。如上文关于图3A至3C所述，薄片材料52包括由不同的区域构成 的"可应变网络"。可应变网络包括多个第一区域60和多个第二区域 66，它们在视觉上相互不同。薄片材料52也包括过渡区域65，该过渡 区域位于第一区域60和第二区域66之间的界面处。过渡区域65将表现 出第 一区域和第二区域这两个区域的行为的复杂组合，如上所述。
薄片材料52具有第一表面(在图4中面对观察者)和相对的第二 表面(未示出)。在图4所示的实施方案中，可应变网络包括多个第一 区域60和多个第二区域66。第一区域60的一部分(一般被指示为61) 为基本上线性的，并且在第一方向上延伸。第一区域60的其余部分(一 般被指示为62)为基本上线性的，并且在基本上垂直于第一方向的第二 方向上延伸。第一方向可垂直于.第二方向。第一方向和第二方向之间的 其它角度关系也可为合适的，只要第一区域61和62彼此相交即可。第 一和第二方向之间的角度的范围为约45°至约135°。在一个实施方案 中，该角度为约90'。第一区域61和62的相交处形成完全围绕第二区域 66的边界(由图4中的假想线63指示)。
在一个实施方案中，第一区域60的宽度68可为约0. 01英寸至约 0. 5英寸。在另一个实施方案中，第一区域60的宽度68可为约0. 03英 寸至约O. 25英寸。然而，用于第一区域60的其它宽度尺寸也可能是合 适的。由于第一区域61和62相互垂直并且等距间隔开，因此第二区域 具有正方形形状。然而，用于第二区域66的其它形状也是合适的，并且 可通过改变第一区域之间的间距和/或第一区域61和62相互之间的对齐 来获得。第二区域66具有第一轴线70和第二轴线71。第一轴线70基 本上平行于网状材料52的纵向轴线，而第二轴线71基本上平行于网状 材料52的横向轴线。第一区域60具有弹性模量El和横截面积Al。第 二区域66具有弹性模量E2和横截面积A2。
在图4所示的实施方案中，第一区域60为基本上平面的。换句话 讲，第一区域60内的材料在纤维网52经历成形步骤之前和之后处于基 本上相同的状态。第二区域66包括多个凸起的肋状元件74。肋状元件 74可为压花的、具有凹入图案的、或它们的组合。肋状元件74具有基 本上平行于纤维网52的纵向轴线的第一或长轴线76和基本上平行于纤 维网52的横向轴线的第二或短轴线77。第二区域66中的肋状元件74可被未成形区域相互分离，所述未成 形区域为基本未压花的或具有凹入图案的，或简单地成形为间隔区域。 优选地，肋状元件74相互邻近并且被小于0.10英寸的未成形区域分 离，所述尺寸垂直于肋状元件74的长轴线76测量，并且更优选地，肋 状元件74为邻接的，在它们之间基本上没有未成形区域。
第一区域60和第二区域66各具有"投影路径长度"。如本文所 用，术语"投影路径长度"是指在平行光的照射下区域所投阴影的长 度。第一区域60的投影路径长度和第二区域66的投影路径长度互等。
第一区域60具有表面路径长度Ll，其小于第二区域66的表面路径 长度L2,所述长度为当纤维网处于未拉紧状态时沿外形在平行方向上测 量的。优选地，第二区域66的表面路径长度大于第一区域60的表面路 径长度至少约15%，更优选地大于第一区域的表面路径长度至少约30%， 并且最优选大于第一区域的表面路径长度至少约70°/。。 一般来讲，第二 区域的表面路径长度越大，则纤维网在遇到力墙之前的伸长就越大。
对于薄片材料52，受力轴向伸长D的方向(由图4中的箭头80指 示)基本上垂直于肋状元件74的第一轴线76。这可归因于如下事实 肋状元件74能够在基本上垂直于它们的第一轴线76的方向上伸直或几 何变形以允许在纤维网52中发生延伸。
现在参见图5，当纤维网52经受受力轴向伸长D (由图5中的箭头 80指示)时，具有较短表面路径长度Ll的第一区域60会由于分子水平 变形而提供大部分的对对应于阶段I的受力伸长的初始抗力Pl。在阶段 I中，第二区域66中的肋状元件74经历几何变形或伸直，因此提供最 小的对于受力伸长的阻力。此外，第二区域66的形状还会由于由相交的 第一区域61和62形成的网状结构的运动而改变。因此，当纤维网52经 受受力伸长时，第一区域61和62经历几何变形或弯曲，从而改变第二 区域66的形状。第二区域在平行于受力伸长的方向的方向上被延伸或拉 长，并且在垂直于受力伸长的方向的方向上塌缩或收缩。
除了前述类弹性特性以外，据信图4和5所述类型的薄片材料还可 提供更柔软的、更类似于布料的紋理和外观，并且在使用中噪声更小。
适用于构造本发明的实施方案的柔性袋的各种组成包括基本上不可 渗透的材料，诸如聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、铝箔、涂布的(涂蜡的等)和未涂布的纸、涂
布的非织造材料等；和基本上可渗透的材料，诸如稀松布、网材、织造 材料、非织造材料、或穿孔的或多孔的薄膜，不论它们在性质上主要为 二维的还是成形为三维结构。此类材料可包括单一组成或层，或可为多 种材料的复合结构。
一旦所需薄片材料以任何可取和合适的方式制造(包括旨在用于袋 主体的材料中的全部或一部分)，袋即可以任何已知和合适的样式构 造，所述样式包括诸如本领域已知的用于制造此类可商购获得形式的袋 的那些样式。可利用热密封、机械密封或粘合剂密封技术将袋的各种组 件或元件接合到它们自身上或使它们彼此接合。此外，袋主体还可热成 形、吹制，或换句话讲模制，而不是依靠折叠和粘结技术由纤维网或材 料片来构造袋主体。两个最近的美国专利说明了关于在总体结构上类似 于图1和2所述的那些但属于目前可得类型的柔性存储袋的技术现状， 所述专利为1996年9月10授予Porchia等人的美国专利5, 554， 093、 和1996年11月19日授予Dais等人的5， 575， 747。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。 相反，除非另外指明，每个这样的量纲均旨在既表示所述值，也表示围 绕此值的功能等效范围。例如，公开为"40mm"的量纲旨在表示"约 40rmu，'。
在发明详述中引用的所有文件都在相关部分中以引用方式并入本文 中。对于任何文件的引用不应当解释为承认其是有关本发明的现有技 术。当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语义。
虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领 域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明实质和范围的情况下可 以做出多个其他改变和变型。因此，权利要求书意欲包括在本发明范围 内的所有这样的改变和变型。
权利要求
1.一种柔性袋，所述柔性袋包括至少一个柔性薄片材料片，所述片被装配以形成半封闭容器，所述容器具有由周边限定的开口，所述开口限定开口平面；所述袋具有用于密封所述开口以将所述半封闭容器转变成封闭容器的拉带封闭件、邻近所述拉带封闭件的上部区域和在所述上部区域下方的下部区域，其中所述柔性袋的特征在于所述拉带封闭件的薄片材料沿至少一个轴线表现出类弹性行为，所述拉带封闭件的薄片材料包括至少第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域具有相同的材料组成并且各具有未拉紧投影路径长度；当所述薄片材料响应施加到所述拉带封闭件的薄片材料上的外加力而在基本上平行于所述轴线的方向上经受受力伸长时，所述第一区域经历显著分子水平变形并且所述第二区域初始地经历显著几何变形。
2. 如权利要求1所述的柔性袋，其中当被成形为封闭容器时，所述 薄片材料在响应施加到所述柔性存储袋上的外加力而在平行于所述轴线的方向上经受所述受力伸长时，表现出至少两个显著不同 阶段的对于沿至少一个轴线的受力轴向伸长的抗力，所述薄片材 料包括可应变网络，所述网络包括至少两个视觉上不同的区 域，所述区域中的 一个被构造成使得其在所述区域中的另 一个的 显著部分产生对于所述受力轴向伸长的显著抗力之前将响应平行 于所述轴线的方向上的所述受力轴向伸长而表现出抗力；所述区 域中的至少一个具有大于所述区域中的另一个的表面路径长度， 所述长度在所述薄片材料处于未拉紧状态时平行于所述轴线测 量；表现出所述较长表面路径长度的所述区域包括一个或多个肋 状元件；所述薄片材料表现出对于所述受力伸长的第一抗力，直 到所述薄片材料的伸长足够大以致具有较长表面路径长度的所述 区域的显著部分进入所述受力轴向伸长的平面中，因此所述薄片 材料表现出对于进一步的受力轴向伸长的第二抗力，所述薄片材 料表现出高于所述第 一 区域的抗力的总抗力。
3. 如权利要求1所述的柔性袋，其中当被成形为封闭容器时，所述 薄片材料在响应施加到所述柔性存储袋上的外加力而经受沿所述 轴线的受力轴向伸长时，表现出至少两个阶段的对于沿至少一个轴线的受力轴向伸长D的抗力，所述薄片材料包括视觉上不同 的区域的可应变网络，所述可应变网络包括至少第 一 区域和第二 区域；所述第一区域具有第一表面路径长度Ll，所述长度在所述 薄片材料处于未拉紧状态时平行于所述轴线测量；所述第二区域 具有第二表面路径长度L2，所述长度在所述网状材料处于未拉紧 状态时平行于所述轴线测量；所述第一表面路径长度L1小于所述 第二表面路径长度L2;所述第一区域独立地响应受力轴向伸长D 而产生抗力Pl，所述第二区域独立地响应所述受力轴向伸长D而 产生抗力P2，当(Ll+D)小于L2时，所述抗力Pl显著大于所述 抗力P2。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的柔性袋，其中所述薄片材料包 括具有相同的材料组成的多个第 一 区域和多个第二区域，所述第 一区域的一部分在第一方向上延伸，而所述第一区域的其余部分 在垂直于所述第一方向的方向上延伸，从而彼此相交，所述第一 区域形成完全围绕所述第二区域的边界。
5. 如权利要求1所述的柔性袋，其中所述拉带封闭件包括拉带和褶 边，其中所述拉带和所述褶边中的至少 一 个的薄片材料包括 一 种 图案的压花区域。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的柔性袋，其中所述薄片材料包 括聚合物薄膜材料。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的柔性袋，其中所述袋包括垃圾袋。
全文摘要
本发明公开了一种柔性袋(10)，该柔性袋包括柔性薄片材料，所述材料被装配以形成具有开口的半封闭容器。该柔性袋具有用于密封开口的拉带封闭件。拉带封闭件的薄片材料(52)沿至少一个轴线表现出类弹性行为。拉带封闭件的薄片材料包括第一区域(64)和第二区域(66)。第一区域和所述第二区域具有相同的材料组成并且各具有未拉紧投影路径长度。当薄片材料响应施加到拉带封闭件的薄片材料上的外加力而在基本上平行于轴线的方向上经受受力伸长时，第一区域经历显著分子水平变形并且第二区域初始地经历显著几何变形。
文档编号B65D33/16GK101553409SQ200780045572
公开日2009年10月7日 申请日期2007年12月10日 优先权日2006年12月12日
发明者查尔斯·B·什诺雷克, 罗伯特·W·弗雷泽 申请人:宝洁公司