用于拉伸包裹的装置、系统、方法和产品与流程

本发明涉及包裹物品和装载物的领域，特别是其中装载物的通风是必需或有益的拉伸包裹。在一个方面，本发明适合用于在货盘上拉伸包裹装载物。在另一个方面，本发明适合于生产用于拉伸包裹的通风薄膜。本发明可用于需要货盘装载物以在储存或运输时呼吸或通风的任何行业。在下文中结合包裹货盘装载物来描述本发明将是方便的，然而应当理解的是，本发明不限于此，而是通常适合用于包裹的领域，并且适合于包裹各种货物或货物的集合。它还可以与各种薄膜一起使用，而不仅仅是用于包裹的材料。

背景技术：

1、应当理解的是，该说明书中对文件、装置、动作或知识的任何讨论被包括在内，以解释本发明的背景。此外，贯穿该说明书的讨论是由于发明人的认识和/或发明人对某些相关技术问题的识别而产生的。此外，该说明书中对诸如文件、装置、动作或知识等的材料的任何讨论被包括在内，以根据发明人的知识和经验来解释本发明的背景，并且因此，任何这种讨论不应被视为承认所述材料中的任一种在本文的公开内容和权利要求的优先权日期当天或之前在澳大利亚或其他地方形成相关领域中的公知常识或现有技术基础的一部分。

2、单位装载物的货物通常放置在货盘上。货盘通常具有平坦的结构基础，其被配置成用于通过叉车、货盘搬运车、前装载机、顶起装置或起重机便于搬运、储存和移动。例如，木质货盘通常由支撑其上堆叠货物的货架板的多个桁条构成，其中桁条是竖直地或以其侧向布置夹在顶部和底部货架板之间的板。通常，货盘由木材、金属、塑料和其他材料制成。货盘已经取代了运输货物的旧形式，比如箱子和木质桶。

3、通常，单位装载物被固定到货盘，并由薄膜保护，比如塑料货盘包裹薄膜，即拉伸薄膜，其通过手或通过包裹机器围绕货物和货盘拉伸。拉伸包裹还可以用于水平螺旋包裹机器，以保护成捆的货物，比如一定长度的木材，或扁平的包装柜板件。

4、货盘包裹机器通常包括旋转转盘，其上放置有堆叠货物的货盘，用于在包裹过程期间旋转。拉伸包裹的卷材位于转盘附近，当转盘旋转时，包裹从卷材拉出并施加到货物和货盘。卷材上下移动，以在货物和货盘上施加重叠的拉伸包裹层。作为一些机器的选项，在包裹过程结束时，薄膜可以由一对夹钳夹持，然后切割。然后，包裹的切割端通常被挤压并粘附到覆盖货物的薄膜。包裹从卷材延伸的端部保持由夹爪保持，直到包裹过程在新的货盘上重新开始。一般来说，有三种类型的拉伸包裹机器。首先，存在“半自动”机器，其需要在包裹货盘之前将薄膜手动附接到货盘装载物。一旦货盘被包裹，在完成货盘包裹时拉伸包裹薄膜剩余的拉伸薄膜尾部需要被切断。这种类型的货盘包裹机器可以适用于每天要包裹的货盘的数量从低到中等的大多数仓库环境。通常，机器可以预先设定有多个用户程序，其满足系统参数，例如在包裹程序中的不同时间自动调节薄膜的包裹张力。一旦薄膜被手动附接，这种程序化或自动化的操作就会发生。在有更高容积或吞吐量要求的地方，更自动化的货盘包裹机器是优选的。第二，存在“自动”机器，其中自动货盘包裹器可能带有与半自动机器相同的编程选项，甚至更多。然而，与半自动机器相比，自动机器可以自动地将拉伸薄膜附接到货盘，并在每个包裹周期结束时将其切断并且密封，而不需要任何手动干预。这可以通过操作员或叉车驾驶员附近的所安装的控制按钮或遥控器来控制，以避免对手动干预的需要。然而，货盘仍然需要被传送到包裹机器和从包裹机器传送。第三，存在“全自动”机器，其中这些机器可以通过使机器适合各个规格的生产线而用于集成到仓库内的自动化传送包装线中。这几乎是无需操作员的货盘包裹，劳动力成本相应减少。

5、一般来说，确保箱子放在货盘上并恰当对齐是仓库分配和材料搬运的重要考虑因素，尤其是在对增加货物和材料的吞吐量的需求持续上升的情况下。此外，正确的装载物容纳对于消除货盘在运输中的移动至关重要。在这方面，运输翻车中的大量事故是由于装载物移动造成的。

6、货盘包裹机器在本领域中众所周知的。一种典型的货盘包裹机器例如在美国专利9,981,762中被公开。(钱伯斯chambers)。

7、货盘包裹通常以诸如“拉伸薄膜”或“拉伸包裹”等的名字被提及。然而，货盘包裹因其在使用中的特性弹性(就其够拉伸然后拉回的能力而言)而区别于其他类型的聚合物薄膜。货盘包裹通常包括拉伸包裹或拉伸薄膜，其是围绕物品(即货物和/或材料)包裹的一种高度可拉伸的塑料薄膜。弹性恢复将物品紧密地束缚。相比之下，收缩包裹围绕物品松散地被施加并且受热后紧密地收缩。拉伸包裹常用于使货盘装载物单元化，但也可以用于捆扎较小的物品。举例来说，拉伸薄膜的类型可以包括捆扎的拉伸薄膜、手动的拉伸薄膜、延伸芯拉伸薄膜、机器拉伸薄膜和静电消散薄膜。一种常见的拉伸包裹材料是线性低密度聚乙烯(lldpe)，其是通过乙烯与α-烯烃的共聚生产的，其中最常见的是是丁烯、己烯和辛烯。更高级α-烯烃(己烯或辛烯)的使用产生增强的拉伸薄膜特性，特别是在断裂伸长率和抗穿刺性方面。还可以使用其他类型的聚乙烯和pvc。拉伸包裹薄膜在断裂点处可以具有高达约400％的拉伸，但在使用中通常仅拉伸至约100％至约300％之间。在使用中，拉伸薄膜被拉伸到一定百分比，其是机器本身将允许的函数。一旦被拉伸，拉伸包裹的弹性恢复被用于保持装载物绷紧。通常存在两种生产拉伸包裹的方法，即如下所述。1)吹制：将聚合物树脂熔化并通过环形模具挤出，然后将其空气冷却。这是一个较慢的过程，但在功能和应用上提供了更高质量的产品。由于每小时可以生产的数量，生产的成本也可能更高。2)流延(cast)：将薄膜通过槽模挤出，然后经过冷却辊。这使得冷却过程快速。最终产品质量不如吹制好，但可以在一小时内以更低的成本生产更多。在货盘单元化中，拉伸包裹可以具有多种功能，比如以下：

8、·提高产品或包装形式的货物和材料的稳定性，形成单位装载物

9、·更高效地搬运和储存单位装载物

10、·一定程度的灰尘和湿气防护

11、·一定程度的防篡改和防包装失窃

12、·一定程度的日光防护(防紫外线拉伸包裹)

13、·延长某些食品的保质期

14、一般来说，货盘包裹可以拉伸得越多，包裹可能就越紧。在高弹性的情况下拉伸良好的货盘包裹(其为包裹提供了锁定和向后拉紧的能力)确保包裹的装载物紧紧地固定到货盘，减少了货物破损和其他损坏的机会。

15、货盘包裹在从一卷均匀的薄膜包裹施加时的特性之一是其可能无法充分“呼吸”，无法将包裹的货物保持在最佳状态。这是对包括某些产品类型的货盘装载物的考虑，例如，冷却的或冷藏的装载物、易腐的装载物和医用装载物。“呼吸”是指诸如氧气的气体、诸如水的小分子以及热量穿过束缚货物的拉伸薄膜材料的交换。虽然这对于诸如金属钉或塑料杯等的货物来说不太可能是个问题，但是其对于药物化合物或水果、蔬菜、花卉、鸡蛋和其他食品、植物或其他易腐货物来说可能是个问题。这些类型的货物在运输期间可能会由于装载物和包裹之间形成的冷凝水而受损，或者氧气的缺乏可能会引起萎蔫和变色。此外，冷凝水可能通过腐蚀金属帽、使标签变色、引起霉菌生长以及将湿气引入到包含纸或纸板的产品而影响某些类型的包装。在许多情况下，货物最终外观或状况不佳并且可能不适合消费。

16、该问题通常通过施加预开口的或“通风”的薄膜来解决，所述薄膜用作将在货盘化货物的普通拉伸包裹机器中使用的拉伸包裹。开口准许空气流动，以有助于防止冷凝水在薄膜下积聚，使得货物能够保持新鲜和无冷凝。虽然通风薄膜目前在市场上可获得，但是其在现场外的制造使其非常昂贵，其通常在商业上不可行。通风薄膜作为拉伸包裹薄膜的整个宽度的卷材供应，其设置有随着以及当薄膜施加到货盘化货物时提供通风的孔洞或狭缝。

17、另一个重大问题是拉伸薄膜主要用于为储存或运输的装载物提供装载物容纳稳定性。高质量的装载物容纳力对于避免装载物在储存和运输中的移动和溢出至关重要。作为拉伸包裹的预开口的或“通风的”薄膜在其装载物容纳能力方面至少受到以下三个因素的限制：

18、1.不能充分地拉伸以避免扭曲通常为薄膜提供通风的预切割的孔洞、狭缝或穿孔；

19、2.由于以上因素1，最终包裹可能不够紧密，并且这导致需要施加额外的包裹层。然而，这些额外的层可能覆盖由前面的薄膜层提供的任何通风，实际上使包裹的货物几乎没有真正的或有用的通风；

20、3.每种装载物类型在其重量方面差异很大，并且因此装载物容纳需求也不同。预开口的或“通风”的薄膜不能允许这些变化，因为这些预制的拉伸薄膜不提供(a)薄膜的宽度、(b)通风的孔洞、(c)加固的边缘和(d)绳化(roping)强度的合适变化，否则这些合适变化将允许正确数量的薄膜用于每个独特的装载物容纳应用。

21、预开口的或“通风的”薄膜的当前示例价格昂贵，并且这往往会使其广泛的或普遍的使用受到阻碍，或充其量在商业上受到限制。进而，这增加了用户在保证充分包裹并保护供应给消费者的产品/农产品的情况下不使用他们应该或者可能使用的这种包裹的可能性。此外，标准的通风拉伸薄膜制造成本昂贵并且受到其可以应用的方式的限制。目前的通风薄膜受限于在应用于货盘时所存在的塑料材料的可行方案减少，这是可能的，因为用于应用的薄膜的宽度是标准薄膜宽度，例如500mm，以及事实上大多数机器仅支持这种类型的薄膜的规格。此外，在这些约束下，通常由约20μm或更厚的材料制成的常规预通风(或预开口)薄膜通常不能被拉伸超过200％。这种限制是必需的，因为预开口的薄膜的固有脆弱性是由薄膜中作为薄弱点的穿孔所引起的。为了解决这个问题，可以将加固带添加到薄膜中、在狭缝之间，这本身就限制了拉伸的可能性。因此，如果常用的预开口的薄膜被拉伸超过200％，它将很可能在材料中的孔洞的穿孔处或周围断裂或撕裂。这种破损将造成包裹过程的失败。还应注意的是，充分拉伸预开口的薄膜以提供足够的装载物容纳力也可能通过扭曲来限制穿孔，所述扭曲具有封闭穿孔或孔洞的效果，这进而限制了空气流动并使通风不起作用。

22、在另一个现有技术示例中，phoenix wrappers ulc提供了breathe easytm薄膜分切器，其将货盘包裹切成三(3)个或更多个设定宽度的带或条。

23、然而，现有技术不允许以直接的方式调节或改变条的宽度。在这方面，现有技术的另一个示例由phoenix wrappers ulc名下的加拿大专利申请no.3,017,514(ca 3,017,514)公开，其描述了一种用拉伸薄膜包裹固定货盘化装载物的方法。特别地，所公开的拉伸包裹器旨在使两个或更多个拉伸薄膜重叠以获得多层带，其中组合的拉伸薄膜的总体抵抗力可以在多层带的区域中增加，以防止当拉伸薄膜被施加到货盘装载物时可能在初始拉伸薄膜中的一个中开始的任何撕裂沿着拉伸薄膜的整个宽度传播。基本上，该现有技术公开内容针对通过使两个或更多个薄膜重叠生产的更强的拉伸包裹。然而，值得注意的是，在ca3,017,514的说明书的第27至31页处，结合图7、图11和图15，根据本发明的一些实施方式，公开了边缘拉伸薄膜或绳的宽度对于单个货盘化装载物是变化的，并且这是通过在单个拉伸包裹操作期间改变引导器或辊的定位来执行的，所述引导器或辊涉及围绕货盘化装载物的拉伸薄膜边缘处理(edging)或绳化。然而，为了做到这一点，使用根据给定模式使引导器或辊平移的自动化系统使引导器或辊沿着竖直轴线平移。竖直轴线移动是必需的，以便实现改变组合以形成多层带的两个或更多个拉伸薄膜的重叠。

24、在检查上述现有技术的公开内容时，很明显，用这些系统提供可呼吸的拉伸包裹的货物/材料的货盘涉及大量的复杂性和相应的费用。

25、现有技术不容易允许对现有包裹机器进行改造或改装，以由非通风拉伸包裹原位生产条形包裹或原位生产不同宽度的条形(通风)包裹。此外，现有技术没有提供以符合职业健康和安全的最高标准的方式在原位施加的不同宽度的拉伸包裹的条。还要注意的是，在现有技术的系统中，薄膜的开口可以通过以其他方式暴露或突出的刀片来执行，这可能被认为是对操作人员的健康和安全的风险。

26、此外，在完成货物/材料的装载物的拉伸包裹时，拉伸薄膜通常被切割，但切割后的薄膜可能往往会以“尾巴”的形式留下一些多余的不需要的材料。在拉伸包裹程序中留下的尾部通常可以通过使用刷子将多余的薄膜刷到装载物来固定。但是，尾部可能会松散，特别是在装载物被频繁搬运、经受各种条件的情况下，或者在其是用附着能力低的薄膜包裹的情况下。松散的薄膜尾部可能导致薄膜完全散开并降低装载物的完整性。此外，在拉伸包裹程序中尾部的存在会产生与不得不重新包裹货盘相关的过量的浪费和成本。此外，如果拉伸包裹尾部从货盘装载物拖拉或伸出，则其可能抓住物体并拆散装载物，从而在工作环境内造成严重风险。

27、在提供通风包裹的货盘装载物的替代方案中，已经提供了使用拉伸包裹机器的原位机械分切器的尝试，其中薄膜在包裹机器上或在包裹机器处被分切。然而，虽然机械分切器可以用于半自动拉伸包裹机器，但是使机械分切器在自动或全自动包裹机器上可靠地操作被认为是不可行的，因为在这些机器上装配足够低的机械分切器以使薄膜尾部被消除是困难的。

28、人们认为，在材料搬运市场中，特别是对于易腐货物和需要通风包装的其他货物来说，需要改进的包装系统，以满足市场供应链的快速周转或高吞吐量。

29、前面对背景技术的讨论仅旨在促进对本发明的理解。该讨论并不是承认或认可所提及的任何材料在申请的优先权日是或曾经是公知常识的一部分。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供改进的包装，其可以根据货物的性质适应。本发明的进一步目的是提供一种用于包装材料的改进的薄膜、装置和方法。本发明的又一个目的是提供一种有用的选择，用于改造现有的包装机器和过程，以提供能呼吸的包装。

2、此外，本文所述实施例的目的是克服或减轻相关的或现有技术的系统的上述缺点中的至少一个，或至少为相关的或现有技术的系统提供有用的替代方案。

3、一方面，本发明的优选实施例提供了一种拉伸包裹薄膜产品，其包括：

4、单个薄膜卷芯，其容纳多个单独的薄膜带形式的拉伸包裹薄膜。

5、优选地，单个芯容纳至少三个薄膜带形式的拉伸包裹薄膜。在优选实施例中，被容纳在单个薄膜卷芯上的多个单独的薄膜带通过预切割设置在单个薄膜卷芯上的整体宽度的拉伸包裹薄膜而形成。

6、根据优选实施例，拉伸包裹薄膜产品适于用作通风薄膜包裹。拉伸包裹薄膜产品可以适于通过使单独的薄膜带绳化以进行预拉伸并将单独的带围绕单位装载货物包裹而用作通风薄膜包裹。此外，拉伸包裹薄膜产品可以适于通过从单个薄膜卷芯平行地分配单独的薄膜带以将单独的带绳化、预拉伸并围绕单位装载货物包裹而用作通风薄膜包裹。

7、另一方面，本发明的优选实施例提供了一种制造拉伸包裹薄膜产品的方法，该方法包括以下步骤：

8、形成包括拉伸包裹薄膜的整体带的单个薄膜卷；

9、在张力下展开单个薄膜卷；

10、将拉伸包裹薄膜的整体带切割成多个单独的薄膜带；

11、将多个单独的薄膜带重绕到单个薄膜卷芯，以提供拉伸包裹薄膜的多带卷。

12、在优选实施例中，重绕的步骤产生拉伸包裹薄膜的多带卷，其具有至少三个薄膜带。

13、另一方面，本发明的优选实施例提供了一种用拉伸包裹薄膜拉伸包裹货物的方法，该方法包括以下步骤：

14、从单个拉伸包裹薄膜芯分配至少一个薄膜带；

15、通过对薄膜的至少一个横向侧边缘进行边缘处理来使至少一个薄膜带绳化；

16、通过使已绳化的薄膜穿过预拉伸器来预拉伸薄膜；

17、将已绳化的预拉伸的薄膜围绕货物包裹，其中该方法的特征在于绳化的步骤在预拉伸的步骤之前执行。

18、优选地，与从单个拉伸薄膜芯分配的至少一个薄膜带相比，绳化步骤和预拉伸已绳化的薄膜的步骤的组合将拉伸薄膜材料结合成屈服强度更高的材料。

19、在优选实施例中，多个薄膜带是从单个拉伸薄膜芯分配的。

20、在本文所述实施例的又一个方面，提供了一种用于施加拉伸包裹薄膜以将货物的货盘装载物单元化的设备，该设备包括：

21、薄膜卷托架，其适于容纳至少一个拉伸包裹薄膜卷并从该至少一个拉伸包裹薄膜卷分配至少一个单独的拉伸包裹薄膜带；

22、绳化机构，其包括绳化指状物，以将至少一个单独的薄膜带绳化；和

23、预拉伸器，用于预拉伸至少一个单独的薄膜带。

24、优选地，薄膜卷托架容纳单个薄膜卷。此外，薄膜卷托架可以从至少一个薄膜卷分配多个单独的拉伸包裹薄膜带。此外，在优选实施例中，薄膜卷托架从至少一个薄膜卷分配至少三个单独的拉伸包裹薄膜带。

25、在本文所述实施例的又一个方面，提供了用于利用拉伸包裹薄膜拉伸包裹货物的设备，其包括：

26、薄膜卷托架，其用于从至少一个拉伸包裹薄膜卷芯分配至少一个薄膜带；

27、绳化机构，其用于通过对薄膜的至少一个横向侧边缘进行边缘处理来使至少一个薄膜带绳化；

28、预拉伸器，其用于通过使已绳化的薄膜穿过预拉伸器来预拉伸薄膜；

29、拉伸包裹旋转传送带(carousel)，用于将已绳化的且预拉伸的薄膜围绕货物包裹，其中，至少一个薄膜带在预拉伸器之前穿过绳化机构。

30、同样，优选的是，薄膜卷托架容纳单个拉伸包裹薄膜卷芯，并且薄膜卷托架从至少一个拉伸包裹薄膜卷芯分配多个单独的拉伸包裹薄膜带。

31、在另一个实施例中，所述设备进一步包括以下之一或其组合：

32、压缩空气器件，其用于施加压缩空气以将至少一个薄膜带的端部引导到被包裹的货物中；

33、焊接器件，其用于在包裹周期结束时将至少一个薄膜带的至少一个端部焊接到被包裹的薄膜。

34、本质上，本发明的实施例源于这样一种认识，即在预拉伸薄膜以应用于货盘装载物之前，允许拉伸薄膜的绳化和/或边缘处理，拉伸薄膜材料通过薄膜的结合而被有效地加强，所述薄膜的结合在以此顺序进行绳化和预拉伸时发生，从而允许薄膜在其应用于货盘装载物时增加薄膜的拉伸而不会破损。此外，认识到，预开口的“通风的”薄膜的穿孔实际上是在包裹过程中造成薄膜破损的薄弱点，因此，与常规的预开口的或通风的薄膜相比，通过为绳化和预拉伸操作提供多个带或平行带的拉伸薄膜，这消除了对穿孔或孔洞的需要，从而消除了这些薄弱点，并允许更紧密的绳化，引起如此供应给货盘化货物的用于通风包装的拉伸包裹薄膜的屈服强度增加。

35、其他方面和优选形式在说明书中公开和/或在所附权利要求中定义，从而形成本发明的描述的一部分。

36、本发明所提供的优点包括以下：

37、-不存在通常与常规的预开口的或通风的薄膜相关的孔洞允许本发明的实施例的拉伸薄膜经受更大的拉伸，而不会破损和导致材料浪费；

38、-使需要呼吸或通风的货物由可靠装载物容纳力来支撑，成本显著降低；

39、-拉伸薄膜边缘可以容易地卷起，这在应用时增加了每个薄膜绳的强度，消除了破损、停机时间并增加了货物/材料装载物的装载物容纳力；

40、-提供了可靠的绳化，这增加了货盘的底部被包裹而没有尾部的可能性；

41、-提供高通风性，同时货物的装载物的稳定性强；

42、-提供预定宽度的薄膜材料条或者在包装期间改变宽度的能力；

43、-本发明的实施例的装置可以是模块化的；

44、-本发明的实施例的装置可以改装到一些现有的包装机器；

45、-本发明的实施例的装置显著降低了现有的预开口的或通风的薄膜的成本和复杂性；

46、-本发明的实施例的产品提供了对现有的预开口的或通风的拉伸薄膜的有用且改进的替代方案，其在用于冷藏室储存的经济选择中提供了成本效益，使得可以降低温度控制中的能量成本，从而降低了对高能量输入的需求以维持运输货物的完整性；

47、-本发明的实施例的产品允许多种不同的包裹模式，以确保施加最少的薄膜；

48、-优选的通风薄膜产品的制造成本明显较低，并且与改进的拉伸包裹过程相结合，用于包裹货盘的塑料材料明显较少，这降低了每个货盘包裹的成本；

49、-本发明的实施例允许经由优选的绳化系统更改预开口的薄膜的宽度；

50、-本发明的实施例为用户提供创建独特的拉伸包裹程序，其可以确保所需的包装通风量达到所需的水平。

51、-本发明的实施例有助于确保在货物和材料的运输期间，拉伸薄膜将不会从货盘脱离，这可能造成装载物不稳定或由于oh&s要求所有货盘在被接受之前不具有尾部而在配送中心不被接受。

52、根据下文给出的详细说明，本发明的实施例的进一步适用范围将变得清楚明白。然而，应当理解的是，详细描述和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例，但仅通过说明的方式给出，因为在本文公开的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将从该详细描述变得清楚明白。