专利名称：具有最佳危险电荷排出性能的中型散装柔韧集装箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集装箱，尤其涉及一种中型散装柔韧集装箱。
背景技术：
由柔韧织物形成的容器正越来越多地在贸易中被广泛应用来载散装的低粘度材料。中型散装柔韧集装箱(IBCs)应用于运输和递送像水泥、肥料、盐、糖、和重晶石这样的磨碎的固体的历史已有数年。这类散装集装箱实际上可以用来运输几乎任何类型的自由流动的磨碎的固体。这类织物通常由聚烯烃织物构成，例如，聚丙烯，在它织物的一面或两面上能够任选覆上类似的聚烯烃外套。这样的外套使得所述织物无孔，而相反的，没有这层外套的织物是有孔的。此类柔韧散装集装箱的通常结构包括直线或圆柱形的主体，该主体具有壁、底部、面盖、和一个可闭合的出口，该出口安全地自底部或顶部或两者延伸。
在很多情况下，中型散装柔韧集装箱(IBCs)通过将叉提式启闭机的叉穿过附在所述中型散装柔韧集装箱(IBCs)上的线圈来进行搬运。人们发现由编织物制成的集装箱内的特定材料的移动，和在装载和卸载所述集装箱过程中所述材料与所述集装箱之间的颗粒分离，会导致摩擦生电，并且在集装箱四周面产生静电荷的积累。并且，所述静电荷的积累在相对不潮湿的情况下更厉害，并随着潮湿度的下降而增加。同时，多电荷材料进入所述集装箱内部能在集装箱四周面产生静电荷的积累。静电从负荷集装箱放电能引起着火，例如，在干燥空气中或在易燃的潮湿空气中引起燃烧。甚至，放电对手持所述集装箱的工人感到非常不适。
解决这个问题的通常方法是采用接地集装箱。这类集装箱就是通常提到的“C”集装箱。这类集装箱可以包括导电纤维，与地面电连接，从而将电能带出袋。然而，接地集装箱的运用只有在所述集装箱在地面上时才有效。如果集装箱脱离地面，那么集装箱就丧失了降低着火放电的可能的能力。并且，放电可能变得比通常的不导电集装箱更加有能量和更易着火，这是由于导电系统的更大电容所造成的。而且，组装所述导电集装箱需要特别的制造技术来保证所有导电表面电性上共同连接到地面源。
另一种降低柔韧集装箱着火放电可能性的常规方法是缩小集装箱表面的静电场。如果集装箱表面的静电场的范围超过了某一极值，就存在由于静电荷而导致着火放电的可能性。所述极值对于由机织聚丙烯织物制成的中型散装集装箱而言为大约500千伏每米(kV/m)。通过将表面静电场降低到大约500kV/m以下，着火放电的可能性剧减而被认为实际上是不可能的。然而，在没有合适接地的情况下尝试减少表面静电场水平到大约500kV/m以下还未获得成功。
一类减少表面静电场的努力集中在形成电晕放电上。有四种基本的静电放电类型火花放电、刷形放电、传播刷形放电、和电晕放电。在所述四种静电放电中，火花、刷形和传播刷形放电都能导致着火放电。电晕放电在通常的易燃空气中不会造成着火放电。
当静电场增加到最大值时，柔韧织物集装箱中含有某种材料能限制电晕放电。所述最大静电场水平典型的是大约500kV/m。高于这个水平的静电场就有着火放电的危险。
其它努力集中在采用更高阻抗集装箱，类似于1010到1012欧姆(Ohms)，这样集装箱就无需接地。这类集装箱指“D”集装箱。虽然集装箱在使用时无需与地面接触，集装箱周围的所有东西却必须在地上，包括设备和工人，或两个都是。另外，存在与“C”集装箱同样的着火危险。许多这类集装箱通过采用集装箱外套来获得高的阻抗。
因此，需要一种柔韧集装箱，它无需接地，并且也无需接近所述集装箱的人或设备接地。同样，需要一种柔韧集装箱，它不依赖于湿度进行安全放电。
发明内容
本发明涉及一种具有最佳危险电荷排出性能的中型散装柔韧集装箱。所述柔韧集装箱提供一种利用最佳阻抗进行静电放电(ESD)的方法，从而实现会积累在织物上的静电荷的安全排放。本发明可以采用包覆技术，在载体纱(carrieryarn)外面放置一高阻抗系统来实现。柔韧集装箱由于在使用中无需接地，所以能够用于任何常规的“D系统”。
在至少一个实施方式中，所述柔韧集装箱可以由外壁形成，该外壁形成一个空腔，该空腔成型为在运输过程中盛材料，所述外壁可以由这样的织物形成，该织物包括至少一条由敷金属纱与载体纱结合组成的静电纱线。所述敷金属纱的阻抗可以在107到109欧姆(Ohms)。载体纱可以选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纱、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纱、棉纱、羊毛纱、聚酯纱、聚酰胺纱、聚丙烯酸纱、乙烯聚合物纱、聚丙烯纱、麻、丝、再生纤维素纱、人造丝、高湿模量粘胶纤维纱、乙酸酯纱、尼龙纤维纱、或它们的组合物。静电纱通常在织物中互相平行排列，而且彼此之间间隔大约0.3到大约4英寸。另外一个实施方式中，静电纱之间间隔大约9到大约18英寸。
在另外一个实施方式中，静电纱可这样形成至少两股敷敷金属的纱线与载体纱结合并包裹成X形。在另外一个实施方式中，静电纱可这样形成由一股敷金属纱和一股非敷金属纱与载体纱结合并包裹成X形。
本发明的优点是用静电纤维制成柔韧集装箱，如前所述，本发明提供一种无论所述柔韧集装箱是否接地，都能预防由静电放电导致着火的运输系统。
本发明的另外一个优点是具有抗菌特性的柔韧集装箱。
这些和其他实施方式会在下面进行具体描述。
附图简要说明组成和形成说明书一部分的附图，显示了本发明公开的实施方式，并且它与说明书一同，揭示了本发明的原理。
图1是包含本发明各方面的柔韧散装集装箱的透视图；图2是图1中所述柔韧散装集装箱沿线2-2剖开的外表面部分的局部示意图；图3是与载体纱绞合的敷金属纱的透视图；图4是与载体纱绞合的敷金属纱的另一个实施方式的透视图。
具体实施例方式
如图1-图4所示，本发明涉及一种具有最佳危险电荷排放性能的柔韧集装箱10。所述柔韧集装箱10采用阻抗增强的静电纱线12形成，这样形成的集装箱10无需接地。本发明的静电纱线12可以由敷金属的更高阻抗的敷金属纱线13和载体纱14形成。敷敷金属的纱线也可以作为含有该敷金属纱的设备中的抗菌剂。所述敷金属的更高阻抗的纱线13和载体纱14可以采用降低集装箱10或其他织物的制作成本的方式，来制成本发明的静电纱线。
本发明的静电纱线12采用敷敷金属的更高阻抗的纱线。所述“敷敷金属的更高阻抗的纱线或细纱系统”是任何一种这样的纱线在纱线上或其里面带有金属、并且具有范围在107到1013欧姆(Ohms)范围内的阻抗。在一个实施方式中，敷敷金属的更高阻抗的纱线13的丹尼尔数(denier)可以在0.5到5丹尼尔每单丝(dps)之间，并且在一个实施方式中，可以是大约2丹尼尔每单丝(dps)。本发明中，形成中型散装柔韧集装箱(IBC)或其它集装箱或材料的织物16的大约0.5％到30％，能由具有抗菌性能的材料形成，织物16的其余部分可以由任何天然或合成的短纤维纱形成，例如，但不仅限于棉、聚酯、和其它适当材料。也可以采用更高丹尼尔数的材料；然而，总体上，成本随着敷金属纱的丹尼尔数的增加而增加。正因为如此，为成本考虑，通常采用50丹尼尔的产品。
在敷敷金属的更高阻抗的纱线13中采用的金属可以是任何能够提供所选阻抗的金属。在一个实施方式中，金属可以是银。在另一个实施方式中，金属可以包括，但不仅限于铜、铝、锌、镍、或类似物。
在一些实施方式中，敷敷金属的更高阻抗的纱线13，可以与增强纱线结合。在一个实施方式中，增强纱线可以是聚丙烯纱线。在其他实施方式中，增强纱线可以由其他材料制成，例如，但不仅限于聚丙烯。
敷金属纱13或强化的敷金属纱13可以与载体纱14结合形成本发明的静电纱线。载体纱14可以是在机织或非机织织物中采用的任何纱线。通常，载体纱14的丹尼尔数在大约100到大约1800丹尼尔，这使得纱线能够灵活地在任何结构中使用。在其他实施方式中，根据纱线的最终用途，可以采用拥有更高丹尼尔数的载体纱14。任何合适的载体纱14都能在本发明中采用。可以采用的载体纱14的例子包括，但不仅限于聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)纱、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)纱、棉纱、羊毛纱、聚酯纱、聚酰胺纱、聚丙烯酸纱、乙烯聚合物纱、聚丙烯纱、麻、丝、再生纤维素纱、人造丝、高湿模量粘胶纤维纱、乙酸酯纱、尼龙纤维纱、或它们的组合物。
静电纱12或增强的敷金属纱可以采用不同方法与载体纱14结合，来提高本发明的静电纱线12的不同属性。在一个实施方式中，静电纱线12可以通过将敷金属纱13缠绕在载体纱14上而制成，这样导致敷金属纱13位于载体纱14的外面。这种结构不同于传统的无法控制敷金属纱在载体纱上的位置的缠绕方式。
在另一个实施方式中，如图3所示，敷敷金属的静电纱线13采用名为“包裹(wrapping)”的技术，成形为一个“X”型。敷金属纱13的两端可以缠绕在载体纱14的外面来产生“X”型。在另一个实施方式中，如图4所示，敷金属纱13可以被非敷金属纱24包裹，在低成本条件下形成静电纱线。
静电纱线12可以结合集装箱10或其他织物内。如果织物是平面的，静电纱线12可以在经向编织，如图2所示，彼此之间间隔大约在0.3英寸到大约4英寸，在一个实施方式中，可以间隔大约0.67英寸。在另一个实施方式中，静电纱线12之间间隔大约9英寸到大约18英寸。所述间隔对中型散装柔韧集装箱10的围绕一个进口阀20和一个出口阀22的部分是合适的。在另一个实施方式中，静电纱线12用于圆形机织物，静电纱线12可以只包含在织物的经向内。
如图1所示，柔韧集装箱10可以由外壁26形成，外壁26形成空腔28，空腔28成型为在运输时存放材料。柔韧集装箱10可以根据其应用形成多种形态。在至少一个实施方式中，柔韧集装箱10能成型为无需其他帮助提供足够的支撑力。在另一个实施方式中，柔韧集装箱由外部框架或其它设备提供支撑。
由本发明形成的静电纱线12能采用本领域公知技术形成织物和其它机织物和非机织物。例如，对机织物而言，纱线12可以在织布机上交织，以形成相对无缝隙的片状材料。编织的紧度可以根据各种不同因素来选择，包括，但不仅限于，集装箱的最终用途。例如，当织物是被用来制成盛像香烟或小球这样大尺寸的散装材料的集装箱时，采用每个编织方向上大约1000到3000丹尼尔的单丝或复丝纱线的相当疏松的机织物。
本发明的织物或集装箱10的总阻抗在大约109到大约1014欧姆(Ohms)。阻抗并没有低到每次都需要接地的程度。它也不够高至这样的程度难以检查每一个包的阻抗来保证安全。
测试了本发明的一个实施方式的放电着火试验。接受测试的织物包括总体上垂直的线，间隔在大约2厘米。在室温和低湿度下被充电至大约-30千伏(kV)、-3.0×10-6安培(A)的聚丙烯小球，向织物上放电。采用释放探针的气体，测量织物表面静电荷的可燃性。放电着火这样测试利用释放探针的气体，在负荷的织物表面尝试形成静电放电。在周围环境的湿度下总共作了200次测试，在低湿度条件下也作了200次测试。均未导致能量足以引发可燃空气的静电放电。
虽然本发明的描述涉及静电纱线12在柔韧集装箱10中的运用，它也可以用于其他方面。其他应用包括，例如，但不仅限于气动运输机管道、重力滑行、在可燃和/或放电材料周围工作的人员所穿的服装、或密闭壳内衬。
前述描述用来揭示、解释、和描述本发明的实施方式。对所述实施方式的修改和适应对本领域技术人员而言是显而易见的，可以被认为属于本发明的范围和精神之内。
权利要求
1.一种柔韧集装箱，包含形成空腔的外壁，被成形为在运输过程中盛放物质；所述外壁由这样的织物形成它包括至少一条静电纱线，该静电纱线由敷金属纱与载体纱结合而成。
2.如权利要求1所述的柔韧集装箱，所述敷金属纱的阻抗在大约107到109欧姆。
3.如权利要求1所述的柔韧集装箱，所述载体纱选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纱、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纱、棉纱、羊毛纱、聚酯纱、聚酰胺纱、聚丙烯酸纱、乙烯聚合物纱、聚丙烯纱、麻、丝、再生纤维素纱、人造丝、高湿模量粘胶纤维纱、醋酸酯纱、尼龙纤维纱、或它们的组合物中。
4.如权利要求1所述的柔韧集装箱，它还包含许多条在织物内彼此平行排列的静电纱线；所述静电纱线彼此之间的间隔为大约0.3到大约4英寸。
5.如权利要求1所述的柔韧集装箱，它还包含许多条在织物内彼此平行排列的静电纱线；所述静电纱线彼此之间的间隔为大约9到大约18英寸。
6.如权利要求1所述的柔韧集装箱，所述静电纱线这样形成至少两条敷金属纱与载体纱结合成包裹的X型。
7.如权利要求1所述的柔韧集装箱，所述静电纱线这样形成一条敷金属纱和一条非敷金属纱与载体纱结合成包裹的X型。
8.一种静电纱线，它包含载体纱；和敷金属纱，该纱具有至少一种金属施加在在纱线外表面上，并与载体纱结合。
9.如权利要求8所述的静电纱线，所述敷金属纱的阻抗在大约107到大约109欧姆。
10.如权利要求8所述的静电纱线，所述载体纱选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纱、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)纱、棉纱、羊毛纱、聚酯纱、聚酰胺纱、聚丙烯酸纱、乙烯聚合物纱、聚丙烯纱、麻、丝、再生纤维素纱、人造丝、高湿模量粘胶纤维纱、醋酸酯纱、尼龙纤维纱、或它们的组合物中。
全文摘要
本发明揭示了一种具有最佳危险电荷排出性能的中型散装柔韧集装箱。传统的柔韧集装箱能够载与负荷接触时会着火的材料。本发明的集装箱允许中型散装柔韧集装箱无论是否接地的情况下都能安全操作。与许多现有技术的系统不同，所述集装箱的一个实施方式中不包括抗静电外套，从而降低了成本并节省了时间。本发明的静电纱线无需改变纱线的制作工艺，就可以直接结合入任何包或集装箱系统。所述纱线可以用于平面或圆形编织物，并且所述纱线可以包含于这样的织物内，该织物用于集装箱或包以外的其他材料。
文档编号B29D23/00GK101039797SQ200580034418
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月11日 优先权日2004年10月12日
发明者N·S·钱德拉, W·F·麦克纳利, F·T·麦克纳利, J·迪尔 申请人:高贵纤维科技有限公司