BR112015030610B1

BR112015030610B1 - Método de produção de um saco a granel de tecido de polipropileno flexível

Info

Publication number: BR112015030610B1
Application number: BR112015030610-1A
Authority: BR
Inventors: Daniel R. Schnaars Sr.; Clifford DUNLAP; Lori KARDOS; Dr. Rajen Patel
Original assignee: Ameriglobe, Llc
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2021-10-05
Also published as: US11858691B2; BR112015030610A2; WO2014197728A9; JP6557655B2; US11279523B2; WO2014197728A1; US20210284392A1; US20220274740A1; EP3003891A4; AU2014274820A1; CA2914682A1; CN112497844A; US20140363106A1; JP2016525968A; EP3003891A1; BR112015030610A8; CA2914682C; US20190185212A1; MX2015016738A; CA3169377A1

Abstract

saco a granel de tecido de polipropileno altamente orientado e métodos de produção de saco a granel a presente invenção refere-se a um método de produção de sacos de tecido de polipropileno flexível com costuras fundidas por calor compreendendo provisão de peças de tecido, em que cada peça de tecido tem um lado revestido e um lado não revestido; posicionamento de peças de tecido de modo que um lado revestido de uma peça de tecido fique face a face com um lado revestido de outra peça de tecido; seleção de uma área de tecido a ser unida para a formação de uma costura ou junta; aplicação de calor à área a ser unida que é menor do que o ponto de fusão dos tecidos, para a formação de uma ou mais costuras ou juntas e em que as costuras fundidas por calor ou juntas de um saco de polipropileno resultante retêm pelo menos 85% da resistência do tecido sem usar máquinas de costura.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] A prioridade do Pedido de Patente Provisório Norte-Americano N° de série 61/831.476, depositado em 5 de junho 2013; Pedido de Patente Provisório Norte-Americano N° de série 61/890.664, depositado em 14 de outubro de 2013; Pedido de Patente Provisório Norte-Americano N° de série 61/909.737, depositado em 27 de novembro de 2013 e Pedido de Patente Provisório Norte-Americano No. 61/994.642, depositado em 16 de maio de 2014, cada um dos quais é por meio deste incorporado aqui por referência, é por meio deste reivindicada.

[002] O pedido de patente norte-americano N° de série 14/297.331, depositado em 5 de junho de 2014, é por meio deste incorporado aqui por referência. DECLARAÇÃO SOBRE A PESQUISA OU O DESENVOLVIMENTO PATROCINADO PELO GOVERNO FEDERAL

[003] Não aplicável REFERÊNCIA A UM "ANEXO DE MICROFICHAS"

[004] Não aplicável

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

[005] A presente invenção refere-se à indústria de saco a granel e à técnica para a produção de sacos a granel sem o uso de máquinas de costura e costuras. A invenção ainda se refere à produção de embalagens, sacos ou recipientes de tecido flexível sem contaminação do fio e contato humano mínimo com o interior da embalagem, tecido ou recipiente para ajudar a eliminar as preocupações referentes à contaminação bacteriana. A invenção ainda se refere à produção de embalagens, sacos ou recipientes de tecido flexível quase impermeáveis a ar que não contêm pontos ou furos de costura. 2. Antecedente Geral da Invenção

[006] Tecidos trançados de polipropileno têm sido o tecido de escolha em certas indústrias, incluindo a indústria de saco a granel, dada a resistência, custo e flexibilidade dos tecidos. Embora os tecidos trançados de polipropileno e alguns tecidos similares sejam muito fortes, eles também são muito quimicamente inertes. Os tecidos de polipropileno são altamente orientados através de um processo de aquecimento e estiramento para alcançar a máxima resistência enquanto mantendo a necessária flexibilidade dos tecidos para suprir as necessidades no mercado. Devido a estas propriedades, é muito difícil encontrar um método de conexão de dois tecidos de polipropileno sem danificar o tecido por si só, dessa forma, reduzindo notavelmente a resistência e utilidade dos tecidos.

[007] A indústria de saco a granel tem agora mais de 40 anos. Os primeiros sacos a granel foram construídos pela combinação de várias configurações de tecidos trançados e cinta trançada ao costurá-los juntos para conseguir a resistência necessária.

[008] Agora, a costura permanece quase o método exclusivo para a conexão dos materiais de construção ao fazer sacos a granel. A determinação de quais tecidos usar e quais padrões de costura e quais fios usar para combinar estas peças para criar o recipiente de saco a granel mais econômico é bem-conhecida e foi estudada em grande detalhe.

[009] No entanto, os métodos básicos não podem produzir o recipiente mais econômico visto que o ato de costurar reduz a resistência do tecido através da punção por agulha. A costura média nestes tecidos trançados de polipropileno com alta resistência cria costuras que são geralmente cerca de 63% da resistência dos tecidos não costurados.

[010] Portanto, a fim de que as costuras sejam fortes o suficiente, os tecidos por si só devem ser construídos mais espessos e mais fortes para compensar a perda de resistência na costura.

[011] Muitos esforços têm sido feitos para encontrar uma alternativa aceitável para costurar os tecidos de polipropileno por várias razões. 1. O ato de costurar cria extremidades de fio que devem ser cortadas da extremidade de cada linha de costura. Estas extremidades frequentemente ficam frouxas e podem se tornar contaminação indesejada sem os sacos. 2. Devido ao alto calor gerado pelas agulhas que passam através deste tecido de polipropileno resistente, os fios muitas vezes quebram. Isto faz com que a produção pare momentaneamente enquanto é enfiado novamente o fio na máquina. 3. Máquinas de costura podem funcionar em velocidades de vários mil pontos por minuto. Nesta alta velocidade com muitas peças mecânicas, há uma alta incidência de quebra das peças e quebra da agulha que para a produção daquela máquina enquanto ela é reparada. 4. Devido aos pontos 2 & 3, a produção de sacos a granel, por exemplo, requer uma alta quantidade de mão de obra para operar estas máquinas e lidar com estas questões. A produção global de saco a granel ocorreu amplamente fora dos Estados Unidos, a ser produzida em países com fontes abundantes de trabalho assalariado baixo.

[012] Além disso, ainda as costuras reduzem a resistência do polipropileno ou outros tecidos similares à medida que a punção por agulha rompe as fibras na área e reduzem a resistência total do tecido. O número de pontos em cada polegada ou centímetro da costura, o tamanho da agulha e a espessura do fio usado para fazer o ponto, todos desempenham um papel na resistência geral da costura resultante. Frequentemente, estas costuras produzem uma junta que é de cerca de 63 a 70% da resistência do tecido não costurado. Devido ao enfraquecimento dos tecidos, os tecidos que são 30% mais fortes do que seria teoricamente necessário para carregar os pesos muito pesados, que os sacos a granel são projetados para carregar, podem ser usados. Por todas estas razões, uma alternativa para a costura tem sido desejada e procurada dentro da indústria por muitos anos.

[013] Assim, por muitos anos, esta indústria tem procurado uma alternativa para a costura como um método de construção de saco a granel. Várias colas e vários métodos de solda foram tentados. As colas de contato se mostraram malsucedidas devido a: 1. Pouca resistência à descamação; 2. A falta de uma ligação permanente, (as colas de contato ficam ativas de modo que elas possam ser descamadas e refixadas de novo e de novo); 3. Uma ligação que é facilmente afetada por mudanças de temperatura (a cola frequentemente funde em temperaturas muito baixas e se torna inativa em temperaturas mais frias); 4. A resistência ao corte que é apenas conseguida com cobertura do tipo de área muito grande. As colas de solvente também falharam devido ao seguinte: a. As juntas são frágeis e inflexíveis; b. Frequentemente envolvem elementos perigosos não permissíveis nas embalagens de alimento e; c. A resistência do tecido é reduzida por reconfiguração molecular.

[014] A solda por calor tem sido tentada e amplamente rejeitada devido à solda por calor como na técnica anterior, deve-se alcançar o ponto de fusão dos tecidos de polipropileno para ligá-los. No entanto, os tecidos de polipropileno são altamente orientados e ao colocá-los neste nível de temperatura resulta em uma perda da resistência à tração do tecido de aproximadamente 50%.

[015] A solda a laser foi tentada e mostrou algum sucesso marginal, mas este método não é economicamente praticável devido às baixas taxas de produção e custos de capital muito altos.

[016] O problema básico tem sido sempre que os sacos a granel devem carregar de modo seguro pesos enormes, por exemplo, em alguns casos até 1.497 kg ou 1.996 kg. Muitos esforços anteriores mostraram que as juntas podem ser alcançadas, mas nada na técnica anterior mostrou que elas sejam capazes de carregar os pesos enormes com a exigida 5 a 1 segurança na elevação nos recipientes resultantes.

[017] Portanto, após 40 anos de produção, a costura ainda permanece o método básico de produção de sacos a granel. Os sacos a granel são ainda fabricados amplamente através dos métodos originais de costura de tecidos trançados de polipropileno para formar o saco e seus componentes de elevação. Como discutido acima, o polipropileno tem sido o tecido principal de escolha devido a sua combinação de resistência, flexibilidade e custo.

[018] A técnica de vedação por calor é bem-conhecida nas indústrias de tecido e plástico tais como aquelas indústrias usando tecidos de polietileno ou PVC. O método da técnica anterior era simples. Aquecer o tecido até qualquer temperature maior do que a temperatura de fusão do polietileno então eliminar as peças dos tecidos com força suficiente para eliminar quaisquer revestimentos laminados por fusão dentre os tecidos e permitir que os tecidos se unam diretamente. O equipamento de vedação por calor é útil pelo fato de que ele é significativamente mais favorável à automação do que as máquinas de costura. Ele tem muito menos peças móveis e pode ser eletronicamente supervisionado quanto à repetibilidade confiável.

[019] Na técnica anterior, os tecidos de polietileno são aquecidos passando do seu ponto de fusão, então espremidos com pressão suficiente (por exemplo, 20 psi (137,8 quilopascal)) para se certificar de que os tecidos se encontrem e se unam em uma quantidade de tempo predeterminada e a junta é feita. Esta junta é tipicamente em torno de 80 a 85% da resistência original dos materiais. Uma vez que estes materiais não são tão altamente orientados quando comparados ao polipropileno, este método de alto calor resulta em uma junta aceitável. Na técnica anterior, a pressão pode ser geralmente aplicada em aproximadamente 20 psi (137,8 quilopascal) através da área da junta inteira para eliminar as laminações. O calor é aplicado em temperaturas significativamente acima do ponto de fusão do tecido de polietileno de modo que as laminações se tornariam liquefeitas e a superfície das peças trançadas também se tornaria fundida. A laminação liquefeita foi então espremida dentre os tecidos e as superfícies fundidas dos tecidos por si só foram usadas para fazer a junta. Os pontos de fusão exemplares de alguns tecidos de polietileno podem ser 235 ou 265 graus Fahrenheit (112,8 ou 129,4 graus Celsius). Os Tecidos de polietileno com alta e baixa densidade são feitos na técnica anterior e diferentes tecidos de polietileno podem ter diferentes pontos de fusão, em que o polietileno de baixa densidade tem geralmente um ponto de fusão menor do que o polietileno de alta densidade. As temperaturas, por exemplo, de 425 a 500 graus Fahrenheit (218,3 a 260 graus Celsius) são aplicadas na técnica anterior para fundir a película laminada e o tecido de polietileno. Adicionalmente, o polietileno tem cerca de 30% menos resistência à tração do que o polipropileno com tamanho similar e uma quantidade muito maior de estiramento. Portanto, o polietileno não tem sido um tecido alternativo útil ao fazer sacos para carregar os grandes pesos de sacos a granel até 1.996 kg por exemplo.

[020] No entanto, o polipropileno é tão altamente orientado que o uso de vedação atual ou padrão por procedimentos de calor, que chamam temperaturas que excedem o ponto de fusão dos tecidos, resulta na resistência do tecido por si só sendo imensamente deteriorada. O teste conduzido com relação ao desenvolvimento da presente invenção mostrou uma perda média de resistência à tração de aproximadamente 50% quando o tecido de polipropileno é unido através de métodos de vedação por calor padrão, em que o tecido é aquecido até uma temperatura que excede o ponto de fusão do tecido. Isto então resulta nas resistências que são significativamente menores do que as resistências atualmente disponíveis através da costura de tecidos de polipropileno. Os tecidos mais espessos e mais fortes podem então ser preferidos para serem usados de modo que a resistência final de um produto resultante elevará de modo seguro os pesos exigidos necessários para o produto. Além disso, tais juntas produzidas através de tecido de polipropileno com vedação por calor com métodos de vedação por calor padrão mostram uma medida da cristalização na área da junta que também reduz a flexibilidade dos tecidos nas áreas de junta.

[021] Há uma necessidade na indústria de produzir produtos compreendendo tecidos de polietileno com costuras ou juntas vedadas por calor mais fortes do que o que é alcançado pelos métodos da técnica anterior de tecidos de polietileno com vedação por calor.

[022] Há uma necessidade na indústria de produzir produtos compreendendo tecidos de polipropileno, incluindo sacos de tecido a granel, por vedação, em vez de costurar as partes ou peças de tecido, dado que as agulhas rompem frequentemente e a costura exige que um operador substitua a agulha e repare os pontos que não foram aplicados apropriadamente.

[023] Há também uma necessidade na indústria de produzir produtos compreendendo polipropileno ou tecidos de polietileno, incluindo sacos de tecido a granel, por vedação, em vez de costura das peças. O uso de máquinas de costura para a produção de saco a granel, por exemplo, envolve altas quantidades de mão de obra, a contaminação do fio será sempre uma possibilidade e o vazamento dos pós através das costuras será sempre uma preocupação.

[024] Embora as máquinas de costura possam ser capazes de ser automatizadas, elas não têm sido capazes de funcionar de uma maneira automatizada. Os fios rompem à medida que o calor se acumula e um operador é necessário para ressequenciar a máquina com o novo fio. Estas máquinas operam em altas velocidades e frequentemente pulam pontos. Isto requer que um operador veja este problema de qualidade e o repare imediatamente.

[025] As seguintes referências da técnica anterior são incorporadas aqui por referência.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[026] O aparelho e o método da presente invenção solucionam os problemas confrontados na técnica de uma maneira simples e objetiva. O que é provido é um método alternativo de conexão de tecidos trançados de polipropileno ou tecidos similares sem o uso de máquinas de costura e linhas de costura. Também provido é um método para a conexão de tecidos de polietileno sem o uso de máquinas de costura e linhas de costura. A presente invenção é útil na produção de sacos a granel, e também será aplicada a qualquer produto no qual se deseja conectar tecidos de polipropileno, tecidos de polietileno, ou tecidos similares sem o uso de máquinas de costura. Esta invenção também se refere à capacidade de produzir produtos envolvendo a conexão de tecidos de polipropileno ou tecidos similares, incluindo sacos a granel, com mão de obra mínima, dessa forma permitindo que tais produtos sejam feitos em todas as áreas do mundo onde os produtos são necessários, versus apenas serem produzidos em volume naquelas áreas do mundo com grandes quantidades de trabalho assalariado baixo.

[027] Um objetivo da presente invenção é assim prover uma alternativa para costurar os tecidos de polipropileno ou outros similares na produção de sacos a granel e outros produtos ou recipientes de tecido flexível. A presente invenção busca prover um método alternativo de conexão de tecidos trançados de polipropileno ou tecidos similares sem o uso de máquinas de costura e linhas de costura. Embora esta invenção seja útil na produção de sacos a granel, ela será aplicada a qualquer produto que se deseje conectar tecidos de polipropileno ou tecidos similares sem o uso de máquinas de costura. Por exemplo, a presente invenção também pode ser útil com sacos menores (para manter 11 a 45 kg).

[028] Outro objetivo desta invenção é projetar um sistema de vedação que pode utilizar robôs simples para a automação na construção dos recipientes de tecido flexível.

[029] É um objetivo adicional da presente invenção que um saco de tecido flexível ou produto feito por vedação por calor versus costura tenha muitas vantagens como a seguir, conteúdo salarial menor, contaminação reduzida ou eliminada do fio de costura, novos furos de agulha para permitir o vazamento do produto ou umidade e contaminação em uma qualidade mais consistente controlada pela produção computadorizada em vez de ser feito manualmente com todos os respectivos problemas de consistência que tal método cria.

[030] É um objetivo adicional da presente invenção que os produtos de tecido flexível feitos por vedação por calor tenham grande apelo comercial para aquelas empresas para as quais qualquer contaminação do fio comprometeria a qualidade de seu produto. Tais empresas estariam nas indústrias alimentar ou eletrônica ou médica ou farmacêutica. Estes sacos não teriam quaisquer fios que colocassem em risco as coisas visto que não há costura.

[031] É um objetivo adicional que a presente invenção proveja um produto de tecido flexível que tenha um grande apelo para aquelas empresas que se preocupam com o vazamento de seu produto através dos furos de agulha deixados pelo processo de costura. Tais empresas podem incluir as empresas de negro de fumo, onde quantidades mínimas de seu produto podem fazer muita bagunça. Outras empresas podem incluir empresas cujos produtos estão indo para ambientes de usuário final sensível, onde pequenas quantidades de seus produtos contaminariam a área.

[032] É um objetivo adicional de a presente invenção prover um produto de tecido flexível que não exigiria um revestimento de polietileno. Isto seria útil às empresas que estão usando revestimento de polietilenos para impedir o vazamento e contaminação. Os revestimentos tornam os sacos a granel, por exemplo, mais difíceis de trabalhar e adicionam uma quantidade notável de custo ao produto geral.

[033] É um objetivo adicional que a presente invenção proveja um método que permite que as empresas prossigam com a automação total para a produção de produto tecido trançado.

[034] É um objetivo adicional de a presente invenção prover juntas vedadas por calor com dano mínimo do tecido original para permitir que custos menores através da facilitação da produção automatizada reduzam os custos de mão de obra e também da facilitação da redução dos pesos e espessuras do tecido enquanto provendo resistências gerais similares através de maiores eficiências de costura.

[035] É um objetivo adicional de a presente invenção usar equipamento de vedação por calor, que possa ser automatizado, para produzir produtos de polipropileno sem exigir costuras ou máquinas de costura. Também é um objetivo da presente invenção usar métodos de vedação por calor para produzir produtos compreendendo tecidos similares a polipropileno, sem exigir costuras ou máquinas de costura.

[036] Outro objetivo da presente invenção é facilitar um sistema robótico ou automatizado para a produção de grandes sacos de tecido, por exemplo, sacos a granel de polipropileno ou células de barreira, para a formação de uma barreira contra inundação, por exemplo, quando cheia de areia ou similar, usando robôs ou outro sistema automatizado.

[037] Um objetivo adicional da presente invenção é prover um produto de polipropileno vedado por calor que possa ser fabricado sem o toque humano no interior do produto, de modo a manter um produto estéril e ajudar a eliminar uma preocupação referente à contaminação bacteriana de produtos com armazenamento de polipropileno, assim como eliminar a possibilidade de vazamento através de furos de costura, de modo que o produto possa ser usado em aplicações médicas, por exemplo, na indústria farmacêutica.

[038] No desenvolvimento da presente invenção, teste e experimentação foram conduzidos. Por exemplo, teste e experimentação com tecido de polipropileno com vedação por calor foram conduzidos. Os resultados de teste mostraram que estes tecidos são altamente orientados quanto à resistência. Esta alta orientação e a estrutura molecular de polipropileno fornaram difíceis os esforços para conectar duas peças deste material. Para unir o polipropileno, peças de tecido exigiram tal nível de calor que o tecido de polipropileno simplesmente cristalizou tornando-o frágil e não útil para o propósito de elevar grandes pesos, um propósito para o qual sacos a granel, por exemplo, são torineiramente usados.

[039] Além da cristalização do tecido, o tecido de polipropileno com vedação por calor usando procedimentos padrão conhecidos na técnica resultou em costuras com duas resistências distintamente diferentes. nas operações de costura, incluindo ao costurar, existe uma "resistência ao corte" e uma "resistência à descamação". Por exemplo, as alças de levantamento costuradas às paredes laterais de um saco a granel têm resistência incrível quando puxadas para cima visto que este movimento utiliza a resistência ao corte desta junta, onde a junta inteira está compartilhando a carga em todos os momentos. Mas se o saco está assentado no se lado e ele é pego por uma alça, a junta é temporariamente colocada em uma posição onde a resistência à descamação se torna crítica, onde uma borda da junta é fixada. Assim, na posição de resistência ao corte, a junta inteira está compartilhando a carga em todos os momentos. Na posição de resistência à descamação, apenas uma borda da junta é fixada ou está portando a carga. À medida que a borda falha, a borda seguinte e então a borda seguinte falha em sequência.

[040] Este problema da resistência ao corte versus descamação foi considerado ao experimentar o tecido de polipropileno com vedação por calor para construir sacos a granel, por exemplo, porque qualquer painel interior que possa ser instalado por meio de vedação por calor em um saco a granel pode ser fixado pó peso do material de enchimento de ambos os lados. Também é difícil controlar todas as situações de enchimento no campo. Um objetivo da presente invenção é criar uma costura que trabalhe e mambas as direções. Um objetivo da presente invenção também foi desenvolver diferentes configurações de costura que teriam sempre resistência ao corte a seu favor.

[041] Ao testar painéis quanto ao interior, um recipiente de tecido, para uso da parede de inundação, por exemplo, uma construção da costura em formato de “T” de cabeça para baixo foi desenvolvida e usada. O teste revelou que se a força veio do lado direito do 'T', o lado direito da vedação ou junta estaria em corte e o lado esquerdo estaria em descamação. Mas o lado direito protegeria o lado esquerdo com toda a sua resistência ao corte. Se a carga ou força veio do lado esquerdo, a costura trabalharia de forma inversa com a resistência ao corte na esquerda protegendo a descamação na direita.

[042] No teste adicional conduzido com tecidos de polipropileno, diferentes colas fortam testadas para tornar as juntas usáveis com tecido de polipropileno. Os resultados do teste usando a Super Cola mostraram que a Super cola não alcançou uma resistência ao corte de 9 kg.

[043] O teste também foi conduzido usando diferentes tipos de tecido. O tecido de polietileno é similar ao polipropileno, mas não é tão altamente orientado e, muitos produtos, compreendendo polietileno, têm sido feitos usando métodos de vedação por calor padrão.

[044] Teste e experimentação com tecido de polietileno mostraram que os tecidos de polietileno eram geralmente cerca de 30% mais fracos do que os tecidos de polipropileno. O teste foi realizado com relação ao tecido de polietileno com vedação por calor para produzir um saco a granel. Como discutido anteriormente, o tecido de polipropileno tem sido preferido na indústria de saco a granel dada sua maior resistência.

[045] Os métodos da técnica anterior de vedação por calor envolvem geralmente calor alto o suficiente e pressão aplicada alta o suficiente para fundir os tecidos básicos e uni-los. Este método propositadamente funde qualquer revestimento aplicado e o elimina aparte através dos níveis de alta pressão de modo que os materiais trançados na base possam ser unidos juntos. Este método tem sido bem-sucedido com tecidos de polietileno e foi necessário porque a resistência sendo invocada veio dos tecidos trançados. Os revestimentos foram geralmente aplicados para o propósito de prover controle de poeira e/ou umidade. A tecnologia no momento da aplicação nas laminações não provia fixações confiavelmente fortes do revestimento ao tecido por si só. Portanto, a técnica de unir os tecidos intencionalmente fundiu os materiais laminados ao funi-los e espremê-los dentre os tecidos.

[046] Na técnica anterior, o método padrão discutido acima foi aplicado aos tecidos trançados que têm uma camada fina de película laminada em pelo menos um lado, por exemplo, uma camada de 1 ou 2 mils (0,0254 ou 0,0508 mm). Para os tecidos de polietileno, a película laminada padrão ou revestimento é frequentemente compreendida de polietileno ou uma mistura de polietileno e outros aditivos. Os métodos padrão da técnica anterior aplicam pressão para eliminar a película laminada ou revestimento dentre as camadas de tecido de polietileno para permitir que as peças de tecido fundissem e se unissem. Tradicionalmente na técnica, a película laminada ou revestimento não foi fixada de modo muito seguro aos tecidos trançados. Portanto, se a junta incluía a película laminada por si só, a laminação se ornou a causa da falha na junta devido a sua fraca fixação aos tecidos trançados.

[047] Para determiner uma resistência, os tecidos trançados laminados podem ser testados quanto à tração antes de serem unidos para fornecer uma resistência do tecido de referência. Por exemplo, um tecido pode romper em 3.572 kg por metro em seu estado bruto. Em seguida duas peças deste tecido podem ser unidas e então levadas á destruição novamente. Uma resistência resultante, por exemplo, de 2.857 a 2.946 kg/metro significaria que uma junta resultante teria perdido 17 a 20% da resistência total do tecido como um resultado de ser vedado junto. Embora esta resistência possa ser suficiente com base nos padrões atuais da indústria, ela representa um custo sgnificativo de ineficiência.

[048] Em uma modalidade do método da presente invenção, o método provê uma junta fundida por calor entre as peças de tecido de polietileno pela união das laminações em vez de pela união dos tecidos. Os métodos de laminação atuais produzem agora uma taxa de aderência ou conexão entre o tecido trançado e a laminação que muito forte e condiável. Ao deixar a laminação no lugar entre os tecidos e não unir as peças de tecido, o método de vedação melhorado da presente invenção adiciona a resistência da laminação à resistência total da junta. Adicionalmente, visto que o método da presente invenção não danifica o tecido ao fundir as peças trançadas, a junta vedada retém virtualmente toda a resistência básica dos tecidos trançados. A pequena porcentagem de perda de resistência, por exemplo, dois ou três por cento de resistência que podem ser perdidos, é o resultado de dano mínimo à película laminada através da fusão e derretimento que ocorre no presente método.

[049] Na técnica anterior, a pressão pode ser geralmente aplicada em aproximadamente 20 psi (137,8 quilopascal) através da área de junta inteira para eliminar as laminações. O calor é aplicado em temperaturas significativamente acima do ponto de fusão do tecido de polietileno de modo que as laminações se tornassem liquefeitas e a superfície das peças trançadas também se tornasse fundida. A laminação liquefeita foi então eliminada dentre os tecidos e as superfícies fundidas dos tecidos por si só foram usadas para fazer a junta. Os pontos de fusão exemplares de alguns tecidos de polietileno podem ser de 235 ou 265 graus Fahrenheit (112,8 ou 129,4 graus Celsius). Os tecidos de polietileno com alta e baixa densidade são feitos na técnica anterior, e diferentes tecidos de polietileno podem ter diferentes pontos de fusão, em que o polietileno de baixa densidade tem geralmente um ponto de fusão menor do que o polietileno de alta densidade. Temperaturas, por exemplo, de 425 a 500 graus Fahrenheit (218,3 a 260 graus Celsius) são aplicadas na técnica anterior para fundir a película laminada e o tecido de polietileno.

[050] Uma modalidade do método da presente invenção compreende a união de tecidos de polietileno usando quantidades controladas de calor, tempo e pressão, que deixam os materiais básicos ou trançados não fundidos e não danificados ainda fundindo as laminações. Os níveis de pressão são mantidos leves o suficiente para deixar a laminação levemente fundida no lugar em vez de eliminá-la propositadamente dentre as peças trançadas da junta.

[051] Outra modalidade da presente invenção compreende um método de vedação por calor do tecido de polietileno compreendendo unir os tecidos de polietileno usando quantidades controladas de calor, tempo e pressão que deixam os materiais básicos ou trançados não fundidos e não danificados ainda fundindo as laminações.

[052] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, os níveis de pressão são mantidos leves o suficiente para deixar no lugar uma laminação levemente fundida em vez de eliminá-la dentre as peças trançadas da junta.

[053] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, as vedações proveem 90% a 97% de resistências na direção do corte.

[054] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, a vedação compreende uma resistência de 92 a 95%.

[055] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno a vedação compreende uma resistência de 96 a 97%.

[056] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, o método compreende o aquecimento de uma película laminada ou revestimento em peças de tecido de polietileno direto em ou raramente acima do ponto de fusão dos tecidos de polietileno de modo que apenas a laminação é fundida e liquefeita. A seguir, as pressões leves, por exemplo, de 5 a 6 psi (34,5 a 41,4 quilopascals), são usadas para unir as laminações das peças de tecido, em vez de empurrá-las e unir os tecidos subjacentes. Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, o método provê uma vedação ou junta de polietileno fundida por calor com 90 a 97% de resistência, quando comparado com a resistência do tecido original.

[057] Outra modalidade da presente invenção compreende tecidos de polietileno com fusão por calor para produzir um saco a granel. Em uma modalidade do saco a granel de polietileno da presente invenção, o saco incluiria alças de levantamento, mas incluiria os túneis de tecido que usariam a resistência dos tecidos de saco inteiro para o levantamento versus os sacos com alça de levantamento que usam apenas uma pequena parte do tecido para o levantamento. Os resultados do teste em uma modalidade da presente invenção mostraram que um saco a granel vedado por calor construído a partir do tecido de polietileno mantido acima de 18.000 lbs (8.165 quilogramas) de pressão hidráulica antes de falhar. Em uma razão de segurança de 5 a 1, este saco poderia ser útil para aplicações que carregam até 3600 lbs (1.633 quilogramas). Nesta modalidade, o método usou todo o tecido em dois lados do saco. Adicionalmente, o tecido foi dobrado assim a vedação por calor seria no fundo do saco e protegido de quaisquer forças de descamação potenciais. Embora o saco de polietileno fundido por calor tivesse quase 50% mais materiais, esta modalidade do saco, ainda eliminou uma grande parte do trabalho associado com a produção de sacos de tecido a granel por meio de métodos de costura.

[058] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, o equipamento de vedação por calor por impulso é usado para distribuir quantidades controladas de calor por quantidades controladas de tempo em partes especificadas do tecido o que resulta em uma vedação com duas polegadas de largura. Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, estas vedações proveem 90% a 97% de resistências na direção do corte.

[059] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, o equipamento de vedação por calor pode ser automatizado e os sensores podem ser fixados para monitorar o tempo, calor e pressão. Estas leituras podem ser transferidas para uma estação de vigilância em uma sala de conrole. Os robôs podem mover os materiais da estação de trabalho para a estação de trabalho e o tecido pode ser posicionado e vedado roboticamente.

[060] Em outra modalidade do método de vedação por calor do tecido de polietileno, usando calor relativamente baixo e baixa pressão, apenas o revestimento por si só está sendo unido. Isto deixa o tecido completamente não danificado e não enfraquecido. De fato, a resistência do revestimento agora adiciona à resistência geral em vez de ser eliminada nos métodos atuais. Com as resistências resultantes, alguém é agora capaz de levantar maiores pesos com menos material do que pode ser feito com os métodos de costurar tecidos atuais usados comumente.

[061] Ao desenvolver uma modalidade de um saco a granel vedado por calor de polietileno, os seguintes fatores foram considerados. Primeiro, existem muitas mudanças na direção e formatos diferentes ou especiais para o equipamento de vedação por calor podem ser necessários para a produção de sacos a granel. Em segundo lugar, os níveis de segurança para os sacos de polietileno a granel seriam preferivelmente similares aos níveis de segurança do saco a granel de tecidos de polipropileno, os quais são 30% mais fortes.

[062] Ao testar uma modalidade de um saco a granel vedado por calor de polietileno, os resultados mostraram 93% de eficiência da junta.

[063] Em uma modalidade de um saco a granel de polietileno da presente invenção, as alças de levantamento foram eliminadas e substituídas por túneis de tecido que usariam a resistência dos tecidos para saco inteiro para o levantamento versus os sacos com alça de levantamento que usam somente uma pequena parte do tecido para o levantamento.

[064] Os modelos experimentais foram construídos para identificar e avaliar quaisquer problemas práticos. Em uma modalidade, os resultados do teste mostraram que um saco a granel vedado por calor construído de tecido de polietileno sustentava acima de 18.000 lbs (8.164 kg) de pressão hidráulica antes da falha. Em um a razão de segurança de 5 a 1, este saco poderia ter sido vendido para aplicações que carregavam até 3.600 lbs (1.632kg). Nesta modalidade, o método usou todo o tecido em dois lados do saco. Adicionalmente, o tecido foi dobrado de modo que a vedação por calor seria no fundo do saco e protegida de quaisquer forças de descamação potenciais. Isto significava que o saco de polietileno fundido por calor tinha quase 50% mais materiais. Esta modalidade do saco, no entanto, ainda eliminou uma grande parte do trabalho associado com a produção de sacos de tecido a granel por meio de métodos de costura.

[065] Uma modalidade do método da presente invenção é um método para produzir sacos a granel ou qualquer recipiente de tecido flexível compreendendo tecidos de polipropileno de uma maneira que pode resultar em juntas que são vedadas por calor de tal maneira que as tensões naturais sobre cada junta vedada por calor serão aplicadas à junta ou costura na direção de corte para a maior resistência. Na modalidade preferida, um método de produção de sacos a granel de polipropileno utilizaria uma mistura de um mínimo de 70% de VERSIFY™ 3000 puro (Trademark of The Dow Chemical Company) e 25% de Polietileno e 5% de outros aditivos tais como pigmentos ou inibidores de UltraVioleta (UV). Outros aditivos potenciais podem incluir proteção antiestática. Vedado apropriadamente este sistema produzirá juntas vedadas por calor resultando em uma resistência média de 92% da resistência de polipropileno trançado padrão com 5 onças por jarda quadrada (169,53 gramas por metro quadrado).

[066] Outra modalidade da presente invenção compreende um método de união de tecidos trançados de polipropileno altamente orientados pelas seguintes etapas: revestimento dos tecidos com materiais, em que uma peça de tecido a ser unida é revestida com materiais compreendendo VERSIFY™ 3000, que tem um ponto de fusão menor do que o tecido de polipropileno, e em que a outra peça de tecido a ser unida é revestida com um revestimento padrão da indústria; aquecimento do revestimento compreendendo VERSIFY™ 3000 em seu menor ponto de fusão; e união dos revestimentos com pressão leve o suficiente para permitir que o revestimento fique no lugar e geralmente impeça os tecidos trançados de serem tocados.

[067] Em uma modalidade da presente invenção, a resistência do revestimento adiciona à resistência geral e as resistências resultantes permitem que alguém levante maiores pesos com menos material do que pode ser feito com os métodos de costura de tecidos atuais, comumente usados.

[068] Em outra modalidade da presente invenção, um revestimento compreendendo uma porcentagem adequada de VERSIFY™ 3000 ou outro revestimento de elastômero ou plastômero de propileno adequado com um ponto de fusão menor do que o ponto de fusão dos tecidos de polipropileno, será aplicado a pelo menos um lado de uma peça de tecido de polipropileno e um revestimento padrão da indústria será aplicado a pelo menos um lado de outra peça de tecido de polipropileno. Revestimentos padrão da indústria para o tecido de polipropileno compreendem geralmente uma porcentagem da maioria de polipropileno e uma pequena porcentagem de polietileno. A peça de tecido compreendendo o revestimento VERSIFY™ 3000 ou outro elastômero ou plastômero de propileno adequado com um ponto de fusão abaixo do ponto de fusão do tecido de polipropileno será posicionada em sobreposição à peça de tecido compreendendo o revestimento padrão e posicionada de modo que as camadas de revestimento estejam em contato. O baixo calor e a baixa pressão serão aplicados para fundir o revestimento e formar uma junta entre os revestimentos do tecido de polipropileno. Esta modalidade da presente invenção eficaz em custo porque os revestimentos padrão custam menos do que o revestimento compreendendo VERSIFY™ 3000, por exemplo. Os resultados do teste mostraram resistências de costura similares ao unir um tecido compreendendo um revestimento VERSIFY™ 3000 e unir outro tecido compreendendo um revestimento padrão. Uma quantidade notável de dinheiro pode ser poupada visto que o revestimento padrão é muito menos oneroso. Em uma modalidade preferida, ambos o revestimento VERSIFY™ ou outro elastômero ou plastômero de propileno adequado com um ponto de fusão abaixo do ponto de fusão dos tecidos de polipropileno e o revestimento padrão será aplicado em uma espessura de 2,5 mils (0,0635 mm). Em uma modalidade preferida da presente invenção, o revestimento é aplicado em uma espessura de 2,5 mils (0,0635 mm). Geralmente na técnica anterior, os revestimentos padrão da indústria são aplicados em uma espessura de 1 mil (0,0254 mm).

[069] Em uma modalidade do método da presente invenção, o método é para a criação de uma nova forma de costura de solda por calor para tecidos de polipropileno que proveem tão alto quanto 95% de resistência da costura na posição de corte. Um objetivo da presente invenção é usar aquele método de costura para criar um saco a granel melhorado de modo seguro que é competitivo no mercado.

[070] Outra modalidade do método de produção de sacos de tecido flexível, compreendendo as etapas de revestimento de um tecido de polipropileno com 100% de VERSIFY™ 3000 ou uma combinação de VERSIFY™ 3000 e polietileno e união dos tecidos (não especificamente apenas as bordas) usando uma combinação de calor e pressão mínima de tal maneira que apenas os revestimentos são soldados e não os tecidos. Assim, a produção de uma junta que tenha uma resistência maior do que o tecido não revestido original.

[071] Uma modalidade do método da presente invenção compreende usar calor para combinar os revestimentos laminados dos tecidos versus tentar combinar os tecidos por si só. Visto que os revestimentos têm um ponto de fusão marginalmente menor do que tecido por si só, esta invenção une tecidos de polipropileno sem danificar a resistência à tração dos tecidos originais.

[072] Em uma modalidade da presente invenção, o equipamento de vedação por calor por impulso é usado para distribuir quantidades controladas de calor por quantidades controladas de tempo para partes especificadas do tecido que resulta em uma vedação com 2 polegadas de largura (5,08 cm). Em uma modalidade da presente invenção, estas vedações proveem 85% a 96% de resistências na direção do corte.

[073] Em uma modalidade da presente invenção, o equipamento de vedação por calor pode ser automatizado e os sensores podem ser fixados para monitorar o tempo, o calor e a pressão. Estas leituras podem ser transferidas para uma estação de vigilância em uma sala de controle. Os robôs podem mover os materiais da estação de trabalho para a estação de trabalho e o tecido pode ser posicionado e vedado roboticamente.

[074] Uma modalidade do método da presente invenção permite a produção de um saco a granel fabricado roboticamente que tenha muito pouca mão de obra, em que os sacos a granel não terão toque humano no interior do saco de modo a impedir as contaminações por bactérias humanas.

[075] Uma modalidade da presente invenção compreende um sistema robótico ou automatizado para a produção de sacos de tecido grandes, por exemplo, sacos a granel de polipropileno ou células de barreira, para a formação de uma barreira contra inundação, por exemplo, quando cheios de areia ou similares usando robôs ou outro sistema automatizado.

[076] Outra modalidade da presente invenção compreende um sistema robótico ou automatizado simples que pode encaixar em um recipiente de exportação de 40 pés (12,19 m) ou outros meios de transporte adequados, que alguém poderia então levar para qualquer local de inundação potencial ou local do projeto e começar a produzir comprimentos de 500 pés (152,4 m) de sacos ou recipientes de tecido ou células no local, por exemplo. O sistema robótico ou automatizado seria similar a um sistema usado para fazer calhas de chuva sem fim para casas e apartamentos, por exemplo. Em outra modalidade da presente invenção, o sistema automatizado ou robótico permitira também a produção de outros produtos de polipropileno ou de tecido similar no local, em várias medições de comprimento como pode ser adequado para um propósito ou projeto particular.

[077] Em outra modalidade da presente invenção, o que é provido é um método de produção de sacos de tecido flexível, compreendendo as etapas de revestimento de um saco de tecido de polipropileno com costuras fundidas por calor compreendendo: uma combinação de VERSIFY™ 3000 ou outro elastômero ou plastômero de propileno com um ponto de fusão abaixo do ponto de fusão do tecido de polipropileno, e compreendendo polietileno; provisão de peças de tecido, em que cada peça de tecido tem um lado revestido e um lado não revestido; posicionamento de peças de tecido de modo que um lado revestido de uma peça de tecido fique face a face com um lado revestido de outra peça de tecido, seleção de uma área de tecidos a serem unidos para a formação de uma ou mais costuras ou juntas e aplicação de calor ao tecido revestido na junta sob uma pressão de área a ser unida que é menor do que 2 psi (13,8 quilopascal), para formar uma junta com pelo menos uma eficiência de junta de 90% em um teste de tração da junta.

[078] Outra modalidade do método de produção de sacos de tecido flexível compreende as etapas de revestimento de um tecido de polipropileno com uma combinação de VERSIFY™ 3000 ou outro elastômero ou plastômero de propileno adequado com um ponto de fusão abaixo do ponto de fusão do tecido de polipropileno e polietileno; união das bordas do tecido revestido, aplicação de calor ao tecido revestido na junta sob uma pressão de menos do que 2 psi (13,8 quilopascal), para formar uma junta com pelo menos uma eficiência de junta de 90% em um teste de tração da junta.

[079] Outra modalidade do método de produção de sacos de tecido flexível compreende as etapas de revestimento de um tecido de polipropileno com 100% de VERSIFY™ 3000 ou outro elastômero ou plastômero de propileno adequado com um ponto de fusão menor do que o ponto de fusão do tecido de polipropileno ou revestimento dos tecidos com uma combinação de VERSIFY™ 3000 ou outro elastômero ou plastômero de propileno adequado com um ponto de fusão abaixo do ponto de fusão do tecido de polipropileno e polietileno e união dos tecidos (não especificamente apenas bordas) usando uma combinação de calor e pressão mínima de tal maneira que apenas os revestimentos sejam soldados e não os tecidos, assim produzindo uma junta que terá uma resistência maior do que o tecido não revestido original.

[080] Em outra modalidade da presente invenção, todos os pontos que carregam peso no saco flexível são projetados de modo que a junta soldada será tensionada na direção do corte quando o saco estiver sendo usado apropriadamente.

[081] Em outra modalidade da presente invenção, se as alças de levantamento forem providas, the alças de levantamento são ainda protegidas contra forças de descamação com uma peça adicional de peça de material protetor aplicada sobre a parte superior da costura da alça de levantamento para proteger contra as pressões de descamação.

[082] Uma modalidade da presente invenção compreende um método de produção de um saco de tecido de polipropileno flexível com costuras fundidas por calor compreendendo: provisão de peças de tecido, em que cada peça de tecido tem um lado revestido e um lado não revestido; posicionamento de peças de tecido de modo que um lado revestido de uma peça de tecido fique face a face com um lado revestido de outra peça de tecido; seleção de uma área de tecidos a serem unidos para a formação de uma ou mais costuras ou juntas; aplicação de calor à área a ser unida que é menor do que o ponto de fusão dos tecidos, para a formação de uma ou mais costuras ou juntas.

[083] Em outra modalidade do método da presente invenção, as costuras ou juntas entre as peças de tecido são formadas uma de cada vez para produzir um saco a granel de tecido de polipropileno flexível.

[084] Em outra modalidade do método da presente invenção, as costuras ou juntas entre as peças de tecido são unidas em uma etapa única para produzir o corpo principal do saco a granel de tecido de polipropileno flexível.

[085] Em outra modalidade do método da presente invenção, as costuras ou juntas do saco a granel de tecido de polipropileno flexível retêm pelo menos 85% da resistência do tecido sem usar máquinas de costura.

[086] Em outra modalidade do método da presente invenção, as costuras ou juntas do saco a granel de tecido de polipropileno flexível retêm pelo menos 90% da resistência do tecido.

[087] Em outra modalidade do método da presente invenção, as costuras ou juntas do saco a granel de tecido de polipropileno flexível retêm pelo menos 96% da resistência do tecido.

[088] Em outra modalidade do método da presente invenção, elas retêm pelo menos 100% da resistência do tecido sem usar máquinas de costura.

[089] Em outra modalidade do método da presente invenção, para cada costura ou junta, uma parte revestida unida de uma peça de tecido forma uma metade de uma costura ou junta, e uma parte revestida unida de outra peça de tecido compreende uma segunda metade da mesma costura ou junta.

[090] Outra modalidade da presente invenção compreende um método de produção de sacos de tecido flexível com costuras fundidas por calor em uma etapa única, compreendendo: a. provisão de 8 camadas de tecido flexível, incluindo: i. uma camada superior para um painel superior, tendo um lado plano; ii. uma segunda camada para um painel de corpo, tendo um lado plano; iii. uma terceira camada para um painel de corpo, tendo um lado de reforço; iv. uma quarta camada para um painel superior, tendo um lado de reforço; v. uma quinta camada para um painel superior, tendo um lado de reforço; vi. uma sexta camada para um painel de corpo, tendo um lado de reforço; vii. uma sétima camada para um painel de corpo, tendo um lado plano; viii. uma oitava camada, para um painel superior tendo um lado plano; b. em que as camadas de tecido compreendem uma camada de revestimento; c. posicionamento das camadas de tecido flexível de modo que todas as áreas destinadas a serem unidas tenham revestimento face a face com revestimento e todas as áreas destinadas a não serem unidas são tecidos não revestidos que ficam face a face com os tecidos não revestidos; d. posicionamento das camadas de tecido de modo que haja uma sobreposição das camadas de tecido; e. centralização das partes sobrepostas de tecido sob a barra de vedação; e f. aplicação de baixo calor e baixa pressão para criar costuras com fusão por calor.

[091] Em outra modalidade do método da presente invenção, o método compreende aquecimento de pulso.

[092] Em outra modalidade do método da presente invenção, calor é aplicado de direções superiores e inferiores nas camadas de tecido flexíveis.

[093] Em outra modalidade do método da presente invenção, calor é aplicado de uma direção nas camadas de tecido flexíveis.

[094] Outra modalidade da presente invenção compreende um recipiente de polipropileno compreendendo costuras fundidas por calor, em que as costuras compreendem um formato em “T” e em que o lado direito da costura em “T” em uma posição de corte permite a proteção do lado esquerdo em uma posição de descamação quando força é aplicada na direção direita, e em que o lado esquerdo da costura em “T” em uma posição de corte permite a proteção do lado direito em uma posição de descamação quando força é aplicada na direção do lado esquerdo.

[095] Outra modalidade da presente invenção compreende um método de produção automatizada para a produção de sacos de tecido flexível com costuras fundidas por calor compreendendo: a. provisão de camadas de tecido flexível, incluindo tecido flexível tubulars, em que algumas camadas são dobradas e algumas camadas são planas, e em que as camadas de tecido flexível compreendem uma camada de revestimento; b. posicionamento das camadas de tecido flexível tubular de modo que as camadas dobradas compreendem revestimento no exterior e as camadas de tecido plano compreendem revestimento no interior de seus reforços; c. posicionamento das camadas de tecido de modo que uma camada se sobreponha a uma camada adjacente; e d. aplicação de baixo calor e baixa pressão nas partes sobrepostas das camadas de tecido para criar costuras com fusão por calor.

[096] Outra modalidade do método de produção de sacos de tecido flexível com costuras fundidas por calor compreende: a. provisão de peças de tecido, em que cada peça de tecido tem um lado revestido e um lado não revestido; b. aplicação de calor que é menor do que o ponto de fusão das peças de tecido a serem unidas para a união de peças de tecido para criar uma ou mais costuras ou juntas em que para cada costura ou junta, um lado revestido de uma peça de tecido formará uma metade da costura e ficará face a face com um lado revestido de outra peça de tecido para a formação da outra metade da costura.

[097] Em outra modalidade da presente invenção, as uma ou mais juntas têm uma resistência de junta igual a ou maior do que 85% do tecido.

[098] Em outra modalidade da presente invenção, as uma ou mais juntas têm uma resistência de junta igual a ou maior do que 85% do tecido sem usar máquinas de costura.

[099] Em outra modalidade da presente invenção, as partes sobrepostas de tecido tem 1,5 polegada (3,81 cm) e as partes sobrepostas de tecido são centralizadas sob uma barra de vedação com 2 polegadas (5,08 cm) de largura.

BREVE DESCRIÇÃO DAS VÁRIAS VISTAS DOS DESENHOS

[100] Para um entendimento adicional da natureza, objetivos e vantagens da presente invenção, deve-se fazer referência à descrição detalhada a seguir, ler em conjunto com os desenhos a seguir, em que os números de referência similares denotam elementos similares e em que: a figura 1A e 1B são um gráfico que mostra dados comparativos dos resultados do teste na costura da técnica anterior para a construção do saco a granel usando métodos de costura cosida padrão em ambos os fios no sentido da trama e urdidura do tecido; a figura 2 ilustra uma costura cosida simples da técnica anterior; a figura 3A ilustra uma costura cosida pré-bainha da técnica anterior; a figura 3B ilustra uma costura cosida pré-bainha da técnica anterior de um saco em uma posição cheia; a figura 4 é um gráfico que mostra resultados do teste de um saco a granel com costura por calor de fusão da presente invenção; a figura 5 é uma vista em perspectiva de um saco a granel da presente invenção com costuras com fusão por calor; as figuras 6-7 são vistas da técnica anterior de um saco com costura cosida e do processo de costura da técnica anterior; a figura 8 ilustra a posição de uma costura da técnica anterior como cosida; a figura 9 ilustra a posição de uma costura cosida da técnica anterior quando um saco está cheio; a figura 10 ilustra uma costura com fusão por calor de uma modalidade da presente invenção; a figura 11 ilustra o uso de uma barra de vedação por calor em uma modalidade do método de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 12A ilustra um bico de enchimento ou descarga de uma modalidade de um saco de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 12B ilustra um painel superior ou inferior de uma modalidade de um saco de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 12C ilustra um painel tubular de corpo de uma modalidade de um saco de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 13A ilustra uma vista de extremidade de um bico de enchimento ou descarga dobrado de uma modalidade de um saco de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 13B ilustra uma vista de extremidade de um painel superior ou inferior dobrado de uma modalidade de um saco de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 13C ilustra uma vista de extremidade de um corpo do saco dobrado de uma modalidade de um saco de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 13D ilustra uma vista lateral de um painel superior ou inferior dobrado de uma modalidade de um saco de vedação com fusão por calor da presente invenção; a figura 14 ilustra uma vista geral da modalidade de um saco vedado com fusão por calor da presente invenção; a figura 15 ilustra a estratificação de tecidos em uma modalidade do método de vedação com fusão por calor da presente invenção. a figura 16 ilustra a estratificação de tecidos em uma modalidade do método de vedação com fusão por calor da presente invenção. a figura 17 ilustra uma amostra de uma costura com fusão por calor da presente invenção em que o tecido da parede é dobrado; a figura 18 ilustra uma vista geral de um saco de tecido vedado por calor de fusão da presente invenção; e a figura 19 ilustra uma vista isolada de uma vedação com fusão por calor da presente invenção em que as bordas do tecido no ponto da vedação são sobrepostas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[101] No método da presente invenção, o que é provido é um método de vedação por calor que não danifica substancialmente a resistência do tecido de polipropileno e ainda alcança uma resistência final igual a ou excedendo a resistência dos métodos de costura atuais. Durante o teste, os produtos produzidos usando o método da presente invenção alcançaram resistências de 90 a 102% da resistência dos tecidos de polipropileno que é consideravelmente acima das resistências da junta de costuras alcançadas através da costura.

[102] Em uma modalidade da presente invenção, a invenção auxiliará e permitirá a automação da produção do saco a granel, assim liberando a localização de fábricas ao redor do mundo. Devido à resistência melhorada, esta invenção permitirá o uso de materiais mais finos para realizar o levantamento de pesos similares.

[103] Em uma modalidade da presente invenção, um revestimento adequado, por exemplo, VERSIFY™ 3000, um produto produzido pela Dow Chemical Company é aplicado aos tecidos de polipropileno ou tecidos similares e provê até 240 lbs de aderência ou pega por polegada linear (4.286 quilograma/metro) ao tecido de polipropileno de uma vedação por calor de 1,5 polegada (3,81 cm) através da área de junta. Em outra modalidade, um revestimento, por exemplo, VERSIFY™ 3000, um produto produzido por The Dow Chemical Company é aplicado aos tecidos de polipropileno ou tecidos similares e provê até 200 lbs de aderência ou pega por polegada linear (3.572 quilograma/metro). Em uma modalidade preferida, o revestimento tem um ponto de fusão que é menor do que o ponto de fusão dos tecidos sendo unidos juntos. O método de vedação por calor é uma melhoria sobre a técnica conhecida na indústria de tecidos trançados hoje em dia.

[104] Um revestimento adequado pode ser um plastômero e elastômero de propileno, por exemplo, Versify™ 3000. O revestimento pode conter, por exemplo, 50% a 90% de polímero com base em polipropileno e 10%-50% de polietileno, em peso.

[105] Em um revestimento a ser usado em um método preferido da presente invenção para a união por calor do tecido de polipropileno, pode-se usar 10-99%, preferivelmente 20-95%, mais preferivelmente 30-95% e mais preferivelmente 75-90% de plastômeros, elastômeros de propileno ou combinações dos mesmos.

[106] Pode-se usar 0-5% de aditivos para propósitos de cor, antiestáticos ou outros (estes não afetam materialmente o desempenho do revestimento e são tipicamente minimizados visto que eles são mais onerosos do que o propileno e polietileno).

[107] O equilíbrio é preferivelmente plastômeros, elastômeros de polietileno ou combinações dos mesmos.

[108] Preferivelmente, os plastômeros, elastômeros de propileno ou combinações dos mesmos têm uma densidade de 0,915 a 0,80 grama por cc e mais preferivelmente 0,905 a 0,80 grama por cc. Preferivelmente, os plastômeros, elastômeros de polietileno ou combinações dos mesmos têm uma densidade de 0,91 a 0,925 grama por cc. Tipicamente, deve- se usar pelo menos 5% de polietileno de baixa densidade para fazer o revestimento funcionar e preferivelmente pelo menos 10%. EXEMPLO

[109] Em uma modalidade preferida da presente invenção, os tecidos estão apenas sendo aquecidos até o ponto de fusão do revestimento que é menor do que o ponto de fusão dos tecidos sendo unidos. Em uma modalidade preferida da presente invenção, as temperaturas de união são pelo menos 5 graus menores do que o ponto de fusão dos tecidos de polipropileno a serem unidos. Os tecidos de polipropileno diferentes terão pontos de fusão diferentes e, em uma modalidade do método da presente invenção, as temperaturas de união são pelo menos 5 graus menores do que o ponto de fusão dos tecidos de polipropileno particulares a serem unidos. Um tecido de polipropileno exemplar pode ter um ponto de fusão de 320 graus Fahrenheit (176,7 graus Celsius) e assim, em uma modalidade da presente invenção, o revestimento será aquecido até 315 graus Fahrenheit (157,22 graus Celsius). Ao usar um calor menor do que os tecidos de polipropileno, o método da presente invenção não danifica ou reduz a resistência do tecido visto que acontece tipicamente ao usar as fórmulas de alto calor para solda por calor da técnica anterior. Adicionalmente, em uma modalidade da presente invenção, a pressão de aperto usada para fazer a vedação é projetada para ser baixa o suficiente (por exemplo, 7 psi (48,3 quilopascal)) para deixar o revestimento amplamente no lugar e os materiais a serem unidos, amplamente separados pelos revestimentos. As pressões de aperto também podem ser menores, por exemplo, sob 2 psi (13,8 quilopascal). Tipicamente, nos métodos de vedação por calor da técnica anterior, o processo de aperto é projetado para fundir propositadamente e deixar de lado quaisquer revestimentos no tecido e unir os fios de tecido diretamente. Quando qualquer parte dos fios de tecido for aquecida e passar do seu ponto de fusão e aquele for combinado com alta pressão (por exemplo, 20 psi (137,8 quilopascal)), os fios são desbastados, enfraquecidos e parcialmente cristalizados.

[110] É um objetivo de a presente invenção aquecer tecidos por fusão. Em uma modalidade preferida da presente invenção, os tecidos não estão sendo aquecidos até depois dos seus pontos de fusão, o que é útil na prevenção da degradação da resistência do tecido. Em uma modalidade preferida da presente invenção, os tecidos estão apenas sendo aquecidos até o ponto de fusão do revestimento que é menor do que o ponto de fusão dos tecidos sendo unidos. Em uma modalidade da presente invenção, as temperaturas de união são pelo menos 5 graus menores do que o ponto de fusão dos tecidos de polipropileno a serem unidos. Os tecidos de polipropileno diferentes terão diferentes pontos de fusão e, em uma modalidade do método da presente invenção, as temperaturas de união são pelo menos 5 graus menores do que o ponto de fusão dos tecidos de polipropileno a serem unidos. (Um tecido de polipropileno exemplar pode ter um ponto de fusão de 320 graus Fahrenheit (176,7 graus Celsius) e assim, em uma modalidade da presente invenção, o revestimento será aquecido até 315 graus Fahrenheit (157,22 graus Celsius)). Ao usar um calor menor do que os tecidos de polipropileno, o método da presente invenção não danifica ou reduz a resistência do tecido visto que acontece tipicamente ao usar as fórmulas de alto calor para solda por calor da técnica anterior. Adicionalmente, em uma modalidade da presente invenção, a pressão de aperto usada para fazer a vedação é projetada a ser baixa o suficiente (por exemplo, 7 psi (48,3 quilopascal)) para deixar o revestimento amplamente no lugar e os materiais a serem unidos, amplamente separados pelos revestimentos. As pressões de aperto também podem ser menores, por exemplo, sob 2 psi (13,8 quilopascal). Tipicamente, nos métodos de vedação por calor da técnica anterior, o processo de aperto da técnica anterior é projetado para fundir propositadamente e por de lado quaisquer revestimentos no tecido e unir os fios de tecido diretamente. Naturalmente, quando qualquer parte dos fios de tecido for aquecida e passar do seu ponto de fusão e aquele for combinado com alta pressão (por exemplo, 20 psi (137,8 quilopascal)), os fios são desbastados, enfraquecidos e parcialmente cristalizados.

[111] Na presente invenção, usando baixo calor e baixa pressão, apenas o revestimento em si está sendo unido. Isso deixa o tecido completamente intacto e fortalecido. Na verdade, a resistência do revestimento agora pode adicionar à resistência global ao invés de ser eliminada nos métodos atuais. Com as resistências resultantes, a presente invenção permite o levantamento de pesos maiores com menos material, do que pode ser feito com os métodos da técnica anterior de costurar tecidos juntos.

[112] Como anteriormente discutido, em uma modalidade preferida, os materiais de revestimento têm um ponto de fusão menor do que os tecidos a serem unidos. Em uma modalidade preferida, os materiais de revestimento, no processo, podem ser qualquer material adequado ou materiais que podem ser usados para realizar com êxito o processo, e podem ser selecionados de uma faixa de materiais de revestimento. Um revestimento adequado, por exemplo, pode ser um elastômero e plastômero de propileno, por exemplo, VERSIFY™ 3000, um produto produzido pela The Dow Chemical Company. Um revestimento adequado pode conter 50% a 90% de polipropileno com base em polímero e 10%-50% de polietileno, em peso. VERSIFY™ é uma marca registrada da The Dow Chemical Company para copolímeros de propileno-etileno, usados como matérias- primas na fabricação de películas, fibras e uma ampla variedade de objetos plásticos moldados; os copolímeros de propileno-etileno usados como matérias-primas na fabricação de compostos para fazer tecidos revestidos, couro artificial, garras de toque macio, palmilhas para calçado e membranas de impermeabilização flexíveis.

[113] Em uma modalidade da presente invenção, o método usaria uma mistura de um mínimo de VERSIFY™ 3000 70% puro e 25% de polietileno e 5% de aditivos, tais como cores e proteção UV. Usando VERSIFY™ 3000 100% puro, o método da presente invenção obteve até 96% a 102% de eficiência de junta em um teste de tração de junta de corte, enquanto em 70% de VERSIFY™ 3000 91% a 95% de eficiência de junta foi obtida no mesmo teste. (As porcentagens resultantes baseiam- se na resistência média do tecido testado. Há em geral aproximadamente uma resistência variável de 5% em qualquer seção do tecido testado).

[114] Passando agora para as figuras, o gráfico mostrado nas figuras 1A e 1B ilustram os dados e resultados comparativos do teste realizado nas costuras feitas para a construção de saco a granel usando ambos os métodos de costura cosida padrão em ambos os fios no sentido da trama e urdidura do tecido. São várias as maneiras de fazer as costuras da técnica anterior na indústria de saco a granel. Nas figuras 2-3, as costuras mais comuns são retratadas.

[115] A figura 2 retrata uma costura simples. Na figura 2, o tecido 13 é mostrado com costura cosida 11, e dobra do tecido 15, em que o tecido é dobrado sobre si para criar uma costura. Como mostrado, a costura simples é apenas uma dobra para trás dos dois pedaços de tecido a ser costurados juntos. Esta costura simples impede a trama entrelaçada de simplesmente deslizar da borda do tecido sob as pressões extremas que são frequentemente encontradas no uso do saco a granel. Esta costura cria geralmente uma resistência de cerca de 58%.

[116] A figura 3A retrata uma costura de pré-bainha, que é criada por dobrar não só o tecido antes de fazer a junta, mas por coser a parte do tecido dobrada em si. A figura 3A mostra o tecido 13 com a costura de pontos de costura 11 e ponto para segurar a bainha 12, em que a parte traseira dobrada é cosida ao tecido em si. Esta etapa extra geralmente cria uma costura com uma resistência média de 63%. 63% sobre 58% é um aumento de resistência de 8,5%. Mesmo que haja trabalho extra para fazer a bainha dos tecidos, um ganho de aumento de resistência deste tamanho é muitas vezes considerado importante na indústria.

[117] Depois do saco ser feito e enchido, a costura de pré-bainha estará na posição mostrada na figura 3B. A figura 3B retrata a junta de vedação por calor 14. Isto significa que a maioria do tempo, a costura está basicamente em uma posição de descamação, cuja resistência é amplamente determinada pela resistência do fio a ser usado. Mas quando as costuras são capazes de suportar forças apenas iguais a 63% dos tecidos, então, os tecidos devem ser remontados para considerar a ineficiência da costura.

[118] Quando a mão de obra é levada em consideração também, é facilmente observado que a operação de costura é um fator muito amplo na determinação do custo final da fabricação dos sacos a granel.

[119] Considerando os mesmos tecidos, e usando o método de costura de vedação por calor de fusão da presente invenção, o gráfico mostrado na figura 4 mostra que as resistências de costura obtidas em mais de 4 conjuntos de testes gerou 95,75% de retenção de resistência. Este é um aumento significativo de retenção de resistência com estes tecidos.

[120] Quando 95% da resistência original estão sendo mantidas por meio das conexões de tecido, tecidos iguais podem ser usados para carregar cargas mais pesadas, ou menos tecido pode ser usado para carregar a mesma carga. Uma modalidade da presente invenção, portanto, pode prover um ganho de 50% na resistência sobre as costuras cosidas.

[121] A costura vedada por calor de fusão não cria apenas uma vedação forte, mas o faz de uma forma significativamente diferente. A costura de vedação por calor de fusão da presente invenção permite novos projetos de saco a granel que permitirão preencher as necessidades da indústria de saco a granel.

[122] Na técnica anterior, devido à natureza das máquinas de costura e o tamanho dos sacos a granel, a maioria das costuras deve ser cosida em uma posição de descamação de borda a borda. A passagem de uma máquina de costura não é grande o suficiente para permitir que um saco a granel passe facilmente pela passagem da máquina. Portanto, a cosedura é tipicamente projetada para colocar todas as costuras em uma posição de borda a borda, como mostrada na figura 7. A figura 5 retrata uma costura de vedação por calor de fusão 16 do saco de vedação por calor de fusão 10. A figura 6 ilustra uma costura cosida 11 da técnica anterior.

[123] Uma vez que, um saco da técnica anterior costurado cosido é feito e enchido, a costura cosida é então colocada em uma posição de descamação que depende inteiramente da resistência da combinação dos tecidos perfurados por fio e agulha.

[124] Na figura 8, pode ser vista as posições do tecido como ele foi costurado pela máquina acima na figura 7. A costura do ponto 11 é mostrada costurando junto a parede lateral do saco 17 e a parede inferior do saco 18. As dobras do tecido 15 são posicionadas de modo que a dobra do tecido 15 da parede lateral 17 esteja em contato com a dobra do tecido 15 de parede inferior 18. Na figura 9 a posição do ponto e a costura quando o saco está em uso são mostrados. O ponto de cosedura 11 e a junta 14 são mostradas, em que a parede lateral 17 e a parede inferior 18 estão fixadas. As dobras do tecido 15 de cada parede, 17, 18 são mostradas em um interior do saco. Tipicamente, uma dobra do tecido mínima 15 será de 2 polegadas (5,08 cm) de profundidade em cada lado. Isto significa que a costura média tem 4 polegadas (10,16 cm) de tecidos duplicados.

[125] A costura de vedação por calor de fusão da presente invenção é formada pela sobreposição dos tecidos para dar à vedação uma área de corte ampla para resistência. Em uma modalidade da presente invenção, a costura de fusão terá 95% de resistência original do tecido. Em uma modalidade preferida, haverá uma sobreposição de 1,5 a 2 polegadas (3,81 cm a 5,08 cm). Isto poupa um mínimo de 2 polegadas (5,08 cm) de tecido em cada junta, já que o método de cosedura da técnica anterior tem 2 polegadas de camadas duplas de tecido em ambos os lados de uma costura.

[126] A figura 10 retrata uma costura de vedação por calor de fusão da presente invenção. Na figura 10, o tecido 13 é mostrado como uma linha escura. O revestimento ou a laminação 19 dos tecidos é mostrado como uma linha pontilhada. A linha 20 retrata a área vedada ou unida do tecido, que pode ser 1,5 a 2 polegadas (3,81 cm a 5,08 cm).

[127] Em uma modalidade da presente invenção a largura da sobreposição pode ser muito menor, por exemplo, 0,5 polegadas (1,25 cm) para salvar ainda mais tecidos.

[128] É preferível que, as costuras sejam vedadas de forma que nenhuma borda raspável seja deixada em qualquer costura externa do saco. Isto vai desencorajar qualquer tentativa de descoser para abrir a vedação na posição de descamação, que é a direção fraca da junta de fusão.

[129] Em uma modalidade da presente invenção, o método preferido é sobrepor os tecidos somente 1,5 polegadas (3,81 cm) e centralizá-los sob uma largura de 2 polegadas (1,25 cm), por exemplo, barra de vedação 21, conforme mostrada na figura 11. Na Figura 11, linha 20 retrata a área vedada, que pode ser 1,5 polegada (3,81 cm) de largura. Isto deixa intencionalmente uma lacuna ou área transitória de M polegada (0,64 cm), representada pela seta 22, em ambos os lados da junta ou área vedada 20. Isto garante que as bordas finais das duas metades da vedação estejam vedadas até a borda. Isso não deixa que a borda raspável crie uma área facilmente descamada.

[130] A área transitória de M polegada (0,64 cm) é pequena o suficiente para impedir que o calor prejudicial supere o volume do material menor da camada única e permita que um pequeno deslocamento da borda do tecido alinhe.

[131] Em uma modalidade do método da presente invenção, é usado um processo de aquecimento por pulso. Usando calor de impulso, a alta temperatura pode ser controlada e mantida a uma quantidade desejada de calor por uma quantidade de tempo desejada. Isso permite então que o processo leve o material a atingir temperaturas até o nível desejado sem ir tão alto de modo a danificar os tecidos, mas também a mantê- lo o tempo suficiente para permitir um aquecimento completo e uniforme da área de junta.

[132] Também é útil para o processo manter quantidades iguais de materiais sob a vedação em todos os momentos. O processo de aquecimento por impulso é injetar calor igual durante todo o processo de vedação. Se uma quantidade irregular de materiais sob a barra de vedação for muito diversa, então as áreas com menos materiais podem absorver mais calor do que o desejado e danos materiais podem ocorrer.

[133] Na Figura 10, com apenas uma única vedação sendo feita, a quantidade de calor aplicada é mínima o suficiente para que a lacuna ou área transitória 22 de M polegada (0,64 cm) permita a dissipação de calor suficiente para prover uma vedação muito boa sem danos ao redor dos materiais.

[134] Uma modalidade da presente invenção envolve empilhar este processo e criar vedações múltiplas simultaneamente. Ao empilhar o processo, a colocação dos materiais deve ser considerada e manter as quantidades de material iguais em todo o processo permitirá repetibilidade segura do processo de vedação.

[135] O que tem sido descrito e mostrado até agora é a diferença entre costuras e vedação por calor para fazer uma costura simples usando tecidos de polipropileno. Daqui por diante, a construção de sacos a granel, que podem rotineiramente carregar uma tonelada de materiais fluidos secos, por exemplo, será discutida.

[136] Um objetivo da presente invenção é encontrar maneiras de reduzir o custo de fazer um produto comumente chamado por vários nomes. Esses nomes incluem sacos a granel, Recipientes a Granel Intermediários Flexíveis, FIBC’s, Sacos Grandes ou mesmo Super Sacos (uma marca da B.A.G. Corporation). Neste documento, o produto tem sido e será referido na maior parte das vezes como sacos a granel.

[137] A presente invenção tem aplicações úteis com a produção de saco a granel, e também é útil a uma série de outras embalagens ou produtos, por exemplo, sacos menores usados para carregar de 11 a 45 kg. Outros produtos que se beneficiarão da presente invenção incluem produtos armazenados ou transportados em embalagens de tecido flexível, em que uma embalagem impermeável ao ar e estéril é preferida.

[138] A tecnologia de saco a granel atual usando máquinas de costura, tipicamente, passa ponto por ponto em torno de cada polegada (centímetro) de costura em cada parte do saco em uma base individual. Em uma modalidade da presente invenção, a invenção irá simplificar este processo para criar um sistema produtivo que pode vedar ou juntar o bico de enchimento à folha superior, a folha superior ao corpo do saco, a folha inferior ao corpo do saco, e o bico de descarga inferior à folha inferior de uma única vez ou etapa. Isto elimina uma quantidade tremenda de trabalho e tempo.

[139] Além disso, em uma modalidade da presente invenção cada costura vedada por calor pode ser aproximadamente 50% mais forte do que a costura cosida. Porque cada junta requer menos pontos do que a costura cosida, a presente invenção permite a produção de um saco de tecido que é comprovadamente menos oneroso e mais econômico de fazer.

[140] O uso de vedação por calor é conhecido na técnica. Não importa qual o formato da vedação a ser feita, as barras de calor podem ser moldadas para obter tal vedação e tal formato. Em uma modalidade da presente invenção, uma barra de calor e estruturas com forma quadrada para manter o tecido no lugar para permitir a junção da parte inferior do saco com as paredes laterais serão usadas para fazer uma junta. Tais equipamentos, no entanto, podem ser grandes, volumosos e onerosos. Etapas adicionais para completar o produto e as máquinas podem ser necessárias.

[141] Em uma modalidade da presente invenção, o método compreende usar o método de vedação por calor de fusão da presente invenção para produção de sacos a granel, em que as juntas são vedadas sequencialmente, uma após a outra. Em outra modalidade da presente invenção, menos etapas e máquinas são usadas na fusão de calor na vedação de saco a granel. Um objetivo da presente invenção é simplificar o número de etapas ao produzir um saco a granel, em comparação com métodos de costura da técnica anterior.

[142] Há muitos projetos da técnica anterior no mercado de saco a granel, mas a maioria desses projetos cai em duas categorias básicas. O corpo do saco pode ser feito de inúmeras peças de painéis planos costurados ou o corpo do saco pode ser feito de uma única peça de tecido tubular que não tem costuras verticais.

[143] Todos os projetos básicos podem ser feitos usando o sistema da presente invenção. Uma modalidade preferida da presente invenção vai começar com um corpo de tecido tubular.

[144] Muitos sacos a granel têm um bico de enchimento, um painel superior, um painel de corpo de tecido circular, um painel inferior e um bico de descarga. Os dois bicos podem ser feitos com tecido tubular sem costuras. O corpo do saco pode ser feito como tecido tubular sem costuras. Os painéis inferiores e superiores são geralmente painéis planos quadrados com um buraco cortado para acomodar os bicos que devem estar fixados a eles. A figura 12A retrata um bico de descarga ou de enchimento 23. A linha 24 representa, por exemplo, uma largura de 22 polegadas para um tubo de bico (55,88 cm) plano. A linha 25 representa, por exemplo, um bico de descarga ou de enchimento longo de 18 polegadas (45,72 cm).

[145] A figura 12B retrata painéis superiores ou inferiores 26 de exemplo. Na figura 12B o painel inferior ou superior 26 é relativamente quadrado com lados sendo de 41 polegadas (104,14 cm), por exemplo, conforme representado pelas linhas 29. A área 30 representa uma área de conexão para o bico de descarga ou enchimento, com linhas 28 sendo de 11 polegadas (27,94 cm), por exemplo.

[146] A figura 12C retrata um tecido tubular 27, sem costuras. A linha 31 pode representar uma altura de 45 polegadas (114,30 cm), por exemplo, e a linha 32 pode representar uma largura de 74 polegadas (187,96 cm), quando o tecido tubular é plano.

[147] Assim, as Figuras 12A-12C retratam cinco peças de tecido potenciais, um bico de enchimento 13, um bico de descarga 13, um painel superior 23, um painel inferior 23, e uma peça de tecido tubular 26.

[148] Em uma modalidade da presente invenção, um saco a granel pode ser produzido, usando processo de vedação por calor de fusão, em uma etapa única. Em uma modalidade preferida, as peças de tecido serão reforçadas e colocadas em posição para o processo de vedação por fusão de calor. As figuras 13A-13D retratam a forma final dos tecidos em uma modalidade preferida, pouco antes de fazer o saco básico.

[149] Em uma modalidade preferida, o revestimento lateral dos tecidos está no exterior dos tubos e no interior dos painéis planos, de modo que os revestimentos fiquem voltados um para o outro quando o saco é formado.

[150] Estas posições de revestimento podem ser invertidas e colocadas no interior dos tubos e no exterior dos painéis planos para a parte inferior e superior, mas desde que o revestimento entre naturalmente no exterior do tecido tubular, o método preferido é o mostrado nos desenhos.

[151] As figuras 13A-13C retratam a dobradura das partes do saco a granel antes da vedação por calor em uma etapa única. Conforme mostrado nas figuras 13A-13C, o formato dobrado de cada peça é basicamente o mesmo formato. A figura 13A retrata uma vista da extremidade dos bicos de enchimento ou descarga dobrados 23, em que o revestimento ou laminação 19 está no exterior. A linha 33 retrata uma área de largura de 11 polegadas (27,94 cm), por exemplo. A figura 13B ilustra uma vista da extremidade dos painéis superiores e inferiores [26] em que o revestimento ou laminação 19 está no interior. A linha 45 retrata uma área de 41 polegadas (104,14 cm), por exemplo. A Figura 13C ilustra uma vista da extremidade de um corpo de saco tubular dobrado 27, em que o revestimento ou laminação 19 está no exterior. A linha 46 retrata uma área de 37 polegadas (93,98 cm), por exemplo. A figura 13D retrata uma vista lateral de uma parte inferior e superior dobrada, em que o revestimento 19 está no interior. A linha pontilhada 34 representa uma linha de dobra futura. Os cortes de canto 35 também são mostrados. Aproximadamente um ângulo de 45 graus pode ser formado.

[152] A disposição de dobra conforme descrito acima, permite que cada peça caiba no interior ou ao redor da peça que será conectada no processo de produção.

[153] Uma vez que as formas são colocadas juntas, o saco está pronto para vedar, conforme mostrado na figura 14. Em cada uma das quatro juntas ou áreas de vedação por calor de fusão 41, as peças são posicionadas com a parte externa tendo o revestimento 19 virado para dentro e a parte interna tendo o revestimento 19 virado para fora, conforme mostrado nas figuras 15-16.

[154] Isso resulta em um total de 8 camadas de tecido em todos os pontos de baixo para cima. Nas figuras 15-16, as camadas 1-8 estão mostradas.

[155] Exemplo; Conexão da parte superior ao Corpo do saco. 1. Camada superior Painel superior lado plano 2. Segunda camada painel de corpo lado plano 3. Terceira camada painel de corpo lado de reforço 4. Quarta camada Painel superior lado de reforço 5. Quinta camada Painel superior lado de reforço 6. Sexta camada painel de corpo lado de reforço 7. Sétima camada painel de corpo Lado plano 8. Oitava camada Painel superior Lado plano

[156] Ao alinhar várias camadas, desta forma, o método de fusão por calor da presente invenção é capaz de unir completamente a parte superior até o painel de corpo em uma ação única. Quando a estrutura, conforme retratada nas figuras em 15-16 é colapsada, a estrutura é sempre revestimento 19 para revestimento 19 para criação de junta e tecido 13 para tecido 13 para não criar uma junta. Nos desenhos, os reforços podem ser posicionados de modo a encaixar e durante a produção, os tecidos são colapsados a uma condição plana.

[157] Todas as quatro juntas são feitas da mesma maneira.

[158] O método da presente invenção usando vedação por impulso para fazer juntas por meio de múltiplas camadas, sem exceder o limite de temperatura segura, compreende aquecimento controlado que não subirá acima do nível desejado que é menor que o ponto de fusão dos tecidos de polipropileno.

[159] Em uma modalidade preferida, a fim de obter todo o grupo de juntas pretendidas para o nível de temperatura certo sem danificar a resistência do tecido, o tempo será empregado para permitir que o calor necessário se torne universal ao longo das 8 camadas de materiais.

[160] Além disso, seria útil se os mecanismos de calor estivessem espelhados em cima e em baixo de modo que o calor possa precisar passar apenas 50% da espessura total. Esse processo também pode ser obtenível com um elemento de aquecimento usando um tempo maior para o calor passar por toda a pilha de tecidos. Um método preferido usa elementos de aquecimento em cima e em baixo da pilha.

[161] Em uma modalidade da presente invenção, uma máquina única com 4 elementos de aquecimento na parte superior e quatro elementos de aquecimento na parte inferior pode efetivamente vedar, em uma ação única, todas as quatro juntas mostradas na figura 14, do saco completo.

[162] Os tecidos podem ser colocados e posicionados sob os mecanismos de vedação, de modo que as barras de vedação por calor cubram a área a ser unida mais uma sobreposição de M polegada (0,64 cm), por exemplo, para permitir a vedação de todas as bordas e também torná-las não raspáveis. Em uma modalidade da presente invenção, os mecanismos podem controlar o calor, o tempo e a pressão. Quando isso for feito, os sacos podem ser colocados juntos de forma completamente dependente e repetível, nesta fase de produção exigindo uma única máquina automatizável.

[163] Ao fazer sacos a granel desta forma, tamanhos diferentes de sacos podem ser feitos simplesmente alterando o comprimento do painel de corpo. Isso exigiria apenas o movimento de dois elementos de aquecimento para coincidir a nova distância entre os acessórios de painel superior e inferior. A distância ou a relação entre as juntas de bico e o painel superior e inferior seria inalterada.

[164] O método da presente invenção também pode ser usado para criar projetos diferentes de sacos a granel, por exemplo, sacos defletores ou sacos com alças de içamento, com juntas ou vedações fundidas por calor.

[165] Este sistema elimina a necessidade de fios e a contaminação resultante que muitas vezes ocorre quando um pedaço de fio cortado é deixado dentro do saco. Ele reduz a contaminação das máquinas de costura, que entram em contato com várias partes do saco. Ele reduz o contato humano com as superfícies internas do saco.

[166] Uma vez que as costuras são sólidas sem quaisquer furos de agulha, este sistema elimina qualquer necessidade de prova de vazamento que muitas vezes é necessário para sacos a granel cosidos. O método da presente invenção prove um saco que é quase impermeável a ar.

[167] Devido à impermeabilidade a ar e a limpeza, percebe-se que este sistema de produção pode eliminar a necessidade de revestimentos de polietileno, que muitas vezes são adicionados ao interior do saco a granel para controle de umidade e/ou limpeza. Isto reduzirá a quantidade de plástico usado na indústria e, portanto, reduzirá a quantidade de materiais que eventualmente entram no aterro.

[168] Notavelmente, todas as quatro costuras mostradas na modalidade preferida colocam as costuras finais na posição de corte para suportar as forças dos pesos que os sacos a granel carregam. Além disso, o ato de carregar o peso sempre tencionará essas costuras apenas na posição de corte.

[169] Assim, no método da presente invenção para automatizar a produção de sacos, embalagens ou recipientes flexíveis, deve ficar entendido que este método cobriria todos os tipos de sacos, embalagens ou recipientes flexíveis.

[170] Conforme discutido anteriormente, a indústria de saco a granel usa um tecido de polipropileno trançado altamente orientado. Isto é baseado em uma matriz de custo versus resistência. O polipropileno é historicamente inferior em custo por kg e historicamente mais forte que o polietileno similar por cerca de 30% na resistência à tração. Enquanto sempre foi possível usar um material de polietileno mais espesso para fazer sacos a granel, houve interesse limitado em usar tal material devido ao custo decorrente de obter a resistência necessária. Além disso, os tecidos de polietileno têm um ponto de fusão mais baixo que os tecidos de polipropileno, então, mais uma vez, o polipropileno tem sido um material preferido por quase 40 anos nesta indústria. O polipropileno também é um material muito inerte. Ele não é afetado por quase todos os produtos químicos. Isso também o torna uma boa escolha para fazer sacos de embalagem. Com todos estes benefícios para a indústria, uma área onde o polipropileno é inferior ao polietileno, tem sido o resultado da inércia do polipropileno e sua resistência devido aos altos níveis de orientação.

[171] Por causa desta inércia, toda a indústria confiou uma conexão física de materiais para a construção do recipiente. Isso se baseou em quase 100% de costura como o método de construção.

[172] Um dos métodos alternativos comuns de conexão para costura que é automatizável tem sido usar calor para formar juntas. Quando os tecidos PE são usados, isto é muito comum. Mas o polipropileno se cristaliza no nível de calor necessário para formar uma junta. Esta cristalização destrói a resistência, tornando este método previamente inutilizável. Não existem atualmente métodos de vedação por calor conhecidos para unir tecidos de polipropileno que criem costuras úteis para a construção de sacos de polipropileno, tais como sacos a granel.

[173] Como afirmado anteriormente, o processo de costura é muito trabalhoso e muito mal adequado para qualquer forma de automação. As máquinas de costura têm peças de altíssima velocidade, movendo-se para permitir pontos de costura a serem aplicados a milhares de pontos por minuto. A estas velocidades, mesmo que as máquinas fossem operadas roboticamente, as agulhas e fios continuariam quebrando e precisando de reparo humano para serem recolocadas em funcionamento. Portanto, devido à incapacidade de executar sem o constante suporte humano, a indústria de saco a granel nunca foi capaz de automatizar sua produção de forma rentável e eficiente. Isto levou à perda de todos estes trabalhos às indústrias estrangeiras, localizadas em países com baixo custo de mão de obra.

[174] Portanto, há uma necessidade de um sistema automatizável de construção de saco que reduzirá os altos níveis de mão de obra atualmente exigidos na construção de sacos a granel. Isso permitirá que a produção seja posicionada próxima aos usuários finais e elimine os prazos extremamente longos, a necessidade de altos estoques que a indústria sofre sob os métodos de construção de costura atuais.

[175] Uma modalidade do método da presente invenção compreende um método de construção de sacos de tecido trançado usando um método de vedação por calor novo e único. O uso de um processo de vedação por calor é bem-conhecido e bastante comum na junção de tecidos de polietileno trançados. Entende-se comumente que uma eficiência de junta de 80% a 85% é um nível de eficiência de junta extremamente bom. Muitas operações aceitam eficiências de junta inferiores que variam abaixo dos 70 por cento de eficiência.

[176] Nas costuras cosidas, a eficiência é, muitas vezes, apenas de 65%. A resistência do tecido de polipropileno leva essas eficiências de junta em consideração ao escolher a resistência do tecido que será usada na construção do recipiente final.

[177] Os métodos de vedação por calor atuais, normalmente envolvem calor alto suficiente e pressão aplicada alta o suficiente para fundir os tecidos básicos e juntá-los. Este método propositadamente funde qualquer revestimento aplicado e o pressiona pelos altos níveis de pressão, de modo que os materiais trançados de base possam ser unidos. Este método tem sido bem sucedido, com tecidos de polietileno, por exemplo, por várias décadas. Ele foi necessário, porque a resistência sendo aplicada veio dos tecidos trançados. Os revestimentos, que geralmente foram aplicados, foram aplicados com a finalidade de prover controle de umidade e/ou poeira.

[178] Porque o polipropileno é muito inerte, o revestimento a ser aplicado tem baixa resistência de fixação aos tecidos trançados. Portanto, se deveriam ser usados como o ponto de fixação soldando os revestimentos aplicados juntos, a resistência resultante não teria relação real com a resistência do tecido. A resistência resultante só estaria relacionada com a resistência de fixação do revestimento aos tecidos trançados. Ao realizar testes com relação a presente invenção, de fazer juntas que dependiam da resistência de fixação do revestimento usando a presente tecnologia, os resultados mostraram cerca de 27% de eficiência de junta na resistência específica dos materiais testados. Nestes testes, nunca foi o tecido que quebrou. Sempre foi o revestimento que se desafixou do tecido que fez falhar a junta.

[179] Na presente invenção, um revestimento que pode ser aplicado em um método de revestimento de extrusão padrão, se fixa totalmente aos tecidos de polipropileno que já não são mais necessários aplicar alta pressão que vai eliminar o revestimento sob as garras aquecidas do mecanismo de vedação. Na verdade, ao vedar com menos de 10 psi (68,9 quilopascal), é um objetivo de esta invenção usar a resistência do revestimento aplicado como parte da resistência de vedação por calor final. O tecido em si é quase intacto durante este método de vedação por calor. Em uma modalidade da presente invenção, apenas o revestimento destina-se a ser fundido para criar a junta. Os resultados de testes mostram a obtenção de resistências de mais de 90%. Alguns resultados de testes chegam a mais de 100% de resistência dos materiais revestidos que não foram vedados.

[180] Não entanto, a resistência resultante das juntas muitas vezes excede a resistência do tecido original em si antes deste ter sido revestido.

[181] Portanto em uma modalidade do método da presente invenção, o método de vedação por calor cria as costuras que às vezes são realmente mais fortes do que o tecido original antes do início de qualquer processo. Considerando que os métodos atuais estão trabalhando com costuras cosidas que têm uma eficiência de junta de 65%, é um objetivo da presente invenção que este método de vedação por calor faça juntas aquecidas com o mínimo de dano ao tecido original e permita não só reduzir os custos por meio da automação para reduzir os custos de mão de obra, mas prover muitas oportunidades para reduzir os pesos e as espessuras do tecido ao prover resistências globais similares por meio de maiores eficiências de costura. Um exemplo seria como segue; se o tecido cosido tinha uma resistência à tração de 3.572 kg/metro, depois de ser cosida a costura teria uma resistência de 65% dos 3.572 kg/metro) ou apenas 58 kg. Com uma eficiência de junta de 90%, um tecido que tinha uma resistência original de 2.678 kg/metro ainda criaria uma resistência de costura de 2.410 kg/metro. Isso permitiria uma redução de 25% na resistência do tecido para criar uma costura igual. Isso obviamente vai levar então a reduções a longo prazo na quantidade de tecidos necessários com este sistema para criar sacos com resistências similares.

[182] Todas as costuras têm pelo menos duas medições que são fundamentais para seu sucesso. Elas, geralmente, são chamadas de testes de descamação e corte.

[183] Nos testes de corte, a junta é feita com duas extremidades do material a ser unido às extremidades opostas da área de junta. Quando as extremidades livres dos materiais são puxadas em direções opostas, toda a área vedada suporta a junta de forma eficiente. Isso resulta na mais alta demonstração possível da eficiência de junta vedada.

[184] No teste de descamação, duas extremidades livres dos materiais de teste estão do mesmo lado da junta. Neste caso, quando as duas extremidades livres são separadas, somente uma borda da vedação é tensionada pelo menos uma vez a qualquer momento. Isso resulta na descamação da junta já que as extremidades são separadas. Isto tipicamente resulta na menor eficiência de junta.

[185] Uma modalidade da presente invenção está ilustrada nas figuras 17-19. A figura 17 retrata uma junta, em que a parede de tecido é duplicada, em uma construção de formato de “T” de cabeça para baixo. Conforme o tecido se encontra com a parede de fundo, uma perna vai para cada lado, e a pressão de ambos os lados protege o lado oposto com sua resistência ao corte. Na figura 18, um saco a granel vedado por calor de fusão 10 pode ser projetado de maneira que as voltas da costura, conforme mostradas possam ser usadas. O produto sempre empurrará a junta na direção de corte, conforme ilustrado pelas setas 44 na figura 19, que retrata a pressão a ser aplicada do produto mantido dentro de um saco. LISTA DE PEÇAS Número da Peça Descrição 1 camada 2 camada 3 camada 4 camada 5 camada 6 camada 7 camada 8 camada 10 saco a granel com costura de fusão por calor 11 costura de ponto 12 costura para prender a bainha 13 tecido 14 junta costur 15 dobra do tecido 16 costura vedada por calor e fusão 17 parede lateral 18 parede inferior 19 revestimento/laminação 20 linha 21 barra de vedação por calor 22 lacuna transitória 23 bico de enchimento/descarga 24 linha 25 linha 26 painel superior/inferior 27 corpo 28 costura costurada 29 linha 30 área 31 linha 32 linha 33 linha 34 linha de dobra futura 35 corte de canto 36 bico de enchimento dobrado 37 bico de enchimento dobrado 38 corpo dobrado 39 painel inferior dobrado 40 bico de descarga dobrado 41 área de vedação por fusão 42 parede dupla de tecido 43 costura de volta 44 pressão do conteúdo do saco 45 linha 46 linha

[186] Todas as medicos descritas aqui são em temperatura e pressão padrão, em nível do mar na Terra, a menos que indicado o contrário. Todos os materiais usados ou destinados a serem usados em um ser humano são biocompatíveis, a menos que indicado o contrário.

[187] As modalidades anteriores são apresentadas por meio de exemplo apenas; o escopo da presente invenção deve ser limitado apenas pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Método de produção de um saco a granel de tecido de polipropileno flexível, do tipo que pode conter 907 kg a 1.814 kg de material a granel, com costuras ou juntas fundidas por calor que são livres de orifício de ponto, compreendendo: a. proporcionar peças de tecido de polipropileno (13) tecido altamente orientado, em que pelo menos uma das peças de tecido tem um lado revestido com um revestimento de ligação que tem elastômeros de propileno, elastômeros ou combinações dos mesmos e que é operável para formar uma costura ou junta para o saco quando fundido, e em que pelo menos uma das peças de tecido tem um lado revestido com um revestimento de tecido de polipropileno padrão que é diferente do revestimento de ligação, o revestimento de tecido de polipropileno padrão tendo uma porcentagem da maioria de polipropileno e uma pequena porcentagem de polietileno; b. formar uma área sobreposta colocando a pelo menos uma peça de tecido que tem o lado revestido com o revestimento de ligação de modo que o revestimento de ligação enfrente o revestimento de tecido de polipropileno padrão sobre a pelo menos uma peça de tecido tendo o revestimento de tecido de polipropileno padrão; e c. aplicar calor e pressão à área sobreposta formada na etapa “b” para fundir o revestimento de ligação na área sobreposta e para formar uma ligação entre o revestimento de ligação e o revestimento de tecido de polipropileno padrão e uma costura ou junta livre de orifício de ponto para o saco a granel, caracterizado pelo fato de que a ligação tem força para manter os 907 kg a 1.814 kg de material a granel dentro da bolsa sem quebrar e em que a junta ou costura tem as seguintes camadas diretamente adjacentes: (i) tecido de polipropileno (13), (ii) revestimento de ligação (19), (iii) revestimento padrão (19); e (iv) tecido de polipropileno (13); e d. formar uma ou mais áreas sobrepostas adicionais conforme desejado entre peças de tecido selecionadas para serem unidas das peças de tecido de polipropileno tecido altamente orientado, e aplicando calor e pressão às uma ou mais áreas sobrepostas adicionais para formar uma ou mais ligações entre o tecido de polipropileno padrão e revestimentos de ligação para estabelecer uma ou mais juntas de saco livres de orifício de ponto adicionais.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa “c” a costura ou junta formada é uma costura ou junta que liga uma peça de tecido de fundo a uma peça de tecido de corpo, e em que uma costura ou junta que liga uma peça de tecido de topo a uma peça de tecido de corpo é formada na etapa “d”.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mais de uma costura ou junta do saco a granel é formada simultaneamente.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as costuras ou juntas do saco a granel de tecido de polipropileno flexível retêm pelo menos 85% da resistência do tecido sem usar máquinas de costura.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as costuras ou juntas do saco a granel de tecido de polipropileno flexível retêm pelo menos 90% da resistência do tecido.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as costuras ou juntas do saco a granel de tecido de polipropileno flexível retém pelo menos 96% da resistência do tecido.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as costuras ou juntas do saco a granel de tecido de polipropileno flexível retém pelo menos 100% da resistência do tecido sem usar máquinas de costura.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as peças de tecido são discretas.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento de ligação é substancialmente coextensiva com um lado da peça de tecido.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido flexível (13) compreende 8 camadas: i. uma camada superior (1) para um painel superior, tendo um lado plano; ii. uma segunda camada (2) para o painel de corpo, tendo um lado plano; iii. uma terceira camada (3) para o painel de corpo, tendo um lado de reforço; iv. uma quarta camada (4) para o painel superior, tendo um lado de reforço; v. uma quinta camada (5) para o painel superior, tendo um lado de reforço; vi. uma sexta camada (6) para o painel de corpo, tendo um lado de reforço; vii. uma sétima camada (7) para o painel de corpo, tendo um lado plano; e viii. uma oitava camada (8) para o painel superior, tendo um lado plano; a. centralizar as porções sobrepostas de tecido sob uma barra de vedação (21); e b. aplicar calor e pressão para criar costuras de fusão de calor.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o método compreende aquecimento de pulso.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o calor é aplicado de direções superiores e inferiores nas camadas de tecido flexíveis (13).

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o calor é aplicado de uma direção nas camadas de tecido flexíveis (13).

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a área sobreposta de tecido é centralizada sob uma barra de vedação com 2 polegadas (5,08 cm) de largura.