CN100553960C - 具有弹性条的袋的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塑料袋(100)，其包括有活动弹性条(120)，弹性条在其正常状态下收缩从而使袋的开口收缩以辅助将袋保持在一个目标上。弹性条包括第一区域(150)和第二区域(152，154)，第一区域在袋的第一侧面边缘(106)和第二侧面边缘(108)之间连续地连接到袋的侧壁，第二区域保持不连接到侧壁。连接区域不收缩，而是迫使其所连接到的侧壁部分折叠成蛇形路径。非连接区域却收缩，从而导致其所邻近的侧壁部分捆束在一起。本发明还提供了一种制造塑料袋的方法，涉及伸展活动弹性带并且连续地将伸展带的一个区域连接到塑料薄片上。

Description

具有弹性条的袋的制造方法

技术领域

本发明总的来说涉及塑料片材及其制造方法，并且更具体地涉及呈包括有活动弹性材料条的袋形式的塑料片材及其制造方法。本发明对于用于垃圾桶的弹性塑料衬套袋的高速连续制造特别有用，例如，其中弹性性质使得衬套袋能被固定在垃圾桶内适当的位置处。

背景技术

塑料垃圾袋是以不同的形状和尺寸非常大规模地制造和销售。其中绝大多数由聚乙烯薄膜制成。袋总的来说包括有通常由一个或多个接缝连接起来的侧壁、封闭底端以及开口顶端。垃圾袋能用作垃圾桶的衬套。通常，袋的上边缘在垃圾桶的上沿处翻卷以将袋定位在开口位置并且将袋固定到垃圾桶，这个上边缘限定了开口。当袋中装有垃圾时，很难维持袋处于开口位置以及相对于垃圾桶顶部的固定关系。

利用弹性装置将衬套袋的开口端固定到垃圾桶的上边缘是众所周知的。希望给这种弹性顶部袋提供对于垃圾桶的足够“紧扣”以防止在将垃圾装入袋时袋落入垃圾桶中。在制造这种垃圾袋中所遇到的一个问题涉及到袋的弹性材料和薄膜基片之间的相互作用。例如，弹性材料必须能延伸和收缩以提供所需的“紧扣”而薄膜基片通常是非弹性的。

在失禁领域(incontinence industry)所用的连接方法涉及将弹性材料间断的结合或者“针脚式连接”到基片上以使得在每两个结合区域之间存在着可辨别的非连接长度的热激活弹性薄膜材料。这种类型的基本模式可以重复从而形成间隔间距或“针脚”的连接和非连接区段。一旦已经对外层进行了处理，弹性材料的非连接部分就会收缩以形成抽褶的和弹性的外层。这种连接方法也能应用来制造弹性顶部的垃圾袋，比如Midgley的美国专利No.5,120,138以及Marchal的国际PCT专利申请No.WO 00/39005所示的那种。

现有技术中需要一种成本节约的改进的连续制造弹性衬套袋的方法。

发明内容

本发明提供了一种低成本的袋，其具有在袋的开口顶端附近延伸的弹性条，其能拉下遮盖在一个目标(比如垃圾容器)的周边周围从而保持地啮合该袋和目标。本发明还提供了一种利用“活动”和弹性带来高速地制造这种袋的方法。

在本发明的一个方面，提供了一种袋，其包括有在共同的封闭底端沿着两个密封的侧面边缘接合起来的第一侧壁和第二侧壁。在袋的顶部，两个侧壁的顶部边缘形成了一个轮缘，该轮缘限定了一个开口，通过该开口可以进入袋的内部体积。为了将袋保持到一个目标上，“活动”弹性带的预伸展条能被连接到至少一个侧壁，在张力状态之下邻近开口顶端地在第一密封边缘和第二密封边缘之间延伸。术语“活动”指的是材料具有弹性性质。当弹性条被松弛或释放以使得能允许该带收缩时，开口顶端被拉到一起，从而使由轮缘限定的开口变窄。因此，为了将顶端围在目标周围，可以伸展弹性条以扩展开口。

在本发明的另一个方面，为了制造上述袋，“活动”弹性材料的带在张力之下被预伸展到一个扩展长度。预伸展的带邻近地传到连续地供给的热塑性片材(称作薄片)，并且两者沿着连续接缝连续地连接起来。为了防止弹性带在连接之后收缩并使薄片变形，薄片被保持为处于恒定张力之下从而保持带的伸展状态。张紧的薄片和连接的带被传送通过其它制造工序以制造出成品袋。为了分配成品袋，薄片可以由穿孔来分段成多个袋并且卷绕成卷筒以便在弹性条上保持张力。

为了使弹性条在连接到袋时能收缩，只是一部分弹性条在袋的第一和第二密封边缘之间连续地连接。当从袋释放张力时，弹性条的非连接部分能收缩。由于非连接部分收缩，其使袋的侧壁产生位移，从而导致袋的捆束或聚集以及开口顶端的变窄。这种构造就防止了连接部分使其自身从侧壁上脱离或者在条的收缩过程中毁坏袋。

因而，本发明的优点在于提供了一种具有弹性条的热塑袋，其能以高速生产率的设置快速且廉价地制造。相关的优点在于本发明利用了连续提供的活动弹性带，其简化了袋的制造工艺。另一个优点在于本发明提供了一种制造多个用于包装和分配的弹性袋的简单方式。从这里提供的对于本发明的描述中，本发明的这些和其它优点以及其它创造性特点将会变得很明显。

附图说明

图1是其上连接有弹性条的塑料袋的透视图。

图2是图1所示塑料袋的透视图，其安装到垃圾桶上，并且具有用来将塑料袋固定到垃圾桶的弹性条。

图3是图1所示塑料袋的透视图，并且弹性条在拉力之下延伸。

图4是图1中箭头4-4所示区域的放大详图。

图5是沿着图4中5-5线所截取的横截面视图。

图6是沿着图4中6-6线所截取的横截面视图。

图7是大致示意图，其示出了利用连续的塑料薄片和活动弹性带来制造袋的方法。

图8是用于本发明的弹性带的放大分解视图。

图9是利用图7所示方法制造的多个塑料袋被卷绕成卷筒的透视图。

图10是本发明另一实施例的透视图，其形式为塑料袋具有两根安装在其上的弹性条。

图11是本发明另一实施例的透视图，其形式为系紧折翼塑料袋具有一根安装在其上的弹性条。

图12是本发明另一实施例的透视图，其形式为装有角撑板的塑料袋具有一根安装在其上的弹性条。

图13是本发明另一实施例的透视图，其形式为拉带塑料袋具有一根安装在其上的弹性条。

图14是沿着图13中14-14线截取的横截面视图。

具体实施方式

现在转向附图，其中同样的附图标记指示同样的部件，图1中示出了示例性的袋100，其具有沿着共同的封闭底端110接合的第一侧壁102和第二侧壁104。底端110能通过热封或以U形折痕或J形折痕进行折叠而接合。第一和第二侧壁102、104沿着第一密封边缘106和第二密封边缘108接合并且限定了开口顶端112。每个侧壁102、104包括有各自的顶部边缘114、115，并且顶部边缘114、115形成了轮缘116，该轮缘116限定了一个开口118，通过该开口能进入袋100的内部体积。侧壁可以由任何适合的材料制成，比如适于高速制造处置器和食物存储袋的热塑性材料，包括但不限于，高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、和/或它们的组合。

弹性材料的条120在袋100上开口顶端112附近连接到第一侧壁102，其在第一密封边缘106和第二密封边缘108之间延伸。弹性条与沿着袋宽度的X轴130平行。弹性条120能大致距离顶端112二分之一英寸到大约五英寸。弹性条120与第一侧壁的连接可以通过胶粘剂、热封、缝合或现有技术中其它公知方法来实现。弹性条示出为处于正常状态下，其沿着X轴130方向没有被张紧。将弹性条置于正常状态下导致了第一侧壁捆束在一起，从而收缩了开口118并且导致袋100呈现抽褶外观。

参考图2，袋100被固定到垃圾桶140。该条允许很容易地进入袋的内部体积并且提供了紧扣力以方便将袋以打开的状态安装到一个目标上，比如垃圾桶。袋100示出为顶端112包围在垃圾桶的上沿142的周围，袋100的其余部分插入垃圾桶140内的腔144里。为了将袋100固定到垃圾桶140，弹性条120能允许顶端120在垃圾桶140的周边周围收缩，从而提供紧扣力。为了安装袋100，顶端112可以从图1所示的收缩位置扩展。参考图3，为了扩宽开口114，弹性条120能布置为沿着X轴130张紧，这又能导致弹性条延伸和扩展。延伸弹性条120能允许第一和第二侧壁102、104解捆。

参考图4，弹性条120连接到第一侧壁102。弹性条120能包括有连接区域150，其位于一对非连接的边缘区域152、154之间。连接区域150和两个非连接区域152、154彼此平行。如图5所示，弹性条120的连接区域150紧固地固定为邻近第一侧壁102，同时非连接的边缘区域152、154与第一侧壁102松散地重叠。参考图1，可以看到，连接区域150和两个非连接区域152、154在第一密封边缘106和第二密封边缘108之间延伸跨过袋100的整个宽度。

参考图4，弹性条120的连接区域150和两个非连接区域152、154具有彼此大致相同的高度(沿着Y轴132测量)。Y轴132与X轴130正交。例如，弹性条120可以大约是3/4英寸高，连接区域150大约为1/4英寸高。两个非连接区域152、154的高度都是大约为1/4英寸。

优选地，弹性条120的连接区域150的总表面积，即与第一侧壁接合的弹性条的表面积，等于或小于弹性条120的非连接区域(即，在本例中为第一和第二非连接区域152、154)的总表面积，依照以下表达式：(A_s/A_u)≤1，其中A_s是连接区域150的表面积，A_u是非连接区域152、154的总表面积。例如，上述关系能应用于高度介于大约1/2英寸至大约

英寸的弹性条。在其它实施例中，连接区域的表面积和非连接区域的表面积之间的关系可以改变。

参考图4，当导致弹性条120延伸的张力被释放时，弹性条的两个非连接区域152、154收缩从而导致侧壁102被捆束起来。固定地接合到侧壁102的连接区域150基本上不会收缩。相反，如图6所示，为了适应收缩的非连接区域和捆束的侧壁，弹性条的连接区域150和侧壁102折叠成蛇形轨迹。

在其它实施例中，弹性条能包括有连接区域和一单个非连接区域。在其它实施例中，连接区域和/或非连接区域的数目可以改变。

参考图7，其中示出了用于制造上述袋的制造工艺的实施例。这种制造工艺由高速连续运行的自动机器200执行。

弹性材料最初以卷绕在滚筒222上的带220的形式提供。带220具有连续的长度以及由两个侧面边缘226、228限定的预定宽度。带220在机器方向202上展开和对齐，在顶部边缘232附近与连续前进的热塑性材料(比如高密度聚乙烯)230的薄片重叠。

薄片230可以由薄片材料的卷筒234提供，其连续地展开并且沿着机器方向202前进通过机器200。为了提供第一和第二侧壁，薄片可以沿着机器方向202对折以产生穿过机器的两层。在其它实施例中，可以让热塑性材料的第二个薄片邻近第一薄片230并与之重叠地前进穿过机器。

带220在连接到薄片之前可以从其正常状态伸展。为了伸展带220，可以提供拉动该带的咬送辊214，其拉动该带的速度大于该带从滚筒222展开的速度。优选地，在该带连接到薄片之前，进行约30％到约50％的伸展。在另一实施例中，带220可以在已经穿过咬送辊214之后但是还没有连接到薄片230之前进行伸展。

沿着弹性带220宽度的离散区域224由连接设备204连续地连接到薄片。带连接设备能利用热封、胶粘结合、缝合或现有技术中公知的其它连接方法来连接弹性带220。在带220已经连接到薄片230之后，通过在薄片230前进穿过机器200时沿着机器方向202将其保持为拉紧，就能维持带220上的张紧。

在一个实施例中，第二带能从第二滚筒展开，在机器方向上对齐，与薄片重叠并且与之相连接。例如，第二带能连接在薄片的一个表面上，这个表面与第一带所连接的表面相对。在其中薄片已经折叠或者提供了多重薄片用来形成第一和第二侧壁的实施例中，第二带可以连接到第二侧壁。

随着薄片230和带220在机器方向202上前进，袋密封设备206在薄片230中形成了多个垂直于机器方向202的侧面密封236。相邻的侧面密封236彼此之间为预定的间隔关系。优选地，侧面密封的宽度大约为1/4英寸并且在顶部边缘232和底端237之间完全地延伸跨过薄片。

借助于呈小刀形式的穿孔设备208在薄片230上进行穿孔操作以形成贯穿侧面密封236的穿孔。每个穿孔240沿着相应的侧面密封236纵向延伸。两个相邻的穿孔240沿着薄片230限定了一个袋组件。薄片230可以沿着每个穿孔240撕开以限定一对侧面边缘，两个相邻的袋上各有一个侧面边缘，并且将弹性带220分割开来。每个穿孔240的撕裂强度可以是这样的以允许穿孔240可以用手撕开并且防止当穿孔240前进穿过机器200时被撕开。

在一个实施例中，处理过的薄片230可以被卷绕机210连续地卷绕成卷筒238。在卷绕操作之前，薄片230可以穿过一个将薄片230折叠成更小尺寸的V形折叠器组件212。

在薄片230被卷绕成卷筒238的实施例中，优选地维持薄片230的张紧以使得弹性带220仍然处于伸展状态。

弹性带在处于正常状态下具有给定的宽度和厚度。由于该带在制造工艺过程中在张力之下被伸展，随着总长度的增大，宽度和厚度就会降低。为了产生其中弹性带具有预定宽度和厚度的袋，可以最初提供较大宽度和厚度的非伸展带。

在其中成品袋在滚筒上进行分配同时穿孔保持完整的实施例中，袋能被紧紧地卷绕以防止弹性条收缩到其正常位置。例如，参考图9，处理过的薄片230和已连接的弹性带绕着轴线240卷绕以使得薄片和带的连续层覆盖内层并且将内层保持为伸展状态。在一些实施例中，为了便于卷绕，在卷绕操作中可以提供芯部，袋被卷绕在该芯部周围。一旦最外的袋从卷筒238上展开并且沿着穿孔线分开，张力就从袋上移除并且弹性条会收缩以使得开口收缩。

弹性带230能在保持弹性的同时进行快速伸展。在其中袋在弹性带处于伸展状态下进行分配的实施例中，该带能被构造为使得在很长时间之后(例如一年左右或更长)也不会出现明显的蠕变。弹性条的蠕变抗力能有利于袋用在需要弹性条在很长时间内保持伸展的情况下。而且，该带能被构造为使得能经受得住通过例如热封连接到薄片。

活动弹性带可以由任何适合的材料制成，比如，EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、VLDPE(密度很低的聚乙烯)，DuPont生产的

EPDM(乙烯丙稀二烯单体橡胶)、以及橡胶，例如。在一些实施例中，弹性带220可以提供为如图8所示的多层结构。

例如，带220可以由置于两个外层170、174之间的芯层172构成。外层170、174能方便该带连接到薄片上同时芯部172能提供期望的弹性性质。

参考图10，其中示出了袋300的另一实施例。袋300包括有在共同的底端310接合的第一侧壁302和第二侧壁304、第一密封边缘306、以及第二密封边缘308。从而袋300的这种构造限定了具有开口314的顶端312，通过开口314能进入一内部体积。一对弹性条320、322在顶端312附近分别连接到第一和第二侧壁302、304的内部。优选地，弹性条320、322在第一密封边缘306和第二密封边缘308之间延伸跨过侧壁302、304。如图所示，当允许弹性条收缩到正常位置时，连接的侧壁被捆束起来从而就收缩了内部体积的开口并且使袋具有抽褶的外观。

参考图11，其中示出了袋500的另一实施例，其具有系紧折翼以便于移除和布置。具体地，袋500包括有通过共同的底端510接合的第一和第二侧壁502，504、第一密封边缘506、以及第二密封边缘508。从而袋的这种设计限定了具有开口514的顶端512，通过该开口能进入袋的内部体积。每个侧壁502、504包括有折翼部518、519，其从侧壁502、504的相应上边缘516、517延伸。袋500能包括一个弹性材料的条520，其邻近开口顶端512并且在第一密封边缘506和第二密封边缘508之间延伸跨过第一侧壁502。还可以包括有第二条522，其在第一密封边缘506和第二密封边缘508之间延伸跨过第二侧壁504。当弹性条520、522处于正常位置时，如图11所示，袋500呈现抽褶的外观。为了扩宽开口，弹性条520、522能沿着其纵轴伸展。为了闭合开口514，折翼部518、519能系起来。

参考图12，其中示出了袋600的另一实施例。图12中的袋600是装有角撑板的袋。袋600包括有通过一对共同的侧面角撑板606、608接合起来的第一和第二侧壁602、604。袋600还包括有闭合的底端610和限定了开口614的开口顶端612。弹性条620在开口顶端612附近连接跨过第一侧壁602。当允许弹性条收缩到正常位置时，如图12所示，第一侧壁602被捆束起来从而使袋600具有抽褶的外观。为了通过顶端612扩展开口614，弹性条620能沿着其纵轴伸展。

参考图13，其中示出了弹性顶袋700的另一实施例。图13中的袋700是拉带袋。袋700包括有通过共同的底端710接合起来的第一和第二侧壁702、704，以及密封侧壁706、708。袋包括有具有开口714的顶端712，通过这个开口能进入袋的内部体积。弹性条720在开口顶端712附近连接跨过第一侧壁702。当允许弹性条720收缩到其正常位置时，如图13所示，第一侧壁702被捆束起来从而使袋700具有抽褶的外观。为了通过顶端712扩展开口714，弹性条720能沿着其纵轴伸展。为了基本上闭合开口顶端712，能通过多个凹口718接近第一和第二拉带730、732并且操作来系紧开口714。

参考图14，为了提供能让第一拉带730通过的通道，第一侧壁702包括有第一卷边折翼740。第一卷边折翼740在袋700内折叠并且在第一边缘密封742处连接到第一侧壁702内以限定第一边缘744。第一拉带730位于第一边缘744内。第二拉带732位于由第二侧壁704、第二卷边折翼750以及第二边缘密封752形成的第二边缘754内。

为了将弹性条720连接到第一侧壁702，第三边缘密封760能形成于第一侧壁702内侧上第一卷边折翼740和弹性条720之间。第三边缘密封760连续地将弹性条720的大约三分之一770连接到第一侧壁702和第一卷边折翼740，同时剩余三分之二的弹性条772、774不连接。参考图13，当允许收缩到正常位置时，非连接部分772、774能使袋700具有抽褶的外观。

因而，本发明提供了具有活动弹性条的塑料袋，其能快速地、低成本地大规模制造。活动弹性条能连续地密封跨过袋的宽度。袋能被拉下遮盖并夹紧一个目标的周边。本发明还提供了一种通过在张力之下将活动弹性条连续地密封跨过薄片材料来大规模地加工这种袋的方法，薄片材料随后被分割成分开的袋。活动弹性条能在连接到薄片之前被预伸展，在剩余的处理步骤中，这两者随后都保持处于张力之下。

这里引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，都以参考的方式结合于此，其程度如同每个参考文献都分别且具体地指示为以参考的方式结合于此并且其全部内容在此进行了说明一样。

本发明内容中使用的词语“一”和“一个”和“这个”及类似指代词(尤其是以下权利要求书中)被理解为涵盖单个和多个，除非文中另有说明或者明显地抵触。这里引用的数值范围仅仅是分别涉及每个落入范围内的数值的简写方法，除非文中另有说明，并且每个分离的数值被结合入说明书，如同是文中单独地引用一样。这里所述的所有方法都能以任何适合的顺序执行，除非文中另有说明或者明显地抵触。这里使用的任何和所有例子或者示例性语言(例如“比如”)只是为了更好地说明本发明，并非是要对本发明的范围进行限制，除非另有说明。说明书中没有语言应当视作表示任何非声明的元素对于本发明的实践来说是必要的。

这里描述了本发明的优选实施例，包括发明者所知的执行本发明的最佳模式。当然，在阅读上述说明书之后，这些优选实施例的变型对于本领域的普通技术人员来说就很明显了。发明者期望熟练工人根据适当情况采用这种变型，并且发明者希望本发明能用于除了此处具体说明之外的其它情况。因此，本发明包括了所述权利要求书中所述的主题如同适用法律所允许的所有变型和等同物。此外，本发明覆盖上述元素所有可能变型的任何组合，除非文中另有说明或清楚地抵触。

Claims (12)

1.一种制造袋的方法，包括：

连续地提供热塑性材料薄片；

提供活动弹性材料带；

沿着轴向伸展该带；

连续地将该带的一第一区域连接到所述薄片，并且该带的一第二区域保持为非连接；和

通过将薄片保持为处于张力之下而将连接的带维持为伸展状态；

其中，所述方法是由连续运行的制袋机实现的。

2.如权利要求1的方法，还包括：

在张力之下将薄片卷绕成卷筒。

3.如权利要求2的方法，其中薄片围绕一芯部卷绕。

4.如权利要求1的方法，还包括：

将侧面密封形成入薄片中。

5.如权利要求4的方法，还包括：

沿着侧面密封对薄片和带进行穿孔。

6.如权利要求1的方法，还包括：

将薄片穿过一折叠器。

7.如权利要求1的方法，其中带的非连接区域包括第一和第二边缘部分，并且带的连接区域置于第一和第二边缘部分之间。

8.如权利要求1的方法，其中连接步骤通过一种选自于一组的工艺实现，该组包括应用胶粘剂、热封、缝合及其组合。

9.如权利要求1的方法，其中带在薄片的上边缘附近进行连接。

10.如权利要求1的方法，还包括：

将薄片对折以产生两个交叠的层。

11.如权利要求1的方法，还包括：

提供一邻近第一薄片并与之交叠的第二薄片。

12.如权利要求1的方法，还包括：

提供活动弹性材料的第二带；

沿着轴向伸展第二带；

连续地将第二带的一第一区域连接到薄片，并且该带的一第二区域保持为非连接。

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