CN101005999B - 用于细粉末的塑料袋 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制作和填充塑料袋的方法，其包括以下步骤：提供具有多个微穿孔的袋子；用粉末状产品来填充所述袋子；紧固所述袋子；通过所述微穿孔去除所述袋子中的截留空气的至少一部分；和密封所述微穿孔。本发明提供一种产品，其包括经配置以由其中已形成有多个微穿孔的塑料膜形成的袋子。袋子内容物包括比顶部和底部被紧固时所述袋子中存在的空气少的空气，密封在所述袋子内的空气的至少一部分已经通过微穿孔被排出。密封剂用于密封所述微穿孔。

Description

用于细粉末的塑料袋
技术领域
本发明涉及粉末状材料的包装。更具体地说，本发明涉及形成和填充供粉末状材料使用的塑料袋。
背景技术
传统上，粉末状产品(例如填缝混合物、水泥、可可粉、面粉和类似物)包装在供高速填充和成形机使用的纸袋中。然而，与使用纸袋相关的缺点有很多。纸袋不防水。如果暴露于水或潮湿条件，纸就会吸水，通常会将水传递给袋子的内容物。如果内容物包括(例如)水泥或石膏，那么水的引入可能会让材料凝结，从而使材料在以后的使用中变得无效。纸袋子还缺乏强度。纸袋子相对较容易被刺穿或撕破，从而让内容物漏出且遗失。
已经试图将塑料袋用于粉末状产品，因为塑料袋的强度更高且防水。当使用无细孔的塑料膜来防止水入内时，密封时在袋内的残留空气截留在袋内。填充时所产生的反压力致使袋子获得气球状外观。在很多情况下，袋子未被填满，因为在自动填充期间，产品被从袋子中吹出。气球状袋子占用存储和船运的额外空间，在堆叠时可能不稳定，损坏热封并降低生产线的总效率和清洁度。使用抽吸来去除过剩空气通常会使一部分产品随着所去除的空气而一起被吸出。
已经开发了在密封前将大量空气从塑料袋去除的工艺和设备，但当前技术限于每分钟约四袋。此速率显著小于在常规成形/填充/密封工艺中用纸袋可实现的每分钟十袋的速率。
为了解决此问题，已经用针对聚氯乙稀袋进行穿孔以提供开口，残留空气可通过所述开口逸出。即使相对较细的针也会导致约1,000μm的穿孔，此尺寸与细粉末的10μm到约50μm的颗粒尺寸相比相对较大。在包装和处理期间，粉末可通过穿孔逸出，从而产生产品的污秽和损失。此外，针穿孔的直径变化很大且针穿孔具有粗糙的边缘，有时会导致孔堵塞并阻碍残留空气的逸出。
美国专利第4,743,123号中揭示具有激光形成的排气穿孔的塑料箔袋。箔壁由激光辐射来穿孔。穿孔的尺寸在约50μm到约150μm的范围内。必须对穿孔的间距进行选择以保全箔的强度。水分且有时候产品通过穿孔进入和排出所述袋子。即使在使用两层袋且穿孔交错排列，空气和污染物具有更长更曲折的路径要走时，它们也仍然可进入所述袋子。
在美国专利第6,126,975号中，揭示一种在微穿孔上具有盖片的袋子。以花瓣或止回阀的形式，当截留空气离开袋子时，盖片被从路径中吹离，但接着当空气不再从袋子中出来时，盖片放下来盖在气孔上。然而，此盖片容易被与邻近袋子的摩擦推向一边，或甚至可能被扯下。如同两层袋一样，空气、水分和产品仍可进入和排出所述袋子。
因此，此项技术中需要一种用于粉末状材料的较坚固的袋子，可以用可与纸袋的速率相比的速率来形成和填充所述袋子。还需要一种袋子，其允许袋子中的残留空气以较快速率排出。又需要一种用于细粉末的防水袋，所述细粉末过早暴露于水分会降级。
发明内容
通过将粉末状材料包装在塑料袋中的本工艺和由所述工艺制造的袋子来实现这些和其它需要。制作和填充塑料袋的本工艺包括以下步骤：提供至少一个塑料膜；在膜中产生多个微穿孔；由所述膜形成一袋子；用粉末状产品来填充所述袋子；紧固所述袋子；通过所述微穿孔来去除袋子中截留空气的至少一部分；和密封微穿孔。在本发明优选实施例中，用UV可固化的树脂来密封微穿孔。
本发明的另一方面涉及一种产品，其包括：具有底部、至少一个侧面和顶部的袋子，所述袋子经配置以由塑料膜形成，所述塑料膜中形成有多个微穿孔，所述顶部和底部被紧固；袋子内的袋子内容物，其包含粉末状产品和一定量的空气，所述空气量小于顶部和底部被紧固时袋子中存在的空气的量，密封在袋子内的空气的至少一部分已经通过微穿孔而被排出；和密封剂，其经配置以密封微穿孔。本发明的又一方面为仅对袋子的一部分进行穿孔。
此产品和相关的生产工艺提供一种用于粉末状材料的袋子，其在成形/填充/密封设备上有效地成形和填充。不同于要求在密封之前去除残留空气，紧固步骤可在填充后立即进行，因为空气可在袋子被紧固后去除。这导致使用更常规的成形/填充/密封设备的能力，且增加袋子填充和密封的速率。
密封在袋子内的空气通过微穿孔被快速地排出，另外，穿孔足够小，使得仅非常少量的粉末状材料随着空气从袋子中逸出。容易释放残留空气允许袋子由无细孔组份(例如塑料、箔和其它防止空气和水分进入所述袋子的材料)制成，从而保全所包装的产品的质量。当空气从袋子中排出时，其在容器、运载工具和仓库中占用的储存空间较少，从而减少运输和储存成本。
使用密封剂来封闭微穿孔还防止空气、水分和污染物进入所述袋子。防止湿空气通过微穿孔进入所述袋子以与烧石膏、水泥或其它水硬材料起反应。微穿孔的密封还将细粉末保存在袋子内，向消费者运送所述袋子被填充的全重量的产品，并减少当将袋子从运送车移动到储存架、到消费者的车辆并最终到储存或使用区域时漏出的细粉末的污秽。
在优选实施例中，使用激光在膜中切孔。实际上，激光旋转以在膜中烧出较小、圆形、光滑的孔。开口尺寸被严格控制且不具有锯齿状边缘，锯齿状边缘可能减少气流或致使细粉末变得堵在开口中。因此，与用机械切割设备可获得的均匀性和可控制性相比，激光的使用导致的微穿孔的均匀性和可控制性更好。
附图说明
图1是本发明的袋子的俯视透视图；和
图2是本发明的袋子的填充和密封工艺的流程图。
具体实施方式
现参看图1和2，细粉末被包装、船运和存储在袋子中，通常将所述袋子标明为10，其含有微穿孔12。袋子10具有至少一顶部14、一对侧面15、底部16和至少一个壁17，所述壁17具有表面18且位于顶部与底部之间。视应用和要包装的产品而定，可预期袋子构造的多种变化。一些不一定包括所列出的袋子10的所有组件的袋子也可能适合于与本工艺一起使用。用袋子内容物20来填充袋子10。出于此论述的目的，将袋子顶部14定义为袋子10的一部分，在密封之前，袋子内容物20通过袋子顶部14进入所述袋子。
袋子10由具有足够的承受强度而不会中断成形/填充/密封工艺的包装材料制成，袋子10被运输、堆叠在架子上并移动到将使用所述内容物的地方。在50处提供包装材料(优选为塑料膜)，其优选位于大滚筒上以供高速设备使用。优选地，包装材料防水，以防止袋子被密封后水分进入所述袋子。更优选地，包装材料包括至少一个塑料膜。优选塑料包括聚乙烯、聚烯烃和任何热塑性材料。其它合适塑料包括聚丙烯、尼龙、聚酯、聚氯乙烯、材料(E.I.de Pont de Nemours and Co.，Wilmington，DE)、聚对苯二甲酸乙二酯，例如
Figure S05827673520070216D000032
聚酯膜(E.I.de Pont de Nemours and Co.，Wilmington，DE)或任何可密封塑料膜。
包装材料视情况由一个或一个以上层形成，包括(但不限于)纸、塑料膜或箔。优选使用任何合适方法(包括热粘合或粘附剂)来将所述层彼此粘合在一起。包装材料的一个特定实施例是多层塑料膜。多层包装材料的优选实例包括塑料涂覆的纸和具有几层聚乙烯或夹在两层聚乙烯之间的一层尼龙的多层塑料膜。使用内聚乙烯层对获得良好的密封来说是优选的。
在52处使包装材料从滚筒展开并朝向成形/填充/密封设备移动后，在54处，在材料中形成微穿孔12。在优选实施例中，在形成袋子10之前，形成微穿孔12。包装材料、填充速率、密封剂和袋子内容物20确定微穿孔12的精确尺寸和数目。袋子内容物20越细，微穿孔12应越小以容纳内容物。举例来说，高达约150μm的微穿孔防止具有约20μm到约30μm的平均颗粒尺寸的粉末逸出所述袋子。如果袋子内容物20具有较大的平均颗粒尺寸，那么可使用相应较大的微穿孔12。
微穿孔12的最大尺寸还受用于封闭微穿孔的密封剂22控制。当涂施密封剂22时，密封剂必须能够跨越微穿孔12并维持其完整性，直到密封剂硬化为止。在微穿孔12变得越来越大时，密封剂22膜变薄，直到(最终)其在硬化之前断裂。对于优选聚乙烯树脂来说，最大微穿孔约为160μm。其它树脂或密封剂有可能具有不同的最大穿孔尺寸。
微穿孔12的最小尺寸至少部分地由包装线(未图示)的填充速率确定。较小微穿孔12以较缓慢的速率释放截留空气。在几秒内，空气可从具有2400个小至40μm的微穿孔的基于石膏的填缝混合物的18磅袋子中被强迫出来。然而，在微穿孔小于40μm的情况下，微穿孔的数目增加或抽空截留空气所需的时间增加。在袋子内容物20包括石膏或烧石膏的情况下，微穿孔12优选在从约50μm到约150μm的范围内，且更优选地在约70μm到约100μm的范围内。如附图中所描绘，出于揭示的目的而展示微穿孔12，然而，在使用中，150μm或更小的微穿孔12将可能是肉眼看不见的。在某些角度处，在壁表面18的光泽的改变时，可观察到微穿孔12的密集群。
微穿孔12的数目和尺寸两者可独立地或共同地变化以满足各种标准。如果想要近似地维持相同的从袋子10排出截留空气的表面面积，那么随着微穿孔12的尺寸改变，微穿孔的数目也优选改变。在恒定尺寸下，微穿孔12的数目可改变，只要空气足够快速地排出以匹配目标填充速率。密封剂22的改变可使不同的微穿孔尺寸和数目成为必要。对于袋子内容物20包括基于石膏的填缝混合物的18磅袋子10来说，约1000个到约3000个微穿孔12是优选的。从上文的考虑中，所属领域的技术人员应能够平衡密封剂22的特性、袋子内容物20、填充速率和包装材料，以确定微穿孔12的适当尺寸和数目。
优选地，微穿孔12位于袋子的至少一部分上。尽管微穿孔12在散布在袋子10的整个表面18上时是有效的，但购买起来更昂贵且将密封剂22涂施到整个袋子更困难，且因此不是优选的。在微穿孔12出现在袋子10的褶皱内(未图示)、接缝26附近或弯曲部分28上的情况下，也很难涂施密封剂22。这些区域对微穿孔12来说是可用的，但不是优选的。如果有必要，可以多个步骤涂施密封剂22以令人满意地涂覆袋子10的所有表面。因此，优选将微穿孔12定位在袋子10的单个表面上。更优选地，将微穿孔12定位在袋子10的易于实现涂施密封剂22且相对较平整的一部分上。由此，袋子10的壁17是微穿孔12的优选位置。
微穿孔12的数目和密度将确定用于微穿孔的袋子表面18的部分的尺寸。预期小至1平方英寸的表面面积由微穿孔12覆盖。对于上文所述的18磅填缝混合物袋子10来说，每平方英寸约10个到约800个微穿孔12的密度是优选的，所述18磅填缝混合物袋子10仅将3-6平方英寸用于约2400个穿孔。最小优选密度是适合袋子10的一个表面18上的微穿孔12的密度，而最大密度是不会不令人满意地折衷微穿孔附近的袋子的强度的密度。优选地，微穿孔12有规则地间隔开，但不一定如此。
所有微穿孔12都无需限制在袋子10的单个部分内。微穿孔12可以所需的任何方位、形状或形状的组合来配置。举例来说，微穿孔12可经配置以拼写出商品名称、公司标志或两者。两个或两个以上部分对微穿孔12有用，例如，袋子10的壁17中的每一者上的一部分。个别微穿孔12在壁表面18上优选大体上为圆形，然而不要求任何特定形状，只要边缘光滑且形状不会使微孔易于堵塞。
优选地，由可编程激光(未图示)形成微穿孔12，但也可使用产生具有光滑边缘的适当尺寸的微穿孔12的任何方法。优选激光为由计算机控制的80瓦二氧化碳激光。优选地，激光是可编程的，以使得微穿孔12具有适当的形状、尺寸和密度。用于对衬底进行激光划线的工艺(例如美国专利第5,630,308号和第5,158,499号中所述的那些工艺，所述专利以引用的方式并入本文中)适合于与本发明一起使用。合适的激光可从MA，Waltham的Parallax Technology公司购得。
在步骤62处，当袋子10的侧面15和底部16封闭时，袋子中填充有袋子内容物20和空气。尽管本袋子10尤其适合于供细粉末使用，但袋子10对去除截留空气对其有益的任何产品都有用。举例来说，咖啡适合作为袋子10的内容物20，因为咖啡在对空气的暴露被最小化时保持更新鲜。然而，当袋子10与包括水泥、石膏、可可粉、填缝混合物、碳酸钙、面粉、石灰和类似物的内容物20一起使用时，实现最大益处。填充袋子10的任何方法都适用。如果在成形步骤60中，袋子10绕锥体形成，那么在步骤62处，视情况使用同一锥体来填充所述袋子，所述锥体仅在袋子被填充后取出。
在水分对袋子内容物20尤其具有损坏性的情况下，视情况向袋子10添加水分去除装置或干燥剂。干燥剂是任何形式(包括小包或小片)的水分清除剂。常使用硅胶来去除包装中的水分。在袋子内容物20之前、与袋子内容物20同时或在袋子内容物20之后，适当地将干燥剂添加到袋子10。
在填充后，在步骤64处，通过任何已知方法(包括热封、胶合、折叠和固定中的至少一者)来封闭并紧固袋子10的顶部14，从而将袋子内容物20和残留空气两者封闭在内。来自填充操作的反压力可能(尽管不一定)已经将过量的空气引入到袋子10中。在封闭后，袋子10可能即刻看起来为膨胀的，其中壁17中的一者或一者以上向外鼓起。
当袋子10已经封闭时，在步骤66处，优选使截留空气通过微穿孔12从袋子10中主动地排出。截留空气的至少一部分被排出，这足以允许袋子在堆叠时稳定且紧凑。尽管一些空气在不施加外力的情况下离开所述袋子，但可优选快速地排出空气以维持可与纸袋的填充速率相比的填充速率。
优选地，在步骤66处对袋子10进行压缩，从而排出截留空气的至少一部分，然而，促使空气通过微穿孔12排出所述袋子的任何方法都有用。袋子10的振动(例如在振动输送器上)将截留空气收集在袋子10的最高部分处，且如果经定向以使得微穿孔12处于此位置，那么至少一些空气将通过微穿孔而逸出。用于去除截留空气的优选设备(未图示)包括振动输送器、袋子整平输送器、活塞驱动的板、压送滚轮或任何其它合适装置。袋子整平输送器、压送滚轮和活塞驱动的板都是将压力施加到袋子10的表面18，从而朝向袋子的中心向内按压表面18。当施加压力时，截留空气通过微穿孔12从袋子中按压出来。
空气去除设备、袋子10和微穿孔12优选经设计并定位，以使得所述设备不会阻碍空气通过微穿孔而逸出。如果(例如)在步骤66处使用活塞驱动的板来将截留空气从袋子10中挤出，那么所述板的直接位于穿孔12上方的部分视情况包括一个或一个以上切口以允许空气逸出。
如果需要，可将粉尘收集系统(未图示)应用于空气去除装置以防止产品粉尘逸出到环境中。根据情况，为了清洁而通过真空装置将排出的空气从环境去除。可通过任何适合清洁的技术方法(包括但不限于过滤器或静电沉淀法)来去除随着截留空气一起逸出的细粉末。
在步骤66处去除截留空气的一部分后，在68处提供密封剂22，且在74处密封微穿孔12，以防止来自环境的空气和水分重新进入袋子10。在步骤68处视情况提供任何密封剂22以封闭微穿孔12，所述密封剂22包括(但不限于)树脂和粘附剂。对某些类型的包装材料来说，热熔性粘附剂是有用的密封剂22。预期使用天然或合成树脂，包括水基树脂(water-based resin)、基于溶剂的树脂和在曝露于某些频率(例如UV光)时会固化的树脂。密封剂22必须对包装材料具有足够的粘附力和膜强度，以跨越由微穿孔12界定的间隙并维持膜完整性，直到密封剂22硬化从而密封微穿孔为止。
很多密封剂22可定制以根据需要产生不同的表面涂饰。可制作树脂22以匹配袋子10的颜色和/或纹理，使得树脂22将与袋子10成为一个整体。如果一不同设计为优选的，那么可将树脂22着色为协调色或对比色以根据需要产生标识或图案。因此，树脂22可变成产品20的商业外观(trade dress)的一部分，根据需要而有利于袋子10的整体外观。
快速固化树脂22尤其适合于在密封微穿孔12的过程中使用，尤其是通过曝光而固化的树脂。这些树脂22容易由刷子涂施，且极其缓慢地硬化，直到曝露于特定光频率为止。更优选的是UV可固化树脂，其在曝露于UV波长时硬化。UV光引发联接低聚物以形成坚固的硬表面的聚合反应。UV可固化树脂的实例包括聚氨酯、丙烯酸系物、氨基甲酸酯丙烯酸系物、环氧树脂和其混合物。优选UV可固化树脂为由IL，Schaumburg的Applied Polymer Systems公司销售的Apsqure3010-92。此树脂包括约40到约60重量％的丙烯酸酯化丙烯酸(UCB Surface Specialists，Smyrna，GA)、约20到约40重量％的丙烯酸异冰片酯(UCB Surface Specialists，Smyrna，GA)、约10％到约20％的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(UCB Surface Specialists，Smyrna，GA)和约5到约10重量％的光引发剂封装。
在选择密封剂22时，考虑很多因素。优选密封剂22与包装材料相适应，密封微穿孔12而不会实质上熔化或分解袋子10的部分。如果希望密封剂22与包装材料的外观混成一体，那么优选密封剂的其它特征是其具有与包装材料类似的表面纹理和柔性，以及干燥而具有较少气泡或表面瑕疵。优选地，密封剂22对包装材料具有足够的粘附力，使得密封剂22在干燥后不会剥落或脱落。由于在此环境中难以使袋子的表面保持无粉末，所以还优选在密封期间，密封剂与袋子之间的粘附剂不受袋子的表面上的粉末存在的妨碍。同样，因为一些产品20(例如石膏或水泥)的袋子10在多种条件下储存，所以密封剂应在约32℉到约110℉的温度范围内维持上文所列的特性。
如果袋子内容物20对暴露于水或水分敏感，那么密封剂22优选为防水的，以防止水分随着时间的过去而通过微穿孔12进入袋子10。用于优选防水密封剂22的一个测试是防水密封剂22能够承受来自公用洗涤槽的水的直接喷洒持续30秒，而不损害袋子10的内容物20。
在用作密封剂22之前，在步骤70处，使很多树脂与可选光引发剂组合。一旦曝露于特定频率的光，光引发剂就分裂成自由基，其引发树脂的聚合以形成坚固的硬塑料膜。在本发明中，引发选定树脂22中的聚合且与包装材料相适合的任何光引发剂都有用。优选光引发剂包括苯乙酮、二苯甲酮和其混合物。优选树脂包括约5％到约10％的可从Aldrich Chemical of Milwaukee，WI购得的光引发剂封装。所述封装包括苯乙酮与二苯甲酮的组合作为光引发剂，和微量的荧光增白剂。一些可固化树脂22(例如OH，Dublin，Ashland Specialty Chemical的Flexcure Resin)不需要光引发剂。
一些光引发剂或树脂22随着时间的过去会变黄。如果颜色保持真实是重要的，那么应留意以此为目标来选择树脂和光引发剂。可选UV吸收剂或荧光增白剂的添加还使由过量UV曝露的副产品导致的变黄最小化。
树脂22的另一可选成分为敏化剂，其在步骤72处添加。很多光引发剂可以用与曝光不同的方式形成自由基。敏化剂以不同于光引发剂的波长吸收能量，接着将能量传递给光引发剂，有效地移位光引发剂的吸收光谱。在一些情况下，敏化剂对改进固化速度和效率有用。视情况，步骤70和72发生在提供UV可固化树脂22的步骤68之前，其中光引发剂和敏化剂已经预先由制造商添加。
已经在步骤68、70和72处制备了树脂22，且准备好供使用后，在74处将树脂22涂施到袋子10的含有微穿孔12的部分(或多个部分)。可使用任何涂施方法，包括(但不限于)刷涂、滚涂、涂覆、喷涂、冲压或刮平。因为树脂22将密封在保留在袋子表面18上的个别颗粒周围，所以在涂施树脂22之前，没有必要对袋子10进行清洁。然而，袋子10的必须有足够的部分用于树脂22的粘附。
一旦在74处被涂施到袋子10，树脂22就硬化以在步骤76中在微穿孔12上形成密封。一些密封剂仅风干成硬表面。当在步骤76处被曝露于UV辐射源(未图示)时，树脂22和光引发剂在数秒内起反应以硬化并密封微穿孔12。UV可固化树脂优选曝露于UV源持续足够长的时间，以在微穿孔12上形成持久密封。具体反应时间将视辐射源、辐射源与袋子10之间的距离、所使用的具体树脂22和光引发剂而定。来自MD，Gaithersburg，Fusion UV Systems公司的F300S型灯泡是一优选辐射源。通常，当曝露于300瓦的聚焦照明系统时，达到3-4秒的反应时间。当将树脂22涂施到例如袋子10中的折缝的区域时，可能会经历由于不充分曝光而导致的不完全固化。因此，UV源应经定位以使得所有的涂覆有树脂的区域都固化到所需的硬度。额外UV源或更高瓦数源的使用也可用于适当地固化所有的树脂22。也可使用更低瓦数源，但需要延长的固化时间。当适当地涂施并固化树脂22时，微穿孔12被密封以防止空气和水分进入袋子10。
在以下实例中，制造塑料袋以作为Easy Sand凝固型填缝混合物(USG公司，Chicago，IL)的18磅(8.7Kg)袋子的替代包装来测试。在形成袋子之前，由激光在包装材料中形成微穿孔，接着通过热封一壁缝以形成管状物，接着热封一端而形成袋子的底部来形成袋子。用填缝混合物粉末来填充所述袋子。接着，热封袋子的顶部以将袋子封闭。通过振动与压送滚轮的组合迫使截留空气通过微穿孔排出来去除袋子内的截留空气。在去除空气后，用刷子将密封剂涂施到微穿孔，并使密封剂硬化。
在测试期间，在各种温度和湿度下储存所述袋子以模拟多种储存条件。当在热与冷的极端之间循环所述袋子时，除周末之外，一天一次将袋子转移到相反的条件。当温度/湿度测试完成时，通过12眼筛去除并筛分袋子的整个内容物，接着对残留团块进行称重。
实例1
由3层聚乙烯(Plassein International Packaging，Willington，CT)制成的塑料袋经制备以沿袋子的每一侧的长度具有125μm微穿孔。将微穿孔紧密地压缩在沿包装的侧面走向的薄带内。用12.5(5.7Kg)磅填缝混合物来填充所述袋子，并将其密封，排出截留空气，接着在顶部闭合处热封以封闭所述袋子。用刷子涂施GLUEFAST丙烯酸乙酯/2-乙基己基丙烯酸酯共聚物密封剂(Hughes Enterprises，Trenton，NJ)并让其风干。
进行老化试验以确定密封剂的涂施随着时间的过去是否为有益的。测试袋子保持在恒定温度和湿度，或在各种温度与湿度条件之间循环持续11天的周期。使用以下测试条件：
测试条件1：90℉(32℃)和90％相对湿度，连续。
测试条件2：在90℉(32℃)-90％相对湿度与40℉和80％相对湿度之间循环。
测试条件3：在90℉(32℃)-90％相对湿度与设定为-6℉(-23℃)的冰箱冷藏室之间循环。
在表I中报告测试的结果。
表I
测试条件 纸袋 塑料袋“A” 塑料袋“B”
微穿孔 无 125μm 125μm
密封剂 无 GLUEFAST丙烯酸乙酯/2-乙基己基丙烯酸酯共聚物      无
测试条件1下的克重团块                  0.80 0.63
测试条件2下的克重团 5 1.75 0.86
块
测试条件3下的克重团块                  55 5.65 24.54
与纸袋和不具有密封剂的经微穿孔的袋子两者相比，密封剂涂施到类型“A”塑料袋减少了在热和湿度的极端之间循环期间的成团。
实例2
获得实例1中所使用的类型和源的聚乙烯袋以供测试。在越过袋子前部的1”×4”(2.5cm×10cm)条中制成约2400个微穿孔。每个微穿孔都为约100μm。
用Easy Sand填缝混合物填充18磅袋子，并在顶部热封。用刷子涂施密封剂Apsqure9010-20UV可固化树脂(Applied Polymer Systems，Schaumburg，IL)。在涂施之前，不对穿孔区域进行清洁以从袋子的前表面去除所有的填缝混合物粉尘。当以42ft/min(0.2m/sec)移动时，袋子与下文所述的300瓦/in2(46瓦/cm2)UV源相距约6英寸(15cm)而通过。
以下测试论证紫外线可固化树脂对密封含有Easy Sand凝固型填缝混合物的塑料袋的微穿孔的有效性。
表2
样本ID 样本号 灯泡类型 UV光抑制剂 经过次数
T42HX1-1 1 H XPI 1
T42HX1-2 2 H XPI 1
T42HC1-1 3 H CON 1
T42DC2-1 4 D CON 2
T42DC2-2 5 D CON 2
T42DC2-3 6 D CON 2
T42DC1-1 7 D CON 1
T42DC1-2 8 D CON 1
T42DC1-3 9 D CON 1
T42DX1-1 10 D XPI 1
T42DX1-2 11 D XPI 1
对两种不同的UV灯类型(H和D光谱灯)进行测试。H光谱灯为澄清溶液而设计，而D光谱灯更多地用于较稠的不透明溶液。在标记为“UV光抑制剂”的列中，使用正常或控制(CON)浓度的抑制剂的样本与那些具有额外量(XPI)的光抑制剂的那些样本区分开来。样本4、5和6两次经过UV灯，以确保树脂完全固化和确定高UV曝露的效应。将额外光抑制剂添加到样本。
除实例1中所述的测试条件1、2和3之外，在下文所述的额外条件下对上述样本中的一些进行测试。
测试条件4：40℉(5℃)-80％相对湿度，连续。
测试条件5：75℉(24℃)-30％相对湿度，连续。
测试条件6：完全水浸没(Full Water Submersion)。
试验条件7：在40℉(5℃)-80％相对湿度与30℉(0℃)-0％相对湿度之间循环。
在下表中列出的条件下测试上述样本。
表III
样本 测试条件 团块重量量     树脂变色 粉末泄漏 水喷洒 树脂裂纹    
1 5 N/A 无 无 通过 无
2 5 N/A 无 无 通过 无
3 6 N/A 微量 N/A N/A 无
4 1 0.6 微量 无 N/A 无
5 3 1.2 微量 微量 N/A 微量
6 5 1.8 微量 微量 N/A 无
7 6 N/A 无 N/A N/A
8 4 1.7 轻微 无 N/A 无
9 7 1.0 轻微 无 N/A 微量
10 5 1.5 微量 无 N/A 无
11 5 N/A 无 无 通过 无
这些测试展示，微穿孔的密封有效地减少了成团，并在多种条件下防止水分进入袋子中。通过将袋子放入填充有水的30加仑(111升)器皿中来使样本7完全浸没在水中，以测试密封的防水性。当明显气泡从袋子中泄漏时，将袋子从水中取出。当打开袋子时，袋子两端处的填缝混合物含水，然而，微穿孔下的粉末是干燥的且无团块。这指示泄漏从袋子的任一端处的热封开始发生，且不通过微穿孔。显示粉末泄漏的两个袋子(样本5和6)也在袋子的角落处找到泄漏，且不是由于微穿孔密封失败而导致。
通过在高的与低的温度和湿度的极端之间循环而老化的两个袋子显示UV树脂类似蜘蛛网的极细裂纹。尽管裂纹很难看，但其看起来不影响树脂对袋子表面的粘附，或导致任何粉末泄漏。
虽然已经展示并描述了本发明的特定实施例，但所属领域的技术人员将了解，可在不脱离具有较广方面且如所附权利要求书所陈述的本发明的情况下，对本发明作出改变和修改。

Claims (19)

1.一种制作和填充塑料袋的方法，其包含：
提供至少一个塑料膜；
在所述膜中形成多个激光微穿孔；
由所述膜形成袋子，所述袋子包括至少一个壁和底部；
用袋子内容物填充所述袋子，所述袋子内容物包括产品和空气；
紧固所述袋子；
通过所述微穿孔去除所述袋子中的截留空气的至少一部分；和
仅用成膜树脂密封所述微穿孔，所述成膜树脂被选定具有足够的膜强度以覆盖所述微穿孔并维持膜完整性，直到所述成膜树脂硬化为止。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述密封步骤包含将密封剂涂施到所述微穿孔。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含固化步骤，所述固化步骤包含在涂施后使所述密封剂曝露于UV辐射。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述形成步骤包含在局部区域中加热包装材料以形成所述微穿孔。
5.一种制作和填充塑料袋的方法，其包含：
提供经激光微穿孔的袋子；
用产品来填充所述袋子；
通过所述微穿孔去除所述袋子中的截留空气的至少一部分；
选择UV可固化密封剂，以具有足够的膜强度以覆盖所述微穿孔并维持膜完整性，
直到所述密封剂硬化为止；
将所述UV可固化密封剂涂施到所述微穿孔；和
使所述密封剂曝露于UV辐射，其中所述密封剂是微穿孔上唯一的覆盖物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述涂施步骤进一步包含在涂施所述UV可固化密封剂之前制备所述UV可固化密封剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述制备所述UV可固化密封剂步骤包含将适当量的光引发剂添加到所述密封剂。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述制备所述UV可固化密封剂步骤包含将适当量的敏化剂添加到所述密封剂。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述去除步骤包含压缩所述袋子和通过所述微穿孔排出残存截留空气。
10.一种经包装的产品，其包含：
袋子，其包含底部、至少一个侧面，顶部，和多个激光微穿孔，所述顶部和底部被紧固；
所述袋子内的袋子内容物，其包含产品和一定量的空气，所述空气量小于所述顶部和所述底部被紧固时所述袋子中存在的空气量；和
UV固化的密封剂，其经配置以用于密封所述微穿孔，其中所述密封剂是微穿孔上唯一的覆盖物。
11.根据权利要求10所述的产品，其中所述袋子由包含塑料膜的包装材料形成。
12.根据权利要求11所述的产品，其中所述塑料包含聚乙烯。
13.根据权利要求10所述的产品，其中所述袋子内容物包含水泥、石膏和填缝混合物中的至少一者。
14.根据权利要求10所述的产品，其中所述密封剂为UV可固化树脂。
15.根据权利要求14所述的产品，进一步包含光引发剂。
16.根据权利要求10所述的产品，其中所述微穿孔由激光形成，且所述微穿孔的尺寸为约50μm到约150μm。
17.根据权利要求16所述的产品，其中所述微穿孔的尺寸为约60μm到约100μm。
18.一种经包装的粉末状产品，其包含：
经激光微穿孔的袋子，其包含顶部和底部；
所述袋子内的袋子内容物，其包含粉末状产品和一定量的空气，所述空气量小于所述顶部和所述底部被紧固时所述袋子中存在的空气量，所述截留空气的至少一部分已经通过所述微穿孔被排出；和
UV固化的密封剂，其位于所述微穿孔上且经配置以密封所述微穿孔，其中所述密封剂是微穿孔上唯一的覆盖物。
19.根据权利要求18所述的经包装的粉末状产品，其中所述UV固化的密封剂进一步包含光引发剂。
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