CN103298703A

CN103298703A - 具有钝角化拐角的小袋

Info

Publication number: CN103298703A
Application number: CN2011800645010A
Authority: CN
Inventors: G·巴塔查尔吉
Original assignee: Procter and Gamble Ltd
Current assignee: Procter and Gamble Ltd; Procter and Gamble Co
Priority date: 2011-01-10
Filing date: 2011-01-10
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2031-01-10
Also published as: CN103298703B; US20120175282A1; WO2012094772A1; EP2663503A1

Abstract

本发明提供了一种具有薄片（120）的小袋（100），所述薄片包含至少一个膜材料层。薄片形成管（138），所述管用密封件（122）闭合以形成体积（140）。密封件（122）包含第一直边缘（128）和邻接第一直边缘（128）的第二直边缘（130）。第一直边缘（128）与第二直边缘（130）形成钝角。本发明也描述了密封夹片（150）和用于形成小袋的方法。

Description

具有钝角化拐角的小袋

技术领域

本发明涉及小袋。具体地，本发明涉及由膜材料形成的密封的小袋。

背景技术

小袋通常是由层压体或膜形成的，并且可用于保持许多类型的物品，诸如食物、洗发剂、洗涤剂、药品等。为了防止它们渗漏，常常将它们在全部侧面上密封以形成固定的体积，以容纳产品例如颗粒状洗涤剂。然而，在小袋浪费和防破裂和渗漏的强度之间找到平衡一直是个挑战。密封件的强度与密封面积自身成正比。如果在侧面上以过大的密封面积来密封小袋，则每面积膜的给定体积就较小，从而导致膜的浪费。然而，如果密封面积过窄，则小袋将容易破裂（如果掉落）。

通常用形成大约90°角度的直密封件来密封小袋。尽管这是一种有效的密封顶部的方法，但现已发现这导致小袋的拐角容易响应于突然的冲击而被刺穿，诸如当小袋掉落时、当其他东西掉落到小袋上时等。此类突然的冲击可发生在打开使用之前的任何时候，诸如在填充/制造过程、装运、储存、运输期间等。此类不可取的刺穿导致浪费、脏乱、产品损耗等，并且在一些情况下，顾客甚至可能拒绝购买被刺穿的小袋中的产品。

现有的用以解决该问题的方法利用更强的密封技术和粘合剂、更强的膜和小袋材料、和/或膜材料内的不同的层压体层。然而，全部这些方法通常增加复杂性，并且要求超出进行形成、填充和密封的机器的能力范围的特殊能力。

因此，需要一种改善的小袋，其在拐角处更耐刺穿，尤其是在利用现有的膜材料、密封方法和密封机器的情况下。

发明内容

本发明涉及一种具有薄片的小袋，所述薄片包含至少一个膜材料层。薄片形成管，所述管被密封以形成体积。密封件包含第一直边缘和邻接第一直边缘的第二直边缘。第一直边缘与第二直边缘形成钝角。

密封夹片包含密封臂和接收臂。密封臂包含密封区域，所述密封区域还包含第一直边缘成形元件和邻接第一直边缘成形元件的第二直边缘成形元件。第一直边缘成形元件与第二直边缘成形元件形成钝角。

一种用于密封小袋的方法，包括以下步骤：提供薄片；形成具有前缘的管；密封前缘以形成前缘密封件；用预定量的产品填充管；密封管以形成后缘密封件；以及在后缘密封件之后切割该管以形成小袋。前缘密封件和后缘密封件在它们之间形成体积，并且该体积包含产品。前缘密封件或后缘密封件中的至少一个包含第一直边缘和邻接第一直边缘的第二直边缘。第一直边缘与第二直边缘形成钝角。

现已发现，通过钝化当例如填充的小袋掉落时所受到的力，本发明能够显著地减少对拐角的刺穿。

附图说明

虽然本说明书通过权利要求书作出结论，其中特别指出并且清楚地要求保护本发明，但据信通过以下附图说明可更好地理解本发明，附图中相同的参考数字表示相同的元件，并且其中：

图1为本文的小袋的一个实施例的前视图；

图2为如沿线2-2所见的图1的小袋的剖视图；

图3为现有比较小袋的前视图；

图4为现有比较小袋的前视图；

图5为现有比较小袋的前视图；

图6为根据本发明的密封臂的一个实施例的前视图；

图7为根据本发明的接收臂的一个实施例的前视图；并且

图8为本文的小袋的一个实施例的前视图。

本文中的附图未必按比例绘制。

具体实施方式

除非另外指明，本文全部温度均以摄氏度（℃）表示。本文所用术语“包括”是指可加入对最终结果没有不利影响的其他步骤、成分、元件等。该术语涵盖术语“由组成”和“基本上由组成”。

如本文所用，术语“织物增强剂”包括旨在向织物提供改善的香味、柔软性、抗静电有益效果、和/或形状保持有益效果的组合物，诸如织物调理剂、和/或织物软化剂。此类织物增强剂通常旨在在衣物洗涤过程的漂洗循环中起作用。

本公开涉及一种具有薄片的小袋，所述薄片包含至少一个膜材料层。薄片形成管，所述管被密封以形成体积。密封件包含第一直边缘和邻接第一直边缘的第二直边缘。第一直边缘与第二直边缘形成钝角。本公开也涉及用于制备此类小袋的方法和设备。

参见本文的图，图1为小袋100的一个实施例的前视图，其包含被成形为管（见图2的138）的薄片120。小袋由薄片形成，所述薄片继而由通常选自下列的至少一个膜材料形成：聚酰胺（尼龙）、聚乙烯、聚丙烯、乙基-醋酸乙酯、聚-4-甲基戊烯-1、微孔膜、以及它们的组合；或聚酰胺（尼龙）、线性低密度聚乙烯、取向的聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、以及它们的组合。一般来讲，更柔软的且更具拉伸性的膜材料也可减少破裂，因此本文可使用挤出层压、共挤出层压、和膜材料诸如聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混物。

膜材料也可附连到金属和/或在其中包含金属，和/或为金属化膜。膜材料是本领域熟知的，并且还可包含树脂、层压体、印刷的艺术品、添加剂（即，UV阻滞剂、抗微生物剂、染料、颜料等）等。合适的膜材料购自全世界的各类供应商，诸如3M Company（St.Paul，Minnesota，USA）、DuPont Co.（Wilmington，Delaware，USA）、Toppan Insatsu Co.（Tokyo，Japan）、Gelman Sciences Company（Ann Arbor，Michigan，USA）、以及全世界的许多其他供应商。本文的薄片可包含单一层或包含一种或多种相同或不同膜材料的多个层，只要其保持可密封即可。薄片通常为约15μ至约220μ，或约20μ至约200μ，或约25μ至约160μ厚。每个单种膜材料可按需要为取向的、或无规的。

多个膜材料层可接合在一起以形成具有多种特性和/或有益效果的薄片。在此类情况下，本领域已知的是通过例如层压、热密封、超声密封、胶粘、压力密封等将所述多个层接合在一起。

接着薄片120可通过如下方式被成形为小袋100：围绕成形管（未示出）牵拉和/或拉伸薄片120以由薄片120形成管（见图2的138）。管（见图2的138）如下形成：通过在任何方向诸如纵向上在任何点处或连续地密封薄片120的边缘，和/或通过在横向上在前缘和/或后缘处密封这些边缘。成形管兼作填充管，因而要包含在小袋中的产品通过所述填充管被填充到管（见图2的138）中。在纵向（A）上牵拉或推进薄片，并且密封夹片（见图6的150）在横向（B）上同时地密封和切割管（见图2的138）的后部。这同时地释放填充的小袋并在前缘124处形成新的密封件122。用于形成此类填充的小袋的机器和技术常常称作“自动包装机”且是本领域熟知的，并且购自全世界的多个供应商。自动包装机也常常在行业中被描述为在线包装机和密封机，和/或成形-填充-密封（FFS）机。

因此，在图1中，在纵向（A）上密封薄片120以形成翅片密封件126，从而连续地生产管（见图2的138）。接着由密封夹片（见图6的150）来密封前缘124，通常在横向（B）上密封，以形成在密封件122处闭合的体积（见图2的140）。

在图1中，密封件122为前缘密封件122’，并且包含第一直边缘128和第二直边缘130，第一直边缘128和第二直边缘130在它们之间形成角度α。在当前情况下，角度α为钝角。

不旨在受理论的束缚，据信典型的小袋在拐角处包含直角或甚至锐角，在所述拐角处前缘密封件和/或后缘密封件与标准小袋（见图3-5）的边缘交会。现在据信标准小袋（见图3-5）诸如包含颗粒状衣物洗涤剂的那些的许多刺穿均是由少量的颗粒状产品引起的，所述颗粒状产品聚积在小袋的拐角中，并且可在其后包含少量空气或其他颗粒状产品-这形成镖状尖锐拐角，并且当小袋因例如掉落、坠落、另一个小袋撞击它等而受到冲击时，所述少量的颗粒状产品被迫以相对高的速度冲向拐角。由于由这些侧面和密封件所形成的角度为锐角或直角，因此所述多个移动颗粒的力集中于拐角中的单一点。这些多重高速冲击可弱化膜材料和/或甚至导致所述主体或表面因受到该冲击而破裂。因此，即使各个颗粒自身很轻，但对拐角中材料的累积冲击可能导致膜从内部撕裂，并且导致小袋主体处的膜材料失效，从而导致小袋从所述主体渗漏。

相比之下，本文的小袋包含如下拐角，其中角度α为钝角，或约100°至约170°，或约115°至约165°，或约125°至约155°。不受理论的限制，据信钝角钝化了所述多个移动颗粒的力，并且以上范围的钝角提供有效的耐刺穿性和对小袋内空间的有效使用之间的良好的平衡。还据信钝角将该力分布到了更大的区域上，而不是如同直角或锐角那样可能使它集中。因此，膜材料保持其完整性，并且不太易于破裂或失效。典型的小袋具有大约矩形或正方形的2维面，因此边缘132将通常仍然形成直角β。此类小袋（也见图3-5）为最普通的小袋且最容易制备。由于第一直边缘128和第二直边缘130之间的角度α为钝角，这意味着对于本文典型的小袋100（如图1中所示），第三直边缘134可为例如小袋100的边缘132。第三直边缘134和第二直边缘130也可形成角度γ，所述角度也可为钝角或约100°至约170°，或约115°至约165°，或约125°至约155°。实际角度γ取决于并互补于实际角度α。在另一个实施例中，设想到附加的直边缘和对应的角度，并且可尤其适用于本文。在如图1中所示的本文的一个实施例中，每个前缘密封件包含第一组的第一直边缘、第二直边缘、和它们之间的钝角以及第二组的第一直边缘、第二直边缘、和它们之间的钝角；第一组位于前缘密封件的与第二组相对的端部。在如图1中所示的本文的一个实施例中，每个后缘密封件包含第一组的第一直边缘、第二直边缘、和它们之间的钝角以及第二组的第一直边缘、第二直边缘、和它们之间的钝角；第一组位于后缘密封件的与第二组相对的端部。

在图1中，后缘136也包含密封件122"、第一直边缘128"、和第二直边缘130"。第一直边缘128"和第二直边缘130"也在它们之间形成角度α"。相似地，小袋的边缘132为第三直边缘134"，其与第二直边缘130"形成钝角γ"。本领域的技术人员将会理解，在一些VFFS机中，后缘和前缘的顺序可颠倒（相比于图1）。

图2为如沿线2-2所见的图1中小袋100的剖视图。人们能够清楚地见到薄片120已通过将薄片120在翅片密封件126处接合到自身而被成形为管138。该管138也在远端由密封件122密封，这因而限定了体积140。体积140能够在其中容纳某种材料诸如颗粒状产品（未示出）以保护其不受溢出、水分、外部大气等的影响。因此，在图2中，小袋被成形为本领域中通常所称的“枕式小袋”或“枕袋”。尽管小袋可被成形为其他小袋诸如角撑袋、边门袋、直立袋等，但据信本文所述的刺穿问题在枕袋中尤其显著。因此，在本发明的一个实施例中，小袋为枕袋。

要填充到小袋中的产品（未示出）通常具有至少250g/L，或约300g/L至约1.3kg/L，或约450g/L至约1.1kg/L的堆积密度。所述产品通常为颗粒状产品；或细小颗粒状产品，诸如具有约10μ至约5mm的数均中值粒度的颗粒状产品。在本文的一个实施例中，所述细小颗粒状产品为颗粒状洗涤剂、颗粒状化肥、颗粒状织物增强剂、颗粒状矿物、和/或颗粒状药品；或颗粒状衣物洗涤剂、和/或颗粒状织物增强剂。

体积140可为气密的或可允许空气流入和或流出体积140。在本文的一个实施例中，当形成并固定全部密封件时，所述体积为气密的（或基本上气密的）；仅在其刺穿时才让空气和/或颗粒状产品容易地进入或排出所述体积。此类气密的小袋为典型的当前袋，其包含例如这些例子中所述的颗粒状衣物洗涤剂。在本文的另一个实施例中，小袋可通过如下方式允许空气流出所述体积：例如具有阀门、允许空气从其中穿过得密封件设计（见例如公布于2009年9月10日的授予Gonzales等人的美国专利公布2009/226573A1）、和/或具有有意地成形到小袋中的小孔。然而，在此类情况下，空气通常仅能够相对缓慢地从所述体积逸出，因此由于突然的冲击所引起的拐角处的刺穿问题仍然存在。不旨在受理论的束缚，据信在其中允许空气快速排出小袋的小袋中，则不显著地存在破裂和/或刺穿问题。

所述体积的范围通常是（当密封时）至少500mL，或约500mL至约100L，或约800mL至约60L，或约1L至约30L，或约1.5L至约20L。通常小袋将在其中包含产品和空气（或另一种类型的气体）两者，因为在包装件中没有空气（即真空包装的包装件）的情况下，产品不运动，因此不存在问题。因此，在本文的一个实施例中，小袋在其中包含空气，并且小袋中的产品不是真空包装的。

图3示出了现有小袋100’的前视图，其中在每个体积拐角142处不存在钝角。小袋100’为一种典型的枕袋，其在前缘124和后缘136处具有翅片密封件126和密封件122。边缘132和密封件122形成典型的基本上90°的角度δ。通常，该角度在所述4个体积拐角142中的每一个处是重复的。

相似地，图4示出了一种现有比较小袋100’的前视图，其具有全部围绕其周边的基本上连续的密封件122。此类小袋100’通常由两个独立的膜材料薄片120,120’形成，所述薄片在全部边缘132处密封以在其中形成体积140。此类小袋100’也通常具有基本上90°的角度δ，其中密封件122形成体积拐角142。通常，该角度在所述4个体积拐角142中的每一个处是重复的。

图5示出了现有比较小袋100’的前视图，其在体积拐角142中的每一个处具有弯曲部144（在密封件122中）。据称创建该实施例是为了解决与本文所述相类似的刺穿问题；然而，它是不成功的。

图6示出了本发明的密封臂150的一个实施例的前视图。密封臂150和接收臂（见图7的170）永久地或暂时地彼此相对以形成密封夹片（未示出）。密封臂150包含用于形成密封件（见图1的122）的密封区域152。密封区域152还包含连接到第二直边缘成形元件156的第一直边缘成形元件154。第一直边缘成形元件154和第二直边缘成形元件156在它们之间形成钝角α。

在图6的实施例中，密封臂150包含加热元件158，所述加热元件保持密封区域152中的密封臂150足够热以使薄片（见图1的120）熔融。本领域的技术人员将会理解，许多用以将一个或多个薄片密封在一起以制备密封件（见图1的122）的方法和设备是适用的，诸如，热密封、超声密封、压力密封、粘合剂密封等。在本文的一个实施例中，密封件通过热密封和/或超声密封；或热密封形成。

在图6中，密封区域152终止于切割刀片160中，所述切割刀片切割小袋（见图1的100），同时密封区域152将一个或多个薄片（见图1的120）密封在一起。如果人们不希望实际地分离单个小袋，而是希望使它们连续，例如为长带，则切割刀片160可被替换成一排针或一排间断切割刀片，以制备例如穿孔。用于制备弱线的其他方法和元件也是本领域已知的。此外，如本领域的技术人员将会认识到的那样，一个或多个切割刀片应当具有足够的结构完整性和耐久性以完全穿透小袋的全部层并且也被取向成在制备密封件和穿孔之后容易地释放完成的小袋。在本文的一个实施例中，切割刀片的高度为约1cm至约10μ，或约5mm至约20μ，或约2mm至约40μ，如垂直地从密封臂150的表面所测量。切割刀片可按需要为直的、锯齿状的、弯曲的等。在本文的一个实施例中，切割刀片可垂直于密封臂的表面，或可在纵向上成角度。不旨在受理论的束缚，据信如果切割刀片垂直于密封臂的表面，则在较慢的机器速度下切割刀片将更有效地形成切割。然而，据信在较快的自动包装机速度下，在包装件流动的方向上成角度的切割刀片可更快速地释放所完成的小袋，从而减少自动包装机的堵塞，所述堵塞由所完成的小袋失效而从密封臂上掉下来导致。

在本文的一个实施例中，可使用多个密封夹片，使得例如可存在一个密封夹片以密封小袋的顶部并将其切掉，而一个独立但邻近的密封夹片可同时地密封下一个小袋的底部。

密封臂150也包含任选的密封脊162，所述密封脊可提供纹理化的密封件。此类纹理化的密封件在一些情况下可为所期望的以生产出例如更易夹持的密封件以增强密封强度、美观理由等。

在本文的一个实施例中，密封夹片被设计成使得其能够通过例如包括柄部切割元件而在密封件中切割柄部。此类柄部切割元件也可由例如一个或多个切割刀片形成。

图7为本发明的接收臂170的一个实施例的前视图。接收臂170互补于密封臂（图6的150），并且为其镜像，包含与密封臂的密封区域152（见图6）匹配的互补密封区域152。接收臂170包含切割槽172，所述切割槽通常为接收臂170的表面中的凹痕或凹陷，其允许一个或多个切割刀片（图6的160）等切穿薄片并形成相应的切割、穿孔等。接收臂170也包含密封脊162以互补于密封臂（图6的150）上的那些。

在本文的一个实施例中，一个或多个切割刀片可释放地附接到密封臂，使得当其磨损时其可被移除、刃磨和/或替换而无需制造全新的密封臂。

密封臂150、接收臂170、或两者活跃地相互作用以按需要通过例如热密封、超声密封、压力密封等形成密封件，因此在其中或在其上包含适当的密封技术，例如加热器、超声发生器、压力夹具等。密封臂和接收臂通常各自独立地由适用于它们在本文中的用途的耐用材料形成，例如金属、陶瓷、塑料、以及它们的组合。旨在用于热密封的密封夹片应当强度高且导热良好，并且可由例如铜、黄铜、钢、或铁、铝等形成。脉冲和感应密封方法是本领域已知的并且用于本文。基于本公开，根据本发明的密封臂和接收臂可由全世界的各类供应商和/或机器工厂来定制。

本领域的技术人员将会认识到，本文的密封夹片可用在自动包装机上。

图8示出了本文的小袋100的一个实施例的前视图，其包含在密封件122和边缘132之间形成的三个钝角。本领域的技术人员将会理解，本文也涵盖了包含不同数目的钝角的其他变型。在本文的一个实施例中，小袋包含（总计）多于约2个钝角，或约2至约16，或约4至约10，或约6至约8个钝角。

在本文的一个实施例中，本发明与本领域已知的附加技术相组合，诸如激光切割、半切割、划线、压花等以及已知的所用方法及机器。在本文的一个实施例中，将重新闭合技术与本发明相组合以允许在打开之后容易且有效地重新闭合小袋。此类重新闭合技术对于更大尺寸的小袋也是尤其有益的。典型的重新闭合技术是本领域已知的，并且包括塑料压敏拉锁、钩-环扣紧系统、拉锁系统、粘合剂条和贴片、夹具和搭锁、锁紧系统等。关于与本发明组合使用的附加技术，见2006年6月21日授予Camargo-Parodi等人的欧洲专利1409366B1；和提交于2007年10月29日的授予Rogers的欧洲专利申请07119454.2。

实例1

根据图1和图2的小袋是在FFS机上使用图6-7的密封夹片由薄片形成的。所述FFS机通过加热以在所述独立的薄片之间产生热粘结来产生全部密封件。薄片为膜材料聚对苯二甲酸乙二醇酯、金属膜（比如）和聚乙烯的三层层压体。薄片在喂送到所述FFS机中的辊上提供并且被拉伸到其中通过在纵向上密封翅片密封件来形成管的区域上。管具有前缘，所述前缘使用根据图6-7的密封夹片密封以形成前缘密封件。将预定重量（2kg）的颗粒状衣物洗涤剂填充到管中并使其沉积在管中，并且使用图6-7的密封夹片密封管以形成包含2kg颗粒状衣物洗涤剂的填充的枕式小袋。然后对于下一个小袋重复该过程。

根据图3的比较小袋由与上文在标准FFS机上所用的相同材料利用标准组的密封夹片形成。这些比较小袋在全部体积拐角处均具有基本上90°的角度。

本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。

具体实施方式中引用的全部文献的相关部分以引用方式并入本文；任何文献的引用均不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。当本文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义冲突时，将以赋予本文献中那个术语的含义或定义为准。

尽管举例说明和描述了本发明的特定实施例，但是对本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的全部这些改变和变型。

Claims

1.一种小袋，包含：

a.薄片，所述薄片包含至少一个膜材料层，所述薄片形成管；和

b.密封件，所述密封件将所述管成形为体积，

其中所述密封件包含第一直边缘，其中所述密封件包含邻接所述第一直边缘的第二直边缘，并且其中所述第一直边缘与所述第二直边缘形成钝角。

2.根据权利要求1所述的小袋，其中所述小袋由自动包装机形成。

3.根据权利要求1所述的小袋，在其中包含颗粒状产品。

4.根据权利要求1所述的小袋，其中所述膜材料为约15μ至约220μ厚。

5.根据权利要求1所述的小袋，其中所述小袋还包含邻接所述第二直边缘的第三直边缘，并且其中所述第二直边缘与所述第三直边缘形成钝角。

6.根据权利要求1所述的小袋，其中所述体积是基本上气密的。

7.根据权利要求1所述的小袋，其中所述密封件为前缘密封件，并且其中所述小袋还包含与所述前缘密封件相对的后缘密封件。

8.根据权利要求3所述的小袋，其中所述颗粒状产品为颗粒状衣物洗涤剂。

9.一种密封夹片，包含：

a.密封臂，所述密封臂包含密封区域，所述密封区域包含：

i.第一直边缘成形元件；和

ii.邻接所述第一直边缘成形元件的第二直边缘成形元件，

其中所述第一直边缘成形元件与所述第二直边缘成形元件形成钝角；

和

b.接收臂，

其中所述密封臂与所述接收臂是互补的，并且其中所述密封臂和所述接收臂可相互作用以在它们之间密封薄片。

10.根据权利要求9所述的密封夹片，其中所述密封臂包含加热元件。

11.根据权利要求9所述的密封夹片，其中所述接收臂包含加热元件。

12.一种自动包装机，包括根据权利要求9所述的密封夹片。

13.一种用于密封小袋的方法，包括以下步骤：

a.提供薄片；

b.形成具有前缘的管；

c.密封所述前缘以形成前缘密封件；

d.用预定量的产品填充所述管；

e.密封所述管以形成后缘密封件，其中所述前缘密封件和所述后缘密封件在它们之间形成体积，并且其中所述体积在其中包含所述产品；以及

f.在所述后缘密封件之后切割所述管以形成小袋，

其中所述前缘密封件或所述后缘密封件中的至少一个包含第一直边缘和邻接所述第一直边缘的第二直边缘，并且其中所述第一直边缘与所述第二直边缘形成钝角。