CN1835882A - 流化垫层、容器及具有这种垫层的容器衬里 - Google Patents

Abstract

一种流化垫层，具有微孔的上薄片(2)和不透气的下薄片(3)。上薄片和下薄片通过许多间隔开的承载机构(5)，比如密封的气泡来保持成间隔开的叠置关系。上述承载机构(5)限定许多通道，所述许多通道基本上是在流化垫层的整个区域内在不同方向延伸并彼此相交，以便在上薄片和下薄片之间形成单个连续的室。

Description

流化垫层、容器及具有这种垫层的容器衬里

技术领域

本发明涉及供运输可压实的粘性粉末用的容器衬里。更具体地说，本发明涉及一种装置，所述装置用于使装在装载容器的容器衬里内的粉末物料流态化。

背景技术

有许多种细颗粒物形式的干物料，所述细颗粒物形式的干物料容易压实并粘结在一起，表现出高性能的静止角(angle of repose)和难流动的性能。这类粉末在从装运容器卸料时通常带来很大的困难。因为当容器倾斜时，即使倾斜45°或更大角度时，它们也不能自由流动。

为了帮助从装运容器或其它贮存容器中卸出这类物料，已知是通过使空气流过物料来使该物料流态化。

用于实现使容器衬里内粉末材料流态化的一种已知装置包括一种流化垫层，所述流化垫层在装料之前放在容器内和容器底部处。该垫层包括两层，所述两层沿着它们的边缘密封，并且这两层的最上层其中具有许多微孔。将带压空气引入两层之间，并通过上层中的微孔，以便使装在衬里内的粉末材料流态化。

尽管这种已知装置在帮助从贮存容器中卸出细颗粒可压实粉末方面在某种程度上已获得成功，但是有许多妨碍它广泛使用的缺点。这些缺点包括：

a)实际上在装料、贮存和运输期间垫层的两个挠性层一层平放在另一层的顶部上。倘若货物的重量放在所使用的垫层上，则对注入的气体在各层之间穿越产生相当大的阻力，并因此对气体在货物下面的均匀分布产生相当大的阻力。

b)为了有助于更好地控制注入气体的分布，将许多垫层分成不连续的分段或囊。然而，在囊之间所产生的脊通常都卡住物料，使卸料变得困难。另外，将垫层分成不连续的囊还需要使用复杂的支管，以便使带压空气分布到每个囊中。

c)物料通常被卡住在流化垫层的边缘和容器壁之间，物料难以从此处卸出。试图通过将流化垫层延伸到容器侧边上方来克服这个问题获得了有限的成功，因为皱折问题和垫层的初始成本较高。

d)当流化垫层不连续的囊充气时，它们会膨胀。随着囊的宽度减小，流化垫层往往会拉离容器的侧壁。这导致物料被卡在流化垫层侧壁下方，从此处物料难以卸出。为了解决这个问题，曾提出将流化垫层沿着它的边缘固定到衬里上，因而使流化垫层保持在它的整个宽度处，但这种解决方案已证明很复杂、昂贵并且不是很有效。

e)由通常在这种类型垫层中使用的高压空气流态化而产生的弥漫的粉尘一般要求提供过滤设备，以便减少粉尘跑出进入大气。

WO-93/04954公开了一种流化垫层，所述流化垫层试图克服这些缺点当中至少一部分。该垫层具有刚性结构，并包括一个非挠性的上薄片和一个非挠性的不透气的下薄片。它们通过许多刚性肋保持成间隔开的叠置关系。上述刚性肋在上下平面薄片之间纵向上延伸，以便形成一排独立的通道，所述独立的通道基本上在垫层的整个区域内延伸。这些通道在一端处开口而在另一端封闭。通过气体支管将空气送入每个通道中，上述气体支管延伸到垫层的整个宽度，以便接入全部通道的开口端。平面上薄片和气体支管的上面部分中具有许多微孔。

这种流化垫层的刚性结构具有几个优点。因为垫层的上层和下层通过刚性肋永久地保持分开，所以注入的空气自由分布并流到垫层的所有部分。另外上层和下层之间的间隙提供一种有效的充气室，所述充气室保证在垫层表面上均匀的压力分布。

这种垫层的刚性构造还防止垫层在从容器壁形成收缩的情况下的任何膨胀。另外，它可以清除挠性垫层各段之间的脊，因为垫层的所有部分都可以具有相同的厚度。

这种流化垫层的另一个优点是不需要注入高压空气到垫层中来提升货物和分开垫层的上层和下层，因而使空气能在垫层内分布。

尽管这种流化垫层提供了用于帮助从贮存容器中卸出细颗粒可压缩粉末的机构，但仍然有许多实际缺点，这些缺点限制了它的商业应用。这些缺点是：

a)这种流化垫层的刚度常常需要在安装衬里时安装流化垫层。这又要求安装人员穿过容器的人孔进入衬里。然而，污染物可能会进入衬里在许多情况使其完全不可接受。

b)刚性垫层的商业利用由于这类垫层的高成本而进一步受到阻碍。

c)衬里和流化垫层的尺寸一起使运输困难，因为刚性的垫层不能象衬里那样折叠成合适尺寸。

d)带独立纵向延伸通道的垫层的设计要求利用较复杂的支管，以便将每个通道的开口端连接到供气源上。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种低成本的流化垫层来解决与上述常规流化垫层有关的问题，上述低成本的流化垫层可以很容易运输和安装到装运容器中，并能彻底卸出这些物料和具有极少粉尘。

本发明的另一个目的是提供一种流化垫层，所述流化垫层可以形成为容器衬里一个整体部分。

本发明还有另一个目的是提供一种流化垫层，所述流化垫层包括如下优点：永久充气室，附带的较低工作压力和空气体积以及挠性，以便在制造时能将垫层包括在容器衬里内，和随后将衬里折叠或卷起，以便可紧凑包装供运输用。

本发明还有一个目的是提供一种流化垫层，所述流化垫层能从单个输入点在整个充气室范围内自由分布空气。

按照本发明的第一方面，提供了一种流化垫层，所述流化垫层包括可透气的上薄片和不透气的下薄片，所述上薄片和下薄片通过许多间隔开的承载机构保持成间隔开的叠置关系，上述间隔开的承载机构限定许多通道，所述许多通道基本上是在流化垫层的整个区域内朝不同方向延伸并彼此相交，以便在上薄片和下薄片之间形成单个连续的室。

由承载机构所限定的通道使空气能自由通过并保证在整个流化垫层范围内均匀的压力分布。因此，不需要应用复杂的支管来将带压空气分布在流化垫层周围。

这些通道可以由上薄片和下薄片的其中之一部分地限定。这些通道可以限定一个连续的充气室。尤其是，这些通道和充气室可以部分地由可透气的上薄片限定。

优选的是，上薄片包括许多穿孔，比如微孔。

本发明流化垫层为使货物流态化所需的空气压力比常规流化垫层所需的空气压力明显要低。因此，对流化垫层来说，几乎不可能有成气囊或枕垫的趋势。然而，为了防止这种情况，优选的是把承载机构固定到上薄片和下薄片的至少其中之一上。更优选地，每个承载机构都固定到上薄片和/或下薄片的至少其中之一上。

在一个实施例中，承载机构被固定到下薄片上。在另一个实施例中，承载机构被固定到上薄片和下薄片上。然而，可能更方便的是，在整个流化垫层的关键位置处提供上薄片和下薄片与承载机构之间的点连接。

承载机构优选的是挠性的和可弹性变形的。

在一个实施例中，承载机构包括许多间隔开的密封的气泡。

垫层还可以包括一个中间薄片，所述中间薄片设置在上述上薄片和下薄片之间，中间薄片密封上述气泡。下薄片可以部分地密封上述气泡。下薄片和中间薄片可以整体地形成。

承载机构可以由粘合的纤维结构、挠性蜂窝状开孔泡沫(open cellfoams)、烧结的聚合物结构、泡沫珠(foam beads)、由薄膜形成的气泡、或者由网状结构叠合层所形成的三维结构形成。所有上述物品都必需具有足够的抗压能力，以便防止在装料后的容器中所受到的载荷作用下破碎。

穿孔的上层可以包括一种抗静电的和/或导电的材料，这些材料与用导电材料制成的衬里结合，可以用于有粉尘爆炸危险的情况，上述粉尘爆炸是由于静电放电产生。

优选的是，上薄片和下薄片及承载机构至少其中之一是挠性的。优选的是，上薄片和下薄片二者都是挠性的。

可以应用一种单点连接来把流化垫层连接到一个带压空气或气体源上。这种单点连接可以位于流化垫层周边的任何地方。方便的是，单点连接位于邻近容器卸料端的流化垫层周边处。

流化垫层可以位于衬里上或衬里内的任何地方，亦即底部、顶部和/或壁上。

按照本发明的第二方面，流化垫层是容器衬里的一个整体部分，穿孔的上薄片形成容器衬里底部的至少一部分。这个实施例具有的优点是不需要操作人员进入衬里以便在其中安装流化垫层，以带来污染衬里内部的危险。

在流化垫层安装在衬里内的地方，希望提供固定机构，以便保证当容器倾斜时，流化垫层不在衬里内移动并且不与物料一起从这里倒出来。这种固定机构在现有技术中是已知的。

为了在装满时有助于容器衬里的内装物的流态化，流化垫层至少位于紧邻一个或多个卸料口的衬里区域中。

本发明还包括容器，所述容器包括一个流化垫层，或者包括根据本发明的容器衬里。

附图说明

现在将参照附图以示例说明本发明的一些实施例，其中：

图1是本发明流化垫层第一实施例的部分切掉的透视图；

图2是本发明流化垫层第二实施例的部分切掉的透视图；和

图3是本发明流化垫层第三实施例的部分切掉的透视图。

参见图1，流化垫层包括一个挠性的上薄片2和一个挠性不透气的下薄片3，上述挠性上薄片2用聚乙烯或其它聚合材料制成，而上述挠性不透气的下薄片3也用聚乙烯或其它聚合材料制成。上薄片通过在其整个表面上提供许多微孔1而变得可透气。微孔通常是圆形，通常具有的直径为0.1-0.2mm，并且分布的密度通常为35000m^-2。然而，微孔的形状和/或密度可以根据不同粘性粉末所需的流化气体的体积进行调节。微孔优选的是通过用一合适直径的针或其它尖锐的器械穿孔形成，以及使用一种刺孔机或装置方便地形成。然而，微孔可以用其它机构，比如用一种激光器形成。由于微孔的尺寸很小，所以它们在附图中示意性地示出。

上薄片2和下薄片3通过承载机构5保持成间隔开的叠置关系，上述承载机构5呈多个密封气泡的形式，所述密封气泡由聚乙烯或其它聚合材料的挠性不透气膜的中间薄片形成，该中间薄片粘结或焊接到下薄片3上，以便形成一个整体单元。在下薄片3和中间薄膜之间所形成的气泡5一般是圆柱体，水平横截面为圆形，并具有稍微拱起的顶部，在底部处直径通常为12mm，并可以比作为通常已知的空气微孔缓冲垫层材料(比如，由Sealed Air Corporation制造的BubbleWrap^TM)。密封气泡提供一种可弹性变形和挠性的承载机构。所述承载机构与上薄片2和下薄片3的挠性一起，如果需要能将垫层卷起或折叠。取决于制造用的材料和垫层预计使用的具体条件，气泡的大小和/或形状可以与上述不同。

在承载气泡5之间，形成许多互连的通路(一部分由上薄片2的下表面限定)，在上薄片2的正下方形成一个连续的充气室，因此在流化垫层周围的一点处注入在上薄片和下薄片之间的气体或空气可以自由而均匀地通过流化垫层的整个区域并通过薄片2中的微孔而流出。这与现有技术显著不同，现有技术要求使用许多复杂的气体支管，以便让带压空气能分配到流化垫层中各个且独立的囊或通道中。

承载气泡必须具有足够的抗压性，以便在装有散装货物的容器中在所受到的载荷下抗破碎。然而，一般这些载荷不是过大的。

一部分或者全部承载气泡5可以粘结或者用别的方法连到上薄片上，以防止当给流化垫层加压时该薄片形成枕垫或气囊。

参见图2，流化垫层仍包括上薄片2和不透气的下薄片3，上述上薄片2在其整个表面都具有微孔1。上薄片2和下薄片3也通过承载机构4保持成间隔开的叠置关系。然而，在这个实施例中，承载机构包括一系列间隔开的挠性和可弹性变形的块状物，这些块状物具有开孔网格泡沫结构或烧结颗粒结构。各块状物之间的空间形成在流化垫层整个区域内在所有方向上延伸的互连通路。这保证了带压空气在整个流化垫层上自由而均匀的分布。

图3的流化垫层与图1和2的流化垫层基本上相同，不过在这个实施例中，设置在上薄片和下薄片之间的承载机构呈一种交织线状结构的间隔开的挠性和可弹性变形块状物的形式，限定了许多在流化垫层整个区域内在所有方向上延伸的通路，因此使带压空气能始终自由而均匀地分布。

Claims (25)

1.一种流化垫层，它包括可透气的上薄片和不透气的下薄片，所述上薄片和下薄片通过多个间隔开的承载机构保持成间隔开的叠置关系，上述多个间隔开的承载机构限定多个通道，所述多个通道基本上在所述流化垫层的整个区域内在不同方向延伸并彼此相交，以便在所述上薄片和下薄片之间形成单个连续的室。

2.如权利要求1所述的流化垫层，其中所述通道部分地由上薄片和下薄片其中之一限定。

3.如权利要求2所述的流化垫层，其中所述多个通道限定连续的充气室。

4.如权利要求2或权利要求3所述的流化垫层，其中通道由透气的上薄片部分地限定。

5.如上述任一权利要求所述的流化垫层，其中上薄片包括多个穿孔，比如微孔。

6.如上述任一权利要求所述的流化垫层，其中多个承载机构固定到上薄片和下薄片的至少其中之一上。

7.如权利要求1-5其中之一所述的流化垫层，其中每个承载机构都固定到上薄片和/或下薄片的至少其中之一上，或者形成与上述上薄片和/或下薄片的至少其中之一呈整体的一个部分。

8.如权利要求7所述的流化垫层，其中所述承载机构只固定到下薄片上。

9.如权利要求7或权利要求8所述的流化垫层，其中所述承载机构固定或粘结到上薄片和下薄片上。

10.如上述任一权利要求所述的流化垫层，其中所述承载机构是挠性的和/或可弹性变形的。

11.如上述任一权利要求所述的流化垫层，其中所述承载机构包括多个间隔开的密封的气泡。

12.如权利要求11所述的流化垫层，还包括中间薄片，所述中间薄片设置在上薄片和下薄片之间，所述中间薄片密封上述气泡。

13.如权利要求12所述的流化垫层，其中所述下薄片部分地密封上述气泡。

14.如权利要求12或权利要求13所述的流化垫层，其中所述下薄片和中间薄片整体地形成。

15.如权利要求1-10其中之一所述的流化垫层，其中承载机构包括粘合的纤维结构、泡沫、烧结的聚合物结构、泡沫珠或由网状结构的叠合层所形成的三维结构的其中一种或多种。

16.如上述任一权利要求所述的流化垫层，其中穿孔的上层包括一种抗静电和/或导电的材料。

17.如上述任一权利要求所述的流化垫层，其中上薄片和下薄片的至少其中之一是挠性的。

18.如权利要求17所述的流化垫层，其中上薄片和下薄片二者都是挠性的。

19.如上述任一权利要求所述的流化垫层，还包括一种单点连接，所述单点连接用于将所述流化垫层连接到带压的空气或气体源上。

20.如权利要求19所述的流化垫层，其中所述单点连接位于所述流化垫层的周边中。

21.如权利要求20所述的流化垫层，其中所述单点连接这样设置在垫层上，以便在使用时，它邻近垫层装于其上的容器的卸料端。

22.一种容器衬里，包括如上述任一权利要求所述的流化垫层，其中所述流化垫层包括容器衬里的一部分，穿孔的上薄片形成容器衬里底部的至少一部分。

23.如权利要求22所述的容器衬里，还包括固定机构，所述固定机构用于将垫层固定在衬里内，和用于防止当容器倾斜时倒出垫层。

24.如权利要求22或权利要求23所述的容器衬里，其中所述流化垫层至少位于紧邻一个或多个卸料口的衬里区域中。

25.一种容器，包括如权利要求1-21其中之一所述的流化垫层或包括如权利要求21-24其中之一所述的容器衬里。

Images