DE602004003349T2

DE602004003349T2 - Verfahren zur bildung von faserballen

Info

Publication number: DE602004003349T2
Application number: DE602004003349T
Authority: DE
Inventors: Ray Michael Kingsport MCLAUGHLIN; Duane Charles Kingsport MULLINS; Clifton Charles Gray SANDERS; Birdell Hillard Johnson City SMITHERS; Kyle Gregory blountville NELSON
Original assignee: Eastman Chemical Co
Current assignee: Eastman Chemical Co
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: JP2011084343A; CA2515053A1; US20040159658A1; JP2006517896A; US20140182247A1; DE602004003349D1; US20100236194A1; US7958696B2; DE602004003349T3; JP5635564B2; US20110203228A1; KR101126897B1; BRPI0406888A; US9598184B2; US7306093B2; RU2333142C2; DE602004029612D1; KR20050100679A; EP1599394B1; US20060272960A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Verpacken elastischer Fasern zur Verfügung, umfassend das Bereitstellen von Fasern; das Komprimieren der Fasern; das Bilden einer dicht verschließbaren Kammer um die Fasern herum, wobei mindestens eine Wand der Kammer eine Evakuierungsvorrichtung umfasst; das Verschließen der Kammer; das Evakuieren der Kammer durch die Evakuierungsvorrichtung und dann das Aufheben der Kompression. Die vorliegende Erfindung ist besonders gut für eine Verwendung bei losen Fasermaterialien, Fasern oder faserigen Materialien einschließlich polymerer Fasern wie Acetat-Fasern geeignet. im Einklang mit der vorliegenden Erfindung hergestellte Verpackungen können verschiedene Formen und Abmessungen aufweisen, die vorteilhaft für die Handhabung, den Versand, das Aufbewahren und/oder die Verwendung der Fasern sind.
Hintergrund der Erfindung
Grundartikel des Handels, einschließlich landwirtschaftlicher Produkte, Fasern, granulärer Produkte und dergleichen, werden oft lose verpackt, transportiert und aufbewahrt. Oft werden diese Gegenstände in Form von Ballen verpackt, transportiert und aufbewahrt. Typisch enthält der Ballen eine Materialmasse, die von Spanngurten, Schnüren, Drähten oder dergleichen umgeben ist.
Zum Beispiel sind Fasern, einschließlich synthetischer und natürlicher Fasern, für eine große Vielzahl von Verwendungen geeignet und überall im Handel anzutreffen. Viele Fasern werden lose in Form von Ballen verpackt und transportiert. Typisch enthält der Ballen eine große Menge an Fasern, die von Spanngurten, Schnüren, Drähten oder dergleichen umgeben ist.
Viele Fasern und andere Materialien, die typisch in Form von Ballen verpackt werden, sind elastisch und prallen oder federn zurück, wenn sie komprimiert werden. Während eines typischen Ballungsvorgangs werden Materialien, die in Ballen verpackt werden sollen, unter Druck komprimiert. Wenn der ausgeübte Druck verringert wird, reagiert das elastische Material in einer mit einer Feder vergleichbaren Weise und dehnt sich aus oder federt zurück, wobei Druck auf alle Oberflächen des Ballens ausgeübt wird. Gegenwärtig werden Sicherungsmittel und Befestigungselemente, einschließlich Gurten, Schnallen, Kordeln, Drähten, Klettverschlüssen und dergleichen, verwendet, um die Ausdehnung des Ballens zu verhindern. Üblicherweise werden mehrere dieser sichernden Vorrichtungen verwendet, um den Ballen zu umschließen.
Ein Nachteil von Sicherungsmitteln wie Gurten für Ballen aus elastischem Material ist, dass das Sicherungsmittel nur einen lokalen Zwang am Ort des Kontakts mit dem Ballen ausübt. Das Material zu beiden Seiten der Vorrichtung wird nur teilweise zurückgehalten und neigt dazu zurückzufedern, wodurch sich der Ballen an den Stellen zwischen den Sicherungsmitteln auswölbt. Der gesamte Ballen erhält so eine ungleichmäßige, abgerundete Form. Zudem können sich die Abmessungen der gesamten Packung mit der Zeit verändern. Daher können die Ballen aus diesen Gründen schwer zu stapeln oder flach hinzulegen sein, was sich wiederum nachteilig auf die Lagerung, den Transport oder die Verwendung auswirken kann.
Ein weiterer Nachteil von Sicherungsmitteln für Ballen aus elastischem Material ist, dass die Sicherungsmittel lokale Schäden verursachen können, einschließlich übermäßiger Kompression des Materials im Ballen an der Stelle, an der der Ballen mit dem Sicherungsmittel in Kontakt steht. Die beschädigten oder zusammengepressten Materialien können zu Schwierigkeiten bei der Verwendung des Materials aus dem Ballen führen. Zum Beispiel können beschädigte oder zusammengepresste Fasern Schwierigkeiten bereiten, wenn die Fasern aus dem Ballen in eine Verarbeitungsvorrichtung gezogen werden.
Ein weiterer Nachteil von Sicherungsmitteln für Ballen aus elastischem Material ist, dass die Sicherungsmittel selbst unter Spannung stehen können. So können die Sicherungsmittel nach dem Zerschneiden zurückspringen und damit potentiell gefährlich für einen Benutzer sein. Zusätzlich können Teile des Ballens bei der Wegnahme der Spannung explodieren. Um einige dieser Probleme zu verringern, kann der Grad der Zusammenpressung der Materialien verringert werden, wobei allerdings nachteilig ist, dass damit auch die Materialmenge pro Volumeneinheit im Ballen verringert wird.
Zusätzlich zu den Nachteilen, die mit der Verwendung von Sicherungsmitteln einhergehen, ermöglichen einige bekannte Verpackungsoptionen, dass die Materialien den Einflüssen der Umgebung ausgesetzt werden. Als Ergebnis können die verpackten Materialien durch die Kräfte der Umgebung beschädigt werden, zum Beispiel durch die Einwirkung von Feuchtigkeit, Gerüchen, Sonnenlicht, Staub und dergleichen.
Bezüglich Fasern ist festzuhalten, dass viele Fasern elastisch sind und dass sie zurückprallen oder zurückfedern, wenn sie komprimiert werden. Während eines typischen Ballungsvorgangs werden Fasern, die in Ballen verpackt werden sollen, unter Druck komprimiert. Wenn der ausgeübte Druck verringert wird, reagieren die elastischen Fasern in einer mit einer Feder vergleichbaren Weise und dehnen sich oder federn zurück, wobei Druck auf alle Oberflächen des Ballens ausgeübt wird. Gegenwärtig werden Sicherungsmittel und Befestigungselemente, einschließlich Gurten, Schnallen, Kordeln, Drähten, Klettverschlüssen und dergleichen, verwendet, um die Ausdehnung des Ballens zu verhindern. Üblicherweise werden mehrere dieser Sicherungsmittel verwendet, um den Ballen zu umschließen.
Ein Nachteil von Sicherungsmitteln wie Gurten für Ballen aus elastischen Fasern ist, dass das Sicherungsmittel nur einen lokalen Zwang am Ort des Kontakts mit dem Ballen ausübt. Die Fasern zu beiden Seiten des Mittels werden nur teilweise zurückgehalten und neigen dazu, zurückzufedern, wodurch sich der Ballen an den Stellen zwischen den Sicherungsmitteln auswölbt. Der gesamte Ballen erhält so eine ungleichmäßige, abgerundete Form. Zudem können sich die Abmessungen der gesamten Packung mit der Zeit verändern. Daher können die Ballen aus diesen Gründen schwer zu stapeln oder flach hinzulegen sein, was sich wiederum nachteilig auf die Lagerung, den Transport oder die Verwendung auswirken kann.
Ein weiterer Nachteil von Sicherungsmitteln für Ballen aus elastischen Fasern ist, dass die Sicherungsmittel lokale Schäden verursachen können, einschließlich übermäßiger Kompression der Fasern im Ballen an der Stelle, an der der Ballen mit dem Sicherungsmittel in Kontakt steht. Die beschädigten oder zusammengepressten Fasern können zu Schwierigkeiten bei der Verwendung der Fasern aus dem Ballen führen. Zum Beispiel können beschädigte oder zusammengepresste Fasern Schwierigkeiten bereiten, wenn die Fasern aus dem Ballen in eine Verarbeitungsvorrichtung gezogen werden.
Ein weiterer Nachteil von sichernden Vorrichtungen für Ballen aus elastischen Fasern ist, dass die Sicherungsmittel selbst unter Spannung stehen können. So können die Sicherungsmittel nach dem Zerschneiden zurückspringen und damit potentiell gefährlich für einen Benutzer sein. Zusätzlich können Teile des Ballens bei der Wegnahme der Spannung explodieren. Um einige dieser Probleme zu verringern kann das Maß der Kompression der Fasern verringert werden, wobei allerdings nachteilig ist, dass damit auch die Menge an Fasern pro Volumeneinheit im Ballen verringert wird.
Zusätzlich zu den Nachteilen, die mit der Verwendung von Sicherungsmitteln einhergehen, erlauben einige bekannte Verpackungsoptionen den Fasern, den Einflüssen der Umgebung ausgesetzt zu sein. Als ein Ergebnis können die verpackten Fasern durch die Kräfte der Umgebung beschädigt werden, zum Beispiel durch die Einwirkung von Feuchtigkeit, Gerüchen, Sonnenlicht, Staub und ähnlichem mehr.
Im Hinblick auf die vorgenannten Nachteile, die mit den gegenwärtigen Techniken der Verpackung verbunden sind, wäre es von Vorteil, über neuartige Verpackungen und neue Verfahren zur Verpackung zu verfügen, die Lösungen für viele oder alle der oben genannten Probleme bieten.
Die US 2002/0117215 und EP 0 968 642 offenbaren einen anderen Weg zur Verballung von Materialien, wobei das lose Material in einen Beutel eingefüllt und dieser Beutel anschließend evakuiert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Allgemein betrachtet betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Vakuumverpackungen und auf Vakuumverpackungstechniken für lose Materialien, einschließlich loser Rohstoffe. Lose Rohstoffe umfassen, sind aber nicht beschränkt auf landwirtschaftliche Materialien, faserartige Materialien, Textilmaterialien und dergleichen. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Verpacken von elastischen Fasern zur Verfügung, umfassend das Bereitstellen von Fasern; das Komprimieren der Fasern; das Bilden einer dicht verschließbaren Kammer um die Fasern herum, wobei mindestens eine Wand der Kammer eine Evakuierungsvorrichtung umfaßt; das Verschließen der Kammer; das Evakuieren der Kammer durch die Evakuierungsvorrichtung und dann das Aufheben der Kompression.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann für die Herstellung von Ballen von losen Materialien verwendet werden.
Mit diesem Verfahren werden Verpackungen mit einem Innenraum bereitgestellt, das ein loses Material umfasst, wobei der Innenraum unter einen Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck gesetzt worden ist, und werden Verpackungssysteme bereitgestellt, die Materialien zur Bildung einer Kammer umfassen, welche auf einen Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck evakuierbar ist.
Die vorliegende Erfindung verwendet Verpackungsmaterialien, die für die Verpackung von losen Materialien unter Vakuum geeignet sind. Die Verpackungsmaterialien umfassen Folien, Laminate und dergleichen, die nach dem Verschließen in der Lage sind, zumindest ein Teilvakuum (einen innerer Druck im Verpackungsmaterial unterhalb des Umgebungsatmosphärendrucks) für mindestens mehr als 24 Stunden, typisch mehr als 48 Stunden und bevorzugt mehr als 72 Stunden aufrecht zu halten. In Ausführungsformen, in denen die Verpackungsmaterialien der vorliegenden Erfindung für das Umgeben von losen Materialien verwendet werden, halten die Verpackungsmaterialien idealerweise zumindest ein Teilvakuum aufrecht, bis die Ausdehnungskräfte in den losen Materialien kompensiert sind.
Die vorliegende Erfindung verwendet zudem eine Vakuumauslass-Anordnung, die für die Verpackung von losen Materialien unter Vakuum nützlich ist. Die Vakuumauslass-Anordnung besteht aus einem Flansch-Teil, der einen Auslass umfasst, welcher so angepaßt ist, dass er sich durch ein Verpackungsmaterial hindurch erstreckt und so einen Zugang zur inneren Atmosphäre einer Verpackung ermöglicht. Der Flansch-Teil wird im allgemeinen eine Oberflächengröße aufweisen, die größer ist als der Auslass, um für den Auslass eine strukturelle Stütze zu liefern. In einer Ausführungsform können der Flansch-Teil und der Auslass im Wesentlichen kreisförmig sein, wobei der Flansch-Teil einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des Auslasses und typisch mindestens das eineinhalbfache des Durchmessers des Auslasses. Bei der Verwendung verbleibt der Flansch-Teil im Inneren der Verpackung, wobei sich der Auslass durch eine Wand der Verpackung bis zum Äußeren der Verpackung erstreckt. Der Auslass soll für einen Anschluss an einem Gerät zur Erzeugung von Vakuum angepaßt sein. In anderen Ausführungsformen kann der Auslass aus einem Einwegventil bestehen, welches erlaubt, dass Luft aus dem Inneren der Verpackung entkommt, aber verhindert, dass Luft in die Verpackung einströmt. Die Vakuumauslass-Anordnung kann zudem Dichtungen, um den Flansch und den Auslass gegenüber der Verpackungswand abzudichten, so dass ein Lecken minimiert wird; einen Deckel oder eine Kappe umfassen, um den Auslass nach der Schaffung eines Vakuums zu verschließen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung überwinden viele der vorstehend im Hintergrund beschriebenen Nachteile früherer Verpackungen und Verpackungsverfahren.
Zusätzlich haben die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen oder mehrere der folgenden Vorteile.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung sind äußere Verpackungs- oder Spanngurte nicht notwendig.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung stellen die Wände eine Barriere für Feuchtigkeit bereit, die das Produkt innen gegen Umgebungsfeuchtigkeit abdichtet.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung stellen die Wände eine Geruchsbarriere dar, die die Annahme von Gerüchen durch das Produkt in der Verpackung minimiert.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung bleiben die Abmessungen der Verpackung mit der Zeit konstant.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung bleibt die Verpackung kastenförmig mit flachen Oberflächen, so dass ein Stapeln und Lagern in einer Vielzahl von Orientierungen ermöglicht ist.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung kann die Dichte (die Menge) der Fasern im Vergleich mit konventionellen Ballen um mehr als 10 % erhöht werden.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung können Verpackungslogos oder Graphiken an den äußeren Seiten der Wände angebracht sein.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung wird eine aufgerissene Verpackung oder das Fehlen eines Druckunterschieds nicht zur Explosion der Packung führen.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung kann die Verpackung leicht geöffnet werden.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung können die Fasern, losen Fasermaterialien oder faserartigen Materialien schrittweise verwendet werden, nachdem die Verpackung geöffnet worden ist.
In gewissen Ausführungsformen einer nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackung können die Abmessungen der Verpackung maßgeschneidert werden, um die Stapelung auf Paletten für den Transport und/oder die Lagerung zu erleichtern.
Weitere Einzelheiten, die sich auf die Eigenschaften und die Vorteile der vorliegenden Erfindung beziehen, werden im folgenden Abschnitt „Ausführliche Beschreibung der Erfindung" ausgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Verpackung, die mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
2 veranschaulicht in einer Explosionsansicht eine mögliche Ausführungsform einer Kammer zur Verwendung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 veranschaulicht in einer Explosionsansicht eine andere mögliche Ausführungsform einer Kammer zur Verwendung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 4A und 4B veranschaulichen in Explosions- und zusammengebauter Ansicht eine Ausführungsform eines Verpackungssystems, dass mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
5 veranschaulicht die Herstellung einer anderen möglichen Ausführungsform einer Verpackung, die mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, sowie die Endkonfiguration der Verpackung.
Die 6A, 6B, 6C und 6D stellen Ansichten einer Ausführungsform einer Vakuumauslass-Anordnung bereit, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
7 veranschaulicht eine Ausführungsform für ein Gerät, das in einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine große Vielzahl an Fasern umfassen und/oder damit verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Stapelfasern, Towfasern, Textilfilamentfasern wie zum Beispiel:

– Acetate: Celluloseacetat, eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz Celluloseacetat ist. In den Fällen, in denen nicht weniger als 92 % der Hydroxylgruppen acetyliert sind, kann der Ausdruck Triacetat als allgemeine Beschreibung dieser Faser verwendet werden;
– Acryl: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, das zu mindestens 85 Gew.-% aus Acrylnitril-Einheiten (-CH₂-CH[CN)-)_x zusammengesetzt ist;
– Anidex: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, das zu mindestens 50 Gew.-% aus einem oder mehreren Estern von einem einwertigen Alkohol und Acrylsäure (CH₂=CH[COOH)-)_x zusammengesetzt ist;
– Aramid: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz ein langkettiges synthetisches Polyamid ist, in dem mindestens 85 % der Amid-Bindungen (-CO-NH-) direkt zwischen zwei aromatischen Ringen gebunden sind;
– Azlon: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz aus irgendeinem nachwachsenden, natürlich vorkommenden Protein zusammengesetzt ist;
– Zweikomponentenfaser: Zweikomponentenfasern bestehen aus zwei Polymeren mit verschiedenen chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, die aus derselben Spinndüse extrudiert werden, so dass sich beide Polymere innerhalb jedes Filaments befinden;
– Baumwolle;
– Wolle;
– andere natürliche Fasern, zum Beispiel Flachs, Hanf, Angora, Pelz und dergleichen;
– Elastoester: Elastoester ist ein von der „US Federal Trade Commision" anerkannter Faser-Gattungstyp, der definiert ist als: Mindestens 50 Gew.-% aliphatische Polyether und mindestens 35 Gew.-% Polyester;
– Glas: einschließlich e-Glas, s-Glas und anderer mineralischer Fasern;
– Carbonfaser;
– Lyocell: Eine Cellulose-Faser, die durch ein Lösungsmittel-Verspinnen mit organischem Lösungsmittel erhalten wird, wobei: 1) "organisches Lösungsmittel" eine Mischung aus organischen Chemikalien und Wasser bedeutet, und 2) „Lösunsgsmittel-Verspinnen" Lösen und Spinnen ohne Bildung eines Derivats bedeutet;
– Melamin: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz ein synthetisches Polymer ist, welches zu mindestens 50 Gew.-% aus einem vernetzten Melaminpolymer zusammengesetzt ist;
– Metallic: Eine künstlich hergestellte Faser, die aus Metall, Kunststoffbeschichtetem Metall, metallbeschichtetem Kunststoff oder einem vollständig mit Metall bedeckten Kern zusammengesetzt ist;
– Modacryl: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer sein kann, das zu weniger als 85 Gew.-%, aber zu mindestens 35 Gew.-% aus Acrylnitril-Einheiten (-CH₂CH[CN]-)_x zusammengesetzt ist;
– Nylon: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz ein langkettiges synthetisches Polyamid ist, in dem weniger als 85 % der Amidbindungen (-CO-NH-) direkt an zwei aliphatische Reste gebunden sind;
– Nytril: Eine künstlich hergestellte Faser, die mindestens 85 % eines langkettigen Polymeren aus Vinylidendinitril (-CH₂C[CN]₂-)_x enthält und in der der Gehalt an Vinylidendinitril nicht geringer ist als jede zweite Einheit in der Polymerkette;
– Olefin: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, das zu mindestens 85 Gew.-% aus Ethylen-, Propylen- oder anderen Olefin-Einheiten zusammengesetzt ist;
– PBI: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz ein langkettiges aromatisches Polymer ist, welches wiederkehrende Imidazol-Gruppen als einen integrierten Teil der Polymerkette aufweist;
– PEN: Polyethylennaphthalat
– PLA: Polylactidfaser oder Polymilchsäure-Faser
– Polyester: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, das zu mindestens 85 Gew.-% aus einem Ester einer substituierten aromatischen Carbonsäure zusammengesetzt ist, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, substituierter Terephthalat-Einheiten p(-R-O-CO-C₆H₄-CO-O-)_x und para-substituierter Hydroxybenzoat-Einheiten (p(-R-O-CO-C₆H₄-O-)_x;
– Polypropylen: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, das zu mindestens 85 Gew.-% aus Ethylen-, Propylen- oder anderen Olefin-Einheiten zusammengesetzt ist;
– Rayon: Eine künstlich hergestellte Faser, die aus regenerierter Cellulose besteht, in der nicht mehr als 15 % der Wasserstoffatome der Hydroxylgruppen durch Substituenten ersetzt worden sind;
– Saran: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, das zu mindestens 80 Gew.-% aus Vinylidenchlorid-Einheiten (-CH₂-CCl₂-)_x besteht;
– Spandex: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz ein langes synthetisches Polysulfid ist, in dem mindestens 85 % der Sulfid-(-S_n-) Verknüpfungen direkt an zwei (2) aromatische Ringe angebunden sind;
– Sulfar: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz ein langes synthetisches Polysulfid ist, in dem mindestens 85 % der Sulfid-(-S_n-) Verknüpfungen direkt an zwei (2) aromatische Ringe angebunden sind;
– Triacetat: Triacetat ist aus Cellulose durch Vereinigen von Cellulose mit Acetat aus Essigsäure und Essigsäureanhydrid abgleitet. Für das Verspinnen wird das Celluloseacetat in einer Mischung von Dichlormethan und Methanol gelöst. Wenn die Filamente aus der Spinndüse austreten, wird das Lösemittel in warmer Luft verdampft – Trockenspinnen – und hinterläßt eine Faser aus nahezu reinem Celluloseacetat. Triacetatfasern weisen ein höheres Acetat:Cellulose-Verhältnis auf als Acetatfasern;
– Vinal: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, in dem mindestens 50 Gew.-% aus Vinylalkohol-Einheiten (-CH₂CH[OH]-)_x zusammengesetzt sind und in dem die Summe des Gewichts der Vinylalkohol-Einheiten und irgendeiner oder mehrerer der verschiedenen Acetal-Einheiten mindestens 85 Gew.-% der Faser ausmacht; und
– Vinyon: Eine künstlich hergestellte Faser, bei der die faserbildende Substanz irgendein langkettiges synthetisches Polymer ist, das zu mindestens 85 Gew.-% aus Vinylchlorid-Einheiten (-CH₂-CHCl-)_x besteht.

Für die Zwecke dieser Beschreibung sollen alle in der Beschreibung verwendeten Zahlen, die Mengen der Bestandteile, Reaktionsbedingungen und so weiter angeben, so verstanden werden, dass sie in allen Fällen mit dem Ausdruck „etwa" modifiziert sind, falls nichts anderes angegeben ist. Dementsprechend sind auch die numerischen Parameter, die in der folgenden Beschreibung verwendet werden, als Näherungen anzusehen, die in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften, die von der vorliegenden Erfindung erzielt werden sollen, variieren können, sofern nicht das Gegenteil angegeben wird. Und allermindestens und nicht als Versuch, die Anwendung der Lehre von den Äquivalenten auf den Schutzbereich der Ansprüche einzuschränken, sollte jeder numerische Parameter zumindest im Lichte der Zahl der mitgeteilten signifikanten Stellen und unter Anwendung üblicher Rundungstechniken analysiert werden.
Ungeachtet der Tatsache, dass die numerischen Bereiche und Parameter, die den Bereich der Erfindung darlegen, Näherungen darstellen, werden die in den spezifischen Beispielen angeführten numerischen Werte so präzise wie möglich mitgeteilt. Jedoch enthält jeder numerische Wert inhärent gewisse Fehler, die notwendigerweise aus der Standardabweichung resultieren, welche bei ihren jeweiligen Versuchsmessungen gefunden wurden. Zudem sollen alle hier offenbarten Bereiche so verstanden werden, dass sie jede und alle Unterbereiche, die darunter zusammengefasst sind, und jede Zahl zwischen den Endpunkten umfassen. Zum Beispiel sollte ein angeführter Bereich von „1 bis 10" so verstanden werden, dass hiermit jede und alle Unterbereiche zwischen dem (und einschließlich des) Minimalwert von 1 und dem Maximalwert von 10 eingeschlossen sind; das heißt, alle Unterbereiche, die mit dem Minimalwert von 1 oder mehr beginnen, zum Beispiel 1 bis 6,1, und die mit einem Maximalwert von 10 oder weniger enden, zum Beispiel 5,5 bis 10, sowie alle Bereiche sind, die zwischen den Endpunkten beginnen und enden, zum Beispiel 2 bis 9, 3 bis 8, 3 bis 9, 4 bis 7, und schließlich alle Zahlen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10, die in dem Bereich enthalten sind.
Zudem wird festgestellt, dass die Singular-Formen „ein", „eine" und „der, die, das", wie sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Pluralformen mit einschließen, sofern nicht ausdrücklich und unmissverständlich auf die Einzahl Bezug genommen wird.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Verpackung, die eine verschlossene Kammer enthält, welche lose Materialien umfasst, wobei die Kammer unter einen inneren Anfangsdruck gestellt wurde, der geringer ist als der Umgebungsatmosphärendruck. Vorzugsweise ist die Kammer hermetisch verschlossen. Die verschlossene Kammer kann eine Vielzahl von Wänden enthalten, einschließlich einer oberen Wand, einer Bodenwand und einer Vielzahl von Seitenwänden, die einen inneren Kammerraum begrenzen. Die verschlossene Kammer kann auch einen Beutel oder ein ähnlichen Gefäß umfassen, welches verschlossen, vorzugsweise hermetisch verschlossen werden kann. Wenngleich die Erfindung mit Bezug auf eine Wände umfassende und vornehmlich kastenartige (leicht ausgewölbtes, rechteckiges Parallel-Epiped) Ausführungsform beschrieben ist, sind Ausführungsformen der Erfindung nicht darauf beschränkt, so dass die verschlossene Kammer andere Formen annehmen kann. Die Konstruktion und die Zusammensetzung des verschließbaren Beutels oder Gefäßes kann der Konstruktion und der Zusammensetzung ähnlich sein, die nachstehend mit Bezug auf Kammerwände beschrieben wird.
In den Ausführungsformen können die Wände vor dem Anlegen eines Vakuums hinreichend flexibel und elastisch sein, um sich im Wesentlichen dem geometrischen Volumen der zu verpackenden, losen Materialien anzupassen. In ähnlicher Weise kann das Volumen der losen Materialien für eine strukturelle Unterstützung der Wände sorgen.
Die Wände können Polymerfolien umfassen, zum Beispiel Folien, welche die folgenden Polymere enthalten: Polyethylen („PE"); Polypropylen („PP"); Ethylen-Vinylalkohol-Polymer („EVOH"); Nylon; Mylar; Polyethylenterephthalat („PET"); Polyethylenterephthalatglycol („PETG"); Polyimide; Polyamide; Tyvek^® Schutzmaterial, hergestellt und verkauft von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware; Valéron^® Strength Film (nachstehend beschrieben), hergestellt und verkauft von einer Abteilung der Illinois Tool Works, Inc.; BO (biaxial orientiertes) Nylon; LLDPE (linear low density polyethylene; geradkettiges Niederdruckpolyethylen); ULLDPE (ultra linear low density polyethylene; ultrageradkettiges Niederdruckpolyethylen); SiOx (Siliciumdioxid) – Nylon, SiOx – PET oder dergleichen, und die vor dem Versiegeln und dem Anlegen eines Vakuums variable Grade an Flexibilität und Elastizität aufweisen können. Die Polymerfolien können Festigkeit und/oder Durchstoßfestigkeit bereitstellen. Die Wände können eine einfache Schicht oder eine Vielzahl von Schichten umfassen, welche die Form eines Laminats aufweisen können. Wie bemerkt, können die Polymerfolien mit keramischen Materialien, Oxiden oder dergleichen, zum Beispiel mit Siliciumdioxid, beschichtet sein. Eine geeignetes Folienlaminat kann zum Beispiel SiOx Nylon/Valéron^®/LLDPE umfassen.
Die Wände können zudem oder alternativ Metallfolien enthalten, einschließlich Aluminium, Zinn, Nickel und/oder Legierungen.
In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen das lose Material einer Zersetzung durch Feuchtigkeit und/oder durch andere Umgebungseinflüsse unterliegen kann, können die Wände eine Gas-, Feuchtigkeits- und/oder Geruchsbarriere liefern, die den Inhalt der Verpackung bezüglich der äußeren Umgebung abdichtet.
Ferner können die Wände ein Barriereelement, eine strukturelle Stützung und/ oder ein Schutzelement umfassen, einschließlich Aluminium- und/oder anderer Metallfolien oder -gitter, Karton/Pappe, Holz, gewebter Materialien, die synthetische oder natürliche Fasern enthalten, gewebter Bänder oder dergleichen. Das Barriereelement kann eine Barriere für Substanzen darstellen, die das lose Material nachteilig beeinflussen könnten, zum Beispiel für chemische Dämpfe, Wasser, Ultraviolettlicht und dergleichen. Die Wand kann eine Laminat umfassen, das Folien und diese zusätzlichen Schichten einschließt. Jede Schicht in einem Laminat kann so ausgewählt werden, dass sie eine oder mehrere Funktionen zur Verfügung zu stellt, zum Beispiel kann eine Aluminium-Schicht eine Gasbarriere bereitstellen und auch eine erhöhte Durchstoßfestigkeit bereitstellen.
Im allgemeinen ist die Dicke der Wände ausreichend, um für bis zu 24 Stunden mindestens ein partielles Vakuum im Inneren der Verpackung aufrechtzuerhalten, typisch für einen Zeitraum, der ausreichend ist, um zu ermöglichen, dass Ausdehnungsskräfte innerhalb des verpackten losen Materials im wesentlichen aufgehoben werden. Typische Dicken werden nachstehend beschrieben.
Mindestens eine Seiten-, obere oder untere Wand umfasst eine Evakuierungsvorrichtung, die es ermöglicht, dass die Kammer evakuiert wird. Der Ausdruck „Evakuierungsvorrichtung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Ventil, einen Stutzen, ein Rohr, einen Schlauch oder dergleichen, mit dem die Entfernung von Gas (zum Beispiel Luft) aus dem inneren Volumen der Kammer ermöglicht wird. Geeignete Evakuierungsvorrichtungen umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die im Stand der Technik bekannten, wie ein Vakuumrückschlagventil, ein Vakuumanschlussstück oder einen verschließbaren Stutzen, welche die Evakuierung der Kammer ermöglichen. Ein Beispiel für ein Vakuumrückschlagventil, das für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist im U. S. Patent Nr. 6,056,439 beschreiben. In Abhängigkeit von der Anwendung kann eine Vielzahl von Evakuierungsvorrichtungen verwendet werden, zum Beispiel Vakuumrückschlagventile in einer oder mehreren Wänden.
In einem Aspekt zeigt die vorliegende Beschreibung ein Vakuumauslass, der zur Verwendung als Evakuierungsvorrichtung in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Der Vakuumauslass ist nachstehend genauer beschrieben.
Der Ausdruck „unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck" wird in einer Weise verwendet, die mit seiner gewöhnlichen Bedeutung übereinstimmt, wobei sich Umgebung auf die Höhe über bzw. unter dem Meeresspiegel und auf die Temperatur an dem Ort bezieht, an dem die Verpackung gebildet wird. Unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck wird auch so verstanden, dass dies einen Druck bedeutet, bei dem mindestens ein partielles Vakuum beginnt. Daher ist der Druck des Innenraums einer Kammer in einer Verpackung der vorliegenden Erfindung mindestens auf ein partielles Vakuum verringert worden.
Ein Standard-Umgebungsatmosphärendruck wird als ein Druck von 101 325 Pascal („Pa"), 101,325 kPa, bei 25 ° Celsius („C") auf Meereshöhe verstanden. Wie es vom durchschnittlichen Fachmann verstanden wird, variiert der Atmosphärendruck als Funktion der Höhe und der Temperatur, daher variiert entsprechend auch der Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen von Verpackungen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, werden im allgemeinen verschlossene Kammern enthalten, die einen Innendruck zwischen einer unteren Grenze, die von der Möglichkeit der Anlage, die Kammer zu evakuieren, bestimmt wird, und einer oberen Grenze von weniger als Umgebungsatmosphärendruck aufweisen. Im Allgemeinen werden Ausführungsformen von Verpackungen, die mit einem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, einen Innendruck von 16 000 bis unter 101 325 Pa, spezieller 40 000 bis 92 000 Pa und in einigen Ausführungsformen 50 000 bis 70 000 Pa aufweisen.
Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen die Verpackung elastisches loses Material enthält, das zurückfedert und einen äußeren Druck ausübt, wenn es zu Ballen gepresst wird, wird zur Verhinderung des Ballenwachstums der Innendruck der Kammer im allgemeinen gleich der Faserkraft pro Fläche minus des Atmosphärendrucks sein, um das Gleichgewicht zu erhalten. Der Innendruck der Kammer kann, wie für spezielle Anwendungen gewünscht, größer oder kleiner sein. Die Dichte des Ballen innerhalb der Kammer kann mit der Druck des Vakuums variieren.
Wie hier verwendet, wird der Ausdruck „(dicht) verschlossen/abgeschlossen" in einer Weise verwendet, die mit seiner allgemein akzeptierten Bedeutung übereinstimmt, die sich auf im Wesentlichen vollständig abgeschlossen gegenüber gasförmigen Materialien (z. B. Luft) oder anderen Fluiden bezieht. Das Ausmaß, bis zu dem die Kammer oder die Verpackung verschlossen bleibt, wird zum Teil von der Permeabilität der Materials abhängen, das zur Bildung der Kammer verwendet wurde, zum Beispiel der Permeabilität einer Polymerfolie.
Vorteilhaft sollte die Verpackung ausreichend verschlossen sein, um in der Lage zu sein, das anfängliche partielle Vakuum für mindestens 2 Tage aufrechtzuerhalten. Bevorzugt wird eine Verpackung, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, ausreichend verschlossen sein, um mindestens ein partielles Vakuum vom Zeitpunkt der anfänglichen Evakuierung bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Fasern benutzt werden, aufrechtzuerhalten. Als Beispiel: die durchschnittliche Zeit zwischen dem Füllen der Verpackung und der Verwendung beträgt bei einigen industriellen Anwendungen 30 Tage, daher ist es vorteilhaft, wenn eine Verpackung, die mit einem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, zumindest ein partielles Vakuum für mindestens 45 Tage aufrechterhält. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird es vorteilhaft sein, dass eine Verpackung zumindest ein partielles Vakuum für mindestens 300 Tage oder sogar bis zu 365 Tage aufrechterhält.
Wie es aus der hier enthaltenen Beschreibung verstanden wird, können in einigen Ausführungsformen die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht werden, dass der Innenraum einer Kammer, die loses Material enthält, auf einen Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck gebracht wird, obwohl sich der Druck innerhalb des Innenraums mit der Zeit verändern kann und letztlich zu Umgebungsatmosphärendruck zurückkehren kann. Der Ausdruck „innerer Druck" wird hier verwendet, um den Druck zu dem Zeitpunkt zu beschreiben, wenn die Kammer das erste Mal verschlossen wird.
Wie nachstehend ausführlicher beschreiben, kann das Verschließen durch herkömmlich Verfahren erzielt werden, wie Schweißen, mit einem Klebeband versehen, Kleben, Verschmelzen oder anderes Verbinden von Wandrändern und/ oder anderen offenen Teilen des Materials, das die Fasern umgibt. Geeignete Schweißtechniken umfassen Heißschweißen und Induktionsschweißen. Die Verschlüsse können auch mechanisch durch die Verwendung von ineinander greifenden Auskehlungen oder reißverschlussähnlichen Teilen auf ähnliche Weise wie bei Ziploc-Beuteln erzeugt werden.
Eine Verpackung, die mit einem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, kann ferner zusätzliche Wände und/oder Verpackung enthalten, die nicht verschlossen ist. Zum Beispiel kann die Verpackung zum Versenden und/oder zum Lagern in ein gewebtes Material, einen Beutel oder einen Karton gegeben werden. In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine verschlossene Verpackung her, die verschlossene Wände, die ausreichen, um eine Sauerstoffbarriere zur Verfügung zu stellen, und weiterhin äußeres Verpackungsmaterial enthält, das ausreicht, um eine zusätzliche Feuchtigkeitsbarriere zur Verfügung zu stellen. Das äußere Verpackungsmaterial kann auch einen zusätzlichen Schutz bei einem Transport, einem Versand und einer Lagerung bereitstellen.
Zusätzlich können die äußeren Seiten der Wände oder das äußere Verpackungsmaterial Aufdrucke oder Grafiken enthalten.
Ausführungsformen von Verpackungen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, können vorteilhaft bei der Lagerung gestapelt werden. Obwohl es oft bevorzugt sein wird, dass die Verpackungen ausreichend verschlossen bleiben, um ein Vakuum aufrechtzuerhalten, kann, wenn das Vakuum in einer gestapelten Verpackung verloren gegangen ist, die Verpackung auf Grund der Verringerung der Ausdehnungsskräfte der Faser, welche die Folge des Anlegens des Vakuums ist, im Wesentlichen die gleiche Form behalten. Daher werden viele der Vorteile der Verpackungen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, weiter bestehen, wenn sich das Anfangsvakuum mit der Zeit und vor einer Verwendung verschlechtert.
Die Verpackung kann jede physikalische Größe haben und irgendeine Abmessung annehmen, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bestimmte Ausführungsformen, die mit den Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, werden Abmessungen haben, die in etwa gleich sind wie die Abmessungen von gewöhnlichen Faserballen, die zur Verwendung in einer gewöhnlichen Verfahrensausrüstung geeignet sind, im allgemeinen 80 bis 120 Zentimeter („cm") breit auf 100 bis 150 cm lang auf 105 bis 155 cm hoch. Bevorzugte Abmessungen zur Verwendung in einer gewöhnlichen Verfahrensausrüstung sind 95 bis 105 cm breit auf 115 bis 125 cm lang auf 120 bis 135 cm hoch.
Zur Verwendung in einer gewöhnlichen Verfahrensausrüstung werden Ausführungsformen von Verpackungen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, im Allgemeinen verschlossene Kammern enthalten, die ein Innenraum von 0,9 bis 2,3 Kubikmeter (m³), bevorzugter 1,2 bis 1,8 m³ und in bestimmten Ausführungsformen 1,4 bis 1,6 m³ haben. Um in bestimmten Verfahrensausrüstungen für gewöhnliche Ballengrößen verwendet werden zu können, werden Ausführungsformen von Verpackungen der vorliegenden Erfindung verschlossene Kammern enthalten, deren Innenvolumina ungefähr gleich jenen gewöhnlicher Ballen von ungefähr 1,7 bis 2 m³ sind.
Ausführungsformen von Verpackungen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, können jede Form aufweisen, einschließlich kubisch, quaderförmig, zylindrisch, konisch, pyramidal, kugelförmig, im Wesentlichen kugelförmig, im Wesentlichen quaderförmig oder dergleichen. „Quader" wir in einer Weise verwendet, die mit seiner Bedeutung in der Geometrie übereinstimmt, bei der er ein rechtwinkliges Parallelepiped darstellt, d. h. ein kastenähnliches Volumen, das relativ rechtwinkelige Ecken und eine Länge, eine Breite und eine Höhe aufweist, die nicht alle gleich sind. Zum Transport, zur Handhabung, zur Lagerung und zur Verwendung werden kubische, quaderförmige, im Wesentlichen kubische oder im Wesentlichen quaderförmige Ausführungsformen bevorzugt. Ausführungsformen von mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Verpackungen, die für eine Verwendung auf eine Weise konzipiert sind, die den bislang bekannten Faserballen ähnlich ist, weisen bevorzugt geometrische Volumina auf, welche ungefähr gleich jenen von bekannten Faserballen sind, d. h. im Wesentlichen quaderförmige.
Wie aus der Beschreibung hierin ersichtlich ist, können Verpackungen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, unter Umständen keine perfekt rechtwinkligen Ecken aufweisen und die Flächen können unter Umständen nicht vollständig flach sein. Zum Beispiel können die Verpackungen, wie nachstehend beschrieben, eine leichte Wölbung oder Krümmung an ihrer oberen und/oder unteren Fläche aufweisen. Deshalb sollte jede Beschreibung einer Form von einer Ausführungsform, die hier dargelegt ist, so verstanden werden, dass sie verwendet wird, um die Form allgemein zu beschreiben.
Ein weiterer Aspekt von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass die verpackten losen Materialien eine verminderte Tendenz aufweisen sich auszudehnen. Als Folge hieraus behält die Verpackung über die Zeit eine im Wesentlichen gleichförmige Form.
Ein Aspekt von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass die Planheit der losen Materialien größer ist im Vergleich zu der Planheit eines entsprechenden Volumen von losem Material, das unter Nicht-Vakuumbedingungen gehalten wird, zum Beispiel können die Wände der Verpackungen im Wesentlichen flach bleiben. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Unterschied der Höhe zwischen den Rändern einer Wand und einem zentralen Punkt der Wand weniger als 8 Zentimeter („cm"), bevorzugt weniger als 5 cm und besonders bevorzugt weniger als 3 cm und in einigen Ausführungsformen weniger als 1 cm betragen. Zum Beispiel können mit Bezug auf eine quaderförmige Ausführungsform die obere und untere Wand im Wesentlichen so plan sein, dass der Unterschied der Höhe zwischen den Rändern der oberen oder der unteren Wand und einem zentralen Punkt der oberen oder der unteren Wand weniger als 8 cm, bevorzugt weniger als 5 cm und besonders bevorzugt weniger als 3 cm und ganz besonders bevorzugt weniger als 1 cm beträgt. Diese Planheit bietet Vorteile beim Transport, bei der Lagerung und bei der Verwendung von Verpackungen der vorliegenden Erfindung.
Ein weiterer Aspekt von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass die Wände der Kammer geprägt sein können, um das Stapeln zu erleichtern, einschließlich Grafiken oder Informationen auf Etiketten, oder für andere Zwecke. Diese Prägung kann durch das Erstellen eines positiven Reliefs auf einem Teil einer Ballenpressform und/oder dem Boden einer Ballenkammer und die Verwendung des Pressform, um die Fasern auf die hier beschriebenen Arten zusammenzupressen, bewerkstelligt werden. Wie es vom durchschnittlichen Fachmann verstanden wird, ist die „Ballenpressform" die plane Platte einer hydraulischen Stempelanordnung, die für die Kompression der Materialien verwendet wird. In einer Ausführungsform enthält eine Verpackung einen „positiv" geprägten Teil auf der oberen Seite und/ oder einen „negativ" geprägten Teil auf der unteren Seite, so dass die Verzahnung der Verpackungen bei der Stapelung erleichtert wird. In einer alternativen Ausführungsform kann die untere Seite der Verpackung mit Hohlkehlungen geprägt sein, um die Einführung des Gabelteils eines Gabelstaplers unter der Verpackung zu erleichtern. Wie hier beschrieben, passen sich, wenn die Kammerwände Polymerfolien umfassen, die Wände im Wesentlichen der Form der Masse der losen Materialien an, welche innerhalb der Wände aufbewahrt werden.
Ein Merkmal von einigen Ausführungsfarmen der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verpackungen geprägte Reliefs, zum Beispiel auf ihrer Oberseite und/oder Unterseite, enthalten, welche die Handhabung und die Lagerung unter Verwendung gewöhnlicher Gabelstapler und ähnlicher Ausrüstung zur Bewegung von Paletten ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung ist zur Verwendung bei losen Fasermaterialien, Fasern oder faserförmigen Materialien vorteilhaft. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Verpackung zur Verfügung, die eine verschlossene Kammer mit einem Innenraum bei einem anfänglichen Druck von unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck umfasst, wobei der Innenraum lose Fasermaterialien enthält. In einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegenden Erfindung eine Verpackung zur Verfügung, die eine verschlossene Kammer mit einem Innenraum bei einem anfänglichen Druck von unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck umfasst, wobei der Innenraum Fasern enthält. In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine Verpackung zur Verfügung, die eine verschlossene Kammer mit einem Innenraum bei einem anfänglichen Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck umfasst, wobei der Innenraum faserige Materialien enthält. Details, die sich auf die Verpackung beziehen, sind vorstehend mit Bezug auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, die lose Materialien enthalten.
Ein Vorteil von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass die Dichte der Materialien oder der Fasern in einer Verpackung der vorliegenden Erfindung gesteigert werden kann, verglichen mit der Dichte eines entsprechenden Volumens der Fasern unter Nicht-Vakuumbedingungen, zum Beispiel von gewöhnlichen Ballen, die von Bändern zusammen gehalten werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine erhöhte Dichte von Fasern oder Materialien innerhalb der Verpackung vom 1,1- bis 2,0-fachen, typisch 1,1- bis 1,5-fachen, aufweisen, verglichen mit der Dichte von vergleichbaren Fasern, die in einem Ballen mit Haltebändern verpackt sind.
Ein zusätzlicher Vorteil von bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass die Dichte der Fasern oder der Materialien innerhalb einer Verpackung der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen gleichförmig sein kann.
Ein weiterer Vorteil bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass das gesamte Gewicht einer Verpackung der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Gewicht eines entsprechenden Volumens der Fasern oder der Materialien unter Nicht-Vakuumbedingungen, zum Beispiel gewöhnlicher Ballen, die von Haltebändern zusammengehalten werden, gesteigert werden kann. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine 1,1- bis 2-fache Steigerung des Gewichtes, typisch eine 1,1- bis 1,5-fache Steigerung des Gewichtes im Vergleich zu einem herkömmlichen Ballen mit Haltebändern vorweisen, welcher ungefähr das gleiche Volumen hat.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen oder mehrere von diesen Vorteilen oder andere hier beschriebene Vorteile aufweisen.
Die Dichte der Materialien oder Fasern in einer Verpackung, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, und das gesamte Gewicht dieser Verpackung hängen von der Zusammensetzung der Fasern in der Verpackung ab. Zum Beispiel weist eine im Wesentlichen quaderförmige (kastenartige) Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Acetat-Towfasern enthält, von 95 bis 105 cm Breite auf 115 bis 125 cm Länge auf 120 bis 135 cm Höhe eine Gesamtmasse von 825 bis 1175 kg, typisch 880 bis 1130 kg auf. Die Dichte der Fasern in der Verpackung kann sich in einem Bereich von 0,2 bis 0,9 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³), typisch 0,48 bis 0,82 g/cm³, oft 0,50 bis 0,78 g/cm³ bewegen.
Weitere Details, die sich auf die Ausführungsformen der Verpackungen der vorliegenden Erfindung beziehen, sind unten mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
In einer Ausführungsform kann das Verpackungssystem, das für die Erfindung verwendet wird, eine Vielzahl von Wänden enthalten, die miteinander versiegelt werden können, um eine verschlossene Kammer zu bilden, bevorzugt eine hermetische verschlossene Kammer. Jede Wand kann mit vorgefalteten Rändern oder Laschen bereitgestellt werden, um eine Versiegelungsoberfläche zur Verfügung zu stellen. In einer weiteren Ausführungsform können die Wände miteinander überlappungsversiegelt werden. Ferner wird mindestens eine Wand mindestens eine Evakuierungsvorrichtung umfassen, wie ein Vakuumanschlussstück, ein Vakuumrückschlagventil oder einen Stutzen, um nach dem Zusammenbau das Ausbilden eines Vakuums in der Kammer zu ermöglichen. Die Merkmale des Verpackungssystems sind im Wesentlichen jenen ähnlich, die hier im Bezug auf eine Verpackung, die mit einem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, beschrieben sind.
Das Verfahren kann ferner das Komprimieren des Volumens der losen Materialien umfassen. Der Kompressionsschritt kann vor der vollständigen Bildung der Kammer um das Volumen der losen Materialien herum erfolgen oder er kann vor der Evakuierung, nachdem die Kammer gebildet worden ist, erfolgen oder beides.
Mit Bezug auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Verpacken erzeugt die Evakuierung der Kammer mindestens ein partielles Vakuum in der Kammer, d.h. einen Innendruck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck. Um die Tendenz zu minimieren, dass ein Volumen von Materialien oder Fasern einen nach außen gerichteten Druck ausübt, zum Beispiel auf Grund von Rückfederung, sollte die Evakuierung mindestens ausreichend sein, um nach dem Verschließen der Kammer einen Vakuumdruck zu erzeugen, der gleich der Kraft ist, die von den Materialien oder den Fasern pro Flächeneinheit minus des Atmosphärendrucks ausgeübt wird, und in bestimmten Ausführungsformen wesentlich geringer ist als die Kraft, die von den Materialien oder den Fasern pro Flächeneinheit minus des atmosphärischen Drucks ausgeübt wird. Der Druck, der durch das Vakuum abgebaut wird, ist im Allgemeinen gleich oder größer als die Kräfte, die durch die Fasern pro Flächeneinheit ausgeübt werden.
Der Schritt der Bildung einer verschließbaren Kammer kann die Schritte des Zusammenbaus einer Vielzahl von Wänden, einschließlich einer oberen Wand, einer unteren Wand und einer Vielzahl von Seitenwänden, umfassen. Die Wände können zusammengebaut werden, indem einzelne Wandelemente zusammengebaut und miteinander versiegelt werden. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere Wände aus einem einzigen Stück Material, das geknickt oder gefaltet wird, gefertigt werden. Mit Bezug auf einen verschließbaren Beutel oder ein verschließbares Gefäß kann der Schritt der Bildung einer verschließbaren Kammer alternativ die Schritte der Einführung der Materialien oder Fasern in den Beutel oder das Gefäß und dann des Verschließens der Öffnung enthalten.
Ein Merkmal einer Ausführungsform eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Schritt der Kompression der Materialien oder Fasern dazu genutzt werden kann, um ein partielles Vakuum in der Kammer zu erzeugen, d.h. einen Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck. Zum Beispiel können Materialien oder Fasern in einer verschließbaren Kammer, die ein Vakuumrückschlagventil enthält, angeordnet, die Kammer verschlossen und dann die Fasern komprimiert werden, während sie sich innerhalb der verschlossenen Kammer befinden. Während der Kompression werden Luft und Gase in der Kammer durch das Vakuumrückschlagventil aus der Kammer herausgepresst. Als Ergebnis wird nach Aufhebung der Kompressionskraft, wenn das Gleichgewicht erreicht ist, mindestens ein partielles Vakuum und ein Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck innerhalb der verschlossenen Kammer erzeugt.
Zusätzlich zu den vorangehenden Schritten können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ferner einen Schritt der Einhüllung der verschlossenen Verpackung durch zusätzliches Verpackungsmaterial umfassen. Ein Merkmal bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, dass auf Grund von verminderten Ausdehnungskräften innerhalb der Materialien oder der Fasern eine Verpackung der vorliegenden Erfindung einfacher mit zusätzlichem Material umgeben werden kann, zum Beispiel nach der Entfernung aus der Ballungsvorrichtung.
Weitere Details bezüglich von Ausführungsformen von Verfahren der vorliegenden Erfindung werden nachstehend angegeben.
Eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein Verpackungssystem, wie es in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, umfassen. Die Ausführungsform kann ferner ein Evakuierungssystem umfassen. Zusätzlich oder als Alternative kann die Ausführungsform noch weiter eine Vorrichtung zur Kompression einer Masse von losen Materialien umfassen.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung Materialien zur Bildung eine verschließbaren Kammer und eine Vorrichtung zur Kompression einer Masse von Fasern. Die Fasern werden komprimiert und dann von der Kammer umgeben. Materialien zur Bildung einer Kammer in einer Vorrichtung umfassen Materialien, die hier als geeignet zur Bildung der Wände oder der Kammer in einer Verpackung der vorliegenden Erfindung bezeichnet wurden. Eine Vorrichtung zur Kompression einer Masse von Fasern kann eine handelsüblich erhältliche Ballungsvorrichtung umfassen. Im Allgemeinen umfasst eine solche Ballungsvorrichtung einen Behälter zum Platzieren einer Masse von Fasern, einen hydraulischen Stempel zum Komprimieren der Masse von Materialien oder Fasern und Motoren und Prozesssteuerungsmittel zum Betrieb des Stempels ein.
Ein Evakuierungssystem, die für eine Vorrichtung geeignet ist, kann eine Vakuumeinrichtung und zugehörige Schläuche umfassen. Das Evakuierungssystem sollte in der Lage sein, die Kammer, die die Fasern enthält, auf einen Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck zu evakuieren, bevorzugt auf einen Druck, der hier im Bezug auf eine Verpackung der vorliegenden Erfindung erörtert wurde. Ein Beispiel für ein Evakuierungssystem umfasst eine Vakuum erzeugende Vorrichtung und zugehörige Schläuche für die Verbindung der Vorrichtung mit der Kammer. Das Evakuierungssystem kann ferner einen Motor und Prozesssteuerungsmittel zum Betreiben der Maschine enthalten, die für das Anlegen eines Vakuums verwendet wird.
Weitere Details bezüglich einer Vorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird in mehr Einzelheiten mit Bezug auf die speziellen, Fasern umfassenden Ausführungsformen beschrieben, die in den Figuren veranschaulicht sind.
1 stellt eine Ausführungsform einer Verpackung dar, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Wie in 1 zu sehen ist, kann eine Verpackung 2 eine im Wesentlichen quaderfömige Form mit einer oberen Fläche 12, einer unteren Fläche 14 und Seitenflächen 16, 18, 20 und 22 aufweisen. Bevorzugt sind die Flächen im Wesentlichen so plan, dass jede Wölbung oder Kuppelbildung jeder Oberfläche weniger als 8 cm, bevorzugt weniger als 5, besonders bevorzugt weniger als 3 cm und in bestimmten Ausführungsformen weniger als 1 cm beträgt. Diese Abmessung ist in 1 mit Bezug auf die obere Fläche 12 als „A" gekennzeichnet.
2 stellt eine Explosionsansicht einer möglichen Ausführungsform einer Kammer bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 2 gezeigt, kann eine verschlossene Kammer eine Vielzahl von Wänden umfassen, einschließlich einer oberen Wand 12, einer unteren Wand 14 und Seitenwänden 16, 18, 20 und 22. Die Seitenwände können aus einem einzigen Folienmaterial gebildet sein, welches gefaltet und geklebt ist, zum Beispiel an der Naht 24. Dies Anordnung kann als Umfangsstück bezeichnet werden. In bestimmten Ausführungsformen wird die obere Wand 12 etwas größer sein als die untere Wand 14, um die Verwendung in bestimmten Maschinen zu erleichtern.
Jede Wand kann eine Polymerfolie oder ein ähnliches versiegelbares, bevorzugt hermetisch versiegelbares Material enthalten, geeignete Polymerfolien sind vorstehen beschrieben. In der in 2 dargestellten Ausführungsform wird eine Laminat-Konstruktion verwendet, bei der jede Wand eine Polymerfolie und ein Barriereelement, eine Strukturstütze oder ein Schutzmaterial umfasst. Dieses Element kann Aluminium, Zinn, Karton oder ein ähnliches Material umfassen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Wandmaterialien und Laminate verwenden, um die für die spezielle Endverwendung gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Die Wandmaterialien oder jede Schicht im Fall eines Laminats können verschiedene Feuchtigkeits- und Gaspermeabilitäten aufweisen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Wandmaterialien Polymerfolien enthalten, können die Folien vor einem Wasserdampfeinstrom schützen und eine Sauerstoffbarriere und eine Geruchsbarriere bereitstellen. In einer Laminat-Konstruktion kann eine Folie in dem Laminat als Feuchtigkeitsbarriere verwendet werden und eine Folie als Sauerstoffbarriere verwendet werden.
Allgemein weist bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen eine Feuchtigkeitsbarriere wichtig ist, ein Wandelement aus einer Polymerfolie eine Wasserdampfpermeabilität von 0,001 bis 4,3 Gramm/Milliliter („g/ml") pro 645,2 cm² (100 Quadratinch) pro 24 Stunden bei 38°C, bevorzugt 0,003 bis 0,3 g/ml unter diesen Bedingungen auf. Auf die gleiche Weise weist ein Wandelement, wenn eine Sauerstoffbarriere gewünscht wird, eine Sauerstoffpermeabilität von 0,001 bis 185, bevorzugt von 0,001 bis 0,06 Kubikzentimeter pro 645,2 cm² (100 Quadratinch) pro 24 Stunden bei 25°C auf. Die Wandelemente können in der Form eines Laminats vereinigt werden. Es kann vorteilhaft sein, dass eine äußere Schicht des Laminates einen Feuchtigkeitsbarriere besitzt, die die Sauerstoffbarriere schützt. Zum Beispiel kann ein Polyethylen/Polyethylenterephthalat/ Metallfolien-Laminat verwendet werden, bei der das Polyethylen zu der Schaffung und Aufrechterhaltung einer Abdichtung, bevorzugt einer hermetischen Abdichtung, beiträgt, das Polyethylenterephthalat Festigkeit und eine Feuchtigkeitsbarriere bereitstellt und das Metall eine Barriere für Geruch und Sauerstoff liefert. Andere Folienlaminate der oben erwähnten Liste sind möglich, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: PE/Nylon/PET, PE/EVOH/PET/PE, SiOx-Nylon/Valéron^®/LLDPE, BONylon/Valéron^®/LLDPE/EVOH/ULLDPE, Valéron^®/BO Nylon/Metall/ULLDPE und dergleichen, wobei die Reihenfolge der Materialien den Querschnitt des Laminat anzeigt und Valéron^® ein Valéron^® Strenght Film ist.
Valéron^® Strength Film wird von einer Abteilung von Illinois Tool Works, Inc., 3600 Lake Avenue, Glenview, Illinois 60025, hergestellt und verkauft. Eine allgemeine Beschreibung des Valéron^® Strength Film wird in den folgenden Abschnitten dargelegt und entstammt den Informationen, die der Hersteller zur Verfügung gestellt hat.
Valéron^® Strength Film oder Valéron^®-Folie umfasst eine Familie von Folien, die Reißfestigkeit, Durchstoßfestigkeit und Weiterreißfestigkeit in einer laminierten Folie vereinen. Die Folien können im Allgemeinen Polyethylen umfassen. Die querlaminierte Struktur von Valéron^®-Folien stellt das ideale Design für eine hohe Perforationsbeständigkeit dar. Auf Grund ihrer einzigartigen mehrlagigen Struktur muss jedweder scharfe Gegenstand mehrere Schichten durchstoßen, bevor die Valéron^®-Folie verletzt wird. Der Film zeigt eine außergewöhnliche Weiterreißfestigkeit, wobei ein Heften, Nageln, Nähen oder Stanzen möglich ist, ohne irgendwelche Schäden zu verursachen.
Valéron^® Strength Film kann eine Reißestigkeit bis zum Zweifachen der Reißfestigkeit besitzen, wie sie von Standard-Polyethylenfolien mit der gleichen Dicke erzielt wird. Valéron^®-Folien sind mehrlagige Folien, die durch Aneinaderlaminieren mehrerer einzelner Lagen aufgebaut werden. Das Herstellungsverfahren garantiert Eigenschaften und Merkmale hoher Qualität dieser Hochfestigkeitsfolien. Auf Grund ihres mehrlagigen Aufbaus zeigen Valéron^®-Folien im Vergleich zu anderen mono-extrudierten Folien eine verbesserte Feuchtigkeitsbarriere. Valéron^®-Folien halten den meisten der üblicherweise verwendeten chemischen Substanzen stand. Unbeschichtete Valéron^®-Folie kann mit Flexodruck (Druckfarben auf der Basis von Lösungsmitteln und Wasser basierte) bedruckt werden. Um eine universellere Bedruckbarkeit zu erreichen, werden Valéron^®-Folien mit einer Deckbeschichtung zur Verfügung gestellt. Diese Deckbeschichtung ermöglicht, dass Valéron^®-Folien mit einer Vielzahl von Drucktechiken bedruckt werden können, die von Punktmatrix-, Thermotransfer-, Flexo-UV-, Offset- (Standard und UV), Digital-, Tintenstrahl-(sowohl Piezo- als auch Bubble-Jet-Drucker) bis zum Siebdruck reichen.
Valéron^®-Folien halten Temperaturen im Bereich vom –40°C bis +90°C stand. Im Gegensatz zu anderen synthetischen Materialien wird Valéron^®-Folie nicht spröde, wenn sie Temperaturen unter null ausgesetzt wird, und nimmt hohe Temperaturen auf sich, wobei sie auf Grund seiner querlaminierten Struktur eine einzigartige thermische Stabilität aufweist.
Valéron^®-Folien, die mit einer Hochleistungsbeschichtung versehen sind, zeigen eine außergewöhnliche Haftung des Bilds auf dem Valéron^®-Folie, wobei sie gegen Kratzen und rohe Behandung beständig sind, garantieren dem Endbenutzer, dass sein Produkt in seiner perfekten Form verbleibt, selbst wenn es einer rauhen Umgebung im Freien ausgesetzt wird. Valéron^®-Folien zeigen eine gute UV-Beständigkeit. Diese UV-Beständigkeit kann durch die Einführung von UV-Stabilisatoren in die Valéron^®-Folie gesteigert werden.
Neben einer wasserdichten Membran, die eine gute chemische Beständigkeit zeigt, ist Valéron-Folie auch eine im Wesentlichen luftdichte Barriere. Valéron^®-Folien sind mehrlagige Folien, die durch Aneinderlaminieren mehrere einzelner Schichten aufgebaut werden. Das Herstellungsverfahren ermöglicht, dass Valéron^®-Folien eine hoch verschweißbare Schicht enthalten, die eine hohe Verschweißbarkeit für eine Anwendung bei sowohl Heißstabsschweißen als auch Impulschweißen liefert.
Die Dicke des Wandmaterials kann in Abhängigkeit von der speziellen Endnutzung der Verpackung variieren. Im Allgemeinen wird die Wandstärke, um unnötiges Gewicht für den Transport zu vermeiden, im Bereich von 0,0025 bis 0,080 cm (1–32 Mil), typischer von 0,0127 bis 0,038 cm (5–15 Mil) liegen. Bei einigen Ausführungsformen ist die Wandstärke bevorzugt ausreichend, um ein Maß an Durchstoß- und Reißfestigkeit zur Verfügung zu stellen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet 0,020 cm (8 Mil) PE/PET/Aluminium-Laminatwände. Eine alternative Ausführungsform enthält 0,025–0,0275 cm (10–11 Mil) Tyvek^®-Schutzmaterial (sehr feine, hochdichte Polyethylenfasern) und Valéron^® Strength Film.
Jede Wand kann Umfangsklappen oder vorgefaltete Ränder enthalten, die in 2 als 13, 15, 17, 19, 21 und 23 gekennzeichnet sind. Die vorgefalteten Ränder stellen eine Oberfläche zum Versiegeln zur Verfügung, um zu ermöglichen, dass die Versiegelung mindestens einem partiellen Vakuum in der Kammer standhalten kann. Die Verschlüsse können unter Verwendung bekannter Techniken wärmegeschweißt, geklebt, mit einem Klebeband verklebt oder mit Ultraschall verschmolzen werden.
Wie es von dem durchschnittlichen Fachmann verstand wird, kann die Kammer verschiedene Größen haben, ohne dass die vorliegende Erfindung verlassen wird, so dass die Abmessungen jeder Wand in Abhängigkeit von der Menge des Materials, das verpackt wird, variieren können. In einigen Ausführungsformen wird die Größe der Kammer nach dem Zusammenbau ungefähr die Größe eines gewöhnlichen Faserballens aufweisen, der für die Verwendung in Verfahrensausrüstung ausgelegt ist. Zum Beispiel kann die Kammer in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Acetat-Towfasern umfasst, ungefähr die Größe eines Acetat-Towfaserballens aufweisen. In diesen Ausführungsformen wird die Kammer nach dem Zusammenbau etwa 70 bis 130 Zentimeter („cm") lang, etwa 55 bis 100 cm breit oder tief und 25 bis 150 cm hoch sein. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind für Packungen mit kommerziellen Größen vorteilhaft.
Mindestens eine Wand der Kammer enthält eine Evakuierungsvorrichtung 26, die ermöglicht, dass die Kammer, die durch Aneinandersiegeln der Wände gebildet wurde, evakuiert wird. Die Evakuierungsvorrichtung kann ein Vakuumrückschlagventil umfassen, das herkömmlich auf den Gebiet der Vakuumverpackungen verwendet wird, einschließlich eines Vakuumrückschlagventils, das von den folgenden gewerblichen Quellen erhältlich ist: Richmond Aircraft Co., Norwalk, California; Menshen Packaging Co., Waldwick, New Jersey; Anver Vacuum Equipment Co., Hudson, Massachusetts; und Plat-o-Matic Valves Co., Cedar Grove, New Jersey. Das Vakuumrückschlagventil kann während der Herstellung einer Wand in die Wand eingebaut werden oder es kann nach der Bildung einer Wand in die Wand heißeingeschweißt, eingeklebt, eingeschweißt oder eingeschmolzen werden. Die Evakuierungsvorrichtung kann auch einen Vakuumauslass der vorliegenden Erfindung umfassen. Für einige Anwendungen kann eine Vielzahl von Evakuierungsvorrichtungen verwendet werden, zum Beispiel um die Evakuierungszeit zu verkürzen.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Vakuumrückschlagventil einen Durchmesser aufweisen, der eine Presspassungsverbindung zwischen dem Ventil und einem Schlauch ermöglicht, zum Beispiel eine Presspassung zwischen einem „männlichen" Ende eines Vakuumschlauches und einem „weiblichen" Ende des Ventil. Der Durchmesser kann so gewählt werden, das er eine Strömungsgeschwindigkeit und einen Druck ermöglicht, welche es zulassen, dass die Kammer in kurzer Zeit evakuiert wird. Zum Beispiel kann der Durchmesser des Vakuumrückschlagventils für eine Kammer von Standardballengröße von 96 cm Breite, 121 cm Länge und 127 Höhe 20 bis 40 cm, bevorzugt 25 bis 38 cm sein. Die Größe des Vakuumrückschlagventils wird vorteilhaft auf der Grundlage des Durchmessers eines Schlauchs, der zum Ziehen des Vakuum verwendet wird, ausgewählt. Wie oben beschrieben, kann eine Vielzahl von Vakuumrückschlagventilen mit verschiedenen Durchmessern verwendet werden. Die Anzahl und die Größe der Vakuumrückschlagventile kann von der Geschwindigkeit abhängen, die für die Entfernung von Luft aus der Verpackung gewünscht wird.
Obwohl das Vakuumrückschlagventil vorteilhaft für die Verwendung in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, können andere Einrichtungen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein handelsüblicher Schlauchnippel in mindestens einer Wand der Kammer bereitgestellt werden. Die Kammer könnte unter Verwendung des handelsüblichen Schlauchnippels evakuiert werden und dann könnte der Bereich hinter oder über dem Schlauchnippel zum Beispiel mit einer zusätzlichen Folie verschlossen werden.
Ein Vakuumauslaß, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird und der im Detail unten mit Bezug auf die 6a, 6b, 6c und 6d beschrieben wird, kann vorteilhaft in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist, enthält ferner einen Bereich 28, der so ausgelegt ist, dass das Öffnen der Kammer zur Verwendung der Fasern aus der Kammer erleichtert wird. Der Bereich 28 kann als ein „leicht zu öffnendes" Merkmal bezeichnet werden. Die Konstruktion des leicht zu öffnenden Merkmals enthält ein Zugband, das so ausgelegt ist, dass es gezogen werden kann, um die Kammer entlang einem definierten Weg aufzureißen.
Wie es ebenfalls vom durchschnittlichen Fachmann verstanden wird, kann die Kammer, die in 1 veranschaulicht ist, auf viele verschieden Arten zusammengebaut und gefüllt werden. Zum Beispiel kann die untere Wand mit den Seitenwänden versiegelt werden, um eine offene kastenartige Anordnung zu bilden. Faser kann in die so gebildete Kammer gegeben werden und die obere Wand kann über den Fasern angeordnet werden. Die Faser wird dann auf eine Höhe komprimiert, die im Wesentlichen gleich der Höhe der Kammer ist. Die obere Wand kann dann mit den Seitenwänden versiegelt werden. Nach dem Versiegeln kann das Innere der Kammer unter Verwendung des Vakuumrückschlagventils und einer üblichen Vakuum-erzeugenden Vorrichtung evakuiert werden, um die Ausdehnungskräfte zu reduzieren, die auf die Innenwände der Kammer durch die Dekompression und Rückfederung der komprimierten Fasern einwirken.
Alternativ kann eine Faser zwischen der oberen und der unteren Wand einer Kammer komprimiert und die Seitenwände um die gepressten Fasern herumgewickelt und miteinander sowie mit der oberen und mit der unteren Wand versiegelt werden. Nach dem Versiegeln und vor der Aufhebung der Kompression kann die Kammer evakuiert werden.
Die Stärke des Vakuums, das nach dem Verschließen an die Kammer angelegt wird, hängt von dem Material, das verpackt wird. Im Allgemeinen wird ein Vakuum angelegt, das hinreichend stark ist, um den Ausdehnungskräften des Materials, das verpackt wird, entgegenzuwirken, welche dazu führen können, dass sich das Material ausdehnt. Typisch wird ein Vakuum verwendet, das stärker ist als der theoretisch berechnete Druck, um sicherzustellen, dass die Ausdehnungskräfte kompensiert werden. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die Verwendung bei der Verpackung von losen Fasermaterialien finden, kann es vorteilhaft sein, ein Vakuum von mehr als einer halben Atmosphäre (mehr als 0,5 kg/cm²) an die Kammer anzulegen, typisch bis zu einer Atmosphäre (mehr als 1 kg/cm²), um sicherzustellen, dass die Ausdehnungskräfte kompensiert sind.
Wie hierin beschrieben, werden in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Randbereiche des Verpackungsmaterialials, zum Beispiel des Laminats, miteinander versiegelt, um das zu verpackende Material vollständig zu umgeben. Das Versiegeln kann auf eine Vielzahl von Arten durchgeführt werden, wie zum Beispiel jenen, die hierin beschrieben sind. In Abhängigkeit von der Größe der Packung, dem Material, das verpackt wird, und der Stärke des Vakuums kann sich ein Flossenverschluss als vorteilhaft erweisen. Ein Flossennaht-Faltung (Fischtyp) kann unter Verwendung von Techniken, die im Stand der Technik bekannt sind, und mit einem backenförmigen Versiegelungsgerät bei konstanter Wärme oder einem Induktionsversiegelungsgerät hergestellt werden. In einer Herstellungsumgebung wird es im Allgemeinen von Vorteil sein, dass der Versiegelungsvorgang schnell durchgeführt wird, damit der Gesamtdurchsatz des Verfahrens gesteigert wird.
Um die Versiegelung zu unterstützen, wird ein Laminat-Verpackungsmaterial typisch eine Siegelschicht als äußerste Schicht aufweisen. Die Siegelschicht kann ein heißverschweißbares Polymer mit einem Schmelzindex umfassen, der die Verschweißungszeit minimiert. Im Allgemeinen wurde gefunden, dass Niederdruckpolyethylen (beinhaltend ULLDPE oder LLDPE) eine geeignete Kombination von Leistungseigenschaften und Schweißeigenschaften bereitstellt. Die Schweißschicht kann vorzugsweise von hinreichender Dicke sein, um zu ermöglichen, dass das geschmolzene Material in die Nähte und Sekundärnähte hineinfließt, welche überlappen. Die Dicke kann die Minimierung von Lecks unterstützen.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Kammer, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Wie in 3 gezeigt, kann in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obere Wand 42 mit den Seitenwänden 46, 48, 50 (nicht gezeigt) und 52 (nicht gezeigt) vorverbunden werden. Die sich hieraus ergebende „offene kastenartige" Konfiguration kann vorgefaltete Versiegelungsränder oder Klappen 47, 49, 51 (nicht gezeigt) und r (nicht gezeigt) einschließen. Die Bodenwand 44 kann vorgefaltete Verschlussränder oder Klappen 45 einschließen. Mindestens eine Wand enthält eine Evakuierungsvorrichtung 56. Zusätzlich kann eine leicht zu öffnender Abschnitt 58 in einer oder mehreren Wänden vorgesehen sein. Die Konstruktion und die Materialien, die in der in 3 gezeigten Ausführungsform verwendet werden, werden hierin an anderer Stelle beschrieben.
Die in 3 gezeigte Kammer kann auf vielfältige Weise verwendet werden. Zum Beispiel können Fasern auf die untere Wand gegeben und dann die verbleibenden Teile der Kammer über den Fasern und der untere Wand angeordnet und die untere Wand mit den Seitenwänden versiegelt werden, bevor evakuiert wird.
Die 4A und 4B zeigen eine andere mögliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Explosionsansicht und in zusammengebauten Ansichten. Die Verpackung 72 (4b) besteht aus einer Konstruktion vom U-Verbindungs-Typ. Wie in 4A gezeigt, werden drei Wände, eine Decke 62, eine Seitenwand 61 und eine Seitenwand 63 der Verpackung aus einem Abschnitt einer ersten U-förmigen Polymerfolie 60 gebildet, und die verbleibenden drei Wände, ein Boden 67, eine Seitenwand 66 und eine Seitenwand 68, der Verpackung werden aus einem Abschnitt einer zweiten Polymerfolie 65 gebildet. Die Ränder der U-förmigen Abschnitte können zudem Versiegelungsränder oder Klappen enthalten, von denen jeweils eine an jedem Abschnitt als 64 und 69 bezeichnet wird. Zumindest eine Wand von zumindest einem U-förmigen Abschnitt enthält eine Evakuierungsvorrichtung.
Der zweite U-förmige Abschnitt, der den Boden 67 umfasst, kann zum Beispiel auf der untere Platte einer Ballenpresse platziert werden. Ein zu verpackendes Material 70, zum Beispiel ein faserartiges Material, kann dann oben auf den Boden 67 gegeben werden. Der erste U-förmige Abschnitt 60, der die Decke 62 umfasst, kann dann oben auf das zu verpackende Material 70 gelegt werden. Die Seitenwände 61, 63, 66 und 68 können dann um das Material herum gefaltet und die Ränder können unter Einsatz der Klappen mit den anderen Seitenwänden und der Decke 62 und dem Boden 67 versiegelt werden, um die Verpackung 72 zu bilden. Die Verpackung kann dann evakuiert werden. Alternativ können der erste U-förmige Abschnitt oben auf das Material gelegt und das Material zusammengepresst werden, bevor die Seitenwände um das Material herum gefaltet und versiegelt werden.
5 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 gezeigt, kann ein loses Material 100 unter Verwendung der vorliegenden Erfindung verpackt werden. Das Verpackungsmaterial kann die Komponententeile 110, 120, 130 und 140 umfassen, die zum Beispiel aus den Arten von Laminaten gebildet sind, die hierin beschrieben sind.
Um das Versiegeln zu vereinfachen, kann jedes Komponententeil über flanschartige Ränder 112, 114, 116 und 118 an Teil 110; 122, 124, 126 und 128 an Teil 120; 132, 134, 136 und 138 an Teil 130; und 142, 144, 146 und 148 an Teil 140 verfügen. In einem ersten Schritt „B" können die Ränder von entsprechenden Paaren unter Bildung größerer Teile miteinander versiegelt werden. Wie in 5 gezeigt, werden der Rand 112 vom Teil 110 und der Rand 122 vom Teil 120 unter Bildung des Verschlusses 152 versiegelt. Ähnlich werden der Rand 132 vom Teil 130 und der Rand 142 vom Teil 140 unter Bildung des Verschlusses 162 versiegelt.
Wie in „C" in 5 gezeigt, können so gebildete größere Teile oben und unten auf das lose Material gelegt werden, um eine Verpackung mit dem losen Material darin zu bilden. Die verbleibenden Ränder des Verpackungsmaterials können dann versiegelt werden, um so die Verpackung vollständig zu verschließen. Verschlüsse 172 und 182 sind unter „D" in 5 gezeigt. Überschüssiges Verpackungsmaterial bildet Klappen 192, 194, 196 und 198. Die Klappen können dann über die Seitenwänden der Verpackung gefaltet und mit diesen versiegelt werden, um so eine Verpackung gemäß der vorliegenden Erfindung 200 zu bilden, wie dies in 5 „E" gezeigt ist.
Wie aus der hierin enthaltenen Beschreibung ersichtlich ist, umfasst zumindest ein Teil des Verpackungsmaterials eine Evakuierungsvorrichtung, um die Erzeugung eines Vakuums innerhalb der Verpackung zu erleichtern.
Die 2, 3, 4 und 5 zeigen im Wesentlichen quaderförmige Kammern, die im Wesentlichen quaderförmige Verpackungen bilden werden. Die vorliegende Erfindung stellt Verpackungen mit unterschiedlicher Form her. Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung Verpackungen mit ungleichförmigen oder zufälligen Formen her. Wie aus der hierin enthaltenen Beschreibung ersichtlich ist, können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung bei Kammern in der Form von Beuteln verwendet werden, um Verpackungen herzustellen, die sich der Form der Fasern im Innenraum des Beutels angleichen. Viele der Merkmale und der Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit ungleichförmigen Packungen erzielt werden, wenngleich solche Verpackungen weniger vorteilhaft für das Stapeln und für die Anordnung auf Paletten sein können. Wie oben erörtert, sind Verpackungen, die mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, zur Verwendung mit einer großen Vielfalt von Fasern vorteilhaft. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Verpackung für Acetat-Towfasern des Typs, der für Filtermaterialen eingesetzt wird, her. In dieser Ausführungsform kann eine Verpackung, die mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, umfassen: eine verschlossene Kammer unter einem Druck, der geringer ist als der Umgebungsatmosphärendruck, wobei der Innenraum der Kammer Acetatfasern umfasst.
Die 6A, 6B, 6C und 6D zeigen eine Vakuum-Auslassanordnung, die sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird und zur Verwendung als Evakuierungsvorrichtung in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Wie in 6A in Explosionsansicht gezeigt, kann eine Vakuum-Auslassanordnung einen Vakuumauslass 302, ein Dichtung 304 und eine Kappe 306 umfassen. Der Vakuumauslass umfasst eine Öffnung 312, die einen Luftfluss zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Verpackung ermöglicht. Diese Öffnung kann viele Löcher 314 oder ein einzelnes Loch aufweisen. Die Öffnung kann bevorzugt die Form eines Rückschlagventils aufweisen, welches das Fließen von Luft in Richtung aus dem Inneren zum Äußeren der Verpackung erlaubt.
Wie in 6A gezeigt, kann der Öffnungsabschnitt bezüglich einer Basis 304 des Vakuumauslasses angehoben werden, wobei eine Wand 316 erzeugt wird, die ermöglicht, dass sich die Öffnung durch das Verpackungsmaterial erstreckt. Der Abschnitt der Wand 316, der durch das Verpackungsmaterial hervorspringt, kann einen angeflanschten Teil 318 umfassen, um die Verbindung zu einer Vakuum-erzeugenden Vorrichtung zu erleichtern. Bei der Verwendung ist die Basis 302 auf einer Seite des Verpackungsmaterials angeordnet und die Wand 316 erstreckt sich durch ein Loch oder Schlitze im Verpackungsmaterial derart, dass sich der Flansch 318 an der der Basis 302 gegenüberliegenden Seite des Verpackungsmaterial befindet. Eine Dichtung 304 mit einer Öffnung 305, die so angepasst ist, dass sie um die Wände 316 des Auslasses 302 passt, kann über dem Flansch angeordnet sein, um die Anordnung zu sichern. Zudem kann die Anordnung an das Verpackungsmaterial geklebt und/oder mit ihm verschweißt werden. Die Kappe 306 wird bereitgestellt, um die Öffnung 312 zu verschließen, wie in 6B gezeigt. Alternativ kann 312 mit Klebstoff oder mit Verpackungsmaterial verschlossen werden, nachdem das Vakuum angelegt worden ist.
Die Vakuum-Auslassanordnung kann aus formbaren und/oder maschinell bearbeitbaren Materialien gebildet sein, einschließlich, aber ohne Beschränkung, polymeren Materials, das Nylon, LLDPE, oder dergleichen einschließt; Metall; Holz und so weiter. Die Vakuum-Auslassanordnung kann durch Formung und/oder maschinelle Fertigung unter Verwendung von konventionellen Techniken hergestellt werden.
6C liefert zusätzliche Einzelheiten einer Ausführungsform des Vakuumauslasses 302. Wie in 6C gezeigt, kann der Vakuumauslass 302 im Wesentlichen kreisförmig sein und radial verlaufende Teile 322 als Verstärkung enthalten. Zusätzlich kann der Vakuumauslass einen abgeschrägten Plateauabschnitt 324 in der Nähe der Öffnung aufweisen.
Wie in 6D gezeigt, kann die Unterseite des Vakuumauslasses Kanäle 326 und Keilabschnitte 322 umfassen, die den radial verlaufenden Teilen entsprechen. Die Kanäle und die Keilabschnitte tragen dazu bei, die strukturelle Form der Vakuum-Auslassanordung bereitzustellen.
In der Ausführungsform, die in den 6A, 6B, 6C und 6D gezeigt ist, ist die Vakuumvorrichtung im Wesentlichen rund und ist das Verbindungsstück zu einer Vorrichtung zur Erzeugung von Vakuum rund. Wie dem Fachmann bekannt ist, können auch andere Formen und Aufbauweisen nützlich sein. Im allgemeinen Fall wird die Basis der Vakuumanordnung größer sein als die Öffnung, um für die Öffnung und für die Verpackungswände eine strukturelle Unterstützung bereitzustellen. Die größere Basisanordnung trägt zudem dazu bei zu verhindern, dass die Anordnung durch die Wände der Verpackung gezogen wird und eine größere Versiegelungsoberfläche erzeugt. Im Allgemeinen ist die Basis 1,5- bis 2-mal größer als die Öffnung. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrug der Durchmesser der Öffnung etwa 26 Zentimeter und der Durchmesser der Basis etwa 80 Zentimeter.
Eine Ausführungsform einer Apparatur, die in der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, ist in 7 dargestellt. Wie in 7 gezeigt, kann die Apparatur ein Verpackungssystem der Art umfassen, die in 2 dargestellt ist. Die Apparatur kann zudem ein Gefäß 84, das für die Aufnahme von Fasern 82 geeignet ist, und einen Stempel 86 umfassen. Der Stempel kann hydraulisch sein und durch Motoren sowie die zugehörige Steuerungsausrüstung (nicht gezeigt) angetrieben werden. Die Apparatur kann weiterhin eine Evakuierungssystem 88 umfassen. Das Evakuierungssystem umfasst eine Einrichtung zur Erzeugung von Vakuum 90 und zugehörige Schläuche 92, die geeignet sind, an eine Evakuierungsvorrichtung 26 in einer Wand des Verpackungssystems angeschlossen zu werden.
Für die Verwendung kann die untere Oberfläche eines Verpackungssystems in das Gefäß gegeben werden. Es können dann Fasern oben auf die untere Oberfläche gelegt und die seitlichen Oberflächen sowie die obere Oberfläche um die Fasern herum angeordnet werden. Die Fasern können dann mit Hilfe des Stempels 86 zusammengepresst werden. Nach der Kompression kann der Schlauch 92 des Evakuierungssystem 88 an dem Evakuierungsvorrichtung 26 angeschlossen werden, um Luft und Gase aus der Kammer zu entfernen, bis die Kammer einen gewünschten Druck unterhalb von Umgebungsatmosphärendruck erreicht hat.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch das folgende Beispiel erläutert.
Beispiel 1:
Die Vorteile einer Ausführungsform einer Verpackung, die mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde und die Fasern umfasst, werden in Bezug auf einen typischen, nach dem Stand der Technik hergestellten Ballen aufgezeigt, welcher als Kontrolle bezeichnet wird.
Eine Ballenformungsvorrichtung von Lummus Corporation, Savannah, Georgia, wurde verwendet, um einen typischen Ballen nach dem Stand der Technik als Kontrolle und eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Kontrollballen
Der Behälter der Ballenpresse wurde mit Acetat-Tow in einer solchen Menge befüllt, dass die Abmessungen des Ballens nach dem Zusammenpressen ungefähr 94 Zentimeter („cm") Breite, 122 cm Länge und 112 cm Höhe waren. Nach dem Entfernen der Kompressionkraft waren die neuen Abmessungen 99 cm Breite, 127 cm Länge und 123 cm Höhe.
Der Ballen wurde dann entlang den Seiten des Ballens mit Pappe und Kunstsstofffolien verpackt, wobei 10 Kunststoffriemen den Ballen umgaben. Nach dem Entfernen aus der Ballenformungsvorrichtung wurde der Ballen gelagert und wuchs dabei ungefähr 18 cm in die Höhe bis zu einer ungefähren Abmessung von 99 cm Breite, 127 cm Länge und 141 cm Höhe. Die Dichte des Ballens betrug ungefähr 0,4 Gramm pro Kubikzentimeter und der Ballen wog ungefähr 726 Kilogramm (kg). Der resultierende Ballen hatte Eindruckstellen von den Riemen, die mit dem Auge zu erkennen waren, und war oben und unten je zu etwa 5 cm ausgewölbt. Als Ergebnis war der Ballen unzureichend flach und musste daher auf der Seite gestapelt werden.
Vorliegende Erfindung
Eine Ausführungsform einer Verpackung, die mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wurde unter Verwendung des nachstehenden Verfahrens hergestellt. Die verwendete Verpackung war im Wesentlichen die in 2 gezeigte.
Die untere Wand wurde auf dem unteren Abschnitt einer die Fasern haltenden Kammer einer Verarbeitungsapparaur, wie sie üblicherweise für die Kompression von Fasern verwendet wird, angeordnet. Die die Fasern haltende Kammer wurde über der unteren Wand mit Acetat Tow-Fasern gefüllt. Die obere Wand wurde über die in der Kammer angesammelten Fasern gelegt. Ein Kompressionszyklus wurde durchlaufen, um eine rechtwinklige quaderförmige Form zu erzeugen. Die Kammerwände der die Fasern haltenden Kammer wurden entfernt, wobei die Kompression aufrechterhalten wurde, und die Umfangsumwickelung (Seitenwände) wurde um das zusammengepresste Acetat-Tow herumgewickelt. Ein luftdichter Verschluss wurde durch Heißschweißen an den vorgefalteten Rändern der vorderen und hinteren Ränder der Umfangsumwickelung hergestellt. Die dazugehörigen vorgefalteten Ränder oben und unten an der Umfangsumwickelung, der oberen Wand und der unteren Wand wurden ebenfalls durch Heißschweißen verschweißt, wodurch eine hermetisch verschlossene Kammer geschaffen wurde.
Ein Vakuumschlauch wurde an dem Vakuumrückschlagventil in einer Seitenwand (Platte der Umfangsumwickelung) der Kammer angebracht. Die Kammer wurde durch Anlegen eines Vakuums evakuiert, bis die Ausdehnungskräfte der Acetat-Towfasern ein Gleichgewicht erreichten und die Acetat-Towfasern wenige oder keine nach außen gerichteten Kräfte mehr auf die Wände der Kammer ausübten. Der Vakuumschlauch wurde entfernt und das Vakuumrückschlagventil hielt das Vakuum in der Kammer aufrecht. Die Kompression der Verarbeitungsvorrichtung wurde aufgehoben.
Bei der Entfernung aus der Ballenpresse behielt die resultierende Verpackung eine im Wesentlichen quaderförmige Form mit ungefähr den folgenden Abmessungen: 98 cm Breite, 123 cm Länge, 127 cm Höhe bei und enthielt etwa 975 Kilogramm Acetat-Towfaser. Die durchschnittliche Dichte der Acetat-Towfasern in der Verpackung belief sich auf ungefähr 0,64 Gramm pro Kubikzentimeter.
Die Ausdehnung während der Lagerung war minimal, wobei die Verpackung eine im Wesentlichen quaderförmige Form mit ungefähr den folgenden Abmessungen: 98 cm Breite, 123 cm Länge, 129 cm Höhe beibehielt. Der Ballen war an der Ober- und Unterseite bis innerhalb von 0,35 Zentimetern im Wesentlichen flach.
Beispiel 2:
Dieses Beispiel erläutert Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Eine Verpackung, die mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wurde in der in 5 gezeigten Art gebildet, indem Stücke einer Bx4 Nylon/Valeron/ULLDPE-Folie zusammengespleißt und so zwei Folienstücke von ungefähr 243 Zentimeter auf 269 Zentimeter gebildet wurden. Von anderen Laminaten, zum Beispiel PET-SiOx/Valeron/ULLDPE, wird erwartet, dass sie sich in ähnlicher Weise eignen.
Ein Loch mit einem Durchmesser von ungefähr 2,8 Zentimeter wurde in eines der Folienstücke gestanzt, um eine Öffnung für eine Vakuum-Auslassanordnung, wie sie im Wesentlichen in den 6A, 6B, 6C und 6D beschrieben ist, bereitzustellen. Ein Heißverschweißungsvorrichtung wurde benutzt, um die Vakuum-Auslassanordnung an dem Folienstück anzuschweißen.
Das andere Folienstück wurde dann in den Behälter der Ballenpresse eines herkömmlichen Ballenformungsvorrichtung gegeben, wie es an anderer Stelle hierin beschrieben ist.
Celluloseacetat-Towfasern wurden in den Behälter der Ballenpresse auf das Folienstück eingeführt, um einen fertigen komprimierten Ballen zu liefern, der ungefähr 127 Zentimeter hoch war.
Das erste Folienstück wurde dann so über die Platte der Ballenformungsvorrichtung gelegt, dass das Folienstück die Oberseite und die oberen Seitenbereiche der Fasern bedeckt, wenn die Platte sich bewegt, um die Celluloseacetat-Towfasern zu komprimieren.
Danach wurden die Fasern zusammengepresst.
Während der Druck aufrecht erhalten wurde, wurden die Seiten des Behälters der Ballenpresse fallen gelassen und die Ränder des ersten und des zweiten Folienstücks wurden unter Verwendung Flossenverschlüssen miteinander verschweißt, so wie dies in den 5C und 5D gezeigt ist.
Eine Weichgummidichtung wurde über den Teil der Vakuum-Auslassanordnung gelegt, der sich durch die Folie hindurch erstreckte.
Unter Verwendung einer Vakuumquelle und einer Schlauchverbindung mit der Öffnung der Vakuum-Auslassanordnung wurde ein schwaches Vakuum an der Packung angelegt, um einen Druckunterschied zu erzeugen und überschüssige Luft zu entfernen, bevor die Verpackung gerade gezogen wird.
Die Ränder der Folies wurden dann straffgezogen, um Falten und Fältchen zu entfernen, und dann übergefaltet und angeschweißt, so wie es in den 5D und 5E für die Bildung einer im Wesentlichen quadratischen Verpackung gezeigt ist.
Unter Verwendung der Vakuumquelle und der Schlauchverbindung wurde das Anlegen des Vakuums solange weitergeführt, bis ein im Wesentlichen konstantes Vakuum von ungefähr 0,90 kg/cm² erhalten wurde.
Der Schlauch wurde entfernt und eine Kappe wurde über die Öffnung gestülpt.
Die Kompressionskraft, die von den Platte der Ballenpresse ausgeübt wurde, wurde entfernt und der resultierende Ballen wurde aus der Ballenpresse genommen. Eine gewöhnliche Schrumpffolie wurde über den Ballen gegeben und der Ballen wurde auf Vakuumlecks überprüft.
Wenngleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird der gewöhnliche Fachmann leicht erkennen, dass das System der vorliegenden Erfindung auch auf andere Arten und Weisen und in anderen Ausführungsformen ausgeführt sein kann. Dementsprechend soll die Beschreibung in dieser Anmeldung nicht so verstanden werden, dass sie die vorliegende Erfindung einschränkt, da andere Ausführungsformen auch in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Verfahren zum Verpacken von elastischen Fasern, umfassend: das Bereitstellen von Fasern; das Komprimieren der Fasern; das Bilden einer dicht verschließbaren Kammer um die Fasern herum, wobei mindestens eine Wand der Kammer eine Evakuierungsvorrichtung umfasst; das Verschließen der Kammer; das Evakuieren der Kammer durch die Evakuierungsvorrichtung und dann das Aufheben der Kompression.
Verfahren nach Anspruch 1, in der die Evakuierungsvorrichtung ein Vakuumrückschlagventil ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in dem die verschlossene Kammer bei einem Innendruck von 16.000 bis unter 101.325 Pa ein Innenvolumen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in dem die Fasern aus Acetat-Towfaser besteht und die Dichte der verpackten Acetat-Towfaser 0,50 bis 0,78 g/cm³ beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem die Wände der Kammer eine Polymerfolie umfassen, die Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Vinylalkohol-Polymer, Nylon, Mylar, Polyethylenterephthalat, Polyethylenterephthalatglycol, Polyimide oder Polyamide umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, in dem die Wände weiter ein Feuchtigkeitsbarriereelement umfassen.