ES2201546T3 - Bolsa de malla abierta y procedimiento para fabricacion de la misma. - Google Patents
Bolsa de malla abierta y procedimiento para fabricacion de la misma.Info
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Abstract
Bolsa respirable y que permite la observación de su contenido, que comprende una tela de malla abierta con costuras cerradas térmicamente (14, 16), caracterizada porque la bolsa tiene un extremo de tope cerrado (12), un extremo opuesto (11), y como mínimo dos costuras longitudinales (14, 16) que se extienden desde el extremo a tope (12) al extremo opuesto (11), de manera que el extremo a tope (12) está formado por un pliegue en la tela de malla abierta sobre el eje central y las mencionadas dos o más costuras longitudinales (14, 16) son costuras cerradas térmicamente que tienen una sección de la tela de malla abierta desde cada lado del pliegue unida con una tira de sellado termoplástico (26, 36).
Description
Bolsa de malla abierta y procedimiento para
fabricación de la misma.
La presente invención se refiere a bolsas de
mallas abiertas adecuadas para envasado de productos y
artículos.
Hasta el momento, se han utilizado bolsas de
malla de tipo abierto para diferentes aplicaciones de envasado,
incluyendo aquellas en las que el carácter respirable y la
capacidad de observación del contenido de la bolsa son
características importantes. Entre los ejemplos se incluyen bolsas
para frutas, verduras y otros productos agrícolas, así como bolsas
para equipos deportivos, juguetes, bloques y otros objetos sólidos
de tamaños pequeño a medio. Estas bolsas han sido fabricadas a
partir de películas de material plástico sólido, materiales de
embalaje de tipo tubular, tales como VEXAR de la firma E.I. du Pont
de Nemours and Company, telas tejidas como gasa, telas tricotadas y
telas tejidas a la plana. Cada una de éstas tiene sus desventajas.
Por ejemplo, como los materiales tubulares requieren inversión en
equipos especializados para preparar bolsas para los mismos (ver,
por ejemplo, la Patente USA 4.091.595). Los materiales de envasado
tejidos a la plana y tricotados, si bien evitan las complejidades
asociadas con los artículos tubulares, son desventajosos porque
típicamente se cosen para formar costuras. Esto aumenta los costes.
Las telas no tejidas raramente consiguen un equilibrio práctico de
resistencia y capacidad de observación del contenido y son
frecuentemente difíciles de coser, de manera que tenga la
resistencia adecuada. Las películas de material plástico carecen de
carácter respirable; los intentos de superar esta limitación, tales
como por perforaciones, aumentan los costes, pueden reducir la
resistencia y en general no se comportan satisfactoriamente.
Más allá de las características tradicionales de
las bolsas para productos, tales como resistencia, carácter
respirable y transparencia suficiente o carácter abierto para
permitir la contemplación de su contenido, se han impuesto
exigencias adicionales para que los equipos puedan funcionar a
elevada velocidad se puedan fabricar bolsas de manera automática y
se pueda automatizar el llenado. Para comportarse
satisfactoriamente en máquinas de fabricación de bolsas de alta
velocidad, los sustratos para las bolsas deben pasar de manera
precisa por la máquina, permaneciendo debidamente alineados a toda
la secuencia de las etapas de fabricación de la bolsa. El sustrato
debe permanecer alineado de manera precisa en los períodos
repetidos de aceleración y desaceleración, de manera que cada etapa
de la operación de fabricación de la bolsa, por ejemplo, cosido,
aplicación de etiqueta, corte mediante troquel, corte de las bolsas
terminadas, se lleva a cabo de manera precisa en la posición
adecuada de la bolsa. La estabilidad dimensional de un substrato
para bolsa es importante para estas operaciones desde el punto de
vista de mantener la alineación y evitar la deformación, dado que
el material arranca y para con rapidez durante su avance por el
equipo de fabricación de la bolsa.
El substrato también debe ser un material que
pueda ser cosido con suficiente resistencia para resistir las
operaciones de llenado, transporte y manipulación. Las bolsas
fabricadas a partir de telas de malla abierta pueden ser
problemáticas a este respecto, en especial las que comprenden un
material delicado en forma de red y/o tienen solamente una zona
superficial limitada para costura. Un área limitada de contacto
entre capas opuestas de la tela tiende a hacer débiles las costuras
cerradas térmicamente, suponiendo que tengan alguna efectividad. La
unión mediante adhesivos tiende a ser poco atractiva desde el punto
de vista estético. Las costuras cosidas aumentan el coste y son
frecuentemente poco eficaces debido a la pequeña área superficial
de la tela de malla abierta.
La Patente USA 3.123.279 da a conocer una bolsa
de malla abierta de material plástico que tiene una película de
termoplástico unida a una red de termoplástico a lo largo de tres
bordes de la película fabricada por plegado de la película sobre la
red y efectuando el cierre de la película a través de la red.
Sigue existiendo la necesidad de bolsas de malla
abiertas y mejoradas, y en particular bolsas que tienen las
características tradicionales de las bolsas de malla abierta
convencionales tales como carácter respirable y capacidad de
observación del contenido y que además cumplan con los criterios de
las máquinas de fabricación de bolsas a alta velocidad.
La Patente
DE-OS-2636821 da a conocer una bolsa
de tipo malla, en la que ambos extremos están cerrados mediante
sellado en caliente. La bolsa comprende una tira realizada en
material plástico para mostrar información. La longitud máxima de
la tira corresponde a la longitud de la bolsa y dicha tira está
unida a la superficie de la bolsa en dirección longitudinal por
sellado térmico.
La presente invención da a conocer una bolsa que
tiene características respirables y que permite la observación de
su contenido, comprendiendo una tela de malla abierta con costuras
selladas térmicamente (14, 16), caracterizándose porque la bolsa
tiene un extremo cerrado a tope (12), un extremo opuesto (11) y,
como mínimo, dos costuras longitudinales (14, 16) que se prolongan
desde el extremo a tope (12) hasta el extremo opuesto (11), de
manera que el extremo a tope (12) está formado por un pliegue en la
tela de malla abierta en un eje central y las dos o más costuras
longitudinales (14, 16) son costuras selladas en caliente que
tienen una sección de la tela de malla abierta de cada lado del
pliegue unida con una tira de sellado de tipo termoplástico (26,
36).
La tira de sellado termoplástico en la que está
cerrada la tela de modo estanco, es decir, sellada, comprende una
resina termoplástica o mezcla de resinas que tienen una temperatura
de fusión o temperatura de sellado térmico inferior a la temperatura
de fusión de la tela. Opcionalmente una etiqueta, banda de
impresión u otros elementos decorativos pueden ser fijados a la
bolsa.
De forma importante, las bolsas de malla abierta
objeto de la invención pueden ser fabricadas de modo fácil en
equipos de fabricación de bolsas automatizados de alta velocidad,
de tipo industrial. Se aplican preferentemente las tiras de película
cerrable térmicamente, comprendiendo una resina termoplástica,
mediante cierre o sellado térmico de la tira sobre aproximadamente
la mitad de la anchura de la tela, preferentemente en la dirección
transversal a la máquina, de manera que cuando la tela es plegada
sobre un eje central, la tira de la película se extiende
perpendicularmente al pliegue y a lo largo de toda la altura o
longitud de la bolsa. Además, las bolsas objeto de la invención son
muy apropiadas para su utilización en operaciones de llenado de
bolsas, de forma automática, debido a su estabilidad dimensional y
capacidad de ser cerrada ("wicketed"). De manera
significativa, estos atributos son conseguidos sin pérdida de otras
características importantes, incluyendo resistencia, flexibilidad,
carácter respirable y visibilidad del contenido.
A continuación se describen de manera detallada
realizaciones no limitativas de la invención, haciendo referencia al
dibujo adjunto, en el cual:
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
bolsa de malla abierta según la invención;
La figura 2 es una vista en sección de la bolsa
de malla abierta de la figura 1; y
La figura 3 es una vista en perspectiva de una
sección de una tela de malla abierta a la que se han aplicado tiras
de película termoplástica para subsiguiente sellado térmico para
formar costuras.
La bolsa de malla abierta de la presente
invención es formada a partir de una tela de malla abierta.
Haciendo referencia a la figura 1, se ha mostrado una bolsa de
malla abierta (10). La bolsa (10) está construida a base de una tela
de malla abierta y tiene un extremo de fondo o extremo a tope (12)
formado por un pliegue en la tela sobre un eje central entre las
costuras laterales (14 y 16). La tela a cada lado del pliegue se
extiende desde el pliegue y termina en el extremo opuesto (11) de la
bolsa. El extremo opuesto puede ser abierto, por ejemplo, antes de
su llenado, o puede ser cerrado, por ejemplo, después del llenado
de la bolsa. Cualesquiera medios adecuados para realizar dicho
cierre pueden ser utilizados, tales como cosido por costura o por
puntos, atadura con cordones y ligadura, engrapado, utilización de
adhesivos, fijación térmica y utilización de cierres de tipo
cremallera o de torsión ("twist-type").
Haciendo nuevamente referencia a la figura 1, las costuras
laterales (14, 16) de la bolsa (10) están selladas térmicamente.
Los extremos a tope y opuestos de la bolsa, junto con las costuras
de cierre térmico, definen un espacio o volumen para recibir y
contener el contenido de la bolsa. Si bien no se ha mostrado en la
figura 1, en base a la presente descripción se apreciará que se
puede fijar una etiqueta o banda a la bolsa de malla abierta, por
ejemplo, por sellado térmico, mediante adhesivos o por cosido. La
etiqueta o banda puede ser previamente impresa o puede ser de un
material adecuado para impresión subsiguiente.
En mayor detalle, la figura 2 muestra
adicionalmente la construcción de la bolsa de la figura 1. En
particular, se muestran las partes frontal (18) y posterior (20) de
la bolsa (10) con costuras laterales (14 y 16). También pueden verse
los bordes (22 y 32) de la parte frontal (18) y los bordes (28 y
38) de la parte posterior (20). Las tiras (26 y 36) están selladas
a la tela en los bordes para formar costuras longitudinales. La
costura lateral (14) se muestra con el borde (22) de la parte
frontal (18) con la tira (26) cerrada por sellado térmico a la
misma. La tira (26) también se sella térmicamente al borde (28) de
la parte posterior (20) de la bolsa (10). De un modo similar, la
costura lateral (16) se muestra con el borde (32) de la parte
frontal (18) con sellado térmico entre el borde (32) y la tira
(36). La tira (36) también tiene sellado térmico entre la tira (36)
y el borde (38) de la parte posterior (20). En virtud del sellado
térmico de la costura, los bordes de la tela que forman la costura
están embebidos en la tira de sellado termoplástico, proporcionando
por lo tanto resistencia a pesar de la reducida área superficial de
la tela de malla abierta en la costura.
Las costuras laterales selladas térmicamente (14
y 16) pueden ser tan anchas como sea necesario para unir de manera
efectiva la tela en las costuras. Son preferentes las anchuras de
costura de 0,63 cm a 2,54 cm aproximadamente (aproximadamente de ¼
pulgada a 1 pulgada), siendo adecuadas las anchuras aproximadas de
costura de 0,63 cm a 1,27 cm (de ¼ pulgada a ½ pulgada
aproximadamente) para bolsas de hasta 4,53 kg (10 libras) de
capacidad y siendo adecuadas las anchuras aproximadamente de 1,27
cm a 2,54 cm (aproximadamente de ½ pulgada a 1 pulgada) para bolsas
en la gama aproximada de 4,53 a 9,07 kg (aproximadamente de 10 a 20
libras) de capacidad. Tal como será apreciado por los técnicos en
la materia basándose en la descripción de esta patente, las
anchuras de costura óptimas variarán dependiendo del tamaño,
construcción y uso destinado de la bolsa.
Si bien la bolsa mostrada en las figuras 1 y 2
representa una construcción preferente para algunas utilizaciones,
se apreciará que se prevén, de acuerdo con la invención, una amplia
gama de modificaciones y alternativas a la construcción. En una
realización alternativa, a la que se hará referencia como bolsa con
pestaña o "labio", la tela de malla abierta en el extremo
abierto de la bolsa es algo más corta en un lado de la bolsa que en
el otro, para facilitar el uso de las bolsas en operaciones de
llenado automatizado; esto también puede facilitar el cerrado del
extremo abierto de la bolsa debido a que la tela adicional del lado
mayor de la bolsa proporciona una solapa adecuada que se puede
doblar simplemente sobre el lado más corto y sellarla térmicamente,
coserla o sellarla de otra manera para formar un cierre efectivo de
la bolsa. En otra realización adicional, se pueden incorporar
refuerzos en la estructura final de la bolsa, por ejemplo, por
plegado durante la formación de las bolsas.
De acuerdo con otra realización de la invención,
las bolsas de la invención se pueden conseguir en forma de un
apilamiento formado por una serie de bolsas dispuestas en una
varilla de soporte ("wicket"). Dicha varilla tiene generalmente
la forma de un alambre o varilla con dos ángulos rectos doblados y
adaptados para recibir y sostener en su lugar las bolsas por medio
de orificios punzonados o realizados de otro modo en un extremo de
las bolsas, y más preferente en el lado más grande de una bolsa con
pestaña o "labio" en el extremo abierto de la misma. De manera
ventajosa, la estabilidad dimensional de la tela de la bolsa ayuda
a mantener los orificios en alineación y también impide el
deshilachado de la tela debido a los orificios.
La bolsa de malla abierta de la presente
invención se puede construir, en general, a partir de tela de malla
abierta a la cual se puede sellar térmicamente una tira
termoplástica para formar una costura. Las telas tejidas,
tricotadas, de red tipo cambray ("scrim"), de red extrusionada
y no tejidas, se pueden preparar de manera que tengan suficiente
carácter abierto en su construcción para permitir una adecuada
visibilidad del contenido de la bolsa. Preferentemente, la tela de
malla abierta también es adecuada para la fabricación de bolsas que
utilizan un equipo de fabricación de bolsas de elevada velocidad.
Para este fin, son preferentes las telas que tienen un coeficiente
de fricción según la norma ASTM 3334-80, Sección
15, inferior aproximadamente a 30º y una estabilidad dimensional tal
que la tela, cuando está plegada y cosida, puede resistir una
fuerza de al menos 1 g sin pérdida sustancial de alineación. Son
más preferentes las telas que tienen coeficientes de fricción
aproximadamente de 15º a 25º y puede resistir fuerzas de al menos 2
g sin deformación sustancial.
Las telas tejidas y tricotadas se pueden
construir y preparar de cualquier manera adecuada. Desde un punto
de vista de costes y rendimiento, para estas telas son preferentes
las llamadas cintas o hilos de cinta partida ("slit film
ribbon"). Se puede utilizar cualquier tejido o tricotado
adecuado que proporcione un nivel apropiado de aberturas para
aportar carácter respirable al tejido y visibilidad del contenido de
la bolsa. Se incluyen entre los ejemplos telas tejidas a la plana y
como gasa ("leno weave") y telas tricotadas. Dichas telas
también se pueden utilizar con recubrimientos o sellados térmicos
para proporcionar estabilidad dimensional y mejor resistencia al
deshilachado en las mismas. Desde luego, se puede aplicar cualquier
recubrimiento a la tela de manera discontinua, es decir, de manera
que se recubra menos superficie que la total de la tela, para
asegurar que las telas con cubrición tiene un carácter transpirable
adecuado. Son bien conocidas varias técnicas para el recubrimiento
discontinuo de telas. Un ejemplo es el recubrimiento de tela a
rayas, tal como se da a conocer en la Patente USA 4.557.958. El
sellado térmico puede ser también utilizado para mejorar la
estabilidad dimensional de dichos tejidos, tal como se apreciará
por los técnicos en la materia. En el caso de estos tejidos, tanto
si es un tejido de gasa, tejido a la plana, tricotado o de otra
forma, los hilos de la tela o estos hilos y cualesquiera
recubrimientos comprenderán en general una composición de resina
termoplástica. Se prevé también formar la tela o tela dotada de
recubrimiento a partir de resina termoplástica con diferentes
puntos de fusión, encontrándose presente una resina con punto de
fusión más elevado para conseguir resistencia e integridad en el
género y encontrándose una resina de punto de fusión más bajo en
forma de recubrimiento discontinuo sobre la superficie de la tela o
laminada a los hilos de la misma o formando parte de ellos, por
ejemplo, como cintas coextrusionadas para proporcionar unión
térmica de los hilos de la tela entre sí y a su vez una mayor
estabilidad dimensional y resistencia al deshilachado. También se
pueden aplicar las mismas consideraciones a las gasas.
Las telas no tejidas de tipo red, redes
extrusionadas y gasas son también adecuadas como telas de malla
abierta para las bolsas de la invención. Estos materiales tienen de
manera típica una estructura reticulada o en forma de red con una
serie de fibrilas interconectadas, que se cortan entre sí, o nervios
que definen una serie de espacios abiertos en la tela. Las fibrilas
están dispuestas preferentemente según un dibujo regular, formando
de esta manera una rejilla que define los espacios abiertos.
Dependiendo del dibujo formado por las fibrilas, unos espacios
abiertos pueden tener todos las mismas dimensiones y forma o bien
pueden tener diferentes dimensiones y/o formas. Los elementos
laminares en forma de red comprenden uno o varios compuestos o
formulaciones de resinas termoplásticas. Estos materiales pueden ser
fabricados por diferentes medios tales como unión térmica de una
serie de filamentos colocados de una forma predeterminada, corte
y/o división controlada y estirado de composiciones de resina
termoplástica que forman una película o lámina para conseguir una
estructura similar a la red y otros. La laminación de dos o más de
dichas estructuras preferentemente, como mínimo, con dos capas de
las mismas dispuestas de manera que la dirección máquina de una es
esencialmente perpendicular a la dirección máquina de la otra, se
puede utilizar para conseguir materiales con mayor resistencia que
estructuras de capa individual.
Tanto si la tela es tejida, tricotada o es un
material de gasa o no tejido, las resinas termoplásticas
preferentes para el mismo son poliésteres y poliolefinas tales como
polipropileno, polietileno y copolímeros de propileno y de
polietileno. Se prevén polietilenos de densidad alta, media, baja y
lineal baja, tal como las llamadas poliolefinas metaloceno. Son
combinaciones preferentes de resinas el tereftalato de
polipropileno o de polietileno para conseguir resistencia o
componentes que resisten carga en la tela y polietileno o mezclas
de los mismos con polipropileno para los componentes con capacidad
de sellado térmico y polietileno de alta densidad para los
componentes resistentes o que soportan carga y polietileno de baja
densidad para los componentes con sellado térmico.
De modo más preferente, las bolsas son formadas a
partir de una tela no tejida laminada de forma cruzada, fabricada a
partir de película coextrusionada que ha sido partida y estirada.
Estas telas pueden comprender cualquier resina termoplástica que
forma una película adecuada. Entre los materiales que forman
película que se pueden utilizar en la fabricación de los elementos
laminares tipo red de termoplástico, laminados de forma cruzada, se
encuentran los polímeros de poliolefinas sintéticas de tipo
termoplástico tales como polietileno de baja densidad, polietileno
lineal de baja densidad, polipropileno, polietileno de alta
densidad, los polietilenos llamados metaloceno, copolímeros al azar
de etileno y propileno y combinaciones de estos polímeros;
poliésteres; poliamidas; polivinil polímeros tales como polivinil
alcohol, cloruro de polivinilo, acetato de polivinilo,
polivinilideno-cloruro y copolímeros de los
monómeros de estos polímeros. Son materiales preferentes los
poliésteres y poliolefinas tales como polipropileno, copolímeros al
azar de propileno y etileno y una combinación de polietileno de alta
densidad y polietileno de baja densidad. Son resinas especialmente
preferentes los polietilenos y combinaciones de los mismos tales
como una capa de polietileno de alta densidad y una capa de
polietileno de baja densidad.
Estos polímeros sintéticos termoplásticos pueden
contener aditivos tales como estabilizantes, plastificantes,
colorantes, pigmentos, agentes antideslizamiento y materiales
esponjantes para películas esponjosas y similares.
Las telas de malla abierta, no tejidas, laminadas
de forma cruzada, de materiales termoplásticos, pueden ser
constituidas en una película por extrusión, coextrusión, moldeo,
soplado u otros medios de formación de elementos laminares. El
grosor de la película puede ser cualquier grosor manipulable,
siendo un grosor típico el comprendido en una gama de
aproximadamente 0,0076 hasta aproximadamente 0,51 mm
(aproximadamente de 0,3 a 20 mils). Las películas coextrusionadas
pueden ser utilizadas conteniendo dos o más capas de material
termoplástico, tal como una capa de polipropileno y una capa de
polietileno de baja densidad, de manera que una capa proporciona
aproximadamente de 5 a 95% del grosor de la película y la segunda
capa proporciona el grosor restante. Estas estructuras
coextrusionadas están constituidas de manera más preferente a partir
de un primer y un segundo compuestos de resinas termoplásticas de
manera que el primer compuesto es un componente de resina con punto
de fusión más elevado que proporciona resistencia o capacidad de
soporte de carga a la tela y el segundo compuesto es una resina con
punto de fusión más bajo que tiene buena adherencia al primer
compuesto y que puede proporcionar también elevada capacidad de
sellado de la tela a otros materiales.
Otro tipo de construcción de película
coextrusionada comprende una construcción de tres capas. Cada una de
las tres capas pueden ser de un polímero termoplástico diferente.
No obstante, con más frecuencia la película coextrusionada de tres
capas esta hecha con el mismo material para las dos capas externas
y con un polímero diferente para la capa interior. La capa interior
puede proporcionar un grosor de película aproximado de 5 a 95%.
Preferentemente, la capa interior proporciona aproximadamente del 50
al 80% del grosor y las dos capas externas constituyen
aproximadamente del 20 al 50% del grosor, teniendo preferentemente
las dos capas externas aproximadamente el mismo grosor. Las
películas coextrusionadas se utilizan normalmente para la
realización de elementos laminares en forma de red termoplásticos,
laminados de forma cruzada, en los que una capa de la película es
laminada de forma cruzada y unida a una segunda capa del elemento
laminar, conteniendo las capas externas de las películas materiales
termoplásticos con fácil capacidad de unión y compatibles, tales
como polietileno de baja densidad o polietileno lineal de baja
densidad.
El elemento laminar puede estar orientado por
cualquier procedimiento de orientación adecuado. Las proporciones de
estiramiento típicas son aproximadamente de 1,5 a 15, dependiendo
de factores tales como el termoplástico utilizado y similares. La
gama de temperatura para orientar la película y la velocidad a la
cual la película es orientada están interrelacionadas y dependen
del termoplástico utilizado para hacer la película y otros
parámetros de proceso tales como la proporción de estirado, como es
bien conocido por los técnicos en la materia.
Una tela en forma de red no tejida
particularmente preferente para las bolsas de la invención es la
llamada "tela ventilada laminada de forma cruzada", también
conocida marca CLAF® de la firma Nippon Petrochemical Company Ltd.
Este material se puede caracterizar como elemento laminar en forma
de red o no tejido y se describe en detalle en la Patente USA
5.182.162. Tal como se describe en dicha patente, dichas telas
tienen una estructura en forma de red que comprende una serie de
elementos en forma de nervios o fibrilas en los que los primeros
elementos están alineados en un ángulo aproximado de 45 a 90º con
respecto a los segundos elementos y los elementos que definen bordes
para múltiples áreas huecas de las estructuras no tejidas de tipo
red. Los bordes que definen las zonas huecas o vacías pueden tener
forma de paralelogramo, tal como cuadrado, rectángulo o de
diamante, o forma de elipse, tal como un círculo o una elipse,
dependiendo del proceso de formación del elemento laminar en forma
de red. Los elementos que definen los bordes se pueden encontrar en
el mismo plano o en planos distintos. Los elementos en diferentes
planos se pueden laminar entre sí. Un elemento laminar de tipo red
de termoplástico preferente es un elemento laminar tipo red de
termoplástico laminado de forma cruzada que tiene un elemento
laminar o red de termoplástico con orientación uniaxial laminado
sobre un segundo elemento laminar o red orientado de material
termoplástico, de manera que el ángulo entre la dirección de
orientación de cada elemento laminar es de 45 a 90º aproximadamente.
Los elementos laminares pueden tener ranuras continuas o
discontinuas para formar las áreas huecas o vacías del elemento
laminar en forma de red y se pueden formar por cualquier proceso de
ranurado o fibrilación adecuado. La estructura en forma de red
también puede ser constituida por otros medios tales como formación
en una cara de una película de termoplástico de una serie de
nervios principales continuos y paralelos y formando en la cara
opuesta del elemento laminar una serie de nervios discontinuos
paralelos, estirándose el elemento laminar en una o en dos
direcciones para abrir el mismo formando una estructura de red,
punzonando o embutiendo material de un elemento laminar o película
para formar un dibujo de orificios en dicha película y estirando la
misma para alargar los espacios entre los orificios. La estructura
en forma de red también puede ser formada por extrusión orientando
la red por una operación de estirado.
Los elementos laminares de tipo red de
termoplástico laminados de forma cruzada se pueden preparar por
unión entre sí de dos o más capas de estructuras en forma de red
orientadas uniaxialmente, de manera que el ángulo entre la dirección
de orientación uniaxial de las películas orientadas queda
comprendido aproximadamente entre 45 y 90º a efectos de obtener una
resistencia satisfactoria y resistencia a la rotura en más de una
dirección. La orientación y/o formación de la estructura de red en
los elementos laminares se puede completar antes de la operación de
unión o se puede realizar durante el proceso de unión. La unión de
dos o más capas de películas con estructura de red se puede
conseguir aplicando un adhesivo entre las capas y pasando las capas
por una cámara de calentamiento y rodillos de calandrado para unir
las capas entre sí o bien pasando las capas por rodillos de
calandrado calientes para unir térmicamente las capas entre sí o
utilizando unión por ultrasonidos, unió por puntos o cualquier otra
técnica de unión adecuada.
Tal como se describe en la Patente USA 4.929.303
los elementos laminares en forma de red laminados de forma cruzada
pueden ser telas laminares fibriladas no tejidas laminadas de forma
cruzada, tal como se describe en la Patente USA 4.681.781. Los
elementos laminares fibrilados laminados de forma cruzada se dan a
conocer como películas de polietileno de alta densidad (HDPE) que
tienen capas externas de etileno-acetato de vinilo
coextrusionadas en cada lado del HDPE o capas selladas térmicamente.
Los elementos laminares son fibrilados y los elementos filamentosos
resultantes son extendidos por lo menos en dos direcciones
transversales con un contaje de hilos de aproximadamente
6-10 por 2,54 cm (por pulgada). Los hilos extendidos
son laminados a continuación de forma cruzada por aplicación de
calor produciendo una tela no tejida con un espesor de
0,076-0,127 mm (3-5mils) con
características de resistencia en dirección de la máquina y
transversal aproximadamente iguales, apropiadas para telas de malla
abierta, delgadas, de excepcional resistencia y duración. Tal como
se da a conocer en la Patente USA 4.929.303, la tela de malla
abierta es adecuada para su unión con otros materiales, tales como
papeles, películas, elementos laminares ("foils"), materiales
esponjosos y otros materiales, por laminación o técnicas de
recubrimiento por extrusión o bien por costura o sellado térmico.
La tela puede ser constituida por cualquier material adecuado, pero
preferentemente es un polietileno de baja densidad, polietileno
lineal de baja densidad, polipropileno, mezclas de estos polímeros y
poliésteres. Las telas de malla abierta tienen en general un
alargamiento (ASTM D1682) menor de 30% aproximadamente, una
resistencia a la rotura Elmendorf (ASTM D689) mínima de unos 300 g;
y una carga de rotura (ASTM D1682) mínima de 6,8 kg/2,54 cm (15
libras/pulgada). Las utilizaciones indicadas de las telas laminares
fibriladas, laminadas de forma cruzada incluyen sacos para envasado
de cemento, fertilizantes y resinas, bolsas de tiendas, bolsas para
playa y transporte, embalaje industrial y de consumo, tales como
sobres, formularios, bolsas para llenado y estanqueización,
soportes para cinta, telas y ropas de cama de un solo uso,
películas y envolvente de construcción, soportes de aislamiento y
refuerzos para hojas reflectantes, lonas, pisos para tiendas de
campaña y geotextiles, así como cubriciones para suelos agrícolas,
aislamientos y telas para parasoles.
Los elementos laminares tipo red de termoplástico
laminados de forma cruzada se pueden conseguir de la empresa
Amoco-Nisseki CLAF, Inc. con la designación CLAF®,
siendo ejemplos de designaciones de productos CLAF S, CLAF SS, CLAF
HS y CLAF MS. Estas telas se pueden conseguir en diferentes estilos
y pesos. El estilo designado MS es una tela preferente para las
bolsas de la invención. El MS tipo CLAF® tiene un peso base
aproximado de 18 g/m^{2} y un grosor aproximado de 0,198 mm (7,8
mils) según determinación mediante las normas ASTM D3776 y ASTM
D1777, respectivamente. Las características de las telas CLAF® que
las hacen apropiadas como materiales de construcción para la
fabricación de las bolsas de la invención utilizando máquinas de
fabricación de bolsas de alta velocidad, tiene coeficientes de
rozamiento de aproximadamente 15º a 25º y estabilidad dimensional
suficiente para resistir aceleraciones mínimas de 2 g
aproximadamente sin desalineación significativa. Como indicador de
dicha estabilidad dimensional, se pueden utilizar pruebas de
tracción con mordaza según la norma ASTM 5034-9 con
muestras de prueba cortadas a 45º con respecto a la dirección
máquina de la tela con cargas para un alargamiento de 10% de 1,13
kg (2,5 libras) como caracterización de las telas. Otras propiedades
típicas de las telas comprenden una resistencia a la tracción
mediante mordaza en dirección máquina de 15,87 kg (35 libras) y un
alargamiento de 15% aproximadamente según la norma ASTM
5034-95.
Las tiras de termoplástico a las que se sellan
térmicamente la tela de malla abierta de las bolsas de la invención
para formar costuras longitudinales comprende como mínimo un
compuesto de resina termoplástica que tiene un punto de fusión o de
reblandecimiento inferior al de una tela de malla abierta. En el
caso de las telas de malla abierta compuestas de dos o más
compuestos de resina con diferentes temperaturas de fusión, la tira
de resina se funde preferentemente a una temperatura menor que la
del componente que tiene una temperatura de fusión más elevada de
los que compone la tela. Preferentemente el punto de fusión de la
resina de la tira es, como mínimo, de unos 10ºC inferior al punto
de fusión de la resina de la tela para facilitar el sellado térmico
sin fusión o reblandecimiento de la tela. Más preferentemente, el
diferencial de punto de fusión es desde unos 30ºC a unos 60ºC. La
resina de la tira de soldadura debe proporcionar también suficiente
resistencia al sellado y adherencia, de manera que las bolsas pueden
contener productos sin roturas ni fallos en las costuras o en las
proximidades de las mismas durante el llenado, manipulación y
utilización. Preferentemente, la tela de malla abierta y las tiras
de termoplástico están compuestas por resinas configuradas para
proporcionar costuras longitudinales por una resistencia mínima de
2,26 kg/5,08 cm (5,0 libras/2 pulgadas) medida según la norma ASTM
D 5035-95. Más preferentemente, la resistencia de la
costura es como mínimo de 3,63 kg/5,08 cm (8 libras/2
pulgadas).
La selección de resina termoplástica para las
tiras depende en parte de la cantidad de calor y presión que se
puede aplicar a las mismas en la costura lateral de la bolsa de
malla abierta sin influir en la integridad de la bolsa. La resina
para las tiras dependerá también de la elección de la resina para
tela de malla abierta. La resina termoplástica puede ser una resina
única o una mezcla de dos o más resinas compatibles. En el caso en
que se utilice HDPE como componente con una mayor temperatura de
fusión de la tela de tipo malla, la tira laminar termoplástica es
preferentemente un polímero de etileno alfa-olefina
o copolímero o mezcla de polímeros compatibles con un punto de
fusión por debajo del correspondiente al HDPE. Las resinas de
polímeros sintéticos termoplásticos pueden contener aditivos tales
como, por ejemplo, estabilizantes, colorantes, pigmentos, agentes
antideslizantes y agentes esponjantes.
Las bolsas de la invención son fabricadas por un
procedimiento que comprende las etapas de aplicar a una tela de
malla abierta en ciertos lugares, tiras de una resina termoplástica
con la que la tela es sellable térmicamente, plegando la tela de
malla abierta a lo largo de un eje central, de manera que el eje y
dichas tiras quedan dispuestas perpendicularmente y cerrando
térmicamente la tela desde ambos lados del pliegue hacia dichas
tiras. En una realización, las bolsas son especialmente adecuadas
para su fabricación utilizando equipos de fabricación de bolsas de
alta velocidad o automatizados, si bien también se puede utilizar
otro tipo de maquinaria para la fabricación de bolsas. El
procedimiento puede comprender también etapas adicionales,
incluyendo la aplicación de una etiqueta a la tela, corte de la
tela, antes o después del plegado o sellado térmico, en bolsas
individuales o en tamaños apropiados para bolsas individuales,
plegado y apilado.
De manera más detallada, las tiras laminares se
aplican de manera general a tela de malla abierta. Las tiras pueden
ser fijadas a la tela por cualesquiera medios eficaces para
conseguir una unión suficientemente resistente entre la tela y
dichas tiras para resistir las fases sucesivas de fabricación de la
bolsa. Preferentemente, las tiras son selladas térmicamente de
forma ligera a la tela, utilizando una barra de sellado u otro
equipo de aplicación de las tiras. De manera más preferente, el
material cerrable térmicamente en forma de tiras de material
termoplástico es aplicado a la tela en dirección transversal a la
máquina con intervalos uniformemente separados y a una distancia
aproximada que corresponde a la mitad de la anchura de tela.
Las tiras laminares son aplicadas preferentemente
y de modo aproximado a la mitad de la anchura de la tela, de manera
que cuando la tela es plegada, la tira laminar se extenderá
longitudinalmente a lo largo de toda la longitud o altura de la
bolsa. La longitud exacta de la tira laminar sobre la anchura de la
tela dependerá del mecanismo de cierre utilizado para efectuar el
cierre de la bolsa, siendo la longitud de la tira algo menor que la
mitad de la anchura de la tela si se utiliza solape del material de
la tela de la bolsa para cerrar el extremo abierto de la misma. En
el caso en que las bolsas tienen pliegues de refuerzo, con un
pliegue con una profundidad de 2,54 cm (una pulgada), por ejemplo,
la tira laminar se aplica preferentemente a una distancia aproximada
de 2,54 cm (una pulgada) más de la mitad de la anchura de la tela,
de manera que cada una de las capas del pliegue de refuerzo
establece contacto con el elemento laminar.
La anchura y grosor de la tira laminar debe ser
suficiente para cerrar térmicamente de manera efectiva para formar
las costuras laterales de la bolsa de malla abierta. En una
realización del proceso de fabricación de bolsas, las tiras
laminares son en general algo mayores que el doble de la anchura
deseada del cierre estanco para la costura lateral de las bolsas
terminadas, permitiendo de esta manera que las bolsas sean cortadas
en la costura lateral a efectos de reducir la frecuencia de
aplicación de las tiras a la tela de malla abierta en la operación
de fabricación de bolsas. Por ejemplo, con una barra de cierre con
una anchura de 2,54 cm (una pulgada), se puede utilizar una tira
laminar con una anchura de 3,17 cm (1 y 1/4 pulgada) y la costura
se puede cortar para formar dos costuras laterales con una anchura
de 1,27 cm (media pulgada). La tira laminar algo más ancha se
utiliza para asegurar que solamente tela con una película sellable
térmicamente entre las capas de la tela queda expuesta a la barra
de sellado térmico.
El grosor de la película puede variar dependiendo
de si ésta está constituida por una capa única o una película de
capas múltiples. Para películas de capas únicas, son grosores
adecuados los que cierran térmicamente de manera efectiva las
costuras. Para películas de capas múltiples, el grosor variará
dependiendo de las características que se espere que proporcione la
película al cierre o sellado térmico de las costuras. Por ejemplo,
una película de capas múltiples puede comprender dos capas externas
de una resina con una temperatura de fusión más baja para aumentar
las características de sellado térmico y una capa interna con una
resina de una temperatura de fusión más elevada para reforzar la
costura.
Haciendo referencia a la figura 3, se ha mostrado
una sección de una tela de malla abierta con tiras de sellado
aplicadas a la misma. Tal como se aprecia en la figura, las tiras
sellables térmicamente (52, 54 y 56) están fijadas a la tela (50) de
malla abierta a intervalos sustancialmente regulares. Las tiras
están formadas de manera conveniente a partir de una película de
material termoplástico y cerradas térmicamente de forma ligera o
adheridas a la tela (50). En general, las tiras de película sellable
térmicamente tienen aproximadamente el doble de la anchura deseada
utilizada en las costuras laterales de las bolsas de malla abierta
para bolsas formadas en equipos de fabricación de bolsas de alta
velocidad. El fondo o extremo a tope de la bolsa está formado por
plegado de la tela sobre un eje central, de manera que cada costura
lateral de la bolsa comprende una sección de la tela de cada lado
del pliegue en la tela y las tiras sellables térmicamente tienen
aproximadamente la mitad de la anchura de la tela y están separadas
sobre la misma de manera que las costuras laterales de la bolsa
están formadas a partir de la tela por sellado térmico y corte de
la tela. Cada una de las tiras de tela (52, 54 y 56) está, por lo
tanto, cortada longitudinalmente mientras se forman las bolsas y
cada tira proporciona por lo tanto dos costuras laterales.
El sellado térmico de la tela a las tiras con
capacidad de sellado o cierre térmico es llevado a cabo después de
que las tiras han sido posicionadas de manera apropiada con
respecto a las costuras laterales. Las tiras, preferentemente
dispuestas en sandwich entre la tela desde cada lado del pliegue,
son sometidas a suficiente acción de calor y presión para ablandar
o fundir la tira a efectos de conseguir el cierre o sellado térmico
con la tela. Las temperaturas y presiones efectivas para
proporcionar el sellado térmico dependerán en parte de las tiras de
termoplástico específicas y tela de malla abierta utilizadas en la
fabricación de la bolsa de malla abierta y también del grosor de
dichas tiras y de la tela. El calor y presión aplicados no deben
ser, desde luego, tan grandes que destruyan la integridad de la
bolsa. En una realización preferente del proceso de la invención, en
el que se utilizan una tela MS calidad CLAF® y un polímero
alfa-olefina etileno tal como Affinity PF1140 o
mezclas de los mismos con polietilenos para las tiras cerrables
térmicamente, temperaturas de 182,2º a 204,4ºC (360º a 400ºF)
aproximadamente y presiones de 275,76 a 413,64 kPa (40 a 60 psi)
aproximadamente proporcionan un cierre térmico efectivo incluso con
tiempos de sellado cortos del orden de medio segundo o menos.
En el sellado térmico de las tiras cerrables
térmicamente y la tela de malla abierta para formar costuras
laterales se pueden utilizar cualesquiera medios de sellado
térmico. Entre los ejemplos se incluyen barras de sellado, armazones
de sellado calientes y similares. En general, cuando se utiliza una
barra de sellado son preferentes temperaturas de aproximadamente
93,3º hasta aproximadamente 232,2ºC (aproximadamente de 200º a
450ºF), presiones aproximadamente de 206,82 a 517,05 kPa
(aproximadamente de 30 a 75 psi) y periodos de reposo de
aproximadamente 0,2 a 2 segundos, para formar una costura que tiene
una resistencia sustancial cuando se utilizan telas no tejidas, de
tipo malla abierta laminadas de forma cruzada, tales como telas
CLAF® para la tela de las bolsa de malla abierta.
Opcionalmente una banda de impresión o etiqueta
se puede fijar a la bolsa. Preferentemente estas etiquetas son
cerradas térmicamente a la tela. La banda de impresión se puede
realizar de manera conveniente a base de películas polímeras con
capacidad de impresión que se disponen en el comercio, tal como
materiales combinados de tres capas, por ejemplo, mediante una capa
de polietileno de alta densidad/capa de polietileno de baja
densidad lineal/capa de polietileno de alta densidad y
etileno-acetato de vinilo. Estas películas se
pueden conseguir, por ejemplo, de la firma Winpak Inc con grosores
de entre 0,05 y 0,07 mm (entre 2 y 3 mils). De manera similar, la
banda de impresión puede quedar realizada a partir de un elemento
laminar o película que comprende polietileno de baja densidad
lineal/poliéster o a partir de una película de polipropileno
orientado con polietileno de baja densidad o de baja densidad
lineal. Una etiqueta fabricada a partir de polietileno de baja
densidad lineal de 0,03 mm (1,25 mils) y poliéster de 0,01 mm (0,5
mil) se ha observado que tiene aceptables características de
rendimiento en esta aplicación. Dependiendo de cuestiones
económicas, también se puede utilizar una película de polietileno de
baja densidad lineal solamente, si bien la capacidad de impresión
de dicha película no es tan buena como la de algunos de los
elementos laminares de tipo combinado.
Las bolsas de la invención son muy apropiadas
para la producción de bolsas para envasado, transporte,
almacenamiento y exhibición de productos agrícolas tales como
patatas, cebollas, manzanas y naranjas. También se pueden utilizar
para juguetes, juegos, bloques, artículos deportivos y otros
artículos sólidos y también para artículos en latas y botellas y
productos semisólidos, por ejemplo, paquetes múltiples de alimentos
enlatados y bebidas embotelladas.
Los siguientes ejemplos muestran la invención
pero no están destinados a limitar su alcance.
Ejemplo
comparativo
Se fabricó una serie de bolsas de tela de malla
abierta a partir de una tela laminar de tipo red de termoplástico
con laminación transversal, de la firma Amoco- Nisseki CLAF, Inc con
la designación CLAF® con la tela plegada de manera que los pliegues
se prolongaban en la dirección máquina de la tela (MD). Las costuras
laterales de las bolsas fueron cerradas térmicamente sin material
cerrable térmicamente entre las capas, utilizando un dispositivo de
cierre térmico de la firma Custom Design & Development, Inc.
(CDDI) con una anchura de 1,27 cm (media pulgada), una barra de
sellado térmico superior y una esterilla de goma de siliconas
caliente en la parte baja. Para las muestras sometidas a pruebas y
resumidas en la tabla que se adjunta más adelante, se fabricaron
bolsas con una anchura de 30,48 cm (12 pulgadas) con resistencias de
las costuras laterales cerradas térmicamente medidas sobre las
tiras de prueba de resistencia a la tracción de 5,08 cm (dos
pulgadas) según la norma ASTM D 5035-95 (Método de
Pruebas Estándar para Fuerza de Rotura y Alargamiento de Telas
Textiles-Método de Esfuerzo de Tracción de una
Cinta). Las muestras para pruebas de esfuerzo a la tracción en tiras
de material se prepararon con la costura de la parte central de la
muestra y perpendicular a la dirección de la prueba. Las muestras
A-D fueron preparadas a partir de telas CLAF® que se
describen más adelante incluyendo los colores y pesos de las telas
expresados en unidades de gramos/m^{2}. La tela de la muestra A
era una tela CLAF® de color tangerino con un peso aproximado de
27,1 g/m^{2} con una construcción de capas múltiples comprendiendo
una capa interna de HDPE (punto de fusión = 145ºC) y capas externas
de una resina de etileno alfa-olefina Affinity con
un punto de fusión aproximada de 95-105ºC. La tela
de la muestra B era una tela de color natural CLAF® con un peso
aproximado de 16 g/m^{2}. La tela de la muestra C era una tela de
color natural CLAF® que tenía un peso aproximado de 18 g/m^{2} y
la tela de la muestra B era una tela CLAF® de color rojo con un peso
aproximado de 22 g/m^{2}. Las telas de la muestras B, C y D
tenían un punto de fusión de 145ºC, una capa interna de HDPE y
capas externas de LDPE de resina con punto de fusión de 110ºC. Las
costuras laterales de la muestras A-D fueron
cerradas térmicamente manteniendo la barra superior de sellado a
temperaturas de 154,4º ó 160,0ºC (310º ó 320ºF), una presión de
413,64 kPa (60 psi) y períodos de reposo de 0,75 ó 1,25 segundos.
También se indica en la siguiente tabla "cara interna" que se
refiere a cual de las caras de la tela, con hilos en dirección
máquina (MD) y en dirección transversal (CD) laminados entre sí,
está dirigida hacia adentro al efectuar el sellado térmico de la
costura. Las resistencias de la costura estaban comprendidas entre
0,50 y 1,41 kg/5,08 cm (de 1,1 a 3,1 libras/2 pulgadas).
| Resistencia costura | ||||
| Muestra | Temperatura ºC (ºF) | Cara interior | Período reposo, segundos | kg/5,08 cm (libras/2 pulgadas) |
| A | 154,4 (310) | CD | 0,75 | 0,91 (2.0) |
| A | 154,4 (310) | MD | 0,75 | 1,27 (2,8) |
| A | 154,4 (310) | CD | 1,25 | 0,86 (1,9) |
| A | 154,4 (310) | MD | 1,25 | 1,27 (2,8) |
| A | 160,0 (320) | CD | 0,75 | 0,82 (1,8) |
| A | 160,0 (320) | MD | 0,75 | 1,41 (3,1) |
| B | 154,4 (310) | CD | 0,75 | 0,86 (1,9) |
| B | 154,4 (310) | CD | 1,25 | 1,13 (2,5) |
| B | 160,0 (320) | CD | 1,25 | 1,04 (2,3) |
| B | 160,0 (320) | CD | 0,75 | 0,95 (2,1) |
| C | 154,4 (310) | CD | 0.75 | 0,50 (1,1) |
| C | 154,4 (310) | CD | 1,25 | 0,50 (1,1) |
| C | 160,0 (320) | CD | 1,25 | 0,54 (1,2) |
| D | 154,4 (310) | CD | 1,25 | 1,50 (1,1) |
| D | 154,4 (310) | MD | 1,25 | 1,09 (2,4) |
| D | 160,0 (320) | CD | 0,75 | 0,59 (1,3) |
Se fabricó una serie de bolsas de malla abierta
de 4,53 kg (10 libras) utilizando la construcción de costura
lateral mostrada en las figuras 1 y 2. El material de la bolsa era
una tela laminar tipo red de material termoplástico laminar de forma
cruzada de la firma Amoco-Nisseki CLAF, Inc. con la
designación CLAF®. La capa laminar en forma de tira o banda de
material cerrable térmicamente era una resina de
alfa-olefina etileno de la firma Dow. En los
ejemplos A1-A4 las bolsas fueron fabricadas a partir
de una tela de color tangerino CLAF® con un peso aproximado de
\hbox{30 g/m ^{2} .} Para los ejemplos B1 a B5 las
bolsas fueron fabricadas a partir de una tela CLAF® de color natural
con un peso aproximado de 18 g/m^{2} y para los ejemplos C1 a C4
las bolsas se fabricaron a partir de una tela CLAF® de color verde
con un peso aproximado de 18 g/m^{2}. La película sellable
térmicamente utilizada para formar las costuras laterales de los
ejemplos A1 a B3 era una tira con una anchura de una pulgada de
0,05 mm (2 mils) de película de soplado fabricada a partir de una
resina de alfa-olefina etileno Affinitiy PF 1140 de
la firma Dow con un punto de fusión de 94ºC de acuerdo con la
información del fabricante. Para los ejemplos B4 a C4 la película
cerrable térmicamente era una tira con una anchura de 2,54 cm (una
pulgada) de una película de tipo soplado de 0,01 mm (1,25 mils)
fabricada a partir de una mezcla 1:1 de resina Affinity PF 1140 y
un polietileno de baja densidad lineal de la firma C&H
Packaging (Merrill, WI). El punto de fusión de las resinas
utilizadas para la tela fueron de 145ºC para la capa central de
HDPE y de 110ºC para las capas externas de LDPE. Las costuras
laterales de las bolas fueron realizadas con los hilos de la tela
CLAF® próximas a la película cerrable térmicamente en la dirección
máquina y las costuras fueron calentadas térmicamente con un
dispositivo de cierre térmico CDDI, tal como se ha descrito
anteriormente, con la temperatura de la barra metálica superior de
sellado variable y manteniendo la temperatura de la esterilla de
goma de siliconas de la parte baja a una temperatura de 93,3ºC
(200ºF) utilizando una barra de sellado térmico con una anchura de
1,27 cm (media pulgada). Para los ejemplos de las pruebas resumidas
en la Tabla 2 se fabricaron bolsas con una anchura de 30,48 cm (12
pulgadas) con resistencias de la costura lateral por cierre térmico
comprobadas en tiras para pruebas de tracción de 5,08 cm (dos
pulgadas) de acuerdo con la norma ASTM D 5035-95.
Las tiras para pruebas de resistencia a la tracción fueron
preparadas de manera que la costura se encontraba en el centro de
la muestra perpendicularmente a la dirección de prueba. La entrada
"2 x 0,13" en la columna de tiempo de reposo de la Tabla 2
indica que la costura lateral fue cerrada térmicamente una vez a
413,64 kPa (60 psi) durante 0,13 segundos y a continuación la bolsa
fue girada y la cara inversa de la costura fue cerrada térmicamente
durante otros 0,13 segundos a 413,64 kPa (60 psi). Este
procedimiento fue utilizado para simular el cierre térmico en
equipos comerciales por dos secciones de cierre térmico en serie,
poseyendo la primera sección una barra de cierre térmico en la parte
superior y una esterilla de siliconas en la parte inferior y
poseyendo la segunda sección la barra y la esterilla en posiciones
invertidas. La leyenda "1 x 0,13" indica sellado térmico con
una exposición única durante 0,13 segundos a 413,64 kPa (60 psi).
Los ejemplos B1-B5 y la muestra comparativa C
fueron fabricados a partir de la misma tela. Las resistencias de
las costuras laterales de los ejemplos B1-B5 con un
material cerrable térmicamente utilizado entre las capas de tela de
las costuras fueron de 0,86 a 5,49 kg/5,08 cm (1,9 a 12,1 libras/2
pulgadas) mientras que las resistencias de las costuras de la
muestra comparativa C fueron de 0,50 a 0,54 kg/5,08 cm (1,1 a 1,2
libras/2 pulgadas) demostrando el aumento de la resistencia de la
costura lateral con la adición de las tiras de películas cerrables
térmicamente.
| Resistencia a la tracción de | ||||
| Condiciones de la prueba | la costura, kg/5,08 cm | |||
| (libras/2pulgadas) | ||||
| Ejemplo | Temperatura, °C (°F) | Tiempo de reposo, segundos | Promedio | Desviación standard |
| A1 | 198,9 (390) | 2 x 0,13 | 5,85 (12,9) | 0,82 (1,8) |
| A2 | 204,4 (400) | 2 x 0,13 | 5,40 (11,9) | 0,95 (2,1) |
| A3 | 210,0 (410) | 2 x 0,13 | 5,80 (12,8) | 0,68 (1,5) |
| A4 | 215,6 (420) | 2 x 0,13 | 5,80 (12,8) | 0,73 (1,6) |
| B1 | 176,7 (350) | 2 x 0,13 | 5,49 (12,1) | 0,41 (0,9) |
| B2 | 171,1 (340) | 2 x 0,13 | 3,54 (7,8) | 1,27 (2,8) |
| B3 | 171,1 (340) | 1 x 0,13 | 3,31 (7,3) | 1,72 (3,8) |
| B4 | 171,1 (340) | 2 x 0,13 | 0,86 (1,9) | 0,36 (0,8) |
| B5 | 171,1 (340) | 2 x 0,23 | 1,41 (3,1) | 0,54 (1,2) |
| C1 | 204,4 (400) | 2 x 0,13 | 2,22 (4,9) | 1,81 (4,0) |
| C2 | 176,7 (350) | 2 x 0,13 | 0,95 (2,1) | 1,00 (2,2) |
| C3 | 190,6 (375) | 2 x 0,13 | 3,22 (7,1) | 1,50 (3,3) |
| C4 | 171,1 (340) | 2 x 0,13 | 1,45 (3,2) | 1,45 (3,2) |
Las bolsas de los ejemplos A1-A4
fueron sometidas a continuación a una serie de las llamadas pruebas
de caída. En estas pruebas, cada una de las bolsas fue llenada con
20 pelotas de béisbol con peso aproximado de 180 a 190 gramos, cada
una de ellas con un peso total por bolsa de unos 3,76 kg (8,3
libras). A continuación las bolsas se dejaron caer sobre sus
extremos a tope desde una altura de 1,07 m (3,5 pies) sobre una
superficie de hormigón. Los resultados tabulados son el número de
caídas que soporta una bolsa antes de rotura de la costura lateral.
De once bolsas comprobadas en el Ejemplo A2, dos bolsas fueron
comprobadas a caída diez o más veces antes de tener lugar la rotura
de la costura lateral. Estas bolsas con costuras laterales cerradas
térmicamente con tiras laminares cerrables térmicamente entre las
capas de tela de malla abierta superaron las tres o más caídas antes
de rotura de la costura. Otras trece bolsas de los ejemplos A1, A3 y
A4 fueron sometidas a la prueba de caída y los resultados se indican
también a continuación. Solamente una bolsa de las 24 sometidas a
comprobación de los Ejemplos A1-A4 se rompió en la
caída inicial.
| Ejemplo | ||
| Caídas | Bolsas Ejemplo A2 | Bolsas ejemplos A1, A2 y A4 |
| 10 | 2 | 1 |
| 9 | 2 | 1 |
| 8 | - | 1 |
| 7 | - | 1 |
| 6 | 1 | 1 |
| 5 | 3 | 1 |
| 4 | 2 | 2 |
| 3 | 1 | 1 |
| 2 | - | 2 |
| 1 | - | 1 |
| 0 | - | 1 |
En una segunda batería de pruebas de caída se
sometieron bolsas del ejemplo A2 a una prueba de caída con
\hbox{4,53 kg} (10 libras) de patatas. Las pruebas de
caída fueron caídas a tope desde 1,07 m (3,5 pies) sobre una
superficie de hormigón. De nueve bolsas sometidas a prueba, todas
las bolsas superaron cuatro o más caídas. Los resultados específicos
fueron cuatro bolsas en cuatro caídas, tres bolsas en cinco caídas,
una bolsa en seis caídas y una bolsa en siete caídas.
En otro Ejemplo (D), una bolsa de tipo comercial
con una tela con tejido ("leno") de polipropileno (punto de
fusión aproximado 160ºC) fue utilizada y las costuras cosidas fueron
cortadas y cerradas de nuevo con una película de soplado de 0,05 mm
(dos mils) de resina Affinity PF 1140 como material sellable
térmicamente entre las capas de tejido. El sellador en caliente
CDDI fue utilizado con una temperatura de la barra superior de
182,2ºC (360ºF) y una temperatura de la esterilla inferior de
siliconas de 93,3ºC (200ºF), una presión de 413,64 kPa (60 psi) y
dos períodos de reposo de 0,15 segundos cada uno de ellos. La
resistencia de la costura fue probada según la norma ASTM D
5035-95 y se midió una resistencia promedio de 0,77
kg/5,08 cm (1,70 libras/2 pulgadas). El ejemplo demuestra que la
presente invención es aplicable también a telas tejidas, pero las
resistencias de las costuras eran más bajas que para los ejemplos
anteriores. Una costura más ancha o utilización de una tira de
sellado con una temperatura de iniciación de sellado más próxima al
punto de fusión del polipropileno habría proporcionado una mayor
resistencia de la costura lateral.
Claims (9)
1. Bolsa respirable y que permite la observación
de su contenido, que comprende una tela de malla abierta con
costuras cerradas térmicamente (14, 16), caracterizada porque
la bolsa tiene un extremo de tope cerrado (12), un extremo opuesto
(11), y como mínimo dos costuras longitudinales (14, 16) que se
extienden desde el extremo a tope (12) al extremo opuesto (11), de
manera que el extremo a tope (12) está formado por un pliegue en la
tela de malla abierta sobre el eje central y las mencionadas dos o
más costuras longitudinales (14, 16) son costuras cerradas
térmicamente que tienen una sección de la tela de malla abierta
desde cada lado del pliegue unida con una tira de sellado
termoplástico (26, 36).
2. Bolsa, según la reivindicación 1, en la que la
tela comprende una tela no tejida.
3. Bolsa, según la reivindicación 1, en la que la
tela comprende una tela tejida.
4. Bolsa, según la reivindicación 1, en la que la
tela comprende una tela tricotada.
5. Bolsa, según la reivindicación 1, en la que la
tela comprende una red de tipo cambray ("scrim") o red
extrusionada.
6. Bolsa, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, en la que las costuras
longitudinales (14, 16) tienen una resistencia mínima de 2,26
kg/5,08 cm (5,0 libras/2 pulgadas) medida mediante una norma ASTM D
5035-95.
7. Procedimiento para la fabricación de una bolsa
respirable y que permite la observación de su contenido, en la que
una tela de malla abierta es cerrada térmicamente para formar
costuras (14, 16), caracterizado porque la bolsa tiene como
mínimo dos costuras longitudinales (14, 16) y un extremo a tope (12)
formado por un pliegue en una tela de malla abierta, estando
constituida por etapas que comprenden la aplicación a una tela de
malla abierta en posiciones seleccionadas que corresponden a dichas
dos o más costuras longitudinales (14, 16), tiras (52, 54, 56) de
una resina de material termoplástico a la que se puede cerrar
térmicamente a tela de malla abierta, plegando la tela de malla
abierta a lo largo de un eje central para formar el extremo a tope
(12) de la bolsa y cerrando de forma estanca térmicamente la tela
de malla abierta a ambas caras del pliegue a las tiras para formar
costuras longitudinales (14, 16).
8. Procedimiento, según la reivindicación 7, en
el que las tiras (52, 54, 56) son aplicadas aproximadamente a la
mitad de la anchura de la tela.
9. Procedimiento, según las reivindicaciones 7 u
8, en el que el pliegue de la tela está dispuesto a lo largo de la
dirección máquina de la misma.
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