JP2020152399A - 脱気機構付き袋 - Google Patents

Abstract

【課題】微粉末にも適用可能な脱気機構付き袋を提供する。【解決手段】先窄み状になるように配置された２本の第１シール部５、５と、第１シール部５の下流側において第１シール部５と間隔をあけて配置され、第１シール部５に沿って流れてくる内容物１９を受け止める第２シール部６と、第１シール部５の裏に設けられ、袋内外を連通する第１連通部３１と、第２シール部の下流側に設けられた第３シール部と、第３シール部の下流側に設けられ、袋内外を連通する第２連通部とを備えた脱気機構１を有する。【選択図】図１

Description

本発明は袋内の空気やガスを抜くことができる脱気機構付き袋に関する。

いわゆるオープン袋用の自動充填包装機を用いて８０〜２００メッシュ程度の微粉末を袋内に充填すると、微粉末が空気を大量に含むことがある。脱気棒を備えない脱気装置では、袋内に形成された空隙部分の空気を抜くことはできるものの、微粉末間に含まれた空気まで抜くのは困難である。また、脱気棒を備えた脱気装置であっても、脱気棒のフィルタに付着した微粉末を落とすために空気を送り込む必要があるため、結局のところ、完全に空気を抜くことは困難である。抜ききれなかった空気は、袋口を封緘することで袋内に留まることになるが、袋の積み付けを不安定にし、袋が傾いたり滑り落ちたりと、輸送や保管に支障を来すことがある。

袋内の空気を抜く方法として、たとえば１００μｍ程度の微細な脱気孔を袋の側面に多数設けることが知られている。ただ、２００メッシュの微粉末だと脱気孔から漏れ出してしまう。袋に一方弁やフィルタを取り付けることも行われるが、別部品を袋に取り付けることになるため、加工の手間がかかり、さらに異物混入につながる虞もある。

ところで、特許文献１には、袋内の空気やガスを抜くための脱気機構を備えた袋が開示されている。特許文献１の脱気機構は、袋の外へ気体を排出するための連通部（孔）と、連通部からの内容物の漏れを抑制するための線状のシール部（溶着部）とから構成されている。具体的には、連通部は袋の角部近傍に設けられており、シール部は袋の角部とその他の部分（内容物を収納する収納部）とを隔てるようにして斜めに複数本設けられている。互いに略平行に並ぶシール部同士の間には通気路が形成されており、この通気路が、シール部の両端もしくは中央付近に設けられた未接合部を介して連通部と収納部とを連通している。このようにシール部を配すると、内容物が通気路の手前もしくは通気路にわずかに入ったところで進めなくなるため、内容物の漏れを防止しながら袋内の空気やガスを排出することができる。

特開２０１７−１０５４９１号公報

ただ、上記特許文献１に記載の脱気機構付き袋は、比較的粒径の大きな内容物を対象としており、微粉末に用いるには改良の余地が残されていた。

そこで本発明は、微粉末にも適用可能な脱気機構付き袋の提供を目的とする。

本発明の脱気機構付き袋１０、１０Ａは、先窄み状になるように配置された２本の第１シール部５、５と、第１シール部５の下流側において第１シール部５と間隔をあけて配置され、第１シール部５に沿って流れてくる内容物１９を受け止める第２シール部６と、第１シール部５の裏に設けられ、袋内外を連通する第１連通部３１とを備えた脱気機構１、１Ａを有することを特徴としている。

また、脱気機構１が、第２シール部６の下流側に設けられた第３シール部７と、第３シール部７の下流側に設けられ、袋内外を連通する第２連通部３２とを備えていることが好ましい。

また、本発明の別の脱気機構付き袋１０Ｂは、先窄み状になるように配置された２本の第１シール部５と、第１シール部５の下流側において第１シール部５と間隔をあけて配置され、第１シール部５に沿って流れてくる内容物１９を受け止める第２シール部６と、第２シール部６の下流側に設けられた第３シール部７と、第３シール部７の下流側に設けられ、袋内外を連通する第２連通部３２とを備えた脱気機構１Ｂを有することを特徴としている。

第２シール部６が、２本の第１シール部５の中心線Ｃに略直交していることが好ましい。

また、第２シール部６と第３シール部７が未接合部６ａ、７ａを有しており、第２シール部６の未接合部６ａと、第３シール部７の未接合部７ａが互いにずれた位置に設けられていることが好ましい。

第１連通部３１と第２連通部３２とを結ぶ線が、袋の底を形成する底シール部１２と略平行とされていることが好ましい。

本発明の脱気機構付き袋は、第１シール部と第２シール部との間に間隔があけられているため、袋内の気体を、第１連通部を通じて袋外に排出することができる。一方で、袋内に充填される内容物は、２本の第１シール部が先窄み状になるように配置されているため、下流に向かうに従ってその密度を増し、内容物同士の摩擦によって流動性が低下する、もしくは押し固められて流れなくなる。加えて、第２シール部によって第１シール部の下流側での内容物の移動が制限されるため、内容物は一層押し固められることとなり、内容物が微粉末であっても、第１連通部からの内容物の漏れを効果的に抑制することができる。

脱気機構が、第２シール部の下流側に設けられた第３シール部と、第３シール部の下流側に設けられ、袋内外を連通する第２連通部とを備えている場合、第１連通部と第２連通部の２か所から排気することができ、袋内の気体を短時間で排出することができる。

第２シール部が、２本の第１シール部の中心線に略直交している場合、第２シール部によって内容物を受け止めやすい。

第２シール部と第３シール部が未接合部を有しており、第２シール部の未接合部と、第３シール部の未接合部が互いにずれた位置に設けられている場合、内容物が第２連通部に到達するまでの距離を稼ぐことができるため、第２連通部からの内容物の漏れを一層抑制することができる。

第１連通部と第２連通部とを結ぶ線が、袋の底を形成する底シール部と略平行とされている場合、袋を搬送しながら連通部やシール部を形成するにあたって、搬送方向を変えることなく第１連通部と第２連通部を形成することができる。

本発明の脱気機構付き袋の要部を示す概略図である。 脱気機構付き袋の製造方法を示す概略図である。 脱気機構付き袋に内容物を充填した状態を示す概略図である。 本発明の他の脱気機構付き袋の要部を示す概略図である。

まず図２を用いて本発明の脱気機構付き袋１０の概略を説明する。その袋１０は、例えばインフレーション加工などで形成された筒体２１から形成されている。その筒体２１は扁平に折り畳まれ、帯状の部材１１とされる。その帯状の部材１１は所定の長さにカットされ、後端の底部１２となるべき部位がヒートシールで閉じられる。その閉じられた袋の内部は内容物１９を収納するための収納部１３であり、前端は内容物１９を投入するための開口部１４である。この袋１０は、側襠の無いピロータイプの袋である。ただし、側襠のあるガセットタイプの袋であってもよい。袋１０のうち、帯状の部材１１の側方の折り畳まれている部位が側部１６、１６であり、折り畳まれて重なり合った２枚のシートの上側のものが上シート１７で、下側のものが下シート１８である。袋の底部１２側の角部１５には、収納部１３内の気体を外部へ脱気するための脱気機構１が設けられている。

脱気機構１は、図１に示すように、収納部１３に連通する通気路２と、その通気路２に連通する隅部４とを備えている。通気路２と隅部４にはそれぞれ連通部３が形成されている。

通気路２は、上シート１７と下シート１８の内面同士を接合する線状のシール部によって形成されている。シール部はヒートシールによって形成される。このシール部は、収納部１３と隅部４とを区画するようにして斜めに設けられている。また、収納部１３から隅部４にかけて３列設けられている。

最も収納部１３側の列のシール部を第１シール部５、第１シール部５のひとつ下流（隅部４）側の列のシール部を第２シール部６、第２シール部６の下流側の列のシール部を第３シール部７とすると、第１シール部５は２本設けられており、収納部１３から見て、先窄み状になるように配置されている。２本の第１シール部５、５の上流（収納部１３）側の端部は、側部１６または底部（具体的には底シール部）１２にまで延びている。下流側の端部は互いに接しておらず開口している。なお、この状態は２本の第１シール部５、５がハの字状に配置されているともいえる。

第２シール部６は、２本の第１シール部５、５の中心線Ｃに略直交するように設けられている。この第２シール部６は、第１シール部５の下流側において第１シール部５と間隔をあけて配置されている。その間隔Ｓは例えば５〜１５ｍｍである。また、２本の第１シール部５、５との間に差はなく、同じ間隔とされている。第２シール部６はその両端部に未接合部６ａを有している。

第３シール部７は、第２シール部６と略平行に設けられている。第３シール部７も未接合部７ａを有している。ただ、未接合部７ａは第３シール部７の略中央に設けられており、第２シール部６の未接合部６ａとはずれた位置にある。そのため、第１シール部５と第２シール部６との間から第２シール部６と第３シール部７にかけて形成された通気路２は蛇行している。

第２シール部６や第３シール部７と底シール部１２とが成す角度αは例えば４０〜６０度であり、好ましくは略４５度である。第１シール部５と第２シール部６とが成す角度βは例えば１５〜２５度であり、好ましくは略２０度である。各シール部の幅は例えば３〜５ｍｍである。各シール部の先端は角形の他、半円や丸形（ダンベル状）にしても良い。未接合部６ａ、７ａの幅（最短距離）は第１シール部５と第２シール部６との間の間隔Ｓと同じとすることが好ましいが異ならせてもよい。

連通部３は、第１シール部５の裏、すなわち収納部１３から見て第１シール部５の背後に位置する第１連通部３１と、第３シール部７の下流側であって隅部４に位置する第２連通部３２とからなる。第１連通部３１と第２連通部３２とは、第１連通部３１と第２連通部３２とを結ぶ線Ｌが、底シール部１２と略平行となるようにして設けられている。第１連通部３１と第２連通部３２はともに、上下のシート１７、１８（図１参照）を貫通するＹ字状の切れ込みである。そのＹ字状の切れ込みの各カットされた間の可撓性を有する三角形状の部位は舌片であり、合計で３つ形成されている。その舌片は袋内の内圧が高いときは開いて、圧力が下がると弾性で元に戻る弁作用を呈している。そのＹ字の切れ込みの各カットは１２０°間隔で入れられるのが好ましい。なお、前記切れ込みは上下どちらかのシートに形成されていてもよい。さらに十字状やＵ字状の切れ込みでもよい。さらに単に孔であってもよい。第１連通部３１と第２連通部３２とで異なる形状としてもよい。

上シート１７や下シート１８の材質としては、袋にしたときに内面側となる面に熱可塑性樹脂層を有するものを使用する。そのため、１種類の熱可塑性樹脂で形成しても良いし、複数の熱可塑性樹脂を層状に重ねた複層シートでも良いし、熱可塑性樹脂と金属箔（アルミ箔）とを層状に重ねた複層シートでも良い。熱可塑性樹脂の具体例としては、例えばポリエチレン（ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＯＰＰ、ＣＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの種々の合成樹脂製が挙げられるが、特にポリエチレンが好ましい。その厚みは、例えば０．１〜０．２３ｍｍ、好ましくは０．１２〜０．２ｍｍである。さらに、例えばヤング率がＭＤ１０００／ＴＤ１５００〜ＭＤ３５００／ＴＤ４０００ｋｇ／ｃｍ^２である。

本発明の袋１０に包装される内容物１９は、例えば化学製品、塩ビ、メラミン樹脂やポバールなどの樹脂、セメント、特殊セメントや石膏などの鉱物、デンプンなどの食品、合金鉄（フェロアロイ）などの金属の微粉末である。８０〜２００メッシュパスのものが好ましい。ただ、２００メッシュパスよりも粒径の粗いものであれば特に限定しない。そのため、微粉末に限らず、種々の粉粒体を充填可能である。

上記構成の袋１０に内容物（微粉末）１９を充填すると、脱気機構１は以下のようにして機能する。まず、袋内に充填された微粉末１９は、図３の実線矢印に示すように、第１シール部５に沿って下流側に流れるが、２本の第１シール部５が先窄み状に配置されているため、下流に行くに従い詰まっていき、流動性が低下する、もしくは押し固められて流れなくなる。

仮に微粉末１９がさらに下流側に流れていっても、第２シール部６によって受け止められる。第１シール部５と第２シール部６との間には間隔Ｓが設けられているが、第１シール部５と第２シール部６は、どちらも上シート１７と下シート１８の内面同士をヒートシールしたものであって、第１シール部５や第２シール部６に近づくほど上シート１７と下シート１８の間隔は狭くなっている。そのため、第１シール部５と第２シール部６との間にはごく僅かな隙間が形成されているだけであって、ここに微粉末１９が流れ込むと、粒同士の摩擦によってブリッジが形成され、微粉末１９の下流側への移動が規制される。ブリッジはアーチ構造であるから、上流側から下流側に向かう力に対しては強固であり、また、粒同士が密に接しあうことによって形成されているため、フィルタの機能を果たし、上流側の微粉末１９はブリッジよりも下流側に入り込めなくなる。

一方で袋内の気体については、粒同士の間に生じた隙間を通じて下流へと流れていくことができ、破線矢印で示すように第１連通部３１や第２連通部３２から袋外へと排出される。第１連通部３１や第２連通部３２が舌片を有している場合、気体が排出されているときは舌片が開き、気体の排出が終わると舌片が元に戻り、袋外から袋内への空気の流入が抑制される。

図２に戻って、脱気機構付き袋１０の製造方法の一例を説明する。その製造方法は、押し出し機により押し出し成形したチューブに圧縮空気を吹き込んで膨張させて肉厚を薄くし、細長く太い筒体２１に成形するインフレーション工程２２と、得られた筒体２１を扁平に折り畳む折り畳み工程２３と、各シール部を形成する迷路シール形成工程２４ａと共に、連通部３を形成する連通部形成工程２４ｂと、筒体２１を規定の長さにカットするカット工程２５と、そのカットされた袋の底部１２になるべき部位をボトムシーラーに挿入し、ヒートシールして閉じる底部シール工程２６とからなる。なお、迷路シール形成工程２４ａ、連通部形成工程２４ｂ、カット工程２５および底部シール工程２６は製袋機で行われる。

製袋機はロールに巻き取られた筒体２１を、筒体２１の軸方向に間欠移動させながら各工程を行う。そのため、第１連通部３１と第２連通部３２とを結ぶ線Ｌ（図１参照）が、底シール部１２と略平行とされていると、第１連通部３１と第２連通部３２とを一度に形成することができ、製造が楽である。仮に、第１連通部３１と第２連通部３２とが底シール部１２と略直交している、すなわち、第１連通部と第２連通部とが筒体２１の移動方向にずれていると、筒体２１の移動を２度止めなくてはならなくなる。

図４Ａは、本発明の別の脱気機構付き袋１０Ａを示している。この脱気機構付き袋１０Ａの脱気機構１Ａは、第２シール部６が未接合部６ａを有しておらず、収納部１３と隅部４とが完全に切り離されている。そのため、第３シール部７や第２連通部３２は形成されていない。この脱気機構付き袋１０Ａについても、上記脱気機構付き袋１０と同様に、内容物１９の漏れを抑制しつつ、袋内の気体を袋外に排出することができる。

図４Ｂは、本発明のさらに別の脱気機構付き袋１０Ｂを示している。この脱気機構付き袋１０Ｂの脱気機構１Ｂは、第１連通部３１を有していない。この脱気機構付き袋１０Ｂについても、上記脱気機構付き袋１０と同様に、内容物１９の漏れを抑制しつつ、袋内の気体を袋外に排出することができる。

以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、各シール部は真っ直ぐであっても湾曲や屈曲をしていてもよい。また、シール部を全体として４列以上設けてもよい。シール部の本数、通気路２の幅や長さ、未接合部６ａ、７ａの幅や個数、連通部３の個数や大きさは、適宜変更可能である。たとえば第３シール部７の中央付近に複数の未接続部７ａを設けてもよい。また、シール部を形成するのに、袋の外部にある熱源から、熱伝導によって加熱し熱溶着する他、高周波誘電加熱法を用いて高周波溶着したり、超音波振動を被加熱物に伝えて超音波溶着するものであってもよい。さらに接着剤を用いて接着してもよい。また、上記実施形態では筒体２１を折り畳むことで側部１６を形成していたが、２枚のシートの側端をシールすることで側部１６を形成してもよいし、１枚のシートを折り畳み、開放している側端をシールすることで側部１６を形成してもよい。脱気機構１、１Ａ、１Ｂは、袋の底部１２側の角部１５に限らず、底部１２の中央付近に設けてもよい。また、開口部１４側に設けてもよい。

１、１Ａ、１Ｂ 脱気機構
２ 通気路
３ 連通部
３１ 第１連通部
３２ 第２連通部
４ 隅部
５ 第１シール部
６ 第２シール部
６ａ 未接合部
７ 第３シール部
７ａ 未接合部
１０、１０Ａ、１０Ｂ 脱気機構付き袋
１１ 帯状の部材
１２ 底部（底シール部）
１３ 収納部
１４ 開口部
１５ 角部
１６ 側部
１７ 上シート
１８ 下シート
１９ 内容物
２１ 筒体
２２ インフレーション工程
２３ 折り畳み工程
２４ａ 迷路シール形成工程
２４ｂ 連通部形成工程
２５ カット工程
２６ ボトムシール工程
α 角度
β 角度
Ｃ 中心線
Ｓ 間隔
Ｌ 第１連通部と第２連通部とを結ぶ線

Claims (6)

1. 先窄み状になるように配置された２本の第１シール部と、
   第１シール部の下流側において第１シール部と間隔をあけて配置され、第１シール部に沿って流れてくる内容物を受け止める第２シール部と、
   第１シール部の裏に設けられ、袋内外を連通する第１連通部と
   を備えた脱気機構
   を有する脱気機構付き袋。
2. 脱気機構が、
   第２シール部の下流側に設けられた第３シール部と、
   第３シール部の下流側に設けられ、袋内外を連通する第２連通部と
   を備えている、請求項１記載の脱気機構付き袋。
3. 先窄み状になるように配置された２本の第１シール部と、
   第１シール部の下流側において第１シール部と間隔をあけて配置され、第１シール部に沿って流れてくる内容物を受け止める第２シール部と、
   第２シール部の下流側に設けられた第３シール部と、
   第３シール部の下流側に設けられ、袋内外を連通する第２連通部と
   を備えた脱気機構
   を有する脱気機構付き袋。
4. 第２シール部が、２本の第１シール部の中心線に略直交している、請求項１から３のいずれかに記載の脱気機構付き袋。
5. 第２シール部と第３シール部が未接合部を有しており、
   第２シール部の未接合部と、第３シール部の未接合部が互いにずれた位置に設けられている、請求項２又は３記載の脱気機構付き袋。
6. 第１連通部と第２連通部とを結ぶ線が、袋の底を形成する底シール部と略平行とされている、請求項２記載の脱気機構付き袋。

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