JPH05500493A - 自己脱気式袋及びその充てん法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自己脱気式袋及びその充てん法 本発明は、粉末、粒状物、フレーク、ファイバなどの細かな材料、特に容積重量 の僅かな充てん物を充てんする自己脱気式袋に関する。

粒状、粉末状、ファイバ状の材料の包装は、近年、次第に機械化され、自動化さ れる度合が高くなってきた。これには、特に、自動包装機を用いて労働力や時間 を節減する目的がある。しかし、こうした機械化や自動化の場合、使用する袋状 の包装手段に対しては、多くの要求が出されており、そのうちの一部の要求は互 いに両立しえないものである。

このため、たとえば、自動化包装機の場合に、相応の装置のサイクル時間を次第 に短縮して、多額の投資を要することの多い機械の利用度と効率を高める努力が なされている。そのさい障害となるのは、包装過程で空気その他の気体状の物質 が一緒に運ばれて、袋が膨らみ、閉じ込められた空気をなかなか排出できないこ とである。これに対しては極めて様々の解決策が試みられている。たとえば、自 動包装機の構造に手を加えて、バルブサック−充てん装置の充てん接続管に脱気 穴を設けたり、包装材料に小さな穴を開けること、いわゆる材料の針によるパン チングを行なって自己脱気式袋を得ることが試みられている。

しかし、この種の試みでは、この問題の満足のゆく解決策は得られない。なぜな ら、たとえばバルブサック−自動光てん機の場合、充てん物の給送と制御に必要 な空気を排除するための出費は多額であり、それに要する相応の装置も故障しや すく、脱気にも問題があるからである。つまり、空気の排出時に細かな材料が一 緒に排出されてしまい、それを捕集するのに、また出費がかかるのである。また 、材料に針によるパンチングを施して自己脱気式の袋を得る場合も、空気を逃が す穴には制限がある。たとえばフォイル材料やクラフト紙に針によるパンチング を行なうさい、穀物などの粉末状の充てん物が穴から出て飛散ることがあっては ならないからである。しかし、他方、穴を極めて小さくすると、すぐ塞がってし まい、空気を逃がすという所期の効果が達せられない。

この問題は、高い比表面積を有する粉末状又はファイバ状の充てん物の場合に、 特に大きな問題となる。

粉末又はファイバは、極めて多くの空気を包含するからである。穀粉、セルロー ズ粉末、シリカゲル、繊維ファイバ、ダウン、その他類似物が典型的な例である 。空気、もしくは包装時に場合によっては使用される他のガス類が包含されると 、次のような欠点も生じる。すなわち、袋が風船のように膨れ上がって、運搬や 積重ねが難しくなる一方、充てんが完全には出来ず、多くの充てんスペースが無 駄になり、袋は、その空のスペースのため、不体裁になる。

したがって、自己脱気式の袋を次のように改良することが緊急に必要となってい る。すなわち、前期の欠点を有していず、袋の充てんには時間やスペースを要さ ず、袋の形状によって与えられている容積を完全利用でき、確実に運搬や積重ね ができるようにするのである。加えて、袋は、自動光てん時に充てん圧力や充て ん物による荷重に耐えられるように、十分な強度を有していなければならない。

こうした課題は、短いサイクル時間で充てんする必要のあるバルブサックの場合 に特に解決を要するものなので、以下ではバルブサックの例について説明するが 、もとより本発明は、この特殊な例に限定されるものではない。自己脱気式袋は 、他の方法で充てんする場合、たとえばスクリュー・コンベアを介して、口を開 けた袋に充てんする場合やシャベルですくって手動で充てんする場合にも、役に 立つものである。

前記の問題点は、既述のような容積重量の僅がな微粒状の充てん物の場合に特に 見られるので、以下では、この種の充てん物の場合について説明する。しかし、 本発明の効果は、たとえばセメント粉等の、他の充てん物の場合にも発揮される 。

意外なことは、以上で明らかにした材料の性質や提起された課題は、全体又は一 部が空気やガスを通すフリース材料製の自己脱気式袋により解決することができ る。フリース材料は通気性が大であるため、充てん時に包含された空気やガス類 が、フリース材料を通して逃げることができるからである。

本発明による袋に必要なフリース材料の通気性及びその他の特性が、どの程度の 特定の値を満足させねばならないかは、互いに制約し合い、互いに依存し合って いる複数の要因に左右される。一方には、充てん物に関する要因、たとえば粒度 、比重、温度、包装サイズ、包装重量、場合によっては化学的な侵食性や物理的 な危険性等々の一連の影響値がある。言うまでもなく、極めて高い比重と、先行 する粉砕工程により生じる比較的高い温度とを有するセメントを充てんする袋の フリース材料は、ダウンやシリカゲル用の袋より、高い強度と厚さと面積重量と を有していなければならない。

他方、使用するフリース材料の性質は、その材料の通気性、面積重量、厚さ、気 孔径、気孔数、種類、そのファイバの結合方式ないしフリースの固定方式等々の 要因と相互関連を有しているので、これらの値は、特定目的に利用する場合に選 択できるような広い範囲を有していなければならない。

通気性の点では、ＤＩＮ５３８８７に従って測定して１．００−３０００　１　 ／ｍ２／　ｓの範囲が有利であり、大部分の充てん物の場合、４００〜２０００ 　１／ｍ”／ｓのフリース材料が特に有利であることが分かった。１００　］／ ｍ２／ｓ以下の通気性の場合、これに最も好適な材料の場合でも圧力が高くなり すぎて、袋が損傷する危険がある。また、３０００　１／ｍ２／ｓ以上の高い通 気性の場合、フリース材料は、薄（なりすぎるか、気孔が大きすぎるが、これら の両方かのいずれかであり、その場合には、充てん物を外部の作用から十分に護 ることはできず、微細な内容物が漏れ出て、飛散する結果になり、必要な強度も 維持できなくなる。

有利な面積重量に関して言えば、フリース材料の場合、３０〜２００　ｇ／ｍ” の範囲であり、特に有利な範囲は４０〜１５０ｇ／ｍ２である。この場合も、ま た、充てん物、包装サイズ、包装の仕方等が影響する。シャベルを用いて手で充 てんする場合、強度上の要求は、比較的高い充てん圧で短いサイクル時間に充て んする場合よりも、著しく低い値でよいことは明らがである。

フリース材料の厚さも、また池の値と相関している。厚さの範囲は０．１〜１． ５ｍｍであり、有利には０．２〜１ｍｍである。比較的薄いフリースは高い強度 値を有していなければならない。充てん時や、充てんされたザックの取扱い時、 更には保管時の荷重に耐えねばならないからである。

もう一つの影響値は、フリースの気孔径と気孔数である。通気性の程度や急速な 自己脱気の適性は、最終的には、この気孔によって決定される。しかし、とりわ け、袋の密閉度や、充てん時及び後の取扱い時の内容物の飛散防止に決定的な影 響を与えるのが、気孔径である。この場合、とりわけ最大気孔径には制隈的な要 因が存在する。すなわち、冒頭に述べた充てん物の大部分は１５０μｍ以下だか らである。この気孔径の場合も、フリース材料の他のデータと、既述のような関 連を有しており、明らかに、比較的気孔の大きい薄手のフリースは、同じ大きさ の気孔、もしくはより多くの、より小さい気孔を有する、より厚手のフリースよ り、充てん物が飛散しやすい。厚手のフリース材料の場合、充てん物の微小粒子 の漏出が阻止される確率が倍加するからである。

以上すべてのことから、他の追随を許さない、面としてすぐれた材料であるフリ ース材料の諸性質は、決定的に重要となる。フリース材料には極めて多様な変化 の幅が与えられているので、他方では、既述の課題の解決に適しており、かつま た、種々の充てん物、包装方法、充てん装置に適応させるにも適している。

フリース材料の概念は、広く解決でき、全部又は大部分が３ｍｍから５０ｍｍの 範囲の繊維ファイバがら成る材料、それも、乾式又は湿式処理後に錯綜した状態 に置かれて、様々な仕方で、たとえばニードル・パンチ、化学的なバインダ、熱 処理などによって固定されるあらゆる材料を包含している。この新しい、興味あ る材料は、紙と編織材料との間の中間的位置を占めているが、一般には、イギリ ス的な概念である不織布（ｎｏｎ　ｗｏｖｅｎ　ｆａｂｒｉｃ）に組入れられて いる。コノ材料群には、スパンボンデット材料も含まれている。この材料の場合 、ポリエステル等の合成材料が、溶融物から製造されるさい、すなわちノズルか ら糸が出て来るさいに、種々の方向に置かれて、未だ可塑的な状態のうちに扁平 な形態に固められる。フリース材料と紙との違いは、紙が、２ｍｍまでの繊維長 さを有するセルローズ又は木材バルブをベースとした短繊維から成っている点で ある。しかし、フリース材料ないし不織布の概念には、繊維ファイバのほかに、 製紙の基本材料である可なりの割合のセルローズないし木材パルプを含んでいる 製品も含まれている。この混入によりフリース材料が廉価になるのみでなく、セ ルローズや木材の短繊維が、フリース材料の本体をなす長繊維の一種の結合繊維 として機能する。

フリース材料に含まれる繊維ファイバ又は糸の基礎材料も、極めて範囲が広く、 木綿などの天然繊維から、セルローズ、すなわちファイバに変換されたセルロー ズを経て、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン等をベースにした合成材 料や、ミネラルウール、ガラス繊維等の無機材料に至る種々の材料を含んでいる 。自己脱気式袋にどのフリース材料を選ぶかは、充てん物、包装方法、包装機に よって決まる。市場には様々な種類や品質のフリース材料が出ており、そのなか には、容易かつ迅速な脱気という主目的に好敵なだけでなく、自己脱気式袋の材 料として好適な材料も含まれている。したがって、需要のほとんどすべての場合 に、適当なフリース材料を注文することができる。

そのさい、言うまでもなく、高い強度を有するフリース材料が著しく有利である 。その強度は、縦・横の引張力が乾燥時で８０〜４０ＯＮｍの範囲であることが 、特に有利であり、この範囲で大部分の充てん物、通常の袋寸法、充てん重量は 十分である。

既述のように、自己脱気式袋の壁部は、必しも全部がフリース材料製でなければ ならないわけではない。

特定の充てん物又は荷重の場合には、たとえば装入区域又は底部区域等の部分は 、別の材料製にすることができる。しかし、迅速な脱気機能を発揮させるには、 少なくとも、袋の１７２はフリース類であるのがよい。

しかし、この自己脱気式袋の決定的な利点は、特に自動充てん機の場合に、迅速 に空気を抜くことができ、サイクル時間を短縮し、充てん効率を高めることが可 能な点である。したがって、この袋は、特にバルブサックに適している。この種 のフリース製袋を充てんする有利な方法によれば、したがって、０．８バールか ら１０バ！ルの搬送圧で充てんを行ない、袋を迅速かつ高い密度で充てんできる 。フリース材料製壁部を通して迅速に空気抜きを行なうことにより、特に袋の後 充てんが容易になる。充てん法の有利な一変化形によれば、最初の充てんの後に 袋を揺さぶり、かつ（又は）叩いて圧縮してから、可なりの量の充てん物を後充 てんすることができるので、最終的には、袋の容積が完全利用され一杯に充てん された袋が得られ、また、従来と等しい充てん重量で袋の寸法を、より小さくす ることができる。このような特性は、更に改良し、完全にするには、次のように する。すなわち、充てん後に袋を閉じ、別の有利な方法により、有利には袋の広 幅面のところに作用するベルトの間を通すが、押圧板で押圧することで最後の残 留空気を押出し、充てんされた袋をプレートに載せて搬送可能な、積重ねやすい 直方体形状を与えるようにするのである。

更に、本発明による自己脱気式袋は、廃棄物処理や環境問題の観点からも問題が 少ない。従来の紙製バルブサックは、普通、２枚の紙とプラスチックの中間シー トから成っているため、再利用できず、焼却するか、ごみ捨て場に捨てるかされ 、それによっていずれの場合も環境を汚染する。本発明による袋は、これに対し て、その有利な実施形式においてはフリース材料のみから成るため、使用後にフ ァイバに細分して、これを同じ目的もしくは他の目的に用いるために、再びフリ ース材料に加工することができる。

本発明によりフリース材料製袋の別の特に有利な構成によれば、充てん口と反対 側の端部に、有利には全部にわたって延びる閉鎖具が備えられており、この閉鎖 具には次の２重の役割が与えられている。すなわちａ、　袋を空にしやすくし、 しかも、たとえばバルブサックの場合のように本来の閉鎖具の上方区域を切取る 必要をな（す役割と、 ｂ、　それによって、同じ目的に袋を再利用できるようにする役割とである。

更に、これによって、−建売てん物量に必要な包装材料が、全体として大幅に節 減され、廃棄物処理や環境保全に著しい貢献がなされる。

そのさい、また、フリース材料の２つの性質が効果的に作用する。すなわち、フ リース材料の良好な通気性によって、充てんされた袋を空ける作業が容易になる 。コレは、従来のニードルパンチによるフォイル製の袋の場合のように、内部に 真空が発生することがないからである。他方、フリース材料製袋は、その繊維の 特徴によって、前記の閉鎖具、有利には閉鎖用テープを縫付けるのに極めて適し ており、裂けたり、はじけたりする危険もなくなる。

この付加的な、何度も再使用可能な閉鎖具には、包装用袋に従来から用いられて いるファスナを用いることができる。特に有利なのは、簡単に操作できる面ファ スナである。この取付けは、自己脱気式袋の製造時に行なうのがよい。

次に、本発明のこの有利な構成と面ファスナの取付は部とを略示図について説明 するが、再使用可能な袋の本発明の実施例は、この実施例に限定されるものでは ない。

図■から図■までには、面ファスナ付きの再使用可能な袋を構成する個々のステ ップが示しである。フリース材料製の袋１は充てん口２を有している。バルブサ ックの場合は、この充てん口２が、充てん接続管用の側部導入口付き弁閉鎖具に より閉じられている。

袋１の充てん口２と反対側の端部には、フラップ３．４，５が付いており、これ らが直角に折曲げられ、互いに接着又は縫合されて底部が形成される。いくぶん 延長された広範囲の中央フラップ３は、縫付けられた対応テープ７に終っている 。この対応テープ７は、他方の広幅面の下方区域に縫付けられた面ファスナ６と 、充てん状態で協働し閉鎖具を形成する。

次に掲げる表には、若干のフリース材料について、その組成、結合方式、面積重 量、厚さ、通気性、充てん物が示しである。これらの例は、すべて有利な例であ る。どのバルブサックも、０．８バールから１バールの充てん圧、６秒から１０ 秒の充てん時間、表に示した充てん重量で、著しい飛散なしに充てんできる。

充てんされた袋を叩いたのち、内容物は、次の欄に記載の充てん重量まで圧縮さ れる。

要　約 微細な充てん物を充てんする自己脱気式袋の全体もしくは部分が、空気及びガス 類を通すフリース材料から成り、このフリース材料の通気性が、充てん時（こ包 含される空気又はガス類をフリース材料を通して逃がすことのできる程度に大で あるようにした。

国際調査報失 ｌ１１−一〇ＩＩＪＩ＾ｍ”””ＰＣＴ／ＤＥ９＋１００２３３国際調査報告 国際調査報告

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．粉末、粒状物、フレーク、ファイバ等の微細な充てん物、特に比重の僅かな 充てん物を充てんするための自己脱気式袋おいて、袋の全体又は部分が空気及び ガス類を透過するフリース材料から成っており、このフリース材料の通気性が、 充てん物を充てんするさいに一緒に包含される空気又はガス類をフリース材料を 透過して逃がしうるほど大であることを特徴とする自己脱気式袋。
2. ２．袋壁部の少なくとも半分が空気及びガス類を通すフリース材料から成ること を特徴とする、請求項１記載の自己脱気式袋。
3. ３．フリース材料が１００１／ｍ２／ｓから３０００１／ｍ２／ｓの範囲の通気 性を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の自己脱気式袋。
4. ４．フリース材料が４００１／ｍ２／ｓから２０００１／ｍ２／ｓの範囲の通気 性を有することを特徴とする、請求項３記載の自己脱気式袋。
5. ５．フリース材料の面積重量が３０ｇ／ｍ２／から２００ｇ／ｍ２の範囲である ことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の自己脱気式袋。
6. ６．フリース材料の面積重量が４０ｇ／ｍ２から１５０ｇ／ｍ２の範囲であるこ とを特徴とする、請求項５記載の自己脱気式袋。
7. ７．フリース材料の厚さが、０．１ｍｍから１．５ｍｍの範囲であることを特徴 とする、請求項１から６のいずれか１項記載の自己脱気式袋。
8. ８．フリース材料の厚さが、０．２ｍｍから１．０ｍｍの範囲であることを特徴 とする、請求項７記載の自己脱気式袋。
9. ９．フリース材料の最大孔サイズが１５０μｍであることを特徴とする、請求項 １から８までのいずれか１項記載の自己脱気式袋。
10. １０．充てん口と反対側の端部に袋を空けるさいに用いる閉鎖具が備えられてい ることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の自己脱気式袋。
11. １１．前記閉鎖具が面ファスナであることを特徴とする、請求項１０記載の自己 脱気式袋。
12. １２．サックがバルブ・サックであることを特徴とする請求項１から１１までの いずれか１項記載の自己脱気式袋。
13. １３．充てんが０．８バールから１．０パールの給送圧で行なわれることを特徴 とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の自己脱気式袋に充てんする 方法。
14. １４．充てんされた袋を揺さぶったり、かつまた（もしくは）叩いたりしたあと で、後充てんすることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載 の自己脱気式袋に充てんする方法。
15. １５．充てんされた袋がローラの間を案内され、かつ（もしくは）押圧板により 押圧されることを特徴とする、請求項１３又は１４記載の方法。