KR20120050464A - 패키지, 패키징 시스템, 패키징 방법 및 패키징 장치 - Google Patents

패키지, 패키징 시스템, 패키징 방법 및 패키징 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공 패키징 및 진공 패키징 기법에 관한 것이다. 본 발명의 실시태양은 주변 대기압 미만의 압력에서 내부 용적을 갖는 시일링된 챔버를 포함하는 베일(bale) 및 패키지를 포함한다. 본 발명의 다양한 실시태양에서, 패키지의 내부 용적은 벌크상 물질, 벌크상 섬유 물질, 섬유 또는 섬유상 물질을 포함한다. 본 발명은 또한 패키지, 패키징 시스템 및 패키징 장치도 개시한다.

Description

패키지, 패키징 시스템, 패키징 방법 및 패키징 장치{PACKAGES, PACKAGING SYSTEMS, METHODS FOR PACKAGING, AND APPARATUSES FOR PACKAGING}
본 발명은 신규한 베일(bale), 패키지(package), 패키징 시스템, 패키징 방법 및 패키징 장치를 제공한다. 본 발명의 실시태양은 아세테이트 섬유와 같은 중합체 섬유를 비롯한 벌크상 섬유 물질, 섬유 또는 섬유상 물질과 함께 사용하는데 특히 적합하다. 본 발명의 패키지는 섬유를 핸들링하고, 선적하고, 보관하고/하거나 사용하는데 유리한 형상 및 치수를 가질 수 있다.
농산품, 섬유, 과립상 물품 등을 비롯한 주요 무역 품목은 대개의 경우 벌크 형태, 특히 베일의 형태로 패키징하고 운송하고 보관한다. 대표적인 베일의 예로는 가죽끈, 노끈, 철끈 등을 동여 매어 둘러 싼 물질의 집합체(mass)이다.
예를 들면, 합성 섬유 및 천연 섬유는 매우 다양한 용도에 유용하며, 무역을 통하여 입수된다. 많은 종류의 섬유는 가죽끈, 노끈, 철끈 등을 동여매어 둘러 싼 섬유의 집합체를 포함한 베일 형태의 벌크상태로 패키징하여 운송한다.
전형적으로는 베일링되는 많은 종류의 섬유 및 다른 물질은 탄성이 있으며, 압축하였을 때 다시 부풀어 오르거나 솟아 오를 것이다. 전형적인 베일링 작업중에, 베일링될 물질은 가압하에 압착한다. 인가된 압력이 해제되었을 때, 탄성 물질은 스프링과 유사한 방식으로 작용하여 팽창하거나, 또는 베일의 모든 표면상에서 되솟아 올라 베일의 사방으로 압력을 발생시킨다. 가죽끈, 버클, 노끈, 철끈, 벨크로-타입 패스너 등을 비롯한 고정 장치 및 패스너(fastener)가 베일 팽창을 억제하는데 현재 사용되고 있다. 일반적으로는, 다수의 고정 장치가 베일을 둘러싸는데 사용된다.
가죽끈과 같은 고정 장치(securing device)의 단점은 이러한 고정 장치가 단지 베일과 접촉하는 지점에서만 국부화된 구속력(restraint)을 제공한다는 점이다. 고정 장치의 양측상의 물질은 단지 부분적으로만 구속하며, 이는 되솟아 올라 베일이 인접한 고정 장치사이의 부분에서 불룩해지는 경향이 있다. 전체적인 베일은 불균일하게 라운드된 형상을 가지게 된다. 또한, 전체 패키지의 치수는 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 따라서, 이러한 이유로 인하여, 베일은 쌓아 올리거나 눕혀서 평평하게 하기가 어려울 수 있으며, 따라서 보관하거나, 운송하거나 또는 사용하는데 불리할 수 있다.
탄성 물질 베일용 고정 장치의 또 다른 단점은 이러한 고정 장치가 그의 접촉점에서 베일내의 물질을 과도하게 압착하는 등의 국부화된 손상을 유발할 수 있다는 점이다. 손상되거나 압착된 물질은 베일로부터 물질을 사용하기 곤란하게 만들 수 있다. 예를 들면, 손상되거나 압착된 섬유는 베일로부터 처리 기구내로 섬유를 끌어 당기기 곤란하게 할 수 있다.
탄성 물질 베일용 고정 장치의 다른 단점은 이러한 고정 장치 자체가 긴장 상태에 있을 수 있다는 점이다. 따라서, 절단시에, 고정 장치는 반동을 나타낼 수 있으며, 잠재적으로는 사용자에게 해로울 수 있다. 또한, 베일의 일부는 장력을 해제하였을 때 파열될 수 있다. 이러한 몇 가지 문제점들을 최소화하기 위하여, 압착되는 물질의 양을 감소시킴으로써 베일내의 단위 부피당 물질의 양을 감소시킬 수 있다.
고정 장치의 사용과 연관된 단점들 이외에도, 몇 가지 존재하는 패키징 옵션은 물질이 환경에 노출된다는 것이다. 결과적으로, 패키징된 물질은 습기, 냄새, 태양광, 분진 등에 대한 노출을 포함한 환경 영향력으로 인하여 손상될 수 있다.
현재 사용되고 있는 패키징 기술과 연관된 전술한 단점의 관점에서, 많은 또는 모든 전술한 문제점에 대한 해법을 제공하는 새로운 패키지 및 패키징 방법을 개발하는 것이 유익하다.
발명의 개요
일반적으로, 본 발명은 농산품, 섬유상 물질, 텍스타일 물질 등과 같은 벌크상 생필품을 포함한 벌크상 물질을 위한 진공 패키징 및 진공 패키징 기법에 관한 것이다. 본 발명은 베일, 패키지, 패키징 시스템, 패키징 방법, 및 패키징 장치를 제공한다.
본 발명의 실시태양은 상술된 단점들 중의 많은 것들을 극복하고, 벌크상 물질, 특히 섬유 및 섬유 제품의 패키징, 보관, 운송 및/또는 사용에 대해 잇점을 제공한다.
본 발명의 하나의 양태는 벌크상 물질의 베일을 포함한다.
한 가지 양태에서, 본 발명은 벌크상 물질을 포함하는 내용적(internal volume)(바람직하게는, 여기서 내용적은 주변 대기압 미만의 압력에 놓여 있다)을 갖는 패키지를 제공한다.
다른 양태에서, 본 발명은 주변 대기압 미만의 압력으로 배출할 수 있는 챔버를 형성하는 물질을 포함하는 패키징 시스템을 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 벌크상 물질을 주변 대기압 미만의 압력에 위치시키는 단계를 포함하는 벌크상 물질의 패키징 방법을 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 벌크상 물질의 주변을 둘러 싸서 챔버 및 배출 시스템을 형성하는 물질을 포함하는 벌크상 물질을 패키징하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는 벌크상 물질을 압착하기 위한 장치를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 벌크상 섬유 물질, 섬유 및/또는 섬유상 물질을 패키징하는데 특히 유리하다. 본 발명에서 사용하기에 유리한 섬유의 예로는 하기의 본 발명의 상세한 설명부에 설명되어 있는 것들이 포함된다. 벌크상 섬유 물질 또는 섬유의 예로는 미가공 섬유, 가공 섬유 등이 있다. 섬유상 물질의 예로는 부직 섬유, 니트 섬유, 텍스타일 등을 비롯한 섬유로부터 생산된 물질 등이 있다. 본 발명은 또한 통상적으로 베일 또는 콘테이너내에 선적된 텍스타일 제품을 패키징하는데 사용하기에 유리할 수도 있다. 섬유상 물질이 텍스타일을 포함하는 본 발명의 실시태양은 부분적으로는 본 발명의 텍스타일 패키지 및/또는 본 발명의 실시태양에 사용될 수 있는 차단 물질의 베일-유사 특징으로 인하여 종래의 스웨터 백 및 슈트케이스 백과 구별될 수 있다.
하나의 양태에서, 본 발명은 섬유를 포함하는 내용적(여기서, 내용적은 주변 대기압 미만의 압력에 놓여 있다)을 갖는 패키지를 제공한다. 본 발명은 또한 벌크상 섬유 물질을 포함하는 내용적(여기서, 내용적은 주변 대기압 미만의 압력에 놓여 있다)을 갖는 패키지를 제공한다. 또한, 본 발명은 섬유상 물질을 포함하는 내용적(여기서, 내용적은 주변 대기압 미만의 압력에 놓여 있다)을 갖는 패키지를 제공한다.
다른 양태에서, 본 발명은 진공에서 벌크상 물질을 패키징하는데 유용한 패키징 물질을 제공한다. 이러한 패키징 물질로는 밀봉하였을 때 적어도 24시간 이상, 전형적으로는 48시간 이상, 바람직하게는 72시간 이상 적어도 부분 진공(주변 대기압 미만의 패키징 물질 내측의 내부 압력)을 유지할 수 있는 필름, 라미네이트 등이 있다. 본 발명의 패키징 물질이 벌크상 물질을 감싸는데 사용된 실시태양에서, 패키징 물질은 이상적으로는 벌크상 물질내의 팽창력이 중립으로 될 때까지 적어도 부분 진공을 유지한다.
추가적인 다른 양태에서, 본 발명은 진공에서 벌크상 물질을 패키징하는데 유용한 진공 배출구 어셈블리(vacume outlet assembly)를 제공한다. 이러한 진공 배출구 어셈블리는 패키징 물질을 통해 연장하여 패키지의 내부 분위기에 접근하도록 개조된 배출구(outlet)를 포함하는 플랜지부(flange portion)를 포함한다. 플랜지부는 일반적으로는 배출구보다 더 큰 표면적을 가지므로 배출구에 구조적 지지체를 제공할 것이다. 하나의 실시태양에서, 플랜지부 및 배출구는 실질적으로는 플랜지부가 배출구보다 더 큰 직경, 전형적으로는 배출구 직경의 적어도 1.5배의 직경을 갖는 원형일 수 있다. 사용시에, 플랜지부는 패키지의 내부에 잔류하며, 배출구는 패키지의 벽면을 통하여 패키지의 외부로 연장한다. 배출구는 진공 흡인 장치에 부착되도록 개조될 수 있다. 다른 실시태양에서, 배출구는 패키지의 내부로부터 공기를 배기시키지만 패키지 내로의 공기의 흐름은 제한하는 일방향 밸브를 포함한다. 진공 배출구 어셈블리는 플랜지 및 배출구를 패키지에 시일링하여 누출을 최소화하기 위한 시일; 진공 생성후에 배출구를 시일링하기 위한 커버 또는 캡을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 섬유의 주변을 둘러 싸서 챔버 및 배기 시스템을 형성하는 물질을 포함하는 섬유를 패키징하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는 섬유를 압착하기 위한 장치를 추가로 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 벌크상 섬유의 주변을 둘러 싸서 챔버 및 배기 시스템을 형성하는 물질을 포함하는 벌크상 섬유를 패키징하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는 벌크상 섬유를 압착하기 위한 장치를 추가로 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 섬유상 물질의 주변을 둘러 싸서 챔버 및 배기 시스템을 형성하는 물질을 포함하는 섬유상 물질을 패키징하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는 벌크상 섬유상 물질을 압착하기 위한 장치를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시태양은 하나 이상의 다음의 잇점들을 가질 수 있다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 외부 패키징 또는 억제 스트랩이 필요하지 않다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 벽면은 주변 습기로부터 물품을 시일링하는 습기 차단층을 제공한다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 벽면은 패키지내에서 물품에 의한 냄새 포착을 최소화하는 냄새 차단층을 제공한다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 패키지 치수는 실질적으로 오랜 시간에 걸쳐 일정하게 유지한다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 패키지는 다양한 방향으로 적층하여 보관할 수 있는 편평한 표면을 가진 박스-형을 유지한다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 섬유의 밀도(양)는 통상적인 베일과 비교하여 10% 이상 증가될 수 있다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 패키지 로고 또는 그래픽은 벽면의 외측상에 포함될 수 있다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 파열된 패키지 또는 시차 압력의 결여는 패키지의 파열을 야기시키지 않을 것이다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 패키지는 쉽게 개봉될 수 있다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 벌크상 물질, 섬유, 벌크상 섬유 물질 또는 섬유상 물질은 패키지를 개봉한 후에 점증적으로 사용될 수 있다.
본 발명 패키지의 특정 실시태양에서, 패키지 치수는 운송 및/또는 보관을 위한 펠릿화가 용이하도록 재단될 수 있다.
본 발명의 패키징 시스템, 방법 및 장치의 특정 실시태양은 본 발명의 패키지 또는 기타 다른 패키지를 생산하는데 유리하다.
본 발명의 양태 및 잇점과 관련된 보다 상세한 내용이 하기의 발명의 상세한 설명부에서 설명되어 있다.
도 1은 본 발명의 패키지의 실시태양을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시태양에서 사용하기 위한 챔버의 가능한 실시태양의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시태양에서 사용하기 위한 챔버의 또다른 가능한 실시태양의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 패키징 시스템의 실시태양을 각기 분해사시도 및 조립상태도로서 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 패키지의 또다른 가능한 실시태양의 준비과정과 패키지의 최종 구조를 도시한 것이다.
도 6A, 도 6B 및 도 6C는 본 발명의 진공 배출구 어셈블리의 실시태양을 나타낸 도면이다.
도 11은 심(seam)이 형성되는 위치에서 도 10에 도시된 시트의 단면도이다.
도 12는 시일링 스트립과 함께 각각의 조각을 랩 심(lap seam)을 이용하여 시일링 스트립에 결합시킨 두 조각의 패키징 물질을 도시한 것이다.
도 13 및 도 14는 도 11에 도시된 결합된 조각들의 횡단면도 또는 단면도를 도시한 것이다.
도 15는 랩 심을 이용하여 결합시킨 패키징 물질의 두 조각을 도시한 것이다.
도 16은 도 14에 도시된 바와 같이 함께 시밍될 위치에서 패키징 물질 및 시일링 스트립의 두 조각을 도시한 것이다.
도 17은 서로 시밍될 위치에서 두 조각의 패키징 물질 사이에 비시일링 시트가 배치된 두 조각의 패키징 물질의 2가지 도면이다.
도 18은 서로 시밍될 위치에서 두 조각의 패키징 물질의 2가지 도면이다.
본 발명은 벌크상 물질, 벌크상 섬유 물질, 섬유 또는 섬유상 물질과 함께 사용하기에 유리한 베일, 패키지, 패키지의 구성 부품, 패키징 시스템, 패키징 방법 및 패키징 장치를 제공한다.
본 발명의 실시태양은 전형적으로는 베일로 패키징, 선적 및/또는 보관하는 물질을 비롯한, 일반적으로는 벌크상으로 패키징, 선적 및/또는 보관하는 다양한 물질을 포함할 수 있고/있거나 그와 함께 사용될 수 있다. 이러한 물질의 예로는 담배를 비롯한 농산품, 벌크상 섬유 물질, 섬유, 섬유상 물질, 무명, 판지, 건초 및 밀짚이 있지만, 그들로 국한되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 본 발명의 베일 및 패키지의 특정 실시태양은 적어도 그들의 크기 및 용적에 기초하여 커피와 같은 소비자 제품용의 이전에 알려진 패키지와는 구별될 수 있다. 본원의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 베일은 베일이 사용되는 용도에서 스트랩을 사용하는 종래의 베일용의 대체물로서 사용하는 것이 유리하다.
본 발명의 실시태양은 하기에 열거된 바와 같은 스테이플 섬유, 단섬유 및 텍스타일 필라멘트 섬유를 비롯한 다양한 섬유를 포함할 수 있고/있거나 그와 함께 사용될 수 있지만, 그들로 국한되는 것은 아니다:
아세테이트: 셀룰로즈 아세테이트, 섬유 형성 물질이 셀룰로즈 아세테이트인 제조 섬유(manufactured fiber). 92% 이상의 하이드록실기가 아세틸화된 경우, 섬유의 일반명으로서 트라이아세테이트란 용어가 사용될 수 있다;
아크릴 섬유: 섬유 형성 물질이 적어도 85중량%의 아크릴로나이트릴 단위((-CH2-CH[CN]-)x)로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유;
아니덱스(anidex): 섬유 형성 물질이 적어도 50중량%의 1가 알콜 및 아크릴산(-(CH2=CHCOOH-)x)의 하나 이상의 에스터로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유;
아라미드: 섬유 형성 물질이 적어도 85중량%의 아마이드(-CO-NH-) 결합이 2개의 방향족 고리사이에 직접 결합된 장쇄 합성 폴리아마이드인 제조 섬유;
아즐론(azlon): 필름 형성 물질이 특정의 재생된 천연 단백질로 구성된 제조 섬유;
바이오컴포넌트(biocomponent): 이성분 섬유는 동일한 필라멘트내에 2가지 중합체를 사용하여 동일한 방적돌기(spinnernet)로부터 압출된 서로 다른 화학적 성질 및/또는 물리적 성질을 가진 2가지 중합체로 구성된다;
무명(cotton);
울(wool);
다른 천연 섬유, 예를 들면 아마, 대마, 앙고라 모직, 모피 등;
엘라스토에스터(elastoester): 엘라스토에스터는 아래와 같이 정의되는 미연방거래위원회(US Federal Trade Commission)의 제네릭 섬유(generic fiber) 타입이다: 적어도 50중량%의 지방족 폴리에테르 및 적어도 35중량%의 폴리에스터;
유리 섬유: 예를 들면, e-유리(e-glass) 섬유, s-유리(s-glass) 섬유 및 기타 다른 광물성 섬유;
탄소 섬유;
리오셀(lyocell): 유기 용매 방사공정(organic solvent spinning process)에 의해 수득된 셀룰로즈 섬유, 여기서 (1) "유기 용매"는 유기 화합물 및 물의 혼합물을 의미하며, (2) 용매 방사(solvent spinning)"는 유도체의 형성없이 용해 및 방사하는 공정을 의미한다;
멜라민: 섬유-형성 물질이 적어도 50중량%의 가교결합된 멜라민 중합체로 구성된 합성 중합체인 제조 섬유;
금속 섬유: 금속, 플라스틱-코팅된 금속, 금속-코팅된 플라스틱, 또는 금속으로 완전히 보호된 코어로 구성된 제조 섬유;
모다크릴 섬유(modacrylic): 섬유 형성 물질이 85중량% 미만이지만 적어도 35중량% 이상의 아크릴로나이트릴 단위((-CH2-CH[CN]-)x)로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유;
나일론: 섬유 형성 물질이 아마이드-결합의 85중량% 미만이 2개의 지방족 고리사이에 직접 결합(-CO-NH-)된 장쇄 합성 폴리아마이드인 제조 섬유;
나이트릴(nytril): 바이닐리덴 다이나이트릴((-CH2C[CN]2-)x)의 장쇄 중합체(여기서, 바이닐리덴 다이나이트릴은 중합체 쇄내의 모든 다른 단위 이상이다)를 적어도 85중량% 함유하는 제조 섬유;
올레핀: 섬유 형성 물질이 적어도 85중량%의 에틸렌, 프로필렌 또는 기타 다른 올레핀 단위로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유;
PBI: 섬유 형성 물질이 중합체 쇄의 일체형 부분으로서 반복성 이미다졸기를 갖는 장쇄 방향족 중합체인 제조 섬유;
PEN: 폴리에틸렌 나프탈레이트;
PLA: 폴리액사다이드 섬유 또는 폴리아세트산 섬유;
폴리에스터: 섬유 형성 물질이 적어도 85중량%의, 치환된 테레프탈산 단위(p(-R-O-CO-C6H4-CO-O-)x) 및 파라-치환된 하이드록시-벤조에이트 단위(p(-R-O-CO-C6H4-O-)x)를 포함(이들로 국한되는 것은 아님)하는 치환된 방향족 카복실산의 에스터로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유;
폴리프로필렌: 섬유 형성 물질이 적어도 85중량%의 에틸렌, 프로필렌 또는 기타 다른 올레핀 단위로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유;
레이온(rayon): 15% 이하의 하이드록실기의 수소가 치환체로 대체된 재생 셀룰로즈로 구성된 제조 섬유;
사란(saran): 섬유-형성 물질이 적어도 85중량%의 바이닐리덴 클로라이드 단위((-CH2-CCl2-)x)로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유;
스판덱스(spandex): 섬유-형성 물질이 적어도 85%의 설파이드(-Sn-) 결합이 2개의 방향족 고리에 직접 부착된 장쇄 합성 폴리설파이드인 제조 섬유;
설파(sulfar): 섬유-형성 물질이 적어도 85%의 설파이드(-Sn-) 결합이 2개의 방향족 고리에 직접 부착된 장쇄 합성 폴리설파이드인 제조 섬유;
트라이아세테이트: 트라이아세테이트는 아세트산 및 아세테이트 무수물로부터 수득되는 아세테이트를 셀룰로즈와 결합시킴으로써 셀룰로즈로부터 유도된다. 방사를 위하여 셀룰로즈 아세테이트를 메틸렌 클로라이드 및 메탄올의 혼합물중에 용해시킨다. 방적돌기로부터 필라멘트가 나타나면, 용매를 가온 공기중에서 증발시키고 - 건조 방사하면 - 거의 순수한 셀룰로즈 아세테이트 섬유가 남는다. 트라이아세테이트 섬유는 아세테이트 섬유보다 더 고비율의 아세테이트-셀룰로즈를 함유한다;
바이날(vinal): 섬유-형성 물질이 적어도 50중량%의 바이닐 알콜 단위((-CH2CH[OH]-)x)(여기서, 바이닐 알콜 단위와 하나 이상의 다양한 아세탈 단위의 총량은 섬유의 적어도 85중량% 이상이다)로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유; 및
바이니온(vinyon): 섬유 형성 물질이 적어도 85중량%의 바이닐 클로라이드 단위((-CH2CHCl-)x)로 구성된 특정의 장쇄 합성 중합체인 제조 섬유.
이러한 설명을 위하여, 별도로 지적되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 성분의 양, 반응조건 등을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에 "약(about)"이라는 말로 변경되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지적되지 않는 한, 하기 설명에서 나타낸 수치 파라미터는 본 발명에 의해 수득되어야 하는 것으로 생각되는 목적하는 성질에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 적이나 특허청구 범위의 범주와 등가의 범주로 본 출원을 국한시키려는 것은 아니지만, 각각의 수치 파라미터는 적어도 기록된 대부분의 아라비아 숫자의 수의 관점에서 및 통상적인 주변 기법을 적용하여 해석되어야 한다.
본 발명의 광범위한 범주를 설명하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 나타난 수치 값은 가능한 한 정확하게 기록된 것이다. 그러나, 특정의 수치 값은 본래 그들의 대표적인 시험 측정시에 확인된 표준편차로부터 필수적으로 나타나는 특정 오차를 포함한다. 더욱이, 본원에서 개시된 모든 범위는 그에 포함된 특정의 및 모든 주변 범위(subrange)의 값 및 종말점(end point) 사이의 모든 숫자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"으로 언급된 범위는 최소값 1과 최대값 10사이의 (이들을 포함한) 모든 수치를 포함하는 것으로 간주되어야 한다; 즉, 최소값 1 이상에서 시작하여, 예를 들면 1 내지 6.1, 최대값 10 이하에서 종결되는, 예를 들면 5.5 내지 10 모든 수치, 뿐만 아니라 종말점내에서 출발하여 종결되는 모든 수치, 예를 들면 2 내지 9, 3 내지 8, 4 내지 7, 및 마지막으로 그 범위내에 포함되는 각각의 수 1,2,3,4,5,6,7,8,9 및 10을 모든 수를 포함한다. 추가적으로, "거기에 혼입된(incorporated herein)"으로 지칭되는 참조어는 그 전체에 혼입되는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태의 "a", "an" 및 "the"는 하나의 대상물로 분명하고 명백하게 국한되지 않은 한은 복수의 대상물을 포함한다는 사실을 알아야 한다.
본 발명의 하나의 양태는 벌크상 물질을 포함하는 시일링된 챔버(여기서, 챔버는 주변 대기압 미만의 초기 내부 압력에 놓여 있다)를 포함하는 패키지이다. 바람직하게, 상기 챔버는 기밀하게 시일링된다. 시일링된 챔버는 상부 벽면(top wall), 저부 벽면(bottom wall) 및 복수의 측벽(side wall)을 포함한, 챔버 내용적을 한정하는 다수의 벽면을 포함할 수 있다. 시일링된 챔버는 또한 시일링될 수 있는, 바람직하게는 기밀하게 시일링될 수 있는 백 또는 유사 용기를 포함할 수도 있다. 실질적으로 벽면을 포함하는 박스-형(약간 돔형의 직사각형형의 평행파이프) 실시태양을 참조하여 본 발명을 기술하였지만, 본 발명이 그들로 국한되는 것이 아니며, 따라서 시일링된 챔버는 다른 형상을 가질 수도 있다. 시일링가능한 백 또는 용기의 구조 및 조성은 챔버 벽면을 참조하여 하기에 기술한 구조 및 조성과 유사할 수 있다.
하나의 실시태양에서, 벽면은 진공을 도입하기 전에 충분히 유연하고 탄성적이어서 패키징할 벌크상 물질의 기하 용적과 실질적으로 일치할 수 있다. 이와 유사하게, 벌크상 물질의 용적은 벽면에 구조적 지지체를 제공할 수 있다.
벽면은 필름, 예를 들면 폴리에틸렌("PE"); 폴리프로필렌("PP"); 에틸렌 바이닐 알콜 중합체("EVOH"); 나일론; 마일라(mylar); 폴리에틸렌 테레프탈레이트("PET"); 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글라이콜("PETG"); 폴리이미드; 폴리아마이드; 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 이. 아이. 듀퐁 드 네모어 앤드 캄파니(E. I. DuPont de Nemours and Company)사에서 제조 판매하는 타이벡®(Tyvek®) 보호 물질; 일리노이스 툴 웍스, 인코포레이티드(Illinois Tool Works, Inc.)의 자회사에서 제조 판매하는 (하기에 기술된) 발레론®(Valeron®) 강성 필름(strength film); BO(이축 배향된) 나일론; LLDPE(선형 저밀도 폴리에틸렌); ULLDPE(선형 극저밀도 폴리에틸렌); SiOx(이산화규소)-나일론, SiOx-PET 등을 포함하는 필름을 포함할 수 있으며, 시일링 및 진공의 도입 이전에 가변하는 유연성 및 탄성을 가질 수 있다. 중합체성 필름은 강도 및/또는 내펑크성(puncture resistance)을 제공할 수 있다. 벽면은 라미네이트 구조를 형성할 수 있는 단일 층 또는 복수의 층을 포함할 수 있다. 지적된 바와 같이, 중합체성 필름은 세라믹 물질, 산베일 등, 예를 들면 이산화규소로 코팅될 수 있다. 적합한 필름 라미네이트는, 예를 들면, SiOx 나일론/발레론®/LLDPE를 포함할 수 있다.
벽면은 또한 또는 대용적으로 알루미늄, 주석, 니켈 및/또는 합금을 포함한 금속 호일을 포함할 수도 있다.
벌크상 물질이 습기 및/또는 다른 환경적 요소에 의해 분해될 수 있는 본 발명의 특정 실시태양에서, 벽면은 내용물을 외부 환경으로부터 시일링하는 가스, 습기 및/또는 냄새 차단층을 제공할 수 있다.
벽면은 알루미늄 및/또는 기타 다른 금속 시트 또는 그리드, 판지, 목재, 합성 또는 천연 섬유를 포함하는 직물, 직물 스트랩 등을 포함한 차단 요소, 구조적 지지체 및/또는 보호 요소를 추가로 포함할 수 있다. 차단 요소는 벌크상 물질이, 예를 들면 화학 증기, 물, 자외선 등의 악영향을 받을 수 있는 물질에 대한 차단층을 제공할 수 있다. 벽면은 필름 및 이들 추가의 층을 포함한 라미네이트를 포함할 수 있다. 라미네이트내의 각각의 층은 가스 차단층을 제공할 수 있으며, 또한 증가된 내펑크성을 제공할 수도 있다.
일반적으로, 벽면의 두께는 24시간 이하, 전형적으로는 패키징될 벌크상 물질내의 팽창력이 실질적으로 중화되기에 충분한 시간동안 패키지의 내부에 적어도 부분 진공을 유지하기에 충분할 것이다. 대표적인 두께가 하기에 설명되어 있다.
측부, 상부 또는 저부중 적어도 하나의 벽면은 챔버를 배기시키는 배기구(evacuator)를 포함할 것이다. 본원에서 사용되는 "배기구(evacuator)"는 챔버의 내용적으로부터 가스(또는 공기)를 제거할 밸브, 포트, 튜브, 호스 등을 지칭한다. 적합한 배기구로는 챔버를 배기시키는 진공 체크 밸브, 진공 부품(vacumn fitment) 또는 시일링가능한 포트와 같은 본 기술 분야의 전문가들에게 알려진 것들이 있지만, 그들로 국한되는 것은 아니다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 진공 체크 밸브의 일례가 그 개시내용이 본원에서 참고로 인용된 미국 특허 제 6,056,439 호에 기술되어 있다. 용도에 따라, 하나 이상의 벽면에 다수의 배기구, 예를 들면 진공 체크 밸브가 사용될 수 있다.
상술된 배기구 이외에도 또는 그의 대용품으로, 본 발명의 실시태양은 후속적으로 핀 시일(fin seal) 또는 랩 시일(lap seal)로 시일링하는 포트를 포함할 수 있다.
하나의 양태에서, 본 발명은 본 발명의 실시태양에서 배기구로서 사용하기에 적합한 진공 배출구를 제공한다. 진공 배출구는 하기에 상세히 기술되어 있다.
"주변 대기압 미만(less than ambient atmospheric pressure)"이란 말은 그의 통상적인 의미와 일치하는 방식으로 사용되며, 이때 주변이란 용어는 패키징할 부위에서의 해수면 이상/이하의 고도 및 온도를 지칭한다. '주변 대기압 미만'이란 말은 또한 적어도 부분적으로 진공이 시작되는 압력을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 패키지내의 챔버 내용적의 압력은 적어도 부분 진공하에 놓이게 될 것이다.
표준 주변 대기압은 해수면에서 25℃에서 101,325 파스칼("Pa"), 즉 101.325 kPa의 압력으로 간주한다. 본 기술 분야의 전문가들이 알고 있는 바와 같이, 대기압은 고도 및 온도의 함수로서 변화하며, 따라서 본 발명의 실시태양에서의 주변 대기압 미만의 압력도 변화할 것이다. 본 발명의 패키지의 실시태양은 일반적으로 챔버를 배기시키기 위한 처리 장치의 능력에 의해 결정되는 하한치와 주변 대기압 미만의 상한치사이의 내부 압력을 갖는 시일링된 챔버를 포함할 것이다. 일반적으로, 본 발명의 패키지의 실시태양은 16,000 내지 101,325Pa 이하, 특히 40,000 내지 92,000의 내부 압력을 가질 것이며, 특정 실시태양에서는 50,000 내지 70,000Pa의 내부 압력을 가질 것이다.
패키지가 베일내에서 압착되었을 때 되튀어 올라 외측으로 향하는 압력을 발휘하는 본 발명의 실시태양의 경우, 베일이 부풀어 오르는 것을 억제하는 내부 챔버 압력은 일반적으로는 섬유강도/면적에서 평형을 유지하기 위한 대기압을 차감한 값과 동등할 것이다. 내부 챔버 압력은 목적하는 특정 용도에 따라 더 높거나 더 낮을 수 있다. 챔버내의 베일의 밀도는 진공 압력으로 변화시킬 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "시일링된(sealed)"이란 용어는 일반적으로 가스상 물질(예를 들면 공기) 또는 다른 유체의 통로가 실질적으로 완전하게 밀폐된 것을 지칭하는 일반적으로 허용된 의미와 일치하는 방식으로 사용된다. 챔버 또는 패키지가 밀봉되는 범위는 부분적으로는 챔버를 형성하는데 사용된 물질의 투과성, 예를 들면 중합체 필름의 투과성에 의존할 것이다.
본 발명의 유리한 실시태양에서, 패키지가 충분하게 시일링되어 적어도 2일 동안 초기 부분 진공을 유지할 수 있어야만 한다. 바람직하게, 본 발명의 패키지는 충분하게 시일링되어 초기 배기시간에서 섬유가 사용되는 시간까지 적어도 부분 진공에서 유지될 것이다. 실례로서, 패키지 충전과 특정 산업 용도에 사용하는 사이의 평균 시간은 30일이며, 따라서 본 발명의 패키지는 적어도 45일 동안 적어도 부분 진공에서 유지되는 것이 유리하다. 본 발명의 특정 실시태양의 경우, 패키지는 적어도 300일 동안, 또는 365일 이상 동안 적어도 부분 진공에서 유지되는 것이 유리할 것이다.
본 발명에 포함된 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 특정 실시태양에서, 본 발명의 특징 및 잇점은 내용적내에서의 압력이 시간이 지남에 따라 변할 수 있고 궁극적으로는 주변 대기압으로 복귀할 수 있는 경우에 조차도 벌크상 물질을 포함하는 챔버의 내용적을 주변 대기압 미만의 압력에 놓음으로써 달성할 수 있다. 본원에서 사용되는 "초기압력(initial pressure)"이란 용어는 챔버를 첫 번째로 시일링하는 시간에서의 압력을 기술하는 것이다.
하기에서 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 시일링은 섬유를 둘러싸고 있는 물질의 벽면 에지 및/또는 기타 다른 개구부를 용접, 테이핑, 접착, 융합 또는 다른 결합 방법과 같은 시밍 방법(seaming method)을 통하여 달성할 수 있다. 패키징 물질에 하나 이상의 가열-시일링가능한 표면이 포함되어 있고, 적합한 용접 기법으로는 가열 용접 및 유도 용접이 있다. 시일은 또한 집-록식 백(zip-lock bag)과 유사한 방식으로 연동식 채널(interlocking channel) 또는 지퍼형 부품의 사용을 통하여 기계적으로 생성시킬 수도 있다. 본 기술 분야의 전문가들은 통상의 시일링 기법들이 경험할 수 있는 문제들을 쉽게 알 수 있을 것이며, 또한 하나의 양태에서, 시일링 물질 및 시일링 또는 시밍의 본 발명의 조합을 이용하여 진공하에서 벌크상 섬유를 베일링하는데 특히 적합한 패키징 시스템을 제공할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 패키지는 추가의 벽면 및/또는 시일링되지 않은 패키지를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 패키지는 선적 및/또는 보관을 위하여 직물, 백 또는 판지 박스의 내측에 위치될 수 있다. 하나의 실시태양에서, 본 발명은 산소 차단층을 제공하기에 충분한 시일링된 벽면을 포함하고, 또한 추가의 습기 차단층을 제공하기에 충분한 외부 패키징 물질(outer packaging material)을 추가로 포함하는 시일링된 패키지를 포함한다. 외부 패키징 물질은 또한 운송, 선적 및 보관중에 추가적인 보호능을 제공할 수도 있다.
그 외에도, 벽면의 외측 또는 외부 패키징 물질은 프린팅 또는 그래픽을 포함할 수도 있다.
본 발명 패키지의 실시태양은 보관시에 유리하게 적층(stack)될 수 있다. 때로는 패키지가 시일링되어 진공을 유지하는 것이 바람직하기는 하지만, 적층된 패키지내에서 진공이 소실된 경우, 패키지는 진공을 적용함으로써 생성된 섬유의 팽창력의 감소로 인하여 실질적으로 동일한 형상을 보유할 수 있다. 따라서, 초기 진공이 시간이 지남에 따라 사용하기 전에 약화된 경우에도 본 발명의 패키지의 많은 잇점들이 유지될 것이다.
본 발명의 실시태양은 특정의 물리적인 크기를 가질 수 있으며, 본 발명의 범주를 벗어 나지 않는 특정의 치수를 가질 수 있다.
본 발명의 특정 실시태양은 통상적인 공정 장치에서 사용하기에 적합한 섬유의 통상적인 베일의 치수와 거의 동등한 치수, 일반적으로는 80 내지 120 센티미터("㎝")의 폭, 100 내지 150㎝의 길이 및 105 내지 155㎝의 높이를 가질 것이다. 통상의 공정 장치에서 사용하기에 바람직한 치수는 95 내지 105㎝의 폭 x 115 내지 125㎝의 길이 x 120 내지 135㎝의 높이이다.
상업적인 공정 장치에 사용하기 위하여, 본 발명의 패키지의 실시태양은 일반적으로는 0.9 내지 2.3㎥, 보다 바람직하게는 1.2 내지 1.8㎥, 특정 실시태양에서는 1.4 내지 1.6㎥의 내용적을 갖는 시일링된 챔버를 포함할 것이다. 통상의 베일 크기에 대해 설정된 특정의 공정 장치에 사용되기 위해서는, 본 발명의 패키지의 실시태양은 대략 1.7 내지 2㎥의 내용적을 갖는 통상의 베일과 거의 동등한 내용적을 갖는 시일링된 챔버를 포함할 것이다.
본 발명의 패키지의 실시태양은 정육면체, 입방체(coboidal), 원통형, 원뿔형, 피라미드형, 구형, 거의 구형, 거의 입방체 등을 비롯한 특정의 형상을 포함할 수 있다. "입방체(cuboidal)"란 용어는 그것이 직사각형 평행육면체(rectangular parallelpiped), 예를 들면 거의 정시각형의 모서리와 동등할 필요가 없는 길이, 폭 및 높이를 갖는 박스-형 용적을 나타내는 기하학적 의미와 일치하는 방식으로 사용된다. 따라서, 본원에서 사용된 바와 같은 "실질적으로 입방체"란 용어는 실질적으로 직사각형이면서 실질적으로 정육면체 형태를 모두 포함하는 것으로 간주되는 광의의 용어이지만, 전형적으로 모든 길이, 폭 및 높이는 동일하지 않을 것이다. 운송, 핸들링, 보관 및 사용을 위하여, 정육면체, 실질적으로 정육면체 또는 실질적으로 입방체가 바람직할 수 있다. 이전에 공지된 섬유 베일과 유사한 방식으로 설계된 본 발명의 패키지의 실시태양은 바람직하게는 실질적으로 입방체인 섬유 베일에 근사한 기하 용적을 가질 것이다.
본원의 기술내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시태양은 완전한 정사각형 모서리를 갖지 않을 수 있으며, 그 면은 완전히 평면이 아닐 수 있다. 예를 들면, 하기에 기술된 바와 같이, 본 발명의 패키지의 실시태양은 그의 상부 또는 저면에서 약간 왕관형 또는 아치형을 나타낼 수 있다. 따라서, 본원에서 설명하는 본 발명의 실시태양의 형상은 본원에서는 일반적인 형상을 기술하는 것으로 사용되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 특정 실시태양의 다른 양태는 패키징된 벌크상 물질이 팽창에 대해 감소된 경향을 나타낸다는 점이다. 결과적으로, 패키지는 시간이 지남에 따라 실질적으로 균일한 형태를 유지한다.
본 발명의 특정 실시태양의 한 가지 양태는 벌크상 물질의 평탄성이 비-진공 조건에서 억제된 벌크상 물질의 상응하는 부피의 평탄성과 비교하여 증가한다는 점이다, 예를 들면 패키지의 벽면을 실질적으로 편평하게 유지할 수 있다는 점이다. 본 발명의 실시태양에서, 벽면의 에지와 벽면의 중심점사이의 높이에 있어서의 차이는 8 센티미터("㎝") 미만, 바람직하게는 5㎝ 미만, 보다 바람직하게는 3㎝ 미만, 특정 실시태양에서는 1㎝ 미만일 수 있다. 예를 들어, 입방체 실시태양을 참조하여 볼 때, 상부 및 저부 벽면은 실질적으로 편평할 수 있으며, 따라서 상부 또는 저부 벽면의 에지와 상부 또는 저부 벽면의 중심점사이의 높이에 있어서의 차이는 8㎝ 미만, 바람직하게는 5㎝ 미만, 보다 바람직하게는 3㎝ 미만, 보다 더 바람직하게는 1㎝ 미만이다. 이러한 평탄성은 본 발명의 패키지의 운송, 보관 및 사용에 잇점을 제공한다.
본 발명의 특정 실시태양의 또 다른 양태는 챔버의 벽면이 엠보싱되어 적층하기 쉽고, 그래픽 또는 표시 정보(labeling information), 또는 다른 목적을 포함할 수 있다는 점이다. 이러한 엠보싱은 베일링 압반(baling platen) 및/또는 베일 챔버의 저면의 일부분상에 양각부를 생성시키고 압반을 사용하여 본원에 기술된 방식으로 섬유를 압착함으로써 달성될 수 있다. 본 기술 분야의 전문가들이 인지하고 있는 바와 같이, "베일링 압반(baling platen)"은 물질을 압착하는데 사용되는 수압 펌프(hydraulicram) 어셈블리의 평판(flat plate)이다. 하나의 실시태양에서, 패키지는 상면측상에 "양(+)"의 엠보싱된 부분 및/또는 저면측상에 "음(-)"의 엠보싱된 부분을 포함함으로써 적층시에 패키지의 결합이 용이하다. 다른 실시태양에서, 패키지의 저면측은 채널 형태로 엠보싱되어 패키지의 하부에 포크리프트(forklift)의 포크(fork)부의 삽입이 용이할 수 있다. 본원에서 기술된 바와 같이, 챔버 벽면이 중합체 필름을 포함하는 경우, 벽면은 벽면내에 포함된 벌크상 물질의 집합체의 형상에 실질적으로 순응한다.
본 발명의 특정 실시태양의 특징은 패키지가, 예를 들면, 패키지의 상면 및/또는 저면상에 팔레트(pallet)를 이동시키기 위한 통상의 포크리프트 및 그와 유사한 장치를 이용하여 핸들링 및 보관을 용이하게 하는 엠보싱된 양각부를 포함한다는 점이다.
본 발명은 벌크상 섬유 물질, 섬유 또는 섬유상 물질과 함께 사용하기에 유리하다. 본 발명의 실시태양은 주변 대기압 미만의 초기압력에서 벌크상 섬유 물질을 포함하는 내용적을 갖는 시일링된 챔버를 포함하는 패키지를 제공한다. 다른 실시태양에서, 본 발명은 주변 대기압 미만의 초기압력에서 섬유를 포함하는 내용적을 갖는 시일링된 챔버를 포함하는 패키지를 제공한다. 또 다른 실시태양에서, 본 발명은 주변 대기압 미만의 초기압력에서 섬유상 물질을 포함하는 내용적을 갖는 시일링된 챔버를 포함하는 패키지를 제공한다. 패키지에 관한 상세한 사항은 벌크상 물질을 포함하는 본 발명의 실시태양을 참고로 상기에 설명되어 있다.
본 발명의 특정 실시태양의 잇점은 본 발명의 패키지내의 물질 또는 섬유의 밀도가 비-진공 조건, 예를 들면 스트랩을 사용하여 억제시킨 통상의 베일내의 물질 또는 섬유의 상응하는 용적의 밀도에 비해 증가될 수 있다는 점이다. 본 발명의 실시태양은 패키지내의 섬유 또는 물질의 밀도 증가가 억제 스트랩을 가진 베일내에 패킹된 유사 섬유 또는 물질의 밀도의 1.1 내지 2.0배, 전형적으로는 1.1 내지 1.5배를 나타낼 수 있다.
본 발명의 특정 실시태양의 부수적인 잇점은 본 발명의 패키지내의 섬유 또는 물질의 밀도가 실질적으로 균일할 수 있다는 점이다.
본 발명의 특정 실시태양의 다른 잇점은 본 발명의 패키지의 총 중량이 비-진공 조건, 예를 들면 스트랩에 의해 억제된 통상의 베일내의 섬유 또는 물질의 상응하는 용적의 중량에 비해 증가될 수 있다는 점이다. 본 발명의 실시태양은 대략 동일한 용적의 억제 스트랩을 가진 통상의 베일에 비해 1.1 내지 2배, 전형적으로는 1.1 내지 1.5배의 중량의 증가를 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시태양은 본원에 기술된 잇점 및 기타 다른 잇점들중의 하나 이상을 나타낼 수 있다.
본 발명의 패키지내의 물질 또는 섬유의 밀도 및 패키지의 총 중량은 패키지내의 물질 또는 섬유의 조성에 좌우될 것이다. 일례로써, 95 내지 105㎝의 높이 x 115 내지 125㎝의 길이 x 120 내지 135㎝의 높이를 갖는 아세테이트 단섬유(acetate tow fiber)를 포함하는 본 발명의 실질적으로 입방체(박스-형) 실시태양은 825 내지 1175㎏, 전형적으로는 880 내지 1130㎏의 총 질량을 가질 수 있다. 패키지내의 섬유의 밀도는 0.2 내지 0.9g/㎤(g/cc), 전형적으로는 0.48 내지 0.82g/cc, 때로는 0.50 내지 0.78g/cc 범위일 수 있다.
본 발명의 패키지와 관련한 추가적인 상세한 내용이 첨부된 도면을 참고로 하기에 나타나 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 벌크상 섬유 물질, 섬유 및 섬유상 물질을 비롯한 벌크상 물질을 패키징하기 위한 패키징 시스템 또는 키트를 제공한다. 다른 양태에서, 패키징 시스템은 배기구를 포함하는 시일링가능한 챔버를 포함한다.
하나의 실시태양에서, 패키징 시스템은 서로 시일링되어 시일링된 챔버, 바람직하게는 밀폐가능하게 시일링된 챔버를 형성할 수 있는 다수의 벽면을 포함할 수 있다. 각각의 벽면은 미리-접혀진 에지 또는 플랩과 함께 구비되어 시일링 표면을 제공할 수 있다. 대용 실시태양에서, 벽면은 서로 랩 시일링될 수 있다. 적어도 하나의 벽면은 조립 후에 챔버로 부터 진공을 회수하기 위한 진공 부품, 진공 부품 체크밸브 또는 포트와 같은 적어도 하나의 배기구를 포함할 것이다. 이와 달리, 패키징 시스템은 시일링가능한 백 또는 용기를 포함할 수 있다. 패키징 시스템의 특징은 본 발명의 패키지에 대하여 본원에서 설명된 시스템과 실질적으로 유사하다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 일정 용적의 벌크상 물질의 주변에 시일링가능한 챔버를 형성하는 단계, 챔버를 배기시켜 챔버내에 주변 대기압 미만의 내부 압력을 생성시키는 단계, 및 챔버를 시일링하는 단계를 포함하여 벌크상 물질을 패키징하는 방법을 제공한다.
이러한 방법은 벌크상 물질의 용적을 압착하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 압착 단계는 일정 용적의 벌크상 물질 주변에 챔버가 완전히 형성되기 이전에 일어날 수 있거나, 또는 챔버가 형성된 후 챔버를 배기시키기 이전에 일어날 수 있거나, 또는 이들 두 경우 모두에서 일어날 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 일정 용적의 물질 또는 섬유의 주변에 시일링가능한 챔버를 형성하는 단계, 챔버를 배기시켜 챔버내에 주변 대기압 미만의 내부 압력을 생성시키는 단계, 및 챔버를 시일링하는 단계를 포함하여 벌크상 섬유 물질, 섬유 또는 섬유상 물질을 패키징하는 방법을 제공한다.
이러한 방법은 물질 또는 섬유의 용적을 압착하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 압착 단계는 일정 용적의 물질 또는 섬유 주변에 챔버가 완전히 형성되기 이전에 일어날 수 있거나, 또는 챔버가 형성된 후 챔버를 배기시키기 이전에 일어날 수 있거나, 또는 이들 두 경우 모두에서 일어날 수 있다.
벌크상 물질, 벌크상 섬유 물질, 섬유 또는 섬유상 물질을 패키징하기 위한 본 발명의 방법과 관련하여, 챔버를 배기시키면 챔버내에 적어도 부분 진공, 실제로는 주변 대기압 미만의 내부 압력이 생성될 것이다. 예를 들면 반탄력으로 인하여 외측으로 향하는 압력을 발휘하는 물질 또는 섬유에 대한 경향을 최소화하기 위하여, 배기는 챔버를 시일링한 후에 단위 면적당 물질 또는 섬유에 의해 발휘되는 힘에서 대기압을 차감한 힘과 동등한 진공 압력을 생성하는데 최소한 충분해야만 한다. 배기를 실시하여 챔버내에서 단위 면적당 물질 또는 섬유에 의해 발휘되는 힘에서 대기압을 차감한 힘 미만의 내부 압력, 및 특정 실시태양에서는 실질적으로 단위 면적당 물질 또는 섬유에 의해 발휘되는 힘에서 대기압을 차감한 힘 미만의 내부 압력을 수득할 수 있다. 진공에 의해 흡인된 압력은 일반적으로는 단위 면적당 섬유에 의해 발휘되는 힘과 동등하거나 또는 그 이상일 것이다.
시일링가능한 챔버를 형성하는 단계는 상부 벽면, 저부 벽면 및 다수의 측벽을 비롯한 다수의 벽면을 조립하는 단계를 포함할 수 있다. 벽면들은 개개의 벽면을 서로 평행하게 조립하여 시일링함으로써 조립할 수 있다. 특정 실시태양에서, 접혀지거나 주름이 잡혀진 물질의 단일 조각으로부터 하나 이상의 벽면이 형성될 수 있다. 이와 달리, 시일링가능한 백 또는 용기와 관련하여, 시일링가능한 챔버를 형성하는 단계는, 본원에세 더 기술된 바와 같은, 물질 또는 섬유를 백 또는 용기내에 위치시키는 단계, 및 이어서 개구를 시일링하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명 방법의 실시태양의 특징은 물질 또는 섬유를 압착하는 단계를 이용하여 챔버내에서 적어도 부분적인 진공, 실제로는 주변 대기압 미만의 압력을 생성시킬 수 있다는 점이다. 예를 들면, 물질 또는 섬유를 진공 체크 밸브를 포함하는 시일링가능한 챔버내에 위치시키고, 챔버를 시일링한 다음, 섬유를 시일링된 챔버내에 있는 동안 압착할 수 있다. 압착도중, 챔버내의 공기 및 가스는 진공 체크 밸브를 통하여 챔버 밖으로 강제 배출된다. 그 결과, 평형에 도달하자마자 압착력을 해제하였을 때 시일링된 챔버내에서 적어도 부분 진공, 및 주변 대기압 미만의 압력이 생성된다.
본 발명의 방법의 단계는 서로 다른 순서로 실시될 수 있다. 하나의 실시태양에서, 본 발명의 방법은 하기의 단계를 포함한다: 물질 또는 섬유를 제공하는 단계; 물질 또는 섬유를 압착하는 단계; 물질 또는 섬유의 주변에 시일링가능한 챔버를 형성하는 단계; 챔버를 시일링하는 단계; 챔버를 배기하는 단계; 및 이어서 압착을 해제하는 단계.
다른 실시태양에서, 본 발명의 방법은 하기의 단계를 포함한다: 물질 또는 섬유를 제공하는 단계; 물질 또는 섬유의 주변에 시일링가능한 챔버를 형성하는 단계; 챔버를 시일링하는 단계; 챔버내의 공기를 배출하여 챔버를 적어도 부분적으로 배기시킴으로써 물질 또는 섬유를 압착하는 단계; 및 이어서 압착을 해제하는 단계.
또 다른 실시태양에서, 본 발명의 방법은 하기의 단계를 포함한다: 물질 또는 섬유를 제공하는 단계; 물질 또는 섬유를 압착하는 단계; 압착된 물질 또는 섬유를 억제하는 단계; 압착을 해제하는 단계; 물질 또는 섬유의 주변에 시일링가능한 챔버를 형성하는 단계; 챔버를 시일링하는 단계; 챔버를 배기하는 단계; 및 이어서 억제력을 해제하는 단계.
전술한 단계 이외에도, 본 발명의 실시태양은 시일링된 패키지를 추가의 패키징 물질로 둘러싸는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 특정 실시태양의 특징은 물질 또는 섬유내에서의 감소된 팽창력으로 인하여, 본 발명의 패키지를 예를 들면 포장 장치를 제거한 후에 추가의 물질로 보다 쉽게 둘러 쌀 수 있다는 점이다.
본 발명 방법의 실시태양과 관련하여 하기에서 더 상세히 설명한다.
다른 양태에서, 본 발명은 벌크상 물질을 패키징하는데 유리한 장치를 제공한다. 본 발명의 또 다른 양태는 벌크상 섬유 물질, 섬유 또는 섬유상 물질을 패키징하기 위한 장치이다.
본 발명 장치의 실시태양은 본 발명의 패키징 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 실시태양은 배기 시스템을 추가로 포함할 수 있다. 그 외에도, 또는 그와 달리, 이러한 실시태양은 벌크상 물질의 집합체를 압착하기 위한 장치를 추가로 포함할 수 있다.
다른 실시태양에서, 본 발명의 장치는 시일링가능한 챔버를 형성하기 위한 물질 및 물질 또는 섬유의 집합체를 압착하기 위한 장치를 포함한다. 물질 또는 섬유는 챔버내에 있는 동안에 압착할 수 있거나, 또는 이를 압착한 다음 챔버를 둘러 쌀 수 있다. 본 발명의 장치내에서 챔버를 형성하기 위한 물질은 본 발명의 패키지내에서 벽면 또는 챔버를 형성하는데 적합한 것으로서 본원에서 간주된 물질을 포함한다. 물질 또는 섬유의 집합체를 압착하기 위한 장치는 상업적으로 입수가능한 베일링 장치를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이러한 베일링 장치는 물질 또는 섬유의 집합체를 위치시키기 위한 용기, 물질 또는 섬유의 집합체를 압착하기 위한 수압식 펌프, 및 펌프를 작동시키기 위한 공정 제어장치(process control)를 포함한다.
본 발명의 장치에 적합한 배기 시스템은 진공 장치 및 관련 호스를 포함할 수 있다. 배기 시스템은 물질 또는 섬유를 함유하는 챔버를 주변 대기압 미만의 압력으로, 바람직하게는 본 발명의 패키지를 참조하여 본원에서 논의된 압력으로 배기시킬 수 있어야만 한다. 배기 시스템의 일례는 진공 생성 장치 및 이러한 장치를 챔버에 연결하기 위한 부속 호스를 포함한다. 배기 시스템은 진공을 끌어 당기는데 사용되는 기계를 작동시키기 위한 모터 및 공정제어장치를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명 장치와 관련하여 첨부된 도면을 참조하여 하기에서 더 상세히 설명한다.
본 발명의 패키지의 실시태양은 본 발명의 패키징 시스템, 방법 또는 장치를 사용하여 유리하게 제조할 수 있거나, 또는 다른 수단에 의해 제조할 수 있다.
첨부된 도면에 도시된 특정 실시태양을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 기술한다. 하기의 구체적인 실시태양은 섬유를 참조하여 기술하였지만, 벌크상 물질, 벌크상 섬유 물질 및 섬유상 물질을 포함하는 유시한 실시태양도 또한 본 발명의 범주에 속한다는 것을 알아야 한다.
도 1은 본 발명의 패키지의 실시태양을 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 패키지(2)는 상부 표면(12), 저부 표면(14) 및 측면(16, 18, 20 및 22)을 가진 실질적인 입방체 형상을 포함할 수 있다. 표면은 바람직하게는 실질적으로 편평하여 특정 표면의 돔 또는 아치가 8㎝ 미만, 바람직하게는 5㎝ 미만, 보다 바람직하게는 3㎝ 미만, 특정 실시태양에서는 1㎝ 미만이 될 것이다. 이러한 치수는 상부 표면(12)과 관련하여 "A"로서 도 1에 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 실시태양을 위한 챔버의 가능한 실시태양의 분해사시도를 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시일링된 챔버는 상부 벽면(12), 저부 벽면(14) 및 측벽(16, 18, 20 및 22)을 비롯한 다수의 벽면을 포함할 수 있다. 측벽은, 예를 들면 심(24)에서 접혀져 접착된 단일 시트 물질로부터 형성될 수 있다. 이러한 구조는 거쓰 피스(girth piece)라 지칭될 수 있다. 이와 달리, 측벽은 본원의 다른 부분에서 더 기술되어 있는 바와 같이 함께 접합된 다수의 시트로부터 형성될 수 있다. 특정 실시태양에서, 상부 벽면(12)은 특정 기계에서의 사용이 용이하도록 저부 벽면(14)보다 조금 더 클 것이다.
각각의 벽면은 중합체 필름 또는 유사한 시일링가능한, 바람직하게는 기밀성의 시일링가능한 물질을 포함할 수 있으며, 이때 적합한 중합체 필름은 상기에 설명되어 있다. 도 2에 도시된 실시태양에서, 각각의 벽면이 중합체 필름 및 차단 요소, 구조적 지지체 또는 보호 물질을 포함하는 라미네이트 구조가 사용된다. 이러한 요소는 알루미늄, 주석, 판지 또는 유사 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시태양은 상이한 벽면 물질을 사용할 수 있으며, 이를 적층하여 특정의 최종 용도에 바람직한 성질을 달성할 수 있다. 벽면 물질, 또는 라미네이트의 경우에서의 각각의 층은 상이한 습기 및 가스 투과성을 가질 수 있다. 벽면 물질이 중합체 필름을 포함하는 본 발명의 실시태양에서, 필름은 수증기 유입에 대해 보호할 수 있으며, 산소 차단층 및 냄새 차단층을 제공할 수 있다. 라미네이트 구조에서, 라미네이트내의 필름은 습기 차단층으로서 사용될 수 있으며, 또 다른 필름은 산소 차단층으로서 사용된다.
일반적으로, 습기 차단층이 중요한 경우의 본 발명의 실시태양의 경우, 중합체 필름 벽면 요소는 0.001 내지 4.3그램/밀리리터("g/ml")/100in2/24시간, 바람직하게는 그러한 조건에서 0.003 내지 0.3g/ml의 수증기 투과율을 가질 것이다. 이와 유사하게, 산소 차단층이 바람직한 경우, 벽면 요소는 25℃에서 0.001 내지 0.06㎤/100in2/24hr의 산소 투과율을 가질 것이다. 벽면 요소는 라미네이트의 형태로 결합될 수 있다. 라미네이트의 외층은 산소 차단층을 보호하는 습기 차단층을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌은 시일, 바람직하게는 기밀성 시일을 생성하여 유지하고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 강도 및 습기 차단층을 제공하며, 금속은 냄새 및 산소 차단층을 제공하는 폴리에틸렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트/금속 필름 라미네이트가 사용될 수 있다. PE/나일론/PET, PE/EVOH/PET/PE, SiOx-나일론/발레론®/LLDPE, BO 나일론/발레론®/LLDPE/EVOH/ULLDPE; 발레론®/BO 나일론/금속//ULLDPE; 등등(여기서, 물질의 순서는 라미네이트의 횡단면을 나타내며, 발레론®은 발레론® 강도 필름이다)을 비롯한 상기 언급된 목록으로부터의 다른 필름 라미네이트도 가능하다.
발레론® 강도 필름은 미국 일리노이주 60025 글렌뷰 웨스트 레이크 애비뉴 3600에 소재한 일리노이스 툴 웍스, 인코포레이티드의 자회사에서 제조하여 판매하고 있다. 발레론® 강도 필름에 대한 일반적인 설명이 제조업자에 의해 제공된 정보로부터 하기 단락에 제공되어 있다.
발레론® 강도 필름 또는 발레론® 필름은 하나의 적층 필름내에서 내인열성, 내펑크성 및 인열 성장 내성(tear propagation resistance)을 조합한 동족의 필름을 포함한다. 이러한 필름은 일반적으로 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 발레론® 필름의 교차-적층 구조는 높은 천공내성(perforation resistance)을 위한 이상적인 패턴을 제공한다. 그들의 독특한 다중층 구조로 인하여, 특정의 각진 형상의 물품은 발레론® 필름에 피해를 주기 전에 다중층을 천공할 필요가 있다. 이러한 필름은 예외적인 인열 성장 내성을 나타내는 반면, 특정의 손상을 야기시키지 않고서도 스테이플링, 못질(nailing), 재봉질 또는 펀칭이 가능하다.
발레론® 강도 필름은 동등한 두께를 가진 표준 폴리에틸렌 필름에 의해 달성된 극한 인장강도(ultimate tensile strength)(UTS)보다 2배 이하로 높은 극한 인장강도를 소유할 수 있다. 발레론® 필름은 다수의 단일 층을 서로 적층하여 조립한 다층 구조물이다. 이러한 제조공정은 이들 강도 필름의 고품질 특성 및 특징을 보장한다. 그들의 다층 구조로 인하여, 발레론® 필름은 다른 모노-압출 필름에 비해 향상된 습기 차단을 나타낸다. 발레론® 필름은 통상 사용되는 화학 물질 대부분에 내성을 갖는다. 피복되지 않은 발레론® 필름은 플렉소 기술(용매 및 수계 잉크)에 따라 프린팅할 수 있다. 보다 보편적인 인쇄적성에 도달하기 위하여, 발레론® 필름은 상부 코팅과 함께 제공된다. 이러한 상부 코팅은 도트 매트릭스(dot matrix)-, 열전사-, 플렉소 UV-, 옵셋(표준 및 UV), 디지털, 잉크젯(압전 및 버블젯 프린터)에서 스크린프린팅까지의 다양한 프린팅 기법으로 발레론® 필름을 프린팅한다.
발레론® 필름은 -40℃에서 +90℃까지의 범위의 온도를 견디어 낸다. 다른 합성 물질과는 반대로, 발레론® 필름은 음(-)의 온도 및 고온에 노출되는 동안에도 부서지지 않고 그의 교차 적층 구조로 인하여 독특한 열안정성을 나타낸다.
발레론® 필름은 고성능 코팅과 함께 제공되어 발레론® 필름상에서의 이미지의 현저한 접착성을 나타내고, 스크래칭 및 험한 핸들링작업에 내서을 갖고, 물품을 최종 사용자에게 보증하여 고약한 냄새 환경에 도출되는 경우에 조차도 그의 완전한 형상을 유지한다. 발레론® 필름은 양호한 UV 내성을 나타낸다. 이러한 UV 내성은 발레론® 필름내에 UV 안정제를 도입함으로써 증가시킬 수 있다.
양호한 내화학성을 나타내는 방수막 이외에도, 발레론® 필름은 또한 실질적으로는 기밀(airtight) 차단층이다. 발레론® 필름은 다수의 단일 층을 서로 적층하여 조립한 다층 구조물이다. 이러한 제조 공정은 또한 발레론® 필름에 고시일링가능한 층을 도입하여 가열 봉 및 임펄스 시일링(impulse sealing) 모두를 위한 용도에서 고시일링성을 제공한다.
벽면 물질의 두께는 패키지의 특정의 최종 용도에 따라 변할 수 있다. 일반적으로는, 운송 초과 중량을 피하기 위하여, 벽면 두께는 0.0025 내지 0.080㎝( 1 내지 32 밀), 보다 전형적으로는 0.0127 내지 0.038㎝( 5 내지 15 밀)의 범위내일 것이다. 특정 실시태양의 경우, 벽면 두께는 바람직하게는 내펀치성 및 내인열성의 기준을 제공하는데 충분하다. 본 발명의 실시태양은 0.020㎝( 8 밀) PE/PET/알루미늄 라미네이트 벽면을 포함한다. 다른 실시태양은 0.025-0.0275㎝(10 - 11밀) 타이벡®(Tyvek®) 보호 물질(매우 미세한 고밀도 폴리에틸렌 섬유) 및 발레론® 강도 필름을 포함한다.
각각의 벽면은 도 2에서 번호 13, 15, 17, 19, 21 및 23으로 식별된 주변 플랩 또는 미리-접혀진 에지를 포함할 수 있다. 미리-접혀진 에지는 시일링을 위한 표면을 제공하여 챔버내에서 적어도 부분 진공을 견딜 수 있는 시일능 제공한다. 이러한 시일은 본 기술 분야에 알려진 기법을 이용하여 가열, 접착, 테이핑 또는 초음파 융합법으로 접합시킬 수 있다.
본 기술 분야의 전문가들이 알고 있는 바와 같이, 챔버는 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 많은 상이한 크기일 수 있으므로, 따라서 각 벽면의 치수는 패키징할 물질의 양에 따라 변할 수 있다. 특정 실시태양에서, 조립후의 챔버의 크기는 공정 장치에 사용되도록 설계된 통상의 섬유 베일의 크기에 근사할 것이다. 예를 들면, 아세테이트 단섬유를 포함하는 본 발명의 실시태양에서, 챔버는 아세테이트 단섬유의 크기에 근사할 것이다. 이러한 실시태양에서, 조립후의 챔버는 약 70 내지 130센티미터("㎝)의 길이, 약 55 내지 100센티미터(㎝)의 폭 및 약 25 내지 150㎝)의 높이일 것이다. 본 발명의 실시태양은 시판되는 크기의 패키지에 유리하다.
본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 이미 기술하였던 바와 같은 필름, 특히 차단 목적에 사용된 것과 같은 다층 필름과 같은 패키징 물질의 시트를 결합하여 시일링된 가요성의 진공 패키지를 제조하는데 사용하기에 적합한 심, 및 그들을 제조하는 방법을 제공한다.
현재, 가요성 패키징에 사용되는 다층 시트와 많은 필름의 폭은 그를 생성시키는데 사용되는 기계류에 의해 제한된다. 전형적으로, 그러한 폭은 60in 미만이다. 유효 폭보다 더 넓은 다층 가요성 패키징 물질의 시트를 필요로 하는 경우, 심을 이용하여 2개의 작은 시트로부터 하나의 큰 시트를 형성시킬 수 있다. 이를 달성하기 위해서는, 핀형 심(fin seam)을 사용하여 2개의 시트를 결합할 수 있다. 물론, 시트가 베일 패키징의 상면 전체를 형성하는데 충분한 폭을 가진 경우에는 이러한 심이 필요치 않다. 그러나, 심이 필요한 경우, 나중에 핀형 심을 이용하여 연결한 시트는 다수의 심의 접합점에서의 채널의 형성, 기계적 변형 및 일관되지 않은 열전달로 인하여 베일이 형성되었을 때 시일링 문제를 갖게 된다.
본 개시내용은 벌크상 물질의 패키징과 같은 시일링가능한 가요성 패키지, 특히 대형 베일에서의 패키징 용도에 사용하기에 더 적합한 심 및 패키징 방법을 제공한다.
하나의 실시태양에서는, 2개 층의 시일링가능한 표면을 가진 유사한 물질의 제 3, 전형적으로는 더 협소한 시일링 스트립을 이용하여 2 조각의 시일링가능한 물질을 각각의 측면중 하나의 측면상에서 연결시킨다.
다른 실시태양에서는, 각각의 측면중 하나의 측면상에서 2층의 시일링가능한 물질을 가진 2개의 조각을 사용한다. 이러한 실시태양에서는, 다층 필름의 나머지 부분과 유사한 성질, 및 메카니즘을 갖는 편평한 랩 심(lap seam)이 생성되어, 패키지를 시일링하였을 때 불완전한 시일링 및 채널의 형성으로 인한 누출이 감소되는 경향이 있다. 유사한 다른 실시태양에서는, 2 조각중의 하나의 조각은 그의 양측상에 가열 밀봉성 물질을 가질 것이며, 다른 하나의 조각은 다른 하나의 조각과 연결되는 측상에만 가열 밀봉성 물질을 가질 것이다. 조각의 양측상에 가열 밀봉성 물질을 제공하는 것은 비교적 고가의 공정이기 때문에, 단지 일측상에만 가열 밀봉성 물질을 가진 조각을 사용하는 것이 보다 더 경제적이다.
본 발명의 심은 시일링 장치를 비교적 컴팩트하게 사용되도록 해주므로, 그것이 생산 환경에 사용되어 패키징을 제조하기 위한 별개의 부위에 대한 필요성이 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 패키지에서, 챔버의 적어도 하나의 벽면은 벽면을 서로 시일링하여 형성된 챔버를 배기시킬 배기구를 포함한다. 배기구는 하기의 공급처로부터 입수할 수 있는 진공 체크 밸브를 비롯하여 진공 패킹 기술 분야에 통상 사용되는 진공 체크 밸브를 포함할 수 있다: 미국 캘리포니아주 노워크에 소재한 리치몬드 에어크래프트 캄파니(Richmond Aircraft Co.); 미국 뉴저지주 월드위크에 소재한 멘센 패키징 캄파니(Menshen Packaging Co.); 미국 메사츄세츠주 허드슨에 소재한 앤버 배큠 에큅먼트 캄파니(Anver Vacuum Equipment Co.); 및 미국 뉴저지주 세다 그로브에 소재한 플랫-o-매틱 밸브스, 캄파니(Flat-o-Matic Valves, Co.). 진공 체크 밸브는 벽면을 제조하는 도중에 벽면내에 형성시킬 수 있거나, 또는 벽면의 형성후에 벽면내에서 가열 시일링, 접착, 용접 또는 융합시킬 수 있다. 배기구는 또한 본 발명의 진공 방출구(vacuum outlet)를 포함할 수도 있다. 특정 용도에서는 다수의 배기구를 사용하여 예를 들면 배기 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시태양에서, 진공 체크 밸브는 밸브와 호스사이의 프레스 피트 커넥션(press fit connection), 예를 들면, 진공 호스의 "웅성(male)" 단부와 밸브의 "자성(female)" 단부사이의 프레스 피트를 허용하는 직경을 가질 수 있다. 이러한 직경은 챔버가 단시간내에 배기되도록 하는 유량 및 압력을 허용하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 폭 96㎝, 길이 121㎝ 및 높이 127㎝의 표준 베일 크기의 챔버의 경우, 진공 체크 밸브의 직경은 20 내지 40㎝, 바람직하게는 25 내지 38㎝일 수 있다. 진공 체크 밸브의 크기는 유리하게는 진공을 뽑아내는데 사용되는 호스의 직경에 기초하여 선택될 수 있다. 상기에서 설명된 바와 같이, 직경이 서로 다른 다수의 진공 체크 밸브가 사용될 수 있다. 진공 체크 밸브의 개수 및 크기는 패키지로부터 공기를 제거하는데 요구되는 속도에 좌우될 수 있다.
진공 체크 밸브가 본 발명의 실시태양에서 사용하는데 유리하지만, 다른 장치가 사용될 수도 있다. 예를 들면, 챔버의 적어도 하나의 벽면내에 표준 호스 피팅(standard hose fitting)이 설치될 수 있다. 표준 호스 피팅을 이용하여 챔버를 배기시킨 다음, 호스 피팅의 이면의 영역 또는 호스 피팅상의 영역을 예를 들면 추가의 필름으로 시일링할 수 있다.
도 6A, 6B, 6C 및 6D와 관련하여 하기에서 상세히 기술되는 본 발명의 진공 방출구가 본 발명의 실시태양에서 유리하게 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 패키징의 실시태양은 챔버내에서 섬유를 사용하기 위하여 챔버의 개방이 용이하도록 설계된 섹션(28)을 추가로 포함한다. 섹션(28)은 "개방이 쉬운(easy open)" 피처(feature)로서 지칭될 수 있다. 개방이 쉬운 피처의 구조는 한정된 통로를 따라 잡아 당겨 찢어서 챔버를 개방하도록 설계된 풀 테이프(pull tape)를 포함한다.
또한, 본 기술 분야의 전문가들이 알고 있는 바와 같이, 도 1에 도시된 챔버는 많은 상이한 방법으로 조립하여 충전시킬 수 있다. 예를 들면, 저부 벽면을 측벽으로 시일링하여 개방된 박스형 구조를 형성시킬 수 있다. 이렇게 형성된 챔버내에 섬유를 위치시킨 다음, 섬유상에 상부 벽면을 위치시킬 수 있다. 이어서, 섬유를 챔버의 높이와 실질적으로 동등한 높이까지 압착한다. 이어서, 상부 벽면을 측벽으로 시일링할 수 있다. 시일링 후, 챔버의 내부를 진공 체크 밸브 및 통상의 진공 발생 장치를 이용하여 배기시켜 챔버의 내벽상에서 작용하는 팽창력을 압착된 섬유의 감압(decompression) 및 반발(spring back)로부터 감소시킬 수 있다.
이와 달리, 섬유를 챔버의 상부 및 저부 벽면과 압착된 섬유의 주변을 감싸고 있는 측벽사이에서 압착한 다음, 서로 및 상부 및 저부 벽면으로 시일링할 수 있다. 시일링 후 및 압착을 해제하기 이전에, 챔버를 배기시킬 수 있다. 또 다른 실시태양에서는, 상부 및 저부 시트를 제공하고, 그들 사이에서 베일로 만들 물질을 압착하고, 상부 및 저부 시트를 그들의 에지 주변에서 서로 시일링하고, 시일링된 패키지를 배기시킨 다음, 인가된 압착력으로부터 베일을 제거할 수 있다.
또 다른 절차는 압착된 섬유 용적 주변에 챔버를 형성시키고, 압착력을 해재한 다음, 챔버를 배기하는 방법이다. 압착된 섬유는 팽창하여 챔버의 측벽에 의해 구속될 것이다. 주변 공기가 시일링된 패키지내로 전혀 유입될 수 없기 때문에, 일반적으로 섬유는 챔버의 내측과 외부 환경사이의 부분 진공 또는 시차 압력이 패키지의 표면적당 섬유의 팽창력과 평형에 도달할 때까지 팽창할 것이다. 아직도 압착력을 받고 있는 섬유를 가진 챔버를 배기할 때와 비교하여 이러한 절차를 사용하는 경우에 패키지내의 섬유의 총괄 밀도가 더 낮을 것이다.
시일링 후에 챔버로부터 획득하는 진공의 양은 패키징할 물질에 좌우될 것이다. 일반적으로는, 충분한 진공은 패키징할 물질내에서 상호-작용하는 팽창력을 경감시켜 물질의 팽창을 유발시킨다. 전형적으로는, 팽창력을 중화시키기 위해서는 이론적으로 계산된 압력을 초과하는 양의 진공이 사용된다. 벌크상 섬유 물질을 패키징하는데 사용된 본 발명의 실시태양에서는, 챔버로부터 1/2 기압을 초과하는(0.5 기압을 초과하는) 진공, 전형적으로는 1기압 이하(1kg/㎠을 초과하는) 진공을 획득하여 팽창력을 중화시키는 것이 유리할 수 있다.
본원에 기술된 바와 같이, 본 발명의 특정 실시태양에서, 패키징 물질, 예를 들면 라미네이트의 에지부는 서로 시일링되어 패키징할 물질을 완전히 둘러 싼다. 시일링 공정은 본원에 기술된 바와 같은 다양한 방식으로 실시할 수 있다. 패키지의 크기, 패키징할 물질 및 진공의 양에 따라, 핀 시일(pin seal)이 유리하다는 것을 입증할 수 있다. 핀 시일(물고기 타입)은 본 기술 분야에 알려진 기법 및 조 타입 항률 가열(jaw type constant heat) 및 유도가열 시일러(induction sealer)를 사용하여 생산할 수 있다. 생산 환경에서, 일반적으로는 시일링 작업을 신속하게 실시함으로써 총괄 공정 작업처리량(overall process throughput)을 증가시키는 것이 유리할 것이다.
전형적으로는, 시일링을 돕기 위하여, 라미네이트 패키징 물질은 최외곽 층으로서 시일링 층을 포함할 것이다. 시일링 층은 시일링 시간을 최소화하는 용융지수를 가진 가열-시일링가능한 중합체를 포함할 수 있다. 일반적으로, (ULLDPE 또는 LLDPE를 포함한) 저밀도 폴리에틸렌이 성능 특성 및 시일링 특성의 유용한 조합을 제공하는 것으로 확인되었다. 시일링 층은 유리하게는 물질이 용해되어 심 및 거기에 오버랩되는 제 2차 심내로 흐르게 하기에 충분한 두께일 수 있다. 이러한 두께는 누출을 최소화하는데 도움을 준다.
도 3은 본 발명에서 사용하기에 적합한 챔버의 또 다른 실시태양을 도시한 것이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 실시태양에서, 상부 벽면(42)은 (도시되지 않은) 측벽(46, 48, 50 및 52)에 미리-결합될 수 있다. 생성되는 "개방 박스형(open box like)" 구조는 (도시되지 않은) 미리-접혀진 시일링 에지 또는 플랩(47, 49, 51 및 53)을 포함할 수 있다. 저부 벽면(44)은 미리-접혀진 시일링 에지 또는 플랩(45)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 벽면은 배기구(56)를 포함할 것이다. 그 외에도, 용이 개구부(easy open portion)(58)는 하나 이상의 벽면상에 구비될 수 있다. 도 3에 도시된 실시태양에 사용된 구조 및 물질은 본원의 다른 경우에 기술된 것과 마찬가지일 수 있다.
도 3에 도시된 챔버는 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 섬유를 저부 벽면상에 위치시키고, 이어서 나머지 챔버 부분을 섬유 및 저부 벽면상에 위치시킨 다음, 저부 벽면을 측벽으로 시일링한 다음 배기시킬 수 있다.
도 4A 및 도 4B는 각기 본 발명의 또 다른 가능한 실시태양을 분해사시도 및 조립 상태도로 도시한 것이다. 패키지(72)(도 4b)는 U-조인트(U-joint) 형태의 구조를 포함한다. 도 4A에 도시된 바와 같이, 패키지의 세개의 벽, 즉 상부벽(62), 측벽(61) 및 측벽(63)은 제1 U-형상의 중합성 필름(60)의 일부분으로 형성되며, 패키지의 나머지 세개의 벽, 즉 바닥벽(67), 측벽(66) 및 측벽(68)은 제2 U-형상의 중합성 필름(65)의 일부분으로 형성된다. U-형상의 부분들의 에지는 시일링 에지(sealing edges) 또는 플랩(flaps)을 추가로 포함할 수도 있으며, 시일링 에지 또는 플랩은 각 부분에서 (64 및 69)로서 표시된다. 적어도 하나의 U-형상 부분의 적어도 하나의 벽은 배기구를 포함한다.
바닥벽(67)을 포함하는 제2 U-형상 부분은, 예를 들면, 베일러(baler)의 평탄한 바닥 위에 놓여질 수도 있다. 패키징될 물질(70), 예를 들면, 섬유상 물질은 바닥벽(67)의 위에 놓여질 수도 있다. 그 다음에 상부벽(62)을 포함하는 U-형상 부분(60)은 패키지될 물질(70)의 위에 놓여질 수도 있다. 그 다음에 측벽(61, 63, 65 및 68)은 물질의 둘레에서 접혀지고 그 에지를 플랩을 이용하여 다른 측벽들과 상부벽(62) 및 바닥벽(67)으로 시일링시켜 패키지(72)를 형성한다. 그 다음에 패키지는 배기처리될 수도 있다. 대안으로, 제1 U-형상 부분은 물질의 위에 놓여질수도 있고 물질을 압착한 다음 물질의 둘레에 측벽을 접고 시일링한다.
도 5는 본 발명의 대안의 실시태양을 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 벌크상 물질(100)는 본 발명을 이용하여 패키징될 수도 있다. 패키징 물질은, 예를 들면, 본 명세서에서 개시된 라미네이트의 형태로 형성된 콤퍼넌트 부품(110, 120, 130 및 140)을 포함할 수도 있다.
시일링을 용이하게 하기 위하여, 각각의 콤퍼넌트 조각(piece)은 조작(110) 상의 플랜지형 에지(112, 114, 116, 및 118); 조각(120) 상의 플랜지형 에지(122, 124, 126, 및 128); 조각(130) 상의 플래지형 에지(132, 134, 136, 및 138); 및 조각(140) 상의 플랜지형 에지(142, 144, 146, 및 148)를 포함할 수도 있다.
초기 단계 "B" 에서, 대응하는 쌍들의 에지들이 시일링되어 더욱 길다란 조각을 형성한다. 이러한 길다란 조각을 형성하는데 적합한 시밍(seaming) 방법은 도 8 내지 도 18의 설명에서 더 상세히 설명될 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 조각(110)의 에지(112) 및 조각(120)의 에지(122)는 시일링되어 시일(seal)(152)을 형성한다. 마찬가지로, 조각(130)의 에지(132) 및 조각(140)의 에지(142)가 시일링되어 시일(162)을 형성한다. 물론, 패키징 물질의 조각들이 상부 및 하부 시트를 형성하기에 충분한 크기로 이용가능하다면, 이러한 시밍 단계는 필요하지 않을 것이다.
도 5의 "C"에서 도시된 바와 같이, 이렇게 형성된 길다란 조각은 벌크상 물질의 상단 및 하단 위에 놓여져서 그 내부에 벌크상 물질이 배치된 패키지를 형성한다. 그 다음에 패키징 물질의 나머지 에지들이 시일링되어 패키지를 완전하게 시일링한다. 시일(172 및 182)은 도 5의 "D"에서 도시된다. 잉여 패키징 물질은 플랩(192, 194, 196, 및 198)을 형성할 것이다. 플랩은 패키지의 측벽 위에 겹쳐 접혀지고 시일링되어 도 5의 'E'에 도시된 바와 같은 본 발명의 패키지를 형성한다.
본 명세서에 포함된 설명으로부터 인식하는 바와 같이, 패키징 물질의 적어도 한 조각은 패키지내를 진공으로 하기 위한 배기구를 포함할 수도 있다.
도 2, 도 3, 도 4 및 도 5는 실질적으로 입방체형 패키지를 형성하는 입방체 챔버를 예시하고 있다. 본 발명은 다른 형상의 패키지를 포함한다. 이외에도, 본 발명은 균일하지 않은 또는 랜덤한 형상의 패키지를 포함한다. 본 명세서에 포함된 설명으로부터 이해하게 되는 바와 같이, 본 발명의 원리는 백(bag)의 내부 체적내 섬유의 형상을 따르게하는 패키지를 생성하는 백의 형태로 된 챔버로 활용될 수도 있다. 본 발명의 많은 특징과 장점은 비록 그러한 패키지가 적층 및 팔레팅에 그다지 유리하지는 않을 지라도 균일하지 않은 패키지로 구성될 것이다.
이제 도 8 내지 도 18을 참조하면, 조각(110)과 조각(120), 그리고 조각(130)과 조각(140)을 맞붙이기 위해 사용된 시일(152 및 162)을 이용하여 도 5에 도시된 바와 같은 커다란 시트를 형성하기 위해 패키징 물질의 대응하는 조각들의 에지를 맞붙여 사용하는데 적합한 여러가지 심이 개시된다. 이렇게 커다란 시트는 그 다음에 도 5의 B, C, D, E에 도시된 바와 같이 베일의 상부 및 하부 부분을 형성한다.
다층 패키징 물질의 시트가 생산물을 둘러감싸는 도 2에 대하여 개시된 방법과 유사하게, 벌크상 물질의 패키징(packing)은 둘러감싸는 방법(wrap-around method)(girth wrap)을 사용할 수도 있음을 보았다. 이제 도 8을 참조하면, 한장의 패키징 물질로 패키지를 형성하는 가장 간단한 방법으로, 세개의 핀 심은 전형적으로, 생산물의 둘레를 둘러 원통형 패키지를 형성하는 두 에지를 따라서 형성된 거쓰 핀 심(girth fin seam)(401), 및 원통체의 상단과 하단에서의 핀 심(402 및 404)으로 형성된다. 거쓰 핀 심(401)이 상측 핀 심(402) 및 하측 핀 심(404)과 함께 합쳐있는 영역은 시일링 표면을 따라서 있는 시일링 물질의 분포때문에 문제가 있는 영역을 만들게 된다. 이러한 시일링 물질의 일정치 않은 분포로 인하여 패키징 내구성, 진공 패키징 내구성, 및 다층의 가요성 패키지내 제품의 오염에 영향을 미칠 수 있다.
핀 심은 도시된 것처럼, 핀 심을 이용하여 시트들 자체가 핀 심에 의해 맞붙여진 작은 조각들로 이루어진 커다란 두 시트로 입방체 베일을 형성하는데 사용될 때 특히 문제가 된다. 앞에서 설명된 핀 심들을 맞붙이면 압축된 탄력있는 섬유의 입방체 베일을 패키징할 때 특히 어려운데, 그 이유는 문제가 되는 영역이 내구성 요건으로 인하여 더 두꺼운 재료를 사용하여야 하므로 전형적인 패키지에 비해 더 크기 때문이다.
이제 도 9 및 도 10을 참조하면, 도 5에서 보다 상세히 묘사된 베일 작업에 적합한 프리패키지(prepackage) 키트를 형성하는 전형적인 방법은 다층 패키징 물질의 두 조각 또는 기본 조각(405 및 406)을 핀 심(407)을 이용하여 하나의 에지를 따라서 서로 맞붙여 커다란 상부 시트(408)를 형성하는 단계를 포함한다. 마찬가지로, 다층 패키징 물질의 또다른 두 조각이 하나의 에지를 따라서 맞붙여져서 커다란 하부 시트(409)를 형성한다. 도 10에 도시된 상부 시트(40) 및 하부 시트(409)는 그 크기와 형상에 있어서 아주 유사 또는 동일하게 형성될 수도 있다. 물론, 패키징 물질이 상부 및 하부 시트를 전부 형성하기에 충분한 크기로 이용가능하다면, 이러한 초기 시밍 단계는 없앨 수도 있다. 도시된 다층의 연성 패키징 물질은 시일링체로서 서로 시일링될 시트들의 측면에 가열-시일링가능한 물질이 칠해져 있고, 다른 측면에는 비-시일링 물질이 칠해져 있어서 상부 및 하부 시트를 형성할 때 시일링 매체를 서로 붙이기 위해 핀 심 또는 시일이 사용되어야만 한다. 이러한 핀 심의 구조가 도 9에 도시되어 있으며, 두 상보적인 심은 도 10에 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 비록 도 10에서, 명료성을 기하기 위해, 실질적인 영역에 걸쳐 상부 시트(408) 및 하부 시트(409)가 서로 접하고 있는 심 형성 영역(412)이 도시되어 있을 지라도, 상부 시트(408) 및 하부 시트(409)는 베일 물질의 둘레에 배치되어 패키지(410)를 형성하는데 적합하다. 실제로, 하부 시트(409)는 섬유를 압착하기 위한 베일링 장치(baling device)가 베일의 평탄한 바닥에 인접 배치되고, 그런다음 섬유는 압착장치 내 바닥 시트 위에 놓여지고, 이후 상부 시트가 그 섬유 위에 놓여지고, 섬유는 압착 장치에 의해 압착되며, 상부 및 하부 시트는 베일의 사방에서, 예를 들면 핀 심을 이용하여 서로 시일링된다. 그래서 베일을 형성하는 상부 시트와 하부 시트와의 시밍은 도 5의 C에 도시된 바와 같이 베일링될 섬유 물질에 인접한 시트부터 시행하며, 전형적으로는 압착 중인 섬유부터 시행한다. 상부 및 하부 시트는 서로 가까이 모여지고 이들의 에지를 따라서 사방에서 핀 시밍되어 도 10에 도시된 바와 같은, 또는 도 5의 E에서 베일(200)로 표시한 바와 같은, 시일링된 베일(410)을 형성한다. 도 10의 삽입 그림은 상부 시트(408) 및 하부 시트(409)가 형성되는 두 핀 심들이 베일의 둘레에 모여져서 형성되는 문제 영역 또는 채널(411)을 도시한 것이며, 이 채널(411)의 문제는 아래에서 더 상세히 개시될 것이다.
이제 도 10과 함께, 서로 시일링될 상부 및 하부 시트를 도시하면서, 도 10의 점선으로 된 심 라인(412)을 따른 횡단면도를 도시하는 도 11을 참조하면, 본 기술의 당업자는 이들 심 구조가 사용될 때 여러가지 문제가 발생할 것임을 인식할 것이다. 한가지 문제는 각종 시일링 장치를 사용할 때, 채널(411)에서 멀리 떨어진 심(412)의 부분에서 조차도 핀은 물리적인 장애물이 된다는 것이다. 다른 문제는 핀 심의 패키징 물질을 접게 되면 180 도 굴곡과 심(412)에 가해진 압력으로 인해 (436)에서의 심이 약해진다는 것이다. 또 다른 문제는 (413)에서 접혀진 패키징 물질의 스프링 작용 또는 경직성으로 인해 채널(411)이 무너짐을 막고 있다는 것이다. 또다른 문제는, 예를 들면, (414)에서 여러 겹의 두께가 다중 층을 통한 가열시일링을 어렵게 한다는 것이다. 시일링 영역은 도 11에서 명백히 알수 있는 것처럼 평탄하지 않아서, 압력을 균일하게 가하기가 어렵다. 또다른 문제는 채널(411)의 크기 및 접힘으로 인해 발생한 시일링층의 방위가 채널을 완전히 채우기에는 시일링 물질이 충분하지 않다는 상황이 만들어진다는 것인데, 그 이유는 시일링 물질의 층은 채널(411)의 크기에 비해 상대적으로 얇기 때문이다. 패키징 물질이 상부 및 하부 시트를 모두 형성하기 에 충분한 크기로 이용가능할 때, 이러한 시밍 단계는 필요하지 않다. 그러나, 패키징 물질은 상부 또는 하부 시트를 모두 형성하기에 충분히 크지 않을 때, 그리고 앞에서 기술한 핀 심의 여러가지 단점들에 비추어, 섬유 물질용 베일의 상측부분 및 하측 부분을 형성하기에 충분히 큰 시트를 성취하기 위해 패키징 물질의 작은 조각들을 서로 맞붙이기 위해 본 발명의 심이 개발되었다. 이러한 본 발명의 심은 부분적으로 전술한 각각의 문제점들을 다룬다.
일 태양으로서, 이제 도 12, 13, 및 14를 참조하면, 본 발명은 본 명세서에서 기본 조각이라 지칭하는 두 조각(415 및 416)에다, 본 명세서에서 시일링 스트립(sealing strip)이라 지칭하는 것으로 양 표면 상에 LLDPE 또는 ULLDPE와 같은 가가열-시일링가능한 중합체를 갖는 (전형적으로 얇은) 제3 시트(417)로 구성된 이중 랩 심의 사용을 제공한다. 이러한 이중 랩 심은 본질적으로 서로 떨어져 있는 두개의 랩 심이며, 이때 기본 조각(415 및 416)의 각각은 랩 심(418)에 의해 시일링 스트립(417)에 랩 심되어 있다. 그래서, 이 심은 하나의 기본 조각(415)의 에지(419)가 다른 기본 조각(416)의 에지와 평행하고, 상기 다른 기본 조각 에지(416)와 만나거나 맞부딪고 있고, 또는 둘 사이에 약간의 이격을 둔채로 구성된다. 각각의 기본 조각은 심(418)을 따라서 시일링 스트립(417)에 랩 시밍된다. 이로써 기본 조각(415 및 416)은 두개를 시일링하는 양면 재료의 좁은 스트립(417)을 이용하여 나란히 맞붙여진다. 이중 랩 심을 이용하여 형성되는 커다른 상부 및 하부 시트는 서로 접촉하는 것이 아니라 시일링 스트립에 접촉될 뿐이어서 기본 시트들을 중첩할 필요가 없다. 비록 바람직한 실시태양에서는 기본 시트들을 서로 중첩시키는 것은 아닐지라도, 기본 시트들은 패키징 물질의 패턴-매칭 용도와 같은 미적인 이유로 약간 중첩시킬 수도 있다.
상부 및 하부 시트를 형성하는 이중 랩 심을 이용할 때 많은 유익한 점이 있다. 한가지는 심으로 형성된 상부 및 하부 시트가 나중에 맞붙여져 베일의 상부 및 하부 부분을 형성할 때, 핀 심을 사용할 때 발견된 누설을 일으키는 채널이 형성될 위험성이 줄어든다는 것이다. 이제 도 13 및 도 14를 참조하면, 시일링 스트립(417)의 단부에서 작은 채널(421)이 형성될 가능성이 있지만, 시일링될 때 심의 메커니즘은 움푹한 곳(420)을 메워주는데, 이것은 기본적으로 시일링 스트립의 에지에서 형성된 채널은 이미 앞에서 설명한 핀 심에서 형성된 채널 크기의 사분의 일보다 적기 때문이다. 또한, (421)에서의 높이는 핀 심에서 두 층의 패키징 물질에다 접쳐진 부분의 가외 높이가 더해진 것에 반하여, 한 층의 패키징 물질 두께 정도이다. 또한, 어떤 실시태양에서, 시트를 형성하는데 사용된 조각들 보다 얇은 시일링 스트립을 사용하는 것이 가능할 수도 있는데, 이것은 시일링 시트립이 그 시일링 스트립을 덮는 조각들에 의해 부분적으로 보호받기 때문이며, 그래서 채널의 크기를 더욱 좁게 형성되게할 수도 있다. 또한, 이중 랩 심에서 채널(420)의 폭은 핀 심에서 발견될 폭의 절반인데, 이것은 이중 랩 심이 그 폭을 두개의 별개 채널(420)으로 양분되기 때문이다. 더욱이, 패키징 물질의 기본 조각들은 심에서 접혀지지 않기 때문에, 작은 채널의 붕괴를 막는 스프링 작용이 거의 없거나 전혀 없다. 이중 랩 심은 또한 평평하게 놓여지기 때문에 핀 심보다 더욱 미적으로 만족스러우며, 그 표면은 두 기본 시트들이 적어도 부분적으로 시야에서 감추어지는 제3 시트를 이용하여 나란히 배치되기 때문에 심 위에서 보면 매끄럽게 보인다.
이제 도 15를 참조하면, 적어도 하나의 필름이 그 양면에 시일링 물질, 예를 들면, LLDPE 또는 ULLDPE를 갖는 다층 필름들을 사용하여 단일의 랩 심이 형성되는 대안의 실시태양이 도시된다. 이 실시태양에서, 두개의 기본 조각(422 및 423)은 점선(424)로 표시된 단일의 랩 심과 함께 심 형성되어 커다란 시트를 형성한다. 이 실시태양에서, 하부 시트(423)는 양면인 반면, 상부 시트(422)는 바닥면에서만, 즉, 하부 시트에 인접한 쪽에서만 가열 시일링 물질을 갖추고 있다. 이 방법에 따라 생성된 커다란 시트는 전술한 방식들, 및 도 5의 E 및 도 10에서 도시된 바와 같은 방식들과 유사한 방식으로 패키징 키트에 사용될 수 있다. 두 시트의 양쪽에 가열 시일링 물질이 제공되어 있다면, 그 어느 쪽이라도 마무리된 베일에서 안쪽으로 또는 바깥쪽으로 향할 수 있기 때문에, 엄밀히 말하자면, 시트에는 상측 또는 하측이 없는 것이다. 그러나, 상부 시트가 그 바닥면에만 가열 시일링 물질을 갖추고 있다면, 이 시트의 방향은 유지되어야 하며, 그래서 상부 시트의 에지를 뒤집고 그 시트를 하부 시트의 에지에 핀 심하여 베일의 하부를 형성함으로써 베일이 포장완료될 수 있다.
본 명세서의 패키징에 있어서, 개시된 본 발명의 심은, 전술한 바와 같이, 핀 심의 사용과 그의 부착 문제를 회피하면서, 두개의 작은 조각들을 서로 심형성하여 커다란 시트를 형성하는데 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 심은 일정 저항 가열, 임펄스 저항 가열, 초음파 가열, 또는 유도 가열과 같은 어느 형태의 가열 방법이라도 이용하여 성취될 수도 있다. 바람직한 실시태양은 임펄스 및 일정 저항 가열 방법이다. 심은 일측 또는 양측에 가열 시일링 물질을 갖는 각종 형태의 연성 다층 패키징 물질과 함께 사용되어 본 명세서에서 개시된 바와 같이 시일링된 패키징 또는 패키징 키트를 생성할 수 있다.
본 명세서의 이중 랩 심은 연속 로터리 벨트 시일링기 또는 클램프형 임펄스 시일링기와 같은 표준형 심 장비를 이용하여 형성될 수도 있으며, 크고, 특화된 기계를 사용하는 것을 필요로 하지는 않는다.
이중 랩 심을 형성하는 것을 목적으로 하는 도 16에서 도시되고 개시된 심을 생성하는 한가지 방법에 있어서, 크기에 맞게 선택되고 일측에 시일링 물질을 갖는 다층의 연성 패키징 물질의 기본 두 조각(425, 426)은 상대편의 상단부위에 놓여지는데, 이때 비-시일링 측이 서로 마주하며, 시일링 물질 바깥 방향으로 마주한다. 양쪽에 가열 시일링 물질을 갖는 패키징 물질로 이루어지고, 편하게 사용하기에 충분하고 심이 만들어지는 한 충분한 폭이 되게 선택된 시일링 스트립(427)은 상부 조각의 길이를 따라서 배치되며(테이프될 수도 있다, 이때 시일링 스트립의 폭의 대략 절반의 폭이 상부 기본 조각에 중첩한다. 그런 다음에 도 16을 닮도록 전체 조립체가 뒤집어 지고 오버행 양면 시일링 물질이 제2 기본 조각 위로 접혀진다(끈으로 감겨질 수도 있다).
연속 벨트 시일링기 또는 다른 가열 시일링 장치가 어셈블리의 길이를 따라서 작동되어 양면 시일링 물질이 (428)에서 조각들의 양쪽을 시일링시킨다. 연성의 기본 패키징 물질의 시트는 커다란 시트가 서로 마주하는 비-접착면을 가지고 있다는 사실 때문에 서로 시일링되지 않을 것이다.
그런 다음 이 어셈블리에 대하여, 예를 들면, 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이 펼쳐지고 패키징 키트의 준비가 지속될 수도 있다.
비록 방금 개시한 본 발명이 진공 패키지에 심을 생성하는 바람직한 방법일지라도, 다른 방법 또한 사용할 수도 있으며 본 기술에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명해질 것이다. 개시된 본 발명은 고성능 장비를 이용하여 연속 동작으로 사용되어 아세테이트 단섬유와 같은 패키징 물질을 패키징하는데 사용하기 충분히 넓은 시트를 생성할 수도 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 대안의 방법으로, 표준 에지 시일링 장비를 이용하여 본 발명에 따른 단일의 랩 심이 생성될 수도 있다. 도 17을 참조하면, 실가능한 물질을 양측에 바른 제1 기본 조각(429)은 평편한 표면에 놓여지고, 예를 들면, 층들 사이에 시일링가능하지 않은 시트(430)를 제공함으로써 그 자체가 시일링되지 않도록 시밍된 에지가 접혀진다. 만일 시트가 양면 시일링 물질로 구성되었다면, 이러한 시일링가능하지 않은 시트(430)가 접혀진 플랩과 기본 시트의 나머지 부분과의 사이에 배치되어 시트가 그 자체에 시일링되지 않게 한다. 그러나, 기본 시트의 일면만이 가열-시일링 물질을 가지고 있다면, 별개의 시트가 필요하지 않으며, 가열 시일링 물질을 갖지 않은 조각의 면이 도 18에 도시된 바와 같이 기본 시트에 뒤로 접혀질 수도 있다. 만일 두개의 기본 조각의 하나만이 그의 양면에 가열 시일링 물질을 가지고 있다면, 양쪽면에 가열 시일링 물질이 없는 시트는 도 18에 도시된 바와 같이 접혀진다.
계속하여 도 17 및 도 18을 참조하면, 기본 조각(429 또는 431)이 일면 또는 양쪽 면에 가열 시일링 물질을 가지고 있던 간에, 양쪽 면에 가열 시일링 물질을 가진 제2의 기본 조각(432 또는 433)은 제2 또는 상부 기본 조각(432 또는 433)의 에지가 직접 하부 시트의 접혀진 에지의 상부에 직접 놓여지도록 제1 시트(429 또는 431)의 상부에 놓여진다. 그런 다음, 전술한 방법에서와 같이 에지를 따라서 시일링 장치가 구동하여 심(434 또는 435)를 형성한다.
본 기술에서 통상의 지식을 가진 자가 전술한 바로부터 쉽게 이해하는 바와 같이, 본 명세서의 심은 본 명세서에 개시된 셀룰로즈 아세테이트 단섬유 및 다른 물질과 같은 벌크상 제1차 상품, 미가공품을 포함하는 각종 벌크상 물질에 대하여 광범위한 진공 패키징 및 진공 패키징 기술로 사용될 수도 있다. 그러한 벌크상 제1차 상품, 미가공품은 다음의 것으로 제한하는 것은 아니지만, 농자재, 섬유재, 및 직물 소재 등을 포함한다. 그래서 본 명세서는 본 명세서에서 개시된 바와 같은 베일, 패키지, 패키징 시스템, 패키징 방법 및 패키징 장치를 제공한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 패키지는 각종 섬유와 함께 사용하는데 유익하다. 본 발명의 실시태양은 여과재에 이용된 형태의 아세테이트 단섬유의 패키지를 포함한다. 이 실시태양에서, 본 발명의 패키지는: 대기압보다 낮은 압력에서 시일링된 챔버를 포함하며, 상기 챔버의 내부 체적에는 아세테이트 섬유가 포함된다.
도 6A 6B, 6C 및 6D는 본 발명의 실시태양에서 배기구로서 사용하기에 적합한 본 발명의 진공 배기 에셈블리를 도시한 것이다. 도 6A에서 전개사시도로서 도시된 바와 같이, 진공 배기 어셈블리는 진공 배기구(302), 가스켓(304), 및 캡(306)을 포함한다. 진공 배기구는 패키지의 내부와 외부 사이에서 공기가 흐르게 하는 개구(312)를 포함한다. 개구는 다수개의 구멍(314), 또는 단일의 구멍을 포함할 수도 있다. 개구는 패키지의 내부에서 외부로만 공기가 흐르게 하는 체크 밸브의 형태를 갖는 것이 유익할 수도 있다.
도 6A에 도시된 바와 같이, 개구부는 진공 배기구의 베이스(302)에 대하여 융기되어 있을 수도 있으며, 그리하여 개구가 패키징 물질을 통해 연장하게 하는 벽(316)을 생성한다. 패키징 물질을 통하여 돌출하게 될 벽부(316)는 진공 배기 장치와의 접속을 용이하게 하는 플랜지형 부분(318)을 포함할 수도 있다. 사용시, 베이스(302)는 패키징 물질의 일 면에 배치되며 벽(316)은 플랜지(318)가 베이스(302)와 반대편의 패키징 물질 위에 있도록 패키징 물질에 있는 구멍 또는 슬릿을 통하여 연장한다. 배기구(302)의 벽(316)의 둘레에 끼워지게 만들어진 개구(305)를 갖는 가스켓(304)은 플랜지 위에 배치되어 어셈블리를 고정시킬 수도 있다. 게다가, 어셈블리는 패키징 물질에 아교시일링 및/또는 시일링될 수도 있다. 캡(306)은 도 6B에 도시된 바와 같이 개구(312)를 밀폐하는데 제공된다. 대안으로, 진공이 배기된 후 개국(312)는 아교 또는 패키징 물질로 개구(312)가 밀봉될 수도 있다.
진공 배기 어셈블리는, 그들로 국한되는 것은 아니지만, 나일론, 또는 LLDPE 등을 포함하는 중합성 물질; 금속; 나무 등을 포함하는 주조가능한 물질 및/또는 기계가공 물질로 형성될 수도 있다. 진공 배기 어셈블리는 통상의 기술을 이용하여 주조 가공 및/또는 기계 가공에 의해 제조될 수도 있다.
도 6C는 진공 배기구(302)의 실시태양을 보다 상세히 도시한 것이다. 도 6C에 도시된 바와 같이, 진공 배기구(302)는 실질적으로 원형이며 강도를 위해 방사방향으로 연장하는 조각(322)을 포함한다. 게다가, 진공 배기구는 개구의 근방에 경사진 평탄부(plateau portion)(324)을 포함할 수도 있다.
도 6D에 도시된 바와 같이, 진공 배기구(302)의 저면에는 채널(326) 및 방사방향으로 연장하는 조각에 대응하는 웨지부(322)를 포함할 수도 있다. 채널 및 웨지부는 진공 배기구 어셈블리가 구조적인 형태를 갖게 해준다.
도 6A, 6B, 6C 및 6D에 도시된 실시태양에서, 진공 어셈블리는 실질적으로 둥근 형태이며 진공 배기 장치와 접속부분은 둥근 형태이다. 본 기술에서 통상의 지식을 가진 자가 이해하는 바와 같이, 다른 형태 및 디자인이 유용하다. 일반적으로, 진공 어셈블리의 베이스는 개구 및 패키지 벽을 구조적으로 지지하기 위하여 개구 보다 더욱 크다. 베이스 어셈블리가 더 크면 어셈블리가 패키지의 벽을 통하여 당겨 빠져나오는 것이 방지되며 커다란 밀봉 표면을 제공한다. 일반적으로, 베이스는 개구의 1.5 내지 20 배이다. 본 발명의 실시태양에서, 개구의 직경은 대략 26 센티미터이며 베이스의 직경은 대략 80 센티미터이다.
본 발명의 장치의 실시태양은 도 7에 도시된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는 도 2에 도시된 형태의 패키징 시스템(88)을 포함한다. 본 장치는 섬유(82) 및 램(ram)(86)를 수용하는데 적합한 용기(82)를 추가로 포함한다. 램은 모터 및 이와 연관된 제어 장비(미도시)에 의해 유압으로 동작될 수도 있다. 본 장치는 배기 시스템(88)을 추가로 포함한다. 배기 시스템은 패키징 시스템의 벽에 있는 배기구(26)에 접속하기에 적합한 진공 배기 장치(90) 및 이와 연관된 호스(92)를 포함한다.
사용하기 위해서, 패키징 시스템의 바닥 면은 용기에 놓여질 수도 있다. 섬유는 바닥 면의 위에 놓여지고 측면과 상단면이 섬유 둘레에 배치될 수도 있다. 그런 다음 섬유는 램(86)을 이용하여 압착될 수도 있다. 압착 후, 배기 시스템(88)으로부터의 호스가 배기구(26)에 연결되어 챔버가 대기압 보다 낮은 희망 기압에 도달할 때까지 공기와 가스를 챔버로부터 제거한다.
본 발명의 다른 특징과 장점은 다음의 실시예에 의해 설명된다.
[실시예]
실시예 1
섬유를 포함하는 본 발명의 패키지의 실시태양의 잇점들을 대조용으로 지칭되는 대표적인 종래의 베일을 참조하여 예시한다.
미국 조지아주 사바나에 소재한 루머스 코포레이션(Lummus Corporation)에서 제조한 베일링 장치를 사용하여 대표적인 종래의 베일을 대조용으로서 제조하였으며, 또한 본 발명의 실시태양도 제조하였다.
대조용 베일
압착후에 베일 치수가 대략 94센티미터("㎝")의 폭, 122㎝의 길이 및 112㎝의 높이가 되도록 베일러 빈(baler bin)을 아세테이트 단섬유로 충전하였다. 압착력을 제거한 후, 새로눈 베일 치수는 대략 99㎝ 폭, 127㎝ 길이 및 123㎝ 높이였다.
이어서, 베일의 측면을 따라 베일을 판지 및 플라스틱 시트로 패키징한 다음, 10개의 플라스틱 스트랩으로 베일을 감쌌다. 베일링 장치로부터 제거한 후, 베일을 보관하였으며, 99㎝ 폭, 127㎝ 길이 및 141㎝ 높이의 근사 베일 치수에 비해 높이가 대략 18㎝ 성장하였다. 베일의 밀도는 약 0.4g/㎤였으며, 베일의 중량은 대략 726kg이었다. 생성되는 베일은 육안으로 검사한 결과 톱니모양의 스트랩을 가졌으며, 상부 및 저부의 중심에서 대략 5㎝ 정도 돔형이었다. 결과적으로, 베일은 불충분하게 편평하였으며, 그의 측면상에서 적층하였다.
본 발명
하기 절차를 이용하여 본 발명의 패키지의 실시태양을 제조하였다. 사용된 패키지는 실질적으로 도 2에 도시된 바와 같았다.
섬유를 압착하여 베일링하는데 통상 사용되는 가공 장치의 섬유-보유(fiber-holding) 챔버의 하부 섹션상에 저부 벽면을 설치하였다. 섬유 보유 챔버를 저부 벽면의 상부에서 아세테이트 단섬유로 충전하였다. 챔버내에 축적된 섬유상에 상부 벽면을 놓았다. 압착 사이클을 실시하여 직사각형의 입방형 형상을 생성시켰다. 압착을 유지하면서, 섬유-보유 챔버의 챔버 벽면을 제거한 다음, 거쓰 랩(측벽)으로 압착된 아세테이트 단섬유의 주변을 랩핑하였다. 가열 시일링하여 거쓰 랩의 전방 및 후방 에지의 미리-접혀진 에지상에서 기밀성 시일을 제조하였다. 거쓰 랩, 상부 벽면, 저부 벽면의 정합성의 미리-접혀진 에지도 또한 가열 시일링에 의해 시일링함으로써 기밀하게 밀폐된 챔버를 생성시켰다.
진공 호스를 챔버의 측벽(거쓰 랩의 패널)내에서 진공 체크 밸브에 적용하였다. 아세테이트 단섬유의 팽창력이 평형에 도달하고 아세테이트 단섬유가 챔버의 벽면상에서 외측으로 힘을 거의 또는 전혀 발휘하지 않을 때까지 진공을 걸어 챔버를 배기시켰다. 진공 호스를 제거한 다음, 진공 체크 밸브는 챔버내에서 진공을 유지하였다. 가공 장치로부터 압착을 해제하였다.
베일러로부터 제거하였을 때, 생성되는 패키지는 대략 98㎝ 폭, 123㎝ 길이 및 127㎝ 높이의 치수를 가진 실질적으로 입방형 형상을 유지하였으며, 대략 975kg의 아세테이트 단섬유를 함유하였다. 패키지내에서의 아세테이트 단섬유의 평균 밀도는 대략 0.64g/㎤였다.
보관도중에 팽창은 최소였으며, 패키지는 대략 98㎝ 폭, 123㎝ 길이 및 129㎝ 높이의 치수를 가진 실질적으로 입방형 형상을 유지하였다. 베일은 상부 및 저부에서 0.35㎝ 이내로 실질적으로 편평하였다.
실시예 2
본 실시예는 본 발명의 실시태양을 예시한 것이다.
Bx4 나일론/발레론/ULLDPE 필름의 일부를 함께 접합하여 대략 243㎝ x 269㎝ 크기의 2개의 필름 조각을 형성시킴으로써 도 5에서 지적한 방식으로 본 발명의 패키지를 형성하였다. PET-SiOx/발레론/ULLDPE와 같은 다른 라미네이트도 유시한 양식으로 실시할 수 있는 것으로 생각된다.
직경이 대략 2.8㎝인 홀을 펀칭하여 하나의 필름 조각을 절단하여 실질적으로 도 6A, 6B, 6C 및 6D에 기술된 바와 같은 진공 배출구 어셈블리를 위한 개구를 제공하였다. 가열 시일링 장치를 사용하여 진공 배출구 어셈블리를 필름 조각에 시일링하였다.
이어서, 다른 필름 조각을 본원의 다른 부분에 기술되어 있는 통상의 베일링 장치의 베일러 빈내에 위치시킨다.
셀룰로즈 아세테이트 단섬유를 필름 조각의 상부에서 베일러 빈내로 공급하여 대략 127㎝ 크기의 최종적인 압착 베일을 제공하였다.
이어서, 제 1 필름 조각을 베일링 장치의 압반상에 위치시킴으로써 압반이 이동하여 셀룰로즈 아세테이트 단섬유를 압착할 때 필름 조각이 섬유의 상부 및 상부 측부를 보호한다.
이어서, 섬유를 압착하였다.
압착을 유지하면서, 베일링 빈의 측부를 강하시킨 다음, 제 1 및 제 2 필름 조각의 에지를 도 5C 및 5D에 도시되어 있는 바와 같은 핀 시일을 사용하여 시일링하였다.
필름을 통하여 연장된 진공 배출구 어셈블리의 일부분상에 연성 고무 가스켓을 위치시켰다.
진공 배출구 어셈블리 개구에 진공 공급원 및 호스 커넥션을 사용하여, 패키지상에서 소량의 진공을 가하여 시차 압력을 생성시켜 과량의 공기를 제거한 다음 패키지를 강화하였다.
이어서, 필름의 에지를 팽팽하게 잡아 당겨 접힌 부분과 주름을 없애고, 도 5D 및 5E에 도시된 바와 같이 겹쳐 접은 다음 시일링하여 실질적으로 정바각형 패키지를 형성하였다.
진공 공급원과 호스 커넥션을 사용하여, 실질적으로 대략 0.90kg/㎠의 항률 진공이 수득될 때까지 계속 진공을 조정하였다.
호스를 분리한 다음, 개구상에 캡을 씌웠다.
베일러 압반에 의해 발휘된 압착력을 제거한 다음, 생성된 베일을 베일러로부터 회수하였다. 통상의 수축성 랩으로 베일을 씌운 다음, 베일의 진공 누설을 체크하였다.
이 최종품이 본 발명의 패키지였다.
실시예 3
본 실시예에서는, 2 조각의 패키징 물질로부터 상부 및 저부 시트를 형성시킨다. 이때, 이들중 적어도 하나는 양측상에서 가열-시일링가능한 물질을 가질 수 있고, 다른 하나는 단지 일측상에서만, 또는 양측상에서 가열-시일링가능한 물질을 가질 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같은 단일 랩 심을 사용하여 패키징 물질의 2개의 소형 조각으로부터 상부 및 저부 시트를 형성시킨다. 이들 소형 조각은, 예를 들면, 함께 시밍되어 대략 243㎝ x 269㎝의 크기를 갖는 2개의 필름 조각을 형성하는 Bx4 나일론/발레론/ULLDPE 필름의 일부분일 수 있다. PET-SiOx/발레론/ULLDPE와 같은 다른 라미네이트도 유사한 방식으로 실시할 수 있을 것이라 예상된다.
대략 2.8㎝ 직경의 홀이 2개의 시트중 적어도 하나의 시트에 도 6A 내지 6D에 도시된 바와 같은 체크 밸브와 같은 진공 배출구 어셈블리를 위한 개구로서 제공된다. 가열 시일링 장치를 사용하여 체크 밸브의 베이스를 패키징 시트의 내측에 시일링함으로써, 시일링되었을 때 공기가 패키징 및 베일의 내부로부터 흡인될 수 있다.
바로 앞에서 기술된 패키징 물질의 저부 시트를 베일링 장치의 하부 압반상에 정렬시키고, 입방형 빈내에 단섬유가 증착된 결과로서 형성되는 입방형 집합체로서 하부 압반상에 실질적으로 연속적인 셀룰로즈 아세테이트 단섬유가 증착된다. 이와 달리, 단섬유는 직사각형 또는 입방형 빈내에 증착되거나, 달리는 정렬되어 입방형 집합체를 형성하며, 그 후에 입방형 집합체는 단지 그 위에 정렬된 패키징 물질의 하부 시트를 가진 하부 압반상에만 위치한다.
그 후에, 패키징 물질의 상부 시트는 단섬유의 입방형 집합체의 상부상에 정렬되며, 얼마간의 시간, 예를 들면 적어도 10분동안 압착되어 대략 127㎝ 크기의 최종 압착된 베일이 제공된다.
단섬유가 압착된 상태로 존재하는 반면, 상부 시트 및 저부 시트의 에지는 함께 합친 다음, 핀 심을 사용하여 단섬유의 입방형 집합체의 4개의 모든 면상에서 서로 시일링하여 기밀성 시일을 형성시킨다. 설치된 하나 이상의 체크 밸브에 진공 공급원 및 호스 커넥션을 사용하여, 패키지상에 작은 진공을 가하여 시차 압력을 생성시켜 패키지를 강화하기 전에 과량의 공기를 제거한다. 이어서, 필름의 에지를 팽팽하게 잡아 당겨서 접혀진 부분과 주름을 제거하고, 포개어 접은 다음 테이핑하여 실질적으로 입방형의 패키지를 형성시킨다. 아직도 압착상태에 있고 진공 공급원과 호스 커넥션을 사용하면서, 실질적으로 대략 0.90kg/㎠의 항률 진공이 수득될 때까지 계속 진공을 조정하였다. 호스를 분리한 다음, 개구상에 스크류-캡을 씌웠다.
베일링 장치에 의해 발휘된 압착력을 제거한 다음, 생성된 베일을 베일러로부터 회수하였다. 베일의 진공 누설을 체크하고, 필요에 따라 추기로 시일링하며, 그 후에 수축성 랩 필름으로 베일을 씌운다. 이 최종품이 본 발명의 패키지이다.
실시예 4
본 실시예에서는, 2 조각의 패키징 물질로부터 상부 및 저부 시트를 형성시킨다. 이때, 이들중 적어도 하나는 양측상에서 가열-시일링가능한 물질을 가질 수 있고, 다른 하나는 단지 일측상에서만, 또는 양측상에서 가열-시일링가능한 물질을 가질 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같은 시일링 스트립 및 이중 랩 심을 사용하여 패키징 물질의 2개의 소형 조각으로부터 상부 및 저부 시트를 형성시킨다. 이들 소형 조각은, 예를 들면, 기술된 바와 같이 함께 시밍되어 대략 243㎝ x 269㎝의 크기를 갖는 2개의 필름 조각을 형성하는 Bx4 나일론/발레론/ULLDPE 필름의 일부분일 수 있다. PET-SiOx/발레론/ULLDPE와 같은 다른 라미네이트도 유사한 방식으로 실시할 수 있을 것이라 예상된다. 사용된 시일링 스트립에는 양측상에 가열-시일링가능한 물질이 포함되어 있다.
대략 2.8㎝ 직경의 하나 이상의 홀이 2개의 시트중 적어도 하나의 시트에 도 6A 내지 6D에 도시된 바와 같은 체크 밸브와 같은 진공 배출구 어셈블리를 위한 개구로서 제공된다. 가열 시일링 장치를 사용하여 체크 밸브의 베이스를 패키징 시트의 내측에 시일링함으로써, 시일링되었을 때 공기가 패키징 및 베일의 내부로부터 흡인될 수 있다.
바로 앞에서 기술된 패키징 물질의 저부 시트를 베일링 장치의 하부 압반상에 정렬시키고, 입방형 빈내에 단섬유가 증착된 결과로서 형성되는 입방형 집합체로서 하부 압반상에 실질적으로 연속적인 셀룰로즈 아세테이트 단섬유가 증착된다. 이와 달리, 단섬유는 직사각형 또는 입방형 빈내에 증착되거나, 달리는 정렬되어 입방형 집합체를 형성하며, 그 후에 입방형 집합체는 단지 그 위에 정렬된 패키징 물질의 하부 시트를 가진 하부 압반상에만 위치한다.
그 후에, 패키징 물질의 상부 시트는 단섬유의 입방형 집합체의 상부상에 정렬되며, 얼마간의 시간, 예를 들면 적어도 10분동안 압착되어 대략 127㎝ 크기의 최종 압착된 베일이 제공된다.
단섬유가 압착된 상태로 존재하는 반면, 상부 시트 및 저부 시트의 에지는 함께 합친 다음, 핀 심을 사용하여 단섬유의 입방형 집합체의 4개의 모든 면상에서 서로 시일링하여 기밀성 시일을 형성시킨다. 설치된 하나 이상의 체크 밸브에 진공 공급원 및 호스 커넥션을 사용하여, 패키지상에 작은 진공을 가하여 시차 압력을 생성시켜 패키지를 강화하기 전에 과량의 공기를 제거한다. 이어서, 필름의 에지를 팽팽하게 잡아 당겨서 접혀진 부분과 주름을 제거하고, 포개어 접은 다음 테이핑하여 실질적으로 입방형의 패키지를 형성시킨다. 아직도 압착상태에 있고 진공 공급원과 호스 커넥션을 사용하면서, 실질적으로 대략 0.90kg/㎠의 항률 진공이 수득될 때까지 계속 진공을 조정하였다. 호스를 분리한 다음, 개구상에 스크류-캡을 씌웠다.
베일링 장치에 의해 발휘된 압착력을 제거한 다음, 생성된 베일을 베일러로부터 회수하였다. 베일의 진공 누설을 체크하고, 필요에 따라 추기로 시일링하며, 그 후에 수축성 랩 필름으로 베일을 씌운다. 이 최종품이 본 발명의 패키지이다.
실시예 5
본 실시예에서, 상부 및 저부 시트는 전체 상부 및 저부 시트를 형성하는데 충분한 크기의 패키징 물질로 구성됨으로써 이들 2개의 조각을 형성하기 위하여 본원에서 개시된 시밍 방법이 필요치 않다. 사용된 패키징 물질은, 예를 들면, 대략 243㎝ x 269㎝의 크기를 갖는 2개의 필름 조각을 형성하는 Bx4 나일론/발레론/ULLDPE 필름의 특성을 가질 수 있다. PET-SiOx/발레론/ULLDPE와 같은 다른 라미네이트도 유사한 방식으로 실시할 수 있을 것이라 예상된다.
대략 2.8㎝ 직경의 하나 이상의 홀이 2개의 시트중 적어도 하나의 시트에 도 6A 내지 6D에 도시된 바와 같은 체크 밸브와 같은 진공 배출구 어셈블리를 위한 개구로서 제공된다. 가열 시일링 장치를 사용하여 체크 밸브의 베이스를 패키징 시트의 내측에 시일링함으로써, 시일링되었을 때 공기가 패키징 및 베일의 내부로부터 흡인될 수 있다.
바로 앞에서 기술된 패키징 물질의 저부 시트를 베일링 장치의 하부 압반상에 정렬시키고, 입방형 빈내에 단섬유가 증착된 결과로서 형성되는 입방형 집합체로서 하부 압반상에 실질적으로 연속적인 셀룰로즈 아세테이트 단섬유가 증착된다. 이와 달리, 단섬유는 직사각형 또는 입방형 빈내에 증착되거나, 달리는 정렬되어 입방형 집합체를 형성하며, 그 후에 입방형 집합체는 단지 그 위에 정렬된 패키징 물질의 하부 시트를 가진 하부 압반상에만 위치한다.
그 후에, 패키징 물질의 상부 시트는 단섬유의 입방형 집합체의 상부상에 정렬되며, 얼마간의 시간, 예를 들면 적어도 10분동안 압착되어 대략 127㎝ 크기의 최종 압착된 베일이 제공된다.
단섬유가 압착된 상태로 존재하는 반면, 상부 시트 및 저부 시트의 에지는 함께 합친 다음, 핀 심을 사용하여 단섬유의 입방형 집합체의 4개의 모든 면상에서 서로 시일링하여 기밀성 시일을 형성시킨다. 설치된 하나 이상의 체크 밸브에 진공 공급원 및 호스 커넥션을 사용하여, 패키지상에 작은 진공을 가하여 시차 압력을 생성시켜 패키지를 강화하기 전에 과량의 공기를 제거한다. 이어서, 필름의 에지를 팽팽하게 잡아 당겨서 접혀진 부분과 주름을 제거하고, 포개어 접은 다음 테이핑하여 실질적으로 입방형의 패키지를 형성시킨다. 아직도 압착상태에 있고 진공 공급원과 호스 커넥션을 사용하면서, 실질적으로 대략 0.90kg/㎠의 항률 진공이 수득될 때까지 계속 진공을 조정하였다. 호스를 분리한 다음, 개구상에 스크류-캡을 씌웠다.
베일링 장치에 의해 발휘된 압착력을 제거한 다음, 생성된 베일을 베일러로부터 회수하였다. 베일의 진공 누설을 체크하고, 필요에 따라 추기로 시일링하며, 그 후에 수축성 랩 필름으로 베일을 씌운다. 이 최종품이 본 발명의 패키지이다.
지금까지 특정 실시태양을 참조하여 본 발명을 기술하였지만, 본 기술 분야의 전문가들은 본 발명의 시스템을 다른 방식 및 실시태양에서 실시할 수 있음을 알고 있을 것이다. 따라서, 다른 실시태양이 또한 본 발명의 범주에 속하는 한은 본원에서 기술된 내용이 본 발명을 국한하는 것으로 기록된 것이 아님을 알아야 한다.

Claims (13)

  1. 저부 벽면, 측벽 및 내용적(internal volume)을 갖는 개방된 박스형 구조를 갖는 패키지를 제공하는 단계;
    섬유를 상기 패키지의 저부 벽면에 위치시키는 단계;
    상기 섬유를 압착하는 단계;
    상부 벽면을 측벽에 밀봉하여 상기 패키지를 밀봉함으로써 상기 압착된 섬유 주위에 밀봉된 챔버를 형성하는 단계;
    배기구를 통해 상기 내용적을 배기시켜 밀봉된 챔버 내에 초기 압력을 형성하는 단계; 및
    압착을 해제하는 단계
    를 순차적으로 포함하고,
    상기 밀봉된 챔버 내의 벌크상 섬유의 밀도는 0.48 내지 0.82 g/㎤이고;
    상기 패키지는 실질적으로 입방체형이고;
    상기 밀봉된 챔버의 상부 벽면 및 저부 벽면은 실질적으로 편평한,
    섬유의 패키징 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 섬유가 셀룰로즈 아세테이트 섬유를 포함하는, 섬유의 패키징 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉된 챔버 내의 벌크상 섬유의 밀도가 0.50 내지 0.78 g/㎤인, 섬유의 패키징 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 벽면들이 가스 차단층, 습기 차단층 및 냄새 차단층 중 하나 이상을 제공하는, 섬유의 패키징 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉된 챔버 내의 초기 압력이 16,000 Pa 이상 및 주변 대기압 미만인, 섬유의 패키징 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉된 챔버 내의 초기 압력이 40,000 Pa 내지 92,000 Pa인, 섬유의 패키징 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉된 챔버 내의 초기 압력이 50,000 Pa 내지 70,000 Pa인, 섬유의 패키징 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 벽면의 가장자리와 상기 상부 벽면의 중심점 사이의 높이 차이가 5 cm 미만인, 섬유의 패키징 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부 벽면의 가장자리와 상기 상부 벽면의 중심점 사이의 높이 차이가 3 cm 미만인, 섬유의 패키징 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상부 벽면의 가장자리와 상기 상부 벽면의 중심점 사이의 높이 차이가 1 cm 미만인, 섬유의 패키징 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 패키지가 2일 이상 적어도 부분 진공을 유지하는, 섬유의 패키징 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 패키지가 잡아당겼을 때 정해진 경로를 따라 챔버를 찢어서 개방하도록 설계된 풀 테이프(pull tape)를 포함하는, 섬유의 패키징 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 벽면에 용이 개구부(easy open portion)가 구비되는, 섬유의 패키징 방법.
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