MX2007002197A - Bolsa de plastico para polvos finos. - Google Patents

Abstract

Un metodo para elaborar y llenar una bolsa de plastico, incluye las etapas de proporcionar una bolsa que tiene una pluralidad de microperforaciones; llenar la bolsa con un producto en polvo, cerrar la bolsa; retirar al menos un porcion del aire atrapado dentro de la bolsa a traves de las microperforaciones; y sellar las microperforaciones. Un producto incluye una bolsa configurada para estar formada de una pelicula de plastico en la cual una pluralidad de microperforaciones han sido creadas. Los contenidos de la bolsa incluyen menos aire que el presente en la bolsa cuando la parte superior y el fondo se cerraron, al menos una procion del aire sellado dentro de la bolsa se ha expulsado a traves de las microperforaciones. Se emplea un sellador para las microperforaciones.

Description

BOLSA DE PLÁSTICO PARA POLVOS FINOS CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere al empacado de materiales en polvo. Más específicamente, se refiere a la formación y relleno de bolsas de plástico para uso con material en polvo. ANTECEDENTES Tradicionalmente, productos en polvo tales como, compuestos para juntas, cemento, cacao, harina y semejantes, han sido empacados en bolsas de papel para uso por máquinas de llenado y formado de alta velocidad. Sin embargo, existen muchas desventajas asociadas con el uso de bolsas de papel. Las bolsas de papel no son resistentes al agua. Si se exponen a agua o a condiciones húmedas, el papel absorbe el agua, a menudo transfiriéndola a los contenidos de la bolsa. Si los contenidos incluyen cemento o yeso, por ejemplo, la introducción de agua puede permitir que el material fragüe, volviéndolo inactivo para uso posterior. A las bolsas de papel también les falta fuerza. Se perforan o rompen relativamente fácil, permitiendo que los contenidos se desparramen y se pierdan. Se han hecho intentos para utilizar bolsas de plástico para productos en polvo debido a su mayor fuerza y resistencia al agua. Cuando capas plásticas no-porosas se utilizan para mantener el agua fuera, aire residual dentro de la bolsa en el momento queda sellado y atrapado dentro. Contrapresión que se crea al llenar ocasiona que las bolsas adquieran una apariencia semejante a un globo. En muchos casos, las bolsas no se llenan completamente debido a que el producto revienta la bolsa durante el llenado automático. Las bolsas en forma de globo ocupan espacio adicional para almacenamiento y envío, pueden ser inestables cuando se apilan, comprometen los sellos de calor y reducen la eficiencia en general y la limpieza de la línea de producción. El uso de succión para retirar el aire en exceso a menudo retira una porción del producto con el aire removido. Procesos y equipo se han desarrollado para retirar la mayoría del aire de una bolsa de plástico antes del sellado, pero la tecnología actual se limita a aproximadamente 4 bolsas por minuto. Esta velocidad es considerablemente menor que las diez bolsas por minuto que puede alcanzarse con bolsas de papel en un proceso de Formado/Llenado/Cierre convencional. Para poder superar este problema, bolsas de polivinilcloruro se han perforado con agujas para proporcionar aberturas a través de las cuales el aire residual puede escapar. Incluso agujas relativamente delgadas resultan en perforaciones de aproximadamente 1 ,000 µ un tamaño que es relativamente grande comparado con 10 // a aproximadamente 50 µ m del tamaño de partícula de polvos finos. Durante empacado y manejo, los polvos pueden escapar a través de las perforaciones, creando un desorden y pérdida de producto. Más aún, las perforaciones de aguja varían mucho en diámetro y tienen bordes desiguales, algunas veces ocasionando que los hoyos se tapen y dificulten el escape del aire residual. Una bolsa de hoja plástica con perforaciones para ventilación formada con láser se describe en la Patente de los E.U.A. Número 4,743,123. La pared de la hoja se perfora por radiación láser. Las perforaciones varían en tamaño desde aproximadamente 50 µ m a aproximadamente 150 µ m. El espaciado de las perforaciones debe ser elegido para conservar la fuerza de la hoja. Humedad, y a veces producto, entra y sale de la bolsa a través de las perforaciones. Incluso cuando dos capas de bolsas se emplean y las perforaciones son escalonadas, aire y contaminantes tienen un largo, y más difícil camino que seguir, pero aún pueden entrar a la bolsa. En la Patente de los E.U.A. número 6,126,975, se describe una bolsa que tiene una pestaña sobre las microperforaciones. En la forma de un pétalo o válvula de retención, cuando el aire atrapado sale de la bolsa, la pestaña es soplada fuera del paso, pero luego la pestaña vuelve a la normalidad sobre los poros cuando el aire ya no sale de la bolsa. Sin embargo, esta pestaña es fácilmente empujada a un lado por fricción contra bolsas contiguas o incluso puede arrancarse. Así como en la bolsa de dos capas, aire, humedad y producto pueden aún entrar y salir de la bolsa. Hay, por lo tanto, una necesidad en la técnica de una bolsa fuerte para materiales en polvo que pueda formarse y llenarse a velocidades comparables con aquellos de bolsas de papel. Existe otra necesidad de una bolsa que permita al aire residual en la bolsa ser expulsado en una velocidad rápida. Existe todavía otra necesidad de una bolsa resistente al agua para polvos finos que se degradan por exposición prematura a humedad. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Estas y otras necesidades se cumplen por el presente proceso para empacar un material en polvo en una bolsa de plástico y una bolsa de ese proceso. El presente proceso de fabricar y llenar una bolsa de plástico incluye las etapas de proporcionar al menos una capa de plástico; crear una pluralidad de microperforaciones en la capa; formar una bolsa de la capa; llenar la bolsa con un producto en polvo; proteger la bolsa; remover al menos una porción del aire atrapado en la bolsa a través de las microperforaciones; y sellar las microperforaciones. En una modalidad preferida de esta invención, las microperforaciones se sellan con una resina curable con UV. Otro aspecto de esta invención se refiere a un producto que incluye una bolsa que tiene un fondo, al menos un lado y una parte superior, la bolsa está configurada para estar formada de una película de plástico en la cual una pluralidad de microperforaciones se han creado, la parte superior y el fondo están cerrados; los contenidos de la bolsa dentro de la bolsa comprenden un producto en polvo y una cantidad de aire menor que la presente en la bolsa cuando la parte superior de la bolsa y el fondo se cerraron, al menos una porción de aire sellado dentro de la bolsa expulsado a través de las microperforaciones; y un sellador configurado para sellar las microperforaciones. Todavía otro aspecto de esta invención es perforar sólo una porción de la bolsa. Este producto y el proceso de producción asociado proporcionan una bolsa para materiales en polvo que se forma eficientemente y se llena con equipo de formado/llenado/cierre. En lugar de requerir que el aire residual se retire antes de sellar la bolsa, la etapa de cerrar puede llevarse a cabo inmediatamente después de llenar ya que el aire es removible después de que la bolsa se ha cerrado. Esto resulta en la habilidad para usar más equipo de formado/llenado/cierre convencional e incrementa la velocidad de llenado y sellado de bolsa. El aire que se sella dentro de la bolsa es rápidamente expulsado a través de las microperforaciones, aún así las perforaciones son suficientemente pequeñas para que sólo una cantidad verdaderamente pequeña de material en polvo escape de la bolsa con el aire. La ácil liberación del aire residual permite que las bolsas estén hechas de componentes no porosos, tales como plásticos, hojas, y otros material que evitan que aire y humedad entren a la bolsa conservando la calidad del producto empacado. Cuando el aire se saca de la bolsa, ocupa menos espacio de almacenamiento en contenedores, vehículos de entrega y almacenes, de esta manera reduciendo costos de transporte y almacenamiento. El uso de un sellador para cerrar las microperforaciones también evita que aire, humedad y contaminantes entren a la bolsa. Se evita que aire húmedo entre a la bolsa para reaccionar con yeso calcinado, cemento u otros materiales hidráulicos a través de las microperforaciones. El sellado de las microperforaciones también mantiene los polvos finos dentro de la bolsa, entregando al consumidor el peso completo con el que la bolsa fue llenada y reduciendo el desorden de polvos finos que se desparraman hacia fuera cuando las bolsas se mueven desde los camiones de entrega, a los anaqueles de la tienda, ai vehículo del consumidor y finalmente a un almacén o área de uso. En una modalidad preferida, un láser se emplea para cortar los agujeros en la capa. El láser de hecho rota para quemar un agujero pequeño, redondo y liso en la capa. El tamaño de abertura se controla estrictamente y no tiene bordes dentados que podrían reducir el flujo de aire u ocasionar que el polvo fino se atasque en la abertura. De esta manera, el uso de láser resulta en más uniformidad y control de las microperforaciones que las disponibles con equipo de corte mecánico. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva superior de la presente bolsa; y La Figura 2 es un diagrama de flujo del presente proceso de llenado y sellado de bolsa. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Ahora con referencia a las Figuras 1 y 2, polvos finos se empacan, envían y almacenan en una bolsa, generalmente designada 10, que contiene microperforaciones 12. La bolsa 10 tiene al menos una parte superior 14, un par de lados 15, un fondo 16 y al menos una pared 17 que tiene una superficie 18 y se coloca entre la parte superior y el fondo. Variaciones en la construcción de la bolsa se contemplan dependiendo de la aplicación y producto a empacarse. Algunas bolsas pueden ser adecuadas para uso con el presente proceso lo cual no necesariamente incluye todos los componentes listados de la bolsa 10. La bolsa 10 se llena con contenidos de bolsa 20. Para los propósitos de esta discusión, la parte superior de la bolsa 15 se define como la porción de la bolsa 10 a través de la cual los contenidos de la bolsa 20 entran a la bolsa antes de ser sellada. La bolsa 10 está hecha de un material para empacar que tiene fuerza suficiente para resistir sin romperse el proceso de formado/llenado/cierre, ser transportado, almacenado sobre anaqueles y llevado al lugar donde los contenidos serán usados. El material para empacar, de preferencia una capa de plástico, se proporciona en 50, de preferencia sobre rollos grandes para uso con equipo de alta-velocidad. De preferencia, ei material para empacar es resistente al agua para evitar que la humedad entre en la bolsa después de ser sellada. Más preferiblemente, el material para empacar incluye al menos una capa de plástico. Plásticos preferidos incluyen polietilenos, poliolefinas y cualesquiera materiales termoplásticos. Otros plásticos adecuados incluyen polipropileno, nylon, poliésteres, polivinilcloruros, material TYVEK® (ejemplo de Pont de Nemours y Co., Wilmington, DE), polietilén teraftalato, tal como capa de poliéster MYLAR® (EJ. de Pont de Nemours y Co., Wilmington, DE) o cualesquiera películas de plástico sellable.

El material para empacar se forma opcionalmente de una o más capas, incluyendo pero no limitado a capas u hojas de papel o plástico. Las capas están de preferencia unidas una con otra utilizando cualquier método adecuado, incluyendo unión por calor o adhesivos. Una modalidad específica de un material para empacar es una película de múltiples capas. Ejemplos preferidos del material para empacado de películas de plástico de múltiples capas incluye papel cubierto de plástico y capas de plástico multi-hojas que tienen varias capas de polietileno o una capa de nylon entre dos capas de polietileno. El uso de una capa de polietileno interna se prefiere para obtener un buen sello. Después de que el material para empacar se desenrolla en 52 desde el rollo y se mueve hacia el equipo de formado/llenado/cierre, las microperforaciones 12 se crean en 54 en el material. En la modalidad preferida, las microperforaciones 12 se crean antes de formar la bolsa 10. El material para empacar, la velocidad de llenado, el sellador y los contenidos de la bolsa 20 determinan el tamaño exacto y número de microperforaciones 12. Entre más finos los contenidos de la bolsa 20, más pequeñas deberán ser las microperforaciones 12 para almacenar los contenidos. Por ejemplo, polvos que tienen un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 20 µ m a aproximadamente 30 µ m son inhibidos de escapar a la bolsa por microperforaciones de hasta 150 µ . Si los contenidos de la bolsa 20 tienen un tamaño de partícula promedio más grande, se pueden usar microperforaciones 12 proporcionalmente más grandes. El tamaño máximo de las microperforaciones 12 también se controla por un sellador 22 utilizado para cerrar las microperforaciones. Cuando el sellador 22 se aplica, deberá ser capaz de puentear las microperforaciones 12 y mantener su integridad hasta que se endurezca. Mientras las microperforaciones 12 se hacen más grandes, la película selladora 22 adelgaza hasta que, eventualmente, se rompe antes del endurecimiento. Para la resina de polietileno preferida, la máxima microperforación es de aproximadamente 160 µ m. Es probable que otras resinas o selladores tengan tamaños de perforación máximos diferentes. El tamaño mínimo de las microperforaciones 12 se determina, al menos en parte, por la velocidad de llenado de la línea de empaque (no mostrada). Microperforaciones 12 más pequeñas liberan el aire atrapado a una velocidad más lento. En pocos segundos, el aire puede forzarse desde una bolsa de 8.7 Kg (18 libras) de mezcla de compuestos para juntas con base de yeso que tiene 2400 microperforaciones tan pequeñas como 40 µ m. Sin embargo, por debajo de 40 µ m, ya sea que el número de microperforaciones se incrementa o el tiempo requerido para evacuar el aire atrapado se incrementa. Cuando los contenidos de la bolsa 20 incluyen yeso o yeso calcinado, las microperforaciones 12 están preferiblemente en el rango de desde aproximadamente 50 m a aproximadamente 150 µ m, y más preferiblemente desde aproximadamente 70 µ m a aproximadamente 100 m. Como se ilustra en los dibujos, las microperforaciones 12 se muestran por motivos de descripción, sin embargo, en el uso, a 150 m o menos, es probable que las microperforaciones 12 no sean visibles a simple vista.

Un grupo denso de microperforaciones 12 es observable como un cambio en el brillo de la superficie de la pared 18 en ciertos ángulos. Ambos, el número y el tamaño de las microperforaciones 12 son variables independiente o cooperativamente para alcanzar diferentes criterios.

Cuando el tamaño de las microperforaciones 12 cambia, el número de microperforaciones de preferencia cambia se es deseable mantener aproximadamente la misma área de superficie a través de la cual el aire atrapado es expulsado desde la bolsa 10. Con un tamaño constante, el número de microperforaciones 12 cambia mientras que el aire sea expulsado suficientemente rápido para igualar la velocidad de llenado objetivo. El cambio del sello 22 podría necesitar una microperforación de diferente tamaño y número. Aproximadamente 1000 a aproximadamente 3000 microperforacione s12 se prefieren para una bolsa de 8.7 Kg (18 libras) cuando los contenidos de la bolsa 20 incluyen mezcla de compuestos para juntas con base en yeso. De las anteriores consideraciones, una persona con destreza en la especialidad deberá ser capaz de balancear las propiedades de sellador 22, los contenidos de la bolsa 20, la velocidad de llenado y el material de empacado para determinar un tamaño y número apropiado de las microperforaciones 12. De preferencia, las microperforaciones 12 se colocan sobre al menos una porción de la bolsa. Aunque las microperforaciones 12 son efectivas cuando están dispersas sobre toda la superficie 18 de la bolsa 10, es más costoso comprarla y más difícil aplicar el sellador 22 a la bolsa completa, y por lo tanto no se prefiere. El sellador 22 es también difícil de aplicar cuando las microperforaciones 12 ocurren dentro de pliegues (no mostrados), cerca de costuras 26 o en porciones curvas 28 de la bolsa 10. Estas áreas son utilizables para microperforaciones 12, pero no se prefieren. Si es necesario, el sellador 22 se aplica en múltiples etapas para cubrir satisfactoriamente todas las superficies de la bolsa 10. De esta forma, es preferible colocar las microperforaciones 12 en una sola superficie de la bolsa 10. Más preferiblemente, las microperforaciones 12 se colocan en una porción de la bolsa 10 que es fácilmente accesible para aplicación del sellador 22 y que es relativamente plana. De igual forma, las paredes 17 de la bolsa 10 son lugares preferidos para las microperforaciones 12.

El número y densidad de las microperforaciones 12 determinarán el tamaño de la porción de la superficie de la bolsa 18 que se utilizará para las microperforaciones. Áreas de superficie tan pequeñas como 6.45 cm2 (una pulgada cuadrada) se contemplan para cobertura por las microperforaciones 12. Densidades desde aproximadamente 10 a aproximadamente 800 microperforaciones 12 por 6.45 cm2 (una pulgada cuadrada) se prefieren para la bolsa de mezcla de compuestos para juntas de 8.7 Kg (18 libras) 10 descrita anteriormente, utilizando solamente 19.35 a 38.7 cm2 (3-6 pulgadas cuadradas) para aproximadamente 2400 perforaciones. La densidad mínima preferida es una que se ajusta a las microperforaciones 12 sobre una superficie 18 de la bolsa 10, mientras que la densidad máxima es una que no compromete insatisfactoriamente la fuerza de la bolsa en la cercanía de las microperforaciones. De preferencia las microperforaciones 12 están espaciadas regularmente, pero no necesariamente. Todas las microperforaciones 12 no necesitan estar confinadas a una sola porción de la bolsa 10. Las microperforaciones 12 son configurables en cualquier orientación, forma, o combinación de formas deseadas. Por ejemplo, las microperforaciones 12 pueden estar configuradas para deletrear una marca, logotipo corporativo o ambos. Dos o más porciones son útiles para las microperforaciones 12, por ejemplo, una porción sobre cada una de las paredes 17 de la bolsa 10. Microperforaciones 12 individuales son de preferencia substancialmente circulares sobre la superficie de la pared 18, sin embargo, ninguna forma particular se requiere siempre y cuando los bordes sean lisos y la forma no facilita la obstrucción del microporo. De preferencia, las microperforaciones 12 se forman por un láser programable (no mostrado), aunque cualquier método puede ser utilizado que produzca microperforaciones 12 del tamaño apropiado con bordes lisos. El láser preferido es un láser de dióxido de carbono de 80 watts que se controla por computadora. De preferencia, el láser es programable para hacer las microperforaciones 12 en el tamaño, forma y densidad apropiados. Procesos para la perforación con láser de substratos tales como aquellos descritos en las Patentes de los E.U.A. números 5,630,308 y 5,158,499, las cuales se incorporan aquí por referencia, son adecuados para su uso con esta invención. Lásers adecuados están disponibles de Parallax Technology, Inc. de Waltham, MA. En la etapa 62, cuando los lados 15 y fondo 16 de la bolsa 10 se cierran, la bolsa se llena con los contenidos de la bolsa 20 y aire. Aunque la presente bolsa 10 es particularmente bien adecuada para uso con polvos finos, es útil para cualquier producto al que retirar el aire atrapado le sea benéfico. Por ejemplo, el café es adecuado como contenido 20 para la bolsa 10, ya que se mantiene más fresco cuando la exposición al aire se minimiza. Sin embargo, el mayor beneficio se alcanza cuando la bolsa 10 se utiliza con contenidos 20 que incluyen cemento, yeso, cacao, compuestos para juntas, cabronato de calcio, harina, cal y semejantes. Cualquier método para llenar la bolsa 10 es adecuado. Si la bolsa 10 se forma alrededor de un cono en la etapa de formación 60, cuando el mismo cono se utiliza opcionalmente para llenar la bolsa en la etapa 62, retirándolo sólo hasta que la bolsa esté llena. Cuando la humedad es especialmente dañina para los contenidos de la bolsa 20, un dispositivo o secador para retirar la humedad se agrega opcionalmente a la bolsa 10. El secador es un eliminador de humedad en cualquier forma, incluyendo un paquete o una tableta. Gel de sílice se utiliza con frecuencia para retirar humedad en el empaque. El secador es agregado adecuadamente a la bolsa 10 ya sea antes, con o después de los contenidos de la bolsa 10. Después de llenado, la parte superior 14 de la bolsa 10 se cierra y se sujeta en la etapa 64 por cualquier método conocido incluyendo al menos uno de sellado con calor, encolado, doblado y sujetado, encerrando tanto los contenidos de la bolsa 20 como el aire retenido. Contrapresión de la operación de llenado es probable, aunque no necesariamente, que haya introducido una cantidad en exceso de aire en la bolsa 10. Inmediatamente después de cerrado, es probable que la bolsa 10 se vea hinchada, con una o más de las paredes 17 abultada hacia fuera. Cuando la bolsa 10 se ha cerrado, el aire atrapado es de preferencia activamente expulsado desde la bolsa 10 en la etapa 66 a través de las microperforaciones 12. Al menos una porción del aire atrapado se expulsa lo que es suficiente para permitir que las bolsas sean estables y compactas cuando se almacenan. Aunque un poco de aire sale de la bolsa sin la aplicación de fuerza externa, es preferible expulsar el aire rápidamente para mantener una velocidad de llenado comparable con el de las bolsas de papel. De preferencia la bolsa 10 se comprime en la etapa 66, expulsando al menos una porción del aire atrapado, sin embargo, cualquier método que impulsa el aire a salir de la bolsa a través de las microperforaciones 12 es útil. Vibración de la bolsa 10, tal como en un transporte vibrador, recoge el aire atrapado en la porción más alta de la bolsa 10, y si se orienta de tal manera que las microperforaciones 12 estén en esa posición, al menos un poco del aire escapará a través de las microperforaciones. Equipo preferido (no mostrado) para retirar el aire atrapado incluye un transporte vibrador, un transporte de aplanamiento de bolsa, una placa conducida por pistón, rodillos de presión, o cualquier otro dispositivo adecuado. El transporte de aplanamiento de bolsa, rodillos de presión y placa conducida por pistón todos aplican presión a la superficie 18 de la bolsa 10, empujándola hacia dentro hacia el centro de la bolsa. Cuando la presión se aplica, el aire atrapado se empuja desde la bolsa a través de las microperforaciones 12. El equipo para retirar aire, la bolsa 10 y las microperforaciones 12 son diseñados preferiblemente y colocados de tal manera que el equipo no dificulta el escape de aire a través de las microperforaciones. Si, por ejemplo, una placa conducida por pistón se utiliza en 66 para expulsar el aire atrapado de la bolsa 10, la porción de la placa directamente sobre las perforaciones 12 incluye opcionalmente uno o más recortes para permitir que el aire escape. Si se desea, un sistema recolector de polvo (no mostrado) es aplicable al dispositivo para retirar aire para evitar que el polvo del producto se escape al ambiente. El aire expulsado es opcionalmente retirado del ambiente para limpieza con vacío. Polvos finos que escapan con el aire atrapado se pueden retirar por cualquier medio tecnológico adecuado de limpieza, incluyendo, pero no limitado a un filtro o precipitación electrostática. Después de retirar una porción del aire atrapado en 66, el sellador 22 se proporciona en 68 y las microperforaciones 12 se sellan en 74 para evitar que el aire y la humedad del ambiente reingresen a la bolsa 10. Cualquier sellador 22 se proporciona opcionalmente en la etapa 68 para cerrar las microperforaciones 12, incluyendo, pero no limitado a resinas y adhesivos. Adhesivos termocontraíbles son útiles selladores 22 útiles con ciertos tipos de materiales de empacado. El uso de resinas naturales o sintéticas se contempla, incluyendo resinas a base de agua, resinas a base de solventes y resinas que fraguan bajo la exposición a ciertas frecuencias, tales como luz UV. El sellador 22 debe tener suficiente adhesión con el material de empaque y la fuerza de la película para unir una brecha definida por la microperforación 12 y mantener la integridad de la película hasta que se endurece, sellando la microperforación. Muchos de los selladores 22 son adaptables a la medidad para crear diferentes acabados como se deseen. La resina 22 puede hacerse para coincidir con el color y/o la textura de la bolsa 10 de tal manera que combina con la bolsa 10. Si un diseño diferente se prefiere, la resina 22 se puede colorear con colores coordinados o contrastados para crear anuncios o patrones como se desee. De esta manera, la resina 22 puede ser parte de la imagen comercial del producto 20, contribuyendo como se desee a la apariencia general de la bolsa 10. Resinas de rápido fraguado 22 son especialmente adecuadas para el uso en sellado de microperforaciones 12, en especial resinas que fraguan por exposición a la luz. Estas resinas 22 se aplican fácilmente por brocha y endurecen extremadamente despacio hasta que se exponen a una frecuencia de luz particular. Resinas curables con UV que se endurecen cuando se exponen a longitudes de onda UV son preferidas. La luz UV inicia reacciones de polimerización que entrelazan los oligómeros para formar una superficie resistente y dura. Ejemplos de resinas curables con UV incluyen poliuretanos, acrílicos, acrílicos uretanos, epoxis y sus mezclas. Una resina curable con UV preferida es Apsqure 3010-92 comercializada por Applied Polymer Systems, Inc. de Schaumburg, IL. Esta resina incluye desde aproximadamente 40 a aproximadamente 60 por ciento en peso de acrílico acrilatado (DCB Surface Specialists, Smyrna, GA), desde aproximadamente 20 a aproximadamente 40 por ciento en peso de isobornil acrilato (DCB Surface Specialists, Smyma, GA), aproximadamente 10 por ciento a aproximadamente 20 por. ciento de triacrilato propano trimetilol etiloxilado (DCB Surface Specialists, Smyma, GA) y aproximadamente 5 a aproximadamente 10 wt por ciento de un empaque fotoiniciador. Cuando se escoge un sellador 22, muchos factores se toman en consideración. El sellador preferido 22 es compatible con el material de empaque, sellar las microperforaciones 12 sin substancialmente derretir o disolver porciones de la bolsa 10. Si es deseable para el sellador 22 mezclarse con la apariencia del material de empaque, otras características del sellador preferido son que tiene una textura de superficie y flexibilidad parecidas a las del material de empaque, y que se seca con pocas burbujas o imperfecciones de la superficie. De preferencia, el sellador 22 tiene adhesión suficiente al material de empaque para no desmenuzarse o desprenderse después de secarse. Debido a que es difícil mantener la superficie de la bolsa libre de polvo en este ambiente, también es preferible que la adhesión entre el sellador y la bolsa no se dificulte por la presencia de polvo en la superficie de la bolsa durante el sellado. También, debido a que las bolsas 10 de algunos productos 20, tales como yeso o cemento, se almacenan en condiciones ampliamente variables, el sellador debe mantener las propiedades enlistadas anteriormente sobre una **temperatura en el rango de aproximadamente 0 a 43.3 grados C (aproximadamente 23 a 110 grados F). Si los contenidos de la bolsa 20 son sensibles a exposición de agua o humedad, es preferible que el sellador 22 sea resistente al agua para evitar que la humedad entre a la bolsa 10 con el paso del tiempo a través de las microperforaciones 12. Una prueba empleada para un sellador resistente al agua 22 preferido es que sea capaz de resistir un rocío directo de agua de un lavamanos común de uso general por 30 segundos sin comprometer los contenidos 20 de la bolsa 10. ' Previo al uso de un sellador 22, muchas resinas se combinan con un fotoiniciador opcional en la etapa 70. Con la exposición a frecuencias de luz particulares, el fotoiniciador se descompone en radicales libres que inician la polimerización de la resina para formar una película de plástico dura y resistente. Cualquier fotoiniciador es útil en esta invención que inicie la polimerización de la resina seleccionada 22 y que sea compatible con el material de empaque. Fotoiniciadores preferidos incluyen, acetofenonas, benzofenonas y sus mezclas. La resina preferida incluye desde aproximadamente 5 a aproximadamente 10 por ciento de un paquete de fotoinicador disponible de Aldrich Chemical de Milwaukee, Wl. El paquete incluye una combinación de acetofenona y benzofenona como el fotoinicador y una cantidad en trazas de un abrillantador óptico. Algunas resinas curables 22, tales como Flexcure Resins por Ashland Specialty Chemical, Dublin, OH, no necesitan fotoiniciador. Algunos fotoiniciadores o resinas 22 se volverán amarillos con el tiempo. Si es importante que el color permanezca real, la resina y el fotoiniciador deberán elegirse con este objetivo en mente. La adición de un absorbente opcional de UV o un abrillantador óptico también minimiza el amarillamiento ocasionado por subproductos de exposición UV excesiva. Otro componente opcional de la resina 22 es un sensibilizador, que se agrega en la etapa 72. Muchos fotoiniciadores pueden formar radicales libres en otras maneras además de la exposición a la luz. El sensibilizador absorbe energía en diferentes longitudes de onda que el fotoiniciador, luego transfiere la energía al fotoiniciador, efectivamente cambiando el espectro de absorción del fotoiniciador. El sensibilizador es útil para mejorar la velocidad de curado y eficiencia en algunas circunstancias. Opcionalmente, etapas 70 y 72 ocurren antes de la etapa 68 donde la resina curable con UV 22 se proporciona donde el fotoinhibidor y el sensibilizador han sido previamente agregados por el fabricante. Después de que la resina 22 ha sido preparada en las etapas 68, 70 y 72, y está lista para usarse, se aplica en 74 a la porción o porciones de la. bolsa 10 que contienen microperforaciones 12. Cualquier método de aplicación puede emplearse, incluyendo, pero no limitado a cepillar, aplicación con rodillo, recubrir, rociar, estampar o enrasar. Debido a que la resina 22 se sellará alrededor de partículas individuales que permanecen sobre la superficie de la bolsa 18, no es necesario que la bolsa 10 se limpie antes de la aplicación de la resina 22. Sin embargo, una porción suficiente de la bolsa 10 debe estar disponible para adhesión de la resina 22. Una vez aplicada a la bolsa 10 en 74, la resina 22 se endurece para formar sellos sobre las microperforaciones 12 en la etapa 76. Algunos selladores simplemente secan con aire a una superficie dura. Cuando se exponen a una fuente de radiación UV (no mostrada) en la etapa 76, la resina 22 y el fotoiniciador reaccionan en segundos para endurecer y sellar las microperforaciones 12. La resina curable con UV preferiblemente se expone a la fuente de UV por un tiempo suficiente para formar un sello permanente sobre las microperforaciones 12. El tiempo de reacción exacto dependerá de la fuente de radiación, la distancia entre la fuente y la bolsa 10, la resina exacta 22 y el fotoiniciador que se utilizan. Un bulbo Modelo F300S de Fusión UV Systems, Inc., Gaithersburg, MD, es una fuente de radiación preferida. Típicamente, cuando se expone a sistema de iluminación enfocado de 300 watts, se alcanzan tiempos de reacción de 3-4 segundos. Cuando la resina 22 se aplica en áreas tales como arrugas en la bolsa 10, curado incompleto debido a exposición insuficiente a la luz puede ocurrir. La fuente de UV deberá por lo tanto estar colocada de tal manera que todas las áreas cubiertas con resina se curen a la dureza deseada. El uso de fuentes adicionales de UV o una fuente de potencia en watts más alta también pueden ser utilizadas para curar adecuadamente toda la resina 22. Fuentes de potencia en watts más baja también se pueden emplear pero requieren tiempos de curado extendidos. Cuando (a resina 22 se aplica adecuadamente y se cura, las microperforaciones 12 se sellan para evitar que el aire y la humedad entren en la bolsa 10. En los siguientes ejemplos, bolsas de plástico fueron construidas para probarse como reemplazo de empaque para bolsas de 8.7 Kg (18 libras) de mezcla de compuestos para juntas de tipo fraguado Easy Sand (USG Corporation, Chicago, IL). Las microperforaciones se formaron en el material de empacado por láser antes de la formación de las bolsas, luego las bolsas fueron formadas al sellar con calor una costura de pared para formar un tubo, luego un extremo para formar el fondo de la bolsa. Las bolsas se llenaron con el polvo de mezcla de compuestos para juntas. La parte superior de la bolsa luego fue sellada con calor para cerrarla.

El aire atrapado dentro de la bolsa se retiró a través de una combinación de vibración y rodillos de presión, obligando al aire atrapado a salir a través de las microperforaciones. Después de retirar el aire, un sellador se aplica a las microperforaciones por brocha y se permite que endurezca. Durante las pruebas, las bolsas se almacenaron bajo diversas temperaturas y humedades para simular una variedad de condiciones de almacenamiento. Cuando las bolsas se rotaron entre frío y calor extremos, las bolsas se transfirieron una vez al día a la condición opuesta excepto durante los fines de semana. Cuando la prueba de temperatura/humedad se terminó, todos los contenidos de la bolsa se retiraron y cierne a través de un filtro de malla, luego se pesaron los grumos retenidos. EJEMPLO 1 Se prepararon bolsas de plástico elaboradas de un polietileno de 3 capas (Plassein International Packaging, Willington, CT) que tienen microperforaciones de 125 µ m a lo largo de la longitud de cada lado de la bolsa.

Las microperforaciones se empacaron ceñidamente dentro de una banda delgada alrededor de los lados del empaque. Las bolsas se llenaron con 5.7 Kg (12.5 libras) de mezcla de compuestos para juntas y se sellaron, el aire atrapado se expulsó, luego el se selló con calor en el cierre superior para cerrar la bolsa. Un sellador copolímero acrilato acrilato/2etilhexil etil GLUEFAST (Hughes Enterprises, Trenton, NJ) se aplicó con una brocha y se dejo a secar al aire. Pruebas de envejecimiento se condujeron para determinar se la aplicación de un sellador era benéfica con el tiempo. Las bolsas de prueba fueron ya sea mantenidas a temperatura y humedad constantes o rotaron entre diversas condiciones de temperatura y humedad por un periodo de once días. Las siguientes condiciones de prueba fueron empleadas: Condición de Prueba 1 : 32 grados C (90 grados F) y 90 por ciento Humedad Relativa, Continua. Condición de Prueba 2: Ciclo entre 32 grados C (90 grados F) - 90 por ciento Humedad Relativa y 4.4 grados C (40 grados F) y 80 por ciento Humedad Relativa. Condición de Prueba 3: Ciclo entre 32 grados C (90 grados F) - 90 por ciento Humedad Relativa y un congelador de refrigerador ajustado a -23 grados C (-6 grados F).

Los resultados de las pruebas se rerportan en la Tabla 1. TABLA 1 Aplicación del sellador a una Bolsa de Plástico Tipo "A" reduce la generación de grumos durante la rotación entre calor y humedad extremos comparado con ambas la bolsa de papel y la bolsa microperforada sin sellador.

EJEMPLO 2 Bolsas de polietileno del tipo y fuente utilizadas en el Ejemplo 1 se obtuvieron para hacer pruebas. Aproximadamente 2400 microperforaciones se hicieron en una tira de 2.5 x 10 cm (1" x 4") a través del frente de la bolsa. Cada una de las microperforaciones era de aproximadamente 100 µ m. Las bolsas de 8.7 Kg (18 libras) se llenaron con mezcla de compuestos para juntas Easy Sand y se sellaron en la parte superior. El sellador, resina curable con UV Apsqure 9010-20 (Applied Polymer Systems, Schaumburg, IL) se aplicó con una brocha. El área perforada no se limpió antes de la aplicación para retirar todo el polvo de la mezcla de compuestos para juntas del frente de la superficie de la bolsa. Mientras se mueve a 0.2 m/seg (42 pies/minuto), las bolsas pasaron aproximadamente 6 pulgadas (15 cm) de una fuente de UV de 46 watts/cm2 (300 watts/pulg2) descrita a continuación. Las siguientes pruebas demuestran la efectividad de la resina curable con ultravioleta para sellar las microperforaciones de una bolsa de plástico que contiene mezcla de compuestos para juntas de tipo fraguado Easy Sand. TABLA 2 Dos tipos de lámpara UV diferentes se probaron, lámparas de espectro H y D. La lámpara de espectro H está diseñada para soluciones claras, mientras que la lámpara de espectro D es más utilizada para soluciones gruesas y opacas. En la Columna etiquetada muestras "Fotoinhibidor UV" utilizando la concentración normal o control (CON) de inhibidor se diferenciaron de las que tienen una cantidad adicional (XPI) de fotoinhibidor. Muestras 4, 5 y 6 se pasaron por la lámpara UV dos veces para asegurar que la resina estuviera totalmente curada y para determinar los efectos de alta exposición a UV. Se añadió fotoinhibidor adicional a las muestras. Adicionalmente a la Condición de Pruebas 1 , 2 y 3 descritas en el Ejemplo 1 , algunas de las muestras anteriores se probaron bajo condiciones adicionales descritas a continuación. Condición de Prueba 4: 5 grados C (40 grados F) - 80 por ciento Humedad Relativa, Continuas. Condición de Prueba 5: 24 grados C (75 grados F) - 30 por ciento Humedad Relativa, Continuas. Condición de Prueba 6: Inmersión Total en Agua.

Condición de Prueba 7: Ciclo entre 40 grados F (5 grados C) - 80 por ciento Humedad Relativa y 30 grados F (O grados C) - 0 por ciento Humedad Relativa. Las muestras descritas anteriormente se probaron en las condiciones citadas en la siguiente tabla. TABLA lll Estas pruebas muestran que sellado de las microperforaciones efectivamente reduce la generación de grumos y mantuvo la humedad fuera de las bolsas bajo una variedad de condiciones. La muestra 7 fue totalmente sumergida en agua al colocar la bolsa en un bolsón de 111 litros (30 galones) lleno de agua para probar la resistencia al agua del sello. La bolsa se retiró del agua cuando burbujas evidenciaron fuga de la bolsa. Cuando la bolsa se abrió, la mezcla de compuestos para juntas en ambos extremos de la bolsa estaba hidratada, sin embargo, el polvo bajo las microperforaciones estaba seco y libre de grumos. Esto indicó que la fuga estaba ocurriendo desde los sellos de calor en ambos extremos de la bolsa, y no a través de las microperforaciones. Las dos bolsas exhibiendo fugas de polvo, Muestras 5 y 6, también fueron trazadas a las esquinas de la bolsa y no resultaron por una falla en los sellos de las microperforaciones. Las dos bolsas que fueron envejecidas al alternarlas entre temperaturas extremas altas y bajas y humedad exhibieron grietas delgadas de la resina UV semejando telas de araña. Aunque las grietas eran antiestéticas, no pareció afectar la adhesión de la resina a la superficie de la bolsa ni resultó en ninguna fuga de polvo. Mientras que modalidades particulares de la presente invención se han mostrado y descrito, será apreciado por aquellos con destreza en la especialidad que cambios y modificaciones pueden hacerse en la misma sin alejarse de la invención en sus amplios aspectos y como se muestra en las siguientes reivindicaciones.

Claims (19)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para elaborar y llenar una bolsa de plástico, caracterizado porque comprende: proporcionar al menos una película de plástico; crear una pluralidad de microperforaciones en la película; formar una bolsa de la película incluyendo al menos una pared y un fondo; llenar la bolsa con contenidos de bolsa, incluyendo un producto y aire; cerrar la bolsa; retirar al menos una porción del aire atrapado en la bolsa a través de las microperforaciones; y sellar las microperforaciones.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la etapa de sellar comprende aplicar un sellador a las microperforaciones.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende una etapa de curado que comprende la exposición del sellador a radiación UV después de la aplicación.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de crear comprende calentar el material de empaque en un área localizada para formar las microperforaciones.
5. 5. Un método para elaborar y llenar una bolsa de plástico que comprende: proporcionar una bolsa microperforada; llenar la bolsa con un producto; retirar al menos una porción del aire atrapado en la bolsa a través de las microperforaciones; aplicar un sellador curable con UV a las microperforaciones; y exponer el sellador a radiación UV.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la etapa de aplicación además comprende preparar el sellador curable con UV antes de aplicarlo.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la etapa de preparación comprende agregar una cantidad apropiada de un fotoinhibidor al sellador.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la etapa de preparación comprende agregar una cantidad apropiada de un sensibilizador al sellador.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la etapa de retirar comprende comprimir la bolsa y expulsar el aire atrapado a través de las microperforaciones.
10. 10. Un producto empacado, que comprende: una bolsa que comprende un fondo, al menos un lado y una parte superior, la bolsa se configura para estar formada de un material de empaque en el cual una pluralidad de microperforaciones se han creado, la parte superior y el fondo se cierran; los contenidos de la bolsa dentro de la bolsa comprenden un producto y una cantidad de aire menor que la presente en la bolsa cuando la parte superior y el fondo se cerraron, al menos una porción del aire sellado dentro de la bolsa se ha expulsado a través de las microperforaciones; y un sellador configurado para sellar las microperforaciones.
11. 11. El producto de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el material de empaque comprende una película de plástico.
12. 12. El producto de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado porque el plástico comprende polietileno.
13. 13. El producto de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los contenidos de la bolsa comprenden al menos uno de cemento, yeso y mezcla de compuestos para juntas.
14. 14. El producto de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el sellador es una resina curable con UV.
15. 15. El producto de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende un fotoiniciador.
16. 16. El producto de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las microperforaciones se forman por un láser y son de un tamaño desde aproximadamente 50 µ m a aproximadamente 150 µ m.
17. 17. El producto de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las microperforaciones son desde aproximadamente 60 µ m a aproximadamente 100 µ m.
18. 18. Un producto en polvo empacado, caracterizado porque comprende: una bolsa microperforada que comprende una parte superior y un fondo; contenidos de la bolsa dentro de la bolsa comprenden un producto en polvo y una cantidad de aire menor que la presente en la bolsa cuando la parte superior y el fondo se cerraron, al menos una porción del aire se ha expulsado a través de las microperforaciones; y un sellador curado con UV sobre las microperforaciones y configurado para sellarlas.
19. 19. El paquete de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la resina curable con UV además comprende un fotoiniciador.