TW201742791A

TW201742791A - 無核心可撓性膜包裝系統及用於其之無核心容納包裝

Info

Publication number: TW201742791A
Application number: TW106112487A
Authority: TW
Inventors: 麥可霍金斯
Original assignee: 西比菲林思公司
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2017-04-14
Publication date: 2017-12-16
Also published as: EP3464121B1; WO2017205053A1; US20170341798A1; EP3464121A1

Abstract

本發明揭示一種無核心可撓性膜包裝系統。該系統包括：(i)容納圓筒，其包括限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔及內部膜容納區之圓筒壁；(ii)於圓筒壁中沿容納圓筒縱向延伸之膜進料槽；及(iii)自繞以形成具有中央圓柱腔之膜卷的可撓性膜之供給，該卷包括前端及終端並容納於該內部膜容納區內。本發明亦描述一種無核心容納包裝及一種用於包裝可撓性膜之方法。

Description

無核心可撓性膜包裝系統及用於其之無核心容納包裝

本發明係關於經包裝之可撓性聚合物膜及用於可撓性聚合物膜之包裝系統。

於先前技術中，自聚合物材料及/或塑膠形成之可撓性膜通常在製造現場予以包裝成卷，係以該膜捲繞在自剛性不可壓縮性塑膠、硬紙板或類似者形成之圓柱支撐載體(稱為核心)上。該卷然後經封閉並裝入盒子、袋子或其他包裝中以在運輸中保護該膜及對顧客提供美觀的外表。針對一些產品，例如應用於安裝在汽車及建築中之窗之膜，該等可撓性膜經常以大型及重型「散裝」卷製造期間予以包裝；然而，產品分銷渠道需求要求將捲繞在此散裝卷之膜解開及然後重新捲繞成用於航運及最終出售之更小的「商業」卷。舉例而言，此類窗膜經常在製造時捲繞在3000米左右之散裝卷上及然後以相對短的卷重新包裝供出售給顧客用，該相對短的卷中30.5米或更少之材料捲繞在76.5 mm直徑之塑膠核心上。高度專用性可撓性膜，諸如用於醫療檢測裝置、電子裝置、顯示器及類似者之金屬化膜亦予以包裝為捲繞在核心上之材料卷。因此，可將該膜恰當地捲繞在核心上供商業卷用，通常將該膜最接近核心之前端使用在該前端處沿膜之全寬橫向運行之雙面自黏合帶黏附於核心。當從商業卷解開該膜供使用時，經常發現最初捲繞在核心上時最接近核心所包裝之1至3米該膜係不可用的，原因在於圍撓核心初始包覆膜時所產生的重複印記，有時被稱作「浮凸」。由於該可撓性膜係相對薄的，大約60至400 μ，該印記效果於接近核心之捲繞膜之若干最內層中經複製。此等印記由通常存在於包裝過程或系統中之一種或多種因素引起。膜遭遇印記有若干原因。此等包括：膜張力 。為了能夠通過繞線機處理膜，機械需求要求在捲繞期間施加張力。膜邊緣 。該膜之前端橫跨捲繞膜之寬度並用相對鋒利的垂直邊緣予以切割，其在膜之前端與核心之表面之介面處形成脊。黏合帶 。該雙面黏合帶具有最小(通常20至50 μ)但潛在地有效厚度且可產生相較於該膜端甚至更嚴重之印記。其呈現兩端而不是一端及黏合帶之厚度在整個黏合劑(特定言之手用氣溶膠壓敏黏合劑)區域之一般均勻度可係非常差的。核心表面 。該核心表面自身可具有影響其均勻性及光滑性之缺陷或微小污染物。此等印記係通常永久的使得若試圖使用該膜，於最終產品之功能及/或美學外觀中缺陷係很有可能。關於窗膜，在車輛或建築窗上安裝來自卷之此部分膜係經常為顧客投訴及保修索賠之來源。一個先前技術試圖克服該浮凸問題，包括將膜之前端開坡口使得該膜之切割端成角度或厚度逐漸減少而不是呈鋒利的垂直端。然而，利用此薄材料很難達成任何這種均勻的成角度切割，特定言之在此種淺角度下大幅減少該前端對印記問題之影響可係必要的。減少印記之其他先前技術方法包括改變核心之態樣，例如：(i)將成角度的凹坑銑削至核心之長度使得該膜之前端位於核心之凹坑處以便呈現光滑的表面，在該表面上隨後的膜層在捲繞期間包覆至該核心上或(ii)修改該核心以包括狹縫或其他特徵以「誘捕」及/或固持該膜之前端在核心腔內。然而，由於此等添加昂貴的機器加工、成型、分切或其他高精度步驟至該核心製造過程及產生經高度定製以與個別膜類型及厚度匹配之核心需要，此等解決方案通常不具成本效益。另外，此等亦於恰當地黏附該膜之前端至核心以便可恰當地捲繞該卷中呈現挑戰。儘管此等先前技術努力，浮凸仍然為可撓性膜工業之廢棄物及無效率的重要來源。撇開及除了該浮凸問題以外，在其尋求減少過度包裝材料及廢棄物的改進之可持續包裝系統及其產品時，該膜工業與總體上工業步調一致。

於第一個態樣中，本發明係關於一種無核心可撓性膜包裝系統。該系統包括(i)容納圓筒，其包括限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔及內部膜容納區之圓筒壁；(ii)於該圓筒壁中沿容納圓筒縱向延伸之膜進料槽；及(iii)自繞以形成具有中央圓柱腔之膜卷的可撓性膜之供給，該卷包括前端及終端及容納於該內部膜容納區內。於另一個態樣中，本發明進一步係關於一種用於容納包括前端及終端及自繞以形成膜卷之可撓性膜之供給的無核心容納包裝。該包裝包括(i)用於容納該膜卷之容納圓筒，其中該容納圓筒包括具有外表面之圓筒壁且該圓筒壁限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔；及(ii)於該圓筒壁中沿該容納圓筒縱向延伸之膜進料槽。於又一個態樣中，本發明係關於一種用於包裝可撓性膜之方法，其包括：(i)提供容納圓筒，該圓筒包括圓筒壁及沿該容納圓筒縱向延伸之膜進料槽，其中該圓筒壁限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔及內部膜容納區；(ii)通過該膜進料槽將該可撓性膜饋進該內部膜容納區；及(iii)使該可撓性膜自繞以形成具有由膜作內襯之中央圓柱腔之膜卷，該卷容納於該內部膜容納區內。本發明之進一步態樣係如本文中所揭示及主張。

如圖1及圖2所示，本發明之第一態樣係針對一種用於容納可撓性膜15之供給之無核心容納包裝10。膜15包括前端18及終端19及自繞以形成包括較佳地由膜15作內襯之中央圓柱腔25之膜卷20。無核心容納包裝10包括用於容納該膜卷20之容納圓筒30。圓筒30包括具有外表面40之圓筒壁35，其中圓筒壁35限定第一圓筒端孔45及第二圓筒端孔50。容納包裝10進一步包括於該圓筒壁35中沿容納圓筒30縱向延伸之膜進料槽55。容納圓筒30可自一般技術者所熟知之材料，例如硬紙板或塑膠諸如聚丙烯或聚苯乙烯，使用熟知的製造技術形成，該技術之選擇部分取決於所選材料，諸如例如當該核心係自塑膠形成時選擇注射成型或熱熔擠出。本文中所用術語「無核心」意指相對於將膜卷捲繞至圓柱支撐載體或核心上之包裝，該膜自繞以形成包括由膜作內襯之中央圓柱腔之膜卷。如圖3及圖4所示，本發明之無核心容納包裝10較佳地進一步包括在該外表面40處貼至該容納圓筒30之密封條57。較佳地，該密封條57定位於膜進料槽55附近及最佳地亦貼至該可撓性膜15之供給之終端19。可施加密封條57至該核心及自一般技術者所熟知之材料，例如壓敏、熱熔或可固化黏合劑於原位形成。密封條57亦可為黏附至該核心之單獨形成之膠帶。於一個特別佳的實施例中，該無核心容納包裝10進一步包括在該第一端孔45及該第二端孔50各者處之蓋60。蓋60可自一般技術者所熟知之材料，例如熱塑性聚合物，使用眾所周知之製造技術諸如例如注射成型及熱壓成型形成。於該實施例中，該圓筒之圓筒壁35之外表面40構成如以下所述之無核心可撓性膜包裝系統之暴露表面。與先前技術可撓性膜包裝系統(其中將膜捲繞至自剛性、不可壓縮之塑膠、硬紙板或類似者形成之核心上，然後容納於盒子、袋子或其他包裝中以保護該膜)相比，本發明之實施例提供一種有利、環境友好及節約成本的替代系統，其使用明顯較少的包裝材料及因此減少包裝廢棄物。於該實施例中，蓋60中之至少一者係實質上透明的以便幫助該膜之目測檢查。外表面40亦可視情況包括印刷或圖形中之至少一者以便對顧客提供資訊及/或美觀的外表。於第二及相關態樣中，本發明係關於一種無核心可撓性膜包裝系統。於其最一般意義中及如圖1至4所示，本發明之無核心可撓性膜包裝系統75包括容納於無核心容納包裝10之可撓性膜15。因此，該無核心可撓性膜包裝系統75包括：(i)包括具有外表面40之圓筒壁35之容納圓筒30，其中圓筒壁35限定第一圓筒端孔45及第二圓筒端孔50及內部膜容納區52；(ii)於該圓筒壁35中沿該容納圓筒30縱向延伸之膜進料槽55；及(iii)自繞以形成具有由膜15作內襯之中央圓柱腔25之膜卷20之可撓性膜15之供給。膜15進一步包括前端18及終端19及係容納於該內部膜容納區52內。容納圓筒30可自一般技術者所熟知之材料，例如硬紙板或塑膠諸如聚丙烯形成及使用熟知之製造技術製得，該技術之選擇部分取決於所選材料，諸如例如當核心自塑膠形成時選擇注射成型或熱熔擠出。系統75較佳地進一步包括在該外表面40處貼至該容納圓筒30之密封條57。較佳地，該密封條57定位於膜進料槽55附近及最佳地亦貼至該可撓性膜15之供給之終端19。密封條57可經施加至該核心並係自一般技術者所熟知之材料，例如壓敏、熱熔或可固化黏合劑組合物於原位形成。密封條57亦可為黏附至該核心之分開形成之膠帶。於一個特別佳的實施例中，系統75進一步包括在該第一端孔45及該第二端孔50各者處之蓋60。蓋60可自一般技術者所熟知之材料，例如熱塑性聚合物，使用熟知之製造技術諸如例如注射成型及擠出形成。於該實施例中，該圓筒之圓筒壁35之外表面40構成該無核心可撓性膜包裝系統之暴露表面80。與先前技術可撓性膜包裝系統(其中將膜捲繞至核心上，然後裝於盒子、袋子或其他包裝中以保護該膜)相比，該系統75提供一種有利、環境友好及節約成本的替代方案，其使用明顯較少之包裝材料及因此減少包裝廢棄物量。另外，應很容易瞭解該系統之膜進料槽亦為用於此實施例中之所容納之可撓性膜之分配口。於此實施例中，蓋60中之至少一者係實質上透明的以便幫助該膜之目測檢查。暴露表面80亦可視情況包括印刷或圖形中至少一者以便對顧客提供資訊及/或美觀的外表。併與本發明使用之可撓性膜可為任何可撓性膜、網狀物或類似者，通常與生產並行包裝或生產後包裝為卷。非限制性實例包括PET、聚丙烯、PVC、聚胺甲酸酯及類似者。較佳地，該可撓性膜為「自繞」，本文中定義為包圍在未施加外力下呈現於圍繞本身捲繞或捲曲之自然傾向的膜。例如，於窗膜工業中使用之許多膜在製造期間顯現此項技術中已知為「MD(加工方向)捲曲」者，該膜於膜在諸如染色、塗佈、層壓及分切之處理操作期間行進的方向捲曲之傾向。此傾向可於具有多疊壓層或施加塗層之可撓性膜中尤其相關且因為在處理步驟期間施加之張力拉長該膜及於該層中產生例如隨著層類型及厚度而改變之應變而產生。例如，於商業窗膜結構中MD捲曲通常朝向防刮塗層。於第三態樣中，本發明係關於一種用於包裝可撓性膜之方法。本發明之方法包括：(i)提供容納圓筒，其包括具有外表面及縱向延伸之膜進料槽之圓筒壁，其中該圓筒壁限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔及內部膜容納區；(ii)通過該膜進料槽將該可撓性膜饋進該內部膜容納區；及(iii)該可撓性膜自繞以形成具有由該膜作內襯之中央圓柱腔之卷，其中該卷容納於該內部膜容納區內。用於操作本發明之方法之適宜設備示於圖5中。關於橫切進料步驟，膜可藉助進料裝置諸如相對密切接近膜進料槽55之驅動軋輥65進入容納圓筒之膜容納區。較佳地，在進料步驟期間保持該容納圓筒位置固定。一般技術者將瞭解，可調整許多變量，諸如例如通過進料槽進入容納圓筒之膜之進料速率及進料角度，及夾持與進料槽之間的距離以優化捲繞性能。可預料到朝向核心之內表面頂部成角度之膜且從夾持至核心入口槽之最短距離將提供更佳的捲繞。較佳地，該可撓性膜為無外施加力下自繞以形成卷之自繞膜及該捲繞步驟因此包括該可撓性膜之自繞。例如，於其中可撓性膜為包括防刮塗層之窗膜的實施例中，捲繞將包括該可撓性膜朝向防刮面之自繞。於典型的窗膜結構中，此將留下釋放襯墊側、更光滑表面，在捲繞期間抵靠圓筒之內表面滑動。視情況地，該捲繞步驟可包括施加外部捲繞力至該膜。於一個特定實施例中，籍由可旋轉軸85施加可選之捲繞力使得本發明方法之捲繞步驟包括(a)可移除地將旋轉軸85插入至內部膜容納區52及(b)可移除地將可撓性膜15之該前端18附著至軸85。於此實施例中，本發明之方法最佳地包括另外步驟(c)：在該捲繞步驟結束時從該軸釋放該膜之前端及從內部膜容納區移除該旋轉軸。於一個特別佳之實施例中，旋轉軸85為連接至真空/壓力源之多孔軸使得以上可移除地附著步驟(b)較佳地包括在捲繞期間施加真空至該可撓性膜及釋放步驟(c)較佳地包括當捲繞完成時釋放該真空。該釋放步驟(c)亦可視情況地包括施加正壓至該可撓性膜以便於當捲繞完成該捲繞步驟結束時該可撓性膜15之前端之釋放。應控制及調整軸85及軋輥速度使得該可撓性膜15不捲繞在軸85上但僅在前端18處及接近前端18由軸85固持。由於諸如可撓性膜之材料之移動可引起靜電積累，應瞭解本發明之方法較佳地包括將該可撓性膜及容納圓筒電接地。為了說明及描述之目的提出本發明之各種實施例之先前描述。其不希望係詳盡的或限制本發明至所揭示之精確實施例。根據以上教示，許多修改或變化係可能的。所討論之實施例係經選擇及描述以提供本發明之原則之最佳說明及其實際應用，從而使一般技術者能夠於各種實施例中利用本發明及當適用於所預期之特定用途經各種修改。當依照公平、合法及公正地享有範圍解釋時，所有此等修改及變化係於如由附加申請專利範圍所確定之本發明範圍內。

10‧‧‧無核心容納包裝
15‧‧‧可撓性膜
18‧‧‧可撓性膜前端
19‧‧‧可撓性膜終端
20‧‧‧膜卷
25‧‧‧中央圓柱腔
30‧‧‧容納圓筒
35‧‧‧圓筒壁
40‧‧‧圓筒壁之外表面
45‧‧‧第一圓筒端孔
50‧‧‧第二圓筒端孔
52‧‧‧內部膜容納區
55‧‧‧膜進料槽
57‧‧‧密封條
60‧‧‧蓋
65‧‧‧驅動軋輥
75‧‧‧無核心可撓性膜包裝系統
80‧‧‧暴露表面
85‧‧‧旋轉軸

圖1為本發明之無核心可撓性膜包裝系統之一個實施例之側面正視圖，其中該包裝之可撓性膜部分地顯露在容納圓筒外面僅供說明之用。圖2為本發明之無核心可撓性膜包裝系統之一個實施例之局部側面正視圖，該包裝之可撓性膜部分地顯露在容納圓筒外面僅供說明之用。圖3為本發明之無核心容納包裝之一個實施例之局部側面正視圖。圖4為本發明之無核心容納包裝之一個實施例之側面正視圖，其包括蓋。圖5為說明用於實行本發明用於包裝可撓性膜之方法之適宜設備的局部側面正視圖。

10‧‧‧無核心容納包裝

15‧‧‧可撓性膜

20‧‧‧膜卷

25‧‧‧中央圓柱腔

30‧‧‧容納圓筒

45‧‧‧第一圓筒端孔

50‧‧‧第二圓筒端孔

Claims

一種無核心可撓性膜包裝系統，該系統包括： (i)包括具有外表面之圓筒壁之容納圓筒，該圓筒壁限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔及內部膜容納區； (ii)於該圓筒壁中沿該容納圓筒縱向延伸之膜進料槽；及 (iii)自繞以形成具有中央圓柱腔之膜卷的可撓性膜之供給，該膜卷包括前端及終端並容納於該內部膜容納區內。
如請求項1之無核心可撓性膜包裝系統，其中該可撓性膜係自繞的。
如請求項1之無核心可撓性膜包裝系統，其中該中央圓柱腔係由該膜作內襯。
如請求項1之無核心可撓性膜包裝系統，其進一步包括在該外表面處貼至該容納圓筒之密封條。
如請求項4之無核心可撓性膜包裝系統，其中該密封條與該膜進料槽鄰近。
如請求項4之無核心可撓性膜包裝系統，其中該可撓性膜之該供給之該終端係貼至該密封條上。
如請求項1之無核心可撓性膜包裝系統，其進一步包括在該第一端孔及該第二端孔各者處的蓋。
如請求項7之無核心可撓性膜包裝系統，其中該等蓋中之至少一者係實質上透明的。
一種無核心容納包裝，其用於容納包括前端及終端並自繞以形成具有中央圓柱腔之膜卷的可撓性膜之供給，該包裝包括： (i)用於容納該膜卷之容納圓筒，該圓筒包括具有外表面之圓筒壁，該圓筒壁限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔；及 (ii)於該圓筒壁中沿該容納圓筒縱向延伸之膜進料槽。
如請求項9之無核心容納包裝，其進一步包括在該外表面處貼至該容納圓筒之密封條。
如請求項10之無核心容納包裝，其中該密封條與該膜進料槽鄰近。
如請求項10之無核心容納包裝，其中該可撓性膜之該供給之該終端係貼至該密封條上。
如請求項9之無核心容納包裝，其進一步包括在該第一端孔及該第二端孔各者處的蓋。
如請求項13之無核心容納包裝，其中該等蓋中之至少一者係實質上透明的。
如請求項9之無核心容納包裝，其中該中央圓柱腔係由該膜作內襯。
一種用於包裝可撓性膜之方法，該方法包括： (i)提供容納圓筒，該圓筒包括具有外表面之圓筒壁及於該圓筒壁中沿該容納圓筒縱向延伸之膜進料槽，該圓筒壁限定第一圓筒端孔及第二圓筒端孔及內部膜容納區； (ii)通過該膜進料槽將該可撓性膜饋進該內部膜容納區；及 (iii)使該可撓性膜自繞以形成具有由該膜作內襯之中央圓柱腔之卷，該卷容納於該內部膜容納區內。
如請求項16之方法，其中該捲繞步驟包括： (a)可移除地將旋轉多孔軸插入該內部膜容納區；及 (b)可移除地將該可撓性膜之該前端附著至該軸上。
如請求項17之方法，其中該可移除地附著步驟(b)包括向該可撓性膜施加真空。
如請求項17之方法，其進一步包括在該捲繞步驟結束時釋放該真空及視情況地向該可撓性膜施加壓力。
如請求項17之方法，其進一步包括在該捲繞步驟結束時從該內部膜容納區移除該多孔軸。