專利名稱：塑料袋及其制造方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是熱塑性塑料袋，特別是熱塑性塑料袋的制造方法，這種塑料袋有一條貫穿整個袋長的熱焊縫，因此，避免了沿焊縫的應力集中。
過去，顧客們所用的袋子，例如，購物袋是用紙做的。近來，由于多種原因這些袋子已由塑料袋，特別是聚乙烯制的袋子所代替。這些聚乙烯袋具有紙袋所不具備的強度特性(特別是在受潮時)。此外，紙袋的提手通常靠近袋子的開口部位，它由單獨的提手部件構(gòu)成，與袋子不是一個整體，而塑料袋的提手則是由袋邊或袋壁的總體延伸而成。這種結(jié)構(gòu)的塑料袋有時被稱為“T恤”袋。
塑料袋可以包括多個完整的接頭，這些接頭通過沖切部位裝到袋子的主體上。通常各個袋子是用其接頭固定裝訂，形成袋疊或袋組。各個袋子也可以在沖切部位撕開而分離。
美國專利4，165，832介紹了一種用于袋疊結(jié)構(gòu)的袋子。這種塑料袋在頂部制有較寬的提手，以減少袋子提手在使用者手中被卷成較小截面的趨勢。此外，這種袋子還包括提手與袋口連接處的應力卸荷凹口，以減少應力集中所引起的提手處撕開的可能性。
正在研究的那種型式的塑料袋一般是由連續(xù)的熱塑性材料薄管(例如聚乙烯)制成的，其方法包括切割管子制成袋子的基本形狀，折疊后形成邊“折”或褶，熱焊以形成提手及封合的袋底。
近來，制造直徑比以前所用的管徑大的聚乙烯管(亦稱為筒管)已經(jīng)成為現(xiàn)實。例如，這些管子的周長可達以前用于制袋的管子周長的三倍(或更多)。將這些管子迅速地切成縱向的條，由此可同時制成多個較小的管子。例如，一個大管子可以切成三個縱向的條以形成三個獨立的管子，而接下來的制袋操作則可以從依次操作變成同時操作，這樣在以前制造一個袋子所需的時間里，就可以制造近三倍數(shù)量的袋子。
此外，用于制造管子或筒管的擠出機的費用與塑料袋生產(chǎn)線其它項目的費用相比要相對高一些。因此，使用一臺擠出機生產(chǎn)一個管再縱向熱合成多個小筒管，而不是使用多臺擠出機直接生產(chǎn)多個小筒管將大幅度地節(jié)省成本。這樣，使用大直徑管制造塑料袋的成本明顯降低。
當使用一個大直徑筒管制作三個小直徑管膜時，兩個外側(cè)筒管有一條焊縫，而中間的筒管有兩條焊縫。這些焊縫位于袋邊折褶處的最里面或中心折線上。在使用過程中，當袋子裝入東西時，這些焊縫將承受較大的應力，就好像“撕裂線”，沿著它，袋子趨向于被應力撕開。實際上，折縫中心的焊縫是袋子在使用時最容易損壞的地方?，F(xiàn)有的、低效率的加工方法采用無焊縫的管制作袋子，因此是沒有這些焊縫的。改進的方法用一個大直徑的管子同時制出多個管子去制作袋子可使袋子的制作更為有效及便宜，但是這種袋子在使用中承受應力的能力十分有限。為了避免焊縫折線處的破裂，有時采用厚的抗撕裂材料制造袋子。當然這些材料比用于制造無焊縫袋子的塑料要貴，因此采用縱向熱合多個筒管所得的節(jié)省額又被增加的材料成本所抵消了。
本發(fā)明的目的是限制或減少具有一條或多條縱向焊縫的袋子沿焊縫出現(xiàn)破裂的趨勢。
本發(fā)明的袋子包括一個前壁和一個后壁，并有一個開口部位，在此處通過褶或折將前壁和后壁相連。所制成的袋子至少在一個折上有縱向熱焊縫，并且熱焊縫是位于折的里側(cè)的某一點而不是中心折線上。袋子最好有一個由前、后壁及折的總體延伸構(gòu)成的提手。按照本發(fā)明原則制造出的袋子可以消除或減小熱焊縫的損壞。
本發(fā)明還包括制造帶折褶的袋子的方法。該袋子由管狀的熱塑性材料制成，并有至少一條熱焊縫。使管子延伸成大體上的圓柱形。在管子上距熱焊縫有一定距離的位置上施加成褶作用力，這樣，熱焊縫將與折褶部位的內(nèi)折線有一定的距離。
本發(fā)明還包括一個制造塑料袋的裝置，該裝置包括用于輸送塑料膜管的輸入輥及用于給管子充氣以便形成園筒的充氣裝置。園筒通過折褶裝置后，改變了形狀，在園筒上形成一個折褶。折褶在園筒上所取的方向應該使縱向焊縫不重合在折褶的內(nèi)折線位置上。
變形的園筒然后通過輸出輥成為帶折的管，再進入熱焊及切割裝置，依次進行熱焊及切割，最后形成單個的袋子。


圖1所示的是本發(fā)明制造過程的主視圖。
圖2所示為圖1所示的過程的側(cè)視圖。
圖3所示的是圖1所示過程的局部剖面端視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明所制造的“T恤”袋的主視圖。
圖5是圖4所示袋子沿線5-5的俯視圖。
參見各圖，特別是圖1，它顯示了本發(fā)明制造過程的主視圖。連續(xù)的、扁平的熱塑性塑料薄膜管2由一套輸入輥4牽引。
所用的熱塑性塑料材料通常是聚乙烯，尤以線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和高分子量高密度聚乙烯(HMW-HDPE)為好，但也可以使用其它熱塑性塑料材料，包括共聚物。
當扁平的管子2進入輸入輥4之前，被兩個單獨的熱刀6沿縱向切開，并焊成三個單獨的等直徑管。每個熱刀6切開管2的兩個壁，然后立即將每個熱刀6所造成的兩個側(cè)面焊上，形成兩個單獨的焊縫。
當通過輸入輥4后，三個單獨的管10被分別用氣體充氣而形成園筒12。氣體可以是氮氣、氬氣或其它惰性氣體，也可以是空氣或其它氣體。各個由管10形成的園筒12被牽引入三套獨立的輸出輥16。由輸入輥4和輸出輥16形成的閉合區(qū)將氣體封閉在每個園筒12內(nèi)，這樣各個園筒12只需在生產(chǎn)過程開始時充一次氣，一旦充好，則園筒12將能保留住氣體，而不用再充氣(除非因塑料的缺陷引起氣體逸出)。
每個園筒12在進入其各自輸出輥16之前，都由折板18使其變形。每個園筒配有一對折板18。每對折板的設(shè)置應使外壓施加在每個園筒周界的對邊位置上。每對折板形成一個開口的楔形，這樣，被牽引到兩個折板18之間的園筒12逐漸變形直到取得所希望的最大變形。緊接在折板18之后的是輸入輥16，它將變形的園筒14壓扁，帶折褶的管20從每對輸出輥16中引出，每個帶折褶管20的中心折線22對應于折板18的最大變形位置19。
每對折板18所處的平面與輸出輥16的軸相平行。如圖3(即圖1所示裝置的端視圖)所示，每套輸出輥16相對于輸入輥4的軸向是傾斜的。輸入與輸出輥間的夾角在圖3中標為“角α”。圖3所示為已變形的園筒14部分切除后的圖。通過調(diào)整折板18和輸出輥16與輸入輥4軸向的夾角α，可使折縫21的中心折線22不與焊縫8重合。
焊縫8相對于中心折線22的準確位置，可通過改變角α而改變。例如當角α為0度時，焊縫8與中心折線22重合，而現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)置就是如此。當角α增加時，焊縫8的位置將遠離中心折線22。角α可繼續(xù)增加直到最大角度，超過此角度則焊縫8將完全落在折褶21的外面。
角α的范圍取決于園筒12的周長及折縫21的中心折線22與外折線28間的距離。然而，園筒12的周長(C)本身又是由袋23所要求的寬度(W)及每個折的深度(D)決定的。這樣周長被定義為二倍的寬度(W)加上四倍的深度(D)，或C＝2W+4D，然后角α定義為α＝ (360(D))/(2(W)+4(D))例如所要求的袋寬度是10吋，所要求的折寬度是2吋，則根據(jù)本發(fā)明所用的角α為α＝ (360°(2))/(2(10)+4(2)) ＝ 728/28 ＝25.7°這樣角α可以設(shè)定在0°＜α＜25.7°的范圍內(nèi)，以便使焊縫8落在中心折線22與外折線28之間。
從輸出輥16引出的帶折的管20然后熱焊并橫向切開，以形成單個的袋子，袋子23在其袋頂24和袋底25具有熱焊縫。參見圖4，提手26可在袋23上沖切一部分而成。
圖5所示的是袋23的橫截面圖，標出了沿折縫壁邊的兩個焊縫8的位置。焊縫8最好位于沿折縫21壁的除了中心折線22或外折線28外的任何一點上。將焊縫置于折壁可以確保焊縫8能從袋子23的頂焊縫24延伸到底焊縫25，這種結(jié)構(gòu)可使焊縫8上的應力最小，因而得到結(jié)實的塑料袋。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)制造帶折袋的方法，該帶折袋是由熱塑性塑料材料的管子制成的，該管子的表面至少有一貫穿整個管長的縱向熱焊縫，包括下面的步驟使管子膨脹成大體上的園筒形；在距所說的縱向熱焊縫預定距離處在所說的膨脹管上施加打折力，使熱焊縫與所說折的內(nèi)折線相距預定的距離。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括壓扁帶折的管子，并依次橫向熱焊及切割所說帶折管子，以形成單個的袋子。
3.制造塑料袋的方法，包括提供連續(xù)的至少有一條縱向切焊縫的熱塑性塑料膜管;將所說的管送入一套輸入輥;在所說的管送入輸入輥后，給管充氣形成園筒;改變所說的園筒形狀，在所說園筒上形成一對相對的折，每個折都有一條中心折線，每個折在所說園筒上所取的方向應使縱向切焊縫不落在每個折的中心折線上;將變形的園筒送入一套輸出輥以形成帶折的管，而所說輸出輥所取的方向則能保持所說變形園筒上形成的折與縱向切焊縫的相對位置;依次橫向熱焊及切割所說帶折管的各個部位以形成單個的袋子。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所說的變形步驟包括牽引所說的園筒通過一套折板，所說的折板形成一個開口楔形，使所說的園筒逐漸變形直到形成所說的相對的折。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所說的折板與所說的輸出輥的軸線在同一平面上，所說輸出輥與所說輸入輥的軸線是平行的，但不在同一平面內(nèi)。
6.權(quán)利要求4的方法，其中所說的連續(xù)管在進入所說的輸入輥前沿縱向切焊成三個較小直徑的連續(xù)管，每個小直徑管都配有一套折板及輸出輥。
7.權(quán)利要求3的方法，其中所說的熱塑性塑料膜是聚乙烯。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所說的聚乙烯選自線性低密度聚乙烯，低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和高分子量高密度聚乙烯。
9.生產(chǎn)塑料袋的裝置，包括用于輸送具有至少一條縱向切焊縫的連續(xù)熱塑性塑料膜管的輸入輥裝置;在將所說管送入所說輸入輥裝置后，給所說管充氣以形成園筒的充氣裝置;提供給所說園筒以改變園筒的形狀并在所說園筒上形成一對相對的折的打折裝置，每個折有一條中心折線，每個折在所說園筒上所取的方向應使縱向切焊縫不落在每個折的中心線上;與所說的打折裝置相鄰安裝有用以形成帶折管的輸出輥裝置，所說的輸出輥裝置所取的方向能保持所說變形園筒上形成的折與所說縱向切焊縫的相對位置;用于依次熱焊及切割所說打折管以形成單個的袋子的熱焊及切割裝置。
10.一種塑料袋，包括一個熱塑性塑料膜管，它至少有一條縱向切焊縫，所說的管一端有切口，它確定了袋的開口及兩個相對的袋提手;在所說的管上有一對相對的折，每個折有一條中心折線，所說的折在所說管上所取的方向應使所說的縱向切焊縫不落在每個折的中心折線或外折線上;在袋子的頂部及底部有橫向熱焊縫。
全文摘要
本文介紹了一種袋子，它包括一個前壁和一個后壁，并有一個開口部位，其中前、后壁通過褶或折連接在一起。袋子的至少一個折有縱向熱焊縫，并且熱焊縫是位于折的內(nèi)側(cè)邊而不是中心折線上。袋子的提手是由前、后壁及折的總體延伸而成。按照本發(fā)明的原理制造出來的袋子可以消除或減小熱焊縫的損壞。此外還公開了一種制造這種袋子的方法及其設(shè)備。
文檔編號B31B23/26GK1035258SQ88101
公開日1989年9月6日 申請日期1988年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月27日
發(fā)明者愛德華·蓋爾博特 申請人:威爾沃·曼森公司