包括微纖維和多隔間包裝的可破壞密封的製作方法
2023-06-05 01:42:01 1
專利名稱：包括微纖維和多隔間包裝的可破壞密封的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包裝好的產品和工具，用於提供可破壞的密封以將塑料包裝袋分成多個隔間。更具體而言，本發明提供一種包含熔噴微纖維的可破壞密封，通過施加力的作用使該密封斷裂，使得該密封被破壞以提供開口，從而允許事先被隔離在塑料包裝袋的分離隔間的材料相互作用。
背景技術：
單個的包裝袋可用來儲存這樣的材料，如果允許它們相互接觸就會共同起反應。通常，單個儲存用包裝袋包括如下裝置，例如密封的邊界或隔離條等等，以防止易反應的材料接觸在一起，直到需要得到反應產物為止。使用密封和隔離條提供了將包裝袋尤其是塑料包裝袋或包裝分隔成許多分離隔間的手段。多種液體或活動的反應物可以隔離在單獨的隔間中。破壞各隔間之間的隔離就能為反應物提供通路以混合起來並互相反應。通過手動操作柔性包裝就會促使反應發生。
使用多隔間塑膠袋來容納包括易反應液態單體的易反應材料是已知的，其中液態單體需要與把液態單體轉化為固化的樹脂材料的催化劑材料分開。典型的易反應成分的組合包括液態環氧單體，其與液態聚硫聚合物以及用於該環氧單體的胺催化劑的穩定混合物分隔開。當混合在一起時，這些材料發生放熱反應以產生用作電絕緣材料的耐熱的堅固樹脂製品。
美國專利號U.S.2,932,385披露了一種適於用作包裝袋的多隔間塑料包裝，其保持液態環單體成分與液態聚硫聚合物分離。該包裝包括兩片熱塑性薄膜，這兩片薄膜沿著薄膜外邊緣熔接在一起並通過熱密封在薄膜之間的斷裂條以使它延伸到薄膜的熔接邊來分成隔間。斷裂條實體上比薄膜更脆弱，在塑料包裝的熔接邊密封被破壞以前在應力作用下會斷裂。有關的專利(U.S.3,074,544)描述了利用各種密封條形成多隔間包裝的幾個方法。
其他有關多隔間塑料包裝的參考文獻可以在例如美國專利號U.S.2,756,875，U.S.2,916,197，U.S.3,809,224，U.S.4,961,495和U.S.5,287,961中找到。其他材料可以存儲在如美國專利號U.S.2,971,850所述的多隔間包裝中，該專利確定了一種多隔間包裝，其包括用於分離酶系統的各成分的可破壞薄膜。在破壞薄膜以前該包裝保持酶的活性，使酶與適當的酶作用物之間起反應。
無論密封條結構對於提供塑料包裝袋的隔間之間的分離的有效性如何，都需要密封形成材料以降低成本，改善一致性並提高製造延長了儲存期限的多隔間塑料儲存袋的工藝效率。
發明內容
本發明提供一種包含熔噴微纖維的可破壞密封條，其通過施加力而斷裂，導緻密封被破壞以使事先隔離在塑料包裝袋的分離隔間中的液態反應物相互反應。如上所述，可破壞的密封提供了用於將塑膠袋或類似包裝袋的隔間彼此密封開來的分隔物。多隔間塑膠袋為接觸後會起反應從而生成有用的產品比如塗層材料、密封材料和粘結材料等的兩種或多種材料提供了合適的包裝袋。食品可以儲存在多隔間塑膠袋中，尤其是在各食品成分最好在食用之前混合的情況下。
根據本發明的密封條基本上包括單獨一種材料，即熔噴塑料微纖維。這不同於美國專利U.S.2,932,385中對於斷裂條的描述，在該描述中，斷裂條的對側粘結兩個薄膜，該斷裂條包括使外薄膜條分離的中間纖維部分。外薄膜條包含與兩個薄膜相同的熱塑性聚合物，其中薄膜分別從斷裂條的兩側粘結到外薄膜條上。這就形成了薄膜條至薄膜的密封，這種密封與通過把一個薄膜直接熔合密封到另一個薄膜上形成的密封一樣牢固。纖維中間層提供了斷裂條的強度減弱平面，當猛拉開薄膜時，斷裂條沿著它的中間平面被撕裂。隨著斷裂條的突然破裂，兩個薄膜條分別保持粘結在形成了塑膠袋的側邊的不同薄膜上。根據該參考文獻的另一個斷裂條例子包含薄的多孔紙，該多孔紙的兩面都塗覆有薄的連續的聚乙烯層，其加熱密封到形成了多隔間包裝的外封套的聚乙烯膜上。斷裂條的紙中心保持多孔狀且易於由於化學腐蝕而被過早破壞或分離。這些情況中的任意一種都會使隔間之間產生開口。過早的破壞導致隔間之間發生不希望的洩漏。
如上所述，目前已知的密封是具有夾在連續的隔離膜層之間的纖維部分的複合結構，其中隔離膜的化學成分基本上與用來形成多隔間袋結構的熱塑性薄膜片相同。根據本發明的密封條是均質結構，其通過從熔噴微纖維幅材上切下條形結構而製成，其中有效的纖維直徑在大約2.5μm至大約7.0μm的範圍內。下面還會詳細說明有效的纖維直徑(EFD)，它是平均纖維直徑的近似值。
根據本發明的可破壞密封條包括微纖維，其形成了兩層熱塑性聚合物之間的不滲透隔離屏障，該熱塑性聚合物用來通過使聚合物膜薄片邊緣密封在一起而結合包或塑膠袋。形成微纖維構造的一種方法使用已知的工藝，其中斷開熱塑性聚合物的高速流以產生小直徑纖維，這裡稱之為熔噴微纖維。
根據本發明的包或塑膠袋優選地使用複合膜疊層結構，其具有鄰接聚對苯二甲酸乙二醇酯表面的聚乙烯表面。用來把塑膠袋分成兩個隔間的可破壞密封條的熔點高於它所分隔開的熱塑性聚合物薄片。這意味著密封條與熱塑性聚合物薄片之間的結合構造依靠熔化並流入熔噴微纖維條的空隙中以產生粘合結構的每一薄片，該粘合結構包括將熱塑性聚合物薄片保持在一起的不滲透屏障。多隔間袋的優選實施例包括聚乙烯層之間的聚丙烯微纖維構成的密封條。聚乙烯浸溼聚丙烯微纖維從而不需要把相容的聚乙烯膜層壓在聚丙烯的兩側或者替代地把聚乙烯纖維添加到密封條中。
儘管密封過程中不必使熔噴微纖維條熔化，但包括熱塑性聚合物微纖維的密封具有在大約0.1Kg/cm2(1.45psi)與1.25Kg/cm2(17.5psi)之間的足夠的強度，以防止固體或液體透過相當於不滲透屏障的密封。不過，熔噴微纖維密封條在適度的手的應力作用下被破壞而不會損壞熱塑性薄片或毀壞袋薄膜的邊封。
根據本發明的由熔噴聚合物微纖維構成的密封條的優點在於惰性材料的高均勻性，該材料提供比前面所述的包括無紡材料或紙材料的的中間層的斷裂條更可靠和更一致的隔離條密封。製造這種斷裂條需要複雜的工藝，在形成包裝構造過程中至少包括一個額外的步驟以便在斷裂條粘合到熱塑性聚合物薄片之前把熱塑性材料層壓在無紡材料或紙材料的兩側上。額外的工藝步驟增大了產品性能不穩定導致報廢或更高的製造成本的可能性。
根據本發明的熔噴聚丙烯微纖維幅材是容易通過單步工藝而獲得的可用材料，該單步工藝比用來生產聚合物薄膜與無紡或紙材料構成的疊層的工藝更可控。此外，有可能製造具有受控的基重和孔隙度等級的單層熔噴聚合物微纖維幅材。與美國專利U.S.2,932,385所述的分層斷裂條相比，根據本發明的單層密封條沒有可能由於隨著例如化學侵蝕出現過早的破壞或分離而導致失效的內部界面。從熔噴聚合物微纖維幅材形成的密封條的另一個優點是當袋子隔間之間的密封接合從不透明變成基本上透明的條件時有效隔離密封形成的可視化指示。這種從不透明到透明的轉變提供了形成隔離密封的可觀察的信號，該隔離密封提供了塑膠袋隔間之間的有效分離。
根據本發明的多隔間塑料包裝或包裝袋可以被製成包括兩片熱塑性聚合物薄膜和至少一個熔噴微纖維密封條。熔融邊通過加熱密封薄膜片的周邊而形成，這產生了氣密地封閉的封套。通過施加熱和壓力而結合在兩個薄膜之間的適當定位的密封條相當於一種隔離屏障，用於阻礙材料從位於屏障一側的第一隔間轉移到位於屏障另一側的第二隔間。
更特別的是，本發明提供了一種可破壞密封，其包括具有第一熔點的第一聚合物，具有第二熔點的第二聚合物，和具有與第二側相對的第一側的密封中間層。密封中間層的所述第一側包括結合到第一聚合物的一部分上的第一邊界層。此外，密封中間層的第二側包括結合到第二聚合物的一部分上的第二邊界層。密封中間層的熔點高於第一熔點和第二熔點，並且該密封中間層包含多個微纖維，這種微纖維的平均有效纖維直徑從大約2.5μm至大約7.0μm。第一邊界層包括由第一聚合物包圍的所述多個微纖維的第一部分。第二邊界層包括由第二聚合物包圍的所述多個微纖維的第二部分。可破壞的密封具有第一邊界層與第二邊界層之間的易碎界面。在施加使得第一邊界層與第二邊界層分開的力的作用時，該可破壞密封在易碎界面處斷裂。
定義這裡使用的術語具有如下所示的含義術語「微纖維」是指平均直徑從大約1.0μm至大約10.0μm的纖維。
術語「有效纖維直徑」是指對於一個本領域普通技術人員已知的計算後的尺寸，該尺寸從橫跨具有已知厚度的微纖維幅材的壓降，聚合物密度以及基重推導而得出的。
術語比如「可破壞密封」或者「隔離密封」或類似的詞是指一種複合結構，該複合結構包括結合到根據本發明的密封條的側面上的至少兩層熱塑性聚合物。可破壞密封包括通過使熔化的熱塑性聚合物注入到微纖維之間的空隙而製成的邊界層，其中微纖維形成了密封條的側面部分。
包括「密封條」或「分隔物密封條」或「微纖維密封條」或「密封中間層」等類似術語是指吹制的微纖維幅材，其被轉換成條形以用於形成適用於製造根據本發明的多隔間包裝的合適的分層聚合物薄膜或薄膜疊層之間的可破壞密封。
當熔化的聚合物注入密封條時「邊界層」形成在隔離密封的兩側中的每一側，以便在冷卻後提供密封條的填充了聚合物的側面部分。
術語「易碎界面」是指隔離密封的邊界層之間的中間部分，其中易碎界面包括基本上不存在熱塑性聚合物的微纖維。這提供了相對脆弱的界面，該界面在相對邊界層的受力分離過程中優先分離。在一個實施例中，易碎界面包括這樣的部分，其中第一聚合物接觸第二聚合物。在另一個實施例中，根據結合溫度，熔化的聚合物會基本上填滿密封條內部空隙。這種情況防止了易碎界面的優先分離。優選的是，易碎界面的主要部分是邊界層之間的包含微纖維的間隙。
具體實施例方式
按照需要，這裡披露了本發明的詳細實施例；不過，應該理解的是所披露的實施例僅僅是本發明的示例，而本發明可以各種各樣的可選形式來實施。這裡披露的、詳細而明確的結構上和功能性的細節不能作為限定來解釋，而僅僅是作為權利要求的基礎以及教導本領域技術人員以各種方式實施本發明的有代表性的基礎。
根據本發明的多隔間塑料包裝或包裝袋可以被製成包括兩片熱塑性聚合物薄膜片和至少一個熔噴微纖維密封條。根據結合的持續時間和壓力，成層的聚乙烯或其他合適的熱塑性塑料在大約120℃至大約200℃之間的溫度下熔接在一起以在薄膜片的邊緣周圍形成熔合的熱密封邊，以產生氣密地封閉的封套。粘結在兩個薄膜片之間的適當定位的密封條相當於一種隔離屏障，用於阻礙材料從位於屏障一側的第一隔間轉移到位於屏障另一側的第二隔間。兩個隔間的大小和位置取決於塑膠袋內部的密封條的位置。可以認識到，位於兩個薄膜片之間的附加密封條將增加包裝袋中隔間的數目。
用於根據本發明的多隔間塑膠袋的合適薄膜材料可以從包括合適的熱密封層的聚合物薄膜以及薄膜複合材料的組中選擇。根據本發明的隔離密封的形成可以使用大範圍的熱塑性聚合物中的任意一種來實現在微纖維密封條的熔點以下或熔點附近熔化的各層的結合。合適的材料也可以從例如包括聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯和乙烯基醋酸乙烯酯的聚烯烴聚合物，以及包括層壓有聚合物薄膜層的任何上述材料的薄膜複合材料，其中層壓的聚合物比如在密封條的熔點以上熔化的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
優選地，吹制的微纖維聚合物幅材的製造採用由Van Wente在工業和工程化學(Industrial and Engineering Chemistry)卷48，1956年第8期，第1342頁中所述的那種方法。美國專利3,978,185描述了類似但改進了的方法，其減少了不合需要的直徑大於大約0.3mm的材料的粗糙「粒」或「珠」。對於包括尼龍，聚烯烴，聚苯乙烯，聚(甲基丙烯酸甲酯)，聚(對苯二乙酯)和聚三氟氯乙烯在內的各種熱塑性材料，所示的製造方法能生成精細到0.1μm至1.0μm的纖維。纖維的形成需要使用實質上是柱塞式壓出機裝置，其迫使熔化的材料通過一排細孔並直接進入兩股匯聚的熱空氣或其他合適氣體的高速流。空氣溫度和聚合物熔化溫度是分別調節的，並且空氣流和熱塑性流體材料流的速度也是分別調節的。
在大約290℃(550°F)與430℃(800°F)之間的溫度下從壓出機噴嘴噴出的樹脂進入氣流中成為熔化的樹脂束，氣流使其變細成為纖維。纖維在氣流內的某一點形成，在該點處充分進行冷卻以便固化樹脂材料。由於熱熔樹脂從噴嘴直接流出並進入匯合的兩股氣流，因此最大量的變細出現在流出的這一點。根據所使用的確切溫度和速度，纖維在被氣流傳送到離噴嘴尖端大約2.5cm遠處以後冷卻到固態形式。
新形成的纖維以非常高的速度以分散紊流的形式離開噴嘴。在通常的大約315℃(600°F)和大約3.5Kg/cm2(50psi)的空氣條件下，該速度可以等於或超過音速，即，大約500米每秒(1600英尺每秒)。移動的16孔網篩提供了使噴氣與纖維分離的表面以便實現纖維的隨機沉積，該沉積物可以作為纖維墊從網篩剝離以便利用或者不利用密實用壓輥收集到捲軸上。熔噴聚合物幅材，優選地是聚丙烯幅材，適用於製造根據本發明的有效纖維直徑(EFD)從大約2.5μm至7.0μm、優選地為4.0μm至6.0μm的密封條。
用於儲存反應材料尤其是流體材料的方便包裝，包括至少兩層邊緣相互結合的熱塑性聚合物薄膜。反應材料的分隔需要一個或多個可破壞密封，在這裡是指密封條，這種密封條形成了隔離屏障以阻礙反應材料在包裝袋內的隔離區間之間移動。密封條材料的熔點通常高於用來形成包裝的薄膜層的熔點。該熔點差異能夠通過把熱塑性薄膜加熱到熔化並熔接在一起的方式而實現熔接邊封。對靠在根據本發明的密封條上的薄膜層的受控加熱使得該薄膜層熔化並在高於薄膜熔點但低於作為分隔物的密封材料的熔點的溫度下流入作為分隔物的密封條的側面。當層壓結構冷卻時薄膜層粘結到密封條上以形成可破壞的密封。
在正常的銷售、運輸和儲存過程中，如上所述的通過把塑料薄膜粘結到熔噴微纖維密封條上而形成的密封具有足夠的強度來使封套中一個隔間中的反應材料與另一個隔間中的反應材料完全分隔開。根據本發明的多隔間塑料包裝在兩部分包裝袋內保持所需的密封，或者在具有超過兩個隔間的包裝袋內保持所需的密封，直到需要混合這些反應材料為止。通過緊握密封條兩側中的每一側上的部分薄膜並沿相反的方向猛拉薄膜以斷開熔噴微纖維條的結構來破壞密封並允許材料通過打開的密封轉移，可以方便地啟動混合過程。材料的充分混合需要手動操作柔性塑料包裝。通過對於混合包裝袋內部的反應材料的動作的順序進行說明，可以明白熱塑性薄膜片之間的邊封會比在密封條粘結在熱塑性薄膜片之間以後保留在密封條內部的熔噴微纖維層的內部強度更堅固。根據本發明的密封條的優先破壞避免了隨著無意中破壞了塑料包裝的邊封而導致反應材料洩漏的可能性。
熱塑性薄膜片的部分與根據本發明的密封條之間的熱密封的形成需要一系列工藝步驟，其中包括將熔噴微纖維幅材條插入兩段薄膜之間。這形成了夾層結構，其中窄的微纖維條在兩段薄膜之間延伸，每一段薄膜的寬度都大於微纖維條的寬度，從而薄膜的邊緣疊蓋住形成密封的微纖維條的邊緣。隨著夾層結構定位在一對熱壓板之間，薄膜片粘結到微纖維條上。每一個壓板分別包括受控的熱軌，該熱軌與密封條對齊，沿平行邊對齊，並且橫跨薄膜夾層結構的寬度。熱軌的定位和數量取決於多隔間包裝袋的設計。圍繞薄膜結構閉合熱壓板後，施加壓力，使薄膜層粘結到密封條上並沿著邊緣橫跨薄膜寬度熔接在一起。平壓機製造出這樣的袋子，該袋子沿著它的平行邊緣和它的底部密封並具有至少一個隔離密封，該密封分隔開多個隔間。如上所述的多隔間袋具有通向每一個隔間的開口以便於添加需要隔離以防止過早起反應的材料。將材料放到它們各自的隔間內以後，多隔間包裝的開口端可以利用第二平壓機來密封，該平壓機包括用於形成最後的邊封的熱軌。根據本發明，封邊的溫度可以足夠高以生成在邊封和密封條之間的交叉處的熔融結。形成這種類型的熔融結優於目前已知的包括薄紙的斷裂條。包括紙帶的接合不會形成熔融結並可能引入在導致紙炭化的溫度下的失效點。
根據本發明的優選實施例採用的壓板按壓溫度通常在大約140℃至約150℃的範圍內。該溫度範圍高於與密封條接觸的熱塑性層的熔點但低於熔噴微纖維密封條自身的熔點。加熱時間從兩秒到四秒，視施加到平壓機的平板上的壓力而定。適當施加熱量和壓力能使熱塑性層熔化並使熔化的聚合物轉移到微纖維的空隙中從而在密封條兩側中的每一側都形成邊界層，該邊界層包含冷卻時將固化的熔化的聚合物。從密封條的一側流出的熱塑性聚合物會與從密封條另一側流出的聚合物接觸。不過，優選的是邊界層不會被融合，因為一旦冷卻這會導致填充有固態聚合物的密封條的粘結強度近似於熔接的封邊。密封條與包裝膜之間的有效結合使得密封條內部的至少一部分不存在熱塑性聚合物從而提供易碎界面，在向塑料包裝施加使密封條的邊界層分離的力的過程中，可破壞密封條在該易碎界面處斷裂。在一個示例性的實施例中，易碎界面中包括這樣的部分，其中第一聚合物接觸第二聚合物。在另一個示例性的實施例中，根據粘結溫度，熔化的聚合物可能基本上填滿了密封條的內部空隙。這種情況防止了易碎界面的優先分離。優選地，易碎界面的主要部分是邊界層之間的包含微纖維的間隙。
根據本發明，形成熱塑性薄膜片的部分與密封條之間的熱密封的一種可選方法需要連續工藝的一系列步驟，其中包括將熔噴微纖維幅材條插入兩段薄膜之間。這形成了夾層結構，其中窄的微纖維條在兩段薄膜之間延伸，每一段薄膜的寬度都大於微纖維條的寬度，從而薄膜的邊緣疊蓋住形成密封的微纖維條的邊緣。在夾層結構沿著密封條對準並被加熱到高溫的輥子之間運動的過程中，薄膜片粘結到微纖維條上。熱塑性薄膜片與熱輥的持續接觸使得熱塑性塑料層熔化並使熔化的聚合物轉移到微纖維的空隙中從而在密封條兩側中的每一側形成邊界層，該邊界層包含冷卻時將會固化的熔化的聚合物。
根據本發明，如上所述地形成的連續條可以進入另一熱密封裝置，該裝置根據需要通過沿重疊薄膜的邊緣並橫貫該薄膜結構施加熱和壓力來製作邊緣密封，以提供具有由密封條分開的兩個隔間的塑料包裝。每個隔間的一個邊緣保持打開，以便填充反應材料，然後熱封機形成最終的熔接邊緣密封，以便封閉隔間並使反應材料彼此隔離。
用來形成根據本發明的密封條的熔噴微纖維幅材，包括無紡的纖維聚合材料，優選的是聚丙烯均聚物比如#3960或類似物，其在230℃下的熔體流速從大約280至420g/10分鐘(可從Atofina，Houston，TX獲得)。微纖維幅材基重通常在從大約10克每平方米(gsm)到大約30gsm的範圍內，優選的是大約25gsm，有效纖維直徑的範圍從大約2.5μm至大約7.0μm。根據本發明的密封條使得包裝薄膜和其他密封例如邊封之間的隆包更小。寬度在大約1.0cm和1.25cm之間、基重為15gsm的密封條，在密封以前厚度為100μm。密封后，密封條分隔物的厚度為大約25μm(0.001英寸)。
熔噴微纖維幅材的孔隙度取決於基重和纖維直徑。這些特性控制了熔融聚合物在把包裝薄膜片粘結到微纖維密封條的兩側中的任意一側上的工藝過程中流入微纖維之間的空隙的速度。在成功地形成熱密封包裝袋後，隔離密封的強度可以通過加壓爆袋機來測定。試驗包括使密封條每一側的隔間充氣膨脹到熔噴微纖維密封條爆裂的氣壓。優選的密封強度範圍從大約0.21Kg/cm2(3.0psi)至大約0.63Kg/cm2(9psi)。
適於根據本發明使用的形成包裝的聚合物包括這樣的聚合物薄膜，其熔點低於用來形成熔噴微纖維幅材的聚合物。如優選實施例所述，多隔間封套使用可從明尼蘇達州聖保羅市的3M公司按商標名SCOTCHPAK 29905獲得的薄膜疊層結構。該薄膜疊層結構包括鄰接聚對苯二甲酸乙二醇酯層的聚乙烯層。SCOTCHPAK 29905薄膜在形成多隔間包裝袋時的取向使得聚乙烯層在大約120℃與大約200℃之間加熱的過程中作為粘結到密封條上的內層以形成隔離密封。
可以在多隔間包裝的單獨隔間中封裝各種液體成分。典型且優選的反應材料組合包括作為第一材料的液態多羥基樹脂和作為第二材料的異氰酸酯交聯劑。這些材料相互反應以形成聚亞安酯包封或阻塞(blocking)化合物。第二種反應材料組合包括具有酐功能的液體。該液體與適當的交聯劑反應以提供聚酯封裝材料。相互反應以形成環氧樹脂的組成材料也可以儲存在多隔間包裝中。在這種情況下，在形成環氧樹脂以前，包裝使液態的環氧功能性成分與液態聚合物和胺催化劑的混合物分隔開。形成樹脂的各成分之間的反應的啟動包括緊握外包裝薄膜使其接近一個隔間的中央區域並沿著可破壞密封的軸線猛地拉開薄膜。這通過使密封條的邊界層之間的易碎界面中的纖維分離而斷開密封條，同時不會損壞包裝的永久熔接邊封。易碎界面的破壞使得包裝中的反應成分合起來。均勻的混合可能需要手動操作包裝封套以促進形成樹脂的反應。除去包裝的一角就能提供開口以便釋放發生反應的混合物，該混合物可以分送到待用的模具或其他空腔或容器中，該反應在其中持續進行。作為從多隔間包裝除去一角的可選方式，可以在用來製造包裝的一個薄膜片中嵌入噴嘴封蓋。
根據本發明的多隔間包裝可用作柔性包裝袋，用於包裝在一起會起反應以生成樹脂的材料，這些樹脂有廣泛的應用，包括應用在通信系統中，尤其是封裝材料中。具有不同封裝樹脂系統的熔噴微纖維密封條的化學穩定性測試表明多隔間包裝在支撐1kg重量的同時在65.5℃(150°F)高溫下的加熱老化過程中不會造成對該密封的損害。
實驗通過將熔噴聚丙烯幅材構成的密封條熱密封到聚乙烯袋的中心而形成的有兩個隔間的包裝袋可以使用ASTM-F88-00或者ASTM-F2054-00進行試驗以測定最後形成的隔離密封的強度。這些試驗中的第一個(ASTM-F88-00)測量柔性隔離包裝袋的密封強度。爆裂強度測量採用約束板內的內部加壓法，如第二試驗方法(ASTM-F2054-00)所述。
吹制的微纖維(BMF)隔離條與有效纖維直徑(EFD)的比較包裝袋尺寸寬-19.7cm長-11.4cm。包括縱向隔離條的包裝袋在Klcokner-Ferromatik Bags Maker，ModelLA III製成。方法包括利用平壓機進行啟動，採用大約135℃至大約150℃之間的溫度、大約兩秒至大約四秒之間的保壓時間以及1.54-1.97Kg/cm2(22-28psi)的機器壓力設置。使用流速設置為9.0的ARO2600加壓氣爆機使例1-12的包裝袋爆裂。表1的例1-6表示在固定的溫度下隔離條爆裂強度隨著有效纖維直徑的增大而增大。
表1-例1-6的BMF幅材密封條的爆裂強度
表2-例7-12的BMF幅材密封條的爆裂強度
表2的例7-12表示在固定溫度下隔離條爆裂強度隨著有效纖維直徑的增大而增大，並且隨著基重的下降而增大。表1和表2的結果比較表明隔離條爆裂強度隨著密封的溫度增大而增大。
吹制微纖維(BMF)隔離條的基重比較例13-23的包裝袋尺寸寬-25.4cm 長-26.7cm。包裝袋在Model LA III型的Klcokner-Ferromatik制袋機製成。方法包括利用平壓機進行啟動，採用大約兩秒至大約四秒之間的保壓時間。機器壓力設置為1.54-1.97Kg/cm2(22-28psi)。在包裝袋製造過程中密封幅條可以利用隔離條解繞器由機器進給或者以手動進給方式進給到薄膜片之間。使用ARO 2600加壓氣爆機使包裝袋爆裂。
表3表示在固定溫度下隔離密封條爆裂強度隨著有效纖維直徑增大而增大並且也隨著微纖維幅材的基重下降而增大。表4表示利用機器進給的密封條形成的包裝袋與利用手動進給技術製成的包裝袋在爆裂強度方面有差異。該差異歸因於進給過程中密封條張力的差異。
表3-例13-16的BMF幅材密封條的爆裂強度
表4-例17-23的BMF幅材密封條的爆裂強度
根據需要，這裡已經披露了本發明的詳細內容；不過，應該理解的是所披露的實施例僅僅是示例性的。有關使用多隔間包裝袋來分隔開用於固化形成樹脂的反應成分的不能被解釋為限定性的。例如，根據本發明的多隔間包裝袋的另一種可能的使用包括分隔開食品成分，其中的食品成分需要在馬上就要食用之前混合起來以確保最佳的口味。特定實施例的描述僅為權利要求提供基礎並為教導本領域熟練技術人員提供多樣化地實施本發明的信息來源。
權利要求
1.一種可破壞密封，其包括具有第一熔點的第一聚合物；具有第二熔點的第二聚合物；和具有與第二側相對的第一側的密封中間層，所述第一側包括結合到所述第一聚合物的一部分上的第一邊界層，所述第二側包括結合到所述第二聚合物的一部分上的第二邊界層，所述密封中間層的熔點高於所述第一熔點和所述第二熔點，所述密封中間層包含多個微纖維，這種微纖維的平均有效纖維直徑從大約2.5μm至大約7.0μm，所述第一邊界層包括該由所述第一聚合物包圍的所述多個微纖維的第一部分，所述第二邊界層包括由所述第二聚合物包圍的所述多個微纖維的第二部分，所述可破壞密封具有在所述第一邊界層與所述第二邊界層之間的易碎界面，在受到使第一邊界層與第二邊界層分開的力的作用的情況下，所述可破壞密封在所述易碎界面處斷裂。
2.權利要求1所述的可破壞密封，其特徵在於，所述第一聚合物和所述第二聚合物是聚乙烯。
3.權利要求1所述的可破壞密封，其特徵在於，所述多個微纖維包含聚丙烯。
4.權利要求3所述的可破壞密封，其特徵在於，所述平均有效纖維直徑是從大約4.0μm至大約5.0μm。
5.權利要求4所述的可破壞密封，其特徵在於，所述多個微纖維形成基重為大約10g/m2至大約30g/m2的聚丙烯幅材。
6.權利要求3所述的可破壞密封，其特徵在於，所述力為從大約0.10Kg/cm2至大約1.25Kg/cm2。
7.權利要求6所述的可破壞密封，其特徵在於，所述力為從大約0.21Kg/cm2至大約0.63Kg/cm2。
8.權利要求1所述的可破壞密封，其特徵在於，所述易碎界面中包括這樣的部分，其中第一聚合物接觸第二聚合物。
9.權利要求1所述的可破壞密封，其特徵在於，所述易碎界面的主要部分包括在所述第一和第二邊界層之間的含微纖維的間隙。
10.權利要求1所述的可破壞密封，其特徵在於，所述第一和第二聚合物基本上填滿所述密封中間層。
11.與多隔間包裝相結合的權利要求1所述的可破壞密封，其特徵在於所述密封中間層使所述包裝的第一隔間與所述包裝的第二隔間分隔開。
12.權利要求11所述的可破壞密封，其特徵在於，所述第一隔間中包括第一反應材料，而所述第二隔間中包括第二反應材料。
13.權利要求12所述的可破壞密封，其特徵在於，當所述可破壞密封在受到使所述第一邊界層與所述第二邊界層分開的力的作用的情況下在所述易碎界面處斷裂時，所述第一反應材料與所述第二反應材料在其中互相混合。
全文摘要
一種可破壞密封包括由第一聚合物製成的薄膜，由第二聚合物製成的薄膜和密封中間層。密封中間層的熔點高於第一聚合物的熔點並且高於第二聚合物的熔點，且包含多個微纖維，這種微纖維的平均有效纖維直徑為大約2.5μm至大約7.0μm。由第一聚合物製成的薄膜和由第二聚合物製成的薄膜熔接到密封中間層的兩側中的每一側上，形成具有易碎界面的可破壞密封，該易碎界面中包括這樣的部分，其中第一聚合物接觸第二聚合物。可破壞密封在使得第一邊界層與第二邊界層產生分離和間隙的力的作用下斷裂。
文檔編號B65D81/32GK1802298SQ200480015622
公開日2006年7月12日 申請日期2004年6月5日 優先權日2003年6月5日
發明者保羅·E·漢森, 約翰·W·羅旺, 內森·K·哈根 申請人:3M創新有限公司