軟質小包或小袋封口的方法
2023-05-13 11:29:01 2
專利名稱：軟質小包或小袋封口的方法
技術領域：
本發明涉及軟質小包或小袋封口的方法。
軟質小包和小袋用於包裝液體產品如洗碟液、洗髮劑以及其它家用產品。對於這些小包或小袋很重要的一點是在最終使用者將其打開之前必須足夠地堅固而不會在搬運過程中撕裂或洩漏。特別重要的是這些小包或小袋在密封區內不會洩漏。
常規的密封方法提供了一種用於軟質小包或小袋封口的方法，該方法包括以下步驟(ⅰ)形成具有一個開口端的小包或小袋；(ⅰ)通過該開口向小包或小袋灌裝；(ⅲ)通過施用熱沿開口的整個寬度密封形成一個封口。
US-A-4866914(1989年9月19日授予專利權)公開了常規密封方法使液體灌裝的小袋在其開口處密封不良的問題。小袋到達位于振動器(為在20千赫茲操作的超聲封焊裝置)和支撐構件之間的密封站。事先將開口的終端熱合以避免產品洩漏。
JP-58/156606(1983年10月19日公開)是一個提到類似問題(也是使用超聲)的實用新型的發明。在該參考文獻中公開的自動密封裝置是一種將超聲振動傳遞給小袋的開口然後使其熔合在一起的臥式機器。
GB-A-2248796(1992年4月22日公開)涉及使用超聲焊接從薄膜生產灌裝小袋的方法，其中焊接工具同時也把相鄰的小包切開。它公開了一種立式/灌裝方法。
在立式/灌裝機上，與超聲焊接方法有關的問題是很難沿著幾個小袋或小包的相鄰灌裝道提供寬的封口。結果，小包的灌裝速度受到限制。
本發明旨在提供一種密封方法，它使得灌裝機速度不再由於需要避免產品飛濺或起泡沫而受到限制，並且它可以使用不需特別設計以避免滴漏及由此而造成的汙染的灌裝注嘴。
本發明的目的是提供用於小包或小袋的密封方法，通過常規熱合提供初始洩漏不透過性，並且由於超聲波提供通過表面(甚至該表面被產品所汙染)的緊密的密封而提高了密封質量。
本發明概要通過使用超聲能基本上沿小袋的整個寬度封口來達到本發明的目的。在通過小袋敞口端灌裝後，使用現有的熱合技術在第一密封步驟中封口形成第一封口。然後在小袋的所述開口端處運用超聲進行第二密封步驟。
附圖簡述
圖1示意根據本發明製成的軟質小包的預製品。
圖2示意根據本發明另一可供選擇的實施方案製成的軟質小包的預製品。
圖3示意裝填後的軟質小包。
本發明詳述用於本發明的軟質小包和小袋可以是任何形狀，但最常見的是正方形或長方形。通常通過沿其三邊密封和可任選地摺疊來預成型這些正方形或長方形小包或小袋。剩下的未密封的一邊提供用於灌裝的終端開口。預製品可由兩張沿其三邊密封在一起的獨立的聚合薄膜組成。或者該預製品可由單片聚合薄膜組成，首先將薄膜摺疊，摺疊形成了第一邊，然後沿其它兩邊密封。在另一個可供選擇的實施方案中，首先將一段聚合薄膜摺疊並沿其長度方向密封形成一管狀物。然後將該管狀物切成預定長度，並將該管狀物的一端密封形成預製品。
然後用常規灌裝設備灌裝預製品。
在本發明一個特別優選的實施方案中，預製品的成型及灌裝都是在一部機器或相鄰機器上相繼直接進行的。這就是所知的「成型-灌裝」。設備生產商同時銷售立式成型-灌裝機和臥式成型-灌裝機。優選立式成型-灌裝機用於本發明(特別是具有液體的情況)，因它容許在並列結構中存在多條裝填道，因此可獲得較高的灌裝速率。
小包或小袋可由任何適宜的軟質材料製成，特別是聚合薄膜，包括高密度或低密度的聚乙烯(HDPE；LDPE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚醯胺、聚丁二烯、聚丁烯聚合物及共聚物、乙烯和乙烯基酯的共聚物、氯乙烯的聚合物和苯乙烯的聚合物。此處所用的術語「聚合物」意指共聚物和三元共聚物以及均聚物。
此外也可以使用層壓材料。對於層壓製品唯一的基本要求是層壓製品的至少一個側面由適合於熱合及超聲焊接的聚合薄膜所組成。
特別優選用於本發明的是在外層包含PET、聚醯胺、鋁或紙而在內層包含聚乙烯的層壓薄膜。
優選小包或小袋的容量少於1升，優選不大於500毫升。
本發明一個特別的優點是灌裝可在高速機器上進行。所謂「高速」在此處意指灌裝速度為每條灌裝道每分鐘至少為50個小袋，而在單機上可高達約8個並列的灌裝道。
超聲封口技術一般使用焊頭和砧座來進行。焊頭優選以10-70千赫茲，優選20-40千赫茲的頻率振動，功率輸出高達約5千瓦。一臺適宜的設備為Branson model第23187號。壓力是一個重要的參數。壓力太大使得各部件作為整體結構振動而無加熱效果。壓力太小則不能提供足夠的接觸加熱或接觸摩擦。
砧座的形狀必須設計成將振動集中在薄膜上並因此給密封劑層加熱。這將導致一個有限的最大密封寬度，因而優選每條灌裝道選擇單獨的砧座/焊頭單元。整個系統的設計必須確保焊頭與砧座的精密匹配(甚至壓力也是如此)。
根據薄膜的性能，一般用來提供堅固密封的具體壓力為50-250牛頓/釐米2。一般密封時間為200-400毫秒。
圖1示意了根據本發明所製成的聚合物小包的預製品。預製品10包括前後薄膜12和13，它們沿三個邊14、15和16密封在一起，並且有一個用於灌裝的開口17。
圖2示意了根據本發明另一可供選擇的實施方案所製成的聚合物小包的預製品。預製品20包括已形成管狀物並沿一個邊緣24密封的單張薄膜。該管狀物沿其底邊25密封，並具有用於灌裝的開口27。
圖3示意了由預製品10或20形成的灌裝了的聚合物小包1，通過熱封口30和超聲封口40沿開口17、27將其相繼密封。
權利要求
1．一種用於軟質小包或小袋(1)封口的方法，該方法包括以下幾個步驟(ⅰ)形成具有一個開口端(17,27)的小包或小袋；(ⅱ)通過該開口向小包或小袋灌裝；(ⅲ)通過施用熱基本上沿開口整個寬度密封形成第一道封口(30)；其特徵在於該方法還包括以下步驟(ⅳ)通過施用超聲能基本上沿開口整個寬度密封形成第二道封口(40)。
2．根據權利要求1的方法，其中具有開口端(17)的小包或小袋(1)通過以下步驟形成(ⅰ)(a)將兩張聚合物薄膜(12、13)彼此相鄰放置在一起；和(ⅰ)(b)將三邊(14、15、16)熱合。
3．根據權利要求2的方法，其中在立式成型/灌裝機上相繼直接進行步驟(ⅰ)和(ⅱ)。
4．根據權利要求3的方法，其中灌裝速度為每條灌裝道每分鐘至少為50個小包或小袋。
5．根據權利要求1的方法，其中小包或小袋(1)是由包括至少兩層第一層是選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醯胺、鋁或紙的材料，而第二層則是由聚乙烯的聚合物材料組成的軟質層壓材料所製成。
全文摘要
本發明涉及用於聚合物小包或小袋(1)封口的方法,該方法包括以下幾個步驟:(i)形成具有一個開口端(17、27)的小包或小袋;(ii)通過該開口向小包或小袋灌裝;(iii)通過施用熱基本上沿開口整個寬度密封形成第一道封口(30);和(iv)通過施用超聲能基本上沿開口整個寬度密封形成第二道封口(40)。
文檔編號B65B7/02GK1216963SQ97194108
公開日1999年5月19日 申請日期1997年2月28日 優先權日1996年3月1日
發明者R·A·德科寧克, L·M·豪本 申請人:普羅格特-甘布爾公司