烴流體的包裝的製作方法

2023-10-26 15:33:42

專利名稱：：烴流體的包裝的製作方法烴流體的包裝本發明是申請日為2004年3月12日、申請號為200480006814.0、發明名稱為"烴流體的包裝"的中國專利申請的分案申請。本發明涉及烴流體的包裝。更特別地，本發明涉及在比較剛性的外部容器內具有撓性袋子的容器。需要大容量的烴流體，如電動才幾潤滑油、傳動液或制動液的才幾動車服務中心和其它機構，通常以55加侖的圓桶或者5或6加侖的罐或者16加侖的小桶儲存這些材料。然而，這些容器中的每一種都存在明顯的缺點。例如，55加侖的圓桶非常重且難以處理。此外，圓桶的圓形形狀在運輸過程中產生無栽空間，從而降低了運輸和輸送這些流體的效率並增加了其成本。採用這些容器中的每一種時，必須使用較小的容器，以便分配和使用流體，從而產生另一受汙染的容器。作為替代方案，較大容量的用戶可使用獨立的1夸脫的塑料容器，如典型地由個體的消費者購買的那些。然而，使用獨立的包裝破壞了釆用較大容量的包裝可實現的成本節約。此外，單獨的夸脫瓶的大量使用將不必要地產生大量烴汙染的廢塑料。最後，油的殘渣殘留在該夸脫瓶內，而且當大量消費者使用該夸脫瓶時，這種浪廢將是顯著的。最後一個缺點也是5夸脫瓶具有的問題。所以，對於大容量的用戶，仍然需要經濟的、佔有較少儲存空間、重量較輕並產生較少的包裝材料浪費和油浪費的用於盛裝烴液體的容器。"盒內袋式(bag-in-a-box)"容器基本上滿足這些需要。大多數這種容器使用聚合物袋，如聚乙烯作為包含液體的內袋。可用作烴流體用袋子的聚合物必須具有良好的機械性能和良好的爛流體抗性。對於後一性能，看來在烴流體的性質和聚合物組成之間存在關聯。儘管聚乙烯薄膜非常經濟、易彎曲和透明，並具有低的透溼氣性，但這種膜是可透油的。增加聚乙烯材料的厚度以便該材料實際上對烴流體不可滲透是公知的。然而，為了實現足夠的厚度，撓性將被犧牲而且所得產品是剛性的聚乙烯容器。降低聚乙烯薄膜對烴流體的滲透性的一種方法包括在聚乙烯膜上層壓聚偏氯乙烯。然而，這種具有阻止烴流體滲透的足夠厚度的層壓體發脆且容易破裂。氟化聚乙烯膜也抗烴流體，但大批量生產這種材料是不實際且昂貴的。因此，仍需要盒內袋式的烴流體用容器，其具有由經濟和抗烴的聚合物材料構成的袋子。現已令人驚奇地發現，本發明的烴流體包裝可以滿足這些和其它需要。本發明提供用於烴流體的"盒內袋式"包裝，其具有防止洩漏和滲出的可彎曲、可摺疊、可密封的內盒或內袋。該烴流體包裝進一步包括一個以諸如立體矩形形狀形成的剛性容器。內盒或內袋由具有改進的抗烴性並適合包裝烴流體的聚合物層壓體製成。該聚合物層壓體尤其適於與機動車流體，包括例如電動機潤滑油、機動車傳動液、制動液和潤滑油一起使用。在一個實施方案中，該層壓體包括具有烯烴聚合物(alkylenepolymer)外層和至少一層取向尼龍聚合物內層的至少三層。在另一實施方案中，該層壓體包括具有烯烴聚合物的裡層、取向尼龍聚合物的外層和至少一層取向尼龍聚合物或鋁的內層的至少三層。在本發明的另一方面中，該內袋由單層取向並交聯的高密度聚乙烯膜製成。圖1是烴流體包裝的一個實施方案的外部透視圖。圖2是烴流體包裝的一個實施方案的截面視圖。圖3是本發明一個方面的內袋的三層層壓體的截面視圖。圖4是本發明可供替代方面的內袋的三層層壓體的截面視圖。圖5是本發明另一可供替代方面的內袋的單層聚合物膜的截面視圖。圖6是本發明可供替代方面的內袋的四層層壓體的截面視圖。圖7是烴流體包裝的另一實施方案的截面視圖。圖8a描述了當外部擋板打開時烴流體包裝的另一實施方案的外部透—見圖。圖8b描述了當外部擋板關閉時烴流體包裝的另一實施方案的外部透視圖。根據本發明的烴流體用容器包括由具有至少三層的聚合物層壓體製成的袋子和具有一面或多面的剛性外盒，所述至少三層包括第一聚烯烴(polyalkylene)或第一取向尼龍的外層；至少一層第二取向尼龍或鋁的內層，其條件是當外層是第一聚烯烴時，該至少一層內層是取向尼龍；和第二聚烯烴的裡層；其中袋子放在剛性盒內。根據本發明的烴流體用容器包括取向並交叉層壓的高密度聚乙烯的袋子；和具有至少一面的剛性盒，其中袋子放在剛性盒內。該烴流體包裝材料包括剛性足以支持包裝內容物重量以及耐受正常的運輸和儲存堆積的外盒。在外盒內放置由耐烴流體的聚合物膜組成的袋子，從而防止洩漏、破裂和滲出。本發明的烴流體包裝提供了一種便於攜帶烴流體的儲存和轉運系統。對於烴流體的包裝來說，希望該包裝拉伸強度高、斷裂伸長率高、抗穿刺性高、透氧率低、透溼性低和摩擦係數低。參考圖1，示出了烴流體包裝的一個實施方案的外部透視圖。以立體矩形形式示出了外盒1，其具有4個側面2、一個底面3和兩個相對的頂部擋板4和5,這兩塊頂部擋板4和5當閉合時形成頂面6。這些擋板可以互鎖或者可以不互鎖，但應當合在一起形成閉合面。外盒可以是任何形狀或者形式，只要它的剛性足以包含內部的袋子並可用於保護含烴流體的袋子且容易運輸(剛性外盒)即可。例如，外盒可以是八面形、六面形、正方形或矩形。外盒容易製造並可以是儲存烴流體可用的任何尺寸的矩形或正方形且容易攜帶。頂部擋板4和5中的一個或兩個可包括衝切或穿孔的開口來充當手柄，條件是外盒足夠地堅固以耐受處理應力。在圖l中，僅僅頂部擋板4示出了具有手柄開口7。儘管圖l示出了手柄，但手柄對於所述盒來說不是必須的，而且所述盒可含有或者不含有手柄。若存在的話，手柄不限於如圖l所示的開口並可以是任何形狀或者形式，只要它可充當手柄即可。至少一個側面2包括閥門開口8。每一個手柄開口7和閥門開口8可以是完全除去的部分或者可選擇地，可以切割或穿孔，以便沿著孔眼離開擋板，使得擋板可向內或向外摺疊來產生開口。參考圖8，示出了烴流體包裝的另一實施方案的外部透視圖。外盒10以立體矩形形式示出，其具有4個側面(側板)11、底面17、兩個相對的內擋板13和18，和兩個相對的外擋板12和19，其中當內擋板13和18閉合時，形成內頂面70和內擋板芥、面線(開口線)16,而當外擋板12和19閉合時，形成外頂面71。這些擋板可以互鎖或者不互鎖，但應當與相對的擋板合在一起以形成閉合面。當頂面打開時，擋板13和18與擋板12和19相鄰。外盒可以是儲存徑流體可用的任何尺寸的矩形或者正方形並便於攜帶。一個或多個側面11可包括衝切或穿孔的開口來充當手柄，條件是外盒足夠地堅固以耐受處理應力。在圖10中，沒有示出手柄開口。滿足相對擋板形式的內擋板或外擋板的邊緣可以是直線、曲線和/或成角度，只要它閉合形成頂面，和產生容易使袋子進入的開口即可。頂部內擋板13和18中的一個或兩個可包括沖切或穿孔的開口來充當閥門15的開口。在圖8中，一起示出了具有閥門開口15的頂部內擋板13和18。至少一個頂部外擋板12或19可包括衝切或穿孔的開口來充當閥門14的開口。每一個手柄開口(若存在的話)以及閥門開口14和15可以是完全除去的部分或者可選擇地，可以-故切割或穿孔，以便沿著孔眼離開擋板，使得擋板可向內或向外摺疊來產生開口。閥門開口14和15應當以下述方式排成直線，使得當頂部內擋板和頂部外擋板都閉合時，它們排成直線使得袋子配件通過閥門開口14和15二者插入。外盒1和/或10可由單一坯料製成，所述單一坯料以未組裝的形式平坦或基本上平坦地放置。或者，外盒1和/或10可由組裝並接合在一起的數個單獨的片材製成，以實現最終所需的形式或形狀。外盒1和/或10可具有任何密閉的幾何形狀。為了便於運輸和儲存，可使用立體矩形或者立方體。在本發明的一個方面中，外盒1的尺寸為11."x9xH.u英寸，但這是一個例舉的尺寸，對於可攜帶的烴流體的儲存來說，該尺寸是方便的，並可使用對於可攜帶的烴流體來說方便的任何類似尺寸。外盒1和/或10的製造材料可包括紙板或其它纖維素的剛性材料或可摺疊的塑料材料。紙板可起皺。所述盒材料可用阻燃劑和/或防水添加劑塗布和/或浸漬。合適的阻燃塗料的實例包括，例如在美國專利3934066中公開的發泡型防火塗料，其公開內容在此引入作為參考。具體地說，美國專利3934066公開了發泡型防火塗料的組合物，它包括樹脂型或非樹脂型的成碳化合物。樹脂型成碳化合物的實例包括脲酪樹脂，或含有下述物質的形成樹脂的混合物氨基源，如脲、硫脲、三聚氰胺等；以及脂族醛(或醛源)如甲醛、低聚甲醛、三噁烷或亞甲基四胺(methylenetetramine)、乙醛等。非樹脂型成碳化合物的實例包括碳水化合物，如澱粉、糊精、蔗糖和乳糖；和多羥基化合物，如甘油、山梨糖醇、甘露糖醇、季戊四醇、二季戊四醇等。該發泡型防火組合物也可包括輔助產生厚的、絕熱的含碳泡沫體的起泡材料。起泡化合物的實例包括磷酸單銨或磷酸二銨、磷酸、三聚氰胺焦磷酸鹽、硫酸銨、溴化銨、鴒酸鈉等。也可使用具有用發泡型防火塗料浸漬的多孔片材的發泡型防火層壓體。也可使用本領域公知的其它阻燃塗料或添加劑，例如鹽溶液。防水塗料也可使用且也是本領域公知的。例如，在紙板容器上的蠟塗層在新鮮水果和植物的批量包裝中是公知的。可使用適合於盒體製造的材料的任何阻燃或防水的塗料或添加劑。參考圖2，示出了爛流體包裝20的一個實施方案的截面。該烴流體包裝包括外盒l，放在外盒1內的袋子21。該烴流體包裝進一步包括閥門開口8,其中示出配件22通過所述閥門開口8向外突出。在另一實施方案中，配件22可以是套筒(quill)。外盒l可以是如圖8所示的外盒IO。這種經流體包裝進一步包括閥門開口H和l5，其中配件22通過所述閥門開口14和15向外突出。該容器具有固定到袋子上且從中向外延伸的閥門或套筒。參考圖7,示出了烴流體包裝25的另一實施方案的截面。烴流體包裝包括外盒l，放在外盒1內的袋子21。該烴流體包裝進一步包括閥門開口8，其中示出配件22通過所述閥門開口8向外突出。在另一實施方案中，配件22可以是套筒。袋子21進一步包括一旦用烴流體充滿袋子即用蓋子24壓蓋的填充配件23。可裝配到配件上且當與烴流體接觸時可穩定的任何可商購的蓋子可用於壓蓋袋子配件23。外盒1可以是如圖8所示的外盒10。這種經流體包裝進一步包括閥門開口14和15,其中配件22通過所述閥門開口14和15向外突出。該容器具有固定到袋子上並從閥門開口向外延伸的閥門或套筒。可以使用可裝配到配件上以封閉袋子配件22的任何可商購的閥門或套筒，條件是這種閥門或套筒提供用於取出烴流體的裝置且當與烴流體接觸時，只要它們穩定所需的儲存時間即可。這種閥門例如可商購於Scholle、Luquiabox和Tomlinson。在輸送和儲存烴流體包裝的過程中，可在外盒1或10內與袋子一起封閉配件。按照這一方式，在運輸和儲存過程中，烴流體包裝保持其規則和方便的形狀。為了用流體填充袋子或者從袋子中分配流體，配件可穿過外盒1的閥門開口8，從而使得該配件更容易接近。袋子21可以是聚合物層壓體，所述聚合物層壓體具有包含第一聚烯經外層、第二聚烯烴裡層、至少一層在外層和裡層之間的笫一取向尼龍中間層的至少三層。該袋子可進一步在外層和裡層之間具有一層或多層其它聚合物層，所述其它聚合物層可以是例如另一聚烯烴、另一尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯乙烯基醇、聚乙酸酯或鋁。袋子21也可以是聚合物層壓體，所述聚合物層壓體具有包含第一取向尼龍外層、第一聚烯烴裡層、至少一層在外層和裡層之間的第二取向尼龍或鋁中間層的至少三層。該袋子可進一步在外層和裡層之間具有一層或多層其它聚合物層，所述其它聚合物層可以是例如另一聚烯烴、另一尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯乙烯基醇、聚乙酸酯或鋁。當袋子被填充時，裡層與烴流體接觸。參考圖3，示出了構造袋子21所使用的聚合物層壓體的一個實施方案的截面。在本發明的一個方面中，該聚合物層壓體是三層層壓體30，它包括第一聚烯烴層31，取向尼龍層32，和第二聚烯烴層33。取向尼龍層32位於第一和第二聚烯烴層31和33之間。參考圖6，示出了構造袋子21所使用的聚合物層壓體的另一實施方案的截面。在本發明的一個方面中，該聚合物層壓體是四層層壓體60，它包括第一聚烯烴層61，取向尼龍層62，乙烯乙烯基醇聚合物63，和第二聚烯烴層64。取向尼龍層62和乙烯乙烯基醇聚合物層63位於第一和第二聚烯烴層61和64之間。第一和第二聚烯烴層31和33各自可由選自以下的聚合物製成流延聚丙烯、線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、取向並交叉層壓的高密度聚乙烯、兩種不同密度聚乙烯的共擠出材料、和乙烯-乙烯基醇共聚物與低密度聚乙烯的共擠出材料。第一和第二聚烯烴層31和33可以未取向、單軸取向或雙軸取向。第一和第二聚烯烴層31和33可以是相同或不同的聚烯烴材料。此外，第一或者第二聚烯烴層31和33可放置在袋子21的內側上。取向尼龍32可以是在製造聚合物膜領域中典型使用的各種聚醯胺或尼龍共聚物中的任何一種，如尼龍6、尼龍6，6、尼龍6,10、尼龍11、尼龍12、尼龍6，12、無定形尼龍、部分芳族的聚醯胺、和尼龍的共聚物。取向尼龍層可以單軸或者雙軸取向。使用任何一種已知的技術，其中包括施加熱和/或壓力和粘結粘合劑，將外部第一聚烯烴層和內部第二聚烯烴層31和33，以及取向尼龍層32形成為層壓體。聚合物層壓體30的厚度使得例如保留撓性。一般來說，總的層壓體厚度可以是15微米-300微米。第一和第二聚烯烴層31和33中的每一層的厚度可以是5微米-225微米。取向尼龍層32可以是5微米-225微米。總的層壓體和單獨層各自的厚度可以更小或更大，只要層壓體保留抗烴性和撓性即可。除了取向尼龍層32或62之外，其它額外的層可加入到內部笫一聚烯烴層和外部第二聚烯烴層之間，只要對於袋子來說，這些層保留所需的撓性和總的聚合物層壓體厚度即可。這些額外的層可以是例如，另一聚烯烴、另一尼龍、聚對苯二曱酸乙二醇酯、乙烯乙烯基醇聚合物、聚乙酸酯或鋁。在本發明的一個方面中，總的層壓體厚度為15微米-260微米，第一聚烯烴層的厚度為5微米-225微米、優選至150微米厚，取向尼龍層的厚度為5微米-225微米、優選至150微米厚，和第二聚烯烴層的厚度為5微米-225微米、優選至15G微米厚。可使用包裝技術人員已知的方法摺疊或形成袋子21。可使用提供抗爛流體的內部密封的任何密封方法。一般來說，通過施加熱和/或壓力，接著撤去熱和/或壓力，形成密封，其中所述熱和/或壓力引起任何一層或兩層聚烯烴層沿著接縫線熔融和再粘結，以便形成密封。可選擇地，可通過使用合適的粘合劑密封袋子。袋子21含有至少一個配件22用以填充和/或分配烴流體。配件22也抗烴流體並可以由任何一種合適的材料(包括例如，高密度聚丙烯)製成。配件22可具有適於烴流體(包括粘稠流體)流過的任何各種閥門。另外，配件22可適合連接到泵或泵的軟管上。可以施加熱和/或壓力或者通過使用合適的粘結粘合劑，通過袋子內的開口永久地連接配件22。參考圖4,烴流體包裝的另一方面，袋子21是三層聚合物膜40,其具有由第一取向尼龍組成的第一層41，由第二取向尼龍或者薄的鋁層製成的第二層42,和包括聚烯烴的第三層43。第一和第二取向尼龍層41和42(若存在的話)可以是在製造聚合物膜領域中典型使用的各種聚醯胺或尼龍共聚物中的任何一種，如尼龍6、尼龍6，6、尼龍6，1(K尼龍ll、尼龍12、尼龍6，12、無定形尼龍、部分芳族的聚醯胺、和尼龍的共聚物。取向尼龍層41和42可以單軸或者雙軸取向。取向尼龍層4！和42可以是相同或者不同的尼龍材料。在薄的鋁層用作第二層42的情況下，鋁的厚度可以是0.00005-0.001英寸厚。聚烯烴層43可由選自以下的聚合物製成流延聚丙烯、線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、取向並交叉層壓的高密度聚乙烯、兩種不同密度聚乙烯的共擠出材料、和乙烯-乙烯基醇與低密度聚乙烯的共擠出材料。在本發明的另一方面中，聚合物層壓體可以是另一四層的層壓體，如圖6中的60，其例如包括第一取向尼龍層61、取向尼龍層62、鋁層63和聚烯烴層64。取向尼龍層62和鋁層63位於第一和第二聚烯烴層61和64之間。鋁層62可用其它聚合物層替代，如另一聚烯烴、另一尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯乙烯基醇或聚乙酸酯。除了取向尼龍層或鋁層42或62以外，還可在內部笫一取向尼龍層和外部聚烯烴層之間加入其它額外的層，只要對於袋子來說，這些層維持所需的撓性和總的聚合物層壓體厚度即可。這些額外的層可以是，例如，另一聚烯烴、另一尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯乙烯基醇、聚乙酸酯或鋁。可使用任何已知的技術，其中包括施加熱和/或壓力和粘結粘合劑，將在袋子21中使用的任何層壓材料形成為一個層壓體。聚合物層壓體的厚度使得例如保持撓性。一般來說，總的層壓體厚度可以是50微米-300微米。第一和第二聚烯烴層31和33每一層的厚度可以是5微米-"5微米，優選至150微米厚。取向尼龍層32的厚度可以是5微米-225微米，優選至150微米厚。總的層壓體和單獨層各自的厚度可以更小或更大，只要層壓體保持抗烴性和撓性即可。在本發明的一個方面中，聚合物層壓體40的總的層壓體厚度為15微米-350微米，優選至260微米。第一層41的厚度為5微米-225微米、優選至150微米厚，第二層42(在該層為取向尼龍的情況下)的厚度為5微米-225微米、優選至U微米厚，第二層42(在該層為鋁的情況下)的厚度為0.00010-0.00070英寸，和第三層43的厚度為5微米-225微米、優選至150微米厚。在本發明的另一方面中，袋子21由取向並交聯的高密度聚乙烯單層50組成。單層50的厚度可以是50微米-250微米，優選至200微米。在用烴流體填充袋子之前，袋子21可放在(布置在)盒1或10的內部。可選擇地，袋子可用烴流體充滿，然後將袋子放在盒的內部。儘管本發明易於進行各種改變和替代，但通過附圖和此處詳述的實施例示出了其具體實施方案。應當理解，附圖和詳細說明不應當解釋為將本發明限制到所公開的特定形式，相反，本發明覆蓋落在所附權利要求所定義的本發明的精神和範圍內的所有改變、等價和替代方案。通過下述例舉的實施方案闡述本發明，提供這些實施方案僅僅用於闡述目的而決不應解釋為限制所要求保護的發明。實施例1至少1夸脫的成型和密封的袋子由具有如表1以(a)-(l)列出的結構的各種聚合物層壓體形成。第一個列出的聚合物層構成袋子的外層，而最後列出的聚合物構成袋子的內層。通過熱封外層形成袋子，而且每一個袋子含有永久連接的配件，其中通過所述配件填充烴流體。每一類袋子用10W-30油和2次循環油(2-cycleoil)中的每一種充滿。按照塑料瓶研究所(PlasticBottleInstitute)的PBI#5(Rev.1(1978))測試袋子。檢測袋子的重量損失、應力開裂或破裂和脫層。(a)大於1/2%的重量損失，(b)應力開裂或破裂、(c)脫層中的任何一種導致"失敗"等級。表1示出了10W-30表1tableseeoriginaldocumentpage13(pallet)燃燒試驗")，測試三類獨立的包裝(l)未處理的紙板箱，包含用於客車的電動機潤滑油("PCM0")的標準高密度聚乙烯的1夸脫的瓶子；(2)本發明的烴流體用容器，其中外盒是未處理的紙板；和(3)本發明的烴流體用容器，其中外盒是具有阻燃發泡型層壓塗層的紙板。1夸脫的瓶子和每個烴流體用容器的袋子用PCM0充滿。第一個包裝，以上的(l)，在燈芯點火之後在2分30秒時1夸脫的瓶子出現破裂。第二個包裝，以上的U),在燈芯點火之後在3分50秒時袋子出現破裂。第三個包裝，以上的(3)，點火後袋子沒有破裂而且燈芯在21分鐘時自熄滅。權利要求1.一種烴流體用容器，其包括取向並交叉層壓的高密度聚乙烯的袋子；和具有至少一面的剛性盒，其中袋子放在剛性盒內。2.權利要求l的容器，其中撓性袋的厚度為50-200微米。3.權利要求1或2的容器，進一步包括固定到袋子上並從中向外延伸的閥門。4.權利要求3的容器，進一步包括在所述盒的面內的閥門開口。5.權利要求3的容器，其中閥門開口位於所述盒的頂面上，袋子放在所述盒內。全文摘要一種輸送、儲存和分配烴流體的容器，其具有內部的袋子和其中放置袋子的剛性盒。該內部的袋子具有其中永久地固定配件的第一開口。該剛性盒具有至少一個開口，其中配件可通過所述開口突出或被接近。袋子由含聚烯烴的alaminole製成。文檔編號B65D77/06GK101618783SQ20091016414公開日2010年1月6日申請日期2004年3月12日優先權日2003年3月13日發明者M·W·霍韋申請人:國際殼牌研究有限公司