一种带有Z形锁合系统的包装材料以及制造和使用这种包装材料的方法

摘要

用于利用一种包装材料对物品进行包装的方法和材料，所述包装材料由具有预定长度的独立包装部分(1、2)组成。包装部分(1、2)利用一种Z形锁合系统在它们的端部(4a、4b)处被固附起来和松脱开。所述Z形锁合系统不仅在制造过程中将包装部分(1、2)保持在一起，而且可以在包装过程中随时将包装材料(1、2)轻易地松脱或者分离开。包装部分(1、2)的分离会显露出一种粘结剂(A)，这种粘结剂(A)用于在包装循环结束时将至少一个包装部分(1、2)牢固地粘结在所包装的物品上。

说明书

本申请要求享有序列号为No.10/326418的美国专利申请的优先权，该美国专利申请于2002年12月23日提交，题目为“A Wrapping MaterialWith A Z-Lock System And Methods Of Making And Using The Same”，在此通过引用将其完整的说明书结合入本申请。

技术领域

本发明涉及包装材料，这种包装材料包括一种Z形锁合系统，用于将具有预定长度的独立包装部分可松脱地固附起来，这些包装部分在它们的侧向端部处被保持在一起或者松脱开，本发明还涉及使用和组装这种包装材料的方法。各个包装部分均构成了至少一个完整的包装循环(wrapping cycle)。一个完整的包装材料卷筒包括有若干个包装部分，这些包装部分在它们的侧向端部处被保持在一起和松脱开。各个包装部分的侧向端部均被制成Z形，来形成所述Z形锁合系统。该Z形锁合系统不仅在制造过程中将所述包装部分保持在一起，而且易于在包装循环结束时松脱开所述包装部分。在包装循环结束时，至少一个包装部分的侧向端部在被松脱开时残余一个粘结剂层，该粘结剂层将被包装物品封闭起来。

背景技术

在常规的包装操作中，无论什么时候利用来自于一个卷筒的薄膜对物品(圆形、正方形或者其它形状的捆)进行包装，薄膜必须被粘结到其下方的薄膜层上，以便牢固地对物品进行包装。目前，通常利用在一个侧面上具有粘性的薄膜，并且沿着其整个长度将所述物品牢固地包装起来。

目前存在有许多用于制造包装材料的已知方法，来使得这种包装材料包括一个在一侧带有粘性表面的薄膜。某些示例包括使用这样的薄膜，即通过涂布一个粘结剂层、产生静电荷、共挤或者其它在包装领域已知的方法制造而成的薄膜。但是，所有这些方法的缺点是，当粘结剂被涂布在整个侧面上时，粘结水平不足够高，因为薄膜仍旧能够在对物品进行包装的过程中开卷下来。为此，对可以获得的粘结水平存在明显限制，使得其尤其难以在包装材料的末端处牢固地对物品进行包装。

此外，在包装材料上施加有各种力，它们会导致这种包装材料，尤其是末端，在物品被包装起来之后发生松弛。剪切力和剥离力是在包装过程中施加在包装材料上的所述力的某些示例。此外，如果所述包装材料在户外使用，暴露于极度恶劣的温度、湿度尤其是风化作用下，将导致所述包装材料末端处的粘结能力出现其它问题。

为了克服这些问题，已经提出了某些方法，用于保持包装材料的末端处当在极度恶劣工况下进行包装时具有较高的粘结能力。一种用于解决包装材料分离问题的方法是生产出这样的包装材料，即其包括有多个具有固定长度的包装部分，沿着该包装材料，所述包装部分在必要的位置处具有非常优越的粘结质量。尽管这种包装材料往往具有较高的粘结质量，尤其是在这种包装材料的末端处，但是已经遇到的问题是，当在制造过程中缠绕到卷筒上时，所述包装材料上的部分会相互粘结起来。

发明概述

鉴于前述问题，本发明中的方法和材料提供了一种针对前面在现有技术部分中所指出问题的解决方案。

按照本发明的一个方面，本发明中的包装材料使用了一种粘结剂和至少一个可松脱层，当这种包装材料位于一个卷筒上时，所述层会覆盖住并且保护所述粘结剂。所述可松脱层可以被用于防止不同的包装层在制造过程中相互粘结。但是，当包装材料被开卷下来时，所述可松脱层将在包装循环结束时从粘结剂层上剥离下来。更具体地说，当包装材料上的一个包装部分被开卷下来时，所述可松脱层从粘结剂层上剥离并且完全分离下来。所述防护层的剥离会显露出粘结剂层，用于在包装循环结束时将所述包装物品封闭起来。此外，所述可松脱层保持无害地粘结在仍旧位于卷筒上的包装材料延续部分上，用于进行下一个包装应用或者包装循环。以这种方式，无论滚筒的直径如何，仍旧位于该卷筒上的包装部分一直免受在包装过程中所使用的粘结剂的影响。

按照本发明的另外一个方面，提供了一种方法，其包括使用多个具有预定长度的包装部分，其中各个包装部分均在一个侧向端部处具有一个粘结剂层，用于对该包装部分的末端进行粘结和固定。

按照本发明的另外一个方面，提供了一种方法，其包括利用一种Z形锁合部将多个包装部分连接起来，所述Z形锁合部有利于利用强力胶将两个不同的包装部分固附/连接起来，同时仍旧允许在包装循环中随时将该Z形锁合部轻易地剥离和分离开。

按照本发明的另外一个方面，提供了一种方法，其包括利用一种Z形锁合部将多个包装部分连接起来，所述Z形锁合部包括利用至少一个叠层部分。

按照本发明的另外一个方面，在包装材料的末端被折叠成一个V形折叠部之后，在该包装材料的末端处，一个带有至少一个粘结剂层的叠层部分被置于一个包装部分上。接着，另外一个包装部分的末端被置于所述V形折叠部的顶部上，来形成所述Z形锁合部。接着，所述叠层部分可以通过在包装循环结束时利用一个剥离作用而在可松脱层与粘结剂层之间分离开。

按照本发明的另外一个方面，包装材料包括一个带有多个包装部分的Z形锁合部，所述包装部分的端部精确地与一个粘结剂层的端部平齐。

按照本发明的另外一个方面，提供了一种方法，其包括对一个包装材料卷筒进行制动，同时所包装的物品继续移动。最终，一个持续沿着所包装物品的方向受到拉动的包装部分的末端，在Z形锁合部上施加压力。随着压力持续地施加在所述Z形锁合部上，该Z形锁合部会随着可松脱层从粘结剂层上剥离下来而发生分离。在包装循环结束时，位于所述包装部分端部处的粘结剂层仅在该粘结剂层与所包装物品相遇的时刻显露出来。

按照本发明的另外一个方面，可松脱层在包装材料上的包装部分的端部处保持仍旧位于卷筒上。该可松脱层用于增厚下一个包装部分的起始端，并且改善将所述下一个部分送入打包机或者其它类型的包装设备内。

按照本发明的另外一个方面，用在Z形锁合部中的叠层部分包括有若干个不同的材料层。

按照本发明的另外一个方面，提供了一种方法，其包括延长Z形锁合部中的折叠部，以便防止过早地发生分离。

按照本发明的另外一个方面，Z形锁合部包括至少两个相互侧向分离开的粘结区域，来防止过早地发生分离。

按照本发明的另外一个方面，提供了一种方法，其包括使用双面粘结带，同时在Z形锁合部的一个侧面上具有较低的粘结速度。

附图简述

图1是按照本发明一实施例的包装材料的一个透视图。

图2是按照本发明一实施例的包装材料的另外一个透视图。

图3是按照本发明一实施例的Z形锁合部的一个透视图。

图4是按照本发明一实施例的Z形锁合部的另外一个透视图。

图5、6、7和8示出了按照本发明一实施例对物品进行包装的步骤。

图9、10和11更为详细地示出了一个叠层结构中的不同层，该叠层结构用于按照本发明一实施例的Z形锁合部。

图12更为详细地示出了两个叠层结构中的不同层，这两个叠层结构用于按照本发明另一实施例的Z形锁合部。

优选实施例

下面将参照图1-12对本发明中的材料和方法进行论述。在这些附图中，相同的参考数字和标记指代相似的元件。

图1是按照本发明一实施例的包装材料的一个透视图。在图1-4中制备而成的包装材料3包括至少两个具有预定长度的包装部分1、2。包装材料3可以由聚烯烃，比如聚乙烯，或者其它合适的聚合材料制成，厚度大约为40至120微米，并且宽度大约为50至400厘米。此外，包装材料3可以是透明的或者带有颜色。但是，用于包装部分1、2的材料并不局限于前述材料，并且可以包括网状物或者其它合适的包装材料，无论是天然的或者是人造的。各个包装部分1、2的长度和宽度必须足以至少覆盖住待包装物品(未示出)的圆周或者周边。因此，包装材料的长度和宽度可以根据待包装物品的尺寸和形状以及包装用途而发生变化。各个包装部分均包括侧向端部4a、4b。在图1中，包装部分2的侧向端部4a被折叠在其本身上，来形成一个V形折叠部5。

在图2中，V形折叠部5的上表面包括一个粘结剂区域25，用于将该V形折叠部5的上表面粘结到包装部分1的侧向端部4b上。一个可松脱层(未示出)在包装部分2的侧向端部处覆盖住粘结区域25的至少一个表面，并且被去除来显露出一个位于V形折叠部5表面上的粘结剂层A(未示出)。粘结剂层A是一种高粘结性的粘结剂，用于将V形折叠部5的部分上表面与包装材料3上的另一包装部分1的端部4b的下表面永久性地粘结起来。

如图3中所示，包装部分1的侧向端部4b覆盖在位于包装材料2的侧向端部4a上的粘结剂层A的上表面上，用于在粘结剂层A与包装部分1的侧向端部4b之间提供永久性粘结。包装部分1、2的侧向端部4a和4b均终止于粘结剂层A的端部处。

图4示出了一个按照本发明一实施例的Z形锁合系统示例。在图4中，该Z形锁合系统的完整Z形由包装部分1、2的侧向端部4a和4b以及粘结剂区域25组成。更具体地说，该Z形通过将部分2的侧向端部4a折叠在其本身上来形成V形折叠部5而形成。在包装部分2被折叠之后，包装部分1的侧向端部4b位于包装部分2上的V形折叠部5的顶部上。包装部分1、2利用位于V形折叠部5上表面上的粘结剂区域25中的粘结剂层A相互粘结起来。这些包装部分的端部4a、4b被粘结成使得端部4a、4b相互平齐。包装部分1在包装部分2上的V形折叠部5顶部上的延伸部，是从V形折叠部5变化至Z形锁合部11的部分。

为了成功地利用所述Z形系统对物品进行包装，各个包装部分1、2应当一样地以它们侧向端部4a、4b上的粘结剂层A的端部结束。有益的是，包装部分1、2被精确地进行裁切。如果包装部分1被裁切成其长度超过粘结剂部分A上的粘结剂区域25，那么将无法获得这种Z形锁合系统的全部益处，并且将会导致包装部分1的末端与所包装物品发生分离。在包装操作结束之后，包装材料的松弛末端可以被风吹起并且立刻导致包装部分1、2分离。相反，如果包装材料1、2被裁切得过短，那么由于粘结剂区域25会部分地显露出来并且会在包装材料于包装过程中穿过包装设备移动的同时粘结在包装设备中的辊子或者任何金属部件上，或者粘结到其本身上，所以会产生进给问题。

图5-8示出了一种利用按照本发明一实施例的Z形锁合部进行包装的方法。图5示出了一个包装材料卷筒3，在该卷筒上具有大量可松脱地固附起来的包装部分1、2…n，其中相邻的包装部分通过本发明中的Z形锁合系统11固附起来。作为示例，这种包装材料将在本技术领域中公知的农用打包机上进行，用于对干草、棉花或者类似物品进行打包(比如现有的打包机和托盘式包装机械)。在图5中，包装部分1、2来自于成卷的包装材料3，并且在图5中被包装在待打包物品16的周围。在利用预定长度的包装部分1环绕物品16进行多次包装之后，包装材料卷筒3将停止转动，同时所包装物品16继续沿着方向A旋转。如图6中所示，已打包物品16沿着方向A的持续移动会导致Z形锁合部移动至直立位置，并且即将沿着相反方向在Z形锁合部11上施加压力p1、p2。

在图7中，包装材料卷筒3静止，而待打包物品16继续沿着顺时针方向A旋转。施加在将包装材料3的端部1、2连接起来的Z形锁合部11上的较大压力p1、p2会导致该Z形锁合部11发生分离，并且形成一个具有粘结剂层11B和无粘结剂层11A的“V”形部。物品16的持续移动会导致Z形锁合部发生分离，从而使得无粘结剂层或者可松脱层11A完全从Z形锁合部11上的粘结剂层11B上剥离下来。因此，在包装循环结束时，位于包装部分1端部处的粘结剂层11B会在其与所包装物品16相遇的时刻显露出来，如图8中所示。

由于直至发生粘结的时刻所述粘结剂层被一个位于Z形锁合部11内侧的可松脱层覆盖起来，所以对于组成包装材料3(包括所述Z形区域)的包装部分1、2来说，在包装过程中均可以在打包机中的所有辊子与各种部件之间顺畅移动。此外，这一点还防止了Z形锁合部中的粘结剂层11B变干，否则将对包装过程中的粘结质量产生负面影响。当利用金属辊子进行工作或者当在非常污浊的工况下进行工作时，这一点非常有益。由于Z形锁合部11的这些优点，所以粘结剂层11B在包装循环结束时完美地粘结在所包装物品16上。本发明中的包装材料3可以被送入未经改动的包装机械内，因为直至Z形锁合部11在包装循环结束时被分离开，包装材料3不具有粘结性。

图9、10和11示出了一种叠层材料的使用过程，这种叠层材料可以与按照本发明一实施例的Z形锁合部11一同使用。在图9中，以举例的方式，Z形锁合部11由四个主要层构成：第一高粘结性层A、第二高粘结性层B、一个低粘结性层17以及一个基层18。第一高粘结性层A的顶表面被永久性地固附在包装材料3上的包装部分1的下表面上，并且与该包装部分1的端部平齐。粘结剂A的下表面随后被固附在一个可松脱层17的顶表面上。该可松脱层17可以是任何具有较低粘结特性的合适材料，比如硅氧烷，但并非局限于此。可松脱层17在其下表面上与基层18发生接触。基层18可以包括一种诸如纸这样的材料，但并非局限于此。该基层18提供了一个用于在所述叠层结构中的可松脱层17的至少一个表面(即下表面)与第二粘结剂B之间进行永久性粘结的表面。由此，可松脱层17仅具有一个具有较低粘结特性的表面(即上表面)。因此，可松脱层17的上表面与第一粘结剂层A的下表面之间的交界面用作Z形锁合系统11的分离线。但是，在分离之前，如图9中所示，可松脱层17与第一粘结剂层A之间的粘结足以在制造和将包装材料3卷绕成卷筒的过程中将包装部分1、2保持在一起。

图10示出了在Z形锁合部11中的叠层材料上的低粘结性交界面(分离线)处，可松脱层17从粘结剂层A上剥离下来。当包装材料卷筒停止移动并且待包装物品继续移动时，完成可松脱层17的剥离操作。所述物品的持续移动会导致在包装材料上的Z形锁合部11上施加压力。随着这种压力的增加，Z形锁合部11中的叠层材料在可松脱层17与粘结剂层A之间的低粘结性交界面处发生分离。包装部分1、2的剥离或者分离持续至粘结剂A完全从可松脱层17上分离下来。

图11示出了Z形锁合部在第一粘结剂层A的下表面与可松脱层17之间完全分离开。在包装循环结束时，包装部分1上的粘结剂层A在该粘结剂层A与所包装物品相遇的时刻显露出来。在对物品的包装循环结束时，可松脱层17继续被粘结在仍旧位于卷筒上的包装部分2上。以这种方式，可松脱层17防止了包装部分2在任何后续的包装循环中过早地发生粘结。

在备选实施例中，所述Z形锁合部中的折叠部可以被制成长度大于必要的第一粘结剂区域的长度。在这种情况下，利用一个第二粘结剂区域来防止所述Z形锁合部过早地发生分离。图12更为详细地示出了按照该备选实施例的Z形锁合部。在图12中，Z形锁合部包括包装部分1、2的侧向端部4a、4b，它们利用两个侧向间隔开的叠层材料8a、8b保持在一起。叠层材料8a包括若干个不同的层，包括两个粘结剂层A、B，一个可松脱层17以及一个基层18，但并非局限于此。类似于图9、10以及11中的叠层结构，叠层材料8a具有一个可松脱层，该可松脱层的下表面被可松脱地粘结在粘结剂层A的下表面上。由此，粘结剂层A的下表面和可松脱层17的上表面提供了用于所述Z形锁合部的交界面。叠层结构8a的最后一层是一个第二粘结剂层B，其一个侧面被连接在基层18上，而另外一个侧面粘结在包装材料3上的另外一个包装部分2上。

第二叠层材料8b与第一叠层材料8a侧向间隔开，来有助于防止包装部分1、2的侧向端部在制造或者包装过程中过早地发生松脱。但是，为了有助于在包装循环结束时使得包装部分1、2松脱开，叠层材料8b由一个高粘结性层C和一个低粘结性层D组成，它们由一个基层21分离开。高粘结性层C将叠层材料8b永久性地粘结到一个包装部分2上，而低粘结性层D在包装循环结束时在该低粘结性层D与基层21的下表面之间将所述包装部分松脱开。

通过本发明可想到的是，所述叠层结构并不局限于前述材料或者层，并且可以根据包装用途和所使用的包装设备发生变化。

可想到的是，用于粘结剂层A、B、C和D的合适材料包括丙烯或者苯乙烯基胶，但并非局限于此，它们的粘着性能为每次按照美国测试方法标准(ASTM)D1876-01“用于粘结剂剥离阻力的标准测试方法(StandardTest Method for Peel Resistance of Adhesives)”(T-Peel Test)或者按照ASTM D3330/D“用于压敏胶带的剥离粘结性(Peel Adhesion ofPressure-Sensitive Tape)”进行测试所得到的结果为4至20牛顿。本发明所希望的是，粘结剂层具有20至120微米的厚度。但是，所述粘结剂层可以根据包装用途在类型和厚度方面发生变化。

在另外一个实施例中，在生产过程中和在包装过程中细长Z形锁合区域的完整性可以通过利用双面粘结带而得以保持，所述双面粘结带在粘结到所述Z形锁合部上的那个侧面上带有较低的粘结速度。

此外，在前述附图中描述过的方法允许利用一种强力胶或者粘结剂根据需要对许多包装部分进行连接，比如10个、100个、1000个等等，同时仍旧允许在包装循环中随时轻易地进行分离。

必须强调的是，本发明中的包装材料并不仅仅局限于任何具体材料或者具体尺寸，而是可以在考虑了各种材料的预期质量和所包装物品的用途的条件下，用于制备所有的包装材料。

尽管在此已经详细地描述了示例性实施例，但是必须注意和明白的是，已经提供的描述和附图仅用于例证目的，并且在不脱离本发明的实质和范围的条件下，可以在形式和细节方面对它们进行其它改变。已经使用的词语和措辞用于描述目的而并非限制目的。对于这些词语和措辞来说，不存在任何限制用于排除所图示和所描述特征的任何等同物或者它们中的部分。