这项发明涉及到细粉材料的真空包装方法及实施这种方法的包装袋。 在粉末状产品的真空包装中,通常所知的方法由下面三个部分组成:
a)把所给定的一定量的粉状产品从袋口处填入到一密封的、多层的可热封袋内。
b)把填充物料后的袋子置于由真空泵抽成的真空状态下。
c)在保持上述的真空状态下,通过热压封口。
在所更改的这种方法中,粉状产品填入袋内后,在常压下封口,然后将其置于由带有一个过滤器,性能良好的单向阀形成的真空中,而这个单向阀是在袋子上的。
当粉状产品的颗粒不小于某一尺寸,上述的方法是非常令人满意的。但是如果颗粒太小,例如小于100A°,这种方法就不太适用了。这是因为量小但也相当可观的粉末从包装袋中被吸出并发生沉积,或是在阀上(实际上使阀门不能工作);或是在袋的边缘上(使得袋口封不严);以及在真空泵顺流方向上的一些过滤器上。由于这种特殊的情况,使得这种装置很快就降了其效率。如果袋子具有很大的容积,它也有实际上的不足即袋内达到真空所需地时间很长,或许能长达几个小时。这是由于在阀中现存的滤层引起的压力降,而这种阀已有的直径是很小的原故。因此这种方法对于很细的微粉来说,不具有重要的工业性用途。
今所发明的主要特点是提供一种容许细粉产品的真空包装及其包装袋,而又避免了前面所提到的弊端。
对于一定细度的粉末,如上述不允许按照一般的方法包装的粉末,其中包括用于隔热绝缘的硅基粉末,象美国专利4,159,359所叙述的那样,其绝热效果取决于粉末的粒度。在上面专利上所提到的细粉的特殊应用中,粉末是通过机械压缩而形成压紧的实体,诸如薄板。由这种粉末过细,在机械压缩技术上需要克服很多困难。为克服这种困难,已经建议将这种粉末装入袋内或类似的容器中,从而近来使用这种方法作为填充的绝热体得到极其广泛的应用。由于开头陈述的理由这种包装是在常压下进行的,因而此法不适用于绝热性质的粉末,因为当压力低于常压时,这种不利因素会更明显地增加。
本发明更重要的一点在于提供了一种真空包装方法和相应的包装袋,使得很细小的绝热粉末充分发挥了它们的绝热特性,而避免了前面所叙述的包装方法和包装袋的缺陷,从而使获得的复合绝热体具有极其广泛的应用。例如绝热构件或民用冰箱的组件。
根据本发明,粉状产品的真空包装方法包括将产品在常压下密封在一具有透气膜的袋内,这种膜能部分地透出空气或其它气体,而不会渗漏粉末,这种方法还包括利用真空通过所说的透气膜把存在于产品中的空气或其它气体抽出,并保持在真空条件下,用一不可透气膜将可透气膜封住。
根据本发明,这种包装袋具有下面的特点,即至少有一个将产品封闭起来的腔;部分地与能透出空气而渗漏粉状产品的膜壁邻接;以及在该透气膜上还重迭着一层为密封它的不可透气膜。
本发明将着重于下文的详细说明,并通过随时的举例及附图具体的描述。见附图。
图1为本发明的包装袋在组合前的三个组合层的放大透视图。
图2是外侧壁之一的局部剖视图。
图2A是中间层和外层的之一的在它们的基底上经横向热压后的主视图。
图3是一沿两纵向边热压而连结在一起三层膜的主视图。
图4是图3Ⅳ-Ⅳ处的局部剖视图,并粗略地示意出沿膜层纵边形成熔焊的可移动焊接棒。
图5是经过图2A、图3、图4熔封加工后,沿纵向的剖视图。图中还示意出充有细粉状产品的情况。
图6是图5的包装袋填满产品封口后并置于一个抽成真空的罩里的情况,但它尚未最后封口。
参照视图,图中显示的包装袋是由三块长方形或正方形的软薄片A、B、C(图1)所组成。A、B、C三层膜成重叠关系,使得B层插入A、C两层之间,B层是一种有过滤性能的纸或类似的材料,这样它能挡住所填充产品的粒子。一个最可实施的例子是用化学实验室里的滤纸,或是车辆发动机上过滤空气的滤纸。与此相反,其它两层A、C绝对不能渗漏气体,使得包装袋内保持真空,而A、C层又须是可热熔封的,例如图2所示薄板A和薄板C放大的剖视图;每个薄板形成的1、2、3层分别由聚乙烯、铝和尼龙组成。而它们是用已知的方法,如用粘合剂将其连接起来。包装袋内层的材料是聚乙烯,它是可热熔焊封性材料。聚酯可代替尼龙,聚乙烯可以代替聚丙烯。该包装袋的膜层数可以与图中表明的有所不同,特别是可以只有两层。事实上这种膜是由90微米厚的聚乙烯、10微米厚的铝层和13微米厚的尼龙层组成。中间的滤层膜B的尺寸比其它两层略小些,其理由由下文作出说明。
将薄板B置于中间并放在其它任意两个薄板之一的可熔焊层上,例如放在薄板A的可熔焊层上,通过热熔焊D把薄板B与薄板A相连,并在图2A中用阴影带表示出来,此热熔焊接惯穿整个B层底边。热熔焊接是由图4所示一对可移动的焊接棒4来完成的。这种移动的焊接棒是由恒温控制的电阻加热器加热的。此焊接棒把膜层上需要粘结起来的区域挤压在一起。然后将C层与这套组件对中以便使它的可熔焊性聚乙烯层依附于中间的过滤层B,再参照图3中阴影部分和标出的字母E及F。然后,由焊接棒4完成这两道焊缝。这两道焊缝彼此平行且沿着三个薄板的各自两个纵向边缘沿伸,以至把三个薄板都连结在一起,如图4的局部剖视图所示。由于中间过滤层B比其它层略小些且焊缝区域E、F扩展到三层重叠处的两边缘且还要扩展到只有A、C两外层的重叠部分(再看图4),而中间层的外边缘G不暴露在外界环境中,相反它被封在两外层膜的轮廓以内。这种方法就不会出现使得空气沿着所说的可透气的中间层B的边缘透入而破坏其真空的情况。
通过上面所描述的操作方法,即可得到由图5所示的软袋的剖视图,该包装袋的组成为中间层B和外层A所确定的上面开口的第一空腔10及两边都开口的第二空腔15。将此袋竖直地置于模13中(见图6),并可用任何已知的方法将细粉产品11装入腔10,这里如图解所示,由一与供料系统相连可活动的咀12完成供料的。
使用一对可移动的焊棒,如图5中14所示,由于形成了上部横向的焊缝M,使得通向腔10的通道被关闭,而且腔15也同时被关闭,由此腔就被中间的过滤膜B分隔了。这条横向焊缝与所叙述过的纵向焊缝E、F具有同样的作用,如图3和图4所示。此后,将制成的包装袋从模13中取出颠倒方向后,再插入如图6所示的位置。
通过制造一个膜13,使其为沿垂直面连接的两个半膜,并具有低于棱边的适宜形状。那么上述的操作过程就可以进行了,而此时包装袋的方位与上文叙述的热焊过程中的方位是一致的,即没有颠倒包装袋的位置了。
包括一对可移动的焊接棒41的活动罩40以密封的方式置于这套模上,此活动罩由管道42和控制阀43与真空源44相连接。一打开阀43,由活动罩40和模13所限定的空间立刻处于真空状态下,在腔10中,存在于颗粒状产品之间的气体通过中间可透气的过滤膜层B跑出,并到达上方开口的腔15,同时被吸进真空源44。一定时间后,且仍保持真空,将焊接棒41夹紧口袋的上边,以完成包装袋的整个横向热封,并用与图4类似的方法将中间层B压合在里边,到此为止,该包装袋被牢牢地密封合,可以投入使用。
因为从产品中清除空气是不受热破坏影响的,所以为了便于消除产品的气体,本发明还提供了在抽真空的过程中,加热包装袋及1或包围它的模子。例如,这种加热器由装在模内的电阻加热器来完成。本发明的一个特殊方面是根据本发明的包装袋作为冰箱的绝热零件或部件的特殊应用。尤其是民用冰箱,当填入袋内的是粉末形式,其绝热能力在很大程度上取决于袋所处的环境后的真空度。象前面所提到的美国专利所描述的硅基粉就是这类粉末的示例。在这种应用中,本发明的一个容器或许多容器被放在内衬和限定了冰箱内部结构的外壳之间的一个空隙和许多空隙里,并固定在那里。