專利名稱：用于配制一種液體浸潤物質(zhì)的包裝以及用于熱密封配料包的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包裝，其用于配制一種物質(zhì)，該物質(zhì)使液體具有所需性質(zhì)。在一種結(jié)構(gòu)的實例中，配料包是一種浸泡袋，其在浸泡液體中釋放所需要氣味的介質(zhì)，諸如茶葉或咖啡。本發(fā)明配料包是帶小孔的無紡纖維材料的袋，該袋封入水浸潤物質(zhì)，其特征是一種改進的熱密封永久結(jié)合的袋壁。熱密封是很牢固的，并且可在高速機械上形成。本發(fā)明也示出用于熱密封配料包的一種方法和一種設(shè)備。
通常，浸泡包采用紙質(zhì)的水滲透袋，以容納滲透的新產(chǎn)品，諸如茶葉、咖啡或藥草的顆粒。選擇紙袋的孔隙以阻止?jié)B透新產(chǎn)品從水滲出孔濾出，而允許具有氣味的物質(zhì)釋放在浸泡液中，以致從浸泡包中自由地溢出并分布在周圍的水中。
紙袋的優(yōu)點是相對地便宜，此外紙袋能在高速自動設(shè)備上密封，該設(shè)備能以低成本大量生產(chǎn)滲泡包。然而，紙質(zhì)材料有一些缺點，諸如不良的濕強度，其可導(dǎo)致在使用中浸泡包裂開或不希望有的內(nèi)容物的漏出。另外，紙質(zhì)材料不具有足夠高的水滲透性，這種滲透性用于產(chǎn)生最佳滲透作用。
浸泡包已經(jīng)用無紡材料的纖維袋制造，如加拿大已公開的專利802，720號，1968年12月31日授予美國的Johnson和Johnson。該專利的主題本文作為參考。無紡纖維材料袋與紙袋相比具有一些優(yōu)點，諸如增加了濕強度和提高了水滲透性。然而，在傳統(tǒng)的高速設(shè)備上，無紡纖維材料的袋難于以可靠的形式密封，這是由于袋壁與熱密封模的接觸必須維持相當長的時間，明顯降低了整體的生產(chǎn)率，由此使最佳的產(chǎn)口的制造成本很高。
本發(fā)明的一個目的是提供一種配制浸潤液體的物質(zhì)的包裝，所述包裝具有無紡織物的有小孔的密封袋，在熱密封模之間為形成密封的無紡織物袋僅需很短的時間，包裝袋是很牢固的，以防止不希望有的包裝內(nèi)容物的漏出。
本發(fā)明的另一目的是提供用于熱密封上述配料包的一種新方法和設(shè)備。
正如這里概括描述的那樣本發(fā)明提供一種用于配置一種物質(zhì)的包裝，該物質(zhì)使液體具有所需的性質(zhì)，包括-預(yù)定數(shù)量的特定物質(zhì)能夠釋放一種介質(zhì)，其使液體具有所需的性質(zhì);和-有小孔的材料袋封入所述特定物質(zhì)，有小孔的材料袋構(gòu)成一封閉的阻攔層，以防止干燥狀態(tài)的特定物質(zhì)自由地從所述袋中濾出，所述袋包括一對無紡纖維材料的側(cè)壁，在一層壓結(jié)合區(qū)相互結(jié)合，所述層壓結(jié)合區(qū)包括a)第一纖維層包括，在一定溫度下粘接成形成可熔的纖維;
b)第二和第三纖維層包括，在所述一定溫度下材料的纖維基本上呈固態(tài)，所述第一纖維層設(shè)置在第二與第三纖維層之間;和c)許多孔眼(為詳細說明，孔眼意指或是指完全穿過結(jié)合區(qū)的一個孔，或是指在結(jié)合區(qū)的局部開口如肓孔)以隔開的關(guān)系完全穿過第二和第三纖維層之一，并且延伸到第一纖維層。
最好，配料包的袋是透水的，并且由雙層無紡纖維材料制成，其具有一外耐熱層重合至內(nèi)熱活化的粘接層。水滲透袋是這樣裝配的，在形成各自的相對的袋側(cè)壁的一對無紡纖維材料的重合板片之間，放置預(yù)定量的選擇的特定物質(zhì)諸如茶葉或咖啡。板片是這樣定位的，其熱活性粘接表面是面對面設(shè)置。然后制出的袋通過將板片的周邊部分粘接在一起而熱密封。以形成連續(xù)的結(jié)合區(qū)，其完全包圍袋中容納的特定物質(zhì)。
粘接操作過程是這樣的，板片的周邊重合部分中的粘接成形纖維層互相接觸，在一對加熱的密封輥之間瞬時熔化粘接成形纖維，以形成結(jié)合部。本發(fā)明的一個重要特征是至少在密封輥中之一具有以間隔開的關(guān)系設(shè)置許多小的熱凸塊，其局部穿過無紡纖維材料的表面，以建立凸塊與粘接成形纖維之間的直接接觸，以便于快速地傳遞熱能至纖維中。結(jié)果是，粘接成形纖維以相當短的時間被升溫至熔化溫度，所需時間比以下安排要短，其即粘接成形纖維通過耐熱外層借助熱轉(zhuǎn)移單獨被熱活化。
有益地是，無紡纖維材用粘合劑處理以增加其牢固性。不同的纖維材料用于不同的層，以便在加熱時提供所需的性質(zhì)。特別是，耐熱層用粘合劑處理，在粘接成形纖維的熔化溫度耐熱層保持固態(tài)。反之，一種具有低熔點的粘合劑用于粘接成形纖維層，在一定粘接成形纖維熔化的溫度下該粘合劑液化，以促進完全成形和強化結(jié)合區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明，建議采用廣泛的術(shù)語描述制造的物品，有小孔的纖維材料的袋可容納各種各樣的特定物質(zhì)，所述物質(zhì)能在液體如水中釋放所需活性的配料。例如，特定物質(zhì)是快速提供可食的浸泡物，諸如茶葉或咖啡。另外，特定物品可以是洗滌浸潤合成物，諸如洗滌劑、漂白劑、洗滌軟化劑或抗靜電劑、及其他物品。
正如這里廣泛描述的，本發(fā)明也提供了一種用于密封有小孔的材料袋的方法，該袋封入預(yù)定數(shù)量的特定物質(zhì)，該物質(zhì)能夠釋放一種介質(zhì)到液體中，以使液體具有所需性質(zhì)，在密封狀況，所述有小孔的材料袋構(gòu)成封閉阻擋層，以阻止干燥狀態(tài)的特定物質(zhì)自由地從所述袋中濾出，所述袋包括一對無紡纖維的壁，所述壁中之一包括i)第一纖維層，包括在一定溫度下粘接成形可熔纖維;
ii)第二纖維層，包括在所述一定溫度下材料纖維基本是固態(tài)，所述另一壁包括，在一定溫度下基本是固態(tài)的材料的纖維層，所述方法包括下列步驟a)將所述壁的重合部分相互之間壓緊，因此所述第一纖維層設(shè)置在第二纖維層與另一壁之間;
b)將許多隔開的熱凸塊壓入重合部分至這樣一個深度，以便在熱凸塊與第一層之間建立直接接觸，這是為了至少在熱凸塊的附近將粘接成形的纖維的溫度升高至一定程度，用于將重合部分互相粘合。
正如這里廣泛描述的，本發(fā)明還提供一種用于熱密封有小孔的材料袋的設(shè)備。該袋封入預(yù)定數(shù)量的特定物質(zhì)，該物質(zhì)能夠釋放一種介質(zhì)到液體中，以使液體具有所需性質(zhì)，在密封狀態(tài)，所述有小孔的材料袋構(gòu)成一封閉的阻擋層，以阻止干燥狀態(tài)的特定物質(zhì)自由地從袋中濾出，在袋被密封之前包括-一對限定重合部分的壁，用于相互熱粘接，以形成密封所述袋的結(jié)合區(qū);
-隆起部分相鄰于重合部分，隆起部分容納特定物質(zhì)，所述設(shè)備包括;
-一對轉(zhuǎn)動的密封輥;其之間限定輥隙區(qū);
-所述密封輥中之一包括在其圓周表面上的凹槽部分，以容納將被密封的有小孔的材料袋的隆起部分;
-所述密封輥中的第一個輥，包括在其圓周表面上的一密封成形區(qū)，該區(qū)包括許多間隔開的凸起的穿孔件;
-密封輥中的第二個輥，包括在其圓周表面上的平臺區(qū);
-驅(qū)動裝置用于以一定時間關(guān)系轉(zhuǎn)動密封輥，所述密封形成區(qū)和平臺區(qū)以面對面的關(guān)系同時穿過輥隙區(qū);和-用于加熱凸起的穿孔件的裝置，未密封的袋通過輥隙區(qū)，導(dǎo)致在密封成形區(qū)與平臺區(qū)之間袋的壁面的重合部分的接合，并且凸起的穿孔件穿過重合部分中的至少一層表面，以便熱密封重合部分并且形成結(jié)合區(qū)，在形成結(jié)合區(qū)的過程中，袋的隆起部分進入所述的凹槽部分以避免損壞袋中的特定物質(zhì)。
在最佳實施例中，第一密封輥包括許多凹槽部，凹槽在輥的圓周上以間隔開的關(guān)系順序設(shè)置。在整個輥上密封成形區(qū)是連續(xù)的并且全部圍繞每個凹槽部分。第二個密封輥的結(jié)構(gòu)除了平臺區(qū)之外基本上與第一個輥相同，其平臺區(qū)在形狀和范圍上對應(yīng)于密封成形區(qū)，平臺區(qū)是共滑的沒有凸起。接時間關(guān)系驅(qū)動第一和第二密封輥，以致輥的凹槽部分與另一個輥的凹槽對正，當通過輥隙區(qū)時形成蛤殼包容納袋的隆起部分，袋在密封操作中密封成形區(qū)與平臺區(qū)以高壓滾動接觸密封。


圖1是本發(fā)明適于生產(chǎn)配料包的用于制造雙層無紡織物纖維織物纏繞工位的局部頂視圖;
圖2是圖1示出的纖維織物纏繞工位的側(cè)視圖;
圖3是圖1和圖2示出的用纖維纏繞工位制造的用于處理一層無紡織物的粘合劑結(jié)構(gòu)的第一粘合劑施料器工位的側(cè)視圖;
圖4是圖1和圖2示出的用纖維纏繞工位制造的用于處理另一層無紡織物的粘合劑結(jié)構(gòu)的第二粘合劑施料工位的側(cè)視圖;
圖5是用圖1和2示出的用纖維纏繞工位制造的無紡織物的放大頂視圖;
圖6是沿圖5 6-6線的剖視圖;
圖7是本發(fā)明茶葉袋的立體圖;
圖8是圖7示出的茶葉袋的局部放大的平面圖，表示完全密封該袋的周邊結(jié)合區(qū)的結(jié)構(gòu);
圖9是整體形成的茶葉袋在被切成單個的產(chǎn)品之前連續(xù)帶的立體圖;
圖10是本發(fā)明的用于熱密封茶葉袋的高速設(shè)備局部剖開的側(cè)視圖;
圖11是圖10示出的熱密封設(shè)備的正視圖;
圖12是圖10和11示出的設(shè)備的密封滾筒形成的壓力區(qū)的放大局部剖面圖;
圖13是在上密封滾筒上形成密封區(qū)的放大局部平面圖，示出將茶葉袋的連結(jié)區(qū)穿孔的凸起件的型式;
圖14是從箭頭的方向看的圖13中沿14-14線的剖視圖。
附圖1和2示出本發(fā)明制造具有層壓成耐熱層的熱活性粘接層無紡織物的纖維纏繞工位10的結(jié)構(gòu)，其特別適于制造本發(fā)明的浸泡包的水滲透袋。
雙層無紡織物由松馳的纖維幅制成，其中每層織物互相之間不移動，由借助流體力的作用將織物布置成單一織物結(jié)構(gòu)。借助將流體力應(yīng)用到纖維幅上制造有小孔的織物的設(shè)備的構(gòu)思是公知技術(shù)，該方法的細節(jié)在現(xiàn)有技術(shù)中公開了。對此，授予美國Johnson和Johnson的下列加拿大專利是例據(jù)，其構(gòu)成本發(fā)明主題的參考資料。這些專利的主題在此做為參考。
加拿大專利授權(quán)日915，3981972年11月28日915，3971972年11月28日915，3981972年11月28日915，3991972年11月28日915，4001972年11月28日915，4011972年11月28日915，4021972年11月28日915，4031972年11月28日915，4081972年11月28日1，143 929 1983年4月5日纖維織物纏繞工位10包括轉(zhuǎn)動的、貫穿的、水平延伸的圓筒12，筒12被兩條重合的織物層14和16部分纏繞，層14和16分別形成無紡織物15的熱活性粘合層和耐熱層。纖維層14、16和制出的無紡織物15由一濾網(wǎng)帶18和一對導(dǎo)輥22和24低靠在圓筒12上。
圓筒12包括孔眼17，孔眼17分布在圓筒的全部表面上并且由區(qū)域19互相間隔開，區(qū)域19由筒表面上未穿孔的表面形成。圓筒12裝在便于轉(zhuǎn)動的適當支架上(未示出)并連接一驅(qū)動裝置，該裝置按所需方向轉(zhuǎn)動圓筒12。由于圓筒驅(qū)動裝置是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，這里不作描述。
形成纖維織物15的熱活性粘接表面的纖維織物層14面向圓筒12并包括低熔點熱塑性材料的纖維如共聚酯。纖維層14也包括填料纖維如人造纖維，由于其價格低而具有突出優(yōu)點。最好是低熔點熱塑材料與填料纖維的比率是75/25，而低熔點熱塑纖維含量多一些或少一些是可行的。
形成織物15的耐熱表面的纖維層16，面向在纖維纏繞工位10的濾網(wǎng)帶，并包括具有比用于粘接層14的低熔點的熱塑材料的熔化溫度高一些的材料的纖維，以便在熔化無紡織物15的粘接表面所需溫度下保持尺寸的穩(wěn)定。例如人造纖維織物已被認為是符合條件的。對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來講其他種的纖維也可使用。
供應(yīng)到纖維纏繞工位10的纖維層14和16按本專業(yè)的公知方式分別來自梳理機(圖中未示出)。梳理操作的目的是解開的纏繞的原纖維并將其梳理成與機器方向一致的方向。
集合管26用于噴射流體流，最好是水，以產(chǎn)生流體力將纖維層14和16聯(lián)結(jié)成有小孔的網(wǎng)狀物。管26裝在穿孔的圓筒12的內(nèi)側(cè)。集合管26產(chǎn)生流體射流直接射到纖維層14和16上。特別是集合管26包括排成橫排的單個噴咀30的組。每組噴咀30延伸至圓筒12的全長，相鄰排的噴咀30布置成交錯形式。透過筒上孔眼17從噴咀30噴出的水流沖擊和壓緊筒體區(qū)19上的纖維層14和16，在此層14和16機械地互連和纏繞。制出的纖維網(wǎng)狀物的結(jié)構(gòu)清楚地示于圖5和6。纖維織物15有一疊層結(jié)構(gòu)，其具有上耐熱層32緊密地結(jié)合下熱活性粘接層34。在層32和34的全部表面上設(shè)有孔36，孔使織物15有透水性。孔36大致相應(yīng)于圓筒上孔17的尺寸和分布。
無紡織物15用粘合劑處理以增加纖維網(wǎng)狀物的結(jié)構(gòu)的整體性。無紡織物15的不同的層用不同類型的粘合劑處理，其相應(yīng)于按相似方式將熱量施加到各自纖維層的材料。為達到所選擇的粘合劑涂復(fù)狀況，在纖維纏繞工位10的下游，設(shè)置兩個粘合劑施加工位，每一粘合劑施加工位涂復(fù)不同的粘合劑。
第一粘合劑施加工位示于圖3并用參考數(shù)字38標明，其處理熱活性粘接層34。粘合劑施加工位38包括涂復(fù)滾子40，滾子40的下端浸入粘合劑池內(nèi)。支承滾子42設(shè)置在滾子40上面，以限定一個輥隙，無紡織物15通過輥隙。設(shè)置刮板44來控制粘到涂復(fù)滾子40的表面上的粘合劑膜的厚度。
表面光滑的涂復(fù)輥40將實現(xiàn)均勻的涂復(fù)粘接劑，這在一些場合是可接受的。然而最好按照平行線的形式涂復(fù)粘接劑。為實現(xiàn)所需的粘接劑涂復(fù)形式，需要一種表面具有凸紋的涂復(fù)輥，凸紋表面的凹槽形成粘合劑傳送部位。在最佳的結(jié)構(gòu)中，涂復(fù)輥的圓周表面加工成有許多斜槽，這些槽互相平行并根據(jù)斜線的形式施加粘合劑。
施加到粘合劑施加工位38的粘合劑應(yīng)是諸如成為塑料的粘合劑，最好是在低熔點熱塑性纖維熔化的溫度下為液態(tài)。聚氯乙烯粘合劑被認為是令人滿意的。
在第一粘合劑施加工位38的下游設(shè)置第二粘合劑施加工位46，其在結(jié)構(gòu)上和操作上與第一工位相同，以便處理無紡織物15的耐熱層。為方便起見，粘合劑施加工位38和46的相似或相同部件用相同數(shù)字表示。
很明顯，在粘合劑施加工位38與46之間，需要適當?shù)目椢锓刂蒲b置(圖中未示出)，這是為了翻轉(zhuǎn)無紡織物15，因此其耐熱層32將接觸第二粘合劑施加工位46的涂復(fù)輥40。
提供到第二粘合劑施加工位46的粘合劑選擇成在某一溫度下阻礙液相流動，在該溫度低熔點熱塑性纖維和層34的粘合劑熔化。當無紡織物15加熱至熱活性粘接層34熔化的溫度時，這一性能使整個耐熱層32的結(jié)構(gòu)保持完整性。乙二醇二乙酸酯已被認為是在這方面具有特殊的優(yōu)越性能的粘合劑。然而，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，也可使用其他的粘合劑而并未超出本發(fā)明的范圍。
在最佳實例中，根據(jù)本發(fā)明發(fā)現(xiàn)具有下列組成的無紡織物特別適合用于制造浸泡包的滲水袋。
組成 無紡織物的重量百分數(shù)a: 熱活性粘合層--共聚酯纖維與人造纖維各自占75/25的比率的混合物 26.35%b: 耐熱層---100%的人造纖維 34.43%c: 施加到熱活性粘合層的聚氯乙烯粘合劑 33.76%d: 施加到耐熱層的乙二醇二乙酸酯粘合劑 5.46%附圖10至14示出據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的用于高速密封浸泡袋的設(shè)備48。密封設(shè)備48包括上密封輥50，其輥頸可轉(zhuǎn)動地安裝在各自的軸承座52中。軸承座52可滑動地裝在各自的U型件54中，件54的頂部與平行的和水平延伸的梁56互連。U型件54和梁56形成密封裝置48的主框架。
上密封輥50包括許多凹槽部58，槽58在輥的圓周上成對有序的設(shè)置。凹槽部58互相之間隔開，他們之間限定了密封成形區(qū)60，區(qū)60在輥的整個圓周上是連續(xù)的，以便完全圍繞每個凹槽部58。密封成形區(qū)60的表面光潔度在圖13和14中清楚地示出。密封形成區(qū)60均勻覆蓋有一系列具有寶石形橫截面的小凸塊62。按照規(guī)則地交錯形式設(shè)置凸塊62，如圖13所示沿假想軸線68每2.54厘米長度上設(shè)置14個凸塊。每個凸塊從其底部向平頂傾斜伸出，凸塊呈菱形，菱形的每一邊的長度近似為0.9毫米。應(yīng)該理解，凸塊62的尺寸的間隔在未超出本發(fā)明的范圍內(nèi)可改變。
在上密封輥50的下面可轉(zhuǎn)動地安裝下密封輥64，輥64被鎖緊，禁止在密封裝置48的框架內(nèi)移動，就是說下密封輥64僅能繞其轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。下密封輥64與上密封輥50非常相似。唯一差別是區(qū)域66的表面光潔度，區(qū)域66的尺寸相同于密封成形區(qū)60。特別是區(qū)域66是光滑表面并且沒有任何明顯的不平整，以形成平臺或支承區(qū)，其與密封成形區(qū)60共同作用以密封浸泡包。
密封輥50和64限定一輥隙區(qū)60，其中密封成形和平臺區(qū)60和66是滾動接觸。為了高速密封浸泡包，業(yè)已發(fā)現(xiàn)在上密封輥50上施加大的壓力壓向下密封輥64是有利的，以避免由通過輥隙區(qū)68的無紡織物的厚度變化引起的上密封輥50的不希望有的垂直偏移。在上密封輥50上的壓力由三個液壓缸的兩個臺架70產(chǎn)生，每個臺架作用在各自的軸承座52上。在密封輥50和64之間，供給到液壓缸的工作流體產(chǎn)生近似300公斤/厘米的壓力。
液壓缸臺架70抵靠一對螺旋彈簧72，彈簧裝在容納下密封輥64的軸頸的固定軸承座與可移動的軸承座52之間，在裝置48的操作過程，螺旋彈簧72保持壓縮狀態(tài)。然而，當在液壓缸臺架70中的工作流體的壓力耗盡時，螺旋彈簧72自動抬起上密封輥50并打開輥隙區(qū)68，當需要清理或檢查設(shè)備時，經(jīng)常接近輥隙68，這個性能用于維修的目的。
密封輥50和64由許多從輥子的周邊徑向向內(nèi)埋入的電阻棒74加熱。根據(jù)通入的電流電阻棒發(fā)熱，以便升高密封成形和平臺區(qū)60和64的溫度。施加到電阻棒74的電流由傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動連接器提供，轉(zhuǎn)動連接器(圖中未示出)安裝在密封輥50和64的軸頸上。
一電機(圖中未示出)按時間關(guān)系驅(qū)動密封輥50和64，以使在輥隙區(qū)68處的輥凹槽部58對正另一個輥的相應(yīng)的凹槽部58。在兩個轉(zhuǎn)動的密封輥之間，絕對保證對正的可行結(jié)構(gòu)是在兩輥之間設(shè)置齒輪傳動裝置，可防止輥之間的相對轉(zhuǎn)動。這種齒輪傳動裝置的一個實例是一對用鍵固定在各自的輥的軸頸上的嚙合齒輪(圖中未示出)。電機驅(qū)動其中一個輥，通過嚙合齒輪裝置依次驅(qū)動另一個輥。
據(jù)本發(fā)明，為制造浸泡包諸如茶葉袋，從供應(yīng)工位(未示出)并穿過輥隙區(qū)68提供無紡織物15的連續(xù)的織物幅76。在幅76運轉(zhuǎn)的上游，密封裝置48放置測量過的彼此隔開的以單個小堆78的形式堆放的特定量的茶葉。嚴格控制茶葉堆78放置的形式以精確地對應(yīng)于密封輥50和64上的凹槽58的形式。這一點由使用一個測量裝置(圖中未示出)實現(xiàn)的，其使放置在幅76的熱活性粘接層34上的測量過的茶葉量呈規(guī)則間隔形式。由于在茶葉包裝領(lǐng)域這種測量裝置是公知的，沒必要描述其結(jié)構(gòu)和操作過程。
無紡織物15的第二連續(xù)幅80以幅76相同的速度向輥隙區(qū)68供應(yīng)。幅80繞過隋輪82并在到達輥隙68之前卷繞上密封輥50。在上密封輥50的圓周表面與幅80之間的持續(xù)接觸，預(yù)熱了纖維織物，以軟化粘接成形層34。最好粘接成形層34背向上密封輥50的表面，因此在輥隙區(qū)68，輻76和80的粘接成形層34彼此面對面。
在輥隙區(qū)68的入口處，幅76和80被連續(xù)送來彼此相對，以形成茶葉包的相對兩側(cè)壁，便于密封。在此處每個茶葉包呈現(xiàn)中央隆起部容納各茶葉堆78。當通過輥隙區(qū)68時，茶葉包的隆起部進入由密封輥50和64的對正的凹槽部58形成的哈殼包中。該包的作用是防止茶葉在袋密封操作中被壓破。圍繞茶葉堆78的幅76和80的重合部分，被熱密封成形和平臺區(qū)60和66互相壓緊。熱凸起62刺穿幅76和80，以建立與內(nèi)粘接層34的直接接觸，為借助于金屬固有的良好的導(dǎo)熱性能快速傳遞熱能至粘接成形纖維。通常，在輥隙區(qū)68，幅76和80的短暫停留時間應(yīng)該充分足以產(chǎn)生堅固耐久的密封。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，加熱的凸起62可極有效的密封具有不同厚度的無紡織物幅。反之，現(xiàn)有技術(shù)中的密封設(shè)備對厚度變化非常敏感，并且當無紡織物幅的厚度稍稍超出極小數(shù)值時，密封就不令人滿意。
密封輥50和46加熱至足夠活化粘接層34的溫度，而又保持在耐熱層32的容許范圍內(nèi)。以便完成密封操作過程，而不會導(dǎo)致層32分離或粘到輥50或64上。對在該說明之前提供的纖維組分，輥子溫度在約215℃至約370℃的范圍內(nèi)是令人滿意的。
圖9示出封入茶葉堆78的密封幅76和80的結(jié)構(gòu)。該組件是茶葉包82的側(cè)邊互相連結(jié)形成的連續(xù)帶。生產(chǎn)過程的下一步驟是將該帶切成單個的茶葉袋。由于這一操作不是本發(fā)明的內(nèi)容在此不作描述。圖7和8清楚地示出了每個茶葉袋82的結(jié)構(gòu)。茶葉袋82包括中央隆起部84，其容納已測量的特定茶葉的數(shù)量。隆起部84由一連續(xù)的周邊結(jié)合區(qū)86圍繞，在此外袋82的相對側(cè)壁的重合邊緣部分相互被密封，結(jié)合區(qū)具有許多寶石形成的孔眼88，孔眼整個延伸穿過四個纖維層，即熔化粘接成形層的內(nèi)對和耐熱層的外對?？籽?8是由密封成形區(qū)60的每個熱凸塊62產(chǎn)生的高度集中的壓力形成的。在凸塊頂部的壓力足夠大，至使纖維織物材料局部被壓破產(chǎn)生孔眼，孔眼按照凸塊62的分配形狀布置。
可以看出茶葉袋的側(cè)壁被相互連結(jié)，在結(jié)合區(qū)86在孔眼88的附近比在孔眼88中間的結(jié)合區(qū)具有明顯高的結(jié)合程度。設(shè)想的原因是靠近凸塊62的這種不均勻的粘合導(dǎo)致較好的熱傳遞，在這些區(qū)域產(chǎn)生了更完全的粘接。
本發(fā)明的范圍并不受限制于這里所作的描述，實例和建議，在不脫離本發(fā)明的主題的情況下可進行變型和改進，因此，本申請復(fù)蓋的本發(fā)明的變型和變化均在本申請的權(quán)利要求及其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于配置一種物質(zhì)的包裝，該物質(zhì)使液體具有所需的性質(zhì)，包括---預(yù)定數(shù)量的特定物質(zhì)能夠釋放一種介質(zhì)，其使液體具有所需的性質(zhì)；和---一有小孔的材料袋封入所述特定物質(zhì)，所述有小孔的材料袋構(gòu)成一封閉的阻擋層，以阻止干燥狀態(tài)的特定物質(zhì)自由地從所述袋中濾出，所述袋包括一對無紡纖維材料的壁，在層壓結(jié)合區(qū)相互結(jié)合，所述層壓結(jié)合區(qū)包括a)第一纖維層包括，在一定溫度下粘接成形可熔的纖維；b)第二和第三纖維層包括在所述一定溫度下材料纖維基本上呈固態(tài)所述第一纖維層設(shè)置在第二與第三纖維層之間；和c)許多孔眼以隔開的關(guān)系完全穿過所述第二和第三纖維層之一，并且伸進第一纖維層。
2.據(jù)權(quán)利要求1的一種包裝，其特征是所述每個壁有層壓結(jié)構(gòu)，其包括重合的外層和內(nèi)層，所述壁的外層包括在一定溫度下基本是固態(tài)的所述材料纖維，并且形成所述結(jié)合區(qū)的第二和第三層，所述壁的內(nèi)層包括在一定溫度粘接成形可熔的纖維，在結(jié)合區(qū)壁的內(nèi)層互相粘接。
3.據(jù)權(quán)利要求1的一種包裝，其特征是所述結(jié)合區(qū)沿所述袋的端部延伸。
4.據(jù)權(quán)利要求1的包裝，其特征是所述結(jié)合區(qū)是連續(xù)的并且繞袋的周邊延伸。
5.權(quán)利要求1的包裝，其特征是所述孔眼限定完全通過結(jié)合區(qū)的小孔。
6.一種用于密封有小孔的材料袋的方法，該袋包封預(yù)定數(shù)量的特定物質(zhì)，該物質(zhì)能夠釋放一種介質(zhì)到液體中，以使液體具有所需性質(zhì)，在密封狀況，所述有小孔的材料袋構(gòu)成封閉阻攔層，以阻止干燥狀態(tài)的特定物質(zhì)自由地從所述袋中濾出，所述袋包括一對無紡纖維的壁，所述壁中之一包括i)第一纖維層，包括在一定溫度下粘接成形可熔纖維;和ii)第二纖維層，包括在所述一定溫度下材料纖維基本是固態(tài)的，所述另一壁包括，在一定溫度下基本是固態(tài)的材料的纖維層，所述方法包括下列步驟a)將所述壁的重合部分相互之間壓緊，因此所述第一纖維層設(shè)置在第二纖維層與另一壁之間;b)將許多隔開的熱凸塊壓入重合部分至這樣一個深度，以便在熱凸塊與第一層之間建立直接接觸，這是為了至少在熱凸塊的附近將粘接成形的纖維的溫度升高至一定程度，用于將重合部分互相粘合。
7.據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征是所述另一壁還包括在一定溫度下粘接成形可熔纖維層，所述方法包括步驟將重合部的粘接成形纖維層互相之間壓緊，以及將熱凸塊壓入重合部分。
8.據(jù)權(quán)利要求6的方法，包括步驟在一對相對的密封件之間壓緊重合部分，所述密封之一包括許多凸塊。
9.據(jù)權(quán)利要求8的方法包括下列步驟在一對轉(zhuǎn)動的密封輥之間通過重合部分，密封輥之一包括許多凸塊，因此密封輥的轉(zhuǎn)動引起結(jié)合區(qū)的連續(xù)成形。
10.一種用于熱密封有小孔的材料袋的設(shè)備，該袋包封一預(yù)定數(shù)量的特定物質(zhì)，該物質(zhì)能夠釋放一種介質(zhì)到液體中，以使液體具有所需性質(zhì)，在密封狀況所述有小孔的材料袋構(gòu)成一封閉的阻擋層，以阻止干燥狀態(tài)的特定物質(zhì)自由地從袋中濾出，在袋被密封之前包括-一對限定重合部分的壁，用于相互熱粘接，以形成密封所述袋的結(jié)合區(qū);和-隆起部分相鄰于重合部分，隆起部分容納特定物質(zhì)，所述設(shè)備包括-一對轉(zhuǎn)動的密封輥其之間限定輥隙區(qū);-所述密封輥之一包括在其圓周表面上的凹槽部分，以容納將被密封的有小孔的材料袋的隆起部分;-所述密封輥中的第一輥包括在其圓周表面上的密封成形區(qū)，該區(qū)包括多個間隔開的凸起的穿孔件;-密封輥中的第二個輥包括在其圓周表面上的平臺區(qū);-驅(qū)動裝置用于以一定時間關(guān)系轉(zhuǎn)動密封輥，因此密封成形區(qū)和平臺區(qū)以面對面的關(guān)系同時穿過輥隙區(qū);-用于加熱凸起的穿孔件裝置，因此未密封的袋通過輥隙區(qū)，導(dǎo)致在密封成形區(qū)與平臺區(qū)之間袋壁的重合部分的接合，并且凸起的穿孔件穿過重合部分中的至少一層表面，以便熱密封重合部分并且形成結(jié)合區(qū)，在形成結(jié)合區(qū)的過程中，袋的隆起部分進入所述凹槽部以避免損壞袋中的特定物質(zhì)。
全文摘要
一種用于配置一種物質(zhì)的包裝，該物質(zhì)使水質(zhì)液體具有所需的性質(zhì)。該包裝包括無紡纖維的可透水的袋，該袋包封預(yù)定量的特定物質(zhì)諸如茶葉或咖啡，其在浸泡的液體中釋放有味的物質(zhì)。無紡纖維具有熱作用粘接表面，其在周邊上將袋壁互相熱密封。熱密封操作是這樣進行的，將許多熱凸塊壓入壁部，將熱量快速傳到熱活化粘接層以快速完成密封。形成的結(jié)合區(qū)具有由熱凸塊形成的許多孔眼。本發(fā)明也示出了用于熱密封配置包裝的一種方法和設(shè)備。
文檔編號B65B51/16GK1111208SQ9411788
公開日1995年11月8日 申請日期1994年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月24日
發(fā)明者R·布蘭格, F·梅塔 申請人:莊臣及莊臣有限公司