ES2293985T3 - Bolsa con una tira autobloqueo. - Google Patents
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Abstract
Una bolsa con cierre fácil (10) que comprende: al menos un panel flexible de cuerpo termoplástico (12, 14) que tiene una parte superior e inferior (18), formando el al menos un panel de cuerpo un dobladillo (22) que se extiende a lo largo de la parte superior opuesta de la parte inferior (18), incluyendo el dobladillo (22) uno o más orificios para la cinta de cierre fácil (26a, 26b); una cinta de cierre fácil flexible (24) alojada dentro del dobladillo (22), incluyendo la cinta de cierre fácil una sección fruncida (32), estando la cinta de cierre fácil parcialmente expuesta por los orificios para la cinta de cierre fácil que permiten tirar de la cinta de cierre fácil a su través para cerrar la bolsa y usarla como un asa; y una tira elastomérica (30) conectada a la sección fruncida de la cinta de cierre fácil, caracterizada porque la tira elastomérica (30) comprende behenamida.
Description
Bolsa con una tira autobloqueo.
Bolsas elastoméricas sin bloqueo.
La presente invención se refiere en general a
envases plásticos y, más particularmente, se refiere a una bolsa
con cierre fácil que tiene una tira que tiene
auto-bloqueo reducido así como para otras
superficies.
Los envases poliméricos sellables, tales como
bolsas de basura, son un artículo doméstico habitual. Las bolsas
llegan al consumidor en forma de un rollo de bolsas interconectadas
o como bolsas pre-separadas alojadas en una caja
dosificadora. Cuando las bolsas se proporcionan en forma de un
rollo, un extremo de la bolsa, el fondo, está cerrado por sellado
térmico y conectado a la siguiente bolsa por una línea perforada; el
otro extremo de la bolsa, el extremo de abertura abierta, está
unido a la siguiente bolsa únicamente a lo largo de otra línea
perforada. Cuando las bolsas están pre-separadas, la
siguiente bolsa generalmente está solapando o entretejida de manera
que la retirada de una bolsa de la caja dosificadora tira de la
siguiente bolsa hacia una abertura en la caja.
Para cerrar una bolsa polimérica típica después
de que el consumidor la haya llenado, el cuerpo de la bolsa
adyacente al extremo de abertura abierta de la bolsa se frunce y se
ata en un nudo o se asegura usando un miembro de atadura separado
suministrado por el vendedor de las bolsas. Los miembros de atadura
típicamente incluyen cables flexibles recubiertos con papel, bandas
de goma, o tiras de plástico que tienen un mecanismo de cierre para
proporcionar un medio para tirar fuerte y sujetar con seguridad el
cuello de la bolsa. La necesidad de miembros de atadura separados,
sin embargo, añade un factor de coste adicional para el fabricante,
y finalmente, para el consumidor. Además, los miembros de atadura
separados se pierden fácilmente y, por lo tanto, pueden ser un
fastidio para el consumidor. Los envases poliméricos que tienen
sistemas de cierre integrales superan estos problemas. Dicho cierre
integral puede estar en forma de miembros de atadura, adhesivos y
similares.
A partir de la Patente de Estados Unidos
6.059.458 se conoce una bolsa con cierre fácil superior elástico y
un método de fabricación de la misma. El documento EP 0 941 728 A2
pone de manifiesto un pañal desechable que tiene un cierre
mecánico. El documento US 3.933.244 pone de manifiesto una envoltura
por contracción de artículos. La Patente de Estados Unidos US
3.891.587 pone de manifiesto sistemas antibloqueo sinérgicos para
un copolímero de etileno/acetato de vinilo. Un pañal desechable con
una bolsa desechable integral se ha puesto de manifiesto en la
Patente de Estados Unidos US 3.877.432.
Un sistema de cierre particularmente ventajoso
es una cinta o cordón de cierre fácil que es integral con el cuerpo
de la bolsa. Las bolsas de este tipo típicamente están en forma de
un par de paneles flexibles de cuerpo termoplástico unidos entre sí
a lo largo de un par de lados opuestos y un fondo que une los lados
opuestos. La bolsa puede abrirse a lo largo de un extremo de
abertura formado en el lado opuesto al fondo. Los paneles del
cuerpo forman un dobladillo a lo largo del extremo de abertura de la
bolsa, y el dobladillo aloja una cinta de cierre fácil
termoplástica flexible. Uno o más orificios para la cinta de cierre
fácil localizados dentro del dobladillo exponen la cinta de cierre
fácil permitiendo tirar de ella a través de los orificios para
cerrar la bolsa y usarla como asa.
Cuando los consumidores usan una bolsa con
cierre fácil como bolsa de basura para un cubo de la basura, el
cuerpo de la bolsa se inserta en el cubo de la basura de manera que
el cuerpo de la bolsa generalmente se extiende hacia abajo hacia el
cubo de la basura. El extremo de abertura de la bolsa, incluyendo el
dobladillo, es estira y se monta sin apretar alrededor de la parte
superior del cubo de la basura. Un defecto de dichas bolsas con
cierre fácil ha sido que el extremo de abertura de la bolsa puede
caer dentro del cubo de la basura, especialmente cuando los
consumidores tiran basura a la bolsa. Esto puede ser un fastidio
para el consumidor, que debe entonces levantar el extremo de
abertura de la bolsa fuera del cubo de la basura y ponerlo de nuevo
alrededor de la parte superior del mismo. Si el consumidor no se da
cuenta de que el extremo de abertura de la bolsa ha caído dentro
del cubo de la basura, el consumidor puede tirar basura que no se
introduzca en la bolsa con cierre fácil si no que en lugar de ello,
entra en contacto y posiblemente manche la pared interna del cubo
de la basura. Esto hace fracasar el propósito de la bolsa, que tiene
que servir como bolsa de basura para el cubo de la basura.
El uso de algunos materiales en la formación de
la bolsa puede dar como resultado un estado denominado bloqueo. El
bloqueo es la adhesión indeseada entre las capas de los materiales
plásticos en contacto entre sí. El bloqueo puede evitarse o inhibir
que partes de la bolsa puedan moverse libremente contra otra
superficie, tal como la cinta de cierre fácil en un dobladillo de
una bolsa. El bloqueo puede estar provocado por materiales pegajosos
o electricidad estática y puede empeorarse por altas temperaturas y
presiones. Se encuentran mayores temperaturas y/o presiones
normalmente en almacenes calientes. Estos almacenes pueden almacenar
material para usarlo en las bolsas, así como almacenar las bolsas
con cierre fácil en cajas que están apiladas. En enrollado tiende a
inducir presiones aún mayores entre las capas de película ya que los
polímeros son extensibles y la tensión de enrollado crea presión en
el rollo.
Por lo tanto, existe una necesidad de una bolsa
con cierre fácil que supere los problemas indicados
anteriormente.
De acuerdo con la invención, una bolsa con
cierre fácil comprende al menos un panel flexible de cuerpo
termoplástico, una cinta de cierre fácil flexible y una tira
elastomérica. El al menos un panel flexible de cuerpo termoplástico
tiene una parte superior e inferior y forma un dobladillo que se
extiende a lo largo de la parte superior opuesta a la parte
inferior. El dobladillo incluye uno o más orificios para la cinta de
cierre fácil. La cinta de cierre fácil flexible está alojada dentro
del dobladillo e incluye una sección fruncida. La cinta de cierre
fácil está parcialmente expuesta a través de los orificios para la
cinta de cierre fácil que permiten tirar de la cinta de cierre
fácil a su través para cerrar bolsa y usarla como asa. La tira
elastomérica está conectada a la sección fruncida de la cinta de
cierre fácil y comprende behenamida.
De acuerdo con un aspecto de la invención la
bolsa con cierre fácil puede comprender un par de paneles flexibles
de cuerpo termoplástico que están unidos entre sí a lo largo de un
par de lados opuestos y un fondo que une los lados opuestos.
De acuerdo con otra realización la bolsa con
cierre fácil incluye un par de paneles de cuerpo termoplástico, un
par de cintas de cierre fácil flexibles y un par de tiras
elastoméricas.
Otras realizaciones, objetos y ventajas de la
invención resultarán evidentes tras la lectura de las
reivindicaciones, la siguiente descripción detallada y tras hacer
referencia a los dibujos, en los que:
La Figura 1 es una vista lateral de una bolsa
con cierre fácil con parte superior elástica de acuerdo con una
realización de la presente invención;
La Figura 2 es una vista de sección transversal
de una tira elastomérica unida a una sección que forma un lazo de
una cinta de cierre fácil usada en la bolsa con cierre fácil, donde
la tira elastomérica se muestra en una forma no estirada;
La Figura 3 es una vista de sección transversal
de la tira elastomérica unida a la sección que forma un lazo de la
cinta de cierre fácil, donde la tira elastomérica se muestra en una
forma parcialmente estirada;
La Figura 4 es una vista isométrica de la bolsa
con cierre fácil de la Figura 1 montada de forma segura en un cubo
de la basura;
La Figura 5 es una vista isométrica de la bolsa
con cierre fácil de la Figura 1 retirada del cubo de la basura y
cerrada usando sus cintas de cierre fácil;
La Figura 6 es una vista esquemática de un
método de fabricación de la bolsa con cierre fácil;
La Figura 7 es una vista superior de una primera
muestra a usar en un procedimiento para medir la fuerza de
bloqueo;
La Figura 8 es una vista isométrica de una
segunda muestra para usar en un procedimiento para medir la fuerza
de bloqueo;
La Figura 9a es una vista lateral de una
estructura que incluye las primeras muestras de la Figura 7 entre
dos plantillas metálicas en una etapa del procedimiento para medir
la fuerza de bloqueo;
La Figura 9b es una vista lateral de una
estructura que incluye las segundas muestras de la Figura 8 entre
dos plantillas metálicas en una etapa del procedimiento para medir
la fuerza de bloqueo;
La Figura 10a es una vista lateral de la primera
muestra de la Figura 7 entre dos mordazas en otra etapa del
procedimiento para medir la fuerza de bloqueo;
La Figura 10b es una vista lateral de la segunda
muestra de la Figura 8 entre dos mordazas en otra etapa del
procedimiento para medir la fuerza de bloqueo.
Volviendo ahora a los dibujos, la Figura 1
ilustra una bolsa con cierre fácil 10 que comprende un par de
paneles flexibles de cuerpo termoplástico 12 y 14 (el panel 14 está
oculto bajo el panel 12 en la Figura 1, aunque puede verse en la
Figura 4) unidos entre sí a lo largo de un par de lados opuestos 16a
y 16b y un fondo 18 que une los lados opuestos 16a y 16b. La bolsa
10 puede estar abierta a lo largo de un extremo de abertura 20
formado opuesto al fondo 18. Cada uno de los paneles del cuerpo 12 y
14 forma un dobladillo 22 respectivo a lo largo del extremo de
abertura 20 de la bolsa 10. El dobladillo 22 en cada panel 12 y 14
aloja una cinta de cierre fácil termoplástica flexible 24
respectiva. Para mantener la cinta de cierre fácil 24 dentro del
dobladillo 22, el dobladillo 22 se sella térmicamente al panel 12 y
14 respectivo a lo largo de un sellado de dobladillo 23
respectivo.
Un par de orificios para la cinta de cierre
fácil 26a y 26b se localizan en el dobladillo 22 en cada panel 12 y
14 en los lados 16a y 16b respectivos. Los orificios para la cinta
de cierre fácil 26a y 26b en el dobladillo 22 en el panel 12
coinciden con los orificios para la cinta de cierre fácil 26a y 26b
respectivos en el dobladillo en el otro panel 14. La cinta de
cierre fácil 24 alojada dentro del dobladillo 22 en el panel 12 está
sellada térmicamente a la cinta de cierre fácil alojada dentro del
dobladillo en el panel 14 en los sellados 28a y 28b coincidiendo
con los orificios para la cinta de cierre fácil 26a y 26b
respectivos. Los orificios para la cinta de cierre fácil 26a y 26b
proporcionan una barra de sellado térmico con acceso a las cintas de
cierre fácil 24 para generar los sellados 28a y 28b de la cinta de
cierre fácil. Adicionalmente, cuando las cintas de cierre fácil 24
están totalmente instaladas en la bolsa 10, los orificios 26a y 26b
exponen las cintas de cierre fácil 24 permitiendo tirar de ellas a
través de los orificios 26a y 26b para cerrar la bolsa y usarlas
como asa como se representa en la Figura 5.
La bolsa con cierre fácil 10 incluye una parte
superior elástica que permite a la bolsa 10 ajustarse de forma
segura a la parte superior de un cubo de la basura recubierto con la
bolsa 10 y, al mismo tiempo, no interfiere con la resistencia
intrínseca y el funcionamiento de la cinta de cierre fácil 24. La
parte superior elástica se proporciona mediante una tira
elastomérica 30 conectada a la sección fruncida 32 de la cinta de
cierre fácil 24. La parte superior elástica está provista con una
tira elastomérica 30 conectada a una sección fruncida 32 de la
cinta de cierre fácil 24 alojada dentro del dobladillo 22 en cada
panel 12 y 14. Específicamente, la sección fruncida 32 se frunce en
una pluralidad de bucles que definen una serie de crestas 35 y hoyos
34, y cada hoyo está sellado térmicamente a la tira elastomérica
30. Esto se muestra mejor en la Figura 2, que es una vista de
sección transversal que representa la tira elastomérica 30 unida a
la sección fruncida 32 en los hoyos 34. La tira elastomérica 30
tiene una longitud total menor que la longitud de la cinta de cierre
fácil 24 y preferiblemente de la misma dimensión que la huella de
la sección fruncida 32. La huella de la sección fruncida 32 puede
definirse como la distancia horizontal entre el hoyo más a la
izquierda 34 y el hoyo más a la derecha 34 como se observa en la
Figura 2.
Haciendo referencia de nuevo a la Figura 1, la
cinta de cierre fácil 24 se sella en cuatro localizaciones
específicas a lo largo del extremo de abertura 20 de la bolsa 10.
Los sellados 28a y 28b de la cinta de cierre fácil a los que se ha
hecho referencia anteriormente son dos de estas localizaciones
selladas. La tercera y cuarta localizaciones selladas se
proporcionan mediante un sellado de seguridad 38 que se encuentra en
el centro del dobladillo 22 en cada panel 12 y 14. El sellado de
seguridad 38 unifica la cinta de cierre fácil 24 con las capas del
dobladillo 22 adyacentes.
Haciendo referencia a la Figura 4, la cinta de
cierre fácil 24 permite tirar del extremo de abertura de la bolsa
con cierre fácil 10, incluyendo los dobladillos 22, y montarla con
seguridad alrededor de una parte superior de un cubo de la basura
36. Dependiendo del tamaño del cubo de la basura 36, montar la bolsa
10 al recipiente 36 estira la tira elastomérica 30, aumentando así
la "longitud de onda" de cada bucle en la sección fruncida 32
y disminuyendo al altura de las crestas 35.
La Figura 3 es una vista de sección transversal
de la tira elastomérica 30 unida a la sección fruncida 32, donde la
tira elastomérica 30 se muestra en forma parcialmente estirada. La
tira elastomérica 30 puede estirarse hasta el punto en el que la
longitud de la tira elastomérica estirada 30 iguala la longitud de
la cinta de cierre fácil que constituye la sección fruncida 32, es
decir, donde la "longitud de onda" de cada bucle alcanza un
máximo y la altura de las crestas 35 llega a cero. Más allá de este
punto, las características de tracción de la cinta de cierre fácil
no elástica 24 controlan el comportamiento de la construcción de dos
componentes, un componente proporcionado por la cinta de cierre
fácil 24 y el otro componente proporcionado por la tira
elastomérica 30. La construcción de dos componentes combina
eficazmente el comportamiento elástico de la tira elastomérica 30
con las características de resistencia de la cinta de cierre fácil
no elástica 24. La tira elastomérica 30 permite a la bolsa 10
ajustarse de forma segura a la parte superior de un cubo de la
basura recubierto con la bolsa 10.
La tira elastomérica 30 comprende también
behenamida que ayuda a inhibir o evitar el bloqueo de la tira
elastomérica consigo misma y con otras películas. Por ejemplo, la
tira elastomérica 30 con behenamida inhibe o previene el bloqueo de
la tira 30 a la cinta de cierre fácil 24 y el dobladillo 22 de la
bolsa con cierre fácil 10. La adición de behenamida a la tira
elastomérica 30 inhibe o evita también el bloqueo de sí misma cuando
se enrolla en forma de rollo. La tira elastomérica 30 de la
presente invención preferiblemente no se pega a sí misma o a
superficies de otras películas (por ejemplo, polietileno) a
temperatura ambiente y temperaturas elevadas.
La tira elastomérica 30 está compuesta por un
material polimérico y tiene un bajo límite elástico y alta
elasticidad comparado con el límite elástico y elasticidad
respectivos de una cinta de cierre fácil 24 de polietileno. Un tipo
de elastómero es un material que a temperatura ambiente puede
estirarse al menos varias veces hasta aproximadamente dos veces su
longitud original y, después de liberar la tensión, vuelve con
fuerza a su longitud original aproximada. En general, los
elastómeros generalmente son más extensibles que las películas de
polietileno convencionales, tal como polietilenos de baja densidad
(LDPE), polietilenos de alta densidad (HDPE) y polietilenos lineales
de baja densidad (LLDPE).
Las tiras elastoméricas de la presente invención
están hechas típicamente de material poliolefínico que tiene
propiedades elásticas. Las tiras elastoméricas pueden hacerse de
materiales tales como copolímeros de estireno butadieno (SBC) y
monómeros de etileno-propilen dieno (EDPM), que se
denominan también elastómeros terpoliméricos. Los elastómeros
pueden estar basados en etileno, tales como polietileno
elastomérico. Los elastómeros basados en etileno típicamente tienen
un alto nivel de comonómero tal como hexeno u octeno. Los
elastómeros basados en etileno generalmente tienen una densidad de
aproximadamente 0,800 g/cm^{3} a aproximadamente 0,915 g/cm^{3},
y más típicamente de aproximadamente 0,870 g/cm^{3} a
aproximadamente 0,905 g/cm^{3}.
Otros elastómeros contemplados incluyen los
siguientes: copolímeros de acrilonitrilo-cloropreno;
copolímeros de acrilonitrilo-isopreno; copolímeros
de butadieno-acrilonitrilo; polietilenos clorados;
polietilenos clorosulfonados; etilen éter polisulfuros; copolímeros
de etileno-acrilato de etilo; polisulfuros de
etileno; copolímeros de etileno-propileno;
fluoroelastómeros; fluorosiliconas; copolímeros de
hexafluoropropileno-fluoruro de vinilideno;
copolímeros de isobuteno-isopreno;
organopolisiloxanos; copolímeros de éster
acrílico-butadieno; polibutadienos;
policloroprenos; poliepiclorhidrinas; poliisobutenos; poliisoprenos;
poliuretanos; copolímeros de injerto de
polietileno-butilo; y polímeros
tri-bloque de
estireno-butadieno-estireno.
En general, la tendencia de las poliolefinas a
bloquearse está relacionada con la densidad. Las poliolefinas de
menor densidad generalmente tienden a bloquearse más fuertemente que
las poliolefinas de mayor densidad. Los elastómeros son una de las
poliolefinas de menor densidad disponibles y, de esta manera,
tienden a bloquearse más fuertemente que las poliolefinas de mayor
densidad tales como polietilenos de baja densidad, polietilenos de
alta densidad y polietilenos lineales de baja densidad.
Un ejemplo de un elastómero que puede usarse en
la presente invención es AFFINITY KC8852 de Dow Chemical. La resina
AFFINITY KC8852 tiene una densidad de 0,875 g/cm^{3} y un índice
de fusión de 3,0 g/10 min. determinado según ASTM D1238. La
AFFINITY KC8852 es un copolímero de etileno-octeno.
Otro ejemplo de un elastómero que puede usarse es la resina EXACT
4049 de Exxon. La resina EXACT 4049 tiene una densidad de 0,873
g/cm^{3} y un índice de fusión de 4,5 g/10 min. determinado según
ASTM D1238.
Como se ha analizado anteriormente, las tiras
elastoméricas 30 de la presente invención comprenden behenamida.
Las behenamidas se definen generalmente por una de las siguientes
fórmulas: CH_{3}(CH_{2})_{18}CONH_{2} y
CH_{3}
(CH_{2})_{20}CONH_{2}. Un ejemplo de behenamida que puede usarse en la preparación de la cinta de cierre fácil de la presente invención la comercializa Croda, Inc. Como Crodamida BR, behenamida refinada.
(CH_{2})_{20}CONH_{2}. Un ejemplo de behenamida que puede usarse en la preparación de la cinta de cierre fácil de la presente invención la comercializa Croda, Inc. Como Crodamida BR, behenamida refinada.
Las tiras elastoméricas pueden prepararse a
partir de mezclas o materiales coextruidos. Por ejemplo, las tiras
elastoméricas pueden incluir un material elastomérico que se mezcla
con otros materiales elastoméricos o materiales no elásticos.
La tira elastomérica 30 de la presente invención
generalmente comprende al menos aproximadamente el 50% en peso de
elastómero, típicamente al menos aproximadamente el 75% en peso
elastómero y preferiblemente al menos aproximadamente el 90% en
peso de elastómero y más preferiblemente al menos aproximadamente el
95% en peso de elastómero. La tira elastomérica 30 generalmente
comprende de aproximadamente 500 ppm a aproximadamente 20.000 ppm
(2,0% en peso) de behenamida, preferiblemente de aproximadamente
1.000 ppm a aproximadamente 5.000 ppm de behenamida y más
preferiblemente de aproximadamente 2.000 ppm a aproximadamente 4.000
ppm de behenamida.
De acuerdo con otra realización, la tira
elastomérica 30 comprende un elastómero, behenamida y erucamida. La
erucamida se considera generalmente un agente de deslizamiento. Los
agentes de deslizamiento generalmente actúan como lubricante
interno migrando a la superficie del plástico durante e
inmediatamente después del procesado para reducir la fricción y
mejorar el deslizamiento.
Se contempla que los agentes de deslizamiento
distintos de erucamida pueden usarse en la presente invención tales
como oleamida, monoestearato de glicerol (GMS), silicona,
estearamida o combinaciones de los mismos. Los agentes de
deslizamiento pueden ser una parte de una mezcla madre que incluye
una resina base. Por ejemplo, erucamida puede incluirse con una
resina base tal como un polietileno lineal de baja densidad. La tira
elastomérica generalmente comprende de 0 a aproximadamente 2.000
ppm y más específicamente de aproximadamente 300 a aproximadamente
1.000 ppm de agente de deslizamiento.
Se contempla que los agentes
anti-bloqueo pueden añadirse a la tira elastomérica
30. Estos agentes anti-bloqueo incluyen materiales
tales como talco, sílice, tierras diatomeas o combinaciones de los
mismos.
Se contempla que pueden usarse otros aditivos en
la formación de la tira elastomérica. Por ejemplo, un adyuvante de
proceso puede ser deseable para reducir o eliminar la fractura de
fusión o puede añadirse un aditivo colorante.
La tira elastomérica 30 generalmente tiene un
espesor de aproximadamente 12,7 \mum (0,5 mil) a aproximadamente
2,54 mm (100 mils) y más específicamente de aproximadamente 25,4
\mum (1 mil) a aproximadamente 254 \mum (10 mils), y de
aproximadamente 101,6 \mum (4 mils) a aproximadamente 177,8 \mum
(7 mils). Las tiras elastoméricas 30 de la presente invención
pueden enrollarse en carretes para almacenamiento.
Con respecto a una bolsa con cierre fácil típica
que representa la presente invención, los paneles del cuerpo 12 y
14 pueden hacerse a partir de un amplio intervalo de materiales
poliméricos tales como polietileno lineal de baja densidad,
polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad,
polietileno de alta densidad de alto peso molecular,
polipropilenos, otras poliolefinas, poliestirenos o combinaciones de
los mismos. Además, los paneles del cuerpo pueden comprender más de
una capa usando, por ejemplo, dos o más de los polímeros anteriores.
En un panel de cuerpo multi-capa, las capas de los
paneles del cuerpo pueden coextruirse. Cada panel del cuerpo
generalmente tiene un espesor de de aproximadamente 5,08 \mum (0,2
mil) a aproximadamente 127 \mum (5 mils) y más específicamente de
aproximadamente 10,16 \mum (0,4 mil) a aproximadamente 50,8 \mum
(2 mils).
La cinta de cierre fácil 24 comprende un
material polimérico que tiene un alto límite elástico y una baja
elasticidad en la dirección de estirado. Estas propiedades
significan que cuando la cinta de cierre fácil 24 se somete a altas
tensiones en la dirección de estirado, la cinta de cierre fácil 24
sustancialmente mantiene su forma y no se estira respecto a su
longitud original. Cuando se tira con fuerza de algunas cintas de
cierre fácil de la técnica anterior para cerrar la bolsa, la cinta
de cierre fácil se alarga por encima de su longitud y el área por
donde se agarra con la mano se estrecha, o "cablea", y lastima
la mano. El material polimérico de la cinta de cierre fácil
preferiblemente minimiza este efecto de "cableado". Los
polímeros adecuados incluyen, aunque sin limitación, polietilenos
de alta densidad de alto peso molecular, polietilenos de densidad
media (MDPE), polietilenos lineales de baja densidad, polietilenos
de baja densidad, poliésteres, poliestirenos, polipropilenos y
combinaciones de los mismos. La cinta de cierre fácil generalmente
tiene un espesor de aproximadamente 25,4 \mum (1 mil) a
aproximadamente 127 \mum (5 mils), deseándose una cinta de cierre
fácil más gruesa para bolsas destinadas a llevar cargas más
pesadas.
Se contempla que la cinta de cierre fácil de la
presente invención puede realizarse de acuerdo con otras
realizaciones. Por ejemplo, un sistema de cinta de cierre fácil
puede estar compuesto por dos cintas de cierre fácil diferentes.
Cada una de las cintas de cierre fácil se sella en sellados
laterales opuestos de las bolsas. Las cintas de cierre fácil se
sellan típicamente a los sellados laterales opuestos mediante cada
uno de sus extremos. Cada una de las cintas de cierre fácil,
después de instalarla totalmente en la bolsa, se expone mediante
orificios que están localizados en el centro general de cada cinta
de cierre fácil. Los orificios exponen las porciones de cinta de
cierre fácil que se van a usar como asa.
De acuerdo con otra realización contemplada de
la presente invención, una bolsa con cierre fácil incluye al menos
un panel flexible de cuerpo termoplástico, una cinta de cierre fácil
flexible y una tira elastomérica. Al menos un panel flexible de
cuerpo termoplástico tiene una parte superior e inferior. Al menos
un panel de cuerpo forma un dobladillo que se extiende a lo largo
de la parte superior opuesta a la parte inferior. El dobladillo
incluye uno o más orificios para la cinta de cierre fácil.
De acuerdo con otra realización más, un artículo
o bolsa comprende al menos un panel flexible de cuerpo termoplástico
y una tira elastomérica. El al menos un panel flexible de cuerpo
termoplástico tiene una parte superior e inferior. El al menos un
panel de cuerpo forma un dobladillo que se extiende a lo largo de la
parte superior opuesta a la parte inferior. La tira elastomérica
que comprende behenamida y se aloja dentro del dobladillo. El
artículo o bolsa puede estar en forma de pañal, gorro de baño o una
bolsa para la ropa sucia. El dobladillo puede incluir opcionalmente
uno o más orificios para ayudar a la fabricación del artículo.
La Figura 6 es una vista esquemática de un
método de fabricación de bolsas con cierre fácil 10. En primer
lugar, se extruye un tubo termoplástico 50 en la dirección de
mecanizado (MD), se aplana mediante rodillos en un mecanismo
aplanador 51, y se divide por la mitad en un mecanismo de división
estático 52 a lo largo de una línea central 54. Cada mitad 50a y
50b del tubo 50 incluye un par de láminas termoplásticas flexibles
unidas entre sí a lo largo de un fondo 18 dispuesto en la dirección
de mecanizado. La dirección de mecanizado está designada mediante
una flecha marcada con MD en la Figura 6. Las láminas pueden
separarse entre sí a lo largo de un extremo de abertura próximo a
la línea de división central 54 y opuesto al fondo 18.
En segundo lugar, las láminas se hacen pasar a
través de un mecanismo de plegado estático 56 en la dirección de
mecanizado (MD) para producir un dobladillo 22 en cada lámina a lo
largo del extremo de abertura 20.
En tercer lugar, un mecanismo de corte de un
solo orificio 58 crea orificios para la cinta de cierre fácil 26 en
el dobladillo 22 en cada lámina a intervalos de distancia regular
correspondientes a una anchura predeterminada de las bolsas con
cierre fácil 10 producidas por el método de fabricación. Los
orificios para la cinta de cierre fácil 26 en el dobladillo 22 en
una de las láminas coinciden con los orificios respectivos para la
cinta de cierre fácil en el dobladillo en la otra lámina.
En cuarto lugar, una cinta de cierre fácil
termoplástica flexible 24 de un rollo de suministro (no mostrado)
se suministra continuamente y se inserta en el dobladillo 22 en cada
lámina. La cinta de cierre fácil 24 tiene secciones fruncidas 32
dispuestas a intervalos de distancia regular a lo largo de la cinta
de cierre fácil 24 correspondientes a la anchura predeterminada de
las bolsas con cierre fácil 10 producidas por el método de
fabricación. Antes de la inserción, las tiras elastoméricas 30 con
behenamida se unen a las secciones fruncidas 32 respectivas de la
cinta de cierre fácil 24 como se ha descrito anteriormente en
relación con las Figuras 1-5.
En quinto lugar, un mecanismo de sellado térmico
estático 60 genera un sellado de dobladillo 23 en la dirección de
mecanizado (MD) que une el dobladillo 22 en cada lámina a la lámina
respectiva.
En sexto lugar, un mecanismo de sellado térmico
62 genera sellados de cinta de cierre fácil 28 que unen la cinta de
cierre fácil 24 alojada dentro del dobladillo 22 en una de las
láminas a la cinta de cierre fácil alojada dentro del dobladillo en
las otras láminas en las localizaciones de los orificios
coincidentes para la cinta de cierre fácil 26. Estos sellados de la
cinta de cierre fácil 28 son transversales a la dirección de
mecanizado (MD). El mecanismo de sellado térmico 62 crea también el
sellado de seguridad 38 (véase la Figura 1).
En séptimo lugar, un mecanismo de sellado
térmico y perforación 63 genera estructuras de sellado laterales 64
transversales a la dirección de mecanizado (MD) y dispuestas a
intervalos de distancia regular correspondientes a la anchura
predeterminada de las bolsas con cierre fácil 10 producidas por el
método de fabricación. Cada estructura de sellado lateral 64
incluye una línea de perforación dispuesta entre un par de líneas de
sellado separadas. La línea de perforación permite separar las
láminas en bolsas con cierre fácil 10 individuales. Las bolsas 10
pueden envasarse después en una caja dosificadora para vender a los
consumidores.
Se prepararon y ensayaron diversas composiciones
de tira con los resultados mostrados en la siguiente Tabla. Las
tiras 1-5, con diversas composiciones, se muestran
en la Tabla. Las tiras 1-5 se ensayaron para fuerzas
de exfoliado (tira elastomérica a tira elastomérica y tira
elastomérica a una película de polietileno ("PE")). Como se
muestra en la Tabla, las tiras 1-5 estaban
compuestas por diversas cantidades de elastómero, talco, behenamida,
monoestearato de glicerol (GMS) y erucamida.
Las tiras 1-5 se prepararon
todas a partir de una única extrusora con un diámetro de tornillo de
3,18 cm (1,25 pulgas) usando los mismos procesos. Después de
preparar las tiras 1-5, las tiras
1-5 se mantuvieron después a una temperatura de
60ºC (140ºF) en un horno durante siete días. Después de este tiempo
de duración, cada una de las tiras 1-5 se ensayó
usando un procedimiento de ensayo de la fuerza de exfoliado. No se
realizó un ensayo de Bloque/Rebloque Kayness porque las tiras
1-5 eran demasiado pequeñas para usar el Kayness
para medir la fuerza de bloqueo. El procedimiento para el ensayo de
la fuerza de exfoliado usado se describe de la siguiente manera.
1. Se prepararon 2 conjuntos de 5 tiras. Los
materiales específicos para cada tira 1-5 se
muestran a continuación en la Tabla.
2. Se cortaron 5 trozos de película de
polietileno en la dirección de mecanizado (MD) para obtener unas
dimensiones de 5, 08 cm x 17,78 cm (2'' x 7'' (anchura x longitud
en pulgadas)), se cortaron 12 láminas de papel blanco para obtener
unas dimensiones de 10,16 cm x 17,78cm (4'' x 7''), se cortaron 15
trozos de tira de elastómero para obtener unas dimensiones de 1,27
cm x 17,78 cm (0,5'' x 7'').
3. Se prepararon 2 conjuntos de muestras:
haciendo referencia a la Figura 7, el primer conjunto puso una tira
elastomérica 130 plana en el centro de la película de polietileno
131. La película de polietileno 131 se obtuvo a partir de una bolsa
de cocina grande HEFTY® CinchSak®. La combinación de la tira
elastomérica 130 y la película de polietileno 131 de la Figura 7 se
denomina primera estructura de conjunto 132. La longitud "L" y
la anchura "W" se indican en la Figura 7. Haciendo referencia
a la vista isométrica de la Figura 8, el 2º conjunto pone una tira
de elastómero 130a directamente sobre una tira elastomérica 130b. Si
se ha mostrado una vista superior, la tira elastomérica 130b no
sería visible. La combinación de las tiras elastoméricas 130a y 130b
en la Figura 8 se denomina segunda estructura de conjunto 134.
4. Cada una de la primera estructura de conjunto
132 y la segunda estructura de conjunto 134 estaban condicionadas
de la siguiente manera.
5. Haciendo referencia a la Figura 9a, las
primeras estructuras de conjunto 132 se pusieron entre láminas de
papel 142 de 10,16 cm x 17,78 cm (4'' x 7''). La primera estructura
de conjunto 132 y las láminas de papel 142 se localizaron entre dos
plantillas de acero 145a y 145b (10,16 cm x 17,78 cm (4'' x 7''),
peso de las plantillas 1,8 kg (4 lbs.)). Las primeras estructuras
de conjuntos 132 y las láminas de papel 142 entre las plantillas de
acero 145a y 145b se pusieron placed en un horno de
temperatura-controlada durante 7 días a 60ºC (60ºC
(140ºF)).
6. Haciendo referencia a la Figura 9b, las
segundas estructuras de conjuntos 134 se pusieron entre láminas de
papel 142 de 10,16 cm x 17,78 cm (4'' x 7''). Las segundas
estructuras de conjunto 134 y las láminas de papel 142 se
localizaron entre dos plantillas de acero 145c y 145d (10,16 cm x
17,78 cm (4'' x 7''), peso de las plantillas 1,8 kg (4 lbs.)). Las
segundas estructuras de conjunto 134 y las láminas de papel 142
entre las plantillas de acero 145a y 145b se pusieron en el horno
de temperatura controlada durante 7 días a 60ºC (60ºC (140ºF)).
7. La primera y segunda estructuras de conjuntos
132 y 134, láminas de papeles 142 y plantillas de acero
145a-d se sacaron del horno y se enfriaron a
temperatura ambiente. El periodo de refrigeración fue de
aproximadamente 2 horas. Las plantillas de acero
145a-d y las láminas de papel 142 se retiraron de
las estructuras 132 y 134.
8. Haciendo referencia a la Figura 10a, la tira
elastomérica 130 se volvió a exfoliar manualmente (aproximadamente
6,35 cm (2,5'')) desde la película de polietileno 131 y se puso
entre mordazas 150a y 150b de un ensayador de tracción. La tira
elastomérica 130 y la película de polietileno 131 no tenían huelgo
entre las mordazas 150a y 150b. De forma similar, en la Figura 10b,
la tira elastomérica 130a se volvió a exfoliar manualmente
(aproximadamente 6,35 cm (2,5'')) desde la tira elastomérica 130b y
se puso entre las mordazas 150c y 150d de un ensayador de tracción
sin
huelgo.
huelgo.
9. El ensayador de tracción se usó para
determinar la fuerza de exfoliado. El ensayador de tracción incluía
un conjunto de separación de mordaza de 5,08 cm (2 pulg.), velocidad
de cruceta de 0,51 m/min (20 pulg./minutos), desplazamiento de
mordaza de 6,35 mm (2,5 pulg.) (las mordazas se desplazan en el eje
y).
\newpage
10. El ensayo de exfoliado se hizo funcionar
separando la tira elastomérica 130 de las tiras de polietileno 131
y la tira elastomérica 130a de la tira elastomérica 130b. Se
registraron las cargas de pico (o fuerzas de exfoliado). Los
resultados de los ensayos de la fuerza de exfoliado para las tiras
1-5 se muestran a continuación en la Tabla.
Haciendo referencia a la Tabla, las tiras
4-5 (que comprenden al menos el elastómero y la
behenamida) sorprendentemente presentaron un valor muy bajo en el
ensayo de la fuerza de exfoliado tira a tira y ensayo de la fuerza
de exfoliado tira a película de polietileno (PE). Las tiras
1-3, sin la behenamida presentaron valores mucho
mayores e indeseables en ambos ensayos de fuerza de exfoliado. Fue
sorprendente que la adición de monoestearato de glicerol (GMS) y
erucamida (tira 2) y la adición de talco y erucamida (tira 3) no
solo mejoró los valores de la fuerza de exfoliado, si no que además
disminuyó dichos valores. (Comparar las fuerzas de exfoliado de la
tira 1 de solo elastómero con las tiras 2 y 3).
Claims (14)
1. Una bolsa con cierre fácil (10) que
comprende:
al menos un panel flexible de cuerpo
termoplástico (12, 14) que tiene una parte superior e inferior (18),
formando el al menos un panel de cuerpo un dobladillo (22) que se
extiende a lo largo de la parte superior opuesta de la parte
inferior (18), incluyendo el dobladillo (22) uno o más orificios
para la cinta de cierre fácil (26a, 26b);
una cinta de cierre fácil flexible (24) alojada
dentro del dobladillo (22), incluyendo la cinta de cierre fácil una
sección fruncida (32), estando la cinta de cierre fácil parcialmente
expuesta por los orificios para la cinta de cierre fácil que
permiten tirar de la cinta de cierre fácil a su través para cerrar
la bolsa y usarla como un asa; y
una tira elastomérica (30) conectada a la
sección fruncida de la cinta de cierre fácil,
caracterizada porque la tira elastomérica
(30) comprende behenamida.
2. La bolsa con cierre fácil (10) de la
reivindicación 1 en la que la porción fruncida (32) incluye uno o
más bucles que definen una serie de crestas (35) y hoyos (34).
3. La bolsa con cierre fácil (10) de una de las
reivindicaciones anteriores, en la que la tira elastomérica (30)
tiene una longitud total menor que la longitud de la cinta de cierre
fácil (24).
4. La bolsa con cierre fácil (10) de al menos
una de las reivindicaciones anteriores, en la que la tira
elastomérica (30) está compuesta por polietileno elastomérico y
behenamida.
5. La bolsa con cierre fácil (10) de una de las
reivindicaciones anteriores, en la que la bolsa (10) está formada
por un par de paneles flexibles de cuerpo termoplástico (12, 14)
unidos entre sí a lo largo de lados opuestos (16a, 16b).
6. La bolsa con cierre fácil (10) de la
reivindicación 5, en la que el par de paneles del cuerpo de bolsa
(12, 14) forma un par de dobladillos (22) respectivos que se
extienden a lo largo de un extremo de abertura (20), con lo que un
par de cintas de cierre fácil flexibles (24) se aloja dentro de los
dobladillos respectivos, y un par de tiras elastoméricas (30) se
conectan a las secciones fruncidas (32) de las cintas de cierre
fácil respectivas.
7. La bolsa con cierre fácil (10) de la
reivindicación 6, en la que los orificios para la cinta de cierre
fácil (26a, 26b) en cada uno de los dobladillos respectivos están
localizados en los lados opuestos, coincidiendo los orificios para
la cinta de cierre fácil en el dobladillo en uno de los paneles del
cuerpo generalmente coincidentes con los orificios respectivos para
la cinta de cierre fácil en el dobladillo en los otros paneles del
cuerpo.
8. La bolsa con cierre fácil (10) de la
reivindicación 7, en la que las cintas de cierre fácil (24) están
selladas entre sí en un par de sellados de la cinta de cierre fácil
coincidiendo con los orificios para la cinta de cierre fácil.
9. La bolsa con cierre fácil (10) de la
reivindicación 6, en la que el par de cintas de cierre fácil
flexibles alojadas dentro de los dobladillos (22) respectivos están
selladas en sellados laterales opuestos de las bolsas.
10. La bolsa con cierre fácil (10) de una de las
reivindicaciones anteriores, en la que la tira elastomérica (30) o
par de tiras elastoméricas (30) comprenden adicionalmente
erucamida.
11. La bolsa con cierre fácil (10) de una de las
reivindicaciones anteriores, en la que la tira elastomérica (30) o
par de tiras elastoméricas (30) comprenden al menos aproximadamente
el 50% en peso de resina elastomérica.
12. La bolsa con cierre fácil (10) de una de las
reivindicaciones anteriores, en la que la tira elastomérica (30) o
par de tiras elastoméricas (30) comprenden al menos aproximadamente
el 90% en peso de resina elastomérica.
13. La bolsa con cierre fácil (10) de una de las
reivindicaciones anteriores, en la que la tira elastomérica (30) o
par de tiras elastoméricas (30) comprenden de aproximadamente 500
ppm a aproximadamente 20.000 ppm behenamida.
14. La bolsa con cierre fácil (10) de acuerdo
con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la bolsa (10)
es un pañal, un gorro de baño o una bolsa para la ropa sucia.
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