Оберточный материал, способ защиты предметов и способ изготовления оберточного материала - RU2141897C1

Чертежи

Показать все 10 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к оберточному материалу, дающему усадку, и к способу защиты предметов путем обертывания их в оберточный материал, дающий усадку.

Большие предметы, такие как автомобили, фургоны, агрегаты и лодки, часто должны транспортироваться с завода к заказчику на открытых платформах, на которых они подвергаются воздействию химических элементов. Заказчик ожидает, что новые транспортные средства, агрегаты и другие предметы больших размеров будут при поставке получены в их первоначальном состоянии и не будут иметь никаких повреждений, даже если эти повреждения могут возникнуть не по вине изготовителя и могут появиться после отправки данного изделия с завода. Повреждение может быть вызвано рядом факторов. Например, кислотный дождь становится все более привычным явлением, и если концентрация такого кислотного дождя достаточно велика, то может повредиться краска. Кроме того, открытая перевозка таких предметов подвергает эти предметы опасности повреждения из-за попадания в них мелких и крупных камней во время транспортировки. Одним из способов защиты даже крупных изделий от влияния окружающей среды является использование оберток, способных к усадке, которые более часто используются при заворачивании очень мелких предметов домашней утвари. Способ автоматического заворачивания транспортных средств в оберточный материал, способный к усадке, описан в патенте США 3,653,4977.

Однако сложно обернуть в оберточный материал, способный к усадке, такие крупные изделия, как транспортные средства, агрегаты и лодки. Оберточная пленка, способная к усадке, при нагревании становится очень уязвимой. Поэтому, когда в оберточную пленку заворачивают автомобиль или какой-либо другой крупный предмет, в этой способной к усадке пленке могут появиться разрывы и дырки. Кроме того, сама по себе оберточная пленка, способная к усадке, является абразивом и может повредить краску на изделии при заворачивании его в такую оберточную пленку.

В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения двухслойный оберточный материал, способный к усадке, состоит из способной к усадке растягивающейся пленки в качестве внешнего слоя и из второго слоя, состоящего из нетканой структуры, составленной из беспорядочно расположенных нетканых волокон, которые образуют "карман" (пустое пространство). Соответственно внутренний слой представляет собой мягкую структуру, которая действует в качестве буфера, отделяющего способную к усадке растягивающуюся пленку от слоя краски. Когда способная к усадке растягивающаяся пленка оседает вокруг изделия, нетканый слой насыщается воздухом, образуя пузырьки, и, таким образом, еще более смягчая нетканый слой. Наполнение воздухом происходит в результате дифференциальной реакции усадки между способным к усадке оберточным материалом и нетканым слоем, и является также результатом нагревания способной к усадке пленки, приводящего к усадке, которая также ведет к попаданию воздуха внутрь нетканого слоя, увеличивая его в размерах, образуя, таким образом, пузырьки, еще более смягчающие этот материал. Благодаря "подушечному" эффекту нетканого слоя растягивание способной к усадке пленки ограничивается сравнительно небольшой площадью, что существенно снижает возможность разрыва способной к усадке пленки при ее применении. После усадки материала вокруг изделия он сохраняет свою эластичность благодаря тому же "подушечному" эффекту в нетканом внутреннем слое, увеличивая устойчивость к разрыву при ударении камнями. Следовательно, важным преимуществом настоящего изобретения является то, что усовершенствованный способный к усадке оберточный материал защищает большие предметы в процессе их заворачивания и усиливает также их устойчивость к загрязнению со стороны окружающей среды и к ударениям после того, как материал усядет вокруг изделия.

В соответствии с другим вариантом изобретения материал изготавливается в виде ленты с нанесенным клеящим веществом на ее поверхности, которое соединяет этот материал с заворачиваемым изделием. Клеящее вещество может быть клеем, чувствительным либо к давлению, либо к температуре любого известного специалистам в данной области типа. Поэтому материал наносится только на некоторые поверхности, например на горизонтальные поверхности автомобиля, вместо того чтобы полностью заворачивать защищаемое изделие. Поскольку горизонтальными или практически горизонтальными поверхностями являются как раз те поверхности, которые больше всего подвергаются влиянию кислотного дождя, этот ленточный оберточный материал можно использовать для защиты той части автомобиля, которая скорее всего подвергнется повреждению; при этом стоимость этого материала ниже стоимости материала при полном обертывании автомобиля. Таким образом, ленточный материал может наноситься на те поверхности автомобиля, которые особенно нуждаются в защите. Этот материал можно подогреть, вызывая усадку способной к усадке растягивающейся пленки и приводя к возникновению пузырьков в нетканом внутреннем слое, смягчая его, как указывалось выше, и, таким образом, обеспечивая еще большую защиту автомобиля. В случае применения термочувствительного клея нагревание для посаживания способной к усадке растягивающейся пленки приводит также к активизированию клея, вызывая прилипание пленки к защищаемым поверхностям. Позже этот материал может легко сниматься с защищаемых поверхностей, не вызывая их повреждения. Нетканый слой действует в качестве буфера между способной к усадке растягивающейся пленкой и поверхностями изделия, защищая эти поверхности от абразивного пластика пленки. Следовательно, пластиковая лента или пленка не находится в непосредственном контакте с защищаемыми поверхностями, так что эти поверхности защищены от царапин, которые могли бы возникнуть при использовании самой пленки. В другом варианте изобретения могут быть использованы пленки другого типа с нанесенным на нетканый слой клеем, чувствительным к давлению. В соответствии с этим материал наносится на автомобиль или другое изделие, а затем обжимается. Нетканая структура обеспечивает некоторую степень амортизации, хотя без пузырьков амортизационный эффект меньше. В другом варианте изобретения нетканый слой может быть использован без какой бы то ни было пленки, если на одну из поверхностей нетканого слоя напылить поверхностно активную фторированную присадку, которая отталкивает влагу, а клей наносится на противоположную поверхность. Следовательно, нетканый слой можно наносить на защищаемый предмет и обжимать его в нужном месте, при этом чувствительный к давлению клей соединяет нетканый слой с этим предметом, а поверхностно-активная присадка, наносимая на противоположную поверхность, отталкивает влагу, тем самым по крайней мере частично защищает это изделие.

Эти и другие преимущества настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематическое изображение способа изготовления способного к усадке оберточного материала в соответствии с одним из вариантов изобретения;
фиг. 2 - поперечное сечение способного к усадке оберточного материала в соответствии с данным изобретением до усадки материала;
фиг. 3 - поперечное сечение, аналогичное фиг. 2, но изображающее способный к усадке оберточный материал по данному изобретению после усадки;
фиг. 4 - поперечное сечение способного к усадке оберточного материала, изображенного на фиг. 2, раскрывающее способ, с помощью которого этот материал раскатывается вместе с поверхностями нетканого слоя материала так, что этот материал образует мешок, облегающий защищаемый предмет;
фиг. 5 - вид в перспективе ракеты, которая обернута способным к усадке оберточным материалом, изготовленным в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 6 - вид в перспективе тюка сена, который оборачивается в материал по данному изобретению;
фиг. 7 - вид в перспективе автомобиля, защищаемого оберточным материалом по данному изобретению; автомобиль показан после наложения материала, но до усадки;
фиг. 8 - вид в перспективе мотоцикла, защищаемого способным к усадке оберточным материалом, изготовленным согласно данному изобретению;
фиг. 9 - схематическое изображение, аналогичное фиг. 1, но показывающее, как изготавливается способный к усадке оберточный материал в соответствии с другим вариантом данного изобретения;
фиг. 10 - изображение автомобиля, на который нанесена пленка, изготовленная, как схематически показано на фиг. 9;
фиг. 11 - схематическое изображение одного из случаев применения материала, изготовленного способом, схематически показанным на фиг. 9, к автомобилю, изображенному на фиг. 10.

Обращаясь к фиг. 2-3, можно сказать, что способный к усадке оберточный материал, отмеченный поз. 10, изготовленный в соответствии с данным изобретением, состоит из слоя 12, состоящего в свою очередь из способной к усадке растягивающейся пленки с заранее определенной реакцией усадки в ответ на нагревание пленки и второго слоя 14, который крепится к слою 12 способом, указанным ниже. Второй слой 14 является нетканой структурой, состоящей из нетканых беспорядочно расположенных волокон. Первый слой 12 может представлять собой способные к усадке растягивающиеся пленки любого типа, широко известные специалистам в данной области, но являющиеся предпочтительно полиолафином из сополимерного семейства этиленвинилацетата. Однако могут использоваться и другие типы способных к усадке оберточных пленок. Нетканая структура 14 может быть любого известного типа и может состоять как из натуральных, так и искусственных волокон или из их комбинаций, например, из полиэстера, нейлона 6,6 или комбинации из древесной волокнистой массы и полиэстерных волокон. Типичные структуры продаются фирмой Dupon Corporation с товарным знаком Sontara или фирмой Fabreweb North America Inc. под маркой РВИ-2. Нетканая структура может иметь соединение, возникающее в процессе прядения. Далее будет видно, что волокна, образующие нетканую структуру 14, формируют пустоты 16. Поэтому верхняя и нижняя поверхности нетканой структуры 14 неравномерны. Как далее будет объяснено, клей наносится на поверхность структуры 14, которая приклеивается к пленке 12. Поэтому этот клей наносится только на поднятые части структуры 14 и не проходит сквозь нее. В результате этого нетканая структура 14 не непрерывно соединена с пленкой 12, а только поднятые части структуры 14 соединены с ней, создавая, таким образом, дискретность в соединении, так что только относительно малый процент площади поверхности структуры 14 прилипает к способной к усадке пленке 12. Это дает возможность попаданию воздуха в нетканую структуру 14 во время процесса усадки, таким образом позволяя нетканой структуры 14 действовать как буфер между способной к усадке пленкой 12 и заворачиваемым изделием. Попадание воздуха в нетканую структуру 14 происходит потому, что тепло, подводимое к способному к усадке материалу 10 в непосредственной близости от заворачиваемого изделия, вызывает расширение воздуха в пустотах 16, значительно увеличивая, таким образом, размеры пустот. Формирование более крупных пустот или пузырьков происходит благодаря тому, что реакция усадки структуры 14 отличается от таковой у способной к усадке пленки 12. Несмотря на то что пленка 12 сокращается в ответ на подводимое к ней тепло, нетканая структура 14 может либо сохранить примерно такой же размер, либо увеличиться в размере, расширяя пустоты. Поскольку температура нагрева пленки 12 для ее усадки может достигать 400^oF во время процесса усадки, важно, чтобы материал, из которого сделана нетканая структура 14, мог выдерживать такие температуры.

Важно также, чтобы волокна, из которых состоит нетканая структура 14, могли отражать и/или поглощать большую часть тепла. В результате этого заворачиваемое изделие защищается от воздействия тепла, подводимого для усадки материала 10. Для усадки материала 10 требуется меньшее количество тепла, так как волокна структуры 14 отражают тепло обратно в способную к усадке пленку 12, уменьшая, таким образом, количество тепла, которое необходимо подводить к пленке 12 для осуществления усадки. Поскольку, как будет рассмотрено далее, желательно на нетканую структуру 14 наносить химические вещества либо для регулирования воздействия окружающей среды на заворачиваемое изделие, либо для обработки заворачиваемого изделия, важно, чтобы волокна, из которых состоит структура 14, обладали высокой химической стойкостью и являлись инертными.

Клей, наносимый на нетканую структуру 14, должен быть предпочтительно резиновым термопластичным клеем с высокой точкой плавления из семейства блоксополимеров. Любой из известных специалистам составов можно использовать с одинаковой эффективностью. Важно, чтобы консистенция этого клея была такова, чтобы он не проникал через структуру 14, но легко наносился на поднятые части поверхности структуры 14, которая соединена со способной к усадке пленкой 12. Так как клей имеет высокую точку плавления, он является липким при нанесении на структуру, так что, как только структура 14 и пленка 12 соприкасаются друг с другом, получается хорошее соединение, и для получения соединения не требуется применение давления. Давление могло бы сжимать нетканую структуру 14, что, очевидно, нежелательно.

На фиг. 1 видно, что пленка 12 подается с катушки 18, а нетканая структура 14 подается с катушки 20. Структура 14 проходит через склеивающее устройство 22, в котором клей с высокой точкой плавления легко наносится на верхнюю поверхность структуры 14, когда она подается по направлению к этому устройству 22. Склеивающее устройство 22 постепенно сокращает расстояние между структурой 14 и пленкой 12, когда эти два материала проходят через устройство 22. Склеивающее устройство 22 отрегулировано таким образом, что пленка 12 приводится в контакт касанием с структурой 14 без применения сколько-нибудь существенного давления на пленку 12 или структуру 14. Как указывалось выше, поскольку клей имеет высокую точку плавления и является очень липким, для склеивания пленки 12 и нетканой структуры 14 требуется всего лишь их прикосновение друг к другу, причем следует заметить, что такое склеивание будет иметь место только на сравнительно небольшой части структуры 14 и пленки 12, поскольку клей наносится только на поднятые части структуры 14 и не проходит сквозь структуру 14. Пройдя через устройство 22, материал наматывается на катушку 24.

На фиг. 4 видно, что способный к усадке оберточный материал 10 сматывается с двух катушек 24, а затем наматывается на другую катушку, при этом нетканые структуры 14 обращены друг к другу, как показано на фиг.4. Поэтому часть, содержащая два слоя материала 10 со структурами 14, обращенными друг к другу, может сматываться с катушки, нужное ее количество отрезаться, а края могут склеиваться, образуя мешок, при этом нетканая структура 14 находится на внутренней стороне мешка, а способная к усадке пленка 12 - с внешней стороны мешка. Как показано на фиг.7, мешок 26 из этого материала, изготовленный указанным способом, надевается на автомобиль 28, который должен быть обернут материалом 10. Затем к мешку 26 подводится тепло для его усадки вокруг автомобиля 28. Тепло может подводиться либо через обычный нагревательный канал (в случае большого объема производства), либо с помощью ручной воздуходувки, когда один или несколько рабочих ходят вокруг автомобиля 28 с воздуходувкой и подводят тепло к мешку 26, вызывая усадку мешка и приведение его в контакт с автомобилем 28.

Как говорилось выше, когда мешок нагревается, нетканый слой 14, который образует внутреннюю часть мешка 26, заполняется воздухом и образует пузырьки, расширяя нетканую структуру 14 так, что она смягчается и действует как амортизатор, удерживая пленку 12 на расстоянии от заворачиваемого изделия. Поскольку структура 14 чрезвычайно мягка, она не повреждает краску, а амортизация, осуществляемая этой структурой, увеличивает сопротивляемость материала 10 пробиванию камнями и другими предметами, попадающими в автомобиль 28 во время его транспортировки заказчику. Кроме того, во время процесса усадки пленка 12 чрезвычайно подвержена разрывам, так как тепло, подводимое во время усадки, ослабляет пленку. Поэтому трудно использовать известные материалы к крупным объектам, потому что растягивающее усилие, прикладываемые к пленке, может передаваться на большой площади и может разорвать пленку. Однако амортизация нетканой структуры 14 материала 10 ограничивает действие растягивающего усилия во время усадки до сравнительно небольшой площади, тем самым снижая вероятность того, что способная к усадке пленка 12 разорвется. На фиг.8 видно, что другие предметы, например мотоцикл 30, также можно заворачивать с помощью материала и способа по данному изобретению. Когда заворачивают мотоцикл 30, мешок 32 отрезается по размеру, соответствующему мотоциклу 30, а затем сокращается до контакта с мотоциклом 30, обеспечивая, таким образом, защиту мотоцикла 30 во время транспортировки. Как указывалось ранее, любой другой предмет, который может повредиться во время транспортировки, в особенности предмет крупных размеров, может заворачиваться с помощью материала и способа по данному изобретению. Помимо автомобилей и мотоциклов так можно заворачивать садовое оборудование, лодки и большие механизмы. На фиг. 5 показана военная продукция, например ракета 34, обернутая в материал 10. Очевидно, что на характеристики военных изделий, таких как ракета 34, может оказать влияние повреждения краски, поскольку даже небольшие дефекты краски могут вызвать изменения в траектории полета ракеты 34. Кроме того, важно защитить военную продукцию от посторонних вмешательств и диверсий, а также важно знать, произошли ли эти вмешательства и диверсии. Поэтому нетканая структура 14 способного к усадке оберточного материала 10, используемого для заворачивания военной продукции 34, обрабатывается материалом, меняющим свой цвет на воздухе. Таким образом, если пленка 12 пробита, изменяющий свой цвет материал приводится в действие, немедленно указывая на то, что внешний слой пробит, так что постороннее вмешательство в ракету 34 станет очевидным. Для обработки структуры 14 можно использовать и другие химические добавки, например, химикаты для регулирования уровня влажности внутри обертки из материала 10, ультрафиолетовые стабилизирующие вещества, предохраняющие эти обернутые изделия от влияния солнечных лучей, и кислоты или нейтрализаторы кислот для регулирования уровня кислотности в окружающей среде.

На фиг. 6 показано, что такой сельскохозяйственный продукт, как тюк сена 36, можно также заворачивать в материал 10. Большинство сельскохозяйственных продуктов, например сено, быстро портятся, поэтому они должны использоваться вблизи места, где произведены, и, как правило, их нельзя экспортировать. Однако, заворачивая тюк сена 36 в материал 10, можно, регулируя влияние окружающей среды, сохранять продукт свежим. Например, в материал 14 можно добавлять противогрибковые вещества и добавки, регулирующие уровень влажности, необходимой для продукта 36. Разумеется, при желании во внешнем слое 12 можно сделать отверстия для проникновения воздуха.

Следовательно, способный к усадке оберточный материал 10 можно применять при обертывании разнообразных больших и малых предметов. Способный к усадке оберточный материал 10 не только защищает заворачиваемый предмет от абразивного влияния со стороны внешней пленки 12 в процессе завертывания, но защищает также предмет от воздействий элементов окружающей среды, таких как дождь и грязь, а также соударений с какими-либо предметами. Большие и малые предметы, будучи обернутыми в указанный материал, могут транспортироваться без повреждений. Кроме того, внутренний слой можно обработать с целью регулирования влияния окружающей среды, в которой содержится обернутый предмет. Этот слой можно обработать также веществом, указывающим на наличие повреждений в результате посторонних вмешательств.

На фиг. 9 раскрывается другой вариант изобретения, в котором пленка 112 приклеивается к нетканой структуре 114 в склеивающем устройстве 123, причем соответствующее соединяющее вещество, например клей, наносится на нетканую структуру 114 с помощью клеераспределительного устройства 122. После прохождения через склеивающее устройство 123 поверхность нетканого материала 114, противоположная поверхности обработанной клеераспределительным устройством 122, обрабатывается клеем из другого клеераспределительного устройства 138. Клей, нанесенный с помощью устройства 138, может быть чувствителен к давлению и приклеивается к предмету при оказании давления на оберточный материал или клей может быть чувствителен к высоким температурам - клей с высокой точкой плавления, который в ответ на нагревание приклеивает к предмету материал 124. При применении клея, чувствительного к давлению, пленка 112 действует как разъединяющий слой между неткаными слоями, обработанными клеем 138. Поэтому изготавливается лента из оберточного материала 124, на одну из сторон которой нанесен клей.

На фиг. 10 изображен автомобиль 140, защищенный отрезком 142 ленточного материала, изготовленного способом, показанным на фиг. 9. Отрезок ленты 142 прикладывается к горизонтальным поверхностям, например к капоту 144, крыше 146 и к багажнику 148. Эти практически горизонтальные поверхности наиболее подвержены повреждениям, например влиянию кислотного дождя. При применении клея, чувствительного к давлению, на нетканом слое отрезок ленты оберточного материала 142 располагается так, как показано на фиг. 10, а затем лента обжимается по поверхностям. В результате этого оберточный материал приклеивается к этим поверхностям, защищая их от перечисленных выше атмосферных загрязнений. Такой клей позволяет отрывать отрезок оберточного материала 142 от поверхностей автомобиля после его доставки к агенту по продаже и перед отправкой к конечному потребителю. На поверхностях 144, 146 и 148 нетканая структура является для пленки подложкой. Поэтому абразивный пластик, из которого изготовлена пленка 112, не контактирует с поверхностями 144, 146 и 148 так, что эти поверхности не царапаются пластической пленкой. Известные способы защиты автомобилей используют ленты из пластической пленки, покрытой клеем и наносимой непосредственно на защищаемые поверхности. Недостатком этих материалов является то, что пластическая пленка сама абразивна и иногда может царапать поверхности. При наличии промежуточного нетканого слоя поверхности защищаются этим мягким нетканым материалом, который не дает пластической пленке контактировать с поверхностью.

На фиг. 10 показано, что если отрезок оберточного материала 142 состоит из способной к усадке растягивающейся внешней пленки и нетканого внутреннего слоя, как описывалось ранее, отрезок 142 укладывается на поверхности 142, 146, 148, а затем подогревается. В результате этого нетканый слой "пузырится", как указывалось выше, тем самым увеличивая верхний слой нетканого материала и смягчая его, таким образом, обеспечивая дополнительную защиту защищаемым поверхностям. Кроме того, тепло, подводимое для усадки внешней пленки и пузырения нетканого слоя, также активизирует клей, заставляя его приклеиваться к поверхностям 144, 146, 148.

На фиг. 11 показан способ нанесения оберточного материала на автомобиль 140. Предусмотрены первый комплект разнесенных в поперечном направлении направляющих (показаны только под поз. 150) и второй комплект разнесенных в поперечном направлении направляющих 152 так, чтобы автомобиль 140 можно было передвигать между рядами этих направляющих. На каретку 156, которая может передвигаться вдоль направляющих 152, устанавливается катушка 154 с лентой оберточного материала, описанного ранее. На направляющих 150 устанавливается нагревательный прибор 158, который может перемещаться вдоль направляющих, как показано на фиг. 11. Автомобиль 140 передвигается между рядами направляющих, а каретка 156 приводится в движение и перемещается вдоль автомобиля 140. По мере перемещения каретки оберточный материал 154 разворачивается, как показано пунктирными линиями на фиг. 11, и после того как каретка достигает края автомобиля, оберточный материал обрывается, тем самым создавая отрезок 142, как показано на фиг. 10. Каретка 156 с установленной на ней катушкой возвращается в фиксированное положение, показанное на фиг. 11, затем включается нагреватель 158 и перемещается вдоль направляющих 150, подводя тепло к оберточному материалу для усадки способной к усадке растягивающейся пленки, а также для активизации клея, как описывалось выше. После того как нагреватель 158 достигает передней части автомобиля, его возвращают на его фиксированную позицию, указанную на фиг. 11, а автомобиль 140 отводят. При необходимости часть оберточного материала может быть срезана с лобового стекла, чтобы дать возможность водителю отвести автомобиль, при сохранении оберточного материала на нем.

Реферат

Изобретение относится к оберточному материалу, дающему усадку, к способу защиты предметов путем обертывания этим материалом и к способу изготовления материала. Оберточный материал содержит первый слой, выполненный в виде гибкой термоусадочной растяжимой пленки, и второй слой, одна сторона которого приклеена к упомянутому первому слою. Второй слой представляет собой нетканую структуру из беспорядочно ориентированных волокон. Второй слой контактирует с упомянутым предметом, отделяя первый слой от этого предмета и создавая амортизацию между предметом и первым слоем. 3 с. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Формула