磨料制品包装及其制备方法

专利名称：磨料制品包装及其制备方法
背景技术：
磨料制品(例如，以纤维作为背衬的砂碟)通常被制成为使其具有基本平整的研磨面。在运输和储存过程中，环境条件的变化可导致磨料制品(包括其研磨面)发生变形。例如，已经观察到如果加以控制的话，则湿度变化会导致某些磨料制品发生扭曲或卷曲。在某些情况下，该变形基本是永久性的，并且对磨料制品的应用产生不利的影响。
人们已经采用收缩包装来包装多种磨料制品，以有助于降低包装成本、并减少磨料制品被暴露在环境条件中的情况。当使用收缩包装时，通常将待包装的磨料制品封闭在收缩包装中。然后将形成的封闭物暴露在高温环境中，使得收缩包装在磨料制品的周围发生收缩，从而形成与磨料制品的外形极为一致的紧密包装。收缩包装通常具有通气孔(例如一系列的针孔)，以使被封闭的空气在收缩过程中被排出。包装之后，带有通气孔的收缩包装使得空气和水分都可以通过这种收缩包装，并且使被包装的磨料制品要经受环境变化。
发明概述本发明提供一种磨料制品包装系统。一方面，本发明提供一种磨料制品包装系统，该系统具有挠性包装，该挠性包装具有限定了封闭容积的至少一个侧壁。该侧壁包括多层式隔离复合材料，该隔离复合材料具有与所述封闭容积相邻的内表面、以及与该内表面相背的外表面，并且该隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.5g/645cm2(100平方英寸)/24小时。至少一个涂附磨料制品被置于上述封闭容积内。涂附磨料制品包含具有主表面的背衬、以及与所述主表面的至少一部分相邻的磨料层。该磨料层包含多个磨粒和至少一种粘结剂树脂。
在一些实施方案中，多层式隔离复合材料包含铝。在某些实施方案中，多层式隔离复合材料包含至少一种以下物质聚乙烯、聚丙烯和尼龙。
在一些实施方案中，多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.1g/645cm2(100平方英寸)/24小时。在其它的实施方案中，多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.01g/645cm2(100平方英寸)/24小时。
在一些实施方案中，磨料制品包装系统中容纳有多个砂碟。该砂碟可具有背衬和磨料层，所述背衬包含纤维素纤维，所述磨料层包含酚醛树脂和磨粒。
本发明还提供根据本发明所述的磨料制品包装系统的制备方法。
已经观察到本发明的包装系统可以有效地降低环境条件变化所导致的变形。
附图
简要说明附图是位于本发明的示例性包装系统中的多个砂碟的立体图。
发明详述如附图所示，多个砂碟12位于挠性包装10中。挠性包装10具有侧壁14，侧壁14具有外表面16、内表面18和密封20。可以重新闭合的拉链24与侧壁相连。附图还示出了贴在挠性包装的外表面16上的标签26。当拉链被闭合时，挠性包装10具有由侧壁16形成的封闭容积。砂碟12被置于挠性包装的封闭容积之内。
在附图所示的实施方案中，用收缩包装来包装砂碟12的叠堆。该收缩包装在砂碟与侧壁14的内表面18之间形成保护层。该保护层降低了砂碟损坏挠性包装侧壁的可能性。该收缩包装还提供了使该砂碟免于经受环境条件变化的附加保护。
可以用本发明的包装系统来保护多种磨料制品免于经受环境条件的变化，这些磨料制品包括(例如)涂附磨料制品、无纺磨料制品和固结磨料制品。
涂附磨具通常包含以一层或多层的方式被粘结在背衬上的多个磨粒。在一些实施方案中，涂附磨料制品含有挠性背衬材料，在该挠性背衬材料上带有磨料层，该磨料层由磨粒和固化的粘结剂材料组成。涂附磨具可以按(例如)以下方法制成将粘结剂前体底漆(makecoat)涂敷在背衬上，在该底漆的粘度足以粘附磨粒的情况下，将磨粒施加在该底漆上，然后，用面漆覆盖所述的含有磨粒的底漆。其后，通过将涂附磨料材料切割成所需形状，就可以将该材料制成各种磨料制品。在要求磨料制品适应工件表面的情况下，通常使用涂附磨具。
多种背衬材料可用于涂附磨料制品的生产中。通常基于产品的预期应用来选择背衬材料。合适的背衬包括在现有技术中已知的用于制备涂附磨料制品的那些背衬。
通常，背衬具有两个相背的主表面。在可以采用本发明的包装系统来包装的磨料制品中，背衬的厚度通常为约0.02mm到约5mm。在一些涂附磨具中，背衬的厚度为约0.05mm到约2.5mm。在其它的涂附磨具中，背衬的厚度为约0.1mm到约0.4mm。
背衬可以是挠性的或刚性的，并且可以由各种各样的材料制成，这些材料包括在涂附磨具的制造中通常用作背衬的那些。其实例包括纸张、织物、膜、聚合物泡沫、硬化纸板、织造材料和非织造材料、以及这些材料中的两种或多种的组合。背衬也可以是两种材料(例如纸/膜、布/纸或膜/布)的叠堆。
示例性的挠性背衬包括聚合物膜(包括涂有底漆的膜)，例如聚烯烃膜(例如聚丙烯(包括双轴取向聚丙烯)、聚酯膜、聚酰胺膜、纤维素酯膜)、金属箔、网、泡沫体(例如天然海绵材料或聚氨酯泡沫)、布(例如由含有聚酯、尼龙、丝、棉和/或人造丝的纤维或纱线制成的布)、纸、钢纸、硬化纸板、非织造材料、及其组合。布质背衬可以是织成的或缝合成的。
多种刚性背衬的例子包括金属板、陶瓷板等。涂附磨具所具有的背衬还可以包含被层叠在一起的两层或多层背衬、以及位于聚合物材料中的增强纤维。
背衬可以是这样一种经过处理的背衬，其上被施加有一种或多种处理剂(例如，预涂面漆(presize)、背部面漆(backsize)、次面漆(subsize)和/或浸渍剂)。可以将压敏粘合剂层叠到背衬的非研磨面上。同样可以将泡沫基材层叠到背衬上。还可以将机械安装系统固定到背衬上。
通常，通过用底漆层前体来涂敷背衬(经过处理的背衬或未经过处理的背衬)的至少一部分，而制得涂附磨具的底漆层。然后，将磨粒至少部分地嵌入包含第一粘结剂前体的底漆层前体中(例如，通过静电涂敷法来实施)，并且将底漆层前体至少部分固化。
然后，用包含第二粘结剂前体(其可以与第一粘结剂前体相同或不同)的面漆层前体涂敷底漆层和磨粒的至少一部分，并且将面漆层前体至少部分固化，从而制得面漆层。在一些涂附磨料制品中，将超面漆(supersize)涂敷在所述面漆层的至少一部分上。如果存在超面漆，则超面漆层通常包含助磨剂和/或抗填充材料。
可用的第一粘结剂前体和第二粘结剂前体在磨料技术领域中是众所周知的，这些前体包括(例如)自由基聚合型单体和/或低聚物、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、氨基塑料树脂、氰酸酯树脂或其组合。
在可以采用本发明的包装系统来包装的磨料制品中，适用的磨粒可以为磨料制品中通常使用的任何已知的磨粒或材料。可以用于涂附磨具中的磨粒的例子包括(例如)熔融氧化铝、热处理氧化铝、熔融白刚玉、黑色碳化硅、绿色碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、金刚石、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝氧化锆、溶胶-凝胶磨粒、二氧化硅、氧化铁、氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、硅酸盐、金属碳酸盐(例如碳酸钙(例如，白垩、方解石、泥灰岩、石灰华、大理石和石灰石)、碳酸钙镁、碳酸钠、碳酸镁)、二氧化硅(例如，石英、玻璃小珠、玻璃泡和玻璃纤维)、硅酸盐(例如，滑石、粘土(蒙脱土)、长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、铝硅酸钠、硅酸钠)、金属硫酸盐(例如，硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝)、石膏、三水合铝、石墨、金属氧化物(例如，氧化锡、氧化钙、氧化铝、二氧化钛)和金属亚硫酸盐(例如，亚硫酸钙)、金属(例如，锡、铅、铜)颗粒、由热塑性材料(例如，聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、缩醛聚合物、聚氯乙烯、聚氨酯、尼龙)形成的塑料磨粒、由交联聚合物(例如，酚醛树脂、氨基塑料树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、三聚氰胺-甲醛、丙烯酸酯树脂、丙烯酸改性异氰尿酸酯树脂、脲醛树脂、异氰尿酸酯树脂、丙烯酸改性聚氨酯树脂、丙烯酸改性环氧树脂)形成的塑料磨粒、及其组合。磨粒还可以是含有附加成分(例如，粘结剂)的团块或复合材料。用于具体研磨应用的磨粒的选择标准通常包括研磨寿命、切削速率、基材表面光洁度、研磨效率和产品成本。
在可以采用本发明的包装系统来包装的涂附磨料制品的另一个示例性实施方案中，将浆料(其中含有被分散于粘结剂前体中的磨粒)涂敷到背衬的主表面上，然后将粘结剂前体至少部分固化，由此制得磨料层。合适的粘结剂前体和磨粒包括(例如)自由基聚合型单体和/或低聚物、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、氨基塑料树脂、氰酸酯树脂或其组合。
涂附磨具还可以含有可任选的添加剂，例如，磨粒表面改性添加剂、偶联剂、增塑剂、填料、膨胀剂、纤维、抗静电剂、引发剂、悬浮剂、光敏剂、润滑剂、润湿剂、表面活性剂、颜料、染料、紫外线稳定剂和悬浮剂。选取这些材料的用量，以得到所需性能。也可以采用以下方式将添加剂引入到粘结剂中、将添加剂作为独立的涂层来施加、将添加剂保持在团块的孔中，或采用前述方式的组合。
涂附磨料制品可以被制成(例如)带、卷、碟(包括有孔碟)和/或薄片。对于带的情形，可以使用已知的方法将砂片的两个自由端连在一起以形成接合带。
可用于金属加工的涂附磨具的一种形式为纤维砂碟。纤维砂碟具有固定于钢纸背衬上的磨料层，并且通常被用于汽车车体的维护和修理中。可以将这种砂碟构造成与多种工具一起使用，这些工具包括(例如)电动研磨机或气动研磨机。纤维砂碟通常在其中心处具有孔，以用于和所述工具进行连接。纤维砂碟可得自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司，并且以多种商品名进行销售，这些商品名包括(例如)“3M REGALITE GRINDING DISCS 785C”、“3M TYPEC DISCS 381C”以及“3M TYPE C FIBRE DISC 281C”。
适合采用本发明的系统进行包装的示例性的纤维砂碟具有由纤维素纤维制成的耐用背衬。该耐用背衬的一面上涂敷有含酚醛树脂底漆和磨粒的磨料层。
在一些实施方案中，在适合采用本发明的系统进行包装的纤维砂碟中，背衬的基础重量为至少约200g/m2。在其它实施方案中，该纤维砂碟中的背衬的基础重量为至少约500g/m2。在另外的实施方案中，该纤维砂碟中的背衬的基础重量为至少约900g/m2。在一些实施方案中，该纤维砂碟中的背衬的基础重量小于约2000g/m2。在其它实施方案中，该纤维砂碟中的背衬的基础重量小于1500g/m2。在另外的实施方案中，该纤维砂碟中的背衬的基础重量小于约1300g/m2。
除了将涂附磨料制品构造成碟状以外，还可以将其构造成其它形式，这些形式包括(例如)薄片、卷、带、平面砂布轮(flap disc)和翼片砂轮。涂附砂片可得自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司，并且以多种商品名进行销售，这些商品名包括(例如)“3M BLUEGRIT UTILITY CLOTH SHEETS”、“3M PRODUCTION PAPERSHEETS”、“3M TRI-M-ITE FRE-CUT PAPER SHEETS”以及“3MWETORDRY ABRASIVE SHEETS”。涂附砂卷可得自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司，并且以多种商品名进行销售，这些商品名包括(例如)“3M BLUE GRIT UTILITY CLOTH ROLLS”以及“3MTMTHREE-M-ITE ELEK-TRO-CUT CLOTH UTILITY ROLLS”。涂附砂带也可得自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司，并且以多种商品名进行销售，这些商品名包括(例如)“3M PUMPSLEEVE 200D”、“3M REGALITE BELTS”以及“3M THREE-M-ITECLOTH BELTS”。
可以用本发明的包装系统来保护单个磨料制品或者多个磨料制品。例如，可以将大的砂带单独包装。或者，可以将多个纤维砂碟或砂片包装在一起。
在包装砂碟(例如，纤维砂碟)的某些实施方案中，将砂碟堆叠在一起，使得每个砂碟的外边缘均与叠堆中的其它砂碟的外边缘对齐。在一些实施方案中，叠堆中的每个砂碟均朝着相同的方向(即，一个砂碟的研磨面与相邻砂碟的背面相邻)。在其它实施方案中，至少一个砂碟可以朝着与叠堆中的其它砂碟相反的方向。朝着相反方向的两个相邻的砂碟可以被放置成使得它们的背面彼此相邻。可供选用的另一种方式是，朝着相反方向的两个相邻的砂碟可以被放置成使得它们的研磨面彼此相邻。
在某些实施方案中，大约50％的砂碟朝着第一方向，而剩下的砂碟朝着相反的方向。朝着第一方向的砂碟可以彼此相邻地放置，从而形成朝着第一方向的一组砂碟和朝着相反方向的第二组砂碟。这种结构被称为分立式叠堆。
可供选用的另一种方式是，可以将朝着第一方向的砂碟和朝着相反方向的砂碟混合放置。例如，在叠堆中，可以使每隔一个位置上的砂碟都朝向与剩余砂碟的方向相反的方向。在其它实施方案中，可以使每隔一组位置上的砂碟组(例如，五个相邻的砂碟)都朝向与相邻两组砂碟的方向相反的方向。
也可以将其它基本为平面的磨料制品(例如，砂片)以与上述砂碟相类似的方式进行堆叠。改变磨料制品在叠堆中的方向可以有利于叠放，并且可减少由环境条件变化所导致的砂碟的卷曲。尽管不想受任何具体理论的束缚，但是据信，改变磨料制品在叠堆之中的方向会减少砂碟的卷曲是因为这种方式使得由环境条件导致一个砂碟发生卷曲所涉及到的力、与由环境条件导致朝着相反方向的砂碟发生卷曲所涉及到的基本相等但是方向相反的力二者抵消。
在其它实施方案中，位于本发明的包装系统之中的磨料制品不是被堆叠放置的。可以将这些磨料制品彼此相邻地放置成(例如)随机排列或图案化排列的方式。在其它实施方案中(例如在砂带中)，在包装之前将一个磨料制品放在另一个磨粒制品内。
本发明的磨料制品包装系统的侧壁包括多层式隔离复合材料，该多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.5g/645cm2(100平方英寸)/24小时。
术语“多层式隔离复合材料”指金属层、塑料层或纤维素层(例如，箔、膜和纸)的任何组合。金属层、塑料层或纤维素层的组合可以包括由不同材料(例如，金属层和塑料层的组合)构成的多层。金属层、塑料层或纤维素层的组合还可以包括由相同材料(例如，两层塑料)构成的多层。
采用现有技术已知的任何方法(包括(例如)涂敷法、层叠法、共挤出法和沉积法)，可以将上述的层基本永久性地组合在一起。或者，通过将一种基材叠放在另一种基材上，可以将这两种基材暂时组合在一起。例如，可以用聚乙烯膜包装磨料制品，然后再用铝箔包装。在另一个实施方案中，可以将两层塑料基材以(例如)下述方式组合在一起用第一聚乙烯膜包装磨料制品，然后再用第二聚乙烯膜包装该已经被包装过的磨料制品。第一聚乙烯包装膜和第二聚乙烯包装膜可以彼此相同或不同。
术语“水蒸汽透过率”是指采用ASTM F1249-01(使用调制红外线传感器测定通过塑料膜和薄板得到的水蒸汽透过率的标准试验方法，2001年12月出版)所述的试验方法所测得的水蒸汽透过多层式隔离复合材料的速率，以引用方式将该文献并入本文中。采用复合材料结构来测定多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率。例如，如果侧壁包含通过相互叠放而组合在一起的膜和箔，则通过测试水蒸汽透过所述被组合在一起的膜和箔的速率，来确定水蒸汽透过率。同样，可以通过测试水蒸汽透过被组合在一起的三层收缩包装膜的速率，来确定被包装在这种三层收缩包装中的磨料制品的水蒸汽透过率。
可以用于本发明的包装系统中的多层式隔离复合材料包括这样一种多层式隔离膜，其中，所述的多层通过(例如)涂敷、层叠、共挤出或沉积的方式被相互固定在一起。可以用于本发明的包装系统中的多层式隔离膜可以包含低密度聚乙烯层、高密度聚乙烯层、聚丙烯层、聚酯层和尼龙层。在一些实施方案中，采用带有金属(例如，铝)层的多层式隔离膜。多层式隔离膜是已知的，在Dunn，Thomas J.编著的“Multilayer Flexible Packaging”(Wiley Encyclopedia of PackagingTechnology(第二版)，由位于美国纽约的Wiley出版公司于1997年出版，第659-665页(这些页码的内容以引用方式并入本文中))中，描述了适合于生产可用于本发明的包装系统中的多层式隔离膜的膜和方法。
在一些实施方案中，侧壁包括这样一种多层式隔离膜，该多层式隔离膜具有被粘附固定在铝层上的尼龙层，该铝层被粘附固定在聚酯膜层上，而该聚酯膜层被粘附固定在聚乙烯膜层上。该侧壁中的聚乙烯层位于该侧壁的内表面，而尼龙层位于该侧壁的外表面。
在其它实施方案中，侧壁包括这样一种多层式隔离膜，该多层式隔离膜具有被固定在聚乙烯膜层上的尼龙层，该聚乙烯膜层被固定在铝层上，该铝层被固定在聚乙烯膜层上。该侧壁中的聚乙烯层位于该侧壁的内表面，而尼龙层位于该侧壁的外表面。
在一些实施方案中，侧壁包括这样一种多层式隔离膜，该多层式隔离膜在侧壁的内表面具有热密封材料。可以采用市售的密封设备(例如，采用可得自位于美国威斯康星州Racine市Mettler-Toledo公司Packrite分部的型号为“RTP1”的密封机)，用热密封材料将多层式隔离膜制成挠性包装。
在某些实施方案中，本发明的挠性包装具有例如附图所示的可重新闭合的密封。所述的可重新闭合的密封可以是机械拉链、胶粘带、绳或扎带、或者现有技术已知的其它可重新闭合的密封。在其它实施方案中，磨料制品被密封在挠性包装中，因此必须将侧壁破开以取出磨料制品。在另外的实施方案中，本发明的挠性包装具有必须被破开的被密封的侧壁以及可重新闭合的密封。
可以用于本发明的包装系统中的多层式隔离复合材料还包括由没有被相互固定的膜、金属或纤维素基材所构成的多层。例如，在一些实施方案中，多层式隔离复合材料可以包括多层收缩包装膜，例如，可得自位于美国威斯康星州Oshkosh市Bemis Clysar公司的线性低密度聚乙烯(LLDPE)收缩包装膜，该膜以商品名“CLYSAR ABL”进行销售。收缩包装是众所周知的，在Jolley，Charles R.和George D.Wofford编著的“Films，Shrink”(Wiley Encyclopedia of PackagingTechnology(第二版)，由位于美国纽约的Wiley出版公司于1997年出版，第431-34页(这些页码的内容以引用方式并入本文中))中，描述了用于收缩包装的合适的膜和方法。
可以用于本发明的包装系统中的热收缩性材料可以包括受热收缩而使其表面积减小的任何单轴或双轴取向的聚合物膜。合适的膜包括(例如)聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚异丙基乙烯、聚异丁基乙烯、及其共聚物)取向膜。可用的其它膜为聚氯乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚2，6-萘二甲酸乙二酯膜、聚己二酰己二胺膜、以及α-单烯键式不饱和烃(其具有可形成聚合物的不饱和成分(例如，丁烯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-乙基己酯、异戊二烯、丁二烯/丙烯酰胺、丙烯酸乙酯、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺等))的聚合物膜等。在某些实施方案中，使用聚烯烃膜，优选使用双轴取向的聚乙烯膜。
在一些实施方案中，将磨料制品包装在单层收缩包装中，然后再将其放入挠性包装中。如果收缩包装覆盖了磨料制品的大体部分，则所述的收缩包装可以作为形成挠性包装侧壁的多层复合材料中的一层。收缩包装还可以起到保护层的作用，从而有助于降低位于挠性包装的封闭容积内的磨料制品损坏该挠性包装的可能性。例如，如果将带有铝层的多层式隔离膜用作侧壁，则磨料制品上的收缩包装可以降低磨料制品损坏侧壁的可能性和刺破铝层的可能性。
保护层还可以由其它材料制成，例如，由纸、纸板、泡沫体或塑料制成。在一些实施方案中，将保护层设置成与磨料制品的研磨面和/或背面相邻，并且保护层并不完全覆盖该磨料制品。例如，在将砂碟叠堆放入挠性包装中之前，可以将包含一张纸板的保护层放置在该砂碟叠堆的顶部和底部。在其它实施方案中，可以将保护层放置在砂碟叠堆的侧面的周围。
在某些实施方案中，可以将湿度调节袋和磨料制品一起引入挠性包装中。可以用于本发明中的一次性双向湿度调节袋得自位于美国明尼苏达州Minneapolis市的Humidipak公司，其商品名为“HUMIDIPAK”。
通过下述例子，进一步说明本发明的优点和其它实施方案，但是，在这些例子中引用的具体材料及其用量以及其它条件和细节，不应该被解释为过度限制本发明。例如，可以改变被包装的磨料制品的类型、以及用来形成内/外包装及其通气孔的具体包装构造。除非另有说明，否则所有的份数和百分比均以重量计算。
例子实施例1将一卷0.9m(36英寸)宽×32μm(0.00125英寸)厚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)收缩包装膜(可得自位于美国威斯康星州Oshkosh市的Bemis Clysar公司，该膜以商品名“CLYSAR ABL”进行销售)在宽度方向上折叠，使膜的顶层和底层的宽度为0.46m(18英寸)。当折叠好的膜进入包装设备时，将所述的两层分开，在膜的0.46m维度上大约在中央处，沿顶层的长度方向每隔30.5cm(12英寸)在顶层中打出6.4mm(0.25英寸)的通气孔。
然后采用“A-26自动”型L-密封机(可得自位于美国马萨诸塞州Ayer市的Shanklin公司)，将折叠好的片材的两个相邻的开口边密封。L-密封机的温度被设定为193℃(380)，并且在551.6kpa(80psi)的压力下开动0.7s，以形成带有开口端的袋子。将25个直径为17.8cm(7英寸)的砂碟(可得自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司，以商品名“281C FIBRE DISCS”进行销售)的叠堆插入该带有开口端的袋子中。在所述叠堆中，使顶部的12个纤维砂碟的研磨面朝上，使底部的13个纤维砂碟的研磨面朝下。然后采用温度被设定为193℃(380)的L-密封机在551.6kpa(80psi)的压力下开动0.7s，从而将所述袋子的所述开口端密封。然后将密封后的装有砂碟叠堆的袋子输送通过1.12m(44英寸)的“853”型隧道窑，该隧道窑可得自位于美国俄亥俄州Cleveland市的Clamco公司。该隧道窑的温度被设定为160℃(320)，并且在7.3m/分钟(24英尺/分钟)的速度下运转。然后采用与上述相同的密封、包装和收缩技术用外包装材料对所得的经收缩包装后的砂碟叠堆进行第二次包装，不同之处在于在第二次包装步骤中，特意将通气孔设置在底层而非顶层，从而使得第一包装材料的通气孔和第二包装材料的通气孔位于该砂碟叠堆的相背面。
在施加外包装材料后，将经过两次包装的砂碟叠堆插入箔袋中，该箔袋由94μm(0.0037英寸)的隔离膜(可得自位于美国伊利诺伊州Carey市的Flexicon公司，其以商品名“FLEXI S-10348”进行销售)制成。然后采用“RTP1”型密封机(可得自位于美国威斯康星州Racine市的Mettler-Toledo公司Packrite分部)，将该箔袋密封。
实施例2如实施例1所述，制备实施例2，不同之处在于不将所述经过两次包装的砂碟叠堆插入箔袋中。
对比例A如实施例1所述，制备对比例A，不同之处在于在施加第二层收缩包装之前，结束包装过程。对比例A具有单层收缩包装，并且没有使用箔袋。
测试所得包装物对于环境条件变化的反应。
预先对每个例子制备的经过包装的砂碟包装物进行称重，并且将其放在“SM-32C型”环境试验箱中，该环境试验箱可得自位于美国密歇根州Holland市的Thermotron公司。将每个例子的包装物均暴露于如下表1所示的、一系列相继施加的七组环境条件下。
表1

在完成这一系列条件中的每一个步骤之后，均再次称重每个经过包装的砂碟包装物，并且记录重量变化。在完成这一系列条件中的最后一个步骤并随之将经过包装的砂碟包装物称重之后，对于每个例子，将其重量变化相加，所记录的结果如表2所示。
表2

实施例3-7将25个直径为17.8cm(7英寸)的砂碟(可得自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司，以商品名“281C FIBRE DISCS”进行销售)放置成叠堆。然后测量该砂碟叠堆的高度。然后，对于各实施例3-7，分别将砂碟叠堆放入具有不同的水蒸汽透过率(WVTR)的不同结构的包装中。每个实施例的包装均包含32μm(0.00125英寸)厚的线性低密度聚乙烯(LLDPE)收缩包装膜，该膜可得自位于美国威斯康星州Oshkosh市的Bemis Clysar公司，其以商品名“CLYSAR ABL”进行销售，如采用ASTM F1249-01(使用调制红外线传感器测定通过塑料膜和薄板得到的水蒸汽透过率的标准试验方法，2001年12月出版)所测，其水蒸汽透过率的报告值为1g/100平方英寸/24小时。
采用实施例1所述的设备和方法，分别对实施例3-7进行包装，不同之处在于将25个砂碟均朝着相同的方向叠放，并且改变收缩包装层的数目。实施例3具有两层收缩包装。实施例4具有三层收缩包装。实施例5具有四层收缩包装。实施例6具有十层收缩包装。实施例7具有两层收缩包装，并且还将其密封在箔袋中，如采用ASTMF1249-01(使用调制红外线传感器测定通过塑料膜和薄板得到的水蒸汽透过率的标准试验方法，2001年12月出版)所测，该箔袋的水蒸汽透过率的报告值小于0.0004g/100平方英寸/24小时。用于实施例7中的箔袋可得自位于美国密歇根州Troy市的Cadillac ProductsPackaging公司，其以商品名“CADPAK N”进行销售。
如Hanlon，Joseph F.、Robert J.Kelsey和Hallie E.Forcinio在《包装工程手册》(第三版)(由位于美国宾夕法尼亚州Lancaster市的Technomic出版公司于1998年出版)第106-107页中所述，按阻力叠加的方法来计算多层材料的水蒸汽透过率。
然后将实施例3-7的经过包装的砂碟叠堆放入相对湿度为11.1％-13.2％、并且温度恒定在49℃(120)的环境箱中。279小时之后，从环境箱中取出经过包装的砂碟叠堆，将砂碟叠堆从其包装中取出，并且测量砂碟叠堆的高度。将所述叠堆的高度变化百分率表示在下表3中。
表3

应该理解的是即使在以上的说明书和例子中阐述了本发明的各种特征和优点，而且对本发明的结构和功能进行了具体描述，但是这些公开内容都仅仅是说明性的。在本发明的原理的最大范围(由用于表述所附权利要求的术语的含义、以及磨料制品包装的结构和方法的等同形式指定)内，可以对各个细节(尤其是磨料制品包装的形状、尺寸和布置以及制备方法)做出种种改变。
权利要求
1.一种用于包装至少一个磨料制品的系统，所述系统包含挠性包装，所述挠性包装具有限定了封闭容积的至少一个侧壁，所述侧壁包括多层式隔离复合材料，所述多层式隔离复合材料具有与所述封闭容积相邻的内表面、以及与所述内表面相背的外表面，并且所述多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.5g/645cm2(100平方英寸)/24小时；和被置于所述封闭容积内的至少一个涂附磨料制品，所述涂附磨料制品包含具有主表面的背衬、以及与所述主表面的至少一部分相邻的磨料层，所述磨料层包含多个磨粒和至少一种粘结剂树脂。
2.权利要求1所述的系统，其中所述的多层式隔离复合材料包含铝。
3.权利要求1所述的系统，其中所述的多层式隔离复合材料包含至少一种以下物质聚乙烯、聚丙烯和尼龙。
4.权利要求2所述的系统，其中所述的多层式隔离复合材料包含至少一种以下物质聚乙烯、聚丙烯和尼龙。
5.权利要求1所述的系统，其中所述的多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.1g/645cm2(100平方英寸)/24小时。
6.权利要求1所述的系统，其中所述的多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.01g/645cm2(100平方英寸)/24小时。
7.权利要求1所述的系统，其中所述的至少一个磨料制品包括砂带、砂片或砂碟中的至少一者。
8.权利要求1所述的系统，其中所述的至少一个磨料制品包括多个砂碟。
9.权利要求8所述的系统，其中所述的多个砂碟包含含有纤维素纤维的背衬，和含有酚醛树脂和磨粒的磨料层。
10.权利要求9所述的系统，其中所述的多个砂碟包含朝着第一方向的第一数量的砂碟和朝着第二方向的第二数量的砂碟，其中所述的第一方向与所述的第二方向相反。
11.权利要求1所述的系统，该系统还包含保护层，所述保护层被置于所述至少一个涂附磨料制品的至少一部分与所述侧壁的所述内表面之间。
12.权利要求11所述的系统，其中所述的保护层包含纸、纸板、泡沫体或塑料中的至少一者。
13.权利要求12所述的系统，其中所述的保护层包括覆盖在所述至少一个涂附磨料制品的至少一部分上的收缩包装膜。
14.权利要求1所述的系统，其中所述的挠性包装具有可重新闭合的密封。
15.权利要求1所述的系统，该系统还容纳有湿度调节袋，所述的湿度调节袋被置于所述的封闭容积内。
16.一种用于包装至少一个磨料制品的方法，所述方法包括提供挠性包装，所述挠性包装具有限定了封闭容积的至少一个侧壁，所述侧壁包括多层式隔离复合材料，所述多层式隔离复合材料具有与所述封闭容积相邻的内表面、以及与所述内表面相背的外表面，并且所述多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.5g/645cm2(100平方英寸)/24小时；以及将所述的至少一个磨料制品密封在所述挠性包装的所述封闭容积内。
17.权利要求16所述的方法，其中所述的多层式隔离复合材料包含铝。
18.权利要求16所述的方法，其中所述的多层式隔离复合材料包含至少一种以下物质聚乙烯、聚丙烯和尼龙。
19.权利要求17所述的方法，其中所述的多层式隔离复合材料包含至少一种以下物质聚乙烯、聚丙烯和尼龙。
20.权利要求16所述的方法，其中所述的多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.1g/645cm2(100平方英寸)/24小时。
21.权利要求16所述的方法，其中所述的多层式隔离复合材料的水蒸汽透过率小于0.01g/645cm2(100平方英寸)/24小时。
22.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一个磨料制品包括多个砂碟。
23.权利要求16所述的方法，其中所述的多个砂碟包含含有纤维素纤维的背衬，和含有酚醛树脂和磨粒的磨料层。
24.权利要求16所述的方法，该方法还包括将保护层放置于所述的涂附磨料制品的至少一部分与所述侧壁的所述内表面之间。
25.权利要求16所述的方法，该方法还包括用保护层覆盖所述的至少一个涂附磨料制品的至少一部分，所述保护层包括收缩包装膜，所述收缩包装膜包含聚乙烯、聚丙烯及其共聚物中的至少一者。
全文摘要
一种磨料制品包装系统，所述系统包含挠性包装和至少一个涂附磨料制品，所述挠性包装具有限定了封闭容积的至少一个侧壁，所述至少一个涂附磨料制品被置于所述封闭容积内。所述侧壁包括多层式隔离复合材料，所述多层式隔离复合材料的水蒸气透过率小于0.5g/645cm
文档编号B65D65/40GK1976845SQ200580021907
公开日2007年6月6日 申请日期2005年5月12日 优先权日2004年6月30日
发明者约瑟夫·A·舍勒 申请人:3M创新有限公司