CN104540669B - 通过具有不同回弹率的膜的不连续层叠形成的多层起皱膜 - Google Patents

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Abstract

在此披露增大一种多层热塑性膜的起伏度的方法，该方法包括拉伸具有不同回弹率的热塑性膜、使这些膜非连续地层叠在一起、并且释放这些膜以便在这些膜的一个或多个膜中产生褶皱。这些褶皱可以包括这些膜中的一个膜的隆起。这些非连续层叠区域可以维持这些膜中的这些褶皱。这些褶皱可以增大该膜的起伏度、改善该膜的感觉、和/或改变该膜的外观。此类多层起皱热塑性膜的起伏度的变化是不依赖于这些膜的基本重量的。因此，一个或多个实现方式的具有增大的起伏度的多层起皱热塑性膜可能看上去和感觉上是更厚的，而同时使用了减少量的热塑性材料。

Description

通过具有不同回弹率的膜的不连续层叠形成的多层起皱膜
发明背景
发明领域
本发明总体上涉及热塑性膜。确切地，本发明涉及具有增大的起伏度的多层热塑性膜并且涉及制造热塑性膜以增大其起伏度的方法。
背景及相关技术
热塑性膜是多种不同商品和消费品中的一种常见部件。例如，货物袋、垃圾袋、包袋以及包装材料是常用热塑性膜制成的产品。另外，女性卫生产品、婴儿尿布、成人失禁用品、以及许多其他产品都在一种或另一种程度上包括热塑性膜。
生产包括热塑性膜的产品的成本是与该热塑性膜的成本直接相关的。最近热塑性材料的成本已上涨。相应地，很多制造商试图通过降低给定产品中的热塑性材料的量来控制制造成本。对制造商而言可以尝试降低生产成本的一种方式是使用更薄的膜或拉伸这种热塑性膜，由此增大表面积并且降低生产具有给定大小的产品所需要的热塑性膜的量。这些薄膜可以是通过挤出更薄的膜或通过在它们被挤出后冷成形拉伸膜来制造。遗憾的是，经拉伸的或以其他方式产生的更薄的热塑性膜可能具有不希望的特性。例如，较薄的热塑性膜典型地可能是更透明或半透明的并且可能具有减少的物理特性。另外，消费者通常将看上去更薄的膜与脆弱性相关联。这样的消费者在购买具有更薄的膜的产品时可能感觉到货次价高并且因此可能被劝阻而不购买较薄的热塑性膜。因此，需要产生具有良好的物理特性并且具有更厚、更昂贵的膜的外观的较薄的膜。
发明的简要概述
本发明的多个实现方式用产生多层起皱热塑性膜的设备和方法解决了现有技术中的一项或多项问题。具体来说，本发明的一个或多个实现方式包括冷成形拉伸一个或多个膜层并且随后将两个或更多个膜层非连续地层叠在一起。在释放多层热塑性膜时，这些膜层的回弹率的差异可以导致这些层中的一个或多个在层叠点之间起皱，由此增大膜的厚度(gauge)或起伏度。另外，一个或多个实现方式包括具有增大的起伏度的多层起皱热塑性膜。
例如，一种用于形成具有增大的起伏度的一个多层起皱热塑性膜的方法的一个实现方式可以涉及：提供具有一个第一回弹率的一个第一热塑性膜并且提供具有一个第二回弹率的一个第二热塑性膜。该第二回弹率可以不同于该第一回弹率。如果第一热塑性膜或第二热塑性膜经历了一个不同类型或不同程度的冷成形拉伸或如果第一热塑性膜或第二热塑性膜具有不同的材料或不同的厚度，则该第一热塑性膜和该第二热塑性膜的回弹率可能是不同的。该方法还可以涉及将第一热塑性膜和第二热塑性膜非连续地层叠在一起。该方法随后可以涉及释放第一热塑性膜和第二热塑性膜中的一个或多个。第一热塑性膜可以在这些膜释放后回弹超过第二热塑性膜，由此导致第一热塑性膜起皱。
另外，由第一热塑性膜和第二热塑性膜形成的一个多层起皱热塑性膜的一个实现方式可以包括具有一个第一厚度的一个第一热塑性膜和具有一个第二厚度的一个第二热塑性膜。多个非连续层叠区域可以使第一热塑性膜层和第二热塑性膜层粘结在一起。该膜还可以在第一热塑性膜层和第二热塑性膜层的一个或多个中包括多个褶皱。这些褶皱可以位于相邻层叠区域之间并且由相邻层叠区域来维持。这些褶皱的起伏度可以大于第一厚度和第二厚度的总和。
除了上述内容之外，一个多层起皱热塑性袋子还可以包括热塑性材料的一个第一层。该第一层可以包括沿底边、第一侧边和相反第二侧边结合的第一侧壁和第二侧壁。袋子还可以包括被安置在第一层内部的热塑性材料的一个第二层。该第二层可以包括沿底边、第一侧边和相反第二侧边结合的第一侧壁和第二侧壁。多个非连续层叠区域可以使第一层粘结到第二层上。另外，袋子可以在第一层中包括多个非连续褶皱。
本发明的示例性实施例的另外特征和优点将在以下说明中予以阐明、并且部分将从该说明中变得明显，或者可以通过此类示例性实施例的实践而学习到。可以借助于在所附权利要求书中特别指出的器械以及组合来实现和获得此类实施例的这些特征和优点。这些和其他特征将从以下描述和所附权利要求中变得更清楚、或者可以通过如以下所列出的此类示例性实施例的实践而学习到。
附图的简要说明
为了描述可以获得本发明的上述以及其他优点和特征的方式，将通过参考附图中所展示的具体实施例来呈现对以上简要描述的本发明的更具体描述。应注意的是，附图不是按比例绘制的，并且出于展示的目的，贯穿这些附图，具有相似结构或功能的元件总体上用类似的参考标号表示。应理解的是，这些附图中仅描绘了本发明的典型实施例并且因此不应被认为是限制其范围，通过使用这些附图将更具体和详细地描述并解释本发明，在附图中：
图1A展示了根据本发明的一个或多个实现方式的在拉伸之前的两个热塑性膜的侧视截面图；
图1B展示了根据本发明的一个或多个实现方式的经拉伸并且非连续地层叠在一起的两个热塑性膜的侧视截面图；
图1C展示了根据本发明的一个或多个实现方式的具有增大的起伏度的一个多层起皱热塑性膜的侧视截面图；
图2A展示了根据本发明的一个或多个实现方式的经拉伸并且层叠在一起的两个热塑性膜的侧视截面图；
图2B展示了根据本发明的一个或多个实现方式的图3A的经拉伸并且部分非连续地层叠在一起的两个热塑性膜的透视图；
图3A展示了根据本发明的一个或多个实现方式的经拉伸并且层叠在一起的两个热塑性膜的侧视截面图；
图3B展示了根据本发明的一个或多个实现方式的图3A的经拉伸并且非连续地层叠在一起的两个热塑性膜的透视图；
图4展示了根据本发明的一个或多个实现方式的使用MD环轧形成的具有增大的起伏度的一个多层起皱热塑性膜的顶视图；
图5展示了根据本发明的一个或多个实现方式的具有使用TD环轧形成的具有增大的起伏度的一个多层起皱热塑性膜的一个袋子的透视图；
图6A展示了根据本发明的一个或多个实现方式的结合有与图6所示膜类似的一个多层起皱热塑性膜的一个袋子的透视图；
图6B展示了图6A的多层膜的层叠区域的透视截面图；
图7展示了根据本发明的一个或多个实现方式的一种袋子制造方法的示意图；并且
图8展示了根据本发明的一个或多个实现方式的另一种袋子制造方法的示意图。
优选实施方式的详细说明
本发明的一个或多个实现方式包括用于产生多层起皱热塑性膜的设备和方法。具体来说，本发明的一个或多个实现方式包括冷成形拉伸一个或多个膜层并且随后将两个或更多个膜层非连续地层叠在一起。在释放多层热塑性膜时，这些膜层的回弹率的差异可以导致这些层中的一个或多个在层叠点之间起皱，由此增大膜的厚度或起伏度。另外，一个或多个实现方式包括具有增大的起伏度的多层起皱热塑性膜。
的确，本发明的一个或多个实现方式可以提供具有通过一个或多个褶皱产生的增大的起伏度的热塑性膜以及由其制造的产品。通过一个或多个褶皱产生的增大的起伏度可能对消费者来说意味着强度。另外，这些褶皱可以为膜提供增大的柔软度以及一种所希望的外观和感觉。
此外，本发明的实现方式允许独立于膜的基本重量(原材料的量)定制(例如，增大)膜的起伏度。因此，一个或多个实现方式可以在尽管热塑性材料减少的情况下提供具有增大的起伏度的膜。这样，一个或多个实现方式可以减少要生产一个产品并同时维持或增大膜的起伏度所需要的材料。
另外，消费者可能将较薄的膜(例如，具有减小的基本重量的膜)与降低的强度相关联。的确，消费者在购买具有更薄的厚度的热塑性膜产品时可能感觉到货次价高。根据在此的披露内容将理解的是，消费者可能不容易判断出本发明的一种或多种起皱膜具有减小的基本重量。具体而言，通过增大较薄的膜的起伏度，消费者可能感觉该起皱膜是更厚的和/或具有增大的强度。
除了上述内容之外，一个或多个实现方式提供了具有增大的起伏度的热塑性膜，消费者可以将其与改善的特性相关联。例如，这些起皱区域可以表示，这些区域经历了转变而对该区域赋予所希望的特征(例如，增大的强度或更厚的感觉)。因此，这些起皱区域可以用于告知消费者该热塑性膜已经被加工来改进该膜。
如以下更详细解释，一种热塑性膜的起伏度可以是至少部分基于正被拉伸的膜的热塑性材料。作为首要的事情，一个或多个实现方式的膜的热塑性材料可以包括但不限于热塑性聚烯烃，包括聚乙烯及其共聚物和聚丙烯及其共聚物。这些基于烯烃的聚合物可以包括最常见的基于乙烯或丙烯的聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、以及共聚物例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)和乙烯-丙烯酸(EAA)、或此类聚烯烃的共混物。
适合用作根据本发明的膜的聚合物的其他实例包括弹性体聚合物。适当的弹性体聚合物还可以是可生物降解的或环境可降解的。用于该膜的适当的弹性体聚合物包括聚(乙烯-丁烯)、聚(乙烯-己烯)、聚(乙烯-辛烯)、聚(乙烯-丙烯)、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)、聚(酯-醚)、聚(醚-酰胺)、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚(乙烯-丙烯酸甲酯)、聚(乙烯-丙烯酸)、聚(乙烯-丙烯酸丁酯)、聚氨酯、聚(乙烯-丙烯-二烯)、乙烯-丙烯橡胶。
在本发明的至少一个实现方式中，该膜可以包括线型低密度聚乙烯。如在此使用的术语“线型低密度聚乙烯”(LLDPE)被定义成是指乙烯与少量含4至10个碳原子的一种烯烃的共聚物，具有从约0.910至约0.926的密度和从约0.5至约10的熔体指数(MI)。例如，本发明的一些实现方式可以使用辛烯共聚单体溶液相LLDPE(MI＝1.1；ρ＝0.920)。另外，本发明的其他实现方式可以使用一种气相LLDPE，这是混有slip/AB(滑爽剂/抗粘连剂)的己烯气相LLDPE(MI＝1.0；ρ＝0.920)。仍然，本发明的其他实现方式可以使用一种气相LLDPE，这是混有slip/AB(滑爽剂/抗粘连剂)的己烯气相LLDPE(MI＝1.0；ρ＝0.926)。人们将认识到，本发明不局限于LLDPE并且可以包括“高密度聚乙烯”(HDPE)、“低密度聚乙烯”(LDPE)和“极低密度聚乙烯”(VLDPE)。其实由上述任何热塑性材料或其组合中的任何一种制成的膜都可以适合用于本发明。
的确，本发明的实现方式可以包括任何柔性或柔韧的热塑性材料，这些材料可以被成形或拉伸成网片(web)或膜。此外，这些热塑性材料可以包括单层或多层。适合用于本发明的一个或多个实现方式的多层膜的一个实例包括共挤出多层膜。多层膜的实例包括连续地层叠在一起的多个膜、和部分或不连续地层叠在一起的多个膜。该热塑性材料可以是不透明的、透明的、半透明的、或有色的。此外，该热塑性材料可以是透气的或不透气的。
如在此使用的，术语“柔性”是指这样的材料：能够被弯折或弯曲(尤其是反复地)而使得它们响应于外部施加的力是易弯曲并且可屈服的。因此，“柔性”的意思基本上与术语不可弯曲的、刚性的或不屈服的相反。因此，柔性的材料和结构在形状和结构上可以被改变以便适应外力并且以便符合与之相接触的物体的形状而不丢失其整体性。根据进一步的现有技术材料，提供了网片材料，这些网片材料在施加的应变方向上展现出“类弹性”行为而无需使用添加的常规弹性材料。如在此使用的，术语“类弹性”描述了网片材料在经受施加的应变时的行为，这些网片材料在施加的应变方向上延伸，并且当施加的应变被释放时，这些网片材料在一定程度上返回至其应变前的状态。
除了上述内容之外，根据在此的披露内容将理解的是，制造商可以通过使用多种多样的技术来形成有待用于本发明的这些膜或网片。例如，制造商可以使用常规的平膜挤出或流延膜挤出或共挤出形成这些膜，以生产单层、双层、或多层的膜。替代地，制造商可以使用适当的工艺(例如，吹制膜工艺)来形成这些膜以便生产单层、双层、或多层的膜。如果给定的最终用途需要的话，制造商可以通过捕获的气泡、拉幅机或其他适合的工艺来定向这些膜。另外，之后制造商可以任选地使这些膜退火。
在一个或多个实现方式中，本发明的这些膜是吹制膜或流延膜。吹制膜和流延膜是通过挤出而形成的。所使用的挤出机可以是使用模口的常规挤出机，该模口将提供所希望的厚度。一些有用的挤出机在美国专利号4,814,135；4,857,600；5,076,988；5,153,382中进行描述，其中的每一个均通过引用结合在此。可以用来生产有待用于本发明的膜的不同挤出机的实例可以是用吹制膜模口、气圈以及连续取料设备修改过的单螺杆类型。
在吹制膜工艺中，模口可以是具有环形开口的直立圆柱体。多个辊可以将熔融的塑料向上拉动离开该模口。当膜向上行进时，一个气圈可以冷却该膜。一个空气出口可以迫使压缩空气进入所挤出的环形轮廓的中央，从而产生气泡。空气可以使所挤出的圆形截面膨胀该模口直径的多倍。这个比率被称作“吹胀比”。当使用吹制膜工艺时，制造商可以使该膜塌陷以便使该膜的层数翻倍。可替代地，制造商可以切割和折叠该膜、或切割而不折叠该膜。
在一个实现方式中，多层起皱热塑性膜包括具有一个第一层最大厚度的热塑性材料的一个第一层，其中该第一层已进行冷成形拉伸以便形成交替的厚的未拉伸材料区域和薄的拉伸材料区域；具有一个第二层最大厚度并且相邻于该第一层的热塑性材料的一个第二层，其中该第二层尚未进行冷成形拉伸；将该第一层粘结到该第二层上的多个非连续层叠区域，其中该第一层与该第二层之间的这些层叠区域是由该第一层在该拉伸条件下形成；以及该第二热塑性层中的多个褶皱，这些褶皱是处于相邻的层叠区域之间并且由这些相邻的层叠区域来维持，并且这些褶皱具有至少是该第一层最大厚度和该第二层最大厚度的总和的1.25倍的一个高度。冷成形拉伸可以减小厚度并且产生更大的取向并给出改善的特性。
在另一个实现方式中，多层起皱热塑性膜包括具有一个第一层最大厚度的热塑性材料的一个第一层，其中该第一层已通过MD环轧进行冷成形拉伸以便形成交替的厚的未拉伸材料层和薄的拉伸材料区域；具有一个第二层最大厚度并且相邻于该第一层的热塑性材料的一个第二层；将该第一层的厚区域粘结到该第二层上的多个非连续层叠区域，其中这些层叠区域是由该第一层在该拉伸条件下形成；以及该第二热塑性层中的多个褶皱，这些褶皱是处于相邻的层叠区域之间并且由这些相邻的层叠区域来维持，并且这些褶皱具有至少是该第一层最大厚度和该第二层最大厚度的总和的1.25倍的一个高度。
在另一个实施方式中，由第一热塑性膜和第二热塑性膜形成的多层起皱热塑性膜包括具有一个第一厚度的一个第一热塑性膜层；具有一个第二厚度的一个第二热塑性膜层；将第一热塑性膜层和第二热塑性膜层粘结在一起的多个非连续层叠区域，其中这些层叠区域是由该第一层在该拉伸条件下形成；以及该第一热塑性膜层和该第二热塑性膜层的一个或多个中的多个褶皱，这些褶皱是处于相邻层叠区域之间并且由相邻层叠区域来维持；其中这些褶皱的起伏度大于该第一厚度和该第二厚度的总和。
现在参照附图，图1A至图1C展示了拉伸、非连续层叠以及释放一个多层热塑性膜以便在该膜中产生多个褶皱的一种方法的一个实现方式。如先前所提及的，这些褶皱可以增大膜的起伏度。例如，在图1A中，30a表示已在一个小的应变下通过MD环轧进行冷成形拉伸的一种膜，并且30b表示已在一个较大应变下通过MD环轧进行冷成形拉伸的一种膜。膜30a具有交替的厚区域31a和薄区域31b以及一个最大厚度32a。膜30b具有交替的厚区域31c、31d和薄区域31e、31f以及一个最大厚度32b。与不适用于产生本发明的起皱层叠制品的刚性带凹槽结构相反，冷成形拉伸的MD环轧的层30a、30b是具有厚区域和薄区域的柔性膜层。
具体来说，图1A展示了具有一个第一起始厚度32a的一个第一热塑性膜30a和具有一个第二起始厚度32b的一个第二热塑性膜30b。合起来，第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b可以具有一个初始起伏度32a加上32b。如在此使用的，术语“起伏度”是指膜的主要外表面之间的最大距离。因此，第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的组合起伏度(32a加上32b)是等于起始厚度32a和起始厚度32b的总和。
在一个或多个实现方式中，在拉伸和层叠之前，起始厚度32a、32b不需要贯穿第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的整体是一致的或均匀的。因此，起始厚度32a、32b可以由于冷成形拉伸、意向性产品设计、制造缺陷、公差或其他处理不一致性而沿着膜的一个或两个维度发生变化。本发明的一个或多个实现方式的膜具有的起始厚度可以是在约0.1密尔至约20密尔之间、适当地从约0.2密尔至约4密尔、适当地在约0.3密尔至约2密尔的范围内、适当地从约0.6密尔至约1.25密尔、适当地从约0.9密尔至约1.1密尔、适当地从约0.3密尔至约0.7密尔、以及适当地从约0.4密尔至约0.6密尔。
单独的膜或层(例如，第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b)本身可以各自包括多个膜层。例如，此类膜层可以通过共挤出、铺展涂布、挤出涂布及其组合来结合。具体来说，第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b中的一个或多个可以包括两个、三个、四个或更多个共挤出层或以其他方式粘结的层。为了便于描述，在此将第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b描述并示出为单膜层。然而，将了解的是，本发明并不限于此，并且第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b可以各自包括一个、两个、三个或更多个层。
另外，本发明考虑使用超过两个单独的热塑性膜或层来产生具有增大的起伏度的多层起皱热塑性膜。例如，一个或多个实现方式的多层起皱热塑性膜可以包括两个、三个或更多个单独的膜或层。此外，这些热塑性膜或层中的一个或多个可以包括多个褶皱，如以下更详细地解释。为了便于描述，在此描述并示出包括两个膜层(即，第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b)的多层起皱热塑性膜。然而，将了解的是，本发明并不限于此，并且可以对超过两个膜层进行拉伸、非连续地层叠以及释放以便形成多层起皱热塑性膜。
如先前提到的，第一热塑性膜30a可以具有一个第一回弹率并且第二热塑性膜30b可以具有不同于该第一回弹率的一个第二回弹率。如在此使用的，术语“回弹率”是指膜在拉伸和释放后将回弹或急速返回(snapback)的程度。具体来说，术语“回弹率”是指在膜拉伸和释放之后膜的一个尺寸与拉伸之后的这个尺寸相比的比率。例如，被拉伸到1.25米的长度并被释放，并且在释放时回弹到约1.0米的长度的膜具有0.80(1.0/1.25)的一个回弹率。
根据在此的披露内容，将了解的是，各种因素都会影响一个热塑性膜的回弹率。例如，热塑性膜的弹性可以影响热塑性膜的回弹率。另外，热塑性膜经受的拉伸量或程度可以影响热塑性膜的回弹率。因此，如果具有相同热塑性材料的两个膜被拉伸到不同的程度，则它们可以具有不同的回弹率。类似地，当具有不同热塑性材料的两个膜被拉伸到相同的程度或不同的程度时，取决于它们的材料特性，它们可以具有不同的回弹率。
在任何情况下，第一热塑性膜30a可以具有一个第一回弹率并且第二热塑性膜30b可以具有不同于该第一回弹率的一个第二回弹率。第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的材料特性的差异可以提供回弹率的差异。可替代地，或另外地，第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b所经受的拉伸程度的差异可以提供回弹率的差异。
如先前提及的，一个或多个实现方式包括拉伸第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b中的一个或多个。两个膜30a和30b可以在拉伸拉力下通过MD环轧而层叠在一起以便给出图1B中示出的一个冷成形拉伸的膜层叠制品34，其中膜30a在层叠过程中比膜30b在更大程度上拉伸以便给出层叠区域36。
例如，图1B展示了被拉伸以增大其长度的第一热塑性膜30a。任选地，制造商还可以在与第一热塑性膜30a相同或不同的程度上拉伸第二热塑性膜30b。可替代地，第二热塑性膜30b可以保持未拉伸，只要第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b具有不同的回弹率。根据在此的披露内容，将了解的是，MDO、拉幅、MD环轧、TD环轧、对角线方向(“DD”)环轧、一个结构化类弹性膜成形工艺(“SELF”)、压花、其他拉伸方法或其组合中的任一种可以用于拉伸第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b中的一个或多个。
在拉伸第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b中的一个或多个后，制造商可以使第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b非连续地层叠在一起。如在此使用的，术语“层叠”、“层叠制品”和“层叠膜”是指通过使膜或其他材料的两层或更多层粘结在一起而进行的工艺以及所产生的产品。术语“粘结”在关于一个多层膜的多层的粘结使用时，可以是与这些层的“层叠”可互换使用。根据本发明的一个或多个实现方式的方法，一个多层膜的相邻层被非连续地层叠或粘结到彼此上。
非连续层叠包括不连续层叠和部分不连续层叠。不连续层叠是指两个层或更多层的以下层叠：其中该层叠在机器方向上是不连续的并且在横向方向上是不连续的。更确切而言，不连续层叠是指两个层或更多层的以下层叠：在该膜的机器方向上和横向方向上多个重复的被粘结图案被多个重复的未粘结区域所中断。
部分不连续层叠是指两个层或更多层的以下层叠：其中该层叠在机器方向上或在横向方向上是基本上连续的、但是沿着机器方向或横向方向中的另一者是不连续的。可替代地，部分不连续层叠是指两个层或更多层的以下层叠：其中该层叠在制品的宽度上是基本上连续的但是在该制品的高度上不是连续的、或在该制品的高度上是基本上连续但是在该制品的宽度上不是连续的。更确切而言，部分不连续层叠是指两个层或更多层的以下层叠：在机器方向上或横向方向上多个重复的被粘结图案被多个重复的未粘结区域所中断。
为了使该层叠与一个另外的拉伸操作组合起来，可能有利的是，使两个或更多个层通过来自下组的一种未加热冷成形方法层叠，该组由以下各项组成：MD环轧、TD环轧、SELF或其组合。该层叠步骤还可以通过一个替代方法进行，诸如粘合剂层叠、或加热或未加热压花。为了保持通过在先冷成形拉伸操作实现的取向，可能有利的是，用两个或更多个层在同一方向如MD方向上对齐来执行层叠，而不是形成一个交叉层叠制品或其中一个层与另一个层以一个角度对齐的一个层叠制品。
例如，图1B展示了通过多个层叠区域36部分不连续地粘结到第二热塑性膜30b上的第一热塑性膜30a，其中该层叠是在第一热塑性膜30a已在比第二热塑性膜30b更大的程度上拉伸之后发生。第一热塑性膜30a具有比第二热塑性膜30b更小的回弹率。图1B示出处于拉伸和层叠条件下的热塑性膜30a、30b。具体来说，层叠区域36在第一膜30a与第二膜30b之间在横向方向上连续地延伸，但在机器方向上是非连续地延伸。如图1B所示，层叠区域36是跨第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b均匀间隔的。在替代实现方式中，层叠区域36可以是规律或不规律地间隔的。将要了解的是，层叠区域36的图案或配置可以取决于用于层叠第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的技术。
制造商可以使用一种或多种适合的技术来使第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b非连续地层叠在一起。例如，制造商可以使用无热量的压力(例如，MD环轧、TD环轧、可应变网络层叠或冷压花)，或热量和压力的组合，如加热压花。压力和热量的组合通常会形成一个更坚固的层叠制品，但也将是一种更加复杂且更加昂贵的方法。可替代地，制造商可以使用超声波粘结。此外，制造商可以使用粘合剂来使第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b层叠在一起。用电晕放电的处理可以增强以上方法中的任一个的层叠步骤。
在层叠之后，膜层叠制品34如图1C中所示被释放到一种松弛状态，以便给出具有多个褶皱40的层叠制品38，其中起皱层叠制品38的增大的起伏度或高度42是大于膜30a和30b的厚度32a、32b的总和。褶皱38的高度42可以是厚度32a和32b的总和的至少1.1倍、1.25倍、1.5倍、2倍、超过2倍、3倍、或超过3倍。
在层叠之后，制造商可以使第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b释放到一种松弛状态，以便形成如图1C所示的一个多层起皱热塑性膜38。在释放时，第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b中的一个可以由于回弹率的差异而回弹超出第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b中的另一个。例如，如图1C所示，第二热塑性膜30b可以回弹超出第一热塑性膜30a。关于层叠区域36，回弹的差异可以导致第二热塑性膜30b在相邻层叠区域36之间隆起，由此形成多个褶皱40。
如在此使用的，术语“褶皱”是指一个热塑性膜在非连续层叠区域之间的隆起，这样使得该热塑性膜在相邻层叠区域之间不处于一个平面位置中。将要了解的是，如在此使用的，一个褶皱是通过以下方式产生：即，将在一个拉伸膜30a在层叠区域36处被非连续地层叠到一个相邻膜30b上时所形成的相邻层叠区域36拉在一起，由此在相邻膜30b中形成多个褶皱40。因此，在一个或多个实现方式中，这些褶皱40是通过起皱膜(例如，第二热塑性膜30b)外部的一个应变或力(例如，层叠区域36)形成并得以维持。换言之，在一个或多个实现方式中，一个褶皱并不是被赋予或形成到一个膜中的以下这种结构或几何形状，即：该结构或几何形状在起皱膜不再承受任何外部应变或力时(例如，如在一种波纹状膜或有凹槽的膜中)时将保持其形状或几何形状。因此，在一个或多个实现方式中，褶皱也不同于在SELF、环轧、压花或其他类似方法中所赋予或形成的肋状物或其他结构，这些肋状物或其他结构在膜不再承受任何应变或外部施加的力时保持它们的形式。
因此，多层起皱热塑性膜38可以包括一个第一热塑性膜层(第一热塑性膜30a)和一个第二热塑性膜层(第二热塑性膜30b)。多个非连续层叠区域36可以使多层起皱热塑性膜38的第一热塑性膜层30a和第二热塑性膜层30b粘结在一起。此外，第二热塑性膜层30b可以包括处于相邻层叠区域36之间并且由相邻层叠区域36来维持的多个褶皱40。
与第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的起伏度32a和32b相比，这些褶皱40可以增大多层起皱热塑性膜38的起伏度42。具体来说，多层起皱热塑性膜38的起伏度42可以比第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的起伏度32a加上32b大1.1与约20倍之间、或大1.1与200倍之间、或大1.1与500倍之间。适当地，多层起皱热塑性膜38的起伏度42比第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的起伏度32a加上32b大约1.1与约10倍之间。在另外的实现方式中，多层起皱热塑性膜38的起伏度42比第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的起伏度32a加上32b大约1.25与约5倍之间。在另外的实现方式中，多层起皱热塑性膜38的起伏度42比第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的起伏度32a加上32b大约1.50、约2、约2.5、约3、或约4倍。在其他实现方式中，多层起皱热塑性膜38的起伏度42大约比第一热塑性膜30a和第二热塑性膜30b的起伏度32a加上32b大10倍、或20倍、或50倍、或100倍。
多层起皱热塑性膜38的增大的起伏度42可以为膜38提供一种更坚固的膜的外观和感觉。具体来说，该增大的起伏度可能对消费者来说意味着增大的强度。除了起伏度的差异之外，第一热塑性膜30a与第二热塑性膜30b之间由褶皱40产生的空间可以散射光并使得多层起皱热塑性膜38不那么透明或半透明。通过增大不透明度，褶皱40可以使得多层起皱热塑性膜38看上去更厚。
根据在此的披露内容，将了解的是，这些褶皱的图案可以取决于用来拉伸和/或层叠这些热塑性膜的方法而改变。例如，在图2A中，30a表示已在一个小的应变下通过MD环轧进行冷成形拉伸的一种膜，并且30b表示已在一个较大应变下通过MD环轧进行冷成形拉伸的一种膜。膜30a具有交替的厚区域31a和薄区域31b以及一个最大厚度32a。膜30b具有交替的厚区域31c、31d和薄区域31e、31f以及一个最大厚度32b。两个膜30a和30b随后在拉力下通过MD环轧层叠在一起以便给出图2B中示出的一个拉伸的膜层叠制品34，其中膜30a在层叠过程中比膜30b在更大程度上拉伸以便给出层叠区域36。在层叠之后，膜层叠制品34如图2C中所示被释放以便给出具有多个褶皱40的层叠制品38，其中起皱层叠制品38的增大的起伏度或高度42是大于膜30a和30b的厚度32a、32b的总和。褶皱38的高度42可以是厚度32a和32b的总和的至少1.1倍、1.25倍、1.5倍、2倍、超过2倍、3倍、或超过3倍。
图2A展示了在层叠区域54处层叠到冷成形拉伸膜层52上以便给出层叠多层膜56的一个平坦膜层50的侧视图。膜层52是通过MD环轧进行冷成形拉伸以便给出交替的厚区域58a和薄区域58b。可替代地，该膜层可以通过另一种方法诸如TD环轧或可应变网络成形进行冷成形拉伸以便给出厚区域和薄区域。膜层52具有53a的一个最大厚度。膜层50具有一个相对恒定的厚度51a并且是相对平坦的。多层膜56具有多个褶皱60，其中这些褶皱60的高度62是大于膜层50、52的高度51a和53a的总和。这些褶皱的高度可以是厚度51a和51b的总和的至少1.1倍、1.25倍、1.5倍、2倍、超过2倍、3倍、或超过3倍。
图2B展示了在层叠区域54处层叠到冷成形拉伸膜层52上以便给出层叠多层膜56的一个平坦膜层50的透视图。层叠区域54在TD方向上是连续的，但在MD方向上是不连续的，以便给出部分不连续的层叠。这些层叠区域是通过选自下组的一种冷成形方法形成，该组由以下各项组成：MD环轧、TD环轧以及可应变网络成形、或其组合。该冷成形方法可以有利地导致另外的冷拉伸。这些层叠区域还可以是通过一个非冷成形方法如压花或粘合剂粘结而形成。
图3A展示了在层叠区域74处层叠到冷成形拉伸膜层72上以便给出层叠多层膜76的一个平坦膜层70的侧视图。膜层72是通过MD环轧进行冷成形拉伸以便给出交替的厚区域78a和薄区域78b。可替代地，该膜层可以通过另一种方法诸如TD环轧或可应变网络成形进行冷成形拉伸以便给出厚区域和薄区域。膜层72具有73a的一个最大厚度。膜层70具有一个相对恒定的厚度71a并且是相对平坦的。多层膜76具有多个褶皱80，其中这些褶皱80的高度82是大于膜层70、72的高度71a和73a的总和。这些褶皱的高度可以是厚度71a和71b的总和的至少1.1倍、1.25倍、1.5倍、2倍、超过2倍、3倍、或超过3倍。该层叠是通过在MD方向上定向的两个膜层形成，而不是形成为一个交叉层叠制品。
图3B展示了在层叠区域74处层叠到冷成形拉伸的、MD环轧的膜层72上以便给出层叠多层膜76的一个平坦膜层70的透视图。层叠区域74在TD方向上是不连续的并且在MD方向上是不连续的。这些层叠区域是通过选自下组的一种方法形成，该组由以下各项组成：MD环轧、TD环轧、可应变网络成形、压花、粘合剂粘结或其组合。该层叠是通过在MD方向上定向的两个膜层形成，而不是形成为一个交叉层叠制品。
图4展示了一个多层起皱热塑性膜90的顶视图，其中膜90的这些层在MD方向上定向并且是在其中膜90的层具有不同回弹率的条件下使用MD环轧而部分不连续地层叠在一起。如图4所示，膜90可以包括交替的褶皱92a和层叠区域92b。此外，褶皱92a和“无褶皱”层叠区域92b中的任一个或两者可以沿着膜的长度在横向方向上延伸。
当环轧被用于拉伸和层叠时，节距(环辊上的相邻齿或脊之间的距离)和接合深度(“DOE”)(环辊的相互啮合齿或脊的重叠)可以确定褶皱和/或层叠区域的宽度和间距。通过改变环辊的节距和/或DOE，制造商可以改变褶皱的宽度和/或间距。因此，制造商可以通过增加褶皱的频率和/或减小褶皱的大小来赋予多层起皱热塑性膜一种更粗糙的感觉。可替代地，制造商可以通过减少褶皱的频率和/或增大褶皱的大小来赋予多层起皱热塑性膜一种更柔软的感觉。
图4进一步说明褶皱92a可以居于未起皱层叠区域92b周围。具体来说，每个褶皱92a均可以居于相邻层叠区域92b之间。另外，这些褶皱92a可以具有与层叠区域92b相比一种相异的感觉或外观。具体来说，这些褶皱92a可以在感觉或外观的一个或多个方面不同于层叠区域92b。例如，这些褶皱92a与层叠区域92b相比可能感觉更厚并且看上去更不透明。
一个或多个实现方式的褶皱的起伏度可以基于多层起皱热塑性膜内的这些层的回弹率而变化。例如，当多层起皱热塑性膜含有回弹率具有小差异的两个膜层时，这些褶皱的起伏度可以是相对小的。另一方面，当多层起皱热塑性膜含有回弹率具有大差异的两个膜层时，这些褶皱的起伏度可以是相对大的。
如先前提及的，MD环轧是根据本发明的拉伸和/或层叠热塑性膜以便产生一种多层起皱热塑性膜的一种示例性方法。TD环轧是拉伸和/或层叠热塑性膜以便产生多层起皱热塑性膜的另一种适合的方法。例如，在图5中，示出由一个多层起皱热塑性膜102形成的一个袋子100的透视图，该多层起皱热塑性膜是通过使两个或更多个层在MD方向上定向、拉伸、通过TD环轧部分非连续地层叠并且释放两个或更多个膜层来形成。多层袋子100可以包括一个袋子本体101，该袋子本体是由一片沿着袋子底部106自身对折的多层、褶皱热塑性膜102形成。侧向接缝108和109可以将该袋子本体101的这些侧面粘结在一起以形成一个沿着上边缘112具有开口110的一个半封闭式容器。该袋子100任选地包括邻近于该上边缘112而定位的封闭装置，以用于密封该袋子100的顶部从而形成一个完全封闭的容器或器皿。例如，图5说明袋子100可以在一个褶缝116内包括一个抽带封闭装置114。在替代实现方式中，该封闭装置可以包括折片、胶带、折叠式封闭物、互锁封闭物、滑块封闭物、拉链封闭物、或用于封闭袋子的本领域技术人员已知的其他封闭结构。
如图5所示，多层起皱热塑性膜102可以包括交替的褶皱104a和层叠区域104b。图5说明褶皱104a可以跨多层起皱热塑性膜102在机器方向上延伸。如图5所示，这些褶皱104a可以延伸跨过多层起皱热塑性膜102的整个宽度。在替代实现方式中，这些褶皱104a可以延伸跨过该多层起皱热塑性膜102的仅一部分。与MD环轧类似，TD环辊的节距和DOE可以确定褶皱104a的宽度和间距。
这些褶皱的形状、大小和/或图案可以取决于用来拉伸和/或层叠这些不同层的方法而变化。例如，在一个或多个实现方式中，MD环轧、TD环轧、DD环轧、SELF、压花或其组合可以产生具有多种形状的褶皱，包括但不限于相互啮合圆形、方形、菱形、六边形或其他多边形和形状。另外，一个或多个实现方式可以包括以所展示和描述的这些图案/形状的组合图案进行排列的褶皱。
根据在此的披露内容应了解的是，这些多层起皱热塑性膜可以形成由热塑料膜制成的或结合有热塑料膜的任何类型的产品的一部分。例如，货物袋、垃圾袋、包袋、包装材料、女性卫生产品、婴儿尿布、成人失禁用品、卫生巾、绷带、食品储存袋、食品储存容器、热包装、面膜、湿巾、硬质表面清洗剂以及许多其他产品都可以在一种或另一种程度上包括多层起皱热塑性膜。本发明的膜可能特别有利于垃圾袋和食品储存袋。
如先前提及的，这些褶皱的大小、形状和图案可以取决于用来拉伸和/或层叠多层起皱热塑性膜的这些膜的方法而变化。例如，根据另一个实现方式，一个结构化类弹性膜(structural elastic like film，SELF)成形工艺可以被用来产生一个多层起皱热塑性膜。美国专利号5,518,801、美国专利号6,139,185、美国专利号6,150,647、美国专利号6,394,651、美国专利号6,394,652、美国专利号6,513,975、美国专利号6,695,476、美国专利申请公开号2004/0134923以及美国专利申请公开号2006/0093766各自披露了用于形成适用于本发明的实现方式的可应变网络或可应变网络图案的多种方法。以上提到的专利和公开案各自的内容都通过引用以其整体结合在此。
例如，图6A展示了与图5的袋子100类似的另一个多层起皱袋子120的视图，虽然袋子120是由使用一种SELF层叠方法而形成的一个多层起皱膜来形成的。如图6A所示，多层起皱袋子120可以包括菱形形状的层叠区域122。袋子120的多层起皱膜121可以进一步包括包围层叠区域122的菱形形状的褶皱124。这些褶皱124可以增大多层起皱袋子100的起伏度。
菱形形状的层叠区域122可以包括可应变网络的凸起的肋状元件。层叠区域122的这些肋状元件可以允许袋子120的多层起皱膜121在一个“分子水平的变形”之前经受一个大致“几何形状的变形”。如在此使用的，术语“分子水平的变形”是指在分子水平上发生的并且正常肉眼不可辨别的变形。即，即使人们可能能够辨别分子水平的变形的效果(例如，膜的伸长或撕裂)，但是人们不能辨别允许或致使其发生的变形。这与术语“几何形状的变形”形成对比，几何形状的变形是指在经受一个施加应变时，袋子120的多层起皱膜121的变形，这些变形总体上是正常肉眼可辨别的。几何形状的变形的类型包括但不限于：弯曲、解折叠和旋转。
因此，在施加应变时，菱形形状的层叠区域122的肋状元件可以在层叠区域122的肋状元件123或起皱区域124经受分子水平的变形之前经受几何形状的变形。例如，一个施加应变可以在袋子120的多层起皱膜121的任何分子水平的变形之前将层叠区域122的肋状元件123拉回到平面中。几何形状的变形可以对所施加的应变产生比分子水平变形展现出的显著更小的抵抗力。
一个或多个实现方式可以包括不同于图6A所示的那些的适合的可应变网络图案和所产生的褶皱、或不同图案的组合。应理解的是，术语“图案”旨在包括图案的连续或不连续区段，例如可以由第一和第二图案彼此的交叉而产生。此外，这些图案可以对齐为使得行和列在机器方向上、在横向方向上、或既不在机器方向上也不在横向方向上对齐。
除了改变袋子或膜中的褶皱的图案之外，一个或多个实现方式还包括在袋子或膜的某些区段中提供褶皱并且在该袋子或膜的其他区段中提供无褶皱的区域。例如，图6A的多层起皱袋子120包括邻近于顶部边缘128的一个上部区段126，该上部区段不含褶皱。类似地，该多层起皱袋子120包括邻近于底部折痕或边缘132的一个底部区段130，该底部区段不含褶皱。换言之，该多层起皱袋子120的顶部区段126和底部区段132两者可以各自包括无增大的起伏度的区域。另外，这些区段126和130可以各自具有层叠在一起或未层叠在一起的多个层。多层袋子120的单独层可以各自在层叠之前被拉伸(通过MD环轧或其他拉伸方法)或在层叠之前未被拉伸。
另一方面，多层起皱袋子120的处于上部区段126与下部区段130之间的一个中间区段134可以包括褶皱。具体来说，图6A说明中间区段134可以包括包围菱形形状的层叠区域122的菱形形状的褶皱124。因此，除了由褶皱124提供的增大的起伏度之外，该多层起皱袋子120的中间区段134还可以包括由该可应变网络产生的多种改善的特性，例如弹性和抗冲击性。
多层袋子120可以包括一个袋子本体136，该袋子本体是由一片沿着袋子底部132自身对折的多层、褶皱热塑性膜121形成。侧向接缝138和140可以将该袋子本体136的这些侧面粘结在一起以形成一个沿着上边缘128具有开口142的一个半封闭式容器。该袋子120任选地包括邻近于该上边缘128而定位的封闭装置，以用于密封该袋子120的顶部从而形成一个完全封闭的容器或器皿。例如，图6A说明袋子120可以在一个褶缝146内包括一个抽带封闭装置144。在替代实现方式中，该封闭装置可以包括折片、胶带、折叠式封闭物、互锁封闭物、滑块封闭物、拉链封闭物、或用于封闭袋子的本领域技术人员已知的其他封闭结构。
因此，根据在此的披露内容将了解的是，制造商可以通过MD环轧、TD环轧、或DD环轧、SELF、压花或其组合而定制一个袋子或膜的特定区段或区使之具有所希望的特性。此外，这些褶皱的配置可以用来告知消费者这些不同区段的特性。根据在此的披露内容将了解的是，这些具有增大的起伏度的起皱区域可以比任何单独的几何形状变形感觉更可辨别和/或看上去更可辨别。
如图6B中所示，示出多层膜121的中间区段134沿图6A的6B的截面视图，示出了膜层129a和129b。在一个实施例中，一个膜层129a已在层叠之前进行冷成形拉伸并且另一个膜层129b尚未进行冷成形拉伸。在另一个实施例中，这两个膜层129a、129b都已在层叠之前进行了冷成形拉伸，然而，膜层129a、129b具有不同的回弹率。区段134示出交替的层叠区域122和具有一个高度125的未粘结的起皱区域124。层叠区域122具有多个肋状元件123，这些肋状元件具有的一个高度127是单独层129a和129b的高度的总和。褶皱124的高度125可以是单独层192a和192b的厚度的总和127的至少1.1倍、1.25倍、1.5倍、2倍、超过2倍、3倍、或超过3倍。
本发明的实现方式还可以包括形成多层起皱膜和包括所述多层起皱膜的袋子的方法。图7至图8和所附说明描述了这些方法。当然，作为初步事项，本领域普通技术人员将认识到，在此详细阐释的方法可以进行修改。例如，可以省略或扩展所述方法的不同操作，可以包括另外的操作，并且可以按照希望来改变所述方法的不同操作的次序。
图7展示了用于形成一个具有增大的起伏度的多层起皱膜并且由其产生塑料袋的高速制造方法150的一个示例性实施例。根据该方法150，将一个第一热塑性膜151从一个卷轴152上展开并且沿着机器方向进行引导。然后使第一热塑性膜151拉伸。例如，第一热塑性膜151可以穿过第一组辊154、155和第二组辊156、157以便在机器方向上连续地拉伸第一热塑性膜151。在一个或多个实现方式中，第一组辊154、155和第二组辊156、157是未加热的并且第一热塑性膜151是在冷条件或环境条件下进行冷成形拉伸。
第一组辊154、155和第二组辊156、157可以各自具有一种大体圆柱形的形状。这些辊154、155、156、157可以由经铸造和/或机加工的金属(例如钢、铝或任何其他适合的材料)制成。这些辊中的一个或多个可以涂布有一种材料如橡胶或聚氨酯以便改善膜的夹持并且减少打滑。第一组辊中的这些辊154、155可以围绕平行的旋转轴线在相反方向上旋转。在另外的实现方式中，第一热塑性膜151可以穿过MD环辊、TD环辊、DD环辊、SELF或压花辊。
第一组辊154、155可以以一个第一速度旋转，并且第二组辊156、157可以以比第一组辊154、155的速度大约1.1倍与约2.5倍之间的一个速度旋转。在不同的实现方式中，可以提供电动机来以受控方式为这些辊154、155、156、157的旋转提供动力。第一组辊与第二组辊之间的速度差异可以连续地拉伸第一热塑性膜151以便产生一个拉伸的热塑性膜158。拉伸第一热塑性膜151可以使第一热塑性膜151变薄和/或调整第一热塑性膜151的回弹率。
在制造方法150中，拉伸的热塑性膜158可以穿过一对夹送辊160、162。这些夹送辊160、162可以夹紧拉伸的热塑性膜158。这些夹送辊160、162可以帮助维持拉伸的热塑性膜158上的应变。
另外，将一个第二热塑性膜164从一个卷轴166上展开并且沿着机器方向进行引导。第二热塑性膜164可以如图8中所示是未被拉伸的。在替代实现方式中，第二热塑性膜164可以穿过第一组辊154、155和第二组辊156、157以便连续地拉伸第二热塑性膜164。在另外的实现方式中，第二热塑性膜164可以穿过MD环辊、TD环辊、DD环辊、SELF或压花辊。
在任何情况下，使第二热塑性膜164与拉伸的热塑性膜158进行组合。拉伸的热塑性膜158具有一个第一回弹率并且第二热塑性膜164具有不同于该第一回弹率的一个第二回弹率。回弹率的差异可能是由于材料特性或拉伸程度的差异而引起的。
一个层叠操作170可以将拉伸的热塑性膜158和第二热塑性膜164非连续地层叠在一起。层叠操作170可以通过粘合剂粘结、压力粘结、超声波粘结、电晕层叠等将这些膜158、164非连续地层叠在一起。可替代地，层叠操作可以通过使这些膜158、164穿过MD环辊、TD环辊、DD环辊、SELF辊、压花辊或其他相互啮合辊将它们非连续地层叠在一起。在任何情况下，层叠操作170可以在这些膜158、164之间形成多个非连续层叠区域。
在穿过层叠操作170后，膜158、164中的拉力被释放；由此形成一个多层起皱膜172。可替代地，该拉力可以在产生一个袋子后被释放。一个折叠操作174可以将多层起皱膜172折叠以便产生最终袋子的侧壁。具体而言，折叠操作174可以将一个第一边缘176移动至与第二边缘178相邻，由此产生一个折叠的边缘180。由此该折叠操作174提供了一个第一膜半件182以及一个相邻的第二网片半件184。该第二膜半件184的总体宽度188可以是折叠前的多层起皱膜172的宽度186的一半。
为了生产最终的袋子，加工设备可以进一步将该经折叠的多层起皱膜172进行加工。具体而言，一个抽带操作190可以将一根抽带192插入该多层起皱膜172中。此外，一个密封操作194可以通过在该多层起皱膜172的相邻部分之间形成热密封部196，而形成最终袋子的平行侧边缘。密封操作194可以使热密封部196沿着折叠的多层起皱膜172隔开。密封操作194可以通过使用一个加热装置，例如经加热的刀，而形成这些热密封部196。
一个穿孔操作198可以通过使用穿孔装置(例如穿孔刀)在这些热密封196中形成一个穿孔200。这些穿孔200与该折叠的外边缘180相结合可以限定多个单独的袋子202，这些袋子可以与该多层起皱膜172分开。一个卷轴204可以卷绕该多层起皱膜172从而呈现最终的多层起皱袋子202以供包装和分配。例如，可以将卷轴204放置在一个用于售卖给消费者的盒子或袋子中。
在另外的实现方式中，可以通过一个切割操作来沿着这些热密封196将该经折叠的多层起皱膜172切割成多个单独的袋子。在另一个实现方式中，在该切割操作之前可以将该经折叠的多层起皱膜172进行一次或多次折叠。在又一个实现方式中，该侧边密封操作194可以与该切割和/或穿孔操作198进行组合。
图8展示了用于生产多层起皱膜和包括这些多层起皱膜的袋子的又一个制造方法210。方法210可以是与图8的方法150类似的，除了第一热塑性膜151和第二热塑性膜164各自被增量式拉伸并且随后非连续地层叠在一起。根据这种方法210，将第一热塑性膜151和第二热塑性膜164从卷轴152、166上展开并且沿着机器方向进行引导。
方法210随后可以包括增量式拉伸第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个。例如，第一热塑性膜151可以穿过相互啮合的第一圆柱形辊212与第二圆柱形辊214之间以便增量式拉伸和/或修改第一热塑性膜151的回弹率。如图8所示，这些相互啮合辊122、124可以是MD相互啮合辊。在替代实现方式中，这些相互啮合辊212、214可以是TD相互啮合辊、DD相互啮合辊、SELF辊、压花辊或其他相互啮合辊。这些辊212、214可以被安排成使得其纵向轴线垂直于机器方向。另外，这些辊212、214可以围绕其纵向轴线在相反的旋转方向上旋转。在不同的实施例中，可以提供电动机来以受控方式为这些辊212、214的旋转提供动力。当第一热塑性膜层151穿过第一辊212与第二辊214之间时，这些相互啮合辊212、214的脊和/或齿可以形成一个增量式拉伸膜220。
另外，第二热塑性膜164可以任选地穿过相互啮合的第三辊216与第四辊218之间，以便增量式拉伸第二热塑性膜164。这些相互啮合辊216、218可以具有类似于相互啮合辊212、214的一种结构，或也可能不同。当第二热塑性膜164穿过第三辊216与第四辊218之间时，这些相互啮合辊216、218的脊和/或齿可以形成一个增量式拉伸膜222。在替代实现方式中，方法210可以省略增量式拉伸第二热塑性膜164。此外，该方法可以任选地包括对第二热塑性膜164进行连续拉伸、压花或以其他方式处理。
增量式拉伸第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个可以修改和/或增大物理特性中的一个或多个、增加表面积和/或减小第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个的厚度。此外，增量式拉伸第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个可以为第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个提供一种视觉图案，该视觉图案可以用来告知消费者这些第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个已被处理以便增强一个或多个特性。
将要了解的是，当第一热塑性膜151和第二热塑性膜164两者均被增量式拉伸时，它们可以经受相同类型和/或程度的拉伸。可替代地，第一热塑性膜151和第二热塑性膜164可以经受不同类型和/或程度的拉伸。例如，在一个或多个实现方式中，如图8所示，相互啮合的第一辊212和第二辊214以及相互啮合的第三辊216和第四辊218均可以包括MD环辊，但具有不同的节距和/或DOE。通过使第一热塑性膜151和第二热塑性膜164所穿过的辊的DOE不同，制造商可以改变这些膜的回弹率。除了改变DOE之外，制造商还可以改变第一热塑性膜151和第二热塑性膜164分别穿过这些辊的速度，以便改变这些膜的拉伸程度和/或回弹率。
此外，相互啮合的第一圆柱形辊212和第二圆柱形辊214可以包括MD环辊，而相互啮合的第三辊216和第四辊218包括TD环辊。可替代地，相互啮合的第一圆柱形辊212和第二圆柱形辊214可以包括环辊，而相互啮合的第三辊216和第四辊218包括SELF辊。另外，虽然图8中未示出，但第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或两者均可以在对应地穿过这些相互啮合辊212、214、216、218之后经受一个第二增量式拉伸过程。例如，第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个可以穿过相继的第二组相互啮合辊。例如，第一热塑性膜151可以穿过第一组MD环辊并且随后穿过相继的第二组TD相互啮合辊，这样使得增量式拉伸的膜220被MD环轧以及TD环轧。因此，第一热塑性膜151和第二热塑性膜164中的一个或多个可以经受任何数量或任何组合的增量式拉伸过程。
增量式拉伸的膜220、222随后可以穿过相互啮合的第五圆柱形辊224和第六圆柱形辊226，以便增量式拉伸并且轻轻层叠初始单独的增量式拉伸膜220、222。这些相互啮合辊224、226可以具有类似于在此所示或所述的其他任何相互啮合辊的一种结构。在至少一个实现方式中，如图8所示，这些相互啮合辊224、226包括TD环辊。在穿过相互啮合的第五圆柱形辊224和第六圆柱形辊226后，膜220、222中的拉力可以被释放，由此形成一个多层起皱膜230。该多层起皱膜230随后可以被处理成一个袋子，如关于图7所阐述的那样。可替代地，该拉力可以在膜230已被处理成一个袋子之后被释放。
如先前提到的，包括一个或多个实现方式中的同一个实现方式的多层起皱膜和袋子可以提供一种总体较薄的膜，该膜使用了减少量的原材料，但具有得以维持或增大的起伏度。以下实例呈现根据本发明的一个或多个实现方式的针对多个热塑性膜执行的一系列试验的结果，这些热塑性膜已被拉伸、非连续地层叠并且释放而形成多层起皱膜。这个实例是在此要求的本发明的阐释并且不应被解释为以任何方式限制了本发明的范围。
实例
对一种基膜的包含具有白色颜料的己烯共聚单体、气相LLDPE的一个核心层以及LLDPE\滑爽剂共混物的多个外层的第一热塑性膜进行冷成形MD环轧。所使用的MD相互啮合辊具有一个0.100"的节距并且被设置为0.100"的DOE。使第一热塑性膜在180英尺每分钟下进行MD环轧并且接着在300英尺每分钟下卷绕在一个辊上。也在各种DOE以及与第一热塑性膜相比更慢的各种速度下对相同基膜的一个第二热塑性膜进行冷成形MD环轧。将速度差指定为一个牵引差百分比。各种速度和DOE为第二热塑性膜提供与第一热塑性膜不同的一个牵引比。在表1中包括DOE和牵引差百分比的各种不同组合作为样本1-11。随后使第一热塑性膜和第二热塑性膜两者一起穿过冷成形TD相互啮合辊，以便使这些膜非连续地层叠在一起。这些TD相互啮合辊具有一个0.040"的节距并且被设置为0.030"的DOE。使第一热塑性膜和第二热塑性膜在294英尺每分钟下进行冷成形TD环轧并且接着在300英尺每分钟下卷绕。表I示出所产生的多层起皱膜的比较特性。
表I
如表I的这些结果所示，本发明的多层起皱膜可以提供增大的起伏度。其中膜1和膜2是以相同方式制备并且具有相同回弹率的样本1给出一个部分不连续的层叠制品，起伏度仅仅小小地增加4.3％。表I说明通过不同地拉伸膜1和膜2，可以实现超过30％的起伏度的增加。此外，如样本2、3、5、6以及8-11所示，本发明的实现方式可以减小基本重量(热塑性材料的量)，同时增大膜的起伏度。另外，表1展示，一个多层起皱膜的起伏度可以独立于该膜的基本重量进行控制。例如，样本2是具有一个低的基本重量和一个大的起伏度的一个多层起皱膜。另一方面，样本6是具有一个中等基本重量和一个大的起伏度的一个多层起皱膜。样本11是具有一个高的基本重量和一个大的起伏度的一个多层起皱膜。
因此，在一个或多个实现方式中，一个多层起皱膜可以包括起伏度的一个大的增大，即超过1.3倍，同时具有基本重量的一个小的减少(减少百分率小于5％)。可替代地，一个多层起皱膜可以包括起伏度的一个大的增大，即超过1.2倍，同时具有基本重量的一个中等减少(即，减少百分比在约10％与20％之间)。在另外的实现方式中，一个多层起皱膜可以包括起伏度的一个大的增大，即超过1.3倍，同时具有基本重量的一个大的减少(即，减少百分比在约20％与30％之间)。
本发明可以在不偏离本发明的精神或必要特征的情况下以其他具体形式体现。所描述的这些实施例应当在所有方面都仅被视为说明性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附权利要求书而不是由以上说明来指明。所有位于权利要求书的含义和等效范围内的变化都被包涵在权利要求书的范围内。

Claims (7)

1.一种多层起皱热塑性膜，包括：
具有一个第一层最大厚度的第一热塑性材料的一个第一层，其中该第一层已进行了冷成形拉伸以便形成交替的厚的未拉伸材料区域和薄的拉伸材料区域；
具有一个第二层最大厚度并且与该第一层相邻的该第一热塑性材料的一个第二层，其中该第二层是一个平坦层；
将该第一层的这些厚区域粘结到该第二层上的多个非连续层叠区域，其中该第一层与该第二层之间的这些层叠区域是用该第一层在该拉伸条件下形成的；以及
该第二层中的多个褶皱，这些褶皱是处于相邻的层叠区域之间并且由这些相邻的层叠区域来维持，并且这些褶皱具有至少是该第一层最大厚度和该第二层最大厚度的总和的1.25倍的一个高度；
其中与呈未拉伸状态的该第一层和该第二层的组合相比，该多层起皱热塑性膜的起伏度被增加超过20％，同时该多层起皱热塑性膜的基本重量具有在10％与20％之间的百分比减少。
2.如权利要求1所述的多层起皱热塑性膜，其中这些褶皱具有至少是该第一层最大厚度和该第二层最大厚度的总和的2倍的一个高度。
3.如权利要求1所述的多层起皱热塑性膜，其中该第一层的这些交替的厚区域和薄区域是通过MD环轧形成。
4.如权利要求1所述的多层起皱热塑性膜，其中该第一层的这些交替的厚区域和薄区域是通过MD环轧和TD环轧两者形成。
5.如权利要求1所述的多层起皱热塑性膜，其中这些层叠区域是通过选自下组的一种冷成形方法形成，该组由以下各项组成：MD环轧、TD环轧、可应变网络成形、及其组合。
6.如权利要求1所述的多层起皱热塑性膜，其中这些层叠区域是通过选自下组的一种方法形成，该组由以下各项组成：压花、粘合剂粘结及其组合。
7.如权利要求1所述的多层起皱热塑性膜，其中这些层叠区域是部分不连续的。
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