无线启动的袋和容器

摘要

本发明提供一种将无线装置结合到塑料容器中，该工艺是制造容器的步骤的一部分。塑料容器可以是可变形的塑料袋并由一片或多片(大体上是两片或多片)塑料薄膜形成，或是刚性的塑料容器如盆或手提箱。袋子是通过将每层薄膜层的相邻边缘部分密封在一起而形成的。本发明的一个实施例是将无线装置在薄膜边缘密封前结合在它们之间，进而使得该装置永久地密封在薄膜中而又与袋子内部和外部环境隔离开。另一个实施例是将无线装置结合在密封到容器上的塑料组件上或其中，比如接头或端口，进而使得该装置永久地密封到容器上，而又与袋子内部和外部环境隔离开。

权利要求

1.一种将无线装置永久地结合到一次性容器中的方法，所述无线装置是选自于FRAM和MRAM的RFID装置，所述方法包含步骤：选取具有内存、天线和通信组件的无线装置，所述无线装置被形成为单个整体；

提供用于制成容器的塑料组件；

将无线装置结合到所述塑料组件中从而在形成容器时无线装置被永久地密封在容器内；

在RFID组件被包裹在袋或其配件的塑料中之后，使RFID和袋经受伽玛射线照射以对整个袋和RFID组件进行灭菌；

其中，所述无线装置被密封到选自于下列组中的组件中，所述组包括形成于容器中的接缝和密封到容器上的端口。

2.如权利要求1所述的方法，其中无线装置是只读装置，并具有从包含下列内容的组中选取的数据：生产商、批号、生产日期、灭菌数据及它们的组合。

3.如权利要求1所述的方法，其中无线装置是读/写装置，能够写入数据。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包含安装在容器的保持物上的第二无线内存/通信装置。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包含无线装置是读/写装置，并且一个或多个可追踪事件被加载到无线装置上。

6.如权利要求1所述的方法，其中塑料组件是至少两层塑料薄膜，所述薄膜具有对应且可配合的边缘，能够彼此无流体渗漏地密封，并且无线装置被放置在所述可配合边缘之间并在所述可配合边缘彼此密封之前或密封的过程中都保持在那里。

7.一种将无线装置永久地结合到一次性容器中的方法，所述无线装置是选自于FRAM和MRAM的RFID装置，所述方法包含步骤：选取具有内存、天线和通信组件的无线装置，所述无线装置被形成为单个整体；提供用于制成容器的塑料组件，其中所述塑料组件是至少两片塑料薄膜，所述塑料薄膜具有对应且可配合的边缘，能够彼此无流体渗漏地密封，所述无线装置被放置在所述可配合边缘之间并在所述可配合边缘彼此密封之前或密封的过程中都保持在那里，从而在形成容器时无线装置被永久地密封在容器内；在RFID组件被包裹在袋或其配件的塑料中之后，使RFID和袋经受伽玛射线照射以对整个袋和RFID组件进行灭菌，其中，所述无线装置被密封到选自于下列组中的组件中，所述组包括形成于容器中的接缝和密封到容器上的端口。

8.一种将无线装置永久地结合到一次性容器中的方法，所述无线装置是选自于FRAM和MRAM的RFID装置，所述方法包含步骤：选取具有内存、天线和通信组件的无线装置，所述无线装置被形成为单个整体；

提供将配合并密封到容器上的塑料组件；

将无线装置结合到所述塑料组件中；将含有无线装置的塑料组件安装和密封到容器的期望位置上，从而无线装置被永久地密封在容器内；

在RFID组件被包裹在袋或其配件的塑料中之后，使RFID和袋经受伽玛射线照射以对整个袋和RFID组件进行灭菌；

其中，所述无线装置被密封到选自于下列组中的组件中，所述组包括形成于容器中的接缝和密封到容器上的端口。

9.如权利要求8所述的方法，其中塑料组件是选自包含以下内容的组：端口、孔眼和对齐面板。

10.如权利要求8所述的方法，其中塑料组件是端口，所述端口具有围绕容器中开口的法兰部，并且无线装置安装在端口的法兰部上。

11.如权利要求8所述的方法，其中塑料组件是端口，所述端口具有围绕容器中开口的法兰部，并且无线装置模制到端口的法兰部上。

12.如权利要求8所述的方法，其中塑料组件是端口，所述端口具有围绕容器中开口的法兰部，并且无线装置模制在端口的法兰部中。

13.如权利要求8所述的方法，其中塑料组件是孔眼，并且无线装置安装在孔眼上。

14.如权利要求8所述的方法，其中塑料组件是孔眼，并且无线装置模制到孔眼上。

15.如权利要求8所述的方法，其中塑料组件是孔眼，并且无线装置模制在孔眼中。

说明书

无线启动的袋和容器

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请请求美国临时专利申请号No.61/134,169之权利，上述申请的申请日为2008年7月7日，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种用于将无线启动的装置永久地结合到一次性袋和容器中的方法和装置。更特别地，涉及将无线装置，如RFID标签，结合到袋或容器结构中或永久地安装在袋或容器上的袋或容器的组件中。

背景技术

[0004] 对于一些行业来说，使用识别装置或优选地使用主动或互动式识别装置越来越受到人们的欢迎。这些装置的范围从简单的条形码到三维条形码到更近期的无线装置，如只读或读写RFID芯片(主动或互动式系统)。

[0005] 无线装置在很多产品中都只是安装在运送它的纸板箱上，并且只在存储和运输的过程中有用。

[0006] 更近期地，无线装置开始被安装在产品本身上以便它可以在使用寿命期间随时被获取到。

[0007] 已经有各种不同的方法将所述标签安装在塑料组成部分上，如管路和滤器。这些方法包括将标签模制到管路领圈上或将标签模制为管路或滤器机壳的一部分。在其它应用中，有使用粘性胶布或塑封袋将标签联结到产品上的作法。最后，还有使用含有标签的绑带或“狗牌”将标签安在装置上的作法。

[0008] 这里的许多途径，比如模制成塑料材料结构的组成部分，并不适用于制作袋和容器的塑料薄膜。薄膜制造的方法很困难，并且在薄膜制作过程中将标签放置进去几乎是不可能实现的。另外，由于薄膜通常会制作成尺寸不同的袋，标签就不得不被分开足够远才能在为每个容器配备一个标签的同时完成放置标签的操作。这导致了制作尺寸不同的袋对塑料或标签的浪费。

[0009] 其它手段，如塑封袋，绑带或狗牌都是作为独立的步骤出现的，并且存在遗忘掉它们的风险。另外，他们是额外的处理步骤，需要使用额外的部件(塑封袋，绑带或狗牌)。

[0010] 需要一种结合标签的方法，该工艺是容器制造工艺的一部分，以及具有所述标签特征的装置。

发明内容

[0011] 本发明提供了一种将无线装置结合到塑料容器(其可能是袋或刚性塑料容器)中的方法，该工艺是制造容器的步骤的一部分。

[0012] 大多数塑料容器是袋子，并且由一片或多片(通常是两片或多片)塑料薄膜形成。袋子是通过将各个薄膜层的相邻边缘部分密封在一起而形成的。本发明的一个实施例是将无线装置在薄膜边缘密封前结合在它们之间，进而使得所述装置永久地密封在薄膜中而又与袋子内部和外部环境隔离开。如果需要的话，无线装置可被粘合在薄膜表面上。

[0013] 另一实施例是将无线装置结合在密封到容器上的塑料组件中，比如接头或端口，进而使得所述装置永久地密封在塑料组件材料上或其中，而又与袋子内部和外部环境隔离开。无线装置可被粘合在塑料组件的表面上，包覆成型到塑料组件上或在组件制造过程中模制到其中。

[0014] 在每个实施例中，无线装置都是作为制造的标准步骤而被结合的，并且无需额外的步骤制造袋子以将所述装置结合到袋子内。

[0015] 可选地，无线装置是由伽玛射线相容的材料形成，由此所述装置使得所组成的容器能够接受伽玛射线辐射进行灭菌消毒。

[0016] 无线装置可以是只读装置，仅将生产商载入装置上的信息告诉给使用者，或者优选地，它可以是读/写装置，使用者能够添加上其它的可追踪事件，如使用日期、加入容器中的内容物等。

[0017] 在一个优选实施例中，对于每个容器，无线装置通常都被放置在同一个相对位置上，以便于使用者的使用。例如人们通过在同一地点具有无线装置，可以将读取器，例如，安装在外部装置或容器夹具上，使得每次使用新容器时都能进行对装置的自动询问。

[0018] 本发明的目标是提供一种将无线装置永久地结合到一次性容器中的方法，包含的步骤有：选取具有内存、天线和通信组件的无线装置，所述无线装置被形成为单个整体，提供制成容器的塑料组件，以及将无线装置结合到所述组件中从而在形成容器的同时使无线装置被永久地密封在容器内。

[0019] 本发明的目标是提供一种将无线装置永久地结合到一次性容器中的方法，包含的步骤有：选取具有内存、天线和通信组件的无线装置，所述无线装置被形成为单个整体，提供制成容器的塑料组件，其中所述塑料组件是至少两片具有对应且可配合的边缘能够彼此无流体渗漏密封的塑料薄膜，所述无线装置被放置在所述可配合边缘之间并在所述可配合边缘彼此密封之前或密封的过程中都保持在那里，从而在形成容器的同时使无线装置被永久地密封在容器内。

[0020] 本发明的目标是提供一种将无线装置永久地结合到一次性容器中的方法，包含的步骤有：选取具有内存、天线和通信组件的无线装置，所述无线装置被形成为单个整体，提供与容器配合并密封的塑料组件，将无线装置结合到所述组件中，将含有无线装置的塑料组件安装和密封到容器的期望位置上，从而使无线装置被永久地密封在容器内。

附图说明

[0021] 图1是依照本发明第一个实施例的袋的平面图。

[0022] 图2是图1实施例的横截面视图。

[0023] 图3以平面图的形式画出了在本发明中有用的典型无线装置。

[0024] 图4是依照本发明第二个实施例的袋的平面图。

[0025] 图5是图4实施例的横截面视图。

[0026] 图6是依照本发明一个实施例的容器的转角的特写平面图。

[0027] 图7是表示了本发明方法第一个优选实施例的流程图。

[0028] 图8A和B是表示了本发明方法其它优选实施例的流程图。

具体实施方式

[0029] 图1画出了一次性容器2，在该实施例中是由一片或多片薄膜4形成的柔性塑料容器或袋，具有开放的相邻边缘6，所述边缘无流体渗漏地密封在一起形成封闭容器2。在画出的实施例中，用到了两片薄膜4并且它们具有相似的尺寸大小。两片薄膜4彼此临近地放置，优选至少沿着相应的要密封的边缘6彼此直接接触。

[0030] 无线装置8被放置在要密封的边缘之间，之后边缘被无流体渗漏地密封在一起，将无线装置限制在它们之间。所述装置8可包含信息，如生产日期，容器生产商，容器型号，编目号码，序列号等。这既可以在将装置8插入要密封的边缘6之间以前就加载到装置8上，也可以在将装置密封到位之后再加载。需要的话，装置还可以在至少一个表面上安装有粘合剂或粘性垫，用来在薄膜密封过程中临时将装置固定在薄膜上。这样，所述装置就不会在组装过程中丢失或移动。

[0031] 图2画出了图1实施例的横截面视图。可以看到装置8被包含在薄膜4的两个边缘6之间，从而装置8被永久地密封在容器2中而又与袋子内部和外部环境隔离开。这使得所述装置在使用时不会与容器的内容物发生接触，以防这样的接触对内容物或无线装置产生负作用。另外，所述装置永久地附着在容器上并始终与之保持在一起，因此数据永远不会丢失或损失。同理，将它与外部环境隔离开使它免于受到灰尘，液体和其它可能会损害其完整性的影响。

[0032] 无线装置基本包含两个组件，如图3所示，微芯片或其它内存类型的装置100和天线102。这些通常安装在塑料表面或薄片104上，或是被环氧树脂(未画出)包裹起来。天线可以是切口或冲孔金属阵列(punched metal array)，网印设计(screen printed design)或任何其它对这些装置常用的天线类型。装置可以具有任意频率，尽管最常用的是高频(HF)和超高频(UHF)。需要的话，其它部件可被增加进来，如电池或电容，以便为装置提供自带电源(未画出)。然而大部分系统是无源的，依赖于来自读/写器的信号为装置提供所需的能量。所述无源电路是由热稳定材料制成，比如用聚酰亚胺支撑薄膜制作的Tagsys SDM RFID标签或Datalogic RFID标签(参见WO1999019851A1)。这些标签被设计成并且显示出能够承受相容于热容器组装技术的热模制方法。

[0033] 在许多应用中，容器要接受消毒处理并至少要在使用前保持无菌状态。这些容器通常受到贝塔或伽玛射线的照射以进行灭菌。不幸的是，对于大多数无线装置来说，内存和其它组件是不能接受射线照射的，这是因为它们是利用存储电荷来表示数据的每个二进制位的取值。所述装置对由辐射引起的讹误十分敏感。电荷通常会受辐射影响而衰减或增强，进而影响它的取值和可能包含于其中的数据。所述装置包括但不限于闪存式内存，比如EEPROM，DRAM和SRAM。

[0034] 还存在着其它使用机械结构而不是电荷存储器保存数据和位值的内存技术。例如，FRAM或铁磁性RAM，利用具有双稳定结构的分子来存储状态，其中稳定的分子结构的其中一个表示高或“1”而另一个表示低或“0”。几个在FRAM中的常用分子是PZT(铅-锆酸盐-钛酸盐)，SBT(锶-铋-钽酸盐)和BLT(镧-铋代用物-钽酸盐)。每一个都拥有位于具有偶极矩的正方体晶胞中的中央原子。分子根据施加到分子上的电场而在这两种稳定状态之间转换。由于这些晶胞对电场的依赖胜于对存储电荷的依赖，运用这种机械结构所存储的内存比传统的半导体内存结构对伽玛和其它类型的辐射的敏感度要低得多，这在US3,728,694中有介绍。

[0035] 另一种不利用电荷作为存储机构的内存装置是MRAM，也就是公知的磁阻或单纯磁性RAM(simply magnetic RAM)。这些装置通常将铁磁材料用作霍尔传感器存储位的状态。参见US 6,140,139。由于使用的是磁场而非电容电荷，这些装置也对辐射尤其是伽玛辐射的敏感度较低。

[0036] 任何其它使用了对辐射不敏感的系统的装置也都可以被用在所述实施例中。

[0037] 无线装置8可以是任何一种已经是本领域已知技术的装置，例如RFID标签，装置， 装置等。

[0038] “无流体渗漏”的意思是指容器的密封部分被无液体渗漏地密封起来，并且密封的程度是不能检测到空气或气体通过薄膜密封区域泄漏。当然，根据所选取的薄膜材料，一些气体最终通过缝隙或是从容器内部转移到环境中去，或是从环境中转移到容器内来，该术语的意思是如果所选取的薄膜不是高度不透气的就允许这种情况发生。使用不透气塑料，如EVOH，可减少或消除气体穿过容器壁的输送，这意味着也覆盖了上述的那方面。

[0039] 图4画出了本发明的第二个实施例。所述容器(袋子或刚性容器)需要一个或多个模制或密封到它们上面的塑料组件10，比如端口，管路接头，悬挂孔眼(hanging eyelets)，对齐面板(alignment plates)等，以获得其它功能，如各种组件(例如要储存的产品、工作要用到的组件等)的进出；对液体如水，细胞培养介质(对生物反应器袋来说)，气体如氧气，二氧化碳，氮气等的处理，或是用来提供能够将容器悬挂或对齐在期望设置中的手段。这些塑料组件，如端口10(如所示)大体上由法兰部12形成，所述法兰部被密封在容器2上。就端口10来说，法兰部12围绕容器壁中的开口18(图5)。在该实施例中，柄14远离端口10的法兰部延伸并且如所示的那样安装在管道16或其它所述部件上。其它部件可包括但不限于滤器，无菌连接器等。可选地，塑料组件可以是具有两个基本相似片段的扣圈或铆钉式结构，它们可被密封在一起，或者塑料组件可仅有一个安装到表面上的塑料部分。

[0040] 无线装置8被安装到塑料组件10的部份上。如图4和5中所示，装置8安装在塑料组件10的法兰部12上。这可以通过模制到法兰部中或将它热密封到端口的部份上或根据需要将它粘合到端口的期望部份上。优选地，它被模制成端口本身的一部分中，从而将它与容器内容物隔离开并且保护它在存储，水运或是使用过程中免受环境和意外损坏的影响。可选地，它可被置于端口的一部分上，在该部分处它仅由于其位置而与容器内容物隔离开。所述位置包括但不限于法兰12和法兰12所安装到的容器2内表面之间的界面，以及柄14的外表面(优选位于由管道16所覆盖的区域)，以进一步将它与环境隔离并保护起来。

[0041] 在一些应用中希望无线装置能对于每个容器都安装在同一个相对位置上，这样使用者就不需要寻找该装置。另外，这在扫描仪安装在仪器的辅助部分上的应用中特别有用。在一个实施例中，它被安装在容器的进入端口上。在另一个中，它被置于最上的接缝的左、右或中心处。一些容器使用孔眼20和其它装置使它们在安装或使用的过程中保持直立或对齐(图6)。这种结构是无线装置8的另一个好定位，这是因为它们也可以帮助使用者对容器定向，以保证它始终处于正确的方向和很好的对齐。在进一步实施例中，无线装置可被染成鲜艳的颜色或者安装到所述装置的塑料组件被染上鲜艳的颜色(未画出)，这样它就容易被找到了。其它类似的位置也可被用到。

[0042] 本发明的一次性容器是由聚合化合物形成的，如聚乙烯，包括高分子量聚乙烯，线性低密度聚乙烯，低密度或中密度聚乙烯；聚丙烯；乙二醇乙烯二乙酸酯(EVOH)；聚氯乙烯(PVC)；聚乙烯乙酸酯(PVA)；乙二醇乙烯二乙酸酯共聚物(EVA共聚物)；各种热塑性塑料的混合物；不同热塑性塑料的混合挤出物；不同热塑性塑料的多层层叠物；或其它(不同的是这意味着包含不同种的聚合物，如带有一层或多层EVOH的聚乙烯层以及同种但不同特性的聚合物，如分子量，线性，分支的聚合物或填充物及其它)。典型地医用等级和优选地对动物无害的塑料(animal-free plastic)会被用到。容器可以是可变形的塑料容器，如袋子或刚性塑料容器，如柜子，盒子，手提箱，桶及其它。它们可由蒸汽，环氧乙烯或辐射(如贝塔或伽玛辐射)灭菌。大部分具有良好的抗张强度，气体转移低并且是透明或至少半透明的。

[0043] 使用中，无线装置8被扫描仪(未画出)读取，所述扫描仪可以是一个固定的工作TM站，如像是马萨诸塞州Billerica的Millipore公司得到的AccuSmart 扫描仪这种桌面扫描仪，或者安装在容器的保持物(如柜子或手提箱，如果用到了的话)上，或仪器辅助部分(如泵或其它(未画出))上的扫描仪，或是手提装置，如宾夕法尼亚州SouthHamilton的TM
Advantapure所生产销售的Hose Tracker 扫描仪。

[0044] 无线装置可以是只读装置，因此它仅包含在产地由生产商所装载的信息。使用中，无线装置8到达使用者的场地，生产商名称、容器类型或使用限制及灭菌数据等内容已经装载到它上面或是包含在生产商的安全网站中，要通过向网站提供包含在无线装置上的识别码来获取。有了只读无线装置人们还可使用计算机、局域网或宽域网或互联网站点通过在计算机、网络或互联网站点上使用指定给无线装置的识别编码列出一个或多个可追踪事件(使用类型，使用日期，内容物等)来追踪使用者手中的容器所发生的事件。

[0045] 优选地，装置8是读/写装置，可以由使用者增加其它信息。该信息可以是袋子的身份(唯一的使用者编码或特定的使用者用途)或位置，或可选地，是至少一项可追踪事件，如它的安装日期、安装人、内容物等。该信息可由扫描仪输入，还可由扫描仪读取。信息可被存储在无线装置本身上，并且如果需要的话它可被下载到计算机或网络连接或互联网上。

[0046] 装置8可以是无源装置，仅当被读取器扫描或查询时激活。可选地，它可以是有源装置，并含有电池作为电源，或是通过磁感应系统联结到电源上。

[0047] 用于存储应用时，装置8或计算机网络或互联网站点可含有特定的存储指令，如存放温度、存储期及其它。

[0048] 为了制造含有如本发明中所请求的无线装置的产品，用于塑料袋，如图7中步骤30所示提供一片或多片(优选两片或多片)塑料薄膜，如步骤32中将无线装置放置在薄膜的要被密封的部分。并如步骤34中那样将期望的薄膜边缘，如通过热密封或胶水或粘合剂、或声波振动密封在一起。

[0049] 根据图8A或图8B的程序将无线装置结合到塑料组件10(如端口)上。

[0050] 在图8A中，无线装置在步骤40中被结合到塑料组件中。这可以通过，例如，将装置8在制造组件时模制到组件中的方式实现。在步骤42中，含有无线装置8的组件随后被密封到容器2上。

[0051] 在图8B中，组件被制造出来并随后将无线装置与之关联起来。这可通过将装置包覆成型(overmolding)到组件上，或将它粘合在组件上的方式实现。可选地，装置可被放置在容器表面上并由密封在容器上的组件覆盖。

[0052] 依照任意实施例的系统能够使人们电采集和/或存储一个或多个可追踪事件，比如，与容器、其安装、使用、和检测结果(如果完成了的话)相关的数据。

[0053] 无线装置使得本发明的系统能够消除任何与位置、日期、使用者及其它有关的错误，并使得人们能够在样品系统中使用良好作业规范(GMP)和良好实验室规范(GLP)。

[0054] 示例1

[0055] 在本示例中，选用的是由法国Tagsys S.A.得到的读/写芯片和天线组成的RFIDTM标签，作为编目项目Ario SM-ISO RFID标签的无线装置。无线装置具有14mm宽乘14mm长和2mm高的尺寸信息。

[0056] 选用的是两片聚乙烯基的塑料薄膜(可由Millipore公司得到的PureflexTM薄膜)。

[0057] 无线装置在插入薄膜片之前通过用手提式读取器读取装置来进行检测，手提式读取器可由Tagsys得到。

[0058] 装置放在两片薄膜之间的中央，用180℃的电烙铁并用手施压将薄膜片围绕着所述装置的边缘热密封起来，生成生物袋(biobag)中的接缝。

[0059] 所述薄膜片可以进行冷却，无线装置随后被检测并查看是否能够读写信息。

[0060] 示例2

[0061] 在本示例中，选用的是可由法国Tagsys S.A.得到的读/写芯片和天线组成的TMRFID标签，作为编目项目Ario SM-ISO RFID标签的无线装置。无线装置具有14mm宽乘
14mm长和2mm高的尺寸信息。

[0062] 无线装置在插入机壳之前通过用手提式读取器读取装置来进行检测，手提式读取器可由Tagsys得到。

[0063] 圆形的聚丙烯片是通过注射成型而成，以将无线装置包裹在聚丙烯中。

[0064] 所述片的外表面被贴靠聚乙烯基的塑料薄膜(Millipore公司得到的PureflexTM薄膜)放置并利用标准振动热焊机以大约200℃大约1分钟的时间加热薄膜和圆形片并在两者之间施加压力从而粘合到薄膜的外表面。振动随后停止，薄膜和片可以进行冷却，然后对无线装置进行检测并查看是否能够读写信息。