專利名稱：層壓材料、層壓材料的生產(chǎn)方法、層壓材料的熱封方法和包裝容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到層壓材料、層壓材料的生產(chǎn)方法、層壓材料的熱封方法和包裝容器。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道了用于包裝容器的卷式(web-form)層壓材料，其包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，其中在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處層壓了炭黑導(dǎo)電層(例如如JP-B No.63-222所述)。在如
圖1所示的層壓材料中包括有支撐層、熱塑性最內(nèi)層以及作為它們之間的中間層的炭黑導(dǎo)電層。
例如在JP No.2694286中介紹了一種包裝機(jī)，其中設(shè)置了可將用于高頻感應(yīng)加熱的鋁箔帶連接到待熱封的卷式層壓材料的一部分上的連接裝置，以便通過加熱器的高頻線圈來對(duì)鋁箔帶進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱。
用于液態(tài)食品的包裝用紙制容器分成可在常溫下儲(chǔ)存的無菌包裝，以及牌冷藏配給狀態(tài)下的冷藏包裝如牛奶容器。通常采用各自的包裝用層壓材料來生產(chǎn)單獨(dú)的無菌包裝和冷藏包裝，并借助于單獨(dú)的充填和包裝機(jī)通過單獨(dú)的密封方法來充填和包裝液態(tài)食品。
然而，即使對(duì)無菌包裝和冷藏包裝的不同包裝系統(tǒng)來說，應(yīng)當(dāng)通過不同包裝系統(tǒng)的一些部分的轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)整個(gè)包裝系統(tǒng)的有效運(yùn)行/使用/操作，這還能夠節(jié)約能量和材料，并且降低生產(chǎn)成本。
發(fā)明公開本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決上述問題的層壓材料、該層壓材料的生產(chǎn)方法、該層壓材料的熱封方法和包裝容器。
根據(jù)本發(fā)明的層壓材料和包裝容器是用于包裝容器的卷式層壓材料，其包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，其中在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處層壓了導(dǎo)電層，使得由感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可被傳遞到最內(nèi)層上，該導(dǎo)電層包括主要包括金屬導(dǎo)電材料的薄膜/成形層。
本發(fā)明中的薄膜/成形層意味著它不包括金屬箔如鋁箔和鋼箔，而是指通過氣相沉積、電鍍、印刷等步驟所形成的層/膜。
因此，即使對(duì)無菌包裝和冷藏包裝的不同包裝系統(tǒng)來說，也可通過不同包裝系統(tǒng)的一些部分的轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)整個(gè)包裝系統(tǒng)的有效運(yùn)行/使用/操作，這還能夠節(jié)約能量和材料，并且降低生產(chǎn)成本。
附圖簡介圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的卷式層壓材料的一部分的截面視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的卷式層壓材料的一部分的平面圖。
圖3是顯示了在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的層壓材料的連接的平面圖。
圖4是在本發(fā)明中使用的包裝和充填機(jī)的示意圖。
圖5是在本發(fā)明中使用的充填機(jī)的橫向密封裝置的示意圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1所述的本發(fā)明的層壓材料是用于包裝容器的卷式層壓材料，其至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，其中，在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處層壓了導(dǎo)電層，使得由感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可被傳遞到最內(nèi)層上，和該導(dǎo)電層是主要包括金屬導(dǎo)電材料的薄膜/成形層。
在本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求2所述的層壓材料中，導(dǎo)電層是導(dǎo)電組合物的印刷層，該導(dǎo)電組合物含有主要包括了金屬導(dǎo)電材料的導(dǎo)電填料。
在本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求3所述的層壓材料中，導(dǎo)電層是含有金屬導(dǎo)電材料的電鍍層。
在本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求4所述的層壓材料中，導(dǎo)電層是設(shè)于氣相沉積帶上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層。
在本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求5所述的層壓材料中，導(dǎo)電層是包括設(shè)于襯底膜內(nèi)表面上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層，該襯底膜是層壓在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的氣相沉積膜。
在本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求6所述的層壓材料中，導(dǎo)電層是包括設(shè)于襯底膜外表面上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層，該襯底膜是層壓在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的氣相沉積膜。
本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)層壓材料的方法是一種生產(chǎn)用于包裝容器的卷式層壓材料的方法，該層壓材料至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，該方法包括提供用于支撐層的多個(gè)材料卷，從材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，將含有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電組合物的導(dǎo)電層直接或間接地印刷到支撐層內(nèi)表面上的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處，將容器圖案間接或直接地印刷到卷式支撐層的外表面上，在卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，然后將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。
本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)層壓材料的方法是一種生產(chǎn)用于包裝容器的卷式層壓材料的方法，該層壓材料至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，該方法包括提供用于支撐層的多個(gè)材料卷，從材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在支撐層內(nèi)表面上的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處形成包括金屬導(dǎo)電材料的電鍍層，將容器圖案間接或直接地印刷到卷式支撐層的外表面上，在卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，并且將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。
本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)層壓材料的方法是一種生產(chǎn)用于包裝容器的卷式層壓材料的方法，該層壓材料至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，該方法包括提供用于支撐層的多個(gè)材料卷，從材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在包括了通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域的支撐層內(nèi)表面上層壓包括有襯底膜和形成于該襯底膜的內(nèi)表面或外表面上的金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層的氣相沉積膜，將容器圖案間接或直接地印刷到長卷式支撐層的外表面上，在卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，并且將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。
本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱封層壓材料的方法包括提供卷式層壓材料，該卷式層壓材料是用于包裝容器的至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層的層壓材料，其中在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處層壓了導(dǎo)電層，以便使由感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可被傳遞到最內(nèi)層上，該導(dǎo)電層是通過印刷含有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電組合物所形成的印刷層，或者是包括有金屬導(dǎo)電材料的電鍍層；將卷式層壓材料成形為管狀形狀，并且沿著縱向方向進(jìn)行縱向密封；在該層壓材料管中填充液態(tài)食品；通過在已填充管的橫向上的每一預(yù)定間隔處進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱來形成熱封區(qū)域；以及切割各密封區(qū)域的中心，從而形成單個(gè)的容器。
本發(fā)明的根據(jù)權(quán)利要求11所述的包裝容器是由層壓材料形成的包裝容器，該層壓材料至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，其中在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處形成了主要包括金屬導(dǎo)電材料的薄膜/成形層的導(dǎo)電層，最內(nèi)層通過感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量而熔化或軟化，從而形成了具有相對(duì)的軟化或熔化的最內(nèi)層的密封區(qū)域。
具有上述構(gòu)造的本發(fā)明具有下述功能。
根據(jù)本發(fā)明的用于包裝容器的卷式層壓材料為細(xì)長的條狀形式(卷狀形式)，其能夠形成多個(gè)容器，并且能夠在高速下連續(xù)地填充和生產(chǎn)包裝容器。
在本發(fā)明中，支撐層提供了具有較高機(jī)械強(qiáng)度的包裝容器和層壓材料，并且可以保持和支撐其形狀和形式等。熱塑性最內(nèi)層也是用于容器壁的最內(nèi)層，并且與液態(tài)食品直接接觸，從而可防止液體相對(duì)于容器支撐層的滲透/潤濕。另外，最內(nèi)層在熱封中被熱量熔化和軟化，以形成密封區(qū)域。
導(dǎo)電層是主要包括金屬導(dǎo)電材料的薄膜/成形層。薄膜/成形層的字面意思是指它不包括金屬箔如鋁箔和鋼箔，而是通過氣相沉積、電鍍、印刷等步驟所形成的層/膜。由于導(dǎo)電層具有導(dǎo)電性，當(dāng)在外部線圈上施加高頻電流時(shí)，在導(dǎo)電層中就會(huì)因高頻感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，因阻抗所導(dǎo)致的熱量熔化并密封了相鄰最內(nèi)層的塑料材料(熱塑性材料/樹脂)。也就是說，在本發(fā)明中，導(dǎo)電層在容器成形時(shí)通過高頻感應(yīng)加熱而被感應(yīng)式加熱，所產(chǎn)生的熱量被傳遞到最內(nèi)層上，熱塑性最內(nèi)層通過該熱量而被加熱、熔化和軟化。在加熱部位處形成了熱封區(qū)域。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電層是通過印刷導(dǎo)電組合物而形成的印刷層，該導(dǎo)電組合物包括主要包括金屬導(dǎo)電材料的導(dǎo)電填料。
在本發(fā)明中使用的導(dǎo)電填料例如包括金屬粉末如鐵、銅、黃銅、鋅、鉛、鈦、鋁、不銹鋼、鎢及其合金等、金、銀、鍍銀的銅粉末、銀銅復(fù)合粉末、銀銅合金、非晶態(tài)銅、鎳、鉻、鈀、鋁、鉬或鉑，包覆上這些金屬的無機(jī)粉末，金屬氧化物如氧化銀或氧化銦的粉末，包覆上這些金屬氧化物的粉末，金屬纖維，碳纖維等，炭黑，石墨等。然而，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體應(yīng)用等來正確地選擇它們。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在這些導(dǎo)電材料中優(yōu)選銀，這是因?yàn)樗膶?dǎo)電性高，并且因氧化而導(dǎo)致的阻抗值增加較小。從減輕重量的角度來看，優(yōu)選炭黑或石墨。另外，在避免出現(xiàn)黑點(diǎn)時(shí)優(yōu)選使用金屬粉末或金屬薄片。另外，可以一起使用這些導(dǎo)電填料中的兩種或多種。
導(dǎo)電材料的形狀可以是顆粒狀、球形、片狀、鱗狀、板狀、枝狀或立方形中的任一種。考慮到導(dǎo)電材料的相互接觸以及導(dǎo)電膏的流動(dòng)性，優(yōu)選采用枝狀、鱗狀或片狀的形狀。
本發(fā)明導(dǎo)電層中的導(dǎo)電材料的含量為導(dǎo)電膏的5-95％重量。在導(dǎo)電材料的含量超過95％重量時(shí)，通過使用導(dǎo)電膏所形成的涂膜變得脆弱，并且導(dǎo)電性下降。在導(dǎo)電材料的含量小于5％重量時(shí)，無法得到足夠的導(dǎo)電率。導(dǎo)電材料的含量優(yōu)選為60-90％重量。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電層是含有金屬導(dǎo)電材料的電鍍層。
該實(shí)施例中的用于電鍍的材料可以包括一些金屬，例如鐵、銅、黃銅、鋅、鉛、鈦、鋁、不銹鋼、鎢及其合金、金、銀、銀銅合金、非晶態(tài)銅、鎳、鉻、鈀、鋁、鉬或鉑。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在這些導(dǎo)電材料中優(yōu)選銀，這是因?yàn)樗膶?dǎo)電性高，并且因氧化而導(dǎo)致的阻抗值增加較小。電鍍方法可包括各種方法，例如包括無電電鍍法，可以根據(jù)具體應(yīng)用來正確地選擇和變更。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電層是設(shè)于氣相沉積帶上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層。
在該實(shí)施例中，可以使用通過將金屬如金屬鋁、鋁合金等真空蒸發(fā)到例如由聚乙烯或聚酯形成的襯底膜的外表面上而得到的氣相沉積帶。對(duì)于金屬氣相沉積的方法和氣相沉積層的厚度而言，可以采用各種方法。例如，氣相沉積方法可以使用真空氣相沉積法、濺射法和等離子法等。
氣相沉積帶因氣相沉積的原因而層厚較小，并且與鋁箔帶或鋁箔的復(fù)合帶相比，其柔韌性和操作性均非常好。因此，氣相沉積帶也可在高速包裝和充填機(jī)中使用。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電層是設(shè)于襯底膜內(nèi)表面上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層，該襯底膜為層壓在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的氣相沉積膜。
在該實(shí)施例中，用于包裝容器的卷式層壓材料的層構(gòu)造從外側(cè)到內(nèi)側(cè)包括支撐層/氣相沉積膜(襯底膜/金屬氣相沉積層)/熱塑性最內(nèi)層。在該實(shí)施例中，金屬氣相沉積層設(shè)置在內(nèi)側(cè)上。
該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，氣相沉積膜不僅可層壓在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處，而且還可基本上層壓在層壓材料的整個(gè)表面上。因此，本發(fā)明中的導(dǎo)電層成形和阻擋層成形可同時(shí)地進(jìn)行，這是通過在層壓材料的生產(chǎn)工序中層壓氣相沉積膜而非鋁箔的傳統(tǒng)層壓物(層壓層)來實(shí)現(xiàn)的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電層是設(shè)于襯底膜外表面上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層，該襯底膜為層壓在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的氣相沉積膜。
在該實(shí)施例中，用于包裝容器的卷式層壓材料的層構(gòu)造從外側(cè)到內(nèi)側(cè)包括支撐層/氣相沉積膜(金屬氣相沉積層/襯底膜)/熱塑性最內(nèi)層。在該實(shí)施例中，金屬氣相沉積層設(shè)置在氣相沉積膜的外側(cè)上。
該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，氣相沉積膜不僅可層壓在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處，而且還可以如上述實(shí)施例那樣基本上層壓在層壓材料的整個(gè)表面上。因此，導(dǎo)電層的成形和阻擋層的成形可同時(shí)地進(jìn)行，這是通過在層壓材料的生產(chǎn)中層壓氣相沉積膜來實(shí)現(xiàn)的。
另外，通過在襯底膜中添加白色掩蔽劑，就可以遮蔽住金屬氣相沉積層的金屬光澤。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的生產(chǎn)卷式層壓材料的方法中，首先提供用于支撐層的多個(gè)材料卷。
從材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在支撐層內(nèi)表面上的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處直接或間接地印刷含有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電組合物的導(dǎo)電層。導(dǎo)電組合物在印刷時(shí)呈膏狀，這種膏可涂覆一次或多次以進(jìn)行印刷?？筛鶕?jù)膏狀物的粘性或涂覆步驟的次數(shù)來控制導(dǎo)電層的厚度等。
然后，對(duì)于卷狀物而言，在印刷步驟中將容器圖案間接或直接地印刷到卷式支撐層的外表面上。這里，用語“間接或直接地”指還可在圖案印刷層和支撐層表面之間層壓塑性層壓層、薄膜層、粘合層或結(jié)合層。
在卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層。結(jié)果便形成了一個(gè)或多個(gè)最外層和最內(nèi)層。另外，為了便于中間步驟中的容器成形，可以在層壓材料上選擇性地形成格線(折痕)。
在該實(shí)施例中，將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。所得的卷狀物作為卷筒來儲(chǔ)存。另外，可以不經(jīng)儲(chǔ)存而連續(xù)地供應(yīng)給下游步驟。在這種方法中，該步驟可在印刷導(dǎo)電層的步驟之前和之后、在容器圖案的印刷步驟之前和之后、以及在形成最內(nèi)層和最外層的步驟之前和之后進(jìn)行。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的生產(chǎn)卷式層壓材料的方法中，提供用于支撐層的多個(gè)材料卷。
然后從材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在支撐層內(nèi)表面上的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處形成包括金屬導(dǎo)電材料的電鍍層，將容器圖案間接或直接地印刷到卷式支撐層的外表面上，在卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式供應(yīng)層。
例如，電鍍層可通過無電電鍍來形成。在無電電鍍中，將可溶于溶劑(通常是水)的含有待沉淀金屬的化合物和還原劑溶解于液體中，將襯底浸入到該液體中，以便使金屬沉淀于襯底表面上。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的生產(chǎn)卷式層壓材料的方法中，提供用于支撐層的多個(gè)材料卷，從材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在包括了通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域的支撐層內(nèi)表面上層壓氣相沉積膜，該氣相沉積膜包括襯底膜和形成于該襯底膜的內(nèi)表面或外表面上的金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層，將容器圖案間接或直接地印刷到較長的卷式支撐層的外表面上，在卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。
該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，氣相沉積膜不僅可層壓在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處，而且可如上所述地基本上層壓在層壓材料的整個(gè)表面上，在層壓材料的生產(chǎn)工序中層壓氣相沉積膜而非鋁箔的傳統(tǒng)層壓物(層壓層)，在本發(fā)明中可同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)電層的成形和阻擋層的成形。
根據(jù)本發(fā)明的層壓材料的熱封方法提供了本發(fā)明的層壓材料，也就是說，卷式層壓材料包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，其中在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處層壓了導(dǎo)電層，使得由感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可被傳遞到最內(nèi)層上，導(dǎo)電層是通過印刷含有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電組合物的印刷層，或者是包括有金屬導(dǎo)電材料的電鍍層。卷式層壓材料通常采用卷筒的形式來儲(chǔ)存或傳送。
例如，被卷起來的卷式層壓材料被裝載到包裝和充填機(jī)中，層壓材料從卷筒中遞送出，然后被傳送到充填機(jī)中。傳送中的卷式層壓材料在被放下的過程中形成為管狀形狀。對(duì)層壓材料的縱向進(jìn)行縱向密封，以便提供沒有液體泄漏的液密狀態(tài)。在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行縱向密封的情況下，熱封區(qū)域由高頻感應(yīng)加熱形成。
液態(tài)食品可被完全地充填到層壓材料管中。
在充填管橫向上的每一預(yù)定間隔處通過高頻感應(yīng)加熱來形成熱封區(qū)域，其優(yōu)選在液面下，并且進(jìn)行橫向密封。然后通過切刀來切割密封區(qū)域的中心以形成單個(gè)的容器，作為選擇，還可以沿著折痕來將其折疊成最終的形狀。
下面將參考圖1到5來介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖1顯示了作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的卷式層壓材料的一部分的截面視圖。在圖1中，層壓材料包括由紙、硬紙板、塑料或其復(fù)合材料制成的支撐層1，例如由低密度聚乙烯或線型低密度聚乙烯制成的熱塑性最內(nèi)層3，以及層壓在支撐層1和熱塑性最內(nèi)層3之間的導(dǎo)電層2，這樣，由在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封的區(qū)域處的感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量被傳遞到最內(nèi)層3上。
導(dǎo)電層是印刷了含有主要包括金屬導(dǎo)電材料的導(dǎo)電填料的導(dǎo)電組合物的印刷層，或者是包括有金屬導(dǎo)電材料的電鍍層。
在本發(fā)明中使用的導(dǎo)電填料例如包括金屬粉末如鐵、銅、黃銅、鋅、鉛、鈦、鋁、不銹鋼、鎢及其合金、金、銀、鍍銀的銅粉末、銀銅復(fù)合粉末、銀銅合金、非晶態(tài)銅、鎳、鉻、鈀、鋁、鉬或鉑，包覆上這些金屬的無機(jī)粉末，金屬氧化物如氧化銀或氧化銦的粉末，包覆上這些金屬氧化物的粉末，金屬纖維，碳纖維等，炭黑，石墨等。然而，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體應(yīng)用等來正確地選擇它們。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在這些導(dǎo)電材料中優(yōu)選銀，這是因?yàn)樗膶?dǎo)電性高，并且因氧化而導(dǎo)致的阻抗值增加較小。從減輕重量的角度來看，優(yōu)選炭黑或石墨。另外，在避免出現(xiàn)黑點(diǎn)時(shí)優(yōu)選使用金屬粉末或金屬薄片。另外，可以一起使用這些導(dǎo)電填料中的兩種或多種。
導(dǎo)電材料的形狀可以是顆粒狀、球形、片狀、鱗狀、板狀、枝狀或立方形中的任一種?？紤]到導(dǎo)電材料的相互接觸以及導(dǎo)電膏的流動(dòng)性，優(yōu)選采用枝狀、鱗狀或球狀的形狀。
本發(fā)明導(dǎo)電層中的導(dǎo)電材料的含量為導(dǎo)電膏的5-95％重量。在導(dǎo)電材料的含量超過95％重量時(shí)，通過使用導(dǎo)電膏所形成的涂膜變得脆弱，導(dǎo)電性也下降。在導(dǎo)電材料的含量小于5％重量時(shí)，無法得到足夠的導(dǎo)電率。導(dǎo)電材料的含量優(yōu)選為60-90％重量。
圖2顯示了作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的卷式層壓材料的一部分的平面視圖。在圖2中，卷狀層壓材料4是支撐層和熱塑性層的層壓材料，其中支撐層包括紙、硬紙板或其復(fù)合材料，而熱塑性層例如由低密度聚乙烯形成?？蓮膶訅翰牧现械玫蕉鄠€(gè)包裝容器，其中處于用于在橫向上進(jìn)行橫向密封的兩個(gè)密封區(qū)域5之間的部分對(duì)應(yīng)于一個(gè)包裝容器。在支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間層壓了導(dǎo)電層，使得由在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封的區(qū)域5處的感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可傳遞到最內(nèi)層上。
在通過高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行來縱向密封的情況下，還在卷式層壓材料的兩個(gè)端部7處均層壓了導(dǎo)電層，以便通過高頻感應(yīng)加熱來形成熱封區(qū)域。
如圖2所示，導(dǎo)電層被層壓在區(qū)域5及其附近處，在通過高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行來縱向密封的情況下，導(dǎo)電層還被層壓在兩個(gè)端部7，7處。
(實(shí)施例2)在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生產(chǎn)卷式層壓材料的方法中，提供了多個(gè)紙質(zhì)材料卷。
從材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在支撐層內(nèi)表面上的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域5處及其之前和之后的某些區(qū)域處，多次重復(fù)地(約一到七次)直接或間接地印刷含有導(dǎo)電填料如鋁箔粉末或鐵粉末的導(dǎo)電組合物的導(dǎo)電層，并且印刷一次或若干次。例如可通過膏狀物的粘性或涂覆步驟的次數(shù)來控制導(dǎo)電層的厚度等。如果需要提高導(dǎo)電率的話，還可以在油墨中加入可增強(qiáng)導(dǎo)電率的樹脂。
對(duì)于低速加工來說可以容易地在每一卷筒上進(jìn)行下述方法，即間斷式地充分涂覆導(dǎo)電層(油墨)以便密封卷狀層壓包裝材料的后表面，并在該表面上施加商品圖案和折痕(折線)等。然而，對(duì)于在高速下進(jìn)行印刷和折疊來說，必須提供能夠在印刷機(jī)上在高標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下連續(xù)地在后表面處進(jìn)行密封式印刷的卷式層壓材料。
圖3是顯示了將來自第一卷筒的層壓材料4”的后端與來自第二卷筒的層壓材料4’的頂端相接合的狀態(tài)的平面視圖。需要在層壓材料4”的密封區(qū)域5與層壓材料4’的密封區(qū)域5之間的中間處準(zhǔn)確地進(jìn)行切割。如圖3所示，在印刷步驟下游處的層壓材料4”的后端與印刷步驟上游處的層壓材料卷4’的頂端被切成為具有相同的長度，如圖3中的距離A和距離A’所示，這些材料的切割端面接合成暫時(shí)固定的狀態(tài)。導(dǎo)電層的寬度大于得到密封性能所需的寬度，從而提供了可吸收紙的膨脹和收縮的余量。接合在高速印刷期間通過利用自動(dòng)接合裝置而在印刷機(jī)中精確地進(jìn)行，并且可通過大批量柔性版印刷機(jī)或凹版印刷機(jī)而在大規(guī)模生產(chǎn)水平下進(jìn)行。
如上所述，上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，形成較長的卷式支撐層。所得的卷狀物以卷筒形式來儲(chǔ)存?；蛘撸刹唤?jīng)儲(chǔ)存而連續(xù)地供應(yīng)給下游步驟。
對(duì)于卷狀物來說，在印刷步驟中將容器圖案間接或直接地印刷到卷式支撐層的外表面上。這里，用語“間接或直接地”指還可層壓在圖樣或圖案的印刷層和支撐層表面之間的塑性層壓層、薄膜層、粘合層或結(jié)合層等。
在卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層。結(jié)果便形成了一個(gè)或多個(gè)最外層和最內(nèi)層。另外，為了便于中間步驟中的容器成形，可以在層壓材料上選擇性地形成格線(折線或折痕)。
下面將參考圖4和圖5來介紹本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的熱封層壓材料的方法。圖4是在本發(fā)明中使用的包裝和充填機(jī)的示意圖。
提供本發(fā)明的層壓材料，即包括有支撐層、熱塑性最內(nèi)層和導(dǎo)電層的卷式層壓材料。將被卷起來的卷式層壓材料41裝在包裝和充填機(jī)上，從卷41中遞送出層壓材料并傳送到充填機(jī)中。傳送中的卷式層壓材料通過施加器42而被連接了用于縱向密封的可剝離膠帶，然后在被輥44放下時(shí)形成為管狀形狀。在層壓材料的縱向上進(jìn)行縱向密封，并形成為沒有液體泄漏的液密狀態(tài)。在通過高頻感應(yīng)加熱來將用于縱向密封的可剝離膠帶連接到層壓材料的一端上的情況下，在其一端7處也層壓導(dǎo)電層。另外，在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行縱向密封的情況下，導(dǎo)電層也被層壓到層壓材料卷的兩個(gè)端部7和7上，以便通過高頻感應(yīng)加熱來形成熱封區(qū)域。
液態(tài)食品可從充填管45中完全地灌注到層壓材料管中。
在這樣充填的管的橫向上并在每一預(yù)定間隔處的液面下通過高頻感應(yīng)加熱來形成熱封區(qū)域，然后通過橫向密封裝置(顯示于圖5中)來進(jìn)行橫向密封。
然后，通過切刀等來切割各所述密封區(qū)域的中心，以形成單個(gè)的容器46，如果需要的話還可以沿著折痕來將各容器折疊成最終的形狀。
圖5是充填機(jī)的橫向密封裝置的示意圖。
如圖5所示，兩組可垂直運(yùn)動(dòng)的橫向密封裝置14和15通過高頻感應(yīng)加熱感應(yīng)器19和相對(duì)夾爪18來在橫向上對(duì)已填充的層壓材料管10施壓，對(duì)其進(jìn)行加熱和冷卻，并在每一預(yù)定間隔處通過高頻感應(yīng)加熱來形成熱封區(qū)域S，從而進(jìn)行橫向密封。
然后，通過切刀(未示出)來切割各所述密封區(qū)域S的中心，以形成單個(gè)的容器。
除了上述實(shí)施例中的容器形狀以外，本發(fā)明的包裝容器例如可具有磚形(平行六面體)，以及六方柱形、八方柱形、四面體形、三角頂形等形狀。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以得到下述有利的效果。
即使對(duì)無菌包裝和冷藏包裝的不同包裝系統(tǒng)來說，由于不同包裝系統(tǒng)的一部分可被轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)移，因此可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)包裝系統(tǒng)的有效運(yùn)行/使用/操作，另外，本發(fā)明還能夠節(jié)約能量和材料，并降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明可通過新穎的密封方法來形成密封/接合，并在高速印刷期間通過利用自動(dòng)接合裝置來在印刷機(jī)中進(jìn)行精確地處理，并且可通過大批量柔性版印刷機(jī)或凹版印刷性來在大規(guī)模生產(chǎn)水平下進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的方法，可以對(duì)根本不含有金屬箔層的低成本包裝材料實(shí)施快速和可靠的密封方法。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的紙包裝層壓材料、紙包裝容器可用于盛裝液態(tài)食品如牛奶、飲料等的包裝容器。
權(quán)利要求
1.一種用于包裝容器的卷式層壓材料，至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，其中，在所述支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處層壓了導(dǎo)電層，使得由感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可被傳遞到所述最內(nèi)層上，和所述導(dǎo)電層是主要包括金屬導(dǎo)電材料的薄膜/成形層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓材料，其特征在于，所述導(dǎo)電層是導(dǎo)電組合物的印刷層，所述導(dǎo)電組合物含有主要包括了金屬導(dǎo)電材料的導(dǎo)電填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓材料，其特征在于，所述導(dǎo)電層是含有金屬導(dǎo)電材料的電鍍層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓材料，其特征在于，所述導(dǎo)電層是設(shè)于氣相沉積帶上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓材料，其特征在于，所述導(dǎo)電層是包括設(shè)于襯底膜內(nèi)表面上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層，所述襯底膜是層壓在所述支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的氣相沉積膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓材料，其特征在于，所述導(dǎo)電層是包括設(shè)于襯底膜外表面上的包括金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層，所述襯底膜是層壓在所述支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的氣相沉積膜。
7.一種生產(chǎn)用于包裝容器的卷式層壓材料的工藝，所述層壓材料至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，所述工藝包括提供用于所述支撐層的多個(gè)材料卷，從所述材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，將含有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電組合物的導(dǎo)電層直接或間接地印刷到所述支撐層內(nèi)表面上的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處，將容器圖案間接或直接地印刷到所述卷式支撐層的外表面上，在所述卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，然后將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。
8.一種生產(chǎn)用于包裝容器的卷式層壓材料的方法，所述層壓材料至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，所述方法包括提供用于所述支撐層的多個(gè)材料卷，從所述材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在所述支撐層內(nèi)表面上的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處形成包括金屬導(dǎo)電材料的電鍍層，將容器圖案間接或直接地印刷到所述卷式支撐層的外表面上，在所述卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，和將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。
9.一種生產(chǎn)用于包裝容器的卷式層壓材料的方法，所述層壓材料至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層，所述方法包括提供用于所述支撐層的多個(gè)材料卷，從所述材料卷中連續(xù)地遞送出卷式支撐層，在包括了通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域的所述支撐層內(nèi)表面上層壓包括有襯底膜和形成于所述襯底膜的內(nèi)表面或外表面上的金屬導(dǎo)電材料的金屬氣相沉積層的氣相沉積膜，將容器圖案間接或直接地印刷到長卷式支撐層的外表面上，在所述卷式支撐層的已印刷的外表面和內(nèi)表面上同時(shí)地或順序地形成相同或不同種類的一個(gè)或多個(gè)熱塑性層，和將上游處的卷式支撐層的頂端與下游處的卷式支撐層的后端相連，從而形成較長的卷式支撐層。
10.一種熱封層壓材料的方法，包括提供卷式層壓材料，所述卷式層壓材料是用于包裝容器的至少包括支撐層和熱塑性層的層壓材料，其中，在所述支撐層和熱塑性最內(nèi)層之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處層壓了導(dǎo)電層，以便使由感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可被傳遞到所述最內(nèi)層上，所述導(dǎo)電層是通過印刷含有導(dǎo)電填料的導(dǎo)電組合物所形成的印刷層，或者是包括有金屬導(dǎo)電材料的電鍍層；將所述卷式層壓材料成形為管狀形狀，并且沿著縱向方向進(jìn)行縱向密封；在所述層壓材料管中填充液態(tài)食品；通過在已填充管的橫向上的每一預(yù)定間隔處進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱來形成熱封區(qū)域，和切割各所述密封區(qū)域的中心，從而形成單個(gè)的容器。
11.一種由至少包括支撐層和熱塑性最內(nèi)層的層壓材料所形成的包裝容器，其中，在通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處形成了主要包括金屬導(dǎo)電材料的薄膜/成形層的導(dǎo)電層，所述最內(nèi)層通過感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量而熔化或軟化，以形成有相對(duì)的軟化或熔化的最內(nèi)層的密封區(qū)域。
全文摘要
一種用于無菌包裝和冷藏包裝中的層壓材料，即使在不同的包裝系統(tǒng)中也可通過不同包裝系統(tǒng)的一些部分的轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)整個(gè)包裝系統(tǒng)的有效運(yùn)行/使用/操作，從而能夠節(jié)約能量和材料并降低生產(chǎn)成本；一種生產(chǎn)該層壓材料的工藝；一種熱封該層壓材料的方法；以及一種包裝容器。層壓材料是用于包裝容器的卷式層壓材料，其包括支撐層(1)和熱塑性最內(nèi)層(3)。在支撐層(1)和熱塑性最內(nèi)層(3)之間的通過高頻感應(yīng)加熱來進(jìn)行熱封以形成容器的區(qū)域處設(shè)有導(dǎo)電層(2)，使得由感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的熱量可被傳遞到最內(nèi)層上。導(dǎo)電層(2)包括金屬導(dǎo)電材料的薄膜/成形層。
文檔編號(hào)B65B51/30GK1668456SQ0381689
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者菊池英世 申請(qǐng)人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司