專利名稱：用于層壓紙板或卡紙板卷材的層壓臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將膜層壓(laminate)到紙板或卡紙板(cardboard)材料的卷材的
層壓臺ο
背景技術(shù)：
在包裝材料(例如，用于液體包裝的)層壓中，通常做法是開始于紙板或卡紙 板卷材，該卷材的一側(cè)或兩側(cè)覆蓋有不同類型的膜或材料層以使完成的包裝材料獲得所 需的性質(zhì)。用于覆蓋紙板或卡紙板材料的那些層基本上是不同類型的塑料膜，但也可以 使用不同類型的金屬箔(例如，鋁箔(Alifoil))。該塑料層和可能的金屬箔完成了防止將 要被包裝的產(chǎn)品和包裝材料之間出現(xiàn)動(dòng)作的目的。另一個(gè)目的是防止例如氧氣透入該包 裝。通常，紙板或卡紙板卷材以卷軸形式遞送。該卷片軸被應(yīng)用于層壓機(jī)的一端 中，該層壓機(jī)包含許多輥，這些輥共同形成該卷材的路徑。為了實(shí)現(xiàn)層壓所必需的壓縮 力，通常兩個(gè)輥被應(yīng)用為彼此接近，從而在該輥之間形成鉗口(nip)。為了獲得例如塑料 膜和該紙板/卡紙板之間的令人滿意的粘合，該鉗口中的壓力應(yīng)該在一段時(shí)間內(nèi)被保持 在給定的壓力。通常，可以說如果該壓力很低，時(shí)間應(yīng)當(dāng)很長，反之亦然。如果紙板或卡紙板卷材是低密度(即，是“蓬松的”)的話，會出現(xiàn)一個(gè)問 題；如果在輥之間的鉗口后還想保持低密度的話，那么壓力應(yīng)該較低(即，輥之間的間 隙(clearance)應(yīng)該較大)，否則該卷材會被該鉗口中的壓力壓縮。正如前面提到的，卷 材和將被層壓的膜之間的粘合依賴于卷材暴露于壓力的那段時(shí)間以及該卷材所暴露的壓 力。如果該壓力較低，在該鉗口中的時(shí)間從而會較長以達(dá)到同樣的粘合程度。有兩種延長兩個(gè)輥之間的鉗口對卷材施加壓力的時(shí)間的方式第一種方法是降 低卷材速度，但是從生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)來看這不合適。另一種可能是增加輥的直徑，但 是很容易到達(dá)該輥的尺寸變得不合理那一點(diǎn)。而且，現(xiàn)有技術(shù)層壓機(jī)器被設(shè)計(jì)為具有給定的層壓壓力。這意味著這些輥可具 有略微凸起的形式，這補(bǔ)償了輥的向外的伸縮(flexing)，以及在輥之間的一定的壓縮力 下在該輥的整個(gè)寬度上施加均勻的壓力。如果輥之間的力被增加或減小的話，該輥的凸 度將不對應(yīng)于該輥的向外的伸縮，因?yàn)檫@個(gè)原因，有可能修正該輥之間的壓縮力的范圍 會受到限制。EP 1 345 756描述了一種輥，其包含由兩層彈性材料圍繞的內(nèi)部剛性芯。如果使 用一個(gè)這種輥的話，那么將(允許)有略微更長的鉗口，但是使用這種輥的主要的理由是 將獲得對該卷材的厚度的變化相對不敏感的鉗口。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明解決了在鉗口中獲得長加壓時(shí)間的問題，因?yàn)樵撱Q口輥是由靴壓 (shoe-press)型按壓輥組成的。
為了實(shí)現(xiàn)材料層或膜和紙板或卡紙板卷材之間的粘合，可以在該膜和紙板卷材 之間提供居間的熔融聚合物層或粘合劑層。為了獲得與液密和氣密有關(guān)的良好性質(zhì)，該膜可以是由高分子膜或鋁箔 (Alifoil)組成的。該材料層還可以是通過擠出涂布(extrusion coating)應(yīng)用在紙板卷材上 的熔融聚合物。為了獲得該鉗口的所需的長度，該按壓輥包括擠壓卷材，該擠壓卷材平行于該 紙板卷材并與該紙板卷材以同樣的速度運(yùn)行，利用一個(gè)或更多擠壓桿將該擠壓卷材壓向 該冷卻輥，該擠壓桿是沿著該輥延伸的，是為此目的而提供的。為了能夠調(diào)節(jié)操作過程中的壓縮力，該擠壓桿可以是具有類似一種“靴”的 輪廓的延長構(gòu)件，其可以被壓在該按壓卷材上，通常是通過作用于該靴形構(gòu)件的液壓機(jī) 構(gòu)。這種技術(shù)在紙質(zhì)日歷領(lǐng)域被稱為普通型靴壓技術(shù)。替代地，并根據(jù)更現(xiàn)代的靴壓技 術(shù)，該擠壓桿可包括液壓激活元件的組，以產(chǎn)生按壓該按壓卷材的壓力以及該鉗口內(nèi)的 壓力分布。包括靴按壓輥鉗口的層壓臺的一個(gè)優(yōu)選應(yīng)用可以是制造包裝材料。


現(xiàn)在，參考附圖，在下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的層壓臺的側(cè)視示意圖；以及圖2是側(cè)視示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的靴壓型輥和冷卻輥之 間的鉗口。圖3是側(cè)視示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施方式的靴壓型輥和冷卻輥之 間的鉗口。
具體實(shí)施例方式圖1、2和3顯示了用于用膜120覆蓋紙板卷材110的層壓機(jī)的一部分。為了將 膜120固定到紙板110，在紙板110和膜120之間提供了熔融聚合物或粘合劑形式的薄層 130。為了產(chǎn)生層壓所必需的壓力和溫度減小，紙板110、膜120和融化的聚合物130在 按壓或鉗口輥150和冷卻輥160之間被壓在一起。在這些輥之間被放在壓力下的區(qū)域通 常被稱為鉗口，而其在卷材110的軸向的范圍一方面由冷卻輥和鉗口輥之間的力確定， 另一方面由鉗口輥和冷卻輥的材料的彈性如何確定。并不罕見，冷卻輥160被冷卻，例 如通過內(nèi)部水冷器件(未示)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，有可能不需要薄層130而是使用覆蓋有粘合劑 或熱熔層(未示)的膜120，該層面對紙板卷材110。而且還有可能在鉗口中獲得這樣 的壓力和溫度，而使得膜120通過全部或部分熔化而粘合于紙板110 (所謂的“熱氣缸層 壓”)。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的層壓機(jī)中，冷卻輥160和鉗口輥150兩者都是大體圓柱形的。 這使得該鉗口相對較短，除非用很大的力將輥壓在一起。然而，使用很大的力有多個(gè)缺 點(diǎn)，例如，紙板110將經(jīng)受會減少其剛度或硬度的壓縮。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的較短的鉗口使 得在該鉗口中的停留時(shí)間會較短，這限制了卷材可以穿過鉗口的速度。而且，鉗口中很高的壓力使得難以使用經(jīng)濟(jì)的紙板類型作為紙板110，因?yàn)榈蛢r(jià)的紙板類型通常有較低的 密度，其結(jié)果是它們被鉗口壓縮起來的趨勢是明顯的。如果紙板被壓縮起來，它的厚度 會被減小而減小的厚度意味著該材料的剛度被減小，這又意味著由該材料制造的包裝具 有失去其形狀的危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明，該鉗口輥150是所謂的靴輥；這種靴輥的功能將在下面參考圖2和 圖3解釋。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的鉗口輥150包括按壓卷材155，其在工作時(shí)與冷卻 輥160、紙板卷材110和膜120以相同的速度運(yùn)行。該層壓所必需的壓力由于至少一個(gè)按 壓桿157將該按壓卷材155壓向冷卻輥160而產(chǎn)生。桿157相對于冷卻輥160是固定定 位的，這意味著按壓卷材155將對著桿157的前表面158滑動(dòng)。通過使用靴輥型的鉗口輥150，有可能將該鉗口分布在更大區(qū)域上，這又使得增 加層壓速度同時(shí)保持長的按壓時(shí)間或者有更低的壓力和更長的按壓時(shí)間成為可能。有多種不同類型的靴輥，然而它們共同的特征是它們裝備有按壓卷材155，該按 壓卷材155具有與反作用輥(根據(jù)本發(fā)明，冷卻輥)相同的速度并且對著提供的壓力產(chǎn)生 桿滑動(dòng)以在按壓卷材155和反作用輥之間產(chǎn)生壓力。用于造紙工業(yè)的靴輥是市場上可買 到的(例如Metso paper Karlstad所銷售的商標(biāo)為Optidwell和Symbelt的靴輥)。然而在 造紙行業(yè)中靴輥的目的不同于適于層壓的輥，因?yàn)檫m合于造紙行業(yè)的靴輥給出明顯高得 多的壓縮壓力，造紙行業(yè)內(nèi)的壓縮壓力比層壓所需的壓縮壓力高3到4倍是不罕見的。根據(jù)圖2的按壓桿裝備有一組(或一定數(shù)量的，例如3個(gè))能獨(dú)立支配的按壓 元件157'、157〃和157'丨‘。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，按壓元件157'、157〃和 157'“貫穿該靴輥的整個(gè)長度延伸，其結(jié)果是壓縮壓力將貫穿整個(gè)長度均勻分布。在其 它實(shí)施方式中，需要壓力元件的其中一些不貫穿整個(gè)長度延伸，其結(jié)果是該鉗口可以在 該卷材的寬度上變化。在本發(fā)明的此實(shí)施方式中，按壓元件157'、157〃和157'丨‘是由具有多個(gè)包 含液壓液的室的延長的柔性模片組成的，每個(gè)室代表一個(gè)按壓元件?？捎腥舾蓚€(gè)按壓元 件，從2個(gè)直到實(shí)際可行的任何數(shù)量，但通常是2到6個(gè)。通過從該室向該模片下方提供 的液壓壓力將該模片壓向該按壓卷材，該力從該模片傳遞到按壓卷材155并通過卷材110 傳遞到冷卻輥160。該液壓壓力還帶來了主要的優(yōu)點(diǎn)，即該壓縮壓力沿著該卷材的整個(gè)寬度是均勻 的，因?yàn)橐簤簤毫ζ胶饬算Q口輥和冷卻輥的任何可能的向外的彎曲。根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施方式，如圖3中所示，多個(gè)按壓器件157、157'(可 以有幾個(gè)進(jìn)一步的按壓器件，然而圖中未示)被設(shè)置為剛性材料制成的延長的桿、帶或 珠。該桿、帶或珠在按壓卷材155的基本上整個(gè)寬度上延伸并通過液壓缸被壓向該按壓 卷材。然而本發(fā)明固有的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是按壓卷材155可以覆蓋有呈現(xiàn)一定彈性沉陷 性(yieldability)的材料，例如以實(shí)現(xiàn)類似于EP 1 345756中描述的鉗口。這提供了該壓縮 壓力將更加“有伸縮性”的性質(zhì)，這意味著該壓縮壓力可以到達(dá)該紙板被穿孔的區(qū)域， 例如，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)標(biāo)識以用于吸管的穿透。在上述兩種實(shí)施方式中，有可能在操作過程 中通過增加或減少液壓壓力調(diào)節(jié)該鉗口中的壓力。
然而，本發(fā)明固有的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是，該鉗口輥和該冷卻輥之間的長的鉗口可 以改善例如多孔紙板或多孔塑料層的層壓，同時(shí)又不破壞這些層。
權(quán)利要求
1.一種用于將膜(120)或材料層層壓到紙板或卡紙板卷材(110)的層壓臺，其中該層 壓臺包括鉗口輥(150)和冷卻輥(160)，在輥(150，160)之間形成鉗口，該鉗口將該材料 層或該膜(120)和該紙板卷材(110)按壓在一起，而在該鉗口之后該膜(120)或該材料層 在給定的角度間隔中擠靠住該冷卻輥，其特征在于該鉗口輥(150)是靴壓型輥。
2.如權(quán)利要求1所述的層壓臺，其中在該膜(120)和該紙板卷材(110)之間設(shè)置居間 的熔融聚合物層(130)或粘合劑層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的層壓臺，該膜(120)是聚合物膜或鋁箔(Alifoil)。
4.如權(quán)利要求1所述的層壓臺，其中該材料層是通過擠出涂布施加到該紙板卷材的熔 融聚合物。
5.如權(quán)利要求1或2所述的層壓臺，其中該靴壓型輥包括按壓卷材(155)，該按壓 卷材(155)平行于該紙板卷材(110)并與該紙板卷材(110)以相同速度運(yùn)行，且通過桿 (157)將該按壓卷材(155)壓向該冷卻輥(160)，該桿(157)具有為此目的而提供的按壓 元件(157'，157〃，157'“)。
6.如權(quán)利要求5所述的層壓臺，其中該按壓元件(157'，157"，157'“)是液壓激 活的元件(157'，157"，157' 〃)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的層壓臺，其中該靴壓型輥包括按壓卷材(155)，該按壓卷 材(155)平行于該紙板卷材(110)并與該紙板卷材(110)以相同的速度運(yùn)行，并通過由剛 性材料制成的一個(gè)或更多按壓桿將該按壓卷材(155)壓向該冷卻輥(160)，其中該一個(gè)或 更多按壓桿基本上在該按壓卷材155的整個(gè)寬度上延伸。
8.如權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的層壓臺在制造包裝材料方面的用途。
全文摘要
一種用于將膜(120)層壓到紙板卷材(110)的層壓臺包括鉗口輥(150)和冷卻輥(160)。在該輥(150，160)之間形成有將該膜(120)和該紙板卷材(110)按壓起來的鉗口，其中在該膜(120)和該紙板卷材(110)之間有居間的熔融聚合物層(130)或粘合劑層。該膜、該紙板和該熔融聚合物模，在鉗口之后，以一定的角度間隔擠靠該冷卻輥。根據(jù)本發(fā)明，該鉗口輥(150)是靴壓型輥，或者包含具有若干液壓傳動(dòng)的按壓元件的按壓桿，或者包含一個(gè)或幾個(gè)剛性按壓桿。
文檔編號D21H27/18GK102015296SQ200980116587
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者凱特琳娜·喬森納, 奧克·佩爾松 申請人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司