專利名稱:由具有內(nèi)層的無(wú)鋁平面復(fù)合材料通過(guò)熱折疊來(lái)生產(chǎn)食品容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總體涉及用于生產(chǎn)包圍一內(nèi)部的容器的方法和可由該方法獲得的容器,所述方法包括以下步驟a.提供平面復(fù)合材料,包括i.載體層,ii.接合到載體層的塑料阻擋層,iii.接合到塑料阻擋層的至少一層熱塑性塑料KSa層,其中所述至少一層塑料層可選地為至少兩種塑料的塑料混合物,優(yōu)選為KSw,優(yōu)選作為平面復(fù)合材料最靠外的層;b.折疊平面復(fù)合材料以形成具有至少兩個(gè)彼此相鄰的折疊表面的折疊物;以及c.分別接合至少兩個(gè)折疊表面的至少部分區(qū)域,以形成容器區(qū)域。
背景技術(shù):
很長(zhǎng)一段時(shí)間,無(wú)論是人類消費(fèi)食品還是動(dòng)物飼料產(chǎn)品,食品都被儲(chǔ)存在封以蓋子的罐子或玻璃瓶中保存。例如,通過(guò)在各種情況下分別地盡可能對(duì)食品和容器(此處為玻璃瓶或罐子)進(jìn)行消毒、然后用食品灌裝容器并封閉容器,能夠延長(zhǎng)保質(zhì)期?;蛘撸ㄟ^(guò)高壓滅菌容器中的食品,能夠延長(zhǎng)保質(zhì)期。然而,這些本身已得到長(zhǎng)時(shí)間證實(shí)的、用于延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的措施具有若干缺點(diǎn)。因?yàn)楣拮雍筒A炕緸閳A柱形,其具有難以以非常密集并節(jié)省空間的方式進(jìn)行存儲(chǔ)的缺點(diǎn)。此外,罐子和玻璃瓶具有相當(dāng)大的固有自重,從而導(dǎo)致增加了運(yùn)輸過(guò)程中的能量消耗。而且相當(dāng)高的能量消耗是用于生產(chǎn)玻璃、馬口鐵或鋁所必需的,即使用于此的原材料來(lái)自回收利用。在玻璃瓶的情況下,在運(yùn)輸上增加的支出是應(yīng)運(yùn)而生的難題。玻璃瓶通常在玻璃廠中預(yù)制,然后必須在占用相當(dāng)大的運(yùn)輸體積下運(yùn)到食品灌裝廠房。而且玻璃瓶和罐子只有在施以相當(dāng)大的力或者輔以工具時(shí)才能打開(kāi),因此很不方便。在罐子的情況下,也存在開(kāi)啟期間因鋒利的邊緣而受傷的高風(fēng)險(xiǎn)。在玻璃瓶的情況下,玻璃碎片總是在灌裝期間或打開(kāi)灌裝的玻璃瓶時(shí)進(jìn)入食品中,這在最壞的情況下可能導(dǎo)致食品消費(fèi)者的體內(nèi)傷害。由現(xiàn)有技術(shù)已知用于盡量不受損地長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存食品的其它包裝系統(tǒng)。其為由平面復(fù)合材料一通常也稱為層壓板所制作的容器。這種平面復(fù)合材料通常由熱塑性塑料層、一般以紙板或紙制造的載體層、助粘劑層、鋁層和另一塑料層組成,如特別是在WO90/09926A2中所公開(kāi)的。相對(duì)于傳統(tǒng)的玻璃瓶和罐子,這些層壓容器已具有許多優(yōu)點(diǎn)。不過(guò),對(duì)于這些包裝系統(tǒng),也存在改善的可能性。因此,在容器生產(chǎn)過(guò)程中暴露于高機(jī)械應(yīng)力的平面復(fù)合材料的區(qū)域內(nèi),小缺陷時(shí)有形成,比如裂紋、氣泡或未密封的口袋或泄漏的微通道,細(xì)菌可以在其中積存或滲入容器,容器中的食品會(huì)更容易腐壞。即使通過(guò)更徹底的食品消毒也無(wú)法消除位于容器的小缺陷內(nèi)的這些細(xì)菌。即使試圖在灌裝食品之前更加強(qiáng)化地對(duì)容器消毒,也幾乎不能獲得所需的長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)間。對(duì)鋁阻擋層的任何損傷還導(dǎo)致由于氧氣進(jìn)入容器而造成的故障點(diǎn),這轉(zhuǎn)而又促進(jìn)了食品質(zhì)量上的損失,并且由此縮短了保質(zhì)期。在容器生產(chǎn)期間具有折痕交叉(creasing cross)并且特別大幅度或在幾個(gè)方向上被折疊的區(qū)域,例如在容器的底部和頂部區(qū)域的角落尤其面臨風(fēng)險(xiǎn)。一般來(lái)說(shuō),本發(fā)明的目的在于至少部分地消除現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的缺點(diǎn)。此外,根據(jù)本發(fā)明,其目的在于提供一種方法,利用該方法也可以高件數(shù)地生產(chǎn)容器,其中,所述容器適用于以較長(zhǎng)的保質(zhì)期儲(chǔ)存食品,而不必特別強(qiáng)化地對(duì)容器進(jìn)行消毒。而且,根據(jù)本發(fā)明,其目的在于在對(duì)食品和容納食品的容器進(jìn)行同等消毒的情況下,通過(guò)食品的重新消毒來(lái)降低保質(zhì)期短的食品灌裝容器的比例。此外,根據(jù)本發(fā)明,其目的在于提供一方法,其允許以提高的生產(chǎn)速度生產(chǎn)與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有相同質(zhì)量的容器。由獨(dú)立權(quán)利要求的主題對(duì)實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一項(xiàng)作出貢獻(xiàn)。依賴于獨(dú)立權(quán)利 要求的從屬權(quán)利要求的主題代表了為實(shí)現(xiàn)所述目的而作出該貢獻(xiàn)的優(yōu)選實(shí)施方式。為實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一項(xiàng)而作出貢獻(xiàn)的是用于生產(chǎn)包圍一內(nèi)部的容器的方法,其包括以下步驟a.提供平面復(fù)合材料,包括i.載體層;ii.接合到載體層的塑料阻擋層;iii.設(shè)置在塑料阻擋層的背對(duì)載體層的側(cè)面上的至少一層熱塑性Ksa層;b.折疊平面復(fù)合材料,以形成具有至少兩個(gè)彼此相鄰的折疊表面的折疊物;c.分別接合、優(yōu)選通過(guò)加熱接合至少兩個(gè)折疊表面的至少部分區(qū)域,以形成容器區(qū)域;其中,在步驟b中,所述至少一層熱塑性KSa層被加熱到熔化溫度以上。可以根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的容器優(yōu)選具有至少一個(gè)、最好是6至16個(gè)邊緣,特別優(yōu)選的是7至12個(gè)邊緣。根據(jù)本發(fā)明,邊緣被理解為特別是指基于表面折疊、由位于彼此之上的該表面的兩部分形成的區(qū)域。舉例來(lái)說(shuō),邊緣為基本上長(zhǎng)方體形狀的容器的兩個(gè)壁表面的各自的細(xì)長(zhǎng)接觸區(qū)域。通常,這種長(zhǎng)方體形狀的容器具有12個(gè)邊緣。在容器中,容器壁優(yōu)選代表由邊緣框定的容器表面。根據(jù)本發(fā)明的容器的容器壁優(yōu)選由作為平面復(fù)合材料的一部分的載體層形成到其表面至少50%的程度、優(yōu)選形成到其表面至少70%的程度、并且更優(yōu)選形成到其表面至少90%的程度。此處使用的術(shù)語(yǔ)“接合”包括超出范德華力的吸引以外的、兩個(gè)對(duì)象的粘合。這些對(duì)象可以緊接著另一個(gè)或者通過(guò)其它的對(duì)象接合到另一個(gè)上。對(duì)于平面復(fù)合材料,這意味著,例如,載體層可以直接地、且從而緊密地(immediately)接合到塑料阻擋層,或者也可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)層(例如通過(guò)一個(gè)或多個(gè)助粘劑層)間接地接合,優(yōu)選為直接接合。根據(jù)平面復(fù)合材料的特定實(shí)施方式,至少一層熱塑性KSa層優(yōu)選為直接結(jié)合到塑料阻擋層。在根據(jù)本發(fā)明的方法中,對(duì)于平面復(fù)合材料,優(yōu)選地,除了載體層、接合到載體層的塑料阻擋層以及至少一層熱塑性KSa層之外,還包括一個(gè)或兩個(gè)以及更多其它層,其設(shè)置在塑料阻擋層的背向載體層的側(cè)面。優(yōu)選地,所述一個(gè)或更多其它層為助粘劑層。根據(jù)一項(xiàng)實(shí)施方式,可將它們?cè)O(shè)置在載體層與塑料阻擋層之間。但是,優(yōu)選地,塑料阻擋層和載體層不會(huì)借由助粘劑層彼此接合。在另一實(shí)施方式中,助粘劑層可設(shè)置在塑料阻擋層和至少一層熱塑性塑料Ksa層之間,以提高層間粘結(jié)力,從而使得難以層離。在根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施方式中,助粘劑層設(shè)置在載體層和塑料阻擋層之間;至少一層熱塑性KSa層優(yōu)選為接著塑料阻擋層。在根據(jù)本發(fā)明的另一項(xiàng)實(shí)施方式中,在載體層和塑料阻擋層之間不設(shè)置助粘劑層,但至少一層助粘劑層布置于塑料阻擋層與至少一層熱塑性塑料KSa層之間。此夕卜,在又一項(xiàng)實(shí)施方式中,至少一層助粘劑層布置于載體層和塑料阻擋層之間,并且至少又一層助粘劑層布置在塑料阻擋層與至少一層熱塑性KSa層之間??赡艿闹硠┒际墙柚线m的官能團(tuán)的聚合物,適用于通過(guò)針對(duì)其它特定層表面的離子鍵或共價(jià)鍵的形成來(lái)生成堅(jiān)固接合。優(yōu)選地,這是由與丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物或帶有雙鍵的羧酸酐(例如馬來(lái)酸酐),或其中至少兩種的共聚而官能化的聚烯烴。其中,特別優(yōu)選的是聚乙烯/馬來(lái)酸共聚物,這些由例如杜邦公司以商品名ByneF銷(xiāo)售。因而,可存在于平面復(fù)合材料中的任何熱塑性層最好都不是助粘劑。優(yōu)選地,稍后將說(shuō)明的上述熱塑性塑料KSa層以及熱塑性塑料Ksu層都不是助粘劑。在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式中,設(shè)置至少一層、或二至五層熱塑性KSa層,其接合到塑料阻擋層。而且,優(yōu)選地,對(duì)于所述至少一層熱塑性KSa層,其表現(xiàn)為至少兩 種塑料的混合物。此外,對(duì)于所述至少一層熱塑性KSa層,其優(yōu)選包括無(wú)機(jī)顆粒填料。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述至少一層熱塑性塑料KSa層中的至少一層、優(yōu)選為至少兩層或者所有層具有低于塑料阻擋層熔化溫度的熔化溫度。至少一層、優(yōu)選為至少兩層或所有熱塑性塑料KSa層的熔化溫度與塑料阻擋層的熔化溫度優(yōu)選相差至少1K,特別優(yōu)選相差至少10K,更優(yōu)選相差至少20K,進(jìn)一步優(yōu)選相差至少100K。溫度差優(yōu)選應(yīng)當(dāng)選擇得剛好足夠高,以使得在折疊期間塑料阻擋層的任何塑料都達(dá)不到熔化溫度,因此不會(huì)發(fā)生塑料阻擋層的熔化。在根據(jù)本發(fā)明的方法中,折疊被理解為這樣一種操作優(yōu)選借助于折疊工具的折疊邊緣,在被折疊的平面復(fù)合材料中生成形成有一角度的細(xì)長(zhǎng)扭折(kink)。為此,平面復(fù)合材料的兩個(gè)相鄰表面通常始終朝向彼此彎曲。在根據(jù)本發(fā)明的方法中,可通過(guò)看起來(lái)適于本領(lǐng)域技術(shù)人員、并且能夠?qū)崿F(xiàn)盡可能氣密或水密的接合的任意措施來(lái)實(shí)現(xiàn)所述接合??赏ㄟ^(guò)密封或粘合或這兩種措施的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)所述接合。在密封的情況下,借助液體及其凝固來(lái)產(chǎn)生接合。在粘合的情況下,用于產(chǎn)生接合的化學(xué)鍵形成在待接合的兩個(gè)對(duì)象的交界面之間或表面之間。在密封或粘合的情況下,通常有利的是將待密封或粘合的表面彼此壓到一起。按慣例,根據(jù)本發(fā)明的容器的載體層可以由對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)適合于該意圖并且具有足夠強(qiáng)度和硬度的任意材料制造,該材料賦予容器在灌裝狀態(tài)下基本保持容器形狀的穩(wěn)固性。除了若干塑料之外,優(yōu)選的是基于植物的纖維物質(zhì),特別是纖維素,優(yōu)選為尺寸定制的、漂白和/或未漂白的纖維素,特別優(yōu)選為紙和紙板。通常,在基于此的各種情況下,塑料阻擋層包括至少70%重量百分比、優(yōu)選為至少80%重量百分比、特別優(yōu)選為至少95%重量百分比的至少一種對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)已知的且適于該意圖的塑料,特別是因其阻擋香味或氣體的性質(zhì),這種性質(zhì)適用于包裝容器。優(yōu)選地,在此采用熱塑性塑料。根據(jù)本發(fā)明的方法,塑料阻擋層最好具有在大于155° C至300° C的范圍內(nèi)的熔化溫度,優(yōu)選的范圍為從160° C至280° C,特別優(yōu)選的范圍為從170° C至270° C。在此,可能的塑料、特別是熱塑性塑料為由其自身攜帶N或O以及在兩種或多種的混合物中攜帶N或O的塑料。塑料阻擋層優(yōu)選為盡可能均勻,并因此優(yōu)選為可由熔化物獲得,例如通過(guò)擠出、優(yōu)選通過(guò)層壓擠出(laminating extrusion)而形成。相對(duì)地,次優(yōu)選的是可由塑料溶液或分散液(plastics dispersion)沉積獲得的塑料阻擋層,因?yàn)槠湟话憔哂兄辽俨糠诸w粒結(jié)構(gòu),相對(duì)于可由熔化物獲得的塑料阻擋層顯示出較差的阻擋氣體和濕度的性質(zhì),特別是在上述沉積或成形發(fā)生于塑料分散液時(shí)。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一項(xiàng)實(shí)施方式中,塑料阻擋層由聚酰胺(PA)或聚乙烯/乙烯醇(EVOH)或其混合物制成。對(duì)于PA來(lái)說(shuō),所有看起來(lái)適合于本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)容器并用于容器中的PA都是允許的。特別要提及PA 6,PA 6. 6,PA 6. 10,PA 6. 12,PA 11或PA 12或這些中至少兩種的混合物,尤其優(yōu)選PA 6和PA 6. 6,進(jìn)一步優(yōu)選PA 6。PA 6作
為非晶聚酸胺能夠以商品名Akulon Durethan &和UI tram idκ或者M(jìn)XD6,Grivoi'y和Selar 由市售獲得。PA的分子量?jī)?yōu)選地應(yīng)選擇為使得分子量范圍的選擇一方面令在生產(chǎn)用于容器的平面復(fù)合材料時(shí)可以進(jìn)行良好的層壓擠出,另一方面平面復(fù)合材料本身具有用于 容器的足夠好的機(jī)械性能,如高斷裂伸長(zhǎng)率、高耐磨性和足夠的硬度。這導(dǎo)致通過(guò)利用光散射(優(yōu)選基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0/DIS 16014-5:2003)的凝膠滲透色譜(GPC)(優(yōu)選基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0/DIS16014-3:2003)而被確定為平均重量的優(yōu)選分子量位于從3*103至l*107g/mol的范圍內(nèi),優(yōu)選位于從5*103至l*106g/mol的范圍內(nèi),特別優(yōu)選地位于從6*103至l*105g/mol的范圍內(nèi)。此外,在加工和機(jī)械性能方面,對(duì)于PA來(lái)說(shuō),最好具有從1.01至1.40g/cm3的范圍內(nèi)的密度,優(yōu)選具有從I. 05至I. 3g/cm3的范圍內(nèi)的密度,特別優(yōu)選地具有從I. 08至
I.25g/cm3的范圍內(nèi)的密度。此外,對(duì)于PA來(lái)說(shuō),最好具有從130至185ml/g的范圍內(nèi)的黏度值,優(yōu)選地具有從140至180ml/g的范圍內(nèi)的黏度值,這是在95%的硫酸中按照ISO 307確定的對(duì)于聚乙烯/乙烯醇(EV0H),可以使用所有看起來(lái)適合于本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)容器并用于容器中的聚合物。合適的EVOH共聚物的例子包括那些由比利時(shí)EVAL歐洲公司以商標(biāo)EVAL 銷(xiāo)售的樹(shù)脂,如EVALtmF IOIB, EVALtmF 171B, EVALtmT IOIB,EVALtmHI 7 IB, EVALtmE IO 5B, EVAL F101A, EVAL F104B, EVALtmE 17 IB, EVALtmFP 10 IB,EVALtmFP104B, EVALtmEP105B, EVALtmMIOOB, EVALtmLI7IB, EVALtmLRI7IB, EVALtmJ102B,EVALtmC109B或EVAL G156B。優(yōu)選地,EVOH共聚物的特點(diǎn)在于下列屬性中的至少一個(gè),更優(yōu)選為下列全部屬性-乙烯含量在從20至60mol%的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從25至45mol%的范圍內(nèi);-(根據(jù)ISO1183確定的)密度在從I. 00至I. 4g/cm3的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從I. 10至I. 30g/cm3的范圍內(nèi);-(對(duì)低于210°C的熔化溫度,在210° C和2. 16kg下根據(jù)IS01133確定;對(duì)于210° C和230° C之間的熔化溫度,在230° C和2. 16kg下根據(jù)ISO 1133確定)熔體流動(dòng)速率在從I至15g/10min的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從2g/10min至13g/10min的范圍內(nèi);-(根據(jù)IS011357確定的)熔化溫度在從155°C至235° C的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從165° C至225° C的范圍內(nèi);-(在20°C和65%的相對(duì)濕度下,根據(jù)ISO 14663-2附件C確定的)透氧率在從
O.05 至 3. 2cm3 *20 μ m/m2 天 *atm 的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從 O. I 至 O. 6cm3 *20 μ m/m2 天 *atm的范圍內(nèi)。
此外,對(duì)于聚酰胺層、聚乙烯/乙烯醇層或是聚酰胺和聚乙烯/乙烯醇的混合物的層,其最好具有在從2至120g/m2的范圍內(nèi)的單位面積重量,優(yōu)選為在從3至75g/m2的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從5至55g/m2的范圍內(nèi)。此外,對(duì)于聚酰胺層、聚乙烯/乙烯醇層或是聚酰胺和聚乙烯/乙烯醇的混合物的層,最好具有在從2至90 μ m的范圍內(nèi)的厚度,優(yōu)選為具有在從3至68 μ m的范圍內(nèi)的厚度,特別優(yōu)選為具有在從4至50 μ m的范圍內(nèi)的厚度。通常,在基于此的各種情況下,至少一層熱塑性KSa層包括至少70%重量百分比、優(yōu)選為至少80%重量百分比、特別優(yōu)選為至少95%重量百分比的至少一種對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來(lái)適于該意圖的熱塑性塑料,特別是適于擠出、保護(hù)載體層和良好密封性的意圖。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一項(xiàng)實(shí)施方式中,以顆粒無(wú) 機(jī)固體填充至少一層熱塑性KSa層??尚械念w粒無(wú)機(jī)固體為所有看起來(lái)適合于本領(lǐng)域技術(shù)人員、并尤其導(dǎo)致塑料中改進(jìn)的熱分布、從而導(dǎo)致更好的塑料密封性的固體。優(yōu)選地,由篩分析確定的無(wú)機(jī)固體的平均粒徑(d50%)在從O. I至ΙΟμπι的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從O. 5至5 μ m的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從I至3μπι的范圍內(nèi)??尚械臒o(wú)機(jī)固體優(yōu)選為金屬鹽或二價(jià)到四價(jià)金屬氧化物。在此可能提及的例子是鈣、鋇或鎂的硫酸鹽或碳酸鹽或者二氧化鈦,優(yōu)選為碳酸鈣?;诿恳?KSa層的總重量,KSa層中的顆粒無(wú)機(jī)固體的量可以在從O. 1%至30%重量百分比的范圍內(nèi),優(yōu)選為在O. 5%至20%重量百分比的范圍內(nèi),更優(yōu)選為在1%至5%重量百分比的范圍內(nèi)。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一項(xiàng)實(shí)施方式中,對(duì)于折疊表面,其最好形成小于90°的角度μ,優(yōu)選為小于45°,特別優(yōu)選為小于20°。折疊表面通常被折疊到這樣的程度使其在折疊端處位于彼此之上。這是有利的,特別是如果位于彼此之上的折疊表面隨后彼此接合以形成容器底部和容器頂部,其通常構(gòu)造為如三角墻那樣或構(gòu)造為平的。關(guān)于三角墻式構(gòu)造,例如可以參考WO 90/09926Α2。在根據(jù)本發(fā)明的方法的又一項(xiàng)實(shí)施方式中,優(yōu)選地,所述至少一層熱塑性KSa層為塑料混合物,且在基于塑料混合物的各種情況下,塑料混合物包括10%至50%重量百分t匕、優(yōu)選為15%至45%重量百分比、特別優(yōu)選為20%至40%重量百分比或者大于50%至95%重量百分比、優(yōu)選為60%至90%重量百分比、特別優(yōu)選為75%至85%重量百分比的、借由茂金屬制備的聚烯烴(m-聚烯烴),以作為至少兩種混合物成分之一。除了良好的密封性,尤其在較高濃度下,m-聚烯烴顯示出關(guān)于高脂肪或無(wú)脂肪含量的食品的相對(duì)低的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。而且,在基于塑料混合物的各種情況下,不同于上述聚合物的一種或多種添加劑可以存在于塑料混合物中,最高達(dá)到15%重量百分比的程度,優(yōu)選為最高達(dá)到10%重量百分比的程度,特別優(yōu)選為達(dá)到O. I至5%重量百分比的程度。此外,在基于塑料混合物的各種情況下,優(yōu)選在塑料混合物中存在總共高達(dá)100%重量百分比的至少一種、或者全部?jī)煞N或多種熱塑性塑料,其與m-聚烯烴不同,并且如果存在添加劑,其也與添加劑不同。特別地,借由茂金屬制備的m-聚乙烯或m-聚丙烯、或二者的混合物也可作為m-聚烯烴,特別優(yōu)選為m_聚乙烯。這些措施特別有助于拓寬密封窗。此外,在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式中,至少兩層熱塑性塑料層具有在從80° C至155° C的范圍內(nèi)的熔化溫度,優(yōu)選為在從85° C至145° C的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從90° C至125° C的范圍內(nèi)。此溫度范圍促進(jìn)了通過(guò)密封的接合。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施方式中,在平面復(fù)合材料內(nèi),關(guān)于載體層、朝向成品容器的內(nèi)部設(shè)置有至少兩層熱塑性塑料層。此外,在根據(jù)本發(fā)明的方法的一項(xiàng)實(shí)施方式中,關(guān)于載體層、背向內(nèi)部設(shè)置有至少又一層熱塑性塑料KSu層,并將其接合到載體層。因而關(guān)于載體層,至少又一層塑料KSa層面向成品容器的外圍。對(duì)于所述至少又一層熱塑性塑料KSu層,其最好具有在從80° C至155° C的范圍內(nèi)的熔化溫度,優(yōu)選為在從90° C至145° C的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從95° C至125° C的范圍內(nèi)。此外,在基于又一層熱塑性塑料KSu層的各種情況下,對(duì)于所述另一層熱塑性塑料KSu層,最好包括至少70%重量百分比程度的熱塑性塑料聚合物,優(yōu)選為至少80%重量百分比,特別優(yōu)選為至少95%重量百分比。正如塑料KSa層中的情況,除了至少一種熱塑性塑料聚合物之外,塑料KSu層也可以包括無(wú)機(jī)顆粒?;贙Su層的總重量,KSu層中無(wú)機(jī)顆粒的量可以在從O. I至30%重量百分比的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從O. 5至20%重量百分比的范圍內(nèi),更優(yōu)選為在從I至5%重量百分比的范圍內(nèi)。合適的熱塑性塑料聚合物是通過(guò)鏈鎖聚合獲得的聚合物,特別是聚烯烴,在這些環(huán)烯烴共聚物(C0C)、多環(huán)烯烴共聚物(POC)之中,特別優(yōu)選的是聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯 和聚丙烯的混合物,尤其優(yōu)選的是聚乙烯。借由DIN 1133 (對(duì)于聚乙烯,優(yōu)選在190° C和
2.16kg下;對(duì)于聚丙烯,優(yōu)選在230° C和2. 16kg下)確定的熱塑性塑料聚合物的熔融指數(shù)最好在從3至15g/10min的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從3至9g/10min的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從3. 5至8g/10min的范圍內(nèi)。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的方法,在聚乙烯之中,優(yōu)選HDPE、LDPE, LLDPE, MDPE和PE及它們中至少兩種的混合物。借由DIN 1133 (優(yōu)選在190° C和2. 16kg下)確定的、這些聚合物的熔融指數(shù)最好在從3至15g/10min的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從3至9g/10min的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從3. 5至8g/10min的范圍內(nèi)。關(guān)于熱塑性塑料KSa層,并且優(yōu)選地也關(guān)于熱塑性塑料KSu層,優(yōu)選采用LDPE。此外,在根據(jù)本發(fā)明的方法的一項(xiàng)實(shí)施方式中,剛好于步驟b之前,所述至少一層熱塑性塑料層或所有層被加熱到熱塑性塑料層的熔化溫度之上。另外在此,在步驟b中,對(duì)于至少又一層塑料KSu層,其同樣具有高于該又一塑料層的熔化溫度的溫度。優(yōu)選地,在步驟b之前,特別優(yōu)選為剛好于步驟b之前,使溫度保持為高于這些層的熔化溫度至少1K、優(yōu)選為高于至少5K、特別優(yōu)選為高于至少10K。溫度應(yīng)盡可能在特定塑料的熔化溫度之上,以使得塑料不會(huì)由于折疊、移動(dòng)和施壓而變化到變成固體的程度。優(yōu)選地,加熱到這些溫度是通過(guò)照射、通過(guò)機(jī)械振動(dòng)、通過(guò)接觸熱固體或熱氣體(優(yōu)選熱空氣)、通過(guò)感應(yīng)、通過(guò)中頻或高頻的應(yīng)用或者這些措施的組合來(lái)實(shí)施的。在照射的情況下,適合于本領(lǐng)域技術(shù)人員用于軟化塑料的任何類型的照射都是可行的。優(yōu)選的輻射類型為紅外射線、紫外射線和微波。優(yōu)選的振動(dòng)類型為超聲波。在紅外射線的情況下,應(yīng)提及從O. 7至5 μ m的波長(zhǎng)范圍,該紅外射線還用于平面復(fù)合材料的紅外焊。此外可以采用波長(zhǎng)范圍從O. 6至小于10. 6μπι的激光束。關(guān)于紅外射線的使用,其由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種合適的燈生成。在從I至I. 6 μ m范圍內(nèi)的短波長(zhǎng)燈優(yōu)選為鹵素?zé)?。在從大于I. 6至3. 5μπι范圍內(nèi)的中波長(zhǎng)燈為例如金屬箔燈。石英燈常常被用作大于3. 5μπι范圍內(nèi)的長(zhǎng)波長(zhǎng)燈。激光器更是經(jīng)常被采用。因而,二極管激光器用于從0.8至Ιμπι的波長(zhǎng)范圍,Nd YAG激光器用于約I μ m的波長(zhǎng),CO2激光器用于約10. 6 μ m的波長(zhǎng)。還采用了從10至45MHz頻率范圍的高頻技術(shù),功率范圍往往為從O. I至100KW。除折疊之外,特別是在接合期間,在優(yōu)選的作為機(jī)械振動(dòng)的超聲波的情況下,優(yōu)選下列密封參數(shù)中的至少一項(xiàng),且最好是其全部Pl頻率在從5至IOOkHz的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從10至50kHz的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從15至40kHz的范圍內(nèi);P2振幅在從2至100 μ m的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從5至70 μ m的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從10至50 μ m的范圍內(nèi);P3振動(dòng)時(shí)間(如超聲波發(fā)生器的振動(dòng)體在平面復(fù)合材料上接觸振動(dòng)的時(shí)段)在從50至IOOOmsec的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從100至600msec的范圍內(nèi),特別優(yōu)選為在從150至300msec的范圍內(nèi)。
此外,對(duì)于保持時(shí)間,其優(yōu)選要遵循振動(dòng)時(shí)間。其通常選為要使得熔化的塑料在振動(dòng)期間再次固化。保持時(shí)間通常在從50至2000msec的范圍內(nèi),優(yōu)選為在從100至1200msec的范圍內(nèi),特別優(yōu)選在從150至600msec的范圍內(nèi)。此外在保持時(shí)間的情況下,對(duì)于在振動(dòng)期間作用于待接合的平面復(fù)合材料的部分區(qū)域上的壓力,其在保持期間最好僅下降最多10%,優(yōu)選為最多5%。對(duì)于輻射或振動(dòng)條件的合適選擇,考慮到塑料的固有共振并選擇與其接近的頻率是有利的。通過(guò)例如直接接觸平面復(fù)合材料并向平面復(fù)合材料釋放熱的加熱板或加熱模具,能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)由接觸固體的加熱。通過(guò)合適的風(fēng)扇、通風(fēng)口或噴嘴或它們的組合,可以將熱空氣定向到平面復(fù)合材料上。往往同時(shí)采用接觸加熱和熱氣體。因此例如,通過(guò)接觸保持設(shè)備的壁且通過(guò)熱氣體,保持設(shè)備能夠加熱平面復(fù)合材料,保持設(shè)備保持有由平面復(fù)合材料形成并供熱氣體穿過(guò)其流動(dòng)的套管,由此,該保持設(shè)備被加熱并通過(guò)合適的開(kāi)口釋放出熱氣體。此外,還可以通過(guò)使用套管保持器來(lái)固定套管,并從設(shè)置于套管保持器中的一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)熱氣體噴嘴向待加熱的套管的區(qū)域?qū)Я鳎纱思訜崽坠?。密封溫度?yōu)選選擇為使得參與密封的塑料呈現(xiàn)為熔化物。此外,密封溫度的選擇不應(yīng)過(guò)高,以使塑料的熱暴露不必過(guò)于嚴(yán)重,從而它們不會(huì)失去其預(yù)想的材料屬性。因此,密封溫度高于特定塑料的熔化溫度至少1K、優(yōu)選為高于至少5K、特別優(yōu)選為高于至少10K。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施方式中,設(shè)想在步驟b之前或步驟c之后,容器灌裝有食品或灌裝有用于制備食品的原料。對(duì)于所述食品,本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的、用于人類消耗以及動(dòng)物飼料的所有食品和原料都是可行的。優(yōu)選的食品和原料為高于5° C的液體,例如飲料。優(yōu)選的食品為乳制品、湯、調(diào)味汁、非碳酸飲料,比如果汁飲料和果汁或茶。也可以在容器中納入塊狀材料。食品或原料一方面可以事先在消毒后灌裝進(jìn)同樣事先消毒的容器中。此外,可以在將食品或原料灌裝到并封閉在容納它們的容器中之后再對(duì)其進(jìn)行消毒。這通常通過(guò)高壓滅菌來(lái)實(shí)施。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式中,在步驟b之前用食品或原料灌裝容器,尤其是對(duì)于具有固定的縱向接縫的管狀結(jié)構(gòu),其優(yōu)選為首先由平面復(fù)合材料通過(guò)折疊和密封或粘合重疊邊界而形成。該管狀結(jié)構(gòu)被橫向壓縮、固定和分離,并通過(guò)折疊和密封或粘合而形成為開(kāi)口容器。此處,可以在固定之后、以及在分離和步驟b意義上的底部折疊之前就將食品灌裝到容器中。根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式中,在步驟c之后用食品或原料灌裝容器,優(yōu)選是通過(guò)平面復(fù)合材料成型而獲得的、并且在底部區(qū)域中封閉、在頂部區(qū)域中敞開(kāi)的容器?;蛘?,可以采用通過(guò)平面復(fù)合材料成型而獲得的、并且在頂部區(qū)域中封閉、在底部區(qū)域中具有開(kāi)口的容器。可以通過(guò)步驟b和c、由任何對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來(lái)適合于此的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)平面復(fù)合材料的成型和這種敞開(kāi)的容器的獲得。特別地,可以通過(guò)折疊(已經(jīng)考慮到在裁切狀態(tài)時(shí)的容器形狀)的薄片狀容器坯料的工藝來(lái)實(shí)施這種成型,從而在芯軸上形成開(kāi)口容器。這通常由如下過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn),即在折疊該容器坯料之后,密封或粘合其縱向邊緣以形成側(cè)壁,并且通過(guò)折疊和進(jìn)一步固定(特別是密封或粘合)來(lái)封閉套管的一側(cè)。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施方式中,對(duì)于平面復(fù)合材料,其優(yōu)選具有至少一條折痕,并且沿該折痕進(jìn)行折疊。折痕通常為平面復(fù)合材料的一般為線性的區(qū)域,在該區(qū)域中,與臨近于線或折痕的區(qū)域相比,通過(guò)沖壓工具沿著該線將平面復(fù)合材料壓得更緊。折痕往往在平面復(fù)合材料的一側(cè)上形成為沿線延伸的凹陷,并具有在平面復(fù)合材料的 相對(duì)于該凹陷的另一側(cè)上延伸的凸起。這便于沿著由折痕準(zhǔn)備的線進(jìn)行折疊和形成扭折,從而以這種方式實(shí)現(xiàn)盡可能均勻和精確定位的折疊。優(yōu)選地,折痕將平面復(fù)合材料劃分為大面積部分和相對(duì)于大面積部分的小面積部分。因此,例如,大面積部分可以是容器的側(cè)壁,而小面積部分可以是平面復(fù)合材料的形成底部的面。此外,小面積部分可以是在折疊之后被接合、特別是通過(guò)密封被接合的平面層壓板的區(qū)域。可以在生產(chǎn)平面復(fù)合材料的各個(gè)階段中提供這種折痕。根據(jù)一項(xiàng)實(shí)施方式,在一般通過(guò)共擠來(lái)實(shí)施的熱塑性塑料涂覆之后,在平面復(fù)合材料中制造折痕。在另一項(xiàng)實(shí)施方式中,在共擠之前實(shí)現(xiàn)折痕,該折痕優(yōu)選為直接進(jìn)入載體層中。關(guān)于灌裝操作,依照根據(jù)本發(fā)明的方法的一項(xiàng)實(shí)施方式,對(duì)于食品或原料,優(yōu)選在灌裝操作之前對(duì)其進(jìn)行至少部分消毒。這可以通過(guò)滅菌、超高溫加熱或巴氏消毒來(lái)實(shí)施。此外,在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式中,容器或容器前體自身在灌裝操作之前至少經(jīng)過(guò)部分消毒。這可以通過(guò)滅菌(優(yōu)選由過(guò)氧化物、特別是雙氧水或過(guò)氧乙酸)或輻射來(lái)實(shí)施。此外,在根據(jù)本發(fā)明的方法中,優(yōu)選同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述兩種實(shí)施方式,并且如果可能的話,這些操作應(yīng)為無(wú)菌操作。為了進(jìn)行消毒,往往采用高于50° C、優(yōu)選為高于80° C的溫度。在根據(jù)本發(fā)明的方法中,在步驟b中,該小面積部分的至少一層熱塑性塑料KSa或KSu層中的至少一層、優(yōu)選為至少兩層、特別優(yōu)選為每一層具有高于其熔化溫度的溫度。此夕卜,在根據(jù)本發(fā)明的方法的一項(xiàng)實(shí)施方式中,優(yōu)選通過(guò)將折疊工具的邊緣壓入折痕中來(lái)形成折疊物。特別是當(dāng)形成底部區(qū)域時(shí)就是這種情況。此外,在另一項(xiàng)實(shí)施方式中,優(yōu)選通過(guò)使用折疊工具的邊緣沿著折痕進(jìn)行擠壓來(lái)形成折疊物。在該情況下,折疊工具的邊緣通常直接沿著折痕放置。這種類型的折疊優(yōu)選用于形成形狀如三角墻的頂部區(qū)域。在步驟a之前,或在步驟a之后、稍早于步驟b,可以在平面復(fù)合材料中設(shè)置折痕。通常在步驟a之后、但在步驟b之前,在平面復(fù)合材料中設(shè)置折痕。因此在這種情況下,優(yōu)選在步驟a中提供帶折痕的平面復(fù)合材料。通常,平面復(fù)合材料通過(guò)所述平面復(fù)合材料的各單獨(dú)層的共擠而生成為輥狀物。優(yōu)選地,在這些輥狀物上設(shè)置折痕??蛇x地,可以由該輥狀物獲得容器坯料,并將其作為步驟a中的平面復(fù)合材料而提供。可以隨后在這些容器坯料中設(shè)置折痕,或可以在制備這些容器坯料之前在輥狀物中生成這些折痕。然而,也可能在共擠之前就已經(jīng)在載體層中生成了折痕。在這種情況下,折痕是在步驟a之前在平面復(fù)合材料中設(shè)置的。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一項(xiàng)實(shí)施方式中,優(yōu)選地,在平面復(fù)合材料中,在載體層與至少一層熱塑性塑料KSa層之間不設(shè)置金屬箔,往往是不設(shè)置鋁箔。通常,塑料阻擋層具有足夠好的屏障屬性。因此,在根據(jù)本發(fā)明的方法中采用的平面復(fù)合材料可以整體配置為不包含金屬箔、特別是不包含鋁箔的形式??梢酝ㄟ^(guò)這種方式提供不含金屬的復(fù)合材料或由其制成的容器。在“不含金屬”的情況下,應(yīng)理解為該復(fù)合材料不包含任何金屬層,比如鋁箔。然而,“不含金屬”的表述并不排除存在作為填充物的、包含金屬鹽的層。根據(jù)本發(fā)明的方法,在另一項(xiàng)實(shí)施方式中,作為步驟d,接著步驟c進(jìn)行另一次折疊,在該另一次折疊中,至少一層或數(shù)層熱塑性塑料層中的至少一層、優(yōu)選為每一層的溫度低于該塑料層的熔化溫度。此外,上文關(guān)于步驟b中的折疊的描述也適用于此。因而出現(xiàn)了熱折疊、熱密封和進(jìn)一步的冷折疊的工序。在形狀為長(zhǎng)方體的容器的頂部區(qū)域中,該工序是特別有利的。在此,在容器已被封閉之后,被稱為耳部的基本三角形的區(qū)域(其中局部地 至少三塊平面復(fù)合材料位于彼此之上)優(yōu)選通過(guò)密封或粘合而固定到容器的兩個(gè)相對(duì)側(cè),在磚形容器的情況下固定到容器的窄邊,由于該工序與此處描述的平面復(fù)合材料相結(jié)合,其結(jié)果是,所形成的折痕交叉中的缺點(diǎn)(諸如在折痕交叉中的裂縫)特別少??赏ㄟ^(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法獲得特別適合于食品的長(zhǎng)期儲(chǔ)存、且可以在溫和條件下進(jìn)行消毒的容器。此外,所述容器具有高度環(huán)保性、簡(jiǎn)單并有利于生產(chǎn)。此容器不一定僅由上面所述的平面復(fù)合材料組成,而是可能還包括另外的元素,如一個(gè)或多個(gè)噴口(spout)、一個(gè)或多個(gè)輔助開(kāi)口和/或一個(gè)或多個(gè)吸管。
測(cè)試方法:除非在此作出另外說(shuō)明,此處提及的參數(shù)借由DIN規(guī)范測(cè)得。
附圖:現(xiàn)在通過(guò)非限制性舉例給出的附圖更詳細(xì)地闡釋本發(fā)明,附圖中示出了 I通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的容器的示意圖,2根據(jù)本發(fā)明的方法的工藝流程圖,3待通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的容器的區(qū)域的示意圖,4a通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行折疊的示意圖,4b通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法所得到的折疊物的示意圖,5a在未折疊狀態(tài)下沿剖面A-A的示意圖,5b在折疊狀態(tài)下沿剖面A-A的示意圖,6可以在根據(jù)本發(fā)明的方法中采用的平面復(fù)合材料的示意圖,7可以在根據(jù)本發(fā)明的方法中采用的平面復(fù)合材料的示意圖,8a在密封之前的超聲波發(fā)生器-砧座裝置的示意圖,Sb在密封期間和密封結(jié)束時(shí)的超聲波發(fā)生器-砧座的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I示出了包圍內(nèi)部I且由平面復(fù)合材料3制成的容器2。為了更好地觀察,所顯示的容器2具有面朝上的容器底部12,該容器常規(guī)地立于該容器底部12上。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的生產(chǎn)步驟和設(shè)備的流程圖。在復(fù)合材料生成20中,平面復(fù)合材料3由載體層4、塑料阻擋層5、熱塑性塑料KSa層6、可選的另一熱塑性塑料KSu層13、以及(如需要時(shí))由擠出工藝所得的助粘劑層19制成,并且通常作為輥狀物提供。在間接或直接地跟在復(fù)合材料生成20之后的復(fù)合材料加工21中,在可以事先已設(shè)置有印記或綴飾的輥狀物中產(chǎn)生折痕14。此外,如果設(shè)置有折痕14的輥狀物不用于通過(guò)這樣生產(chǎn)容器,則在復(fù)合材料加工21中生成容器坯料。復(fù)合材料加工21之后是容器生成22,其中尤其是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行折疊和接合。食品的灌裝也可以在此實(shí)施。在已經(jīng)用食品灌裝容器之后,通過(guò)另一折疊和密封操作來(lái)封閉容器,其也可以在容器生成22或在隨后的生產(chǎn)單元中進(jìn)行。圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的方法期間形成的容器2,為了更好地觀察,其顯示有在頂部上的、設(shè)想為底部12的容器區(qū)域23。被設(shè)想為底部12的容器區(qū)域23具有多個(gè)折痕 14。圖4a示出了穿過(guò)平面復(fù)合材料2的橫截面,具有由凹部24和凸起25形成的折痕
14。為了嚙合于凹部24,將折疊工具18的邊緣17設(shè)置在凹部24上,使得能夠沿折痕14繞邊緣17實(shí)施折疊,從而獲得如圖4b中的橫截面圖所示的折疊物8。該折疊物8具有兩個(gè)折疊表面9和10,它們封閉成角μ,并表現(xiàn)為大面積部分15和小面積部分16。在折疊過(guò)程中,至少一層熱塑性塑料層6或13,如另一層塑料KSu層,固化在小面積部分16的部分區(qū)域11中。通過(guò)將折疊表面9、10壓在一起,角μ縮小至0°,兩個(gè)折疊表面9、10通過(guò)密封彼此接合,在這一過(guò)程中,開(kāi)始一個(gè)位于另一個(gè)之上的各塑料層融化。圖5a示出了在折疊之前、帶有折痕14的平面復(fù)合材料3沿圖3中的線A-A的截面。憑借與位于正面中心的折痕14嚙合的、折疊工具18的邊緣17,折痕14沿著兩個(gè)箭頭的方向移動(dòng),其結(jié)果是形成了圖5b中所示的具有角μ的折疊物8。穿過(guò)被設(shè)想為是容器2底部12的容器區(qū)域的待折疊的最靠外部分,此處示出的截面具有朝向內(nèi)部I的部分區(qū)域11,至少一層熱塑性塑料層6或13,如另一層塑料KSu層,熔化在內(nèi)部I中。通過(guò)將縱向邊26擠壓在一起,六個(gè)角μ縮小至0°,該縱向邊26的面向內(nèi)部I的兩個(gè)內(nèi)表面7通過(guò)密封彼此接合,從而制成底部12。圖6示出了平面復(fù)合材料3,由其生成位于容器2外側(cè)上的上側(cè)和位于內(nèi)側(cè)上的下偵U。所獲得的構(gòu)造從外側(cè)向內(nèi)如下具有在從8至40g/m2的范圍內(nèi)的單位面積重量的至少又一層熱塑性塑料KSu層13 (通常為PE、可選地具有諸如無(wú)機(jī)鹽的無(wú)機(jī)顆粒的填充物),接著是具有在從120至400g/m2的范圍內(nèi)的單位面積重量的紙板載體層4,接著是具有在從2至50g/m2的范圍內(nèi)的單位面積重量的塑料(通常為PA或EV0H)阻擋層5,接著是具有在從2至30g/m2的范圍內(nèi)的單位面積重量的至少一層助粘劑層19,接著是具有在從2至60g/m2的范圍內(nèi)的單位面積重量、通常為PE (可選地具有諸如無(wú)機(jī)鹽的無(wú)機(jī)顆粒的填充物)的第一熱塑性塑料KSa層6或具有在從2至60g/m2的范圍內(nèi)的單位面積重量的PE和m_PE的混合物。在圖7中,對(duì)圖6中的平面復(fù)合材料增加了另一助粘劑層19,其單位面積重量在從2至30g/m2的范圍內(nèi),設(shè)置于塑料阻擋層5和熱塑性塑料KSa層6之間。
圖8a示出了在超聲波發(fā)生器(sonotrode)27和砧座33之間的平面復(fù)合材料3的折疊后復(fù)合材料區(qū)域29,超聲波發(fā)生器29和砧座33 二者各自具有表面浮凸28。折疊后復(fù)合材料區(qū)域是通過(guò)在圖5b中所示折疊物的狀況下進(jìn)一步減小角度μ而形成的,并且在具有數(shù)層的區(qū)域中通常存在中間空間32。表面浮凸28被配置為使得凹部32在表面浮凸28中與在折疊期間形成的厚度較大的多層區(qū)域30相對(duì),以允許超聲波發(fā)生器27上的壓力和機(jī)械振動(dòng)的分布盡可能均勻。此外,以這種方式,待接合的折疊后復(fù)合材料區(qū)域29的固定得以改善,直到中間空間32消失。超聲波發(fā)生器27沿箭頭方向在砧座33上移動(dòng),將作用于待接合的折疊后復(fù)合材料區(qū)域29上的壓力保持在表面浮凸28之間。通過(guò)這種方式,折疊后復(fù)合材料區(qū)域如圖8b所示被擠壓在一起,并依照表面浮凸得以保持,以使得由超聲波發(fā)生器27生成的機(jī)械超聲波振動(dòng)被傳輸?shù)秸郫B后復(fù)合材料29并且通過(guò)密封進(jìn)行接合;通常,在保持時(shí)間內(nèi),在超聲波發(fā)生器27已將由該方式處理的折疊后復(fù)合材料區(qū)域29松開(kāi)之前,熔化的塑料層因施加的壓力而至少部分流入彼此中,并通過(guò)冷卻再次凝固。附圖標(biāo)記列表
I 內(nèi)部2 容器3 平面復(fù)合材料4 載體層5 塑料阻擋層6 熱塑性塑料KSa層7 內(nèi)表面8 折疊物9 折疊表面10 另一折疊表面11 部分區(qū)域12 容器區(qū)域(底部)13 另一熱塑性塑料KSu層14 折痕15 大面積部分16 小面積部分17 邊緣18 折疊工具19 助粘劑20 復(fù)合材料生成21 復(fù)合材料加工22 容器生成23 容器區(qū)域24 凹部25 凸起26 縱向邊
27超聲波發(fā)生器28表面浮凸29折疊后復(fù)合材料區(qū)域30多層區(qū)域31中間空 間32凹部33砧座
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)包圍一內(nèi)部(I)的容器(2)的方法,其包括以下步驟 a.提供平面復(fù)合材料(3),其包括 1.載體層(4); .接合到所述載體層(4)的塑料阻擋層(5); iii.設(shè)置在所述塑料阻擋層(5)的背對(duì)所述載體層(4)的側(cè)面上的至少一層熱塑性塑料 KSa 層(6); b.折疊所述平面復(fù)合材料(3),以形成具有彼此相鄰的至少兩個(gè)折疊表面(9、10)的折疊物(8); c.分別接合所述至少兩個(gè)折疊表面(9、10)的至少部分區(qū)域(11),以形成容器區(qū)域(12); 其中在步驟b中,所述至少一層熱塑性塑料KSa層被加熱到熔化溫度以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其中,所述至少一層熱塑性塑料層(6)的熔化溫度低于所述塑料阻擋層(5)的熔化溫度。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述至少一層熱塑性塑料層(6)填充有顆粒無(wú)機(jī)固體。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述折疊表面(9、10)形成小于90°的角μ。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述至少一層熱塑性塑料層(6)為塑料混合物,并包括借由茂金屬制備的聚烯烴,作為至少兩種混合物成分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述塑料混合物包括基于所述塑料混合物的10%至50%重量百分比的、借由茂金屬制備的聚烯烴,作為所述至少兩種混合物成分之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述塑料混合物包括基于所述塑料混合物的大于50%至95%重量百分比的、借由茂金屬制備的聚烯烴,作為所述至少兩種混合物成分之O
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述容器區(qū)域(12)為所述容器(2)的底部或頂部。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,依照步驟c的接合是通過(guò)依靠所述至少一層熱塑性塑料層(6)的密封來(lái)實(shí)施的。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述至少一層熱塑性塑料層(6)具有在從80° C至155° C的范圍內(nèi)的熔化溫度。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述至少一層熱塑性塑料層(6)關(guān)于所述載體層(4 )、朝向所述內(nèi)部(I)設(shè)置于所述平面復(fù)合材料(3 )中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,又一層熱塑性塑料KSu層(13)包括聚乙烯、聚丙烯或它們的混合物。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,關(guān)于所述載體層(4)、背對(duì)所述內(nèi)部設(shè)置至少又一層熱塑性塑料KSu層(13),并將其接合到所述載體層(4)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,至少又一層熱塑性塑料KSu層(13)具有在從80° C至155° C的范圍內(nèi)的熔化溫度。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述至少一層熱塑性塑料層(6)由聚乙烯或聚丙烯或這些中至少兩種的混合物制得。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中一項(xiàng)所述的方法,其中,又一層熱塑性塑料KSu層(13)包括聚乙烯、聚丙烯或它們的混合物。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述塑料阻擋層(5)具有在從大于155° C至300° C的范圍內(nèi)的熔化溫度。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述塑料阻擋層由聚酰胺或聚乙烯乙烯醇或其混合物制得。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,剛好于步驟b之前,所述至少一層熱塑性塑料層(6)具有高于其熔化溫度的溫度。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,通過(guò)機(jī)械振動(dòng)、感應(yīng)、中頻或高頻的應(yīng)用、照射、接觸熱固體或熱氣體、或者這些的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,在步驟b之前或步驟c之后,用食品灌裝所述容器(2)。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,所述平面復(fù)合材料(3)具有至少一條折痕(14),并且沿著所述折痕(14)實(shí)現(xiàn)所述折疊物(8)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中,所述折痕(14)將所述平面復(fù)合材料(3)劃分為大面積部分(15)和相對(duì)于所述大面積部分(15)的小面積部分(16)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中,在步驟b中,所述小面積部分(16)的所述至少一層熱塑性塑料層(6)具有高于其熔化溫度的溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中一項(xiàng)所述的方法,其中,通過(guò)將折疊工具(18)的邊緣(17)壓入所述折痕(14)中來(lái)形成所述折疊物(8)。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法,其中,在所述載體層(4)和所述至少一層熱塑性塑料KSa層(6)之間,不設(shè)置金屬箔。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的方法獲得的容器(2)。
全文摘要
本發(fā)明總體涉及一種用于生產(chǎn)包圍一內(nèi)部的容器的方法和可由該方法獲得的容器,所述方法包括以下步驟a.提供平面復(fù)合材料,其包括i.載體層,ii.接合到載體層的塑料阻擋層,iii.接合到所述塑料阻擋層的至少一層熱塑性塑料KSa層,所述至少一層塑料層可選地是至少兩種塑料的塑料混合物,b.折疊平面復(fù)合材料,以形成具有至少兩個(gè)彼此相鄰的折疊表面的折疊物,以及c.分別接合至少兩個(gè)折疊表面的至少部分區(qū)域,以形成容器區(qū)域。
文檔編號(hào)B31F1/08GK102725136SQ201180007236
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者史蒂芬·佩爾澤, 奧利維爾·皮特喬斯, 邁克爾·沃爾特斯, 金特·洛倫茲, 霍爾格·施密特, 馬提亞·庫(kù)爾 申請(qǐng)人:Sig科技公司