專利名稱：通過(guò)焊接和包含回收或來(lái)自可再生資源的材料制造的柔性封裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及欲容納例如牙膏、化妝品或食品產(chǎn)品的管狀包裝體領(lǐng)域。該包裝體通過(guò)集成預(yù)先制造的零件來(lái)制造并且包括至少一個(gè)頭部、裙體和可選的蓋子。該包裝體也可以包括預(yù)先制造的基座。
背景技術(shù)：
在這種包裝體中，頭部大體上為截錐形，圓柱形位于該截錐形上形成頸部，該頸部的外表面容許被螺紋化以接受擰在其上的蓋子。備選地，該頸部外表面不被螺紋化，該蓋子可以通過(guò)簡(jiǎn)單地施加壓力固定在原位。通常，頭部和蓋子為通過(guò)注?；驂耗５乃芰霞?。裙體一旦形成便具有大體上的筒形。其由印刷或多層層疊體的原始卷制成。當(dāng)封裝體包括基座時(shí)，后者具有圓周為環(huán)形的大體上平面的幾何形狀。制造這些封裝體的一般工藝包括至少以下步驟:-層疊體圍繞具有圓環(huán)橫截面的桿卷起并焊接以連續(xù)地形成圓柱管。然后該圓柱被切割成設(shè)定長(zhǎng)度的裙體；-頭部自動(dòng)地載入到該設(shè)備中；以及-頭部固定在該裙體的一端。另一種制造這些包裝體的工藝包括至少以下步驟:-層疊體圍繞具有圓環(huán)橫截面的桿卷起并焊接以連續(xù)地形成圓柱管。然后該圓柱被切割成設(shè)定長(zhǎng)度的裙體；以及-該頭部通過(guò)注?；驂耗６纬尚偷皆撊贵w的一端上。當(dāng)包裝體包括基座時(shí)，-該基座自動(dòng)地載入到該設(shè)備中；以及-該基座固定到裙體的第二端。FR2164825描述了一種雙層擠壓的管，該管的內(nèi)層管通過(guò)卷起一薄片制成圓筒形，以使得該薄片的橫向邊緣重疊，以及該管的內(nèi)層管通過(guò)同時(shí)應(yīng)用少量的防水材料到至少薄片的邊緣，以使得由聚乙烯醇制得的內(nèi)層膜不被暴露于內(nèi)層管將要容納的物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是能夠通過(guò)焊接制造一柔性管或柔性瓶，所述管或所述瓶具有高于30vol%并優(yōu)選高于50vol%含量的回收材料或從可再生資源獲得的材料。具有以上所描述特征的封裝體的制作，特別是包含一定比例的回收材料或從可再生資源獲得的材料，表現(xiàn)出許多困難。主要困難來(lái)自于以下事實(shí):在焊接區(qū)域中，通過(guò)焊接通常的多層薄片(以下稱為“層疊體”)獲得的封裝體的管狀體包括至少在內(nèi)層中的不連續(xù)區(qū)，其使得管的頭部與所述管狀體之間的連接成為問(wèn)題。在這個(gè)集成步驟中，所述不連續(xù)區(qū)在制造的封裝體中產(chǎn)生缺陷，諸如裂縫或可見(jiàn)缺陷，使其不適合售賣。
特別地，用于通過(guò)焊接的管狀體制造的并且包括高百分比回收材料或從可再生資源獲得的材料的層疊體通常很難壓緊。這是例如包括高纖維素含量的層疊體的情況。雖然當(dāng)所述層疊體包括可焊接表面層時(shí)，這些層疊體可以被焊接，但是相比之下所獲得的焊接幾乎不可壓縮，并且因而該管狀體的內(nèi)表面在該焊接處顯示出大片不連續(xù)區(qū)；所述不連續(xù)區(qū)是在集成管狀體和管頭期間遭遇的缺陷的原因。當(dāng)材料在壓縮過(guò)程中變得足夠地流動(dòng)，可以在焊接區(qū)域中壓縮包括高比例的回收材料或從可再生資源獲得的材料的某些管狀體，以克服前述的問(wèn)題。但是，在許多情況中，這些回收材料或從可再生資源獲得的材料不必須與包含封裝體的產(chǎn)品直接接觸，從而阻止焊接區(qū)域的壓緊。這是因?yàn)樗鰤壕o會(huì)引起不適合食品接觸的受限回收樹(shù)脂擠壓到封裝體的內(nèi)部面上。特別地，并不是所有回收材料被潔凈化用于食品接觸，這是眾所周知的，因此在通過(guò)焊接制造管中使用大量的上述材料變得困難。在本發(fā)明的描述中，使用下列術(shù)語(yǔ)和簡(jiǎn)稱: 回收材料:從廢物中提取的材料。其來(lái)自于已經(jīng)完成第一使用周期(或生命周期)的物體或包裝體，即已經(jīng)提供了其第一目的的服務(wù)； 從可再生資源 獲得的材料:從可以在人類尺度內(nèi)的一個(gè)短時(shí)間周期內(nèi)補(bǔ)充的自然資源獲得的材料； 原始材料:被潔凈化用于食品接觸的材料；.PE:聚乙烯；.EVOH:乙烯-乙烯醇；以及.PET:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。為克服上述確定的問(wèn)題，本發(fā)明特別地包括在管狀體內(nèi)部面的縱向焊接的位置增加附加材料，所述附加材料不僅去除焊接處內(nèi)表面的不連續(xù)區(qū)，而且也使得將管頭連接到所述管狀體變得更容易。根據(jù)本發(fā)明，該附加材料包括至少一個(gè)材料層，使得其與該管狀體的內(nèi)表面可焊接并且使其與管頭可焊接。該附加材料可以為單層或多層。多層附加材料使得能夠改進(jìn)該封裝體的阻隔性能并且阻擋在回收層中包含的并不適合食品接觸的物質(zhì)通過(guò)該層疊體的邊緣面的遷移。多層附加材料也使得能夠增強(qiáng)焊接區(qū)，當(dāng)回收層包含高含量填料或不可焊接材料時(shí)，所述增強(qiáng)特別有用。該附加材料使得管狀體的內(nèi)表面變得平滑，以使得連接管頭和管狀體變得更容易。根據(jù)本發(fā)明的附加材料的概念還可以用于去除管狀體的外表面中的任何不連續(xù)區(qū)，以改進(jìn)其外觀、強(qiáng)度和不滲透性。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，在產(chǎn)生縱向焊接時(shí)或在產(chǎn)生縱向焊接后，擠壓或共擠壓該附加材料。在第二實(shí)施例中，使用填料顆?；蛱盍蠋В@種填料在其應(yīng)用到管狀體時(shí)至少部分熔化。熔化層必須代表至少50vol%的所述顆?；蛩鰩?，以去除該管狀體的內(nèi)層中的不連續(xù)區(qū)。本發(fā)明可以應(yīng)用到不同的層疊體焊接配置。當(dāng)通過(guò)兩個(gè)端部的重疊焊接層疊體時(shí)，本發(fā)明也可以使用，其配置為外層焊接到層疊體的內(nèi)層。
當(dāng)層疊體的內(nèi)部面焊接到其自身時(shí)，本發(fā)明也可以使用。最后，當(dāng)層疊體的端部對(duì)接焊接時(shí)，本發(fā)明也可以使用。


通過(guò)附圖1至6可以更好地理解本發(fā)明，其中，附圖1表示在焊接區(qū)域中通過(guò)層疊體的焊接獲得的管狀體；附圖2圖示了附圖1所示的管頭和管狀體的集成中的缺陷。附圖3至6圖示了本發(fā)明，以及更準(zhǔn)確地:附圖3表示了當(dāng)通過(guò)重疊層疊體的端部焊接層疊體時(shí)使用附加材料來(lái)補(bǔ)償焊接區(qū)域中的不連續(xù)區(qū)；附圖4圖示了層疊體的下端部被完全地限制在附加材料中的一種變形；附圖5表示了層疊體被對(duì)接焊接時(shí)本發(fā)明的應(yīng)用；以及附圖6圖示了當(dāng)層疊體內(nèi)部面焊接到其自身時(shí)的本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式附圖1和2讓待解決的問(wèn)題得到理解。附圖1表示通過(guò)焊接具有含量高于30%的回收材料或從可再生資源獲得的材料的層疊體3形成的管狀體I。層疊體3的內(nèi)表面通過(guò)重疊所述層疊體的端部焊接到該層疊體3的外部面。由于焊接界面4的長(zhǎng)度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種連接方式具有高焊接強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于已經(jīng)使用包括一定比例的回收材料的層疊體，該層疊體的焊接區(qū)域2很難完全壓緊，從而引起在該管狀體的內(nèi)表面中形成大面積不連續(xù)區(qū)5。該不連續(xù)區(qū)5是在管頭和所述管狀體的集成中所遭遇困難的根源。為什么該焊接區(qū)域2沒(méi)有被壓緊有眾多原因。在第一個(gè)實(shí)施例中，焊接區(qū)域2的不結(jié)實(shí)的壓緊與形成層疊體的層的自然屬性相關(guān)。例如，當(dāng)該層疊體包括高比例的在焊接操作中未熔化層時(shí)，壓緊變得困難；這特別是對(duì)于包括高百分比纖維素的層疊體的一個(gè)情況。在第二個(gè)實(shí)施例中，由于衛(wèi)生的原因焊接區(qū)域2不能被壓緊。這特別是當(dāng)層疊體包括高百分比的必須不與封裝體中所容納的產(chǎn)品接觸的回收材料時(shí)的一個(gè)情況。焊接區(qū)域2的壓緊將不適于食品接觸的材料擠壓到封裝體的內(nèi)部面上。在第三實(shí)施例中，區(qū)域2不被壓緊以防止可能沒(méi)有焊接到管頭的材料擠壓到管狀體I的內(nèi)表面上。這是對(duì)于從具有不良焊接性的可再生資源獲得的材料的情況。因此，在包含高比例回收材料或從可再生資源獲得的材料的管狀體的情況中，由于前述的原因焊接區(qū)域2通常不被壓緊。這導(dǎo)致大片的不連續(xù)區(qū)5，其在管頭的連接期間在封裝體中產(chǎn)生缺陷。附圖2圖示了當(dāng)附圖1中所圖示的管狀體I通過(guò)焊接連接到管頭7時(shí)獲得的缺陷。更精確地，附圖2表示了管狀體I和管頭7之間連接部的橫截面圖。當(dāng)管頭7和管狀體I通過(guò)焊接連接時(shí)，在不連續(xù)區(qū)5具有明顯的管狀體沒(méi)有與管頭焊接的區(qū)域，在封裝體的內(nèi)部和外部之間形成通道。在不連續(xù)區(qū)5的裂縫6妨礙所述封裝的商業(yè)應(yīng)用。
當(dāng)管狀體I和管頭7通過(guò)將管頭7 二次成型到管狀體I來(lái)連接時(shí)，在不連續(xù)區(qū)5處又創(chuàng)建了缺陷。特別地，在成型操作中，當(dāng)熔融樹(shù)脂到達(dá)不連續(xù)區(qū)5時(shí)，其通過(guò)不連續(xù)區(qū)5形成的通道從成型腔泄露。以這種方式泄露的樹(shù)脂沿不連續(xù)區(qū)5焊接到管狀體I并產(chǎn)生可見(jiàn)缺陷。管狀體I的剛度還在樹(shù)脂裂縫處改變，因此不僅不利地影響封裝體的外觀而且影響其使用性能。附圖3圖示了該發(fā)明的第一實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例包括在不連續(xù)區(qū)5處的管狀體I內(nèi)部面上的附加材料8。這種附加材料8使不連續(xù)區(qū)5處的管狀體I內(nèi)表面平滑。附加材料8，其為單層或多層，僅占管狀體的少量百分比。材料的選擇必須考慮到將附加材料8同時(shí)焊接到管狀體的內(nèi)部面上以及管頭的外部面上的需求。在附加材料8為多層的情況中，所述附加將包括允許其焊接到層疊體的內(nèi)部面上和肩部的外部面上的至少一層。多層附加材料的使用會(huì)證明是一種例如限制封裝體在焊接界面4的滲透性以及例如限制穿透進(jìn)封裝體的氧分子的遷移的有利途徑。另一種好處是還限制封裝體所容納的物質(zhì)通過(guò)層疊體的邊緣面的遷移。附加材料通常不包括回收材料，因?yàn)槠渲苯优c封裝的產(chǎn)品接觸。附圖4圖示了本發(fā)明的第一實(shí)施例的變體，根據(jù)本發(fā)明，附加材料8使不連續(xù)區(qū)5平滑并且完全包封層疊體3的端部。當(dāng)層疊體包括至少一層低粘連層時(shí)，這個(gè)包封體特別地有利。層疊體端部的包封讓焊接4得到增強(qiáng)。當(dāng)層疊體包含高含量廢紙或低檔回收材料時(shí)，附圖4中圖示的變體特別地有利。第一實(shí)施例的變體(未圖示)包括在不連續(xù)區(qū)處將第二附加材料添加到管狀體的外部面。該添加材料可以改進(jìn)封裝體的外觀、機(jī)械性能或阻隔性能。附圖5圖示了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中該層疊體為對(duì)接焊接。包括高百分比的回收層或從可再生資源獲得的層的層疊體的對(duì)接焊接顯示出一些困難，因?yàn)閮H層疊體的少量百分比厚度會(huì)被有效地焊接。如附圖5所示，附加材料8需要填充形成在層疊體3的兩個(gè)端部之間的不連續(xù)區(qū)5。如附圖5所示，附加材料8可以在管狀體I的內(nèi)表面上延展以增加焊接區(qū)域2的結(jié)合的強(qiáng)度。強(qiáng)調(diào)層疊體的內(nèi)表面和附加材料8的表面之間的連續(xù)性很重要。如上所述，附加材料可以在其應(yīng)用期間以至少部分熔化的帶狀形式應(yīng)用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種帶狀應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地當(dāng)其應(yīng)用時(shí)至少包含50%熔融樹(shù)脂，以確保管狀體(平滑表面)的內(nèi)表面的連續(xù)性。本發(fā)明的第三實(shí)施例在附圖6中示出。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，層疊體的內(nèi)部面焊接到自身并形成焊接界面4。使用附加材料8來(lái)去除形成在焊接下的不連續(xù)區(qū)5，并且使得管狀體I的內(nèi)表面平滑和連續(xù)。從目前說(shuō)明中將會(huì)理解，本發(fā)明通過(guò)在所述不連續(xù)區(qū)增加附加材料來(lái)去除管狀體的內(nèi)層中的不連續(xù)區(qū)簡(jiǎn)化了用于連接管頭和管狀體的集成操作。該附加材料還可以用于平滑管狀體的外表面以改進(jìn)其外觀、其強(qiáng)度和其阻隔性能。本發(fā)明讓管狀體的內(nèi)層的連續(xù)性得到可觀的改善。例如，借助本發(fā)明，初始的400微米的不連續(xù)區(qū)減小到小于50微米的值，并且優(yōu)選小于20微米。附加材料為單層或多層。至少50%的所述材料形成與管狀體的內(nèi)部面和管頭外部面的焊接，并且在應(yīng)用到管狀體期間熔化以去除不連續(xù)區(qū)。有利地，這種焊接材料實(shí)質(zhì)上與管狀體的內(nèi)部面的材料和與管頭的外部面的材料相同?？梢酝ㄟ^(guò)在實(shí)施焊接管狀體的操作時(shí)擠壓到層疊體的內(nèi)表面上來(lái)應(yīng)用附加材料。也可以通過(guò)在焊接管狀體期間添加至少部分熔化的長(zhǎng)絲或帶來(lái)應(yīng)用附加材料。本發(fā)明對(duì)于制備具有包括高百分比的回收材料或從可再生資源獲得的材料的層疊體的管尤其有利。這種層疊體包括在其內(nèi)部面上的至少一薄焊接層，該層保證食品接觸安全和可焊接性。該內(nèi)層例如由原始PE制成，即潔凈化用于食品接觸的PE樹(shù)脂。原始PE層可以從回收材料獲得，取決于現(xiàn)行立法。該層的厚度在層疊體的總厚度的5和40%之間，并且優(yōu)選在10和20%之間。層疊體也包含至少一從回收材料和從可再生資源獲得的材料制成的層。層疊體中回收材料或從可再生資源獲得的材料的體積含量高于30%并且優(yōu)選高于 50%ο層疊體有利地包含具有阻隔性能的附加層并且位于可焊接的內(nèi)層和由回收材料或從可再生資源獲得的材料制成的層之間。該阻隔層可以為鋁薄膜、EVOH薄膜或具有密封表面涂層的薄膜。該阻隔層阻止包裝體中對(duì)于食品接觸不潔凈化的物質(zhì)的遷移，該物質(zhì)可能在回收層中存在。該層疊體有利地包含形成管狀體的外表面的其他層。該外層可以為防護(hù)性PE或PET薄膜或由回收材料或可再生資源制成的薄膜。有利地，該管頭包括大于30%的回收材料或從可再生資源獲得的材料，并且優(yōu)選大于50%。該管頭包括能確保食品接觸安全的內(nèi)層。該內(nèi)層可以為原始PE層或涂層。該管頭可以通過(guò)雙射注模或雙射壓模來(lái)制作。備選地，該管頭可以通過(guò)連接兩個(gè)模制零件來(lái)獲得。另一種可以用來(lái)獲得管頭的方法包括在管頭的與所封裝產(chǎn)品接觸的部分上沉積涂層。最后一種方法包括二次成型形成該管頭的內(nèi)表面的薄膜(ML)或嵌件。備選的，該管頭包含大于30%的從可再生資源獲得的材料，并且優(yōu)選大于50%。有利地，該管頭通過(guò)樹(shù)脂的注?；驂耗?lái)制作，該樹(shù)脂填充有適合直接與食品接觸的自然纖維(纖維素)。兩種方法之一可以用于固定管頭到管狀體。第一種方法包括使用上述方法之一預(yù)先制造管頭然后通過(guò)加熱被焊接的界面來(lái)焊接管頭和管狀體。固定管頭到管狀體的第二種方法，稱為“二次成型”，包括將管頭固定到管狀體與成型所述管頭的操作相結(jié)合。在這種方法中，模塑材料中存儲(chǔ)足夠的熱以確保其與管狀體焊接。本發(fā)明不僅限于管的制作，其也應(yīng)用到通過(guò)集成管狀體、頭部和基座形成的瓶的制造。以上描述的用于集成頭部和管狀體的本發(fā)明也可以用于簡(jiǎn)化基座和管狀體的集成。因此，本發(fā)明允許制造包括高百分比回收材料或從可再生資源獲得的材料的瓶。有利地，該包裝體的蓋子包括大于30%的回收材料或從可再生資源獲得的材料，并且優(yōu)選大于50%。該蓋子通過(guò)注模或壓?；厥詹牧匣驈目稍偕Y源獲得的材料來(lái)制作。在塑模材料與食品不兼容的情況下，在頭部的開(kāi)口和蓋子之間設(shè)置一保護(hù)膜。該膜通常為包含與該頭部的開(kāi)口周邊連接的內(nèi)部PE層的薄膜。內(nèi)部襯墊也防止與食品的直接接觸。實(shí)施例層疊體(外到內(nèi)；回收材料或從可再生資源獲得的材料的含量(％)):
權(quán)利要求
1.一種用于容納半流體產(chǎn)品或膏的本質(zhì)上管狀的柔性封裝體，所述封裝體包含裙體、頭部、至少在該裙體內(nèi)邊上的附加材料以及選擇性的蓋子，該裙體由卷起的薄片形成并包括連接其邊緣的縱向焊接，該頭部固定到該裙體的端部中的一個(gè)的周邊；所述封裝體的特征在于，該裙體具有至少30%含量的回收材料或從可再生資源獲得的材料，并且特征在于，設(shè)置所述附加材料以去除在該縱向焊接區(qū)域中內(nèi)部表面上的不連續(xù)區(qū)。
2.如權(quán)利要求1中所述的封裝體，其特征在于，該裙體中的回收材料或從可再生資源獲得的材料的含量高于50%。
3.如權(quán)利要求2中所述的封裝體，其特征在于，所述含量高于70%。
4.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其特征在于，該頭部中的回收材料或從可再生資源獲得的材料的含量高于30%。
5.如權(quán)利要求4中所述的封裝體，其特征在于，該頭部中的回收材料或從可再生資源獲得的材料的含量?jī)?yōu)選地高于50%。
6.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其特征在于，其包括固定在該裙體的另一端部的周邊的基座。
7.如權(quán)利要求6中所述的封裝體，其特征在于，該基座中的回收材料或從可再生資源獲得的材料的含量高于30%并優(yōu)選高于50%。
8.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其特征在于，該裙體用薄片制成，該薄片包含在其內(nèi)部面上的至少一原始PE層和至少一由回收材料或從可再生資源獲得的材料制成的層。
9.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其特征在于，通過(guò)重疊形成裙體的薄片的邊緣并將該薄片的上表面焊接到該薄片的下表面來(lái)制作該縱向焊接。
10.如權(quán)利要求1到8之一的封裝體，其特征在于，通過(guò)連接形成該裙體的薄片的端部的邊緣制作該縱向焊接。
11.如權(quán)利要求1到8之一的封裝體，其特征在于，通過(guò)重疊形成該裙體的薄片的邊緣并將該薄片的下表面焊接到其自身來(lái)制作該縱向焊接。
12.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其特征在于，該附加材料覆蓋該薄片的邊緣中的至少一個(gè)。
13.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其特征在于，覆蓋該裙體的縱向焊接的該附加材料也設(shè)置于該裙體的外部上。
14.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其中通過(guò)擠壓或焊接來(lái)添加該附加材料。
15.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其中該附加材料為單層或多層。
16.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其中預(yù)先制造該頭部，然后將該頭部通過(guò)焊接連接到該裙體。
17.如前述權(quán)利要求之一的封裝體，其中通過(guò)注?；驂耗９に囍械亩纬尚蛯⒃摴茴^連接到該裙體。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于容納半流體或膏狀產(chǎn)品的實(shí)質(zhì)上管狀的柔性封裝體，其包括裙部、頭部、至少在裙體內(nèi)部的附加材料片以及選擇性的蓋子，該裙體由卷起的薄片組成并且包括將其邊緣集成在一起的縱向焊接，該頭部連接到該裙體的端部之一的邊緣。該裙體包括至少30%比例的回收材料或來(lái)自可再生資源的材料，并且所附加的材料片被設(shè)置以消除縱向焊接區(qū)域中內(nèi)表面的不連續(xù)區(qū)。
文檔編號(hào)B65D35/10GK103167989SQ201180050845
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者L·馬迪克, J·托馬塞, H-V·羅伊, 斯蒂法尼·馬修 申請(qǐng)人:艾薩帕克控股公司