CN101687352B - 在用于包装可倾倒的食品的片材上注塑开启装置的方法以及藉此获得的包装材料和包装 - Google Patents

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Abstract

一种在用于包装可倾倒的食品的片状包装材料(2)上注塑开启装置(3)的方法；包装材料(2)至少具有第一层(4)和第二层(5，6)，以及贯通第一层(4)形成并被第二层(5，6)的覆盖部分(10)密封的开口(9)；该方法包括以下步骤：将熔化的塑性材料注射到第二层(5，6)的覆盖部分(10)的第一侧面(10a)上，沿着覆盖部分(10)供给熔化的塑性材料以将其覆盖在第一侧面(10a)上，以及经覆盖部分(10)的环形周边部分供给熔化的塑性材料以形成开启装置(3)的管口(12)，该管口(12)从覆盖部分(10)的与第一侧面(10a)相对的第二侧面(10b)突出；熔化的塑性材料覆盖覆盖部分(10)以同覆盖部分(10)一起限定管口(12)的能由用户去除的密封部分(15)。

Description

在用于包装可倾倒的食品的片材上注塑开启装置的方法以及藉此获得的包装材料和包装
【技术领域】
本发明涉及一种在用于包装可倾倒的食品的片材上注塑开启装置的方法，并涉及使用这样一种方法获得的包装材料和包装。
【背景技术】
如众所周知，许多可倾倒的食品，例如果汁、UHT(超高温处理的)牛奶、酒、番茄汁等，以用无菌包装材料制成的包装进行销售。
这类包装的典型示例是用于液体或可倾倒的食品的平行六面体形包装，叫做Tetra Brik Aseptic(注册商标)，其通过对层压条带包装材料进行折叠和密封制成。
该包装材料具有多层结构，其基本上包括用于刚度和强度的底层，该底层可包括由纤维质材料(例如纸或填充有矿物的聚丙烯材料)构成的一个层；以及由热密封塑性材料(例如覆盖底层两个侧面的聚乙烯薄膜)构成的许多层压层(lamination layers)。
在防腐包装用于长久贮藏的产品(如UHT牛奶)的情况下，包装材料还包括由阻气材料(gas-barrier material)(例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)薄膜)构成的一个层，其被叠置在由热密封塑性材料构成的一个层上，并且又被由热密封塑性材料构成的另一个层所覆盖，所述另一个层形成最终与食品相接触的包装的内表面。
这种包装通常在全自动包装机上生产，在该包装机上，由卷带供给(web-fed)的包装材料形成连续的管筒；包装材料的卷带在包装机上例如通过涂覆诸如过氧化氢溶液等化学杀菌剂而进行杀菌，一旦杀菌完成，就通过例如加热蒸发而从包装材料的表面去除杀菌剂；并将如此杀菌后的包装材料的卷带保持在封闭的、无菌环境中，且进行纵向地折叠和密封以形成垂直管筒。
向管筒填充杀菌后的或杀菌处理后的食品并进行密封，且随后沿着相等间隔的横截面进行切割，以形成枕形包装件，然后对该枕形包装进行机械地折叠以形成各自最终的例如基本平行六面体形的包装。
替代地，可将包装材料切成半成品(blank)，其在成形芯轴上形成为包装，并且用食品填充该包装并进行密封。这类包装的一个示例是以商标名Tetra Rex(注册商标)而为人所知的所谓“屋顶型”包装。
为了打开上述包装，已经提出了各种方案，包括可重新闭合的开启装置，其由塑性材料制成且大体上包括例如管状的管口，该管口限定了贯通开口并被装配在包装壁中的孔内；以及可取下的封盖，例如螺帽或铰接封盖，该封盖被装配在管口并从外部封闭管口。
当生产该开启装置时，管口的开口被塑料隔膜封闭，该隔膜被整体地连接在管口上并且可沿着通常为圆形的撕裂线从管口分开；并且，在面向封盖的侧面上，隔膜具有整体的突出的拉环，该拉环的自由端被用户拉开，以使隔膜沿着撕裂线从管口分开并从而开启产品倾倒开口。更具体地，拉环在管口内并与管口相隔预定的距离进行延伸。
利用所述的开启装置，包装易于以用户所需的合理的扭转量进行开启，且隔膜被整洁地从管口分开。
然而，当包装在开启装置装配到包装材料的位置不仅需要液封而且需要气封的情况下，该开启装置将不适用。
在此类情形中，已知几种技术方案，其中开启装置的隔膜被直接固定在包装材料中的预压孔上，即仅形成在底层中并被包括阻气材料层的其他层压层覆盖的孔。
使用此技术方案，开启包装不仅需要使隔膜从管口分开，而且需要将该层阻隔材料对着贯通底层的孔的边缘撕裂。对于通常采用的阻隔材料，例如铝，这总是导致孔的锯齿形磨损边缘，进而影响食品的流畅倒出。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种注塑(injection molding)方法，通过该方法来廉价地并且容易地将塑性开启装置应用在片状包装材料上，以获得与上述已知的包装相比具有改善的开启和倾倒特性的可倾倒食品的密封包装。
本发明的另一个目的在于提供一种注塑方法，通过该方法来廉价地并且容易地将塑性开启装置应用在片状包装材料上，以获得能够确保有效气封的可倾倒食品的密封包装。
通过本发明实现上述目的中的至少一个，本发明涉及一种在用于包装可倾倒的食品的片状包装材料上注塑开启装置的方法。
本发明还涉及一种用于包装可倾倒的食品的片材。
本发明还涉及一种用于包装可倾倒的食品的密封包装。
一种在用于包装可倾倒的食品的片状包装材料上注塑开启装置的方法，所述包装材料至少包括第一层和第二层，并且具有贯通所述第一层形成的孔，所述第二层形成了密封所述孔的覆盖部分；并且所述方法包括以下步骤：
-将熔化的塑性材料注射到所述第二层的所述覆盖部分的第一侧面上；
-沿着所述覆盖部分供给所述熔化的塑性材料以将其覆盖在所述第一侧面上；以及
-借助于所述熔化的塑料材料的压力，通过穿透所述覆盖部分经所述覆盖部分的环形周边供给所述熔化的塑性材料，以形成所述开启装置的管口，所述管口从所述覆盖部分的与所述第一侧面相对的第二侧面突出；所述熔化的塑性材料覆盖所述覆盖部分的所述第一侧面，其同所述覆盖部分一起限定了所述管口的能由用户去除的密封部分。
在上述的方法中，其中，所述第二层包括阻气材料。
在上述的方法中，其中，所述包装材料包括由在注射侧被涂覆于所述第二层上的热密封塑性材料构成的第三层；所述第三层同沿着所述覆盖部分流动的所述熔化的塑性材料一起熔化。
在上述的方法中，其中，所述方法包括进一步的步骤：经所述覆盖部分的另一部分供给所述熔化的塑性材料，以限定所述密封部分的用户牵拉装置，通过所述牵拉装置以从所述管口去除所述密封部分。
在上述的方法中，其中，所述熔化的塑性材料在其流动贯通所述覆盖部分的已在所述供给步骤期间被穿透的部分时，它密封所述覆盖部分的该部分。
在上述的方法中，其中，所述熔化的塑性材料形成所述管口的螺纹，所述螺纹与螺帽的相应螺纹相接合。
在上述的方法中，其中，所述熔化的塑性材料流入紧邻于所述覆盖部分的所述环形周边的部分中，并且形成环形部分用于使所述管口与粘附在所述覆盖部分的第一侧面上的附着部分相结合，所述环形部分具有小于所述附着部分的截面，以便在所述管口与所述密封部分之间形成能撕裂的连接。
一种片材，其用于包装可倾倒的食品，其至少包括第一层和第二层，并具有贯通所述第一层形成的孔，所述第二层形成了密封所述孔的覆盖部分；所述片材还包括由塑性材料制成、被注塑在所述覆盖部分上的开启装置，且所述开启装置又整体地包括粘附在所述覆盖部分的第一侧面上的附着部分，以及管口，所述管口贯通由于熔化的塑料材料的压力而已被穿透的所述覆盖部分的环形周边延伸，以从所述覆盖部分的与所述第一侧面相对的第二侧面突出；所述附着部分同所述覆盖部分一起限定了所述管口的能由用户去除的密封部分。
在上述的材料中，其中，所述第二层包括阻气材料。
在上述的材料中，其中，所述材料还包括由在所述第一侧面上被涂覆于所述第二层上的热密封塑性材料构成的第三层，且其在注塑期间同所述开启装置的所述附着部分一起熔化。
在上述的材料中，其中，所述开启装置还包括牵拉装置，所述牵拉装置通过接片被结合到所述附着部分上并且经所述第二层的所述覆盖部分从所述管口的颈部分内的所述附着部分突出；所述牵拉装置由用户进行牵拉以从所述管口去除所述密封部分。
在上述的材料中，其中，所述覆盖部分的已被所述塑性材料穿透的所述部分被所述塑性材料密封。
在上述的材料中，其中，所述管口具有螺纹，所述螺纹与螺帽的相应螺纹相接合。
在上述的材料中，其中，所述开启装置的所述附着部分和所述管口通过小截面环形部分结合，所述小截面环形部分限定了能撕裂的连接。
一种用于可倾倒的食品的密封包装，包括所述的片状包装材料。
一种用于可倾倒的食品的密封包装，由所述的片状包装材料制成。
【附图说明】
以下将通过参照附图举例描述本发明的一个优选的、非限制性的实施方案，在附图中：
图1以局部剖切的分解侧视图显示了用于可倾倒的食品的密封包装，该密封包装由片材制成，在所述片材上有使用根据本发明的方法进行注塑的开启装置；
图2显示了图1的片材在应用开启装置之前的截面；
图3至图7显示了图2的片材在注塑开启装置的后续步骤的剖面。
【具体实施方式】
图1中的编号1总体表示用于可倾倒的食品的密封包装，其由如上所详述以公知的方式进行折叠并密封的多层片材2制成，且使用根据本发明的注塑方法将塑性材料的开启装置3应用于其上。
在所显示的示例中，包装1为平行六面体形且属于以商标名TetraBrik Aseptic(注册商标)而为人所知的类型。然而，根据本发明的方法也应用在有利于其他类型的包装上，例如以商标名称Tetra Rex(注册商标)而为人所知的屋顶型包装。
尤其参照图2，材料2包括用于刚度和强度的底层4，该底层4可由纤维质材料制成，例如纸或填充有矿物的聚丙烯材料；以及覆盖底层4的两个侧面的由热密封塑性材料(例如聚乙烯薄膜)构成的许多层5。
在防腐包装1用于长久贮藏的产品如UHT牛奶的情况下，包装材料2还包括由阻气材料(例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)薄膜)构成的层6，其被叠置在由热密封塑性材料构成的一个层5上，并且又被由热密封塑性材料构成的另一个层5所覆盖，所述另一个层5形成最终与食品相接触的包装1的内表面。
换言之，当采取连续条带的形式生产材料2时，层5和6限定了应用在底层4上的相应层压层。
条带材料2还包括沿材料的纵向A被相等隔开的许多可去除部分8(在图中仅显示一个)，且开启装置3随后注塑到所述部分上。
在下面的描述中，为了简化起见，参考了一个可去除部分8和一个开启装置3。
在所显示的示例中，可去除部分8由所谓的预压孔，即贯通材料2的底层4形成并被层压层5、6覆盖的孔(或开口)9限定，使得孔9被相应的片状覆盖部分10密封。
在一个未显示的替代实施例中，覆盖部分10甚至可仅由层5、6中的一个或一些进行限定。例如，覆盖部分10可仅由阻气材料制成。
在另一个未显示的替代实施方案中，覆盖部分10可由被固定在材料2的其余部分上的补片(patch)限定，以密封在此情形中贯通材料2的全部厚度形成的孔。
尤其如图1所示，开启装置3具有垂直于条带材料2的纵向A的轴线B，并且基本上包括隔膜附着部分11，附着部分11粘附在覆盖部分10的一个侧面10a上，在所显示的示例中，该侧面最终面向包装1的内部；并且在孔9周围被固定在材料2上的圆筒形管状管口12限定了经其从包装1倾倒食品的开口16，并贯通覆盖部分10延伸以便在覆盖部分的两个侧面10a、10b上延伸。开启装置3还包括封盖13(图1)，其以可取下的方式装配在管口12上以从外部封闭开口16。
更具体地，附着部分11和管口12被注塑成单件；且封盖13独立于包括附着部分11和管口12的整体而形成。
附着部分11和孔9的覆盖部分10共同限定了密封管口12的开口16的密封部分15。
尤其如图1所示，管口12包括：在孔9周围被固定在材料2上的环形凸缘部分17；以及圆筒形管状颈部分18，其从凸缘部分17的内侧边缘轴向地突出，并贯通覆盖部分10的周边环形部分延伸。换言之，颈部分18在侧面10b上从材料2突出，侧面10b与附着部分11被固定于其上的侧面10a相对。
如图1所示，附着部分11和凸缘部分17通过环形部分19结合，环形部分19的截面小于部分11和17，以便容易撕裂以使密封部分15从管口12分开。换言之，环形部分19限定了撕裂线，沿着该撕裂线使附着部分11从管口12分开。
在面向封盖13的侧面上，附着部分11具有整体的突出的拉环21，通过拉环21使密封部分15沿着环形部分19从管口12分开，并因此开启开口16以将产品倒出。
更具体地，拉环21在颈部分18内延伸并与颈部分18相隔预定距离，并通过接片(tab)22被结合在附着部分11上。
如图1所示，封盖13为螺纹型，并具有带内螺纹24的圆筒形侧壁23，该内螺纹24与管口12的颈部分18上的相应外螺纹25相接合。
在材料2上注塑开启装置3的方法如下。
沿方向A逐步供给呈图2的构造的条带材料2，以将可去除部分8定位在已知的模制单元30内部(图3至图7)，模制单元30仅被示出用于清楚理解根据本发明的方法所必需的部分。
参照图3至图7，模制单元30包括多个模子30a、30b、30c、30d，它们与所形成的开启装置3的轴线B是同轴的，位于材料2的两个侧面上，并且可在允许沿方向A供给材料2的开启构造(未显示)与关闭构造(图3至图7)之间移动，在关闭构造中它们限定了充满熔化的塑性材料的封闭模腔31，以在材料定型时限定包括附着部分11和管口12的整体。
在所显示的示例中，模子30b、30c、30d位于材料2的与模子30a相对的侧面上；并且如图3至图7所示，模子30c被径向地插入在模子30b和30d之间。
模腔31包括：轴线B的基本圆盘形的第一部分32；圆筒形管状的第二部分33，其从部分32的平直周边环形部分34的一侧与轴线B同轴地延伸；以及第三部分35，其限定了附着部分11的拉环21，并且从与部分33相同的一侧且相对于周边环形部分34从部分32的径向向内的点延伸。
部分32包括凸起的中间部分36，其朝着部分33和35弯曲，且其连接在周边环形部分34上，并在轴线B处被连接到熔化的塑料注射导管37上。
在图3-7的示例中，部分32在一侧由模子30a限定，而在相对侧由模子30b、30c、30d限定；部分33由模子30c和30b限定；部分35由模子30c和30d限定；并且导管37贯通模子30a延伸。
如以下详细说明，部分32限定了附着部分11和管口12的凸缘部分17，并且部分33限定了管口12的颈部分18。
为了模制(mold)开启装置3，材料2被止挡在呈图3的构造的模制单元30内部，其中覆盖部分10被完全地并且毫无损伤地容纳在模腔31的圆盘形部分32内。更具体地，覆盖部分10以侧面10b面向模腔31的部分33和35的方式定位。
此时，从覆盖部分10的侧面10a，熔化的塑性材料被沿着导管37注射到模腔31的部分32中，模腔31被逐渐从中间部分36朝着周边环形部分34填充。
注射到模腔31的部分32中的熔化的塑性材料的压力将材料2的覆盖部分10推靠在模子30d上，使得覆盖部分10的侧面10b与模子30d相接触。
在此阶段，覆盖部分10上面向模子30a的由热密封塑性材料构成的层5同被注射到模腔31中的塑性材料一起完全熔化。
熔化的塑性材料在部分32内部径向扩展，直到它最终到达部分32和35的交汇处为止，在那里覆盖部分10未被模子30d和30c实体支撑，其由于熔化的塑性材料的压力而被整洁地穿透，因此这填充了整个部分35以形成拉环21。
以完全相同的方式，当熔化的塑性材料到达处在部分32和33的交汇处的环形部分时，覆盖部分10由于熔化的塑性材料的压力而被整洁地穿透，因此熔化的塑性材料流入部分33中以形成管口12的颈部分18和螺纹25。
换言之，熔化的塑性材料在模腔31的部分32与模腔31的部分33和35之间的交汇处穿透覆盖部分10以形成贯通的开口，这些开口随后被塑性材料封闭以完全恢复材料2的完整性。
尤其如图6和图7所示，由于处在部分32和33的交汇处的环形区域的特殊形状，以及熔化的塑性材料在该部分的高速度，覆盖部分10完全脱离所述部分并且未与管口12形成连接桥。
一旦填充整个模腔31的塑性材料定型，就将模子30a、30b、30c、30d移动到开启构造中以再一次沿方向A供给材料2，从模制单元30拔出可去除部分8，而相应的开启装置3形成于其上，并将在其上执行另一次模制操作的另一个可去除部分8插入到腔31内。
根据本发明的方法以及所得到的包装材料的优点将从此前的描述变得清楚。
特别地，所述的方法保证了获得被牢固连接在包装材料2的覆盖部分10上的开启装置3，但其中覆盖部分首先被穿透且然后被形成管口12和拉环21的塑性材料重新密封。结果，包装1具有必要的气封性能，而同时与不具有阻气物的包装一样易于开启。即，为了拆封使用根据本发明的方法生产的包装，用户仅需撕裂连接塑料件的环形部分19，这些塑料件与阻气材料相对，在注塑开启装置3时阻气材料已被穿透。更具体地，如图6和图7所示，阻气材料被完全从部分19去除，且未与管口12形成连接桥。
此外，覆盖部分10由于塑性材料的高压力被整洁地穿透而没有磨损，从而大大改善了食品的流畅倒出。
然而，显然，在不脱离所附权利要求所限定的范围的情况下，可对本文所述的方法和所得到的包装材料作出更改。
特别地，在包装材料的半成品在心轴上形成为开口容器之后，且在它们充满可倾倒的食品并被密封之前，也可以在包装材料的半成品上直接执行所述的方法。

Claims (16)

1.一种在用于包装可倾倒的食品的片状包装材料(2)上注塑开启装置(3)的方法，所述包装材料(2)至少包括第一层(4)和第二层(5，6)，并且具有贯通所述第一层(4)形成的孔(9)，所述第二层(5，6)形成了密封所述孔(9)的覆盖部分(10)；并且所述方法包括以下步骤：
-将熔化的塑性材料注射到所述第二层(5，6)的所述覆盖部分(10)的第一侧面(10a)上；
-沿着所述覆盖部分(10)供给所述熔化的塑性材料以将其覆盖在所述第一侧面(10a)上；以及
-借助于所述熔化的塑料材料的压力，通过穿透所述覆盖部分(10)经所述覆盖部分(10)的环形周边供给所述熔化的塑性材料，以形成所述开启装置(3)的管口(12)，所述管口(12)从所述覆盖部分(10)的与所述第一侧面(10a)相对的第二侧面(10b)突出；所述熔化的塑性材料覆盖所述覆盖部分(10)的所述第一侧面(10a)，其同所述覆盖部分(10)一起限定了所述管口(12)的能由用户去除的密封部分(15)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二层(6)包括阻气材料。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述包装材料(2)包括由在注射侧被涂覆于所述第二层(6)上的热密封塑性材料构成的第三层；所述第三层同沿着所述覆盖部分(10)流动的所述熔化的塑性材料一起熔化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括进一步的步骤：经所述覆盖部分(10)的另一部分供给所述熔化的塑性材料，以限定所述密封部分(15)的用户牵拉装置(21)，通过所述牵拉装置(21)以从所述管口(12)去除所述密封部分(15)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔化的塑性材料在其流动贯通所述覆盖部分(10)的已在所述供给步骤期间被穿透的部分时，它密封所述覆盖部分(10)的该部分。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔化的塑性材料形成所述管口(12)的螺纹(25)，所述螺纹(25)与螺帽(13)的相应螺纹(24)相接合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔化的塑性材料流入紧邻于所述覆盖部分(10)的所述环形周边的部分中，并且形成环形部分(19)用于使所述管口(12)与粘附在所述覆盖部分(10)的第一侧面(10a)上的附着部分(11)相结合，所述环形部分(19)具有小于所述附着部分(11)的截面，以便在所述管口(12)与所述密封部分(15)之间形成能撕裂的连接。
8.一种片材(2)，其用于包装可倾倒的食品，其至少包括第一层(4)和第二层(5，6)，并具有贯通所述第一层(4)形成的孔(9)，所述第二层(5，6)形成了密封所述孔(9)的覆盖部分(10)；所述片材(2)还包括由塑性材料制成、被注塑在所述覆盖部分(10)上的开启装置(3)，且所述开启装置(3)又整体地包括粘附在所述覆盖部分(10)的第一侧面(10a)上的附着部分(11)，以及管口(12)，所述管口(12)贯通由于熔化的塑料材料的压力而已被穿透的所述覆盖部分(10)的环形周边延伸，以从所述覆盖部分的与所述第一侧面(10a)相对的第二侧面(10b)突出；所述附着部分(11)同所述覆盖部分(10)一起限定了所述管口(12)的能由用户去除的密封部分(15)。
9.根据权利要求8所述的材料，其中，所述第二层(6)包括阻气材料。
10.根据权利要求9所述的材料，其中，所述材料还包括由在所述第一侧面(10a)上被涂覆于所述第二层(6)上的热密封塑性材料构成的第三层，且其在注塑期间同所述开启装置(3)的所述附着部分(11)一起熔化。
11.根据权利要求8所述的材料，其中，所述开启装置(3)还包括牵拉装置(21)，所述牵拉装置(21)通过接片(22)被结合到所述附着部分(11)上并且经所述第二层(5，6)的所述覆盖部分(10)从所述管口(12)的颈部分(18)内的所述附着部分(11)突出；所述牵拉装置(21)由用户进行牵拉以从所述管口(12)去除所述密封部分(15)。
12.根据权利要求8所述的材料，其中，所述覆盖部分(10)的已被所述塑性材料穿透的所述部分被所述塑性材料密封。
13.根据权利要求8所述的材料，其中，所述管口(12)具有螺纹(25)，所述螺纹(25)与螺帽(13)的相应螺纹(24)相接合。
14.根据权利要求8述的材料，其中，所述开启装置(3)的所述附着部分(11)和所述管口(12)通过小截面环形部分(19)结合，所述小截面环形部分(19)限定了能撕裂的连接。
15.一种用于可倾倒的食品的密封包装，其特征在于，包括根据权利要求8至14中任一项所述的片状包装材料(2)。
16.一种用于可倾倒的食品的密封包装，其特征在于，由根据权利要求8至14中任一项所述的片状包装材料(2)制成。
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