CN106715110B - 一种用于层合包装材料的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于提供膜层合件的方法，所述膜层合件包括基材(112)和聚合物膜(123)并且适于形成层合包装材料的一部分。所述方法包括传送所述基材(112)的卷材以通过层合压区(130a)。所述方法还包括通过将熔融聚合物材料(123)施加到冷却辊(122)上以至少部分地固化所述熔融聚合物材料来浇铸所述聚合物膜，从而形成所述聚合物膜。此外，所述方法包括直接传送所述聚合物膜通过所述层合压区(130a)，从而将所述聚合物膜层合到所述基材的所述卷材上。

Description

一种用于层合包装材料的方法
技术领域
本发明涉及一种用于层合包装材料的方法。更具体地，本发明涉及一种用于提供可形成层合包装材料的一部分的膜层合件的方法。
背景技术
包装材料(例如，具有纤维素芯层(例如，纸、纸板、厚纸板等)的包装材料)通常被层合成多层结构以提供最终包装的优良性能。在液体食品包装中，例如，希望提供防止泄漏的坚固包装，并且在一些情况下，还可能期望防止包封产品暴露于氧气。最终包装的这些和其它要求已经推动了多层层合形式(其中例如纸板芯层由两侧的塑料层覆盖)的包装材料的发展。
包装层合材料10的一种众所周知的层结构示于图1中，根据图1，纸板芯层11(以下也称为“纸板层11”)被低密度聚乙烯(LDPE)塑料层12覆盖，以形成包装层合材料10的外侧，即最终包装的不与包封产品(通常为液体食品，例如，牛奶、乳制品、饮料、果汁、酱泥等)接触的一侧。纸板层11的内侧覆盖有类似的LDPE层13(以下称为“LDPE结合层13”)，LDPE层13用于将薄的铝箔14(以下也称为“铝箔14”)层合到纸板层11(即结合在一起)。为了避免包封产品和铝箔14之间的接触，铝箔14被聚合物层(通常首先是粘合性聚合物层15(下文也称为“层15”或“内层15”))覆盖。层15又被LDPE或LDPE与线性低密度聚乙烯(LLDPE)(例如在存在受限几何形状催化剂的情况下聚合的LLDPE，例如茂金属催化剂(m-LLDPE))的共混物最内层16(以下也称为“层16”或“内层16”)覆盖，层16将与包装容器中的包封产品直接接触。
已证明包装层合材料的上述实例通常非常好地用于以无菌方式包封液体食品。
然而，形成氧阻隔层的铝箔14通常非常薄，例如在约5至约12μm的范围内，例如在5至10μm的范围内。因此，当将LDPE结合层13和内层15和16层合到铝箔上时，铝箔14相当脆弱并且可能引起一些问题。一些问题起因于相邻层之间的不良粘附、LDPE结合层13或内层15和16的不均匀施加、以及层合层中的缺陷(例如非常小的孔，所谓的针孔(pin-hole))。例如，在层状的层合材料内可能存在在层合之前具有较不可靠的粘附性的区域，例如，在已被压印到纸板层11中的折痕线或折叠线周围。此外，由于铝箔中的在层合期间形成的张力或皱褶，在芯层(即纸板层)的预切割孔附近的区域中可能存在铝箔14的破裂。当预加应力的铝箔材料经受进一步的应力时，铝箔中的断裂会在填充和包装机器中随后的处理期间或在分配和运输期间首先发生。因此，当纸板层11与平坦、均匀厚度的层有偏差(例如预切割孔、狭缝或弱化区，即在层合操作之前以及在层合和涂布操作中进一步以高的卷材速度在纸板层11中提供的特征)时，这样的问题可能更显著。
聚合物层在层合材料中的应用通常通过熔融热塑性聚合物的挤出涂布或挤出层合来进行。在挤出层合操作中，层合结合层13以熔融帘的形式从模具挤出，该熔融帘在纸板卷材和铝箔14卷材进入冷却辊和压辊之间的压区的同时施加在它们之间。类似地，在挤出涂布操作中，最内层16与相邻的内层15一起以熔融帘的形式从模具中挤出，该熔融帘在纸板11和铝箔14的层合卷材进入冷却辊和压辊之间的另一个压区的同时施加到它们上面。当施加到铝箔14上时，熔融聚合物帘的温度相当高，例如在200-340℃的范围内，并且当熔融膜固化以形成层合层13时，其密度改变至少10％。由于铝箔的主要部分由尺寸较稳定的纸板卷材支撑，所以这通常不会引起任何问题。
然而，在纸卷材的任何预先切割的孔的区域中，铝箔是无支撑的。由于熔化的纸卷材在应用于这些区域中的未支撑的铝箔14时是热的，所以当聚合物在预切割孔的边缘周围冷却并固化时，由于聚合物收缩，在铝箔14中可能存在张力或皱褶。这可能导致不期望的效果，例如，在铝箔与相邻层的熔融挤出层合或挤出涂布的高速过程期间在最终层合材料中的薄且敏感的铝箔层中包含空气和张力以及皱褶层。
因此，鉴于上述，仍然需要一种用于制造层合包装材料的改进的和更坚固和稳定的方法，该方法允许提供在薄且敏感的层合材料层之间、以及在高层合和卷材前进速度下、以及在层合材料的难以处理的区域中具有良好且可靠的粘附的层合包装材料。特别需要在纸板的纸板孔区域周围避免和最小化皱褶、张力或空气滞留的形成。特别地，膜，即在纸板的预切割孔区域内的层合铝箔和聚合物层应当在膜或孔的整个区域上的层之间具有良好的粘附性，并且膜应该具有尽可能少的缺陷，即铝箔中的张力或皱褶、空气滞留、层的破裂或针孔、聚合物层的不均匀厚度或其它相关缺陷尽可能少。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服上述缺点的方法。
在本发明的一个实施方式中，提供了一种方法，其包括将包装内聚合物层预先形成为聚合物膜，随后在所述聚合物膜已经被允许至少部分地冷却之后将所述聚合物膜粘附到薄基材(例如阻隔膜、阻隔涂布膜或金属箔)上。
根据第一方面，提供了一种用于提供包括基材和聚合物膜并且适于形成层合包装材料的一部分的膜层合件的方法。所述方法包括连续地传送所述基材的卷材以通过层合压区。所述方法还包括通过将熔融聚合物材料施加到冷却辊上以至少部分地固化所述熔融聚合物材料来浇铸所述聚合物膜，从而在第一步骤中形成所述聚合物膜。此外，所述方法包括随后直接传送所述聚合物膜通过所述层合压区，从而将所述聚合物膜层合到所述基材的所述卷材上以提供所述膜层合件。所述层合压区由两个朝向彼此旋转并且彼此挤压的辊(通常为压辊和砧辊)限定。
根据一个实施方式，浇铸所述聚合物膜的所述步骤通过挤出浇铸工艺进行。通常为颗粒形式的固体聚合物原料在混合装置中被加热、熔融并加工，并用挤出机螺杆转移到挤出模具，挤出模具将所述熔融聚合物成型为熔融膜或帘，所述熔融膜或帘熔融到移动表面上(通常是旋转冷却辊)，同时所述膜或帘固化并形成或多或少固化和冷却的聚合物膜。
根据一个实施方式，层合有浇铸聚合物膜的所述基材包括金属箔，更优选铝箔。根据另一实施方式，所述基材包括金属化聚合物膜。替代地，所述基材可以是具有固有阻隔性能的聚合物阻隔膜或在一侧或两侧上涂布有阻隔涂层的聚合物膜。合适的阻隔涂层例如通过气相沉积涂布或通过水性聚合物组合物的溶液或分散系涂布以及随后干燥来施加。
根据另一个实施方式，所述方法可以包括加热所述基材的所述卷材以使得能够与所述聚合物膜层合的步骤。根据优选的这样的实施方式，加热所述基材的所述卷材的所述步骤可以通过加热轧辊(nip roll)中的一个来增加所述层合压区处(特别是在压区本身中)的温度来进行。
根据一个实施方式，施加所述熔融聚合物膜的所述步骤包括将所述熔融聚合物膜和所述冷却辊之间的接触保持预定时间段以形成所述聚合物膜。因此，在所述层合压区中将如此形成的所述聚合物膜层合到所述基材的所述卷材之前，所述聚合物膜至少部分地固化。
不同的热塑性聚合物可能需要不同的冷却时间，以便固化到所需的程度，因此需要与所述冷却辊有较长或较短的接触时间。
根据一个实施方式，所述层合压区的所述砧辊是冷却辊，并且根据另一实施方式，所述层合压区的所述砧辊是所述膜挤出浇铸单元的所述冷却辊。
根据另一个实施方式，施加所述熔融聚合物膜的所述步骤包括保持所述熔融聚合物膜和所述挤出浇铸单元的所述冷却辊之间的接触，直到所述熔融聚合物材料的所述温度至少部分降低到其熔融点或更低，以形成聚合物膜，然后将所述聚合物膜层合到所述基材的所述卷材。根据更具体的实施方式，应该使得所述熔融聚合物膜能冷却至其冰点或凝固点或更低，如果要固化的所述聚合物具有的这样的温度点不同于其熔点的话。在低密度聚乙烯聚合物的情况下，所述熔点通常为约90℃。在聚乙烯的情况下，凝固点可以与熔点稍微不同，但是冷却至低于90度通常意味着聚乙烯固化。
根据第二方面，提供了一种根据第一方面中所述的方法制造的膜层合件。
根据一个实施方式，所述熔融聚合物材料包含聚烯烃均聚物或共聚物。根据一个实施方式，所述熔融聚合物材料包含一种或多种聚合物，所述一种或多种聚合物选自：主要包含乙烯单体单元的粘合性聚合物、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和单位点(single site)催化剂茂金属聚乙烯(mLLDPE)。根据另一个实施方式，所述熔融聚合物材料包含聚丙烯均聚物或共聚物。
根据另一个实施方式，所述聚合物膜包括多层结构。
根据另外的实施方式，所述基材包括金属箔、设置有阻隔涂层的聚合物膜或具有阻隔性能的聚合物膜。根据一个优选实施方式，所述膜层合件包括厚度为5至10微米的金属箔。根据另一个实施方式，所述基材包含铝、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺和阻隔涂层聚合物膜中的一种或多种，例如聚酯、聚酰胺或聚烯烃膜，例如金属化聚合物基材膜。
根据第三方面，提供了一种提供包括主体层的层合包装材料的方法。对于术语“主体层”，意指实质上有助于层合包装材料的机械性能的层。这样的性质例如是弯曲刚度、压缩强度、尺寸稳定性、抓地稳定性等。另一个类似的术语是“芯层”。通常，所述主体层由诸如纸、纸板、厚纸板或其它基于纤维素的材料之类的材料制成。此外，在本公开的范围内可以想到其它主体层，例如聚合物的发泡层或非织造纤维层等。所述方法包括根据第一方面中所述的方法提供膜层合件。此外，所述方法包括将所述膜层合件的卷材和所述主体层的卷材传送到层合压区。此外，所述方法包括通过挤出热塑性聚合物的熔融膜并在所述层合压区中将所述熔融膜层合在所述主体层的所述卷材和所述膜层合件的所述卷材之间，在所述层合压区中将所述主体层的所述卷材连接到所述膜层合件的所述卷材，由此形成所述层合包装材料。
所述方法还可以包括向所述主体层提供另一热塑性聚合物层的步骤，使得所述热塑性聚合物层覆盖所述主体层的一侧，并且所述主体层的相对侧被所述膜层合件覆盖。因此，由所述层合包装材料制成的包装容器将具有朝向包装内部的所述膜层合件侧，并且所述另一热塑性聚合物层将是所述容器的外表面。因此，所述层需要适于印刷装饰物的涂布而不会破坏其外观和性能，并且适于在填充机/包装机和分配中的包装的搬运。关于后者，表面性质(例如，摩擦、光泽度和对磨损和液体的耐久性)是重要的。将本发明的层合膜层合到包装垫中是有利的，因为其提供了更坚固的层合操作，其中薄的阻隔膜或箔卷材基材较不脆弱，并且当连接到主体层上时较不易于起皱、破裂等。因此，由于层合速度不断提高以便以更低的成本且更有效地生产层合材料，所以提供了具有改进的质量和较少的由于暴露的敏感阻隔层而产生的缺陷的层合材料。特别地，在阻隔膜或箔层合到具有用于开口或吸管孔、穿孔、折痕线等的预切割孔的主体层的方面，质量改进是明显的。使用预涂布的箔或薄阻隔层，在很大程度上减少了孔边缘和折痕线周围的裂纹和缺陷，由此改善了由层合材料形成的包装的氧气阻隔性。任何这样的改进对于用于长期无菌储存的液体食品的包装是重要的。由于薄的阻隔涂层、膜或箔直到它们至少部分固化才层合到内侧聚合物上，所以在其中形成褶皱和应力和应变的风险大大降低或甚至消除。因此，熔体固化皱褶将不会对阻隔膜或箔的质量产生不利影响，因为固化在层合到膜或箔之前发生。并且光滑和改进的预涂膜或箔片因此使最终层合材料具有改进的质量，特别是对于其中具有不规则性(例如预切孔或折痕线)的液体包装纸板主体层。
根据第四方面，从而提供了包括第二方面中所述的膜层合件的层合包装材料。
根据第五方面，从而提供了通过第三方面中描述的方法制造的层合包装材料。
根据第六方面，提供了由第四方面或第五方面所述的层合包装材料制造的包装。根据优选实施方式，提供了一种用于液体食品的包装。这样的包装对整体性具有特别高的要求，该整体性即对要渗透通过材料的液体、气体和细菌保持紧密性的能力，并且对在从乳品厂/填料厂(filler)到零售商的运输搬运和分配中的强度具有特别高的要求。因此，通过本发明的方法和材料制造的包装在这方面得到改进。
根据第七方面，提供了一种用于提供膜层合件的装置。
所述膜层合件包括基材和聚合物膜，并且适合于形成层合包装材料的一部分。所述装置包括聚合物膜挤出浇铸单元，所述聚合物膜挤出浇铸单元被配置为通过将熔融聚合物材料施加到冷却辊上来提供所述聚合物膜。此外，所述装置包括基材供应源。此外，所述装置包括层合压区，所述层合压区被配置为在所述聚合物膜和所述基材的卷材上施加压力，使得当所述聚合物膜和所述基材的所述卷材在所述层合压区中彼此相邻布置时，所述基材的所述卷材直接层合到所述聚合物膜上。所述层合压区布置成紧靠所述膜浇铸单元，即足够靠近以使浇铸膜不冷却至周围室温。所述浇铸膜应该是新生产的，而没有到卷轴上的任何中间卷绕，并且在浇铸操作之后应该没有中间存储或进一步冷却。另一方面，所述浇铸膜应该在层合压区中与所述基材的所述卷材连接之前至少部分地固化。因此，根据本发明的层合不同于熔融挤出涂布操作，在熔融挤出涂布操作中，聚合物膜以熔融形式施加到基材上，并且仅允许聚合物膜在通过层合压区期间或之后冷却。根据另一实施方式，所述层合压区进一步被配置为在所述基材和所述聚合物膜的所述卷材上施加热量。
这种将热量施加到所述压区中通常通过将所述压区中的辊之一直接或间接加热到合适的温度来实现。
在另一实施方式中，所述基材的卷材可替代地或另外地首先由加热装置预热。这种预热装置将位于基材膜或箔的供应源和所述层合压区之间的某处，最有利地是相当接近所述层合压区，以用于将所述基材保持在高的温度，直到所述基材到达所述压区。
预热加热装置可以例如是加热箱、加热室或加热辊，并且可以通过传导、感应、红外辐射或其他热传递技术向所述基材施加热量，以便在所述基材到达压区之前将所述基材预热至层合温度。
与预制膜(例如通过膜吹塑方法制备的膜)相反，所得到的所述膜层合件的未覆盖的表面，即挤出浇铸膜的未覆盖的表面，将具有与任何其它挤出涂布的聚合物层相同的形貌和纹理。这有利于所述层合包装材料在用于液体食品包装的可热密封包装材料中的后续使用，即，它具有用于随后的灭菌以及热密封以及填充机中的其它操作的适当性能，例如摩擦性能、液体吸附性能、熔融行为等，如先前已用常规现有技术层合方法优化的。根据一个实施方式，最内可热密封层具有15至50μm(例如18至40μm，例如20至35μm)的厚度，而朝向阻隔膜或阻隔金属箔的相邻粘合性层具有3至10μm(例如从4至8μm，例如从5至7μm)的厚度。
附图说明
本发明能够实现的这些和其它方面、特征和优点将从以下对本发明的实施方式的、参考附图的描述中显而易见并得以阐明，其中：
图1是包装层合材料的现有技术的层结构的横截面图，以及根据本发明的在这种现有技术的层结构的相邻层之间具有改进的粘附性的层合包装材料的横截面图；
图2是根据实施方式的方法的示意图；
图3是根据实施方式的层合系统的功能图；
图4是根据另一实施方式的层合系统的功能图；以及
图5是根据另一实施方式的层合系统的功能图。
具体实施方式
返回图1，在图1中示出了包装层合材料10的众所周知的层结构，然而在敏感区域(例如孔、弱化区、折痕等)(未示出)周围没有任何缺陷。大体积稳定性提供材料的主体层或芯层11由热塑性聚合物(例如低密度聚乙烯(LDPE))层12覆盖，用于形成包装层合材料10的外部，即不与包封产品(通常是液体食品，例如牛奶、乳制品、饮料、果汁、酱泥等)接触的最终包装的一侧。主体层可以例如厚纸、纸、纸板、硬纸板、泡沫或适于形成层合包装材料的主体层或芯层的任何其它基于纤维素的层。外层12旨在保护主体层抵抗液体和污垢，以及在随后的填充和包装过程中提供热密封性能。芯层11的内侧覆盖有类似的热塑性聚合物(例如常规的LDPE)层13(以下称为“LDPE结合层13”)，LDPE结合层13用于将包括气体阻隔材料的薄的、敏感的层，例如薄铝箔14(以下也称为“铝箔14”)层合(即一起结合)到主体层11。为了避免包封产品和阻隔材料或铝箔14之间的接触，铝箔被聚合物层覆盖，通常首先是被粘合性热塑性聚合物层15(下文也称为“层15”或“内层15”)覆盖。粘合性聚合物层15又被LDPE或LDPE与线性低密度聚乙烯(LLDPE)(例如在限制几何形状催化剂存在下聚合的LLDPE，例如茂金属-催化剂(m-LLDPE))的共混物的最内层16(以下也称为“层16”或“内层16”)覆盖，最内层16与由层合包装材料形成的包装容器中的包封产品直接接触。最内层16具有从15至50μm(例如从18至40μm，例如从20至35μm)的厚度，而内粘合性层15具有3至10μm(例如从4至8μm，例如5-7μm)的厚度。
继续图2，示意性地示出了根据各种实施方式的方法20。方法20能够提供包括基材和聚合物膜的膜层合件。膜层合件可以形成层合包装材料(例如具有主体层并且其适于形成用于液体食品的包装的包装材料)的一部分。方法20包括第一步骤21，第一步骤21使基材的卷材通过在两个相邻辊之间形成的层合压区。基材的实例包括金属箔(优选铝箔)、阻隔聚合物、金属化膜等。
方法20还包括步骤22，步骤22通过将熔融聚合物材料施加到冷却辊上以至少部分地固化熔融聚合物材料来浇铸聚合物膜。步骤22包括子步骤23和子步骤24，在子步骤23中，聚合物材料(通常为颗粒形式)在加热的同时通过旋转螺杆在挤出机中熔融并混合或加工，在子步骤24中，熔融聚合物材料作为单层聚合物材料或作为多层聚合物材料膜结构挤出到冷却辊上。多层聚合物材料可以包括粘合性层，其可以帮助将聚合物膜粘附和层合到待生成的层合包装材料的其它层，特别是粘附和层合到基材箔或膜。此外，步骤22还包括操作冷却辊的步骤25，在步骤25中，冷却辊的外表面用于冷却并固化或部分固化熔融聚合物材料以在冷却辊移动并在辊移动方向上拉伸熔融聚合物膜时形成聚合物膜。另外，步骤22还可以包括步骤26，步骤26将熔融聚合物膜和冷却辊之间的接触保持至少预定时间段以形成聚合物膜。步骤26可以通过使真空箱等从熔融聚合物帘的后面起作用来进行，使得其尽可能长时间地保持较靠近并紧贴冷却辊的表面。预定时间段是熔融聚合物材料至少部分地固化所需的时间量。预定时间可以基于熔融聚合物材料的冷却性质而变化。熔融聚合物材料可以在与冷却辊接触的一侧上固化，使相对侧处于熔融状态。替代地，熔融聚合物材料的两侧可在预定时间内固化。在一个实施方式中，熔融聚合物膜可以包含聚烯烃均聚物或共聚物材料。
方法20还包括步骤27，步骤27直接使固化或部分固化的聚合物膜通过层合压区。聚合物膜和基材的卷材在层合压区中彼此相邻布置，由此将聚合物膜层合到基材的卷材上以提供膜层合件。聚合物膜的不与冷却辊的表面直接接触的一侧在层合压区中与基材的卷材接触。步骤27可以包括子步骤28，子步骤28加热基材的卷材以使得能够与聚合物膜层合。子步骤28可以包括另一子步骤29，子步骤29增加层合压区处的温度，以便加热基材的卷材。层合压区处的温度可以通过将热量传送在设置在层合压区处的基材卷材上的外部热源或者通过位于形成层合压区的辊之一内的热源来升高。该热源可以位于与基材卷材直接接触的辊内。所述辊可以是经加热的辊，或所谓的热筒。替代地，基材卷材可以在其到达层合压区之前被加热。当被加热时，当基材卷材和熔化聚合物膜在层合压区处接触时，基材卷材可以熔化聚合物膜的层。在层合压区处施加的压力使得在聚合物膜和基材卷材之间能够粘合。显然，基材卷材可能需要被加热到能够实现粘合的温度。
步骤27因此产生膜层合件，根据图1，膜层合件可以对应于层14、15和16。
在使用包括上述膜层合件实施方式之一的层合包装材料形成的包装中，膜层合件的聚合物膜比基材更靠近食品。换句话说，聚合物膜形成包装的内侧。因此，聚合物膜需要是可密封的，以便允许层合包装材料的两个相邻部分的热密封。聚合物膜还需要是液密的，以确保层合包装材料的主体层的刚性和硬度。
因此，层合包装材料的最内层是可热密封层。可热密封层的一个实例是可热密封的聚烯烃聚合物，其作为指向包装内部(即与食品直接接触)的层施加。最内层可以合适地是可热密封聚合物，例如低密度型的聚乙烯(PE)聚合物，其选自：LDPE、线性LDPE(LLDPE)、极低密度PE(VLDPE)、超低密度PE(ULDPE)或金属茂催化剂制备的LLDPE(mLLDPE)及其两种或更多种的共混物。根据由层合包装材料生产的包装容器的类型，也可以想到高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)或丙烯共聚物或三元共聚物的最内可热密封层，只要它们与层合包装材料的其他组分兼容，并且与层合包装材料的其他组分组合实现期望的效果即可。
要用作最内层的合适实例是LDPE和mLLDPE之间的共混物(例如，50/50、40/60、60/40、30/70、70/30、20/80、80/20、10/90、90/10、0/100、100/0的重量％混合比)，例如挤出级的LDPE，例如，其具有的(根据ASTM D1238，190℃/2.16kg测定的)熔体流动指数为2-20(例如2-12，例如2-7，例如2-6)，以及(根据ISO 1 183，方法D测定的)密度为914-922kg/m3，例如915-920kg/m3。适用于本文所述的方面和实施方式的mLLDPE的实例具有小于0.922kg/cm3的密度和在190℃和2.16kg(ASTM1278)下15-25的熔体流动指数(MFI)。层合包装材料的最内层的厚度例如在5μm-50μm(诸如10μm-30μm、诸如15μm-25μm、诸如17μm-25μm)之间。
基材，优选阻隔膜或金属箔，例如氧阻隔膜，由从步骤22得到的聚合物膜预支撑。在一些实施方式中，阻隔基材是具有固有阻隔性能的聚合物膜，例如聚酰胺(尼龙)或聚乙烯乙烯醇(EVOH)膜。在其它实施方式中，阻隔基材是铝箔或金属箔。铝箔或任何其它金属箔的优选厚度为约5至约10μm。在另一个实施方式中，阻隔膜是包含填充材料(例如无机层状颗粒)的多层聚合物膜，填充材料以层状结构排列在聚合物材料层内，从而提供阻隔性能。
在另外的实施方式中，阻隔基材可以通过气相沉积涂布聚合物膜(例如聚合物膜，例如取向聚酯或聚烯烃膜)以及通过合适的化学或物理气相沉积法沉积薄的无机或有机阻隔涂层来提供。阻隔涂层可以例如是通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)，特别是通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)施加到聚合物膜上。还可以将涂层添加到膜基材以提供美学效果，例如用于包括金属化和/或印刷膜的膜层合件，膜层合件将被层合到包装材料的外部，以便提供由层合包装材料制成的包装的外部装饰。
在一些情况下，具有阻隔性能的这种气相沉积涂层或阻隔涂层由金属化合物(例如氧化铝)或无机金属化合物(例如氧化硅)制成。还存在有机气相沉积的阻隔涂层，例如基于碳的气相沉积涂层，其可能有利于层合包装材料。
气相沉积涂层可以基本上由铝金属组成。这种金属气相沉积涂层优选具有5-50nm，更优选5-30nm的厚度，其对应于不到存在于常规厚度(即6.3μm)的铝箔中的铝金属材料的1％。
另一优选的涂层是具有式AlOx的氧化铝涂层，其中x为1.0至1.5，优选为Al2O3。优选地，这种涂层的厚度为5至300nm，更优选5至100nm，最优选5至50nm。通常，由于所使用的金属化涂布工艺的性质，铝金属化层固有地具有由氧化铝组成的薄表面部分。
或者，基材可以通过水溶液或分散系的液膜涂层形成，该液膜涂层由主要包含聚合物的组分形成，该聚合物选自：聚乙烯醇(PVOH)、水分散性乙烯乙烯醇(EVOH)、水分散性聚酰胺(PA)，丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物(PAA、PMAA)或乙烯(甲基)丙烯酸共聚物(E(M)AA)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、水分散性聚酯、多糖、例如纤维素和纤维素衍生物之类的多糖衍生物、淀粉和淀粉衍生物、以及其两种或更多种的组合。
再次返回方法20和图2，可以执行额外的步骤以允许方法20提供包括主体层的层合包装材料。因此，方法20还包括步骤30，步骤30提供或输送如上述实施方式中任一个所述的膜层合件。方法20还包括步骤31，步骤31将膜层合件的卷材以及主体层的卷材输送到在两个相邻辊之间形成的层合压区。方法20还可包括步骤32，步骤32通过将热塑性聚合物的熔融膜挤出到所述卷材之间的层合压区中而在层合压区中将膜层合件的卷材连接到主体层的卷材，使得形成层合包装材料。在一个实施方式中，步骤32可以包括子步骤33，子步骤33在接合所述卷材之前加热主体层的卷材和膜层合件的卷材。也可以在层合压区施加压力以连接两个卷材。显然，所述卷材在层合压区中彼此相邻地布置，并且通过层合压区接触。
方法20可以进一步包括步骤34，步骤34向主体层提供另一热塑性聚合物层，使得热塑性聚合物层覆盖主体层的一侧，并且主体层的相对侧被膜层合件覆盖。步骤34可以在其它层合步骤30-32之前或之后进行。
从膜层合件的相对侧覆盖主体层的热塑性聚合物层形成由层合包装材料形成的包装的外层。因此，该外层需要具有液体阻隔性能，以确保主体层能够保持其完整性和强度。该外层还应当与主体层的表面上的印刷装饰和其它装饰特征相容，并且对主体层的表面上的印刷装饰和其它装饰特征具有粘附性。
现在转向图3-5，将描述用于提供适于形成层合包装材料的一部分的膜层合件的层合生产线或系统的不同实施方式。
从图3开始，装置100包括三个主要部分，即基材供应源110、浇铸单元120和层合压区130。如图3所示，装置100形成较大层合系统的一部分，包括主体层供应源140、以及用于将膜层合件层合到主体材料上以形成层合包装材料的第二层合压区150。
浇铸单元120被配置为通过将熔融聚合物材料施加到冷却辊122上来提供聚合物膜121。冷却辊122连接到用于将外表面的温度保持在预定水平的冷却装置(未示出)，以及连接到用于旋转冷却辊122的驱动装置(未示出)。浇铸单元120还包括挤出模具123，挤出模具123布置成与冷却辊122相邻并且构造成限定熔融聚合物材料的形状和尺寸。挤出模具123可以以接近水平的角度将聚合物熔体帘供给到冷却辊上，以使熔体帘尽可能接近冷却辊。根据另一个实施方式，挤出模具可以将聚合物帘大致垂直地进给到冷却辊上，即，使得熔体帘以基本垂直的角度撞击冷却辊。可以提供真空保持器124，以确保熔融聚合物材料尽可能早地施加到冷却辊122表面上并与冷却辊122表面接触。通过从聚合物熔体帘的后面施加的真空来保持熔融聚合物材料尽可能接近冷却辊的方法适合于浇铸厚度低于50μm的膜。在施加到冷却辊上的浇铸膜具有50μm或以上的厚度的情况下，涉及气刀的技术，即，从前侧或从上方作用在聚合物熔体帘上的空气的吹扫，更合适。对于本发明的目的，低于50μm的浇铸膜厚度被认为是充分且足够的。
浇铸单元120还可以包括用于允许挤出模具123接收恒定供应的聚合物材料的聚合物供应源(未示出)。此外，可以提供另外的挤出机和多层模具(未示出)以允许多层聚合物膜的共挤出。参考图1，多层模具实施方式可以能够提供对应于层15和16的聚合物膜。
阻隔基材供应源110，优选地阻隔箔或阻隔膜供应源，包括卷轴111，基材112的卷材卷绕在卷轴111上。如已经提到的，基材112可以包括金属箔、具有特定阻隔性能的聚合物膜；该特定阻隔性能是固有的或通过涂层或处理添加。还可以提供一个或多个附加的引导辊113，以将基材112的卷材与层合压区130对准。
层合压区130被配置为在聚合物膜121上和基材112的卷材上施加压力，使得所述卷材当在层合压区130中彼此相邻布置时彼此层合。在一个实施方式中，层合压区130可以进一步配置成在两个卷材上施加热量。在另一个实施方式中，基材112的卷材可以替代地或另外地通过加热装置(未示出，但是可能位于基材供应源110和层合压区130之间而更靠近层合压区130的某处，以最有利地保持温度)预热。与预制膜的表面(例如通过膜吹塑法或膜拉伸法制备的膜)相反，获得的膜层合件112-121的所得未覆盖的表面，即膜121的未覆盖的表面，将具有与任何其它挤出涂布的聚合物层相同的形貌和纹理。这有利于层合包装材料在用于液体食品包装的可热密封包装材料中的后续使用，即，其具有用于随后的灭菌以及热密封以及填充机中的其它操作的适当性能(例如，摩擦性能、液体吸附性能、熔融特性等)。
如图3所示，层合压区130由布置成紧密靠近浇铸单元120的冷却辊122的压区或压辊131形成。基材112以及冷却的聚合物膜121被馈送通过层合压区130。在优选实施方式中，辊131可以是加热辊。由于加热辊131的增加的温度，基材112将被加热并使聚合物膜121熔化并因此在层合压区130中粘附到基材112，从而实现适当的层合。在压辊的另一侧是支撑辊132。加热辊131可以通过感应加热、传导加热或红外加热技术中的任何一种提供热量。在优选实施方式中，加热辊131的温度范围应为约100至200摄氏度，以加热基材的卷材，因此使得能够与聚合物膜121适当地粘附。替代地或附加地，加热装置(例如，加热箱、加热室或加热辊)可以通过传导、感应、红外辐射或其他热传递技术向基材112施加热量，以便在到达压区130之前将其预热至层合温度。
在替代实施方式中，辊131是常规的轧辊或压辊，而辊132是加热辊，用于间接地仅通过压辊131的表面加热基材112。
在通过层合压区130之后，膜层合件，即膜和基材或箔的层合件，被引导到第二层合单元150，在该第二层合单元150处，膜层合件层合到主体层。第二层合单元150是主要热源，其可以进一步使聚合物膜121和基材112彼此完全粘合。然而，层合压区130能够为待形成的膜层合件提供足够的粘附，并且不含空气夹杂物。
与传统的挤压涂布方法相比，使用浇铸单元120提供了许多益处；可以降低聚合物膜的挤出温度，并且可以避免阻隔箔的收缩和褶皱。
图4示出了用于提供膜层合件和层合包装材料的装置101的另一实施方式。浇铸单元120a和基材供应源110与图3所示的实施方式相同，因此将不再描述它们。然而，装置101包括层合单元130a和布置在与浇注单元120a的冷却辊122相距一定距离处的预热辊131a。因此，提供了附加的一组引导辊133a，其中所述引导辊133a中的至少一个布置成与浇铸单元120a的冷却辊122非常接近，以便形成层合压区，基材112和聚合物膜121通过所述层合压区进给。引导辊133a因此具有轧辊或压辊的功能。这种实施方式可以是优选的，以避免冷却辊122的过度加热。
图5示出了用于提供膜层合件以形成层合包装材料并将膜层合件层合到主体层的装置102的又一实施方式。浇铸单元120b和基材供应源110与图3所示的实施方式相同，因此将不再描述它们。与图3和图4的实施方式相比，图5中的不同之处在于，聚合物膜121和基材112(优选为铝箔)通过在层合单元130b的加热辊135和砧辊136之间形成的单独的压区来进给。加热辊135是从诸如加热的油、蒸汽等加热元件(未示出)吸取热量的传导加热辊。在另一个实施方式中，加热辊135是感应加热辊，即所谓的热筒。在这种辊中，通过在辊的金属表面中的感应产生热量。
虽然以上已经参考特定实施方式描述了本发明，但是本发明并不旨在限于本文所阐述的特定形式。相反，本发明仅由所附权利要求限制。
在权利要求中，术语“包括/包含”不排除其它元件或步骤的存在。此外，虽然单独地列出，但是多个装置、元件或方法步骤可以通过例如单个单元或处理器实现。另外，虽然各个特征可以包括在不同的权利要求中，但是这些可以有利地组合，并且包括在不同的权利要求中并不意味着特征的组合是不可行的和/或不是有利的。此外，单数参考不排除多个。术语“一”、“一个”、“第一”、“第二”等并不排除多个。权利要求中的附图标记仅仅被提供为澄清示例，并且不应被解释为以任何方式限制权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种用于提供包括基材和聚合物膜的膜层合件的方法，所述膜层合件适于形成具有纤维素芯层的层合包装材料的一部分，所述方法包括以下步骤：
传送所述基材的卷材以通过层合压区；
通过将熔融聚合物材料施加到冷却辊上以至少部分地固化所述熔融聚合物材料来浇铸所述聚合物膜，从而在第一步骤中形成所述聚合物膜，其中施加所述熔融聚合物材料的所述步骤包括将所述熔融聚合物材料和所述冷却辊之间的接触保持预定时间段，以形成所述聚合物膜；以及
随后直接传送形成的所述聚合物膜以通过所述层合压区，从而将形成的所述聚合物膜层合到所述基材的所述卷材上以提供所述膜层合件，
其中所述基材的厚度为5至10微米。
2.根据权利要求1所述的方法，其中浇铸所述聚合物膜的所述步骤通过到冷却辊上的挤出浇铸工艺来执行，所述层合压区由压辊和砧辊限定。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述基材包括金属箔。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述金属箔为铝箔。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其还包括加热所述基材的所述卷材以使得能够与所述聚合物膜层合的步骤。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中施加所述熔融聚合物材料的所述步骤包括保持所述熔融聚合物材料和所述冷却辊之间的接触，直到所述熔融聚合物材料的温度至少部分降低到其熔点或更低，以形成所述聚合物膜，然后将所述聚合物膜层合到所述基材的所述卷材。
7.一种用于提供包括主体层的层合包装材料的方法，其包括以下步骤：
提供根据权利要求1-6中任一项所述的方法的膜层合件；
将所述膜层合件的卷材和所述主体层的卷材传送到层合压区；以及
通过挤出热塑性聚合物的熔融膜以及在所述层合压区中将所述熔融膜层合在所述卷材之间，在所述层合压区中将所述主体层的所述卷材连接到所述膜层合件的所述卷材，从而形成所述层合包装材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其还包括以下步骤：向所述主体层的另一侧提供另一热塑性聚合物层，使得所述热塑性聚合物层覆盖所述主体层的一侧，而所述主体层的相对侧被所述膜层合件覆盖。
9.一种用于提供包括基材和聚合物膜的膜层合件的装置，所述膜层合件适于形成具有纤维素芯层的层合包装材料的一部分，所述装置包括：
膜挤出浇铸单元，其被配置为通过将熔融聚合物材料施加到冷却辊上以至少部分地固化所述熔融聚合物材料来提供所述聚合物膜，
基材供应源，以及
层合压区，其被布置成紧靠所述浇铸单元并且被配置为在所述聚合物膜和所述基材的卷材上施加压力，使得当所述基材的所述卷材和所述聚合物膜)在所述层合压区中彼此相邻布置时，所述基材的所述卷材直接层合到所述聚合物膜，
其中所述冷却辊不是所述层合压区中的辊，
其中所述基材的厚度为5至10微米。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述层合压区还被配置为在所述基材的所述卷材和所述聚合物膜上施加热量。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3589474T3 (da) * 2017-03-03 2022-01-17 Csp Technologies Inc Fremgangsmåde til påføring og vedhæftning af hot-melt-inklusionspolymerer til substrater
AT520566B1 (de) * 2017-10-25 2019-10-15 Constantia Teich Gmbh Folie mit einer optisch erkennbaren Markierung
US11767444B2 (en) * 2018-03-12 2023-09-26 Jon H. Brasher Polymer coating formulation and application methods
KR102534593B1 (ko) * 2018-11-15 2023-05-26 이엠디 밀리포어 코포레이션 생물용기용 강화 필름
CN109466039A (zh) * 2018-12-29 2019-03-15 璞耐特(大连)科技有限公司 一种tpo膜材压延复合成型设备
CN113346038A (zh) * 2020-03-03 2021-09-03 宁德新能源科技有限公司 复合集流体的制备方法和制备装置
CN113172978B (zh) * 2021-04-09 2021-12-03 江门市辉隆塑料机械有限公司 一种电池封装铝塑复合膜的挤出复合设备及工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0316109A1 (en) * 1987-11-09 1989-05-17 Exxon Chemical Patents Inc. Coating of substrates
WO1996017725A1 (en) * 1994-12-08 1996-06-13 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Method of producing a laminate material comprising layers of aluminium and plastic
CN1376111A (zh) * 2000-05-26 2002-10-23 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 包装用层压板的制造方法
CN102869509A (zh) * 2010-04-15 2013-01-09 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 薄板轧辊，用于提供包装层压件的方法，以及包装层压件
CN103042800A (zh) * 2012-12-31 2013-04-17 吴壮 一种制造层压包装材料的方法
CN103608178A (zh) * 2011-09-20 2014-02-26 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 多层阻挡膜、包含这种膜的包装层合体、由这种包装层合体制成的包装容器以及制备这种膜的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5689518A (en) * 1979-12-21 1981-07-20 Toyo Ink Mfg Co Ltd Production of laminate
JPS5997033U (ja) * 1982-12-22 1984-06-30 大日本印刷株式会社 包装材料
JPS60219036A (ja) * 1984-04-16 1985-11-01 エービー　テトラパック 食品包装用積層シ−ト材の製造法
SE502583C2 (sv) * 1992-04-02 1995-11-20 Tetra Laval Holdings & Finance Sätt att framställa förpackningsmaterial i form av en bana
JP2971391B2 (ja) * 1996-03-04 1999-11-02 東洋鋼鈑株式会社 樹脂被覆金属板の製造方法及び製造装置
US20030031859A1 (en) * 2000-01-24 2003-02-13 Sinsel John A. Processing and apparatus for production of engineered composite combining continuous-strip sheet metal and thermoplastic polymers
SE521046C2 (sv) * 2001-07-02 2003-09-23 Hans Mueller Anordning vid en inbyggbar tvåstegsutstötare
JP3891031B2 (ja) * 2002-04-26 2007-03-07 Ｊｆｅスチール株式会社 樹脂フィルムラミネート金属板の製造方法および製造装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0316109A1 (en) * 1987-11-09 1989-05-17 Exxon Chemical Patents Inc. Coating of substrates
WO1996017725A1 (en) * 1994-12-08 1996-06-13 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Method of producing a laminate material comprising layers of aluminium and plastic
CN1376111A (zh) * 2000-05-26 2002-10-23 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 包装用层压板的制造方法
CN102869509A (zh) * 2010-04-15 2013-01-09 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 薄板轧辊，用于提供包装层压件的方法，以及包装层压件
CN103608178A (zh) * 2011-09-20 2014-02-26 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 多层阻挡膜、包含这种膜的包装层合体、由这种包装层合体制成的包装容器以及制备这种膜的方法
CN103042800A (zh) * 2012-12-31 2013-04-17 吴壮 一种制造层压包装材料的方法

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