CN117242014A - 包装和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包装部件，所述包装部件包括基于纤维素和/或回收材料的结构层(2)和功能层(4)，所述结构层具有内面、部段和外面，所述功能层至少部分地覆盖所述结构层(2)的内面，所述功能层(4)包括延伸超过所述结构层(2)的周边的附加部分(16)。
Description
对应申请
本PCT申请要求以AISAPACK HOLDING SA的名义于2021年4月26日提交的在先欧洲申请第21170468.9号的优先权，该在先申请的内容通过引用整体并入本PCT申请中。
技术领域
本发明涉及基于纤维素或可回收塑料的包装(packaging)领域。更具体地，本发明涉及包括通过端对端地焊接或胶合片材而获得的管状主体的包装。本发明应用于包装领域，特别是设计成容纳奶油或糊状产品的可回收柔性管；或者它适用于容纳食品的柔性袋；或者容纳液体的作为铝的替代品的罐；或者用于化妆品的容器。
背景技术
Otani的专利EP1260447B1描述了通过模制生产的纸浆包装。Otani专利具有许多优点，因为它使得可以获得具有高含量纤维素的包装。根据Otani的工艺使得特别可以用具有显著强度和耐久性的线形成包装。然而，用于获得该包装的方法具有长循环时间，这不允许以快速和有竞争力的成本生产。此外，该工艺不能局部调节包装的厚度，这在希望生产柔性包装(例如管)时是有害的。
例如在出版物FR2505250、GB1118632、US2119926和US4132331中描述了通过将管状主体焊接到管头上而生产的塑料、或金属-塑料、或纸-塑料管，诸如柔性管。在这些文献中没有解决焊缝相交处的泄漏问题，因为这些出版物中描述的管主要具有塑料或合成材料，其在焊接操作期间至少部分或完全熔化并防止形成腔。然而，现有技术没有教导当主要使用基于纤维素的材料或在温度影响下不熔化的其他等效(天然或合成)材料时如何获得密封包装。
发明内容
本发明的目的是改进已知的方法、机器和产品。
本发明的另一目的是改进基于纤维素的包装，以及用于其生产的方法和机器。
本发明的另一目的是改进基于不能与包装产品接触的(一种或多种)回收材料的包装，以及用于其生产的方法和机器。
本发明的另一目的是消除根据现有技术的管和包装所遇到的密封问题，所述管和包装的部件由基于纤维素的材料制成。
本发明涉及基于(一种或多种)纤维素和/或回收材料的包装，其包括组装在形成管或容器或瓶的端部的至少一个部件上的管状主体。该部件例如是具有颈部和/或基部的肩部。
根据一些实施例，本发明使得可以生产基于纤维素的包装，所述包装含有的纤维素含量足以允许其在用于纸和/或(一种或多种)其他回收材料的通道中回收，因此允许其经由适当的通道回收。通过焊接基于纤维素的片材生产的管状包装主体可以包含高含量的纤维素，通常高于85％。然而，含有高含量纤维素的部件(颈部、基部)的生产仍然是热门主题。
在下文中，在本发明的描述中，术语“回收材料”将用于表示不适合与包装产品接触的材料。例如，回收材料可以是回收树脂，或回收塑料材料，例如HDPE，或其他等同物。回收材料可以是单一材料或不需要是单一材料，即它可以包括多种材料(痕量、污染等)。在本发明的上下文中也可以设想不一定回收但不适合与包装产品接触的其他材料。
根据其他实施例，本发明使得可以基于水平高于60％并且优选高于85％的(一种或多种)回收材料生产包装。通过焊接基于回收材料的片材而生产的包装的管状主体可以包含通常高于85％的回收水平。然而，含有高水平的回收材料(不适于与包装产品接触)的部件(颈部、基部)的生产也仍然是热门主题。
本发明涉及一种基于纤维素或回收材料的部件(诸如例如管头或基部)，所述部件包括(优选)薄的功能层，所述功能层至少覆盖所述部件的所谓的内面、所述部件的在其端部处的部段以及其所谓的组装区域。部件的内面被限定为部件的位于包装内部并且与包装产品接触的面。部段是部件的形成其端部并且在组装之后位于包装的内部的部分。组装区域由部件的外面的位于周边上并且用于组装部件和包装的管状主体的部分限定。根据本发明的一些实施例，管状主体的内面的端部组装在部件的外面的端部上。优选地，通过焊接进行组装。
根据本发明，功能层是单层，或者其本身包含多个层，以便确保提供所有性质(例如阻隔性、可焊接性、感官)。
根据本发明，功能层至少具有不渗透性，其保护纤维素层(称为“结构层”)免受包装和/或包装产品中包含的湿气的影响，并保证包装产品的保存。功能层还可以具有不透气体(例如氧气)的性质，以便防止包装产品的氧化。
根据本发明，功能层至少具有不渗透性，其隔离包装产品的由回收材料制成的层(称为“结构层”)，并防止分子从由回收材料制成的层迁移到包装产品，并保证包装产品的保存。功能层优选具有不透气体(例如氧气)的性质，以便防止包装产品的氧化和回收残余物的迁移。
功能层具有允许部件组装在管状主体上的性质。优选地，功能层具有与管状主体的内层可焊接的性质。替代地，通过胶合或另一类似和/或等效方法组装功能层。
根据本发明的另一实施例，功能层覆盖部件的所有表面，即其内表面、其外表面以及其部段。该变型使得可以获得对湿气不敏感的包装，湿气即来自包装的内部(液体包装产品)和来自使用包装的环境(例如浴室、淋浴)。
在本申请中描述了根据本发明的用于生产这些部件和包括这样的部件的包装的方法。
用于生产部件的方法至少包括以下步骤：
1.在基于纤维素或回收材料的部件的内面上组装功能层；
2.通过所述功能层覆盖所述部段；
3.至少在所谓的组装区域处将功能层组装在基于纤维素或回收材料的部件的外面上。
根据一些实施例，本发明涉及一种包装部件，所述部件包括基于纤维素或回收材料的结构层和功能层，所述结构层具有内面、部段和外面，所述功能层至少部分地覆盖所述结构层的内面，所述功能层包括延伸超过所述结构层的周边的附加部分。
根据一些实施例，所述包装部件包括至少部分地覆盖所述结构层的外面的功能层。
根据一些实施例，所述功能部分由所述功能层的覆盖所述内面和所述外面并且延伸超过所述结构层的周边的部分形成。
根据一些实施例，所述附加部分可以至少部分地被切割。
根据一些实施例，所述附加部分可以向后折叠，以便覆盖所述结构层的部段。
根据一些实施例，所述功能层具有焊接性质。
根据一些实施例，所述功能层是单层或多层。
根据一些实施例，所述功能层例如由以下项制成：
-PE/EVOH/PE
-PVOH
-PVOH/PE
-PP/金属化BOPP/PP
-PP/SiOX BOPP/PP
或基于可生物降解和/或生物来源的树脂，或材料的组合。
根据一些实施例，所述结构层是单层或多层。
根据一些实施例，所述包装部件是管头或基部。
根据一些实施例，所述包装部件是包括颈部的管头。
根据一些实施例，所述颈部被夹在所述管头上。
根据一些实施例，所述包装部件包括塞子。
根据一些实施例，所述包装部件包括用于所述颈部和所述塞子之间的连接的元件。
根据一些实施例，所述功能层至少部分地或完全地阻塞所述颈部的孔口。
根据一些实施例，本发明涉及一种包装，所述包装包括如本申请中所述的呈管头和/或基部形式的至少一个部件，以及呈具有功能层的管状主体形式的第二部件，所述部件在包括每个部件的功能层的组装区域中彼此固定，以便确保在组装所述部件之后所述功能层的连续性。
根据包装的一些实施例，所述部件的组装通过焊接或胶合来进行。
根据一些实施例，所述包装是例如管或容器。
在根据本发明的用于生产包装物品的第一部件(例如肩部或基部)的方法的一些实施例中，所述包装物品至少包括所述第一部件和第二部件(例如管状主体)，所述第一部件和所述第二部件设计成通过在组装区域处固定而彼此组装，其中，所述第一部件包括基于纤维素或回收材料的结构层，所述结构层具有内面、部段和外面，在所述方法中，通过至少覆盖所述结构层的内面并形成延伸超过所述结构层的周边的附加部分，将功能层附接到所述结构层，并且将所述附加部分向后折叠以至少覆盖所述结构层的部段。
根据方法的一些实施例，在所述附加部分中产生补充折叠，以便将其向下转动并将其固定在所述第一部件的所述结构层的外面上，所述附加部分形成所述包装的所述部件的组装区域。
根据方法的一些实施例，所述第一部件的所述结构层的外面也覆盖有功能层，以便将所述第一部件封装在所述功能层中。
根据方法的一些实施例，通过所述功能层覆盖所述第一部件的内面和/或所述功能层覆盖所述第一部件的外面来形成所述附加部分。
根据方法的一些实施例，至少部分地切割所述附加部分。
根据方法的一些实施例，通过至少组装所述第一部件和所述第二部件并在所述组装区域中将它们彼此附接来形成包装。
根据方法的一些实施例，所述第一部件是肩部和/或基部，并且所述第二部件是管状主体。根据方法的一个实施例，为了形成容器，所述包装包括三个部件，即作为第一部件的肩部、作为第二部件的管状主体和作为第三部件的基部。根据如本申请中所述的方法的步骤组装这些部件，第一部件和第三部件与第二部件组装在一起，例如如图所示。
附图说明
图1至6示出了根据本发明的基于纤维素或回收材料的包装部件和包装。
图7至18示出了根据本发明的包装部件和包装的生产工艺。
图19至20示出了可以通过应用本发明的原理生产的包装的示例。
附图标记
1：管头或肩部(部件)
2：基于纤维素或回收材料的结构布局
3：基于纤维素或回收材料的管状主体
4：功能层
5：端部
6：颈部
7：孔口
8：热空气
9：基部(部件)
10：组装区域
11a：夹持部分
11b：连接元件
11c：塞子
12：端部
13：端部焊缝
14：纵向焊缝
15：塞子
16：附加部分
具体实施方式
在本发明的描述中，术语“结构层”2用于表示部件(例如管头/肩部1或基部9)的基于纤维素或回收材料的部分，该部分代表其大部分质量，并且其机械强度主要取决于该部分。根据本发明，该结构部件本身可以由多个层(例如至少两个层)组成。有利地，结构层2由基于纤维素纤维的多个层组成，每个层能够通过纤维的尺寸、取向和密度来表征。
在本发明的描述中，术语“功能层”4用于表示具有窄厚度的层，其提供包装的功能，例如对湿气、香味或氧气的阻隔性，例如与包装产品接触的适用性，以及例如在与管状主体组装的区域中的可焊接性。根据本发明，该层本身可以由多个层组成，以便提供所需的所有功能。
在本发明的描述中，内面表示部件的位于包装内部并且可能与包装中包含的产品接触的面。相反，外面表示位于包装外部的面。
在本发明的描述中，术语“端部”用于表示部件的位于部段处的周边上的部分。在本发明的上下文中，重要的是用功能层4覆盖部件的端部，因为所述端部在组装在管状主体3上之后位于包装的内部。
图1示出了管或容器的肩部1，其包括高于70％并且优选高于85％的纤维素或回收材料的水平。根据本发明，图1中所示的肩部1包括基于纤维素或回收材料的结构层2，以及至少覆盖肩部1的内面、肩部1的端部5和肩部1的组装区域10的功能层4。
图1示出了具有颈部6的肩部1，所述颈部使得可以通过旋拧、夹持或焊接来关联用于打开-关闭的装置，例如塞子。颈部7的孔口被功能层4阻挡，所述功能层可以在第一次使用期间被刺穿，以便允许取出包装产品。由塞子穿孔的解决方案在现有技术中是已知的和公开的。根据未示出的变型，功能层4不阻挡孔口7。
肩部1还可以与用于取出产品的复杂元件(例如泵)关联，所述复杂元件使得可以量出从包装取出的产品。
功能层4使得可以提供肩部1处用于保存包装产品所需的性质，并且同时使得可以保护基于纤维素或回收材料的结构层2免受由包装产品引起的任何劣化。例如，当包装产品是水基时，功能层4使得可以保护结构层2免受包装和/或包装产品中包含的湿气的影响。在端部5处保护基于纤维素的结构层2的部段是本发明的关键点。
图2示出了肩部1在包装的管状主体上的组装，所述包装例如是管或容器。
在本发明中没有描述基于纤维素或回收材料的管状主体3的结构和生产，因为这些已经在现有技术中描述，特别是在公报EP2007567、EP284389、EP2630052中描述。基于纤维素或回收材料的管状主体3有利地包括基于纤维素或回收材料的至少一个结构层，以及至少位于管状主体的内面上的功能层，其阻隔性质取决于包装产品(例如对湿气和/或氧气和/或香味的阻隔)。包装内部的功能层与包装产品接触。所述结构层和功能层通常包括多个层。基于纤维素的管状主体3有利地由多层片材制成，所述多层片材的端部端对端地组装，优选地在组装位置处添加加强条。替代地，通过覆盖基于纤维素或回收材料的片材的边缘来生产管状主体。
肩部1的端部与管状主体3的端部之间的组装在组装区域10处进行。在该区域中，管状主体3的内面叠置在肩部1的外面上，使得管状主体3的内功能层与肩部1的功能层1直接接触。因此，本发明允许肩部1和管状主体3之间的功能层在组装区域10处的连续性，从而保证包装的阻隔性质的连续性。肩部1和管状主体3之间的组装优选地通过焊接来进行。替代方法包括通过胶合进行组装。应当领会，其他等效方法是可能的并且可以设想。
图3示出了根据本发明的基于纤维素的包装基部9形式的部件。基部9包括高于70％并且优选地高于85％的纤维素或回收材料的水平。基部9包括基于纤维素或回收材料的至少一个结构层2，以及覆盖基部的内面、端部5和组装区域10的功能层4。
功能层4使得可以提供在基部处用于保存包装产品所需的性质，并且同时使得可以保护基于纤维素的结构层2免受由包装产品引起的任何劣化。例如，当包装产品是水基时，功能层4使得可以保护结构层2免受包装和/或包装产品中包含的湿气的影响。在端部5处保护基于纤维素的层2的部段是本发明的关键点。
图4示出了基部9在包装的管状主体3上的组装，所述包装例如是容器或瓶。
图4示出了在与管状主体3组装之后，基部9的内面(图3中的上面)位于包装的内部。
基部9的端部与管状主体3的端部之间的组装在组装区域10处进行。在该区域中，管状主体的内面叠置在基部的外面上，使得管状主体3的内功能层与基部的功能层4直接接触。因此本发明允许基部9和管状主体3之间的功能层在组装区域10处的连续性，因此保证了包装的阻隔性质的连续性。基部9和管状主体3之间的组装优选地通过焊接来进行。替代方法包括通过胶合进行组装。应当领会，其他等效方法是可能的并且可以设想。
图5和6示出了本发明的第二实施例，根据该实施例，功能层4完全封装基于纤维素或回收材料的结构层2，即其内面、其外面以及部段5、10。本发明的该实施例使得可以获得对湿气不敏感的包装，湿气即来自包装的内部(液体包装产品)和来自使用包装的环境(例如浴室、淋浴)。
图5示出了对应于本发明的第二实施例的包装肩部1。肩部1包括基于纤维素或回收材料的结构层2，其完全封装在功能层4下方。基于纤维素的结构层的完全封装使得可以保护纤维素层免受来自包装内部或外部的湿气的影响。通过功能层4覆盖基于纤维素的结构层2的外面使得可以防止液态或气态的产品迁移到结构层中，这将具有降低其性质的效果。
图6示出了对应于本发明的第二实施例的包装基部9。基于纤维素或回收材料的结构层2完全封装在薄功能层4中。
功能层4可以是单层或多层。功能层4的结构的示例如下：
-PE/EVOH/PE
-PVOH
-PVOH/PE
-PP/金属化BOPP/PP
-PP/SiOX BOPP/PP
层4可以基于可生物降解的和/或生物来源的树脂，或材料的组合。
替代地，功能层4可以基于天然或合成产品，其通过喷射(喷涂)或浸渍(浸涂)直接施加到基于纤维素的结构层2上。
图7至9示出了当层4为预制膜的形式时根据本发明的生产工艺的第一示例。
图7中所示的工艺的第一步骤包括通过焊接或胶合将功能层4固定到结构层2的内面上。如图7中所示，功能层4具有延伸超过结构层2的周边的附加部分16。
图8中所示的第二步骤包括折叠功能层4的附加部分16，以便覆盖基于纤维素或回收材料的结构层2的部段。可选地，通过焊接或胶合将功能层4固定到结构层2的部段上。
最后，图9中所示的工艺的第三步骤包括在附加部分16中形成新的折叠部，以便将所述附加部分16向下转动抵靠基于纤维素或回收材料的结构层2的外表面，并且以便通过焊接或胶合将附加部分16固定在结构层2上。功能层的附加部分16在肩部1的周边上形成组装区域10。
优选通过焊接将功能层4固定在基于纤维素或回收材料的结构层2上。此外，例如，可以设想借助于附加部分16的热空气进行焊接。图8示出了在结构层2和附加部分16的待焊接界面处吹送热空气流8。也可以使用通过超声或通过加热垫的焊接方法。
根据本发明的另一实施例，功能层4仅局部地固定在结构部件2上。
图10至12b示出了用于生产具有完全封装在功能层4中的结构层2的部件(例如管头1或基部9)的工艺的第二实施例。在该示例中，功能层2是预制膜的形式。
图10中所示的该工艺的第一步骤包括将功能层4固定在基于纤维素或回收材料的结构层2的内面上。如图10中所示，功能层4具有延伸超过结构层2的周边的附加部分16。
图11中所示的工艺的第二步骤包括将另一功能层4固定在结构层2的外面上，并且同时(或随后)将内功能层和外功能层在附加部分16处固定在一起，以便封装结构层2。
工艺的第三步骤包括切割不必要的和/或待折叠的补充部分16，并将补充部分16(或切割后的其一部分)固定在部件(1或9)的外壁(图12a)或内壁(图12b)上，以便获得图12a和12b中所示的部件。
根据未示出的另一实施例，执行第一工艺以便获得图9中所示的部件，然后将功能层4添加到部件1的上面上，并且在组装区域10中覆盖功能层，以便完全封装基于纤维素或回收材料的结构层2。
根据本发明的工艺的另一实施例，功能层4可以直接挤出到基于纤维素或回收材料的结构层2上。
根据本发明的工艺的另一实施例，通过喷射(喷涂)或浸渍(浸涂)沉积功能层4。
图13示出了实施例，其中颈部6的孔口7由施加在部件(例如肩部1)的外面上的功能层4阻挡。功能层4可以在第一次使用期间被刺穿，以便允许取出包装产品。
图14至17示出了用于在管状主体3上组装基于纤维素或回收材料的部件(例如肩部1和/或管状主体3)的工艺的示例。在图13和14中示出了优选的工艺。
图14示出了管状主体3和部件1(例如肩部)在它们的组装之前的相对定位。在该步骤中，根据所选择的组装模式，管状主体3和/或部件1的待组装界面可以经受加热或胶合操作。当两个部件1和3通过焊接组装时，优选使用热空气方式加热。
图15示出了工艺的第二步骤，其中管状主体的内表面在组装区域10中压靠部件1的外表面，以便通过胶合或焊接进行组装。
图16和17示出了用于组装管状主体3和部件1(例如肩部)的另一工艺。根据该其他模式，在组装时，功能层2的补充部分16向下转动并固定在部件1的外面上。
图16示出了工艺的第一步骤，其中由管状主体3折叠的附加部分16围绕部件1定位。借助于热空气流8的加热使得可以加热结合部件的待焊接界面、管状主体3的待焊接界面和功能层4的补充部分16。
图17示出了组装工艺的第二步骤，其包括压制和冷却组装区域10。如本说明书所示，可以通过焊接、胶合或其他方法进行组装。
应当领会，上述组装工艺以对应的方式适用于其他部件，例如图3、4、6中所示的基部9。
图18示出了本发明的另一实施例，根据该实施例，颈部6通过夹持在基于纤维素的管的肩部或头部1上来组装。夹持或卡扣的操作确保连接的密封，并且使得可以保护肩部1的端部12。在夹持操作期间，肩部1的端部12被夹持在颈部6和夹持部分11a之间。在图3所示的示例中，夹持部分11a通过连接元件11b连接到塞子11c。连接元件11b使得可以防止塞子11c与包装分离，这便于回收操作并且使得可以符合法定要求。
连接元件11b可以例如是线元件或铰链或另一等效结构。
夹持元件11a具有适于在夹持发生之后确保包装的密封的几何形状。
夹持的优点是生产线上的组装速度，以及可选地，在回收期间将夹持部分11a与包装的其余部分分离的可能性。夹持颈部6的原理不限于图18中所示的实施例，而是可以应用于本申请中描述的所有包装，或者应用于具有不同形式、材料和结构的其他包装。
在根据本发明的包装的实施例中：
塞子可以是帽。
塞子可以被夹持。
塞子可以被拧上。
塞子可以被推入颈部中。
塞子可以包括铰链。
塞子优选地固定在包装上。
图19和20示出了根据本发明的原理生产的包装的非限制性示例。该包装可以是如图19中所示的管，或如图20中所示的容器或瓶，其具有可以是图18中所示的塞子15(附图标记11a-11c)。
本发明可以应用于本申请中所示的包装(管、容器)或未示出的其他类型的包装。通过说明性示例的方式描述了本申请中的实施例，并且它们不应被认为是限制性的。例如，其他实施例可以使用与所描述的装置等同的装置。实施例也可以根据情况彼此组合，或者在一个模式中使用的装置可以在另一模式中使用。
Claims (18)
1.一种包装部件(1,9)，所述包装部件包括基于纤维素或回收材料的结构层(2)和功能层(4)，所述结构层具有内面、部段和外面，所述功能层至少部分地覆盖所述结构层(2)的内面，所述功能层(4)包括延伸超过所述结构层(2)的周边的附加部分(16)。
2.根据前一项权利要求所述的包装部件(1,9)，所述包装部件包括至少部分地覆盖所述结构层(2)的外面的功能层(4)。
3.根据前一项权利要求所述的包装部件(1,9)，其中，所述附加部分(16)由所述功能层(4)的覆盖所述内面和所述外面并延伸超过所述结构层(2)的周边的部分形成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，其中，所述附加部分(16)至少部分地被切割。
5.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，其中，所述附加部分(16)向后折叠，以便覆盖所述结构层(2)的部段。
6.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，所述功能层(4)具有焊接性质。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，所述功能层(4)是单层或多层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，所述功能层(4)由以下项制成：
-PE/EVOH/PE
-PVOH
-PVOH/PE
-PP/金属化BOPP/PP
-PP/SiOX BOPP/PP
或基于可生物降解和/或生物来源的树脂，或材料的组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，其中，所述结构层(2)是单层或多层。
10.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，所述包装部件是管头(1)或基部(9)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，所述包装部件是包括颈部(6)的管头(1)。
12.根据前一项权利要求所述的包装部件(1,9)，所述颈部(6)被夹在所述管头(1)上。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的包装部件(1,9)，所述包装部件包括塞子(11c,15)。
14.根据前一项权利要求所述的包装部件(1,9)，所述包装部件包括在所述颈部(6)和所述塞子(11c)之间的连接元件(11b)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的包装部件(1,9)，其中，所述功能层(4)阻塞所述颈部(6)的孔口。
16.一种包装，所述包装包括根据前述权利要求中任一项所述的呈管头(1)和/或基部(9)形式的至少一个部件，以及呈管状主体(3)形式的第二部件，所述管状主体(3)具有功能层(4)，所述部件在包括每个部件的功能层的组装区域(10)中彼此固定，以便确保在组装所述部件之后所述功能层(4)的连续性。
17.根据前一项权利要求所述的包装，其中，通过焊接或胶合来进行所述组装。
18.根据权利要求16或17中任一项所述的包装，所述包装是管或容器。
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