NO327162B1

NO327162B1 - Fremgangsmate for fremstilling av patrykket emballasjelaminat i baneform

Info

Publication number: NO327162B1
Application number: NO20032345A
Authority: NO
Inventors: Ingvar Andersson; Peter Ohman
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2009-05-04
Also published as: US6811527B2; DE10196951B3; WO2002042059A1; SE0004317L; SE0004317D0; AU2002215293A1; NO20032345D0; JP3897697B2; NO20032345L; DE10196951T1; SE516532C2; JP2004513810A; US20040048726A1

Description

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et påtrykket emballasjelaminat i baneform, omfattende trinnene med å belegge en materialbane i full bredde med ett eller flere lag av termoplastmateriale, og å splitte banen ved hjelp av langsgående snitt.

KJENT TEKNIKK

I den vanlige fremstillingen av emballasjematerialbaner av typen som anvendes for fremstilling av engangsemballasje for f.eks. melk eller juice, dannes progressivt et laminert materiale som omfatter ett eller flere bærelag av relativt stivt materiale, f.eks. fibre eller skumplastmateriale. På hver side av bærelaget er ett eller flere lag av termoplastmateriale, f.eks. polyetylen, progressivt laminert for på den ene siden å tilføre styrke til laminatet og på den andre siden å sikre at materialet oppnår den nødvendige væske- og gasstettheten. I de tilfeller hvor ekstra gass- og evt. lys-tetthet er ønsket, er laminatet utstyrt med ekstra lag av barrieremateriale, f.eks. aluminiumsfolie eller forskjellige typer barriereplast. Laminatet er også utstyrt med ytre, dekorativ utsmykking ved en påtrykkingsprosess, og er normalt videre utsatt for en mekanisk prosessering med sikte på å fremstille et tidligere bestemt mønster av svekningslinjer, såkalte rille-linjer, for å gjøre det lettere å brette og deretter deformere laminatet til individuelle emballasjebeholdere.

Tradisjonelt omfatter maskinproduksjon av påtrykte og foldede emballasjelaminater flere produksjonstrinn, mellom hvert av hvilke emballasjematerialbanen rulles opp i spoleform og forflyttes mellom forskjellig produksjonsutstyr, f.eks. for plastbelegning, påtrykking av

materiale eller splitting eller oppdeling av materialet til flere baner av ønsket sluttbredde.

I et første produksjonstrinn skjer normalt påtrykking av materialbanen, som foretas på en materialbane med noe større bredde enn den totale bredden til de endelige material-banene. Dette er knyttet til det faktum at påtrykkingen av materialbanen ikke kan skje på utsiden av lengdekantene til materialbanen, og for å sikre en viss toleranse har dermed materialbanen en bredde som med 5 til 50 cm overstiger den totale bredden til banene med endelig bredde som fullbreddebanen deretter skal splittes opp til. Etter påtrykkingen rulles materialbanen opp og overføres til en belegningsenhet hvor materialbanen rulles ut og bringes til å passere flere ekstrudere som gir materialbanen det ønskede antallet lag av termoplastmateriale. I denne enheten blir banen evt. også utstyrt med ekstra lag av f.eks. aluminiumsfolie eller noen andre barrierematerialer. Beleggingen og den mulige påføringen av f.eks. aluminiumsfolie skjer også med en viss overskuddsbredde, som medfører at materialbanen, før den igjen rulles opp, utsettes for en kantskjæring som fjerner overskuddsplast og evt. et overskudd av f.eks. aluminiumsfolie.

Materialbanen som dermed rulles opp etter belegningen blir nok en gang rullet ut i en etterfølgende kutteenhet hvor materialbanen, ved langsgående snitt, splittes til det ønskede antall baner med endelig bredde. Samtidig med denne splitteoperasjonen skjer en justering av den totale bredden til banen ved at kantområdene på begge sider av banen kuttes vekk. I et slikt tilfelle fjernes blant annet den ikke-påtrykte kanten til banen, som tidligere nevnt. Etter fornyet opprulling av de individuelle banene med endelige bredder, er disse klare for å bli anbragt i en emballerings- og fyllemaskin eller alternativt rulles ut og deles i individuelle ark eller emballasjebeholderemner.

Som det vil fremgå av det foregående, er fremstillingen av laminert emballasjemateriale med nåværende fremgangsmåter relativt komplisert og inkluderer blant annet flere opprullingsoperasjoner av materialbanen, flere kantkutteoperasjoner inkluderende avfallsbehandling, og flere opprullingsoperasjoner. Videre fører nåværende fremgangsmåter til at en relativt stor mengde avfall oppstår, hovedsakelig ved kantkutte-operasjonen, men også i opprullingsoperasjonene, siden de ytre endedelene av materialet ikke kan anvendes. En stor ulempe er videre at påtrykkingen av materialet som ble nevnt ovenfor, må skje med påtrykkingsvalser som har større bredde enn faktisk nødvendig. Dette medfører at klisjéene må ha en større overflate, noe som øker klisjéprisen siden den er direkte relatert til overflatearealet til klisjéene. Dersom det tas i betraktning at ved normal påtrykking av høykvalitets emballasjemateriale for f.eks. juiceemballasje, gjøres påtrykking ofte med åtte farger, vil det enkelt forstås at kostnaden for klisjéer øker sterkt på grunn av de ovennevnte sikkerhetsmarginene.

Det er dermed et generelt behov i emballasjematerialindustrien å realisere en fremgangsmåte for fremstilling av påtrykt, plastbelagt emballasjelaminat som gjør det mulig å redusere mengden av avfall sterkt i framstillingsprosessen og også å redusere arealet av den "unødvendige" klisjéoverflaten.

FORMÅL MED OPPFINNELSEN

Et formål med oppfinnelsen er derfor å oppnå en fremgangsmåte for fremstilling av påtrykt emballasjelaminat i baneform, idet fremgangsmåten gjør det mulig å redusere nødvendigheten av kantkutting av emballasjematerialbanen og derved redusere mengden av avfallsmateriale, i tillegg til kostnadene for avfallsmaterialet og dets behandling.

Et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen er å oppnå en fremgangsmåte for fremstilling av påtrykt emballasjelaminat i form av bane, idet fremgangsmåten gjør det mulig å påtrykke materialet med en klisjébredde som samsvarer med den ønskede endelige påtrykte bredden.

Enda et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å oppnå en fremgangsmåte for fremstilling av påtrykt emballasjelaminat i baneform, idet fremgangsmåten forenkler framstillingsprosessen og reduserer antall opprullinger av materialet.

Enda et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er til slutt å oppnå en fremgangsmåte for fremstilling av påtrykt emballasjelaminat i baneform, idet fremgangsmåten reduserer kostnadene betydelig og forenkler fremstillingen av ferdig emballasjelaminat.

De ovennevnte og andre formål har blitt oppnådd i henhold til den foreliggende oppfinnelsen med en fremgangsmåte av typen angitt innledningsvist, og som kjennetegnes ved at materialbanen splittes i halv-baner som hver er utstyrt med et påtrykt område sentrert relativt til en langsgående senterlinje, og som splittes i to baner med en endelig bredde ved snitt langs denne senterlinjen.

Foretrukne utforminger av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige kravene 2 til 7.

KORT BESKRIVELSE AV DEN VEDFØYDE TEGNINGEN

En foretrukket utforming av fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert, med spesiell henvisning til den vedføyde, skjematiske tegningen, som kun viser de detaljer som er viktige for forståelsen av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser i perspektiv en lamineringsprosess i henhold til fremgangsmåten i henhold

til den foreliggende oppfinnelsen,

Fig. 2 viser i perspektiv en påtrykningsprosess i henhold til fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, og Fig. 3 er en planprojeksjon av en del av halv-banen som materialbanen deles i ved

fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen

BESKRIVELSE AV FORETRUKKET UTFORMING

Fig. 1 viser skjematisk hvordan en materialbane 1 i full bredde rulles ut fra en

magasinrulle 2 og føres inn i en såkalt belegger 3, hvor materialbanen 1 av f.eks. papir belegges med ett eller flere lag av termoplastmateriale, f.eks. polyetylen, ved hjelp av en eller flere ekstrudere 4. I beleggeren 3 kan materialbanen 1 også utstyres med ett eller flere lag av barrieremateriale, f.eks. aluminiumsfolie eller lignende (ikke vist i fig. 1). Både ekstruderingen av plastfilmen 5 og den mulige belegningen med aluminiumsfolie eller barriereplast skjer med et visst overskudd, med andre ord slik at både den ekstruderte plasten og f.eks. aluminiumsfolien stikker noe utenfor de langsgående kantene til materialbanen 1. Dette sikrer at den totale bredden av materialbanen 1, som samsvarer med den totale bredden til de individuelle, smalere banene til hvilke materialbanen deretter skal splittes, vil være fullstendig belagt og dekket med både termoplastmateriale og aluminiumsfolie.

Etter belegningen føres materialbanen mellom kjølevalser 6 som presser de forskjellige lagene sammen og kjøler termoplasten slik at denne blir hard og danner et væsketett overflatebelegg på materialet.

Etter fullført laminering mates materialbanen 1 videre forbi flere kuttehjul 7 anbragt side ved side og som splitter materialet i det ønskede antall halv-baner 8 med redusert bredde, og som kutter bort overflødig plast og mulig aluminiumsfolie eller barrierefolie som stikker ut på utsiden av den opprinnelige langsgående kanten til materialbanen 1. De dermed dannede, like brede halv-banene 8 rulles deretter opp for dannelsen av flere halv-ruller 9 som fjernes fra beleggeren 3 og overføres til en etterfølgende påtrykkingsenhet 10 (fig. 2).

Påtrykkingsenheten 10 er av vanlig type og omfatter flere påtrykkingsvalser 11 som er utstyrt med klisjéer med de ønskede påtrykkingsmønstre for påtrykking av hver individuelle halv-bane 8. En halv-rulle 9 anbringes på innmatingsenden til påtrykkingsenheten 10 (til høyre i fig. 2) og rulles ut slik at halv-banen 8 passerer mellom påtrykkingsvalser 11 og motvalser (ikke vist). Via klisjéene til påtrykkingsvalsen (ikke synlig i fig. 2) overføres blekk i det ønskede mønsteret til den øvre overflaten til halv-banen, og passeringen forbi alle påtrykkingsvalsene 11 sikrer at banen påtrykkes med

det ønskede antallet farger for at et påtrykkingsmønster av ønsket karakter skal oppstå.

I den kvalifiserte påtrykkingen av høykvalitets emballasjemateriale for f.eks. juice- eller vinemballasje, anvendes ofte et relativt stort antall påtrykkingsvalser, siden et fullstendig påtrykk kan inneholde opp til åtte farger, slik at det benyttes åtte individuelle påtrykkingsvalser utstyrt med klisjéer. I forbindelse med påtrykkingen kan en eller flere valser også operere som brettevalser, med andre ord, i stedet for å danne påtrykk på materialet, kan de ved mekanisk sammenpressing av dette gi materialbanen det ønskede mønsteret av sveknings- eller brettelinjer, for å gjøre etterfølgende bretting og omforming av materialbanen til individuelle emballasjebeholdere lettere. Sist i påtrykkingsenheten 10, sett i retning av fremføringen av emballasjematerialbanen fra høyre til venstre i fig. 2, kan det være anordnet en påtrykkingsvalse som ikke trykker på det ønskede fargemønsteret, men som i stedet anvendes for å påtrykke et lag av beskyttelseslakk som dekker påtrykkingsmønsteret. Dette forhindrer at påtrykkingsblekk utsettes for omgivende luft og mekanisk kontakt, i tillegg til å sikre at påtrykkingsblekket ikke kommer i kontakt med maten som senere skal pakkes i emballasjebeholderne fremstilt av halv-banen.

Etter påtrykkingen splittes banen ved hjelp av et kuttehjul 12 i to smalere baner 13 som har den endelige bredden som er ønsket for fremstilling av individuelle emballasjebeholdere eller alternativt for å fremstille emner for emballasjebeholdere.

Fig. 3 viser, sett ovenfra, utseendet til en del av en halv-bane 8 etter at denne har passert gjennom påtrykkingsenheten 10 i henhold til fig. 2. I et slikt tilfelle beveges halv-banen ovenfra og nedover i figuren, og det vil innses hvordan kuttehjulet 12, gjennom snittet 14, splitter banen i to like store deler langs senterlinjen 15 til banen. Det vil også fremgå hvordan påtrykkingsmønsteret 16 som dannes av påtrykkingsenheten 10 anbringes sentrert relativt til den langsgående senterlinjen 15 til halv-banen 8, noe som innebærer at upåtrykte områder vil oppstå langs begge kantene til halv-banen som er rettet bort fra hverandre. Disse områdene vil, etter omdanningen av banene til emballasjebeholdere, danne bunnflatene deres, som normalt ikke er påtrykt. Fig. 3 viser også skjematisk en etterfølgende arkdeling ved hjelp av gjentatte, tverrgående snitt 17 som deler de to parallelt gående banene 13 i individuelle ark 18 med sidekanter 19, toppkanter 20 og bunnkanter 21. Det vil også fremgå av figuren hvordan påtrykkingsmønstrene for hver individuell emballasje er anbragt etter hverandre langs den langsgående retningen av halv-banen, men med motsatt orientering på hver side av senterlinjen. På grunn av plasseringen av påtrykkingsmønsteret 16 sentralt på halv-banen 8, vil denne bli gitt påtrykking helt ut til toppkantene 20, mens påtrykkingsmønsteret 16 avsluttes en liten avstand fra bunnkanten 21. Herved kan påtrykkingen skje uten fare for påtrykking utenfor den totale bredden av halv-banen 8, noe som gjør det mulig å påtrykke materialbanen uten nødvendigheten av at

langsgående kantdeler må kuttes vekk etter påtrykking. Som et resultat kan banen 1 bli gitt en eksakt bredde fra starten, dvs. at ikke noe langsgående kantavfall oppstår under den totale produksjonsprosessen (bortsett fra et overskudd av plast- og evt. barrierelag). Den sentrale plasseringen av påtrykkingsmønsteret 16 medfører også at klisjéene til

påtrykkingsvalsene kan gis en bredde som samsvarer med den totale bredden til det ønskede påtrykkingsmønsteret. Som et resultat unngås på ene siden nødvendigheten av å gjøre klisjéene bredere enn faktisk nødvendig, samtidig som en kantkutteoperasjon utelates, siden det med denne fremgangsmåten ikke er risiko for å påtrykke utenfor kanten av materialet. Fraværet av avfall og reduksjonen av påtrykkingsarealet til klisjéene medfører betydelige innsparinger sammenlignet med nåværende fremgangsmåter.

Anordningen for å utføre fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er vist og beskrevet skjematisk, men inkluderer alle de utforminger og konstruksjonstrekk som er nødvendig for å bringe fremgangsmåten som definert i det vedføyde krav 1 til praktisk utførelse.

Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen gjør det dermed mulig å fremstille flerfargepåtrykt emballasjelaminat med høy kvalitet på en betydelig enklere

måte enn hva som hittil har vært mulig. Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ikke bare reduserer håndtering og behandling av både emballasjemateriale og avfall, men forenkler også fremstillingsprosessen ved å redusere antallet opprullinger av materialbanen. Reduksjonen av mengden av avfall, i tillegg til reduksjonen av de

nødvendige klisjéarealer, medfører store kostnadsbesparinger sammenlignet med kjente fremgangsmåter.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av påtrykt emballasjelaminat i baneform, omfattende trinnene med å belegge en materialbane (1) i full bredde med ett eller flere lag (5) av termoplastmateriale, og splitting av banen ved hjelp av langsgående snitt, karakterisert ved at materialbanen (1) deles i halv-baner (8), som hver utstyres med et påtrykt område som er sentrert relativt til en langsgående senterlinje (15) , og deles i to baner (13) med en endelig bredde ved snitt (14) langs nevnte senterlinje (15).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at materialbanen (1) kantkuttes til en bredde som samsvarer med det ønskede antallet baner med endelig bredde.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det påtrykte området inkluderer påtrykkingsmønstre (16) som er anbragt etter hverandre langs lengderetningen til halv-banen (8), men med motsatt orientering på hver side av senterlinjen (15).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det påtrykte området inkluderer påtrykkingsmønstre som er orientert slik at de deler av påtrykkingen som er nærmest toppkantene til de ferdige emballasjebeholderne er anbragt nær senterlinjen.

5. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 1 til 4, karakterisert ved at den påtrykte siden til halv-banen (8) etter påtrykkingen dekkes med et lag som beskytter påtrykkingsblekket.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at beskyttelseslaget påføres ved en påtrykkingsprosess.

7. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 1 til 6, karakterisert ved at banene (13) etter deling til endelig bredde deles i individuelle ark (18) ved gjentatte, tverrgående snitt.