SE519633C2 - Sätt vid tillverkning av ett förpackningslaminat, anläggning vid tillverkningen av förpackningslaminatet, samt det tillverkade förpackningslaminatet - Google Patents

Description

25 30 35 H r== » . . » . fa 519 633 2 igenom såväl termoplastskiktet som det fibrösa stomskiktet, men stanna vid ett gasbarriärskikt som har högre densitet, vanligen en metallfolie. Vid laserbrån- ningen bildas det dock restmaterial av termoplasten, vilket restmaterial bildar en upphöjd ås på var sida om den långsträckta perforeringslinjen, precis intill den- samma. Detta fenomen har visats bl.a. i US 3,790,744 samt US 3,909,582. Vid förpackningslaminat för autoklavering, dvs vid förpackningslaminat med extra tjockt yttre termoplastskikt, blir dessa upphöjda åsar av restmaterial från termo- plasten extra accentuerade. Då förpackningslaminatet vidarehanteras, innefat- tande hantering på valsar och eller upprullning på rulle, kan dessa åsar av restmaterial ställa till problem. Således uppkommer beläggning på valsarna av dylikt restmaterial som avsätts på dessa, varvid produktionen måste stoppas med täta intervall för rengöring av valsarna. Vid upprullning av förpackningslaminatet på rulle så bygger åsarna i de olika lagren i rullen på varandra, så att rullen blir ojämn på utsidan, vilket försvårar hanteringen av densamma. Dessutom avsätts restmaterial från varje ås på utsidan av förpackningslaminatet på insidan av nästa lager förpackningslaminat i rullen, vilket innebär icke önskad förekomst av rest- material på insidan av förpackningslaminatet då detta skall omformas till förpack- ningsbehållare och fyllas med innehåll.

Ett sätt att lösa problemet med uppbyggnad av åsar av restmaterial skulle vara att slipa av desamma. Detta är dock inte önskvärt, med tanke på dammblld- ning. Vid stora produktioner skulle det bildas stora mängder damm som skulle försämra arbetsmiljö och som skulle behöva omhändertas.

Ett annat, mer generellt problem i samband med öppningsanvisningar i form av perforeringslinjer är att åstadkomma en perforering som är lätt att öppna (god öppningsbarhet) men som inte ger risk för läckage vid omild hantering av förpackningsbehållaren.

Kom REDoGöRELsE ÖVER UPPF|NN|NGEN Enligt uppfinningen erbjuds ett sätt samt en anläggning vid tillverkning av ett laserperforerat förpackningslamínat, varigenom ovan nämnda problem elimi- neras eller åtminstone minskas. Enligt uppfinningen erbjuds också det sålunda tillverkade förpackningslaminatet, vilket saknar från dess huvudsakliga yttre yta utskjutande ås av restmaterial från laserperforeringen och vilket företrädesvis uppvisar en förbättrad öppningsbarhet i perforeringen, samtidigt med god integritet, dvs liten risk för läckage. 10 15 20 25 30 35 519 633 3 Detta och annat àstadkommes medelst sättet, anläggningen och förpack- ningslaminatet såsom dessa presenteras i patentkraven.

Istället för att försöka undvika uppbyggnad av restmaterial vid laserper- foreringen eller att avlägsna dylik uppbyggnad av restmaterial innan förpack- ningslaminatet vidarehanteras, är den uppfinningsenliga tanken att dölja åsarna av restmaterial så att dessa väsentligen inte tillåts att skjuta ut över (utanför) det omgivande materialets yttre yta. I praktiken àstadkommes detta genom att det banformiga förpackningslaminatet förses med en kompressionslinje, i vilken laserperforeringen därefter utföres. Således utformas en kompressionslinje på den yttre termoplastsidan av förpackningslaminatet, varigenom det fibrösa stom- skiktet bringas att komprimeras.

Kompressionslinjen utformas i en komprimeringsstation i anläggningen vilken komprimeringsstation innefattar ett komprimeringsverktyg med en handel i form av ett utskjutande komprimeringsparti runt omkretsen av en vals, samt ett slätt mothàll, företrädesvis i form av en slät motvals. Verktyget, och därmed den bildade kompressionslinjen, skiljer sig från ett verktyg för en konventionell biglinje, respektive själva biglinjen, både i dimensioner och i att det i verktyget saknas en hondel, dvs en fördjupning i motvalsen för mottagande av handelen. l en konventionell biglinje har således materialet väsentligen ej komprimerats utan endast förskjutits ur planet för omgivande material, medan materialet (åtminstone det fibrösa stomskiktet) i kompressionslinjen enligt uppfinningen de facto kompri- meras, varvid förpackningslaminatet är slätt pà motsatt sida mot kompressions- linjen. Vidare skiljer sig naturligtvis kompressionslinjen enligt uppfinningen fràn en konventionell biglinje i det att det genom laserbränning utformas en perforerings- linje i densamma.

Enligt en aspekt av uppfinningen uppvisar sagda förpackningslaminat, åtminstone dä det är avsett för autoklavering, en total tjocklek av omkring 0,2 - 0,6 mm, företrädesvis 0,3 - 0,5 mm. På motsatt sida mot det yttre termoplast- skiktet som trycks ned i kompressionslinjen, uppvisar förpackningslaminatet ett gasbarriärskikt, företrädesvis en metallfolie såsom aluminumfolie, samt minst ett inre termoplastskikt, avsett att stå i kontakt med förpackningsbehållarens inne- håll.

DETALJERAD REDOGÖRELSE ÖVER UPPFINNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i större detalj, med hänvisning till figurerna, av vilka: 20 25 50 35 519 633 4 Fig. 1 visar ett komprimeringsverktyg för uppfinningens genom- förande, Fig. 1A visar en del A av verktyget enligt Fig. 1, i större detalj och i tvärsnitt, Fig. 2 visar i tvärsnitt en kompressionslinje inklusive perforerings- linje i ett förpackningslaminat enligt uppfinningen, Fig. 3 visar en anläggningslinje för uppfinningen. l Fig. 1 visas ett komprimeringsverktyg för uppfinningens genomförande, generellt betecknat 10. Komprimeringsverktyget 10 innefattar en vals 12 med ett centralt parti 14 med större diameter än själva valsen 12. På detta parti 14 är det anordnat två stycken utskjutande komprimeringspartier 16, vilka sträcker sig runt om valsens 12 och partiets 14 omkrets. Att två komprimeringspartier 16 är anord- nade med litet mellanrum beror på att uppfinningen i den visade utföringsformen avses utnyttjas i samband med en anläggning avi SE-C-516 532 beskriven typ, dvs en anläggning där det banformiga förpackningslaminatet förses med ett i för- hållande till en längsgående centrumlinje centrerat, tryckt område, varvid mate- rialbanan i ett perforeringen efterföljande steg delas upp i två banor med slutlig bredd genom snitt i sagda centrumlinje. Förpackningslaminatets centrumlinje anordnas således i föreliggande uppfinning mitt emellan de båda utskjutande komprimeringspartierna 16 i Fig. 1.

En motvals 18 med slät mantelyta är anordnad att utgöra mothåll vid kom- primeringen. En spalt 20 mellan valsen 12 och motvalsen 18 är reglerbar, vari- genom komprimeringsverktyget 10 kan ställas in dels för olika tjocklek på för- packningslaminatet och dels för olika djup hos kompressionslinjen 30 (Fig. 1A).

I Fig. 1A visas sektionen A i Fig. 1 i större detalj samt i tvärsnitt. Här visas också hur förpackningslaminatet 22 anordnas mellan valsen 12 och motvalsen 18.

Förpackningslaminatet 22 innefattar ett fibröst stomskikt 24 av papper eller kartong, samt ett yttre termoplastisk beläggningsskikt 26 som uppvisar en ytvikt av 20-50 g/mz, företrädesvis 20-40 g/mz och företrädesvis innefattar ett termo- plastiskt material i gruppen som består av polyeten och polypropen, mest före- draget polypropen. På dess motsatta sida uppvisar förpackningslaminatet 22 ett gasbarriärskikt, företrädesvis en aluminiumfolie, samt minst ett vätskebarriärskikt av termoplastiskt material. I figuren har gasbarriärskiktet och vätskebarriär- skiktet/en gemensamt betecknats 28.

Det utskjutande komprimeringspartiet 16 på valsen 12 ärföreträdesvis 1 - 3 mm och än mer föredraget 1,5 - 2,5 mm brett och företrädesvis 0,2 - 2 mm och 20 25 30 35 519 633 5 än mer föredraget 0,2 - 1 mm högt ovanför valsens 12 omgivande yta (dvs egentligen ytan för det centrala partiet 14). Normalt utnyttjas dock inte hela höjden av komprimeringsvalsens 12 utskjutande komprimeringsparti 16, utan endast dess övre del pressas ned iförpackningslaminatet 22. Såväl inre som yttre vinklar av det utskjutande komprimeringspartiet 16 är försedda med mjukt rundade radier, syftande till att inte skada termoplastskiktet 26.

Det utskjutande komprimeringspartiet 16 på valsen 12 komprimerar stom- skiktet 24, normalt med högst 70%, företrädesvis högst 60% men minst 20%, företrädesvis minst 30% av dess ursprungliga och omgivande tjocklek, i den bildade kompressionslinjen 30. Termoplastskiktet 26 sjunker därigenom ned i själva kompressionslinjen 30, men utsätts inte för någon egentlig komprimering. l Fig. 2 visas förpackningslaminatet 22 efter det att en laserperforeríngs- linje 32 utformats väsentligen mitt i kompressionslinjen 30. Kompressionslinjen 30 är väsentligt bredare än perforeringslinjen 32, företrädesvis minst 1,5 gånger så bred och än merföredraget minst 2 gånger så bred, men högst 10 gånger så bred, företrädesvis högst 5 gånger så bred, varvid kompressionslinjen 30 före- trädesvis är 1 - 3 mm och än mer föredraget 1,5 - 2,5 mm bred, och 0,1 - 0,3 mm, företrädesvis 0,15 - 0,25 mm djup. Med perforeringslinjens 32 bredd avses här bredden på själva hålen genom termoplastskiktet 26 och stomskiktet 24, dvs ej medräknat bredd av omkring perforeringslinjen uppbyggt restmaterial 34 efter laserbränningen. Kompressionslinjens 30 bredd skall däremot vara sådan att den kan inrymma såväl själva perforeringslinjens 32 bredd som det omkring perfore- ringslinjen uppbyggda restmaterialet 34. Djupet skall vara minsta möjliga som tillåter åsarna av restmaterial 34 efter laserperforeringen att väsentligen befinna sig helt under nivån för förpackningslaminatets 22 omgivande yta.

I Fig. 3 visas en anläggningslinje för genomförande av uppfinningen. Ett banformigt stomskikt av papper eller kartong är upprullat på en förrådsrulle 36. l en lamineringsstation (beläggningsstation) 38 extruderas ett yttre skikt av termo- plastiskt material, t.ex. PE eller PP, på stomskiktets första sida. Det banformiga materialet 40 förses också med andra skikt, till bildande av förpackningslaminatet 22 enligt Fig. 1A. Dessa ytterligare beläggnings/lamineringsoperationer utgör dock inte del av uppfinningen och beskrivs därför inte närmare här. Eventuellt rullas förpackningslaminatet upp på rulle (ej visat) och överförs till en annan linje som inleds med färgtryck på förpackningslaminatets första sida, dvs den med det yttre termoplastskiktet 26 försedda sidan, i ett eller flera tryckverk 42a-f. Det ban- formiga förpackningslaminatet löper därefter vidare till en komprimeringsstation 44, där komprimeringsverktyget 10 enligt Fig. 1 och Fig. 1A utformar den upp- finningsenliga kompressionslinjen i förpackningslaminatet. Efter detta förs för- u fin 519 633 =-« i. 6 packningslaminatet till en perforeringsstation 46, där en konventionell laser- brännare 48 är anordnat att utforma själva perforeringslinjen 32 (Fig.-2). Det nu med perforeringslinje(r) försedda förpackningslaminatet förs vidare via valsar 52 och rullas åter upp på rulle 54 för att sedan överföras till ytterligare behandlings- stationer. Dylika efterföljande behandlingsoperationer kan t.ex. utgöras av bigning samt uppkapning av banan i flera smalare banor och/eller i enskilda ämnen. Det är också tänkbart att tryckningsoperationen och/eller bigningsoperationen utförs på andra ställen i tillverkningslinjen.

Uppfinningen är ej begränsad till här visade utföringsformer utan kan varieras inom ramen för patentkraven.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 519 632» PATENTKRAV

1. Sätt vid tillverkning av ett banformigt förpackningslaminat (22), innefattande ett stomskikt (24) av papper eller kartong, vilket sätt innefattar stegen att belägga (38) en första sida av en materialbana (40) av papper eller kartong med ett yttre skikt (26) av termoplastiskt material, samt att därefter, med hjälp av laserbränning (46, 48) på den sålunda termoplastbelagda första sidan av förpackningslaminatet (22), utforma en perforeringslinje (32) genom sagda termoplastskikt (26) och sagda stomskikt (24), k ä n n e t e c k n at av steget att, efter sagda beläggning (38) med det termoplastiska materialet men före utformningen av perforeringslinjen, komprimera (44, 10) förpacknings- laminatet (22) på sagda första sida, till bildande av en kompressionslinje (30) i vilken sagda stomskikt (24) är komprimerat, varefter sagda perforeringslinje (32) utformas i sagda kompressionslinje (30). .

2. Sätt enligt krav1,kännetecknat av att kompressionslinjen (30) och per- foreringslinjen (32) utformas så i förhållande till varandra att en uppbyggnad av termoplastiskt restmaterial (34) omkring perforeringslinjen (32), efter laser- bränningen (48, 46), väsentligen kommer att befinna sig helt under nivån för förpackningslaminatets (22) omgivande yta, varvid stomskiktet (24) företrä- desvis komprimeras med högst 70%, företrädesvis högst 60% men minst 20%, företrädesvis minst 30% av dess ursprungliga tjocklek, i sagda kompres- sionslinje (30). .

3. Sätt enligt krav1 eller 2, kännetecknat av att kompressionslinjen (30) är väsentligt bredare än perforeringslinjen (32), företrädesvis minst 1,5 gånger så bred och än mer föredraget minst 2 gånger så bred, men högst 10 gånger så bred, företrädesvis högst 5 gånger så bred. .

4. Sätt enligt något av ovanstående krav, kä n n ete c k n at av att sagda ban- formiga förpackningslaminat (22) vidarehanteras efter utformningen av per- foreringslinjen (32), på valsar (52) och/eller genom upprullning på rulle (54). .

5. Anläggning vid tillverkning av ett banformigt förpackningslaminat (22) inne- fattande ett stomskikt (24) av papper eller kartong, vilken anläggning inne- fattar en beläggningsstation (38) för utformning av ett beläggningsskikt (26) av ett termoplastiskt material på en första sida av sagda stomskikt, följt av en perforeringsstation (46) innefattande en laserbrännare (48), vilken perfore- 20 25 30 55 .. ... . . .. , ,, 1 - i . t . . , , ', 'Nk =: .u- 1,.. I.'-'.'*' ' ' ' ' ' ~ ~ «» u n t ' . . . ,. . . , '2 :_ 1' - . .. .. . . « . . . 8 ringsstation är anordnad att utforma en laserbränd perforeringslinje (32) på den första sidan av förpackningslamínatet (22), genom sagda termoplastskikt (26) och sagda stomskikt (24), kä n n etecknad av en komprimerings- station (44), mellan sagda beläggningsstation (38) och sagda perforerings- station (46), innefattande ett komprimeringsverktyg (10) anordnat att utforma en kompressionsiinje (30) på sagda första sida av förpackningslamínatet (22), samt av att sagda perforeringsstation (46) är anordnad att utforma sagda per- foreringslinje (32) i sagda kompressionsiinje (30). .

6. Anläggning enligt krav 5, kä nnetecknad av att sagda komprimerings- verktyg (10) innefattar en vals (12) som uppvisar ett utskjutande komprime- ringsparti (16) runt dess omkrets, vilket utskjutande komprimeringsparti företrädesvis är 1 - 3 mm och än mer föredraget 1,5 - 2,5 mm brett och företrädesvis 0,2 - 2 mm och än mer föredraget 0,2 - 1 mm högt ovanför valsens omgivande yta (14), samt en motvals (18) som företrädesvis uppvisar en slät mantelyta, varvid en spalt (20) mellan sagda vals (12) och sagda motvals (18) är reglerbar. .

7. Anläggning enligt krav 5 eller 6, kä n neteckn a d av att den innefattar ytterligare, efterföljande stationer för vidarehantering av förpacknings- lamínatet, innefattande valsar (52) och/eller stationer för upprullning av förpackningslamínatet på rulle (54). .

8. Förpackningslaminat innefattande ett stomskikt (24) av papper eller kartong samt på en första sida därav ett termoplastiskt beläggningsskikt (26), upp- visande en laserbränd perforeringslinje (32) genom stomskiktet (24) och termoplastskiktet (26), kä n n e te c k n at a v att sagda perforeringslinje (32) är anordnad i en kompressionsiinje (30) på den första sidan av förpacknings- lamínatet (22), i vilken kompressionsiinje sagda stomskikt är komprimerat. .

9. Förpackningslaminat enligt krav 8, k ä n n e t e c k n at a v att kompressions- linjen (30) och perforeringslinjen (32) är så utformade i förhållande till varan- dra att en uppbyggnad av termoplastiskt restmaterial (34) omkring perfore- ringslinjen, väsentligen befinner sig helt under nivån för förpackningslamína- tets (22) omgivande yta, varvid stomskiktet (24) företrädesvis är komprimerat med högst 70%, företrädesvis högst 60% men minst 20%, företrädesvis minst 30% i förhållande till dess kompressionslinjen (30) omgivande tjocklek, i - == -= . . l . , , _ * i _ . _ ' f = » . .e . f - . , . . sagda kompressionslinje.

10. Förpackningslaminat enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n at a v att kompres- sionslinjen (30) är väsentligt bredare än perforeringsiinjen (32), företrädesvis 5 minst 1,5 gånger så bred och än mer föredraget minst 2 gånger så bred, men högst 10 gånger så bred, företrädesvis högst 5 gånger så bred.

11.Förpacknings|aminat enligt något av kraven 8-10, k ä n n ete c k n at a v att sagda termoplastiska beläggningsskikt (26) uppvisar en ytvikt av 20-50 g/mz, iO företrädesvis 20-40 g/mz, samt att det företrädesvis innefattar ett termoplas- tiskt materiai i gruppen som består av polyeten och polypropen.