SK279365B6

SK279365B6 - Balenie s vnútorným obalom

Info

Publication number: SK279365B6
Application number: SK1139-91A
Authority: SK
Inventors: Carl C. Hein; Matthew S. Koschak; Mark S. Powell; Peter P. Shearer; Milly M. L. Wong
Original assignee: R. J. Reynolds Tobacco Company
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1998-10-07
Also published as: FI911937A0; IE65401B1; HU911274D0; FI911937A; HUT58486A; CN1055906A; NO911582D0; LT3378B; IE911167A1; HU214246B; PT97439B; CA2039970C; US5427235A; FI102261B1; CN1037897C; HK34194A; HRP940877B1; KR100196772B1; MX172369B; JPH07102644B2

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka balenia s vnútorným obalom a prebalom s vysokým bariérovým účinkom na fajčiarske výrobky, napríklad cigarety a iné produkty, z bariérových, tepelne zvariteľných baliacich materiálov.

Doterajší stav techniky

Fajčiarske výrobky, ako cigarety, majú v podstate tvar valcovej tyčky a obsahujú dávku materiálu na fajčenie, napríklad narezaného tabaku, obaleného papierovým obalom, takže tvoria takzvanú tabakovú tyčku. Je žiaduce vyrábať cigarety s filtračnými elementmi, ktoré sú pripojené ku koncom cigaretovej tyčky. Filtre sa vyrábajú z vláknitého materiálu, napríklad z acetátu celulózy, a z obalu a sú pripevnené na tabakovú tyčku papierikom. Cigarety s filtračnými elementmi sa nazývajú cigarety s filtrom

Cigarety s filtrom sa obvykle predávajú v balíčkoch, z ktorých každý obsahuje dvadsať cigariet. Typické balíčky cigariet majú všeobecne tvar hranola s obdĺžnikovými stenami. Jedno z bežných balení cigariet obsahuje kontajner, ktorý je v tvare takzvaného tvrdého balenia alebo škatuľky s výkyvným vrchnáčikom. Iný typ bežného balenia cigariet je tvorený kontajnerom v tvare takzvaného mäkkého balíčka. Obidva typy balenia sa normálne ukladajú do kartónov, ktoré majú tiež tvar hranola a obsahujú typicky každý desať balení cigariet.

Uvedené typy bežných cigaretových balíčkov sú vytvorené tak, aby udržiavali čerstvosť a obsah vlhkosti v cigaretách a chránili ich proti nepriaznivým vonkajším podmienkam, ktoré by mohli zhoršiť ich kvalitu. Bežné cigaretové obaly pozostávajú typicky z troch oddelených dielov. Prvá je vnútorná fólia, pozostávajúca z kovovej fólie nalaminovanej na papierový substrát alebo metalizovaný papier, ktorý je ovinutý okolo cigariet a prehnutý, nie však zlepený, na koncoch cigariet. Druhou vrstvou je mäkký alebo tvrdý papier alebo lepenková škatuľka, ktorá je spravidla potlačená informáciou, týkajúcou sa balených predmetov. Treťou vrstvou je vonkajší priehradný prebal z teplom zvariteľnej polymémej fólie, ktorá je zvarená teplom.

Na jednoduchšie otvorenie priehľadného prebalu z polymémej fólie slúži pásik polymémeho materiálu, známy ako odtrhávací pásik. Odtrhávací pásik je umiestnený pri hornom okraji balíčka, rovnobežne s nim. Jeden koniec odtrhávacieho pásika normálne nepatrne vyčnieva z obalu ako zástavka, pri otváraní balíčka fajčiar zatiahne za túto zástavku a tým roztvorí polymémy prebal. Vyčnievajúca zástavka odtrhávacieho pásika rozreže priehradný prebal obidvoma okrajmi, potom sa prebal pokrývajúci hornú stranu balíčka stiahne. Horný koniec balíčka sa potom otvorí, teda vnútorná fólia sa roztrhne v prípade mäkkého balenia alebo výkyvný vrchnák sa otvorí v prípade tvrdého balenia, a časť vnútornej fólie sa odstráni, čím sa odokryjú konce cigariet. Fajčiar potom vytiahne prstami jeden koniec cigarety, spravidla koniec s filtrom, a vytiahne cigaretu z balíčka. Polymémy prebal typicky obsahuje orientovaný polypropylén (OPP), čo môže byť teplom zvariteľný modifikovaný orientovaný polypropylén, polypropylén povlečený akrylovým teplom zvariteľným materiálom alebo spoločne vytlačovaná fólia typu ABA, kde vrstvy A sú teplom zvariteľné kopolymérové vrstvy z kopolyméru polypropylénu a polyetylénu a vrstva B je z orientovaného homopolyméru propylénu. Zloženie teplom zvariteľných vrstiev je zvolené na optimalizáciu tepelnej zvariteľnosti prebalu, to znamená na najnižšiu použiteľnú teplotu na tepelné tvárenie a najkratšiu použiteľnú dobu zvárania. Súčasne však tepelnotvarovaná vrstva prebalu normálne zaisťuje potrebné kĺzanie a antistatické charakteristiky tak, aby cigaretové balíčky s prebalom ľahko kĺzali po sebe pri výrobe a pri dávkovaní, napríklad z cigaretového automatu. Voľba teplom zvariteľnej vrstvy a jej zloženie je teda v podstate kompromis medzi optimálnymi charakteristikami tepelného zvárania a optimálnymi charakteristikami pri kĺzaní.

Pri normálnych podmienkach skladovania a normálnom čase skladovania je bežný obal na cigarety schopný udržovať sviežosť a vlhkosť v cigaretách na prijateľnej úrovni na obmedzený čas. Keď sú však balíčky s cigaretami skladované dlho alebo v neobvykle horúcom a/alebo suchom prostredí, bežné obaly neudržujú dostatočne čerstvosť a vlhkosť cigariet. Vnútorná fólia v bežnom cigaretovom balíčku má primáme dekoratívny účel, pretože je len prehnutá na pozdĺžnom okraji a cez horný, a dolný koniec cigariet a nie je zlepená. Vnútorná fólia teda netvorí prekážku na prechod kyslíka a vlhkosti medzi cigaretami v baĽčku a okolitou atmosférou. Aj keď bariérová účinnosť bežného polypropylénového prebalu, ktorý je tepelnozvarený, je v podstate väčšia ako účinnosť bežnej vnútornej fólie, obvyklý prebal nezabráni strate vlhkosti a vône a chuti počas niekoľkých týždňov, takže spotrebiteľ zistí pri fajčení zmenu v čerstvosti produktu. Keď sa produkt dlho skladuje alebo uskladňuje v nepriaznivých podmienkach teploty a vlhkosti, môže dôjsť k zatuchnutiu tabaku, k strate vlhkostí a k strate tabakovej vône alebo arómy, vrátane straty prísad, ako je mentol.

Kartón, do ktorého sa balia jednotlivé cigaretové balíčky obsahujúci dvadsať cigariet v typickom počte desať balíčkov v kartóne, je prehnutá lepenková škatuľa, voľne zlepená lepidlom, ktorá prakticky netvorí ochranu proti unikaniu chuťových zložiek a vlhkosti. Kartóny s cigaretami, určené na domácu spotrebu, nemávajú spravidla prebal, ale kartóny určené na export sa obaľujú tepelnozvareným orientovaným polypropylénovým prebalom, pretože čas skladovania medzi výrobou a spotrebou exportného tovaru je dlhšia ako pri domácom produkte.

Na zlepšenie bariérových vlastností cigaretových balení boli navrhnuté najrôznejšie prebaly a vnútorné fólie. US pat. spis 3 948 389 opisuje vzduch neprepúšťajúcu vnútornú fóliu na balenie cigariet, kde trubice neprepúšťajú vzduch, je zlepená naplocho a zostávajúci okraj, a trojuholníkové konce sú prehnuté na balíček. V dôsledku nezvyklej štruktúry koncovej chlopne sa balíčky nedajú zlepiť v bežnom zariadení na výrobu cigaretových balíčkov.

US pat. spis 4 375 260 opisuje laminovanú vnútornú fóliu, ktorá má rovnako ako v predchádzajúcom prípade nezvyklú štruktúru hornej chlopne a nedá sa teda zlepiť v bežnom zariadení na balenie cigariet. Okrem toho má vnútorná fólia perforácie na ľahšie otváranie, čo môže mať za následok porušenie nepriepustnej fóliovej vrstvy, a tým zhoršenie bariérových vlastností vnútornej fólie.

V US pat. spise 4 807 745 sa opisuje bariérový, teplom zvariteľný obal na cigarety. Obalový materiál pozostáva z pomerne silného laminátu z fólie, ku ktorej sú prilepené dve vrstvy biaxiálne orientovaného polypropylénového homopolyméru a vonkajšie, a vnútorné povrchové vrstvy teplom zvariteľného termoplastického polyméru. Uvádza sa, že takýto laminát je vhodný ako prebal na mäkké alebo tvrdé balenie. Aj keď laminátový prebal podľa tohto spisu má hrúbku medzi 1,5 a 2,5 mm, je v podstate zlučiteľný s konvenčným baliacim zariadením na cigarety a má vonkajší vzhľad zrovnateľný s bežnými obalmi na cigarety.

Je preto žiaduce vytvoriť teplom zvariteľný bariérový prebal na balíčky cigariet alebo na kartóny s cigaretami, ktorý by mal rovnakú alebo menšiu hrúbku ako konvenčný orientovaný polypropylénový prebal na balíčky s cigaretami a kartóny, určené na export. Takýto prebal by mal zachovávať sviežosť a vlhkosť cigariet zabalených do balíčkov a kartónov, a teda znižovať na najnižšiu mieru zmeny, ktoré môže pozorovať fajčiar po uplynutí času medzi výrobou a spotrebou cigariet. Takýto prebal by tiež mohol predlžovať čas skladovania cigariet alebo udržovať čas životnosti rovnakú alebo dlhšiu, ako je normálna čas skladovania za najnepriaznivejších podmienok skladovania. Prebal na balíčky alebo kartóny by mal byť tiež zlučiteľný s existujúcim zariadením na výrobu a balenie cigariet do tej miery, aby na zachovanie výrobnej rýchlosti nebolo treba toto zariadenie radikálne obmeňovať. Je tiež žiaduce, aby cigaretový balíček z bariérového materiálu mal vonkajší vzhľad aspoň zrovnateľný s bežnými balíčkami a dal sa otvoriť rovnakým spôsobom ako obvyklé balíčky. Klzné charakteristiky prebalu by pritom mali byť rovnaké alebo lepšie ako pri konvenčných balíčkoch.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje balenie s vnútorným obalom, obsahujúcim fajčiarske výrobky, a obaleným prebalovou fóliou podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že prebalová fólia pozostáva z polymémej fólie, na jednej strane ktorej je vákuovo nanesená kovová vrstva.

Podľa vynálezu teda ide o bariérové, teplom zvárané balenie na fajčivo, ako sú cigarety, cigary, krátke cigary a podobne, s teplom zvariteľnou bariérovou baliacou fóliou. Prebal má prekrývajúci sa pozdĺžny bočný šev a presahujúce horné a dolné prehnuté chlopne, pričom je teplom zvarený v podstate v rovnakých miestach ako bežný prebal na cigaretové balíčky alebo exportné kartóny. Alternatívne môže byť prekrývajúci sa šev usporiadaný na hornej alebo dolnej strane balíčka a prehnuté chlopne môžu byť umiestnené a tepelne zvarené na stranách balíčka. Prebal podľa vynálezu je vhodný na balenie cigaretových balíčkov a kartónov tak hranolového, ako aj iného tvaru, ako je rovnobežnosten s obdĺžnikovou stranou, napríklad valcových alebo mnohouholníkových tvarov. Aj keď je materiál bariérovej baliacej fólie podľa vynálezu obzvlášť vhodný na balenie fajčiarskych predmetov, je tiež vhodný na balenie iných predmetov alebo výrobkov, najmä takých, ktoré sa balia do kontajnerov v tvare hranola. Príkladom takýchto produktov je žuvací a fajkový tabak, kde sa má zachovať čerstvosť a obsah vlhkosti.

Bariérová baliaca fólia podľa vynálezu obsahuje základnú vrstvu z polymémej fólie, výhodne biaxiálne orientovanej tepelne stabilizovanej polyetyléntereftalátovej fólie (PET), ktorá má výhodne hrúbku najviac 0,03175 mm a ktorá bola povlečená bežnou vákuovou povliekacou technikou vrstvou kovu, výhodne hliníka, ktorej hrúbka vytvára optickú hustotu asi 1,5 až 3,0. Polyesterová fólia môže mať buď lesklú povrchovú úpravu, alebo matnú úpravu, takže po pokovovaní hliníkom má lesklá plocha jasnú, lesklú a vysoko odolnú povrchovú plochu, zatiaľ čo fólia s matným povrchom vytvára mäkkú saténovú plochu s nízkou odraznosťou. Po pokovovaní sa fólia navinie na zvitky, aby bola pripravená na potlačenie.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je na aspoň jednu plochu prebalovej fólie nanesená teplom zvariteľná vrstva.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu je na obidve plochy prebalovej fólie nanesená teplom zvariteľná vrstva.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je teplom zvariteľná vrstva nanesená vo vopred stanovenom vzore na vonkajšiu plochu prebalovej fólie.

Podľa ďalšieho uskutočnenia vynálezu je vnútorný obal tvorený škatuľkou s výkyvným vrchnákom.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vynálezu má prebalová fólia teplom zvarený bočný šev a prekrývajúcu sa hornú a dolnú teplom zvarenú chlopňu, na vnútornej a vonkajšej ploche prebalovej fólie je nanesená teplom zvariteľná vrstva, ktorá je na vonkajšej strane prebalovej fólie nanesená vo vopred stanovenom obrazci zahrňujúcom jednak pozdĺžne pásiky pozdĺž horného a dolného okraja prebalovej fólie, ktoré spolupracujú s teplomzvariteľnou vrstvou na vnútornej ploche prebalovej fólie na vytvorenie prehnutých a teplom zvarených chlopni, a jednak priečny pásik, ležiaci medzi pozdĺžnymi pásikmi pozdĺž okrajov prebalovej fólie, ktorý spolupracuje s teplomzvariteľnou vrstvou na vnútornej ploche prebalovej fólie na vytvorenie teplom zvareného bočného šva.

Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu je na vnútorný obal nanesená aromatická látka. Pod pojmom aromatická látka sa rozumie akákoľvek látka, ktorá obsahuje arómu, vôňu a podobne. Bariérové vlastnosti prebalu zaisťujú, že tento prebal udrží vo vnútri arómu alebo vôňu a uvoľní ju v okamihu, keď sa pretrhne odtrhávacím pásikom. Aromatickú látku možno vniesť do balíčka najrôznejšími spôsobmi. Napríklad prirodzená aróma tabaku môže byť zdôraznená pridaním rôznych aromatických látok, napríklad mentolového oleja alebo rôznych tabakových extraktov priamo do tabaku. Cigarety vrátane cigaretového papiera a cigaretových filtrov môžu obsahovať aromatickú látku vnesenú ako separátny element alebo ako povlak, alebo čiastočný povlak, nanesený počas výroby cigariet. Podobne môže vnútorná fólia obsahovať v sebe aromatickú látku, vnesenú ako oddelený element alebo ako povlak, nanesený substrátmi vnútornej fólie počas jej výroby alebo výhodne počas samotného balenia. Nezávisle na tom, ako bola aromatická látka vpravená do prebalu, je udržovaná v balíčku s cigaretami bariérovým prebalom tak dlho, kým sa prebal roztrhne odtrhávacím pásikom. Po roztrhnutí sa aróma lebo vôňa z vnútra prebalu uvoľní a dáva príjemný čuchový vnem osobám v blízkosti otvoreného balíčka.

Zvláštna výhoda vynálezu spočíva v tom, že prebal z polyesterovej fólie má vyššiu pevnosť pri natrhnutí a prepichnutí ako bežný prebal z orientovanej polypropylénovej fólie. Okrem toho prítomnosť pokovovanej vrstvy na fólii vytvára výhodne na obale kovový lesk, ktorý značne zlepšuje vzhľad a svedčí o kvalite baleného produktu.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je polymérová fólia biaxiálne orientovaná fólia z polyetylentereftalátu a kovová vrstva je z hliníka.

Pokovovaná základná vrstva sa potom potlačí opakovaným obrázkom a/alebo inou tlačou, napríklad informáciou týkajúcou sa baleného predmetu, a to priamo na pokovovanú alebo nepokovovanú stranu vrstvy. Pokovovaná plocha je výhodne chránená tak, aby mala odolnosť proti oteru. V závislosti na použitej tlačiarenskej farbe môže byť nevyhnutné povliecť povrch základnej vrstvy materiálom podporujúcim adhéziu, napríklad polyetylenamínom (PEI). Transparentné, kovom plnené a/alebo nepriehľadné tlačiarenské farby sa výhodne nanášajú bežnou tlačiarenskou technikou, napríklad hĺbkotlačou alebo gumotlačou. Obzvlášť výhodné je použitie transparentnej tlačiarenskej farby, ktorá umožňuje, že cez túto tlačiarenskú farbu je vidieť odraznosť pokovovanej vrstvy, takže tlač a baliaci materiál sa od seba líšia a majú atraktívny vzhľad. Na priľnavosť a fyzickú odolnosť sa dáva prednosť tlačiarenským farbám s polyesterovými živicami, je možné však použiť tlačiarenské farby na báze nitrocelulózy alebo polyamidov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na pripojených výkresoch je na obr. 1 čiastočný priečny rez bariérovým materiálom prebalu podľa vynálezu, na obr. 2 je pôdorys jednej strany časti pásika bariérového prebalu, znázorňujúci výhodný vzor tepelne lepivej vrstvy na tejto strane, na obr. 3 je pôdorys druhej strany pásika prebalového materiálu z obr. 2, znázorňujúci výhodný vzor tepelne lepivej vrstvy na tejto druhej strane, na obr. 4 je axonometrický pohľad na prvé uskutočnenie cigaretového balíčka podľa vynálezu, na obr. 5 je axonometrický pohľad na druhé uskutočnenie cigaretového balíčka podľa vynálezu a na obr. 6 je axonometrický pohľad na kartón s cigaretovými balíčkami s prebalom podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 ukazuje čiastočný rez bariérovým materiálom slúžiacim ako prebal 10 na cigaretový balíček. Prebal 10 pozostáva z polyesterovej substrátovej vrstvy 12, výhodne z biaxiálne orientovanej, tepelno stabilizovanej jednovrstvovej alebo niekoľkovrstvovej fólie z polyetyléntereftalátu (PET), ktorá má hrúbku medzi 0,0064 až 0,03175 mm a výhodne 0,0152 až 0,01524 mm. Polyesterová substrátová vrstva 12 môže mať lesklý alebo matný povrch, ako je to v odbore obvyklé.

Na substrátovej vrstve 12 je na jednej strane kovová vrstva 14, nanesená bežným vákuovým pokovovaním, ktorá má výhodne optickú hustotu asi 1,5 až 3,0. Vákuové povliekanie je možné použiť na metalizáciu substrátovej vrstvy 12 najrôznejšími kovmi, ako sú zinok, nikel, striebro, meď, zlato, indium, cín, nehrdzavejúca oceľ, chróm, titán alebo hliník. Podľa vynálezu sa dáva prednosť hliníkovému povlaku.

Fólie PET sa dajú metalizovať buď s lesklou veľmi odraznou plochou kovového povlaku, alebo s nízkoodraznou plochou v závislosti na tom, či mal substrát lesklú alebo matnú hornú plochu pred pokovovaním. Na výrobu obalu podľa vynálezu sa hodí fólia s obidvoma druhmi povrchu.

Pokovovaná fólia je potlačená z jednej strany tlačovou vrstvou 16, ktorá môže byť z transparentnej alebo nepriehľadnej tlačiarenskej farby, nanesenej na fólii hĺbkotlačou alebo gumotlačou. Keď sa použije na prebal cigaretových balíčkov podľa vynálezu fólia z polyetyléntereftalátu pokovovaná hliníkom, je výhodné, aby určité plochy fólie zostali nepotlačené, takže tieto plochy si potom udržiavajú vzhľad hliníkovej fólie, ktorá je obvyklá pri rade cigariet. Tieto plochy môžu zahrňovať dolné a homé preložené chlopne prebalu. Následkom toho má cigaretový balíček podľa vynálezu vzhľad zrovnateľný s normálnym balením cigariet.

Teplom zvariteľné vrstvy 18, 19 sú z termoplastických polymérov, ktoré majú zvarovaciu teplotu v rozmedzí od 90 do 135 °C. Teplomzvariteľná vrstva znamená vrstvu, ktorá tvorí teplom z variteľnú pivnicu pri pôsobení tepla nad minimálnou zvarovacou teplotou a pri pôsobení tlaku danej veľkosti pri danom čase oneskorenia.

Teplom zvariteľné vrstvy 18, 19 sa nanášajú v množstve 0,45 až 2,72 kg na 278 nA výhodne v množstve 0,45 až 1,36 kg na 278 nA, a môžu pozostávať z akéhokoľvek teplom zvariteľného materiálu, ako sú napríklad etylvinylacetátové kopolyméry, vinyly, ionoméry alebo modifikované polypropylény a výhodne polyestery. Vrstvy 18, 19 sú nanesené na jednu alebo na obidve strany bariérovej substrátovej fólie, opatrené kovovou vrstvou 14, v sútiači s tlakovou vrstvou 16.

Obr. 2 a 3 ukazujú obidve protiľahlé strany časti pásika 20 potlačenej pokovovanej substrátovej vrstvy 12, prebalu 10 z obr. 1. Obr. 2 znázomuje potlačenú vrchnú stranu 22 a obr. 3 spodnú stranu 23 prebalu 10 ležiacu proti vrchnej strane 22. Pásik 20 podľa obr. 2 a 3 sa zavádza do baliaceho stroja na cigarety zo zvitku a má šírku W. Toto zavádzanie je rovnaké ako pri použití konvenčného orientovaného polypropylénu.

Podľa obr. 2 môže byť vrchná strana 22 pásika 20 potlačená na celej ploche alebo len na časti tejto plochy, napríklad transparentnou žltou tlačiarenskou farbou. Pri potlačení žltou transparentnou tlačiarenskou farbou má potlačená vrchná strana 22 zlatú farbu s lesklým alebo matným vzhľadom, čo závisí od toho, či základná fólia má lesklú alebo matnú úpravu. Na vrchnú stranu 22 sa môžu natlačiť transparentné tlačiarenské farby najrôznejších farieb, čím vzniknú lesklé alebo matné kovové plochy. Oblasti 24, 26, 28, 30 na vrchnej strane 22 zodpovedajú bočným, čelným a zadným stenám hranolovitého cigaretového balíčka a môžu byť potlačené transparentnou alebo nepriehľadnou tlačiarenskou farbou v obrazcoch 32, potlačou 34 alebo inou informáciou. Spodná strana 23 pásika 20 podľa obr. 3 je vnútornou stranou bariérového prebalu a je výhodne nepotlačená.

Po natlačení tlačiarenskej vrstvy 16 na povrch kovovej vrstvy 14 sa na túto tlačovú vrstvu 26 nanesú vo vopred stanovenom vzore teplom zvariteľné vrstvy 18, 19 bežnou tlačovou technikou,napríklad hĺbkotlačovým valcom. Natlačené obrazce sa majú kryť s obrazcami tlačovej vrstvy 16. Na zvar pozdĺžneho bočného šva prebalu 10 sa nanesú na vrchnú stranu 22 a spodnú stranu 23 pása 20 priečne pásiky 36, 38. Keď sa pás 20 rozreže na vhodné dĺžky L na prebal 10 jednotlivých cigaretových balíčkov, ležia pásiky 36, 38 nad sebou, aby sa dali tepelne zvariť. Podobne sa nanesú okrajové pozdĺžne pásiky 40, 42 z teplom zvariteľnej vrstvy 18 na vrchnú stranu 22 a okrajové pozdĺžne pásiky 44,46 z teplom zvariteľnej vrstvy 19 na spodnú stranu

SK 279365 Β6 pása 20 tak, aby bolo možné tepelne zvariť prehnutú hornú a dolnú chlopňu prebalu 10. Oblasti vrchnej strany 22 prebalu 10 medzi okrajovými pozdĺžnymi pásikmi 40, 42 nie sú výhodne potiahnuté teplom zvariteľným materiálom, takže si zachovávajú klzné charakteristiky kovovej vrstvy 14 prebalu 10. Aj keď spodná strana 23 prebalu 10 je opatrená teplom zvariteľnou vrstvou 19 vo vopred stanovenom vzore, mohla by byť táto teplom zvariteľná vrstva 19 nanesená na celú plochu spodnej strany 23 pása 20, pretože schopnosť kĺzania spodnej strany 23 nie je kritická.

Na obr. 4 je znázornené prvé uskutočnenie cigaretového balíčka 50 podľa vynálezu. Balíček 50 je mäkký a obsahuje mäkkú škatuľku 52, ktorá bežne obsahuje dvadsať cigariet 64 usporiadaných v matrici 7-6-7. Mäkká škatuľka 52 obsahuje typický vnútorný obal 54 a vonkajší potlačený obal 56. Najvýhodnejším vnútorným obalom 54 je papier laminovaný kovovou fóliou, napríklad hliníková fólia prilepená na bankový papier s hmotnosťou 12,7 kg. Vonkajší obal 56 je výhodne papierový, napríklad litografický list povlečený kaolínom s hmotnosťou 20 kg a nesúci tlačové znaky, napríklad obrázky, nápisy, informácie týkajúce sa zabaleného tovaru a podobne. Tieto natlačené znaky sú umiestnené na určitej strane balíčka 50 a polohovo zodpovedajú natlačeným znakom na materiály prebalu. Balíček 50 má prednú stenu 58 a hornú stenu 60, a bočnú stenu 62. Na obr. 4 nie je vidieť zadnú stenu, dolnú stenu a druhú bočnú stenu. Príkladom mäkkej škatuľky na cigarety je škatuľka □písaná v US pat. spise 3 695 422.

Vnútorný obal 54 je prehnutý do šesťstranového rovnobežnostenu na cigarety 64, a to tak, aby papierová strana vnútorného obalu 54 bola na vnútornej strane škatuľky 52, dotýkajúca sa cigariet. Vonkajší obal 56 je prehnutý tak, aby vytvoril predné, zadné, dolné a dve bočné steny, stena 66 nie je zakrytá vonkajším obalom 56. Na dolný koniec a na neznázomený bočný šev vonkajšieho obalu 56 je nanesené lepidlo, ktoré drží obal 56 v polohe na cigaretách. Vnútorný obal 54, vonkajší obal 56 alebo cigarety 64 môžu byť opatrené, ako bolo uvedené, aromatickou látkou.

Mäkká škatuľka 52 je opatrená bariérovým prebalom 68, odrezaným od pása 20 z obr. 2 a 3. Prebal 68 je obalený okolo prednej, zadnej a bočných stien škatuľky 52 a tepelne zvarený pozdĺž bočného šva 70, kde na sebe ležia priečne pásiky 36, 38 z obr. 2 a 3. Dolné a horné chlopne prebalu 68 sú prehnuté rovnako ako pri bežnom polypropylénovom prebale a sú tepelne zvarené pozdĺž hornej chlopne 71 a neznázomenej dolnej chlopne na dne škatuľky 52.

Odtrhávací pásik 72 na roztrhnutie prebalu 68 je vložený medzi vonkajší obal 56 a prebal 68 a obieha okolo celej škatuľky 52. Voľný koniec 74 odtrhávacieho pásika 72 vyčnieva z prebalu 68 pri pozdĺžnom bočnom šve 70 a tvorí zástavku, ktorú fajčiar zachytí na odtrhnutie horného konca prebalu 68. Keď bola do ktoréhokoľvek z vnútorných dielcov obalu vnesená aromatická látka, jej vôňa potom vychádza z práve otvorenej škatuľky a zdôrazní tak vôňu zabaleného tovaru.

Na vytvorenie v podstate nepriepustného zalepeného obalu obsahujú prehnuté horné a dolné chlopne a bočný pozdĺžny šev 70 tepelné zlepenia medzi teplom zvariteľnými vrstvami 18,19, medzi teplom zvariteľnou vrstvou 18 a jej ostatnými časťami a medzi všetkými časťami teplom zvariteľnej vrstvy 19. Spôsob, akým sú spolu spojené teplom zvariteľné vrstvy 18,19 prebalu 68, zodpovedá postupu opísanému v US pat. spise 4 807 745.

Tepelné zlepenie sa výhodne uskutočňuje bežným spôsobom pôsobením tepla na prehnutý prebal 68 na hornej a dolnej úzkej stene balíčka. Čim tenší je metalizovaný prebal 68 z PET 13 až 15 pm oproti bežnému prebalu z orientovaného polypropylénu 29 pm, tým väčší má prebal 68 tepelnú vodivosť vyvolanú kovovou vrstvou 14, a tým vyššiu teplotu na roztavenie a tepelnú deformáciu polyesterového filmu, takže je možné zvoliť teplotu tepelného zvárania, príslušný tlak a čas omeškania, čo umožňuje vyrábať vysoko kvalitné balíčky 50 pri vysokej baliacej rýchlosti, prevyšujúcej 400 balíčkov 50 za minútu.

Prebal 68 mäkkého balíčka cigariet 64 je určený pre bežné stroje na prebaľovanie mäkkých balíčkov. Takýto stroj je schopný obaliť mäkkú škatuľku 52 celistvým bariérovým obalom 68 s odtrhávacim pásikom 72.

Balíček 50 cigariet 64 podľa obr. 4 je výhodne vytvorený tak, aby vonkajší obal 56 a prebal 68 ležali nad sebou tak, aby tlač, ktorá je na nich vytvorená, ležala presne nad sebou, ako ukazuje na obr. 4 potlač 76 na prebale 68 a potlač 78 na vonkajšom obale 56 z papiera. Keď sa teda z mäkkej škatuľky stiahne prebal 68 alebo jeho časť, potom poloha tlače na vonkajšom obale 56 súhlasí s polohou potlače na prebale 68.

Obr. 5 znázorňuje ďalšie uskutočnenie vynálezu, a to tvrdé balenie 80 cigariet Pozostáva z tvrdej škatuľky 82, vyrobenej typicky z pružnej lepenky. Príkladom takéhoto materiálu je pevná bielená sulfátová lepenka s malou hustotou, ktorá má hrúbku asi 0,305 mm. Príklady takýchto škatuliek s výkyvným vrchnákom sú opísané v US pat. spisoch 3 874 581, 3 858 788, 3 944 066 a 4 852 734.

Škatuľka 82 typicky obsahuje dvadsať cigariet 98, zoskupených do troch radov 7-6-7. Normálne sú cigarety 98 vložené v neznázomenej vnútornej fólii, tvorenej kovovou fóliou nalaminovanou na papier, pričom cez horné konce cigariet 98 je preložená vyťahovacia krycia chlopňa 100 z rovnakého laminátu, ležiaca pod hornou stenou 96 výkyvného vrchnáka 90. Keď sa výkyvný vrchnák 90 škatuľky 82 vvkývne do otvorenej polohy a vyťahovacia krycia chlopňa 100 sa odstráni, odkryjú sa horné konce cigariet 98. Škatuľka 82 môže obsahovať tiež aromatické substancie.

Škatuľka 82 pozostáva z telesa 84, ktoré má prednú stenu 86 a bočnú stenu 88, pričom na obr.5 nie sú vidieť ďalšie steny škatuľky 82. Okrem toho má škatuľka 82 vrchnák 90, ktorý s ňou tvorí jeden diel a je spojený so zadnou stenou telesa 84. Vrchnák 90 má prednú stenu 92, bočnú stenu 94 a hornú stenu 96 a zodpovedajúcu druhú bočnú stenu a zadnú stenu, ktoré však nie sú na obr. 5 vidieť.

Tvrdá škatuľka 82 s vrchnákom 90 je obalená prebalom 102, odrezaným od pása 20 z obr. 2 a 3 Prebal 102 obaľuje predné a zadné bočné steny telesa 84 i vrchnáka 90 a je teplom zvarený pozdĺž bočného šva 104, kde priečne pásiky 36, 38 z obr. 2 a 3 ležia na sebe. Horné a dolné chlopne prebalu 102 sú prehnuté rovnakým spôsobom tak prebaly z polypropylénu a sú zvarené teplom, ako aj na horných chlopniach 106, tak na dolných neznázomených chlopniach.

Medzi telesom 84 a prebalom 102 je vložený odtrhávaci pásik 108, ktorý prebieha okolo celej škatuľky 82 tesne pod dolným okrajom 110 prednej steny 92 vrchnáka 90. Voľný koniec 112 odtrhávacieho pásika 108 vyčnieva spopod prebalu 102 pri bočnom šve 104 a tvorí zástavku, kto

SK 279365 Β6 rou fajčiar odtrhne časť prebalu 102 prekrývajúcu vrchnák 90 škatuľky 82.

Tepelné zvarenie prebalu 102 sa uskutočňuje rovnakým spôsobom, aký bol opísaný v súvislosti s balíčkom 50 podľa obr. 4.

Prebal 102 podľa vynálezu je určený na použite v normálnych baliacich strojoch na tvrdé škatuľky s cigaretami, ktoré sú schopné obaliť tvrdé balenie 80 súvislým prebalom 102, zvareným teplom s odtrhávacim pásikom 108.

Rovnako ako pri mäkkom balíčku 50 podľa obr. 4 je tvrdé balenie 80 podľa obr. 5 vytvorené tak, že potlač 114 na škatuľke 82 a potlač 116 na prebale 102 ležia tesne nad sebou.

Obr. 6 znázorňuje balenie 200, v ktorom sú vložené škatuľky s cigaretami. Obsahuje lepenkový kartón 202, ktorý má prednú a zadnú stenu, dve bočné steny a dve koncové steny. V kartóne 202 je obsiahnutých desať jednotlivých škatuliek cigariet, uložených v dvoch radoch po päť, pričom je samozrejmé, že kartón môže obsahovať väčší alebo menší počet balíčkov a mohol by mať iné rozmery. Jedna bočná stena 206 kartónu 202 má dvojitú prehnutú chlopňu, ktorá sa dá voľne prilepiť lepidlom.

Kartón 202 je obalený prebalom 208 z pásového materiálu analogického s materiálom podľa obr. 1 až 3. Prebal 208 obaľuje predné, zadné a bočné steny a je zvarený teplom pozdĺž pozdĺžneho bočného šva 210. Otvorené konce prebalu 208 sú preložené cez konce kartónu 202 rovnakým spôsobom ako pri normálnych prebaloch z orientovaného polypropylénu a sú zvarené teplom na hornej chlopni 212 a neznázomenej dolnej chlopni. Prebal 208 môže mať obrázok 213 alebo iné natlačené znaky. Rovnako ako v predchádzajúcich uskutočneniach môže obrázok 213 ležať presne na neznázomenom obrázku na kartóne 202.

Odtrhávaci pásik 214 na roztrhnutie prebalu 208 je vložený medzi kartónom 202 a prebalom 208 a obieha okolo stien kartónu 202 pri jeho hornom konci. Voľný koniec 216 odtrhávacieho pásika 214 vyčnieva spod prebalu 208 pri bočnom šve 210 a tvorí zástavku na odtrhnutie hornej chlopne 212, a teda sprístupnenie konca kartónu 202.

Tepelné zvarenie prebalu 208 podľa obr. 6 sa uskutočňuje podobným spôsobom ako pri balíčku 50 podľa obr. 4. V balení 200 môže byť tiež aromatická látka, ako bolo opísané v súvislosti s uskutočnením podľa obr. 4 a 5.

Príklad

Bariérová fólia na prebal bola pripravená tak, že jednovrstvové a spoločne vytlačované niekoľkovrstvové polyesterové orientované fólie (PET) s vysokým leskom, nízkym zákalom a vhodnými vlastnosťami na manipuláciu, ktoré mali hrúbku 13 a 15 m, boli pokovované vo vákuu hliníkom na optickú hustotu 2,0. Fólie boh potom potlačené na pokovovanej aj nepokovanej strane bežnou hĺbkotlačovou technikou tlačiarenskými farbami.

Teplom zvariteľná vrstva z modifikovaného polyesteru bola potom nanesená na potlačené metalizované fólie bežnou hĺbkotlačovou technikou, pričom valec bol naleptaný tak, aby množstvo materiálu malo hmotnosť 4,45 kg na rys. Modifikovaný polyesterový povlak je vysoko transparentný ajeho súčiniteľ trenia leží medzi 0,15 a 0,30. Teplom zvariteľná polyesterová vrstva bola testovaná tým, že sa nanášala troma rôznymi spôsobmi a použila na prebaľovanie mäkkých cigaretových balíčkov v bežnom baliacom stroji. Pri prvej skúške bola teplom zvariteľná vrstva nanesená a ko celistvý povlak na celú vnútornú nepokovovanú plochu prebalu. Natlačené znaky boh natlačené v sútlači na vonkajšiu pokovovanú stranu prebalu, a potom bola nanesená v sútlači teplom zvariteľná vrstva na oblasti, označenej na obr. 2 vzťahovými značkami 36, 40, 42, teda v miestach, kde bude potrebné pri prekladaní chlopní a zváraní vytvoriť zlepenie prechádzajúce celým materiálom alebo jeho časťou. V druhej skúške bola teplom zvariteľná vrstva nanesená ako celistvý povlak na pokovovanú stranu niekoľkovrstvovej fólie PET, ktorá tvorila vnútornú stranu prebalu. Natlačený vzor bol nanesený na nepokovovanú stranu prebalovej fólie. Pri tepelnom zváraní bola niekoľkovrstvová fólia prehnutá a jej vonkajšia plocha bola privarená k sebe alebo k vnútornej teplom zvariteľnej vrstve. Pri tretej skúške bola teplom zvariteľná vrstva nanesená v sútlači na vnútornú vrstvu v oblastiach, označených na obr. 3 vzťahovými značkami 38, 44, 46. Vonkajšia plocha bola potom potlačená v sútlači teplom zvariteľnou vrstvou, nanesenou na plochy označené na obr. 2 vzťahovými značkami 36,40, 42, kde bude treba vytvoriť priebežný alebo čiastočný spoj.

Všetky tri skúšobné fólie boli narezané na šírku, vhodnú pre stroj na prebaľovanie cigaretových balíčkov a zvinuté do zvitkov, vhodných na prebaľovanie bežných mäkkých balíčkov. Prebaľovaci stroj je schopný prebaľovať cigaretové balíčky obvyklým prebalom z orientovaného polypropylénu pri rýchlosti 500 balíčkov za minútu. S troma pokusnými prebaľovými materiálmi bola na tomto stroji dosiahnutá rýchlosť 470 balíčkov za minútu. Porovnávacie testy bariérových vlastností metalizovanej prebalovej fólie z polyetyléntereftalátu podľa vynálezu boli porovnávané s konvenčným prebalom z orientovaného polypropylénu hrúbky 20 m s nasledujúcimi výsledkami

Tabuľka 1

1 1 \| \|Priestup vlhkosti	Ί-----------------------------1 \| Priestup kyslíka \|
\| 1 (g/645 cm /24)	\| (ca³/645 cjB^a/24 h) \|
1 \| 38 C, 90% RV 1 1	\| 23 c, 0% RV I 1 1
1 1 \|metalíz. PET \|	1 1
\|hr. 13 n \| o,038	1 0.1 1
\|hr. 20 n (OPP)\| 1 1	\| 0,516 113,0 \| 1 1 J 1

Potom bol sledovaný štandardný čas skladovania aby sa zistila strana alebo prírastok vlhkosti za istý' čas v tabaku cigariet, zabalených v troch typoch obalu, totiž v štandardných kartónoch bez prebalu, v štandardných kartónoch s prebalom z polypropylénovej orientovanej fólie hrúbky 20 m a štandardných kartónoch s prebalom z metalizovanej fólie z polyetyléntereftalátu podľa vynálezu. Všetky štandardné kartóny obsahovali balíčky cigariet, prebalené orientovanou polypropylénovou fóliou hrúbky 20 m. Vzorky kartónov na toto zisťovanie času skladovania boh vybrané z veľkého počtu štandardných kartónov vyrobených súčasne tak, aby sa vo všetkých kartónoch zaistil rovnaký počiatočný obsah vlhkosti. Niektoré zo vzorkových kartónov boli prebalené orientovanou polypropylénovou fóliou, niektoré polyetyléntereflalátovou fóliou podľa vynálezu a niektoré boh bez prebalu. Na určenie počiatočného obsahu vlhkosti v cigaretovom tabaku bol tabak z jedného zo skúšobných kartónov z cigariet vysypaný a štandardným spô

SK 279365 Β6 sobom bol zistený skutočný obsah vlhkosti ako percento celkovej hmotnosti tabaku. Táto hodnota skutočného obsahu vlhkosti bola potom považovaná za počiatočný obsah vlhkosti tabaku všetkých vzorkových kartónov. Vzorkové kartóny boli odvážané, aby sa zistila počiatočná hmotnosť každého kartóny pri počiatočnom obsahu vlhkosti. Kartóny boli rozdelené do troch skupín, kde každá skupina obsahovala kartóny každého typu, teda neprebalené, s prebalom z orientovaného polypropylénu a s prebalom z metalizovaného polyetyléntereflalátu. Každá skupina bola umiestnená do jedného z troch rôznych regulovaných prostredí pri danej teplote (T) a relatívnej vlhkosti (RV). Periodicky boli kartóny každej skupiny vážené a na základe počiatočného obsahu vlhkosti a rozdielu hmotnosti oproti počiatočnej hmotnosti bol vypočítaný pre každý kartón obsah vlhkosti v tabaku. Priemerný obsah vlhkosti vo vzorkových kartónoch každého typu po siedmich týždňoch je uvedený v nasledujúcej tabuľke 2:

Tabuľka 2

l----------(------------r—------ \|T c/RV$\|Počiatočný] obsah	—-------------₍ vlhkosti po 7 týždňoch \| . . 1
1 1	\|vlhkosti	i------------------------------------- %\|štand.	-----1----- r (Štand. \|	Stand. \|
1	1	\|kartón bez \|kartón \|	kartón \|
1	1	\|prebalu	(prebal OPP\| 1 I	MPET \| I
I-------------------------- \| 37/20	“1----------- I 12,3	---------1------------------------------------ 1	1 1 1 9.9 1	1 11,9 \|
1 25/34	I 12,3	\| 11.0	1 n.s 1	12.2 I
1 32/80	I 12/3 -J	\| 14.2 —J	1 12.9 1 1 L	12,3 \| 1

Aj keď je bariérová baliaca fólia podľa vynálezu opísaná a znázornená ako prebal na balíčky a kartóny fajčiarskych predmetov, možno ju tiež použiť ako vnútornú fóliu alebo vnútorný obal namiesto bežného papiera, laminovaného kovovou fóliou. V tomto prípade použitia nemusí byť obalová fólia podľa vynálezu potlačená a môže mať teplom zvariteľnú vrstvu, nanesenú vcelku na jednu alebo na obidve strany. Vonkajší obal môže byť tvorený bežnou mäkkou alebo tvrdou škatuľkou a prebalovým materiálom môže byť obvyklý priehľadný orientovaný polypropylén s odtrhávacim pásikom.

Toto alternatívne uskutočnenie by v súvislosti s obr. 4 zahrňovalo vnútorný obal 54 z potlačenej alebo nepotlačenej metalizovanej polyetyléntereftalátovej fólie s teplom zvariteľnou vrstvou alebo vrstvami na pripevnenie hornej steny 66 a homej chlopne, vonkajší obal 56 z papiera s natlačenými znakmi a prebal 68 z opticky priehľadného polymémeho materiálu, napríklad teplom zvariteľného polypropylénu. Na vnútornom obale 54 je potom upravený trhací pásik, analogický s trhacím pásikom 72, na roztrhnutie metalizovanej fólie PET, ktorá tvorí v tomto uskutočnení vnútorný obal.

Pretože bariérové vlastnosti dodáva teplom zvarená vnútorná fólia, nie sú v tomto alternatívnom uskutočnení charakteristiky tepelného zvarenia prebalu také kritické ako pri bežných cigaretových obaloch. Klzné vlastnosti prebalu môžu byť teda podstatne lepšie, neobetujúc bariérové vlastnosti celého balíčka.

Baliacu fóliu podľa vynálezu možno tiež použiť ako vonkajší obal potlačený príslušnými znakmi a opatrený zvariteľnými vrstvami na jednej alebo obidvoch stranách. Vnútorným obalom môže byť obvyklý papier s nalamino vanou kovovou fóliou a prebalom môže byť opticky číry orientovaný polypropylén s odtrhávacím pásikom. Tiež je možné použiť metalizovanú polyetyléntereftalátovú baliacu fóliu na balenie predmetov na fajčenie, ak obal alebo jeho obsah je dostatočne pevný, aby umožnil vytvorenie tepelných spojov pozdĺž švov a chlopní obalu.

V predchádzajúcom texte boli opísané špecifické príklady obalu podľa vynálezu. Vynález je možné rôzne obmeňovať.

Claims

1. Balenie s vnútorným obalom, obsahujúcim fajčiarske výrobky, a s prebalovou fóliou, prebaľujúcou vnútorný obal, pričom prebalová fólia pozostáva z polymémej fólie, vyznačujúce sa tým, že polyméma fólia je na svojej jednej strane opatrená vákuovo nanesenou kovovou vrstvou (14).

2. Balenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že prebalová fólia má hrúbku najviac 0,03175 mm.

3. Balenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že na aspoň jednu plochu prebalovej fólie je nanesená teplom zvariteľná vrstva (18,19).

4. Balenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že na obidve plochy prebalovej fólie je nanesená teplom zvariteľná vrstva (18,19).

5. Balenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa t ý m , že teplom zvariteľná vrstva (18, 19) je nanesená v napred stanovenom vzore na vonkajšiu plochu prebalovej fólie.

6. Balenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že vnútorný obal je tvorený škatuľkou (82) s výkyvným vrchnáčikom (90).

7. Balenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že prebalová fólia má teplom zvarený bočný šev (70, 104, 210) a prekrývajúcu hornú a dolnú teplom zvarenú chlopňu (71, 106, 212), na vnútornej a vonkajšej ploche prebalovej fólie je nanesená teplom zvariteľná vrstva (18, 19), ktorá je na vonkajšej strane prebalovej fólie nanesená v dopredu stanovenom obrazci, zahŕňajúcom jednak pozdĺžne pásiky (40, 42,44,46) pozdĺž horného a dolného okraja prebalovej fólie, ktoré spolupracujú s teplom zvariteľnou vrstvou (18,19) na vnútornej ploche prebalovej fólie na vytvorenie prehnutých a teplom zvarených chlopni, a jednak priečny pásik (36,38), ležiaci medzi pozdĺžnymi pásikmi (40,42,44,46) pozdĺž okrajov prebalovej fólie, ktorý spolupracuje s teplom zvariteľnou vrstvou (18, 19) na vnútornej ploche prebalovej fólie na vytvorenie teplom zvareného bočného švíka (70,104,210).

8. Balenie podľa nárokov 1 alebo 7, vyznačujúce sa tým, že na vnútorný obal je nanesená aromatická látka.

9. Balenie podľa nárokov 1 alebo 7, vyznačujúce sa tým, že polymerová fólia je biaxiálne orientovaná fólia z polyetyléntereflalátu a kovová vrstva (14) je z hliníka.