Повторно укупориваемая упаковка с использованием клейкого фиксатора с низкой липкостью - RU2607755C2
Код документа: RU2607755C2
Чертежи
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится в целом к повторно укупориваемым фиксаторам для гибких упаковок, более точно, к системам клейких повторно укупориваемых фиксаторов с низкой липкостью для гибких упаковок.
Уровень техники
Упаковка, в особенности, гибкая упаковка, служит для хранения пищевых продуктов и других потребительских товаров при транспортировке и хранении. Гибкая пленочная упаковка может иметь множество преимуществ. Она может иметь значительно меньшую стоимость изготовления, чем жесткие упаковки, имеет малый вес, что снижает расходы на транспортировку, и может легко складываться, что уменьшает место для хранения по сравнению с жесткими упаковками других типов.
Несмотря на эти преимущества, когда в упаковке содержится больше продукта, чем необходимо пользователю для одноразового употребления, могут возникать проблемы свежести и герметизации продукта в упаковке. Существуют укупоривающие устройства и фиксаторы различных типов для повторного укупоривания ранее вскрытой гибкой упаковки. Обычно применяются механические повторно укупориваемые фиксаторы, такие как застежки-молнии, зажимы, язычки, сцепляющиеся друг с другом полосы и т.п. Например, в гибкой упаковке некоторых типов, такой как изготовленная на вертикальном формовочно-фасовочно-укупорочном оборудовании (VFFS) упаковка для продукции в мешках могут применяться различные повторно укупориваемые приспособления типа застежек-молний, такие как пластиковые застежки-молнии, предлагаемые под торговым наименованием ZIP-PAK (компанией Illinois Tool Works, Inc.). Тем не менее, для применения фиксаторов этого и других типов часто требуются сложные стадии производственного процесса нанесения, соединения друг с другом и совмещения механического фиксатора каждой структуры. Кроме того, упаковка с использованием застежек-молний обычно не позволяет уменьшать свободное пространство над продуктом по мере его извлечения.
Альтернативой механическому фиксатору могут служить повторно укупориваемые фиксаторы на клейкой основе, такой как самоклеящийся материал (СКМ). В одном из случаев на поверхность полотна/пленки упаковки может наноситься клеевой слой с высокой липкостью. Клеевой слой может покрываться съемной прокладкой, которую пользователь при необходимости закрыть упаковку может отсоединять путем отслаивания от клеевого слоя (смотри в целом патент US 5044776, выданный на имя Schramer и др.).
Фиксаторы на клейкой основе могут создавать сложности как при изготовлении, так и использовании потребителем. Клей может отслаиваться от пленочной подложки, к которой он прикреплен, а не на границе его сцепления. Кроме того, многие СКМ имеют высокий уровень липкости. Липкость является свойством клеящего вещества, которая обычно позволяет ему образовывать связь с поверхностью другого вещества после кратковременного и(или) небольшого нажатия. Клеящее вещество с высокой липкостью, нанесенное на поверхность гибкой пленки, способно создавать сложности в процессе изготовления, поскольку пленка, используемая для упаковки, не будет свободно разматываться с рулона. Это известно как "заедание". При использовании содержащиеся внутри гибкой упаковки продукты в форме частиц (такие как крошки печенья, кофе, измельченный сыр и т.п.) могут прилипать к СКМ с высокой липкостью и тем самым снижать эффективность его клеящей способности. Кроме того, пользователь также может счесть нежелательным применение СКМ. Одной из попыток решения этой задачи является применение СКМ с менее высокой липкостью, хотя при этом часто повышается вероятность отслаивания от пленки упаковки, как это описано выше.
Сущность изобретения
Соответственно, в вариантах осуществления изобретения предложены упаковочные материалы, в частности повторно укупориваемые упаковочные материалы с использованием клеевых участков с низкой липкостью, прочно прикрепленных к пленке упаковки в качестве фиксатора, который является самоклеящимся, но не прилипает к чужеродным поверхностям.
В некоторых вариантах осуществления упаковка может иметь исходное уплотнение для защиты от окружающей атмосферы (например, газовый и гидроизолирующий барьер) в течение длительного времени и иметь участки самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) по меньшей мере на одной наружной поверхности (участке) упаковки и необязательно по меньшей мере на одной внутренней поверхности (участке). Участки СКМНЛ расположены таким образом, что они примыкают друг к другу при повторном укупоривании упаковки. Упаковка согласно вариантам осуществления может легко вскрываться и повторно укупориваться/герметизироваться с сохранением ее целостности.
В одном из вариантов осуществления предложена гибкая пленочная упаковка с повторно укупориваемым фиксатором на клейкой основе, содержащая гибкую пленочную подложку, из которой сформировано множество стенок упаковки, образующих герметичную внутреннюю полость для размещения продукта; множество стенок, включающих по меньшей мере две противоположные гибкие стенки; горловину упаковки с исходным уплотнением для обеспечения доступа к внутренней полости; слой самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на каждой наружной поверхности параллельных стенок, при этом размер и расположение слоев СКМНЛ задают таким образом, чтобы они находились напротив друг друга во множестве положений при повторном укупоривании упаковки и обеспечивали постепенное уменьшение размера внутренней полости по мере извлечения продукта, и в которой прочность сцепления СКМНЛ и гибкой пленочной подложки превышает сцепление между участками СКМНЛ.
В некоторых вариантах осуществления СКМНЛ может содержать УФ-отверждаемый акриловый олигомер, регулирующий липкость компонент, а гибкая пленка может содержать органоглину. СКМНЛ необязательно может содержать по меньшей мере один эластомер. Слой СКМНЛ может иметь толщину от около 0,1 до около 5 мил, но предпочтительно от около 0,8 до около 5 мил. Усилие отслаивания слоев СКМНЛ составляет от около 200 до 900 грамм на дюйм.
В рассматриваемых вариантах осуществления пленкой может являться слоистый материал общей толщиной от около 1 до 10 мил, сцепленный с СКМНЛ, которым может являться запечатанная с обратной стороны ориентированная полиэфирная пленка (ОПЭТ) толщиной от около 0,3 до 1 мил. Пленка необязательно содержит наполнитель, выбранный из группы, включающей карбонат кальция, доломит, тальк, слюду, листовые силикаты, органически модифицированный монтмориллонит и их различные сочетания.
В одном из альтернативных вариантов осуществления предложена гибкая пленочная упаковка с повторно укупориваемым фиксатором на клейкой основе, содержащая гибкую пленочную подложку, из которой сформировано множество стенок упаковки, образующих герметичную внутреннюю полость для размещения продукта; множество стенок, включающих по меньшей мере две противоположные гибкие стенки, горловину упаковки с исходным уплотнением для обеспечения доступа к внутренней полости; и пару слоев самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на наружной поверхности одной и той же панели, в целом совмещенных друг с другом и в целом расположенных на одинаковом расстоянии от линии сгиба между слоями СКМНЛ. Горловина упаковки может быть образованная заданной областью ослабления прочности.
В другом варианте осуществления предложена гибкая пленочная упаковка с повторно укупориваемым фиксатором на клейкой основе, содержащая гибкую пленку, герметизированную в продольном направлении в целом вдоль соседних сторон и образующую рукав; отслаивающееся уплотнение на первом конце рукава, преимущественно поперечное продольному уплотнению на первом конце упаковки; уплотнение на втором конце рукава преимущественно поперечное продольному уплотнению на втором конце упаковки, при этом область между первым и вторым уплотнениями ограничивает внутреннее пространство упаковки и линии сгиба, ограничивающие переднюю стенку и заднюю стенку, а уплотнения дополнительно образуют переднюю и заднюю панели упаковки; и пару слоев самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на наружной поверхности одной той же панели, в целом совмещенных друг с другом и в целом расположенных на одинаковом расстоянии от линии сгиба между слоями СКМНЛ.
В другом варианте осуществления предложена гибкая пленочная упаковка с повторно укупориваемым фиксатором на клейкой основе, содержащая гибкую пленочную подложку, которой сформировано множество стенок упаковки, образующих герметичную внутреннюю полость для размещения продукта; множество стенок, включающих по меньшей мере первую и вторую противоположные гибкие стенки, при этом вторая гибкая стенка продолжается за пределами первой гибкой стенки; первый слой самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на наружной поверхности первой гибкой стенки; второй слой СКМНЛ на участке внутренней поверхности второй гибкой стенки, который продолжается за пределами первой гибкой стенки, при этом слои СКМНЛ сконфигурированы таким образом, чтобы примыкать друг к другу, когда упаковку укупорена вдоль линии сгиба; и изначально герметизированную горловину упаковки, расположенную между первым и вторым слоями СКМНЛ, для обеспечения доступа к внутренней полости.
В другом варианте осуществления предложена гибкая пленка, ограничивающая внутреннюю полость для содержимого и имеющая первую пару противоположных краевых участков, образующих первое концевое уплотнение, вторую пару противоположных краевых участков, образующих второе концевое уплотнение, и третью пару противоположных краевых участков, образующих продольное уплотнение, проходящее от первого концевого уплотнения до второго концевого уплотнения; при этом гибкая пленка имеет первый боковой участок и второй боковой участок в целом напротив первого бокового участка; горловину упаковки, изначально герметизированную по меньшей мере одним из концевых уплотнений, для обеспечения доступа к внутренней полости; пару слоев самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на наружной поверхности одной той же панели, в целом совмещенных друг с другом и в целом расположенных на одинаковом расстоянии от линии сгиба между слоями СКМНЛ, при этом прочность сцепления СКМНЛ и гибкой пленочной подложки превышает сцепление между участками СКМНЛ.
Способ изготовления упаковки согласно одному из рассмотренных вариантов осуществления может включать стадии нанесения самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на гибкую пленку, при этом самоклеящийся материал содержит УФ-отверждаемый акриловый олигомер, регулирующее липкость вещество и необязательно эластомер; отверждения нанесенного на гибкую пленку СКМНЛ путем воздействия ультрафиолетовым излучением; подачи отвержденной гибкой пленки в формовочно-фасовочно-укупорочный автомат; и изготовления из гибкой пленки гибкой упаковки, содержащей слой СКМНЛ на каждой наружной поверхности параллельных стенок упаковки во множестве положений напротив друг друга при повторном укупоривании упаковки с возможностью постепенного уменьшения размера внутренней полости по мере извлечения продукта.
Другие признаки изобретения будут лучше поняты специалистами в области техники, к которой относится упаковка, из следующего далее описания и формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Перечисленные признаки, а также другие признаки будут лучше поняты при рассмотрении следующего далее описания и чертежей, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями и на которых:
на фиг.1 показан перспективный вид спереди одного из примеров осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью, которая находится во вскрытом состоянии,
на фиг.2 показан перспективный вид спереди одного из примеров осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью, которая находится в повторно укупоренном состоянии,
на фиг.3 показан вид в плане пленочной заготовки с клейким материалом с низкой липкостью и проиллюстрированы линии сгиба и герметизации,
на фиг.4 показан вид в разрезе пленочной заготовки с клейким материалом с низкой липкостью по линии разреза А-А на фиг.3,
на фиг.5 показан вид спереди в плане первого альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью,
на фиг.6 показан вид спереди в плане первого альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью, которая находится в повторно укупоренном состоянии,
на фиг.7 показан вид спереди в плане второго альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью,
на фиг.8 показан вид спереди в плане второго альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью, которая находится в повторно укупоренном состоянии,
на фиг.9 показан перспективный вид спереди третьего альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью,
на фиг.10 показан перспективный вид спереди третьего альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью, которая находится в повторно укупоренном состоянии,
на фиг.11 показан вид спереди в плане четвертого альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью,
на фиг.12 показан вид спереди в плане четвертого альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью, которая находится во вскрытом состоянии,
на фиг.13 показано горизонтальное сечение рулона пленочных заготовок согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.1,
на фиг.14 показано горизонтальное сечение рулона пленочных заготовок согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.11-12,
на фиг.15 показан частичный перспективный вид, иллюстрирующий устройство, сконфигурированное согласно одному из вариантов осуществления изобретения,
на фиг.16 показан частичный перспективный вид, иллюстрирующий устройство, сконфигурированное согласно одному из вариантов осуществления изобретения,
на фиг.17 показан перспективный вид спереди пятого альтернативного примера осуществления повторно укупориваемой гибкой пленочной упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью.
Подробное описание изобретения
В описанных вариантах осуществления предложены упаковочные материалы, в частности повторно укупориваемые упаковочные материалы с использованием клеевых участков (или областей) с низкой липкостью, прикрепленных по меньшей мере к одной наружной поверхности или панели упаковки (и необязательно по меньшей мере к одной внутренней поверхности) в качестве фиксатора, который является самоклеящимся, но не прилипает к чужеродным поверхностям. В некоторых вариантах осуществления упаковка может иметь по меньшей мере одно уплотнение, которое способно в течение длительного времени служить газовым и гидроизолирующим барьером. Участки СКМНЛ могут быть расположены таким образом, чтобы примыкать друг к другу, соединяться и закрывать упаковку при повторном укупоривании. Согласно вариантам осуществления упаковка может легко вскрываться и повторно укупориваться/герметизироваться с сохранением ее целостности. Признаки рассматриваемых вариантов осуществления могут включать герметизацию продукта, улучшенную свежесть продукта и в некоторых вариантах осуществления уменьшение размера упаковки по мере извлечения продукта с целью сокращения свободного пространства над продуктом. В рассматриваемых вариантах осуществления предложен недорогой механизм повторного укупоривания по сравнению с системами застежек-молний или системами укупоривания жестяными скобками, поскольку клейкий материал с низкой липкостью может наноситься на пленку с помощью известной из техники установки для переработки тарных материалов на тару. Соответственно, не требуется дорогостоящая модернизация или переоборудование упаковочных линий.
Рассматриваемые варианты осуществления упаковок с низкой липкостью могут обеспечивать различные преимущества. В описанных вариантах осуществления упаковки содержат клейкий материал, который является самоклеящимся, но не прилипает к чужеродным поверхностям или материалам. Участки покрытия из СКМНЛ могут наноситься на пленку в установке для переработки тарных материалов на тару. После того, как пленка смотана в рулоны, участки СКМНЛ не прилипают в местах соприкосновения с противоположной стороной пленки в рулоне. Чрезмерное сцепление противоположных сторон (как в случае СКМ с высокой липкостью) приводило бы к "заеданию", то есть нежелательной ситуации, когда пленка свободно не разматывается с рулона и не способна перемещаться через упаковочную линию. Даже в случае решения проблемы заедания липкий самоклеящийся материал прилипал бы к валикам и поверхностям другого оборудования при перемещении через упаковочную установку.
Кроме того, даже если исходить из возможности преодоления производственных сложностей, связанные с применением снаружи СКМ с высокой липкостью, наличие самоклеящегося материала с высокой липкостью на наружных панелях гибкой упаковки создавало бы сложности на стеллажах склада, при помещении в магазинную тележку, хранении в кладовых и т.д., поскольку клей прилипал к любой сплошной поверхности, с которой он соприкасается. Он также создавал бы нежелательное свойство "липкости" на ощупь. Одним из решений как минимум могло бы стать применение дополнительного слоя материала, покрывающего СКМ с высокой липкостью, пока он не потребуется пользователю для повторного укупоривания упаковки. Однако при этом увеличивается стоимость и непроизводительные затраты на общее проектирование и изготовление упаковки.
Что касается проиллюстрированных вариантов осуществления, не требуется, чтобы участок с нанесенным снаружи СКМНЛ соприкасался с продуктом как в случае применения СКМНЛ на клейких участках с внутренней поверхности боковых панелей упаковки (см. в целом заявку US 61/317,592 (заявитель - Kraft), содержание которой в порядке ссылки включено в настоящую заявки). Например, в некоторых случаях непосредственное соприкосновение клейкого покрытия с продуктами определенных типов, в особенности, содержащих очень мелкие частицы (например, диаметром менее 150 микрон, приправы в порошке, обжаренный и молотый кофе, измельченный сыр, сухие напитки и т.п.), влагу или некоторые масла, может быть нежелательным.
В рассматриваемых вариантах осуществления проиллюстрированы применения изобретения в упаковках для пищевых продуктов, таких как продукты в форме частиц (например, кофе), хлеб, крекер, печенье, кондитерские изделия, замороженные овощи, готовые салаты, жевательная резинка, шоколадные батончики, воздушные хлопья и т.п. Следует отметить, что варианты осуществления изобретения также применимы в упаковках для непищевых продуктов, таких как медицинские, лекарственные, промышленные изделия, корм для животных, тара для хранения, предметы личной гигиены, средства ухода за газонами, удобрения, пестициды и т.п.
Описанные в изобретении гибкие упаковки согласно проиллюстрированным вариантам осуществления обычно могут изготавливаться из гибкого пленочного материала/полотна (необязательно с разметкой). В некоторых вариантах осуществления упаковка может иметь форму пакета, имеющего переднюю панель и заднюю панель, ограниченные линиями сгиба или уплотнениями на пленке. Тем не менее, следует отметить, что с учетом гибкости слоистой пленки на форму упаковки может влиять содержащийся в ней продукт или внутренние лотки. Упаковка может иметь форму заготовки или даже сдвоенной заготовки. Одним словом, в рассматриваемых вариантах осуществления может использоваться любая упаковка, обеспечивающая гибкость и формирование отверстия для свободного доступа к продукту с возможностью повторного укупоривания и, если желательно, хранения упаковки в закрытом виде. Тем не менее, следует отметить, что варианты осуществления с использованием СКМНЛ также применимы в жестких контейнерах, таких как жесткая картонная тара. В качестве примера описанные свойства СКМНЛ могут применяться в картонной упаковке для жевательной резинки.
СКМ с низкой липкостью
В рассматриваемых вариантах осуществления может использоваться несколько составов СКМНЛ, такие как описаны в заявке US 13/035399 (заявитель - Kraft Foods), содержание которой в порядке ссылки включено в настоящую заявку. СКМНЛ может представлять собой используемую в жидкой форме композицию УФ-отверждаемого клейкого материала с низкой липкостью, которая может по трафарету наноситься на упаковочную пленку и отверждаться УФ-излучением с образованием сплошного клейкого покрытия с низкой липкостью. Получаемое покрытие является самоклеящимся и применимо для множества циклов вскрытия-повторного укупоривания. За счет низкой липкости пленка также способна скользить по металлическим поверхностям упаковочной установки без заедания или заклинивания. Одним из существенных преимуществ этой системы повторного укупоривания клейким материалом с низкой липкостью над традиционными системами повторного укупоривания застежками-молниями является то, что в ней необходима лишь способность фиксации пленки, которой уже обладает или легко может быть оснащено большинство вертикальных упаковочных машин.
Первым компонентом клейкого материала является один или несколько УФ-отверждаемых акрилатных или акриловых олигомер. Например, УФ-отверждаемым акриловым олигомером может являться сложный эфир акриловой или метакриловой кислоты, имеющий множество реакционно-способных или функциональных групп (т.е. акриловых или метакриловых олигомеров). Обычно функциональная группа содержит один реагирующий на УФ-излучение участок. Согласно одному из подходов реагирующие на УФ-излучение участки чаще всего представляют собой углерод-углеродные двойные связи, конъюгированные с другим ненасыщенным участком, таким как сложноэфирная карбонильная группа. Согласно одному из подходов УФ-отверждаемым акриловым олигомером является сложный эфир акриловой или метакриловой кислоты, имеющий множество функциональных спиртовых групп, что означает, что олигомер содержит несколько акриловых или метакриловых гидроксильных групп. Согласно одному из подходов клейкий материал может содержать от около 1 до около 90% по весу УФ-отверждаемых акриловых олигомеров и иметь от около 1,2 до около 6,0 функциональных групп. Согласно другому подходу УФ-отверждаемые акриловые олигомеры могут иметь от около 2,0 до около 3,0 функциональных групп. Согласно другим подходам клейкий материал может содержать от около 20 до около 70% по весу (в некоторых случаях от около 33 до 60% по весу) акриловых олигомеров.
В одном из вариантов осуществления содержащим множество функциональных групп УФ-отверждаемым сложным эфиром акриловой кислоты является сложный эфир акриловой кислоты растительного масла, содержащий 2,0 или более реакционно-способных функциональных групп. Согласно другой особенности изобретения УФ-отверждаемый акриловый олигомер может содержать эпоксидированный акрилат соевого масла. Обычно количество используемых УФ-отверждаемых акриловых олигомеров с учетом соотношения клейких компонентов (СКК) (будет рассмотрено далее) способно влиять на свойства конечного клейкого материала. Например, если количество УФ-отверждаемого акрилового олигомера слишком мало с учетом предпочтительного СКК, скорость отверждения конечного клейкого материала является слишком низкой. С другой стороны, если количество УФ-отверждаемого акрилового олигомера слишком велико с учетом предпочтительного СКК, конечный клейкий материал может быть удовлетворительно отвержден, но может иметь неудовлетворительные свойства аутогезии при герметизации и повторной герметизации.
Вторым компонентом клейкого материала является регулирующее липкость вещество. Согласно одному из подходов клейкий материал может содержать от около 1 до около 65% по весу регулирующего липкость вещества. Согласно другому подходу регулирующее липкость вещество может содержаться в количестве от около 20 до около 65%. Регулирующее липкость вещество может содержать повышающую липкость смолу или сочетание отверждаемого полимера/мономера, которое при отверждении способно обеспечивать желаемые уровни липкости и свойства самосклеивания, приемлемые для повторно укупориваемого фиксатора 12. Согласно одной из особенностей изобретения регулирующее липкость вещество может представлять собой алифатический уретаново-акриловый олигомер. В системе повторно укупориваемого клейкого материала также могут применяться регулирующие липкость вещества многих других типов, применимых в УФ-отверждаемых СКМ.
Необязательным третьим компонентом клейкого материала является по меньшей мере один эластомер или каучук. Согласно одному из подходов эластомерный компонент может содержать по меньшей мере один отверждаемый акриловый (т.е. модифицированный акриловый) или метакриловый сложный эфир полиэластомера с концевыми гидроксильными группами (т.е. эластомерный полиол). Этот эластомерный компонент может содержать модифицированный акриловый полибутадиен, насыщенный полибутадиен и(или) гибкий полиуретан. Согласно одной из особенностей изобретения может использоваться метакриловый полибутадиен. Эластомерный материал может содержаться в количестве от около 0 до около 20% при использовании в клейком материале. Согласно одной из особенностей изобретения эластомерный материал используют в количестве от около 5 до около 15%. Удовлетворительные клейкие материалы с желаемой низкой липкостью и свойствами повторного укупоривания, описанными в изобретении, могут быть получены без использования эластомерного компонента; тем не менее, предполагается, что эластомерный компонент способствует достижению оптимальных кроющих характеристик. Оптимальные кроющие характеристики клейкого материала могут определяться такими свойствами, как аутогезия, липкость, вязкость и скорость отверждения лишь в качестве нескольких примеров. Эластомерный компонент служит для регулирования свойств сопротивления отслаиванию, прочности прилипания к подложке, повышения гибкости, регулирования вязкости и модулирования скорости отверждения.
Было установлено, что для уравновешивания отслаивания, липкости и сцепления с подложкой упаковки количества трех клейких компонентов, а именно, акрилового олигомера, эластомера и регулирующего липкость вещества должны соответствовать конкретному соотношению клейких компонентов (т.е. СКК). Одним из примеров СКК для клейкого материала может являться:
(% по весу акрилового олигомера) = 0,5-1,5.
(% по весу эластомера + % по весу регулирующего липкость вещества)
Согласно одному из подходов СКК может составлять от около 0,8 до около 1,5.
Было установлено, что интервал СКК трех входящих в состав компонентов обеспечивает уникальный состав клейкого материала, обладающего свойством низкой липкости в отношении несходных веществ (т.е. компонентов оборудования, крошек, кусочков пищи и т.п.), но при этом способного самоуплотняться с достаточной силой сцепления или сопротивления отслаиванию, чтобы обеспечивать герметизацию, а также предотвращать загрязнение. Клейкий материал с этим конкретным СКК также обеспечивает функцию повторной герметизации, при которой существенно не ослабляются и не теряются его свойства укупоривания-раскупоривания-повторного укупоривания при многократных операциях открывания и укупоривания. СКК менее около 0,5 является обычно нежелательным, поскольку для отверждения клейкого материала потребовалось бы значительно больше энергии УФ-излучения. Если СКК превышает около 1,5, клейкий материал будет быстро отверждаться, но также будет иметь низкое (или нулевое) сопротивление отслаиванию, неприемлемое для клейкого укупорочного средства согласно изобретению. Помимо необходимого интервала СКК, в некоторых случаях клейкий материал с удовлетворительным составом может иметь некоторые другие параметры, такие как устойчивость смеси компонентов, определенную вязкость состава, определенную скорость отверждения и(или) определенное сопротивление отслаиванию.
Полосы клейкого СКМНЛ слипаются друг с другом с достаточной силой для того, чтобы удерживать свернутую верхнюю часть упаковки (или в некоторых вариантах осуществления сложенный клапан) в закрытом положении. Клейкий материал может иметь усилие отслаивания, которое обычно составляет от 200 до 900 (предпочтительно 200-600) грамм на линейный дюйм. В любом случае усилие отслаивания должно быть достаточным для того, чтобы удерживать свернутую (или сложенную) часть гибкой упаковки в закрытом положении с возможностью ее повторного вскрытия путем приложения стандартного давления, которое использовал бы пользователь, если бы он слегка надавил пальцами, чтобы развернуть (разложить) упаковку. Кроме того, предложенная клейкая система позволяет открывать и повторно укупоривать упаковку по меньшей мере 10 раз без значительного ослабления усилия отслаивания и без отслаивания от поверхности упаковки. СКМНЛ применим для склеивания или повторного укупоривания в условиях окружающей среды и даже низких температур. Например, СКМНЛ способен исправно действовать при температуре от 0°С до около 38°С.
Подобно многим пакетам, используемым для упаковывания пищевых продуктов, упаковочная пленка может иметь многослойную структуру. В рассматриваемых вариантах осуществления пленка может представлять собой гибкий листовой материал, из которого раскатана или сформирована заготовка и который состоит из слоистых и совместно экструдированных пленочных структур с полученными наливом или раздувкой слоями пленки и т.п. Примеры могут включать однослойный полимер, такой как полипропилен, полиэтилен, молочную поликислоту (PLA), сложный полиэфир, ориентированный сложный полиэфир и т.п. В рассматриваемых вариантах осуществления крайним слоем предпочтительно является запечатанная с обратной стороны ориентированная полиэфирная пленка (ОПЭТ). Толщина пленки также может зависеть от желаемого барьера для газа, влаги и света, уровня желаемой структурной целостности и желаемой глубины любой желаемой разметочной линии.
Пленка также может содержать слой термосвариваемого полимера. В некоторых вариантах осуществления термосвариваемый полимер образует уплотнение при температуре от 50 до 300°С. Пленка также может представлять собой герметизирующую пленку, такую как самоклеящаяся пленка. В некоторых вариантах осуществления эта герметизирующая пленка способна образовывать уплотнение под давлением от около 0,7 до 7,0 кг/см, предпочтительно около 5,6 кг/см. Уплотняющий слой проходит по поверхности пленки в направлении внутреннего пространства упаковки. Уплотняющий слой может содержать разнообразные полимерные уплотнители, такие как активируемый при нагревании полимерный уплотнитель, такой как сополимер этилена и винилацетата (EVA), иономерный пластик (такой как предлагается компанией DuPont под торговым наименованием SURLYN), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) (включая содержащий металлоцен ЛПЭНП) и т.п. В объем рассматриваемых вариантов осуществления также входит самоклеящийся уплотнитель и герметичные уплотнители. Следует отметить, что если предполагаются пищевые продукты, применяются уплотнители для пищевых продуктов.
Пленка может необязательно представлять собой слоистый материал, такой как слой полиэтилентерефталата (ПЭТ) и слой ориентированного полипропилена (ОПП), или может необязательно представлять собой однослойный полимер. Слой ПЭТ может быть гибким или полужестким в зависимости от толщины. ПЭТ, в особенности ориентированный ПЭТ (ОПЭТ) желателен, поскольку имеет очень малый вес, является прочным и может обладать прозрачностью, когда это желательно для характеристик упаковку. Он также может применяться в качестве кислородного (газового) и гидроизолирующего барьера. Слой ОПП способен придавать дополнительную прочность и служить дополнительным барьером проницаемости. Наслаиваемые компоненты могут быть соединены клейкими материалами или путем экструзии. Гибкая пленка согласно одному из примеров может иметь общую толщину от около 1 до 10 мил, предпочтительно от около 2 до 6 мил.
Пленка необязательно может содержать дополнительные слои или компоненты. В состав пленки могут включаться повышающие жесткость вещества, такие как полимер на основе полиамида (например, нейлон). Повышающие жесткость вещества могут добавляться в качестве одного из компонентов экструдированной пленки или в виде отдельного слоя. Нейлон может добавляться в виде слоя, который соединен со слоистой структурой пленки клейким материалом, при этом на каждую стороны нейлона необязательно нанесена пленка (т.е. связывающий слой). В качестве иллюстрации толщина слоя нейлона может составлять около 8% толщины пленки или 0,004 мм.
Необязательные слои пленки также могу включать красочные слои (не показанные). Например, один слоистый материал может содержать краситель и грунтовку между слоем ПЭТ и слоем ОПП. Также могут быть предусмотрены элементы для обеспечения целостности упаковки (не показанные). В описанных вариантах осуществления также могут использоваться металлизированные слои и различные сочетания слоистых материалов. В конкретных вариантах осуществления слоистый пленочный материал может содержать слой ОПЭТ калибра 48 (или толщиной 0,3-1,0 мил), запечатанный слой, слой ПЭНП и уплотняющую пленку из EVOH-LLD толщиной 1,75 мил; или слой ОПЭТ калибра 48, запечатанный слой, клеевой слой, слой нейлона калибра 60, клеевой слой и уплотняющую пленку из ПЭНП толщиной 2,75 мил.
Рассматриваемая пленка рассчитана на удержание СКМНЛ (т.е., отсутствие отслаивания) даже после повторного вскрытия и укупоривания упаковки. Ленты или полосы СКМНЛ в виде поверхностного покрытия наносится (т.е. непосредственно на упаковочную пленку методом эффективной высокоскоростной печати или шлицевым методом экструзии в установке для переработки тарных материалов на тару) на наружные поверхности противоположных панелей из гибкой пленки. Следует отметить, что участки СКМНЛ также могут наноситься на поверхность пленки (полотна) с использованием двусторонней ленты необязательно с использованием носителя. В любом случае полосы клейкого материала с низкой липкостью располагают таким образом, чтобы, когда вскрытую часть гибкой упаковки сворачивают или складывают, как описано в изобретении, после извлечения содержимого упаковки, полосы клейкого материала могли соприкасаться друг с другом. Клейкий материал с низкой липкостью предпочтительно может иметь толщину около 0,1-5.0 мил, более предпочтительно около 0,8 мил. Как указано далее, за счет применения уплотнителя, содержащего наполнитель из органоглины, достигается прочное первичное сцепление между клейким материалом с низкой липкостью и подложкой.
Для обеспечения желаемой эффективности рассматриваемых вариантов осуществления важно прочное сцепление между покрытием из клейкого материала с низкой липкостью и наружным слоем, таким как ОПЭТ (и необязательно внутренним уплотняющим слоем).
Если сцепление является слабым, клейкий материал будет отслаиваться от подложки, и упаковка не будет повторно герметизироваться. Для обеспечения первичного сцепления между клейким покрытием с низкой липкостью и подложкой упаковочной пленки, такой как ОПЭТ или смесь EVA/ЛПЭНП могут применяться различные подходы по отдельности или в сочетании. Например, на подложку может наноситься химическая грунтовка до ее покрытия клейким материалом. Для обеспечения прочного первичного сцепления между клейким материалом и подложкой также могут эффективно применяться методы обработки поверхности, такие как обработка в коронном разряде, плазменная и огневая обработка. Наконец, для обеспечения прочного первичного сцепления могут с высокой эффективностью применяться некоторые наполнители, такие как карбонат кальция, доломит, тальк (минерал, состоящий из гидратированного силиката магния), слюда, листовые силикаты, органически модифицированный монтмориллонит и их различные сочетания в виде дисперсий в пленке на полимерной основе. Соответственно, в качестве одного из примеров в состав внутреннего уплотнителя, который может служить применимой подложкой для СКМНЛ, может входить EVA, смесь ЛПЭНП с органоглиной. Возможно несколько конфигураций упаковки с использованием клейкого материала с низкой липкостью, включая пакет, изготавливаемый на вертикальном или горизонтальном формовочно-фасовочном оборудовании, с полосой клейкого материала с низкой липкостью на противоположных панелях, таких как панели, расположенные параллельно и вблизи отслаивающегося соединения сварным швом; упаковку, изготавливаемую методом поточного обертывания с использованием клейкого материала с низкой липкостью вместо самоклеящейся пленки; пакет с использованием клейкого материала с низкой липкостью в виде лент (например, параллельных лент), размещенных с определенными интервалами на наружной или внутренней поверхности пакета, необязательно имеющий заданные области ослабления прочности (например, разметочные линии, перфорации и т.п.), позволяющие все ниже и ниже герметизировать пакет по мере уменьшения количества продукта в пакете и отделять избыток пленки и удалять его путем отрыва по разметочной линии; и жесткую картонную упаковку с повторно укупориваемым клапаном, который с возможностью повторного использования закреплен в закрытом положении структурой из клейкого материала с низкой липкостью.
Обычно проиллюстрированная упаковка может иметь сварной шов, соединяющий края материала, или уплотнение внахлестку и два концевых уплотнения, которые могут представлять собой герметичные (или преимущественно герметичные) уплотнения, формируемые путем термосваривания, запечатывания холодным способом, запечатывания с использованием клейкого материала с низкой липкостью и сочетания упомянутых способов. Упаковка необязательно может содержать внутреннюю жесткую опору, такую как лоток для продукта или U-образный поддон, хотя это не требуется для реализации изобретения. Упаковка может применяться для вертикальной расфасовки не слипающихся продуктов или продуктов в форме частиц. В вариантах осуществления может быть предусмотрен не только световой барьер, но также газовый и гидроизолирующий барьер. В упаковке могут применяться разнообразные средства для ее вскрытия, такие как отслаивающиеся язычки (не показанные), отслаивающиеся уплотнения, области ослабления прочности или отверстия, размеченные в пленке. После отделения отслаивающегося уплотнения, в процессе использования запечатанные слои пленки разделяются, и образуется отверстие/горловина для доступа к продукту. В некоторых вариантах осуществления упаковка обычно имеет высеченную или выполненную лазером разметку различных форм.
Рассмотрим чертежи, на которых проиллюстрированы варианты осуществления предложенной упаковки, в целом обозначенной позицией 20, и на которых одинаковые элементы в каждом варианте осуществления обозначены одинаковыми позициями. В базовом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.1-4, упаковкой 20 может являться пакет, изготавливаемый на вертикальном формовочно-фасовочном оборудовании из гибкой пленки/полотна 25, в котором выполнены уплотнения, в результате чего образуется пакет, имеющий боковые панели 21 и 23, переднюю панель 22 и заднюю панель 24. Показанная горловина 27 служит для обеспечения доступа к внутреннему пространству упаковки 20. До осуществления доступа к содержимому упаковки 20 пакет предпочтительно имеет верхнее уплотнение (например, обозначенное позицией 31 на фиг.1 и позицией 44 на фиг.9 и 17) для герметизации и сохранения продуктов во время транспортировки и фланцевый участок 33 над верхним уплотнением 31, облегчающий захватывание. Фланцевый участок 33 может иметь глубину до 10 см, но предпочтительно от около 1 до 3 см. В любом случае фланцевый участок 33 имеет достаточную глубину, чтобы пользователь мог захватывать и разделять герметичное соединенные панели. Упаковка 20 может быть герметизирована снизу концевым уплотнением 53 (фиг.1) и 46 (фиг.9 и 17). Продольное уплотнение 51 (40 на фиг.9 и 17) служит для обеспечения окончательной герметизации. Продольным уплотнением может являться сварной шов, соединяющий края материала или уплотнение внахлестку (как показано). Следует отметить, что на фиг.1 продольное уплотнение 51 обращено в сторону угла упаковки, а на фиг.9 и 17 продольное уплотнение 40 проходит вдоль одной из поверхностей панелей. Различие между фиг.9 и 17 состоит в том, что на фиг.9 участки самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) проходят в сторону панели с продольным уплотнением 40, а на фиг.17 участки СКМНЛ проходят в сторону панели напротив панели с продольным уплотнением 40. В объем любого из вариантов осуществления входят конфигурации как с угловым уплотнением, так и продольным уплотнением на панелях. Следует дополнительно отметить, что в изначально герметизированной упаковке описанные в вариантах осуществления участки СКМНЛ не примыкают друг к другу и не соприкасаются друг с другом.
Средство повторного укупоривания упаковки 20 проиллюстрировано двумя участками 26, 28 самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на наружных поверхностях 22 и 24 противоположных панелей. Как описано выше, СКМНЛ может быть "напечатан" или нанесен по трафарету на поверхность панели. Слой СКМНЛ может находиться на каждой из наружных поверхностей параллельных стенок, при этом размер и расположение участков СКМНЛ задают таким образом, чтобы они находились напротив друг друга во множестве положений при повторном укупоривании упаковки и обеспечивали постепенное уменьшение размера внутренней полости (свободного пространства над продуктом) по мере извлечения продукта. Участки СКМНЛ обычно расположены ниже области 31 верхнего уплотнения.
Упаковка может повторно укупориваться путем складывания или свертывания пленки, чтобы участки СКМНЛ примыкали друг к другу. Например, как показано на фиг.2, пленка 25 вокруг горловины 27 может быть укупорена путем свертывания пленки вниз по вертикальной оси в любом направлении на панели, имеющей СКМНЛ. Показано, что по мере свертывания пленки слои СКМНЛ оказываются напротив друг друга и в соответствии с конфигурацией прилипают друг к другу. Следует отметить, что хотя участки СКМНЛ показаны в виде прямоугольников, проходящих в сторону верха упаковки, возможны участки СКМНЛ множества форм в пределах объема рассматриваемых вариантов осуществления вплоть до и включая вариант осуществления, в котором СКМНЛ полностью покрывает поверхность пленки. В некоторых вариантах осуществления СКМНЛ может проходить по длине панелей.
На фиг.3 и 4 показана заготовка, а на фиг.13 показано сечение рулона заготовок упаковки, проиллюстрированной на фиг.1-2. Показано, что, поскольку СКМНЛ наслаивают и(или) наносят на одну и ту же сторону пленки 25, ее можно сворачивать в большие рулоны до формирования упаковок, не заботясь о соприкосновении поверхностей СКМНЛ друг с другом. Область 31 верхнего уплотнения 31 на пленочных заготовках может указывать области для формирования уплотнений упаковки, таких как отслаивающиеся уплотнения, а линии 36 сгиба указывают, где будет сгибаться пленка 25 при формировании упаковки 20.
На фиг.4 показано поперечное сечение проиллюстрированной на фиг.3 одной возможной слоистой пленки 25 с использованием материалов, таких как описаны выше. Как показано на фиг.4, пленка 25 может состоять из нескольких гибких материалов. Проиллюстрированная пленка 25 может иметь внешний слой 30, промежуточный слой 32, и внутренний слой 34. Внутренний слой 34 может представлять собой совместно экструдированную пленку с функциональными возможностями термосклеивания, состоящую, например, из EVA, полиэтилена, полибутилена, иономеров, таких как SURLYN или их смесей. Промежуточный слой 32 может состоять из любого из разнообразных материалов, таких как металлическая фольга или композиционный материал, такой как алюминий. Внешний слой 30 может состоять из ОПЭТ. Внешний слой 30 из ОПЭТ может быть модифицирован с целью повышения прочности сцепления между СКМНЛ и подложкой. Возможная модификация может включать обработку в коронном разряде (обработку пленки в плазме), огневую обработку, нанесение способствующих сцеплению грунтовок или использование неорганических наполнителей, смешанных с полимерным слоем. Наполнитель может включать карбонат кальция и смеси органоглины.
В любом случае слоистая пленка 25 может представлять собой любое из разнообразных сочетаний, обеспечивающих желаемые свойства защиты продукта от внешней среды в герметизированной упаковке.
На фиг.5-12 проиллюстрированы альтернативные варианты осуществления, в которых участки СКМНЛ нанесены на наружные поверхности упаковок таким образом, что они находятся напротив друг друга, когда упаковка закрыта.
Например, на фиг.5,6 показан вариант осуществления упаковки 20а в виде изготавливаемого на горизонтальном формовочно-фасовочном оборудовании пакета из двух панелей, имеющего как внутренний, так и наружный участок, покрытый СКМНЛ. В этом варианте осуществления может использоваться гибкая пленка 25 или даже жесткая картонная панель. Стороны упаковки 20а могут быть соединены уплотнением 39, таким как описанный выше сварной шов. Показано, что на одной передней стороне упаковки находятся два участка 26а и 28а СКМНЛ. Участки СКМНЛ в целом параллельны друг другу и в целом находятся на одинаковом расстоянии от линии 36 сгиба. Доступ к продукту 50 может осуществляться через отверстие 42. Как показано на фиг.6, когда верх 48 упаковки 20а сгибают по линии 36 сгиба, и СКМНЛ 26а и 28а оказываются напротив друг друга, закрывая отверстие 42, может формироваться закупоривающий клапан 38.
В другом варранте осуществления, проиллюстрированном на фиг.7-8, участки СКМНЛ упаковки 20b также в целом параллельны друг другу и в целом находятся на одинаковом расстоянии от линии 36 сгиба, но упаковка модифицирована и имеет отверстие 52 в верхней части. Иными словами, противоположные передние/задние панели имеют в целом одинаковую высоту. Доступ к продукту 50 может осуществляться через отверстие 52, которое может располагаться выше и в целом параллельно отслаивающемуся уплотнению 37 в пленке, обеспечивающему формирование отверстия. Следует отметить, что описанным отслаивающимся уплотнением может являться сварной шов или уплотнение на клейкой основе, которое изначально является герметичным и не рассчитано на повторное укупоривание. Как показано на фиг.8, когда верх 48 упаковки 20b сгибают по линии 36 сгиба, и СКМНЛ 26b и 28b оказываются напротив друг друга, закрывая отверстие 42, может формироваться закупоривающий клапан 38.
В другом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.9-10, показана изготавливаемая методом поточного обертывания упаковка 20 с, которая может формироваться на горизонтальном формовочно-фасовочном оборудовании, как описано далее. Упаковка 20 с может формироваться путем соединения противоположных сторон пленки 25 и формирования продольного уплотнения 40 (которое показано на чертежах как уплотнение внахлестку, но также может быть выполнено в виде сварного шва, соединяющего края материала). Как описано выше, на внутренней поверхности пленки 25 предпочтительно имеется уплотняющий слой. Для укупоривания содержимого упаковки также могут быть предусмотрены отслаивающиеся концевые уплотнения, такие как уплотнение 46 на заднем конце и уплотнение 44 на переднем конце. Изначальные уплотнения упаковки в рассматриваемых вариантах осуществления могут выполняться с использованием термосваривания, запечатывания холодным способом и различных их сочетаний с целью формирования желаемых отслаивающихся и не отслаивающихся уплотнений.
Как показано, пользователь может разделить панели 22 и 24 на переднем конце 56 путем растягивания отслаивающегося уплотнения 44 на переднем конце, чтобы вскрыть внутреннее пространство упаковки. Участки СКМНЛ также в целом параллельны друг другу и в целом находятся на одинаковом расстоянии от линии 36 сгиба. Как показано на фиг.10, когда верх 56 упаковки 20 с сгибают по линии 36 сгиба, и СКМНЛ 26 с и 28 с оказываются напротив друг друга, закрывая отверстие 42, может формироваться закупоривающий клапан 38. И в этом случае следует отметить, что площадь покрытия из СКМНЛ и сила аутогезии определяются в зависимости от конкретной упаковки и требований к продукту, при этом покрытие из СКМНЛ может наноситься на всю поверхность. Также следует отметить, что уплотнение 40 может быть проходить в направлении угла упаковки или панели, которая не покрыта СКМНЛ.
На фиг.11-12 проиллюстрированы альтернативные варианты осуществления упаковки, в целом обозначенные позициями 20d и 20е, соответственно. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.11, заданная область ослабления прочности (такая как разметочная линия, перфорация, насечки и т.п.) на передней панели образует отверстие 42. Отверстие 42 выполнено лишь частично по толщине пленки и может быть рассчитано на сохранение уплотнения упаковки. После вскрытия упаковка может повторно укупориваться путем складывания верхней части упаковки по линии 36 сгиба, в результате чего участки 28а и 2ба СКМНЛ соединяются и укупоривают упаковку. В этом случае не требуется, чтобы уплотнение 37 являлось отслаивающимся уплотнением.
Как показано на фиг.12, может быть сформирована разновидность отверстия путем выполнения отслаивающихся уплотнений по меньшей мере в положении 39а над разметочной линией 42 и на верхнем уплотнении 37. В большинстве вариантов осуществления все уплотнения упаковки (т.е. уплотнения 39 и 37) могут представлять собой отслаивающиеся уплотнения. Один из участков СКМНЛ, обозначенный позицией 26а, может быть выполнен, как показано на фиг.11. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.12, второй участок СКМНЛ расположен на задней панели обращенной внутрь поверхности. В этом случае может захватывать верхние части передней и задней панели за неуплотненный участок 43 над отслаивающимся уплотнением 37 и тянуть переднюю панель, пока пленка не разорвется по разметочной линии 42 с образованием язычка 41, который может быть извлечен из упаковки, в результате чего обнажается участок 28а СКМНЛ на внутренней стороне задней панели пленки. Как и на фиг.11, после вскрытия упаковка может повторно укупориваться путем складывания верхней части упаковки по линии 36 сгиба, в результате чего участки 28а и 26а СКМНЛ соединяются и укупоривают упаковку.
На фиг.13 и 14 показаны горизонтальные сечения рулона пленочных заготовок согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.1-4 и фиг.11-12, соответственно. Как показано на фиг.13, рулон заготовок содержит структуру участков СКМНЛ 26 и 28 и линий 60 сгиба. Области 62 и 64 образуют отслаивающиеся уплотнения. На фиг.14 показана заготовка пакета, такого как показано на фиг.11-12, и проиллюстрирована начальная линия 35 сгиба, образующая несминаемую складку, ограничивающую нижнюю кромку пакета. Показано, что участки СКМНЛ 26а и 28а области точечно расположены между боковыми уплотнениями 39. Иными словами, участки СКМНЛ отделены от сварного шва. Кроме того, как показано на фиг.14, участок СКМНЛ нанесен на обе стороны рулона, что позволяет формировать упаковку, показанную на фиг.11-12, и сформирован способом, показанным на фиг.16. Хотя это точечное нанесение СКМНЛ на рулон заготовок является предпочтительным, следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления СКМНЛ может наноситься на пленку непрерывно, в результате чего СКМНЛ не отделен от сварного шва. В качестве альтернативы, СКМНЛ может иметь различные размеры и геометрические формы.
Способ изготовления гибких пакетов может влиять на конкретные уплотнения, линии сгиба и различные другие особенности конкретных гибких пакетов. Существуют разнообразные способы промышленного изготовления гибких пакетов, несколько примеров которых рассмотрены в изобретении и проиллюстрированы на фиг.15 и 16. Гибкие пакеты могут изготавливаться высокоскоростным способом формовки-фасовки-укупоривания способом, позволяющим получать до 800 упаковок в минуту. На фиг.15 и 16 схематически показаны подходы к формированию упаковки 20. Согласно одному из подходов показанный на фиг.15 пакет 20 изготавливают на вертикальной формовочно-фасовочно-укупорочной упаковочной установке, которая обычно используется в сфере производства закусочных пищевых продуктов для формования, фасовки и укупоривания пакетов с чипсами, печеньем, кофе и другими подобными продуктами и в целом обозначено позицией 100. На фиг.16 показан альтернативный способ с использованием горизонтальной формовочно-фасовочно-укупорочной упаковочной установки, в целом обозначенной позицией 200. Проиллюстрированные упаковочные установки 100 и 200 упрощены и показаны без несущих конструкций и систем управления, которые обычно расположены вокруг установки, в целях демонстрации одного из примеров производственной установки. Способ изготовления гибких пакетов может влиять на конкретные уплотнения, линии сгиба и различные другие особенности конкретных гибких пакетов. Существуют разнообразные способы промышленного изготовления гибких пакетов, и на фиг.15-16 проиллюстрировано всего два их примера.
Согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.15, гибкие пакеты изготавливают на вертикальной формовочно-фасовочно-укупорочной упаковочной или фасовочной линии. Множество гибких пакетов формируют из рулона пленки 102 с участками 112 самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ), предварительно нанесенными таким образом, чтобы передняя, задняя и боковые панели пленочного материала ограничивали полость. Согласно одному из подходов полотно смотанного в рулон пленочного материала подают через складное сочленение 104, такое как формирующая манжета и оправка для придания ему трубчатой формы. Противоположные края пленки сближают вокруг загрузочной трубы 106. Продольные края герметично соединяют, например, с помощью инструмента 108 для уплотнения с целью формирования сварного шва, соединяющего края материала, или накладывают друг на друга с целью формирования сварного шва. При этой конфигурации сварной шов 113, соединяющий края материала, используется для формирования угла упаковки. Верхнее/нижнее уплотнение 115 пакета также может формироваться с помощью инструмента 110 для уплотнения с возвратно-поступательным движением, который может содержать пару уплотняющих планок с возвратно-поступательным движением. Уплотняющими планками с возвратно-поступательным движением могут являться термосваривающие планки, нагретые до желаемой температуры для воздействия теплом и давлением на переднюю и заднюю стенки. Кроме того, термосваривающие планки сближают на противоположных сторонах трубчатого полотна, в результате чего во время приложения давления к пленке ей путем переноса с обеих сторон передается тепло. Уплотняющие планки могут использоваться периодически или непрерывно. При работе в периодическом режиме пленку останавливают, когда уплотняющие планки захватывают ее. При работе в непрерывном режиме при захвате пленки уплотняющие планки могут перемещаться в вертикальном направлении со скоростью работы установки. Кроме того, инструмент 110 для уплотнения может содержать нож с возвратно-поступательным движением, который служит для отделения нижнего пакет от верхнего пакета. После завершения операции и заполнения верхнего пакета пищевым продуктом верхний пакет перемещается вперед и становится нижним пакетом. Помимо герметизации пакетов инструмент 110 для уплотнения также может использоваться для придания упаковке желаемых складок.
Так инструмент 110 для уплотнения может одновременно выполнять разнообразные функции, включая формирование нижнего уплотнения пакета, заполняемого продуктом, и формирование отслаивающегося верхнего сварного шва, и имеет нож с возвратно-поступательным движением или режущий инструмент, который отделяет пакет, который только что был заполнен, от следующего пакета, который должен быть заполнен.
Соответственно, после формирования нижнего уплотнения (и необязательной складки) на гибком пакете частично сформированный гибкий пакет может заполняться пищевым продуктом, который подают в пакет через загрузочную трубу 106.
Существуют разнообразные альтернативы описанных стадий способа вертикальной формовки, фасовки, укупоривания. Кроме того, могут применяться альтернативные методы вместо описанных термосваривающих планок с использованием тепла и давления. Например, может применяться энергия радиоизлучения, ультразвуковая энергия или другие методы.
В другом примере, проиллюстрированном на фиг.16, гибкие пакеты (такие как показаны на фиг.5 и 6, 11-12 и 14), могут изготавливаться на горизонтальной формовочно-фасовочно-укупорочной упаковочной или установке поточного обертывания, в целом обозначенной позицией 200. Как и в описанном выше способе, из пленочного материала формируют множество гибких пакетов с полостью. В данном случае пакет имеет переднюю и заднюю панели. Показано, что рулон пленки 202 с участками СКМНЛ, предварительно нанесенными противоположные стороны пленки, может быть сложен в фальцевальном устройстве 204, а затем герметизирован с помощью уплотняющей матрицы 206 с целью формирования бокового уплотнения 216 (например, отслаивающегося) и тем самым последовательно полостей в пакетах. После формирования полостей они могут быть заполнены пищевым продуктов посредством загрузочной трубы 208. Затем пакеты перемещаются в направлении обработки. Как показано на фиг.16, уплотняющие планки 210 служат для формирования отслаивающегося верхнего уплотнения 214 передней и задней панелей пакета. Следует отметить, что в этом варианте осуществления отслаивающееся верхнее уплотнение 214 расположено над участками 212 и 218 СКМНЛ. На следующей стадии (не показанной) по центру бокового уплотнения 216 может быть выполнена прорезь (например, с помощью механического или лазерного разметочного устройства и т.п.) для разделения пакетов. При этой конфигурации участок 218 СКМНЛ не отделен от внутренней поверхности упаковки.
Подразумевается, что в подробности, материалы и конструкцию упаковки и процесса ее формирования, описанные и проиллюстрированные с целью пояснения характера описанной упаковки, специалистами в данной области техники могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы сущности и объема предложенного способа, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.
Реферат
Гибкая пленочная упаковка с повторно укупориваемым фиксатором на клейкой основе содержит гибкую пленочную подложку, из которой сформировано множество стенок упаковки, образующих герметичную внутреннюю полость для размещения продукта; множество стенок, включающих по меньшей мере две противоположные гибкие стенки; горловину упаковки с исходным уплотнением для обеспечения доступа к внутренней полости; слой самоклеящегося материала с низкой липкостью (СКМНЛ) на каждой наружной поверхности параллельных стенок, при этом размер и расположение слоев СКМНЛ задают таким образом, чтобы они находились напротив друг друга во множестве положений при повторном укупоривании упаковки и обеспечивали постепенное уменьшение размера внутренней полости по мере извлечения продукта, и в которой прочность сцепления СКМНЛ и гибкой пленочной подложки превышает сцепление между участками СКМНЛ. Горловина может быть образована отслаивающимся уплотнением или заданной областью ослабления прочности. 9 з.п. ф-лы, 17 ил.
