專利名稱：層壓紙板類紙板材料及其制造方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層壓紙板類材料及其制造方法和制造設(shè)備。
這類紙板類包裝材料是公知的。瓦楞紙板作為包裝材料得到非常廣泛的應(yīng)用。包裝箱就是用這種紙板制成的。通常這種材料的板芯成瓦楞狀被粘合層壓在外層壓紙之間。作為包裝材料必須重量很輕，但強(qiáng)度很高。雖然通常的瓦楞紙板類的包裝材料的重量很輕，但其缺點(diǎn)在于其增強(qiáng)方向垂直于瓦楞方向，所以瓦楞方向并沒(méi)有得到增強(qiáng)，致使在瓦楞方向易于彎折或換句話說(shuō)易于變形。
本發(fā)明的目的在于提出一種可耐在任何平面方向彎折的包裝用紙板材料。
下面將結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。圖中示出

圖1為本發(fā)明的用于包裝的層壓包裝材料紙板形式的層壓紙板材料的立體圖；圖2示出層壓紙板生產(chǎn)工藝中預(yù)制增強(qiáng)芯的方法；圖3為預(yù)制增強(qiáng)芯的工藝中所采用的設(shè)備示意圖；圖4為本發(fā)明用于連續(xù)生產(chǎn)層壓紙板類包裝材料的設(shè)備的示意圖。
圖1示出本發(fā)明的層壓紙板材料形式的層壓紙板類包裝材料10。
層壓紙板10包括一由輕質(zhì)材料構(gòu)成的非實(shí)心的芯12，該芯成在室壁16之間形成的六角形的端面開口的室14形式的有規(guī)律的多邊形，粘合固定在兩相對(duì)的薄的輕質(zhì)的外層壓材料紙18之間。盡管外層壓材料紙18本身將受到彎曲變形的作用，但由其組合成的層壓紙板10將對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)，從而使其基本耐所有平面方向，尤其是在兩個(gè)相互垂直的軸線20和22所示的方向的彎折；因而可以耐箭頭24所示的彎折作用。
通過(guò)芯12實(shí)現(xiàn)的層壓板10的強(qiáng)度是芯的圖形的作用所致，由于具有該圖形，因而可以采用輕質(zhì)材料制造層壓紙板材料。該芯一般由槽紋型材料構(gòu)成，其平方米克數(shù)為125g/m2。
外層壓材料紙18也是由輕質(zhì)材料構(gòu)成，一般由牛皮紙覆層材料構(gòu)成，并且其平方米克數(shù)為150 g/m2。
當(dāng)層壓紙板10作為包裝材料采用時(shí)，層壓板必須具有必要的薄度，以便可以用層壓板或多塊層壓板10采用傳統(tǒng)的方式相互固定在一起制成很輕并且不笨重的容器等。就此點(diǎn)而言，其厚度應(yīng)在1至10mm之間，優(yōu)選在2至5mm之間。作為紙板包裝材料的典型值，層壓紙板10的平方米克數(shù)為500g/m2。
制造層壓板10的工藝涉及對(duì)芯材的預(yù)制。如圖2和3所示，制造芯12的方法涉及利用通過(guò)沿每層紙26主要表面形成的偏置的粘接帶30實(shí)現(xiàn)的相宜交錯(cuò)平行的固定區(qū)，將多個(gè)構(gòu)成芯的紙26相互粘接成層疊28。如圖2(a)所示，粘接帶30沿交替的層26相互偏置。圖2(a)示出構(gòu)成層疊28前的情況，而圖2(b)強(qiáng)調(diào)示出構(gòu)成層疊28的情況。為保證形成的室14為有規(guī)律的六角形，粘接帶30具有相同的寬度，沿交替的紙層26偏移粘接帶30間隔距離的一半。如果需要另一種室形狀，宜對(duì)粘接帶30和間隔進(jìn)行相應(yīng)的改變。
而且不僅限于此方法，采用如圖3所示的設(shè)備，可以很容易地沿紙層26形成粘接帶30。設(shè)備32包括一個(gè)在兩個(gè)側(cè)部分之間的機(jī)架34，在該機(jī)架上旋轉(zhuǎn)安裝有一個(gè)壓送輥36、多個(gè)粘接劑涂布輥和輸送輥40。由電機(jī)42對(duì)輥40進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)輥36和38由輥40通過(guò)嚙合鏈輪44驅(qū)動(dòng)。一旦設(shè)備投入使用，則輥32滾動(dòng)過(guò)容納有粘接劑液體的溜槽。
通過(guò)沿在壓送輥36與涂布輥38之間的輥隙36.1對(duì)連續(xù)的紙的軋壓實(shí)現(xiàn)在紙26上的粘接劑的涂布。連續(xù)的紙26以所需的橫向間隔沿設(shè)備32被交替橫向偏移軋壓，從而實(shí)現(xiàn)如上所述的粘接帶30的所需的偏移涂布。
如圖2(b)所示，因此連續(xù)的紙26通過(guò)粘接帶30的粘合作用相互粘合固定，形成層疊。
在下一個(gè)步驟中形成芯12，并且在圖2(c)中示出順進(jìn)入圖2(b)的方向的層疊，如圖2(c)所示采用鍘刀式剪切機(jī)等(圖中未示出)通過(guò)對(duì)層疊的剪切將端部分46與層疊分離。端部分46的厚度主要決定層壓紙板10的寬度，這是由于其一旦展開，將形成芯，該端部分46短于10mm，優(yōu)選為2至5mm，從而實(shí)現(xiàn)所需的層壓紙板的寬度。將層疊28對(duì)齊，以便實(shí)現(xiàn)多個(gè)芯基，所述芯基被展開形成芯12。甚至可以通過(guò)同時(shí)對(duì)層疊28的裁切，形成多個(gè)芯基。
如圖2(c)和2(d)所示，形成芯12的最后步驟涉及簡(jiǎn)單的將由層疊28上切割下來(lái)的芯基29按箭頭48所示方向的展開，形成六角形室物件。為實(shí)現(xiàn)此效果，紙26由一種堅(jiān)固的但可彎曲的材料構(gòu)成，因而由層疊上切割下來(lái)的條帶可以進(jìn)行必要的變形，形成晶格狀的芯12。
一旦制成芯12后，則制造層壓板10的最后步驟涉及的是將其尺寸相互配合的外層壓紙18簡(jiǎn)單的與芯12的兩個(gè)相反側(cè)的粘接固定?？梢圆捎萌魏我环N相宜的粘接劑將外層壓材料紙18粘合固定在芯12上并將板層26相互粘接固定并可將紙層26相互粘接。在南非作為公知的粘接劑是克瓦爾化學(xué)有限公司生產(chǎn)的商品名為QAR 173A的聚醋酸乙烯樹脂乳液。
雖然可以分別制作板層10，但應(yīng)看到，這種過(guò)程將耗費(fèi)大量的時(shí)間。
圖4示出用于連續(xù)制造層壓紙板10包裝材料的設(shè)備50。作為通常制造層壓板材料的設(shè)備50，除了特殊的說(shuō)明外，一般具有兩個(gè)外層壓紙材料供給卷筒52和芯饋送、預(yù)處理和干燥/硬化設(shè)備54。設(shè)備54包括一芯供給架，在芯供給架上儲(chǔ)存有上述結(jié)合圖2和3所述制成的并粘合固定的折疊的尚未展開的芯基。芯供給架通常是彈簧承載的，從而可以保證一旦設(shè)備投入使用易于實(shí)現(xiàn)芯的供給。
設(shè)備50包括一外層壓紙預(yù)處理單元60和連續(xù)干燥和硬化站62、一軋壓和層壓站64、一層壓紙板旋裁轉(zhuǎn)切單元66和一存儲(chǔ)架68。
使用時(shí)，卷筒52與芯供給架56同步，從而實(shí)現(xiàn)芯材料70和外層壓材料紙72向?qū)訅赫?4的供給。一旦兩相對(duì)的外層壓紙由卷筒52拉出，首先通過(guò)單元60，在該單元一般通過(guò)涂布、印刷和/或任何標(biāo)準(zhǔn)包裝材料的預(yù)處理等處理，同時(shí)通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)輥和處理輥組74。這時(shí)材料72到達(dá)干燥和硬化站62，在該站在材料通過(guò)導(dǎo)輥和處理輥組76的同時(shí)，對(duì)其以通常的包裝處理方式進(jìn)行干燥和硬化。此時(shí)，材料72通過(guò)導(dǎo)輥組78被饋送給層壓站。
與材料72的供給同步，芯材料70被由芯供給架56提取出。如圖2和3所示，為實(shí)現(xiàn)芯材料70的連續(xù)的供給，由層疊28上切割下來(lái)的各個(gè)芯基如圖2(d)所示端頭沿端面35對(duì)齊，相互粘合固定，并且堆疊在架上的芯因此形成連續(xù)的長(zhǎng)度并且基本處于未展開狀態(tài)，但在折疊彎曲處略有展開除外。因此芯材料70通過(guò)芯材料遞送輥80并沿展開和固定壓送輥組82被前送，在此處芯基被相應(yīng)展開成圖2(d)所示的晶格狀。這時(shí)在站64處，對(duì)外層壓紙材料72的相應(yīng)的面或芯材料70相對(duì)的棱上或兩者上涂布粘接劑，外層壓紙材料72和芯材料70被層壓并被軋壓在一起。其中必須對(duì)壓力的大小進(jìn)行控制，以便保證芯材料在處理過(guò)程中不被損壞。
利用輸送機(jī)86對(duì)層壓紙板材料84進(jìn)行輸送，輸送過(guò)程中實(shí)現(xiàn)層壓板材料84的干燥和硬化，層壓紙板材料84被輸送至裁切單元66，在此處對(duì)連續(xù)的層壓紙板進(jìn)行處理，使制之變成包裝紙板類產(chǎn)品，例如紙板半成品，并到達(dá)堆疊站88，在該站被裁切好的單塊層壓板10被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)架68上。另外也可以直接對(duì)層壓紙板進(jìn)行進(jìn)一步的涂布和處理。
上面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)作了專門的表述，即本發(fā)明提出了一種主要用于包裝的層壓紙板材料，但顯然也并不排除其它的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1．一種層壓紙板類材料，至少用于紙板包裝，包括一種由輕質(zhì)材料構(gòu)成的增強(qiáng)芯，該增強(qiáng)芯主要由于其特有的形狀因而可實(shí)現(xiàn)所需的增強(qiáng)特性，所述增強(qiáng)芯被粘接固定在兩個(gè)相對(duì)的由輕質(zhì)外層壓材料紙之間并在兩者之間展開，其中所述兩相對(duì)的紙層的每一層都是易于彎曲變形的，采用根據(jù)相宜的圖形展開的芯對(duì)板層進(jìn)行增強(qiáng)，兩相對(duì)紙層與芯結(jié)合在一起被層壓成一體的層壓板材，該板材至少可以耐基本相互垂直方向的彎折。
2．按照權(quán)利要求1所述的層壓紙板類材料，其中芯至少具有多個(gè)相鄰的其端面開口的室，所述室被室壁分隔開，沿壁的外棱所述外層壓材料紙被粘接固定在芯上。
3．按照權(quán)利要求2所述的層壓紙板類材料，其中芯室由槽紋型材料帶形成。
4．按照權(quán)利要求3所述的層壓紙板類材料，其中芯由平方米克數(shù)為125g/m2的材料構(gòu)成。
5．按照權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中芯按照有規(guī)律的圖形展開。
6．按照權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中芯具有多個(gè)多邊形。
7．按照權(quán)利要求6所述的層壓紙板類材料，其中芯由相宜多層構(gòu)成芯的紙質(zhì)材料制成，當(dāng)構(gòu)成芯的層疊被切割成條帶4時(shí)，所述材料至少是可以變形的，所述紙質(zhì)材料以相鄰的紙質(zhì)材料為基準(zhǔn)沿交錯(cuò)平行的固定區(qū)相互固定在一起，形成層疊，該層疊的端條被展開，形成芯，該芯的高度由條帶的厚度決定。
8．按照權(quán)利要求6或7所述的層壓紙板類材料，其中芯室至少具有相同的最終外形。
9．按照權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中芯的室為六角形。
10．按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中通過(guò)粘合固定，芯被固定在外層壓材料的相對(duì)兩側(cè)的紙上。
11．按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中外層壓材料紙為牛皮紙覆層材料。
12．按照權(quán)利要求11所述的層壓紙板類材料，其中外層壓材料紙的平方米克數(shù)為160g/m2。
13．按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中層壓板的厚度為1至10mm。
14．按照權(quán)利要求13所述的層壓紙板類材料，其中層壓板的厚度為2至5mm。
15．按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中層壓板的平方米克數(shù)500g/m2。
16．按照權(quán)利要求15所述的層壓紙板類材料，其中層壓板的平方米克數(shù)300g至400g/m2。
17．按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的層壓紙板類材料，其中作為經(jīng)常應(yīng)用的紙板類包裝產(chǎn)品的厚度為3至4mm。
18．一種用于制造層壓板類的至少用于包裝的材料的方法，包括通過(guò)將外層壓材料固定在由輕質(zhì)材料構(gòu)成的非實(shí)心的預(yù)制好的芯上實(shí)現(xiàn)將易于變形的紙層的相互粘接，所述芯根據(jù)一相宜的圖形展開，一旦外層壓材料紙與芯結(jié)合被層壓成一體的層壓材料，則實(shí)現(xiàn)對(duì)外層壓材料紙的增強(qiáng)，所述層壓板材料至少可以耐基本相互垂直方向的彎折。
19．按照權(quán)利要求18所述的方法，其中外層壓材料紙沿壁的邊棱被粘固在芯上，所述芯具有多個(gè)相鄰的端面開口被壁分隔開的室。
20．按照權(quán)利要求18所述的方法，其中外層壓材料被粘固在其上的芯室是由槽紋型材料形成的。
21．按照權(quán)利要求19或20所述的方法，其中外層壓材料被粘固在其上的芯是由其平方米克數(shù)為150g/m2的材料實(shí)現(xiàn)的。
22．按照權(quán)利要求19或21所述的方法，其中外層壓材料被粘固在其上的芯按照一有規(guī)律的圖形被展開。
23．按照權(quán)利要求19或22中所述的方法，該方法涉及采用相應(yīng)多層構(gòu)成芯的堅(jiān)固的矩形材料紙對(duì)芯的預(yù)制，當(dāng)具有多層紙的芯被切割成條帶時(shí)，至少是可以變形的，所述多層紙按照交錯(cuò)平行的固定區(qū)被相互對(duì)齊固定成層疊，該層疊被切割成端條，在展開時(shí)形成芯，因此所述芯的高度是由端條的厚度決定的。
24．按照權(quán)利要求23所述的方法，其中由層疊切割成的端條的厚度為1至10mm。
25．按照權(quán)利要求24所述的方法，其中由層疊切割成的端條的厚度為2至5mm。
26．按照權(quán)利要求23至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中對(duì)芯的預(yù)制涉及沿構(gòu)成芯的多層紙的相應(yīng)表面，利用相互交錯(cuò)伸展的粘接帶對(duì)構(gòu)成芯的多層紙的相互粘固。
27．按照權(quán)利要求23至26中任一項(xiàng)所述的方法，其中該方法的實(shí)施是建立在在相應(yīng)進(jìn)料的外層壓材料紙之間對(duì)預(yù)制芯的連續(xù)層壓的基礎(chǔ)上的，即保持預(yù)制芯的進(jìn)料和形成端頭相互連接的條帶，并將層壓產(chǎn)品裁切成所需的長(zhǎng)度，從而形成層壓紙板類材料。
28．按照權(quán)利要求27所述的方法，其中芯的進(jìn)料系為保證給料的折疊堆疊方式。
29．按照權(quán)利要求28所述的方法，其中該方法包括芯材料通過(guò)一推進(jìn)輥，該推進(jìn)輥至少起著促使芯的室展開的作用。
30．按照權(quán)利要求27至29中任一項(xiàng)所述的方法，其中外層壓材料紙的進(jìn)料是在連續(xù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。
31．按照權(quán)利要求18至30中任一項(xiàng)所述的方法，其中外層壓材料紙粘固在其上的芯具有多個(gè)多邊形的室。
32．按照權(quán)利要求31所述的方法，其中外層壓材料紙粘固在其上的芯具有的室通常其最終的外形至少是相同的。
33．按照權(quán)利要求31或32所述的方法，其中外層壓材料紙粘固在其上的芯具有六角形的室。
34．按照權(quán)利要求18至33中任一項(xiàng)所述的方法，其中外層壓材料紙通過(guò)粘固被粘接在芯上。
35．按照權(quán)利要求18至34中任一項(xiàng)所述的方法，其中被粘固在芯上的外層壓材料紙為牛皮紙覆層材料。
36．按照權(quán)利要求35所述的方法，其中粘固在芯上的外層壓材料紙的平方米克數(shù)為150g/m2。
37．按照權(quán)利要求18至36中任一項(xiàng)所述的方法，其中選定的外層壓材料和芯的參數(shù)應(yīng)能用于紙板包裝材料的層壓板材料的制造。
38．一種用于連續(xù)制造至少用于包裝的層壓紙板材料的設(shè)備，包括芯進(jìn)料和外層壓材料紙的饋送部件，用于連續(xù)的并以同步的方式對(duì)芯和外層壓材料紙的給料，以便為層壓和切割成按照權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的層壓紙板材料的工序提供材料；一層壓站，在該站芯和外層壓材料被相互固定；一裁切和儲(chǔ)存裝置，在該裝置層壓產(chǎn)品被裁切成所需的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)層壓紙板類材料，所述層壓紙板類材料在該裝置處被放置，進(jìn)行儲(chǔ)存或用于直接進(jìn)一步應(yīng)用，芯饋送機(jī)構(gòu)利用展開和壓送輥的配置用于保證以折疊方式的芯饋送給層壓站，從而實(shí)現(xiàn)在所述芯和所述外層壓材料紙之間的配合。
39．按照權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中該設(shè)備包括一外層壓材料紙的預(yù)處理機(jī)構(gòu)，其中在層壓前通常對(duì)所述材料進(jìn)行處理。
40．按照權(quán)利要求38或39所述的設(shè)備，其中該設(shè)備包括一旋轉(zhuǎn)裁切機(jī)構(gòu)，利用該機(jī)構(gòu)層壓紙板按所需的板材規(guī)格進(jìn)行裁切，以便進(jìn)一步的應(yīng)用。
41．用于連續(xù)制造層壓紙板材料的設(shè)備，該設(shè)備基本如附圖4中的表述。
全文摘要
一種層壓紙板材料(10)形式的層壓紙板類包裝材料包括由輕質(zhì)材料構(gòu)成的非實(shí)心的芯,所述芯具有以六角形的端面開口的由壁(16)限定的室(14)形式的有規(guī)律的多邊形,所述芯被粘固在輕質(zhì)的外層壓材料紙(18)之間,所述芯本身可進(jìn)行彎曲變形。芯(12)和外層壓材料紙(14)被層壓成層壓紙板(10),從而提高了其強(qiáng)度,耐所有平面方向上的彎曲,尤其是耐軸線(20和22)標(biāo)示的相互垂直方向上的彎曲,從而實(shí)現(xiàn)耐箭頭(24)所示方向的彎折。通過(guò)芯(12)實(shí)現(xiàn)的加在層壓板(10)上的強(qiáng)度至少大部分是由于芯的圖形的作用所致,由于該圖形,因而可以采用輕質(zhì)材料制造層壓紙板。
文檔編號(hào)E04C2/34GK1320070SQ9981143
公開日2001年10月31日 申請(qǐng)日期1999年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月28日
發(fā)明者詹姆斯·沃倫·蓋爾 申請(qǐng)人:珍妮特·凱思琳·蓋爾, 詹姆斯·沃倫·蓋爾