本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)用于液體食品的單個(gè)包裝容器的層壓包裝材料。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)這種層壓包裝材料的方法。

背景技術(shù)：

1、用于液體食品的一次性使用的包裝容器通常由基于紙板或硬紙板的包裝層壓材料制成，目前市場(chǎng)上有大量不同類型的此類包裝容器。一種常見的包裝容器以tetra?brik商標(biāo)銷售，并且主要用于無(wú)菌包裝被銷售的用于長(zhǎng)期常溫儲(chǔ)存的液體食品，例如牛奶、果汁等。這種已知包裝容器中的包裝材料通常是層壓材料，其包括紙、紙板或其他纖維素基材料本體層或芯層，以及外部的液密熱塑性塑料層。為了使包裝容器具有氣密性，特別是氧氣密性，例如以用于無(wú)菌包裝和牛奶或果汁的包裝，這些包裝容器中的層壓材料通常包括至少一個(gè)附加阻隔層，最常見的是鋁箔。

2、在層壓材料的內(nèi)側(cè)，即由層壓材料制成的容器的用于面向已填充食品內(nèi)容物的一側(cè)，具有最內(nèi)層，該最內(nèi)層施加在鋁箔上，該最內(nèi)的內(nèi)層可以由一個(gè)或多個(gè)部分層組成，該一個(gè)或多個(gè)部分層包括可熱封的熱塑性聚合物，例如粘合聚合物和/或聚烯烴。同樣，在本體層的外側(cè)，有一個(gè)最外層的可熱封聚合物層。

3、包裝容器通常由現(xiàn)代高速包裝機(jī)生產(chǎn)，該類型的包裝機(jī)從卷材或預(yù)制的包裝材料坯料成型、填充和密封包裝。因此，可以通過(guò)將層壓包裝材料卷材經(jīng)由以下方式重新制成管來(lái)生產(chǎn)包裝容器：使卷材的兩個(gè)縱向邊緣通過(guò)將最內(nèi)和最外可熱封熱塑性聚合物層焊接在一起而以搭接接頭相互結(jié)合。用所需的液體食品產(chǎn)品填充管，然后通過(guò)在管中內(nèi)容物的高度以下以預(yù)定的距離重復(fù)橫向密封管，將管分成單獨(dú)的包裝。通過(guò)沿橫向密封部的切口將包裝與管分離，并通過(guò)沿包裝材料中準(zhǔn)備好的折痕線折疊成型而提供所需的幾何形狀，通常是平行六面體。

4、這種連續(xù)管成型、填充和密封包裝方法構(gòu)思的主要優(yōu)點(diǎn)在于，可以在管成型之前連續(xù)對(duì)卷材進(jìn)行滅菌，從而提供無(wú)菌包裝方法的可能性，即，在該方法中，要填充的液體內(nèi)容物以及包裝材料本身中的細(xì)菌減少，并且在清潔條件下生產(chǎn)已填充的包裝容器，使得已填充的包裝即使在環(huán)境溫度下也可以長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，而不會(huì)有微生物在已填充產(chǎn)品中生長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。如上所述，tetra型包裝方法的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行連續(xù)高速包裝，這對(duì)成本效率有相當(dāng)大的影響。

5、用于敏感液體食品(例如牛奶或果汁)的包裝容器也可以由本發(fā)明的層壓包裝材料的片狀坯料或預(yù)制坯料生產(chǎn)。從折疊成扁平狀的包裝層壓材料的管狀坯料開始，首先通過(guò)將坯料組裝成開口管狀容器膠囊，通過(guò)折疊和熱封整體端板封閉容器膠囊的一個(gè)開口端，從而生產(chǎn)包裝。這樣封閉的容器膠囊通過(guò)其開口端填充相關(guān)食品，例如果汁，然后通過(guò)進(jìn)一步折疊和熱封相應(yīng)的整體端板來(lái)封閉開口端。由片狀和管狀坯料制成的包裝容器的一個(gè)示例是傳統(tǒng)的所謂的山墻頂包裝。這種類型的包裝還具有由塑料制成的模制頂部。

6、為了改進(jìn)包裝容器，已經(jīng)開發(fā)出為包裝容器提供開啟裝置的技術(shù)。這不僅使消費(fèi)者更容易操作包裝容器并降低傾倒液體食品時(shí)溢出的風(fēng)險(xiǎn)，而且如果開啟裝置制造得當(dāng)并附接到包裝容器上，整個(gè)包裝容器的完整性也將提高。開啟裝置可以是可重新密封的或不可重新密封的，可能像螺旋蓋一樣可重新密封。

7、現(xiàn)有的帶有開啟裝置的包裝容器是通過(guò)將預(yù)制的開啟裝置附接到層壓包裝材料上而生產(chǎn)的。層壓包裝材料在要附接開啟裝置的區(qū)域處設(shè)有預(yù)制孔。預(yù)制孔由膜覆蓋；該孔通過(guò)以下方式來(lái)提供：在層壓之前在本體層或芯層上打孔，然后用附加層壓層(包括阻隔材料)覆蓋孔的內(nèi)部和外部，這些層將形成膜。因此，包裝材料在開啟裝置區(qū)域也是完好的，當(dāng)用戶第一次操作開啟裝置打開包裝容器時(shí)，膜會(huì)被穿透，從而允許接觸包裝容器內(nèi)的內(nèi)容物。

8、另一種替代方案是注塑開啟裝置。這些開啟裝置可以通過(guò)以下方式形成在由如前所述的膜覆蓋的預(yù)制孔上：在包裝材料的一側(cè)或兩側(cè)注入聚合物材料，并將聚合物模制成開啟裝置的形狀。它們可以具有消費(fèi)者在食用前可以撕開的撕開部分。注塑開啟裝置的另一種替代方案是將蓋系在開啟裝置的噴嘴上。

9、為了讓消費(fèi)者滿意，穿透力或撕開力應(yīng)盡可能低，但為了防止意外穿透或撕裂，需要開啟結(jié)構(gòu)有一定的耐受性。因此，需要精心設(shè)計(jì)以滿足這些要求。

10、基于上述情況，需要改進(jìn)層壓包裝材料，其允許以能夠確保包裝容器的所需完整性，同時(shí)所需的開啟力或撕裂力處于明確且可接受的水平內(nèi)的方式使用開啟裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是至少部分克服上述現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)局限性。具體而言，本發(fā)明的目的是提供一種即用型(ready-to-use)層壓包裝材料，其允許將開啟裝置直接注塑到層壓包裝材料上。

2、術(shù)語(yǔ)“即用型”應(yīng)解釋為意味著包裝材料準(zhǔn)備好送入包裝成型和填充機(jī)，而無(wú)需對(duì)其進(jìn)行任何實(shí)質(zhì)性修改。

3、根據(jù)第一方面，提供了一種生產(chǎn)層壓包裝材料的方法。該方法包括：i)提供紙或紙板或其他纖維素基材料本體層；ii)在所述本體層上提供多個(gè)縱向分布的孔；iii)將一個(gè)或多個(gè)外層層壓到所述本體層上，所述外層用于面向由所述包裝材料形成的包裝容器的外部，iv)將一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層層壓到所述本體層上，所述內(nèi)層用于面向由所述包裝材料形成的包裝容器的內(nèi)部，所述內(nèi)層和所述外層覆蓋所述本體層上的所述孔，從而形成多個(gè)縱向分布的層壓孔；v)確定與所述多個(gè)縱向分布的層壓孔的實(shí)際位置相對(duì)應(yīng)的多個(gè)縱向分布的孔的期望位置，以及v)在所述期望位置提供所述多個(gè)縱向分布的孔，每個(gè)孔延伸穿過(guò)相關(guān)的所述層壓孔的整個(gè)厚度并被相關(guān)的所述層壓孔的邊緣包圍。所述層壓包裝材料優(yōu)選被儲(chǔ)存或運(yùn)輸，并且通過(guò)將包裝材料送入包裝成型和填充機(jī)即可使用。通過(guò)這種方法，所述層壓包裝材料將準(zhǔn)備好以添加開啟裝置。所述開啟裝置的添加可以通過(guò)注塑實(shí)現(xiàn)；并且與在層壓孔的膜上模塑相比，注塑過(guò)程可以更方便，該膜可以硬化或避免聚合物在所述包裝材料的兩側(cè)之間流動(dòng)。打開所述開啟裝置所需的開啟力和/或撕裂力也將完全由所述開啟裝置的設(shè)計(jì)決定，而與所述包裝材料層的配置和強(qiáng)度無(wú)關(guān)。在此上下文中，“層壓孔的邊緣”是指在所述本體層上定義孔的所述本體層的邊緣。在可能的實(shí)施方案中，所述層壓孔可以由定義孔的本體層的層壓邊緣包圍，并且由最外層層壓。在另一個(gè)可能的實(shí)施方案中，所述層壓孔可以由定義孔的本體層的層壓邊緣包圍，該本體層由最內(nèi)層層壓。

4、在轉(zhuǎn)換過(guò)程中(并且優(yōu)選地參考折痕線和/或參考標(biāo)記)提供縱向分布的孔，這提供了很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榘b成型和填充機(jī)中包裝材料的不希望的運(yùn)動(dòng)不會(huì)影響縱向分布的孔的定位。

5、該方法還可以包括步驟：為層壓包裝材料提供開啟裝置，該開啟裝置優(yōu)選地可重新密封，每個(gè)開啟裝置覆蓋一個(gè)孔。每個(gè)開啟裝置可以通過(guò)注塑直接提供到層壓包裝材料上。通過(guò)將注塑集成到填充機(jī)中，可以實(shí)現(xiàn)非常高的吞吐量，而仍然不需要對(duì)用于制造層壓包裝材料的設(shè)備進(jìn)行修改。

6、該方法還可以包括在將一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層和/或外層層壓到本體層之前，向本體層提供多個(gè)折痕線和/或參考標(biāo)記，并且可以基于折痕線的位置和/或提供的參考標(biāo)記的位置來(lái)確定多個(gè)縱向分布的孔的期望位置。這將確保開啟裝置在最終包裝容器上的正確定位，因?yàn)槠湫螤顚⒂烧酆劬€的位置和/或基于參考標(biāo)記的位置來(lái)確定，所述參考標(biāo)記優(yōu)選地通過(guò)使用已知印刷技術(shù)印刷參考標(biāo)記來(lái)提供。

7、確定多個(gè)縱向分布的孔的期望位置的步驟還可以包括確定在一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層和/或外層的層壓期間本體層的收縮，并基于確定的收縮來(lái)校正期望位置。這將進(jìn)一步提高開啟裝置的位置精度，以及開啟裝置和孔之間的正確對(duì)準(zhǔn)。

8、多個(gè)縱向分布的層壓孔可以設(shè)置在預(yù)定位置，并且孔的期望位置可以不同于層壓孔的預(yù)定位置。在這種情況下，本文提出的解決方案將實(shí)現(xiàn)孔相對(duì)于層壓孔的正確定位，因?yàn)槿魏问湛s都將得到補(bǔ)償。

9、多個(gè)縱向分布的孔可以通過(guò)沖壓提供，這允許簡(jiǎn)單而穩(wěn)固的制造工藝，其可以適合現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換裝置。通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置提供多個(gè)縱向分布的孔提供了顯著改善的定位控制。

10、孔可以在層壓包裝材料上縱向和橫向分布，并且該方法還可以包括沿縱向切割層壓包裝材料以形成單獨(dú)的層壓包裝材料卷材，每個(gè)單獨(dú)的層壓包裝材料卷材包括僅縱向分布的孔。因此，可以在多列包裝材料卷材上提供孔，這使得制造過(guò)程更加高效。

11、根據(jù)第二方面，提供了一種即用型層壓包裝材料，其包括紙或紙板或其他纖維素基材料本體層，所述本體層包括延伸穿過(guò)本體層的多個(gè)縱向分布的孔。所述層壓包裝材料還包括層壓到本體層的一個(gè)或多個(gè)外層、層壓到本體層的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層，其中所述內(nèi)層和外層覆蓋本體層上的所述孔，從而形成多個(gè)縱向分布的層壓孔，以及延伸穿過(guò)相關(guān)層壓孔的整個(gè)厚度的多個(gè)縱向分布的主孔。每個(gè)主孔被層壓孔的邊緣包圍。因此，層壓包裝材料準(zhǔn)備好送入包裝成型和填充機(jī)，該包裝成型和填充機(jī)不需要額外的設(shè)備來(lái)為開啟裝置準(zhǔn)備孔。

12、每個(gè)主孔可以具有圓形、橢圓形、矩形、正方形、水滴形或至少一個(gè)狹縫。這使得主孔能夠適應(yīng)不同類型的開啟裝置。層壓孔也可以具有圓形、橢圓形、矩形、正方形或水滴形。然而，只要主孔被層壓孔的邊緣包圍，兩個(gè)孔可以不具有相同的形狀。每個(gè)主孔可以具有至少一個(gè)狹縫，特別是由多于一個(gè)的狹縫形成的形狀，例如穿孔，更具體地說(shuō)是不同方向上的單線(-)，具有共同中心點(diǎn)的多條線(即電話鍵盤的星形鍵形狀)，弧形，x、y、v、c或o形，全部由多個(gè)狹縫(例如穿孔)繪制。

13、層壓包裝材料還可以包括縱向分布的次孔，每個(gè)次孔布置在相關(guān)主孔的附近或作為相關(guān)主孔的延伸。通過(guò)這樣的次孔，可以為最終包裝容器添加功能，例如允許次孔形成例如用于系住蓋的蓋支架的支撐件。

14、層壓包裝材料還可以包括多個(gè)縱向分布的參考標(biāo)記，優(yōu)選地，所述參考標(biāo)記包括可讀信息。這些參考標(biāo)記可以用作用于正確定位主孔的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，但是當(dāng)這些開啟裝置被添加到層壓包裝材料中時(shí)，它們還可以形成用于正確定位開啟裝置的參考標(biāo)記或?qū)?zhǔn)標(biāo)記。

15、一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層可以包括非鋁箔氣體和/或光阻隔層，所述非鋁箔氣體和/或光阻隔層不是鋁箔，這意味著阻隔層不像現(xiàn)有技術(shù)中那樣完全是鋁。這進(jìn)一步改進(jìn)了本文所述的解決方案，因?yàn)楫?dāng)打開最終包裝容器和/或通過(guò)注塑形成開啟裝置時(shí)，用戶可能很難穿透此類阻隔層。阻隔膜避免穿透的氣體可以是氧氣或其他已知對(duì)食品有負(fù)面影響(例如縮短儲(chǔ)存時(shí)間)的氣體。

16、在一個(gè)特定示例中，阻隔層可以是纖維基阻隔層(例如紙基阻隔層)。纖維基阻隔層具有紙基層，紙基層上設(shè)有具有阻隔性能的涂層，涂層涂覆在紙基層上。紙基層可以用水性分散體涂覆方法涂覆，涂覆能夠阻隔氧氣、水蒸氣和/或其他遷移物質(zhì)的組合物的分散體或溶液。此類組合物的示例是包含乙烯醇聚合物或淀粉或其他多糖，任選地還包括填料或?qū)訝畹V物化合物(例如滑石粉或膨潤(rùn)土或其他粘土礦物)的水性組合物。替代地，紙基層也可以通過(guò)氣相沉積方法(例如化學(xué)氣相沉積和/或物理氣相沉積)涂覆，并且在優(yōu)選實(shí)施方案中可以金屬化，即沉積涂覆僅納米厚的金屬涂層，例如鋁。根據(jù)其厚度和機(jī)械性能，此類纖維基阻隔層可能難以沖壓、切割或穿透，因此需要特定且大功率的設(shè)備。然而，即使需要相對(duì)較大的安裝空間和連接，轉(zhuǎn)換過(guò)程也允許安裝此類設(shè)備。

17、在另一個(gè)特定示例中，阻隔層可以是聚合物基阻隔層。聚合物基阻隔層可以包括具有固有氣體阻隔性能的單個(gè)聚合物層；或具有聚合物基層的層，其中具有阻隔性能的涂層層涂覆在該聚合物基層上。聚合物基層可以是具有單層或多層結(jié)構(gòu)的預(yù)制膜，其進(jìn)一步通過(guò)沉積方法(例如化學(xué)氣相沉積和/或物理氣相沉積)以與上述關(guān)于纖維基阻隔基材的方式相同的方式進(jìn)行涂覆，例如，這種聚合物阻隔基材可以金屬化和/或沉積涂覆無(wú)機(jī)氧化物，例如金屬氧化物。還發(fā)現(xiàn)這種聚合物基阻隔層難以打孔或穿透，因此需要特定且大功率的設(shè)備。

18、這些類型的纖維基或聚合物基阻隔層被認(rèn)為對(duì)由所要求保護(hù)的包裝材料形成的包裝的回收周期尤其有益。

19、每個(gè)主孔可以由開啟裝置覆蓋，該開啟裝置優(yōu)選可重新密封，直接注塑到層壓包裝材料上。

20、層壓包裝材料可以作為連續(xù)卷材筒提供，該卷材筒包括連串的連續(xù)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段被設(shè)計(jì)和設(shè)定尺寸以形成單個(gè)包裝容器，并且具有一個(gè)主孔。因此，包裝材料可以作為連續(xù)卷材筒容易地送入食品產(chǎn)品填充機(jī)以形成包裝容器。

21、根據(jù)第三方面，提供了一種包裝容器。該包裝容器由根據(jù)第二方面的層壓包裝材料形成。

22、本發(fā)明的其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)以下詳細(xì)描述以及附圖而變得明顯。