CN102917957A - 用于制造用于软管袋的复合薄膜的方法和软管袋 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造用于软管袋（1）的复合薄膜（15；15a；15b；15c）的方法，其中，所述复合薄膜（15；15a；15b；15c）由多个相互连接的层（16；16a；16b，17，18；18a，23，24；24a，25；25a；26，27；29）组成，其中，这些层（16；16a；16b，17，18；18a，23，24；24a，25；25a；26，27；29）中的至少一个被构造为阻挡层（16；16a；16b，17，18；18a；27；29），并且设有至少一个另外的具有留空（30；30a）的层（23，24；24a，25；25a，26；29）。本发明建议，所述复合薄膜（15；15a；15b；15c）通过一个第一层状结构（19）与一个第二层状结构（22；22a）的连接制成，所述第二层状结构（22；22a）具有所述至少一个另外的层（23，24；24a，25；25a，26；29），并且在与所述第二层状结构（22；22a）连接之前在所述第二层状结构（22；22a）中产生所述至少一个另外的层（23，24；24a，25；25a，26；29）中的留空（30；30a）。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于制造用于软管袋的复合薄膜的方法。本发明还涉及一种使用根据本发明的方法制造的复合薄膜的软管袋。
背景技术
从US 2003/0128899 A1已知这种方法，其中，复合薄膜在至少一个层的区域中设有留空。在已知的制造方法中，在一个预先制造的、具有所有层的复合薄膜中随后尤其利用激光器构成所述留空，该留空应当使得借助吸管打开所述软管袋变容易。激光器的相对复杂的控制是其缺点，因为所述留空只允许构造在复合薄膜的为此设置的层中，并且例如必须避免损坏阻挡层。这限制了所述方法的使用和所述复合薄膜的可用材料。
从US 5,482,176还已知一种包括容器，它由一种多层地构成的材料制成，它包括内部和外部都经过涂层的纸板。所述纸板的外涂层在开口装置的区域中形成留空。另外所述开口装置利用附加的粘合剂层与所述纸板的外涂层连接。由于使用到纸板，该已知的复合薄膜不适合在软管袋形式的软袋包装中使用。
从WO 2007/149231 A2已知一种复合薄膜，它适合于与软管袋上的开口装置使用。在所述已知的复合薄膜中，冲裁出一个用于开口装置的孔，该孔从由复合薄膜制成的包装容器内侧用一个形式为包装材料条的用作阻挡层的附加材料层覆盖。从构造为层压薄膜的复合薄膜的另一侧使所述开口装置与冲裁出的孔重叠并且通过一个环形区域与所述包装材料条连接。所述开口装置具有形式为切割齿的切割装置，切割装置为了打开包装容器，而穿透或切开附加的材料层，以便能够实现例如从构造为软管袋的包装容器中倒出液体。
这种形式为软管袋的包装容器用所谓的软管袋机制造。在此在单独的输入站上从作为循环包装材料带存放的复合薄膜切割出或冲裁出用于开口装置的孔。随后从包装容器的后来的内侧将构成后来的阻挡层的材料区段封合到包装材料带上。
使用最后提到的复合薄膜的方法通过所需的对包装材料带的冲裁和随后对阻挡层的封合是比较费劲的，因为需要附加的冲裁装置和封合装置。特别地，此时存在的问题是，在冲裁装置或封合装置的功能损坏时，软管袋机的所有制造过程或灌装过程必须更长时间地中断。此外，被认为不利的是，通过冲裁出孔和随后用包装材料条的材料层重新封闭该孔，原始的阻挡层会被切开或破坏。这尤其构成潜在的弱点，因为原始的阻挡保护功能的建立需要高质量的包装材料条（在材料或厚度方面）以及高的工艺可靠性。
发明内容
从所述的现有技术出发，本发明的任务在于改进一种根据权利要求1前序部分的用于制造用于软管袋的复合薄膜的方法，它在复合薄膜的经济制造中能够实现在所使用的用于复合薄膜的材料方面的最大可能的柔性以及高精度的留空构造，以便在制造所述复合薄膜时保证尽可能高的阻挡保护作用和工艺可靠性。这个任务在复合薄膜中通过权利要求1的特征解决。本发明的构思在于所述复合薄膜通过使用两个相互连接的层状结构构成，所述两个相互连接的层状结构中的一个层状结构包括用于开口装置的留空，其中，所述复合薄膜的层构造为柔性层。
根据本发明的复合薄膜的有利改进方案在从属权利要求中给出。至少两个在所述权利要求书、描述和/或附图中公开的特征的所有组合都落入本发明的范围内。
在制造技术方面允许通过冲裁或激光工艺以高精度和相对低的成本产生留空。
特别地，所述至少一个另外的层具有至少一个第一载体层。换句话说，这意味着所述留空构造在所述第一载体层的区域中。它因而被实现，这是因为这种由塑料制成的载体层通常不能通过具有由塑料制成的切割齿的常见打开装置切穿，因为已知的载体层具有相对高的强度或韧性。
本发明还包括一种具有开口装置和根据本发明的方法制造的复合薄膜的软管袋，其中，所述开口装置对齐地与所述复合薄膜的留空连接，并且所述开口装置与所述复合薄膜之间的连接被构造为超声波焊接连接或热封合连接。
这种软管袋基于比较简单地构成的制造装置通过省去用于构成贯通孔的冲裁装置和附加的构成阻挡层的包装材料条相对低成本地制造，并且具有良好的阻挡性能。此外，开口装置和复合薄膜之间的这种连接方法具有优点，即它不使用附加的辅助材料，例如粘合剂就能应付并且在制造技术方面可相对简单地掌控。
附图说明
由下面对优选实施例说明以及根据附图给出本发明的其他优点、特征和细节。在附图中：
图1示出一种具有开口装置的、用填料填充的软管袋的简化侧视图；
图2以透视图示出一个开口装置；
图3和图4示出穿过具有布置在复合薄膜上的开口装置的复合薄膜的各剖面；
图5示出用于说明根据图1的用于制造软管袋的复合薄膜的制造方法的简化视图；
图6以简化图的形式示出一种用来制造由填料填充的软管袋的包装机；
图7至图11示出用于说明第一替代复合薄膜的制造方法的简化视图，以及
图12至图14示出用于说明第二替代复合薄膜的制造方法的简化视图。
具体实施方式
在图1中简化地显示一个构造为软管袋1的包装容器。软管袋1具有一个上横接缝2、一个下横接缝3以及至少一个纵接缝4。也可以规定，在软管袋1的底部区域或头部区域中软管袋构造有一个摺叠的底部封闭部或一个摺叠的头部封闭部，以便例如能够实现软管袋1的直立能力或一个确定的视觉外观图像。
优选在软管袋1的上部区域中，但在上横接缝2的下面，在软管袋1的外壁5上布置一个开口装置10。如根据图2最佳所见那样，优选由塑料制成并且在压铸法中制造的开口装置10具有一个基体11，基体11与一个可取下的盖式封闭器12连接。可旋紧的盖式封闭器12与切割齿13协同作用，这些切割齿13在盖式封闭器12转动时与软管袋1的外壁5形成作用连接，以便能够穿透软管袋1的外壁5或构成一个穿孔，并且由此能够取出位于软管袋1中存在的产品7，例如液态产品7，如牛奶、鲜果汁等。另外，基体11还具有一个环绕的连接法兰14，它用来将开口装置10固定在软管袋1上。
软管袋1的材料包括一种由柔性层组成的复合薄膜，尤其是层压复合薄膜15、15a，并且根据图3和4举例地但不限于此地具有一种结构，该结构在软管袋1的内侧上首先具有一个LDPE封合层16（LDPE=低密度聚乙烯），在LDPE封合层16上一个连接铝层17。在铝层17上接着是一个以挤压方法与铝层17连接的MDPE层18（MDPE=中等密封聚乙烯）（图4）。在根据图3的层压复合薄膜15a中，使用一个粘合剂层18a代替MDPE层18。
由LDPE封合层16、铝层17和MDPE层18或粘合剂层18a构成的第一层状结构19利用在图5中简化示出的包括一个共同挤压装置21的制造装置20与第二层状结构22连接，第一层状结构用作阻挡层或阻挡层复合物。第二层状结构22包括一个底漆层23、一个压力层24以及一个载体层25。第二层状结构22与第一薄膜层状结构19利用在图5中所示的制造装置20连接形成层压复合薄膜15或15a，并且卷绕成一个包装材料卷28。
对本发明重要的是，在制造软管袋1时其中布置开口装置10的区域中第二层状结构22分别具有一个留空30，30a。留空30，30a在这里已经在第二层状结构22的制造过程中通过相应的制造装置、尤其是通过（未显示的）冲裁装置或激光切割装置在第二层状结构22中产生或构造。尤其重要的是，留空30至少构造在载体层25的区域中，因为载体层25由OPP（定向聚丙烯）、PET或在机械方面可类似地承载的材料制成或具有使开口装置10的切割齿13（通常）不能穿透它的强度/韧性。
因此，具有卷起的层压复合薄膜15，15a的包装材料卷28已经具有用于开口装置10的留空30，其中重要的是，留空30在层压复合薄膜15，15a上的布置优选按照由层压复合薄膜15，15a制造的软管袋1的规格以确定的均匀距离进行。由此能够实现对包装材料卷28的无废料的加工。
在图3所示的本发明的实施例中，留空30所具有的尺寸小于开口装置10的连接法兰14的尺寸或直径。在这个实施方式中，连接法兰14用它的下侧与载体层25连接，载体层25构成软管袋1的后来的外壁5。所述连接优选借助未显示的超声波焊接装置和热封合装置实现。它将开口装置10的连接法兰14与一个尤其径向环绕的连接接缝这样地连接，使得连接法兰14与载体层25密封地连接。另外，根据图3可知，开口装置10和/或基体11或者刀刃13尚不与第一薄膜层状结构19作用连接。这在打开软管袋1取出产品7时才进行。
在图4所示的本发明的实施例中，留空30a的尺寸或其直径大于开口装置10a的连接法兰14的尺寸。在这个实施方式中，开口装置10a以其连接法兰14a安装在MDPE层18上或者与它连接，优选通过未显示的超声波焊接装置。
在图6中简化地显示包装设备32，它用于由包装材料卷28制造软管袋1和填充软管袋1。包装设备32具有运输辊33，34，包装材料卷28利用运输辊33，34开卷。还可看到多个具有跳动辊36的补偿装置37，利用补偿装置37可在包装机32的不同区域中实现在包装材料卷28的材料的节拍式拉出和连续式拉出之间的补偿。层压复合薄膜15在开卷后到达包装机32的机器壳体38，其中，在机器壳体38内部充满无菌气氛或者无菌条件。在机器壳体38内部布置一个杀菌池39，在杀菌池中存在用于对层压复合薄膜15进行杀毒的例如液态过氧化氢。随后，层压复合薄膜15利用干燥装置40进行干燥，并且被输送给立式软管袋机42。
软管袋机42具有一个成形凸肩43和一个成形和填充管44，成形和填充管44与未显示的用于要填充产品7的储料存储器耦联。成形和填充管44在排出口45的区域中穿透机器壳体38。从排出口45的区域起在包装机32的区域中充满无菌条件。在成形和填充管44的下部区域中，还可看到一个纵接缝封合装置46以及两个真空支承的、节拍式工作的出料传送带47，48。还可看到施加装置50，它用来将开口装置10施加到软管袋1的外壁5上。在细节上未详尽显示的施加装置50基本上包括已经提及的超声波焊接装置并且优选地与一个用于开口装置10的储料库耦合。在这里重要的是，施加装置50也布置在成形和填充管44的区域中，从而在开口装置10被施加在后来的软管袋1的外壁5上时，成形和填充管44构成一个用于开口装置10的托架，以便能够实现将连接法兰14压紧在外壁5上所需要的压紧力。还重要的是，施加装置50存在于非无菌区域中。由此能够在可能的施加装置50的运行干扰时实现直接进入，而不影响包装设备32的上游区域的无菌性。还取消了必须对开口装置10灭菌的要求。
横接缝封合装置51布置在成形和填充管44下面，它具有两个可相对移动的横接缝封合颚板52和53以及（未显示的）用于从包装材料软管分割各一个软管袋1的分割刀。在软管袋1的制造过程中重要的是，施加装置50使开口装置10这样地与留空30，30a对准，使得它们达到与留空30，30a的对准重叠。
图7至11显示层压复合薄膜15b的制造过程，它同样可以代替层压复合薄膜15，15a可选地使用。在这里，根据图7首先在由PET或OPP制成的载体层25a的背面上印上具有压力图的压力层24a。接着根据图8压力层24a在背对载体层25a的侧上与可承受机械载荷的层26、例如聚酰胺（PA）层通过粘合-或挤压-层压方法连接。载体层25a、压力层24a和层26因而构成第二层状结构22a。
接着根据图9在第二层状结构22a中构造留空30，30a。接着根据图10使这样制造的第二层状结构22a与预先制造的中间层27连接。这通过挤压-层压实现。中间层27在这里例如包括：聚酯、聚酰胺、聚丙烯，其具有或不具有阻挡涂层、单层膜或多层膜，它们在吹气或浇铸方法中制造；或者厚度在5μm和15μm之间的铝箔。在最后一个工作步骤中，根据图11在另一个的挤压方法中中间层27在与第二层状结构22a相对置的侧上设有对于构成软管袋1需要的封合层16a，封合层一般由聚乙烯制成。此时，通过共同挤压可以涂覆具有不同于聚乙烯密度的封合层16a，以控制附着性能和封合性能。
在图12至14中显示的层压复合薄膜15c的制造过程中，首先在根据图12的第一工作步骤中在由PET或OPP制成的载体层25a上在其背面上压印一个具有压力图的压力层24a。接着根据图13载体层25a在背对压力层24a的侧上通过粘合-或挤压-层压方法与一个预先制成的、在吹制方法中制造的且因而具有相对高强度的层29连接，层29构造为单层或多层的。在这里，所述预先制造也包括留空30，30a的构成。层29能够通过使用适当的塑料，例如EVOH或PVDC等而具有对于产品保护所需要的阻挡功能。在图14所显示的第三工作步骤中，压力层24a设有封合层16b。这优选利用浇铸-挤压-涂层实现。在这里，使用宽隙缝喷嘴来制造封合层16b。由此，聚合物熔液在离开喷嘴之后不久遇上冷却辊和载体材料（载体层25a和压力层24a），这直接冰冻和短暂保持分子链式结构。由此得到非常良好的可切割性，这使得通过开口装置10，10a打开软管袋1变容易。代替所述的浇铸-挤压也可行的是，载体材料（载体层25a和压力层24a）通过粘合-层压方法与层29连接。
Claims (15)
1.用于制造用于软管袋（1）的复合薄膜（15；15a；15b；15c）的方法，其中，所述复合薄膜（15；15a；15b；15c）由多个相互连接的层（16；16a；16b，17，18；18a，23，24；24a，25；25a；26，27；29）组成，其中，这些层（16；16a；16b，17，18；18a，23，24；24a，25；25a；26，27；29）中的至少一个被构造为阻挡层（16；16a；16b，17，18；18a；27；29），并且设有至少一个另外的具有留空（30；30a）的层（23，24；24a，25；25a，26；29），
其特征在于，
所述复合薄膜（15；15a；15b；15c）通过一个第一层状结构（19）与一个第二层状结构（22；22a）的连接制成，所述第二层状结构（22；22a）具有所述至少一个另外的层（23，24；24a，25；25a，26；29），并且在与所述第二层状结构（22；22a）连接之前在所述第二层状结构（22；22a）中产生所述至少一个另外的层（23，24；24a，25；25a，26；29）中的留空（30；30a）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述复合薄膜（15；15a；15b；15c）中产生多个以均匀的间隔相对彼此布置的留空（30；30a）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述留空（30；30a）的构造通过冲裁或激光工艺进行。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个另外的层包括至少一个载体层（25；25a），该载体层优选由定向的聚丙烯（OPP）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述复合薄膜（15a）在所述至少一个阻挡层的面向留空（30a）的侧上被施加一个粘合剂层（18a）。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的方法，其特征在于，作为至少一个阻挡层使用一个铝层（17）或一个具有聚酯、聚酰胺或聚丙烯的带有阻挡涂层的中间层（27），该铝层或中间层是所述复合薄膜（15；15a；15b）的第一层状结构（19）的一部分。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述复合薄膜（15；15a；15b；15c）的制造包含挤压法。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法，其特征在于，对于所述第二薄膜层状结构（22a）使用一个可承受强机械载荷的层（26），尤其是由聚酰胺制成的层，其中，尤其是在使用聚酰胺时所述层（26）通过粘合法或挤压法与所述载体层（25a）连接。
9.根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法，其特征在于，对于所述第二层状结构（22）使用可承受强机械载荷的层（29），该层优选在吹制法中制造。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述可承受强机械载荷的层（29）被构造为单或多层的，并且所述层（29）利用粘合或挤压法与一个压力层（24a）连接，所述压力层又与所述载体层（25a）连接。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述层（29）为了构成阻挡功能而包括EVOH（乙烯-乙烯醇共聚物）或PVDC（聚二氯乙烯）。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述压力层（24a）上施加一个封合层（16b）。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述封合层（16b）的施加通过浇铸-挤压-涂层进行。
14.构造为软管袋（1）的包装容器，它包括根据权利要求1至13中的任意一项制造的复合薄膜（15；15a；15b；15c）和一个与所述软管袋（1）连接的开口装置（10；10a）。
15.根据权利要求14所述的软管袋（1），其特征在于，所述开口装置（10；10a）以对准的方式与所述复合薄膜（15；15a；15b；15c）的留空（30；30a）连接，并且在所述开口装置（10；10a）和复合薄膜（15；15a；15b；15c）之间的连接被构造为超声波焊接连接或热封合连接。
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