複合紙制罐式容器端蓋及其製造方法
2023-08-07 06:16:11 3
專利名稱：複合紙制罐式容器端蓋及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種罐式包裝容器的端蓋，採用複合紙包裝材料，用於飲料和食品的無菌包裝領域，本發明也涉及上述罐式包裝容器端蓋的製造方法。
背景技術：
紙制易拉罐技術，屬於國內外最近幾年的研究成果，已推廣應用，並獲得了市場的一定認可。如中國專利ZL01219829.3(名稱稻麥草漿紙易拉罐)所述的紙質易拉罐的罐體由低廉的稻草草漿為主原料，添加少量輔料，經脫水、加壓、乾燥後，內外表面塗以防滲層而構成。這種經特殊處理，壓製成具有良好強度、硬度、韌性等性能的新材料，除可生產紙易拉罐外，還可生產紙桶盤、碗等容器以及紙連杆、軸承、齒輪、機箱和需求量很大的紙筷子等，可部分代替鐵、銅、鋁、木材等。紙易拉罐成本為鋁易拉罐的40％，可反覆使用。但由於這種純紙制易拉罐不具備阻隔紫外線、防止食品味道流失的功能，也沒有專門的防滲透塑料層，包裝過程中更沒有消毒、滅菌等處理，因此，該純紙制易拉罐只能用於固體或不易滲透、不易變質的物質包裝，對於如牛奶等需無菌包裝的物質，則不能適用。
另外，目前的純紙制易拉罐，罐體採用草漿紙，但兩端的端蓋仍採用馬口鐵或鋁。如中國專利ZL98203378.8(名稱紙制易拉罐)，為了使兩端的端蓋易於和紙制罐體連接，且結合處方便密封，紙制易拉罐的兩端蓋仍採用了和金屬易拉罐相同的結構和材料。這種金屬端蓋直接和食品(尤其是需要無菌包裝的食品)接觸，會對食品產生不良影響，並且也不利於節約包裝成本。
目前的無菌包裝容器，均採用柔性複合紙，其結構至少包括外表層，基層，內表層，常用的還包括隔絕層，粘性層。
基層，即芯層，指具有較高機械強度，用來保持和支撐包裝容器的形狀。芯層可賦予包裝容器的外形良好的機械穩定性，使該包裝容器能以簡單的方式被分發，方便地被搬運，可採用食品專用紙板作為基料。由於罐式包裝容器長期豎立放置，芯層需足夠的強度，以滿足軸向壓潰力。
隔絕層，用來隔絕氧氣和陽光及防止產品味道流失，同時做為高頻感應加熱時的導電層。可以採用含有金屬箔，如鋁箔和鋼箔填料的金屬導電材料，也包括通過氣相沉積、電鍍、印刷等步驟所形成的導電層膜。由於導電層具有導電性，當在外部線圈上施加高頻電流時，在導電層中就會因高頻感應而產生感應電流，感應電流產生熱量，並經導電層傳遞到塑料層上，內層通過該熱量而被加熱、軟化和熔化，從而形成密封區域。
內表層，即容器內壁，和液態食品直接接觸，可保持被包裝物的質量，防止液體相對於容器基層的滲透和潤溼，並在熱封中被熱量軟化和熔化，以形成密封區域，可採用熱塑性材料，如聚乙烯等。該層也可以是多種材料的複合。
粘性層為加強基層和隔絕層之間的穩固複合，在中間加入粘性劑。粘性劑採用聚乙烯等熱塑性材料。
塑料材料層，即採用熱塑性材料的結構層或膜，包括加熱易熔合的內表層、外表層等。
另外，在帶有印刷圖案的基層外邊還可塗覆外表層，即外表塑料的液密覆蓋層，能對包裝容器內的內容物和印刷圖案提供有效的保護，不讓水分和液體侵入到包裝材料內，由熱塑性材料如聚乙烯構成。該層也可以是多種材料的複合。
包裝容器的流通口通常為衝切形成，具有未處理毛邊。複合紙內部含有液體吸收材料，如紙或紙板，流通口的未處理毛邊直接向被包裝物暴露時，被包裝物會被吸入到包裝材料內，從而腐蝕軟化包裝，甚至出現洩漏等危險。另外，在無菌包裝中，如果隔絕層含有金屬，如鋁箔，會對食品有不良影響，如對於啤酒、果汁，會引起化學變化，並影響產品味道，故該層不能於被包裝物直接接觸，必須用某些方式加以隔開。
目前，常用的無菌包裝容器的流通口採用吸管插入的開啟方式，如圖4所示，插入位置在兩虛線區域內。帶有印刷圖案的基層12在複合紙複合前的印刷生產線上衝切形成流通口3，雖然流通口會有未處理毛邊形成，但經複合工藝中的火焰加熱等處理後，流通口的未處理毛邊會被去掉。基層12背面會被層壓複合粘性層13、隔絕層14和內表層15，而不再直接向被包裝物暴露，從而避免了包裝材料被腐蝕軟化，甚至出現洩漏等危險，同時也減少了被包裝物變質的機會。其製作工藝過程為上卷料基層12→走紙→印刷→衝切流通口3→壓痕→塗覆外表層11，並形成凹入部分11-1→塗覆粘性層13，層壓隔絕層14→塗覆內表層15→分切→收卷。
具有插管式流通口的包裝容器，因需要附加吸管，故包裝容器的表面多為平面，如磚包。附加吸管不僅造成了包裝的成本，也增加了生產工藝和相關設備。若包裝容器上的附加吸管不慎脫落或丟失，還會給消費者造成難以開啟的麻煩。另外，對於罐式包裝容器，因其側面為圓柱曲面，不易貼合吸管。
發明內容
本發明的目的在於提供一種罐式包裝容器的端蓋，及製造該端蓋的方法，該端蓋沒有上述中的問題。該端蓋採用柔性複合紙，具有更加優化的流通口開啟方式，和相應罐體組合形成罐式包裝容器，能用於無菌包裝領域，本發明所採用的技術方案為端蓋包括基體，易拉貼，流通口，其特徵在於基體由包括外表層，基層，內表層結構的柔性複合紙製成；塑料材料層阻隔包裝容器內和流通口的連通；易拉貼阻隔包裝容器外界和流通口的連通；易拉貼在流通口內和塑料材料層熔合連接，撕掉易拉貼帶出該連接部分，開啟流通口。
易拉貼由氣密、液密較好的材料製成，至少由隔絕層、塑料層兩層結構。包裝容器採用易拉貼，易於操作，且成本較低。另外，易拉貼可在灌裝前預先貼覆。
本發明端蓋的流通口在基體上可以為通孔；內表層貼覆塑料材料層的貼片，阻隔包裝容器內和流通口的連通；易拉貼的部分區域凹入流通口，並和貼片的部分區域相熔合連接；撕掉易拉貼時流通口內的材料隨易拉貼一同取出並形成被包裝物於外界的流通通道。
因該方案增加了貼片，而其作用完全可以由包裝容器的內表層來實現。故對本發明端蓋進行如下改進在基體上採用非通孔，內表層阻隔包裝容器內和流通口的連通；易拉貼的部分區域凹入流通口，並和基體的內表層相熔合連接；撕掉易拉貼時流動口內的材料隨易拉貼一同取出並形成被包裝物與外界的流通通道。
然而，當包裝容器使用時，需要開啟流通口，通過易拉貼的撕裂，帶出內層孔區域內的部分，使得孔的未處理毛邊和金屬層再次暴露於被包裝物，這是我們不想要的。我們再對本發明進一步改進端蓋的外表層和內表層相熔合連接，並形成對流通口的密封；外表層和內表層的連接區域，凹入流通口的易拉貼的部分和內表層連接區域，兩區域間有間隙或不熔合；撕掉易拉貼時流動口內的材料隨易拉貼一同取出，而流通口邊緣則仍由外表層和內表層保持密封。
本發明的製造方法如下先按預定形狀在複合基層(基層、隔絕層)上打第一孔，而後在上面至少塗覆一層熱塑材料作為外表層；接著，在第一孔位置處，在外表層上按預定形狀打第二孔，第二孔比第一孔小，即第二孔邊緣在第一孔的邊緣內；繼而，在複合基層的下面至少塗覆一層熱塑材料作為內表層；接著，通過加熱、加壓，使得第二孔邊緣和內表層熔合連接，第一孔邊緣被內表層所覆蓋；同時在第二孔上覆蓋易拉貼，通過加熱、加壓，使得易拉貼在孔內和內表層熔合連接，在孔外和外表層熔合連接。
在本發明中，二個孔被形成。其中第一個孔在尺寸上較大，在複合基層上形成。第二個孔尺寸上較小，在表面層上形成。第二個孔按照預定的大小和形狀設置在第一個孔的位置處，因此，第二個孔的邊緣在第一個孔的邊緣裡面。
兩孔均以比較傳統的加工方式形成，如鋼模切斷。關鍵在於，當形成第二個孔的時候，外表層剩餘部分會部分覆蓋第一孔，且當該部分和內表層加熱熔合連接時，該部分應足夠能和內表層一起覆蓋第一孔的邊緣，且形成氣密、液密保護。
依照本發明，被包裝物無論是在儲存，還是在使用過程中，包裝容器的基層的流通口毛邊始終處在密封的狀態下。
本發明的內表層不必再單獨貼覆氣、液密封的貼片，對流通口毛邊也不需要單獨塗覆材料來密封。
塗覆在複合基層上的外表層可以是複合層，各層的特性相互彌補，從而保證複合層不僅具有對基層的最佳附著性能，也具有較好的氣密、液密性能。事實上，對以纖維為基礎的基層具有好的附著性能的材料，對孔毛邊不僅具有好的附著性能，也具有好的氣、液密封特性。
形成包裝容器的內表層、外表層可以是聚乙烯膜，或是含有聚乙烯/聚α-烯烴等的複合層(包含乙基/乙烯醇共聚物)。聚乙烯膜最好採用低密度聚乙烯(PE-LD)，複合層可以是多層，由同一擠壓機擠出。為了能有較好的阻隔特性，複合層一般會含有乙烯/聚α-烯烴。和複合基層相鄰的膜片層，可以是含50％之上，如80％的乙烯/聚α-烯烴，剩餘部分為PE-LD。複合層的其他層，可能是聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。複合層具有好的阻隔特性的同時，也可能是包含數層的粘性層，這對以纖維為基礎材料的基層有更好的附著性能。
本發明的罐式包裝容器的端蓋，和複合紙制罐體形成罐式包裝容器，既可取代金屬(如鋁、馬口鐵)易拉罐，節約包裝成本，也可較好保護包裝物品質，尤其可用於無菌包裝領域。
本發明附圖均為示意性圖紙，不能表示實際尺寸關係，且繪圖中根據需要省略了部分特徵。
圖1是本發明複合紙制罐式容器端蓋的俯視圖；圖2是本發明端蓋的一實施例正視圖；圖3是本發明端蓋的另一實施例正視圖；圖4是現有無菌包裝容器的流通口的結構示意圖；圖5是本發明端蓋的流通口第一實施例結構示意圖；圖6是本發明端蓋的流通口第二實施例結構示意圖；
圖7是本發明端蓋的流通口第三實施例結構示意圖；圖8是本發明端蓋的流通口第三實施例的製造流程示意圖，1-8表示了產品的不同階段。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的複合紙制罐式容器端蓋，包括基體1，易拉貼2，流通口3，其中易拉貼2一部分和基體1貼合，從而阻隔流通口5於外界的連通，而另一部分為開啟端2′，方便開啟易拉罐時用手拉扯。流通口3可以是橢圓、圓弧、圓等各種形狀。
基體1上有凹槽壓痕1-1，該凹槽壓痕1-1的設計，使得罐內液體、氣體溫升而膨脹時，容器得以相應力緩衝和容積調整，而不產生破壞性變形。根據包裝物的性質、容積及環境狀況，可以設置多個凹槽壓痕1-1。凹槽壓痕1-1在複合紙的印刷工藝中，即圖案印刷後，複合工藝前，由壓輥擠壓而成，截面可以為U型、V型等形狀，易拉貼2的開啟端2′有兩種方式。一種為摺疊式開啟端2′-1，該開啟端摺疊成多層，各層間稍做粘結，其粘結力遠小於易拉貼2與基體1封合時的粘結力，以便開啟易拉罐時可先撕掉開啟端2′-1的摺疊層間粘結，並展開易於手拉。開啟端和基體1的貼合可以是摺疊層的最底層，即易拉貼2(即摺疊部分在易拉貼2的外邊)，如圖2所示；也可以是摺疊層的最外層(即開啟端的端點部份貼合在基體1上)。
易拉貼2的另一種開啟端為伸出式。該伸出式開啟端2′-2完全和基體相1分離(如圖3所示)，以便能用於手拉扯而開啟易拉罐。
流通口的開啟通過易拉貼2的撕裂，帶出虛線所示區域內包裝材料。易拉貼2採用了至少由隔絕層22、塑料層21兩層膜的複合材料。實施例如圖5、圖6、圖7所示。
圖5是本發明的第一實施例。在基體1的內表面貼合一貼片4，在基體1的外表面11上貼合具有開啟端2′的易拉貼2。這樣，即使流通口3有未處理毛邊暴露出來，但由於下部有貼片4的隔絕，被包裝物也不能和未處理毛邊直接接觸。貼片4可以是純熱塑性材料，如塑料材料層。
該實施例端蓋的的製造方法為在複合材料完成複合工藝之後，被包裝物被灌裝前，持續前行的生產線上，1.衝切流通口3；2.判斷流通口3的位置，在內表層上貼合貼片4，在外表層上貼合易拉貼2；3.加熱、加壓，使得易拉貼2貼合基體1，易拉貼2部分區域2-1和貼片部分區域4-1在流通口3內熔合連通；
4.藉助成型裝置，切割成獨立的圓形端蓋，或只預切割，使得端蓋仍保留在帶材基體1上，在易拉罐的灌裝過程中，需要加蓋時再分離出。
圖6是本發明的第二實施例。易拉貼的部分區域2-1凹入流通口3，並和基體1的內表層15相熔合連接；撕掉易拉貼2時，流動口3內的材料(2-1，15)在兩虛線間，隨易拉貼一同取出，並形成被包裝物於外界的流通通道。
該實施例端蓋的製作工藝過程為上卷料基層12→走紙→印刷→壓痕→塗覆外表層11→塗覆粘性層13，層壓隔絕層14→衝切流通口3→塗覆內表層15→分切→收卷，粘貼易拉貼2在易拉罐灌裝前進行。藉助成型裝置，切割成獨立的圓形端蓋，或只預切割，使得端蓋仍保留在帶材基體1上，在易拉罐的灌裝過程中，需要加蓋時再分離出。
圖7是本發明的第三實施例。易拉貼的部分區域2-1凹入流通口3，並和基體1的內表層15相熔合連接；外表層11的部分區域和內表層15相熔合連通，對流通口3的邊緣形成密封；撕掉易拉貼2時，流動口3內的材料(2-1，15)在兩虛線間，隨易拉貼一同取出，並形成被包裝物於外界的流通通道，而外表層11的部分區域和內表層15相仍熔合連通，對流通口3的邊緣保持密封。
該實施例端蓋的製作工藝過程，如圖8所示1.上卷料基層12，走紙→印刷→壓痕；2.塗覆粘性層13，層壓隔絕層14，形成複合基層(基層12、隔絕層14)；3.先按預定形狀在複合基層上衝切第一孔3；4.在複合基層上面塗覆熱塑材料作為外表層11；5.在第一孔位置處，在外表層上按預定形狀打第二孔5，第二孔5比第一孔3小，即第二孔5邊緣在第一孔3的邊緣內；6.在複合基層的下面塗覆熱塑材料作為內表層15；7.接著，通過加熱、加壓，使得第二孔5邊緣和內表層15熔合連接，第一孔3邊緣被內表層11所覆蓋；同時在第二孔5上覆蓋易拉貼2，通過加熱、加壓，使得易拉貼2在孔內和內表層熔合連接，在孔外和外表層11熔合連接。
而後，可藉助成型裝置，切割成獨立的圓形端蓋，或只預切割，使得端蓋仍保留在帶材基體1上，在易拉罐的灌裝過程中，需要加蓋時再分離出。
權利要求
1.一種包裝容器的端蓋，包括基體(1)，易拉貼(2)，流通口(3)，其特徵在於基體(1)由包括外表層(11)，基層(12)，內表層(15)結構的柔性複合紙製成；塑料材料層(15、4)阻隔包裝容器內和流通口(3)的連通；易拉貼(2)阻隔包裝容器外界和流通口(3)的連通；易拉貼(2)在流通口(3)內和塑料材料層(15、4)熔合連接，撕掉易拉貼(2)帶出該連接部分，開啟流通口(3)。
2.如權利要求1所述的端蓋，其特徵在於該端蓋的易拉貼(2)由包括隔絕層(21)、塑料層(22)的複合材料製成。
3.如權利要求2所述的端蓋，其特徵在於該端蓋的流通口在基體(1)上為通孔；內表層(15)貼覆塑料材料層的貼片(4)，阻隔包裝容器內和流通口(3)的連通；易拉貼的部分區域(2-1)凹入流通口(3)，並和貼片的部分區域(4-1)相熔合連接；撕掉易拉貼(2)時流通口(3)內的材料(2-1，4-1)隨易拉貼一同取出並形成被包裝物於外界的流通通道。
4.一種製造如權利要求3所示的端蓋的方法，其特徵在於該端蓋的流通口(3)是在複合紙的複合工藝完成後衝切形成；在灌裝被包裝物前根據孔(3)的位置貼覆易拉貼(2)。
5.如權利要求2所述的端蓋，其特徵在於該端蓋的流通口(3)在基體(1)上為非通孔，內表層(15)阻隔包裝容器內和流通口(3)的連通；易拉貼的部分區域(2-1)凹入流通口(3)，並和基體(1)的內表層(15)相熔合連接；撕掉易拉貼時流動口(3)內的材料(2-1，15)隨易拉貼一同取出並形成被包裝物與外界的流通通道。
6.一種製造如權利要求5所示的端蓋的方法，其特徵在於該端蓋的流通口(3)是在複合紙的複合工藝過程中，在塗覆內表層(15)前衝切形成；在灌裝被包裝物前根據孔(3)的位置貼覆易拉貼(2)。
7.如權利要求5所述的端蓋，其特徵在於該端蓋的外表層(11)和內表層(15)相熔合連接，並形成對流通口(3)的密封；外表層(11)和內表層(15)的連接區域，凹入流通口(3)的易拉貼的部分(2-1)和內表層(15)連接區域，兩區域間有間隙或不熔合；撕掉易拉貼時流動口(3)內的材料(2-1，15)隨易拉貼一同取出，而流通口(3)邊緣則仍由外表層(11)和內表層(15)保持密封。
8.一種製造如權利要求7所示的端蓋的方法，其特徵在於在基層(12)上塗覆粘性層(13)，同時複合隔絕層(14)；按預定形狀在上述複合基層(12、13)上衝切第一孔(3)；接著在複合基層(12、13)的上面塗覆外表層(11)；接著，在第一孔(3)位置處，在外表層(11)上按預定形狀衝切第二孔(5)，第二孔比第一孔小，即第二孔(5)邊緣在第一孔(3)的邊緣內；繼而，在複合基層(12、13)的下面塗覆內表層(15)；接著，通過加熱、加壓，使得第二孔(5)邊緣和內表層(15)熔合連接，即第一孔(3)邊緣被外表層(11)所覆蓋，同時在第二孔上覆蓋易拉貼(2)，通過加熱、加壓，使得易拉貼(2)在孔(3)內和內表層(15)熔合連接，在孔(3)外和外表層(11)熔合連接。
9.如權利要求3或權利要求5所述的端蓋，其特徵在於該端蓋的基體(1)上至少具有一個凹槽壓痕(1-1)。
10.如權利要求9所述的端蓋，其特徵在於該端蓋的易拉貼(2)的一部分和基體(1)貼合，阻隔流通口(3)與外界的連通；而另一部分為摺疊式開啟端(2′-1)，在基體(1)上各層間均貼合，且易分離展開，方便開啟易拉罐時用手拉扯。
全文摘要
本發明提供一種包裝容器的端蓋，包括基體(1)，易拉貼(2)，流通口(3)。基體(1)由包括外表層(11)，基層(12)，內表層(15)結構的柔性複合紙製成；塑料材料層(15、4)阻隔包裝容器內和流通口(3)的連通；易拉貼(2)阻隔包裝容器外界和流通口(3)的連通；易拉貼(2)在流通口(3)內和塑料材料層(15、4)熔合連接，撕掉易拉貼(2)帶出該連接部分，開啟流通口(3)；該端蓋和複合紙制罐體形成罐式包裝容器，用於無菌包裝領域。本發明還涉及上述端蓋的製造方法。
文檔編號B65D17/34GK101020512SQ20071020031
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月22日 優先權日2007年3月22日
發明者陳桂寧, 孫小青, 劉傑 申請人:山東泉林包裝有限公司