一種大口徑包裝罐製備方法及其製品與流程

2023-06-11 10:15:11 2

本發明涉及包裝罐領域，尤其涉及一種大口徑包裝罐製備方法及其製品。

背景技術：

通常，大口徑馬口鐵罐被廣泛應用於奶粉、咖啡粉、調味料、茶葉、醫用藥品等食品、藥品等包裝領域。馬口鐵罐主要是罐和蓋配合，經過包裝加工，形成一個密封性良好的罐子，用於封存各種物品。由於馬口鐵罐被用於食品、藥品等粉狀、液狀物品的包裝，因此，對包裝罐的密封性和阻隔性要求較高；同時，由於包裝後的包裝罐產品需要在不同地點間運輸，因此，對包裝罐耐壓、抗變形、變形強度及抗衝擊強度等性能要求較高。

因為技術水平的限制，現有大口徑馬口鐵罐一般為三片罐，也稱為馬口鐵三片罐，三片罐的組成部分為罐身、底蓋和頂蓋。在三片罐的製作過程中，先把罐身、底蓋和頂蓋分別做好，罐身通過卷封或者焊接方式製成，再將底蓋和頂蓋依次進行卷封，才做好一個完整的三片罐。

如圖1所示，為傳統包裝蓋的結構示意圖，該包裝罐10由頂蓋101、頂蓋101上的鋁箔102、罐身103與底蓋104構成，焊縫105為罐身103的結合處。頂蓋101與罐身103之間、及底蓋104與罐身103之間均採用卷封方式相結合。因此，傳統的三片罐一共有三條氣密的接縫，第一條是罐身103上的焊縫105，第二條在頂蓋101與罐身103之間，第三條在底蓋104與罐身103之間。除了卷封以外，為了達到氣密的目的，第二條接縫與第三條接縫在保證機械構造牢固的基礎上，還可以適當地用膠液(例如橡膠或樹脂)進行填充，這些膠液在卷邊後留在卷縫裡，以增加密封可靠度。焊縫105可以通過電阻焊來實現，通過移動罐身使焊點成焊線。

由以上可知，製備三片罐的技術加工工序複雜，並且存在無法保證產品性能的風險。例如，為了保護罐身焊縫不被氧化，一般來說需要在焊縫處進行補塗處理，然而補塗處理與需要包裝的食品藥品之間存在矛盾，在加工過程中，稍不注意溼度處理，補塗過的焊縫處就容易產生氧化發黑現象，不適於包裝奶粉等食品藥品類產品。

因此，提供一種工序相對簡單，效率高，滿足環保要求，同時能夠有效保障食品、藥品安全的包裝罐製造方法及其製品，顯得較為迫切。

技術實現要素：

針對上述不足，本發明的目的在於提供一種大口徑包裝罐製備方法，工藝簡單合理，減少了現有生產三片罐產品的工序，提高生產效率，並有利於環境保護。

本發明的目的在於還提供了一種大口徑包裝罐，包裝罐罐身上不具有焊縫，能夠滿足食品與藥品對大口徑包裝罐的密封要求，不會帶來被包裝罐汙染的風險，保障食品藥品的安全性能，同時，具有包裝強度高、密封性好、避光性好、環保、更有效保障食品安全等性能，擴大包裝罐的包裝範圍，製品表面光澤度明顯提高。

本發明為達到上述目的所採用的技術方案是：

一種大口徑包裝罐製備方法，其特徵在於，包括以下步驟：

(1)預備鋁箔、及若干厚度為0.19-0.35mm的金屬板材；

(2)第一次變形成型：將一金屬板材放入伺服電機傳送裝置的上料臺上，並通過伺服電機傳送裝置將金屬板材送至衝裁成型模具上，利用衝裁成型模具在90T開料衝切裝置上進行開料衝裁成型操作，衝壓強度為600-1000千牛，90T開料衝切裝置主電機以50-150R/min的速度轉動，並通過曲軸轉動模具對馬口鐵板材進行衝切及淺變形，形成直徑為190-230mm、高度為35-65mm的初次變形模胚；

(3)第二次變形成型：將初次變形模胚通過伺服電機傳送裝置自動輸送到60T變形衝壓裝置上，利用變形成型模具在60T變形衝壓裝置上進行第二次變形成型操作，衝壓強度為500-800千牛，形成直徑為130-170mm、高度為65-120mm的二次變形模胚；

(4)第三次變形成型：將二次變形模胚通過伺服電機傳送裝置自動輸送到45T衝切裝置上，利用變形成型模具在45T衝切裝置上進行第三次變形成型操作，形成直徑為100-150mm，高度為110-250mm的一次成型半成品，該一次成型半成品為罐身與底蓋一體成型的包裝罐半成品，且在該罐身上部形成一罐口；

(5)剪口衝切加工與尺寸微調：利用剪口模具，在60T變形衝壓裝置上對罐口進行翻邊加工形成翻邊部，並對具有翻邊部的一次成型半成品的高度和直徑進行微調，形成直徑為99-153mm、高度為120-200mm的二次成型半成品；

(6)將另一金屬板材放入伺服電機傳送裝置的上料臺上，並通過伺服電機傳送裝置將金屬板材送至衝裁成型模具上，利用衝裁成型模具在90T開料衝切裝置上進行開料衝壓成型操作，衝壓強度為688-882千牛，90T開料衝切裝置主電機以50-150R/min的速度轉動，形成具有開口的頂蓋；並利用剪口模具，對頂蓋邊緣進行捲曲加工形成捲曲部，形成與二次成型半成品罐口相匹配的頂蓋；

(7)利用卷封滾輪，將二次成型半成品的翻邊部牢固地緊密鉤合於頂蓋的捲曲部形成互鎖的結構，並將該互鎖結構壓緊，再將鋁箔放置於頂蓋的缺口處，通過熱封或者膠黏的粘合方式密封結合，形成大口徑包裝罐。

作為本發明的進一步改進，所述步驟(5)還包括以下步驟：將二次成型半成品放置於滾筋模具上進行滾筋處理，在二次成型半成品上形成若干條滾筋。

作為本發明的進一步改進，所述步驟(5)還包括以下步驟：將滾筋處理後的二次成型半成品放置於縮頸模具上進行縮頸處理，形成頸口直徑為83-127mm，罐頸高度為30-80mm的二次成型半成品。

作為本發明的進一步改進，所述步驟(5)中的翻邊加工方法為：採用模具擠壓變形翻邊方式或模具衝切翻邊方式。

作為本發明的進一步改進，所述步驟(6)還包括以下步驟：在頂蓋內側面塗覆一彈性塗層。

作為本發明的進一步改進，所述步驟(1)中的金屬板材為馬口鐵板材，該馬口鐵板材的成分包括冷軋板與鍍錫層。

實施上述方法製備出的大口徑包裝罐，其特徵在於，由罐身、頂蓋、底蓋及鋁箔組成，其中，該罐身與底蓋一體成型，該罐身上部邊緣具有一翻邊部，該頂蓋邊緣具有一捲曲部，該翻邊部與捲曲部形成互鎖結構，該頂蓋上開設於一開口，該鋁箔位於開口處並通過熱封或者膠黏方式與頂蓋密封結合。

作為本發明的進一步改進，所述罐身上部往中心軸方向縮頸形成一縮頸部與一罐頸部，該罐頸部與罐身下部之間通過縮頸部連接，該縮頸部為具有圓弧面的平臺，所述翻邊部位於罐頸部的端部邊緣，該罐頸部的頸口直徑小於罐身下部的直徑。

作為本發明的進一步改進，所述罐身外表面開設有若干條滾筋，該滾筋的截面與頂蓋平行，且該滾筋為貫穿罐身的整個側壁的環形凹槽，在所述底蓋上開設有若干環形凹痕。

作為本發明的進一步改進，所述罐身的直徑為99-153mm，高度為120-200mm；所述罐頸部的高度為30-80mm，該罐頸部的頸口直徑為83-127mm。

本發明的有益效果為：大口徑包裝罐製備方法工藝簡單合理，減少了現有生產三片罐產品的工序，提高生產效率，並有利於環境保護。製備出的大口徑包裝罐，包裝罐罐身上不具有焊縫，能夠滿足食品與藥品對大口徑包裝罐的密封要求，不會帶來被包裝罐汙染的風險，保障食品藥品的安全性能，同時，具有包裝強度高、密封性好、避光性好、環保、更有效保障食品安全等性能，擴大包裝罐的包裝範圍，製品表面光澤度明顯提高。

上述是發明技術方案的概述，以下結合附圖與具體實施方式，對本發明做進一步說明。

附圖說明

圖1為現有技術三片包裝罐的結構示意圖；

圖2為本發明具體實施方式一的大口徑包裝罐的結構示意圖；

圖3為本發明具體實施方式一的大口徑包裝罐的剖面圖；

圖4為本發明具體實施方式一的大口徑包裝罐的仰視圖；

圖5為本發明具體實施方式二的大口徑包裝罐的結構示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為達到預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對本發明的具體實施方式詳細說明。

實施例一：

請參照圖2-4，一種大口徑包裝罐製備方法，包括以下步驟：

(1)預備鋁箔、及若干厚度為0.19-0.35mm的金屬板材；

(2)第一次變形成型：將一金屬板材放入伺服電機傳送裝置的上料臺上，並通過伺服電機傳送裝置將金屬板材送至衝裁成型模具上，利用衝裁成型模具在90T開料衝切裝置上進行開料衝裁成型操作，衝壓強度為600-1000千牛，其中，以厚度為0.21mm、切口直徑為320mm的馬口鐵板材為例，衝壓強度為688千牛，以厚度為0.23mm、切口直徑為470mm的馬口鐵板材為例，衝壓強度為882千牛；90T開料衝切裝置主電機以50-150R/min的速度轉動，並通過曲軸轉動模具對馬口鐵板材進行衝切及淺變形，形成直徑為190-230mm、高度為35-65mm的初次變形模胚；

(3)第二次變形成型：將初次變形模胚通過伺服電機傳送裝置自動輸送到60T變形衝壓裝置上，利用變形成型模具在60T變形衝壓裝置上進行第二次變形成型操作，衝壓強度為500-800千牛，形成直徑為130-170mm、高度為65-120mm的二次變形模胚；

(4)第三次變形成型：將二次變形模胚通過伺服電機傳送裝置自動輸送到45T衝切裝置上，利用變形成型模具在45T衝切裝置上進行第三次變形成型操作，形成直徑為100-150mm，高度為110-250mm的一次成型半成品，該一次成型半成品為罐身203與底蓋204一體成型的包裝罐半成品，且在該罐身203上部形成一罐口；

(5)剪口衝切加工與尺寸微調：利用剪口模具，在60T變形衝壓裝置上對罐口進行翻邊加工形成翻邊部205，並對具有翻邊部205的一次成型半成品的高度和直徑進行微調，形成直徑為99-153mm、高度為120-200mm的二次成型半成品；

(6)將另一金屬板材放入伺服電機傳送裝置的上料臺上，並通過伺服電機傳送裝置將金屬板材送至衝裁成型模具上，利用衝裁成型模具在90T開料衝切裝置上進行開料衝壓成型操作，衝壓強度為688-882千牛，90T開料衝切裝置主電機以50-150R/min的速度轉動，形成具有開口的頂蓋201；並利用剪口模具，對頂蓋201邊緣進行捲曲加工形成捲曲部，形成與二次成型半成品罐口相匹配的頂蓋201；

(7)利用卷封滾輪，將二次成型半成品的翻邊部205牢固地緊密鉤合於頂蓋201的捲曲部形成互鎖的結構，並將該互鎖結構壓緊，再將鋁箔202放置於頂蓋201的缺口處，通過熱封或者膠黏的粘合方式密封結合，形成大口徑包裝罐。一般情況下，鋁箔在食品或藥品裝載至包裝罐之後，再與頂蓋201通過熱封或者膠黏方式密封結合。

所述步驟(1)中的金屬板材為馬口鐵板材，該馬口鐵板材的成分包括冷軋板與鍍錫層。在此需要說明的是，製備包裝罐的材料不限於馬口鐵板材，本實施例採用安全的馬口鐵材料。

所述步驟(5)中的翻邊加工方法為：採用模具擠壓變形翻邊方式。由於剪口模具為精密模具，60T變形衝壓裝置為高精度衝切系統，因此，經過剪口衝切加工步驟處理過的翻邊具有安全，美觀的特點。

所述步驟(6)還包括以下步驟：在頂蓋內側面塗覆一彈性塗層。該彈性塗層可以為彈性膠膜或其它彈性塗料，有助於提高包裝罐的整體密封性。

在本實施例中，在所述步驟(7)中，所述熱封粘合方式包括板式熱封、滾輪式熱封、帶式熱封、滑動加壓式熱封、脈衝熱封、熔斷式熱封、高頻熱封或超聲波熱封等方式。

在所述步驟(7)中，二次成型半成品的翻邊部205與頂蓋201的捲曲部的結合，採用的是二重卷封方式，二次成型半成品的翻邊部205與頂蓋201的捲曲部緊密鉤合後，形成五層材料，分別為三層頂蓋，兩層罐身。

通過本實施例製備方法製備出大口徑包裝罐後，馬口鐵板材的厚度依然為0.19-0.35mm，即在生產過程中，馬口鐵板材材料厚度的變形範圍幾乎為零。

通過本實施例的製備方法，在製備罐身與底蓋一體成型的包裝罐半成品時，分別進行了第一次變形成型、第二次變形成型與第三次變形成型，第一次變形成型後，獲得初次變形模胚；第二次變形成型後，獲得二次變形模胚，與初次變形模胚相比，二次變形模胚較深，底蓋面積較小；第三次變形成型後，獲得包裝罐半成品，與二次變形模胚相比，包裝罐的罐身較深，底蓋面積較小，接近於目標產品包裝罐的形狀與尺寸。

實施例二：

本實施例與實施例一的主要區別在於：所述步驟(5)還包括以下步驟：將二次成型半成品放置於滾筋模具上進行滾筋處理，在二次成型半成品上形成若干條滾筋206。其他步驟與實施例一相同，在此不再贅述。

本實施例的滾筋處理步驟，能夠更好地加強罐身的強度。所述滾筋可以為一條或多條，根據包裝罐高度大小、所包裝的物品成分與特點來決定。

實施例三：

請參照圖5，本實施例與實施例二的主要區別在於：所述步驟(5)還包括以下步驟：將滾筋處理後的二次成型半成品放置於縮頸模具上進行縮頸處理，形成頸口直徑為83-127mm，罐頸511高度為30-80mm的二次成型半成品。該步驟中的翻邊加工方法為：採用模具衝切翻邊方式。其他步驟與實施例二相同，在此不再贅述。

本實施例的縮頸處理步驟，目的是為了使罐頸511的頸口尺寸與頂蓋501和鋁箔502的尺寸相配合，整體減少包裝罐50所需要的馬口鐵板材尺寸。

在此需要說明的是，實施例二的滾筋處理步驟與實施例三的縮縮頸處理步驟可以先後完成，或者分別在滾筋、縮頸組合裝置上的滾筋模具、縮頸模具或滾筋及縮頸組合模具完成。

通過實施上述實施例一至實施例三的大口徑包裝罐製備方法，可以製備出多種包裝罐，下面以兩種具體實施方式進行說明。

請參照圖2與圖4，具體實施方式一提供一種實施上述製備方法製備出的大口徑包裝罐20，由罐身203、頂蓋201、底蓋204及鋁箔202組成，其中，該罐身203與底蓋204一體成型，該罐身203上部邊緣具有一翻邊部205，該頂蓋201邊緣具有一捲曲部(圖中未示出)，該翻邊部205與捲曲部形成互鎖結構，該頂蓋201上開設於一開口(圖中未示出)，該鋁箔202位於開口處並通過熱封或者膠黏方式與頂蓋密封結合。所述罐身203的直徑為99-153mm，高度為120-200mm。

如圖3與圖4所示，所述罐身203外表面開設有若干條滾筋206，該滾筋206的截面與頂蓋201平行，且該滾筋206為貫穿罐身203的整個側壁的環形凹槽，滾筋206的作用主要是為了增強罐身203強度，由於包裝罐罐身203與底蓋204為一體成型，因此罐身203與底蓋204的環形結合處208沒有焊縫或者相結合部分。在所述底蓋201上開設有若干環形凹痕207，環形凹痕207的目的為了加強底蓋204的強度，從而增加大口徑包裝罐20的總體強度，將包裝與運輸過程中的衝擊力力分散，減小包裝、運輸中對環形結合處208的衝擊力，減小產品破裂的可能。

在本具體實施方式中，翻邊部205的作用主要是為了防止在開罐過程中包裝罐的邊緣對手指或身體其它部分造成傷害，翻邊部205略比圓柱形的罐身203略寬，以便於製備過程中實現翻邊操作。

請參照圖5，具體實施方式二提供一種實施上述製備方法製備出的大口徑包裝罐50，由罐身503、頂蓋501、底蓋504及鋁箔502組成，其中，該罐身503與底蓋504一體成型，該罐身503上部邊緣具有一翻邊部(圖中未示出)，該頂蓋501邊緣具有一捲曲部(圖中未示出)。本具體實施方式與上述具體實施方式一的主要區別在於：所述罐身503上部往中心軸方向縮頸形成一縮頸部509與一罐頸部511，該罐頸部511與罐身503下部之間通過縮頸部連接，該縮頸部509為具有圓弧面的平臺，所述翻邊部位於罐頸部511的端部邊緣，該罐頸部511的頸口直徑小於罐身503下部的直徑，同時，縮頸部509與罐頸部511仍然屬於罐身503的一部分，即縮頸部509、罐頸部511與罐身503下部一體成型，縮頸部509與罐身503之間的結合處、縮頸部509與罐頸部511的環形結合處510均不具有焊縫。該縮頸部509端部邊緣的翻邊部與捲曲部形成互鎖結構，該頂蓋501上開設於一開口(圖中未示出)，該鋁箔502位於開口處並通過熱封或者膠黏方式與頂蓋密封結合。

同時，所述罐身503的直徑為99-153mm，高度為120-200mm；所述罐頸部511的高度為30-80mm，該罐頸部511的頸口直徑為83-127mm。

本發明大口徑包裝罐是與小口徑包裝罐相對的稱謂，一般來說是指口徑尺寸大於或等於99毫米、主體形狀基本上為圓柱體的包裝罐，該種包裝罐的特點在同樣包裝材料的情況下，承載較多的、消耗性較大的食品或藥品，例如奶粉、咖啡粉、可可粉等。大口徑包裝罐由於不具有焊縫，因此能夠保證其中承載的食品或藥品不會因為包裝罐焊縫的氧化而變質。

一體成型技術本身廣泛應用於食品包裝罐領域，然而僅限於小口徑包裝罐，例如食品罐頭罐、可樂罐等。現有技術中一直無法解決如何獲得大口徑包裝罐一體成型的技術難點。本發明實施例採用可靠可控的工藝過程，實現大口徑包裝罐的一體成型，獲得不具有焊縫的一體成型大口徑包裝罐，從而從根本上降低現有技術中焊縫給食品藥品包裝帶來的風險。

本發明的重點主要在於，大口徑包裝罐製備方法工藝簡單合理，減少了現有生產三片罐產品的工序，提高生產效率，並有利於環境保護。製備出的大口徑包裝罐，包裝罐罐身上不具有焊縫，能夠滿足食品與藥品對大口徑包裝罐的密封要求，不會帶來被包裝罐汙染的風險，保障食品藥品的安全性能，同時，具有包裝強度高、密封性好、避光性好、環保、更有效保障食品安全等性能，擴大包裝罐的包裝範圍，製品表面光澤度明顯提高。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制，故採用與本發明上述實施例相同或近似的技術特徵，均在本發明的保護範圍之內。