ЗАГОТОВКА ДЛЯ ГИБКОГО СЛОИСТОГО УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕКЦИОНИРОВАННЫХ ПАКЕТОВ

Область техники
Полезная модель относится к конструкции заготовок из гибкого по меньшей мере трехслойного упаковочного материала для изготовления секционированных (то есть многокамерных) пакетов для упаковки наборов по меньшей мере двух таких разнородных дисперсных продуктов, по меньшей мере один из которых представляет собою текучий материал.
Здесь и далее термином «текучий материал» обозначены:
во-первых, жидкие пищевые продукты типа молока, молочных коктейлей, фруктовых и овощных соков и т.д. и вязкие пищевые коллоиды типа сахарного сиропа, сгущенного молока и т.п., которые могут быть поставлены на рынок в наборах с такими сыпучими продуктами, как гранулированный или порошкообразный растворимый кофе, кукурузные хлопья, попкорн, мелкие сухофрукты и пр.;
во-вторых, такие непищевые материалы, как вязкие эпоксидные или иные термореактивные смолы, вязкие пленкообразующие для красок, текучие органические растворители лаков и т.п., которые могут быть поставлены на рынок мелкими порциями в наборах с отвердителями (и, при необходимости, с дисперсными наполнителями) для смол, сухими пигментами (и, при необходимости, с сиккативами) для красок, с сухими основами для лаков и т.д.
Уровень техники
Существует множество разнородных дисперсных продуктов, которые предназначены для совместного использования, но должны быть смешаны непосредственно перед употреблением. Такие продукты, учитывая их соотношения в смесях, раздельно фасуют и упаковывают и в виде наборов поставляют на рынок.
Типичными примерами могут служить многие сыпучие и жидкие (преимущественно отделочные) стройматериалы типа мела или иных сухих пигментов, жидких разбавителей типа водополимерных эмульсий, олифы или иных пленкообразующих материалов и т.п. Порции таких материалов измеряются по меньшей мере килограммами. Поэтому их перед транспортировкой и возможным длительным хранением расфасовывают в штучную (нередко оборотную) металлическую, стеклянную или полимерную тару в виде банок, бутылей, мешков и т.п., использование которой практически исключает затруднения при дозировании и упаковке.
Однако многие ингредиенты будущих смесей приходится поставлять на рынок мелкими порциями массой от нескольких граммов до нескольких десятков граммов. Естественно, что такие товары фасуют в одноразовые секционированные (то есть многокамерные) пакеты, которые формируют из гибких слоистых упаковочных материалов.
Высокопроизводительные машины для такой фасовки, изготовляемые, например, итальянской фирмой Boato International, ныне общедоступны на рынке. Эти машины позволяют формировать из гибких слоистых упаковочных материалов связанные продольными сварными швами «рукава», которые по мере синхронного заполнения дисперсными продуктами разделяют на камеры поперечными сварными швами.
В частности, из рекламных источников известны сформированные на таких машинах наборы сухих дисперсных ингредиентов для семикомпонентных смесей, которые поставляют одновременно в семикамерных пакетах.
Однако при дозировании и упаковке дисперсных продуктов, по меньшей мере один из которых представляет собою текучий материал, его не всегда удается полностью вытеснить из поперечных стыков между последовательно расположенными камерами. Возникающие при этом дефекты сварных швов вынуждают непроизводительно затрачивать время на отбраковку испорченных пакетов и приводят к потерям продуктов.
Поэтому до сих пор массово изготовляют только двухкамерные малогабаритные пакеты (по-английски - sachet). Например, польская фирма Mokate (http://www.mokate.com.pl) выпускает в таких пакетах комбинации растворимого кофе с вязкой карамелью или молочной пенкой, хрустящих шариков с йогуртом, который сдобрен клубникой или тропическими фруктами, и т.д.
Для повышения герметичности упаковок такого типа предложено множество гибких слоистых упаковочных материалов. Из их числа к предлагаемому далее материалу по технической сущности наиболее близок гибкий слоистый упаковочный материал согласно US 6063462, предназначенный для изготовления особо прочных упаковок пищевых продуктов. Этот материал имеет, как правило, по меньшей мере три слоя, а именно:
первый - внешний в составе готовой упаковки - герметизирующий слой, который не менее чем на 50% состоит из прочного полиэтилена высокой плотности, синтезированного с использованием металлоценового катализатора и, в частности, поперечно сшитого с использованием β-излучения, с добавками иных карбоцепных полимеров и сополимеров;
второй - промежуточный и более толстый и относительно легкоплавкий в сравнении с первым - слой, состоящий из сополимера, включающего по меньшей мере один кислородсодержащий мономер и этилен, и
третий - внутренний в составе готовой упаковки - слой из произвольного термопласта, инертного по отношению к упакованному продукту.
Этот материал может иметь вид полотна, состоящего из двух одинаковых зеркально симметричных частей, каждая из которых включает по меньшей мере две полосы для формирования камер для хранения порций включенных в набор дисперсных продуктов, причем обе полосы изготовлены за одно целое и потому в исходном состоянии имеют три указанных слоя.
Описанный материал предназначен прежде всего для обеспечения газонепроницаемости пакетов. Именно для этой цели предусмотрено изготовление внешнего герметизирующего слоя из полиэтилена высокой плотности с упомянутыми добавками и поперечное сшивание полиолефинов β-излучением. Это существенно удлиняет (и удорожает) технологический цикл производства гибкого слоистого упаковочного материала, что неприемлемо при его использовании для массовой упаковки наборов дисперсных продуктов. Мало того, если по меньшей мере один из упаковываемых продуктов представляет собою текучий материал, не исключено появление дефектов (и, соответственно, неисправимого брака) при замыкании камер, заполненных текучими материалами, в процессе контактной сварки поперечных швов.
Краткое изложение сущности полезной модели
В основу полезной модели положена задача изменением состава и взаиморасположении частей создать такую заготовку из гибкого слоистого упаковочного материала для изготовления секционированных пакетов, использование которой позволит существенно упростить и удешевить изготовление упаковочного материала и снизить вероятность появления дефектов поперечных сварных швов при замыкании камер, заполненных текучими средами.
Поставленная задача решена тем, что в заготовке из гибкого слоистого упаковочного материала для изготовления секционированных пакетов для упаковки наборов разнородных дисперсных продуктов, которая имеет вид полотна, состоящего из двух одинаковых зеркально симметричных частей, каждая из которых имеет по меньшей мере две полосы для формирования камер для хранения порций включенных в набор дисперсных продуктов, причем обе полосы в исходном состоянии имеют по меньшей мере один общий для них - внешний в рабочем положении - прочный герметизирующий слой и нанесенные на него коэкструзией промежуточный адгезионноактивный слой из сополимера этилена и кислородсодержащего мономера и инертный по отношению к упаковываемым продуктам полимерный слой, согласно изобретательскому замыслу прочный герметизирующий слой состоит из металлической фольги или металлизированной полимерной пленки, адгезионноактивный слой состоит из сополимера этилена и метакриловой кислоты, а инертный по отношению к упаковываемым продуктам слой состоит из сополимера этилена и акриловой кислоты.
Такая структура существенно проще и дешевле в изготовлении и практически до нуля сводит вероятность появления дефектов поперечных сварных швов при замыкании камер.
Краткое описание чертежей
Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием ее конструкции, указанием способа ее изготовления и средства упаковки со ссылками на чертеж, где в уменьшенном масштабе изображен в аксонометрической проекции базовый фрагмент усовершенствованной заготовки для изготовления секционированных пакетов.
Наилучшие варианты воплощения полезной модели
Предложенная заготовка из гибкого слоистого упаковочного материала для изготовления секционированных пакетов независимо от конкретной формы реализации изобретательского замысла (см. чертеж) имеет полотно 1, состоящее из двух одинаковых зеркально симметричных частей 2 и 3, граница между которыми условно показана сплошной черной линией.
Части 2 и 3 полотна 1 имеет чередующиеся полосы 4 и 5, которые служат передними и задними стенками камер для раздельной упаковки по меньшей мере двух разнородных дисперсных продуктов, выбранных для изготовления наборов. Границы между полосами 4 и 5 условно обозначены штриховыми линиями, которые указывают плоскости симметрии будущих продольных сварных швов.
Специалисту понятно, что две полосы 4 и 5, пригодные для формирования только двухкамерных пакетов, показаны здесь ради упрощения и что количество однотипных полос может быть существенно больше двух в зависимости от количества ингредиентов в конкретных наборах разнородных дисперсных продуктов.
Обе полосы 2 и 3 имеют одинаковую слоистую структуру, которая включает:
по меньшей мере одинарный прочный герметизирующий слой 6 из металлической фольги или металлизированной полимерной (в частности, полиэтилентерефталатной) пленки, которая в рабочем положении служит лицевой и задней сторонами сформированных пакетов и носителем информации об упакованных в камеры продуктах, фирме-производителе и т.д. либо непосредственно, либо в сочетании с не показанным здесь дополнительным покровным информационным слоем;
адгезионноактивный слой 7, который состоит из сополимера этилена и метакриловой кислоты, доступного на рынке под товарным знаком Nucrel 3990 (http://nucrel.dupont.com), и
инертный по отношению к любому упакованному продукту слой 8, который состоит из термопласта, устойчивого к воздействию текучих сред, а именно из сополимера этилена и акриловой кислоты, доступного на рынке под товарными знаками Surlyn 1702 (производитель DuPont, сайт http://www.dupont.com/industrial-polymers/surlyn), Affinity™ (производитель Dow Chemical, сайт http://www.dow.com) и Exact™ (производитель ExxonMobil, сайты http://www.dexplastomers.com или http://www.exxonmobilchemical.com).
Толщину прочного герметизирующего слоя 6 целесообразно задавать в интервале от 6,35 до 8 мкм. На практике целесообразно наносить на него экструзией информационный слой из полиэтилентерефталата толщиной 10-12 мкм (который в некоторых случаях соединяют со слоем 8 промежуточной подложкой из чистого полиэтилентерефталата толщиной 12-15 мкм).
x
x
В принципе эквивалентной с точки зрения прочности заменой металлизированной полиэтилентерефталатной пленки может служить пленка из того же полимера с оксидированным покрытием SiO или AlO. Толщину адгезионноактивного слоя 7 и слоя 8 целесообразно задавать в интервале от 7 до 12 мкм.
Адгезионноактивный слой 7 и устойчивый к воздействию текучих сред слой 8 наносят на прочный герметизирующий слой 6 коэкструзией.
Описанную заготовку используют в процессах упаковки наборов разнородных дисперсных продуктов, по меньшей мере один из которых представляет собою текучий материал, на уже упомянутых машинах фирмы Boato International.
Промышленная применимость
Полезная модель может быть реализована на существующих экструдерах, оснащенных головками для коэкструзии по меньшей мере двух расплавов различных термопластичных полимеров. Полученные заготовки могут быть широко использованы в производстве многокамерных пакетов для упаковки разнородных пищевых и непищевых дисперсных продуктов произвольной консистенции.