КОНТЕЙНЕР ИЗ КАРТОНА НА ВОЛОКОННОЙ ОСНОВЕ
CONTAINER FROM FIBRE-BASED CARDBOARD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к контейнеру, включающему дно и обечайку. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления указанного контейнера.
Уровень техники
Как правило, покрытый полимером картон используют в контейнерах и упаковках, предназначенных для жидких пищевых продуктов и других, имеющих жидкую основу или влажных продуктов. Типичные продукты, для которых предназначены упаковки и контейнеры, изготовленные из покрытого полимером картона, включают различные жидкие и влажные пищевые продукты, такие как молочные продукты, вода, соки, вино, кофе и другие горячие напитки, супы, десерты и бакалейные товары.
Внутренний полимерный слой упаковки или контейнера защищает картон от увлажнения и намокания и в зависимости от качества полимера обеспечивает защиту от кислорода и/или непроницаемость запаха продукта, содержащегося в закрытой упаковке. Полимер может также защищать картон от сала или жира, содержащегося в продукте. Кроме того, полимерное покрытие делает возможным термическую герметизацию картона при изготовлении упаковок или контейнеров. За исключением покрытых полимером внутренних поверхностей на внутренние отрезные края или так называемые необработанные края картонной упаковки или контейнера может воздействовать влажный или жидкий продукт, причем жидкость, возможно, поглощается картоном через края. Для предотвращения этого явления картон может быть согнут по краям таким образом, чтобы скрыть необработанные края внутри корпуса герметизированной упаковки или контейнера или чтобы повернуть их к внешней поверхности, или края картона могут быть скошены и затем согнуты вдвое таким образом, чтобы закрыть необработанный край. Другой подход к проблеме поглощения через необработанные края представляет собой предотвращение поглощения посредством подходящего проклеивания картона.
Еще один способ изготовления картонных контейнеров или упаковок, непроницаемых для жидкостей и газов, заключается в том, чтобы наносить металлическую фольгу на картон, используемый для упаковки. Однако недостатки такой упаковки включают высокую стоимость изготовления, невозможность биологического разложения слоя фольги и проблемы регенерации упаковочного материала.
Все более важным становится благоприятное взаимодействие упаковок с окружающей средой, т.е. возможность их переработки для повторного использования и/или биологического разложения. Большое преимущество упаковок на волоконной основе заключается в том, что их можно перерабатывать для повторного использования.
Однако используемые в настоящее время контейнеры или упаковки на волоконной основе для хранения пищевых продуктов или жидкостей представляют собой многослойные материалы, содержащие фольгу или полимеры, что затрудняет переработку использованных упаковок.
Альтернативу представляет собой использование поддающихся биологическому разложению полимеров для покрытия контейнеров и чашек. Однако присутствие полимеров, поддающихся или не поддающихся биологическому разложению, по-прежнему вызывает проблемы в процессе переработки картона, поскольку снижается возможность проваривания картона. Кроме того, поддающиеся биологическому разложению полимеры имеют очень высокую стоимость и их труднее экструдировать на картон.
Таким образом, существует потребность в более благоприятном для окружающей среды контейнере, производство которого является более выгодным в экономическом отношении и который в то же время является подходящим для упаковки пищевых продуктов и/или жидкостей.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить благоприятный для окружающей среды контейнер, который является подходящим для упаковки продуктов, таких как пищевые продукты и/или жидкости.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить контейнер, который является стойким к жидкостям и/или жиру.
Следующая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ изготовления благоприятного для окружающей среды контейнера выгодным в экономическом отношении путем.
Эти задачи решаются, а также достигаются другие преимущества посредством независимого пункта формулы изобретения, и предпочтительные варианты выполнения контейнера определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Настоящее изобретение относится к контейнеру, изготовленному из картона на волоконной основе, где контейнер включает обечайку и дно, причем указанное дно включает покрытый полимером картон, по меньшей мере одна сторона указанной обечайки является непокрытой, и обечайка изготовлена запечатыванием двух ее краев с образованием бокового шва.
Было показано, что сочетание непокрытого картона по меньшей мере на одной стороне обечайки и покрытого полимером картона на дне контейнера является достаточным для изготовления контейнера, который является стойким к жидкости и/или жиру. Таким образом, контейнер согласно настоящему изобретению является подходящим для упаковки пищевых продуктов и/или жидкостей.
Сторона обечайки, обращенная внутрь контейнера, предпочтительно является непокрытой. Было показано, что непокрытый картон на обечайке контейнера имеет достаточную стойкость к жидкости и/или жиру, когда он сочетается с покрытым полимером картоном на дне. Используемый непокрытый картон может представлять собой любой традиционный картон, применяемый для упаковок. Если упаковка должна содержать пищевые продукты или другие продукты, которые подлежат потреблению, важно, чтобы картон соответствовал требованию картона для упаковки пищевых продуктов.
Боковой шов предпочтительно является стойким к жидкости и/или жиру. Боковой шов предпочтительно покрывает необработанные края обечайки. Необработанные края обечайки, т.е. отрезные края обечайки, представляют собой места, в которых контейнер, изготовленный из материала на волоконной основе, является наиболее чувствительным к проникновению жидкости или жира. Путем нанесения на необработанные края предпочтительно ленты они оказываются покрытыми, и таким образом становится невозможным проникновение жидкости или жира в контейнер.
Края обечайки предпочтительно являются перекрывающимися. Таким образом, необработанные края обечайки покрываются более надежно, когда они запечатываются посредством шва.
Оказывается предпочтительным, чтобы дно и обечайка контейнера были присоединены друг к другу путем запечатывания термосваркой. Поскольку дно контейнера включает покрытый полимером картон, становится возможным запечатывание термосваркой обечайки и дна друг с другом.
2
2
Картон на волоконной основе предпочтительно выполнен с повышенным уровнем проклеивания. Повышенный уровень проклеивания также улучшает стойкость контейнера к жидкости или жиру, т.е. его стойкость к упакованному в нем продукту. Уровень проклеивания зависит от конечного использования продукта. Если контейнер содержит жидкость, водопоглощение по Коббу (Cobb) непокрытого картона обечайки, обращенного внутрь контейнера, должно быть ниже 25 г/м (60 с) при измерении согласно стандарту ISO 535. Непокрытый картон на волоконной основе может обладать долгосрочной водостойкостью, предпочтительное водопоглощение по Коббу составляет ниже 100 г/м (1 ч) при измерении согласно стандарту ISO 535.
Контейнер предпочтительно имеет форму чашки.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления картонного контейнера, включающего дно и обечайку, в котором дно включает покрытый полимером картон, по меньшей мере одна сторона обечайки включает непокрытый картон, и в котором по меньшей мере два края обечайки запечатаны друг с другом с образованием бокового шва, и части дна и обечайки присоединены друг к другу, образуя указанный контейнер.
Шов предпочтительно подвергают нагреванию, при котором боковой шов плавится таким образом, что запечатываются два края обечайки. Таким способом образуется герметичное запечатывание, т.е. запечатывание, которое является стойким к жидкости и/или жиру.
Обечайка и дно предпочтительно присоединяют друг к другу путем термосварки. Термосварка представляет собой хорошо известную технологию, и предпочтительно использовать данную технологию для изготовления контейнера. Таким образом, становится возможным использование традиционных машин для термосварки упаковок.
Подробное описание
Неожиданно было обнаружено, что использование непокрытого картона на обечайке контейнера в сочетании с покрытым полимером картоном на дне придает контейнеру высокую стойкость, например, к жидкости и/или жиру.
Путем уменьшения количества полимеров в контейнере, вследствие уменьшения количества покрытого полимером картона и одновременного сохранения способности обеспечивать высокую стойкость к жидкостям и/или жиру, оказывается возможным изготовление более благоприятного для окружающей среды контейнера. Неожиданно и вопреки предшествующему мнению было показано, что картон на волоконной основе может обладать намного более высокой стойкостью к жидкостям и/или жиру, чем предполагалось. Было показано, что посредством защиты дна и бокового шва обечайки контейнера достигается достаточная защита от упакованных продуктов, таких как пищевые продукты и/или жидкости.
Контейнер состоит по меньшей мере из двух частей: одна обечайка и одно дно. Дно включает покрытый полимером картон, и ему придают любую традиционную форму. Если контейнер изготовлен в форме чашки, дно предпочтительно является закругленным. Можно использовать любое традиционное полимерное покрытие. Считается предпочтительным использование термосвариваемых полимеров и/или поддающихся биологическому разложению полимеров. Поскольку снижается суммарное количество полимеров в контейнере, стоимость использования поддающихся биологическому разложению полимеров оказывается не такой высокой, и таким образом можно использовать поддающиеся биологическому разложению полимеры и одновременно сохранять способность экономически эффективного изготовления контейнеров.
Обечайка включает непокрытый картон по меньшей мере на одной стороне. Непокрытый картон предпочтительно находится внутри контейнера. Обечайку изготавливают, соединяя друг с другом два края картона, перекрывая или совмещая встык эти края и затем совместно запечатывая края, образуя шов. Шов предпочтительно образуется посредством ленты, которую подвергают нагреванию, в результате чего получается шов, который является стойким к жидкости и/или жиру. Таким образом, края, т.е. необработанные края обечайки защищают от жидкости и/или жира упакованного продукта. В зависимости от конечного применения должна существовать возможность выполнения различных требований в отношении того, насколько долго герметизированный шов сможет выдерживать воздействие упакованного продукта.
Дно и обечайка предпочтительно присоединяют друг к другу посредством термосварки и в результате этого изготавливают указанный контейнер. Поскольку дно включает покрытый полимером картон, оказывается возможным их присоединение друг к другу путем термосварки традиционный способом. Дно можно также приклеивать к обечайке.
Сторона обечайки, которая обращена внутрь обечайки, предпочтительно является непокрытой, т.е. отсутствует полимерное покрытие или минеральное покрытие на поверхности картона. На другую сторону, которая образует внешнюю сторону обечайки контейнера, может быть нанесено покрытие, предпочтительно минеральное покрытие, чтобы придать контейнеру хорошие свойства пригодности к печати.
Картон на волоконной основе может быть проклеен внутри или на поверхности. В зависимости от упакованного в контейнер продукта и конечного использования контейнера в картон может быть введено внутреннее клеящее вещество и/или поверхностное клеящее вещество. Клеящее вещество уменьшает пористость картона. Если контейнер будет содержать жидкость, в картон может быть введено гидрофобное клеящее вещество. Если контейнер будет содержать продукты с жирной поверхностью, такие как пищевые продукты или покрытые маслом запасные детали, в картон может быть введено поверхностное клеящее вещество, которое проявляет склонность к блокированию поверхности. Обычно используемые клеящие вещества представляют собой крахмал, поливинилацетат (PVA), CMC, SA (эмульсии стиролакрилатных сополимеров), SAE (модифицированные стиролакрилатные сополимеры), SMA (сополимер стирола и малеинового ангидрида), фторсодержащие химические соединения, полиуретан, AKD и ASA, но можно также использовать и другие известные клеящие вещества. Может оказаться предпочтительным одновременное использование гидрофобного клеящего вещества и герметизирующей поверхность добавки.
Может оказаться предпочтительным повышение содержания клеящего вещества в картоне. В зависимости от используемого клеящего вещества требуются различные количества клеящего вещества для достижения желательной стойкости к жидкости и/или жиру. Например, количество клеящего вещества AKD должно составлять выше 1 кг/т, количество клеящего вещества ASA должно составлять выше 0,75 кг/т, и количество клеящего вещества на основе канифоли должно составлять выше 2 кг/т.
2
2
2
2
2
При добавлении клеящего вещества внутрь или на поверхность картона увеличивается стойкость картона к жидкостям, таким как вода, и жиру, такому как масло, сало и т.д. Если контейнер будет содержать жидкость, предпочтительно, чтобы непокрытая сторона картонной обечайки имела водопоглощение по Коббу ниже 25 г/м (60 с) при измерении согласно стандарту ISO 535. Если контейнер необходимо использовать для более продолжительного хранения жидкости, предпочтительно, чтобы водопоглощение по Коббу составляло ниже 20 г/м (60 с). Водопоглощение по Коббу (1 ч) составляет предпочтительно ниже 100 г/м, предпочтительнее ниже 80 г/м и наиболее предпочтительно ниже 60 г/м. Количество используемого клеящего вещества, если картон должен выдерживать жидкость в течение продолжительного времени, может составлять, например, более 2 кг/т в случае клеящего вещества AKD, более 1,25 кг/т в случае клеящего вещества ASA или более 3 кг/т в случае клеящего вещества на основе канифоли.
Еще одно преимущество контейнера согласно настоящему изобретению заключается в том, что часто оказывается достаточным проклеивание одной стороны картона, используемого в контейнере. Таким образом, уменьшается стоимость и увеличивается способность материала поддаваться обработке. Кроме того, данный контейнер также позволяет проклеивать только поверхность картона, т.е. может отсутствовать необходимость в добавлении внутреннего клеящего вещества в средний слой картона.
Дно контейнера включает полимерное покрытие, которое одновременно повышает защиту от жидкости и/или жира и также делает возможным присоединение обечайки и дна друг к другу путем термосварки. Термосварка представляет собой хорошо известную технологию запечатывания упаковок и изготовления герметичных соединений.
Форма контейнера может изменяться, но одна предпочтительная форма представляет собой форму чашки. Обечайка чашки может конически расширяться по направлению вверх. Коническая чашка соответствует традиционным чашкам для питья, изготовляемым из картона. Чашка может дополнительно включать закругленный край и другие дополнительные принадлежности, свойственные чашке, такие как ручка.
Контейнер можно использовать в качестве многочисленных различных упаковок, например в качестве чашки для питья, в качестве упаковки для продуктов питания, такой как контейнер для отпускаемых на вынос продуктов питания, в качестве упаковки для конфет или других кондитерских изделий, или для упаковки металла или запасных деталей. Однако могут оказаться возможными также и другие конечные применения в пределах объема защиты для контейнера согласно настоящему изобретению.
Картон на волоконной основе предпочтительно изготавливают, используя целлюлозные волокна. Можно использовать любой вид волокон, в том числе волокна древесины лиственных и хвойных пород.
Подразумевается, что существуют многочисленные модификации описанного в настоящем документе варианта осуществления, которые все же находятся в пределах объема настоящего изобретения, который определен прилагаемой формулой изобретения.