ГИБКИЙ ЛАМИНАТ С УЛУЧШЕННЫМ ВСТРОЕННЫМ КЛАПАНОМ СБРОСА ДАВЛЕНИЯ
FLEXIBLE LAMINATE WITH IMPROVED INTEGRATED PRESSURE RELIEF VALVE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[1] Настоящее изобретение относится к гибким многослойным ламинатам, имеющим ряд встроенных односторонних клапанов сброса давления с полостью, содержащей жидкость, для использования в герметичном контейнере для упаковки выделяющих газ продуктов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] На данный момент на рынке многие продукты упаковываются в герметичные контейнеры с вакуумной упаковкой, поскольку продукт чувствителен к кислороду и разлагается под воздействием кислорода. Типичные примеры чувствительных к кислороду продуктов, которые используют вакуумную упаковку, включают в себя кофе и молочные продукты.
[3] Продукты, содержащие газы или выделяющие отходящие газы в течение определенного периода времени, такие как кофе после обжарки, должны быть дегазированы перед упаковкой. При упаковке до или во время периода дегазации образующиеся газы могут увеличить внутреннее давление в упаковке, так что герметичная упаковка может деформироваться или даже лопнуть. Таким образом, необходимы дополнительные средства для дегазации продукта перед его упаковкой. Например, может потребоваться от шести до восьми часов для дегазации молотого кофе, чтобы его можно было стандартно упаковать. Помимо того факта, что дегазация кофе перед упаковкой не выгодна с экономической точки зрения, это также повлияет на качество кофе.
[4] Чтобы пропустить этап дегазации и сохранить качество кофе, было предложено использовать односторонний клапан, встроенный в конструкцию герметичной упаковки. Преимущество упаковки с односторонним клапаном состоит в том, что можно избежать проблем избыточного давления, поскольку клапан устранит положительные перепады давления. В случае отрицательной разницы давлений - внутреннее давление ниже, чем внешнее давление - односторонний клапан, предотвращающий обратный поток воздуха в упаковку, должен быть способен выдерживать данный внутренний вакуум, предотвращая попадание кислорода, который может потенциально повредить содержимое. С помощью вентиляционного клапана можно избежать недостатков вакуумной упаковки.
[5] Клапаны одностороннего действия, встроенные в гибкую конструкцию упаковки, уже являются предметом определенного количества патентов.
[6] EP 0 144 011 B1 (Raackmanns Fabriker A/S '83) раскрывает ламинат для изготовления упаковки со встроенным клапаном, созданным путем ламинирования наружного слоя ламината со смежным расположенным внутри слоем, однако ограниченная область не ламинирована и сообщается с окружающей средой готовой упаковки, в то время как перфорация создана в неламинированной области через оставшийся слой ламината, причем указанная перфорация размещается для образования открытого соединения между внутренней частью и неламинированной областью готовой упаковки.
[7] Патент US 5,263,777 и US 5,326,176 (Robert Bosch GmbH '91) раскрывает дополнительный односторонний клапан, содержащий клейкие полоски, прикрепляющие тонкую гибкую мембрану к стенке упаковки. Толстая периферийная часть клейких полосок обеспечивает тот эффект, что одна стенка смежной упаковки в общей упаковке поддерживается на приподнятых периферийных зонах мембраны, которые действуют как прокладки, так что если в упаковке возникает избыточное давление, центральная зона без клея может свободно выпячиваться наружу, с образованием канала, благодаря чему клапан избыточного давления функционирует.
[8] ЕР 0559598 B1 (Danapak Holding A/S '92) раскрывает фольгу, содержащую клапан для упаковки выделяющих газ продуктов, причем данная фольга состоит из внутреннего слоя и внешнего слоя, в котором выполнены перфорации, причем перфорации одного слоя находятся в шахматном порядке относительно перфораций другого слоя, причем внутренний слой и внешний слой склеены по существу по всей фольге, за исключением ограниченных участков, которые остаются неламинированными для образования кармана между слоями, и где перфорации проходят в указанный карман.
[9] Патент US 8557357 (Amcor Flexibles Transpac BVBA '09) раскрывает встроенный нормально закрытый клапан сброса давления, включающий в себя первую внутреннюю пленку, имеющую по меньшей мере одно входное отверстие, и вторую наружную пленку, покрывающую входное отверстие в первой внутренней пленке и прикрепленную к первой внутренней пленке для формирования участка канала между первой внутренней пленкой и второй наружной пленкой, причем указанный канал сообщается с окружающей средой упаковки через по меньшей мере одно выпускное отверстие, находящееся на расстоянии от входного отверстия. Клапан сброса давления дополнительно включает в себя жидкие и твердые распорные средства, предусмотренные в части канала вблизи впускного отверстия.
[10] US 7527840 (The Folger Coffee Company '04) раскрывает многослойный гибкий ламинат, имеющий встроенный клапан сброса давления, содержащий первый ламинат, имеющий по меньшей мере один входной канал, и второй ламинат, имеющий по меньшей мере один выпускной канал, причем первый и второй ламинаты по меньшей мере частично скреплены друг с другом относительно нескрепленной области клапана, имеющей открытую и закрытую ориентации и имеющей пленку жидкости, расположенную в ней, и частицы, смешанные с пленкой жидкости, в месте, расположенном вблизи входного канала, причем впускной и выпускной каналы обеспечивают сообщение по газу в одном направлении.
[11] US 7,892,390 (Folger Coffee Company '04) раскрывает способ изготовления ламината, имеющего встроенный клапан сброса давления.
[12] WO 2013/162636 (Avery Dennison Corporation '12) раскрывает многослойный односторонний клапан, включающий в себя первый слой, имеющий по меньшей мере одно отверстие, образованное в нем, второй слой, имеющий по меньшей мере одно отверстие, образованное в нем, и третий слой. Первый и второй слои объединены так, что между ними имеется по меньшей мере один канал, а второй и третий слои объединены так, что между ними имеется по меньшей мере один второй канал. Кроме того, в первом канале между первым и вторым отверстиями размещено некоторое количество текучей жидкости.
[13] WO 2014/055736 (CCL Label, Inc. '12) раскрывает односторонний клапан, включающий в себя первый и второй слои, соединенные вместе так, что между ними имеется по меньшей мере один канал, который избирательно пропускает поток газа из первого отверстия из клапана. При работе клапан избирательно открывается, чтобы позволить газу течь через канал в ответ на перепад давления на противоположных сторонах клапана.
[14] WO 2016/030071 (Amcor Flexibles) раскрывает гибкий многослойный ламинат для формирования упаковки выделяющих газ продуктов, причем указанный ламинат имеет встроенный клапан сброса давления, имеющий открытую и закрытую ориентации и имеет расположенную в нем пленку жидкости, при этом пленка жидкости опционально содержит распорные средства.
[15] Односторонние клапаны сброса давления, раскрытые в документах предшествующего уровня техники, имеют по меньшей мере один из следующих недостатков:
- их надежность во время срока службы упаковки, т.е. удаление положительных перепадов давления и предотвращение попадания воздуха из-за перепадов отрицательного давления;
- их выходная емкость, которая недостаточна для упаковки продуктов, в которых важен расход выходящего газа, например, молотого кофе, упакованного сразу после измельчения, то есть на начальном этапе его дегазации; а также
- во время наматывания ламината масло переливается в зону клапана.
Данные недостатки в целом связаны с конструкцией указанного одностороннего клапана, который должен быть сконструирован с оптимальным соотношением между пропускной способностью выпуска газа и подходящей камерой, содержащей жидкость, для закрытия канала между внутренней и внешней частью упаковки.
Задачи изобретения
[16] Настоящее изобретение направлено на создание гибкого ламината, включающего встроенные односторонние клапаны сброса давления с полостью, содержащей жидкость, которые имеют надежное и воспроизводимое низкое давление открытия и высокую производительность, позволяющую использовать уменьшенное количество масла и избегать таким образом переполнения масла во время наматывания ламината.
[17] Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления указанного гибкого ламината, включающего в себя указанный встроенный односторонний клапан сброса давления с камерой выпуска газа.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[18] Настоящее изобретение относится к гибкому многослойному ламинату для формирования упаковки выделяющих газ продуктов, причем указанный ламинат содержит встроенный клапан сброса давления с полостью, причем указанный клапан имеет открытую и закрытую ориентации и содержит жидкость, размещенную в нем, причем указанный гибкий многослойный ламинат содержит:
- ламинат, содержащий первый ориентированный полимерный слой со встроенной полостью, содержащей жидкость, причем указанный ориентированный полимерный слой припечатан первым адгезивным рисунком на нижележащий слой, причем указанный нижележащий слой содержит печатный слой, причем указанный первый адгезивный рисунок содержит первые области без адгезива, расположенные по меньшей мере на обеих сторонах или вокруг по меньшей мере одной входной перфорации, и второй ориентированный полимерный слой без перфорации, частично прикрепленный к первому ориентированному полимерному слою с помощью второго адгезивного рисунка, при этом первый и второй ориентированные полимерные слои образуют, после их крепления с выравниванием, надувную выпускную трубу, причем указанная надувная труба частично отсоединена от остальной части указанного ламината с помощью окружающей внешней линии реза, с обеспечением возможности подъема трубы от первого ламината при повышенном давлении в упаковке;
- при этом по меньшей мере одна впускная перфорация и надувная выпускная трубка предпочтительно обеспечивают сообщение по газу в одном направлении, причем газ поступает через по меньшей мере одну перфорацию в полость, содержащую жидкость, проходит через жидкость и выходит через надувную трубу.
[19] Предпочтительные варианты осуществления изобретения имеют один или более из следующих признаков:
- окружающая внешняя линия реза прерывается по меньшей мере один раз в месте, соответствующем выпускному отверстию (отверстиям) надувной выпускной трубы, и при этом смежно и параллельно прерванной части линии реза предусмотрена дополнительная прерванная линия реза, причем прерывания обеих линий реза расположены поочередно;
- надувная выпускная труба имеет форму, выбранную из группы, состоящей из «L» образной, «U»-образной и промежуточной «L/U-образной» формы, причем перфорации с полостью, содержащей жидкость, смещены в сторону от выпускного отверстия;
- давление открытия клапана сброса давления ниже 1500 Па, предпочтительно ниже 1000 Па, более предпочтительно ниже 800 Па, для достижения легкого открытия и высокой производительности клапана;
- первый и второй ориентированные полимерные слои независимо выбраны из группы, состоящей из ориентированного сложного полиэфира, ориентированного полипропилена и ориентированного полиамида;
- первый и/или второй ориентированный (ые) полимерный (ые) слой (и) содержит (содержат) барьер, такой как металлизированный слой, слой алюминия, слой оксида кремния или слой оксида алюминия или покрытие из сополимера этиленвинилола (EVOH);
- жидкость выбрана из группы, состоящей из силиконового масла, углеводородного масла, растительного масла и воды;
- жидкость имеет динамическую вязкость при комнатной температуре, составляющую от 1 до 15000 сП, предпочтительно между 500 и 1300 сП;
3
3
3
3/
- пропускная способность по отводу газа клапана превышает 5см/мин, предпочтительно превышает 10 см/мин, более предпочтительно превышает 15см/мин и наиболее предпочтительно превышает 20 сммин;
- гибкий многослойный ламинат содержит множество встроенных клапанов сброса давления;
- до 12, предпочтительно до 15, более предпочтительно до 20 встроенных клапанов сброса давления, расположенных рядом друг с другом по ширине ламината, то есть в поперечном направлении ламината, как показано на фиг.12.
[20] Настоящее изобретение также относится к упаковке, содержащей гибкий многослойный ламинат.
[21] Настоящее изобретение также относится к способу изготовления гибкого многослойного ламината, причем указанный ламинат имеет встроенный клапан сброса давления, причем указанный способ включает этапы, на которых:
а) обеспечивают наличие первой части ламината, содержащей уплотняющий слой;
b) наносят первый адгезивный рисунок на указанную первую часть ламината, причем указанный адгезивный рисунок содержит одну или более областей без адгезива различных форм;
c) присоединяют первый ориентированный полимерный слой к первой части ламината для образования второй части ламината;
d) перфорируют указанную вторую часть ламината в области, окруженной областью без адгезива;
e) режут полость в первом ориентированном полимерном слое и первом адгезивном слое в месте расположения каждой перфорации;
f) наносят второй адгезивный рисунок на вторую часть ламината;
g) наносят жидкость на вторую часть ламината в месте, окружающем перфорации;
h) присоединяют второй ориентированный полимерный слой к первому ориентированному полимерному слою посредством второго адгезивного рисунка;
i) частично отделяют первый ориентированный полимерный слой от окружающего многослойного ламината с помощью режущего средства для формирования надувной выпускной трубы, когда второй ориентированный полимерный слой представляет собой накладку.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[22] На фиг.1 показан вид сверху и вид в поперечном разрезе гибкого многослойного ламината согласно изобретению с прямой надувной выпускной трубой, в которой первая область без адгезива имеет «»-образную форму.
[23] На фиг.2 показан вид сверху и вид в поперечном разрезе гибкого многослойного ламината согласно изобретению с надувной выпускной трубкой в форме промежуточного «L/U», причем первая область без адгезива имеет «»-образную форму.
[24] На фиг.3 показан вид сверху области клапана, выпускающей газ через одно выпускное отверстие, через прямую надувную выпускную трубку после достижения минимального давления открытия.
[25] На фиг.4 показан вид сверху области клапана, выпускающей газ через одно выпускное отверстие, через надувную выпускную трубку в форме между «L/U», когда достигается минимальное давление открытия.
[26] На фиг.5 показан вид в поперечном сечении области клапана, выпускающей газ через надувную выпускную трубку, когда достигается минимальное давление открытия, на фиг. 5а - прямая надувная выпускная трубка, а на фиг. 5b - надувная выпускная труба в форме между «L/U»
[27] На фиг.6 показан вид сверху гибкого многослойного ламината, содержащего область клапана, причем первая область без адгезива имеет форму «», а надувная выпускная трубка представляет собой прямую выпускную трубку с двумя выпускными отверстиями.
[28] На фиг.7 показан вид сверху гибкого многослойного ламината, содержащего область клапана, причем первая область без адгезива имеет форму «ӏӏ», а надувная выпускная трубка представляет собой прямую выпускную трубку с двумя выпускными отверстиями.
[29] На фиг.8 показан вид сверху гибкого многослойного ламината, содержащего область клапана, причем первая область без адгезива имеет «»-образную форму, а надувная выпускная трубка имеет U-образную форму с одним выпускным отверстием.
[30] На фиг.9 показан вид сверху гибкого многослойного ламината, содержащего область клапана, причем первая область без адгезива имеет «»-образную форму, а надувная выпускная трубка имеет «L» -образную форму с одним выпускным отверстием.
[31] На фиг.10 показан вид сверху гибкого многослойного ламината, содержащего область клапана, причем первая область без адгезива имеет «» форму, причем предусмотрены две параллельные смежные прерванные линии реза.
[32] На фиг.11 показан вид сверху области клапана, выпускающей газ через два выпускных отверстия, через прямую надувную выпускную трубку после достижения минимального давления открытия.
[33] На фиг.12 показан рулон гибкого многослойного ламината, содержащего множество встроенных клапанов сброса давления.
[34] На фиг.13 показан график, показывающий отвод газа из кофе в зависимости от времени, где ось абсцисс представляет период отвода газа в часах, а ось ординат представляет количество миллилитров выделенного диоксида углерода. Непрерывная линия обозначает отвод газа из молотого кофе, а пунктирная линия обозначает отвод газа кофейных зерен.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1.
гибкий ламинат
2.
односторонний клапан сброса давления
3.
первый адгезивный рисунок
4.
второй адгезивный рисунок
5.
первая область без адгезива
6.
печатный слой
7.
барьерный слой
8.
первый ориентированный полимерный слой
9.
второй ориентированный полимерный слой
10.
полость, содержащая жидкость
11.
перфорация
12.
жидкость
13.
надувная трубка
14.
газ
15.
линия реза
16.
дополнительная прерванная линия реза
17.
выпускное отверстие надувной выпускной трубки
18.
Резервуар для масла
19.
рулон ламината, содержащий множество клапанов сброса давления
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[35] Настоящее изобретение относится к гибкому ламинату, имеющему встроенный односторонний клапан сброса давления. Ламинат можно использовать вместе с герметичным контейнером, используемым для упаковки продуктов, таких как продукты, содержащие газы или генерирующие отходящие газы, или продукты, транспортируемые при изменениях высоты и температуры. Хотя ламинат можно использовать вместе с множеством различных контейнеров и размещать различными способами для достижения желаемого эффекта, его предпочтительно использовать вместе с контейнерами, изготовленными из пластмасс, композитов и тому подобного. Действительно, настоящий ламинат может быть даже прикреплен к самому себе, с образованием пакета или сумки. Независимо от того, как используется ламинат согласно настоящему изобретению, структура встроенного клапана обеспечивает сброс давления в предпочтительном направлении.
[36] Односторонний клапан сброса давления согласно настоящему изобретению встроен в ламинат, причем клапан в одном случае функционирует для сброса давления, создаваемого внутри контейнера из-за таких факторов, как отвод газа из продукта, увеличение высоты и увеличение температуры. Кроме того, клапан сброса давления согласно настоящему изобретению в другом случае функционирует, чтобы предотвратить попадание воздуха в контейнер, когда внутреннее давление в контейнере меньше внешнего давления, что может быть результатом адсорбции, поглощения или реакции газов, образованных продуктом внутри контейнера, пониженной температуры или уменьшенной высоты. Таким образом, даже если внутреннее давление контейнера может увеличиваться или уменьшаться по отношению к внешней атмосфере, настоящий клапан соответствующим образом адаптируется, тем самым сохраняя целостность уплотнения, контейнера и продукта в нем.
[37] Односторонний клапан сброса давления согласно настоящему изобретению позволяет упаковывать продукты, характеризующиеся важным расходом отводимого газа; таким образом, односторонний клапан сброса давления согласно настоящему изобретению позволяет упаковывать молотый кофе сразу после измельчения без промежуточного хранения в момент, когда важна дегазация углекислого газа (см. фиг.13).
[38] Односторонний клапан сброса давления согласно настоящему изобретению отличается надежной и воспроизводимой работой при низком давлении открытия в течение всего срока службы упаковки.
[39] Со ссылкой на вариант осуществления, показанный на фиг. 1-5, гибкий ламинат 1 согласно настоящему изобретению с клапаном 2 содержит нижележащий слой с печатным слоем 6 и барьерным слоем 7, и первый ориентированный полимерный слой 8, который ламинируется на указанный нижележащий слой по существу по всей протяженности ламината посредством первого адгезивного рисунка 3, содержащего первую область 5 без адгезива.
[40] Первая область 5 без адгезива может иметь любую форму, но предпочтительно имеет форму «О» (круглая), «» (квадратная рамка), «» (прямоугольная рамка), «ӏӏ» (параллельные полосы) или «» -образный (U-тип).
[41] По меньшей мере одна перфорация 11 выполнена через первый ориентированный полимерный слой 8, первый адгезивный рисунок 3 и нижележащий слой, содержащий печатный слой 6 и барьерный слой 7, в таком месте, что по меньшей мере одна перфорация 11 полностью окружена адгезивом и имеет область 5 без адгезива, расположенную по меньшей мере на обеих ее сторонах.
[42] По меньшей мере одна перфорация 11 может иметь форму прорезей, отверстий и тому подобного. Для предотвращения попадания подлежащего упаковке продукта в надувную выпускную трубку 13, по меньшей мере одна перфорация имеет диаметр, который меньше, чем большинство подлежащих упаковке продуктов. Когда подлежащий упаковке продукт представляет собой гранулированный или порошковый материал, диаметр перфорации меньше, чем большинство частиц указанного продукта. Когда подлежащим упаковке продуктом является молотый кофе, диаметр по меньшей мере одной перфорации составляет менее 200 мкм, предпочтительно менее 150 мкм. Однако диаметр по меньшей мере одной перфорации составляет от 50 до 500 мкм.
[43] По меньшей мере одна перфорация проходит в полость 10 на поверхности контакта между барьерным слоем 7 и первым адгезивным рисунком 3, причем указанные полости 10 расположены в первом адгезивном рисунке 3 и первом ориентированном полимерном слое 8. Диаметр полости 10 по меньшей мере на 50% больше, предпочтительно по меньшей мере на 100% больше, более предпочтительно по меньшей мере на 150% больше, наиболее предпочтительно по меньшей мере на 200% больше или даже по меньшей мере на 300% больше диаметра перфорации 11.
[44] Область 2 клапана может быть снабжена по меньшей мере двумя расположенными на небольшом расстоянии перфорациями 11, содержащими полость 10, например расположенными на расстоянии от 0,5 до 2,0 мм, в частности от 0,5 до 1,0 мм. Кроме того, область 2 клапана может быть снабжена более чем двумя перфорациями 11, содержащими полость 10, такими как пять расположенных на небольшом расстоянии перфораций 11, содержащих полость 10. Опционально, область 2 клапана может быть снабжена девятью или более расположенными на небольшом расстоянии перфорациями 11, содержащими полость 10, которые может быть расположены в различных рисунках.
[45] При использовании увеличенного числа перфораций с полостью, давление открытия и/или время открытия клапана могут быть уменьшены.
[46] Второй ориентированный полимерный слой 9 затем ламинируют с первым ориентированным полимерным слоем 8 через второй адгезивный рисунок 4, с образованием надувной выпускной трубки 13 в области, соответствующей области 5 без адгезива, причем область 5 без адгезива позволяет указанной надувной выпускной трубке 13 частично отсоединяться от остальной части гибкого ламината 1.
[47] Область (области) без адгезива второго адгезивного рисунка 4 обеспечивает формирование надувной выпускной трубки 13 и расположение жидкости 12 между первым 8 и вторым 9 ориентированными полимерными слоями, расположенными преимущественно в полостях 10 в первом адгезивном слое 3 и первом ориентированном полимерном слое 8.
[48] Надувная выпускная трубка может иметь любую форму.
[49] Предпочтительно, второй адгезивный рисунок 4 выполнен так, чтобы получить надувную выпускную трубку 13, имеющую L-образную форму (фиг. 9), «⨆»-образную форму (фиг. 8) или любую ее промежуточную форму (фиг. 2).
[50] Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что полости 10 позволяют использовать уменьшенное количество жидкости 12, до 50% от количества жидкости 12, требуемого без указанных полостей. Уменьшенное количество жидкости, в основном расположенное в полостях, позволяет снизить минимальное давление открытия при сохранении или даже улучшении барьера, предотвращающего попадание воздуха снаружи внутрь контейнера.
[51] Расположение по меньшей мере одной перфорации 11, содержащей полость 10 и выпускное отверстие 17, так, чтобы быть смещенным относительно друг друга, позволяет данному клапану 2 предпочтительно функционировать в одном направлении, то есть от внутренней части контейнера к внешней стороне контейнера.
[52] Расположение по меньшей мере одной перфорации 11, содержащей полость 10, смещенной в сторону от выпускного отверстия 17, как, например, в случае надувной выпускной трубки 13, имеющей L-образную, «»-образную или любую промежуточную форму, помимо дополнительного уменьшения минимального давления открытия и улучшения барьера, предотвращающего попадание воздуха, дополнительно гарантирует, что жидкость 12 не будет вытекать из выпускного отверстия 17 во время разматывания ламината.
[53] Газ 14, образующийся внутри герметичной упаковки, может проходить по меньшей мере через одну перфорацию 11 в образованную жидкостью 12 пленку жидкости, по существу выталкиваемую из полости 10, и затем проходить через по меньшей мере одно выпускное отверстие 17 надувной трубки 13; обратное движение газа снаружи внутрь герметичной упаковки невозможно.
[54] Жидкость 12 может быть любой жидкостью и может включать, например, силиконовое масло, углеводородное масло, растительное масло, воду или тому подобное, эти варианты известны специалистам в данной области техники. Пленка жидкости характеризуется динамической вязкостью при комнатной температуре, составляющей от 1 сП до 15000 сП, предпочтительно от 500 до 13000 сП.
[55] Количество жидкости, размещенной между первыми 8 и вторыми 9 ориентированными полимерными слоями, находится в диапазоне от 0,1 до 10 мкл. Следует отметить, что жидкость 12 в основном заполняет полости 10 так, что жидкости достаточно для образования пленки жидкости, гарантирующей функциональность данного клапана.
[56] Таким образом, жидкость 12 обеспечивает сообщение газа 14 через по меньшей мере одну перфорацию 11 и по меньшей мере одно выпускное отверстие 17 надувной выпускной трубки 13 только в одном направлении, то есть изнутри наружу упаковки.
[57] Открытая ориентация надувной выпускной трубки 13 показана на фиг. 3-5, и обычно имеет место при внутреннем давлении менее 1500 Па, предпочтительно менее 1000 Па, более предпочтительно менее 800 Па. Давление, необходимое для открытия области 2 клапана, основано на нескольких факторах, включая, но не ограничиваясь этим, форму надувной выпускной трубки 13, количество и размер перфораций 11, количество и размер полостей 10, количество и размер выходных отверстий 17 по отношению к размеру контейнера, вязкость жидкости, отвод газа из упакованного продукта и тому подобное.
[58] Растяжение нескрепленной области в месте расположения по меньшей мере одной перфорации 11 с полостью 10 позволяет газу 14 легче проходить через жидкость 12, расположенную в виде пленки вокруг полостей, через выпускное отверстие 17. Как только газ 14 пройдет через надувную выпускную трубку 13, адгезионная способность пленки жидкости прижимает второй ориентированный полимерный слой 9 к первому ориентированному полимерному слою 8, останавливая тем самым сообщение по газу внутри надувной выпускной трубки 13 до тех пор, пока газ 14 не начнет восстанавливаться и не начнет проходить через по меньшей мере одну перфорацию 11.
[59] Прижатие за счет адгезионной способности пленки жидкости обычно происходит при давлении менее примерно 500 Па, предпочтительно менее примерно 200 Па. Кроме того, если какой-либо газ пытается проникнуть через выпускное отверстие 17, это предотвращается, потому что пленка жидкости, расположенная вокруг полостей, действует как адгезив, который эффективно герметизирует область 2 клапана и предотвращает растяжение первого ориентированного полимерного слоя 8 и/или второго ориентированного полимерного слоя 9, что необходимо для сообщения по газу внутри области 2 клапана.
[60] Таким образом, наличие по меньшей мере одной перфорации 11 с полостью 10, окруженную пленкой жидкости, образованной жидкостью 12, и по меньшей мере одного выпускного отверстия 17, расположенных со смещением относительно друг друга в области 2 клапана, и предпочтительно смещенных с помощью надувной выпускной трубки 13, имеющей L-образную, «⨆»-образную или любую промежуточную форму, позволяет данному клапану сброса давления эффективно функционировать в предпочтительном направлении.
[61] Односторонний выпускной клапан 2 представлен на фиг.1 и фиг.2 в закрытом положении.
[62] Односторонний выпускной клапан 2 согласно настоящему изобретению в открытом положении показан на фиг. 3-5. Частичное отсоединение указанного клапана 2 от гибкого ламината 1 подразумевает, что функционирование указанного клапана 2 не зависит от предыдущего или текущего состояния остальной части гибкого ламината 1. В отличие от односторонних клапанов сброса давления, раскрытых в предшествующем уровне техники, напряжения в ламинате 1, например, из-за перепадов давления и/или механической деформации, не будут влиять на надлежащее функционирование клапана 2 в течение срока службы полученной упаковки. После функционирования клапан 2 поднимается из ламината 1, что приводит к увеличению выходной мощности указанного клапана.
[63] Возвращаясь к фиг.1, односторонний клапан сброса давления имеет прямоугольную форму и получается путем ламинирования первого ориентированного полимерного слоя 8 на нижележащий печатный слой 6 и барьерный слой 7 по существу по всей протяженности ламината посредством первого адгезивного рисунка 3, содержащего первую (5-образную) (U-образную) первую область 5 без адгезива.
[64] Множество перфораций 11 выполняется через первый ориентированный полимерный слой 8, первый адгезивный рисунок 3, нижележащий барьерный слой 7 и печатный слой 6 в месте, где множество перфораций 11 полностью окружено адгезивом и содержит область 5 без адгезива, расположенную вдоль трех его сторон. В месте перфораций 11, предпочтительно в месте каждой перфорации 11, полость 10 выполнена через первый ориентированный полимерный слой 8 и первый адгезивный слой 3.
[65] Второй ориентированный полимерный слой 9 затем ламинируют на первый ориентированный полимерный слой 8 по всей протяженности ламината через второй адгезивный рисунок 4, образующий надувную трубку 13 в области, соответствующей области 5 без адгезива. Надувная выпускная трубка 13 содержит одно выпускное отверстие 17.
[66] Область 5 без адгезива позволяет частично отсоединить указанную надувную выпускную трубку от остальной части ламината 1, позволяя указанной выпускной трубке 13 подниматься от многослойного материала 1 при повышенном давлении в упаковке.
[67] Хотя гибкий ламинат 1 может содержать любое количество слоев, общая толщина ламината должна составлять от около 10 мкм до около 200 мкм, предпочтительно от около 20 мкм до около 170 мкм, более предпочтительно от около 30 мкм до около 150 мкм.
[68] Обращаясь к другому примерному варианту осуществления настоящего изобретения с фиг.6, первая область 5 без адгезива имеет форму прямоугольной рамки. Второй ориентированный полимерный слой 9 затем ламинируют на первый ориентированный полимерный слой 8 по всей протяженности ламината через второй адгезивный рисунок 4, за исключением местоположения, соответствующего области 5 без адгезива, где второй адгезивный рисунок 4 ограничен двумя параллельными адгезивными зонами, нанесенными на первый ориентированный полимерный слой 8 на двух краях в месте, соответствующем первой области 5 без адгезива. Отсоединение ориентированного полимерного слоя 8 и 9 от остальной части гибкого ламината 1 линией 15 реза, расположенной на краях области 5 без адгезива, приводит к образованию надувной выпускной трубки 13, имеющей два выпускных отверстия 17, как показано на фиг. 11.
[69] Обращаясь к еще одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения с фиг.7, первая область 5 без адгезива имеет форму «ӏӏ» (параллельные полосы). Второй ориентированный полимерный слой 9 затем ламинируют на первый ориентированный полимерный слой 8 по всей протяженности ламината через второй адгезивный рисунок 4, за исключением места, соответствующего области 5 без адгезива, где второй адгезивный рисунок 4 ограничен двумя параллельными зонами, нанесенными на первый ориентированный полимерный слой 8 на наружных краях в каждой полоске, соответствующей первой области 5 без адгезива. Отсоединение ориентированного полимерного слоя 8 и 9 от остальной части гибкого ламината 1 линией 15 реза, расположенной на краях области 5 без адгезива, приводит к образованию надувной выпускной трубки 13, имеющей два выпускных отверстия 17, как показано на фиг. 11.
[70] Со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.2, фиг.8 и фиг.9, множество перфораций 11 выполнено через первый ориентированный полимерный слой 8, первый адгезивный рисунок 3, содержащий «»-образную (U-типа) первую область 5 без адгезива.
[71] В месте перфораций 11 выполнена полость 10 через первый ориентированный полимерный слой 8 и первый адгезивный слой 3.
[72] Второй ориентированный полимерный слой 9 затем ламинируют на первый ориентированный полимерный слой 8 по всей протяженности ламината через второй адгезивный рисунок 4, за исключением области 5 без адгезива, где второй адгезивный рисунок имеет форму, чтобы в результате получилась надувная трубка 13 в форме буквы L, форме  или любой промежуточной форме. Надувная выпускная трубка 13 содержит одно выпускное отверстие 17.
[73] Односторонний клапан 2 сброса давления согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет прямую квадратную или прямоугольную форму, более предпочтительно L-образную, «»-образную или любую промежуточную форму с длинами сторон, независимо составляющими от 10 до 70 мм, и предпочтительно от 15 до 50 мм.
[74] Первая область 5 без адгезива согласно настоящему изобретению предпочтительно выполнена «»-образной (U-типа), «ӏӏ»-образной (параллельные полоски) или в виде квадратной или прямоугольной рамы с длинами сторон, независимо составляющими от 10 до 70 мм и предпочтительно от 15 до 50 мм.
[75] Первый и второй ориентированные полимерные слои независимо выбраны из группы, состоящей из ориентированного сложного полиэфира, ориентированного полипропилена и ориентированного полиамида.
[76] В конкретном варианте осуществления ориентированный полимерный слой 8 содержит барьерный слой, такой как металлизированный слой, слой алюминия, слой оксида кремния или оксида алюминия или покрытие из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH).
[77] Хотя гибкий ламинат 1 может содержать любое количество слоев, общая толщина ламината должна составлять от около 10 мкм до около 200 мкм, предпочтительно от около 20 мкм до около 170 мкм, более предпочтительно от около 30 мкм до около 150 мкм.
[78] Барьерный слой 7 содержит полимеры, выбранные из группы, состоящей из этиленвинилового спирта, поливинилового спирта, поливинилиденхлорида, полиэфира и их комбинаций. Барьерный слой 7 может дополнительно представлять собой металлический или металлизированный слой.
[79] Металлизированный слой может быть нанесен для уменьшения проницаемости кислорода и улучшения эстетического вида гибкого ламината 1. Металлизированный слой предпочтительно содержит алюминий и может быть нанесен методом вакуумного осаждения.
[80] Печатный слой 6 содержит полимеры, выбранные из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, их сополимеров и их смесей.
[81] Адгезивы, содержащиеся в первом адгезивном рисунке 3 и втором адгезивном рисунке 4, могут представлять собой любой подходящий адгезив; предпочтительные для использования адгезивы включают, без ограничения, чувствительные к давлению адгезивы, например, основанные на акриловых сополимерах, и постоянные адгезивы, например, основанные на полиуретанах.
[82] Первые 8 и/или вторые 9 ориентированные полимерные слои опционально являются прозрачными и имеют печать, нанесенную либо на сторону второго ориентированного полимерного слоя 9, ламинированную на первый ориентированный полимерный слой 8, либо на сторону первого ориентированного полимера слой 8, ламинированную на нижележащий слой, содержащий барьерный слой 7 и печатный слой 6. Предпочтительно используется обратная печать, чтобы избежать повреждения печати.
[83] Со ссылкой на конкретный вариант осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.2, фиг.8 и фиг.9, часть линии 15 реза прерывается, по меньшей мере один раз, в месте, соответствующем выпускному отверстию (отверстиям) 17 надувной выпускной трубки 13 и предпочтительно в месте, граничащем с выпускной трубкой.
[84] Как показано на фиг.10, смежно и параллельно прерванной части указанной линии 15 реза может иметься дополнительная прерванная линия 16 реза так, что прерывания обеих линий реза расположены поочередно.
[85] Данный конкретный вариант осуществления, содержащий прерывистую часть линии 15 реза, применим для различных типов областей 5 без адгезива, как упомянуто выше, и для различных форм выпускной трубки.
[86] Прерывистые линии реза позволяют удерживать часть 17 выпускного отверстия одностороннего клапана сброса давления у гибкого ламината 1, что важно во время процесса изготовления, особенно в тех случаях, когда применяются высокие скорости линии, и в то же время гарантируют отличную способность газоотделения указанного клапана 2, который тем не менее не подвергается возможным напряжениям в остальной части гибкого многослойного ламината 1.
[87] Гибкий многослойный ламинат 1, имеющий встроенный клапан 2 сброса давления, получают способом, включающим этапы, на которых:
a) обеспечивают наличие первой части ламината, содержащей уплотняющий слой 6;
b) наносят первый адгезивный рисунок 3 на указанную первую часть ламината, причем указанный адгезивный рисунок содержит одну или более областей 5 без адгезива различных форм;
c) присоединяют первый ориентированный полимерный слой 8 к первой части ламината для образования второй части ламината;
d) перфорируют указанную вторую часть ламината в области, окруженной областью 5 без адгезива;
e) вырезают полость 10 в первом ориентированном полимерном слое 8 и первом адгезивном рисунке 3 в месте расположения перфораций 11;
f) наносят второй адгезивный рисунок (4) на вторую часть ламината;
g) наносят жидкость 12 на вторую часть ламината в месте расположения полостей 10;
h) присоединяют второй ориентированный полимерный слой 9 к первому ориентированному полимерному слою 8 посредством второго адгезивного рисунка 4;
i) частично отделяют первый 8 и второй 9 ориентированные полимерные слои от окружающего многослойного ламината путем реза в крае области 5 без адгезива, чтобы сформировать надувную выпускную трубку 13.
[88] В варианте осуществления, где второй ориентированный полимерный слой 9 ламинирован на первый ориентированный полимерный слой 8 по всей протяженности ламината, частичное разъединение выполняется путем резания как первого ориентированного полимерного слоя 8, так и второго ориентированного полимерного слоя 9 в крае первой области 5 без адгезива.
Примеры
[89] Следующие иллюстративные примеры предназначены только для приведения примеров настоящего изобретения и не предназначены для ограничения или иного определения объема правовой охраны настоящего изобретения.
Пример 1
[90] Ламинат был получен путем ламинирования обратно отпечатанной коэкструдированной ориентированной полипропиленовой пленки толщиной 20 мкм (ориентированный полимерный слой 8) на нижележащий слой, включающий металлизированную ориентированную полиэтилентерефталатную пленку толщиной 12 мкм (барьерный слой 7) и полиэтиленовую пленку, имеющую толщину около 85 мкм (печатный слой 6), через первый адгезивный рисунок 3, включающий в себя первую «»-образную (U-типа) область 5 без адгезива. «» -образную область 5 без адгезива можно представить как прямоугольник со сторонами от 15 и 50 мм, содержащий центральную прямоугольную выступающую содержащую адгезив область размером 5 и 20 мм, причем сторона 5 мм выступающей содержащей адгезив области является тангенциальной и центрированной на стороне 15 мм прямоугольника 15 и 50 мм без адгезива.
[91] Множество перфораций 11 было выполнено через указанный ламинат в месте расположения указанной выступающей области размерами 5 и 20 мм, содержащей адгезив. Множество перфораций 11 было выполнено вокруг центра выступающей области, содержащей адгезив, в таком месте, чтобы оно было полностью окружено адгезивом.
[92] В месте каждой перфорации 11 полость 10 резана в ориентированной полипропиленовой пленке (ориентированный полимерный слой 8) и первом адгезивном рисунке 3.
[93] Был создан второй адгезивный рисунок 4, покрывающий всю протяженность ламината, за исключением области 5 без адгезива «»-образной формы, причем второй адгезивный рисунок 4 ограничен адгезивным рисунком «Π»-образной формы (обратный U-тип), выполненным вдоль края трех сторон (50-15-50 мм, причем выступающая содержащая адгезив область является тангенциальной к указанной стороне 15 мм) прямоугольной первой области 5 без адгезива. "Π" -образный рисунок имел ширину около 2 мм, ножки буквы «Π» составляли 17 мм, а основание составляло 12 мм. Основание «Π» было расположено по центру относительно стороны 15 мм, содержащей центральную содержащую адгезив выступающую область, «»-образной области 5 без адгезива.
[94] В месте расположения множества перфораций 11, содержащих полости 10, разместили силиконовое масло с динамической вязкостью 1000 сП.
[95] Обратно отпечатанную, коэкструдированную ориентированную полипропиленовую пленку толщиной 20 мкм (ориентированный полимерный слой 9) ламинировали на ламинат через второй адгезивный рисунок 4.
[96] Область 2 клапана была частично отсоединена от остальной части ламината путем лазерной резки ориентированных полимерных слоев 8 и 9 вдоль краев «5» -образной области 5 без адгезива на внешней стороне «Π»-образной (обратной U-образный) адгезивного рисунка 4, причем линия реза в месте выхода выпускной трубки прерывается дважды.
[97] Односторонний клапан, изготовленный в примере 1, имел минимальное давление открытия около 900 Па.
Пример 2
[98] Ламинат был получен путем ламинирования обратно отпечатанной ориентированной полиэфирной пленки толщиной 12 мкм (ориентированный полимерный слой 8) на нижележащий слой, содержащий алюминиевый слой 9 мкм (барьерный слой 7) и полиэтиленовую пленку толщиной около 70 мкм (печатный слой 6) через первый адгезивный рисунок 3, содержащий первую область 5 без адгезива «»-образной формы (U-типа). -образная область 5 без адгезива может быть представлена как квадрат со сторонами 40 и 40 мм, содержащий центральную содержащую адгезив выступающую область в форме квадрата с размерами 10 и 10 мм, причем сторона 10 мм выступающей содержащей адгезив части является тангенциальной и центрированной к стороне 40 мм квадрата без адгезива размерами 40 и 40 мм.
[99] Множество перфораций было выполнено в адгезиве, содержащем выступающую область, и в месте расположения каждой перфорации 11, полость 10 резана в ориентированной полиэфирной пленке (ориентированный полимерный слой 8) и в первом адгезивном рисунке 3.
[100] Был создан второй адгезивный рисунок 4, покрывающий всю протяженность ламината, за исключением «»-образной области 5 без адгезива, где второй адгезивный рисунок 4 был ограничен рисунком, промежуточным по отношению к двойной L-образной форме, и двойной «»-образный рисунок, как показано на фиг.2, в котором две параллельные линии рисунка адгезива шириной 2 мм были на расстоянии 10 мм друг от друга, причем часть параллельных линий окружает выступающую область адгезива, содержащую перфорации, и в которой оставшиеся параллельные линии находятся на расстоянии около 10 мм от края области 5 без адгезива и заканчиваются на границе области 5 без адгезива. Дополнительная линия адгезива, соединяющая параллельные линии в месте перфорации, приводит к образованию выпускной трубки.
[101] Область 2 клапана была отсоединена от остальной части ламината путем лазерной резки ориентированных полимерных слоев 8 и 9 вдоль краев 5 «»-образной области 5 без адгезива на внешней стороне адгезивного рисунка 4 и пересечения двух параллельных адгезивных линий перпендикулярно оканчивающейся на краю области 5 без адгезива, как показано на фиг.2.
[102]Линия реза в месте выпускного отверстия 17 выпускной трубки 13 была прервана дважды. Линия реза напротив адгезива, содержащего выступающую область, была прервана один раз, и дополнительная прерванная линия реза была расположена смежно и параллельно указанной прерванной линии реза; дополнительная линия реза была прервана один раз.
[103] Односторонний клапан, изготовленный в примере 2, имел минимальное давление открытия около 600 Па.
3
[104] Для определения минимального давления открытия измеряли перепад давления на клапане при расходе газа 16 см/ мин.