СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКОГО УПАКОВОЧНОГО ЛАМИНАТА
METHOD TO MANUFACTURE FLEXIBLE PACKAGING LAMINATED MATERIAL

Настоящее изобретение относится к способам изготовления гибкой повторно закрываемой упаковки.
Множество продовольственных и непищевых продуктов упаковывается, используя гибкие упаковочные материалы, которые изготавливаются, прежде всего, из слоистых структур, состоящих из одной или нескольких полимерных пленок, металлизированных полимерных пленок, бумаги, металлической фольги и т.д. Имеется потребность в повторном закрытии упаковки после ее первоначального вскрытия, чтобы сохранить продукты в упаковке свежими. В заявке США 2005/0276525 описывается такая упаковка и способ ее изготовления. Вкратце процесс требует склеивания двух пленочных структур друг с другом, и затем каждая пленочная структура надрезается в месте последующего нанесения полосы клея. Настоящее изобретение усовершенствует процесс, описанный в этой заявке.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Согласно одному примеру осуществления настоящего изобретения гибкая упаковка формируется следующим образом. Один или несколько слоев пленки ламинируются, чтобы сформировать структуру внешнего слоя. На одну поверхность структуры внешнего слоя наносится контактный клей, чтобы сформировать полоску, имеющую внешний периметр и внутренний периметр. Постоянный связующий клей наносится как шаблон на одну поверхность внешней структуры таким образом, что постоянный клей не покрывает полоску контактного клея. Внешняя линия ослабления (также называемая "линией надреза") делается по всей толщине или, по меньшей мере, по части толщины внешней структуры. Внешняя структура может также быть создана обычным печатным способом.
Структура внутреннего слоя формируется путем ламинирования одного или нескольких слоев пленки. Структура внутреннего слоя и структура внешнего слоя объединяются для формирования ламината. Затем делаются внутренние линии ослабления (линии надреза) по толщине или, по меньшей мере, по части толщины внутренней структуры. Внутренняя линия надреза проходит по всей толщине структуры внутреннего слоя, но не проходит через структуру внешнего слоя. Внешняя структура и внутренняя структура в определенных примерах осуществления имеют одинаковую длину. Сформированный таким образом ламинат может быть подан к подхватывающему валку, где он может участвовать в процессе заполнения и уплотнения, детали которого известны и не являются частью настоящего изобретения.
Полезно, чтобы линия надреза, созданная в структуре внутреннего слоя, могла бы быть размечена относительно одного или нескольких печатных рисунков на структуре внешнего слоя, внешней линии ослабления на структуре внешнего слоя, и/или шаблоне контактного клея на структуре внешнего слоя. Кроме того, внешняя линия надреза в структуре внешнего слоя может быть выполнена без риска повреждения структуры внутреннего слоя, поскольку структура внутреннего слоя и структура внешнего слоя еще не соединены друг с другом. Кроме того, структура внутреннего слоя может быть соединена со структурой внешнего слоя в любом месте структуры внутреннего слоя, что упрощает процесс создания слоистой структуры. Линии надреза могут быть сформированы лазерным лучом или механическим воздействием или разрезом, например, высечкой, легким резом или тому подобным способом.
Полоска контактного клея такова, что никакая линия надреза не находится там, где находится постоянный связующий клей между внешними и внутренними структурами. Внешняя линия надреза очерчивает внешнюю открывающуюся часть внешней структуры, которая является отделяемой от внешней структуры по внешней линии надреза, а внутренняя линия надреза очерчивает внутреннюю открывающуюся часть внутренней структуры, которая прикреплена к внешней открывающейся части постоянным клеем и может быть отделена от внутренней структуры по внутренней линии надреза. Контактный клей может быть нанесен так, что остается область, не содержащая клея, чтобы формировать дугообразную выемку или часть охвата открывающейся части, которая может быть легко схвачена и оттянута, чтобы начать открытие упаковки.
В рамках изобретения используется только контактный клей, без постоянного клея для ламинирования. В этом примере контактный клей используется для соединения структуры внешнего слоя со структурой внутреннего слоя по всем их поверхностям. Клей может быть нанесен на внешнюю структуру, как отмечено выше, или, альтернативно, он может быть нанесен на внутреннюю структуру. Клей (или клеи) может быть нанесен, используя любое подходящее оборудование и методику, например печатный валик или тому подобное.
Структура внутреннего слоя ламината может включать уплотнительный слой, формирующий внутреннюю поверхность ламината. Уплотнительный слой может включать термосклеивающий материал, такой как полиэтилен, полипропилен, иономерная смола, типа SURLYN или тому подобное, или материал холодного отверждения. Тепловая сварка или холодное отверждение может включать пленку или покрытие. Внутренняя структура может также включать барьерный слой, чтобы создать барьер против проникновения влаги и/или кислорода. В некоторых применениях, таких как упаковка влагочувствительных продуктов (например, продуктов, которые могут испортиться при контакте с окружающей средой), важно обеспечить гидроизолирующий слой. Барьерный слой может включать любой из различных основанных на полимерах защитный упаковочный материал, включая защитные пленки из полимера, такие как сополимер винилового спирта этилена (EVOH), полиамид и т.д.; металлизированные пленки полиолефина, такие как полиэтилен, полипропилен, ориентированный полипропилен и т.д.; полимерные пленки типа AlOx; полимерные пленки с покрытием SiOx; металлическую фольгу типа алюминиевой фольги и другие. Хотя термин "барьерный слой" использован в отношении металлизированных пленок, следует отметить, что это слой металла, который выполняет функцию барьера. Соответственно, это покрытие AlOx или SiOx, которое выполняет функцию барьера в покрытых керамикой пленках, однако вся пленка называется здесь "барьерным слоем".
Внешняя структура может включать слой полиэфира, такого как полиэтилентерефталат, который может придавать желательное ощущение свежести и может нести напечатанную на нем информацию. На слое полиэфира можно напечатать графические изображения и товарный знак. В некоторых примерах осуществления слой полиэфира прозрачен и печать осуществляется на поверхности, которая находится перед внутренней структурой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 - схема способа изготовления гибкой упаковки по настоящему изобретению.
Фигура 2 - вид структуры внешнего слоя перед ламинированием со структурой внутреннего слоя и со сделанным надрезом, но без какой-либо печати.
Фигура 3 - перспективный вид упаковки, которая может быть сформирована по способу настоящего изобретения, показанная в закрытом положении.
Фигура 4 - перспективный вид упаковки, которая может быть сформирована по способу настоящего изобретения, показанная в открытом положении.
Фигура 5 - поперечный разрез части упаковки в закрытом положении.
Фигура 6 - поперечный разрез части упаковки в открытом положении.
Фигура 7 - схематическое описание способа изготовления гибкой упаковки по настоящему изобретению, свойства которой могут использоваться в процессе, изображенном на фигуре 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Изобретение описывается со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми цифрами. Зависимость и функционирование различных элементов этого изобретения будут лучше поняты при чтении последующего описания. Каждый определенный аспект может быть объединен с любым другим аспектом или аспектами, если не обозначено иное. Описанные ниже примеры осуществления являются только примерами, и изобретение не ограничено примерами осуществления, показанными на чертежах.
В качестве начального краткого обзора изобретения отметим, что гибкая упаковка 10 имеет функцию открытия и закрытия упаковки, например, с помощью переуплотняемого клапана 20. Упаковка 10 формируется из ламината 30, который создан в виде многослойной структуры, надрезая первую структуру 40 и затем соединяя с помощью клея первую структуру 40 со второй структурой 60. Операция надреза, выполняемая на первой структуре 40, приводит к проникновению клея через первую структуру 40 без проникновения через вторую структуру 60, поскольку первая структура 40 и вторая структура 60 пока еще не соединены. После формирования ламината 30 вторая структура 60 надрезается по метке совпадения надреза на первой структуре 40, причем на первой структуре 40 формируются клеевой рисунок и/или печатное изображение. Операция надреза, выполняемая на второй структуре 60, обеспечивает проникновение клея через вторую структуру 60, но без полного проникновения через первую структуру 40, и предпочтительно без любого реального проникновения и, более предпочтительно, без какого-либо проникновения в первую структуру 40. Каждая из первой 40 и второй 60 структур может включать один или нескольких слоев гибкого материала (или материалов). Постоянный и контактный клеи наносятся на одну из структур по предопределенному рисунку.
Обратимся теперь к фигуре 1, на которой показан один пример осуществления технологического процесса по настоящему изобретению. Первая структура 40 формируется, соединяя первый слой 42 со вторым слоем 46. Первый слой 42 может сматываться с рулона 44, а второй слой 46 может сматываться с другого рулона 48. Клей 50 может наноситься на первый слой 42, на второй слой 46 или на оба слоя одновременно. После этого первый слой 42 и второй слой 46 могут быть объединены в установке для ламинирования 52, чтобы сформировать первую структуру 40.
Альтернативно, первая структура 40 может подаваться из барабана подготовленного первого ламината структуры 200 (как это хорошо видно на фигуре 7). Кроме того, хотя на фигуре 1 показано, что первая структура 40 сформирована из двух слоев пленки, первая структура 40 может быть сформирована из большего количества слоев, например из трех или нескольких слоев. Кроме того, сформированная первая структура 40 может быть смотана в рулон 200 для последующей обработки, как описано ниже.
Для слоя (слоев) первой структуры 40 могут использоваться различные материалы, включая полимеры, такие как полиэфиры, полиолефины (включая гомополимеры и сополимеры), полиамиды и другие; бумага; металлическая фольга; и т.д. При использовании металлической фольги в качестве внутреннего слоя целесообразно выполнить частичный надрез через внешний слой при сохранении структурной целостности при более поздних операциях, таких как надрез, упаковка, вальцевание, транспортировка, развертывание упаковки и т.д.
Первая структура 40 может затем транспортироваться подходящим приводным и обрабатывающим оборудованием (не показано) к опционной станции печати 80 с печатающим устройством типа принтера или тому подобного оборудования для печати графики и/или торгового знака на первой структуре, нанося чернила на поверхность первой структуры 40. В одном примере осуществления изобретения первая структура 40 включает внешний слой, который, в основном, прозрачен, и на станции печати на него могут наноситься чернила с обратной стороны, так что печать будет видна через первую структуру 40. Чернила могут быть нанесены на поверхность первой структуры 40, которая затем соединяется с другой структурой, как описано ниже, с противоположной стороны первой структуры, которая формирует внешнюю часть упаковки 10, созданной из ламината 30.
Перед печатью на первой структуре 40 на станции печати 80 поверхность первой структуры 40, предназначенная для печати, может быть обработана коронным разрядом или устройством газопламенной обработки 82, чтобы сделать поверхность более восприимчивый к чернилам и/или сделать поверхность более приспособленной к контактному клею, который впоследствии наносится в виде рисунка на поверхность, как описано ниже. После операции дополнительной коронной/газопламенной обработки и/или дополнительной печати первая структура 40 может быть подана на следующую стадию обработки или может быть смотана в рулон 202 (как показано на фигуре 7) и сохранена для последующих операций обработки.
Первая структура 40 либо от предыдущей стадии обработки, либо с барабана 202 передается на станцию надреза 120, где первая линия надреза 122 формируется по толщине первой структуры 40. Первая линия надреза 122 совпадает с местом печати графики или торгового знака, или других изображений. Первая линия надреза 122 проходит, в основном, по толщине первой структуры 40.
Первая станция надреза 120 может включать лазер. Использование лазеров для создания вырезов в гибком материале является общеизвестным, например, это описано в патентах США 3.909.582 и 5.229.180, которые включены здесь в качестве ссылки. Глубина линии надреза, формируемой лазером, может быть выбрана, регулируя выходную мощность или интенсивность луча лазера, ширину или размер пятна луча лазера и продолжительность экспозиции данного пятна на поверхности облучаемой лазером пленки. Эти факторы, в основном, основаны на характеристиках надрезаемого материала. Некоторые материалы лучше режутся лазерами, чем другие материалы, как известно специалистам в данной области.
Как отмечено выше, первая линия надреза 122 должна совпадать с одной или несколькими точками обработки, такими как печать, торговый знак, место внешнего периметра полоски контактного клея 92 (и внешнего периметра выреза 100, если таковой имеется, где надрез выполняется после нанесения клеев), или другие отметки, которые могут использоваться для точного определения места линии надреза. Чтобы достичь этого, работа лазера должна быть синхронизирована с движением первой структуры. Датчик, расположенный рядом с первой структурой, может использоваться для обнаружения отличительного признака на первой структуре (например, печать), местоположение которой относительно полоски контактного клея 92 известно, и сигнал датчика может использоваться соответствующим контроллером (не показан) для управления лазером. После выполнения надреза первая структура 40 может быть намотана на барабан 204 для последующей обработки (как это показано на фигуре 7).
После надреза первая структура может подаваться (либо от барабана 204, либо от предыдущей станции непрерывного надреза) к первой станции нанесения клея 90, на которой контактный клей 92 может быть нанесен на первую структуру 40 по предопределенному рисунку, который проходит равномерно вдоль продольного направления первой структуры 40. Предопределенный рисунок может быть в виде полоски различной формы. Как показано на чертеже, один вид рисунка на полоске может быть, в основном, U-образным или полусферическим. Могут использоваться другие виды рисунка. Рисунок может включать область, которая не содержит клея 100, где формируется дугообразный вырез для захвата пальцами или часть охвата первой структуры 40, как будет описано ниже.
Контактный клей 92 может иметь различный состав.
Контактные клеи формируют вязкоупругие соединения, которые обладают высокой липкостью и соединяют компоненты прочнее, чем нажатие пальца или ладони, и не требуют никакого водного раствора, растворителя или высокотемпературной обработки. Контактные клеи часто основаны на несшитых резиновых клеях в латексной эмульсионной или основанной на растворителе форме или могут включать акриловую краску и клейкий метакрилат, сополимеры стирола (SIS/SBS) и кремнийорганические материалы. Акриловые клеи известны своей высокой стойкостью к воздействию окружающей среды и коротким временем высыхания по сравнению с другими системами на эпоксидной смоле. В акриловых контактных клеях часто используется система акрилата. Натуральный каучук, синтетический каучук или уплотнители эластомера и клеи могут быть основаны на множестве соединений, таких как кремнийорганический материал, полиуретан, хлоропрен, бутил, полибутадиен, изопрен или неопрен. Когда упаковочный ламинат по настоящему изобретению должен использоваться для упаковки пищевых продуктов, контактный клей, в основном, должен быть пищевого качества. Различные контактные клеи были одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США для использования в прямом контакте с пищевыми продуктами, как это изложено в документе 21 CFR часть 175.300. Контактные клеи пищевого качества предпочтительны для использования в настоящем изобретении. Добавки (например, твердые частицы или тому подобное) могут быть введены в контактный клей, чтобы уменьшить сопротивление разрыву во второй структуре 60, в случае необходимости с тем, чтобы контактный клей 92 легко отделялся бы от второй структуры 60 при открытии (вскрытии при первом вскрытии).
Рисунок из контактного клея 92 наносится на первую структуру 40 равномерно вдоль первой структуры 40. Интервал или индекс расстояния d между рисунками может соответствовать размеру, например длине упаковок 10, изготавливаемых из ламината 30.
Станция нанесения клея 90 может содержать любое подходящее устройство, способное точно наносить контактный клей 92 на первую структуру 40 в виде желательного рисунка равномерно вдоль первой структуры 40. Например, станция нанесения клея 90 может содержать один или нескольких вальцов, которые извлекают контактный клей 92 из резервуара на наружную поверхность барабана таким образом, что клей заполняет одно или несколько углублений на поверхности. Затем может использоваться скребок, который удаляет лишний клей с тем, чтобы клей оставался только в углублениях на поверхности. Рулон с первой структурой 40 может войти в контакт с устройством для нанесения покрытий рифленым валиком, который также обеспечивает опору на противоположной стороне первой структуры 40.
После нанесения контактного клея 92 первая структура 40 может быть подана в сушилку 96, например сушильный шкаф или тому подобное устройство, для быстрой сушки контактного клея 92. Первая структура 40 затем может быть подана на вторую станцию наложения клея 110, на которой постоянный связующий клей 112 наносится на первую структуру 40 таким образом, что постоянный связующий клей 112 покрывает достаточно большую часть поверхности, чтобы обеспечить клейкое соединение первой структуры 40 со второй структурой 60 на выходе станции ламинирования 130. Альтернативно, первая структура 40 может быть подана ко второй станции наложения клея 110 перед подачей в сушилку 96. После этого, первая структура 40, которая содержит и контактный клей 92, и постоянный связующий клей 112, передается в сушилку 116, чтобы высушить клеи.
Постоянный клей 112 не покрывает контактный клей 92. Кроме того, когда рисунок контактного клея 92 включает область 100, не покрытую клеем, чтобы формировать дугообразный вырез или часть охвата, как отмечено выше, рисунок постоянного клея 112 также не покрывает область 100. Таким образом, постоянный клей 112 должен быть нанесен устройством, приспособленным для точного нанесения постоянного клея 112 по предопределенному рисунку в сочетании с контактным клеем 92, но без покрытия этого клея или свободной от клея области 100, если таковая имеется. Подходящим устройством для нанесения клея может быть ранее описанное устройство для нанесения покрытий рифленым валиком.
Постоянный клей 112 может иметь различный состав. Подходящие примеры включают системы полиуретанового клея с двумя компонентами, например, Tycel 7900/7283, поставляемый компанией Henkel.
Хотя на фигуре 1 показан определенный порядок обработки первой структуры 40, предусмотрено, что различные стадии обработки могут отличаться в зависимости от производственных задач и желательной степени обработки. Например, может оказаться желательным наносить клей до надреза.
После нанесения клеев и любой дополнительной сушки первая структура 40 перемещается к установке для ламинирования 130, которая может включать работающие в паре вальцы с определенным зазором между ними. Первая структура 40 проходит через зазор вместе со второй структурой 60, которая вводится отдельно, и первая структура 40 объединяется со второй структурой 60.
Как отмечалось выше, вторая структура 60 вводится отдельно от первой структуры 40 в установку для ламинирования 130. Вторая структура 60 может быть сформирована из одного или нескольких слоев. Вторая структура 60 может иметь одинаковую длину с первой структурой 40, т.е. ширина второй структуры 60 может быть, в основном, равна ширине первой структуры 40, и продольные кромки второй структуры 60, в основном, совпадают с продольными кромками первой структуры 40. Вторая структура 60 может подаваться в установку в виде одного или нескольких слоев, как показано на фигуре 7. Например, вторая структура 60 может включать только один слой, когда в первую структуру 40 включен металлический слой.
Как показано на фигуре 1, вторая структура 60 может быть сформирована из двух слоев. В этом примере вторая структура 60 формируется, соединяя первый слой 62 со вторым слоем 66. Первый слой 62 может сматываться с рулона 64, а второй слой 66 может сматываться с другого рулона 68. Клей 70 могут быть нанесен на первый слой 62, второй слой 66 или на оба слоя. После этого первый слой 62 и второй слой 66 могут быть поданы в установку для ламинирования 72, чтобы сформировать вторую структуру 60. При этом один или оба из первого или второго слоев могут быть многослойным материалом, полученным из предыдущей операции ламинирования.
Альтернативно, вторая структура 60 может сматываться с рулона предварительно сформированного ламината второй структуры. Кроме того, хотя на фигуре 1 показана вторая структура 60, сформированная из двух слоев пленки, предусмотрено, что вторая структура 60 может быть сформирована более чем из двух слоев, например из трех или нескольких слоев. После формирования ламината 30 этот ламинат может быть намотан на барабан 206 для хранения и последующей обработки, как показано на фигуре 7. Альтернативно, как показано на фигуре 1, ламинат подается на вторую станцию надреза 140, на которой формируется вторая линия надреза 142 по толщине второй структуры 60. Вторая линия надреза 142 проходит по внутреннему периметру рисунка в виде полоски контактного клея 92. Вторая линия надреза 142 проходит, в основном, по толщине второй структуры 60, но предпочтительно не входит в первую структуру 40, как показано на фигуре 5.
Вторая станция надреза 140 может содержать лазер. Работа лазера синхронизирована с подачей ламината 30. Датчик может обнаружить метку или печать на ламинате 30, местоположение которой относительно полоски контактного клея 92 известно, и выход датчика может использоваться для регулирования лазера с тем, чтобы вторая линия надреза 142 была бы выполнена точно по внутреннему периметру полоски контактного клея 92. Как альтернативу использованию лазеров для нанесения линии надреза ламината можно использовать механический надрез или обрезание. Например, первая станция надреза 120 может содержать прикатный валик и опорный валик, которые формируют зазор, через который проходит первая структура. Прикатный валик может включать вращающийся штанцевый нож с обрезным лезвием (не показан). Прикатный валик действует в паре с опорным валиком, чтобы частично уменьшить толщину первой структуры 40, начиная с наружной поверхности первой структуры, так что первая структура 40, в основном, прорезается насквозь. Вторая станция надреза 140 может также содержать прикатный валик и опорный валик для того, чтобы сделать надрез во второй структуре 60. Прикатный валик действует совместно с опорным валиком, чтобы частично уменьшить толщину второй структуры 60, начиная с наружной поверхности второй структуры 60, так что вторая структура 60, в основном, надрезается, в то время как первая структура 40 остается нетронутой.
Дополнительно к лазерному надрезу, в рамках настоящего изобретения одна из первой структуры или второй структуры сдавливает или иным образом механически воздействует на другую. Это может быть выгодно, например, когда одна из структур создания ламината 30 обрабатывается лазером, а другая структура не подвергается такой обработке. Например, когда первая структура 40 является полиэфиром, таким как ПЭТФ, она может быть легко надрезана лазером, но если используется тепловая сварка слоя полиэтилена на второй структуре 60, лазерный надрез, возможно, является не лучшим выбором, потому что полиэтилен плохо поддается лазерной обработке. В этом случае, может использоваться подсечка или другой механический надрез, чтобы сделать вырез во второй структуре 60.
После операции надреза ламинат 30 может быть подан на приемный или вытяжной барабан 150 и смотан в рулон для последующей обработки. Альтернативно, операция передачи ламината на приемный барабан может быть опущена, с тем чтобы ламинат 30 подавался непосредственно на станции наполнения и герметизации.
Ламинат 30 может также быть разрезан по длине на множество отдельных отрезков и подан в ряд валков. В этом последнем примере каждый отрезок по ширине имеет повторяющийся рисунок контактного и постоянного клеев, нанесенных соответственно модифицированными устройствами для нанесения клеевого состава на материал полной ширины, и будет иметь повторяющиеся линии надреза, выполненные соответственно модифицированными устройствами надреза, действующими либо на ламинат полной ширины до продольной резки, либо действующими на каждую часть по ширине после продольной резки.
На фигуре 3 показана гибкая упаковка 10 в закрытом положении, изготовленная по описанному выше процессу. Упаковка 10 включает внешнюю часть, которая окружает содержимое упаковки и запечатана, чтобы закрыть содержимое. Внешняя часть включает ламинат 30, подобный ранее описанному ламинату и изготовленный по способу согласно изобретению. Внешняя часть закрывается по линиям уплотнения.
В показанной на чертеже упаковке линии надреза 122, 142 расположены на передней поверхности 16 упаковки 10. Область упаковки 10, ограниченная линиями надреза, может составлять любую часть передней поверхности упаковки, но предпочтительно, чтобы эта область занимала большую часть всей площади передней поверхности 16.
На основе предыдущего описания ламината 30 и процесса его формирования можно заключить, что присутствие линий надреза оказывает небольшое влияние или вообще не оказывает влияния на функцию барьера упаковки 10, поскольку каждая линия надреза 122, 142 проходит только частично по всей толщине, и линии надреза не соединяются друг с другом. Кроме того, контактный клей 92 заполняет место между линиями надреза так, что даже если линии надреза в некоторой степени перекрывают друг друга в направлении по толщине, не создается никакого открытого пути между ними. Отметим, что линии надреза обычно имеют малую ширину, порядка нескольких тысячных дюйма.
Для конструкции упаковки 10 могут использоваться различные материалы. Как отмечено выше, первая структура 40, которая формирует наружную поверхность упаковки 10, может содержать один слой гибкого материала или несколько слоев различных материалов. Один из этих материалов представляет собой полиэфир, в частности полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Как отмечено выше, если желательно, слой ПЭТФ может содержать печатные изображения с обратной стороны, хотя альтернативно он может иметь напечатанный рисунок на своей внешней поверхности, и покрыт слоем лака (не показано). Вторая структура 60, формирующая внутреннюю поверхность упаковки 10, может содержать барьерный слой и уплотнительный слой. Уплотнительный слой составляет самую внутреннюю поверхность и может содержать различные уплотнительные материалы, такие как пластик тепловой или холодной сварки. Тепловая сварка более предпочтительна, потому что она обеспечивает более прочный шов, чем холодная сварка. Может использоваться любой подходящий материал, склеивающийся при нагреве, такой как полиэтилен, полипропилен, иономерные смолы, такие как SURLYN и т.д.
Барьерный слой может содержать любой из различных защитных упаковочных материалов, включая барьерные пленки из полимера, например сополимер этилена винилового спирта (EVOH), полиамид и т.д.; металлизированные пленки полиолефина, такие как полиэтилен, полипропилен, ориентированный полипропилен и т.д.; полимерные пленки с покрытием AlOx; полимерные пленки с покрытием SiOx; металлическую фольгу и т.д. Барьерный слой и уплотнительный слой могут быть соединены различными способами, включая склеивание, ламинирование методом экструзии или совместной экструзии. Ламинат 30 также может включать слой металлизации или слой металлической фольги между первой структурой 40 и второй структурой 60, например, создавая слой металлизации на поверхности, которая находится перед первой структурой 40. Это выгодно в смысле улучшения барьерных характеристик ламината 30. Слой металлизации или слой металлической фольги также может быть полезным, когда для выполнения надреза во второй структуре 60 используется лазер. В частности, когда уплотнительный слой включает полиэтилен, может оказаться затруднительным создать достаточно высокую энергию лазера, чтобы сделать надрез через уплотнительный слой полиэтилена. В этом случае можно использовать некоторые другие материалы, такие как полиэфир, не надрезая структуру через ламинат 30 глубже, чем это требуется. В частности, нежелательно делать надрез на всю толщину ламината. Слой металлизации или слой металлической фольги может быть полезным в "настройке" лазера, чтобы луч лазера проникал только до слоя металлизации или до слоя фольги.
Ниже будет описана функция повторно закрываемого клапана, обеспечиваемая нанесенными в виде рисунка клеями и линиями надреза. На фигурах 3 и 4 упаковка 10 показана в закрытом состоянии (фигура 3), например, когда она первоначально заполнена и герметизирована на упаковочной установке. Упаковка 10 имеет кромки 14, 16, 18, которые склеены друг с другом и с верхней кромкой 12, которую можно сформировать, складывая ламинат 30 вдвое. На передней поверхности 22 первая или внешняя структура склеена со второй или внутренней структурой с помощью постоянного клея. Внешняя линия надреза 122 ограничивает внешнюю открывающуюся часть внешней структуры. В этом примере осуществления внешняя открывающаяся часть имеет, в основном, U-образный или дугообразный периметр с тремя сторонами, определенными линией надреза 122, и прикреплена к остатку внешней оболочки вдоль четвертой стороны (т.е. по воображаемой линии, проходящей между свободными концами двух ножек U-образной линии надреза). Внутренняя линия надреза 142 также имеет, в основном, U-образную или дугообразную форму со своими частями, параллельными смежным частям внешней линии надреза 122, но расположенную внутри внешней линии надреза 122, чтобы определить внутреннюю открывающуюся часть меньшей площади, чем площадь внешней открывающейся части. Соответственно, имеется крайняя область внешней открывающейся части, которая проходит вне кромки внутренней открывающейся части. Контактный клей 92 находится между этой крайней областью и подложкой внутренней структуры. Внешняя открывающаяся часть и внутренняя открывающаяся часть прочно скреплены постоянным клеем.
Следовательно, когда внешняя открывающаяся часть отходит от внешней обертки вдоль внешней линии надреза 122 и отогнута, как показано на фигуре 4, внутренняя открывающаяся часть остается прикрепленной к внешней открывающейся части и отходит вместе с ней, создавая, таким образом, отверстие в передней поверхности 22, как определено внутренней линией надреза 142. Внешние и внутренние открывающиеся части по существу формируют клапан 20, который остается соединенным вдоль линии сгиба, определенной между свободными концами двух ножек U-образных линий надреза.
Внешняя структура предпочтительно имеет большую способность для склеивания контактным клеем 92, чем поверхность внутренней структуры, и следовательно, контактный клей 92 отделяется от поверхности и остается нанесенным на крайние участки внешней открывающейся части. Упаковка 10 снова может быть закрыта, нанося контактный клей 92 на поверхность внутренней структуры, чтобы восстановить упаковку 10 до состояния, показанного на фигуре 3.
Более высокая связующая способность внешней структуры может быть достигнута различными путями. Когда внешняя структура содержит слой ПЭТФ, и слой внутренней структуры, на которую нанесен контактный клей 92, содержит полиолефин, например, полипропилен, ориентированный полипропилен, или металлизированный ориентированный полипропилен, ПЭТФ естественно будет иметь большую связующую способность по клею, чем слой полиолефина. Дополнительно или альтернативно поверхность внешней структуры может быть обработана коронным разрядом или горячим газом, чтобы увеличить поверхностную энергию и усилить связующую способность. Также, как отмечено выше, если желательно, можно регулировать прочность связи контактного клея со слоем ПЭТФ путем ввода добавки в клей, чтобы уменьшить прочность связи. Хотя предпочтительно наносить контактный клей 92 на внешнюю структуру, чтобы он оставался на внешней структуре после вскрытия, в рамках изобретения, можно также наносить контактный клей на внутреннюю структуру, чтобы клей оставался на внутренней структуре после вскрытия упаковки. Однако это менее предпочтительно из-за склонности содержащихся продуктов к прилипанию к контактному клею, и таким образом снижая его способность к склеиванию при повторном открытии и закрытии. Считается, что эта склонность снижается, когда контактный клей остается на внешней структуре, поскольку этот участок остается вне пути открытия упаковки при удалении продуктов.
Из вышеприведенного описания следует отметить, что ламинаты, изготовленные в соответствии с изобретением, выполняют функцию упаковки с индикацией признаков ее несанкционированного вскрытия, потому что после вскрытия очень трудно или невозможным заменить открывающиеся части так, чтобы достичь полного заполнения заподлицо с окружающей частью ламината. Легко обнаружить, что упаковка была вскрыта. Когда в ламинат включено печатное изображение, еще более заметно, что упаковка была вскрыта, потому что трудно достичь полного совпадения напечатанного материала по линии надреза после повторного закрытия упаковки. Кроме того, в структуру упаковки могут быть включены другие признаки несанкционированного вскрытия упаковки. Например, когда внешняя структура имеет печать чернилами с обратной стороны, площадь крайнего участка внешней открывающейся части можно предварительно обработать (например, применяя смазку или тому подобное), чтобы уменьшить прилипание чернил с тем, чтобы, когда упаковка была впервые открыта, чернила на крайнем участке внешней открывающейся части отслаивались и оставались с контактным клеем на внутренней структуре, примыкающей к отверстию упаковки. Смазка может быть нанесена в виде рисунка (например, выписывая по буквам слово, например слово "Открыта" или тому подобное). Могут быть включены другие признаки несанкционированного вскрытия упаковки.
На фигуре 4 упаковка 10 по настоящему изобретению показана с повторно уплотняемым клапаном 20 в открытом положении, чтобы можно было видеть содержимое упаковки 10. Упаковка 10 имеет противоположные друг другу основные поверхности, из которых показана только одна, противоположные верх и низ, и противоположные концы или стороны. Одна из основных поверхностей обрезана, чтобы определить повторно уплотняемый клапан 20, который может быть открыт для просмотра содержимого упаковки.
Показанная на чертеже упаковка по настоящему изобретению содержит палочки (или таблетки) жевательной резинки 2. Однако следует понимать, что использование упаковки 10 не ограничено жевательными резинками, кондитерскими изделиями или другими потребляемыми продуктами. Как известно, палочки жевательной резинки 2 могут представлять собой удлиненные элементы прямоугольной формы, которые обычно снабжены индивидуальной оберткой 4. Обертка 4 может быть элементом прямоугольной формы, обычно состоящим из бумаги или фольги. Как правило, продольные края обертки 4 собраны внахлест, и концы завернуты так, чтобы полностью закрыть палочку.
На фигуре 1 показаны незавернутые палочки жевательной резинки 2 и палочки жевательной резинки в обертках 4, когда палочки жевательной резинки были обернуты до размещения их в упаковку. Упаковка может состоять из одного листа или может включать множество листов или слоев. Отметим, что множество палочек жевательной резинки может быть помещено непосредственно в упаковку без индивидуальной обертки каждой палочки.
Хотя на фигуре 1 палочки жевательной резинки выровнены в один ряд, следует понимать, что жевательная резинка (в обертке или без) может быть уложена «лицом к лицу», т.е. в две или нескольких колонок, чтобы сформировать массив. Когда сформированы две или несколько колонок, каждый ряд может быть частично или полностью окружен оберткой, чтобы лучше уложить отдельные палочки жевательной резинки. Множество палочек жевательной резинки может быть помещено в упаковку и закрыто. Часть внутреннего пространства упаковки может содержать клей, чтобы удерживать палочки жевательной резинки в упаковке до тех пор, пока потребитель не удалит их из этой упаковки.
Хотя это не изображено на чертежах, предусмотрено, что одна или несколько палочек жевательной резинки могут содержаться в гибкой упаковке и что одна или несколько гибких упаковок могут содержаться в пакете 10. Например, в настоящее время часто используют гибкую упаковку, содержащую пять палочек жевательной резинки. Эти гибкие упаковки (или части их, например нижняя часть) могут быть помещены в пакет 10.
Следует отметить, что термины "линия ослабления" и "линия надреза", как они используются здесь, относятся либо к полному прорезанию одного или нескольких слоев ламината, либо к ослаблению такого слоя (слоев), обеспечивая жесткость слоя (слоев) вдоль линии надреза.
Приведенное выше подробное описание охватывает только несколько из множества форм, в которых может быть реализовано настоящее изобретение. Поэтому это подробное описание приведено только как иллюстрация, а не ограничение изобретения. Настоящее изобретение охвачено приведенной ниже формулой изобретения, включая все эквиваленты, которые определяют объем этого изобретения.