СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ТЕРМОФОРМИРУЕМОЙ ПОЛИМЕРНОЙ УПАКОВОЧНОЙ ПЛЕНКИ
METHOD FOR MANUFACTURING MULTILAYER THERMOFORMED POLYMERIC PACKAGING FILM

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к области упаковочных материалов, в частности используется для изготовления лотков для транспортировки и хранения с целью продажи продуктов питания.
Уровень техники
Из уровня техники известна экструдированная двухосноориентированная рукавная пленка для упаковки пищевых продуктов (см. RU 2317709, кл. A22C 13/00, опубл. 2008 г.). На известную пленку, а именно на ее внутреннюю поверхность, нанесена жидкость, содержащая пищевой краситель.
Данное изобретение обеспечивает перенос указанной жидкости на поверхность пищевого продукта, с обеспечением эффекта копчения и/или придания поверхности продукта однородной окраски или декоративного узора, соответствующего рельефу пленки.
Однако данная пленка не предназначена и не подходит для использования ее в качестве упаковочного материала, а именно тюбиков для хранения либо транспортировки жидких продуктов питания, таких как майонез, кетчуп, сгущенное молоко, кисломолочные продукты и др., а также не подходит для изготовления упаковочного материала, например пищевых лотков для хранения и транспортировки мяса, рыбы, фруктов, овощей и др.
Таким образом, данная рукавная пленка обладает довольно узкой областью применения - для обертки изделий трубчатых форм, и в большей степени предназначена для продуктов, предполагающих копчение колбас, сосисок, специальных сортов сыра, паштетов и других продуктов питания, которые допускают при их финальной упаковке, перенос на свою внешнюю поверхность пищевых красители и/или ароматизаторов для улучшения вкусовых или иных характеристик.
Из уровня техники известна упаковочная пленка для пищевых продуктов (см. RU 2320489, кл. B32B 27/32, опубл. 2008 г.).
Известная упаковочная пленка для упаковки пищевых продуктов содержит в качестве основы полимерную ориентированную пленку, на которой расположен препятствующий проникновению водяного пара и газов барьерный слой, на который нанесено печатное изображение.
Из недостатков известного технического решения можно отметить, что при осуществлении вытяжки многослойной пленки качество нанесенного на барьерный слой изображения ухудшается, а именно на некоторых наиболее уязвимых участках пленки, наблюдается его незначительное растяжение (размыв).
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ изготовления термоформуемого полимерного упаковочного материала для пищевых продуктов, известный из DE 102005023337, кл. B32B 7/00, опубл. 2006 г.
Известное из вышеуказанного источника техническое решение описывает конструкцию многослойной пленки, а также способ ее изготовления. Данная пленка согласно ее конструкции выполнена с печатным изображением, которое находится между слоями многослойной пленки. Сущность известного решения состоит в том, что на внутреннюю поверхность пленки (не контактирующую с пищевым продуктом) наносится печатное изображение, которое эффективно защищено от внешних воздействий. Изображение выполняется как в виде рисунка, так и в виде различных надписей.
В качестве пленки-подложки применяется материал, обладающий термопластичными свойствами, так что он может быть деформирован в нагретом состоянии, а соединение может быть осуществлено при помощи клея.
3
2
2
В частном варианте известной из DE 102005023337 технологии могут использоваться любые дополнительные слои пленки, скрепляемые клеем и являющиеся, например, частично металлизированными или с наполнителями (CaCO, SiO, TiO и т.д.).
В известном изобретении полученная многослойная пленка обладает хорошими механическими свойствами, в частности может термически формоваться на стандартном оборудовании, предпочтительно горячим формованием.
Важно отметить, что в абзаце [0048] DE 102005023337 указано, что авторы изобретения пытались осуществлять термическое формование многослойной пленки, в состав которой входила двухосноориентированная пленка, содержащая изображение на одной из поверхностей, однако в этом же абзаце указано, что использование в данном случае в качестве пленки, на которую наносится печатное изображение, двухосноориентированной пленки приводило к нежелательным изменениям получаемой многослойной пленки свойств и образовывались разрывы.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является создание надежного способа изготовления многослойной упаковочной качественной пленки, подвергаемой обязательному термическому формованию, содержащей в своем составе двухосноориентированную пленку, на поверхность которой нанесено полиграфическое печатное изображение.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является предотвращение образования разрывов двухосноориентированной пленки, а также размывов и растяжения графического изображения при проведении операции термического формования, а также долгосрочное предотвращение механического повреждения и истирания графического изображения в ходе эксплуатации на всех этапах полученного из пленки конечного продукта.
Указанная задача и технический результат достигаются тем, что способ изготовления многослойной полимерной упаковочной пленки включает операцию нанесения полиграфического печатного изображения на двухосноориентированную пленку, соединение ее с полимерной пленкой-подложкой так, что упомянутое изображение располагается между указанными пленками, и последующее термоформование многослойной пленки, при этом изображение печатают в инверсном направлении, а двухосноориентированную пленку используют с толщиной, определяемой из условия, что на каждые 10,0 мм глубины вытяжки при термоформовании закладывают от 0,007 мм до 0,02 мм толщины структуры двухосноориентированной пленки.
Является целесообразным, если соединение двухосноориентрованной пленки и пленки-подложки осуществляется посредством клеевого дублирования.
По одному из вариантов исполнения изобретения перед термоформованием к пленке-подложке присоединяют функциональную термосвариваемую пленку либо функциональную барьерную пленку.
Является предпочтительным, если соединение термосвариваемой пленки или барьерной пленки к пленке-подложке осуществляют с помощью клеевого дублирования.
Настоящим изобретением предложен способ получения многослойной термоформованной пленки, содержащей слой пленки, выполненный из двухосноориентированной пленки, на которую нанесено графическое изображение. Обусловлено это тем, что двухосноориентированные пленки обладают повышенной жесткостью и стабильностью геометрических параметров, что позволило получить высококачественное многоцветное полиграфическое изображение.
Сущность предложенного изобретения заключается в том, что на внутреннюю поверхность двухосноориентированной пленки наносится полиграфическое печатное изображение, затем эту пленку соединяют с полимерной пленкой-подложкой и далее согласно общеизвестной технологии проводят термическое формование.
Как установлено в ходе патентных исследований, до недавнего времени предложенный прием термоформования практически никому не удавался, т.к. двухосноориентированная пленка при всех ее достоинствах все же при термоформовке является достаточно уязвимой и практически всегда такая методика приводила к негативным последствиям, зачастую выраженным в виде деформированных отформованных изделий и даже к их полному расслоению.
Однако натурно-экспериментальным путем установлено, что если при проведении обязательной операции термического формования использовать двухосноориентированную пленку с толщиной, определяемой из условия, что на каждые 10,0 мм глубины вытяжки многослойной пленки при термоформовании закладывать от 0,007 мм до 0,02 мм толщины структуры двухосноориентированной пленки, обеспечивалось предотвращение повреждения двухоснориентированной пленки, а именно не выявлено образования разрывов либо иных возможных повреждений.
Кроме того, в ходе эксперимента неожиданно обнаружено, что качество нанесенного изображения также не изменилось, а именно не наблюдалось размыва либо растяжения, нанесенного на двухосноориентированную пленку графического изображения.
Помимо этого изготовленные из полученной согласно предложенному изобретению многослойной пленки изделия были подвергнуты стандартным испытаниям на качество их изготовления, которые они прошли с положительным результатом.
В ходе натурно-экспериментальных работ и испытаний установлено, что в случае если на каждые 10,0 мм глубины вытяжки многослойной пленки при термоформовании закладывается менее 0,007 мм или более чем 0,02 толщины структуры двухоснориентированной пленки, это приводило к деформации отформованных изделий и к их полному расслоению.
Осуществление изобретения
Согласно предложенному изобретению для изготовления многослойной полимерной упаковочной пленки с полноцветной печатью используется двухосноориентированная пленка. Жесткая пленка-подложка является термоформуемым материалом основой, обеспечивающим отформованным из него изделиям необходимую конфигурацию и прочность. Двухосноориентированная пленка является носителем полиграфического изображения. Толщина жесткой термоформуемой пленки-подложки составляет от 100 до 1000 мкм, а двухоснориентированной - 5-25 мкм.
Предлагаемый способ изготовления многослойной полимерной упаковочной пленки осуществляется следующим образом.
На двухосноориентированную прозрачную пленку способом ротогравюры, флексо или офсетной печати наносится многоцветное полиграфическое изображение. Перед нанесением изображения производится автоматизированный просчет каждого элемента изображения в зависимости от конфигурации конкретного изделия. При этом, как правило, в зонах сильной деформации изображение наносится сплошным цветом без рисунка и, следовательно, его изменение при термоформовке невозможно. В исключительных случаях, когда рисунок попадает в зону сильной деформации, его предварительное искажение производится автоматически во время предпечатной подготовки.
Полиграфическое изображение печатается в инверсном направлении, при этом упомянутое изображение располагается между термоформуемой пленкой подложкой и двухосноориентированной пленкой, таким образом, что в готовом изделии печатное изображение видно через тонкую прозрачную пленку, на которую оно нанесено. Таким образом, полиграфическое изображение защищено от внешних воздействий и имеет повышенную стойкость к износу, а использование двухосноориентированной пленки позволяет получить полиграфическое изображение высокого качества в виду ее большой жесткости.
2
Печать полиграфического изображения осуществляется на рулонных рото и флексо печатных машинах, а также на рулонных и листовых офсетных машинах, при этом количество наносимых цветов выбирается от 4 до 12, а количество наносимой краски строго от 0,5 до 4,0 г/м.
Далее пленка с нанесенным полиграфическим изображением сматывается в рулон или укладывается в пачки.
После этого пленка с нанесенным изображением передается на операцию ламинирования.
На операции ламинирования производится соединение двухоснориентированной пленки с нанесенным рисунком с жесткой пленкой-подложкой. Соединение, как правило, производится с использованием полиуретановых клеев с добавлением растворителя или без него.
2
2
Предпочтительно для склеивания двухосноориентированной пленки с пленкой-подложкой используются полиуретановые клеи. В специальном смесительном устройстве производится смешивание 2 или 3 компонентов клеевой смеси с использованием растворителя или без него. Полученная смесь подается на ламинационное устройство, в которое устанавливаются обе пленки. Далее с помощью системы валиков клеевая смесь наносится на одну из пленок, после чего к ней прикладывается вторая пленка. Обе пленки прокатываются через пару валов для разравнивания клеевого слоя, а в случае если клеевая смесь готовится с использованием растворителя, то перед соединением пленок она подсушивается горячим воздухом. Содержание остаточного растворителя в клее должно быть не более 20 мг/м, а количество наносимого клея - не более 1,5-5,0 г/м.
Далее соединенные с помощью клея пленки сматываются в рулон или складываются в пачки, после чего полученный материал выдерживается при температуре от 15 до 45°C в течение 2-14 суток. Указанная выдержка необходима для полимеризации клеевой смеси и прочного соединения пленок.
Затем полученный многослойный материал устанавливается на стандартное автоматическое или ручное термоформовочное оборудование, на котором при стандартных режимах производится формовка изделия.
Предлагаемый способ изготовления многослойной полимерной упаковочной пленки может найти широкое применение в промышленности, полученная продукция которого может быть использована для изготовления различных упаковочных материалов, таких как, пищевые лотки для мяса, рыбы, фруктов, стаканчики для йогуртов, кисломолочных продуктов и мн. др.