УПАКОВКА ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ В МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ Российский патент 2015 года по МПК B65D5/56 

Изобретение относится к способу изготовления упаковки для упаковывания в модифицированной газовой среде.

Для увеличения сроков хранения упакованных пищевых продуктов известно помещение пищевых продуктов в воздухонепроницаемую упаковку. Без воздухонепроницаемой упаковки пищевая продукция может постоянно подвергаться воздействию воздуха, вследствие чего может начинаться процесс гниения. Если количество воздуха ограничить воздухонепроницаемой упаковкой, то процесс гниения через непродолжительное время прекратится.

Также известно замещение воздуха в упаковке другим газом, например, азотом. В случае замены воздуха инертным газом процесс гниения прекратится сразу после завершения упаковки пищевого продукта.

В целом, используется пластиковая коробка с окружным фланцем, в которую помещается пищевой продукт. В упаковку подается инертный газ, такой как азот, после чего коробка закрывается укупорочной пленкой. Укупорочная пленка крепится к окружному фланцу. Для надежного укупоривания необходимо, чтобы фланец был плоским, без уступов, чтобы укупорочная пленка прижималась по всей длине окружного фланца.

Коробки, используемые для упаковывания в модифицированной газовой среде, обычно изготавливаются путем термоформования листа пластика. Согласно данному способу лист пластика нагревается и вдавливается в пресс-форму. Затем лист пластика охлаждается так, чтобы он сохранял форму коробки. После этого такие пластиковые коробки складываются в стопку и поступают на раздаточную линию, где коробки заполняются пищевым продуктом и герметично укупориваются укупорочной пленкой.

Пластик не является экологически чистым материалом, поэтому существует тенденция сокращения количества используемого для упаковки пластика за счет его замены другими материалами, такими как картон. Коробки могут изготавливаться из листа картона, согнутого в виде коробки. Стенки коробки имеют нахлестывающиеся части, которые склеиваются между собой для сохранения согнутого листа в виде коробки. Подобные нахлестывающиеся части образуют уступы на поверхности коробки, которые не могут обеспечить воздухонепроницаемость.

Для того чтобы можно было укупорить картонную коробку пленкой на картон необходимо нанести соответствующий слой. Подобный слой обычно ламинируется на картон. Это ограничивает возможности для маневра, поскольку слой, ламинированный на картон, быстро заменить невозможно. В связи с этим для быстрого удовлетворения меняющихся запросов приходиться держать запас из разных типов заламинированного картона.

В патентном документе WO 9967143 раскрыт способ получения упаковки для упаковывания в модифицированной газовой среде. Из листа картона вырезают две детали. Первая деталь сгибается в виде коробки, у которой имеется дно и вертикальные стенки. Второй детали придается форма окружного фланца с крепежными частями. Фланец крепится к первой детали, образуя картонную коробку, и удерживает первую деталь в виде коробки.

Когда коробка собрана из двух деталей, то она подается на раздаточную линию. На раздаточной линии над коробкой вытягивается лист из пластика, после чего он нагревается. Затем из пространства между коробкой и нагретым листом откачивается воздух таким образом, чтобы лист втягивался в коробку и ламинировался на внутреннюю стенку коробки. Лист также ламинируется на плоский окружной фланец.

Затем коробка с ламинированным листом заполняется пищевым продуктом, после чего она укупоривается укупорочной пленкой. Поскольку окружной фланец вырезается целиком из листа, он является абсолютно плоским, что позволяет помещать укупорочную пленку на фланец надежно и воздухонепроницаемым образом.

Для такого способа получения упаковки расходуется большое количество картона. В особенности, вырезание из листа цельной фланцевой части приводит к большому количеству отходов. Кроме этого, перед ламинированием пластикового листа к коробке две детали необходимо предварительно соединить.

В патентном документе FR 2487297 раскрыт способ сгибания коробки из развернутого листа, на внутренние стенки которой затем помещают нагретый лист из пластика. Лист из пластика заканчивается непосредственно снизу верхней кромки коробки. В данном документе также раскрыто обертывание листа из пластика вокруг верхней части стенок и его прижатие к внешней поверхности стенок. Это позволяет получить более прочную коробку, особенно по ее углам.

Задачей изобретения является сокращение или даже устранение вышеупомянутых недостатков известных решений.

Указанная задача решается способом, включающим в себя следующие этапы, на которых:

- обеспечивают наличие развернутого листа для сгибания из него коробки;

- сгибают развернутый лист в коробку, имеющую по меньшей мере одно отверстие для доступа и горизонтальные фланцевые части по краям этого отверстия, которые образуют непрерывный окружной фланец;

- обеспечивают наличие пластиковой пленки;

- нагревают пластиковую пленку;

- прижимают нагретую пластиковую пленку к внутренней стенке коробки и закрывают окружной фланец таким образом, чтобы пластиковая пленка ламинировалась на коробку.

Окружной фланец состоит из нескользких фланцевых частей. Эти фланцевые части удерживаются вместе, а согнутый лист удерживается в виде коробки за счет ламинирования пластиковой пленки на внутреннюю стенку коробки и фланцевые части. Таким образом, способ согласно изобретению позволяет получить коробку из единственного листа, форма которой сохраняется за счет ламинирования пластиковой пленки на лист. Для получения коробки согласно изобретению склеенные между собой нахлестывающиеся части не требуются. Таким образом, соединение, позволяющее удерживать на месте нескольких частей, обеспечивается за счет пластиковой пленки.

Поскольку пластиковая пленка проходит над горизонтальными фланцевыми частями и не заканчивается непосредственно снизу верхней части отверстия для доступа, это дополнительно увеличивает прочность коробки и горизонтального фланца. Когда на коробку действует усилие, выталкивающее стенки наружу, пластиковая пленка у горизонтальных фланцев подвергается растягивающему усилию, тогда как у коробки, например, из документа FR 2487297 пластиковая пленка подвергается разрывному усилию.

Поскольку пластиковая пленка значительно более устойчива к воздействию растягивающего усилия, чем к воздействию разрывного усилия, коробка согласно изобретению оказывается значительно более прочной.

Другой аспект изобретения заключается в том, что пластиковая пленка помещается лишь на верхнюю сторону горизонтального фланца, что упрощает укупоривание коробки пленкой в соответствующей укупорочной пресс-форме, которая прижимается к нижней стороне горизонтального фланца. Поскольку нижняя сторона фланца является картонной, укупоривающая пресс-форма не прилипает к фланцу, что могло бы происходить в том случае, если бы пластиковая пленка помещалась бы также и на нижнюю сторону горизонтального фланца.

Другое преимущество изобретения заключается в том, что можно осуществлять печать на обеих сторонах развернутого листа таким образом, чтобы сторона с печатью являлась внутренней стенкой коробки. Поскольку внутренняя стенка ламинируется пластиковой пленкой, печать не будет оказывать негативного воздействия на содержимое упаковки.

Развернутые листы обычно складываются стопкой перед их подачей в машину для изготовления коробок согласно изобретению. Если на листы нанесена печать, то внешняя сторона с печатью может соприкасаться с внутренней поверхностью другого развернутого листа. В результате подобного соприкосновения чернила с внешней стороны могут переноситься на внутреннюю сторону другого листа. Поскольку коробка согласно изобретению заламинирована с внутренней стороны пластиковой пленкой, подобные переносимые чернила не будут соприкасаться с пищевым продуктом, упаковываемым в коробку.

Предпочтительно смежные края фланцевых частей упираются встык таким образом, чтобы все фланцевые части находились в одной плоскости. В результате образуется плоский окружной фланец без уступов. Такой плоский фланец гарантирует надежное укупоривание коробки запечатывающей пленкой.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения части смежных стенок коробки упираются встык. Подобные упирающиеся встык части стенок неподвижно закреплены друг относительно друга при помощи пластиковой пленки, ламинированной на внутренней части коробки. Поскольку части стенок упираются встык, а пластиковая пленка неподвижно фиксирует части стенок, то они увеличивают жесткость коробки. Если бы части стенок нахлестывались или между частями стенок оставалось бы расстояние, то они могли бы смещаться относительно друг друга, что в результате ослабляло бы коробку. Это также могло бы привести к образованию уступов на окружном фланце, что не позволило бы добиться воздухонепроницаемого укупоривания фланца пленкой. Вариант осуществления изобретения, согласно которому части стенок упираются встык, исключает подобные недостатки.

В другом варианте осуществления способа согласно изобретению для прижатия пленки к внутренней стенке коробки между внутренней стенкой коробки и нагретой пластиковой пленкой создается пониженное давление. За счет создания пониженного давления между нагретой пластиковой пленкой и внутренней стенкой коробки окружающее давление будет прижимать пленку к коробке и к внутренней стенке. Такое давление также создает необходимое усилие для ламинирования пленки на стенку.

На стенках коробки могут быть выполнены всасывающие отверстия для создания пониженного давления между внутренней стенкой коробки и нагретой пластиковой пленкой. Всасывающие отверстия упрощают управление процессом ламинирования пленки на внутреннюю стенку.

Размер всасывающих отверстий может быть достаточно большим для того, чтобы через них было видно содержимое коробки. Пластиковая пленка в основном является светопропускающей или даже прозрачной для того, чтобы после укупоривания отверстия выполняли функцию смотровых окошек.

Еще один вариант осуществления способа согласно изобретению дополнительно включает в себя этап создания прижимного усилия для прижатия нагретой пластиковой пленки к коробке и внутренней стенке. Например, прижимное усилие может создаваться пресс-формой, прижимаемой к коробке. При помощи подобной прижимной пресс-формы также можно обрезать нагретую пластиковую пленку по краям окружного фланца.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения всасывающие отверстия находятся по углам коробки, что обеспечивают управляемое втягивание нагретой пластиковой пленки в углы коробки.

В еще одном варианте осуществления способа согласно изобретению развернутый лист сгибается в коробку за счет вдавливания этого развернутого листа в пресс-форму. Пресс-форма позволяет получить нужную форму и обеспечивает правильное сгибание развернутого листа, что особенно важно для упирания встык частей стенки и частей фланца.

Согласно одному из вариантов осуществления способа согласно изобретению также можно помещать развернутый лист в нижнюю плиту пресс-формы для сгибания листа в коробку, помещать пластиковую пленку на согнутую коробку и прижимать, по существу, плоскую верхнюю плиту пресс-формы к верхней части нижней плиты пресс-формы.

Верхняя плита пресс-формы нагревается и нагревает пластиковую пленку. На внутренней поверхности верхней плиты пресс-формы может быть выполнено множество всасывающих отверстий для притягивания пластиковой пленки к по существу плоской верхней плите пресс-формы.

При подаче воздуха через всасывающие отверстия из-за того, что вследствие нагрева пластиковая пленка ослаблена, в согнутой коробке создается пониженное давление, а над нагретой пленкой, возможно, создается повышенное давление. В результате этого нагретая и ослабленная пленка прижимается к внутренней части согнутой коробки за счет создания разницы давлений и ламинируется на коробку. Поскольку коробка не нагревается, пленка быстро остывает, после чего пресс-форму можно разомкнуть и вынуть заламинированную коробку, после чего способ можно повторить для новой коробки.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя этапы, на которых:

- заполняют коробки пищевым продуктом;

- обеспечивают наличие укупорочной пленки;

- прикрепляют укупорочную пленку к окружному фланцу таким образом, чтобы обеспечивалось воздухонепроницаемое укупоривание пищевого продукта.

Поскольку коробка согласно изобретению наполняется пищевым продуктом и укупоривается в поточном режиме, исключается вероятность переноса чернил. Когда коробки с нанесенной печатью складываются стопкой, как в известных способах, внутренняя часть одной коробки соприкасается с внешней частью соседней в стопке коробки. В результате чернила с внешней части одной коробки могут соприкасаться с внутренней частью другой коробки, а, следовательно, соприкасаться с пищевым продуктом.

Предпочтительно одновременно ламинировать несколько коробок одной и той же пластиковой пленкой и удерживать коробки соединенными пластиковой пленкой в виде цепи. После заполнения цепи из коробок, например, пищевым продуктом укупорочная пленка может прикрепляться к коробкам, после чего края коробок и укупорочная пленка обрезаются, и коробки отделяются друг от друга.

При обрезании краев коробок и укупорочной пленки можно сформировать язычок для вскрытия упаковки. Например, на горизонтальном фланце коробки можно сделать вырез так, чтобы укупорочная пленка проходила поверх подобной части с вырезом.

Изобретение также относится к упаковке для упаковывания в модифицированной газовой среде, содержащей:

- согнутую из листа коробку, имеющую отверстие для доступа и фланцевые части по краям этого отверстия, причем фланцевые части упираются встык, образуя непрерывный окружной фланец;

- пластиковую пленку, ламинированную на внутреннюю стенку коробки, при этом пластиковая пленка проходит поверх окружного фланца. Пластиковая пленка ламинируется на лист, согнутый в коробку, имеющую окружной фланец, и обеспечивает сохранение формы коробки. Поскольку части фланца упираются встык, образуется плоский окружной фланец, к которому может быть прочно и воздухонепроницаемо прикреплена укупоривающая пленка.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения смежные стеновые части коробки упираются встык и неподвижно закреплены по месту ламинированной пластиковой пленкой. За счет упирания стеновых частей встык, перехлест стеновых частей отсутствуют, также как отсутствует пространство между смежными стеновыми частями, в результате чего получается прочная коробка.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения по углам коробки расположены отверстия. Отверстия в углах не только способствуют правильному ламинированию пластиковой пленки, но также позволяют создавать скошенные углы, так что пластиковую пленку не нужно было растягивать до предела.

Предпочтительно пластиковая пленка содержит полимолочную кислоту. Полимолочная кислота является биоразлагаемым пластиком, который в комбинации, например, с картоном, используемым для развернутого листа, позволяет получить полностью биоразлагаемую упаковку. Для других целей можно использовать полиэтилентерефталат (ПЭТ). С подобным ламинирующим материалом упаковка согласно изобретению может помещаться в печь.

Также можно использовать многослойную пластиковую пленку, в которой одним из слоев является слой из сополимера этилена с виниловым спиртом (ЭВОН). После закрытия коробки подобной многослойной пластиковой пленкой, слой из сополимера этилена с виниловым спиртом создает воздухонепроницаемый барьер между содержимым коробки и внешней атмосферой.

Еще одно преимущество упаковки согласно изобретению заключается в том, что картонная коробка, выложенная внутри пластиковой пленкой, является исключительно экологичной. Толщина пластиковой пленки может быть настолько мала, что картонную коробку, выложенную изнутри пластиковой пленкой, можно считать мономатериалом и утилизировать как обычный картон.

С другой стороны, на коробку может помещаться относительно толстая пластиковая пленка, которую при утилизации можно отделить от коробки. После этого коробку и пластиковую пленку можно утилизировать по отдельности.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1A-1D схематически показаны этапы способа согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг.2 показана упаковка согласно первому варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг.3 - фрагмент упаковки, изображенной на фиг.2;

на фиг.4 - фрагмент упаковки, изображенной на фиг.2, вид в сечении;

на фиг.5 показана упаковка согласно второму варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг.6 показан развернутый лист для упаковки согласно третьему варианту осуществления изобретения, вид сверху.

на фиг.7 - фрагмент упаковки согласно четвертому варианту осуществления изобретения, вид в перспективе.

На фиг.1A показан разрезанный развернутый лист 1 для упаковки согласно изобретению. Такой разрезанный, развернутый лист 1 имеет дно 2, стеновые части 3 и фланцевые части 4.

Такой разрезанный и развернутый лист 1 помещают над пресс-формой 5 (фиг.1B) и втягивают в пресс-форму 5 за счет всасывания воздуха через основные всасывающие отверстия 6. За счет втягивания в пресс-форму развернутый лист 1 сгибается, приобретая нужную форму коробки.

После завершения формирования листа 1 в пресс-форме 5 над отверстием 9 коробки 1 помещают пластиковую пленку 7. Пластиковую пленку 7 нагревают нагретой ответной частью 8 пресс-формы таким образом, чтобы она могла легко деформироваться.

После того, как пластиковая пленка 7 достаточно нагрета ответной частью 8 пресс-формы, через отверстия по углам коробки 1 втягивают воздух при помощи вспомогательных всасывающих отверстий 10 (фиг.1C). В результате этого в пространстве между коробкой 1 и пластиковой пленкой 7 создается пониженное давление, за счет чего пластиковая пленка 7 прижимается к дну 2, стеновым частям 3 и фланцевым частям 4. Одновременно с этим ответная часть 8 пресс-формы прижимается к пресс-форме 5, создавая дополнительное давление для прижатия пластиковой пленки 7 ко дну 2, стеновым частям 3 и фланцевым частям 4.

Нагретая ответная часть 8 пресс-формы имеет кромкообрезной нож 16 для обрезки пластиковой пленки 7 по краям окружного фланца 4.

После этого комбинация из коробки 1 и ламинированной пластиковой пленки 7 заполняют пищевым компонентом 11 и закрывают укупорочной пленкой 12. Укупорочная пленка 12 прикрепляется к окружному фланцу 4 при помощи укупоривающего приспособления 13. Перед прикреплением пленки 7 к фланцу 4 между пищевым продуктом 11 и укупорочной пленкой 12 может нагнетаться газ, например азот, таким образом, чтобы воздух замещался азотом.

На фиг.2 показана упаковка согласно варианту осуществления изобретения. Такая упаковка имеет дно 2, стеновые части 3 и фланцевые части 4. Стеновые части 3 упираются встык краями 14. Отверстия 15 расположены на пересечении краев 14 с дном 2.

Как более подробно показано на фиг.3, стеновые части 3 удерживаются упирающимися встык пластиковой пленкой 7, которая ламинирована на внутренние стенки стеновых частей 3. Поскольку стеновые части 3 не нахлестываются, а упираются встык, подобные стеновые части не могут смещаться относительно друг друга, обеспечивая жесткость коробки 1.

На фиг.4 отчетливо видно, что пластиковая пленка 7 полностью не втягивается в угол 15 и имеет допустимый радиус, ограничивающий местную деформацию пластиковой пленки 7. Изогнутости пластиковой пленки 7 в углу 15 может способствовать соответствующая пресс-форма 5.

На фиг.5 показана упаковка 20 согласно второму варианту осуществления изобретения, которая обычно используется для сэндвичей. Такая упаковка 20 имеет дно 21 и стеновые части 22, образующие отверстие 25 для доступа, по краям которого проходят фланцевые части 23, образующие окружной фланец.

Поскольку фланцевые части, также как и в предыдущих вариантах осуществления изобретения, упираются встык сторонами 24, создается полностью плоский окружной фланец. Когда пластиковая пленка (не показана) ламинируется на внутреннюю часть упаковки 20, упирающиеся встык стеновые части 22 и фланцевые части 23 удерживаются по месту, образуя жесткую коробку 20.

Плоский окружной фланец 23 обеспечивает надежное и воздухонепроницаемое укупоривание укупорочной пленкой после заполнения коробки 20 пищевым продуктом.

На фиг.6 показан развернутый лист 30 для упаковки согласно третьему варианту осуществления изобретения. Такой развернутый лист 30 имеет восьмигранную донную часть 31, с которой соединены стеновые части 32 с фланцевыми частями 33. Подобный развернутый лист 30 может использоваться для способа, рассмотренного на фиг.1A-1D, для получения почти полностью цилиндрической упаковки.

В каждом из мест пересечения двух смежных стеновых частей 32 с донной частью 31 имеется вырез 34. Подобный вырез 34 выступает в качестве всасывающего отверстия для создания пониженного давления между коробкой и нагретой пленкой, ламинируемой на коробку.

На фиг.7 показан фрагмент упаковки 40 согласно четвертому варианту осуществления изобретения. На данной фигуре показан угол двух стеновых частей 41 и двух фланцевых частей 42. В нижних углах стеновых частей 41 имеются всасывающие отверстия 43.

На картоне, из которого изготовлены фланцевые части 42, проделаны две перфорированные линии 44. У внешнего края окружных фланцевых частей 42 перфорированные линии 44 заканчиваются V-образным вырезом 45. Подобные вырезы 45 также сделаны на ламинируемом пластиковом слое (не показан).

После заполнения упаковки 45 пищевым продуктом и прикрепления укупорочного слоя к окружному фланцу 42 упаковку можно вскрыть, разорвав часть фланца 42, граничащую с перфорированными линиями 44. Благодаря вырезам 45 ламинированный слой разрывается при разрывании картона, из которого сделан фланец 42. Разорванная часть отделяется вместе с укупорочной пленкой, и упаковка 40 оказывается вскрытой.

Еще одним возможным способом вскрытия упаковки может быть добавление отрывного язычка на укупорочную пленку, либо проделывание углубления во фланце для того, чтобы укупорочную пленку легче было захватить.

Изобретение относится к способу получения упаковки для упаковывания в модифицированной газовой среде, согласно которому обеспечивают наличие развернутого листа для сгибания из него коробки; сгибают развернутый лист в коробку, имеющую по меньшей мере одно отверстие для доступа и фланцевые части по краям этого отверстия, образующие непрерывный окружной фланец; обеспечивают наличие пластиковой пленки; нагревают эту пленку и прижимают нагретую пластиковую пленку к внутренней стенке коробки и к окружному фланцу таким образом, чтобы пластиковая пленка ламинировалась на коробке. Изобретение также относится к упаковке. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ получения упаковки для упаковывания в модифицированной газовой среде, включающий в себя следующие этапы, на которых:
- обеспечивают наличие развернутого листа (1; 30) для сгибания из него коробки (1; 20; 40);
- сгибают развернутый лист (1; 30) в коробку (1; 20; 40), имеющую по меньшей мере одно отверстие (9) для доступа и горизонтальные фланцевые части (4; 23; 33; 42) по краям этого отверстия, образующие непрерывный окружной фланец, при этом смежные стеновые части коробки упирают встык;
отличающийся тем, что
- обеспечивают наличие пластиковой пленки (7);
- нагревают пластиковую пленку (7);
- прижимают нагретую пластиковую пленку (7) к внутренней стенке (2, 3; 21, 22; 31, 32; 41) коробки и накрывают окружной фланец (4; 23; 33; 42) таким образом, чтобы пластиковая пленка (7) ламинировалась на коробку.

2. Способ по п. 1, в котором смежные края фланцевых частей (4; 23; 33; 42) упирают встык таким образом, чтобы все фланцевые части (4; 23; 33; 42) располагались в одной плоскости.

3. Способ по п. 1, в котором для прижатия пленки (7) к внутренней стенке (2, 3; 21, 22; 31, 32; 41) коробки между внутренней стенкой (2, 3; 21, 22; 31, 32; 41) коробки (1; 20; 40) и нагретой пластиковой пленкой (7) создают пониженное давление.

4. Способ по п. 3, в котором на стенках (2, 3; 21, 22; 31, 32; 41) коробки (1; 20; 40) имеются всасывающие отверстия для создания пониженного давления между внутренней стенкой (2, 3; 21, 22; 31, 32; 41) коробки (1; 20; 40) и нагретой пластиковой пленкой (7).

5. Способ по любому из пп. 3 или 4, в котором всасывающие отверстия расположены по углам коробки.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором создают прижимное усилие для прижатия нагретой пластиковой пленки (7) к согнутой коробке (1; 20; 40) и к внутренней стенке (2, 3; 21, 22; 31, 32; 41) за счет разницы давлений с разных сторон пластиковой пленки.

7. Способ по п. 1, содержащий этап, на котором обеспечивают наличие пресс-формы (5), за счет прижатия к которой развернутый лист (1; 30) сгибают в коробку.

8. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя следующие этапы, на
которых:
- заполняют коробку (1; 20; 40) пищевым продуктом (11);
- обеспечивают наличие упаковочной пленки (12) и
- прикрепляют укупорочную пленку (12) к окружному фланцу (4; 23; 33; 42) таким образом, чтобы обеспечивалось воздухонепроницаемое укупоривание пищевого продукта (11).