专利名称：复合纸制罐式容器端盖及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种罐式包装容器的端盖，采用复合纸包装材料，用于饮料和食品的无菌包装领域，本发明也涉及上述罐式包装容器端盖的制造方法。
背景技术：
纸制易拉罐技术，属于国内外最近几年的研究成果，已推广应用，并获得了市场的一定认可。如中国专利ZL01219829.3(名称稻麦草浆纸易拉罐)所述的纸质易拉罐的罐体由低廉的稻草草浆为主原料，添加少量辅料，经脱水、加压、干燥后，内外表面涂以防渗层而构成。这种经特殊处理，压制成具有良好强度、硬度、韧性等性能的新材料，除可生产纸易拉罐外，还可生产纸桶盘、碗等容器以及纸连杆、轴承、齿轮、机箱和需求量很大的纸筷子等，可部分代替铁、铜、铝、木材等。纸易拉罐成本为铝易拉罐的40％，可反复使用。但由于这种纯纸制易拉罐不具备阻隔紫外线、防止食品味道流失的功能，也没有专门的防渗透塑料层，包装过程中更没有消毒、灭菌等处理，因此，该纯纸制易拉罐只能用于固体或不易渗透、不易变质的物质包装，对于如牛奶等需无菌包装的物质，则不能适用。
另外，目前的纯纸制易拉罐，罐体采用草浆纸，但两端的端盖仍采用马口铁或铝。如中国专利ZL98203378.8(名称纸制易拉罐)，为了使两端的端盖易于和纸制罐体连接，且结合处方便密封，纸制易拉罐的两端盖仍采用了和金属易拉罐相同的结构和材料。这种金属端盖直接和食品(尤其是需要无菌包装的食品)接触，会对食品产生不良影响，并且也不利于节约包装成本。
目前的无菌包装容器，均采用柔性复合纸，其结构至少包括外表层，基层，内表层，常用的还包括隔绝层，粘性层。
基层，即芯层，指具有较高机械强度，用来保持和支撑包装容器的形状。芯层可赋予包装容器的外形良好的机械稳定性，使该包装容器能以简单的方式被分发，方便地被搬运，可采用食品专用纸板作为基料。由于罐式包装容器长期竖立放置，芯层需足够的强度，以满足轴向压溃力。
隔绝层，用来隔绝氧气和阳光及防止产品味道流失，同时做为高频感应加热时的导电层。可以采用含有金属箔，如铝箔和钢箔填料的金属导电材料，也包括通过气相沉积、电镀、印刷等步骤所形成的导电层膜。由于导电层具有导电性，当在外部线圈上施加高频电流时，在导电层中就会因高频感应而产生感应电流，感应电流产生热量，并经导电层传递到塑料层上，内层通过该热量而被加热、软化和熔化，从而形成密封区域。
内表层，即容器内壁，和液态食品直接接触，可保持被包装物的质量，防止液体相对于容器基层的渗透和润湿，并在热封中被热量软化和熔化，以形成密封区域，可采用热塑性材料，如聚乙烯等。该层也可以是多种材料的复合。
粘性层为加强基层和隔绝层之间的稳固复合，在中间加入粘性剂。粘性剂采用聚乙烯等热塑性材料。
塑料材料层，即采用热塑性材料的结构层或膜，包括加热易熔合的内表层、外表层等。
另外，在带有印刷图案的基层外边还可涂覆外表层，即外表塑料的液密覆盖层，能对包装容器内的内容物和印刷图案提供有效的保护，不让水分和液体侵入到包装材料内，由热塑性材料如聚乙烯构成。该层也可以是多种材料的复合。
包装容器的流通口通常为冲切形成，具有未处理毛边。复合纸内部含有液体吸收材料，如纸或纸板，流通口的未处理毛边直接向被包装物暴露时，被包装物会被吸入到包装材料内，从而腐蚀软化包装，甚至出现泄漏等危险。另外，在无菌包装中，如果隔绝层含有金属，如铝箔，会对食品有不良影响，如对于啤酒、果汁，会引起化学变化，并影响产品味道，故该层不能于被包装物直接接触，必须用某些方式加以隔开。
目前，常用的无菌包装容器的流通口采用吸管插入的开启方式，如图4所示，插入位置在两虚线区域内。带有印刷图案的基层12在复合纸复合前的印刷生产线上冲切形成流通口3，虽然流通口会有未处理毛边形成，但经复合工艺中的火焰加热等处理后，流通口的未处理毛边会被去掉。基层12背面会被层压复合粘性层13、隔绝层14和内表层15，而不再直接向被包装物暴露，从而避免了包装材料被腐蚀软化，甚至出现泄漏等危险，同时也减少了被包装物变质的机会。其制作工艺过程为上卷料基层12→走纸→印刷→冲切流通口3→压痕→涂覆外表层11，并形成凹入部分11-1→涂覆粘性层13，层压隔绝层14→涂覆内表层15→分切→收卷。
具有插管式流通口的包装容器，因需要附加吸管，故包装容器的表面多为平面，如砖包。附加吸管不仅造成了包装的成本，也增加了生产工艺和相关设备。若包装容器上的附加吸管不慎脱落或丢失，还会给消费者造成难以开启的麻烦。另外，对于罐式包装容器，因其侧面为圆柱曲面，不易贴合吸管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种罐式包装容器的端盖，及制造该端盖的方法，该端盖没有上述中的问题。该端盖采用柔性复合纸，具有更加优化的流通口开启方式，和相应罐体组合形成罐式包装容器，能用于无菌包装领域，本发明所采用的技术方案为端盖包括基体，易拉贴，流通口，其特征在于基体由包括外表层，基层，内表层结构的柔性复合纸制成；塑料材料层阻隔包装容器内和流通口的连通；易拉贴阻隔包装容器外界和流通口的连通；易拉贴在流通口内和塑料材料层熔合连接，撕掉易拉贴带出该连接部分，开启流通口。
易拉贴由气密、液密较好的材料制成，至少由隔绝层、塑料层两层结构。包装容器采用易拉贴，易于操作，且成本较低。另外，易拉贴可在灌装前预先贴覆。
本发明端盖的流通口在基体上可以为通孔；内表层贴覆塑料材料层的贴片，阻隔包装容器内和流通口的连通；易拉贴的部分区域凹入流通口，并和贴片的部分区域相熔合连接；撕掉易拉贴时流通口内的材料随易拉贴一同取出并形成被包装物于外界的流通通道。
因该方案增加了贴片，而其作用完全可以由包装容器的内表层来实现。故对本发明端盖进行如下改进在基体上采用非通孔，内表层阻隔包装容器内和流通口的连通；易拉贴的部分区域凹入流通口，并和基体的内表层相熔合连接；撕掉易拉贴时流动口内的材料随易拉贴一同取出并形成被包装物与外界的流通通道。
然而，当包装容器使用时，需要开启流通口，通过易拉贴的撕裂，带出内层孔区域内的部分，使得孔的未处理毛边和金属层再次暴露于被包装物，这是我们不想要的。我们再对本发明进一步改进端盖的外表层和内表层相熔合连接，并形成对流通口的密封；外表层和内表层的连接区域，凹入流通口的易拉贴的部分和内表层连接区域，两区域间有间隙或不熔合；撕掉易拉贴时流动口内的材料随易拉贴一同取出，而流通口边缘则仍由外表层和内表层保持密封。
本发明的制造方法如下先按预定形状在复合基层(基层、隔绝层)上打第一孔，而后在上面至少涂覆一层热塑材料作为外表层；接着，在第一孔位置处，在外表层上按预定形状打第二孔，第二孔比第一孔小，即第二孔边缘在第一孔的边缘内；继而，在复合基层的下面至少涂覆一层热塑材料作为内表层；接着，通过加热、加压，使得第二孔边缘和内表层熔合连接，第一孔边缘被内表层所覆盖；同时在第二孔上覆盖易拉贴，通过加热、加压，使得易拉贴在孔内和内表层熔合连接，在孔外和外表层熔合连接。
在本发明中，二个孔被形成。其中第一个孔在尺寸上较大，在复合基层上形成。第二个孔尺寸上较小，在表面层上形成。第二个孔按照预定的大小和形状设置在第一个孔的位置处，因此，第二个孔的边缘在第一个孔的边缘里面。
两孔均以比较传统的加工方式形成，如钢模切断。关键在于，当形成第二个孔的时候，外表层剩余部分会部分覆盖第一孔，且当该部分和内表层加热熔合连接时，该部分应足够能和内表层一起覆盖第一孔的边缘，且形成气密、液密保护。
依照本发明，被包装物无论是在储存，还是在使用过程中，包装容器的基层的流通口毛边始终处在密封的状态下。
本发明的内表层不必再单独贴覆气、液密封的贴片，对流通口毛边也不需要单独涂覆材料来密封。
涂覆在复合基层上的外表层可以是复合层，各层的特性相互弥补，从而保证复合层不仅具有对基层的最佳附着性能，也具有较好的气密、液密性能。事实上，对以纤维为基础的基层具有好的附着性能的材料，对孔毛边不仅具有好的附着性能，也具有好的气、液密封特性。
形成包装容器的内表层、外表层可以是聚乙烯膜，或是含有聚乙烯/聚α-烯烃等的复合层(包含乙基/乙烯醇共聚物)。聚乙烯膜最好采用低密度聚乙烯(PE-LD)，复合层可以是多层，由同一挤压机挤出。为了能有较好的阻隔特性，复合层一般会含有乙烯/聚α-烯烃。和复合基层相邻的膜片层，可以是含50％之上，如80％的乙烯/聚α-烯烃，剩余部分为PE-LD。复合层的其他层，可能是聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。复合层具有好的阻隔特性的同时，也可能是包含数层的粘性层，这对以纤维为基础材料的基层有更好的附着性能。
本发明的罐式包装容器的端盖，和复合纸制罐体形成罐式包装容器，既可取代金属(如铝、马口铁)易拉罐，节约包装成本，也可较好保护包装物品质，尤其可用于无菌包装领域。
本发明附图均为示意性图纸，不能表示实际尺寸关系，且绘图中根据需要省略了部分特征。
图1是本发明复合纸制罐式容器端盖的俯视图；图2是本发明端盖的一实施例正视图；图3是本发明端盖的另一实施例正视图；图4是现有无菌包装容器的流通口的结构示意图；图5是本发明端盖的流通口第一实施例结构示意图；图6是本发明端盖的流通口第二实施例结构示意图；
图7是本发明端盖的流通口第三实施例结构示意图；图8是本发明端盖的流通口第三实施例的制造流程示意图，1-8表示了产品的不同阶段。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的复合纸制罐式容器端盖，包括基体1，易拉贴2，流通口3，其中易拉贴2一部分和基体1贴合，从而阻隔流通口5于外界的连通，而另一部分为开启端2′，方便开启易拉罐时用手拉扯。流通口3可以是椭圆、圆弧、圆等各种形状。
基体1上有凹槽压痕1-1，该凹槽压痕1-1的设计，使得罐内液体、气体温升而膨胀时，容器得以相应力缓冲和容积调整，而不产生破坏性变形。根据包装物的性质、容积及环境状况，可以设置多个凹槽压痕1-1。凹槽压痕1-1在复合纸的印刷工艺中，即图案印刷后，复合工艺前，由压辊挤压而成，截面可以为U型、V型等形状，易拉贴2的开启端2′有两种方式。一种为折叠式开启端2′-1，该开启端折叠成多层，各层间稍做粘结，其粘结力远小于易拉贴2与基体1封合时的粘结力，以便开启易拉罐时可先撕掉开启端2′-1的折叠层间粘结，并展开易于手拉。开启端和基体1的贴合可以是折叠层的最底层，即易拉贴2(即折叠部分在易拉贴2的外边)，如图2所示；也可以是折叠层的最外层(即开启端的端点部份贴合在基体1上)。
易拉贴2的另一种开启端为伸出式。该伸出式开启端2′-2完全和基体相1分离(如图3所示)，以便能用于手拉扯而开启易拉罐。
流通口的开启通过易拉贴2的撕裂，带出虚线所示区域内包装材料。易拉贴2采用了至少由隔绝层22、塑料层21两层膜的复合材料。实施例如图5、图6、图7所示。
图5是本发明的第一实施例。在基体1的内表面贴合一贴片4，在基体1的外表面11上贴合具有开启端2′的易拉贴2。这样，即使流通口3有未处理毛边暴露出来，但由于下部有贴片4的隔绝，被包装物也不能和未处理毛边直接接触。贴片4可以是纯热塑性材料，如塑料材料层。
该实施例端盖的的制造方法为在复合材料完成复合工艺之后，被包装物被灌装前，持续前行的生产线上，1.冲切流通口3；2.判断流通口3的位置，在内表层上贴合贴片4，在外表层上贴合易拉贴2；3.加热、加压，使得易拉贴2贴合基体1，易拉贴2部分区域2-1和贴片部分区域4-1在流通口3内熔合连通；
4.借助成型装置，切割成独立的圆形端盖，或只预切割，使得端盖仍保留在带材基体1上，在易拉罐的灌装过程中，需要加盖时再分离出。
图6是本发明的第二实施例。易拉贴的部分区域2-1凹入流通口3，并和基体1的内表层15相熔合连接；撕掉易拉贴2时，流动口3内的材料(2-1，15)在两虚线间，随易拉贴一同取出，并形成被包装物于外界的流通通道。
该实施例端盖的制作工艺过程为上卷料基层12→走纸→印刷→压痕→涂覆外表层11→涂覆粘性层13，层压隔绝层14→冲切流通口3→涂覆内表层15→分切→收卷，粘贴易拉贴2在易拉罐灌装前进行。借助成型装置，切割成独立的圆形端盖，或只预切割，使得端盖仍保留在带材基体1上，在易拉罐的灌装过程中，需要加盖时再分离出。
图7是本发明的第三实施例。易拉贴的部分区域2-1凹入流通口3，并和基体1的内表层15相熔合连接；外表层11的部分区域和内表层15相熔合连通，对流通口3的边缘形成密封；撕掉易拉贴2时，流动口3内的材料(2-1，15)在两虚线间，随易拉贴一同取出，并形成被包装物于外界的流通通道，而外表层11的部分区域和内表层15相仍熔合连通，对流通口3的边缘保持密封。
该实施例端盖的制作工艺过程，如图8所示1.上卷料基层12，走纸→印刷→压痕；2.涂覆粘性层13，层压隔绝层14，形成复合基层(基层12、隔绝层14)；3.先按预定形状在复合基层上冲切第一孔3；4.在复合基层上面涂覆热塑材料作为外表层11；5.在第一孔位置处，在外表层上按预定形状打第二孔5，第二孔5比第一孔3小，即第二孔5边缘在第一孔3的边缘内；6.在复合基层的下面涂覆热塑材料作为内表层15；7.接着，通过加热、加压，使得第二孔5边缘和内表层15熔合连接，第一孔3边缘被内表层11所覆盖；同时在第二孔5上覆盖易拉贴2，通过加热、加压，使得易拉贴2在孔内和内表层熔合连接，在孔外和外表层11熔合连接。
而后，可借助成型装置，切割成独立的圆形端盖，或只预切割，使得端盖仍保留在带材基体1上，在易拉罐的灌装过程中，需要加盖时再分离出。
权利要求
1.一种包装容器的端盖，包括基体(1)，易拉贴(2)，流通口(3)，其特征在于基体(1)由包括外表层(11)，基层(12)，内表层(15)结构的柔性复合纸制成；塑料材料层(15、4)阻隔包装容器内和流通口(3)的连通；易拉贴(2)阻隔包装容器外界和流通口(3)的连通；易拉贴(2)在流通口(3)内和塑料材料层(15、4)熔合连接，撕掉易拉贴(2)带出该连接部分，开启流通口(3)。
2.如权利要求1所述的端盖，其特征在于该端盖的易拉贴(2)由包括隔绝层(21)、塑料层(22)的复合材料制成。
3.如权利要求2所述的端盖，其特征在于该端盖的流通口在基体(1)上为通孔；内表层(15)贴覆塑料材料层的贴片(4)，阻隔包装容器内和流通口(3)的连通；易拉贴的部分区域(2-1)凹入流通口(3)，并和贴片的部分区域(4-1)相熔合连接；撕掉易拉贴(2)时流通口(3)内的材料(2-1，4-1)随易拉贴一同取出并形成被包装物于外界的流通通道。
4.一种制造如权利要求3所示的端盖的方法，其特征在于该端盖的流通口(3)是在复合纸的复合工艺完成后冲切形成；在灌装被包装物前根据孔(3)的位置贴覆易拉贴(2)。
5.如权利要求2所述的端盖，其特征在于该端盖的流通口(3)在基体(1)上为非通孔，内表层(15)阻隔包装容器内和流通口(3)的连通；易拉贴的部分区域(2-1)凹入流通口(3)，并和基体(1)的内表层(15)相熔合连接；撕掉易拉贴时流动口(3)内的材料(2-1，15)随易拉贴一同取出并形成被包装物与外界的流通通道。
6.一种制造如权利要求5所示的端盖的方法，其特征在于该端盖的流通口(3)是在复合纸的复合工艺过程中，在涂覆内表层(15)前冲切形成；在灌装被包装物前根据孔(3)的位置贴覆易拉贴(2)。
7.如权利要求5所述的端盖，其特征在于该端盖的外表层(11)和内表层(15)相熔合连接，并形成对流通口(3)的密封；外表层(11)和内表层(15)的连接区域，凹入流通口(3)的易拉贴的部分(2-1)和内表层(15)连接区域，两区域间有间隙或不熔合；撕掉易拉贴时流动口(3)内的材料(2-1，15)随易拉贴一同取出，而流通口(3)边缘则仍由外表层(11)和内表层(15)保持密封。
8.一种制造如权利要求7所示的端盖的方法，其特征在于在基层(12)上涂覆粘性层(13)，同时复合隔绝层(14)；按预定形状在上述复合基层(12、13)上冲切第一孔(3)；接着在复合基层(12、13)的上面涂覆外表层(11)；接着，在第一孔(3)位置处，在外表层(11)上按预定形状冲切第二孔(5)，第二孔比第一孔小，即第二孔(5)边缘在第一孔(3)的边缘内；继而，在复合基层(12、13)的下面涂覆内表层(15)；接着，通过加热、加压，使得第二孔(5)边缘和内表层(15)熔合连接，即第一孔(3)边缘被外表层(11)所覆盖，同时在第二孔上覆盖易拉贴(2)，通过加热、加压，使得易拉贴(2)在孔(3)内和内表层(15)熔合连接，在孔(3)外和外表层(11)熔合连接。
9.如权利要求3或权利要求5所述的端盖，其特征在于该端盖的基体(1)上至少具有一个凹槽压痕(1-1)。
10.如权利要求9所述的端盖，其特征在于该端盖的易拉贴(2)的一部分和基体(1)贴合，阻隔流通口(3)与外界的连通；而另一部分为折叠式开启端(2′-1)，在基体(1)上各层间均贴合，且易分离展开，方便开启易拉罐时用手拉扯。
全文摘要
本发明提供一种包装容器的端盖，包括基体(1)，易拉贴(2)，流通口(3)。基体(1)由包括外表层(11)，基层(12)，内表层(15)结构的柔性复合纸制成；塑料材料层(15、4)阻隔包装容器内和流通口(3)的连通；易拉贴(2)阻隔包装容器外界和流通口(3)的连通；易拉贴(2)在流通口(3)内和塑料材料层(15、4)熔合连接，撕掉易拉贴(2)带出该连接部分，开启流通口(3)；该端盖和复合纸制罐体形成罐式包装容器，用于无菌包装领域。本发明还涉及上述端盖的制造方法。
文档编号B65D17/34GK101020512SQ20071020031
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月22日 优先权日2007年3月22日
发明者陈桂宁, 孙小青, 刘杰 申请人:山东泉林包装有限公司