CN1064920C - 包装容器及其成型方法 - Google Patents

Abstract

一种包装容器具有用热成型法使树脂制的多层薄板变形而形成的收容容器、密封收容容器的树脂制盖体和包围收容容器外侧且刚性与绝热性都比收容容器高的非金属材料制成的外包装体，因未使用金属，则废弃的包装容器易于压碎和回收。因收容容器和盖体由树脂材料形成、外包装体由非金属材料形成，则可用感应加热方法将食品直接加热，并能在短时间内加热到足够的温度，由于外包装体绝热性高，所以从自动售货机取出后可直接拿在手中，食品不会在短时间内变凉。

Description

包装容器及其成型方法

技术领域

本发明是关于包装容器及其成型方法的发明。

技术背景

迄今为止，食品、例如液体食品都是用玻璃瓶、纸包装容器、金属罐等作为包装容器的，把液体食品充填入这些容器中，密封起来后上市出售。

使用这种包装方法有其不足之处。其中，玻璃瓶受冲击时易裂不能在自动售货机上使用，纸包装容器虽然受冲击时不易裂开适宜在自动售货机上使用，但因过于柔软在开封时容易变形会使内装液体溢出。另外使用纸包装容器包装的液体食品不开封时无法从外部看到。

金属罐内由于有很高的耐冲击刚性，所以适宜于在自动售货机之类的机器上出售。

但是，对传统的金属罐来说废弃空罐不仅难以压碎而且回收时必须把铁罐和铝罐分开，非常麻烦。

此外，在自动售货机上需加热出售时，金属罐不能直接感应加热，只能通过高温空气加热，要把液体食品加热到足够的温度需花较长时间。此外金属罐的绝热性差，加热后的罐立刻从自动售货机中取出后很难用手拿住，并且很短时间内就会变凉。

本发明是以解决上述传统的金属罐的问题为目的提出来的，即提供一种废弃后易于回收，可感应加热并有高绝热性的包装容器及其成型方法。

本发明的公开

根据本发明，包装容器具有：由多层树脂薄板用热成型法加热变形而形成的收容容器，密封上述收容容器的树脂制盖体和包在收容容器外侧且刚性和绝热性高于收容容器、用非金属材料制成的外包装体。所述收容容器形成于所述外包装体内，并与所述外包装体贴紧。

由于包装容器中没有使用金属材料，废弃的包装容器很容易压碎和回收。

由于收容容器和盖体均为树脂材料，外包装体也是非金属材料，在自动售货机中加热出售时，可以用感应法直接加热。而且能在短时间内加热到足够的温度。

此外，由于外包装体绝热性好，包装容器从自动售货机中取出后可马上拿在手中，并在短时间内不会迅速变凉。

在本发明的另外一个包装容器中，上述热成型法是端部扩张法。用这种方法，可加工出壁厚均匀、底部和侧面薄而一致的收容容器。不但可以减轻收容容器的重量，而且可以提高气密性。

根据本发明包装容器的成型方法，将由刚性和绝热性高的非金属材料形成的外包装体***阴模中，用热成型法使多层树脂薄板变形而形成收容容器。与此同时，伴随着多层薄板的热成型过程达到灭菌的效果。此外，由于加热时分子的定向效应，收容容器不会发生收缩变形。

其次，上述收容容器内填装食品后，用树脂材料制成的盖体密封。

根据本发明另一个包装容器成型方法，在所述外包装体内，用热成型法使树脂制的多层薄板变形而形成收容容器，并使所述收容器与所述外包装体贴紧。与此同时，伴随着多层薄板的热成型过程达到灭菌的效果。此外，由于加热时分子的定向效应收容容器不会发生收缩变形。

其次，上述收容容器的外侧由刚性和绝热性都高于收容容器的非金属材料形成的外包装体包围、上述收容容器中填装食品后用树脂材料制成的盖体密封。

根据本发明又一包装容器成型方法，

用热成型法使多层树脂薄板变形而形成收容容器，与此同时，伴随着多层薄板的热成型过程达到灭菌的效果。此外，由于加热时分子的定向效应，收容容器不会发生收缩变形。

其次，上述收容容器中填装食品后，用树脂材料制成的盖体密封，上述收容容器的外侧由刚性和绝热性都高于收容容器的非金属材料形成的外包装体包围。

根据本发明的又一包装容器成型方法，上述热成型法是端部扩张法。用这种方法，可加工出壁厚均匀，底部和侧面薄而一致的收容容器，而且可以减轻收容容器的重量，提高气密性。

附图简要说明

图1是表示本发明实施例的包装容器立体分解图；

图2是表示本发明实施例的包装容器的立体图；

图3是有关本发明实施例的包装容器制造装置示意图；

图4是适用于本发明另一个实施例的包装容器成型方法的制造装置示意图；

图5是适用于本发明又一实施例的包装容器成型方法的制造装置示意图；

图6是与本发明实施例的包装容器制造装置有关的板条平面图；

图7是表示本发明实施例的包装容器成型方法的第一工程图；

图8是表示本发明实施例的包装容器成型方法的第二工程图；

图9是表示本发明实施例的包装容器成型方法的第三工程图。

本发明实施的最佳形式

下面，对本发明的实施例参照图而进行详细说明。

图1是表示本发明实施例的包装容器立体分解图，

图2是表示本发明实施例的包装容器立体图。

图1中，11是由透明且气密性高的热可塑性材料制成、收容液体食品的收容容器，其上端开口且呈水杯状。收容容器11用后面将要记述的称为端部扩张法的热成型法使多层树脂薄板变形而形成。其中多层树脂薄板是用同时挤压法或吹塑薄膜成型法成型的。收容容器11由两部分组成，即封底圆筒11a和顶部沿径向延伸的法兰部11b。上述封底圆筒11a的壁厚为100(μm)左右。

使用上述端部扩张法，由于成型加工是把多层薄板加热到融点以上大约180℃左右，所以在填装液体食品前，毋需对收容容器11进行灭菌操作；并且由于加热时分子的定向效应，收容容器11不会发生收缩变形；此外，也可以采用作为热成型法的真空吹塑成型法和加压吹塑成型法等方法。

上述多层薄板，具有诸如下述的层次结构：

PP(聚丙烯)／粘合层／EVOH／粘合层／再生PP(再生聚丙烯)

可取代上述结构的还有：

PP／再生PP／粘合层／EVOH／粘合层／再生PP／PP

PP／再生PP／粘合层／EVOH／粘合层／APET(无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯)

EVA(聚烯烃)／EVOH／EVA

PS(聚苯乙烯)EVOH／PE(聚乙烯)

PS／EVOH／PS

PP／EVOH／PP

如上所述层次结构中使用了EVOH，所以多层薄板的气密性得以提高。

此外，也可以使用下述层次结构：

PS／PE

PS／PETG(聚对苯二甲酸乙二酯共聚酯)

PS／PE／PS

在上述收容容器11的外面配置了刚性和绝热性都高于收容容器11的材料形成的外包装体即套筒12。该筒12呈圆筒状，既可以保持收容容器11的形状又起绝热作用，使收容容器11中填装的液体食品，热量不会传递出去。此外，也可以用封底圆筒状部件代替套筒12。

上述收容容器11和套筒12是两层结构。整个操作可以如下方式进行：首先形成套筒12，然后在套筒12内用热成型法形成上述收容容器11，接下来填装液体食品，最后用盖体13使收容容器11密封。

其次，也可以如下方式进行：先用热成型法使收容容器11成型，然后将其嵌入套筒12内，填装液体食品后再用盖体13密封。

此外，还可以如下方式进行：先用热成型法使收容容器11成型，然后在收容容器11内填装液体食品、用盖体13密封后再嵌入套筒12内。

该套筒12是由发泡聚丙烯制成。这种情况下，发泡所形成的气泡直径大约150(μm)左右。

除了可以用聚丙烯层和发泡聚丙烯层形成的层次结构代替发泡聚丙烯，也可使用纸材，这种情况下，聚丙烯层可以印刷到纸材表面上。当上述套筒12由透明材料制成时，收容容器填装的液体食品能够从外部看到。

上述收容容器11内填装液体食品后，将盖体13固定到上述法兰部11b上表面上，使收容容器11密封。盖体13由透明且气密性高的树脂薄膜制成，可以通过加热熔接、超声熔接等方法与上述法兰部11b相熔接。这种情况下，因为上述树脂薄膜是透明的，所以可以从外部看到在收容容器11中填装的液体。当然，上述套筒12由透明材料制成时，收容容器填装的液体食品可通过套筒12由外部看到，上述盖体13就没有必要用透明树脂薄膜制成。

上述树脂薄膜通过同时挤压成型法、吹塑薄膜成型法等方法形成，厚度为30-50(μm)。用同时挤压成型法形成的树脂薄膜，具有诸如下述的层次结构。

PP／粘合层／EVOH／粘合层／PP

此外，盖体13可以由透明且气密性高的树脂薄板形成。这种情况下，树脂薄板可由热压法、射出成型法形成。

上述盖体13上固定位置处开有液体食品的出口13a，该出口13a由压片15密封，压片15由气密性、刚性以及抗拉强度都很高且能上色的材料制成。

压片15具有诸如下述的层次结构：

平面延伸PP／皮勒棉(ピ-ラブル)粘合层

上述套筒12的外侧形成了由热收缩材料制成的具有光泽的薄膜16。在该薄膜16上可印刷所需要的文字和图案。薄膜16可以使用厚度20(μm)、伸缩小的PP薄膜。当直接在上述套筒12的表面进行印刷时，就毋需使用薄膜163。

因为不使用金属包装容器，废弃的包装容器不仅易于压扁，而且也易于回收。

因为收容容器11由树脂制成、套筒12由非金属材料制成，在自动售货机里加热出售时可以用感应加热方法，而且可以在短时间内加热到足够的温度。

此外，套筒12有很高的绝热性，在自动售货机中加热后可直接拿在手中，且不会在短时间内冷却。

下面，就本发明的包装容器成型方法进行说明。

图3是有关本发明实施例的包装容器制造装置示意图，图6是表示本发明实施例的包装容器制造装置中的板条平面图。

图3中，21是热成型前的多层薄板，其厚度为100(μm)左右，通过滚轮支撑的输送带23按箭头A所指方向运送。25是加热多层薄板21的加热装置，该加热装置由烘箱盖26和与烘箱盖相对的烘箱底27组成。烘箱盖26与烘箱底27之间留有间隙。上述多层薄板21由输送带23运送通过烘箱盖26与烘箱底27之间的间隙时，可加热到其融点以上大约180℃左右。

沿着上述多层薄板21的运送方向、加热装置25的后面配置了热成型装置31。该热成型装置31用端部扩张法把多层薄板21热成型，加工出杯状的收容容器11。上述热成型装置31由上侧部件33和下侧部件34组成。上侧部件33具有向下开口排列的阴模35。本图中，沿着多层薄板21的运送方向上排列了4列阴模，每一列由6个阴模组成。阴模的列数和每列中阴模的个数可根据实际需要而变更。

上述下侧部件34具有以轴37为摆动中心可以摆动的摆动架38和相对于摆动架38可作进退运动的臂39，臂39上设置了一定数量的端部扩张杆41。端部扩张杆41与上述阴模35相对应设置。当上述摆动架38与上述臂39、端部扩张杆41一起摆动到上侧部件33相对的位置上时，上述臂39向前伸出，端部扩张杆41分别进入上述阴模35内。

这时，通过端部扩张杆41使多层薄板21变形，形成了与端部扩张杆41外侧形状一致的一定数量的杯状有底圆筒11a(见图1)。接着，沿上述法兰部11b的周边切割，形成了一定数量的收容容器11。

上述动作完成后，带着各个已成型的收容容器11的端部扩张杆41随臂39后退并与摆动架38一起绕轴37顺时针转动90°。随后从上述多层板21上切割掉收容容器11后残留的废板43被图中没有表示的粉碎机运走并粉碎。

在上述摆动架38顺时针转动90°后对应位置处设置有板条式输送带45。板条式输送带45上沿着闭式驱动链46设置了许多板条47。板条47与板条式输送带45一起按图示箭头方向运动。在本实施例中，上述板条47有6个支持孔49(为图6所示)，上述收容容器11分别由各个支持孔49支撑着。

当上述支持孔49随板条47向上述端部扩张杆41带着的各个收容容器11的位置移动时，由装在端部扩张杆41侧面的喷咀(图中未画)将各个收容容器11内侧吹拂干净。当上述各个收容容器11移动到板条式输送带45的对应位置处，就可以将其分别装入各支持孔49内。

装在各支持孔49上的各收容容器11由板条式输送带45运送到填装机处(图中未画)。填装机将液体食品填装后，由盖体13将收容容器密封起来。然后，将已装入液体食品的收容容器11嵌入套筒12内。

如上所述，在本实施例中，收容容器11由热成型法成型后装入液体食品，接着由盖体13密封后嵌入套筒12之中。

下面，就本发明的另一个实施例的包装容器成型方法进行说明。

在这个实施例中，首先形成套筒12，然后在套筒12内用热成型法形成收容容器11。收容容器11内填装液体食品后，再由盖体13密封起来。

图4是关于本发明另一个实施例的包装容器成型方法所适用的制造装置示意图。

图中的311是热成型装置，由上侧部件331和下侧部件34组成。上述上侧部件331支承在轴332上并可绕其中心摆动，在其上排列着一定数量的开口阴模351。

上述下侧部件34具有支承在轴37上并可绕其中心摆动的摆动架38和相对于摆动架38可以作进退运动的臂39。在该臂39上设置了端部扩张杆41。该端部扩张杆的设置与上述阴模351相对应。

当上述上侧部件331带着阴模351顺时针转到与下侧部件34的相对位置处且上述摆动架38带着端部扩张杆41逆时针转动到与上侧部件331相对位置处时，端部扩张棒41随着臂39的前进进入上述阴模351内。

这时，通过端部扩张杆41使多层薄板21变形，形成了与端部扩张杆41外侧形状一致的一定数量的杯状有底圆筒11a(见图1)。接着，沿上述法兰部11b的周边切割，形成了一定数量的收容容器11。

在上述上侧部件331顺时针转动之前，须事先将已成型的套筒12***如图所示的各阴模351之内。这样，就可以在套筒12内形成收容容器11。为此在上述上侧部件331对应的套筒***位置处，设置了套筒***装置333。

在上述动作完成后，带着各收容容器11和套筒12的端部扩张杆41与臂39一起后退，并随着摆动架38绕轴37顺时针转动90°

上述摆动架38顺时针转动90°后的位置处设置了板条式输送带45(见图3)。该板条式输送带上沿封闭的驱动链46安装了许多板条47，通过板条47上的各个支持孔49可以支撑上述收容容器11和套筒12。当上述支持孔49随板条47向上述端部扩张杆41带着的各个收容容器11的对应位置移动时，由装在端部扩张杆41侧面的喷咀(图中未画)将各个收容容器11内侧吹拂。当上述各个收容容器11和套筒12移动到板条式输送带45的对应位置处，就可以将其分别装入各支持孔49内。

装在各支持孔49上的收容容器11和套筒12由板条式输送带45运送到填装机处(图中未画)。填装机将液体食品填装后，由盖体13将收容容器13密封起来。

下面就本发明第三个实施例的包装容器成型方法进行说明。

本方法中，上述收容容器11用热成型法成型，将成型后的收容容器11嵌入套筒12内，填装液体食品后用盖体13密封。

图5是关于本发明第三个实施例的包装容器成型方法所适用的制造装置示意图。

图中的34是下侧部件、该下侧部件34的相对位置上是上侧部件33(见图3)，上侧部件33具有开口向下，排列而成的一定数量的阴模35。

上述下侧部件杆34具有支承在轴37上并可绕其中心摆动的摆动架38和相对于摆动架38可以作进退运动的臂39。该臂39上设置了与上述阴模35相对应的一定数量的端部扩张杆41。

上述端部扩张部41随着上述摆动架38反时针方向转动到上侧部件33的相对位置，上述臂39向前运动，带动端部扩张杆41进入阴模35内。

端部扩张杆41使多层薄板21变形，形成一定数量的收容容器11。

其后，带着各收容容器11的端部扩张杆41与臂39一起后退并随着上述摆动架38绕轴37顺时针转动90°。

在上述摆动架38顺时针转动90°后的位置处设置了板条式输送带451。该板条式输送带451上沿封闭式驱动链461设置了许多板条(图中未画)，通过板条上的各支持孔可以支撑上述收容容器11和套筒12。

在上述板条输送带45的行进方向上，与上述摆动架38相对的位置前面，设置了将套筒12***上述支持孔中的套筒***装置463。

当上述支持孔随板条向上述端部扩张器带着的各个收容容器11的对应位置移动时，由上述喷咀将各个收容容器内侧吹拂。当上述收容容器11移动到板条输送带45的相应位置处后就可以被嵌入事先已***支持孔中的套筒12中。

上述支持孔中的收容容器11以及套筒12由板条式输送带运送到填装机处(图中未画)，由该填装机将液体食品填装，再由盖体13(见图1)密封起来。

下面就端部扩张法进行说明。

图7是表示本发明实施例的包装容器成型方法的第一工程图，图8表示本发明实施例的包装容器成型方法的第二工程图，图9是表示本发明实施例的包装容器成型方法的第三工程图。

图中的21是多层薄板、35是阴模、41是端部扩张杆。与上述阴模35相对设置的端部扩张杆41具有：开口朝向阴模35的封底筒状扩张模51、设置在上述端部扩张杆41中央且可升降的推杆53和以推杆53端部支点54为摆动轴的模板55。沿上述推杆53的周边设置了一定数量的模板55。该模板55由上述支点54、下部的模板从动板部55a、支点54和上部的扩张板部55b组成。

上述扩张模51的内周面的半径方向上形成了下部宽上部窄的靠模面51a。为图8所示，当上述推杆53上升时，上述模板55的模板从动板部55a沿着上述扩张模51的靠模面51a移动，在半径方向上逐渐向内收缩，使模板55产生摆动。与此同时，上述扩张板部55b随着模板55的摆动，其端部沿径向向外扩张。在此过程中，通过上述阴模35上形成的孔58，将阴模35抽成真空。

通过上述过程，就可以形成如图9所示的壁厚均匀，底部和侧面薄而一致的收容容器11。而且，收容容器11不仅重量轻也可以有很高的气密性。

此外，本发明并不限定于上述实施例，以本发明的主要思路为基础可以变化出很多类型，这些类型都包括在本发明的范围之内。

产业上利用的可能性

可以用于液体包装容器以及制造这种包装容器的制造装置中。

Claims (4)

1、一种包装容器，其具有；

包围收容容器外侧并比收容容器刚性和绝热性高的非金属材料制成的外包装体，其特征在于还具有：

(a)由热成型法使树脂制的多层薄板变形而形成的收容容器；

(b)密封收容容器的树脂制的盖体；

(c)所述收容容器形成于所述外包装体内，并与所述外包装体贴紧。

2、如权利要求1所述的包装容器，其特征在于：上述热成型法是端部扩张法。

3、一种包装容器的成型方法，其特征在于：

(a)将由刚性和绝热性高的非金属材料制成的外包装体***阴模中；

(b)在所述外包装体内，用热成型法使树脂制的多层薄板变形而形成收容容器，并使所述收容容器与所述外包装体贴紧；

(c)上述收容容器内填装液体食品后，由树脂制的盖体密封。

4、如权利要求3所述的包装容器的成型方法，其特征在于：与阴模对面设置的多个模板，通过其端部而摆动，以使所述多层薄板变形。

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