SE518032C2 - Sätt och anordning vid framställning av ett förpackningsmaterial - Google Patents

Description

25 30 51-8 032 2 form av en hällpip i plast med skruvlock för äterförslutning, vilken öppningsanord- ning får penetrera förpackningslaminatet först i samband med öppnandet av för- packningen och användningen av produkten. Förpackningslaminatet är därvid försett med en öppning som utgörs av ett utstansat hål i stomskiktet, över vilket hål det laminerats aluminiumfolie- och termoplastskikt. Då fyllgodset utgöres av en steril produkt såsom t ex steriliserad mjölk eller av en sur produkt såsom t ex apelsinjuice tillverkas nämligen förpackningsbehållaren ofta av ett förpacknings- laminat innefattande ett aluminiumfolieskikt som gör förpackningen synnerligen tät mot inträngning av gaser såsom t ex syrgas som kan oxidera innehållet och försämra dess kvalitet. För att uppnå önskad täthet är det av stor vikt att alumini- umfolieskiktet inte sönderbrytes eller skadas vid förpackningsformningen eller vid tillverkningen av förpackningsmaterialet och för rivremsöppningens (pull-tabens) eller den penetrerande öppningsanordningens funktion är det av vikt att alumini- umfolieskiktet har en synnerligen god vidhäftning vid området runt öppningshålen eftersom i annat fall öppningsoperationen lätt kan misslyckas. lfallet med täck- remsa som anbringats över den avsedda öppningen kan denna därvid bortrivas utan att för den skull insidesbeläggningen av plast och aluminiumfolie upprives. l fallet med penetrerande öppningsanordning kan denna öppningsanordning ge ett orent snitt i aluminiumfolie- och termoplastskikten, med fransiga kanter.

Ett ändamål med uppfinningen är att på ett enkelt och effektivt sätt be- handla och förbereda en förpackningsmaterialbana av ovan nämnt slag på sådant sätt att förpackningsmaterialbanans kant verksamt avtätas med en övre eller runt kantzonen anordnad plastfilm. Det är känt att avtäta mot insidan av en förpackningsbehållare exponerade våtskesugande materialkanter med över- bryggande eller runt kanterna omvikta termoplastremsor. Det är också känt att i samma syfte förse förpackningsmaterialbanan med s k fast kantremsa av plast, d v s med en från bankanten av en kartongbana utskjutande plastremsa som kan vikas runt kanten och förseglas mot dess motstående sida. En sådan ”fast kant- remsa" erhålles genom att anordna kartongbanor bredvid varandra så att de mellan sig bildar en slits eller en spalt, varefter banorna och slitsarna gemensamt övertäckes med en plastfolie eller i vissa fall med en plastfolie och en aluminiumfolie, varefter de övertäckta banorna separeras medelst ett snitt i slits- området till bildande av en utskjutande, fast remsa. En olägenhet har hittills varit 10 15 20 25 30 518 0.32 3 att man inte kan uppnå vidhäftning, eller i varje fall får en dålig vidhäftning mellan tex ett aluminiumfolieskikt och ett plastskikt i området för slitsarna eftersom aluminiumfolien och plastskiktet inte kan sammanpressas inom snittområdet och i synnerhet inte intill slitsarnas begränsningskanter p g a den varierande tjockleken hos materialet och den därav följande svårigheten för tryckvalsarna att samman- trycka materialet inom slitsområdet.

Förpackningsmaterial av den typ som här avses kan med känd teknik framställas genom att i flera separata lamineringsoperationer anbringa de olika skikten, d v s aluminiumfolieskiktet, det inre plastskiktet o s v till stomskiktet av papper eller kartong och ett sådant lamineringsförfarande fungerar utmärkt i de fall stomskiktet inte är försett med hål, öppning eller slitsar, d v s områden där beläggningsskikten sträcker sig utöver eller förbi kantzoner hos stomskiktet. Det har visat sig att vid beläggning av en aluminiumfolie mot en stomskiktsbana av papper eller kartong där stomskiktet är försett med hål, öppning, eller slitsar, svårigheter uppstår genom att aluminiumfolien i samband med lamineringen där det sammanbindande lamineringsskiktet oftast utgöres av en tunn extruderad termoplastfilm måste tryckas mot stomskiktsunderlaget med hjälp av en pressörvals eller mjuk tryckvals för att tillräcklig vidhäftning mellan aluminium- folieskiktet och stomskiktet skall uppnås. Eftersom aluminiumfolieskiktet i regel är mycket tunt (cia 5 till 10 um) kommer det av pressörvalsen att tryckas mot kan- terna runt öppningen eller slitsarna i stomskiktet och delvis inpressas i nämnda hål eller öppningar. Eftersom utstansningarna har en relativt skarp kant finns det risk för att aluminiumfolien skall brista och i varje fall uppstår risk för att alumini- umfolien kommer att vecka sig runt öppningarnas eller slitsarnas kanter och kommer därigenom antingen att försvagas eller att få en dålig vidhäftning mellan aluminiumfolien och stomskiktetjust i hålens eller öppningarnas kantzoner. Vida- re blir vidhäftningen mellan plastskiktet och aluminiumfolieskiktet dålig i området för nämnda hål eller slitsar eftersom pressörvalsens tryck i nämnda områden är begränsat p g a materialtjockleksreduktionen i nämnda hål eller slitsar.

Nämnda förhållanden har utgjort ett stort problem som dels förorsakat bristningar i aluminiumfolieskiktet och därmed otillräcklig gastäthet hos förpackningarna, dels en bristande öppningsfunktion p g a dålig vidhäftning 10 15 20 25 30 518 032 4 mellan aluminiumfolieskiktet och stomskiktet i kantzonerna runt öppningarna samt dels en dålig vidhäftning mellan aluminiumfolieskiktet och plastskiktet utmed de delar där aluminiumfolieskiktet och plastskiktet skjuter ut utanför stomskiktet och således ej har stöd av detta vid sammanpressningen.

Speciellt kritisk är vidhäftningen mellan aluminiumfolieskiktet och den film av bindemedelstermoplast som binder aluminiumfolieskiktet vid stomskiktet, samt vidhäftningen mellan aluminiumfolieskiktet och den plastbeläggning som är an- ordnad utvändigt om denna (dvs den plastbeläggning som kommer att stå i direkt kontakt med det flytande livsmedel som skall förvaras i den färdiga förpackning- en). l området för nämnda hål eller slitsar blir denna vidhäftning ofta dålig, efter- som materialet uppvisar en tjockleksreduktion i hålen eller slitsarna som gör att pressnypets tryck blir lägre här. Tjockleksreduktionen innebär med andra ord att pressnypet, innefattande pressörvals och kyld vals, inte tillräckligt förmår pressa samman aluminiumfolieskiktet med de olika polymerskikten, för åstadkommande av erforderlig vidhäftning i väsentligen hela det område som definieras av hålet eller slitsen, speciellt inte nära hålkanterna. Detta yttrar sig som luftlnneslutningar i angränsning till hålets eller slitsens kanter, vilket i sin tur innebär att det upp- kommer problem med sprickbildning i aluminiumfolien som ger nedsatt gastäthet och därmed aseptikproblem. Luftinneslutningarna leder också till att det blir svårt att riva loss eller penetrera det membran som utgörs av aluminiumfolien och de polymera filmerna i hålet/slitsen, varvid öppningsbarheten hos förpackningen be- gränsas och/eller varvid det blir ett orent snitt vid penetreringen, med uppkomst av fransiga kanter.

Lösandet av problemet med dåligt tryck i pressnypet i området för hå- len/slitsarna försvåras av att man i pressnypet samtidigt måste ta hänsyn till op- timeringsaspekter för vidhäftningen mellan aluminiumfolien och de olika polymer- skikten i områdena utanför områdena för hålen/slitsarna. Det polymera skikt som skall lamineras vid aluminiumfolien extruderas i smält eller halvsmält form direkt in i pressnypet och måste pressas samman med detta innan det polymera mate- rialets temperatur sjunker alltför mycket, varvid det solidifieras. Detta innebär att linjelasten i nypet endast är verksam för lamineringen under en första, relativt kort pressnypslängd. En pressnypslängd som överstiger denna verksamma press- nypslängd innebär endast att linjelasten fördelas över en större yta, vilket är en 10 15 20 25 30 518 0:32 5 nackdel eftersom trycket i pressnypet då blir lägre. Av denna anledning utföres konventionella pressörvalsar med en homogen ytbeklädnad av relativt hög hård- het, normalt över 80-90 Shore A, vilket ger en kort pressnypslängd. Denna relativt hårda, homogena ytbeklädnad gör dock att vidhäftningen i områdena för hå- len/slitsarna blir dålig, enligt tidigare resonemang.

Ett annat problem i samband med laminering av en polymerfilm till ett stomskikt av papper eller kartong, vilket stomskikt uppvisar genomgående hål, öppningar eller slitsar, är att det polymera materialet tenderar att ansamla sig i anslutning till dessa hål, öppningar eller slitsar. Även vid biglinjer i stomskiktet av papper eller kartong kan det uppkomma liknande problem med vidhäftning mellan de olika skikten i laminatet, som då det föreligger hål, öppningar eller slitsar.

KORT REDOGÖRELSE ÖVER UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning syftar till att angripa ovanstående problemkom- plex. Speciellt syftar uppfinningen till att erbjuda en pressörvals vilken ger en i stomskiktets hålområden eller biglinjeområden förbättrad vidhäftning mellan alu- miniumfolieskiktet och ett eller flera mot detta anliggande polymerskikt, tex. en plastbeläggning av ett eller flera termoplastmaterial och/eller en film av en bin- demedelstermoplast, vilket/vilka skikt extruderas direkt in i ett pressnyp som in- nefattar pressörvalsen enligt uppfinningen. Syftet år därvid att ett pressnyp med fördelaktigt kort pressnypslängd och optimerad linjelast skall kunna realiseras, samtidigt som god vidhäftning åstadkommes i hålområdena. Även vid höga linje- hastigheter, höga linjelaster och korta pressnypslängder skall pressörvalsen en- ligt uppfinningen vara anordnad så att den hinner tränga in i hålområdena eller biglinjerna och laminera samman de filmer och skikt som föreligger där.

Dessa syften uppnås med utnyttjande av den uppfinningsenliga pressör- valsen, såsom den definieras i patentkrav 1.

Uppfinningen avser även ett sätt att framställa ett förpackningsmaterial medelst utnyttjande av den uppfinningsenlíga pressörvalsen, samt ett förpack- ningsmaterial som framställts med utnyttjande av sättet. 10 15 20 25 30 518 0.32 . 233: 6 Pressörvalsen innefattar en kärna av metall uppvisande en cirkulärcylind- risk mantelyta, vilken mantelyta är beklädd med en beklädnad av ett elastiskt material. Enligt uppfinningen innefattar beklädnaden partier, vilka är lokaliserade i mantelytan, och vilka partier uppvisar lokal deformationsförmàga i förhållande till omgivande beklädnad. Med begreppet "lokal deformationsförmàga" avses här att i en deformation inom ett dylikt parti endast mycket begränsat fortplantar sig till beklädnadsmaterialet utanför partiet ifråga, jämfört med den deformationssprid- ning som äger rum i ett helt homogent beklädnadsmaterial.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är partierna med lokal deformationsförmàga anordnade i ett stort antal, med i huvudsak jämn utbredning över hela mantelytan.

Enligt en alternativ utföringsform är partierna med lokal deformationsför- måga anordnade som, eller i, ett eller flera områden vilka sträcker sig som cylind- riska segment runt valsens omkrets, i positioner som motsvarar hålen, öppning- arna, slitsarna eller biglinjerna i förpackningsmaterialets stomskikt. Därvid kan, enligt en första variant av denna utföringsform, varje sådant segment utgöra ett homogent parti med lokal deformationsförmàga, varvid sagda partier/segment är utformade av ett första elastiskt, polymert material uppvisande en första dämp- ning och en första E-modul, och varvid omgivande beklädnad är utformad av ett andra elastiskt, polymert material uppvisande en andra dämpning och en andra E-modul, på så sätt att sagda första dämpning och sagda första E-modul är lägre än sagda andra dämpning respektive sagda andra E-modul. Alternativt kan, enligt en andra variant av utföringsformen, varje sådant segment runt valsens omkrets innefatta ett stort antal partier med lokal deformationsförmàga, med i huvudsak jämn utbredning över hela respektive segment.

Tack vare partierna med lokal deformationsförmàga åstadkommes en öns- kad inträngning i hålområdena eller biglinjeomràdena i stomskiktet då stomskik- tet, aluminiumfolien och det eller de polymera skikten passerar genom pressny- pet, samtidigt som ett önskat tryck kan upprätthållas i pressnypet vid bibehållen linjelast, i områdena utanför hålområdena eller biglinjeomràdena. 10 15 20 25 30 518 6,32 .nu on 7 DETALJERAD REDOGÖRELSE ÖVER UPPFINNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i större detalj med hän- visning till figurerna, av vilka: Fig. 1 Fig.1a Fig. 2 Fig. s Fig. 4 Fig. 5 Fig, 6 Fig. 7a-m schematiskt visar en linje för Iaminering av förpackningsmaterial, vilken linje innefattar två pressnyp, varav åtminstone det ena ut- nyttjar en pressörvals enligt uppfinningen, visar ett resulterande förpackningsmaterial från linjen i Fig. 1, setti genomsnitt, visar ett snitt genom beklädnadsskiktet hos en pressörvals enligt känd teknik, vid ett pressnyp mot en kylvals, varvid ett förpack- ningsmaterial med ett hål i stomskiktet befinner sigi pressnypet, visar en pressörvals enligt en första, föredragen utföringsform av uppfinningen, sedd från sidan, samt ett snitt av beklädnaden hos densamma vid ett pressnyp mot en kylvals, varvid ett förpacknings- material med ett hål i stomskiktet befinner sig i pressnypet, visar pressörvalsen enligt Fig. 3, sedd i perspektiv och med en för- storing av ett område av valsens beklädnad, visar, i perspektiv, hur en merdel partier med lokal deformationsför- måga i Fig. 4 förmår deformeras lokalt, samtidigt som en mindre andel av dessa partier motstår deformation, visar samma princip som Fig. 5, sett i ett tvärsnitt genom en pres- sörvals i anliggning mot en kylvals, i ett pressnyp genom vilket pas- serar ett förpackningsmaterial med hål i stomskiktet, visar olika varianter på mönster i beklädnaden, vilka mönster ger lokal deformationsförmåga i mantelytan, 10 15 20 25 30 518 032 Fig. 8 visar en pressörvals enligt en andra utföringsform av uppfinningen, sedd från sidan, samt ett snitt av beklädnaden hos densamma vid ett pressnyp mot en kylvals, varvid ett förpackningsmaterial med ett hål i stomskiktet befinner sig i pressnypet.

Den i Fig.1 schematiskt visade linjen för framställning av ett förpacknings- laminat av den här avsedda typen, innefattar en förrådsrulle 20 innehållande en bana 21 av fibermaterial, dvs papper eller kartong, som på sin ena sida kan upp- visa en tunn beläggning av ett termoplastmaterial, Lex. polyeten. En förrådsrulle innehållande en tunn aluminiumfoliebana 23 (5-20 pm) betecknas med 22 och en extruder för bildande av en film av smält bindemedelstermoplast 25 (företrädesvis polyeten) betecknas med 24. En pressörvals 10, enligt uppfinningen, samverkar i ett pressnyp 26 med en kyld motvals 41 med stålyta, i Iamineringsmaskinen som bildas av dessa element samt av extrudern 24. Från denna första Iamineringsma- skin 10, 41, 24 går det nu halvfärdiga förpackningslaminatet vidare till en andra lamineringsmaskin som innefattar ett pressnyp 32 med en pressörvals 28 och en kyld motvals 29, samt en extruder 30 som kan vara anordnad att samextrudera en dubbelsidig film 31 av två olika termoplastmaterial. l den andra laminerings- maskinen 28, 29, 30 lamineras det halvfärdiga förpackningslaminatet som kom- mer från den första Iamineringsmaskinen 10, 41, 24 med denna dubbelsidiga film 31, på densida av laminatet som uppvisar aluminiumfolien. Den dubbelsidiga filmen kan, som ett exempel, innefatta etylenakrylsyraester, EAA, som Iamineras närmst aluminiumfolien och lågdensitetspolyeten, LDPE, på utsidan av detta.

Vid drift av lamineringslinjen som visas i Fig. 1 uppvisar pressörvalsen 10 typiskt en periferihastighet av upp till 800 m/min, företrädesvis 300-700 m/min och än mer föredraget 400-700 m/min. Linjelasten i pressnypet 26 är typiskt 20-60 N/mm, företrädesvis 20-50 N/mm, och pressnypslängden minst 20 mm, företrä- desvis 20-35 mm, och än mer föredraget 20-30 mm. Det som, tack vare uppfln- ningen, äger rum i pressnypet 26 kommer att beskrivas närmare i samband med Fig. 3-8.

I Fig. 1a visas det resulterande förpackningslaminatet från linjen i Fig. 1, sett i genomsnitt. Stomskiktet 42 plus dess initiala beläggningsskikt (dekor) 47 10 15 20 25 30 518 032 »nu o» 9 motsvarar banan 21 i Fig. 1. Övriga skikts beteckningar är desamma som för ba- norna/filmerna som visas i Fig. 1. I Fig. la illustreras också problemet med luftin- neslutningar 48, 49, 50 i förpackningslaminatet, vilka kan minskas medelst före- liggande uppfinning. Luftinneslutningarna 48, 49 på vardera sidan om aluminium- skiktet 23 är mest kritiska för Iaminatets funktion och är de som främst avses minskas medelst uppfinningen. l Fig. 2 visas ett snitt genom ett beklädnadsskikt 40' hos en pressörvals enligt känd teknik, vid ett pressnyp mot en kylvals 41, varvid ett förpackningsma- terial 42 med ett hål 43 i stomskiktet befinner sig i pressnypet. Stomskiktet 42, och därmed hålets 43 sidoväggar, uppvisar typiskt en höjd (tjocklek) av omkring O,2-0,5 mm. Hålet 43 i stomskiktet kan ha vilken som helst vald form, och uppvi- sar normalt ett största mått (diameter eller längd) av minst omkring 10 mm och högst omkring 30 mm, men även mindre hål, t.ex. för sugrör, kan tänkas. Som kan ses uppkommer problem i området för hålet 43, på grund av att beklädnads- skiktet 40', som är homogent och av relativt stor hårdhet, inte förmår deformeras lokalt runt hålkanterna. Pressörvalsens beklädnad förmår därför inte på ett till- fredsställande sätt tränga ned i hålområdet för att åstadkomma fullgod vidhäftning mellan de olika laminatskikt som föreligger där, vilket leder till de problem som beskrivits ovan. l Fig. 3 visas en föredragen pressörvals enligt uppfinningen, vilken gene- rellt betecknas med 10. Denna uppvisar typiskt en yttre diameter av omkring 200- 450 mm, varvid det dock skall inses att uppfinningen ej är begränsad till dylika diametrar. Valsens kärna utgöres av en solid metallkärna, vanligen av stål, men i det är naturligtvis också tänkbart att denna kärna ej är i solitt utförande. På kär- nans cirkulärcylindriska mantelyta är det anordnat en beklädnad 40 av ett elas- tiskt material (ses i snittet). Denna beklädnad 40 innefattar partier 44 med lokal deformationsförmåga, enligt uppfinningen. Mer bestämt bildas dessa partier 44 med lokal deformationsförmåga av ett mönster i pressörvalsens 10 mantelyta, dvs i det yttre av dess beklädnad 40 men ej ända ned till valsens kärna. Varje parti 44 består därvid av en från det övriga beklädnadsmaterialet avgrän- sad/fristående enhet.

I pressnypet kan ett visst antal partier/enheter 4414, nämligen så många som motsvarar hålets 43 yta, tränga ned i hålet 43 för att där åstadkomma ett 10 15 20 25 30 518 5032 10 tryck på de olika beläggningsskikten av förpackningslaminatet, mot kylvalsen 41, vilka beläggningsskikt sträcker sig över hålet 43 i förpackningslaminatets stom- skikt 42. De partier/enheter 44,; som befinner sig utanför området för hålet 43 förmår istället deformeras lokalt, så att en önskad linjelast uppnås över förpack- ningslaminatets övriga ytor. Mellan partierna 44 finns det utrymmen 45 (visas tyd- ligare i Fig. 7) i vilka det föreligger ett tomrum. Alternativt är utrymmena 45 fyllda med ett kompressibelt material, t.ex. skummat gummi, som ger god adhesion till partierna med lokal deformationsförmàga. Lämpligen uppvisar detta fyllnadsma- terial lägre E-modul och dämpning än det material av vilket partierna består. För- delar med att utrymmena 45 är fyllda med ett fyllnadsmaterial är att risken för skador på de fristående partierna minskas, samt att det blir lättare att avlägsna eventuell smält termoplast som råkat hamna på mantelytan efter eventuella missöden i produktionen. l Fig. 3 är partierna 44 anordnade i områden 33 som utgörs av cylindriska segment runt valsens omkrets, varvid områdenas 33 positioner motsvarar posi- tionerna för hålen i förpackningslaminatets stomskikt, då detta löper fram över valsen. Det är dock även i högsta grad tänkbart att partierna 44 täcker hela eller i huvudsak hela mantelytan, med i huvudsakjämn utbredning (visas ej).

Tack vare den på detta sätt profilerade mantelytan, skapas "deformations- utrymme" mycket lokalt. Då valsens beklädnad deformeras lokalt, kommer de- formationen inte att fortplanta sig på samma sätt som i en konventionell, homo- gen mantelbeklädnad, utan begränsas lokalt genom att tomrummen mellan parti- erna fylls ut av omgivande deformerade partier eller genom att fyllnadsmaterialet mellan partierna komprimeras och tar emot deformationen hos partierna. Därför kan det mycket lokalt skapas stora deformationeri mantelbeklädnaden, utan att den omgivande kontaktytan påverkas mer än marginellt.

I Fig. 4 visas en pressörvals enligt F ig. 3, med ett stycke beklädnadsmate- rial iförstoring. l Fig. 5 illustreras hur en grupp fristående partier 4414, vid ett tänkt men ej visat hål i förpackningslaminatets stomskikt 42, förmår motstå deformatio- nen som de omgivande partierna 44,; i beklädnaden utsätts för. l Fig. 6 illustreras hur partierna 44>l i områdena runt ett hål 43 i förpackningslaminatet deformeras, medan partierna 441-; i området för hålet 43 motstår deformation, sett i ett tvär- snitt genom pressnypet mellan pressörvals 10 och kylvals 41. 10 15 20 25 30 5181 03.2 11 l Fig. 7a-m visas några olika tänkbara mönster i vilka partierna 44 är an- ordnade. l Fig. 7a-c illustreras hur partierna kan uppvisa sexkantiga tvärsnittspro- filer, varvid utrymmena 45 mellan partierna i Fig. 7a utgöres av tomrum, medan motsvarande utrymmen i Fig. 7b är fyllda med ett kompressibelt material. I Fig. 7c visas hur beklädnaden kan innefatta genomgående hål 46, vilka företrädesvis sträcker sig ända ned till valsens kärna som då lämpligen är undertrycksatt. l Fig. 7d-f visas motsvarande typer av partier med eller utan fyllnadsmaterial och genomgående hål, där partierna uppvisar cirkulära tvärsnittsprofiler. l Fig. 7g-h visas hur partierna 44 kan vara anordnade i ett våg- eller zick-zackmönster (med genomgående hål 46 i Fig 7h), varvid utrymmena 45 mellan partierna 44 kan ut- göras av tomrum eller vara fyllda med ett fyllnadsmaterial. Motsvarande gäller för utförlngsformen i Fig. 7i, vilken motsvarar tvärsnittet som visas i Fig. 7j, och visar ett rutmönster där partierna 44 uppvisar fyrkantiga tvärsnittsprofiler. Ytterligare alternativa mönster kan tänkas, t.ex. att partierna utgöres av upphöjda halvsfärer, såsom i illustreras i tvärsnitten i Fig. 7l och 7m eller pyramider, såsom illustreras i tvärsnittet i Fig. .7k. Det inses även att en mängd liknande geometrier som de visade kan tänkas utnyttjas.

Enligt en aspekt av uppfinningen är sagda partier 44 anordnade i ett antal av 0,5-20 per cm, företrädesvis 1-10 per cm och än mer föredraget 3-6 per cm, i åtminstone en utbredningsriktning i mantelytan. Vidare bör geometrin vara sådan att en sammanlagd volym, Vp, av partierna 44 står i relation till en sammanlagd volym, Vu, av sagda utrymmen 45 mellan partierna, på så sätt att O,3*Vu < VP < 10*V.,, företrädesvis O,5*Vu < VP < 7*V., och än mer föredraget Vu < Vp < 5*V.,.

Härvid räknas eventuella genomgående hål 46 ej med i volymen VU av utrymme- na 45. En maximal höjd, H, hos ett av sagda partier 44 bör dessutom stå i relation till ett avstånd L, på så sätt att 0,2*L < H < 3*L, företrädesvis 0,3*L < H < 2*L och än mer föredraget O,5*L < H < 1,5*L, där L är kortaste avståndet mellan bottnen hos två utrymmen 45 på respektive sida av sagda parti 44.

Fördelen med att även ha genomgående hål 46 i beklädnaden 40, är att det skapas ett extra expansionsutrymme för partierna 44 då dessa deformeras.

Om valsens kärna dessutom är undertrycksatt, och de genomgående 46 sträcker sig ända ned i kärnan, så åstadkommes en förbättrad avluftning av förpack- ningslaminatet, vilket förhindrar eller minskar luftinneslutningar i detsamma. 10 15 20 25 30 518 032 12 I Fig. 8 visas ännu en alternativ utföringsform av uppfinningen, varje lokalt deformerbart parti 44'utgöres av ett område eller segment som är i huvudsak homogent i en riktning runt valsens 10 omkrets samt i en axiell riktning av man- telytan, företrädesvis med en utbredning av 3-15 cm i den axiella riktningen. Des- sa partier 44' är utformade av ett första elastiskt, polymert material uppvisande en första dämpning och en första E-modul, medan omgivande beklädnad 40 är utformad av ett andra elastiskt, polymert material uppvisande en andra dämpning och en andra E-modul, varvid sagda första dämpning och sagda första E-modul är lägre än sagda andra dämpning respektive sagda andra E-modul. Det är före- draget att partierna 44' utgöres av inlägg i beklädnaden 40, vilka inlägg uppvisar en tjocklek som utgör 5-25 %, företrädesvis 7-20 % och än mer föredraget 8-15 % av en sammanlagd tjocklek av inläggen 44' plus beklädnaden 40, varvid val- sen 10, vid dessa partier 44', företrädesvis uppvisar en diameter som är större än en diameter vid omgivande beklädnad, innebärande att partierna 44' skjuter ut en liten bit utanför den omgivande mantelytan.

En fördel med uppfinningen, förutom pressörvalsens förbättrade förmåga att tränga ned i hål, slitsar, öppningar eller biglinjer i förpackningslaminatet, är att nypkraften kan sänkas i förhållande till en konventionell pressörvals för uppnàen- de av erforderlig kontaktyta och lokal deformation. En fördel med att anordna de lokalt deformerbara partierna i segment är att man uppnår en hög lokal deforma- tion där detta behövs, samtidigt som den konventionella pressörvalsens styvhet bibehålles i övrigt. Detta innebär att nyptrycket generellt blir högt, men lokalt lägre vid hålen i förpackningslaminatet, där istället deformationen blir större.

Uppfinningen är ej begränsad av ovan beskrivna föredragna utföringsfor- mer. Således skall det t.ex. inses att pressörvalsen enligt uppfinningen likväl kan utnyttjas som pressörvalsen 28 i den andra lamineringsmaskinen i F ig. 1, varvid pressörvalsen i den första lamineringsmaskinen kan vara av uppfinningsenligt typ eller av konventionell typ. Det skall också inses att pressörvalsen enligt uppfin- ningen kan utnyttjas även i lamineringslinjer där den ordning i vilken de olika skikten av förpackningslaminatet lamineras samman, är en annan. Kort sagt kan den utnyttjas vid laminering av förpackningslaminat med hål, slitsar, öppningar eller biglinjer i stomskiktet, oavsett typ av lamineringslinje och oavsett i vilken ordningen de olika skikten i laminatet lamineras samman.

Claims (17)

10 15 20 25 30 518 032 13 PATENTKRAV

1. Pressörvals (10) för en lamineringsmaskin för framställning av ett förpack- ningsmaterial i form av en bana av det slag som innefattar ett stomskikt (42) av papper eller kartong och vilket stomskikt uppvisar biglinjer, genomgående hål, öppningar eller slitsar (43), vilket stomskikt på sin ena sida uppvisar ett barriärskikt (23), företrädesvis aluminiumfolie, en utanför barriärskiktet anord- nad plastbeläggning (31) innefattande ett eller flera termoplastmaterial, samt en mellan stomskiktet och barriärskiktet anordnad film (25) av bindemedels- termoplast, varvid sagda pressörvals (1 O) innefattar en kärna av metall uppvi- sande en cirkulärcylindrisk mantelyta, vilken mantelyta uppvisar en beklädnad (40) av ett elastiskt material, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda beklädnad (40) innefattar partier (44, 44') i mantelytan, vilka partier uppvisar lokal deformationsförmåga i förhållande till omgivande beklädnad (40, 44).

2. . Pressörvals enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda partier (44) är anordnade i ett stort antal, med i huvudsak jämn utbredning över mantelytan.

3. . Pressörvals enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda partier (44, 44') är anordnade som, eller i, ett eller flera områden (33, 44') vilka sträcker sig som cylindriska segment runt valsens (10) omkrets.

4. . Pressörvals enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda partier (44) är anordnade i ett antal av 0,5-20 per cm, företrädesvis 1- 10 per cm och än mer föredraget 3-6 per cm, i åtminstone en utbredningsrikt- ning i mantelytan.

5. . Pressörvals enligt något av kraven 2-4, k ä n n e t e c k n a d a v att det i ut- rymmen (45) mellan sagda partier (44) föreligger ett tomrum eller att det i dessa utrymmen är anordnat ett kompressibelt material med lägre E-modul och lägre dämpning än ett material av vilket sagda partier består. 10 15 20 25 30 .518 0:32 14

6. Pressörvals enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att en sammanlagd volym, Vp, av partierna (44) ståri relation till en sammanlagd volym, Vu, av sagda ut- rymmen (45) mellan partierna, på så sätt att 0,3*Vu < Vp < 10*Vu, företrädesvis 0,5*V., < Vp < 7*V., och än mer föredraget Vu < Vp < 5*V.,.

7. Pressörvals enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att en maximal höjd, H, hos ett av sagda partier (44) står i relation till ett avstånd L, på så sätt att 0,2*L < H < 3*L, företrädesvis O,3*L < H < 2*L och än mer föredraget 0,5*L < H < 1,5*L, där L är kortaste avståndet mellan en botten hos två utrymmen (45) på respektive sida av sagda parti (44).

8. Pressörvals enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda partier (44) är utformade med ett tvärsnitt som är clrkulärt, trekantigt, fyrkantigt eller sexkantigt, att sagda partier är utformade som upphöjda halv- sfärer eller pyramider, eller att sagda partier är utformade som långsträckta, vågformiga eller zick-zack-formiga profiler.

9. Pressörvals enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda beklädnad (40) även innefattar genomgående hål (46), vilka sträcker sig från mantelytan och ned i valsens (1 O) kärna, varvid valsen även innefattar medel att skapa ett undertryck i sagda kärna.

10. Pressörvals enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att varje parti utgöres av ett parti (44') som är i huvudsak homogent i en riktning runt valsens (10) om- krets samt i en axiell riktning av mantelytan, företrädesvis med en utbredning av 3-15 cm i sagda axiella riktning.

11.Pressörvals enligt krav 10, k ä n n et e c k n a d a v att sagda partier (44') är utformade av ett första elastiskt, polymert material uppvisande en första dämpning och en första E-modul, och att omgivande beklädnad (40) är utfor- mad av ett andra elastiskt, polymert material uppvisande en andra dämpning och en andra E-modul, varvid sagda första dämpning och sagda första E- 10 15 20 25 30 518 G32 an. o; 15 modul är lägre än sagda andra dämpning respektive sagda andra E-modul.

12. Pressörvals enligt krav 10 eller 11, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda partier (44') utgöres av inlägg i beklädnaden (40), vilka inlägg uppvisar en tjocklek som utgör 5-25 %, företrädesvis 7-20 % ochän mer föredraget 8-15 % av en sammanlagd tjocklek av inläggen plus beklädnaden, varvid valsen (10), vid sagda partier (44'), företrädesvis uppvisar en diameter som är större än en diameter vid omgivande beklädnad (40).

13. Sätt att framställa förpackningsmaterial i form av en bana av det slag som in- nefattar ett stomskikt (42) av papper eller kartong, vilket stomskikt uppvisar biglinjer, genomgående hål, öppningar eller slitsar (43) och vilket stomskikt på sin ena sida uppvisar ett barriärskikt (23), företrädesvis aluminiumfolie, en utanför barriärskiktet anordnad plastbeläggning (31) innefattande ett eller flera termoplastmaterial, samt en mellan stomskiktet och barriärskiktet anordnad film (25) av bindemedelstermoplast, varvid sagda barriärskikt, samtidigt med sagda stomskikt, bringas att häfta vid sagda plastbeläggning och/eller vid sagda film av bindemedelstermoplast i ett pressnyp (26; 32) till vilket sagda plastbeläggning och/eller sagda bindemedelstermoplast i smält eller halvsmält form extruderas i form av en sammanhängande film (25; 31 ), k ä n n e t e c k - nat av att sagda pressnyp (26; 32) innefattar en pressörvals (10; 28) enligt något av ovanstående krav.

14. Sätt enligt krav 13, ka' n n e t e ck n at a v att sagda pressnyp (26; 32) också innefattar en kyld motvals (41; 29).

15. Sätt enligt något av kraven 13-14, kä n n et e ckn at a v att sagda pressör- vals (10; 28) uppvisar en periferihastighet av upp till 800 m/min, företrädesvis 300-700 m/min och än mer föredraget 400-700 m/min.

16. Sätt enligt något av kraven 13-15, k ä n n e t e c k n at a v att sagda pressnyp (26; 32) uppvisar en linjelast av 20-60 N/mm, företrädesvis 20-50 N/mm, och en pressnypslängd av minst 20 mm, företrädesvis 20-35 mm, och än mer fö- sia 032- tf 16 redraget 20-30 mm.

17. Förpackningsmaterial i form av ett laminat av det slag som innefattar ett stom- skikt (42) av papper eller kartong, vilket stomskikt uppvisar biglinjer, genom- 5 gående hål, öppningar eller slitsar (43) och vilket stomskikt på dess ena sida uppvisar ett barriärskikt (23), företrädesvis aluminiumfolie, en utanför barriär- skiktet anordnad plastbeläggning (31) innefattande ett eller flera termoplast- material, samt en mellan stomskiktet och barriärskiktet anordnad film (25) av bindemedelstermoplast, k ä n n e t e c k n at a v att det framställts med utnytt- 10 jande av sättet enligt något av kraven 13-16.