层压包装材料的制作方法

本发明涉及一种用于包装液体食品的层压包装材料。本发明还涉及一种制造层压包装材料的方法，以及一种包装容器。

背景技术：

1、用于液体食品的一次性使用类型的包装容器通常由基于纸板或硬纸板的包装层压件制成。一种此类常见的包装容器以利乐砖无菌包商标(tetra brik aseptic®)进行销售，并且主要用于诸如牛奶、果汁等的液体食品的无菌包装，所述液体食品为长期常温储存销售。该已知包装容器中的包装材料通常是层压件，其包括由纸、纸板或其他纤维素基材料制成的主体层或芯层，以及热塑性塑料的外液密层。为了使包装容器气密，特别是氧气气密，例如为了无菌包装以及牛奶或果汁的包装的目的，这些包装容器中的层压件通常包括至少一个附加层，阻隔膜形式，最常见的是铝箔，但是也可以使用其他非铝箔层，诸如包括聚酯的阻隔膜。

2、在层压件的内侧，即旨在面向由该层压件制成的容器的所填充食品内容物的那一侧，存在最内层，其施加在阻隔膜上，该最内的内侧层可以由一个或几个部分层组成，所述部分层包括可热封的热塑性聚合物，诸如粘合聚合物和/或聚烯烃。在主体层的外侧还存在最外的可热封聚合物层。

3、包装容器通常借助现代高速包装机来生产，所述包装机为从包装材料的卷材或从预制坯料形成、填充和密封包装的类型。因此，包装容器可以通过将层压包装材料的卷材重整成管来生产，其中卷材的两个纵向边缘通过将最内和最外的可热封热塑性聚合物层焊接在一起而以搭接接头彼此结合。该管被填充以预期的液体食品，并且之后通过在管中内容物的水平以下以彼此预定距离重复横向密封该管而被分成单独的包装。这些包装通过沿横向密封的切口与管分离，并且通过沿包装材料中预先准备的折痕线进行折叠成形而被赋予期望的几何构型，通常为平行六面体。

4、这种连续管形成、填充和密封概念的主要优点是，卷材可以在管形成之前连续灭菌，从而提供无菌包装方法的可能性，即其中减少待填充的液体内容物以及包装材料本身的细菌的方法。所填充的包装容器在清洁条件下生产，使得其即使处于环境温度也可以长时间储存，而没有在填充产品中生长微生物的风险。利乐砖(tetra brik®)型包装方法的另一个重要优点是，如上所述，连续高速包装的可能性，这对成本效率具有相当大的影响。

5、包装容器还可以由层压包装材料的片状坯料或预制坯料生产。由平坦的管状坯料，通过折叠坯料以形成开口的管状容器囊来生产包装容器，该容器囊的一个开口端通过整体端板的折叠和热封被封闭。如此封闭的容器囊通过其开口端填充以所讨论的食品，例如果汁，该开口端之后通过相应整体端板的进一步折叠和热封被封闭。由片状和管状坯料生产的包装容器的示例是常规的所谓屋顶型包装。还存在这种类型的包装，其具有由塑料制成的模制顶部和/或螺旋盖。

6、通常，液体食品包装容器设置有用于允许消费者获取内容物的开口特征。该开口特征可以例如是吸管孔、拉片、或添加至包装容器的塑料盖。对于此类开口特征，包装容器的包装材料设置有某种类型的局部降低机械强度的结构。

7、例如，可以通过在层压之前冲压主体层或芯层来提供孔，然后用附加的层压层(包括阻隔材料)在内侧和外侧覆盖该孔。这种预层压孔将大大降低所需的穿透力，因为消费者不必在主体层中开孔。然而，必须确保在孔内进行适当的层压。

8、为了消费者满意度，穿透力应尽可能低，然而为了防止无意的穿透，需要开口结构的一定阻力。在以连续和高速操作为特征的现代包装工艺中，确保吸管孔和其他开口结构对容器的一致且可靠的密封是至关重要的。这种必要性源于在保持制造质量和效率的同时防止意外破裂的需要。因此，需要改进的层压包装材料，其既维持层压的完整性，又便于无缝融入快节奏包装工作流程中。

技术实现思路

1、在第一方面，提供了一种用于包装液体食品的层压包装材料。所述包装材料包括主体层，所述主体层设置有形成部分切开的开口的至少两个狭缝（slits），并且所述至少两个狭缝沿着限定所述部分切开的开口的封闭形状的边界布置，所述封闭形状的边界包括至少一个铰链部分和桥接区域，所述桥接区域包括使所述至少两个狭缝分隔的至少一个桥接部分。相对于先前解决方案的改进在于：所述狭缝将允许容易地穿透所述包装材料，而所述铰链部分和所述桥接区域将确保在制造期间所述封闭形状的边界内侧的主体层保持平坦构型，从而确保层压质量。

2、所述主体材料层在所述至少一个铰链部分和所述至少一个桥接部分中沿着所述封闭形状的边界保持完整。这确保所述主体层在这些部分处的稳健性。

3、所述至少一个铰链部分可被配置为当所述部分封闭的开口被吸管或其他穿刺装置穿透时折入包装容器。这降低了材料与所述包装材料完全分离的风险。

4、所述至少一个桥接部分可被配置为当所述部分封闭的开口被所述吸管或其他穿刺装置穿透时断裂。这确保容易打开以及对所需穿透力的良好控制。所述桥接部分可小于1mm，例如0.80±0.10mm。因此，可获得期望的容易打开以及对所需穿透力的良好控制。这还可在生产期间保障所述包装材料，如稍后将解释的那样。

5、所述至少一个铰链部分可比所述至少一个桥接部分中的每一个长。这有效地确保所述铰链部分与所述至少一个桥接部分之间的折叠和断裂关系。

6、与所述铰链部分相比，所述桥接区域可布置在所述部分切开的开口的封闭形状的边界的相对侧。这进一步确保在层压期间所述封闭形状的边界内侧的主体层的原始平坦构型。

7、优选地，所述桥接区域被包围在从所述铰链部分的向内法线在两侧延伸、角度最大为45°的区域中。更优选地，所述角度小于30°，优选地所述角度小于10°。这还确保在层压期间所述封闭形状的边界内侧的主体层的原始平坦构型。

8、所述层压包装材料可包括纸或纸板或其他纤维素基材料的主体层、布置在所述主体层的外侧的第一外液密层、布置在所述主体层的内侧的内液密层。由此提供非常稳健且可靠的包装材料。

9、所述层压包装材料还可包括层压于所述主体层与所述内液密层之间的阻隔膜或阻隔片，其中所述阻隔膜或阻隔片设置有形成所述部分切开的开口的至少两个狭缝，或者，其中所述阻隔膜或阻隔片层保持完整。这允许在阻隔膜或阻隔片材料选择方面的灵活性--当所述阻隔膜或阻隔片材料容易穿透时，其可保持完整。另一方面，当所述阻隔膜或阻隔片材料难以穿透时，其可设置有与所述主体层相同的狭缝。

10、根据第二方面，提供了一种制造用于包装液体食品的层压包装材料的方法。所述方法包括：提供主体层；向所述主体层提供形成部分切开的开口的至少两个狭缝，其中所述部分切开的开口包括封闭形状的边界，其中所述狭缝沿着所述封闭形状的边界布置，所述封闭形状的边界包括至少一个铰链部分和包括使所述至少两个狭缝分隔的至少一个桥接部分的桥接区域；将内液密层施加在所述主体层的内侧上，以及将外液密层施加在所述主体层的外侧上。

11、所述方法还可包括在对应于所述包装材料的纵向的机器方向上进给所述主体层，其中穿过所述铰链部分的中心和所述桥接区域的中心的轴线至少部分地沿所述包装材料的纵向延伸。这确保在层压期间所述封闭形状的边界内侧的主体层的原始平坦构型。在可能的实施方案中，沿所述纵向，所述铰链部分可为所述部分切开的开口的被卷绕(或者换言之，在辊隙中层压之后从与另一辊一起形成辊隙的辊分离，例如从冷却辊分离)的第一区段。被分离的第一区段在所述包装材料上具有最高应力。因此，所述铰链部分可确保所述包装材料从所述辊分离而不断裂。在所述部分切开的开口的相对侧，桥接部分可为被卷绕(或者换言之，在所述辊隙中层压之后从所述辊分离，例如从冷却辊分离)的最后区段。与所述第一区段相比，被分离的最后区段具有较低的应力。因此，所述桥接部分可充分确保所述包装材料从所述辊分离而不断裂。

12、穿过所述铰链部分的中心和所述桥接区域的中心的所述轴线优选地与所述包装材料的纵向平行。这进一步确保在层压期间所述封闭形状的边界内侧的主体层的原始平坦构型。

13、向所述主体层提供至少两个狭缝的方法步骤可通过激光切割和/或机械切割执行。由此实现非常快速、精确且可靠的制造。在可能的实施方案中，向所述主体层提供至少两个狭缝，切割可仅被执行以切断纤维，而不移除所述主体层的任何部分。例如，被切断的纤维之间的距离，换言之，所述狭缝的厚度，可小于一毫米，例如小于0.5mm。因此，所述内液密层和/或所述外液密层可由所述主体层支撑，因为提供相对连续表面以被施加，换言之，提供均匀表面以被施加。关于该连续表面以及施加在其上的液密层，在所述主体层与所述液密层之间具有连续连接/支撑的情况下，在开口打开期间和/或之后，所述主体层和/或液密层的物理完整性可被保持。对于未将阻隔膜或阻隔片层压到所述主体层的包装材料，这可能更重要。不具有阻隔膜或阻隔片的包装材料在打开期间和/或之后可能缺乏足够的物理完整性。如上所述，本发明可在打开期间和/或之后为所述包装材料提供足够的完整性，即使其不包括阻隔膜或阻隔片。

14、根据第三方面，提供了一种包装容器。所述包装容器包括根据第一方面所述的层压包装材料，和/或通过根据第二方面所述的方法制造。

15、所公开的方面、实施方案和/或所附权利要求可如对本领域普通技术人员中的任何人将显而易见的那样彼此适当地组合。附加特征和优点在以下描述、权利要求和附图中公开，并且其中部分将由此对本领域技术人员显而易见，或通过实践本文所述发明而被认识到。