Композитная упаковочная фольга
Изобретение относится к гибким однопорционным упаковкам и касается композитной упаковочной фольги для защищенной от детей и/или легкой в обращении для пожилых упаковки. Содержит первый слой, имеющий первую внешнюю поверхность и первую внутреннюю поверхность, причем первый слой придает препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольге, второй слой, имеющий вторую внешнюю поверхность и вторую внутреннюю поверхность, причем вторая внешняя поверхность второго слоя является герметично соединяемой с сопрягаемой поверхностью, внутренний слой, расположенный между первой внутренней поверхностью первого слоя и второй внутренней поверхностью второго слоя. Упаковочная фольга имеет по меньшей мере одну зону ослабления, в которой препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольги уменьшены посредством множества перфораций, которые имеются в первом слое. Плотность перфораций в зоне ослабления находится в пределах от 50 до 250 на см2. Изобретение обеспечивает получение упаковочной фольги для упаковок, особенно защищенных от детей и/или легких в обращении для пожилых, которые являются более удобными для пользователя и требуют меньшего количества материала при изготовлении. 11 з.п. ф-лы, 13 ил.
Настоящее изобретение относится к композитной упаковочной фольге для защищенной от детей и/или легкой в обращении для пожилых упаковки, содержащей первый слой, имеющий первую внешнюю поверхность и первую внутреннюю поверхность, причем первый слой придает препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольге, второй слой, имеющий вторую внешнюю поверхность и вторую внутреннюю поверхность, причем вторая внешняя поверхность второго слоя является герметично соединяемой с сопрягаемой поверхностью, внутренний слой, расположенный между первой внутренней поверхностью первого слоя и второй внутренней поверхностью второго слоя, причем упаковочная фольга имеет по меньшей мере одну зону ослабления, в которой препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольги уменьшены посредством множества перфораций, которые имеются в первом слое.
Более того, настоящее изобретение относится к способу изготовления композитной упаковочной фольги, имеющей первый слой, второй слой и внутренний слой, причем процесс содержит следующие этапы: обеспечение роликового устройства, содержащего перфорационный ролик и ролик встречного давления, при этом перфорационный ролик имеет множество выступов, расположенных в по меньшей мере одной зоне выступов на внешней поверхности перфорационного ролика, обеспечение первого пленочного материала, который имеет препятствующие разрыванию свойства и/или который придает препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольге, пробивание множества перфораций в первом пленочном материале посредством пропускания первого пленочного материала между перфорационным роликом и роликом встречного давления, обеспечение передачи первого пленочного материала на ламинирующую установку в качестве первого слоя, нанесение ламинирующего адгезива в качестве внутреннего слоя на первый слой, ламинирование второго слоя на ламинирующий адгезив для образования композитной упаковочной фольги.
Упаковки, выполненные из герметично соединяемых упаковочных фольг, особенно гибкие упаковки, такие как гибкие однопорционные упаковки, становятся все больше популярными в фармацевтической отрасли. Примеры таких гибких упаковок включают саше, стик-пакеты, контурные упаковки, упаковки поточного обертывания (упаковки типа "flow-wrap") или дой-паки. Фармацевтические препараты в форме порошка, гранул, жидкости и пасты могут упаковываться в удобную для использования, содержащую одну дозу форму и являются оптимально защищенными от влаги, кислорода и света. Стик-пакеты, например, являются не только удобными для потребителей, но также обеспечивают преимущества для производителя в плане надежности и экономической эффективности.
Особенно в фармацевтической отрасли существует потребность в упаковочных решениях, которые также обеспечивают свойства защищенности от детей, которые должны предотвращать случайное открывание упаковки ребенком. По-прежнему, упаковка должна быть легкой в открывании для взрослого пользователя. Аналогичный аспект представляет собой удобство упаковки в обращении для пожилых, т.е. должно быть возможным открывать упаковку без чрезмерного физического усилия и упаковка должна открываться заданным образом.
Поиск надлежащих решений для этих требований представляет собой сложную задачу, так как предусматривание каких-либо вспомогательных средств для открывания не должно препятствовать нормальной барьерной функции упаковки. Обеспечение функции открывания, которая является очень легкой в обращении, может негативно влиять на безопасность детей, а выполнение открывания слишком трудным, делало бы его менее удобным для пожилых или даже могло бы сделать открывание упаковки вручную невозможным для некоторых групп потребителей.
EP 1345753 B1 раскрывает образование микроперфораций только в одном слое многослойной пленки для обеспечения вспомогательного средства для управляемого разрывания. Перфорации, образованные в пленке, имеют эффективное отверстие менее 25 мкм. Перфорации имеют промежуток менее 500 мкм.
Целью изобретения является обеспечение продуктов и способов для выполнения упаковок, особенно защищенных от детей и/или легких в обращении для пожилых упаковок, более удобными для пользователя и для уменьшения необходимого количества материала.
В первом аспекте настоящее изобретение решает эти и другие проблемы посредством обеспечения композитной упаковочной фольги вышеупомянутого типа, в которой плотность перфораций в зоне ослабления находится в пределах от 50 до 250, предпочтительно от 50 до 150 и особенно предпочтительно от 70 до 130 перфораций на см2. Авторы изобретения установили, что особенно во взаимосвязи со слоем, который обеспечивает препятствующие разрыванию свойства, эта необычайно низкая плотность перфораций в достаточной мере уменьшает устойчивость к разрыву только в зоне ослабления для обеспечения возможности легкого открывания только в этой области, при этом поддерживая свойства устойчивости к разрыву в других областях.
В предпочтительном варианте осуществления, изобретение обеспечивает композитную упаковочную фольгу, в которой в плоскостях сечения, параллельных относительно первой внешней поверхности, поперечные сечения перфораций имеют вытянутую форму с длиной и шириной, причем размер длины больше размера ширины. Вытянутая форма поперечного сечения перфораций облегчает производство.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, в плоскостях сечения, параллельных первой внешней поверхности, поперечное сечение перфораций имеет вытянутую (например, эллипсоидальную, трапецеидальную или тому подобное) форму с длиной и шириной, причем максимальная длина находится в пределах от 50 мкм до 600 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 500 мкм, и особенно предпочтительно от 100 мкм до 250 мкм. Перфорации этих длин по-прежнему являются достаточно небольшими, чтобы быть главным образом невидимыми для обычного пользователя, тем не менее, они обеспечивают сильное уменьшение устойчивости к разрыву в зоне ослабления, даже при заданной низкой плотности перфораций. Предпочтительно (но необязательно), все перфорации в зоне ослабления имеют по существу одинаковые свойства, т.е. отличия возникают только вследствие производственных допусков или износа. Максимальная длина может быть в любой плоскости, параллельной относительно первой внешней поверхности, обычно (но необязательно) максимальная длина будет находиться в плоскости сечения, заданной первой внешней поверхностью, или плоскостью сечения, заданной первой внутренней поверхностью.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, длина перфораций расположена вдоль требуемого направления разрывания. Это обеспечивает возможность задания предпочтительного направления разрывания, которое обычно проходит параллельно относительно продольного размера перфораций.
Было установлено, что отношение длины к ширине, которое находится в пределах от 2 до 5, предпочтительно от 2,5 до 3,5, обеспечивает возможность хорошего баланса между хорошей разрываемостью и хорошей конструктивной устойчивостью упаковочной фольги.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, первый слой может содержать полиэтилентерефталат ПЭТ, полипропилен и/или полиамид, такой как нейлон. Обычно, все материалы, которые обеспечивают очень хорошую устойчивость к разрыву, могут использоваться для первого слоя. Эти материалы обеспечивают возможность выполнения упаковочной фольги, которая - за исключением зон ослабления - не может разрываться обычным пользователем без использования инструмента. Первый слой может либо состоять из материала, либо первый слой может представлять собой многослойную пленку или экструдат, который содержит материал в одном или более слоев.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, первый слой может содержать биаксиально или моноаксиально ориентированную пленку. Это обеспечивает возможность дополнительного регулирования свойств упаковочной фольги, например, с точки зрения прочности на разрыв, устойчивости, жесткости, устойчивости к разрыву, распространения разрыва в определенных направлениях и/или оптических характеристик.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, толщина первого слоя находится в диапазоне от 8 до 30 мкм, предпочтительно от 12 до 23 мкм. Совместно с выбором конкретного материала, требуемые свойства устойчивости к разрыву могут воплощаться в этом диапазоне.
Предпочтительным образом, второй слой может содержать алюминиевую фольгу, предпочтительно алюминиевую фольгу, имеющую толщину, которая находится в диапазоне от 6 мкм до 40 мкм, особенно предпочтительно от 6,35 мкм до 30 мкм. Алюминиевые фольги обеспечивают превосходные барьерные свойства от влаги, кислорода и света.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, второй слой может содержать слой из полиолефинового материала, в частности полиэтилена или полипропилена, или термосвариваемый лак, который обеспечивает вторую внешнюю поверхность. Это, предпочтительно, обеспечивает свариваемость второй внешней поверхности на сопрягаемой поверхности и/или на самой себе. Второй слой может представлять собой многослойную пленку, имеющую барьерный материал (например, алюминиевую фольгу), покрытый герметично соединяемым материалом на стороне, которая образует вторую внешнюю поверхность.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, внутренний слой может содержать адгезив для влажного или сухого ламинирования или адгезив для экструзионного ламинирования. Это обеспечивает возможность использования технологий ламинирования (адгезивного ламинирования и экструзионного ламинирования), которые широко известны в области техники. При экструзионном ламинировании тонкий расплавленный полимер используется в качестве адгезивного материала.
В дополнительном аспекте, изобретение обеспечивает защищенную от детей и/или легкую в обращении для пожилых упаковку, выполненную с использованием вышеупомянутой композитной упаковочной фольги. Упаковка может изготавливаться посредством общеизвестных технологий, использующихся в области упаковочной промышленности, например посредством формования упаковки с помощью части упаковочной фольги, заполнения формы, герметичного соединения формы на краях и отрезания формы в надлежащий размер упаковки.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, упаковка может представлять собой саше, стик-пакет, контурную упаковку, упаковку поточного обертывания или дой-пак. Все из этих упаковочных продуктов могут легко изготавливаться с помощью упаковочной фольги по изобретению и, предпочтительно, могут предусматриваться с признаками изобретения.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере одна зона ослабления может быть расположена непрерывным образом, причем зона ослабления может быть ориентирована продольно или поперечно относительно направления механической обработки упаковочной производственной линии. Для изготовления упаковочной фольги, имеющей непрерывную зону ослабления для такой упаковки, могут использоваться простые и долговечные роликовые устройства.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере одна зона ослабления может располагаться прерывистым образом и может быть ориентирована продольно или поперечно относительно направления механической обработки упаковочной производственной линии. Таким образом, уменьшенная площадь зоны ослабления может использоваться для задания разрываемых областей в надлежащим образом выбранных районах, таким образом открывание упаковки для детей может делаться очень трудным, при этом в правильном месте упаковка может по-прежнему с легкостью открываться взрослым пользователем.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, по меньшей мере две зоны ослабления могут располагаться, предпочтительно симметричным образом, на передней стороне и задней стороне упаковки, таким образом упаковка может открываться в разных ориентациях.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, упаковка может обеспечивать признак открывания проталкиванием или признак открывания вскрыванием, что обеспечивает удобную в использовании для потребителя и защищенную от детей упаковку. Упаковка также может обеспечивать признак открывания проталкиванием и признак открывания вскрыванием в комбинации, что облегчает использование.
Чтобы сделать упаковку еще более защищенной от детей, может быть предусмотрено, что только по меньшей мере один признак открывания может быть доступным после по меньшей мере частичного отсоединения одного отделения упаковки, например посредством отсоединения отделения вдоль линии перфорации.
В дополнительном аспекте, настоящее изобретение обеспечивает способ вышеупомянутого типа, причем плотность выступов в зоне выступов находится в пределах от 50 до 250, предпочтительно от 50 до 150 и особенно предпочтительно от 70 до 130 выступов на см2.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, выступы на перфорационном ролике могут изготавливаться с использованием процесса, выбранного из химического травления, лазерного травления, накатки, механической вставки выступов или комбинаций этих процессов. Изготовление перфорационного ролика облегчается посредством низкой плотности выступов.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, поперечное сечение выступов имеет вытянутую форму, причем отношение длины к ширине, предпочтительно, находится в пределах от 2 до 5, особенно предпочтительно от 2,5 до 3,5. Это повышает устойчивость выступов, уменьшает время на техническое обслуживание и увеличивает общий срок службы перфорационных роликов.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, верхняя поверхность выступов имеет длину (L’) от 100 мкм до 250 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 150 мкм, и ширину (B’) от 10 мкм до 120 мкм, предпочтительно от 15 до 60 мкм, причем высота выступа, предпочтительно, находится в диапазоне от 150 мкм до 250 мкм.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, ролик встречного давления имеет покрытие из эластомерного материала.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере одна зона выступов расположена по окружности вокруг поверхности перфорационного ролика.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления, роликовое устройство может быть предусмотрено в печатной линии или в ламинирующей линии. Это обеспечивает возможность изготовления упаковочной фольги по изобретению с использованием обычной печатной машины или ламинирующей машины. Способ пробивания материала может комбинироваться с печатной процедурой или включаться в процедуру ламинирования.
Изобретение будет дополнительно описываться с точки зрения неограничивающих примеров предпочтительных вариантов осуществления, которые приведены во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами, на которых
На фиг.1 показано схематичное изображение упаковочной фольги в соответствии с изобретением,
на фиг.2 показано схематическое изображение формы выступа, который может использоваться в способе по изобретению,
на фиг.3 показан вариант осуществления упаковочной фольги по изобретению на схематичном разрезе,
на фиг.4a-4d показана упаковка в соответствии с изобретением в форме саше,
на фиг.5a-5d показана упаковка в соответствии с изобретением в форме стик-пакета,
на фиг.6a-6i показана упаковка в соответствии с изобретением в форме контурной упаковки,
на фиг.7a-7d показана упаковка в соответствии с изобретением в форме упаковки поточного обертывания,
на фиг.8a-8b показана упаковка в соответствии с изобретением в форме дой-пака,
на фиг.9 показано схематичное изображение производственной линии для изготовления упаковочной фольги по изобретению,
на фиг.10 показано схематичное изображение упаковочной фольги, подлежащей открыванию разрыванием после сгибания,
на фиг.11 показано схематичное изображение герметичного соединяемой упаковки с герметичного соединяемым бортом, содержащим зону ослабления,
на фиг.12 показана форма тестируемого образца для тестирования инициирующего усилия для разрывания пленочного продукта,
на фиг.13 показано, как тестируемый образец фиг.12 зажимается в одноосной разрывной машине.
На фиг.1 и 3 показаны схематичные изображения упаковочной фольги 4 по изобретению. Упаковочная фольга 4 представляет собой многослойную композитную фольгу, содержащую по меньшей мере три слоя, первый слой 1, имеющий первую внешнюю поверхность 11 и первую внутреннюю поверхность 10, второй слой 2, имеющий вторую внешнюю поверхность 21 и вторую внутреннюю поверхность 20, и внутренний слой 3, размещенный между первой внутренней поверхностью 10 первого слоя 1 и второй внутренней поверхностью 20 второго слоя 2.
Все фигуры, особенно схематичные изображения на фиг.1, 2, 3 и 9, показаны не в масштабе. Некоторые признаки и/или размеры, и/или толщины преувеличены или уменьшены только с целью ясности и идентифицируемости, а не ограничения.
Внутренний слой 3, предпочтительно, представляет собой адгезивный слой, склеивающий первый и второй слои друг с другом. Любая подходящая склеивающая и адгезивная технологии, которые известны специалисту в данной области, могут использоваться для изготовления этого слоя, например влажные и сухие адгезивы или каучуки для экструзионного ламинирования, которые общеизвестны в области техники.
Первый слой 1 придает препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольге 4, т.е. этот слой содержит или состоит из материала с высокой прочностью на разрыв, например полиэтилентерефталата (ПЭТ), полипропилена, полиамида и/или нейлона, некоторого другого материала, который известен своей высокой статической или динамической нагрузочной способностью, комбинаций этих материалов или комбинаций этих материалов, скомбинированных с другими материалами. Первый слой 1 может быть предусмотрен в качестве одно- или многослойной пленки, причем пленка или отдельные слои этой пленки могут быть биаксиально или моноаксиально ориентированы для повышения прочности материала и/или воздействия на характер разрывания в одном или более направлений разрывания.
Второй слой 2, предпочтительно, имеет барьерную функцию, например против света, текучих сред, влаги, пара или газов, таких как кислород или воздух. Функции второго слоя 2 и соответствующие материалы второго слоя 2 выбираются так, чтобы соответствовать продукту, который должен упаковываться в упаковочную фольгу 4. Второй слой 2 может состоять из одного материала, или он может содержать больше слоев из одинаковых или разных материалов. Второй слой 2 и/или один или более отдельных слоев второго слоя 2 могут дополнительно быть биаксиально или моноаксиально ориентированы. Тем не менее, так как ориентированные пленки обычно повышают устойчивость к разрыву, для многих применений является предпочтительным, что второй слой 2 состоит из неориентированного материала, чтобы не (или только несущественно) мешать свойствам на разрыв упаковочной фольги.
Для обеспечения герметичного соединения упаковочной фольги 4 второй слой 2 может состоять из герметичного соединяемого материала, или второй слой 2 может иметь герметичного соединяемый герметично соединяемый слой 30 на его второй внешней поверхности 21. Герметичного соединяемый материал может представлять собой любой материал, который может прикрепляться герметично к сопрягаемой поверхности посредством давления и/или тепла или другой технологии герметичного соединения, такой как ультразвуковое сваривание. Примеры герметично соединяемых материалов содержат термопластичные полимеры, например из группы полиолефинов, в частности полиэтилен или полипропилен, или термосвариваемый лак, например системы термосвариваемых лаков, которые известны квалифицированному специалисту.
Второй слой 2 может представлять собой слой из одного материала, или он может состоять из множества слоев. Пример, показанный на фиг.1 и 3, содержит многослойный второй слой 2, имеющий герметично соединяемый слой 30, барьерный слой 31 и печатный слой 32. Герметично соединяемый слой 30 обеспечивает вышеупомянутую герметичное соединение со второй внешней поверхностью 21. Барьерный слой 31, который, предпочтительно, может представлять собой алюминиевый слой, обеспечивает барьерную функцию. Печатный слой 32 воплощает дизайн упаковки и может быть виден со стороны первой внешней поверхности 11 через (в случае прозрачности) первый слой 1 и средний слой 3.
В зависимости от обстоятельств, печатный слой 32 также может быть предусмотрен на первой внутренней поверхности 10 или на первой внешней поверхности 11 первого слоя 1.
В соответствии с изобретением, некоторые области упаковочной фольги 4 могут быть заданы в качестве зон 6 ослабления. Хотя, обычно является невозможным разорвать рукой неповрежденную упаковочную фольгу 4, в пределах зон 6 ослабления является возможным начать разрывание упаковочной фольги 4. Как только упаковочная фольга 4 была разорвана в зоне 6 ослабления, может быть возможным продолжить разрывание упаковочной фольги 4 также в областях снаружи зоны 6 ослабления.
В зоне 6 ослабления первый слой 1 содержит некоторое количество перфораций 7, которые предусмотрены с регулярным рисунком. В соответствии с изобретением, плотность перфораций 7 в зоне 6 ослабления находится в пределах от 50 до 250, предпочтительно от 50 до 150 и особенно предпочтительно от 70 до 130 перфораций на см2 (относительно первой внешней поверхности 11).
Перфорации 7 могут внедряться в первый слой 1 до ламинирования первого слоя 1 и второго слоя 2 внутренним слоем 3. Предпочтительный способ внедрения перфораций 7 выполняется посредством пробивания каждой перфорации 7 с помощью выступа 26 (например, в форме иглы или острия), что схематично показано на фиг.2. Выступ 26 может быть предусмотрен на верхней поверхности 33 перфорационного инструмента, например перфорационного ролика 24 (фиг.9), который содержит множество выступов 26. Предпочтительно, выступы 26 имеют продольную форму относительно плоскости сечения, которая является параллельной относительно поверхности 33 (или поперечной относительно высоты H выступа 26, соответственно). Поперечное сечение в такой плоскости сечения может иметь продольную форму, например овальную или ромбовидную форму. На фиг.2, поперечное сечение выступа 26 в форме ромба можно видеть для основания выступа, где он имеет длину L и ширину B, и для вершины выступа, где он имеет меньшую длину L' и ширину B'. Отношение длины L, L' к ширине B, B' является по существу постоянным для всех поперечных сечений и имеет значение отношения, которое предпочтительно находится в пределах от 2 до 8, особенно предпочтительно от 3 до 6 и наиболее предпочтительно может быть около 5. В иллюстративном варианте осуществления, верхняя поверхность выступов может иметь длину L’ от 100 мкм до 250 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 150 мкм, и ширину B’ от 10 мкм до 120 мкм, предпочтительно от 15 до 60 мкм. Высота H выступа, предпочтительно, находится в диапазоне от 150 мкм до 250 мкм. В других вариантах осуществления, выступы 26 могут иметь круглое сечение, например в случае, когда иглы используются для изготовления перфорационного ролика 24. Форма выступов задана номинальными размерами, фактические размеры выступов могут отличаться от этих номинальных размеров вследствие производственных допусков или износа.
Соответственно, перфорации, которые пробиваются с помощью такого выступа 26, по существу имеют поперечное сечение, которое соответствует поперечному сечению выступа 26 и также имеет по существу такое же отношение длины l к ширине b (фиг.1). Размер перфораций может регулироваться производственными параметрами, например, посредством управления контактным давлением или посредством конструкции ролика 25 встречного давления (который будет дополнительно объяснен ниже). В варианте осуществления, показанном на фиг.1 и 3, перфорации 7 были внедрены в первый слой 1 (то есть в пленочный материал, который использовался для изготовления этого слоя) со стороны первой внешней поверхности 11, таким образом, что поперечное сечение перфорации 7 имеет его максимальный размер на внешней поверхности 11. Следует отметить, что это не является обязательным признаком, так как также являлось бы возможным выполнить перфорации 7 таким образом, что максимальный размер находился бы на первой внутренней поверхности 10 или между первой внутренней поверхностью 10 и первой внешней поверхностью 11, что и то и другое подпадает под объем настоящего описания изобретения.
В предпочтительных вариантах осуществления, максимальная длина l поперечного сечения перфораций 7 находится в диапазоне от 50 мкм до 600 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 500 мкм, и особенно предпочтительно от 100 мкм до 250 мкм.
Является предпочтительным, что продольные размеры (т.е. длина l) перфораций 7 - все находятся в параллельных направлениях, что задало предпочтительное направление 8 разрывания.
На фиг.9 показаны схематичным образом главные этапы способа и установки для изготовления упаковочной фольги 4 по изобретению.
Первый пленочный материал 27, предназначенный для образования первого слоя 1 упаковочной фольги 4, проходит через роликовое устройство, содержащее перфорационный ролик 24 и ролик 25 встречного давления. На внешней поверхности перфорационного ролика 24 множество выступов 26 расположено в зонах 28 выступов. На фиг.9 показаны две зоны 28 выступов, которые расположены по окружности вокруг поверхности перфорационного ролика 24.
Выступы 26 имеют форму и конфигурацию, как описано выше. В частности, плотность выступов 26 в зоне 28 выступов находится в пределах от 50 до 250, предпочтительно от 50 до 150 и особенно предпочтительно от 70 до 130 выступов на см2. Поперечное сечение выступов 26 имеет вытянутую форму, например форму, как описана выше и показана на фиг.2. Выступы 26 на перфорационном ролике 24 могут изготавливаться, например, посредством использования процесса, выбранного из химического травления, лазерного травления, накатки, вставки иголок или остриев или комбинации этих процессов.
Ролик 25 встречного давления имеет покрытие из эластомерного материала 34, которое позволяет выступам 26 полностью проникать в слой первого пленочного материала 27 и уменьшает износ и истирание роликового устройства. В соответствии с окружным расположением зоны 28 выступов роликовое устройство создает две зоны 6 ослабления в первом пленочном материале 27, которые являются параллельными относительно направления подачи первого пленочного материала 27. Тем не менее, зоны 28 выступов могут располагаться в любой подходящей форме на поверхности 33 перфорационного ролика 24. Например, на фиг.9, на поверхности 33 расположены дополнительные зоны 28' выступов, которые имеют прямоугольную форму и, следовательно, создают прямоугольные зоны 6' ослабления в первом пленочном материале 27. Форма, расположение и размер зон 6 ослабления заданы свойствами упаковки, которая должна создаваться посредством упаковочной фольги, и могут выбираться квалифицированным специалистом.
Устройство перфорационного ролика может, предпочтительно, устанавливаться в печатную линию, таким образом, внедрение перфораций включено в печатный процесс. До (или после) устройства перфорационного ролика один или более печатных слоев может наноситься на первый пленочный материал 27. В другом варианте осуществления, устройство перфорационного ролика может воплощаться в ламинирующей линии, как это показано на фиг.9.
Первый пленочный материал 27 затем подается на ламинирующую установку 29, содержащую узел 35 нанесения для адгезива 36, а затем на устройство 37 прижимного ролика 37, в котором второй пленочный материал 38 наносится на первый пленочный материал 27 посредством адгезива 36. Упаковочная фольга 4, изготовленная таким образом, содержит первый пленочный материал 27 с зонами 6 ослабления в качестве первого слоя 1, второй пленочный материал 38 в качестве второго слоя 2 и адгезив 36 в качестве третьего слоя 3. В качестве адгезива 36 также может использоваться материал для экструзионного ламинирования, например горячая (т.е. расплавленная) тонкая пленка полиолефина, предпочтительно полиэтилена.
Термин "адгезив", как используется в настоящем описании изобретения, следует интерпретировать в широком смысле и обозначает любой материал, который может использоваться для ламинирования двух слоев.
Для обеспечения упаковке свойств защиты от детей и/или легкости в обращении для пожилых, устойчивость к разрыву "нормальной" упаковочной фольги 4 (т.е. без перфораций 7 в зоне 6 ослабления) должна быть достаточно высокой, чтобы сделать невозможным открывание упаковки для обычного пользователя посредством разрывания упаковочной фольги 4 рукой.
На сегодняшний день нет общего стандарта или аналитического способа измерения разрывающего усилия. Такой способ должен был бы учитывать комплексную систему и использование руки человека и очень разных состояний рук младенцев, детей, взрослых и пожилых людей. Для этих целей на сегодняшний день не существует машины или установки, которая могла бы имитировать открывание рукой подходящим, повторяемым и измеряемым количественно образом. Следовательно, не существует официального определения того, когда упаковочная фольга является защищенной от детей, что основывалось бы на измеренном разрывающем усилии.
Свойства заданной упаковки продукта, следовательно, обычно тестируются экспертными группами; например, Комиссия по безопасности потребительской продукции (КБПП) выполняет такие тесты для территории США для определения защищенности упаковки от детей и ее удобства в обращении для пожилых. Так как усилие, которое должно прикладываться к краю 9 фольги (или загнутому краю 14 или герметично соединяемому краю 12 упаковки 5, соответственно) упаковочной фольги 4 для разрывания фольги, является очень субъективным, определение защищенности от детей и удобства в обращении для пожилых обычно основано на эмпирических исследованиях, выполняемых с помощью испытателей. Например, тесты могут проводиться с участием детей от 42 до 51 месяца и пожилых граждан от 50 до 70 лет в качестве основы для сертификации КБПП.
Аналогичные ведомства и стандарты существуют для множества стран и областей, например Комиссия по безопасности потребительской продукции США (раздел 16 Свода федеральных нормативных актов США, часть 1700), Агентство охраны окружающей среды (раздел 40 Свода федеральных нормативных актов США, часть 162), Канадские стандарты (CSA Z76.1 и Z76.2), Европейские стандарты (EN8317 и EN14375) и Международный стандарт (ISO 8317).
Например, в Европе сертификация упаковки фармацевтических продуктов выполняется в соответствии с ISO 8317 для повторно закрываемых и EN 14375 для повторно не закрываемых упаковок: для тестирования защищенности от детей, детей в возрасте от 42 до 51 месяца попросят дважды открыть упаковку в течение 5 минутного периода (без и с демонстрацией процесса открывания). Требования для сертификации считаются выполненными, если, в течение первых пяти минут, не более 15 процентов детей смогли открыть упаковку и не более 20 процентов детей получили доступ к содержимому упаковки за весь десяти минутный период.
Обычно разрываемость заданной упаковочной фольги 4 может задаваться для края 9 фольги, загнутого края 14 или герметично соединяемого края 12 из двух упаковочных фольг 4, которые герметично соединены друг с другом, например, вдоль герметично соединяемого борта 13 упаковки 5.
С упаковочной фольгой 4, показанной на фиг.1, например, является возможным выполнять разрывание в направлении показанной стрелки (которая показывает направление 8 разрывания) посредством жесткого захвата края 9 фольги в зоне 6 ослабления и его разрывания движением сдвига. Как только разрыв начался в зоне 6 ослабления, может быть возможным продолжить его в область снаружи зоны 6 ослабления без чрезмерного усилия. С другой стороны, не является возможным захватывать край 9 фольги и разрывать упаковочную фольгу 4 в области снаружи зоны 6 ослабления, например, вдоль стрелки 8', показанной пунктирной линией.
Если зона 6 ослабления не предусмотрена на краю 9 фольги и имеется только на определенной области поверхности внутри поверхности упаковочной фольги 4, по-прежнему является возможным выполнить разрыв в упаковочной фольге 4 посредством сгибания края 14 вдоль линии 15 сгиба, которая пересекает зону 6 ослабления, захватывания загнутого края 14 и разрывания таким образом образованного двойного слоя упаковочной фольги 4 вдоль направления 8 разрывания. Такое открывание разрыванием, которое начинается на краю 14 сгиба, иллюстративно и схематично показано на фиг.10.
На фиг.11 показана часть упаковки 5, выполненной с использованием упаковочной фольги 4 по изобретению. Вдоль герметично соединяемого борта 13 два слоя упаковочной фольги 4 герметично соединены друг с другом, образуя герметично соединяемый край 12. Зона 6 ослабления охватывает часть герметично соединяемого борта 13 и проходит до герметично соединяемого края 12. Предпочтительно, соответствующая зона ослабления также проходит на противоположной стороне упаковки. Упаковка 5 может открываться посредством захвата герметично соединяемого борта 13 в области зоны 6 ослабления и ее вскрывания вдоль направления 8 разрывания (но также не является возможным разрывать упаковку 5 вдоль пунктирной линии стрелки 8').
Во всех этих примерах, свойства на разрыв могут задаваться посредством выбора материалов, толщин и механических обработок слоев упаковочной фольги 4. Хотя на свойства на разрыв упаковочной фольги 4 также влияют свойства и комбинация внутреннего слоя 3 и второго слоя 2, свойства первого слоя 1 преимущественно задают общие свойства на разрыв. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, первый слой 1 может содержать (или состоять из) по меньшей мере один слой полиэтилентерефталата (ПЭТ), полипропилена, полиамида и/или нейлона, предпочтительно с толщиной в диапазоне от 8 до 30 мкм, предпочтительно от 12 до 23 мкм, например 12, 19 или 23 мкм.
В экспериментах, выполненных авторами изобретения, были протестированы несколько упаковочных фольг 4. В качестве первого слоя 1, были использованы полиэтилентерефталатные (ПЭТ) пленки с толщиной 12, 19 и 23 мкм. Упаковочные фольги 4 были протестированы вручную и показали очень хорошие результаты, особенно, когда первый слой 1 был предусмотрен в качестве биаксиально или моноаксиально ориентированной пленки.
Упаковочные фольги 4 с таким первым слоем 1 были протестированы в комбинации с разными внутренними слоями 3 и вторыми слоями 2, все из которых показали хорошие препятствующие разрыванию свойства. Например, в качестве второго слоя 2 была использована алюминиевая/полиэтиленовая фольга, которая была нанесена на ПЭТ-пленку либо посредством адгезивного ламинирования, либо посредством экструзионного ламинирования с тонкой пленкой расплавленного полиэтилена. Образцы могли удобно открываться разрыванием в зонах 6 ослабления, которые были изготовлены с признаками изобретения, описанными выше.
На фиг.4-8, показаны иллюстративные варианты осуществления защищенных от детей упаковок 5 по изобретению.
На всех фиг.4a-4d показаны упаковки 5 в форме саше 16, имеющего зоны 6 ослабления, расположенные в разных местах. Саше 16 представляет собой небольшую упаковочную единицу, обычно содержащую один единственную порцию продукта, и оно по существу состоит из двух прямоугольных листов упаковочной фольги 4, которые герметично соединены друг с другом вдоль их краев 12 с помощью герметично соединяемого борта 13. Зоны 6 ослабления, предпочтительно, расположены на передней стороне и задней стороне упаковки.
На фиг.4a показано саше 16, имеющее зону 6 ослабления, проходящую поперечно по саше 16. Зона 6 ослабления проходит по всей ширине саше 16 непрерывным образом. Саше 16 может открываться посредством вскрывания саше 16 от одного латерального края 12 к противоположному латеральному краю 12 вдоль зоны 6 ослабления.
На фиг.4b показано саше 16, имеющее зону 6 ослабления, проходящую продольно вдоль саше 16. Зона 6 ослабления проходит по всей длине саше 16 непрерывным образом. Саше 16 может открываться посредством вскрывания саше 16 от одного верхнего (или нижнего) края 12 к противоположному нижнему (или верхнему) краю 12 вдоль зоны 6 ослабления.
На фиг.4c показано саше 16, имеющее зону 6 ослабления, разделенную на две отдельные области, при этом каждая расположена на одинаковой высоте саше 16, но на противоположных краях 12 саше 16, т.е. зона 6 ослабления проходит поперечно по саше 16 прерывистым образом. Саше 16 может открываться посредством вскрывания саше 16 от одного латерального края 12 в одной из зон 6 ослабления, и затем дальнейшего вскрывания саше 16 в области снаружи зоны 6 ослабления вдоль верхнего края саше 16.
На фиг.4d показано саше 16, имеющее зону 6 ослабления, разделенную на две отдельные области, при этом каждая расположена на одинаковом расстоянии от латерального края саше 16, но на противоположных верхнем и нижнем краях 12 саше 16, т.е. зона 6 ослабления проходит в продольном направлении по саше 16 прерывистым образом. Саше 16 может открываться посредством вскрывания саше 16 от верхнего или нижнего края 12 в одной из зон 6 ослабления, и затем дальнейшего вскрывания саше 16 в области снаружи зоны 6 ослабления вдоль латерального края саше 16.
В настоящем описании изобретения, термины "продольно" и "поперечно" ссылаются на направление 23 механической обработки упаковочной производственной линии, в которой была изготовлена соответствующая упаковка 5. Производственная и заполняющая установки общеизвестны специалисту в данной области.
На всех фиг.5a-5d показаны упаковки 5 в форме стик-пакета 17, имеющего зоны 6 ослабления, расположенные в разных местах. Стик-пакет 17 представляет собой небольшую вытянутую упаковочную единицу, обычно содержащую одну единственную порцию продукта. Он по существу состоит из одного прямоугольного листа упаковочной фольги 4, которая скручена в вытянутую форму и герметично соединена воедино вдоль продольной линии герметичного соединенения, которая расположена на задней стороне стик-пакета 17. Для закрывания стик-пакета 17, вытянутая форма сварена на верхнем и нижнем краях 12 с помощью герметично соединяемого борта 13.
На фиг.5a показан стик-пакет 17, имеющий зону 6 ослабления, проходящую поперечно по стик-пакету 17. Зона 6 ослабления проходит по всей ширине стик-пакета 17 непрерывным образом. Стик-пакет 17 может открываться либо посредством вскрывания стик-пакета 17 от продольного шва (не показано) на задней стороне стик-пакета 17 и вскрывания стик-пакета 17 вдоль зоны 6 ослабления, либо посредством сгибания упаковочной фольги 4 стик-пакета 17 вдоль линии 15 сгиба, которая пересекает зону 6 ослабления, и вскрывания стик-пакета 17 посредством разрывания образованного таким образом загнутого края.
На фиг.5b показан стик-пакет 17, имеющий зону 6 ослабления, проходящую в продольном направлении вдоль стик-пакета 17. Зона 6 ослабления проходит по всей длине стик-пакета 17 непрерывным образом и, предпочтительно, также является непрерывной на задней стороне стик-пакета 17. Стик-пакет 17 может открываться посредством вскрывания стик-пакета 17 от одного верхнего (или нижнего) края 12 до противоположного нижнего (или верхнего) края 12 вдоль зоны 6 ослабления, или посредством сгибания упаковочной фольги 4 стик-пакета 17 в области зоны 6 ослабления и разрывания образованного таким образом загнутого края.
На фиг.5c показан стик-пакет 17, имеющий зону 6 ослабления, разделенную на две отдельные области, при этом каждая расположена на одинаковой высоте стик-пакета 17, но на отдельных областях поверхности стик-пакета 17, т.е. зона 6 ослабления проходит поперечно по стик-пакету 17 прерывистым образом. Стик-пакет 17 может вскрываться посредством сгибания упаковочной фольги 4 стик-пакета 17 в области зоны 6 ослабления и разрывания образованного таким образом загнутого края. Затем стик-пакет 17 может дальше открываться посредством продолжения разрывания в области снаружи зоны 6 ослабления, например, вдоль верхнего края стик-пакета 17.
На фиг.5d показан стик-пакет 17, имеющий зону 6 ослабления, разделенную на две отдельные области, при этом каждая расположена на одинаковом расстоянии от латерального края стик-пакета 17, но на противоположных верхнем и нижнем краях 12 стик-пакета 17, т.е. зона 6 ослабления проходит в продольном направлении по стик-пакету 17 прерывистым образом. Стик-пакет 17 может открываться посредством вскрывания стик-пакета 17 от верхнего или нижнего края 12 в одной из зон 6 ослабления, и затем дальнейшего вскрывания стик-пакета 17 в области снаружи зоны 6 ослабления вдоль латерального края стик-пакета 17.
На всех фиг.6a-6i показаны упаковки 5 в форме контурной упаковки 18, имеющей зоны 6 ослабления, расположенные в разных местах. Контурная упаковка 18 представляет собой плоскую упаковку 5, состоящую из двух листов упаковочной фольги 4, которые герметично соединены друг с другом с сеткообразным рисунком областей герметичного соединения, что создает индивидуальные отделения, каждое из которых удерживает одну единицу продукта, например шипучую таблетку, пилюлю, овальную пилюлю или тому подобное. Вдоль сеткообразного рисунка упаковочные отделения могут быть отделены друг от друга линиями 40 перфорации, вдоль которых отделения могут легко отрываться и отделяться друг от друга. Контурные упаковки 18, показанные на фиг.6a-6h, содержат четыре отделения, но очевидно, что контурная упаковка 18 может быть больше и содержать большее количество отделений. Например, на фиг.6i контурная упаковка (например, для меньших пилюль) показана имеющей 8 отделений. В любом случае, соответствующие зоны 6 ослабления должны располагаться с рисунком, который обеспечивает возможность открывания каждого отделения, по меньшей мере после его отсоединения.
На фиг.6a показана контурная упаковка 18, имеющая две зоны 6 ослабления, проходящие поперечно по контурной упаковке 18, при этом каждая зона 6 ослабления пересекает область по меньшей мере двух отделений. Зоны 6 ослабления проходят по всей ширине контурной упаковки 18 непрерывным образом. Контурная упаковка 18 может открываться посредством вскрывания контурной упаковки 18 от одного латерального края 12 к противоположному латеральному краю 12 вдоль зоны 6 ослабления. Одно отделение, которое было отсоединено от контурной упаковки 18 посредством отрывания отделений вдоль горизонтальных и/или вертикальных линий 40 перфорации, может открываться таким же образом.
На фиг.6b показана аналогичная контурная упаковка 18, имеющая зоны 6 ослабления, проходящие в продольном направлении вдоль контурной упаковки 18, т.е. параллельно относительно направления 23 механической обработки. Зоны 6 ослабления могут, например, получаться посредством устройства перфорационного ролика, имеющего перфорационный ролик 24 с зонами 28 выступов, которые расположены по окружности вокруг поверхности перфорационного ролика 24 (как это уже было описано во взаимосвязи с фиг.9). Хотя способы производства контурных упаковок 18 фиг.6b и 6a могут в некоторой степени отличаться друг от друга, с точки зрения пользователя нет разницы в обращении с контурной упаковкой 18.
На фиг.6c показана контурная упаковка 18, имеющая зоны 6 ослабления, разделенные на отдельные области, при этом каждая расположена на одном отделении контурной упаковки 18. Зоны 6 ослабления могут располагаться на вертикальных (т.е. параллельных относительно направления 23 механической обработки) герметично соединяемых бортах 13 сеткообразного рисунка (поперечно прерывистым образом - фиг.6c) или на горизонтальных герметично соединяемых бортах 13 (продольно прерывистым образом - фиг.6d).
На фиг.6e показана другая контурная упаковка 18, имеющая зоны 6 ослабления, которые расположены рядом с линией 40 перфорации. В области внешнего борта контурной упаковки 18 нет зон 6 ослабления. Следовательно, является невозможным вскрывать отделения, начиная на внешнем борте. Это обеспечивает открывание в два этапа: сначала, отделение должно отсоединяться посредством его отрывания вдоль линии 40 перфорации. Только затем зона 6 ослабления является доступной, и отделение может вскрываться.
Две соседние зоны 6 ослабления на противоположных сторонах одной (горизонтальной или вертикальной) линии 40 перфорации также могут рассматриваться в качестве одной зоны 6 ослабления, которая пересекает линию 40 перфорации. На фиг.6e две зоны 6 ослабления показаны на каждом отделении контурной упаковки, так как зоны 6 ослабления расположены на обеих - горизонтальной и вертикальной линиях 40 перфорации между каждой парой соседних отделений. Тем не менее, является очевидным, что только одна зона 6 ослабления является необходимой на каждом отделении. Следовательно, было бы достаточным расположить зоны 6 ослабления только на горизонтальной линии 40 перфорации или только на вертикальной линии 40 перфорации. Требуемый способ открывания может объясняться покупателю посредством письменных и/или наглядных инструкций, напечатанных на упаковочной фольге (этот признак по существу применяется ко всем упаковочным продуктам, описанным здесь).
На фиг.6f показано, как контурная упаковка 18 в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.6e, может открываться после разделения контурной упаковки 18 вдоль линии 40 перфорации.
На фиг.6g показана другая контурная упаковка 18, имеющая зоны 6 ослабления, которые проходят по двум соседним отделениям и пересекают (вертикальную) линию 40 перфорации. Следует отметить, что концы зон 6 ослабления этого варианта осуществления не проходят во внешние области герметичного соединения, что означает, что упаковка не может вскрываться, начиная от внешнего борта. Аналогично варианту осуществления, показанному на фиг.6e, зона 6 ослабления является доступной только после отсоединения отделения после разрывания соответствующей линии 40 перфорации. Тем не менее, этот вариант осуществления также обеспечивает дополнительный механизм открывания: на продукт в отделении можно нажать через упаковочную фольгу в области на конце зоны 6 ослабления. Способ проталкивания является очень безопасным, так как дети обычно не могут выполнять необходимые движения, которые являются достаточно сложными, а также требуют некоторой силы. В этом варианте осуществления, вариант открывания проталкиванием объединен со вскрыванием, начинающимся от линии 40 перфорации. Обе процедуры обеспечивают для упаковки признаки высокой защиты от детей.
Такое проталкивание показано на фиг.6h на иллюстративном изображении. Неважно, является ли проталкивание возможным с помощью конкретной комбинации упаковочной фольги, форма упаковки, упакованный продукт и параметр зоны ослабления могут оцениваться с помощью рутинных тестов опытным специалистом, который осведомлен об идеях настоящего документа.
Признак проталкивания также может быть предусмотрен с другими вариантами осуществления, например вариантами осуществления, показанными на фиг.6a и 6b, посредством расположения зон 6 ослабления в области ближе к середине отделения, т.е. в области, накладывающейся с положением упакованного продукта (который может, например, представлять собой таблетку, пилюлю, овальную пилюлю или тому подобное). Этот вариант осуществления обеспечивает комбинацию обоих механизмов открывания, признак проталкивания и признак вскрывания, в одном продукте. Такая контурная упаковка 18 может открываться либо образом, показанным на фиг.6f, либо образом, показанным на фиг.6h.
Очевидно, что вариант открывания проталкиванием также может воплощаться в качестве единственного варианта, который предполагается для отделения. В этом случае, зона 6 ослабления не проходила бы до линии 40 перфорации. На фиг.6i показана вытянутая контурная упаковка 18, воплощающая такой признак. Контурная упаковка 18 фиг.6i содержит восемь отделений, при этом каждое содержит одну порцию продукта. Следует отметить, что контурная упаковка 18 фиг.6i не имеет линий 40 перфорации, которые разделяли бы отделения, т.е. отделения не могут отсоединяться рукой. Каждое отделение имеет одну зону 6 ослабления, которая расположена приблизительно в середине отделения в области, где удерживается продукт. Таким образом, упакованный продукт в одном отделении может распаковываться только посредством его проталкивания через упаковочную фольгу в области зоны 6 ослабления. Предпочтительно (но необязательно), зона 6 ослабления каждого отделения расположена только на одной стороне упаковки (т.е. только на передней стороне или задней стороне контурной упаковки 18), таким образом продукт может проталкиваться только к одной стороне. В дополнительном варианте осуществления, зоны 6 ослабления одной контурной упаковки 18 могут располагаться поочередно на передней стороне и задней стороне контурной упаковки 18. Например, первая группа зон 6 ослабления на фиг.6i может располагаться на передней стороне контурной упаковки 18 (обозначена на фигуре в качестве зон 6' ослабления), и вторая группа зон 6 ослабления может располагаться на задней стороне контурной упаковки 18 (обозначена на фигуре в качестве зон 6'' ослабления).
Хотя зоны 6 ослабления для признака проталкивания показаны на фиг.6i в положении по существу в центре каждого отделения, зоны 6 ослабления также могут располагаться в смещенном от центра положении (по-прежнему накладываясь с упакованным продуктом), таким образом проталкивание может выполняться только посредством проталкивания конкретного края продукта. Такой вариант осуществления схематично представлен на фиг.6i посредством места 6''' ослабления.
Следует отметить, что признак проталкивания может воплощаться с любой упаковкой 5, например саше, стик-пакетами, упаковками поточного обертывания, дой-паками или другими упаковками, если упакованный продукт является достаточно твердым и имеет форму, которая позволяет использовать его для проталкивания.
На всех фиг.7a-7d показаны упаковки 5 в форме упаковки 19 поточного обертывания, имеющей зоны 6 ослабления, расположенные в разных местах. Упаковка 19 поточного обертывания представляет собой мешковидную упаковочную единицу, которая образована посредством сгибания непрерывно подаваемой полосы упаковочной фольги 4 в трубчатую форму и герметичного соединения ее продольных краев друг с другом вдоль продольного шва 39. Упаковка 19 поточного обертывания затем заполняется и заваривается посредством поперечных герметично соединяемых бортов 13 в непрерывном процессе.
На фиг.7a показана упаковка 19 поточного обертывания, имеющая зону 6 ослабления, проходящую поперечно по упаковке 19 поточного обертывания. Зона 6 ослабления проходит по всей ширине упаковки 19 поточного обертывания непрерывным образом. Упаковка 19 поточного обертывания может открываться либо посредством вскрывания упаковки 19 поточного обертывания от продольного шва упаковки 19 поточного обертывания и вскрывания упаковки 19 поточного обертывания вдоль зоны 6 ослабления, либо посредством сгибания упаковочной фольги 4 упаковки 19 поточного обертывания вдоль линии 15 сгиба, которая пересекает зону 6 ослабления, и вскрывания упаковки 19 поточного обертывания посредством разрывания образованного таким образом загнутого края.
На фиг.7b показана упаковка 19 поточного обертывания, имеющая зону 6 ослабления, проходящую в продольном направлении вдоль упаковки 19 поточного обертывания. Зона 6 ослабления проходит по всей длине упаковки 19 поточного обертывания непрерывным образом. Упаковка 19 поточного обертывания может открываться посредством вскрывания упаковки 19 поточного обертывания от одного верхнего (или нижнего) края 12 к противоположному нижнему (или верхнему) краю 12 вдоль зоны 6 ослабления.
На фиг.7c показана упаковка 19 поточного обертывания, имеющая зону 6 ослабления, разделенную на две отдельные области, при этом каждая расположена на одинаковой высоте упаковки 19 поточного обертывания, но на противоположных сторонах упаковки 19 поточного обертывания, т.е. зона 6 ослабления проходит поперечно по упаковке 19 поточного обертывания прерывистым образом. Упаковка 19 поточного обертывания может открываться посредством вскрывания упаковки 19 поточного обертывания в одной из зон 6 ослабления, и затем дальнейшего вскрывания упаковки 19 поточного обертывания в области снаружи зоны 6 ослабления вдоль верхнего края упаковки 19 поточного обертывания.
На фиг.7d показана упаковка 19 поточного обертывания, имеющая зону 6 ослабления, разделенную на две отдельные области, при этом каждая расположена на одинаковом расстоянии от латерального края упаковки 19 поточного обертывания, но на противоположных верхнем и нижнем краях 12 упаковки 19 поточного обертывания, т.е. зона 6 ослабления проходит в продольном направлении по упаковке 19 поточного обертывания прерывистым образом. Упаковка 19 поточного обертывания может открываться посредством вскрывания упаковки 19 поточного обертывания от верхнего или нижнего края 12 в одной из зон 6 ослабления, и затем дальнейшего вскрывания упаковки 19 поточного обертывания в области снаружи зоны 6 ослабления вдоль латерального края упаковки 19 поточного обертывания. Особенно в вариантах осуществления фиг.7b и 7d, является предпочтительным, что зоны ослабления также расположены на задней стороне упаковки симметричным образом, для облегчения процесса открывания.
На обеих фиг.8a-8b показаны упаковки 5 в форме так называемого дой-пака 22, который представляет собой упаковку 5, выполненную из упаковочной фольги 4 и имеющую донную складку и конкретное расположение усиливающих герметично соединяемых швов, которые образуют вертикально стоящую упаковку. На фиг.8a показан дой-пак 22, имеющий зону 6 ослабления, проходящую поперечно и непрерывно по дой-паку 22, и на фиг.8b показан дой-пак 22, имеющий зону 6 ослабления, проходящую поперечно и прерывисто по дой-паку 22.
Признаки, описанные во взаимосвязи с описанием фиг.4-8, могут комбинироваться и изменяться множеством способов для создания защищенных от детей и/или легких в обращении для пожилых упаковочных решений для широкой области применений, которые используют упаковочные фольги 4.
Вследствие специальных признаков упаковочной фольги 4 по изобретению, не является возможным вскрывать упаковку 5 за исключением мест, заданных зонами 6 ослабления. Так как зоны 6 ослабления являются почти невидимыми для глаза, упаковка 5 может быть предусмотрена с напечатанным руководством по открыванию упаковки. Например, зоны 6 ослабления могут быть отмечены другим цветом, и отпечатанная линия 15 сгиба может указывать пользователю на загибание и разрывание упаковки 5 в области зоны 6 ослабления. Зоны 6 ослабления могут быть предусмотрены на передней части и на задней части упаковки 5 и в каждой точке, где упаковка должна быть открываемой посредством вскрывания или посредством проталкивания. Форма и/или расположение зон 6 ослабления может выбираться в соответствии с потребностями и требованиями поставщиков, и объем настоящего описания изобретения не ограничен на конкретных вариантах осуществления и формах, и расположениях, подробно показанных на чертежах.
Авторы изобретения установили, что на сегодняшний день нет адекватного способа доступного для тестирования инициирующего разрыв усилия упаковочной фольги. Существующие тесты на инициацию разрыва включают использование сложных тестирующих машин, которые требуются для растягивания двух концов (обычно прямоугольного) тестируемого образца с довольно сложным, например аркообразным движением. Тестирующие машины, которые способны выполнять такое движение, являются дорогостоящими и, следовательно, являются недоступными во многих отделах разработки.
В качестве альтернативы, эмпирические тесты, на которые ссылка делалась выше, могут использоваться для тестирования признаков защиты от детей продукта. Тем не менее, эти тесты являются дорогостоящими и времязатратными и, следовательно, не являются полезными особенно на ранних этапах разработки. Также часто не является возможным характеризовать и классифицировать разные продукты или сырьевые или промежуточные продукты, подобно разным пленкам и фольгам, независимо от их использования на стандартной основе на основании легко измеряемых свойств.
Следовательно, авторы изобретения разработали новый тестируемый образец и способ тестирования инициирующего разрыв усилия, который может выполняться, используя довольно простые тестирующие машины, например универсальные одноосные разрывные машины, которые являются легко доступными в большинстве отделах разработки.
Пример формы тестируемого образца 41 показан на фиг.12. Тестируемый образец 41 состоит из отреза фольги или пленки, подлежащей тестированию. Тестируемый образец 41 имеет по существу трапецеидальную форму с максимальной шириной b, высотой h более короткой боковой грани 47 и высотой H более длинной боковой грани 48.
Тестируемый образец 41 имеет верхнюю зажимную область 49a и нижнюю зажимную область 49b. Между обеими зажимными областями 49a и 49b тестируемая область 46 (пунктирная линия) задана верхней линией 42a сжатия (задающей границу между верхней зажимной областью 49a и тестируемой областью 46), нижней линией 42b сжатия (задающей границу между нижней зажимной областью 49a и тестируемой областью 46), краем 44 разрыва на стороне более короткой боковой грани 47, и краем 45 провисания, противоположным относительно края 44 разрыва, на стороне более длинной боковой грани 48. Край 44 разрыва образован в более короткой боковой грани 47 посредством круглого выреза, имеющего радиус r и центральную точку 50, и более длинная боковая грань 48 содержит край 45 провисания.
Круглый вырез должен выполняться с очень высоким качеством, так как авторы изобретения установили, что микро-зазубрены, которые могут возникать при разрезах ножницами или разрезах лезвиями, могут оказывать негативное влияние на качество и воспроизводимость результатов тестирования. Следовательно, круглый вырез, предпочтительно, должен выполняться с помощью вырубного штампового инструмента, как например стальной ленточный резак или тому подобное.
Верхняя линия 42a сжатия и нижняя линия 42b сжатия расположены под углом α сжатия. Линейное расстояние между точкой пересечения первой линии 42a сжатия и края 44 разрыва и точкой пересечения второй линии 42b сжатия с краем 44 разрыва задает длину L зажимания тисков 43 (фиг.13) разрывной машины.
В соответствии с изображением на фиг.12, форма (плоского) тестируемого образца может быть задана следующими параметрами: максимальная ширина b; первая высота H; вторая высота h; длина L зажимания; радиус r; угол α сжатия; расстояние u между центральной точкой 50 и более короткой боковой гранью 47; расстояние v между точкой пересечения линий 42a и 42b сжатия и более короткой боковой гранью 47. Определение основано на технической характеристике, заключающейся в том, что тестируемый образец 41 является симметричным относительно средней оси 51, которая расположена в правом углу относительно более короткой боковой грани 47.
Для теста на разрыв верхняя зажимная область 49a и нижняя зажимная область 49b тестируемого образца 41 зажимаются в тисках 43a, 43b разрывной машины, таким образом, верхняя линия 42a сжатия располагается на одном уровне с верхними зажимными тисками 43a, и нижняя линия 42b сжатия располагается на одном уровне с нижними зажимными тисками 43b.
Так как край 45 провисания больше длины L зажимания на стороне края 44 разрыва, и так как верхние и нижние зажимные тиски 43a, 43b являются параллельными, край 45 провисания деформируется волнистым образом. Когда верхние и нижние тиски разрывной машины перемещаются наружу (в направлении 52 растягивания), начиная от длины L зажимания, разрывное усилие, следовательно, действует только на край 44 разрыва, тогда как край 45 провисания по-прежнему провисает и не натягивается. Тест на разрыв может выполняться обычным образом. Когда тиски перемещаются друг от друга вдоль направления 52 растягивания, разрывное усилие F измеряется и результат печатается на графике усилие-траектория (или графике напряжение-деформация, в зависимости от обстоятельств). Максимальное усилие достигается, когда тестируемый образец рвется в области края 44 разрыва. На графике эта точка характеризует инициирующее разрыв усилие тестируемого образца 41 (т.е. фольги из пленочного материала, из которого тестируемый образец он был выполнен).
С вышеописанным способом и тестируемым образцом авторы изобретения имели возможность повторяемым образом измерять инициирующее разрыв усилие для разных упаковочных фольг.
Практический пример
Для последовательности тестов была изготовлена упаковочная фольга, имеющая первый слой из ПЭТ с толщиной 12 мкм, второй слой, состоящий из алюминиевой фольги (12 мкм), покрытый экструдированным Сирлином (23 г/м2). Первый и второй слои были ламинированы с помощью экструзионного ламинирования, используя внутренний слой из экструдированного ПЭ (12 г/м2) в качестве экструзионного адгезива, что привело к упаковочной фольге в соответствии со следующей структурой:
ПЭТ 12 мкм/экстр. ПЭ 12 г/Al 12 мкм/экстр. Сирлин 23 г.
Для иллюстративных тестов были изготовлены в соответствии с фиг.12 образцы этой упаковочной фольги, имеющие длину L зажимания 50 мм.
До ламинирования зоны 6 ослабления были внедрены в первый слой, при этом зоны ослабления имеют прямоугольную форму с непрерывной длиной и шириной 8 мм. Зона 6 ослабления была изготовлена в соответствии с вышеприведенным способом. В зонах ослабления перфорационный ролик имел выступы с плотностью 112,5 выступов на см2. Концевая поверхность выступов имеет номинальную длину 180 мкм и номинальную ширину 60 мкм. Номинальная высота выступа была 180 мкм. Выступы перфорационного ролика были изготовлены посредством травления в соответствии с технологиями, известными в области техники.
Первая группа тестируемых образцов была изготовлена из упаковочной фольги, при этом тестируемый образец располагается таким образом, что край 44 разрыва проходит через одну зону 6 ослабления в области средней оси 51 образца (как показано на фиг.12).
Вторая группа тестируемых образцов с одинаковой формой была изготовлена из такой же упаковочной фольги, но вырезана из области, не имеющей зоны 6 ослабления.
Для каждой группы три измерения были проведены со скоростью растягивания 200 мм/мин. Для первой группы (с зоной 6 ослабления), были измерены инициирующие разрыв усилия в 34,76, 29,39 и 30,10 Н, что дает среднее инициирующее разрыв усилие в 31,42 Н.
Для второй группы (без зоны 6 ослабления), были измерены инициирующие разрыв усилия в 190,04, 190,01 и 163,88 Н, что дает среднее инициирующее разрыв усилие в 181,31 Н.
Из результатов процентное отношение уменьшения инициирующего разрыв усилия (%TIFR) было рассчитано в соответствии со следующей формулой:
%TIFR = ((FNP - FP)/FNP) x 100%
где
FNP=усилие, требуемое для инициирования разрыва в неперфорированном материале, в Н
FP=усилие, требуемое для инициирования разрыва в перфорированном материале, в Н
%TIFR тестируемого примера составил 82,6%.
Это означает, что инициирующее разрыв усилие может уменьшаться на 82,6% посредством зоны ослабления.
Эти данные подтверждают практические тесты на разрыв (выполненные посредством ручного вскрывания упаковки). Авторы изобретения полагают, что %TIFR более 40%, предпочтительно более 50% и особенно более 60% является достаточным для большинства препятствующих разрыванию упаковочных фольг, которые используются в области для обеспечения ручного открывания разрыванием упаковки. Следовательно, признаком раскрытой упаковочной фольги является то, что инициирующее разрыв усилие упаковочной фольги уменьшено в области зоны ослабления более чем на 40%, предпочтительно более чем на 50% и особенно предпочтительно более чем на 60%.
Перечень ссылочных позиций:
первый слой 1
второй слой 2
внутренний слой 3
упаковочная фольга 4
упаковка 5
зона 6 ослабления
перфорации 7
направление 8 разрывания
край 9 фольги
первая внутренняя поверхность 10
первая внешняя поверхность 11
герметично соединяемый край 12
герметично соединяемый борт 13
загнутый край 14
линия 15 сгиба
саше 16
стик-пакет 17
контурная упаковка 18
упаковка 19 поточного обертывания
вторая внутренняя поверхность 20
вторая внешняя поверхность 21
дой-пак 22
направление 23 механической обработки
перфорационный ролик 24
ролик 25 встречного давления
выступы 26
первый пленочный материал 27
зона 28 выступов
ламинирующая установка 29
герметично соединяемый слой 30
барьерный слой 31
печатный слой 32
верхняя поверхность 33
эластомерный материал 34
узел 35 нанесения
адгезив 36
устройство 37 прижимного ролика
второй пленочный материал 38
продольный шов 39
линия 40 перфорации
тестируемый образец 41
линия 42 сжатия
тиски 43
край 44 разрыва
край 45 провисания
тестируемая область 46
более короткая боковая грань 47
более длинная боковая грань 48
верхняя зажимная область 49a
нижняя зажимная область 49b
центральная точка 50
средняя ось 51
направление 52 растягивания
1. Защищенная от детей и/или легкая в обращении для пожилых упаковка (5), выполненная с использованием композитной упаковочной фольги (4), причем упаковка представляет собой саше (16), стик-пакет (17), контурную упаковку (18), упаковку (19) поточного обертывания или дой-пак (22), причем композитная упаковочная фольга (4) содержит:
- первый слой (1), имеющий первую внешнюю поверхность (11) и первую внутреннюю поверхность (10), причем первый слой (1) придает препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольге (4),
- второй слой (12), имеющий вторую внешнюю поверхность (21) и вторую внутреннюю поверхность (20), причем вторая внешняя поверхность (21) второго слоя (2) является герметично соединяемой с сопрягаемой поверхности,
- внутренний слой (3), расположенный между первой внутренней поверхностью (10) первого слоя (1) и второй внутренней поверхностью (20) второго слоя (2),
причем упаковочная фольга (4) имеет по меньшей мере одну зону (6) ослабления, в которой препятствующие разрыванию свойства упаковочной фольги (4) уменьшены посредством множества перфораций (7), которые имеются в первом слое (1), причем
плотность перфораций (7) в зоне (6) ослабления находится в пределах от 50 до 250, предпочтительно от 50 до 150 и особенно предпочтительно от 70 до 130 перфораций на см2, и причем по меньшей мере одна зона (6) ослабления расположена на упаковке (5) для обеспечения возможности открывания проталкиванием или возможности открывания разрыванием.
2. Упаковка (5) по п. 1, в которой в плоскостях сечения, параллельных относительно первой внешней поверхности (11) композитной упаковочной фольги (4), поперечные сечения перфораций (7) имеют вытянутую форму с длиной (l) и шириной (b), причем размер длины (l) больше размера ширины (b), в частности, причем максимальная длина (l) поперечного сечения перфораций (7) находится в пределах от 50 мкм до 600 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 500 мкм, и особенно предпочтительно от 100 мкм до 250 мкм, причем длина (l) перфораций (7), предпочтительно, расположена вдоль требуемого направления (8) разрывания, и причем отношение длины (l) к ширине (b), предпочтительно, находится в пределах от 1,5 до 5, предпочтительно от 1,7 до 3,5.
3. Упаковка (5) по п. 1 или 2, в которой первый слой (1) содержит полиэтилентерефталат (ПЭТ), полипропилен, полиамид и/или нейлон, и причем первый слой (1), предпочтительно, содержит биаксиально или моноаксиально ориентированную пленку.
4. Упаковка (5) по любому из пп. 1-3, в которой толщина первого слоя (1) находится в диапазоне от 8 до 30 мкм, предпочтительно от 12 до 23 мкм.
5. Упаковка (5) по любому из пп. 1-4, в которой второй слой (2) содержит алюминиевую фольгу, предпочтительно алюминиевую фольгу, имеющую толщину, которая находится в диапазоне от 6 мкм до 40 мкм, особенно предпочтительно от 6,35 мкм до 30 мкм.
6. Упаковка (5) по любому из пп. 1-5, в которой второй слой (2) содержит слой из полиолефинового материала, в частности полиэтилена или полипропилена, или термосвариваемый лак, который обеспечивает вторую внешнюю поверхность (11).
7. Упаковка (5) по любому из пп. 1-6, в которой внутренний слой (3) содержит адгезив для влажного или сухого ламинирования или смолу для экструзионного ламинирования.
8. Упаковка (5) по любому из пп. 1-7, в которой по меньшей мере одна зона (6) ослабления расположена непрерывным образом, и причем зона (6) ослабления ориентирована продольно или поперечно относительно направления (23) механической обработки упаковочной производственной линии.
9. Упаковка (5) по любому из пп. 1-8, в которой по меньшей мере одна зона (6) ослабления расположена прерывистым образом, и причем зона (6) ослабления ориентирована продольно или поперечно относительно направления (23) механической обработки упаковочной производственной линии.
10. Упаковка (5) по любому из пп. 1-9, в которой по меньшей мере две зоны (6) ослабления расположены, предпочтительно, симметричным образом, на передней стороне и задней стороне упаковки (5).
11. Упаковка (5) по любому из пп. 1-10, которая обеспечивает возможность открывания проталкиванием и возможность открывания разрыванием.
12. Упаковка (5) по любому из пп. 1-11, в которой признак открывания является доступным только после по меньшей мере частичного отсоединения одного отделения упаковки (5).
