Пакувальний ламінат, ролик, шар для використання у пакувальному ламінаті (варіанти) та пристрій для виконання технологічної операції з ламінатом

1. Пакувальний ламінат, який відрізняється тим, що щонайменше один з шарів матеріалу, включений в ламінат, містить частинки, що намагнічуються, які є носіями інформації, причому частинки складають щонайменше 0,0001ваг.% шару, що містить частинки, що намагнічуються. 2. Пакувальний ламінат за п.1, який відрізняється тим, що містить шар з основним зв'язуючим з пла C2 2 (19) 1 3 77807 малюнків, наприклад, дати закінчення терміну зберігання і т.п., в заздалегідь визначеному місці на готовій стрічці матеріалу з раніше надрукованим малюнком, або коли треба створити суміщені один з одним надрукований узор та малюнок ліній перегину, які полегшують формування згинів. До інших областей застосування відносяться, наприклад, випадки, де необхідно в розфасовувальній або подібній машині подавати стрічку пакувального матеріалу на точну відстань по малюнку, щоб, з одного боку, надрукований малюнок знаходився в одному і тому самому положенні на всіх упаковках, і, з іншого боку, щоб вказаний вище малюнок ліній згину співпадав з формуючим пристроєм на фасувальній машині, щоб згинання матеріалу відбувалося по лініях згину, положення яких заздалегідь визначене. Один приклад таких напрямних позначок наведений в [ЕР, 131241, A]. Один недолік, властивий такому типу напрямних позначок, полягає у тому, що позначки займають певну площу, на якій тому не можна розмістити декоративні малюнки. Інший недолік полягає у тому, що механічний вплив тягне за собою ризик нанесення подряпин на позначку, що призведе до того, що детектор, призначений для цієї мети, неправильно визначить положення напрямної позначки. Ще однією проблемою, яка може виникнути при використанні цього типу напрямних позначок, є те, що напрямні позначки використовуються для керування фальцювальною машиною, і ці ж напрямні позначки потім використовуються для керування фасувальною машиною. Внаслідок цього, будь-які можливі помилки позиціонування малюнка ліній згину відносно напрямних позначок, при виявленні і формуванні фасувальною машиною, можуть, в гіршому випадку, підсумовуватися один з одним, що може призвести до спроби фасувальної машини зігнути пакувальний матеріал у неправильному місці відносно малюнка ліній згину. Вищеописані проблеми в поточній технології мінімізуються за допомогою точного налагодження виробничого обладнання та фасувальних машин і шляхом обережного поводження при маніпуляціях з пакувальним матеріалом. У цьому контексті потрібно також згадати [ЕР, 317879, A] де стисло описується застосування магнітних напрямних позначок в формі магнітних смуг, розташованих на пакувальному матеріалі. Ця публікація відноситься до конструкції магнітного детектора, і в ній абсолютно не згадуються дизайн і конструкція магнітних напрямних позначок. Магнітна смуга, розташована на пакувальному матеріалі, точно так само, як і напрямні позначки, розпізнавані оптичними засобами, пов'язана з проблемами відносно помилок допусків позиціонування і при подальших операціях обробки пакувального матеріалу. Крім того, вона також схильна· до впливу подряпин. Більш того в фасувальній машині звичайного типу є численні джерела магнітного поля руйнівної сили, які утруднюють правильне виявлення положення пакувального матеріалу в фасувальній машині. Остання проблема вирішується в останній із згаданих публікації за рахунок особливої конструкції детектора. 4 Таким чином, однією метою даного винаходу є реалізація альтернативного рішення для вищезазначеного функціонування напрямних позначок. Додатковою метою даного винаходу є формулювання альтернативного рішення таким чином, щоб властиві прототипам і описані вище недоліки були усунені, або їх вплив на функціонування був щонайменше зменшено. Вищезгадані цілі досягаються згідно з даним винаходом тим, що пакувальному матеріалу, що відноситься до типу, описаного у вступі, надана відмітна ознака, згідно з якою щонайменше один шар матеріалу в ламінаті містить частинки, що намагнічуються. Шляхом використання шару з частинками, що намагнічуються, можна магнітними способами зчитувати напрямні позначки, навіть якщо цей шар не є зовнішнім, іншими словами, можна наносити декоративні малюнки на всю поверхню пакувального контейнера без необхідності залишати вільні місця для напрямних позначок. Більш того зменшується ризик пошкодження позначок під впливом зовнішніх механічних впливів. Оскільки згідно з даним винаходом формування декоративного малюнка відокремлене від формування напрямних позначок, які несуть інформацію, потенційно можливо використати всю поверхню пакувального контейнера як носія інформації, що означає можливість нанесення на пакувальний ламінат і на упаковку значно більшого обсягу інформації, ніж в системах за попереднім рівнем техніки. Ще однією перевагою, що досягається, є відносна простота інтеграції виробничого етапу, на якому одержують пакувальний ламінат з малюнком ліній згину, з виробничим етапом намагнічування частинок. Якщо ця перевага буде вибрана для застосування, з'явиться можливість виключити помилкові допуски між напрямними позначками і лініями згину, внаслідок чого саме налагодження фасувальної машини стає визначальною при задаванні допусків позиціонування між напрямними позначками і фактичним формуванням упаковки. Спеціалізовані частинки, що намагнічуються, зберігають свій магнітний заряд (залишкову намагніченість), навіть коли на них більше не впливає магнітне поле. Часовий інтервал, необхідний для того, щоб вважати частинки постійно намагніченими (залишкова намагніченість протягом тривалого часу), природно змінюється в залежності від передбачуваного застосування. Якщо інформація, яка зберігатися за допомогою цих частинок, призначена для керування фасувальною машиною, інформація повинна мати досить хорошу якість протягом часу, яка потрібна для транспортування і зберігання матеріалу аж до моменту її використання на фасувальній машині. Якщо є намір передати інформацію, яка використовується магазином роздрібної торгівлі, в якому продається упаковка, відповідна часова межа істотно збільшується. Далі передбачається, що відповідна часова межа ще більш збільшується, якщо інформація, що зберігається в магнітній формі, також призначена для застосування при утилізації упаковки або в подібних задачах. Заряд в частинках, що намагнічуються, може змінюватися, якщо буде прикладене нове 5 77807 магнітне поле. Таким чином, можна, наприклад, передбачити, що фасувальна машина зчитує оригінальну інформацію для правильного керування операцією формування, після чого записує поверх старої нову інформацію про партію виробів, тип продукції, дату упаковки тощо, яка призначена для використання магазином роздрібної торгівлі або для відстеження упаковки. Переважні варіанти даного винаходу будуть зрозумілі з наведених залежних пунктів формули. Згідно з одним переважним варіантом, пакувальний ламінат містить шар з базовим зв'язуючим з пластику, при цьому вищезазначені частинки, що намагнічуються, підмішують в базове зв'язуюче. З технологічної точки зору цей варіант є переважним, оскільки способи, що застосовуються у виробництві пластикових шарів, придатні для підмішування частинок в пластикове зв'язуюче. Згідно з ще одним переважним варіантом, вищезгадана базове зв'язуюче є термореактивною пластмасою, переважно, поліолефіновою пластмасою. Термореактивні пластмаси і, зокрема, поліолефінові пластмаси придатні для використання у пакувальному ламінаті і, більш того придатні для підмішування частинок з технологічної точки зору. Переважно вищезазначені частинки є металевими, оскільки вони мають чудові магнітні властивості (їх порівняно легко намагнічувати, і вони демонструють задовільну залишкову намагніченість). Вказані вище цілі крім того досягнуті в даному винаході за допомогою ролика, що відноситься до типу, описаного у вступі, якому надана відмітна ознака, згідно з якою він далі містить засіб для прикладення магнітних полів для намагнічування частинок, що намагнічуються, у пакувальному ламінаті. Використовуючи малюнок ліній згину і магнітні напрямні позначки за допомогою одного і того самого ролика, виявилося можливим повністю виключити джерела помилок, які в інших випадках виникають при зчитуванні напрямних позначок в звичайному фальцювальному ролику. При використанні одного і того самого ролика джерелом помилок є тільки виробничі допуски на ролик, якщо вони є. Пакувальний ламінат за даним винаходом з частинками, що намагнічуються, дозволяє відносно просто інтегрувати згинання із застосуванням магнітних напрямних позначок. Комбінувати друк зі згинанням значно важче, оскільки друк вимагає гладкого ролика, що упирається у пакувальний матеріал, тоді як згинання вимагає ролика з виступаючими ділянками. Вищеописані цілі додатково були досягнуті за даним винаходом за допомогою шару для використання у пакувальному ламінаті, при цьому шару надана відмітна ознака, згідно з якою він містить частинки, що намагнічуються. Шляхом попереднього виготовлення окремого шару з частинками, що намагнічуються, з'являється можливість оптимізувати виробничий процес для цього кроку, в принципі незалежно від виробництва готового пакувального ламінату. Оскільки модифікація установок, які виробляють ламінат, вимагає великих капіталовкладень, бажано мати можливість використати даний винахід в звичайних установках для 6 виробництва ламінату без необхідності в істотній реконструкції. Попереднє виготовлення шару, який у подальшому з'єднують з іншими шарами пакувального ламінату, це один з способів уникнути внесення великих змін в процес виготовлення ламінату. Такий окремий шар можна застосовувати для етикеток різного типу. Наприклад, для етикеток для консервних банок або так званих етикеток, що обтискаються, для пляшок різних типів. Вищезгадані цілі також були досягнуті за допомогою пристрою для здійснення технологічної операції на ламінаті, що містить засіб для здійснення вищезгаданої технологічної операції, при цьому пристрій далі містить засіб для прикладення магнітного поля для намагнічування частинок, що намагнічуються, в ламінаті. За рахунок виконання технологічної операції і застосування магнітних напрямних позначок або іншої інформації, використовуючи одну і ту саму одиницю обладнання виявилося можливим повністю виключити джерело помилок, які в іншому випадку виникають при зчитуванні напрямних позначок в звичайних послідовних те хнологічних операціях. При використанні однієї і тієї самої одиниці обладнання помилки будуть давати тільки виробничі допуски (якщо вони є) цього обладнання. Пакувальний ламінат за даним винаходом з частинками, що намагнічуються, дозволяє відносно просто інтегрувати різні технологічні операції із застосуванням магнітних напрямних позначок або іншої інформації. До прикладів таких інтегрованих те хнологічних операцій можна віднести вирубування заготовок пластикових пакетів тоді, коли штамп має магнітні пристрої для нанесення магнітних позначок одночасно з операцією вирубування. До інших те хнологічних операцій, де доречно застосовувати магнітну інформацію одночасно із здійсненням цієї операції, відносяться, наприклад, зварювання швів в заготовках пластикових пакетів, друк на ламінаті різних типів або інші технологічні операції, наприклад, тиснення, перфорування тощо. Об'єднання намагнічування і технологічної операції можна, зрозуміло, здійснювати не тільки в системах з роликами, але і в інших системах, де, наприклад, використовуються плоскі пластини для зварювання, вирубування, друку або інших подібних технологічних операцій. Нижче йде більш докладний опис даного винаходу з посиланнями на прикладені схематичні креслення, які для прикладу показують переважний в цей час варіант даного винаходу і на яких зображено: Фіг.1 - структура ламінату для жорсткої упаковки на основі волокон, призначеної для охолоджуваного розподілу; Фіг.2 - структура ламінату для жорсткої упаковки на основі волокон, призначеної для неохолоджуваного розподілу, яка називається асептична упаковка; Фіг.3 - структура ламінату для упаковки в формі пакету, призначеної для охолоджуваного розподілу; Фіг.4 - структура ламінату для упаковки в формі пакету, призначеної для неохолоджуваного розподілу; 7 77807 Фіг.5 - ролик для згинання і намагнічування пакувального ламінату; Фіг.6 - структура ламінату для жорсткої упаковки на основі волокон, призначеної для неохолоджуваного розподілу; Фіг.7 - структура ламінату для упаковки в формі пакету для охолоджуваного розподілу. Докладний опис переважних варіантів Як видно на Фіг.1, пакувальний ламінат містить, згідно з першим варіантом, рахуючи зі сторони, яка призначена для утворення зовнішньої поверхні готової упаковки, герметизуючий шар 1, наприклад, з поліетилену, інформаційний шар 2 з термореактивної пластмаси з мінеральним наповнювачем (наприклад, поліолефіну) з підмішаними частинками, що намагнічуються, ламінуючий шар 3, наприклад, з поліетилену, шар 4 основи з волоконного матеріалу і герметизуючий шар 5, наприклад, з поліетилену. Такий пакувальний ламінат пристосований для охолоджуваного розподілу. Одним прикладом відповідного поліолефінового шару 2 з мінеральним наповнювачем є основне зв'язуюч з поліолефіну з неорганічними мінеральними частинками, підмішаними в основне зв'язуючу в кількості від 5 до 85% від загальної ваги поліолефінового шару з мінеральним наповнювачем. Прикладами застосовних неорганічних мінеральних частинок є доломіт, тальк, крейда, слюда, вапняк, мармур, каолін і воластоніт. Переважно, частинки неорганічного матеріалу є сумішшю частинок доломіту і тальку, в якій кількість частинок доломіту складає від 70 до 90%, а кількість частинок тальку складає від 10 до 30% від ваги суміші. Переважно, основне зв'язуюче поліолефінового шару з мінеральним наповнювачем складається з поліолефіну на основі поліпропілену, наприклад, з гомополімеру пропілену або співполімеру пропілену і етилену і/або іншого алкілену. Прикладом поліолефіну на основі пропілену може бути гомополімер пропілену з індексом розплаву ASTM менше 10 (2,16кг; 230°С) або співполімер пропілену і етилену і/або іншого алкілену з індексом розплаву ASTM менше 0,5-5 (2,16кг; 230°С). Як видно на Фіг.2, пакувальний ламінат містить, згідно з другим варіантом, ті самі шари, що і перший варіант, а також ламінуючий шар 6 з, наприклад, поліетилену, і бар'єрний шар 7, наприклад, з алюмінієвої фольги, розташований між шаром 4 основи і самим внутрішнім герметизуючим шаром 5. Ламінуючий шар 6 розташований між бар'єрним шаром 7 і шаром 4 основи. Цей пакувальний ламінат пристосований для неохолоджуваного розподілу. Обидва цих пакувальних ламіната призначені для формування в жорстку упаковку, що має добре визначену конфігурацію. Дві структури ламінату для так званих пакетів будуть описані нижче. Згідно з третім варіантом, пакувальний ламінат містить, як видно на Фіг.3, якщо дивитися з тієї сторони, яка призначена для утворення зовнішньої поверхні готової упаковки, герметизуючий шар 1, наприклад, з поліетилену, інтегрований інформаційний шар і шар основи 2 з термореактивної пластмаси з мінеральним наповнювачем і підмішани 8 ми частинками, що намагнічуються, а також внутрішній герметизуючий шар 5, наприклад, з поліетилену. Такий пакувальний ламінат пристосований для охолоджуваного розподілу. Інтегрований шар 2 основи переважно відноситься до того самого типу, який описаний в зв'язку з першим варіантом, тобто, поліолефіновому слою з мінеральним наповнювачем. Як виявляється з Фіг.4, пакувальний ламінат містить, згідно з четвертим варіантом, ті самі шари, що і в третьому варіанті, а також ламінуючий шар 6 з, наприклад, поліетилену і бар'єрний шар 7 з, наприклад, алюмінієвої фольги, між шаром 2 основи і самим внутрішнім герметизуючим шаром 5. Ламінуючий шар 6 розташований між бар'єрним шаром 7 і шаром 2 основи. Такий пакувальний ламінат пристосований для охолоджуваного розподілу. До прикладів металевих матеріалів, які можуть застосовуватися для частинок, що намагнічуються, відносяться оксид хрому, оксид заліза, титан, марганець або їх суміші. Згідно з одним прикладом, використовуються, по суті, сферичні частинки діаметром приблизно 0,5мкм. Експерименти показали, що потрібна лише обмежена кількість частинок, що намагнічуються. Було також встановлено, що обов'язкова кількість, що підмішується, зменшується з товщиною шару, який несе такі частинки. На обов'язкову кількість, що підмішується, також впливає кількість джерел збурення, які існують навколо місця, в якому відбувається зчитування інформації. Далі, на обов'язкову кількість частинок також впливає відстань, на якій можна зчитувати інформацію, тобто, чи може зчитувальний пристрій торкатися матеріалу, або є повітряний зазор або інший шар матеріалу між інформаційним шаром і зчитувальним пристроєм. Дослідження на простому обладнанні показали, що пластикова плівка, що містить приблизно 0,1 ваг. % магнетиту, може без великих зусиль зчитуватися на відстані, відповідній паперовому шару, коли плівка має товщину приблизно 50мкм. Ці дослідження, більш того проводилися на звичайній фасувальній машині, де інформація використовувалася для керування стрічкою. На відповідному простому обладнанні можна зменшити цю кількість до 0,01 ваг. %, якщо вимірювання проводяться поза фасувальною машиною. Для пластикової пляшки з шаром, що має товщин у в десять разів більше, можна використати приблизно десяту частину цієї кількості частинок, що підмішуються. Більше того цю кількість можна зменшити, якщо операція зчитування може проводитися в безпосередній близькості від шару. Якщо, крім того, є можливість виключити джерела збурень або компенсувати відомі джерела збурень, кількість частинок можна зменшити ще більше. Крім того, кількість частинок можна додатково зменшити для застосувань, в яких конструкція допускає застосування більш дорогого обладнання, наприклад, в тих випадках, де можна використати зчитувальну головку того самого типу, які застосовуються в комп'ютерних жорстких дисках. У цих умовах можна використати частинки, що підмішуються, в кількості приблизно 1 частина на мільйон 9 77807 і, проте, одержувати і технічно прийнятну якість інформації, що виявляється. Верхня межа відносно кількості магнітних частинок, що підмішуються, визначається, крім іншого, тим, скільки їх можна підмісити в пластмасу, щоб її властивості (крім магнітних) істотно не змінилися. Наприклад, можуть виникнути труднощі, пов'язані з рівномірністю підмішування, або з надмірним зачорнюванням матеріалу. Дослідження показали, що домішки у 1 ваг. % і 10 ваг. % не впливають істотним чином. Є і інші подібні частинки, які підмішують в пластмасу для інших цілей і які можуть підмішуватися в кількостях до 90 ваг. % без дуже сильного впливу на суміш. Однак, в деяких випадках зачорнювання стає сильним вже при 1 ваг. % і надмірно сильним при 10 ваг. %. Спосіб виробництва пластмаси з підмішуванням магнітних частинок - це так зване компаундування, при якому термореактивну пластмасу плавлять і змішують з мінералами і домішками. Частинки, що намагнічуються, можуть вводитися в матеріал під час компаундування. Як виявляється з Фіг.5, спосіб за даним винаходом придатний для одночасного згинання і намагнічування частинок, що намагнічуються. Згинальний ролик 11 містить множину виступів 12, що визначають малюнок ліній згину і розташованих для згинання пакувального ламінату 10. Ролик далі містить постійні або електромагніти 13, які розташовані локально для намагнічування частинок у пакувальному ламінаті, що проходить. Електромагніти 13 і виступи 12 обертаються разом з роликом 11 і в результаті розташовані відносно один одного з виключно високою точністю. Згідно з п'я тим варіантом, пакувальний ламінат містить, як виявляється з Фіг.6, якщо дивитися з тієї сторони, яка призначена для утворення зовнішньої поверхні готової упаковки, герметизуючий шар 1, наприклад, з поліетилену, шар 4 основи з, наприклад, матеріалу на основі волокон, наприклад, паперу, інтегрований інформаційний шар 2 з 10 термореактивної пластмаси з мінеральним наповнювачем з підмішаними частинками, що намагнічуються, а також внутрішній герметизуючий шар 5, наприклад, з поліетилену. Більше того між внутрішнім герметизуючим шаром 5 і інформаційним шаром 2 ламінат оснащений бар'єрним шаром 7, наприклад, з алюмінію. Такий пакувальний ламінат пристосований для дистрибуції без охолоджування. Згідно з альтернативним варіантом, цей пакувальний ламінат містить вищезгадані шари без бар'єрного шару 7. Такий ламінат пристосований для охолоджуваного розподілу. Згідно з шостим варіантом, пакувальний ламінат містить, як виявляється з Фіг.7, якщо дивитися з тієї сторони, яка призначена для утворення зовнішньої поверхні готової упаковки, герметизуючий шар 1, наприклад, з поліетилену, шар 8 основи з поліолефіну з мінеральним наповнювачем, інформаційний шар 2 з термореактивної пластмаси з мінеральним наповнювачем і підмішаними частинками, що намагнічуються, і внутрішній герметизуючий шар, наприклад, з поліетилену. Потрібно розуміти, що можливі численні модифікації описаних вище варіантів даного винаходу, які не вийдуть за рамки обсягу даного винаходу, що визначається прикладеною формулою. Наприклад, носієм частинок, що намагнічуються, може бути поліетиленова плівка. У цьому випадку даний винахід може використовуватися в зв'язки із звичайними пакувальними ламінатами, які застосовуються в цей час для о холоджуваного розподілу і неохолоджуваного розподілу. Далі, як носій частинок, що намагнічуються, можна використати інші пластмаси, такі як поліефіри (наприклад, PET) або РА, або шар на основі волокон (наприклад, паперовий шар). При використанні таких пластмас як PET і РА з'являється додаткова перевага, що полягає у тому, що в певних випадках частинки, що намагнічуються, можна додавати при полімеризації (на місці), іншими словами, усувається крок компаундування. 11 Комп’ютерна в ерстка В. Сердюк 77807 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601