專利名稱：多層紙材、其形成的方法以及獲得三維容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多層紙材、其制備方法，以及用于生產(chǎn)三維容器的方法。
背景技術(shù)：
多層紙材是已知的，特別地稱為“波紋紙板”(corrugated cardboard)，其包括波 紋紙片，也即成形為呈現(xiàn)持續(xù)接連的波紋，而平紙片沿著其波頂膠合到該波紋紙片上。也可 以膠合兩個平紙片，每面上一個。不管是具有一個、兩個或更多個平紙片，已知的波紋紙板主要用于技術(shù)包裝部門， 其中波紋紙層的作用是保護(hù)包裝的產(chǎn)品，而平紙片的功能是使波紋紙層變硬，并形成支撐 件用于印刷。在生產(chǎn)波紋紙層的已知方法中，波頂總是橫向于機(jī)器方向(machine direction), 也即垂直于形成波紋層的紙幅的前進(jìn)方向。因為這樣，已知的波紋紙板在橫向上具有更大 的彎曲硬度，而在縱向上具有更小的彎曲硬度。除了用于包裹多種各式各樣的產(chǎn)品，已知的波紋紙板也通常用于形成箱子和容 器，以容納被包裝的物品，這些物品不必與容器具有相同的形狀，因此它們在縱向上差的彎 曲硬度在生產(chǎn)足夠硬的容器時產(chǎn)生了困難。為減輕該問題，以前已經(jīng)提出增加波紋紙的層數(shù)，而這實質(zhì)上增加了包裝的重量 和成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供多層紙材，其在所有方向上都具有高的彎曲硬度。本發(fā)明的另一個目的在于提供多層紙材，對比于傳統(tǒng)的波紋容器，可以在其上以 浮凸(relief)的方式印刷文字或者提供裝飾。這些和其他目的——它們將從后面的說明中變得顯而易見——根據(jù)本發(fā)明通過 權(quán)利要求1中所述的多層紙材獲得。根據(jù)本發(fā)明，為生產(chǎn)多層紙材，采用了如權(quán)利要求11所述的方法。為采用多層紙材形成三維容器，用所述紙材實施權(quán)利要求12所述的方法。


本發(fā)明的一些優(yōu)選的實施方式進(jìn)一步在下文中通過參考附圖而說明，其中圖Ia是穿過根據(jù)本發(fā)明的紙材的示意截面圖，圖Ib以分解示意截面圖示出該紙材，圖2a以示意截面圖示出紙材的第二個實施方式，圖2b以分解示意截面圖示出紙材，圖3是紙材第三實施方式的部分打開的部分透視圖，圖4a是分解透視圖，示出形成平行六面體容器的沖壓的多層紙材片，以及用于通
3過拉伸成形使其變形的平坦的模子，圖4b是生產(chǎn)的容器的透視圖，圖5a是用多層紙材獲得的平行六面體容器的分解的透視圖，其通過在模子內(nèi)拉 伸成形而進(jìn)行變形，圖5b表示生產(chǎn)的容器，圖6是同樣地用本發(fā)明的紙材獲得的平行六面體容器的透視圖，并在其側(cè)面上呈 現(xiàn)出不同的裝飾性浮凸圖形，和圖7示出與圖6相同的容器，但是在其側(cè)面上呈現(xiàn)出又一不同的裝飾性浮凸圖形。
具體實施例方式如可以在圖中看到的，在圖1所示的實施方式中，本發(fā)明的多層材料包括兩個紙 層2、4，所述紙層在縱向和橫向上都具有不小于5%的伸展特性，優(yōu)選不小于15%?？v向方向指沿著連續(xù)的紙幅離開造紙機(jī)的軸線的方向，而橫向方向指垂直于縱向 方向的方向。第一紙層2具有連續(xù)的橫向波紋，并通過傳統(tǒng)的波紋紙板生產(chǎn)方法生產(chǎn)，也即采 用波紋器，該波紋器在紙材紙幅膠合到第二紙層4上之前彎曲該連續(xù)的紙材紙幅，不同地， 該第二紙層4保持拉緊并起到支撐件的作用?？蛇x地，起到支撐件作用的單個的紙片4可以由可伸展的材料制成，而不同地，波 紋紙片2是通常的紙片，也即基本不具有伸展特性，除了每個紙片都具有的其本身固有的 伸展性。在圖2a和2b的實施方式中，該多層材料不同于圖Ia和Ib所示的材料地方是該 波紋層2位于兩個平的紙層4和4’之間，每個紙層都具有不小于5%的縱向和橫向伸展特 性，優(yōu)選地不小于15%。根據(jù)其特定應(yīng)用，紙片4和可能的紙片4’可以連接到另外的保護(hù)層上，所述保護(hù) 層不必是紙的，但是同樣地是有伸展性的，用以為該多層材料提供特別的特性，例如不可滲 透性、粘合性、可印刷性等。圖3所示的實施方式示出三片紙層12、14和14’，其中中間的層12是橫向的波紋 紙層，不必是伸展性的，而兩個外層14和14’是伸展性的紙，并且在膠合到中間層12之前 進(jìn)行塑性變形處理，該處理利用紙張的伸展特性根據(jù)該多層紙材的用途在其中形成一系列 不同形狀的浮凸。特別地，該外片14包括多個圓形的浮凸16，其主要作用是提高已經(jīng)由中間層12 提供給該多層紙材的防沖擊特性，該防沖擊特性在包裝部門對該材料的使用中是特別有用 的。不同地，外片14’具有多個線性的浮凸18，它們垂直于中間層12的波紋設(shè)置，具有 雙重功能進(jìn)一步提高多層材料由于中間層12的波紋和外層14的圓形浮凸16而具有的防 沖擊特性；和整合縱向彎曲硬度與由中間層12的橫向波紋給出的橫向彎曲硬度。需要指出的是，盡管中間層12的橫向波紋在整個紙片的寬度上延伸并可以通過 不必要求使用可伸展紙的起波紋技術(shù)生產(chǎn)，但是層14的圓形浮凸16和層14’的縱向浮凸 18只在相關(guān)紙片的部分寬度上延伸，并通過有利地采用形成紙片的紙的伸展特性而生產(chǎn)。
從生產(chǎn)的角度看，在膠合到中間層12之前，連續(xù)的紙片14和14’進(jìn)行傳統(tǒng)的伸展 成形操作，該操作例如通過將可伸展的紙片在輥?zhàn)訉χg通過而實現(xiàn)，所述輥?zhàn)釉谒鼈儥M 向表面中具有相互穿透的洞和互補(bǔ)的浮凸，或者通過其他傳統(tǒng)的方法實現(xiàn)，包括通過沖壓、 通過壓縮空氣、通過混合的技術(shù)等變形。本發(fā)明的多層紙材可以有利地用于包裝部門以包裝任何類型和形狀的物品，在本 例中假定形狀或多或少近似對應(yīng)于物品本身的形狀。該多層紙材還可以用于形成具有實際形狀的容器，通過彎曲材料的硬度而穩(wěn)固。 該硬度還可以在容器制造過程中和在填充時容器使用過程中得到積極的使用。在這些 階段，它們通常受到機(jī)器的影響，多層紙板片——可能沖壓、折疊和膠合以形成變平的容 器——通過傳統(tǒng)的自動包裝機(jī)器而撤出，所述包裝機(jī)器將其打開，將其正確地放置在填充 站前面，然后將其關(guān)上，使其受到一系列類型和程度變化非常大的應(yīng)力的作用，從而使得由 基本不可變形的材料制成為能夠?qū)Ω鞣N類型的應(yīng)力起作用，該包裝機(jī)器能夠在更多的在速 率、可靠性和應(yīng)力類型方面的傳動條件下在其上進(jìn)行操作。然而，如果由本發(fā)明的多層紙材形成的容器在等待包裝時不折疊為平的，然后被 打開，而是已經(jīng)為它們最終的使用形式，則本發(fā)明研究了合適的堆疊形狀，因為容器的不可 變形性因此合適的堆疊形狀允許更容易的堆疊，同樣地，允許容易地卸垛。最后，根據(jù)本發(fā)明，通過采用其構(gòu)成層的伸展特性，整個多層可以變形而不是單獨(dú) 的層變形。這可以通過使多層紙幅在其形成之后、但是在制造容器之前，或者已經(jīng)制成的容 器受到拉伸而實現(xiàn)。圖4a和4b示出在用于形成平行六面體容器的方法中的兩個步驟，該容器用根據(jù) 本發(fā)明的多層紙材得到。特別地，圖4a上部示出沖壓和形成折縫線的多層材料片20，而下 部示出平坦的模子，該紙片在被折疊和膠合以形成如圖4b所示的平行六面體容器24之前， 在模子上通過傳統(tǒng)技術(shù)的伸展成形而變形，容器橫向壁包括裝飾性的浮凸圖形。圖5a和5b表示用于形成平行六面體容器的不同方法的兩個步驟，該容器在其兩 個相對的豎直壁上具有不同的裝飾性圖形30。該方法包括首先通過傳統(tǒng)的沖壓、形成折縫 線、折疊和膠合技術(shù)形成平行六面體容器28，然后將其插入到等尺寸的模子32的平行六面 體腔內(nèi)，其中對應(yīng)于容器28需要裝飾的壁的兩個壁包括對應(yīng)于浮凸圖形30的凹陷34。然 后壓縮空氣供應(yīng)到插入在模子32中的容器28中，以將壁部推入到模子凹陷中，以通過拉伸 成形而生成裝飾性浮凸圖形。通過改變設(shè)置在模子32中的凹陷34的形狀和位置，在容器上獲得的浮凸30的形 狀和布置改變。圖6和7表示兩個平行六面體容器28，在其兩個側(cè)壁上包括不同結(jié)構(gòu)的圖 形，以用較少量的紙材提供實質(zhì)上增加的硬度。該容器也具有采用相等材料獲得更大容積容量的優(yōu)點(diǎn)，并提供吸震功能。
權(quán)利要求
一種多層紙材，包括三維結(jié)構(gòu)的至少一個第一片(2、12)和固定到該第一片(2、12)上的至少一個第二片(14、14’)，并在第一片和第二片之間限定出空的空間，其特征在于至少所述第二片(14、14’)由在所有方向上具有不小于5％的伸展度的紙材制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于所述第二片(14、14’)在所有方向上 具有不小于10%的伸展度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于所述第二片(14、14’)在所有方向上 具有不小于15%的伸展度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于保護(hù)材料層連接到所述第二片(14、 14，)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于包括兩個可伸展紙材的第二片(14、 14’)，三維結(jié)構(gòu)紙材的所述第一片(2、12)插入在所述兩個可伸展紙材的第二片(14、14’ ) 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于 向上的波紋的紙材構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于 具有不小于5%的伸展度的紙材制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于 具有不小于15%的伸展度的紙材制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層紙材，其特征在于 (16,18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的多層紙材，其特征在于所述第二片(14’)包括多個 細(xì)長的浮凸(18)，所述細(xì)長的浮凸在基本垂直于所述波紋的方向上延伸。
11.用于形成如權(quán)利要求1-10中的一個或多個所述的紙材的方法，其特征在于使第 一片(12)變形以使其具有三維結(jié)構(gòu)，并使在所有方向上具有不小于5%的伸展特性的至少 一個第二片(14、14’ )通過拉伸成形而變形，使所述第二片也具有三維結(jié)構(gòu)，然后將所述層 連接在一起。
12.用于采用如權(quán)利要求1-10中的一個或多個所述的多層紙材形成三維容器的方法， 其特征在于所述多層紙材依次進(jìn)行以下步驟沖壓、形成折縫線、折疊和穩(wěn)定在折疊構(gòu) 型，以形成三維容器，并且在任何所述步驟之前或之后，使該多層紙材在需要生成裝飾性浮 凸圖形的那些區(qū)域內(nèi)局部地進(jìn)行拉伸成形。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于在折疊和穩(wěn)定在三維容器的形式之前， 使沖壓并形成折縫線的材料進(jìn)行拉伸成形。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于使沖壓并形成折縫線的材料在平坦的 模子(22)中進(jìn)行拉伸成形，所述模子(22)包括與那些需要設(shè)置在最終容器(24)中的浮 凸-腔對應(yīng)的浮凸-腔。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于使已經(jīng)形成的容器(28)在模子(32)中 拉伸成形，該模子(32)具有與所述容器基本對應(yīng)的腔，并且該模子在那些與最終容器的壁 對應(yīng)的壁上，具有與需要在容器上獲得的裝飾性浮凸圖形對應(yīng)的腔(34)。所述第一片(2、12)由包括在橫向方 所述第一片(2、12)由在所有方向上 所述第一片(2、12)由在所有方向上 所述第二片(14、14’)包括多個浮凸
全文摘要
一種多層紙材，包括三維結(jié)構(gòu)的至少一個第一片(2、12)和固定到該第一片(2、12)上的至少一個第二片(14、14’)，并在它們之間限定出空的空間，其特征在于至少所述第二片(14、14’)由在所有方向上具有不小于5％的伸展度的紙材制成。
文檔編號B31F1/20GK101952120SQ200980105077
公開日2011年1月19日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者喬治·特拉尼, 萊奧納多·安德烈奧蒂, 馬爾科·斯卡托, 馬里翁·施特納 申請人:喬治·特拉尼