[發(fā)明專利]用于密封的方法和設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580042812.1
• 申請(qǐng)日: 2005-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN101080323A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 芒努斯·維克;芒努斯·拉貝;耶特·霍爾姆斯特倫;馬茨·夸福德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): B32B37/06
• 分類號(hào): B32B37/06;B32B37/26;B29C65/36
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于包裝層壓材料的磁滯密封(magnetic?hysteresissealing)的一種方法和一種設(shè)備，該包裝層壓材料包括至少一個(gè)含可磁化粒子的層。

背景技術(shù)

在國(guó)際專利公布WO?03/095198中(此處通過引用被合并)，描述了一種包裝層壓材料，它包括至少一個(gè)含可磁化粒子的層。該層壓材料為可用于生產(chǎn)例如液體食品包裝的類型，通常包括一個(gè)紙或紙板層、多個(gè)塑料層和阻擋層，例如氧氣阻擋層。該外層中的一個(gè)通常為由熱塑性材料制成的可密封層，它在密封一個(gè)層壓材料到另一個(gè)時(shí)被使用。使用熱塑性層在本領(lǐng)域中是熟知的，故在此不再進(jìn)一步描述。

該可磁化粒子可以是例如磁鐵礦石Fe₃O₄，并具有平均約為0.5μm的尺寸。當(dāng)然，也可以采用其它材料和粒子尺寸。存在其它材料，例如磁赤鐵礦石Fe₂O₃，并可采用其它的粒子尺寸(更大或更小)。一些選擇可提供更高的密封熱功率。但是，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎選擇粒子。一些粒子由于法律規(guī)定而不能用于食品包裝；還有一些粒子制造成本較高。目前，小于0.5μm的粒子需要一種較為昂貴的化學(xué)生產(chǎn)工藝，而尺寸較大的粒子可通過過篩而機(jī)械生產(chǎn)。

該可磁化粒子分散于該包裝層壓材料的任何層中，優(yōu)選地分散于塑料層之一中。備選地，它們可以印刷油墨或熱熔的形式被施加，然后在例如一個(gè)密封區(qū)被施加到該包裝材料，如瑞典申請(qǐng)No.0501409-7和No.0501408-9所描述的那樣。

一個(gè)包括可磁化粒子的包裝層壓材料可利用由磁滯損耗產(chǎn)生的熱被密封到另一包裝層壓材料。通過在該第一和第二層壓材料的密封區(qū)附近施加交變磁場(chǎng)，該磁性材料可根據(jù)圖1a中的磁滯回線被磁化?？v軸代表該材料中的磁矩B，橫軸代表該施加的磁場(chǎng)H。由回線包圍的區(qū)域代表因該可磁化粒子而在該材料中產(chǎn)生的能量。因?yàn)樵撃芰靠捎脕砣刍搶訅翰牧系耐獠靠擅芊鈱?，從而由此產(chǎn)生密封，因此容易理解，最大化該磁滯回線有利于該密封過程。

一般地，能量和密封時(shí)間是用于控制密封過程的兩個(gè)參數(shù)。如果密封能量降低，密封時(shí)間則需增加，反之亦然。對(duì)于磁滯密封同樣如此。形成的磁滯回線區(qū)域越大，所需的密封時(shí)間越短(假設(shè)該層壓材料中的粒子數(shù)量相同)。在高速包裝機(jī)器中，密封時(shí)間是至關(guān)重要的。從而，如果磁滯密封可被考慮為替代其它密封技術(shù)(例如感應(yīng)密封或超聲波密封)的一種可能手段，那么所需密封時(shí)間不應(yīng)當(dāng)超過其它技術(shù)所需時(shí)間。

該磁滯能量的產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上可通過兩種方法控制。

一種方法是增加磁滯回線區(qū)域。它可以通過增加施加的磁場(chǎng)直至在該層壓材料的粒子中達(dá)到磁飽和的水平而實(shí)現(xiàn)。該磁飽和水平S如圖1b所示。但超出該飽和水平S后增加磁場(chǎng)H并不會(huì)擴(kuò)大該磁滯回線區(qū)域。

另一種方法是提高施加的交變磁場(chǎng)的頻率。每個(gè)循環(huán)提高對(duì)應(yīng)于磁滯回線區(qū)域的能量產(chǎn)生，通過增加單位時(shí)間內(nèi)的循環(huán)的數(shù)量，可增加產(chǎn)生的能量的總量。因此，作為一個(gè)例子，每秒時(shí)間1Hz給予一個(gè)回線區(qū)域一份能量的貢獻(xiàn)，而每秒鐘2Hz可給予兩份能量的貢獻(xiàn)。

關(guān)于此，應(yīng)當(dāng)指出，有關(guān)當(dāng)局規(guī)定了散發(fā)的電磁輻射的量以及哪些頻率帶可對(duì)公共使用開放。在一些頻率帶區(qū)間該應(yīng)用是禁止的。在歐洲，目前這由EMC指導(dǎo)(EMC?Directive)所控制。

如上所述，存在著關(guān)于散發(fā)的輻射量的諸多規(guī)范。如果超過允許值該設(shè)備或機(jī)器需要從周圍的環(huán)境屏蔽。這樣的屏蔽一般通過機(jī)械包封該使用高頻率的設(shè)備或機(jī)器而實(shí)現(xiàn)。但是，已知從高頻設(shè)備的散發(fā)較難屏蔽，因?yàn)檫@些散發(fā)很可能從該屏蔽的任何細(xì)微開口射出。因此，出于實(shí)用和經(jīng)濟(jì)原因，優(yōu)選地利用低頻率。目前，優(yōu)選0.5-5MHz的頻率間隔。因此，在不必增加頻率的情況下而得以擴(kuò)大磁滯回線區(qū)域是重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于尋找一種利用磁滯的有效的和實(shí)用的方法來密封高速包裝機(jī)器中的包裝層壓材料。另一目的在于實(shí)現(xiàn)一種密封技術(shù)，通過該技術(shù)，可防止對(duì)包裝層壓材料的過度加熱。

這些目的可通過一種方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括在密封區(qū)為層壓材料提供交變磁場(chǎng)，由此在包括可磁化粒子的層壓材料中產(chǎn)生磁滯損耗，該損耗在該密封區(qū)產(chǎn)生可基本熔化該可密封層的熱量，并對(duì)該第一和第二層壓材料施加密封壓力，該壓力使得該第一和第二層壓材料在該密封區(qū)域擠壓在一起，從而相互密封該多個(gè)層壓材料。