[发明专利]封闭管、袋状包装件的方法及结扎器

说明书

本发明相关于封闭管状或袋状包装件，特别是食品包装件的方法。借助于本发明，包装件的缩颈部分被非金属的环状结扎器夹紧，该结扎器在其相对侧所受压紧力的作用下，包装件的缩颈部分相对变窄，并且在封闭压力的作用下，能固定其所获得的形状。

典型的包装件是香肠制品，其具有纤维状材料的多孔性肠衣和用于其它类型食品的袋状或肠状包装，例如包装汤。这时包装材料是一种密封的筒状塑料薄膜材料。所述肠衣是多孔性的，因为产品要进行熏制处理，由此获得期望的美味和耐久性。为了使产品尽可能长期贮存，塑料薄膜材料应当尽可能密封。

在两种情况中，几乎存在同样的问题，即在缩颈部分的结扎应该非常有效的密封，以致香肠在熏制前和熏制期间夹紧结扎器在通常非常光滑的肠衣上，不产生滑动。而在结扎塑料薄膜外套时，夹板式结扎器同样也不产生滑动。而且，还应提供有效的密封，防止进入空气。在这两种情况中，通常需要应用很高的结扎力，因此存在着破坏薄膜材料的潜在危险。众所周知，这种有关的产品正在造成大量的浪费。

就结扎的形式而言，习惯上几乎全部应用金属钳形的结扎器，例如U形或c形的金属带。该金属带在包装的缩颈区域由合适的夹紧力弯曲，以便在缩颈部分封闭成为一个环。人们能够说出这些金属钳形结扎器的许多优缺点，但是这里将只叙述由于这些金属结扎器密封结扎被夹紧材料的能力有限，而产生的极大浪费。以及在金属结扎中这些金属钳形结扎器显示的一个主要缺点。通常按照现代的标准，任何类型的金属接触食品都是有害的。人们也发现这些金属结扎器明显地不能以任何特别高的程度密封塑料薄膜包装。无论如何，至少会伴随着很大的损坏包装材料的潜在危险，以致包装件不密封。近年来，为了增加各种饮食产品的贮存持久性，发展了几种超级密封塑料薄膜材料。但是，人们认知到只要这些材料不能以同样高的程度密封，事实上这些发展就是多余的了。

为了避免使用金属，已经进行了一些应用塑料结扎器的努力。但是，这些结扎器的设计不适于大尺寸包装，例如缩颈区粗的包装。除去不是金属材料外，塑料结扎器的优点是可以安装闭锁装置。这样，可以在缩颈区域进行密封，并且以封闭的圆环形状，固定结扎器。因此，塑料结扎器能够以很大的力夹紧缩颈区域。在夹紧的缩颈区域，克服弯曲恢复力，保持弯曲形状的力不受结扎材料的性质限制。

但是，人们已经知道塑料结扎器存在各种缺陷，在本文中将不详细讨论。一般说来，它们是建立在与金属钳形结扎器基本概念相同的基础上，也就是说，塑料结扎器应该用来以足够的密封性环绕缩颈区域，保证不产生滑动，并且在缩颈区域提供高度的密封。对于大尺寸包装来说，大多数已知的塑料结扎器并不适用。因为，它们包括一个U形部分，相互对置部分的孔容纳U形部分的插接件，缩颈部分的材料将依靠容纳孔的棱夹紧。这样就增加了导致薄膜材料断裂的集中夹紧力。

目前，尚未发现任何塑料结扎器在有关缩颈区域能用于产生“超级密封”作用的报告。

无论如何，利用环形结扎器或者主要部分是这种形状的结扎器完成缩颈区域的结扎是不理想的。基于这个事实，发现了有关本发明的一个主要问题。经验和计算表明，产生周边压缩形成了对传递到缩颈区域内层的夹紧力的障碍。当采用高压力时，被压缩的周边材料相应的薄层由于塑变而产生轴向移动。但是，由于周边材料与内层材料相互摩擦挤紧，后者被外层材料的移动和形变沿轴向拉伸。这种拉伸是基于非塑性材料的弹性起作用的。并且，由于使用高夹紧力，与周边材料紧靠着的内层材料在材料塑性变形区延展，超过通常所说的破裂拉伸极限，即材料将破裂，这种情况经常发生。

上述考虑适用于塑料材料的包装，而且类似的考虑也可以适用于纤维材料的包装。在这两种情况中，结论事实上是对采用安全的方法产生高夹紧力来说，没有一种已知的结扎器是最佳的，即不产生包装材料的破坏。

在由各种结构的结扎器产生的高夹紧力的应用中，很明显，并没有及早认识到在压紧区空间发生了什么。根据这一背景，人们应该认识到所说的相当大的浪费。并且，应当相信，本发明在这方面代表了先驱者的工作。对于一般金属钳形结扎器的应用来说，在生产的开始阶段，来结扎进行的实验测试是典型的。因此，消耗能够被控制得尽可能低。那种利用降低结扎压力，进一步减少损耗的努力，其结果仅仅导致相似的或甚至更大的损耗。这种损耗不是通过材料的破坏，而是通过结扎器不安全地固定在包装材料上产生的。这就是传统的按对应的尺寸，在每个缩颈部分安装两个或多个夹片。但是，损耗率仍然很高。并且，就相关的最大程度的密封而言，这样一组夹片将不起任何作用，因为没有一个夹片可以提供“超级密封”。