Packung und Verfahren zu deren Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Packung, die eine innere Schicht aus einem heissverschweissbaren Kunststoff sowie eine Papierschicht aufweist, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
In der modernen Verpackungsindustrie werden Pakkungen oft in der Weise hergestellt, dass ein innen mit Kunststoff überzogener Papierschlauch durch Querverschweissungen unter Bildung kissenähnlicher Packungen unterteilt wird, die mit Hilfe von Schnitten durch die Schweisszonen losgetrennt werden können, um einzelne Packungseinheiten zu bilden. Diesen kissenähnlichen Packungen kann dann durch Deformation eine dauernde, z. B. parallelepipedische Gestalt gegeben werden. Die Bedingung, die erfüllt sein muss, um die Herstellung einer Packung der obigen Art in rationeller Weise zu ermöglichen, ist, dass das Verpackungsmaterial zum Heissschweissen befähigt sein muss oder mindestens mit einer heiss schweissbaren Bedeckung, z. B.
Polyäthen, Polypropen o. dgl., versehen sein muss.
Das Bedecken einer Papierbahn mit Kunststoff, z. B.
Polyäthen, wird im allgemeinen ausgeführt, indem man einen aus einer schlitzförmigen Düse ausgestossenen Kunststoffilm einem Paar von Druckwalzen zuführt zwecks Vereinigung der Kunststoffschicht und der Papierschicht mit guter gegenseitiger Haftung. Diese Haftung hängt weitgehend von der Temperatur des Kunststoffes zur Zeit der Bedeckung ab. So ist es offensichtlich, dass der Kunststoffilm, wenn er heiss ist und eine niedrige Viskosität hat, besser in die Fasern des Papiermaterials eindringen und eine gute Haftung an das Papier hervorrufen kann, als wenn der Kunststoffilm in einem solchen Ausmass viskos ist, dass das Kunststoffmaterial nicht in die Papierfasern eindringen kann.
Da die meisten der heissverschweissbaren Kunststoffe, die als Bedeckungsmaterialien in Betracht gezogen werden könnten, z. B. Polyäthylen, leicht oxydierbar sind, wenn sie in einem solchen Ausmass erhitzt werden, dass sie eine verhältnismäss:g hohe Flüssigkeit erhalten, muss die Anforderung der Haftung zwischen der Papierschicht und der Kunststoffschicht so eingestellt werden, dass Oxydation des Kunststoffmaterials vermieden wird, da es in diesem Falle sein Heissverschweissungsvermögen und seine Flexibilität verlieren würde.
Bei den meisten Packungsmustern ist es erwünscht, dass sich die Packung leicht öffnen lässt, so dass das in der Packung eingeschlossene Füllmaterial zur Verfügung steht. Eine einfache Weise zur Schaltung einer eine Öffnung definierende Markierung in einer Packung der fraglichen Art besteht darin, das Wandmaterial der Pakkung entlang einem Teil der Wand der Packung zu schwächen. Ein Schwächen des Wandmaterials muss natürlich so ausgeführt werden, dass der geschwächte Teil der Packungswand leicht zerbrechbar ist, ohne dass dadurch die Dichtheit und Festigkeit der Packung beim normalen Handhaben beeinträchtigt wird.
Bis jetzt wurde das Problem gelöst, indem man die Packungswand entlang des Umrisses der gewünschten Öffnung geradewegs durchbrach und dann die Öffnung wieder verschloss, indem man einen Streifen o. dgl. über die gestanzte Fläche aufbrachte. Es wurden auch Aufreissmarkierungen vorgesehen, die so hergestellt worden waren, dass das Verpackungsmaterial entlang des Umrisses der gewünschten Öffnung geschwächt, aber nicht durchgebrochen worden war.
Die zuerst erwähnte dieser Lösungen hat den Nachteil, dass das Verpackungsmaterial entlang des Umrisses der gewünschten Öffnung örtlich dicker ist, wodurch sich eine gewisse Komplizierung der mechanischen Aufarbeitung der Packung ergibt. Ferner wurde gefunden, dass es schwierig ist, das richtige Haften zwischen dem über der Stanzstelle aufgebrachten Streifen und dem Verpackungsmaterial zu erhalten, da eine zu schwache Haftung leicht ein Lecken hervorruft, während eine zu starke Haftung dazu führt, dass die Packung sich schwierig öffnen lässt, wodurch eine Entschichtung des Wandmaterials hervorgerufen werden kann.
Ene Lösung des Problems, die darin besteht, dass das Material teilweise ausgestanzt oder in anderer Weise geschwächt wird, hat sich als praktisch schwierig verwirklichbar erwiesen, da die Dicke des Verpackungsma terials verhältnismässig grosse Variationen zeigt und die Schwächung so eingestellt werden muss, dass sie die Festigkeit der Packung nicht beeinträchtigt.
Ein anderes bekanntes Verfahren, das beträchtlich besser ist als die oben erwähnten, besteht darin, das Verpackungsmaterial vollständig durchzustanzen und darauf das gestanzte Material als Ganzes mit einer heissverschweissbaren Kunststoffschicht zu bedecken.
Diese Kunststoffbedeckung bringt keinerlei Erhöhung des Preises des Materials mit sich, da dieses ohnedies aus Gründen der Dichtheit und im Hinblick auf das erforderliche Heissverschweissungsvermögen mit einer inneren Kunststoffschicht versehen werden muss. Mit diesem zuletzt erwähnten Verfahren wird ein Material von gleichmässiger Dicke und mit einer wohldefinierten Schwächung erhalten. Unglücklicherweise wurde gefunden, dass mittels des zuletzt beschriebenen Verfahrens hergestellte Aufreissmarkierungen gewisse Nachteile besitzen. So lässt sich die Aufreissmarkierung oft schwierig aufbrechen, was der Elastizität der Kunststoffschicht sowie der Tatsache, dass die Haftung der Kunststoffschicht an der benachbarten Schicht des Schichtstoffes so schwach ist, dass die Kunststoffschicht bei der Aufreissoperation sich von der benachbarten Schicht löst, zuzuschreiben ist.
Die Packung gemäss der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie entlang der inneren Grenzlinie einer Schweissnaht eine Aufreissmarkierung hat, die die ausserhalb der Kunststoffschicht angeordnete Schicht oder Schichten schwächt, und dass die Kunststoffschicht in einem Gebiet, das die Aufreissmarkierung bedeckt, besser an der benachbarten Papierschicht haftet und spröder ist als an den übrigen Stellen.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Verpackung ist dadurch gekennzeichnet, dass man aus einem schlauchförmigen Wandmaterial, das eine innere Schicht aus einem heissverschweissbaren Kunststoff sowie eine Papierschicht aufweist, durch Querverschweissen in schmalen Schweisszonen eine Packung herstellt, diese entlang der inneren Grenzlinie einer Schweissnaht mit einer Aufreissmarkierung versieht, die die ausserhalb der Kunststoffschicht angeordnete Schicht oder Schichten schwächt, und die Kunststoffschicht in einem Gebiet, das die Aufreissmarkierung bedeckt, unter gleichzeitiger Zuführung von Wärme gegen die benachbarte Papierschicht presst.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegende diagrammatische Zeichnung beschrieben, in der
Fig. 1 eine Bahn von Verpackungsmaterial und
Fig. 2 eine Packung zeigt, die mit einer Aufreissmarkierung der betreffenden Art versehen ist.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Packung, die hier beschrieben werden soll, geht man von einer Papierbahn 1, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, aus. Die Papierbahn 1 wird zunächst einer Ausstanzoperation unterworfen, bei der das Material der Bahn entlang den Linien 7, die den Aufreissmarkierungen der fertigen Packungen entsprechen, vollständig durchgebrochen wird. Nach der Ausführung des Stanzens des Materials der Bahn wird die Bahn 1 mit einer Schicht von thermoplastischem Material, z. B. Polyäthylen, bedeckt, wodurch der beim Stanzen der Bahn 1 erzeugte Einschnitt 7 mit einer kontinuierlichen Kunststoffschicht bedeckt wird.
Die Bedeckung der Bahn 1 mit Kunststoff findet durch Strangpressen statt, d. h. ein erhitzter Kunststofffilm wird durch eine Schlitzdüse ausgestossen und wird auf die Bahn 1 aufgebracht, während die Kunststoffschicht noch heiss und halbflüssig ist. Die mit Kunststoff bedeckte Papierbahn wird dann zwischen Druckwalzen eingeführt, die die Kunststoffschicht gegen die Papieroberfläche pressen und in dieser Weise die Haftung zwischen dem Papier und dem Kunststoff hervorrufen. Wie zuvor erwähnt, kann die Kunststoffschicht, in diesem Fall Polyäthen, sehr leicht oxydiert werden, wenn sie zu stark erhitzt wird. Eine derartige Oxydation des Kunststoffmaterials sollte vermieden werden, da sie dazu führt, dass die Kunststoffschicht ihre thermoplastischen Eigenschaften verliert, d. h., sie kann nicht heiss verschweisst werden und sie wird spröde.
Andererseits ist es offensichtlich, dass eine Kunststoffschicht, die bei einer höheren Temperatur stranggepresst wird, d. h. beim Strangpressen flüssiger ist, leichter in die faserige Papierschicht eindringen kann und so eine verbesserte Haftung zwischen Papier und Kunststoff hervorrufen kann.
Die Anforderung hinsichtlich einer guten Haftung zwischen der Papieroberfläche und der Kunststoffschicht ist am grössten in dem Gebiet um die erzeugte Aufreissmarkierung 7, da die Kunststoffschicht sich leicht von der Papieroberfläche löst, wenn die Aufreissmarkierung aufgebrochen wird. Wenn eine derartige Entschichtung nahe bei dem Einschnitt 7 eintreten sollte, ist es offensichtlich, dass das Brechen der Aufreissmarkierung schwieriger gemacht wird, da der Kunststoff eine sehr grosse Elastizität besitzt und daher nicht mit Sicherheit entlang der Linie bricht, die der in das Papier gestanzten entspricht.
Um diese Nachteile zu beseitigen, wird die Fläche der Bahn 1, die die Aufreissmarkierung 7 umgibt, in einer solchen Weise behandelt, dass eine örtlich verbesserte Haftung zwischen Kunststoff und Papier erhalten wird, während gleichzeitig der Kunststoffschicht in diesem Gebiet eine Sprödigkeit erteilt wird, die sie leicht aufreissbar macht. Diese Behandlung wird ausgeführt, indem man ein flaches Presswerkzeug, das mit einer Abstreiferplatte versehen ist und durch spezielle Mittel erhitzt wird, entlang des schraffierten Gebiets 6 gegen die Kunststoffschicht presst, wobei die Kunststoffschicht in diesem Gebiet schmilzt und in die Papierschicht gepresst wird, so dass eine ausserordentlich gute Haftung zwischen Papier und Kunststoff erhalten wird.
Durch Erhitzen der Kunststoffschicht in dem Gebiet 6 in einem solchen Grad, dass das Kunststoffmaterial oxydiert wird, wird die Kunststoffschicht in diesem Gebiet auch spröder als die umgebenden Teile der Kunststoffschicht.
Das in der oben beschriebenen Weise hergestellte Bahnenmaterial wird darauf mechanisch in einen Schlauch übergeführt, indem man die Ränder 2 und 3 der Bahn 1 vereinigt, um eine Naht zu bilden, die in der Längsrichtung des Schlauches verläuft. Das für die Pakkung bestimmte Füllmaterial wird dann in den Schlauch eingeführt, der durch Flachpressen und Schweissen in schmalen Zonen entlang den Linien 4 und 5 zu kissenförmigen Packungen unterteilt wird, die dann durch mechanische Deformierung und Bearbeitung in eine dauernde, z.B. parallelepipedische Form übergeführt werden können, um eine Packung zu erzeugen, die beispielsweise die in Fig. 2 dargestellte Form hat.
Die in Fig. 2 dargestellte Packung 8 ist an ihrer Oberseite mit einer Schweissnaht 9 versehen, die der Randlinie 5 in Fig. 1 entspricht.
Das Flachpressen des Schlauches wird so vorgenom men, dass ein Rand 10 der Schweissnaht der strichpunktierten Linie 11 in Fig. 1 entspricht, wodurch die Aufreissmarkierung 7 entlang der Linie 11 in einer solchen Weise gefaltet wird, dass die zwei Teile der Aufreissmarkierung 7 an den entgegengesetzten Seiten der Linie 11 einander gegenüberliegen und unmittelbar unter der Schweissnaht 9 in der fertigen Packung angeordnet sind.
Da das mit Wärme und Druck behandelte Gebiet 6 sich nicht in die Eckteile der Packung ausdehnt, besteht kein Risiko, dass das durch die Behandlung spröde gemachte Kunststoffmaterial beim Verarbeiten desselben in die Form bricht.
Wenn die Packung geöffnet werden soll, wird die Schweissnaht 9, die zuvor aus räumlichen Gründen nach der äusseren Seite der Packung hin abgefaltet und an derselben befestigt sein könnte, gehoben. Infolge der Tatsache, dass das Papiermaterial zuvor vollständig durchgeschnitten worden ist, braucht nur die Kunststoffschicht, die durch die Oxydation verhältnismässig spröde und sehr wenig flexibel ist, aufgerissen zu werden, was weiter dadurch erleichtert wird, dass die Haftung zwischen Papier und Kunststoff in dem Öffnungsgebiet verbessert ist.
Die hier veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung ist lediglich als Beispiel einer Packung gemeint, in der die Öffnungsvorrichtung sich als sehr vorteilhaft erwiesen hat. Die beschriebene Packung kann offensichtlich auf verschiedene Weise abgeändert werden und kann beispielsweise als blosse kissenförmige Packung oder als tetraedrisch geformte Packung der Art, die zur Zeit allgemein als Packung für Flüssigkeiten verwendet wird, geformt werden.