DE102004026980A1

DE102004026980A1 - Standbeutel mit optimiertem Aufreißverhalten und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102004026980A1
Application number: DE102004026980A
Authority: DE
Inventors: Christian Fenn-Barrabaß; Walter Günter; Josef Müller
Original assignee: Huhtamaki Ronsberg Zweigniederlassung der Huhtamaki Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Huhtamaki Ronsberg Zweigniederlassung der Huhtamaki Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: US20080101733A1; JP2007537938A; EP1751025A1; WO2005113370A1; RU2006144816A; CN101891034A; DE202004016420U1; BRPI0511155A; NZ551038A; CA2565916A1; DE202005021704U1; US20120010060A1; DE102004026980B4; RU2376227C2; MXPA06013265A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Standbeutel mit einem Standbeutelkörper und einem Standbeutelboden, insbesondere Stehboden, wobei wenigstens der Standbeutelkörper zumindest eine unidirektional gereckte Folie umfaßt. Des weiteren beschreibt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Standbeutels.

Description

Die Erfindung betrifft einen Standbeutel sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 13.
Standbeutel der genannten Art werden vielfach als Ersatz für Tüten, aber auch Flaschen, Dosen und Kartons, zur Verpackung von festen, flüssigen und pastösen Nahrungs- und Genußmitteln sowie für Gebrauchsgegenstände aller Art verwendet.
Standbeutel weisen gegenüber den vorgenannten herkömmlichen Verpackungen zahlreiche Vorteile auf, wobei zum einen ihr geringes Gewicht, ihre ausgezeichnete Haltbarkeit bei gleichzeitig einfacher und kostengünstiger Herstellbarkeit als auch ihre unproblematische Entsorgbarkeit genannt seien.
Als nachteilig bei der Verwendung von Standbeuteln hat sich jedoch deren oft schlechtes Öffnungsverhalten erwiesen, wobei nach einem Einreißen des Standbeutels, beispielsweise mittels einer Kerbe, der Standbeutel oft unkontrolliert aufgerissen ist, was zu einer Zerstörung des Standbeutels sowie zu einem Verschütten des Beutelinhalts führte. Eine Weiterverwendung des geöffneten Standbeutels war völlig unmöglich.
Als Lösung für dieses Problem wurden zahlreiche Hilfsmittel, wie beispielsweise Aufreißfäden, Perforationen oder die Zuhilfenahme von Scheren oder Messern angewendet bzw. empfohlen, was jedoch wiederum aufwendige und teure Herstellungs- und Produktionsverfahren erforderte oder zusätzliches, nicht immer vorhandenes Zusatzwerkzeug notwendig machte.
Insofern besteht ein hoher Bedarf an einem Standbeutel, der auf einfache Weise ohne eine völlige Zerstörung oder ein unkontrolliertes Aufreißen des gesamten Standbeutels geöffnet werden kann und für eine Weiterverwendung auch nach einem Öffnen zur Verfügung steht.

Deshalb ist es die Aufgabe der Erfindung, einen einfachen, kostengünstig herzustellenden Standbeutel mit vorgenannten Eigenschaften unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik zur Verfügung zu stellen, der neben einer vielseitigen Verwendbarkeit aus einem Material mit hoher Lebensdauer und unproblematischer Entsorgbarkeit hergestellt ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Standbeutel gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch einen Standbeutel mit einem Standbeutelkörper und einem Standbeutelboden, insbesondere Stehboden, gelöst, wobei wenigstens der Standbeutelkörper zumindest eine unidirektional gereckte Folie umfaßt.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß im Rahmen dieser Erfindung als Standbeutel jeder aus einer Folie und/oder einem Laminat gebildete Behälter, insbesondere auch Schlauchbeutel, mit oder ohne separatem oder verbundenem, Boden- und/oder Schulter- und/oder Deckelteil zu verstehen ist.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß in einer unidirektional gereckten Folie die die Folie bildenden Molekülketten ausgerichtet und in Reckrichtung im wesentlichen parallel angeordnet sind. Hierdurch bedingt ist eine Spaltbarkeit des gereckten Materials parallel zur Reckrichtung gegenüber einer dazu winkligen Richtung bevorzugt, so daß ein schräges Einreißen durch die ausgerichteten Molekülketten deutlich erschwert bis unmöglich gemacht wird.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer unidirektional gereckten Folie besteht darin, daß beim Spalten bzw. Aufreißen einer solchen Folie parallel zur Reckrichtung keine Molekülketten durchtrennt oder aus einem Molekülverbund gerissen werden müssen, da die das Material bildenden Molekülketten nicht verknäult, sondern mehr oder weniger glatt nebeneinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist zum Zerreißen einer solchermaßen unidirektional gereckten Folie parallel zur Reckrichtung eine gegenüber herkömmlichen Folien deutlich verringerte Reißkraft erforderlich, die bis zu 50% bis 60% unterhalb der Reißkraft liegt, die für eine herkömmliche ungereckte oder bidirektional gereckte Folie notwendig wäre.

Insofern zeigt ein Standbeutel, der zumindest in einem Aufreißbereich aus einer unidirektional gereckten Folie hergestellt ist, ein gegenüber herkömmlichen Standbeuteln optimiertes Aufreißverhalten mit einer glatten und gleichförmigen, der Reckrichtung folgenden Aufreißkante. Es ist bei einem solchen Standbeutel nicht zu befürchten, daß ein Riß unkontrolliert über den gesamten Standbeutelkörper verläuft, so daß auch Standbeutel mit einem flüssigen Inhalt unproblematisch aufgerissen werden können, ohne daß ein Verlust des Beutelinhalts befürchtet werden muß.

Erfindungsgemäß ist, wie vorerwähnt, zumindest ein aufzureißender Teil des Standbeutelkörpers aus zumindest einer unidirektional gereckten Folie gebildet. Es sei jedoch der Vollständigkeit halber erwähnt, daß auch der gesamte Standbeutelkörper sowie der Standbeutel-Stand- bzw. Stehboden und der Standbeutel-Deckel bzw. ein an diesen verbundenes Schulterteil aus einer solchermaßen unidirektional gereckten Folie hergestellt sein können.

Gemäß einer Ausführungsform ist die unidirektional gereckte Folie Teil eines Laminats, das eine Barriereschicht aufweisen kann. Die unidirektionale Folie weist erfindungsgemäß wenigstens ein Polyolefin und/oder einen Ester auf, wobei Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Polyethylenterephthalat bevorzugte Materialien sind. Die optionale Barriereschicht kann beispielsweise aus Ethylvinylalkohol (EVOH) oder einem Metall bestehen, das auf das Laminat aufgedampft ist, oder als Folie Verwendung findet. Ein weiteres Barriereschicht-Material umfaßt beispielsweise glasartige Substanzen, die SiO₂-haltig sein können. Die vorerwähnten Materialien können im Falle von Polyethylen und/oder Polypropylen rein, aber auch als Coextrudat sowie in Verbindung mit Polyethylenterephthalat vorliegen.

Als Metall kommt insbesondere Aluminium in Betracht, wobei auch, je nach Anwendung, andere, vorzugsweise korrosionsbeständige Metalle Verwendung finden können.

Erfindungsgemäß ist die Barriereschicht an zumindest einer siegelbaren Schicht angeordnet und vorzugsweise, beispielsweise zwischen Polyethylenterephthalat und Polypropylen oder Polyethylen eingebettet. Selbstverständlich kann auch ein Mehrschicht-Laminat mit mehreren Barriereschichten vorgesehen sein, wobei vorzugsweise zumindest eine der äußersten Schichten, insbesondere die äußerste Schicht, siegelbar ist.

Erfindungsgemäß weist die unidirektional gereckte Folie – es kann sich auch um mehrere unidirektional gereckte Folien handeln – in bezug auf weitere Schichten des Laminats eine größere Dicke auf.

Des weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Dicke der unidirektional gereckten Folie größer ist als diejenige der verbleibenden weiteren Schichten des Laminats, wobei die Dicke einer unidirektional gereckten Folie im Bereich von 10 μm bis 200 μm, bevorzugt im Bereich von 35 μm bis 155 μm und besonders bevorzugt im Bereich von 45 μm bis 95 μm liegt.

Auf diese Weise ist gewährleistet, daß das Aufreißverhalten des Standbeutels maßgeblich durch die eine oder mehrere unidirektional gereckte(n) Folie(n) eindeutig definiert ist.

Es sei an dieser Stelle vermerkt, daß zur Herstellung des erfindungsgemäßen Standbeutels auch Granulate verwendbar sind, die ein sehr gutes Reißverhalten sowie einen hohen Schmelzindex und eine entsprechend der Aufreißrichtung ausgerichtete Molekülstruktur aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mittels der unidirektional gereckten Folie hergestellte Standbeutel sterilisierbar. In diesem Fall ist als Folienmaterial vor zugsweise Polypropylen vorgesehen, während für Standbeutel, die eine Sterilisierbarkeit nicht erfordern, Polyethylen ein bevorzugtes, kostengünstiges und geeignetes Material ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Standbeutelkörper schlauchförmig extrudiert oder als lap- oder als fin-seal hergestellt, was zu einer optimierten runden Gestalt des Stand- bzw. Schlauchbeutelkörpers beiträgt.

Die Stabilität des Standbeutels ist maßgeblich durch zumindest eine unidirektional gereckte Folie gewährleistet, wobei zur mechanischen Stabilität die Verwendung von Polyethylenterephthalat und zur Formstabilität die Verwendung von Polypropylen und/oder Polyethylen maßgeblich ihren Beitrag leisten.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am Standbeutelkörper, beispielsweise an einer Siegelnaht, eine Einreißhilfe, insbesondere eine Kerbe oder dgl. richtungsdefinierende Schwächung vorgesehen, mittels derer ein weiteres Aufreißen des Standbeutels parallel zu einer unidirektionalen Reckrichtung der unidirektional gereckten Folie initiierbar ist.

Mittels einer derartigen Ein- bzw. Aufreißhilfe ist ein gezieltes Einreißen des Schlauchbeutes sichergestellt, wobei die in Richtung Standbeutel weisende Einreißspitze bzw. Kerbe in die spätere Öffnungsnaht mündet bzw. zu der Öffnungsspaltung der unidirektional gereckten Folie führt.

Prinzipiell sei jedoch erwähnt, daß eine derartige Einreißhilfe nicht zwingend notwendig ist, da die zum Öffnen des Standbeutels erforderliche Reißkraft gegenüber herkömmlichen Standbeuteln deutlich reduziert ist und beispielsweise auch eine Kerbung mittels eines Fingernagels oder eines anderen kantigen Gegenstands in Abhängigkeit der Folien- bzw. Laminatdicke ein ordentliches und sauberes Aufreißen des Standbeutels mit einer klar definierten geradlinigen Rißlinie ermöglicht.

Somit sind Maßnahmen nach dem Stand der Technik zum erleichterten Aufreißen eines Standbeutels, wie komplizierte Einbringungen von Reißfäden oder -bändern oder Perforationen, hier sei an Lochungen oder Laserperforationen mit den damit einhergehenden Nachteilen gedacht, in oder an dem Laminat oder der Folie nicht mehr notwendig. Somit ist bei Herstellung des erfindungsgemäßen Standbeutels eine deutliche Reduzierung der Herstellungs- und Materialkosten möglich, da herkömmliche und äußerst kostengünstige Materialien wie Polyolefine und/oder Polyamide, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen oder Polyethylenterephthalat, vollkommen ausreichend sind, um eine erfindungsgemäße gereckte Folie und daraus einen entsprechenden Standbeutel mit oder ohne Barriereschichten herzustellen.

Des weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Standbeutels gelöst, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

a) Herstellen einer Dickfolie;
b) Recken der Dickfolie in unidirektionaler Richtung;
c) Laminieren der unidirektional gereckten Folie;
d) Formen des Standbeutels;
e) optionales Anbringen einer richtungsdefinierenden Schwächung, insbesondere Ein reißhilfe am Standbeutel, wobei ein Einreißen des Standbeutels parallel zu einer unidirektionalen Reckrichtung der unidirektional gereckten Folie ermöglicht wird.

Zum Herstellen der Dickfolie wird ein Polyolefin und/oder Polyamid, wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen oder ein Coextrudat davon verwendet. Ebenso ist es möglich, Polyethylenterephthalat zum Herstellen der Dickfolie zu verwenden.

Gemäß einer Ausführungsvariante ist es möglich, die Schritte a) bis c) gleichzeitig oder quasi-gleichzeitig, insbesondere im Zuge einer Coextrustion durchzuführen. Hierbei ist es möglich, unmittelbar während der Herstellung des Laminats eine Barriereschicht auf- oder zwischen Schichten des Laminats einzubringen.

Ebenso ist es möglich, das Laminat flächig als Folie oder als fin- oder lap-seal-Schlauch herzustellen bzw. insbesondere zu extrudieren und ggf. zu versiegeln.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben.

Ein erfindungsgemäßer Standbeutel wird hergestellt, indem zunächst aus Polypropylen und aus Polyethylenterephthalat jeweils eine Dickfolie hergestellt wird. Die Polyethylenterephthalat- und Polypropylen-Dickfolie wird in Maschinenrichtung unidirektional gereckt. Anschließend wird auf die gereckte Polypropylen-Folie, die eine Schichtdicke von 70 μm aufweist, eine Aluminiumschicht mit einer Schichtdicke von 8 μm aufgebracht. Auf die Aluminiumschicht wird wiederum die vorerwähnte gereckte Polyethylenterephthalatschicht auflaminiert, die eine Dicke von 12 μm hat.

Das auf diese Weise erzeugte Laminat mit Barriereeigenschaft wird schlauchförmig mittels einer lap-seal-Verbindung zu einem Schlauchbeutelkörper geformt, in den bodenseitig ein Bodenteil mit Barriereeigenschaft, beispielsweise ein tiefgezogenes Bodenteil, eingesiegelt wird. Kopfseitig wird der Schlauchbeutel mittels einer fin-seal-Versiegelung verschlossen. Als Aufreißhilfe ist in einer unteren Begrenzung der fin-seal-Versiegelung eine Kerbe derart angeordnet, daß bei einem Aufreißen des Schlauchbeutels ein Entfernen der kopfseitigen fin-seal-Versiegelung stattfindet, und eine Öffnung des Schlauchbeutels stattfindet. Durch das Entfernen der kopfseitigen fin-seal-Versiegelung, durch die der Schlauchbeutel in geschlossenem Zustand kopfseitig zusammengehalten wurde, kann sich der Schlauchbeutel nunmehr wieder entsprechend seiner runden Schlauchbeutelkörperform entfalten, so daß das Niveau des Beutelinhalts nunmehr durch die Verbreiterung des Beutels etwas nach unten absinkt, und ein Verschütten des Beutelinhaltes zusätzlich auch dadurch vermieden wird.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird zunächst eine Dickfolie aus Polypropylen hergestellt, die anschließend in Maschinenlaufrichtung unidirektional gereckt wird, bis eine Schichtdicke der gereckten Polypropylen-Folie von 70 μm erreicht ist. Eine weitere Dickfolie aus Polyethylenterephthalat wird ebenfalls in Maschinenrichtung unidirektional gereckt, bis eine Schichtdicke der gereckten Polyethylenterephthalat-Folie von etwa 12 μm erreicht ist. Aus diesen beiden gereckten Folien zusammen mit einer zwischen diesen angeordneten Aluminiumfolie mit einer Schichtdicke von 8 μm wird ein flächiges Laminat hergestellt.

Aus diesem Laminat werden Folienzuschnitte für jeweilige Vorder- und Rückseiten eines Standbeutelkörpers zugeschnitten. Die jeweiligen Außenkanten der Vorder- und Rückseiten des Laminats werden auf einer Breite von ca. 3 mm miteinander versiegelt. Der Boden des Standbeutels wird durch das Einsiegeln eines V-faltenförmigen Zuschnitts gefertigt.

Kopfseitig wird der Standbeutel nach einem Befüllen beispielsweise mittels einer fin-seal-Versiegelung verschlossen. Des weiteren wird an der seitlichen fin-seal-Versiegelung eine Einreißhilfe in Form einer Kerbe angebracht, mittels derer ein weiteres Aufreißen des Standbeutels initiiert werden kann.

Die Einreißhilfe kann ein-, aber auch beidseitig an dem Standbeutel vorgesehen sein.

Wenn der Standbeutel nun geöffnet werden soll, so wird ein seitliches Aufreißen des Standbeutels an der Kerbe initiiert, wobei durch die unidirektional gereckten Folien ein richtungsdefiniertes Aufreißen parallel zum Standboden gewährleistet ist, das gegenüber dem Aufreißen eines herkömmlichen Standbeutels eine deutlich verringerte Weiterreißkraft erfordert.

Sofern gewünscht, kann benachbart zu der mittels der Aufreißkerbe und der Reckrichtung vordefinierten Aufreißlinie eine Prägung vorgesehen sein.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Claims

Standbeutel mit einem Standbeutelkörper und einem Standbeutelboden, insbesondere Stehboden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Standbeutelkörper zumindest eine unidirektional gereckte Folie umfaßt.
Standbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unidirektional gereckte Folie Teil eines Laminats ist.
Standbeutel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unidirektional gereckte Folie in Bezug auf weitere Schichten des Laminats eine größte Dicke aufweist.
Standbeutel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der unidirektional gereckten Folie größer ist als diejenige der verbleibenden weiteren Schichten des Laminats.
Standbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine unidirektional gereckte Folie wenigstens ein Polyolefin und/oder Polyamid und/oder einen Ester, insbesondere Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Polyethylenterephthalat, aufweist.
Standbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stabilität des Standbeutels maßgeblich durch zumindest eine unidirektional gereckte Folie gewährleistet ist.
Standbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unidirektional gereckte Folie eine Dicke im Bereich von 10 μm bis 200 μm, bevorzugt im Bereich von 35 μm bis 155 μm und besonders bevorzugt im Bereich von 45 μm bis 95 μm aufweist.
Standbeutel nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat wenigstens eine Barriereschicht aufweist.
Standbeutel nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriereschicht Ethylvinylalkohol (EVOH) und/oder SiO2 und/oder Metall, insbesondere Aluminium, umfaßt.
Standbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Standbeutel sterilisierbar ist.
Standbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Standbeutelkörper schlauchförmig extrudiert oder mittels lap-seal- und/oder fin-seal-Versiegelung hergestellt ist.
Standbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einreißhilfe, insbesondere eine Kerbe oder dergleichen richtungsdefinierende Schwächung, am Standbeutel vorgesehen ist, mittels derer ein Weiteraufreißen des Standbeutels parallel zu einer unidirektionalen Reckrichtung der unidirektional gereckten Folie initiierbar ist.
Verfahren zum Herstellen eines Standbeutels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Herstellen einer Dickfolie; b) Recken der Dickfolie in unidirektionalen Richtung; c) Laminieren der unidirektional gereckten Folie; d) Formen des Standbeutels; e) Anbringen einer richtungsdefinierenden Schwächung, insbesondere Einreißhilfe am Standbeutel, wobei ein Einreißen des Standbeutels parallel zu einer unidirektionalen Reckrichtung der unidirektional gereckten Folie ermöglicht wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) bis c) gleichzeitig oder quasi-gleichzeitig, insbesondere im Zuge einer Coextrusion durchgeführt werden.