DE102004043446B4

DE102004043446B4 - Ventilsack

Info

Publication number: DE102004043446B4
Application number: DE102004043446A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Wichmann; Günter Südecum
Original assignee: FRANTSCHACH IND PACKAGING DEUT; FRANTSCHACH INDUSTRIAL PACKAGING DEUTSCHLAND GmbH
Current assignee: Mondi AG
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-09-07
Also published as: DE502005006574D1; PL1786691T3; EP1786691A1; ATE421943T1; EP1786691B1; DE102004043446A1; ES2318540T3; WO2006027184A1; US20080075397A1; DK1786691T3

Abstract

Ventilsack mit einem in einem gefalteten Boden befestigten schlauchförmigen Ventil (1) mit einer flach auf einer Unterseite (2) liegenden Oberseite (4) und aus einem mit einer verschweißbaren Schicht versehenen Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die verschweißbare Schicht aus einem in Form einer wässrigen Emulsion auf das Trägermaterial aufgebrachten und getrockneten Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad ≥ 75% besteht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilsack mit einem in einem gefalteten Boden befestigten schlauchförmigen Ventil mit einer flach auf einer Unterseite liegenden Oberseite und aus einem mit einer verschweißbaren Schicht versehenen Trägermaterial.

Ventilsäcke werden üblicherweise mit einem gefalteten Boden, beispielsweise einem Kreuzboden, gefertigt, wobei Bodenklappen über einen Eckeinschlag greifen. In dem zwischen dem Eckeinschlag und den Bodenklappen gebildeten Zwischenraum wird ein Ventil befestigt, das üblicherweise aus einem in Bodenlängsrichtung gefalteten Trägermaterial besteht, wobei das Ventil eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, die über Längsfaltlinien miteinander verbunden sind. Das Ventil liegt somit in einem geschlossenen Zustand flach im Boden, bis es zur Befüllung, beispielsweise mittels eines Füllrohres, von der Sackaußenseite her aufgespreizt wird und so die Befüllung des Sackinnern ermöglicht. Die Ventilwirkung des Ventils ergibt sich daraus, dass das Füllmaterial des Sackes gegen den Boden drückt und dadurch die Ventilunterseite gegen die Ventiloberseite presst, sodass das Ventil verschlossen ist. Da dabei ein gewisses Ausrieseln oder Ausstauben des Füllmaterials nicht ausgeschlossen ist, ist es bekannt, das Trägermaterial des Ventils mit einer klebenden oder haftenden Schicht zu versehen, um so das Ventil nach dem Befüllen sicher zu verschließen.

Durch DE 25 51 649 A1 wird eine Klebstoffschicht verwendet, die mit Hilfe eines abziehbaren Schutzblatts zunächst unwirksam bleibt, um beispielsweise das Einführen eines Füllrohres zu ermöglichen, ohne dass dabei die Klebschicht an dem Füllrohr haftet. Nach dem Befüllen wird das Schutzblatt abgezogen, sodass der Haftkleberauftrag nunmehr wirksam ist und die gegenüberliegenden Ventilwandungen miteinander verklebt. Als Haftkleber können dabei übliche Haftklebstoffe, z.B. solche auf der Basis von Polyvinylethern bzw. Polyisobutylen, Verwendung finden.

Durch DE 100 57 518 A1 sind Klebstoffe zum Verleimen von mehreren Lagen von Küchentüchern, Toilettenpapier, Gesichtstüchern, Papiertaschentüchern usw. bekannt, die aus Tissuepapier und/oder nicht-gewebtem Faservlies gebildet sind. Die dabei verwendeten herkömmlichen Klebstoffe können beispielsweise Stärke oder Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat und Carboxymethylzellulose oder auch Polyethylen verwendet werden. Bei Polyethylen als Tissueklebstoff ist ein Aufschmelzen erforderlich. Möglich ist auch die Verwendung von Heißklebern (Hot melts), die auch aufgesprüht werden können.

Durch DE 36 00 168 A1 ist eine der DE 25 51 649 A1 ähnliche Lösung bekannt, bei der ein Haft- und Dichtungsstreifen jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten der Ventilwandung angebracht sind und beispielsweise durch komplementäre Streifen eines Klettverschlusses gebildet sind. Da der hierdurch her vorgerufene Verschluss des Ventils erst nach dem Befüllen erfolgen darf, ist ein Trennblatt zwischen die gegenüberliegenden Wandungen des Ventils eingelegt, das an der sackinneren Kante des Ventilschlauchs über eine Falzlinie umgelegt ist. Beim Einschieben des Füllrohres der Füllmaschine in den Ventilschlauch wird das Trennblatt in das Sackinnere geschoben und klappt um die Falzlinie in eine mit der Ventilwand, an die das Trennblatt angelenkt ist, fluchtende Position. Nach dem Herausziehen des Füllrohres, also nach dem Befüllvorgang, gelangen die komplementären Streifen des Klettbandverschlusses aufeinander und verschließen somit das Ventil.

Zum Verschließen des Ventils ist es ferner bekannt, das Trägermaterial des Ventils mit einer verschweißbaren Schicht zu versehen und die Oberseite mit der Unterseite des Ventils durch Wärme-, Ultraschall- oder elektromagnetische Hochfrequenzwirkung zu verschweißen.

Die verschweißbare Schicht wird bei herkömmlichen Papiersäcken in Form einer Hotmelt-, PE-, Surlyn- oder ähnlichen Beschichtung aufgebracht. Das Ventil kann dann mit Heißluft, Schweißzangen und/oder Ultraschallanlagen verschlossen werden. Derartige Ventile sind jedoch nicht für alle Arten von Papiersäcken brauchbar.

Die bekannten Beschichtungen sind insbesondere nicht für wasserlösliche Papiersäcke geeignet, die beispielsweise mit Papierzuschlagstoffen abgefüllt werden. Diese Säcke werden bei der Papierherstellung ungeöffnet in den Pulper gegeben. Der Papiersack muss sich daher rückstandslos zerfasern lassen, da sein Material, wie sein Inhalt, anschließend Teil des hergestellten Papierstoffes ist.

Das Papier eines wasserlöslichen Sackes weist keinerlei Leimung auf. Es bezieht seine Festigkeit allein aus der Verfilzung der Fasern und den Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Zellstofffasern. Es ist ersichtlich, dass die Auf bringung einer herkömmlichen verschweißbaren Schicht auf einen derartigen Sack nicht möglich ist, da sie als störende Schicht beim Auflösen des Papiersackes in der Pulpe zurückbleiben würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verschweißbaren Verschluss eines Ventilsacks mit einem Ventil zu ermöglichen, der auch hohen Belastungen standhält und auch für wasserlösliche Papiersäcke geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Ventilsack der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass die verschweißbare Schicht aus einem in Form einer wässrigen Emulsion auf das Trägermaterial aufgebrachten und getrockneten Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad ≥ 75% besteht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird als verschweißbare Schicht ein Polyvinylalkohol verwendet, der jedoch nicht in Form einer Folie auf die Trägerschicht aufgebracht wird, sondern als wässrige Emulsion, wodurch eine gute Verankerung der sich beim Trocknen bildenden Polyvinylalkoholschicht auf dem vorzugsweise durch Papier gebildeten Trägermaterial ergibt, die regelmäßig, auch bei Kraftpapier, stärker als die Kohäsion des Trägermaterials ist. Ein Versuch der Abtrennung der Polyvinylalkoholschicht von dem Trägermaterial führt somit zu einem Reißen des Trägermaterials.

Ein bevorzugter Verseifungsgrad des erfindungsgemäß verwendeten Polyvinylalkohols liegt bei > 85%. Die erfindungsgemäßen Verseifungsgrade des Polyvinylalkohols liegen somit deutlich höher als der von Polyvinylalkohol-Folien. Die erfindungsgemäße Beschichtung aus Polyvinylalkohol lässt sich rückstandslos durch Wasser reemulgieren. Demgemäß stört die Beschichtung beispielsweise nicht die Papierherstellung.

Da die verschweißbare Schicht durch Wassereinwirkung wieder emulgierbar ist, kann die Schicht durch Feuchtigkeit klebrig werden und eine ungewollte Verbindung mit der entsprechenden gegenüberliegenden Schicht bzw. dem gegenüberliegenden Trägermaterial hervorrufen. Wenn diese Gefahr aufgrund von Feuchtigkeitseinwirkungen besteht, ist es zweckmäßig, zwischen Oberseite und Unterseite des Ventils ein Schutzblatt einzulegen. Dieses Schutzblatt ist vorzugsweise vor dem Befüllen des Ventilsacks entfernbar, beispielsweise manuell durch einen Betätigungsansatz oder einen am Schutzblatt vorgesehenen Eingriff.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schutzblatt doppellagig mit einer zur Sackinnenseite zeigenden Faltung versehen, wobei die beiden Lagen des Schutzblattes an ihren von der Faltung abgewandten freien Enden, die somit zur Sackaußenseite zeigen, an der Oberseite bzw. Unterseite des Ventils befestigt sind. Hierfür reicht ein Anheften über eine geringe Klebfläche aus. Ein derartiges Schutzblatt wird bei der Verwendung eines Füllrohres für die Befüllung des Ventilsacks durch die Spitze des Füllrohres von dem Ventil abgelöst und in das Sackinnere gestoßen, sodass das Ventil für die Befüllung des Ventilsackes offen ist. Bei einem wasserlöslichen Ventilsack ist das Schutzblatt zweckmäßigerweise ebenfalls wasserlöslich und wird im Pulper mit zerfasert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines mit der beigefügten Zeichnung illustrierten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 – eine perspektivische Ansicht eines zu einer Schlauchform faltbaren Ventils mit einem doppellagigen Schutzblatt
2 – eine schematische Darstellung des in einen Ventilsack eingesetzten Ventils gemäß 1 und seine Verwendung bei der Befüllung mit einem Füllrohr.
1 zeigt ein Blatt, aus dem ein Ventil 1 gefaltet wird, indem von einer Unterseite 2 über zwei Längsfaltlinien 3 zwei die Oberseite 4 bildende Klappen sich einander etwas überlappend auf die Unterseite 2 umgeklappt werden. Die in 1 sichtbare, nach dem Umklappen gegeneinander zeigenden Flächen der Unterseite 2 und Oberseite 4 sind mit einer Schicht aus Polyvinylalkohol beschichtet. Die Beschichtung erfolgt mit einer wässrigen Emulsion des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 88%. Die Emulsion weist einen Feststoffgehalt von 30%, einen pH-Wert von 6 +/– 1 und eine Viskosität von 2500 +/– 500 (nach Brookfield) auf. Nach dem Trocknen der Emulsion beträgt die Auftragsmenge an Polyvinylalkohol 40 g/m². Die getrocknete Schicht ist elastisch und klar und kann in üblicher Weise verschweißt werden, also mit Heißluft, einer beheizten Schweißzange, mit Ultraschall usw. Die Verschweißung ist auch mit Feuchtigkeit und einem kurzen Pressen möglich.
Die Beschichtung ist rückstandsfrei reemulgierbar, wodurch das Material problemlos für ein Recycling geeignet ist.
1 lässt ein in das Ventil 1 eingelegtes Schutzblatt 5 erkennen, das doppellagig ausgebildet ist und eine untere Lage 6 und eine obere Lage 7 aufweist, die über eine quer zur Längsrichtung des Ventils 1 zum Sackinnern zeigende Faltlinie 8 miteinander verbunden sind, sodass die Lagen 6, 7 zwei freie Kanten 9, 10 aufweisen, die zur zum Sackaußenraum zeigenden Öffnung des Ventils 1 zeigen.
2 verdeutlicht ein in eine Sackwandung 11 eingesetztes Ventil 1, das durch entgegengesetztes Wölben von Unterseite 2 und Oberseite 4 geöffnet ist und in diesem Zustand die Einführung eines Füllrohres 12 ermöglicht. Das Füllrohr 12 ist an seinem Ende mit einem umlaufenden Blähschlauch 13 versehen, durch den eine Abdichtung zwischen dem Füllrohr 12 und dem Ventil 1 für den Befüllvorgang herstellbar ist, sodass ein Ausstauben von Füllmaterial aus dem Ventil 1 verhindert wird. 2 lässt erkennen, dass das mit der Faltlinie 8 zum Innern der Sackwandung 11 geschlossene Schutzblatt 5 mit den vorderen freien Enden 9, 10 an der Oberseite 4 bzw. Unterseite 2 des Ventils 1 festgelegt ist. Diese Befestigung wird durch das Einführen des Füllrohres 12 in das Ventil 1 gelöst, weil die vordere Spitze des Füllrohres 12 gegen das über die Faltlinie 8 geschlossene Schutzblatt 5 stößt und dieses beim weiteren Einführen des Füllrohres 12 in das Ventil 1 in das Sackinnere drückt. Das Schutzblatt 5 ist somit für den Befüllvorgang entfernt und stört somit weder beim Befüllen noch bei einem anschließenden Verschweißen von Oberseite 4 und Unterseite 2 miteinander.
Sofern kein doppellagiges Schutzblatt 5 verwendet wird, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ermöglicht auch ein einfaches Schutzblatt die Schutzfunktion vor einem unbeabsichtigten Verkleben von Unterseite 2 und Oberseite 4 des Ventils 1, wenn das Schutzblatt 5 mit einem geeigneten Eingriff oder einem geeigneten Ansatz versehen ist, der aus dem Ventil 1 herausragt und das Herausziehen des Schutzblatts 5 aus dem Ventil 1 vor dem Befüllen ermöglicht.

Claims

Ventilsack mit einem in einem gefalteten Boden befestigten schlauchförmigen Ventil (1) mit einer flach auf einer Unterseite (2) liegenden Oberseite (4) und aus einem mit einer verschweißbaren Schicht versehenen Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die verschweißbare Schicht aus einem in Form einer wässrigen Emulsion auf das Trägermaterial aufgebrachten und getrockneten Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad ≥ 75% besteht.
Ventilsack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Oberseite (4) und Unterseite (2) des Ventils (1) ein Schutzblatt (5) eingelegt ist.
Ventilsack nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzblatt (5) doppellagig mit einer zur Sackinnenseite zeigenden Faltung (8) versehen ist und dass die beiden Lagen (6, 7) des Schutzblatts (5) an ihren von der Faltung (8) abgewandten freien Enden (9, 10) an der Oberseite (4) bzw. Unterseite (2) des Ventils (1) befestigt sind.
Ventilsack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial Papier ist.
Ventilsack nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verseifungsgrad des Polyvinylalkohols ≥ 85% ist.
Ventilsack nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verseifungsgrad des Polyvinylalkohols 88% beträgt.
Ventilsack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem wasserlöslichen Papier besteht.