DE102007027784B4

DE102007027784B4 - Verpackungsbehälter

Info

Publication number: DE102007027784B4
Application number: DE102007027784A
Authority: DE
Inventors: Johannes Wedi; Rudolf Haimerl; Peter Strübbe
Original assignee: Bischof and Klein SE and Co KG
Current assignee: Bischof and Klein SE and Co KG
Priority date: 2007-06-16
Filing date: 2007-06-16
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2027-06-17
Also published as: ATE513752T1; ES2368537T3; WO2008155009A1; EP2158133B1; EP2158133A1; DE102007027784A1; US20100183249A1; AU2008266593A1; AU2008266593B2

Abstract

Verpackungsbehälter aus mehrschichtiger, zumindest mit einer behälterinnenseitig gelegenen Schicht siegelbaren Kunstoffolie mit zwei einander gegenüberliegenden Hauptwänden (2, 2a), die in einer Kopfsiegelnaht (14) gegeneinander gelegt sind, und zwei verbindenden Seitenfaltenwänden (3, 4), die in der Kopfsiegelnaht (14) nach innen mit gegeneinander gerichteten Faltkanten (7, 8) doppellagig flach zwischen die Hauptwände (2, 20) eingefaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Siegelnaht (14) unmittelbar vor jeder Faltkante (7, 8) ein Verschlußpfropfen (16) aus einer Heißschmelzmasse angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verpackungsbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verpackungsbehälters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Verpackungsbehälter aus Kunststoffolie in Form von Beuteln oder Säcken werden in großem Umfang und in großer Ausführungsvielfalt für unterschiedliche Verpackungszwecke vorgesehen. Für alltägliche Anforderungen an luft- und feuchtigkeitsdichte Verpackungsbehälter dieser Art werden regelmäßig schon mehrschichtige Folien eingesetzt, bei denen etwa eine Innenschicht aus einem Polyolefin, insbesondere einem Polyethylen mit niedrigem Schmelzpunkt dafür sorgt, daß die Folie auf der Seite dieser Schicht siegelbar ist und auch gleichzeitig eine Feuchtigkeitsbarriere ergibt, während eine Polyesterschicht auf der Außenseite auf Luftdichtigkeit, Reißfestigkeit und Bedruckbarkeit abgestimmt wird.
Solche gebräuchlichen Materialkombinationen für die Schichten von Kunststoffolien bei Verpackungsbehältern sind dann allerdings noch nicht geeignet, hohe Anforderungen an die Gasdichtigkeit und/oder Aromadichtigkeit etwa bei sensiblen Lebensmitteln, Futterstoffen oder anderen Verpackungsgütern zu erzielen. Für diese ergibt sich die Notwendigkeit, Kunststoffolien mit einer Barriereschicht, etwa aus einem Ethylenvinylazetat (EVA) auf Polyethylenbasis oder einem EVOH zu verwenden. Ebenso kommen metallische Barriereschichten in Betracht. Damit lassen sich gas- und aromadichte Behälterflächen sicherstellen, die aber darüber hinaus in Anschlußbereichen, etwa bei Siegelnähten zwischen einander anschließenden Wand- oder Bodenflächen, durchgehend zu versiegeln sind und insbesondere auch gegenüber eingearbeiteten Wiederverschlüssen die Dichtigkeitsvorgaben erfüllen müssen. So ist etwa bei Slider-Verschlüssen der Verschluß selbst mit seinem Verrastungsprofil ein Extrudat, das im allgemeinen mit einem thermoplastischen Kunststoff nicht gas- und aromadicht auszuführen ist, zumal auch die Verrastung selbst keine verläßliche Dichtung darstellt. Es kann aber so ein Slider-Verschluß mit durchgängig zusammenhängenden Anschlußfahnen kopfseitig in einen solchen Verpackungsbehälter eingesiegelt werden, wobei diese Anschlußfahnen dann aus einem Material gebildet werden kann, welches eine ausreichend hohe Gas- und/oder Aromadichtigkeit aufweist und welches andererseits mit einer niedrigschmelzenden, einsiegelbaren Außenschicht oder mit entsprechenden Schweißrippen versehen wird.
Es hat sich allerdings gezeigt, daß diese Maßnahmen auch bei konsequenter Durchführung nicht ausgereichen, aus einem Verpackungsbehälter geläufiger Art einen solchen mit hoher Gas- und Aromadichtigkeit zu erzielen. Vielmehr waren bei der Erprobung trotz aller Sorgfalt in der Herstellung solcher Verpackungsbehälter noch Undichtigkeiten festzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, einen Verpackungsbehälter der vorbekannten Art in einer Ausführungsform mit mehrschichtiger, auch mit ausreichenden Barriereeigenschaften versehener Kunststoffolie so auszugestalten, daß eine vorgegebene Gas- und Aromadichtigkeit zu erzielen ist, wobei ein solcher Ver packungsbehälter mit möglichst geringem Arbeits- und Materialaufwand und weitestgehend mit geläufigen und erprobten Herstellungstechnologien zu fertigen sein soll.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe einerseits von einem Mehrverpackungsbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und andererseits von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Siegelnähte jedenfalls dort, wo Übergänge von der Zahl der Lagen der Kunststoffolie zu überwinden sind, Schwachstellen bei geeigneten Barrierematerialien darstellen. Diese führen nämlich mit besonderen Sperrschichten zu größerer Dicke der Einzelschichten und damit auch zu größerer Gesamtdicke von Siegelnähten. Darüber hinaus bewirken die Barriereschichten eine größere Steifigkeit und Sperrigkeit der Kunststoffolie. Dies macht sich besonders an den Faltkanten der Seitenfaltenwände bemerkbar im Sinne von Störungsstellen bei der Kopfsiegelnaht, an der dann sehr leicht eine Leckage eintritt.
Diese Schwachstelle kann gemäß der Erfindung durch einen Verschlußpfropfen aus einer Heißschmelzmasse beseitigt werden, der unmittelbar vor jeder Faltkante der Seitenfaltenwände innerhalb der Siegelnaht vorgesehen wird. Verfahrenstechnisch wird ein solcher Pfropfen aus einer Heißschmelzmasse auf eine der siegelbaren Flächen, etwa an die Faltkante selbst oder aber einfach und verläßlich auf eine der siegelbaren Nachbarflächen, etwa der Innenseite einer der Hauptwände oder einer benachbarten Außenwand einer Slider-Anschlußfahne aufgegeben und dann bei der Ausführung der Kopfsiegelnaht erschmolzen, um den Querschnitt der Kopfsiegel naht nicht nur mit vorhandenen siegelbaren Schichten der benachbarten Wände sondern insbesondere mit diesem Pfropfen zu schließen.
Die Heißschmelzmasse kann grundsätzlich ein niedrigschmelzendes Polyethylen (PE) sein, wie es auch für die Oberfläche oder die Schweißrippen von Slider-Anschlußfahnen verwandt wird. Es kann aber auch ein anderes thermoplastisches Material niedrigen Schmelzpunktes verwandt werden. Das für die versiegelbaren Innenschichten von Kunststoffolie für derartige Verpackungsbehälter vielfach und gegebenenfalls auch bei einem der vorliegenden Behälter zu verwendende Polyethylen ist dabei regelmäßig nicht brauchbar, da es meistens Fäden zieht und insofern schwer tropfenförmig dosierbar ist, und da es sich auch bei Bevorratung im Schmelzzustand über längere Zeit zersetzt. Es ist auch durchaus vorteilhaft, wenn die Heißschmelzmasse einen niedrigeren Schmelzpunkt als die siegelbare Schicht der benachbarten Kunststoffolien aufweist, um ein Erschmelzen und ggf. auch eine Dünnflüssigkeit in einem innenliegenden, von den Siegelbacken eines von außen aufgreifenden Werkzeugs relativ weit abliegenden Bereich zu erzielen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 Vorderansicht eines Verpackungsbehälters in einer ersten Ausführungsform
2 vergrößerter Schnitt nach Linie II-II in 1 und
3 eine 1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform mit oberseitig verkürzten Seitenfalten.
In 1 ist ein Verpackungsbehälter 1 in aromadichter Ausführungsform mit seinem oberen Teil in Vorderansicht unbefüllt dargestellt, wobei eine Vorderwand 2, die mit einer deckungsgleichen Rückwand die beiden Hauptwände des Kunststoffbeutels 1 bildet, auf beiden Seiten mit nach innen eingefalteten Seitenfaltenwänden 3 und 4 über seitliche Siegelnähte 5 und 6 verbunden ist, die ihrerseits bis zu einer Faltkante 7 bzw. 8 nach innen in den Verpackungsbehälter 1 hineinragen. Von oben greift ein leistenförmiger Wiederverschluß mit zwei ineinander verrastbaren Profilleisten 10 am oberen Ende und mit einem Gleiter 10a zum Öffnen oder Schließen mit doppellagig zusammenhängenden Anschlußfahnen 11 bis zu einer Faltkante 12 parallel zu einer Oberkante 13 der Vorderwand 2 ein. Die Seitenfalten enden oberseitig bündig mit der Oberkante 13.
In einem oberen Bereich des Verpackungsbehältnisses 1 wird längs der gesamten Oberkante 13 eine Kopfsiegelnaht 14 ausgeführt, die zwar keine Mindestbreite einhalten muß, im allgemeinen aber sicherheitshalber relativ breit, vorzugsweise über den gesamten Bereich zwischen der Faltkante 12 und der Oberkante 13 von der Seitensiegelnaht 5 bis zur Seitensiegelnaht 6 erstreckt ist.
Aus 2 wird ein Querschnittsbereich durch die Kopfsiegelnaht 14 in einem linken, die Seitenfalte 4 einschließenden Bereich dargestellt. Die Seitenfalte 4 liegt hier mit einer Faltenhälfte gegen eine der Vorderwand 2 entsprechende Rückwand 2a des Verpackungsbehälters, mit der anderen Faltenhälfte gegen eine Anschlußfahne 11a an, die deckungsgleich mit der Anschlußfahne 11 ist und mit dieser im Bereich einer unteren Falte 12 zusammenhängt. Bei einem ersten Öffnen des Behälters zur Ingebrauchnahme werden die Anschlußfahnen 11a und 11 durch Aufschneiden oder durch Aufreißen längs einer vorgegebenen Schwächungslinie getrennt. Bis dahin bilden sie eine durchgehende Wandung im Kopfbereich. Die Anschlußfahne 11 liegt ihrerseits an der Vorderwand 2 an. Die im Querschnitt dargestellten Folienwandungen sind allesamt zumindest auf einer Seite mit einer siegelbaren Oberfläche, etwa einer niedrigschmelzenden Polyolefin-Schicht wie PE und PP versehen, die auf der zur Behälterinnenseite gewandten Seite liegt. Dadurch ist die Behälterrückwand 2a mit der benachbarten Seitenfaltenhälfte der Seitenfaltenwand 4 fest und dicht versiegelt, während die andere Seitenfaltenhälfte 4 mit der – zum Behälterinneren gerichteten Hälfte 11a der Anschlußfahne des Wiederverschlusses versiegelt ist. die Anschlußfahne 11 des Wiederverschlusses ist ihrerseits mit der Vorderwand 2 verbunden. Die beiden Hälften der Seitenfaltenwand 4 liegen unverbunden aufeinander, sind allerdings durch die Faltkante 8 abgeschlossen, während die nach oben hin unverbunden auslaufenden Anschlußfahnen 11a und 11 nach unten hin durch die Faltekante 12 abgeschlossen sind.
In der Querschnittsdarstellung gemäß 2 zeigt sich dabei, daß die Kopfsiegelnaht einen problematischen Übergang im Bereich vor der Faltkante 8 der Seitenfaltenwand 4 zu überwinden hat, wo ein vertikaler Zwickelraum 15 gebildet ist. Dieser wird nach kritischer gegenüber vergleichbaren Beutelausführungen dadurch, daß die Folien im Sinne einer Gas- und Aromadichtigkeit mit Barriereschichten ausgestattet sind, die diese Folien in der Dicke und/oder Steifigkeit verstärken. An dieser Stelle besteht auch bei sorgfältig ausgewählten Materialien und bei sorgfältiger Ausführung der Versiegelung die Gefahr einer Leckage. Dieser Gefahr wird gemäß der Erfindung mit einem Pfropfen 16 aus einer Heißschmelzmasse begegnet, die innerhalb der Siegelnaht unmittelbar vor der Faltkante 8 (und genauso vor der Faltkante 7) angeordnet ist und den Zwickelraum 15 beim Versiegeln absperrt. Die Lage des Pfropfens 16 kann dabei höher oder tiefer vor der Faltkante 8 gewählt werden, so lange diese noch im Bereich der Kopfsiegelnaht 14 liegt und beim Versiegeln dazu führt, daß der Pfropfen erweicht wird und den Zwickelraum 15 verschließt.
Auch die Größe des Pfropfens läßt Wahlmöglichkeiten zu, solange der Verschluß erzielt wird. Überschüssiges Material wird beim Versiegeln nach oben und unten herausgedrückt.
Der Pfropfen 16 besteht aus einer Heißschmelzmasse, die gut verarbeitbar sein soll. Insbesondere ist sie aus einer Gruppe bekannter Heißschmelzmassen zu wählen, die langzeitig maschinell warm zu halten ist, gut dosiert werden kann und insbesondere keine Fäden zieht, wie dies bei Polyethylen der für Schichten von Kunststoffolien für den Verpackungsbehälterbereich vorgesehenen Materialien üblich ist. Zweckmäßig ist der Schmelzpunkt der Heißschmelzmasse auch niedriger gewählt als der Schmelzpunkt der siegelbaren Schichten, damit ein frühzeitiges Aufschmelzen und ein gutes Verteilen des Pfropfens möglich wird und dies auch in einer innenliegenden Situation, bei der die Hitze der Schweißbacken erst durch mehrere Schichten herangetreten werden muß. Eine solche Schmelztemperatur greift auch nicht in die Abstufung der Schmelzpunkte der Schichten bei den für den Verpackungsbehälter verwendeten Kunststoffolien ein, bei der beispielsweise eine innere Schicht aus Polyethylen sehr viel niedriger schmilzt als eine Außenschicht aus Polyester, so daß nur die Innenschicht an der Versiegelung beteiligt wird.
Eine in 3 dargestellte Ausführungsform eines Verpackungsbehälters 21 stimmt weitgehend mit der nach 1 und 2 überein, so daß auch die dort verwandten Bezugszeichen übernommen sind. Allerdings weisen die Seitenfaltenwände verkürzte Oberkanten 17, 18 auf, die innerhalb der Kopfsiegelnaht 14 enden. Dies ist eine Maßnahme, die Seitenfalten intern zu verschließen. Allerdings hat auch diese Maß nahme sich nicht als ausreichend erwiesen, die vorbeschriebene Leckage in der Kopfsiegelnaht 14 vor den Faltkanten 7 und 8 auszuschließen. Dort entweichendes Gas beispielsweise kann zwar nicht nach oben hin austreten, da die Siegelnaht hier durchgehend verläuft und nach Wegfall der Seitenfalten 4 die Anschlußfahnen 11 und 11a mit den Hauptwänden 2 und 2a dicht verbindet. Es bildet sich jedoch längs der Seitenfalten-Oberkanten 17 und 18 entsprechende Zwickelräume und das entweichende Gas kann dann längs der Faltkanten 7 bzw. 8 um das obere Ende herum jeweils in den freien Zwischenraum zwischen die Lagen der Seitenfaltenwand 4 bzw. 3 eintreten und damit entweichen. Dem wird wiederum mit einem entsprechenden Pfropfen 16 begegnet.
Das hier gelöste Leckageproblem tritt auch dann auf, wenn an der Oberseite des Verpackungsbehälters 1 auf den Wiederverschluß 9 verzichtet wird, wenn also der Verpackungsbehälter mit der Kopfsiegelnaht verschlossen und mit Entfernen der Kopfsiegelnaht oder einem sonstigen Öffnen des Verpackungsbehältnisses offen bleibt. Dann entfallen zwar in 2 die Zwischenwandungen 11 und 11a, jedoch tritt dann das Leckageproblem zwischen den verbleibenden Schichten auf und ist gleichfalls mit dem Pfropfen 16 zu lösen.
Verfahrungstechnisch wird der Pfropfen während des Zusammenfügens der Wandungen des Beutels aufgebracht, nachdem Seitenfalten zumindest an einer der Hauptflächen festliegen und die Faltkanten der Seitenfaltenwände festliegen. Der Pfropfen 16 wird dann jeweils vor den Faltenkanten aufgebracht. Die Abdichtung des entsprechenden Problemsbereichs erfolgt dann mit einer Versiegelung gebräuchlicher Art, ohne daß es dazu besonderer weiterer Arbeitsschritte oder besonderer maschineller Vorkehrungen beim Versiegeln bedürfte.

Claims

Verpackungsbehälter aus mehrschichtiger, zumindest mit einer behälterinnenseitig gelegenen Schicht siegelbaren Kunstoffolie mit zwei einander gegenüberliegenden Hauptwänden (2, 2a), die in einer Kopfsiegelnaht (14) gegeneinander gelegt sind, und zwei verbindenden Seitenfaltenwänden (3, 4), die in der Kopfsiegelnaht (14) nach innen mit gegeneinander gerichteten Faltkanten (7, 8) doppellagig flach zwischen die Hauptwände (2, 20) eingefaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Siegelnaht (14) unmittelbar vor jeder Faltkante (7, 8) ein Verschlußpfropfen (16) aus einer Heißschmelzmasse angeordnet ist.
Verpackungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußpfropfen (16) aus einer nicht fädenziehenden Heißschmelzmasse besteht.
Verpackungsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißschmelzmasse einen niedrigeren Schmelzpunkt als die behälterinnenseitig gelegene siegelbare Schicht der Kunststoffolie aufweist.
Verpackungsbehälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie neben einer behälterinnenseitig gelegenen siegelbaren Schicht zumindest eine Schicht mit höherem Schmelzpunkt aufweist.
Verpackungsbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie eine innenliegende Schicht aus Polyethylen und eine weitere Schicht aus einem Polyester aufweist.
Verpackungsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie zumindest eine dichte Barriereschicht aufweist.
Verpackungsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfalten (3, 4) nach oben über die Kopfsiegelnaht (14) hinweg verlaufen.
Verpackungsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfalten (3, 4) innerhalb der Kopfsiegelnaht (14) enden.
Verpackungsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer der Hauptwände (2, 2a) und den doppellagig eingefalteten Seitenfaltenwänden (3, 4) ein leistenförmiger Wiederverschluß (9) mit doppellagig zusammenhängenden, an beiden Außenseiten siegelbaren Anschlußfahnen (11, 11a) eingesetzt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsbehälters (1, 21) aus mehrschichtiger, zumindest mit einer behälterinnenseitig gelegenen Schicht siegelbaren Kunststoffolie (2, 2a), mit zwei einander gegenüberliegenden Hauptwänden, die in einer Kopfsiegelnaht (14) flach gegeneinander gelegt sind, mit zwei einander gegenüberliegenden Hauptwänden, und zwei verbindenden Seitenfaltenwänden (3, 4), die in der Kopfsiegelnaht (14) nach innen mit gegeneinander gerichteten Faltkanten (7, 8) doppellagig flach zwischen die Hauptwände (2, 2a) eingefaltet sind, bevor die Kopfsiegelnaht (14) ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ausführung der Siegelnaht (11) unmittelbar vor jeder Faltkante (7, 8) ein Verschlußpfropfen (16) aus einer Heißschmelzmasse auf eine der siegelbaren Flächen aufgebracht wird.