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Die vorliegende Erfindung betrifft Behälter, die für die Verwendung bei der Verpackung, der Aufbewahrung, dem Transport und/oder die Präsentation eines Produkts, wie beispielsweise einem frischen Lebensmittelprodukt oder einem Medizinprodukt, und für Prozesse zur Herstellung derartiger Behälter geeignet sind.
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Es ist bekannt, Kunststoffbehälter für die Verpackung, die Aufbewahrung, den Transport und die Präsentation von frischen Nahrungsmitteln zu verwenden. Diese Behälter können mit einer Deckelfolie versiegelt werden, um die Nahrungsmittel im Behälter von der umgebenden Umwelt zu schützen. Darüber hinaus kann die Atmosphäre in einem derartigen Behälter verändert werden, um die Haltbarkeitsdauer und/oder das Aussehen der frischen Lebensmittel im Behälter zu verbessern.
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Durchsichtige Kunststoffbehälter können aus Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt werden. Die Verwendung von PET ermöglicht ein sehr durchsichtiges Produkt, das es einem Benutzer ermöglicht, den Inhalt des Behälters leicht zu sehen. (Recyceltes PET kann auch verwendet werden, und bietet ökologische und manchmal ökonomische Vorteile.) Allerdings ist es, wie zuvor erläutert, wünschenswert, durchsichtige Kunststoffbehälter mit einer Deckelfolie zu versiegeln, jedoch ist es schwierig, eine Deckelfolie an PET anzubringen und die Siegelung einer Deckelfolie auf PET ist besonders empfindlich für Verunreinigungen.
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Eine bekannte Lösung für das zuvor ausgeführte Problem ist die Herstellung der Behälter aus PET, das mit einer Schicht Polyethylen (PE) und einer Zwischenschicht aus Ethylenvinylacetat (EVA) beschichtet ist. Das PE bietet eine Fläche, an die eine Deckelfolie einfach angebracht werden kann, wodurch die Produktion versiegelter Behälter vereinfacht wird. Typischerweise ist PET im Wesentlichen dicker als die EVA- und PE-Schichten, und das PET/EVA/PE-Produkt kann durch Coextrusion, Lamination, Extrusionsbeschichtung oder eine beliebige andere geeignete Technik produziert werden. Obwohl das PET/EVA/PE-Produkt sehr durchsichtige Behälter produziert, haben EVA und PE andere Brechungsindizes im Vergleich zu PET, und somit weist das PET/EVA/PE-Produkt eine geringfügig niedrigere Durchsichtigkeit auf als ein nicht-beschichtetes PET-Produkt. Darüber hinaus verursacht die Verwendung von FVA sind PF aus folgenden zwei wesentlichen Gründen zusätzliche Kosten; erstens, da die Laminat- oder coextrudierte Schicht wesentliche Kosten hat und zweitens, weil, wie im Folgenden beschrieben, das interne erneute Verarbeiten von Fabrik-Trays und „Stanzgittern” durch das Vorhandensein von EVA und PE in einem anderweitig reinen PET-Strom beeinflusst wird. Daher weist das PET/EVA/PE-Produkt im Vergleich zu einem PET-Produkt eine geringere Durchsichtigkeit auf, ist kostspieliger, weniger recycelbar und in der Produktionsanlage weniger benutzerfreundlich.
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Die Verwendung eines PET/EVA/PE-Produkts hat auch ökologische Konsequenzen. Während der Herstellung eines PET/EVA/PE-Behälters durch Thermoformen werden mehrere Behälter aus großen und häufig durchgehenden Platten aus PET/EVA/PE-Material ausgebildet, und einzelne Behälter werden aus diesen langen Platten geschnitten. Abfallmaterial wird von diesen Teilen der großen Platten gebildet, die nicht für den einzelnen Behälter verwendet werden. Dieses als „Stanzgitter” bezeichnete Abfallmaterial enthält eine Mischung aus PET, EVA und PE, die, wenn sie recycelt wird, ein trübes Produkt bildet, das nicht zum Ausbilden von durchsichtigen Kunststoffbehältern verwendet werden kann. Da durchsichtige Kunststoffbehälter wünschenswerter als undurchsichtige Kunststoffbehälter sind, ist es unwirtschaftlich, den Abfall zu recyceln.
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Eine alternative Möglichkeit für die Herstellung von Lebensmitteltrays erfolgt, wie oben beschrieben, mithilfe von Spritzgießen. Dabei entsteht zwar kein Stanzgitterabfall, wie oben für das Thermoformen beschrieben, jedoch gibt es keine einfache und kosteneffiziente Methode, um die PE-Schicht auf das Tray aufzubringen, die ein einfaches Versiegeln mit einer Deckelfolie ermöglicht.
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Behälter bereitzustellen, die einige oder alle der oben beschriebenen Probleme bewältigen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein versiegelbarer Behälter bereitgestellt, der eine Basis und eine fortlaufende Seitenwand umfasst, die sich im Wesentlichen senkrecht auf die Basis erstreckt, mit einer umlaufenden Kante, die entlang einer oberen gebräuchlichen Kante der fortlaufenden Seitenwand ausgebildet ist, wobei sich eine Klebstoffschicht auf einer oberen gebräuchlichen Fläche der umlaufenden Kante befindet, derart, dass eine Deckelfolie auf die umlaufende Kante aufgesiegelt werden kann, um einen Raum zwischen der Basis, der fortlaufenden Seitenwand und der Deckelfolie zu erzeugen. Die Klebstoffschicht, die sich auf der oberen Fläche der umlaufenden Kante befindet, erstreckt sich nicht auf die vertikalen Flächen der fortlaufenden Seitenwand und erstreckt sich nicht auf die Basis.
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Der Begriff „Klebstoff” wird im vorliegenden Text verwendet, um ein beliebiges Material zu bezeichnen, das die Anhaftung der Deckelfolie auf die umlaufende Kante ermöglicht. Der Klebstoff kann ein herkömmlicher Klebstoff sein, er kann ein PE- oder PE-Copolymerbasiertes Material oder ein anderes geeignetes Material sein, das eigenständig auf die umlaufende Kante aufgebracht wird.
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Wie oben erläutert, sind durchsichtige Kunststoffbehälter wünschenswerter als undurchsichtige Kunststoffbehälter, und daher können die Basis und die fortlaufende Seitenwand durchsichtig sein. Ein geeignetes Material für die Herstellung der durchsichtigen Basis und der durchsichtigen fortlaufenden Seitenwand ist PET, daher können die Basis und die fortlaufende Seitenwand im Wesentlichen aus PET, optional aus recyceltem PET, bestehen.
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Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Klebstoffe umfassen Klebstoffe, die auf einem Polymersubstrat basieren, wie z. B. ein Heißkleber. Die Dicke der Klebstoffschicht kann variieren. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Dicke von 20 μm bis 100 μm wirksam ist, und eine Dicke von 50 μm am wirksamsten ist.
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Versiegelbare Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung, können versiegelt werden, um versiegelte Behälter herzustellen. Daher werden gemäß einem zweiten Aspekt der vorlegenden Erfindung versiegelte Behälter mit einer Deckelfolie versehen, die, wie oben beschrieben, auf einen versiegelbaren Behälter aufgesiegelt sind.
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Die Atmosphäre in dem versiegelten Behälter kann verändert werden, um die Haltbarkeitsdauer und/oder das Aussehen von Produkten, die im versiegelten Behälter verpackt sind, zu verbessern. Modified Atmosphere Packaging (MAP) bzw. Verpacken mit modifizierter Atmosphäre kann ein höheres Maß an Sauerstoff oder anderen Gasen enthalten. Beispielsweise kann die modifizierte Atmosphäre bei der Verpackung von rotem Fleisch einen höheren Sauerstoffgehalt, wie z. B. von 25% bis 90% Sauerstoff, vorzugsweise 80% Sauerstoff, enthalten. Alternativ dazu kann MAP einen erhöhten Kohlendioxydgehalt, wie bei der Verpackung von Geflügel verwendet, enthalten. Dies sind nur Beispiele; es gibt eine umfassende Palette an handelsüblichen Gasgemischen, die für eine breite Palette von Lebensmitteln und Nichtlebensmitteln verwendet werden. Es gibt auch erhebliche Mengen an im Handel erhältlichen Verpackungen mit kontrollierter Atmosphäre, bei denen das Gasgemisch in einer versiegelten Verpackung zunächst Luft ist, wobei jedoch das Produkt Gase verbraucht und auch erzeugt, so dass die Atmosphäre durch eine sorgfältig gestaltete und zielgerichtete Folienmaterial- und Behältermaterialauswahl geändert wird. Dies ist bekannt als Controlled Atmosphere Packaging (CAP) bzw. Verpacken mit kontrollierter Atmosphäre. Ein sicheres und wirksames Siegel zwischen Deckelfolie und dem versiegelbaren Behälter, das in der Lage ist, trotz der Verunreinigung der Siegeloberfläche wirksam zu sein, ist für wirksames MAP und CAP wesentlich.
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Geeignete Deckelfolien für die Verwendung in der Herstellung von versiegelten Behältern gemäß der vorliegenden Erfindung können Polypropylen (PP) und/oder PE umfassen. Diese Materialien können in einer mehrschichtigen Folie, die durch Coextrusion oder Lamination ausgebildet wird, als Siegelschicht fungieren. Die anderen Schichten in einer mehrschichtigen Struktur können ausgewählt werden, um bestimmte Eigenschaften zu gewähren, wie z. B. Festigkeit, Spannkraft, gas- und/oder wasserdampfbremsende Eigenschaften, Schrumpfeigenschaften und UV-Filterung. Die Dicke der Siegelschicht der Deckelfolie kann variieren. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Dicke der Siegelschicht von 15 μm bis 50 μm wirksam ist, und eine Dicke von 20 μm am wirksamsten ist. Die Gesamtdicke der Deckelfolie beträgt in der Regel 20 μm bis 60 μm.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Prozess zur Herstellung eines versiegelbaren Behälters bereitgestellt, wie oben beschrieben, wobei der Prozess Folgendes umfasst:
- a) Bereitstellung eines Behälters, umfassend eine Basis und eine fortlaufende Seitenwand, die von der Basis aufrecht nach oben ragt, mit einer umlaufenden Kante, die entlang der oberen Kante der fortlaufenden Seitenwand ausgebildet ist; und
- b) Anbringen einer Klebstoffschicht auf eine obere Fläche der umlaufenden Kante zur Produktion eines versiegelbaren Behälters.
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Der Behälter kann Corona oder Plasma sein, die bzw. das zwischen den Schritten a) und b) behandelt wird, um die Haftung des Klebstoffes auf der umlaufenden Kante zu verbessern.
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Die Klebstoffschicht kann auf die obere Fläche der umlaufenden Kante durch eine Walze, wie z. B. eine Silikonwalze oder eine erhitzte Chromwalze, angebracht werden. Alternativ dazu kann die Klebstoffschicht durch Sprühbeschichten durch eine Heißklebepistole oder durch eine Drucktechnik aufgebracht werden.
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Die Erfinder haben herausgefunden, dass das Unterstützen des Behälters während dem Aufbringen der Klebstoffschicht der Übertragung einer gleichmäßigen Dicke des Klebstoffes auf die umlaufende Kante dienlich ist. Insbesondere haben die Erfinder herausgefunden, dass das Unterstützen der umlaufenden Kante für die Produktion eines besser versiegelbaren Behälters dienlich ist.
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Der Prozess für die Herstellung eines versiegelbaren Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung kann als fortlaufender Prozess betrieben werden. Beispielsweise können die Behälter für ein kontinuierliches Aufbringen der Klebstoffschicht kontinuierlich einer Produktionslinie zugeführt werden. Der Prozess für die Herstellung eines versiegelbaren Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch als diskontinuierlicher Prozess betrieben werden. Alternativ dazu kann der Prozess für die Herstellung eines versiegelbaren Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Kombination von kontinuierlichen und diskontinuierlichen Prozessschritten betrieben werden. Beispielsweise können die Behälter durch einen diskontinuierlichen Prozessschritt bereitgestellt werden, und das Aufbringen des Klebstoffes kann als ein kontinuierlicher Prozessschritt ausgeführt werden.
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Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Prozess zur Herstellung eines versiegelten Behälters bereitgestellt, wie oben beschrieben, wobei der Prozess Folgendes umfasst:
- a) Bereitstellen eines versiegelbaren Behälters, der gemäß dem oben beschriebenen Prozess zum Herstellen eines versiegelbaren Behälters hergestellt wird;
- b) Aufbringen einer Deckelfolienschicht auf die umlaufende Kante des versiegelbaren Behälters; und
- c) Ausüben von Druck auf die umlaufende Kante, um die Deckelfolie auf den versiegelbaren Behälter aufzusiegeln.
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Der Druck wird verwendet, um die Deckelfolie auf die Klebstoffschicht zu fixieren, die auf die umlaufende Kante aufgebracht wird und dadurch den Behälter versiegelt. Vorzugsweise wird zugleich mit dem Druck auch Wärme eingesetzt.
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Der auf die umlaufende Kante ausgeübte Druck und die Zeit, für die der Druck ausgeübt wird, können variieren. Die Erfinder haben herausgefunden, dass ein Druck von 30 psi bis 180 psi und ein Zeitraum von 0,5 Sekunden bis 5 Sekunden wirksam sind, und ein Druck von 110 psi und ein Zeitraum von 1 Sekunde am wirksamsten sind.
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Die Wärme, die auf die umlaufende Kante einwirkt, kann auch variieren. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Temperatur von 105°C bis 170°C wirksam ist, und eine Temperatur von 150°C am wirksamsten ist.
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Es können Druck alleine oder Druck und Wärme durch einen geeigneten Prozess zum Versiegeln der Deckelfolie mit dem versiegelbaren Behälter auf die umlaufende Kante angewendet werden. Typischerweise wird ein Siegelschuh, der mit der Form der umlaufenden Kante übereinstimmt, verwendet, um die Deckelfolie auf den versiegelbaren Behälter aufzusiegeln.
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Wie beim Prozess für die Herstellung eines versiegelbaren Behälters, kann der Prozess für die Herstellung eines versiegelten Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung als kontinuierlicher Prozess betrieben werden. Beispielsweise können die versiegelbaren Behälter für das Aufbringen einer Deckelfolienschicht und die Anwendung von Wärme auf die umlaufende Kante einer Produktionslinie zugeführt werden. Der Prozess für die Herstellung eines versiegelten Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung kann als diskontinuierlicher Prozess betrieben werden. Alternativ dazu kann der Prozess für die Herstellung eines versiegelten Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Kombination von kontinuierlichen und diskontinuierlichen Prozessschritten betrieben werden.
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Der Prozess für die Herstellung eines versiegelten Behälters kann ausgeführt werden, nachdem der versiegelbare Behälter hergestellt und ein Produkt in den versiegelbaren Behälter gelegt wurde, oder der Prozess für die Herstellung des versiegelten Behälters kann separat vom Prozess für die Herstellung des versiegelbaren Behälters ausgeführt werden.
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Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und Figuren weiter beschrieben, in denen:
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1 eine Querschnittsansicht eines Trays nach dem Stand der Technik ist;
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2 ein Ablaufdiagramm eines typischen Thermoformprozesses nach dem Stand der Technik ist;
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3 eine perspektivische Ansicht eines Trays gemäß der Erfindung ist;
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4 eine Querschnittsansicht eines Trays gemäß der Erfindung ist;
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5 ein Ablaufdiagramm eines Thermoformprozesses gemäß der Erfindung ist;
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6 eine schematische Teilansicht einer Kante eines Trays nach dem Stand der Technik ist;
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7A bis 7E schematische Teilansichten von Trays gemäß der Erfindung sind;
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8A, 8B und 8C schematische Drauf-, Seiten- und Vorderansichten eines Trays gemäß der Erfindung sind, einschließlich einer modifizierten Einrichtung zum Entstapeln der Trays;
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9A eine schematische Ansicht eines Trays gemäß dem Stand der Technik ist, das in ein ähnliches Tray gestapelt ist; und
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9B eine schematische Ansicht eines Trays gemäß der Erfindung ist und eine modifizierte Einrichtung zum Entstapeln von Trays enthält, die in ein ähnliches Tray gestapelt sind.
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1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Behälters 1 gemäß dem Stand der Technik, der eine Basis 2' mit Rippen 6', Seitenwänden 3' mit einer umlaufenden Kante 4' umfasst. Der Behälter 1' ist aus PET hergestellt und hat eine Dicke von beispielsweise 400 bis 500 μm.
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Die Oberfläche des Behälters ist mit einer PE-Folie mit einer Dicke von beispielsweise 30 bis 50 μm beschichtet. Typischerweise umfasst das Tray 1 Gramm PE (d. h. 5,8 Gew.-%) und 16,8 Gramm PET (d. h. 94,2 Gew.-%).
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2 ist eine vereinfachte Darstellung eines Thermoformprozesses für die Herstellung von PET-/PE-Behältern, in denen PET in der Form von Flocken und Pellets in das System zur Produktion der Trays zugeführt wird. Die Flocken und Pellets werden in Platten geschmolzen, die mit einer PE-Schicht beschichtet werden. Die Platten werden dann zu Trays geformt. Durch die Extrusion der Trays wird ungefähr 6% PET/PE-Abfall erhalten.
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In dieser Phase sind die extrudierten Trays miteinander durch einen Steg 7 verbunden, der ausgeschnitten wird, um einzelne Trays mit einem Rücklauf herzustellen. Dieser Trennprozess produziert ungefähr 40% Steg-Abfall. Abschließend werden ungefähr 2% Tray-Abfall beim Zuschneiden der Trays am Ende des Prozesses erzeugt. Der Extrusionsabfall, Steg-Abfall und Tray-Abfall sind mit PE verunreinigt und können nicht für die Produktion durchsichtiger Produkte recycelt werden. Basierend auf der Produktion von 100.000.000 Trays entspricht dies einem Gesamtwert von 888 Tonnen Abfall pro Jahr (d. h. jährlich 148 Tonnen Extrusionabfall, jährlich 705 Tonnen Steg-Abfall und jährlich 35 Tonnen Tray-Abfall).
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3 zeigt einen versiegelbaren Behälter 1 gemäß der Erfindung umfassend eine Basis 2 und eine fortlaufende Seitenwand 3, die von der Basis 1 aufrecht nach oben ragt. Eine umlaufende Kante 4 ist entlang der oberen Kante der fortlaufenden Seitenwand 3 ausgebildet. Eine Klebstoffschicht 5 befindet sich auf einer oberen Fläche der umlaufenden Kante 4, sodass eine Deckelfolie (nicht gezeigt) auf die Kante aufgesiegelt werden kann. Dadurch kann ein versiegelter Raum zwischen der Basis 1, der fortlaufenden Seitenwand 3 und der Deckelfolie erzeugt werden.
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4 zeigt eine Querschnittsansicht eines versiegelbaren Behälters 1 gemäß der Erfindung umfassend eine Basis 2 und eine fortlaufende Seitenwand 3, die von der Basis 1 aufrecht nach oben ragt. Der Behälter ist vorzugsweise aus PET hergestellt und hat eine Dicke von beispielsweise 400 bis 500 μm. Eine umlaufende Kante 4 ist entlang der oberen Kante der fortlaufenden Seitenwand 3 ausgebildet und kann einen Rücklauf umfassen. Der Behälter ist nicht mit einer PE-Folie wie in 2 beschichtet, stattdessen wird eine Klebefolie 5 auf eine obere Fläche der umlaufenden Kante 4 aufgebracht, sodass eine Deckelfolie auf die Kante aufgesiegelt werden kann. Die Dicke der Klebefolie beträgt vorzugsweise ungefähr 50 μm. Die Rippen 6 sind in der Basis 2 angeordnet, um die Basis des Trays zu verstärken.
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5 ist eine vereinfachte Darstellung eines Thermoformprozesses für die Herstellung von PET-Behältern gemäß der vorliegenden Erfindung, in denen PET in der Form von Flocken und Pellets in das System zur Produktion der Trays zugeführt wird. Die Flocken und Pellets werden zuerst in Platten aus reinem PET geschmolzen. Ein Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung produziert daher Abfall nach der PET-Extrusion, der für die Produktion von durchsichtigen Produkten recycelt werden kann, da der Abfall im Wesentlichen keinen Klebstoff oder PE enthält. Danach werden Trays in der PET-Platte ausgebildet, und dann wird anschließend der Klebstoff auf die Kante mithilfe eines Klebstoffapplikators 8 aufgebracht, und die Trays werden zugeschnitten und getrennt. Der Steg-Abfall enthält im Wesentlichen auch keinen Klebstoff und kann im Prozess recycelt werden. Am Ende der Produktionslinie wird Tray-Abfall produziert, der PET und Klebstoff enthält. Daher produziert der beanspruchte Prozess im Wesentlichen weniger Abfall, der durch Klebstoff oder PE verunreinigt ist, und ist daher kosteneffizienter, da er die Produktion von durchsichtigen Produkten aus dem gesammelten recycelten Abfall ermöglicht. Nochmals unter Verwendung des Beispiels der Produktion von 100.000.000 Trays können wir dieselbe Menge von 888 Tonnen gesammelten Abfall voraussagen, allerdings sind nur 35 Tonnen durch PE/Klebstoff beeinträchtigt. Dies kann ohne die bestehenden Einbußen hinsichtlich der Durchsichtigkeit wieder dem Extrusionsprozess zugeführt werden, oder schlimmstenfalls getrennt und für Produkte (beispielsweise farbige Produkte) verwendet werden, für Durchsichtigkeit nicht wichtig ist.
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Wie oben erklärt, ist es schwierig, eine Deckelfolie auf PET-Flächen aufzubringen, und eine in der Vergangenheit vorgeschlagene Lösung war es, die gesamte obere Fläche des Behälters mit einer Schicht aus PE und einer Zwischenschicht aus EVA zu beschichten, da PE eine Fläche bietet, an die eine Deckelfolie einfach befestigt werden kann. Allerdings waren die resultierenden Trays aufgrund des Vorhandenseins zusätzlicher Schichten schwerer und weniger recycelbar als PET-Trays.
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Im Behälter der vorliegenden Erfindung befindet sich eine Klebstoffschicht derart auf einer oberen Fläche der umlaufenden Kante, dass in einer späteren Phase, wenn es erforderlich ist, eine Deckelfolie auf die umlaufende Kante aufgesiegelt werden kann, um einen versiegelten Raum zwischen der Basis, der fortlaufenden Seitenwand und der Deckelfolie zu erzeugen. Daher wurden keine Änderungen an der oberen Versiegelungsfolie (bei der es sich um eine herkömmliche Deckelfolie handeln kann, wie sie in der Branche verwendet wird) vorgenommen, und lediglich der Behälter wird geändert. Andere Lösungen würden kostspielige und komplexe Änderungen des Deckels und/oder des Trays erfordern. Der resultierende Behälter hat eine bessere Recyclingfähigkeit, und Trays, die bis zu 3% leichter als Trays gemäß dem Stand der Technik sind, können erhalten werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Klebstoffschicht, die auf der oberen Fläche der Kante angebracht ist, Mittel zum visuellen identifizieren des Vorhandenseins einer Siegelschicht vor dem Versiegeln bietet, da die Klebefläche sich visuell von der PET-Fläche unterscheidet. Darüber hinaus bietet die Klebstoffschicht nach dem Versiegeln Mittel für die visuelle Prüfung der Intaktheit des Siegels durch Bilden eines Klebe-„streifens”, der durch die Deckelfolie sichtbar ist.
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Wenn die Trays ineinander gestapelt sind, lassen sie sich aufgrund der blockierenden Eigenschaften von PET (d. h. die Neigung von PET-Flächen an andere PET-Flächen anzuhaften) häufig nur schwer trennen. 6 eine schematische Ansicht einer Ecke einer bekannten Tray-Ausgestaltung. Aufgrund der Tray-Ausgestaltung, ist die Kante an den Ecken breiter als an den Seiten des Trays. Bei bekannten Trays kann dieser zusätzliche Bereich verwendet werden, um eine Einrichtung zum Entstapeln zu erstellen, um das Trennen von gestapelten Trays zu unterstützen. Dies wird durch Bilden einer Vertiefung im Tray erreicht, diese Vertiefung befindet sich auf der oberen Kante des gestapelten Trays. Die Vertiefungsposition wird in einer Reihenfolge abgewechselt, sodass sie nicht mit der des Trays übereinstimmt, mit dem es gestapelt wird.
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In der vorliegenden Erfindung ist die obere Fläche der umlaufenden Kante mit einem Klebstoff beschichtet. Manche Klebstoffe haben bei Raumtemperatur eine geringe Klebrigkeit; wenn allerdings die Temperatur zunimmt, nimmt auch die Klebrigkeitsstufe zu. Das Ergebnis daraus wäre das Aneinanderfixieren (oder teilweise Zusammenkleben) von Trays, da die Unterseite der Entstapelungsvertiefung eines (oberen) Trays die obere Kante des gestapelten (unteren) Trays berührt.
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Um dieses Problem zu behandeln, kann das Tray der vorliegenden Erfindung mindestens eine Entstapelungsvertiefung umfassen, die sich in einem Entstapelungsbereich befindet, wodurch der Entstapelungsbereich in Bezug auf die obere Fläche der Kante ausgespart wird, d. h. um einen Abstand von vorzugsweise 1 mm niedriger als die Kantenebene gesetzt wird. Der ausgesparte Bereich erstreckt sich teilweise (zum Beispiel als Halbmonde neben den Ecken des Trays) oder vollständig (d. h. sowohl neben den Ecken des Trays als auch entlang den Seiten des Trays) entlang des inneren Umfangs der Kante, sodass, wenn das Klebstoffmaterial auf das Tray aufgebracht wird, die obere Fläche des ausgesparten Bereichs nicht beschichtet wird. Beispielsweise befindet sich der ausgesparte Bereich in den 7A, 7B und 7C in Form eines Halbmonds an den Ecken des Trays, und die Entstapelungsvertiefung befindet sich im ausgesparten Bereich. In den 7D, 7E und 7F (und auch in den 8A, 8B und 8C) erstreckt sich der ausgesparte Bereich entlang des gesamten inneren Umfangs der Kante, sodass das Tray eine äußere umlaufende Kante umfasst, die mit Klebstoff beschichtet ist, und eine innere umlaufende Kante ohne Klebstoff.
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Die Entstapelungsvertiefungen befinden sich im ausgesparten Bereich, sodass, wenn das Klebstoffmaterial auf des Tray aufgebracht wird, die obere Fläche der Entstapelungsvertiefung und der Bereich, der die Aussparung umgibt, nicht beschichtet wird. Somit ist die Möglichkeit, dass die Trays aneinander fixiert werden, beseitigt. Die Höhe der Stufe kann geändert werden, um die Trennungslücke zwischen den Trays anzupassen. Eine typische Lücke liegt im Bereich von 7 mm.
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In diesen Ausführungsformen ist der Abstand zwischen der oberen Fläche des ausgesparten Bereichs und der Basis des Trays kleiner als der Abstand zwischen der oberen Fläche der Kante und der Basis. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der oberen Fläche der Kante und der oberen Fläche des ausgesparten Bereichs ungefähr 1 mm. Vorzugsweise ist die Breite des ausgesparten Bereichs ungefähr 1 mm. Wie man in den 9A und 9B erkennen kann, kann der Abstand zwischen der mit Klebstoff beschichteten Kante eines unteren Trays und der angrenzenden Wand eines oberen Trays typischerweise um ungefähr 1 mm (z. B. 0,84 mm für Standard-Trays und 1,71 für Trays gemäß der vorliegenden Erfindung) erhöht werden. Der ausgesparte Bereich ist daher vorteilhaft, da er verhindert, dass ein erstes Tray der vorliegenden Erfindung aufgrund des Abstands, der zwischen dem Klebstoff der oberen Fläche der Kante des ersten Trays und der angrenzenden Wand des zweiten Trays erzeugt wird, an dem zweiten gestapelten Tray klebt.
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Beispiele
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LINPAC rfresh R2-45 Fleisch-Trays wurden vorbereitet und getestet, um die Eignung der Erfindung für die Verpackung von Frischfleisch mithilfe eines MAP-Systems zu demonstrieren.
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Die Trays wurden aus einer 500 μm dicken Monoschicht aus einer amorphen PET-Platte gefertigt. Die ausgebildeten Trays wurden mit einem Klebstoff (Referenz BAM 2041) beschichtet, der von Beardow and Adams (Adhesives) Ltd geliefert wurde. Der Klebstoff wurde auf die Kante des Trays mithilfe einer Diemme Fin Model SC4 Walzen-Leimauftragsmaschine aufgetragen. Der Klebstoff wurde an eine Chromwalze bei einer Temperatur von 177°C angeschmolzen und auf die Tray-Kante über eine Silikonkautschukwalze bei einer Temperatur von 125°C aufgetragen. Die Beschichtungsausrüstung hat eine Maschinengeschwindigkeit von 10 m/Min., und die Trays wurden in Chargen von vier mithilfe eines Aluminiumträgers beschichtet, der zum Stützen der Kante von jedem Tray ausgelegt ist, während diese unter der Beschichtungswalze passierten. Die Ausrüstung wurde angepasst, um den Klebstoff mit einer Beschichtungsdicke von 50 μm, 60 μm, 80 μm und 90 μm gleichmäßig auf die Kante aufzubringen. Die übrigen Tray-Flächen wiesen keine Verunreinigung mit Klebstoff auf.
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Die Trays wurden mithilfe einer 35 μm dicken im Handel erhältlichen Deckelfolie versiegelt. Diese wurde von LINPAC Packaging Limited (Referenz THB 267110) bereitgestellt. Die Trays wurden mit einer Atmosphäre von 80% Sauerstoff und 20% Kohlendioxydgas mithilfe einer World Class Packaging-Modell T200 Tray-Versiegelungsmaschine befüllt. Es wurde eine Vielzahl an Versiegelungsbedingungen mit Siegelzeiten von 1 bis 3 Sekunden, Siegeldrücken von 30 psi bis 180 psi und Siegelleistentemperaturen von 130°C bis 170°C verwendet.
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Die Trays wurden für 10 Tage bei 4°C gelagert, um die Verpackungslieferkette zu simulieren. Danach wurde der Restsauerstoff mithilfe eines HiTec MAP 4050 Gasanalysators gemessen. Es wurde kein bedeutender Sauerstoffverlust verzeichnet, was darauf hinweist, dass die Packungen keine Lecks aufwiesen. Dichtigkeitsprüfungen wurden bei Raumtemperatur mithilfe eines Lippke 4000 Packungsprüfsystems durchgeführt. Der Dichtigkeitsprüfungsdruck war 50 mBar mit einem Absetzzeitraum von 30 Sekunden und einer Leckermittlungszeit von 30 Sekunden. Die Packungen erwiesen sich erneut als dicht, während der beobachtete Druckabfall < 2 mBar betrug. Berstprüfungen wurden mithilfe des Lippke 4000 Packungsprüfsystems durchgeführt. Die Druckanstiegsrate betrug 5 mBar/Sekunde. Der Ausfallmodus war Versagen der Deckelfolie (Topweb), was zeigt, dass die Klebverbindung zwischen dem Tray und der Deckelfolie gut war.
| Testnummer | Klebstoffdicke | Siegeltemp. (°C) | Siegelzeit (Sek.) | Siegeldruck ( psi ) | Durchschn. Leck (mBar) | Durchschn. Bersten (mBar) |
| 1 | 50 | 130 | 1 | 110 | k/A | 216 |
| 2 | 50 | 130 | 3 | 110 | k/A | 225 |
| 3 | 50 | 170 | 1 | 110 | k/A | 175 |
| 4 | 50 | 170 | 3 | 110 | k/A | 126 |
| 6 | 50 | 130 | 3 | 110 | 4,5 | 230 |
| 7 | 90 | 130 | 3 | 110 | 2,9 | 274 |
| 8 | 50 | 130 | 1 | 65 | k/A | 233 |
| 9 | 50 | 130 | 1 | 110 | k/A | 247 |
| 10 | 50 | 150 | 1 | 65 | k/A | 159 |
| 11 | 50 | 150 | 1 | 110 | k/A | 186 |
| 12 | 50 | 170 | 1 | 65 | k/A | 175 |
| 13 | 50 | 170 | 1 | 110 | k/A | 207 |
| 14 | 50 | 130 | 1 | 110 | 1,7 | 260 |
| 15 | 60 | 130 | 1 | 110 | 2,1 | 315 |
| 16 | 80 | 130 | 1 | 110 | 2,1 | 270 |
