DE2159641A1

DE2159641A1 - Packung, bei der ein produkt zwischen zwei lagen eines verpackungsmaterials eingeschlossen ist, sowie verfahren zur herstellung einer solchen packung

Info

Publication number: DE2159641A1
Application number: DE2159641A
Authority: DE
Inventors: Glenn M Austin; Maurice J Gifford; Paul E Grindrod; Oscar E Seiferth
Original assignee: Oscar Mayer Foods Corp
Current assignee: Oscar Mayer Foods Corp
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1971-12-01
Publication date: 1973-06-07

Description

Packung, bei der ein Produkt zwischen zwei Lagen eines Verpackungsmaterials eingeschlossen ist, sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Paokung Die Erfindung betrifft Packungen, die sich durch luft sich te VerschlKsse auszeichnen, welche sich leicht öffnen lassen, wenn das Produkt zugänglich werden soll, sowie Herstellungsverfahren für solche Packungen. Die Erfindung ist mit einer neuen und verbesserten Packung befaßt, an der ein luftdichter oder lösbarer Verschluß zwischen einer Mischpolymerisatfolie aus Äthylen und einem Polarmonomeren oder einem solchen ttberzug und einer Saranfolie gebildet ist, die auf einer Unterlage mittels einer Klebefläche festgeklebt ist.
Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung ist speziell auf eine luftdichte Packung für Nahrungsmittel, beispielsweise Frühstücksfleisch, Wiener Würstchen, andere Wurst, Schinken, Käse oder dergleichen.gerichtet, die durch einen lösbaren oder aufbrechbaren Verschluß zwischen einer Xthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat (im folgenden als EVA bezeichnet) Solide oder einem solchen Überzug und Saran gebildet wird, während sich das Saran in einem amorphen oder unterkühlten Zustand befindet. Die Saraafolie, die den lösbaren oder aufbrechbaren Verschluß mit der EVA-Folie oder dem EVA-Uberzug bildet, ist mit einer passenaen Unterlage verklebt, etwa einer Leichtpapierlage mit einer Dicke von annähernd 0,13 mm (5 Millizoll), und zwar mit.Hilfe eines Klebstoffes, der an Saran haftet und bindet. Zu solchen Klebstoffen gehören beispielsweise Styrol-Butadien-Latexverbindungen, Akrylnitril-Vinylidenchlorid-Mischpolymere und äquivalente Stoffe, Die EVA-?olie oder der EVA-Überzug, die zusammen mit der Saran-Folie den ablösbaren Verschluß bildet, ist ebenfalls mit einer passenden, als Sauerstoffsperre wirkenden Folie, wie beispielsweise einem Mischpolymerisat aus Polyvinylidenchlorid und Vinylohlorid mit einem Vinylidenchloridgehalt von annähernd 85% und einem Vinylchloridgehalt von annähernd 15 Gewichts% verklebt. Nach Wunsch können auch während der Bildung des Verschlusses dem Verschlußbereich gesteuerte Wärme mengen bis unter die Schmelztemperaturen der die Packung bildenden Folienmaterialien zugeführt werden, um die Festigkeit des Verschlusses zu verbessern, ohne seine Fähigkeit, sich ablösen bzw. aufbrechen zu lassen, zu zerstören.
Unter einem "aufbrechbarsnn Verschluß sei ein Verschluß verstanden, bei dem beim Öffnen des Verschlusses mindestens eine der beiden Folien, die den Verschluß bilden, sich teilweise oder ganz von der Unterlage, an der sie angebracht ist, löst. Mit "ablösbar" wird ein Verschluß bezeichnet, bei dem beide Folien, die den Verschluß bilden, beim Öffnen des Verschlusses unverletzt auf den Unterlagen bleiben, an denen sie angebracht sind.
Gemäß der Erfindung wird eine neue und verbesserte Packung geschaffen mit einem lösbaren oder aufbrechbaren Verschluß, ohne daß dazu ein Plastizierungsmittel oder ein Druckkleber verwendet werden. Der Verschluß wird zwischen einer ithylen-Polarmonomer-Nischpolymerfolie oder einem solchen Überzug und einer Saranfolie gebildet, wobei der Polarmonomergehalt zwischen etwa 10 und 40 Gewiohtaprozent liegt. Ein Mischpolymerisat aus Äthylen und Vinylacetat ist ein zweckmäQiges Folienmaterial für die Erfindung, Jedoch eignen sich auch andere Mischpolymerisate aus Äthylen und einem Polarmonomeren wie beispielsweise ein Äthylen-Isobutylakrylat-Mischpolymer und ein Äthylen-Äthylakrylat-Mischpolymer als Folien für einen aufbrechbaren oder lösbaren Verschluß mit einer Saranfolie0 Wie schon erwähnt, wird in der bevorzugten Anwendungsform der Erfindung zum Verpacken von Nahrungsmitteln oder anderen durch den Kontakt mit Luft verderblichen Waren mit der ithylen-Polarmonomer-Mischpolymerfolie ein als Sauerstoffbarriere geeigneter Film oder Überzug verklebt. Im allgemeinen sind Sauerstoffbarriere-Folien, die sich vorteilhaft mit den erfindungsgemäßen Xthylen-PolKrmonomer-Mischpolymerfolien kombinieren lassen, transparente Folien, die eine Sauerstoffdurchlässigkeit von zwischen 0 und 10 cm3 pro 100 Quadratzoll (645 cm²) innerhalb 24 Stunden für eine Dicke von 0,025 mm (1 Millizoll) bei 250C (770F) und 760 mm Hg haben.
Die erfindungsgemäßen Packungen können mit einem Verschluß versehen werden, der sich eng an die Gestalt des darin verpackten Produktes anschmiegt. Ein solcher produktkonformer Verschluß hat den Vorteil, daß das Produkt in der Packung fixiert wird und dadurch die Gefahr einer Beschädigung beim Versand wesentlioh vermindert wird. Außerdem wird das zunge~ fällige Aussehen vermieden, das durch die freie Beweglichkeit von Wasser oder anderen flüssigen Lebensmitteln, wie Säften, zustandekommt, wenn der Inhalt lose in der Packung verpackt ist. Auch wird der Anteil an restlichem Sauerstoff, der in diesen Packungen zurückbleibt, wesentlich herabgesetzt, da die Packungen mit einem sehr großen Verschlußbereich versehen sind, der sich eng an die Form des Produktes anpaßt.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines AusführungsbeiZ spiels unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben0 Es zeigen: Fig.1 eine schematische Draufsicht einer Frühstüoksfleisch enthaltenden Packung gemäß der Erfindung; Fig.2 eine Seitenansicht der in Fig.1 gezeigten Packung; Fig.3 eine fragmentarische Schnittansicht nach der Linie 3-3 der Fig.l in dazu vergrößertem Maßstab; Figo4 eine Schnittansicht der Packung nach der Linie 4-4 der Fig.1 in zu dieser Figur vergrößertem Maßstab; Fig05 eine schematische Darstellung einer Folienextrusions- und Verpackungsanlage, die sich zum Herstellen der erfindungsgemäßen Packungen eignet; Fig.6 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführung einer Folisnextrusione- und Verpackungsanlage, die zum Herstellen von verbesserten Packungen gemäß der Erfindung verwendbar ist.
In den Fig.1-4 ist eine Packung 11 dargestellt, die nach der Lehre der Erfindung konstruiert ist Die Packung 11 wird von einer oberen und einer unteren Lage 12 und 13 von Verpackungsmaterial gebildet, die rings um mehrere Frühstückse fleischachnitten 14 zu einem durchgehenden Randverschluß 15 vereinigt sind. Wie gezeigt, ist die obere Lage 12 des Verpackungsmaterials über das Produkt 14 geschrumpft, so daß sie sich der Kontur des Produkts anpaßt. Auf diese Weise ist eine Packung entstanden, mit einer der Produktoberfläche angepaßten Konfiguration ohne Falten, die mögliche Problem-Zonen darstellen, weil an diesen Stellen die Packung undicht werden und dadurch verderben könnte.
Wie am besten in Fig.2 und 5 gezeigt, weist die obere Lage 12 des Verpackungsmaterials eine äußere, als Sauerstoffbarriere wirkende Folie 16 auf, die'mit einer inneren Schicht 17 übereinanderliegt, welche gemäß einer bevorsugten Ausführungsform der Erfindung aus einer EVA-Copolymerfolie besteht, die einen Vinylacetatgehalt von annähernd 10 bis 40 Gewichtsprozent hat, wobei ein Vinylaoetatanteil von etwa 15 bis 20 Gewichtsprozent besonders zweckmäßig ist.
Zu den als Sauerstoffbarriere dienenden Folien, die als folienschicht t6 verwendbar sind, gehören Folien vom Sarantyp, wie beispielsweise eine Mischpolymerfolie aus Vinylidenchlorid und Vinylohlorid, bei der der Vinylidenchloridanteil zwisohlen etwa 60 und 90 Gewichtsprozent liegt. Jedoch können auch andere Folienmaterialien, die ähnliche Sauerstoffsperreigenschaften entwickeln wie Saranfolien, letztere in der Folienschicht 16 ersetzen. Gemäß der Erfindung weist die unter re Lage 13 des Verpackungsmaterials eine obere Schicht 18 auf, die aus einer Saranfolie besteht (d.i. ein~Polyvinylidenchlorid-Vinylchlorid-Copolymer, in dem der Vinyliden chloridanteil überwiegt); diese obere Schicht ist mittels einer Klebefläche 20 an einer flexiblen Unterlage l9.festgeklebt. Diese Unterlage 19 kann aus Papier oder einem ähnlichen Material bestehen. Erfindungswesentlich ist, daß die Haftung der Saranfolie 18 an der Unterlage 19 durch ein Klebemittel erreicht ist, das mit Saran gute Bindeeigenschaften enS wickelt. Zu den geeigneten Klebemitteln gehören Styrol-Buta dien-Iatexverbindungen. Vinyl-Druokfarben, Xthylen-Vinylw acetat-Copolymere Latexverbind ungen, Akrylnitril-Vinylid enchlorid-Copolymere, bei denen der Vinylidenanteil mindestens 60 Gewichtsprozent beträgt, und Klebstoffe, die ähnliche Klebs und Bindeeigenschaften mit Saran haben.
Eine bequeme Trennung der oberen Lage 12 von der unteren Lage 13 des Verpackungsmaterials erreicht man durch eine Einlage 21 in Form eines beschichteten Papiers oder eines anderen Schichtmaterials, das nicht mit der Oberseite 18a der Saranfolienschicht 18 bindet. Wie am besten aus Fig.2 ersichtlich, ist die Einlage 21 an dem oberen Ende der Opake kung 11 angebracht und erleichtert das Öffnen des aufbreoh.a baren oder lösbaren Verschlusses ohne ein Schneidewerkzeug.
Die Saranfolien, die in der oberen bzw. unteren Lage 12 bzw. 13 verwendet werden, weisen einen sogenannten nunterkühlten", amorphen Zustand auf, der vorteilhaft ausnützbar ist, um solche Folienschichten gut um ein zu verpackendes Produkt herumformen zu können. Die Eigenschaften und das Verfahren zum Herstellen dieses amorphen Zustandes sind uea. in den U.S.A.-Patentschriften 3 083 106; 3 189 505 und 3 131 069 beschrieben. Beispielsweise entstehen diese besonderen unterkühlten Eigenschaften, wenn man die Folien nach der Extrusion sofort unterkühlt, indem man sie durch ein Wasserbad leitet, das auf einer Temperatur von 170-350" (350B bis 1000F) gehalten wird. Dieser amorphe Zustand kann dann aufrechterhalten werden, bis Zeit und Temperatur zusammen eine Kristallisation erzeugen.
Eine bessere Festhaltefähigkeit des Verschlusses zwischen der oberen Lage 12 und der unteren Lage 13 des Verpaokungsmaterials läßt sich erzielen, wenn man die Verschlußfläche zum Zeitpunkt der Veschlußbildung auf eine Temperatur zwisohlen etwa 2700 und 9300 (80°F bis 2000F) erhitzt. Diese Temperatur liegt unter der Schmelztemperatur aller in der Packung verwendeten Folienmaterialien. Diese Erwärmung erhöht vorteilhaft die Verschlußhaltbarkeit, ohne die Löse- bzw. Aufbrechfähigkeit des Verschlusses zu zerstören. Dieser Erwärmungsvorgang ist von den herkömmlichen Heißsiegelungstechw niken dadurch zu unterscheiden, daß bei gewöhnlichen Heißsiegelungsverfahren mindestens eines der Materialien an der Grenzfläche auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes erhitzt werden muß, damit es mit dem anderen den heißversiegelten Verschluß bildenden Material verschmilzt.
Fig.5 zeigt eine Anlage 31 zur kontinuierlichen Extrudierung einer Folie und zum Formen der Packung. Diese Anlage kann zur Herstellung von Packungen gemäß der Erfindung benützt werden. Die Vorrichtung 31 weist eine Vorratsrolle 52, Folienextruder 33, 34 und 35, ein Unterkühlungsbad 36, eine Packungsformeinrichtung 37, einen Erhitzer 38 und eine kombinierte Einrichtung 39 zum Etikettieren und Zurechtschneiden auf.
Wie ersichtlich, liefert die Vorratsrolle 32 eine Papierbahn 40 zwischen zwei Kaschierwalzen 41 und 42, die gleichzeitig vom Folienetruder 33 mit einer Saranfolie 43 gespeist werden. In dem speziellen Beispiel ist die Oberseite 40a der Papierbahn 40 mit einem passenden Klebstoff versehen, der mit der Saranfolie 43 gut bindet. Zu diesem Zweck eignen sich u.a. kautschukartige Styrol-Butadien-Verbindungen, Vinyldruckfarhen, kautschukartige Äthylen-Vinylacetat-Verbindungen und Akrylnitril-Vinylidenchlorid-Copolymere.
Welche weiteren Klebemittel eine ähnliche Affinität für Saran entwickeln, kann der Fachmann aus den genannten Beiw spielen ersehen. Die Papierbahn 40 und die Saranfolie 43 werden zwischen den Kaschierwalzen 41 und 42 zu einer Verpackungslage 44 vereinigt, die der unteren Lage 13 der gezeigten Packung ähnlich ißt, welche in Verbindung mit den Fig.
1-4 beschrieben wurde. Der Extruder 34 enthält >in Äthylen-Vinylacetat-Copolymermaterial, und extrudiert eine EVA-Folie 45 in das Unterkühlungsbad 36, während ein zweiteF Extruder 35 eine geeignete Sauerstoffbarrierenfolie 46, etwa eine Saranfolie, in das gleiche Bad extrudiert. Die Folien 45 und 46 werden zwischen Sohichtstoffbildungswalzen 47 und 48 zu einer Lage Verpackungsmaterial 49 vereinigt, die praktisch der oberen Lage 12 in der gezeigten und oben beschriebenen Packung entspricht.
Das Unterkühlungsbad 36 wird vorzugsweise auf einer Temperatur zwischen etwa 170 und 35°C gehalten. Wenn die Saranfolien 43 und 46 auf diese Temperatur abgekühlt werden, nehmen sie den erwähnten unterkühlten oder "aufgeschmolzenen" Zustand an.
Wie ersichtlich, wird die untere Lage 44 des Verpackungsmaterials um Leitrollen 50, 51 und 52 in die Packungsformungaeinriohtung 37 geleitet. In gleicher Weiae wird die obere Lage 49 des Verpackungemateriale um Leitrollen 53 und 54 in die gleiohePackungsformungseinrichtung 37 gelenkt, die nach dem Stand der Technik zum Handhaben von Saranfolien und zum Herstellen von produktkonformen Packungen mit diesen Folien konstruiert ist. Beschreibungen typischer Packung formungseinrichtungen liegen in den UOS.A.-Patentschriften 3 083 106 und 3 129 545 vor, auf die hiermit verwiesen wird.
Aus der Packungsformungseinrichtung 37 treten einzelne, das Produkt einschließende Packungen 55 in einer Kette aus, in der sie durch die kontinuierliche Bahn 56 zusammenhängen.
Diese Packungen können dann mit Hilfe eines Heizelementes 38 erwärmt werden, um die Kristallisation der Saranschichten zu erreichen. Beispielsweise kann zu diesem Zweck die Temperatur der Saranschichten in der Packung auf 650C (1500F) erhöht werden. Man kann Jedo h die Kristallisation auch dadurch erreichte, daß man die Packungen längere Zeit bei Raumtemperatur lagert.
Die auf solche Weise gefertigten Packungen werden in die kombinierte Einrichtung 39 zum Etikettieren und Zurechtschneiden gebracht, in der auf den Packungen Etikette angebracht werden und die Packungen dann von der Bahn 56 getrennt werden, die daraufhin auf einer Sammelrolle 57 aufgewickelt wird. Die abgetrennten Packungen 55a werden aus der Einrichtung 39 auf einen Förderer 58 entlassen, bereit um weiter bearbeitet, gelagert oder unmittelbar versandt zu werden.
In Fig06 sind Bestandteile, die mit solohen der in Fig.5 dargestellten Vorrichtung identisch sind und in gleicher Weise arbeiten, mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Jedoch wird darauf verwiesen, daß die Bahn 40 der Papierunterlage von einer Vorratsrolle 62 angeliefert wird, die nach dem Unterkühlungsbad 36 angeordnet ist. Auf diese Weise wird die haftende Fläche 40a der Bahn 40 mit der Saranfolie 43 zwischen Kaschierwalzen 65 und 64 in Kontakt gebraoht, während sich die Saranfolie in einem unterkühlten Zustand befindet Die Vorrichtung 61 bietet also den Vorzug, daß die Bahn 40 trooken bleiben kann, weil sie nicht durch eine Flu8-sigkeit in dem Unterkühlungsbad 36 geleitet werden muß.
Gegenüber dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung, der durch die Ansprüche gegeben ist, Abänderungen möglich.

Claims

A n s p r ü c h e

Packung, bei der ein Produkt zwischen zwei Lagen von Verpackungsmaterial eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lage (13) des Verpackungsmaterials eine verschlußbildende Fläche aus einer Saranfolie (18) aufweist, die mit einer Unterlage (19) durch ein Klebemittel (20) verbunden ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche kautschukartige Styrol-Butadienverbindungen, Vinyldruckfarben, kautschukartige Äthylen-Vinylacetatverbindungen und Akrylnitril-Vinylidenchlorid-Copolymere, in denen der Vinylidenchloridanteil mindestens 60 Gewichtsprozent beträgt, umfaßt, und daß die zweite Lage (12) des Verpaokungsmaterials eine ver6chlußbildende Fläche hat, die aus einem Mischpolymerisat aus Äthylen und einem polarer Monomeren als Folienmaterial besteht, in dem der Anteil des polaren Monomeren zwischen 10 und 40 Gewichtsprozen@ liegt, wobei die Saranfolie (18) einen luftdichten Verschluß mit dem Mischpoiymerisat aus äthylen und dem polaren Monomeren bildet, der sich einfach trennen läßt, wenn man zu dem: odul{t gelangen will.
2. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polare Monomer der Äthylen-Polarmonomer-Mischpolymerisatfolie aus der Gruppe ausgewählt ist, die Vinylacetat, Isobutylakrylat und Äthylakrylat umfaßt.
3. Packung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschlußbildende Fläche der weiten Lare (12) des Verpackungsmaterials aus einer Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisatfolie (17) besteht, die einen Vinylacetatanteil von etwa 15 bis 20 Gewtohtsprozent hat.
4. Packung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (19) aus Papier besteht.
5. Packung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der luftdichte Verschluß, während die Äthylen-Polarmonomer-Mischpolymerisatfol mit der Saranfolie zu dem Verschluß verbunden wurde, auf eine Temperatur zwischen 2700 und 930C erhitzt wurde.
6. Packung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zur zweiten Lage (12) des Verpackungsmaterials gehörenden Äthylen-Polarmonomer-Mischpolymerisatfolie (17) eine als Sauerstoffbarriere dienende Polie (16) verklebt ist.
7. Verfahren zur Herstellung einer Packung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu verpackendes Produkt zwischen eine erste und eine zweite Lage von Verpackungsmaterial gelegt wird, wobei die erste Lage als am Produkt anliegende Schicht eine Saranfolie hat, die mit einer Unterlage mittels des Elebemittels (20) aus Anspruch 1 verklebt ist und d;e zweite Lage mit ihrer aus einem Mischpolymerisat aus Äthylen und einem Polarmonomeren bestehenden Schicht an das Pro-.
dukt angelegt wird, während die äußere Schicht der zweiten Lage von einer Sauerstoffbarrierefolie gebildet wird, und daß die Saranfolie und die Äthylen-Polarmonomer-Mischpolymerisatfolie rund um das Produkt aufeinander gebracht und zu einem luftdichten Verschluß vereinigt werden.
80 Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Verschlußbildung die Saranfolie und die Äthylen-Polarmonomer-Mischpolymerisatfolie auf eine Temperatur zwischen etwa 270 und 930C erhitzt werden0 90 Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Saranfolie der ersten Lage des Verpackungematerials unterkühlt wird und im unterkühlten Zustand mit der in Form einer Bahn angelieferten Unterlage in Kontakt gebracht wird, wobei die dem unterkühlten Saran zugewendete Oberfläche der flexiblen Unterlage mit einem klebenden Überzug versehen worden ist, der aus dem Klebemittel (20) gemäß Anspruch 1 besteht0
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn der Unterlage mit der Saranfolie in einem unterkühlenden Bad in Kontakt gebracht wird, das auf einer Temperatur zwischen minus 10 und +35 0C gehalten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn der Unterlage mit dem unterkühlten Saran in Kontakt gebracht wird, unmittelbar nachdem die Saranfolie ein unterkühlendes Bad verlassen hat und bevor sie mit dem zu verpackenden Produkt in Berührung kommt L e e r s e i t e