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tMehrschichtige Schlauchhülle, Verfahren zu ihrer Herstellung und
ihre Verwendung Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Schlauch hülle mit guter
Steifigkeit, geringer Gasdurchlässigkeit und hoher chemischer und/oder physikalischer
Beständigkeit zur zweckmäßigen Verpackung entsprechender Güter.
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Derartige mehrschichtige Schlauchhüllen sind sowohl in nahtloser Form
z.B. aus den USA-Patentschriften 2 859 476, 3 184 358 und 3 486 196 wie auch in
einer mit mindestens einer Naht versehenen Form z.B. aus der schweizer Patentschrift
540 104 und der USA-Patentschrift 2 805 973 bekannt geworden.
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Das hauptsächlich bei der Herstellung von nahtlosen Mehrschichtschläuchen
angewandte Coextrusionsverfahren, bei welchem aus Ringschlitzdüsen verschiedenen
Durchmessers gleichzeitig mehrere Schmelzen ineinander coextrudiert werden und ggf.
in einem anschließenden Aufblasverfahren miteinander verbunden und aufgeweitet werden,
weist neben bekannten Vorteilen andererseits erhebliche Nachteile auf, die z.B.
darin bestehen, daß derartige nahtlose Mehrschicht-Schlauchfolien keine metallischen
Komponenten oder Schichten aus Cellulose oder Celluloseregenerat enthalten können,
weil diese sich nicht aufweiten und außerdem nicht ringschlitzdüsenextrudiert werden
können. Davon abgesehen müssen sowieso zur Erzielung verschiedener Schlauchdurchmesser
bei gleicher Schlauchdicke andere Werkzeuge bzw.
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andere Aggregate eingesetzt werden. Oftmals ist auch die Haftung der
einzelnen, ineinander extrudierten Schlauchfolienschichten sehr gering, so daß eine
Haftverbesserung wunschenswert wäre. Diese läßt sich aber wegen der bei der Coextrusion
anzuwendenden hohen Extrusionstemperaturen nicht mit Hilfe von Klebern, die zwischen
die als Schmelze vorliegenden extrudierten Bahnen einzubringen wären, verbessern,
so daß man stattdessen thermostabile Haftvermittler zu dem später als Schmelze zu
extrudierenden Granulat zusetzen muß. Hierdurch wird jedoch der Haftvermittleraufwand
sehr groß, weil der Haftvermittler durch die Zusatzform zwangsläufig in der gesamten
Schichtdicke der jeweiligen Schlauchkomponente enthalten sein muß, obwohl er nur
an der Oberfläche praktisch wirksam wird, wodurch in jedem Fall ein mehrfaches der
notwendigen Haftvermittlermenge eingesetzt werden muß. Obwohl eine Verbund-Schlauchfolie
mit mehr als drei Schichten nur für Spezialgüter benötigt wird, sollte an dieser
Stelle auch auf die zusätzlichen Nachteile bei der Herstellung von Verbund-Schlauchfolien
mit mehr als drei Schichten nach dem Coextrusionsverfahren hingewiesen werden, weil
dann einmal das Recken in der Blase problematisch wird und außerdem ein sehr aufwendiges
Extrusionswerkzeug mit überdies nur relativ geringer Produktionsgeschwindigkeit
notwendig wird. Aus diesen und anderen Gründen hat sich insbesondere zur Herstellung
von speziellen mehrschichtigen Schlauchhüllen mit den eingangs genannten geforderten
vielseitig guten Eigenschaften der nicht so elegant aussehende, aber oft vorteilhafter
herzustellende Mehrschichtschlauch mit mindestens einer Naht neben den nahtlosen
Mehrschichtschläuchen halten können.
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Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Schläuche ist z.B. aus der
bereits genannten schweizer Patentschrift 540 104 ersichtlich. Zur Erzielung einer
relativ festen Verbindung an der Nahtstelle (vergl. Figur 2 und 3 in dieser Patentschrift)
muß jedoch die Schlauchträgerschicht auf beiden Seiten mit einer leicht siegelfähigen
Schicht überzogen sein. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die eingangs geforderte
hohe physikalische Beständigkeit, worunter z.B. gute ESratz- und Temperaturfestigkeit
zu verstehen ist, nicht gegeben sein kann. Außerdem kann eine derartige mehrschichtige
Schlauchhülle gemäß Figur 1 nur aus einem vorgefertigten Flachfolienschlauch, also
durch Arbeiten von Rolle mit anschließender Schlauchformung über eine Schulter gewonnen
werden. Der Fachmann hat hier nicht mehr die freie Wahl, ob er von Rolle arbeiten
will oder wahlweise einzelne Komponenten als Schmelzenfahne zulaufen lassen will.
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Will man die Nachteile mangelnder physikalischer Beständigkeit der
äußeren Schichtkomponente derartiger Nehrschichtfolien vermeiden, könnte der Fachmann
auf ein aus der USA-Patentschrift 3 008 862 bekannt gewordenes Verfahren zurückgreifen,
mit dessen Hilfe nicht siegelfähige und damit gegen mechanische Beschädigungen widerstandsfähige
Folien heftSest miteinander verbunden werden können, indem man zwischen diese Folien
monofilamentartige fadenförmige Schmelzen quasi als haftvermittelnde Substanz einbringt.
Man erhält zwar so eine nahthaltige Mehrschichtfolie, die jedoch nur als Flachfilm
vorliegt und dem Fachmann keine Anregung gibt, daraus überhaupt Schlauchfolien herzustellen.
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Diese Anregung könnte der Fachmann an sich aus der USA-Patentschrift
2 805 973 empfangen, die sich mit der Herstellung von nahthaltigen Schlauchfolien
aus Flachfolien befaßt. Gemäß Figur 5 und 6 in dieser Patentschrift sind die dort
mit den Ziffern 31 und 32 bezeichneten Flachfolien an den mit der Ziffer 33 bezeichneten
Stellen miteinander durch Siegelung oder Schweißung verbunden. Erfolgt die Verbindung
durch Siegelung, müßte zumindest die Innenseite der Folien 31 und 32 thermisch sehr
empfindlich sein, womit die eingangs geforderte physikalische Beständigkeit auch
zum Verpackungsgut hin nicht gegeben sei.
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Erfolgt die Verbindung durch ein Trennschweißverfahren, wie es in
Spalte 3 (Anspruch 1) vorstehender USA-Patentschrift beschrieben ist, setzt dies
einen wesentlich höheren Temperaturaufwand voraus, wodurch bei Mehrschichtfolien
ein oft erforderlicher niedrig schmelzender oder überhaupt nicht thermoplastischer
Schichtbestandteil thermisch geschädigt wird. Eine nicht thermoplastische den Celluloseregenerateinlage
z.B. würde bei zur Trennschweißung erforderlichen Temperaturen durch thermische
Packung geschädigt, die thermischen Zersetzungsprodukte (oft enthalten Celluloseregeneratkomponenten
auch Weichmacher, die sich ebenfalls thermisch zersetzen!) sind physiologisch oft
nicht unbedenklich und machen daher so hergestellte Mehrnaht-Mehrschichtschlauchfolien
ungeeignet zur Verpackung von Lebensmitteln und anderen empfindlichen hochwertigen
Gütern. Die aus Anspruch 4 vorstehender USA-Patentschrift ersichtliche Forderung,
daß die thermoplastischen Filmkomponenten die gleiche chemische Zusammensetzung
haben müssen, engen den Spielraum des nach diesen Verfahren vorgehen wollenden Durchschnittsfachrnanns
zusätzlich ein.
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Das Verfahren ist außerdem aufwendig, da gemäß Figur 1 nur mit Hilfe
von Zulauffolien gearbeitet wird, die zumindest an den Orten der Absiegelang erst
mit Hilfe von besonderen Siegelwerkzeugen bis über die Siegeltemperatur erhitzt
werden müssen, statt (wie dies allerdings bei Coextrusionsverfahren als Vorteil
anzugeben wäre) die bei der Ringschlitzdüsenextrusion sowieso in der Bahn vorhandene
Schmelzwärme zur Siegelung zu nutzen.
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Selbst wenn der Durchschnittsfachmann wider Erwarten befähigt wäre,
die aus der USA-Patentschrift 2 805 973 entnehmbare technische Lehre mit der aus
der weiteren hier mit angeführten USA-Patentschrift 3 600 267 ersehbaren Mehrschichtfolie
insofern zu kombinieren, als er diese Mehrschichtfolie gemäß Figur 1, 5 und 6 der
USA-Patentschrift 2 805 973 verarbeiten will, muß er entweder die vorbeschriebenen
Nachteile beim Siegeln mit einer physikalisch und oft auch chemisch recht unbeständigen
siegelfähigen zum Verpackungsgut gewendeten Innenschicht oder die bei Anwendung
eines heständigeren Materials unumgänglichen vorbeschriebenen Nachteile beim Trennahtschweißen
in Kauf nehmen.
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Da bis heute aufgrund der aus dem vorstehend zitierten Stand der Technik
ersichtlichen zahlreichen Nachteile noch keine mehrch-ictige Schlauchhülle mit allseits
zufriedenstellenden Eigenschaften bekannt geworden ist, ergibt sich hieraus die
Aufgabe der Schaffung eines Mehrschichtschlauchs, der die vorgenannten Nachteile
nicht mehr aufweist und der nicht nur eine gute Steifigkeit, sondern außerdem auch
eine geringe Gasdurchlässigkeit, darüberhinaus
eine hohe chemische
und meist auch physikalische Beständigkeit besitzt, darnit hochwertige und damit
den Aufwand einer Mehrschichtverpackung rechtfertigende Güter mit einer sehr breiten
Eigenschaftsbreite, die unter anderem chemische und physikalische Aggressivität,
besondere Gasempfindlichkeit, oft verbunden mit extremer LichtempSindlichkeit sicher
und dauerhaft in derartigen Hüllen aufbewahrt werden können und in Extremfällen
in derartigen Hüllen sogar ohne Gefahr einer Umweltschädigung weiter- bzw. ausreagieren
können.
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Die vorstehende Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß die Hülle alseas
flachen Flächengebilien durch Längsnahtsiegelung erzeugter Mehrschichtnahtschlauch
mit wenigstens einer nicht siegelfähigen Außenschicht und mit wenigstens einer siegelfähigen,
auf den Nahtinnenseiten gegeneinander versiegelten Innenschicht ausgebildet ist,
wobei auf der dem Schlauchlumen zugewendeten Oberfläche der vorgenannten Innenschicht
außerhalb der versiegelten Nahtbereiche weitere Flächengebilde aus polymeren und/oder
metallischen Substanzen angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Mehrschichtnahtschlauch
ist somit an seinen Nähten durch siegelfähige Substanzen widerstandsfähig zu einer
Einheit verbunden, gestattet aber trotzdem die Verpackung von Gütern, gegen deren
chemische und/oder physikalische Aggressivität siegelfähige Substanzen nicht widerstandsfähig
genug sind, was durch die außerhalb der Siegelnähte befindlichen metallischen oder
sonstigen resistenten polymeren Substanzen unterbunden wird. Da der Mehrschichtnahtschlauch
erfindungsgemäß wenigstens eine nicht siegelfähige Außenschicht aufweist, ist dieser
Mehrschichtschlauch gleichermaßen auch gegen chemische und/oder physikalische Angriffe
bzw.
Beschädigungen von außen her gut gesichert, ohne daß die Nahtsiegelfestigkeit und
die damit verbundene Festigkeit der Schlauchhülle damit irgendwie nachteilig beeinflußt
würde.
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Zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Schlauchhülle dabei so gestaltet,
daß die aus flachen Flächengebilden halbschalenartig aus zwei Hälften zusammengefügte
nicht siegelfähige hochschmelzende Außenschicht aus wenigstens einem Polyamid, ausgewählt
aus einer Gruppe von Polyamiden, die entweder aus Caprolactam oder aus Hexamethylendiamin
und Adipinsäure oder aus Aminoundekan-bzw.-dodekansäure homo- oder copolykondensiert
worden sind. 3Die vorgenannte nicht siegelfähige Außenschicht kann stattdessen selbstverständlich
auch aus anderen hochschmelzenden widerstandsfähigen Produkten, wie z.B. hochschmelzenden
Polyolefinen, ausgewählt aus einer Gruppe von Homo- und/ oder Copolymeren des Propylens
oder des Butylens bestehen.
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Da die siegelfähige Schichtkomponente der erfindungsgemäßen I4ehrschicht-Schlauchhülle
im Gegensatz zu den vorgenannten Schichten aus niedrigschmelzenden leicht siegelfähigen
Produkten bestehen muß, ist es zweckmäßig, daß die aus flachen Flächengebilden erzeugte,
halbschalenartig aus zwei Hälften zusammengefügte, auf den Nahtinnenseiten gegeneinander
versiegelte Innenschicht aus wenigstens einem niedrigschmelzenden Polymeren, ausgewählt
aus einer Gruppe aus jeweils Homo- und/oder Copolymeren des ethylens, des Vinylidenchlorids,
des Vinylacetats und des Buten 1 besteht.
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Sollte der denkbare Fall eintreten, daß die Haftung
zwischen
den nicht siegelnden und zwischen den siegelnden Schichten der erfindungsgemäßen
Mehrschichtnahtschlauchhülle nicht ausreichend ist, genügt es, statt aufwendiger
Haftvermittlersubstanzzugaben zum Granulat in diesem Fall nur eine sehr dünne haftvermittelnde
Zwischenschicht aus wenigstens einem verankerungsfähigen Polymeren, ausgewählt aus
einer Gruppe aus Polyäthylenimin, Polyäthylen-Polybuten- 1 -Copolymerisat, Polyurethan
und schließlich Epoxydharzen zwischen den an sich schlecht haftenden Schichten anzuordnen.
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Erfindungswesentlich ist, daß nicht nur die Außenseite, sondern auch
die Innenseite der Mehrschichtnahtschlauchhülle sehr resistent gegen chemische und
physikalische, in der Schlauchhülle zu verpackende Substanzen ist, gleichzeitig
aber auch weitere vorteilhafte Eigenschaften wie z.B. einen sehr geringen Monomerengehalt
oder weitere, physiologische Unbedenklichkeit betreffende Eigenschaften aufweist,
um den sehr vielseitigen Anforderungen bei der Verpackung von Gütern mit den verschiedensten
Eigenschaften zu genügen. Zweckmäßig werden daher diese außerhalb der Siegelbereiche
angeordneten Innenschichten ebenfalls aus Polyamiden und anderen hochschmelzenden
Polymeren gebildet, jedoch kann auch je nach Art der verpackten Substanz wunschgemäß
an dieser Stelle eine Folieninnenkomponente aus Zellglas, Papier, Polyäthylenterephthalat
sowie schließlich aus metallischen Substanzen wie Aluminium, Kupfer, Zink, Nickel
usw. angeordnet sein. Je nach Wunsch kann diese Innenfolie als doppelte Flachfolie,
jedoch auch als Halbschlauch oder schließlich auch als Vollschlauch ausgebildet
sein. Selbstverständlich ist es je nach Art
des verpackten Nahrungsmittels
auch möglich, die Innenfolienschicht ein- oder beidseitig mit Polyvinylidenchloridcopolymerisaten
zu überziehen, ohne daß hierdurch bis auf die Nichtsiegelfähigkeit der Innenschicht
die anderen Vorteile des erfindungsgemäßen Mehrschichtnahtschlauchs negativ beeinflußt
würden.
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Obwohl die Herstellung des erfindungsgemäßen Mehrschichtnahtschlauchs
nicht von der Anwendung bestimmter Verfahren abhängig ist, kann er natürlich zweckmäßigerweise
nach bestimmten Spezialverfahren hergestellt werden.
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Ein besonders vorteilhaftes, in den folgenden Beispielen noch näher
beschriebenes Verfahren ist prinzipiell dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig
mit der Herstellung von zwei Mehrschichtflachfolien diese unter Längsnahtbildung
miteinander versiegelt werden, wobei je eine aus einem siegelfähigen thermoplastischen
Polymere bestehende Bahn auf ihrer einen Seite ggf. nach Haftvermittlungsbehandlung
mit einer ersten, aus einem nicht siegelfähigen Polymermaterial bestehenden Bahn
gleicher Breite belegt wird und auf ihrer anderen Seite ggf.
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nach Haftvermittlungsbehandlung mit einer zweiten, ebenfalls aus einem
nicht siegelfähigen Material bestehenden Bahn, die jedoch eine geringere Breite
als die erste Bahn aufweist, belegt wird und die zwei so gebildeten Mehrschichtflachbahnen
zusammengeführt und unter Anwendung von Druck und Wärme mittels Siegelnahtbildung
wenigstens an beiden Folienlängskanten und damit erfolgender Versiegelung der sich
im Nahtbereich gegenüberliegenden beiden siegelfähigen Polymerschichten
kontinuierlich
zu einem mehrschichtigen Nahtschlauch verbunden werden. Besonders vorteilhaft ist
es, wenn hierbei wenigstens eine Flächenschicht und zwar insbesondere eine der mindestens
zwei siegelfähigen Flächenschichten aus einer zulaufenden, durch Breitschlitzdüsenextrusion
erhaltenen Schmelzenfahne gebildet wird.
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Hierdurch wird in einfachster Weise eine zur Verpackung hochwertiger
Güter bestimmte wertvolle Mehrschichtnahtschlauchform erhalten, wobei wegen der
zulaufenden Schmelzenfahne die zu versiegelnde Schicht gleich die notwendige Siegeltemperatur
besitzt und daher in fortschrittlicher Weise ein besonderes Aufheizen der Siegelschicht
auf ihre Siegeltemperatur entfällt. Dem steht nicht entgegen, daß auf Wunsch natürlich
auch alle zusammenzufügenden Mehrschichtfolienkomp onenten durch zulaufende vorgefertigte
Folien gebildet werden können, wenn dies aus besonderen verfahrenstechnischen Erfordernissen
heraus zweckmäßig erscheint, wobei allerdings dann wenigstens eine niedrigschmelzende
Komponente zwecks nachfolgender Siegelung erhitzt und in erhitztem Zustand mit der
anderen niedrigschmelzenden Komponente entsprechend versiegelt wird.
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Stellt sich heraus, daß die zusammenzufügenden verschiedenen Flächenschichten
wenigstens teilweise untereinander eine nicht ausreichende Haftung aufweisen, kann
man mit Hilfe einer ein- oder beidseitigen Haftvermittlungsbehandlung die Haftfähigkeit
wesentlich verbessern, ohne daß es, wie oben beschrieben, notwendig ist, den Haftvermittler
dem Granulat zuzusetzen, wodurch nur
ein geringer Teil des zugesetzten
Haftvermittlers tatsächlich zur Haftungsverbesserung beitrüge.
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Es genügt z.B. der Auftrag eines sehr dünnen polymeren Lacks, der
entweder aus einer entsprechenden Dispersion oder auch aus Lösung auf die Oberfläche
der Folie, deren Haftung verbessert werden soll, aufzutragen ist.
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Statt des Lackauftrags kann es je nach den gegebenen Haftungsverhältnissen
selbstverständlich auch genügen, die Haftungsverbesserung der betreffenden Folienoberflächen
mit Hilfe einer handelsüblichen Coronabehandlung zu erzielen.
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Das nun im Prinzip beschriebene erfindungsgemäße ehrschichtverfahren
gestattet nun z.B. nicht nur die Herstellung eines einzigen Mehrschichtnahtschlauchs
mit einer Kammer, sondern auch genauso gut die Herstellung entweder eines einzigen
oder mehrerer Mehrkammerschläuchen oder auch die Herstellung von mehreren Einkammerschläuchen.
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Will man einen mehrschichtigen Einkammerschlauch herstellen, geht
man erfindungsgemäß so vor, daß man aus den zusammengeführten Mehrs chi chtflachbahnen
unter Anwendung von Druck und Wärme im Bereich der beiden Folienaußenkanten und
daraus resultierender Versiegelung der sich im Nahtbereich gegenüberliegenden beiden
siegelfähigen Polymerschichten kontinuierlich einen derartigen einzigen mehrschichtigen
Zweinahteinkammerschlauch erzeugt.
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Will man dagegen kontinuierlich einen einzigen
Vlehrkammerschlauch
erzeugen, geht man erfindungsgemäß so vor, daß man aus den zusammengeführten Mehrschichtflachbahnen
unter Anwendung von Druck und Wärme sowohl im Bereich der beiden Folienaußenkanten
wie auch im Bereich wenigstens einer im wesentlichen parallel zu und zwischen diesen
Kanten längs verlaufenden Linie und daraus resultierender Versiegelung der sich
im Nahtbereich gegenüberliegenden beiden siegelfähigen Polymerschichten kontinuierlich
einen einzigen mehrschichtigen Mehrkammerschlauch erzeugt.
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Will man nun statt des einzigen Mehrkammerschlauchs mehrere Einkammerschläuche
nach dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise herstellen, ist es zweckmäßig, entlang
der zwischen den Folienaußenkantennähten im wesentlichen parallel dazu hergestellten
weiteren Längsnaht in Nahtrichtung den Schlauch durchzutrennen, wodurch automatisch
zwei Zweinahtmehrschichtschläuche mit je einer Kammer gebildet werden.
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Will man mehr als zwei derartiger Schläuche gleichzeitig erzeugen,
ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich notwendig, mehr als
eine zwischen den Folienaußenkantennähten parallel dazu verlaufende weitere Längsnaht
in der erfindungsgemäßen vorgeschriebenen Weise zu erzeugen und diese weiteren so
gebildeten Längsnähte dann in Nahtrichtung durchzutrennen, womit automatisch wenigstens
drei Zweinahtmehrschichtschläuche mit je einer Kammer gebildet werden.
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Es ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens hierbei
auch möglich, die Längsnahtbildung und die Trennung im Bereich dieser gebildeten
Längsnähte entweder durch zwei verschiedene Verfahrensschritte vorzunehmen oder
diese zwei Schritte zu einem Verfahrensschritt insofern zu vereinigen, als man hierbei
ein an sich bekanntes Trennschweißverfahren anwendet.
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Wie aus einem der nachfolgenden Beispiele und der zugehörigen Figur
näher ersichtlich, ist als weitere Variationsmöglichkeit hierbei mit Rücksicht auf
die Tatsache, daß in Mehrkammerschläuchen verschiedene Substanzen, die verschiedene
Innenschichtfolien erfordern,* die Herstellung eines Mehrkammerbeutels zu verwirklichen,
bei dem die Folieninnenschicht in der einen Kammer z.B. aus einem Polyvinylidenchloridcopolymeren,
die Folieninnenschicht der anderen Kammer jedoch aus einem Leichtmetall wie z.B.
Aluminium besteht, weil diese Substanzen bei der Herstellung in einfachster Weise
gegen die zulaufende siegelfähige Schmelzenfahne bei z.B. einer Abwicklung von Rolle
geführt und bei den Temperaturen dieser PE-Schmelzenfahne mit dieser leicht verbunden
werden können.
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Selbstverständlich liegt es schließlich auch im Rahmen der vorliegenden
Erfindung, daß wenigstens eine der zulaufenden vorgefertigten Bahnen auf mindestens
einer Bahnseite zur Erzeugung eines oberflächen- oder konterbedruckten Schlauchs
mit einem wenigstens einfarbigen * zu verpacken sind,
Druckbild
versehen ist. Hierbei kann das Druckbild aus Schriftzeichen und/oder aus bildlichen
Darstellungen bestehen. Selbstverständlich kann die Bedruckung auch vollflächig
erfolgen, um z.B. mit Hilfe der aufgedruckten Substanz einen Schutz des verpackten
Nahrungsmittels gegen Licht, insbesondere ultraviolette Strahlen zu erzielen. Statt
der Druckbeschichtung kann selbstverständlich auch wenigstens eine der Bahnen eine
Pigmentierung der gesamten Bahnmasse aufweisen.
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Sowohl das erfindungsgemäße mehrschichtige Nahtschlauchhüllenprodukt
per se wie auch das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sPeziell herstellbareN@ctlauchhüllenprodukt
kann mittels entsprechender Weiterverarbeitung der Herstellung von Verpackungen
für empfindliche Güter wie z.B. glasartige Flächengebilde, Teppiche, optische und
elektrische Geräte, Natur- und Kunststeinveredelungsprodukte, wertvolle Nahrungsmittel,
aber schließlich auch chemisch aggressive Spezialsubstanzen sowie andere hochwertige
Güter dienen. Da in den meisten Fällen die genannten Produkte nicht gerne in sogenannten
Endlosschläuchen verpackt bis zu ihrem Weiterverbrauch aufbewahrt werden sollen,
sondern stattdessen hauptsächlich in sogenannten endlichen Schläuchen, die allgemein
als Schlauchbeutel bekannt sind, ist zum Schluß prinzipiell darauf hinzuweisen,
darin erfindungsgemässen mehrschichtigen endlosen Nahtschlauchhüllen in einfachster
Weise, nämlich durch Erzeugung von mittels Nahtbildung und Abtrennung in der Naht
quer zur Folienkantenlaufrichtung entsprechende Ein- und Mehrkammerbeutel herstellbar
sind, ohne daß es hierzu besonderer *aus
auftndi ger Verfahrensschritte
bedarf.
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Die vorliegende Erfindung soll nach ihrer prinzipiellen Beschreibung
nunmehr anhand von Beispielen in Verbindung mit einer zugehörigen Figurenbeschreibung
näher erläutert werden, ohne daß der Gegenstand der Erfindung auf diese Ausführungsformen
des Erfindungsgedankens beschränkt ist.
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Die in den folgenden Beispielen aufgeführten Eigenschaften der erfindungsgemäßen
I,ehrschichtnahtschlåuche wurden durch folgende meßmethoden ermittelt: 1. Gasdurchlässigkeit:
gemessen nach DIN 53 380 (Normblattausgabe vom Juni 1969) 2. Wasserdampfdurchlässigkeit:
gemessen nach DIN 53 122 (Vornormblattausgabe vom April 1961) 3. Siegelfestigkeit:
spezielle Meßmethode, siehe im folgenden unter "zu 3".
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4. Verbundhaftung: spezielle Meßmethode, siehe folgend unter "zu 4".
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5. Trübung: gemessen nach der Methode H. Ploetz und I.H. Kallweit
(Kunststoffe 1962, Heft 9)
6. Klarheit: gemessen wird der nach
zweimaligem Durchtritt durch eine Folie nicht zurückgehaltene oder reflektierte
Lichtanteil, Einfallswinkel des Lichtstrahls 450 7. Glanz: gemessen nach ASTM D
523,-bei 450 Einfalls- und Reflexionswinkel Zu 3: Die Prüfung auf Siegelfestigkeit
dient zur Bestimmung der Festigkeit von Siegelnähten, die an einem Siegelgerät mit
beidseitig beheiztem und profiliertem Siegelwerkzeug gefertigt werden.
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Zur Umreißung des Begriffs "Siegelf estigkeit " und Erläuterung der
Dimensionen kann gesagt werden, daß unter "Siegelfestigkeit" die Kraft in pond (p)
verstanden wird, die erforderlich ist, eine unter definierten Bedingungen (Druck,
Zeit, Temeratur) hergestellte Siegelnaht zu trennen. Die Siegelfestigkeit wird in
p angegeben, die Streifenbreite als Index hinzugefügt, so daß der in den folgenden
Beispielen verwendete Begriff lautet: p/15 mm.
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Zur Ermittlung der Siegelfestigkeit werden im Rahmen der erforderlichen
Prüfung zunächst aus der Mitte der
Nehrschichtfolienbahn zwei fehlerfreie,
saubere Probenstücke entnommen. Diese werden mit den zu versiegelnden Flächen aufeinander
und anschließend auf den Siegeltisch zwischen die Siegelwerkzeuge gelegt. Danach
wird die Zweihand-Auslösevorrichtung betätigt.
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Die Siegelung erfolgt grundsätzlich senkrecht zur Folienlaufrichtung.
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Die Siegelfestigkeitsprüfung wird bei folgenden Standardbedingungen
durchgeführt: Druck: 3 kp/cm2; Zeit: 0,5 sec.
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Zur Bestimmung der Siegelfestigkeit wird aus der wie vorstehend beschrieben
hergestellten Siegelnaht senkrecht aus deren Mitte exakt in Folienlaufrichtung mit
einem Prüfstreifenschneider ein 15 mm breiter eßstreifen geschnitten, in eine handelsübliche
Zugfestigkeitsprüfmaschine eingespannt und die Siegelfestigkeit bestimmt. Der Maximalwert
der beim Zerreissen aufgetretenen Kraft wird mit einer Genauigkeit von + 2 S' angegeben.
Als Meßgerät wird ein Hochdrucksiegelgerät handelsüblicher Bauart herangezogen.
Die Siegelbackengröße beträgt 20 x 60 mm, die mit einem 600-Profil ausgestattet
ist. Der Meßbereich der Zugfestigkeitsprüfmaschine beträgt 0 bis 1 kp oder 0 bis
1000 p, die Prüfgeschwindigkeit beträgt 200 mm pro Minute. Die Genauigkeit der Zugprüfungsmaschine
beträgt wie oben angeführt + 2 %, die Genauigkeit des Prüfstreifenschneiders + 1,5
%. Zur Genauigkeit des Siegelgerätes ist zu sagen, daß die Zeit mit + 1,0 %,
die
Temperatur mit + 40C und der Druck mit + 3 : angegeben wird. Der gesamte Meßfehler
beträgt schließlich nicht mehr als + 6 Fo.
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Zu 4: Die Ermittlung der Verbundhaftung erfolgt in der Weise, daß
die Probenentnahme aus der vorliegenden Verbundfolienbahn durch Herausschneiden
eines 15 mm breiten Streifens erfolgt. Es wird dann versucht, jeweils zwei Schichtkomponenten
der Mehrschichtbahn mechanisch anzutrernen, um eine ausreichende Einspannlänge von
etwa 10 mm für das auch bei der vorstehend beschriebenen Siegelfestigkeitsprüfung
angeführte handelsübliche Festigkeits- bzw. Haftungsprüfgerät zu erhalten. Der auf
einem Prüfstreifenschneider hergestellte Prüfstreifen wird auf einer Zugfestigkeitsprüfmaschine
untersucht, indem er in Streifenlängsrichtung getrennt wird.
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Es ist der Maximalwert der beim Trennen auftretenden Kraft in p/15
mm anzugeben, der auf 2 % vom i'4eßbereichsendwert genau abgelesen wird. Der Meßbereich
der handelsüblichen Verbundhaftungsprüfmaschine beträgt 0 bis 5 kp oder entsprechend
0 bis 5000 p, die Prüfgeschwindigkeit beträgt 200 mm/Minute. Die Genauigkeit der
Zugprüfmaschine beträt wie oben angeführt + 2 %, die Genauigkeit des Prüfstreifenschneiders
+ 1,5 %. Der gesamte Meßfehler beträgt nicht mehr als + 6 °,b.
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Die im Rahmen der nun folgenden Beispiele behandelten Figuren (Figurenbeschreibung)
zeigen:
Figur 1: Querschnitt durch einen Mehrschichtnahtschlauch,
wie er in Beispiel 1 beschrieben ist; Figur 2: Querschnitt durch einen Mehrschichtnahtschlauch,
wie er in Beispiel 2 beschrieben ist; Figur 3: Querschnitt durch einen Mehrschichtnahtschlauch,
wie er in Beispiel 3 beschrieben ist; Figur 4: Querschnitt durch einen lliehrschichtnahtschlauch,
wie er in Beispiel 5 beschrieben ist; Figur 5: Querschnitt durch teilweise aufgefächerten
Zulauf von Folienkomponenten, wobei die spätere Nahtschlauchhälfte A komplett vorgefertigt
zuläuft, während die spätere Nahtschlauchnälfte B nur teilweise vorgefertigt zuläuft
und zwar mit Ausnahme der Folienkomponente 3, die als Schmelzenfahne in den Verbund
einläuft. Näheres siehe Beispiel 6.
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Figur 6: Querschnitt durch einen unfertigen (da noch nicht randseitig
und mittig versiegelten) Mehrschichtnahtzweikammerschlauch, näheres siehe Beispiel
7.
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Beispiel 1: Bei diesem erfindungsgemäßen Mehrschichtnahtschlauch handelt
es sich um ein Produkt, das gemäß dem zugehörigen aus Figur 1 ersichtlichen Querschnitt
(von oben nach unten) aus einer 50 my dicken Polyamidschicht 1, einer 1 my dünnen
Polyäthylenimin-Haftvermittlerschicht 5, aus einer 50 my starken siegelfähigen Polyäthylenschicht
3 und aus einer ebenfalls 50 my starken halbschlauchförmigen Polyamidschicht 4 aufgebaut
ist. Der Zweinahtschlauch ist an den Längskanten im Bereich 8 so versiegelt, daß
die
in der vorstehenden Beschreibung genannten Halbschalen A und B fest zusammenhaften
und außerdem die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Schlauchlumens 7, in das
das Verpackungsgut später eingefüllt werden kann, sichern.
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Eine derartig aufgebaute erfindungsgemäße Mehrschichtnahtfolie zeigt
hervorragende Eigenschaftswerte.
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So beträgt die Gasdurchlässigkeit nur 10 ppm, die Wasserdampfdurchlässigkeit
1 ppm, die Verbundhaftung zwischen Polyamid und Polyäthylen bei Verankerung mittels
Polyäthylenimin 1000 p/15 mm, bei der Innenlage des Polymidschlauches gegen Polyäthylen
dagegen nur 300 p/15 mm, da die Verankerungsfestigkeit hier nicht so notwendig ist
und auf eine zusätzliche Polyäthyleniminlage verzichtet werden kann. Die Siegelfestigkeit
beträgt 3500 p/15 mm, die Trübung 3,0, die Klarheit 87 % und der Glanz 7,50 Der
erfindungsgemäße Mehrschichtnahtschlauch läßt sich hervorragend zur Verpackung von
sauerstoff- und wasserdampfempfindlichen Substanzen, die außerdem noch physikalisch
oder chemisch aggressiv sein können, verwenden, ohne daß das formschöne und ansprechende
Aussehen des Schlauchs, wie die vorteilhaften Klarheit Glanz und Trübungswerte zeigen,
nachteilig beeinflußt wird.
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Beispiel 2: Hier ist gegenüber dem vorher genannten Beispiel, wie
aus dem hier zugehörigen Querschnitt gemäß Figur 2 zu ersehen ist, ein fast unveränderter
Folienschichtaufbau
mit der Ausnahme beibehalten worden, daß die
Innenschicht 4 nicht als Halbschlauch, sondern als Vollschlauch ausgeführt ist,
wodurch die chemische Resistenz gegen aggressive Füllgüter noch gesteigert wird.
Der Schichtaufbau läßt im einzelnen (von oben nach unten) erkennen, daß die äußere
Schicht wieder aus einer 50 my starken Polyamidfolie 2 besteht, gefolgt von einer
1 my dünnen Polyäthyleniminverankerungsschicht 5, an die sichen t en zu die 50 my
starke siegelfähige Polyäthylenschicht 3 anschließt, auf die schließlich als letzte
Schicht ein 60 my starker Voll schlauch aus einem PVDC-Copolymerisatharz 4 folgt.
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Auch dieser Mehrschichtnahtschlauch zeigt recht gute Eigenschaften,
da seine Gasdurchlässigkeit ebenfalls nur 15 ppm, seine Wasserdampfdurchlässigkeit
nur 1 ppm, seine Siegelfestigkeit 500 p, seine Verbundhaftung von Polyamid zu Polyäthylen
über Polyäthylenimin 1000 p und die Haftung von Polyäthylen an PVDC 30 p zeigt.
Die Trübung beträgt 10,0, die Klarheit 55 % und der Glanz 7,50. Im übrigen zeigt
dieser Mehrschichtschlauch wie auch das in Beispiel 1 beschriebene erfindungsgemäße
Produkt eine sehr gute äußere Kratzfestigkeit, darüber hinaus jedoch noch eine bessere
Flexibilität, so daß das Produkt im ganzen gesehen vorteilhaft zu handhaben ist.
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Beispiel 3: Der hier beschriebene erfindungsgemäße Mehrschichtnahtschlauch
weist zwar, wie auch aus dem zugehörigen
Querschnitt gemäß Figur
3 ersichtlich, einen etwas komplizierteren Aufbau als die vorstehend beschriebenen
erfindungsgemäßen Mehrschichtnahtschlauchtypen auf, ist dafür aber auch in vielseitigster
Weise verwendbar, da sowohl scharfkantige wie auch gleichzeitig gegen Gas und -Xfasserdampf
besonders empfindliche Güter in physiologisch völlig unbedenklicher Art verpackt
und aufbewahrt werden können, weil der Aufbau aus 15 my starkem Polypropylen (2),
1 my starkem Verankerungsmittel Polyäthylen/Polybuten 1 (5a); 50 my starkem siegelfähigen
Polyäthylen der Dichte 0,91 (3), 5 my starkem Verankerungsmittel Polyvinylidenchloridcopolymerisat
(5b); 35 my starkem Celluloseregenerat (4) und schließlich 5 my starkem PVDC-Copolymerisatlack
(6) eine ontimal vielseitige Absicherung des verpackten Gutes gewähr~leistet.
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Dies geht auch aus den folgenden Eigenschaftswerten hervor: Gasdurchlässigkeit:
7 ppm; Wasserdampfdurchlässigkeit: 0,7 ppm; Polypropylen zu Polyäthylen 380 p; Verbundhaftung
von Polyäthylen zu Celluloseregenerat iiber Polyvinylidenchlorid 420 p; Siegelfestigkeit
des Polyäthylens 1600 p; Trübung 9 ; Klarheit 70, Glanz 70 Beispiel 4: Hier ist
der Schichtaufbau des erfindungsgemäßen Mehrschichtnahtschlauchs gegenüber dem in
Beispiel und Figur 3 beschriebenen Schlauch unverändert geblieben bis auf die Ersetzung
des beidseitig mit PVDC-Copolymerisat *Verbundhaftung
beschichteten
C ellulo seregeneratfolieninnenbelags durch einen 50 my starken Papierinnenbelag.
Diese wesentliche Vereinfachung ist dann zweckmäßig, wenn die Gasdurchlässigkeitssperre
im Hinblick auf zu verpackende Güter nicht so wesentlich ist und stattdessen ein
gewisser Lichtschutz, der durch die Papiereinlage gegeben ist, gewünscht wird. Außerdem
führt die Ersetzung von lackiertem Celluloseregenerat durch Papier zu einer Verringerung
der Flexibilität bzw. Erhöhung der Steifigkeit des erfindungsgemäßen Schlauchs,
was je nach Art der Verpackung ebenfalls erwünscht sein kann.
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Die Eigenschaftsprüfung des erfindungsgemäßen Produktes ergabeine
Gasdurchlässigkeit von 250 ppm, eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 0,7 ppm, eine
Siegelfestigkeit von Polyäthylen gegen Polyäthylen von 1600 p, eine Verbundhaftung
von Polypropylen gegen Polyäthylen von 380 p und schließlich eine Verbundhaftung
von Polyäthylen gegen Papier von 500 p. Die anderen Wertermittlungen waren wegen
der gegebenen Papierschichteinlage nicht zweckmäßig. In jedem Fall ist eine derartige
Folie zu dem angegebenen Zweck vorteilhaft verwendbar.
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Beispiel 5: In diesem Beispiel ist ein metallhaltiger erfindungsgemässer
Mehrschichtnahtschlauch beschrieben, der einen Aufbau, wie er aus dem Querschnitt
in Figur 4 leicht erkennbar ist, besitzt und bei dem die Außenschicht aus 50 my
starkemPA* (2), die Haftvermittlungsschicht aus 1 my dünnem Polyäthylenimin (5),
die Siegelschicht aus *= Polyamid
50 my starkem Polyäthglen (3)
und die Metallschicht aus 12 my starkem Alumini besteht.
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Ein derartiger erfindungsgemaßer Mehrschichtnahtschlauch eignet sich
besonders gut zur Verpackung lichtempfindlicher Güter, gleichzeitig ist die Folienkombination
physiologisch unbedenklich und gestattet wegen des Silbereffekt-Untergrundes die
Anbringung eines wirkungsvollen Konterdrucks, wozu noch die übrigen aufgrund der
üblichen Prüfung ermittelten vorteilhaften Eigenschaftswerte kommen. Danach beträgt
die Gasdurchlässigkeit 30 ppm, die Wasserdampfdurchlässigkeit 2 ppm, die Siegelfestigkeit
von Polyäthylen gegen Polyäthylen 3500 p, die Verbundhaftung von Polyamid gegen
Polyäthylen über Polyäthyleniminverankerung 1000 p und die Verbundhaftung von Polyäthylen
gegen Aluminium 350 p. Der Wert für den Glanz lag bei 7,50, während die Werte zur
Trübung und KlarheitsX tellung wegen der vorstehend angeführten metallischen Komponente
nicht ermittelt-wurden.
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Der Erfindungsgedanke ist nicht auf die vorstehenden Produktbeispiele
beschränkt, vielmehr lassen sich im Rahmen der Erfindung auch zahlreiche weitere
Variationen bezüglich des Schichtaufbaus derartiger erfindungsgemässer Mehrschichtnahtfolien
denken und erzielen.
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Die nun folgenden Verfahrensbeispiele als spezielle Ausführungsformen
des dieses Verfahren betreffenden Erfindungsgedankens beinhalten verschiedene Herstellungsmöglichkeiten
verschiedener Mehrschichtnahtschlauchprodukte
und in einem Fall
die Weiterbehandlung zu Beuteln.
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Auch hier ist (wie bei den Produktbeispielen schon gesagt,) der Erfindungsgedanke
nicht auf die nachstehend aufgeführten Verfahrensbeispiele beschränkt.
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Beispiel 6:.
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Grundsätzlich ist unter Hinzuziehung der dieses Bei spiel erläuternden
Figur 5 zum Herstellungsverfahren dav-on auszugehen, daß die in der Figur mit A
bezeichnete Schiciitfoliengruppe geschlossen vorgefertigt in die Beutelfertigungsstätte
einläuft, während die unter der Gruppe B zusammengefaßten Folienkomponenten zum
Teil vorgefertigt, zum Teil jedoch als Schmelze -der Beutelfertigungsstätte zugeführt
werden. Mit Hilfe des im folgenden näher beschriebenen Verfahrens wird dann ein
I;vle-hrschichtnahtschlauch gefertigt, wie er im Aufbau dem Produkt gemäß vorausgegangenem
Beispiel 3 in Kombination mit der zugehörigen Figur 3 entspricht. Die dart angeführten
Substanzen und ihre Stärken in my tragen also dort wie hier dieselben ZifSern, so
daß an dieser Stelle eine Wiederholung der Substanzen und ihrer my-Stärken entfallen
kann und die Angabe der entsprechenden Ziffern ausreicht. Zu dem hier besonders
interessierenden Bereich B ist es im Rahmen d-er Verfahrenserläuterung wichtig,
daß die Kombination 5b, 7, 6 getrennt von der Kombination 5, 2 zuläuft, und zwar
so, d-aß zwischen der Kombination 5b, 4, 6 einerseits und 5, 2 andererseits eine
frisch extrudierte siegelfähige Schmelzenfahne aus Polyäthylen 3 zuläuft, deren
Wärme gehalt ausreicht, um ihre beidseitig gegenüber den
Schichten-
5b, 4, 6 überstehenden Fahnenkantenbereiche der Gruppe--B mit den ebenfalls gegenüber
5b, 4, 6 überstehenden Kantenbereichen der schon verfestigten Komponente 3 aus der
vorgefertigten Gruppe A unterDruck mittels Siegelung bei -einer durch die vorgenannte
Schmel2enfahne 3 eo ipso eingestellten Siegeltemp-eratur ton etwa 160°C haftfe-st
zu einem erfindungsgemäßen Zweinahtmehrschichtschlauch 1 zu verbinden.
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Es wird auf diese Weise die Wärmeenergie der Schmelzenfahne dazu benutzt,
um eine sichere haftfeste Versiegeltung der beiden Gruppen A und B zu einem erfindungsgemäßen
Schlauch 1 zu erzielen. Eine besondere AuSheizung zwecks Versiegelung ist daher
nicht mehr erforderlich. Dies ist gerade bei der Herstellung nicht ganz einfach
aufgebauter Mehrs chichtverbun-ds chläuche nicht ohne weiteres -zu erwarten, weil
gemäß eingangs abgehandeltein Stand der Technik hierbei bisher komplizierte Verfahrensprobleme
aufgetreten waren.
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Beispiel 7: Das Endprodukt des nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Mehrschichtnahtschlauchs entspricht dem erfindungsgeniäßen Produkt
in Beispiel 1.
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Um den Gegenstand der Erfindung für den Fachmann leicht benutzbar
zu machen, ist jedoch trotz der in Beispiel 1 angeführten Substanzen und my-Stärken
an dieser Stelle ausdrücklich auch auf diese Angaben nicht verzichtet worden.
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Ausgangsprodukt ist ein handelsübliches Polyamid aus
Caprolactam
mit einer Stärke von 50 my, das am Aufbau dieser mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens zu erzeugenden Mehrschichtnahtschläuche mit einer Flachfolienkomponente
2 und einer Halbschlauchfolienkomponente 4 beteiligt ist. Diese Polyamidfolienkomponenten
sind vorgefertigt und werden von Rollen abgewickelt, wobei zunächst die Flachfolie
2 einseitig mit einer haftvermittelnden Substanz aus Polyäthylenimin 5 in an sich
handelsüblicher Weise beschichtet und die Beschichtung zu einem Lackfilm auf das
Substrat aufgetrocknet wird. Anschließend wird die so haftfähig gemachte Flachfolie
2, 5 mit der erwähnten jialbschlauchfolienkomponente 4 mittels zwischen diese Komponenten
schmelzextrudierten Polyäthylens 3 de Dichte 0,917 verbunden. Hierbei wird das schmelzextrudierte
Polyäthylenmaterial 3 bei einer Extrusionstemperatur von 3050C in der bereits erwähnten
Form einer Schmelzenfahne zwischen die Halbschlauchfolie 4 und die vorgefertigte
Flachfolienbahn 2 eingeführt und unter Druck zu einer Verbundfolie so vereinigt,
daß hierbei die Halbschlauchfolie 4 in flachgelegtem Zustand eine geringere Liegebreite
als die vorgenannte Flachfolienkomponente 2, 5, 3 aufweist, d.h. die Polyamid-Polyäthylenimin-Polyäthylen-Combiflachfolie
2, 5, 3 besitzt einen über die Kante des flachliegenden Polyamidhalbschlauchs 4
herausragenden überstand. Sodann wird die so entstandene Foliengruppe A auf der
Seite, auf der die Polyamid-Halbschlauchfolie 4 noch nicht schmelzextrusionsbeschichtet
ist, mit Hilfe einer im wesentlichen gleichen Verfahrensschrittabfolge wie oben
angeführt ebenfalls im Rahmen der nun aufzubauenden Gruppe B mit einer durch Breitschlitzdüsenextrusion
erzeugten Schmelzenfahne aus Polyäthylen 3
beschichtet, die wie
beim entsprechenden vorbeschriebenen Verfahrensschritt (Aufbau der Gruppe A) auf
ihrer der Polyamid-Halbschlauchfolie 4 abgewandten Seite ebenfalls mit einer vorgefertigten
Flachfolie aus Polyamid 2, die mit einer Lackschicht aus Poly-* äthylenimin 5 überzogen
ist, belegt. Atdhdiese nunmehr gebildete Flachfolienkombination 2, 5, 3 weist gegenüber
der nun zentral angeordneten flachliegenden Polyamid-Halbschlauchfolie 4 einen beidseitigen
Überstand über die Schlauchfolienliegekante derart auf, daß sich im Überstandsbereich
die beiden, aus den vorgenannten Schmelzfahnen gebildeten Polyäthylenschichten 3,
3 gegenüberliegen. Aus diesen beiden beidseitig überstehenden Flachfolienschichten
3, 3 wird nun zu einem Zeitpunkt, bei dem die zuletzt extrudierte Polyäthylen-Schmelzenfahne
3 noch eine Temperatur von mindestens 1(S0oC aufweist, durch Erzeugung eines Liniendrucks
(zwischen Prealrund Kühlwalze) von 5 kp/cm2, der zwei Sekunden aufrechterhalten
wird, eine beidseitige Doppelnaht gebildet und die so erzeugte erfindungsgemässe
Mehrschichtnahtschlauchfolie in bekannter Weise bei einer Kühltemperatur von 250C
abgekühlt und aufgewickelt.
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Auch bei der Herstellung dieses Mehrschichtnahtschlauchs wird also
die Wärme der Schmelzenfahne gleich zur Versiegelung benutzt, obwohl es sich hier
um einen Mehrschiohtschlauch mit zum Teil nicht siegelfähigen Komponenten und dem
entsprechend schwierigen Herstellungsverfahren handelt.
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* wird
Beispiel 8: Hier wird zum Unterschied von
den vorausgegangenen Verfahrensbeispielen nicht ein Mehrschichtnahtschlauch mit
einer Kammer, sondern mit mehreren Kammern in seiner Herstellung beschrieben. Darüber
hinaus sollen, was bei Anwendung handelsüblicher Verfahren eine erhebliche Komplizierung
voraussetzt, die Innenschichten der beiden Kammern chemisch grundsätzlich voneinander
abweichen. Schließlich wird im Rahmen dieses Beispiels noch die Weiterverarbeitung
dieses Mehrkammerschlauchs zu entsprechenden Beuteln kurz aufgezeigt. Zur Erläuterung
ist in dem Text dieses Beispiels die Figurenbeschreibung der hier beizufügenden
Figur 6 eingearbeitet.
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Mit Rücksicht auf die hier geforderte Herstellung von Mehrkammerbeuteln
mit von Einzelkammer zu Einzelkammer chemisch verschiedenen Innenschichten belegt
man zunächst zwei unabhängig voneinander zulaufende, später außen liegende vorgefertigte
Polyamid-Flachfolien 2 mit Polyäthylen-Schmelzfahnen 3, jedoch in der Weise, daß
mit Rücksicht auf die von Kammer zu Kammer variierenden Innenschichten 41, 411 die
hierzu benötigten Ausgangsmaterialien in Form von zwei sich gegenüberliegenden Fertigfolien
aus linearkettigem hochdichtem Polyäthylen 41 und daneben in Form von zwei sich
gegenüberliegenden Fertigfolien aus Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat 4II eingebracht
werden. Erfindungswesentlich ist dabei, daß diese Polyäthylen bzw. Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat-Fertigfolienkomponenten
eine Liegebreite aufweisen, die sowohl an den
späteren Beutelnahtkanten
8 einen Überstand der oben angeführten Polyamid-Polyäthylen-Folienkomponente 2,
3 gewährleistet, darüber hinaus aber auch im soäteren Zwischenkammerbereich 8a ein
Gegenüberliegen dieser Polyamid-Polyäthylen-Folienkomeonente 2, 3 çuf der Polyäthylenseite
7 zwecks Siegelung sichert.
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Die ubrigen Verfahrensschritte laufen dann wie in Beispiel 7 bereits
im Prinzip beschrieben ab, d.h.
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die Schlauchnahtbildung erfolgt, wenn die zuletzt zugeführte Polyamid-Polyäthylen-Flachfolienkomponente
2, 3 auf ihrer Polyäthylenseite 3 noch eine Temperatur von 1600C aufweist. Gleichzeitig
mit dieser Schlauchnahtbildung 8 erfolgt jedoch in diesem o. Beispiel zusätzlich
unter an sich gleichen verl1neratur- und Druckbedingungen wie bei der Kantennahtbildung
die Zwischennahtbildung 8a.
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Der so gebildete Doppelkammerschlauch 1 wird dann in bekannter Weise
gekühlt und entweder aufgewickelt oder der Weiterverarbeitung zugeführt. Diese Weiterverarbeitung
wird im vorliegenden Beispiel durch Einbringen in handelsübliche Herstell-, Füll-
und Schließmaschinen erfolgen, wobei die hier erforderlichen- Querschweißungen bei
Temperaturen oberhalb des Erweichungsbereichs der Zweikammerschlauchinnenschichten
(41 bzw. 4II) so vorgenommen werden'daß je vor und nach Beutelfüllung mit je einem
Arbeitstakt beide Kammern des erfindungsgemäßen Schlauches bei dessen Weiterbildung
zum Beutel durch Querschweißung verschlossen und die so gebildeten und gefüllten
Zweikammerbeutel abgefördert werden. Figur 6 fixiert den Verfahrensschritt, bei
dem sich die beiden Hälften A und B des späteren Zweikammermehrschichtnahtschlauchs
gegenüberlieger
und die Schichten 3 unter Einwirkung von Druck und Wärme in den Kantenbereichen
t; und dem Zwischenbereich 8a gegeneinander versiegelt werden. Da die Schichten
3 schon bei den relativ ni.edrigen Siegeltemperaturen, die die eine Schmelzenfahne
ohnehin mitbringt, versiegelt werden, bleiben die erst bei einer höheren Temperatur
erweichenden Schichten 41 und 411 bei diesem Siegelvorgang unverändert, so daß sich
ungestört der erfindungsgemäße Zweikammermehrschichtnahtschlauch ausbilden kann.
Will man aus diesen Schläuchen wie vorbeschrieben durch einfache Querschweißung
nun Beutel herstellen, wendet man eine Schweißtemperatur an, bei der auch die bei
niedriger Sie.geltemperatur nicht erweichenden Schichten 41 und 4II erweichen, klebrig
werden und somit haftfest verschweißt werden, wodurch aus dem an sich endlosen Zweikammermehrschichtnahtschlauch
aneinanderhängende und durch Wahl eines geeigneten Trennschweißverfahrens auch dire-kt
zu trennende, vereinzelte und wie vorstehend beschrieben ggf. gefüllte zahlreiche
Zweikammermehrschichtnahtbeutel gebildet werden.
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Die Erfindung gibt damit dem Fachmann Produkte und Verfahren an die
Hand, die eine erhebliche Einsparung an Arbeitsschritten beinhalten und außerdem
eine erhebliche Steigerung der Durchlaufgeschwindigkeit des Materials im Rahmen
des Herstellungsverfahrens sichern.
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Während beispielsweise handelsübliche Verfahrensabfolgen nur bei einer
Durchlaufgeschwindigkeit von 11 -16 Heter/Minute erzielt werden, gestattet das erfindungsgemäße
Verfahren Durchlaufgeschwindigkeiten von durchschnittlich 45 Meter/Minute bei allen
vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrensbeispielen.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin,
daß mit Hilfe eines einfachen partiellen Abdecken des Düsenspaltes die Breite der
Schmelzenfahne und durch ebenfalls relativ einfache Zuschnittvariation der zulaufenden
vorgefertigten Folienkomponenten der erfindungsgemäße Mehrschichtnahtschlauch in
praktisch jeder beliebigen Breite hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil
des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die nicht immer geruchsarme
Siegelschicht 3 höchstens nur in einer sehr geringen Menge (bei der Ausbildung der
Innensdhicht als Vollschlauch, vergleiche Figur 2, überhaupt nicht!) mit dem Füllgut
in Berührung kommt. Der dritte, weiter oben schon teilweise erwähnte-Vorteil des
erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß mit dessen Hilfe in einfachster
Weise ein Schlauchprodukt erzeugt werden kann, das bei harten oder scharfkantigen
hochwertigen Füllgütern auf der dem Füllgut zugewandten Seiten eine Folienkomponente
aufweist, die nicht von dem Füllgut zerkratzt oder beschädigt werden kann wie dies
bei handelsüblichen Siegelnahtfolien wegen der meist vollflächigen Berührung des
Füllgutes mit der innenliegenden Siegelschicht praktisch unvermeidlich ist.
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Selbstverständlich ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens
für entsprechende Mehrkammerbeutel auch möglich, statt des in Beispiel 8 angeführten
Quertrennschweißverfahrens, der an beiden Schlauchbeutelstirnseiten nur bei bereits
gefülltem Beutel zweckmäßig ist, bei einer Beutelherstellung mit erst späterer Befüllung
eine Seite offen zu lassen, die man dann erst
nach späterer Füllung
entweder durch Querschweissung oder aber auch wunschgemäß mit Hilfe von Clips, durch
Heftung, Verklebung oder mit Hilfe eines Haftklebebandes verschließen kann. Es ist
bekannt, daß ein Haftklebebandverschluß bei Ausgestaltung des Haftklebers als Etikett
oder Werbeträger das formschöne und zweckmäßige Aussehen eines derartigen Beutels-
steigern kann.
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Es lieGt nätürlich auch im Rahmen der Erfindung, die Schlauchinnenschicht
4 nicht nur als vorgefertigte Hülle von Rolle abzuziehen und dem Ort der Mehrschichtnahtschlauchbildung
zuzuführen, sondern diesen Schlauch 4 auch durch Vorextrusion mittels bekannten
Blasverfahrens herzustellen und gleich in die Fertigung einlaufen zu lassen. Ebenso
liegt es schließlich im Rahmen der Erfindung, daß die äußere Komponente 2 des Mehrschichtnahtschlauchs
1 statt aus Polyamiden oder anderen Thermoplasten auch aus Zellglas, Papier oder
Metallen wie Aluminium besteht. Daneben kommen je nach den gewünschten Eigenschaften
des erfindungsgemäßen Schlauchproduktes als Materialien für die Außenschicht neben
den genannten Substanzen auch Polyester, Hartpolyvinylchlorid, Polykarbonate, Polystyrol
und andere polymere Substanzen in Frage. Die Siegelschicht 3 kann sowohl aus dem
in den meisten vorgenannten Beispielen angeführten Polayethylen bestehen, aber auch
aus P-vinylacetat, P-Buten 1, Polyvinylldenchlorid sowie Copolymeren der vorgenalnnten
Substanzen, damit auch aus hochschmelzenden Wachsverbindungen und Äthylen prepolymeren,
darüber hinaus kommen ganz allgemein geeignete Ionomere makromolekularer Verbindungen
in Frage.
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Die im wesentlichen dem Füllgut zugewendete Irnqnschichtlage 4 des
Mehrschichtnahtschlauchs kann zunächst einmal aus denselben Substanzen bestehen,
wie sie bereits für die Außenschicht 2 als geeignet beschrieben worden sindv Ganz
allgemein sind Substanzen geeignet, die entweder nicht thermoplastisch sind oder
als Thermoplasten wenigstens bei. höheren Temperaturen erweichen als die jeweilige
Siegelschicht 3.
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Die haftvermittelnden Schichten 5, 5a,. 5b schließlich können sowohl
aus den bereits genannten Substanzen Polyäthyl enimin und PVDC -c op olymerisaten
sowie Polyäthylen-Polybuten-1-Mischpolymerisaten*auch aus Polyurethan-Verbindungen
z.B. in Form von Ein- und Zweikonponentenklebern sowie aus Haftvenittlern auf Epoxydharzbasis
bestehen, darüber hinaus kommen selbstverständlich auch alle derzeit bekannten anderen
geeigneten haftvermittelnden bzw. verankernden Substanzen in Frage Wenn auch aus
den vorangegangenen erfindungsgemäßen Beispielen ersichtlich ist, daß bei diesen
bevorzugten Ausführungen des Erfindungsgedankens. Wert auf gute Klarheit und geringe
Trübung gelegt wird, soll damit nicht gesagt sein, daß es im Rahmen der Erfindung
nicht möglich sei, auf Wunsch auch zwar die Klarheit verringernde und die Trübung
steigernde, jedoch aus anderen Gründen bevorzugte Substanzen einzubringen wobei
im wesentlichen an die bereits genannten Druckbilder, Pigmentierungen, Lichtschutzbeläge
und andere Zusätze gedacht ist, die jedoch alle im Rahmen der Erfindung verwendet
werden können, ohne daß die Vorteile der Erfindung dadurch verringert werden.
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* als
Zum Schluß sei noch darauf hingewiesen, daß
außerhalb der beanspruchten Verwendung die erfindungsgemäßen Produkte auch weiteren
Verwendungszwecken zugeführt werden können. So ist es denkbar und praktisch sehr
leicht zu verwirklichen, die erfindungsge..läßen tlehrschichtnahtschläuche mi irrfaservliessubstanzen
oder geschäumten Produkten zu füllen, womit man in sehr einfacher Weise für die
verschiedensten Zwecke verwendbare Polstermaterialien geschaffen hat.
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Bei der Ausbildung der Schlauchkomponente 4 als Vollschlauch (Figur
2) können je nach der Wahl der chemischen Substanz für die Lage 4 die erfindungsgemäßen
Mehrschichtnahtschläuche auch mit chemisch sehr aggressiven Substanzen gefüllt werden,
die z.B. noch gar nicht ausreagiert haben und man z.B. auf diese Weise geformten
makromolelçularm vernetzten Strukturen erst während der Lager- bzw. Transportzeit
ihre Bildung bzw. Überführung inden Endzustand vollvernetzter Makromolekularverbindungen
ermöglicht. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen bei der Herstellung und Verwendung
der erfindungsgemäßen Produkte sind denkbar und liegen ebenfalls im Rahmen der Erfindung.