DE3718702C2

DE3718702C2 - Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten mit überlegenen optischen Eigenschaften und verbessertem Warmblockverhalten, Verpackungseinheit hergestellt nach dem Verfahren

Info

Publication number: DE3718702C2
Application number: DE19873718702
Authority: DE
Inventors: Lothar Bothe; Horst Kromer
Original assignee: Hoechst Trespaphan GmbH
Current assignee: Trespaphan GmbH and Co KG
Priority date: 1987-06-04
Filing date: 1987-06-04
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2007-06-05
Also published as: DE3718702A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von Verpackungseinheiten mit überlegenen opti schen Eigenschaften und verbessertem Warmblockverhalten, bei dem eine im wesentlichen quaderförmige Verpackung zur Bildung einer Umverpackung mit einer Polypropylenfolie eingeschlagen und in den Überlappungsbereichen der Polypropylenfolie durch Wärmeeinwirkung versiegelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Verpackungseinheit, hergestellt nach dem Verfahren.

Derartige Verpackungseinheiten mit Umverpackung, insbe sondere Zigarettenpäckchen, sind bereits bekannt. Die Um verpackung, die im wesentlichen aus einer transparenten heißsiegelfähigen Folie aus Kunststoff, insbesondere streckorientierter Polypropylenfolie (oPP), besteht, dient dabei dem Zweck, das Packgut, insbesondere die Zi garetten, vor Austrocknung und gravierenden Aromaverlu sten zu bewahren. Mit oPP-Folien eingeschlagene Zigaret tenpäckchen besitzen aber oft ein unbefriedigendes Ausse hen, weil die Umverpackung im allgemeinen noch Wärme schrumpffalten und Quellfalten aufweist. Die Ursache die ser Falten liegt einerseits im üblichen Schrumpfverhalten der oPP-Folie bei der Wärmebehandlung während der Versie gelung und andererseits in der Bildung von Quellfalten, die sich durch die Bedruckung der Zigarettenpäckchen er klären lassen. In den Bereichen, wo die Folie mit der auf dem Zigarettenpäckchenkarton aufgebrachten Bedruckung in direkten Kontakt tritt, können die oPP-Folie anquellende Druckfarbenbestandteile in die Folie hineindiffundieren und dort ihre Wirkung entfalten. Bei Einsatz von Offset- Druckfarben sind dies insbesondere Mineralölbestandteile, die zu einer starken Welligkeit der oPP-Umverpackung führen (vgl. B. Grande in Coating 4/87, Seiten 138 bis 143). Weiterhin sind das Warmblockverhalten und die Kratzfestigkeit der Zigarettenpäckchen noch verbesserungswürdig, wobei unter dem Warmblockverhalten insbesondere ein unerwünschtes Zusammenhaften von übereinander gestapelten Zigarettenpäckchen unter dem Einfluß von erhöhten Temperaturen über längere Zeitdauer hinweg zu verstehen ist. Unter erhöhten Temperaturen sind insbesondere solche Temperaturen zu verstehen, wie sie in Zigarettenautomaten entstehen, die der ungehinderten Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, insbesondere auch in südlichen Ländern, also Temperaturen zwischen 40 und 70°C.

Die GB 1,109,877 beschreibt Verpackungen aus schrumpffähigen Folien. Der Gegenstand wird lose mit der Schrumpffolie eingeschlagen und anschließend wird die Folienverpackung aufgeschrumpft. Für dieses Verfahren geeignete Folien sind nicht hitzefixierte, schrumpffähige Folien.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand also darin, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, Verpackungseinheiten, insbesondere Zigarettenpäckchen, mit einer im wesentlichen faltenfreien Umverpackung aus Polypropylenfolie herzustellen, wobei auch ein verbessertes Warmblockverhalten der Päckchen sowie eine verbesserte Kratzfestigkeit angestrebt waren.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung, dessen kennzeichnendes Merkmal darin zu sehen ist, daß die Verpackungseinheit mit der Umverpackung nach dem Versiegeln einer Wärmebehandlung unterzogen wird und daß als Polypropylenfolie eine biaxial streckorientierte und hitzefixierte Polypropylenfolie eingesetzt wird.

Zur Bildung der Umverpackung ist prinzipiell jede biaxial streckorientierte und hitzefixieirte Polypropylenfolie, insbesondere natürlich heißsiegelfähige Polypropylenfolie geeignet.

Derartige Polyproyplenfolien sind bekannt und beispielsweise in der EP-A-0 027 586 oder der DE-OS 33 31 983 beschrieben, und diese Folien eignen sich besonders gut für einen Einsatz auf modernen, schnellaufenden Verpackungsmaschinen.

Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, es können z. B. Infrarot-Strahler eingesetzt werden, oder es kann Warmluft zur Anwendung kommen, oder die Zigarettenpäckchen können mit Heizplatten in Kontakt gebracht werden. In der Praxis hat sich neben der Behandlung mit Heizplatten insbesondere die Wärmebehandlung durch Warmluft, z. B. in einem Wärmetunnel, bewährt.

Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung schließt sich wie bereits erwähnt unmittelbar an die eigentliche Bildung der Umverpackung, nämlich die Umhüllung des Zigarettenpäckchens durch die Polypropylenfolie und die anschließende Versiegelung deren Überlappungsbereiche an. Diese Verpackungsschritte erfolgen überlicherweise automatisch auf modernen Verpackungsmaschinen mit hohen Taktzahlen (Ausstoß pro Zeiteinheit).

Wird für die erfindungsgemäße Wärmebehandlung die Heiz plattenmethode gewählt, so werden die Heizplatten zweck mäßigerweise auf einer Temperatur im Bereich von 110 bis 140°C gehalten, und die Zigarettenpäckchen werden direkt mit diesen Heizplatten über eine Zeitdauer im Bereich von 0,1 bis 4 s in direkten Kontakt gebracht. Die bevorzugte Temperatur der Heizplatten liegt zwischen 120 und 130°C und die bevorzugte Behandlungsdauer zwischen 0,5 und 1,5 s. Die Heizplatten sollten zur Vermeidung von even tuellen Verklebungen vorzugsweise mit einer antiadhäsiven Schicht aus einem geeigneten Material überzogen sein, z. B. mit einer Schicht aus fluorierten Polymeren.

Wird zur Behandlung die Warmluftmethode, z. B. in einem Wärmetunnel, gewählt, so beträgt die Lufttemperatur zweckmäßigerweise 100 bis 400°C, und die Behandlung der Päckchen wird über einen Zeitraum von 0,3 bis 40 s durch geführt. Vorzugsweise liegt die Lufttemperatur im Be reich von 250 bis 350°C bei Behandlungszeiten von 0,5 bis 5 s.

Die nach dem vorstehend in allen Einzelheiten beschriebe nen Verfahren hergestellten Zigarettenpäckchen weisen keine Schrumpffalten mehr auf, und es treten auch keine durch Druckfarbenbestandteile hervorgerufene Quellfalten mehr auf, selbst über längere Zeitdauer der Lagerung nicht. Die Umverpackung liegt stramm an dem eigentlichen Verpackungskarton an und ergibt für das Zigarettenpäck chen ein optisch einwandfreies Aussehen. Besonders über raschend war, daß durch die erfindungsgemäße Wärmebehand lung das Warmblockverhalten der Zigarettenpäckchen signi fikant verbessert werden konnte, was, wie bereits er wähnt, eine unangenehme Erscheinung ist, insbesondere wenn in Zigarettenautomaten hohe Temperaturen auftreten. Dieser Effekt könnte dadurch erklärt werden, daß die Fo lie bei der Wärmebehandlung einen oberflächlichen Kri stallisationsprozeß durchläuft und dadurch quasi eine stabile Haut erhält. Für diese Annahme spricht auch, daß die Kratzfestigkeit der erfindungsgemäß behandelten Ziga rettenpäckchen verbessert ist. Das erfindungsgemäße Ver fahren verschafft somit dem Hersteller von Zigaretten päckchen insofern deutliche kommerzielle Vorteile, als die Päckchen eine faltenfreie Umverpackung aufweisen und daher im Vergleich zu nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Zigarettenpäckchen besser ausse hen. Ferner treten bei nach dem erfindungsgemäßen Verfah ren hergestellten Zigarettenpäckchen, die in Automaten verkauft werden, weniger Störungen an diesen Automaten auf, wodurch sich ebenfalls kommerzielle Vorteile erge ben.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Beispiele noch deutlicher erläutert werden.

Beispiel 1

Ein in eine oPP-Folie entsprechend Beispiel 1 der DE-OS 33 31 983 eingeschlagene Zigarettenpackung wurde einer Heizplattenwärmebehandlung unterzogen, wobei das Zigaret tenpäckchen zwischen zwei 125°C heiße Heizplatten gelegt wurde. Die Zeit für die Wärmebehandlung betrug 1,5 s. Im Gegensatz zum unbehandelten Muster ist die Umverpackung völlig glatt und faltenfrei.

Beispiel 2

Eine in eine oPP-Folie entsprechend Beispiel 1 der DE-OS 33 31 983 eingeschlagene Zigarettenpackung wurde einer Warmluftbehandlung unterzogen, wobei das Zigarettenpäck chen für 5 s in einen 260°C heißen Umluftofen gestellt wurde. Nach der Wärmebehandlung war die Umverpackung des Zigarettenpäckchens völlig glatt und faltenfrei.

Vergleichsbeispiel 1

Zigarettenpäckchen entsprechend Beispiel 1 und Beispiel 2, allerdings nicht wärmebehandelt.

Beispiel 3

Eine in eine oPP-Folie entsprechend Beispiel 1 der EP-A-0 027 586 eingeschlagene Zigarettenpackung wurde ei ner Heizplattenwärmebehandlung unterzogen, wobei das Zi garettenpäckchen zwischen zwei 125°C heiße Heizplatten gelegt wurde. Die Zeit für die Wärmebehandlung betrug 1,5 s. Im Gegensatz zum unbehandelten Muster ist die Um verpackung völlig glatt und faltenfrei.

Beispiel 4

Eine in eine oPP-Folie entsprechend Beispiel 1 der EP-A-0 027 586 eingeschlagene Zigarettenpackung wurde ei ner Warmluftbehandlung unterzogen, wobei das Zigaretten päckchen für 5 s in einen 260°C heißen Umluftofen ge stellt wurde. Nach der Wärmebehandlung war die Umver packung des Zigarettenpäckchens völlig glatt und falten frei.

Vergleichsbeispiel 2

Zigarettenpäckchen entsprechend Beispiel 3 und Beispiel 4, allerdings nicht wärmebehandelt. Die Zigarettenpäck chen wurden folgenden Prüfungen unterzogen:

1. Optisches Erscheinungsbild
2. Kratzfestigkeit, Reibradtest
3. Warmblocktest
4. Beständigkeit gegen Offsetfarben

Die Überlegenheit der erfindungsgemäß behandelten Ziga rettenpäckchen geht aus Tabelle 1 hervor.

In den Beispielen wurde das Warmblockverhalten mittels eines. Abschabtestes beurteilt, bei dem zwei Zigaretten päckchen aufeinandergelegt und in diesem Zustand 2 h auf 70°C erwärmt werden. Es wird dann die Kraft gemessen, die nötig ist, um das untere Päckchen unter dem oberen Päck chen, das festgehalten wird, herauszuziehen.

Als Maß für die Kratzfestigkeit einer Folie wird in der Regel der Trübungsgrad ΔT, der durch die Verkratzung ver ursacht wird, benutzt:

ΔT = T_v - T_o

Unter T_v ist hierbei die Trübung der verkratzten Folie und unter T_o die Trübung der unbeanspruchten Originalfo lie zu verstehen, wobei im Rahmen der Kratzfestigkeits messung die Trübung jeweils an einer Folienlage bestimmt wird.

Die Kratzfestigkeit gegen Reibbeanspruchung erfolgt nach DIN 53754. Es wurde das Abriebmeßgerät 11671 der Firma Frank (BRD) benutzt, wobei Reibräder der Marke CALIBRASE (R) CS-10 F der Firma Teledyne (USA) eingesetzt wurden, die mit 250 g belastet waren.

Die Beständigkeit gegen Druckfarben wurde geprüft, indem ein frisch bedrucktes Papier auf das Zigarettenpäckchen unter Belastung von 200 g gelegt wurde. Die Beurteilung erfolgte nach 24 h.

Tabelle

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Verpackungseinheiten mit überlegenen optischen Eigenschaften und verbessertem Warmblockverhalten, bei dem eine im wesentlichen quaderförmige Verpackung zur Bildung einer Umverpackung mit einer Polypropylenfolie eingeschlagen und in den Überlappungsbereichen der Polypropylenfolie durch Wärmeeinwirkung versiegelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackungseinheit mit der Umverpackung nach dem Versiegeln einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterzogen wird und daß als Polypropylenfolie eine biaxial streckorientierte und hitzefixierte Polypropylenfolie eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Wärmebehandlung Infrarotstrahler, Warmluft oder Heizplatten eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung mit Heizplatten durchgeführt wird, wobei die Heizplatten auf einer Temperatur im Bereich von 110 bis 140°C gehalten und die Verpackungseinheit mit diesen Heizplatten über eine Zeitdauer im Bereich von 0,1 bis 4 s in direkten Kontakt gebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Heizplatten bevorzugt zwischen 120 und 130°C und die Behandlungsdauer zwischen 0,5 und 1,5 s liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wärmebehandlung mit Warmluft durchge führt wird, wobei die Lufttemperatur 100 bis 400°C be trägt, und daß die Behandlung der Verpackungseinheit über einen Zeitraum von 0,3 bis 40 s durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttemperatur im Bereich von 250 bis 350°C liegt und daß die Behandlungszeit 0,5 bis 5 s beträgt.

7. Verpackungseinheit umfassend Packgut, wenigstens eine bedruckte Umhüllung des Packgutes und eine Umver packung aus Polypropylenfolie, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

8. Verpackungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß sie ein Zigarettenpäckchen ist.