DE69204666T2

DE69204666T2 - Stoff mit durchlass.

Info

Publication number: DE69204666T2
Application number: DE69204666T
Authority: DE
Inventors: Michael John Uxbridge Middlesex Ub8 1Xs Bevis; Anthony Arthur Leonard Langport Somerset Ta10 9Dp Challis
Original assignee: British Technology Group Ltd
Current assignee: BTG International Ltd
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1992-03-24
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2012-03-25
Also published as: GB2254044B; RU2110460C1; AU1413392A; GR3017567T3; EP0577662B1; GB2254044A; GB9106317D0; DK0577662T3; JP3190336B2; DE69204666D1; GB2269780A; ATE127422T1; AU655972B2; NO933384D0; EP0577662A1; JPH06506172A; CA2106881A1; GB9319581D0; US5834093A; GB9206410D0

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoff mit Durchlaß. (Der Durchlaß kann völlig verschließbar sein.) Ein derartiges Material hat eine große Vielfalt von Anwendungen. Zur Veranschaulichung wird die Erfindung in Bezug auf eine solche Anwendung beschrieben, nämlich das Abpacken von Lebensmittelerzeugnissen, insbesondere um sie in einer konservierenden Atmosphäre zu erhalten, unter Berücksichtigung, daß sich die Anforderungen mit der Temperatur ändern können.
Alle geernteten Gemüse, Blumen und Obst atmen weiter, nehmen Sauerstoff auf und geben Kohlendioxyd ab. Eine Vielzahl paralleler biologischer Abläufe führt zu einem Gewichtsverlust (obwohl der Wasserverlust gewöhnlich die Hauptursache für den Gewichtsverlust ist), einer gewissen Wärmeentwicklung, einem Verlust oder einer Veränderung des Geschmacks, Strukturveränderungen, Farbveränderungen der Oberflächen oder Einschnitten in der Oberfläche oder im Körper des Produkts. Wachstum und Ausscheidungen von bei der Ernte anwesenden Mikroorganismen können andere Veränderungen hervorrufen. Im Grunde genommen sind alle diese Veränderungen nachteilig für die Akzeptanz des Produktes beim Verbraucher.
Die Atmung nimmt mit steigender Temperatur zu. Die Hauptmethode zur Verlängerung der Lagerzeiten ist es daher, das Produkt unter abgesenkten Temperaturen zu halten, oft geringfügig übe 0 ºC. Einige Produkte (z.B. Stangenbohnen, Gurken, grüne Paprikaschoten, Tomaten, Bananen) können jedoch nicht unter 5 - 11 ºC gelagert werden. Die Atmungsraten umfassen einen weiten Bereich, wobei die von Brokkoli beinahe 10² Mal so hoch wie die von Zwiebeln und Kartoffeln ist. Die Werte variieren auch durch die Vielfalt innerhalb einer gegebenen Spezies, die angewandten Pflück- und Erntemethoden, das Erntejahr und den Reifegrad.
Man könnte denken, daß die Atmungsrate (insbesondere die Kohlendioxyd-Produktionsrate) durch Verringerung der Sauerstoffkonzentration drastisch reduziert werden könnte. Unterhalb von 2-3% (je nach Produkt) beginnen jedoch anaerobe Prozesse, die sowohl auf das Produkt selbst als auch auf seine begleitenden Mikroorganismen zurückzuführen sind. Diese verursachen gewöhnlich ein rasches und inakzeptables Verderben des Geschmacks. Durch Hefen erzeugter Alkohol tritt oft auf, während Aldehyde oft die Hauptursache für die Inakzeptierbarkeit ist.
Wenn ein Produkt in einem versiegelten, undurchlässigen Verpackungssystem eingehüllt ist, verringert selbst ein bescheidener Atmer wie etwa Tomaten die Sauerstoffkonzentration bald auf anaerobe Bedingungen. Das Reifen der Tomaten wird vollständig unterbunden und setzt auch nicht wieder ein, wenn die Verpackung geöffnet wird, und viele der Früchte entwickeln Fäulnis oder erleiden Pilzbefall. (Eine Atmosphäre von 6% Sauerstoff verzögert das Reifen, das jedoch beim Aussetzen an die Luft ohne nachteilige Auswirkungen auf die Verzehrqualität wieder aufgenommen wird.) Um dieses Fäulnisproblem zu bewältigen, ist es bekannt, eine solche versiegelte, undurchlässige Verpackung (vorzugsweise nach einer kurzen Zeit der Lagerung und Temperaturreduzierung, um ein rasches Abfallen der Sauerstoffkonzentration zu ermöglichen), unter einen einstellbaren "stech"-Kopf zu führen, der die erforderlichen Löcher einstanzt, z.B. typischerweise drei Löcher von 0,4 mm² pro Packung. Die Veränderung ihres Durchmessers oder ihrer Anzahl bietet eine leichte Anpassung an Produkttyp, Sorte, Gewicht und die zu erwartenden weiteren Bedingungen vor dem Verzehr etc. - immer vorausgesetzt, daß das zugrundeliegende Wissen verfügbar ist. Man hat jedoch festgestellt, daß das alleine nur unzureichende Variationsmöglichkeiten in Bezug auf Temperatur bietet.
Ein alternativer Lösungsansatz zu diesem Problem besteht darin, selektiv durchlässige Materialien zu erfinden, die als Felder bzw. Einsatz in gasundurchlässigen Umhüllungsmaterialien für frisches Obst, Gemüse oder Blumen verwendet werden können. Diese Einsätze können aus mikroporigem Material mit einer größeren CO&sub2;-Permeabilität als O&sub2;-Permeabilität sein und es ist vorgeschlagen worden, jenen Materialbereich zu verwenden, der den Sauerstoff in dem Verhältnis durchläßt, in dem der verpackte Inhalt ihn verbraucht. Das setzt jedoch eine bestimmte Lagertemperatur voraus, da der Sauerstoffverbrauch des Produktes sehr viel stärker mit der Temperatur steigt als die Sauerstoffdurchlässigkeit des Materials. Bei unbeabsichtigt hohen Temperaturen wird daher der Sauerstoff innerhalb einer solchen Umhüllung viel schneller verbraucht als er ersetzt werden kann, was zu anaeroben Bedingungen und ihren bereits beschriebenen Beeinträchtigungen führen kann.
Es ist bekannt, daß hohe Kohlendioxydkonzentrationen Mikroorganismen hemmen, so daß es vorteilhaft sein könnte, abgepacktes Obst und Gemüse auf Niveaus zu halten, die solche Konzentrationen tolerieren.
Bezüglich Wasserdampf scheint eine relative Luftfeuchtigkeit von gerade unter 100%, aber ohne daß flüssiges Wasser vorhanden ist, sowohl für das Aussehen der Verpackung als auch für das von Unterbinden von Pilzwachstum die optimale Anforderung zu sein.
Es wäre daher wünschenswert, ein Material mit einem Durchlaß zu erfinden, dessen Größe sich mit der Temperatur zumindest über einen gewissen Temperaturbereich schneller verändert als der thermische Ausdehnungskoeffizient des Materials, z.B. größer wird, wenn die Temperatur von -5º oder 0º auf 20º steigt.
Die EP-A-0122085 beschreibt eine zum Zweck des Verbindens von Wunden, die einen weiten Bereich von Feuchtigskeitsabsonderungsraten aufweisen, erfundene mit Öffnungen versehene laminierten Folie als medizinischen Verband, bei dem die Lagen des Laminats in Wasser unterschiedliche Quellfähigkeit aufweisen, so daß die Öffnungen sich bei Kontakt mit Wasser vergrößern. Die Öffnungen können die Form ungerader Schlitze haben.
Erfindungsgemäß ist ein flexibles Material asymmetrisch aus mindestens zwei Lagen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten laminiert, wobei das Material einen ungeraden Schlitz aufweist und zumindest eine Lage, vorzugsweise zumindest zwei (vorzugsweise aneinander angrenzende) Lagen aus Kunststoff ist (sind) Zumindest eine Lage kann eine an einer Kunststofflage haftende Metallfolie oder ein durch ein geeignetes Metallisierungsverfahren direkt auf einer Kunstofflage abgeschiedenes Metall sein. Man beachte, daß die beiden Lagen synergistisch zur Veränderung der Öffnungsgröße mit der Temperatur beitragen. Die Asymmetrie ist derart, daß das Material bestrebt ist, sich einzurollen, wenn seine Temperatur sich von einem sogenannten Flachliegepunkt entfernt. Bevorzugt liegt der Flachliegepunkt innerhalb des Bereiches von -5 º bis 20 ºC, noch bevorzugter innerhalb des Bereiches von 0 º bis 20 ºC. Der Flachliegepunkt entspricht oft (aber nicht immer) der Temperatur der Lagen zu der Zeit, als sie laminiert wurden. Die Asymmetrie kann daher in den Identitäten der Lagen oder in ihrer jeweiligen Dicke oder in beidem liegen. Hinsichtlich der Dicken weisen die Lagen (vorzugsweise alle, aber die meisten oder einige genügen, besonders wenn es die beiden äußeren sind) eines Materials vorzugsweise eine Dicke proportionell zur inversen Kubikwurzel ihrer entsprechenen Elastizitätsmodule bis innerhalb eines angemessenen Näherungswertes auf.
Gemäß einem Aspekt hat der Schlitz die Form zweier oder mehrerer sich strahlenförmig von einer Kreuzung ausbreitender Spalte, die bevorzugt einen Winkel von höchstens 90º bilden (noch bevorzugter zumindest 2 Paar angrenzender Spalte, die einen Winkel von höchstens 60º bilden). Die Kreuzung kann eine Öffnung geeigneter Größe sein. Ein Teil oder der gesamte Schlitz kann durch Laser hergestellt sein.
Die Öffnung kann konstant sein oder von einem Loch (das typischerweise von 0,05 bis 1,0 mm² für die meisten Wiederverkauf spackungen und -produkte betragen würde) bis zu vielen Löchern im Durchmesser von wenigen Mikrometer Durchmesser variierbar sein.
Die Gaspermeabilität des mit Öffnungen versehenen Laminats sollte sich von 5ºC bis 20ºC zumindest verdreifachen. Das würde es speziell zur Verwendung als Verpackung (das umfaßt z.B. die gesamte oder Bestandteile der Umhüllung) für atmende Lebensmittelerzeugnisse geeignet machen.
Eine Verpackungsfolie muß viele Anforderungen erfüllen, z.B. an Festigkeit, Zähigkeit, oftmals Klarsichtigkeit, Abdichtbarkeit, Bedruckbarkeit, die Fähigkeit der Innenfläche, Wassertröpfchen zu verbergen oder zu verteilen, und letzlich an den Preis. Das zu erreichen und zugleich eine steuerbare und spezifische Abfolge von Permeabilitäten bei einer vorgeschriebenen Temperaturschwankung zu bieten, ist eine Fahrt zwischen Skylla und Charybdis während man Medusa anstarrt. In Fällen, in denen das erfindungsgemäße Material nicht selbst als Verpackungsfolie verwendet werden kann, wird vorzugsweise ein kleiner Bereich aus dem erfindungsgemäßen Material in einer Verpackung oder einem anderen Behälter vorgesehen, die sonst aus konventioneller handelsüblicher Verpackungsfolie gefertigt sind. Der kleine Bereich benötigt keine Transparenz etc., nur geeignete Permeabilität und Festigkeit.
Die Erfindung kann für das Verpacken von Lebensmittelerzeugnissen und zu anderen Zwecken (die später an Beipielen erläutert werden) mittels Folien oder Membranen aus Kunststoffen, Polymeren oder anderen Materialien, und/oder aus robusteren Blättern, wie beispielsweise Blattmetall oder Blech und/oder halbstarren Blättern aus Kunststoffen oder Polymeren, die ihrerseits mit Metallstaub beladen sein können, eingesetzt werden. Die Materialien sind vorzugsweise inert bzw. stabil (speziell dimensionsstabil) gegenüber Feuchtigkeit, insbesondere quellen sie nicht auf, wenn sie feucht oder naß werden und sie können sogar hydrophob sein. Zweilagige Laminate sind vorzuziehen, besonders wenn eine Lage Polyester und/oder die andere Polyolefin (gewöhnlich Polyethylen) ist. Alternativ kann Polyamid-, Zellulose- oder Polyethylenterephtalatfolie mit einer Polyolefin- (z.B. Polyethylen-) Folie von geringer Dichte, die metallisiert sein kann, oder mit Ethylvinylacetatfolie gepaart sein. Es versteht sich von selbst, daß das Laminat asymmetrisch sein muß; folglich würde ein symmetrisch laminiertes Material aus Polymeren A, B, C, B, A, bei dem die A-Dicken einander gleichen und die B-Dicken einander gleichen, thermisch inert sein. Die Wärmekoeffizienten der Materialien sollten sehr unterschiedlich sein.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei Figur 1 im Querschnitt und Figur 2 in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Material zeigt, das eine temperaturabhängige formveränderliche Ausnehmung aufweist. Figur 3 zeigt in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Material mit unterschiedlichen Öffnungen. Figur 4 zeigt eine der Öffnungen von Figur 3 im Querschnitt auf einer Ebene durch den Scheitel dieser (der V-förmigen) Öffnung.
Man betrachte Figuren 1 und 2. Das System verwendet eine zweilagige Folie aus zwei Polymeren mit ziemlich stark unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, zum Beispiel Polyethylen und Polyester. Jede Folie wird separat durch Heißblasen oder Walzung hergestellt und zwecks Flachheit wärmebehandelt, und dann werden die Folien mittels einer dünnen Lage flexiblen Elastomerklebers, wie beispielsweise Neopren, aneinandergeklebt, während sie bei einer Temperatur T&sub1; (z.B. 0 ºC), welche der tiefsten Lagertemperatur entspricht, die für das Produkt erforderlich ist, flach gehalten werden. Ein alternativer Klebstoff ist eine dünne Lage einer wässerigen Emulsion eines modifizierten Akrylklebers wie beispielsweise 3M (Markenzeichen) 3565. Kleber auf Lösungsmittelbasis können aus Festigkeitsgründen verwendet werden. Eine weitere erfolgreiche zweilagige Folienpaarung ist 12-Mikrometer biaxial ausgerichtete Polyethylenterephtalatfolie, die mittels einer 12-Mikrometer- (naß) (= 6 - 8 Mikrometer im trockenen Zustand) Lage aus 3M 3565-Kleber mit einer 36-Mikrometer niedrig dichten Polyethylenfolie, die zur Verbesserung der Haftung auf einer Seite plasmabehandelt wurde, wobei das Gesamte mittels einer Gummiwalze zusammengepreßt wird, verklebt ist. Allgemein bevorzugt wird, wie bereits zuvor angemerkt, daß die Flachliegetemperatur irgendwo im Bereich von -5 º bis 20 ºC, üblicherweise 0 º bis 20 º, liegen sollte. Probefolien, die jeweils bei 4 ºC, 8 º und 20 ºC hergestellt wurden, haben sich alle (Polyethylen nach außen) in Form einer Walze von unter 1 cm Durchmesser aufgerollt, wenn sie einem Temperaturanstieg von 20 ºC ausgesetzt wurden. In dieser Folie wird eine "gestochene bzw. gestanzte Ausnehmung" angemessener Größe (z.B. 1/4 mm²) für T&sub1; ausgebildet. Strahlenförmig breiten sich von dem Loch im gleichen Winkelabstand 4 (möglicherweise auch 6 oder 8) Einschnitte von 3 mm Länge in der Folie aus. Wenn die Temperatur von T&sub1; auf T&sub2; steigt, bewirkt die unterschiedliche Ausdehnung der beiden Folienkomponenten, daß die radialen Segmente zwischen den Einschnitten sich wie bei einem Bimetallstreifen aufrollen und vergrößert den Bereich des gesamten Durchlasses (d.h. sowohl das Loch bzw. die Ausnehmung selbst und die Öffnung der radialen Einschnitte). Als Alternative zu einem gestochenen Loch könnte auch ein Material von starker inhärenter Permeabilität verwendet werden; beispielsweise läßt eine 25 Mikrometer starke Folie aus Ethylenvinylacetat 12 Liter Sauerstoff pro m² pro Tag pro Atmosphärenüberdruck bei 23 ºC bei 0% relativer Luftfeuchtigkeit hindurch.
Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß es zwei Möglichkeiten gibt, solche Löcher vorzusehen. Die erste ist die Verwendung einer Zweikomponenten-Folie für die gesamte Verpackung. (Die Multikompontenten-Folie ist bereits gebräuchlich. Oft bietet die äußere Lage beispielsweise guten Glanz und Bedruckbarkeit, die innere Lage bietet leichtes Versiegeln und die Fähigkeit, kondensiertes Wasser zu verteilen oder zu verbergen. Ein billiges Polymer als mittlere Komponente kann die Festigkeit und Handhabungseigenschaften vorsehen, während die Abdichteigenschaften die Summe der Wirkung der einzelnen Lagen ist.) Eine Alternative ist es, eine verfügbare Standard-Abdichtverpackung zu verwenden mit einer (sagen wir) 1 mm² Öffnung, die durch ein aufgeklebtes oder mittels Ultraschall aufgeschweißtes Stück oder einen Streifen aus einer Bikomponentenfolie abgedeckt ist, das bzw. der das temperaturabhängige Loch aufweist. Das Loch könnte in diesem Stadium eingestochen werden (besser als vorweg), beispielsweise mechanisch oder mittels Laserschneidern. Diese Streifen könnten von einer Abrißrolle entnommen werden. Das würde vom Spezial-Polymer weniger verbrauchen und böte sich für Weiterentwicklungen an, zum Beispiel einen Korb, der die aufgerollten radialen Segmente schützt oder das Abschälen einer Schutzlage vor dem Gebrauch verhindert. Vorgestochene Aufkleber werden später beschrieben. Eine zweckmäßige Maßnahme wäre es, den Streifen mit dem Etikett der Verpackung (das übliche Informationen enthält wie beispielsweise Inhalt, Gewicht, Ablaufdatum, Strichcode und Preis) zu kombinieren, um sicher zu gehen, daß die richtige Streifensorte auf einer Verpackung angebracht wird. Zum eigenen Schutz und aus Gründen der Effizienz sollte das Aufrollen bevorzugt nach innen in die Verpackung hinein erfolgen.
Bei laminarem Fließen durch Kapillaren, ist die Massenflußrate proportional zur Gasdichte, dividiert durch die Viskosität (die sich über den Temperaturbereich von 5 - 20º C um etwa 10% verändert). Die Massenflußrate ist aber auch proportinal zur vierten Ordnung des Radius des Fließweges. Durch Ausnutzung der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von 1 x 10&supmin;&sup4; ºC (z.B. Nylon/Polyethylen) sollte es möglich sein, den wünschenswerten vierfachen Anstieg des Gasflusses über den 15 ºC Temperaturbereich zu erzielen.
Zweilagige Folien können alternativ durch Verwendung eines multiplen Extruders hergestellt werden. Bei Auswahl geeigneter Materialien und Herstellungsbedingungen, kann ein solches Material überraschenderweise dazu gebracht werden, bei irgendeiner zweckdienlichen Temperatur, die nicht der Herstellungstemperatur entspricht, flach zu liegen. Üblicherweise würde jedoch die Zweilagenfolie bei jener Temperatur verbunden und in flachem Zustand geschnitten werden, bei der das Minimum an Gaspermeabilität gewünscht wird. Diese Temperatur nennt man die Flachliegetemperatur. Für (beispielsweise) ganze Tropenfrüchte, wie beispielsweise Bananen und Mangos, betrüge sie 10 - 15 ºC, wobei der Gasfluß sich bis, sagen wir, 25 ºC erhöht, aber eine Öffnung in umgekehrter Richtung (siehe später) unter 10 ºC nicht erfolgt. Bei Gemüse wären die entsprechenden Temperaturen 2 - 5 ºC und 20 ºC; unbeabsichtiges Frieren ist unwahrscheinlich und manchmal kann auf einen Umkehröffnungsschutz verzichtet werden.
Wenden wir uns zu Figur 3, in der eine Auswahl alternativer Formen der Ausnehmung dargestellt ist, wie beispielsweise V, H, S und C. Gemeinsam ist ihnen allen, daß sie ungerade sind, weswegen sich das Material beim Aufrollen wunschgemäß unproportional, aber in unterschiedlichem Maße öffnet, wie das geometrisch durch das Höhe/Breite-Verhältnis des H, den Scheitelwinkel des V etc. festgelegt ist. Dies bietet eine Auswahl von Lochgrößen/Temperatur-Profilen, aus der das geeignetste für eine spezielle Anwendung ausgewählt werden kann. Die Löcher können mechanisch durch ein in einer Stanze angeordnetes Preßmesser geschnitten oder durch Laser (zum Beispiel eximere Laserabtragung) geformt werden, wodurch es gegenüber dem mechanischen Schneiden unwahrscheinlicher ist, daß das Loch ausgefranste Schnitte aufweist, die sich verheddern und gegenseitig behindern, wenn sie sich öffnen sollen. In der Praxis ist das mechanische Schneiden, außer bei schrägen Schnitten, die später beschrieben werden, angemessen. Einige Teile des Loches können weiter ausgeschnitten werden, z.B. der Querbalken des H, wenn es erforderlich ist, daß das Loch, ungeachtet der Temperatur, eine gewisse Mindestgröße beibehält. Beim Laserschneiden kann das Loch bei der Flachliegetemperatur effektiv Nullgröße haben. Jede Restgasdurchlässigkeit, die in einem Material für eine bestimmte Anwendung bei Flachliegetemperatur, bei der dann die Durchgänge Nullgröße haben, kann erreicht werden, wenn das Material selbst eine geeignete inhärente Permeabilität aufweist.
Figur 4 zeigt die V-Ausnehmung aus Figur 3 im Querschnitt. Es ist ersichtlich, daß der Schnitt am Scheitel des V schräg ist. (Schrägschnitte sind am leichtesten durch Laser herzustellen) . Man stelle sich einen Temperaturausschlag unter den Einstellpunkt des Laminats vor, das dann bestrebt ist, sich in Pfeilrichtung einzurollen. Der Schrägschnitt verhindert, daß es sich öffnet. Eine weitere Möglichkeit zu verhindern, daß bei Temperaturausschlägen nach unten das Loch sich öffnet, ist es, eine Verstärkungsklappe vorzusehen (die selektiv sein kann zwischen beispielsweise O&sub2; und CO&sub2; oder anderen Gasen) wie sie mit strichpunktierten Linien in Figur 4 dargestellt ist. Mögliche Materialien für die Verstärkungsklappe umfassen ein feines polymeres Netz, ein Gitter, einen offen strukturierten, nicht gewobenen polymeren Faserstoff oder einen offenwebig gewebten polymeren Faserstoff. Er kann, wie in Figur 4 dargestellt, entlang einer Kante des Materials oder entlang eines beliebigen Teiles (beliebiger Teile) oder um seinen ganzen Umfang angenäht sein. Manchmal wird es wünschenswert sein, biologische Kontamination durch das Material hindurch zu vermeiden. In einem solchen Fall würde die Verstärkungsklappe rundum angeheftet werden und könnte aus einem mikroporigem Blatt oder Laminat mit einer Porengröße von beispielsweise < 5 um sein.
Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei Versionen eines vorgestochenen Aufklebers zur Aufbringung auf ein 1 cm² Loch in einer Produktverpackung.
In Figur 5 besteht ein zweilagiges erfindungsgemäßes Material aus 36-Mikron Polyethylen 1, das mittels eines Akrylklebers 2 (im trockenen Zustand 8 Mikron) auf eine 12- Mikron Polyethylenterephtalatlage 3 geklebt ist. Ein in der Draufsicht H-fömiger Durchlaß wurde zuvor bei 4 durch ein Preßmesser ausgebildet. Das Material ist mittels einer Lage 5 eines druckempfindlichen Klebers auf einem Abrißsteifen aus Papier 6 aufgebracht. Die Lage 5 ist so angebracht, daß sie den Durchlaß 4 umgeht und dadurch sein Öffnen nicht behindert. Wenn die Temperatur ansteigt, wird das Material dazu streben, sich in der gezeigten Form in das Abrißpapier hineinzurollen, wodurch die Kanten um das Loch herum in den Schutz des Abrißpapiers 6 hineinstreben. In der Praxis wird eine, mit Ausnahme eines 1 cm² Loches, vollständig eingehüllte Gemüsepackung oder dergleichen mit dem Loch unter ein zweilagiges Material gebracht. Das Papier 6 wird entfernt und das Material (in Pfeilrichtung) um das Loch herum aufgebracht und klebt mittels des freiliegenden Kebers 5. Ein Strichcode 7 und/oder weitere Informationen werden (vorher oder nachher) gedruckt und die Packung ist fertig für den Verkauf oder die Verteilung im Verpflegungsgewerbe.
In Figur 6 werden die gleichen Bezugszahlen für die gleichen Teile wie in Figur 5 benutzt und die Funktionsweise ist ebenfalls die gleiche. Das Polyethylen 1 von Figur 6 wird jedoch nicht bedruckt, sondern auf seiner Oberseite wird nach dem gleichen Muster wie beim Kleber 5 (unter Umgehung des Durchlaßs 4) eine Kleberlage 8 aufgebracht. Der Kleber 8 dient zur Aufnahme einer fortlaufen mikroporigen Folie 9, die ihrerseits mit dem Strichcode 7 bedruckt wird.
Die mikroporige Folie 9 hat eine zweifache Aufgabe. Sie verhindert, daß der Durchlaß 4 im zweilagigen Material sich (wie gezeichnet) im Falle eines Temperaturausschlages unter die Flachliegetemperatur nach oben öffnet und reduziert das mögliche Eindringen von Schmutz und Mikroorganismen in die Verpackung. Die Porendichte und Porengröße der Folie 9 wird vom Konstrukteur entsprechend dem Diffusionskoeffizienten bzw. der Temperaturleitfähigkeit und dem dem verpackten Erzeugnis entsprechenden kleinsten wahrscheinlichen Verunreinigungsorganismus ausgewählt.
Bei gewissen Anwendungen macht es nichts aus, wenn die Löcher sich unterhalb der Flachliege- (Einstellpunkt)- temperatur vergrößern, in welchem Falle keines der Hilfsmittel (Schrägschnitte, Verstärkungsklappen oder Folien) verwendet werden braucht. Das heißt, beim Kühlen auf etwa -2 ºC stoßen viele atmende Produkte auf Schwierigkeiten, weil sie frieren und ihre Zellwände irreparabel zerstören (T beim Auftauen schwammig werden). Die Vergrößerung der Öffnungen bei sinkender Temperatur ist dagegen nur ein geringfügiges Problem bei einem bereits verdorbenen Produkt. Andererseits können viele andere atmende Produkte ohne Blanchieren (was manchmal erforderlich ist, um Enzyme zu deaktivieren, die sogar bei -20 ºC leicht aktiv sind) tiefgefroren gelagert werden; für diese ist sogar bei -20 ºC bei sehr langer Lagerzeit eine Atmosphäre mit niedrigem O&sub2;-Gehalt wünschenswert und daher sollte für diese der Schrägschnitt oder die Verstärkungsklappe oder ein anderes Hilfsmittel eingesetzt werden, um das Öffnen der Löcher unterhalb des Einstellpunktes zu verhindern. Bei einigen Anwendungen wäre es vorstellbar, Schrägschnitte oder Verstärkungsklappen zu verwenden, um es einem Loch zu ermöglichen, sich während nach unten gehender Temperaturausschläge und nicht während nach oben gehender Ausschläge zu öffnen.
Es ist leicht ersichtlich, daß diese Materialien ohne oder mit nur geringfügigen Abänderungen für medizinische Verbände (z.B. bei Verbrennungen), als Lüftungsregulierung für anderes als Nahrungsmittel, (wenn sie metallgefüllt sind) als temperaturabhägige Strahlungsabsorber oder -reflektoren, Dosierungsauslöser (z.B. für Deodorant), variable Dampfsperren (z.B. Dampfdurchtrittssteuerung in Schuhen oder Kleidung), Thermoventile wie beispielsweise für angemessen permeable Kochbeutel oder mikrowellengeeignete Tüten und als der aufnehmende bzw. Innenstoff eines zweistoffigen temperaturabhängigen Befest igungs Systems eingesetzt werden können. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß bei Temperaturveränderungen die Öffnungen eine hinterlegte Farbe oder einen der Temperatur angemessenen Hinweis (z.B. "Frost" auf einem Straßenschild) freizugehen wobei die negativen Temperaturausschläge von einer 0 ºC Flachliegetemperatur genützt werden und das Öffnen verhindert wird, wenn die Temperatur über 0 ºC ansteigt. Die Versionen von Figuren 1 bis 4 können als temperaturabhängiges Reibungsmaterial verwendet werden.
Andere Flachliegetemperaturen (z .B. Schlitze flachliegend, Öffnungen im Zustand ihrer Minimalöffnung) können in verschiedenen Anwendungen nützlich sein, z.B. -5 ºC. Eine sehr hohe Flachliegetemperatur, z.B. 30 ºC oder 40 ºC, könnten für durchbrochene, durch Sonneneinfall betätigte Jalousien oder für Tropenbeschattung verwendet werden, wobei sich die Schlitze nur bei nach unten gehenden Temperaturausschlägen öffnen und bei nach oben gehenden Temperaturausschlägen daran gehindert werden.

Claims

1. Asymmetrisch aus zumindest zwei Lagen laminiertes, flexibles Material, wobei das Material einen ungeraden Schlitz hat und eine Lage aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Lagen unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.

2. Flexibles Material nach Anspruch 1, bei dem zumindest zwei Lagen aus Kunststoff sind.

3. Flexibles Material nach Anspruch 2, bei dem zumindest zwei aneinander angrenzende Lagen aus Kunststoff sind.

4. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Schlitz die Form zweier oder mehrerer sich strahlenförmig von einer Kreuzung ausbreitender Spalte hat.

5. Flexibles Material nach Anspruch 4, bei dem die Kreuzung eine Öffnung ist.

6. Flexibles Material nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der Winkel zwischen dem zumindest einen Paar angrenzender Spalte höchstens 90º beträgt.

7. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, dessen Gaspermeabilität sich von 5ºC bis 20ºC zumindest verdreifacht.

8. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, dessen Temperatur, bei der es dazu neigt, flach zu liegen, im Bereich von 0ºC bis 20ºC liegt.

9. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem ein Teil oder der gesamte Schlitz durch einen Laser gebildet ist.

10. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dein die Lagen dimensionsstabil gegenüber Feuchtigkeit sind.

11. Flexibles Material nach Anspruch 10, bei dem zumindest eine der Lagen hydrophob ist.

12. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem ein erster der Kunststoffe Polyester, Polyamid, Zellulose, oder Polyethylenterephthalat ist.

13. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem ein zweiter der Kunststoffe ein Polyolefin, das metallisiert sein kann, oder Ethylvinylacetat ist.

14. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, mit Mitteln zum Verhindern eines Durchgangs durch den Schlitz, wenn die Temperatur von einer Bezugstemperatur in einer Richtung abweicht.

15. Flexibles Material nach Anspruch 14, bei dem die Mittel eine Versteifungsklappe aufweisen.

16. Flexibles Material nach Anspruch 14, bei dem die Mittel darin bestehen, daß der Schlitz schräg geschnitten ist.

17. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Dicken wenigstens einiger der Lagen in zumindest ungefährem Verhältnis zu der inversen Kubikwurzel ihrer jeweiligen Elastizitätsmodule stehen.

18. Flexibles Material nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem zumindest eine Lage eine auf einer Kunststofflage abgeschiedene oder haftende Metallfolie ist.

19. Behälter mit einem Material gemäß einem vorhergehenden Anspruch.

20. Behälter nach Anspruch 19, sofern er ein Lebensmittelerzeugnis enthält.

21. Flexibles Material nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in der Form einer medizinischen Zubereitung, eines Belüftungsregulators, eines Strahlenabsorbers oder -reflektors, eines Dosierungsfreisetzers, einer variierbaren Dampfsperre, eines Thermoventils, eines Wärmeflußbegrenzers, einer temperaturabhängigen Anzeige oder eines weiblichen Stoffes eines Zweistoffbefestigungssystems.

22. Kochbeutel- oder mikrowellengeeigneter Behälter umfassend ein flexibles Material nach einem der Ansprüche 1 bis 18.