-
Die
Erfindung betrifft Bänder,
Reißbänder für hermetisch
verschlossene Verpackungen und insbesondere, aber nicht ausschließlich, Verpackungen
auf Basis von kontinuierlichen Einschlags- oder Vakuumverpackungsverfahrens,
wie sie beispielsweise für
Kaffee, Kühlfleisch,
vorverpacktem Käse
und in der Zigarettenindustrie verwendet werden.
-
Reißbänder dienen
bekanntlich zum Öffnen
allerlei Verpackungen für
Verbrauchsgüter,
insbesondere solcher, die mit einem Verpackungsmaterial hergestellt
sind, bei dem nicht-hermetische Einschlagsverfahren zum Einsatz
kommen, zum Beispiel bei Rollen- oder Standardumschlagsverpackungen.
Herkömmliche
Reißbänder auf
Basis von unbeschichteten Filmen, wachsbeschichteten Filmen, einseitig
Heißschmelzkleber-beschichteten
Filmen oder solchen, die Haftkleber-Löse-Beschichtungen verwenden,
sind für
hermetische Verpackungen ungeeignet, da sie erheblich die Wirksamkeit
der Verschlussnähte
an den Enden beeinträchtigen und
dann Luft, Feuchtigkeit und/oder Bakterien zutreten können. Bei
einer Lebensmittelverpackung wie für Käse vermindert dies dessen Lagerhaltbarkeit.
-
Bei
Reißbändern mit
einer Haftkleber- und einer Lösebeschichtung
auf den entgegen gesetzten Seiten eines Films wird beispielsweise
das Reißband
mit dem Haftkleber am Verpackungsmaterial angeklebt und dann das
Verpackungsmaterial geeignet um den zu verpackenden Gegenstand geschlagen.
Bei der kontinuierlichen Einschlagverpackung wird das Verpackungsmaterial
zu einem Schlauch überlappt,
einschließlich
einer Seitennaht, und dann der Artikel in den Schlauch geschoben.
Der Schlauch wird dann durch Ausbilden von Verschlussnähten geschlossen,
wobei das Reißband
zwischen die Lagen des Verpackungsmaterials eingelegt und mit diesen
zu den Verschlussnähten
verbunden wird. Im Ergebnis vermindert die vorhandene Ablösebeschichtung
auf dem Reißband
die Verschlussnahtdichtigkeit erheblich. Bei Reißbändern, bei denen eine Seite nur
mit einer Heißschmelzkleberschicht
beschichtet ist, wird die Verschlussnahtdichtigkeit dort kleiner,
wo das Verpackungsmaterial und die nicht-beschichtete Filmseite zusammenkommen.
In beiden Fällen
bilden sich wegen der körperlichen
Größe des Reißbandes,
das zwischen die Lagen des Verpackungsmaterials eingelegt ist, an
beiden Kanten des Reißbands
Spalten.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Reißband zur Verfügung zu
stellen, das nicht nur das Öffnen
von hermetisch dichten Verpackungen erleichtert, sondern das auch
die Dichtigkeit erhält,
wenn es in der Verpackung integriert ist.
-
Der
erste Aspekt der Erfindung betrifft das Bereitstellen einer Kombination
aus Verpackungsmaterial mit Gas- und Feuchtigkeitssperre, das sich
für die
Herstellung einer hermetisch dichten Verpackung eignet, und einem
daran befestigten Reißband,
wobei das Reißband
beinhaltet (i) eine Dichtseite, die das Verpackungsmaterial abzudichten
vermag unter den Bedingungen, welche erforderlich sind zum dichten
Verbinden von Abschnitten des Verpackungsmaterials miteinander,
wobei Verschlussnähte
von der Verpackung ausgebildet werden, und (ii) einer Bindeseite,
die am Verpackungsmaterial bindet und die ausgebildet ist aus einer Komponente,
die unter den Bedingungen fließt,
so dass ein jeglicher Zwischenraum, der zwischen den Abschnitten
des Verpackungsmaterials vorhanden ist, wegen des dazwischen vorhandenen
Reißbandes
verfüllt ist.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Reißband
ein Substrat, das ausgebildet ist aus einem orientierten Grundfilm
eines thermoplastischen Kunststoffmaterials. Eine Seite des Grundfilms
kann eine Lage des Kunststoffmaterials tragen, welches in der Lage
ist, das Verpackungsmaterial unter den Bedingungen, welche erforderlich
sind zum dichten Verbinden von Abschnitten des Verpackungsmaterials
miteinander, wobei die Verschlussnähte der Verpackung (fortan
als Verschlussschicht bezeichnet) miteinander verbunden werden.
Das Kunststoffmaterial besitzt einen niedrigeren Erweichungs- oder
Schmelzpunkt als der Grundfilm des Reißbandes und des Verpackungsmaterials
und es kann auf dem Substrat aufgebracht werden, beispielsweise
durch Coextrusion. Die andere Seite des Reißband-Grundfilms kann beschichtet
sein mit einer Lage von beispielsweise einem Heißschmelzkleber, der das Reißband längs der
gesamten Länge
der Verpackung am Verpackungsmaterial verklebt und der unter den
Bedingungen fließt
welche für
ein Versiegeln des Verpackungsmaterials notwendig sind, wenn die
Verschlussnähte
der Verpackung ausgebildet werden. Dadurch verfüllt das Reißband die Verschlussnähte (fortan
als Bindeschicht bezeichnet).
-
Das
Reißband
wird vorzugsweise als quer gewickelte Spulen hergestellt, die beispielsweise
3000 bis 120000 Meter 1.5 bis 15 mm breites Band aufweisen. Zum
Gebrauch wird die Bindeschicht, beispielsweise die Heißschmelzkleberseite
des Reißbandes,
auf der Innenseite des Verpackungsmaterials aufgebracht, und zwar durch
Anwenden von Wärme
oder von Wärme
und Druck quer über
die gesamte Länge
des Verpackungsmaterials, einschließlich des Abschnitts des Verpackungsmaterials,
das die hermetische Naht am Ende der Verpackung bilden soll. Das
Verpackungsmaterial wird dann gefaltet und so überlappt, dass eine Seitennaht
der Verpackung ausgebildet wird. Das Produkt wird dann eingeführt und
die Verschlussnähte
ausgebildet, so dass das Produkt eingeschlossen ist. Es ergibt sich
dann, dass die Dichtschicht an dem Abschnitt des Verpackungsmaterials
anhaftet, welches die Verschlussnähte der Verpackung bildet.
Die hermetische Verpackungsnaht wird erhalten durch die Wirkung
des Heißschmelzklebers
(der Bindeschicht), der um die Reißbandkanten fließt, wenn
die Verschlussnaht durch Hitze und Druck ausgebildet wird. Der Fluss
des Heißschmelzklebers von
der Film seite zu den Bandkanten verfüllt dann in der Naht die Zwischenräume, die
sonst den Zutritt von Luft, Feuchtigkeit oder Bakterien erlauben
würden.
Die Fließwirkung
des Heißschmelzklebers
und die Dichtigkeit werden erhalten durch eine geeignete Kontrolle
folgender Faktoren: Reißbandgrundfilmdicke,
Heißschmelzkleberviskosität, Heißschmelzkleberbeschichtungsgewicht
sowie Temperatur und Druck der Verschlussbacken zum Versiegeln der
Abschnitte des Verpackungsmaterials miteinander, werden die Verschlussnähte der
Verpackung ausgebildet.
-
Die
Art des Verpackungsmaterials hängt
von dem jeweils zu verpackenden Produkt ab. In der Regel wird das
Verpackungsmaterial auf Polyethylen, Polyethylenterephthalat oder
Polyamid beruhen. Üblich
sind beispielsweise für
gekochtes Fleisch ein LDPE/PVDC/LDPE-Multilagenmaterial oder PVDC-beschichtetes PET(15 μm)/LDPE;
für Erdnüsse metallisiertes
PET(12,5 μm)/LDPE(50 μm); für Schinken
Gusspolyamid(Nylon)(20 μm)/LDPE(50 μm); und für Käse Gusspolyamid(50 μm)/LDPE(70 μm). LDPE
ist niederdichtes Polyethylen, PVDC ist Polyvinylidenchlorid und
PET Polyethylenterephthalat. Alle diese Verpackungslagen geben gas-
und feuchtigkeitsdichte Abschirmungen.
-
Ein
weiterer Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung eines Reißbandes
zur Verwendung in der vorgenannten Kombination, wobei das Reißband umfasst:
i) einen Film von 20 bis 60 μm
Dicke und 1 bis 10 mm Breite und ausgebildet aus gerichtetem Polyethylen,
monoaxial gerichteten Polypropylen oder gerichtetem Polyester, ii)
einer Dichtschicht von 5 bis 40 μm
Dicke, die auf der Oberfläche
des Films bereitgestellt ist, so dass das Reißband an einem auf Polyethylen-,
Polyethylenterephthalat- oder auf Polyamid-beruhenden filmischen Verpackungsmaterial
dichtig befestigt werden kann, wobei die Dichtschicht einen Erweichungs-
oder Schmelzpunkt besitzt, der geringer ist als der Schmelzpunkt
des Films und die ausgebildet ist aus Polyethylen, Ethylenvinylacetatcopolymer,
Polyvinylidenchlorid, Polyamid oder Wachs; und iii) einer Bindeschicht,
die auf der gegenüberliegenden
Seite des Films bereitgestellt ist mit einem Beschichtungsgewicht
von 5 bis 50 Gramm pro Quadratmeter, wobei die Bindeschicht einen
Erweichungs- oder Schmelzpunkt besitzt, der geringer ist als der
Schmelzpunkt des Films, der geringer oder gleich ist dem Erweichungs-
oder Schmelzpunkt der Dichtschicht und der von 70 bis 120°C (Ring und
Kugel) reicht, der eine Viskosität
von 500 bis 4000 Centipoise bei 160°C besitzt (Brookfield, Spindel
Nr. 9, 5 Umdrehungen pro Minute) und der ausgebildet ist aus Polyethylen, Ethylenvinylacetatcopolymer,
Polyvinylidenchlorid, Polyamid oder Wachs.
-
Ein
weiterer Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung eines Reißbandes
zur Verwendung in der vorgenannten Kombination, wobei das Reißband umfasst:
i) einen Film von 20 bis 60 μm
Dicke und 1 bis 20 mm Breite und ausgebildet aus gerichtetem Polyethylen,
und (ii) einer Bindeschicht, bereitgestellt auf einer Seite des
Films mit einem Beschichtungsgewicht von 20 bis 100 Gramm pro Quadratzmeter,
wobei die Bindeschicht einen Erweichungs- oder Schmelzpunkt besitzt,
der geringer ist als der Schmelzpunkt des Films und 70 bis 120°C (Ring und
Kugel) beträgt,
der eine Viskosität
besitzt von 500 bis 4000 Centipoise bei 160°C (Brookfield, Spindel Nr. 9,
5 Umdrehungen pro Minute) und der ausgebildet ist aus Ethylenvinylacetatcopolymer
oder, wenn der Film unbehandelt ist und eine niedere Oberflächenspannung
besitzt, einen Haftklebstoff.
-
Ein
anderer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer
Verpackung, die ausgebildet ist aus einer Kombination gemäß Anspruch
1 für ein
Erzeugnis, wobei das Verfahren umfasst (i) das Bereitstellen eines
wie hier beschriebenen Reißbandes,
(ii) das Befestigen von Verpackungsmaterial und Reißband zusammen
unter Ausbildung einer wie vorstehend beschriebenen Kombination
durch thermisches Aktivieren der Bindeschicht des Reißbandes
und Zusammenbringen der Bindeschicht mit dem Verpackungsmaterial;
(iii) Überlappen
des Verpackungsmaterials unter Ausbildung eines Schlauchs, einschließlich einer
Seitennaht, (iv) Einführen
des Erzeugnisses in den Schlauch, und (v) Verschließen des
Schlauches durch Ausbilden von Verschlussnähten, wobei das Reißband eingelegt
wird zwischen die Verpackungsmaterialschichten an den Verschlussnähten, so
dass die Bindeschicht schmilzt und fließt, wodurch ein jeder Zwischenraum,
der zwischen die Verpackungsmateriallagen vorhanden ist, aufgrund
der Anwesenheit des Reißbandes
verfüllt
wird.
-
Die
Erfindung wird nun zum besseren Verständnis und um zu zeigen, wie
sie ausgeführt
werden kann, mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt:
-
1 eine
Draufsicht einer Verpackung, die aus dem Verpackungsmaterial mit
dem erfindungsgemäßen Reißband ausgebildet
ist;
-
2 einen
Querschnitt des Reißbandes
der Verpackung von 1 in Vergrößerung;
-
3 einen
Querschnitt durch eine Endnaht der Verpackung von 1 längs der
Linie III-III und in Vergrößerung;
-
4 einen
Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reißbandes;
-
5 eine
zeichnerische Darstellung einer Ausführungsform des kontinuierlichen
Einschlagverfahrens mit dem Verpackungsmaterial und dem erfindungsgemäßen Reißband;
-
6 eine
zeichnerische Darstellung einer anderen Ausführungsform des Stromwickelverfahrens
mit dem Verpackungsmaterial und dem erfindungsgemäßen Reißband; und
-
7 eine
zeichnerische Darstellung eines Teils der Ausführungsform von 6.
-
Siehe 1.
Sie zeigt eine hermetisch dichte Verpackung 1 aus Verpackungsmaterial.
Das Verpackungsmaterial besitzt ein Reißband 2, welches vorab
daran befestigt wurde, bevor das Verpackungsmaterial um den Verpackungsgegenstand
geschlagen wird, beispielsweise in einem kontinuierlichen Einschlag-
oder Vakuumverpackungsverfahren. So wird beispielsweise das Verpackungsmaterial
mit dem daran befestigten Reißband 2 gefaltet
und durch Wärme
und Druck längs
zu einem Schlauch geschlossen. Dieser umgibt das Erzeugnis (nicht
gezeigt), wobei das Reißband 2 längs über die
gesamte Länge
des Schlauchs läuft.
Die Enden des Schlauchs werden dann durch Wärme und Druck verschlossen
und Verschlussnähte 3 ausgebildet (3).
Diese umfassen die verbundenen Abschnitte 8, 9 des
Verpackungsmaterials, zwischen denen das Reißband 2 eingelegt
ist. Das Reißband 2 kann
einfach so sein oder bedruckt, so dass man es wahrnimmt, oder es
kann als Werbemittel ausgelegt sein. Es wird am Fließband am
Verpackungsmaterial aufgebracht, wenn die Verpackung um das Erzeugnis
geschlagen wird. Derart, dass die Oberseite des Reißbands mit
der Bindeschicht über
die ganze Länge
der Verpackung anhaftet. Die Oberfläche des Reißbandes umfasst die Dichtschicht,
die an der Verpackung an den beiden Verschlussnähten 3 angeklebt ist
und zwar durch die Wärme
und den Druck, die man zur Ausbildung der Verschlussnähte benötigt. Zur
Erleichterung eines einfachen Zugangs zur Verpackung kann ein Paar
Schlitze 4 an den Endnähten
vorgesehen sein, so dass eine Lasche um das Reißband 2 ausgebildet
ist. In einigen Fällen
wird ein einfacher Schlitz 4 auf der von der Schlauchkante entfernten
Seite des Reißbandes 2 ausreichen.
Anstelle von ein oder mehreren Schlitzen 4 kann das Reißband auch
nahe an der Verpackungskante angeordnet werden, so dass sich der
Riss von den Nahtzähnen
leicht fortpflanzen kann.
-
2 zeigt
das Reißband 2.
Es ist flexibel und stark und besitzt eine Bruchfestigkeit, die
größer ist
als die Rissfestigkeit des Verpackungsmaterials. Ansonsten würde das
Reißband
beim Öffnen
reißen.
Das Reißband
umfasst ein Substrat in Form eines Grundfilms 5, der beispielsweise
20 bis 60 μm
dick und 1 bis 20 mm breit ist. Die Dicke liegt bevorzugt zwischen
25 bis 40 μm
und die Breite von 1.5 bis 15 mm.
-
Das
Reißband
wird hergestellt durch Ausbilden eines breiten Grundfilms, der die
Dichtschicht und die Bindeschicht trägt. Der Film wird dann geschlitzt,
so dass man das Reißband
der gewünschten
Breite erhält.
-
Der
Grundfilm 5 besteht vorzugsweise für eine bessere Querrissfestigkeit
aus gerichtetem Kunststoffmaterial, so dass man mit dünneren Bänder arbeiten
kann. Für
den Grundfilm kann jedes monoaxial oder diaxial gerichtete thermoplastische
Material verwendet werden, vorausgesetzt, es ist hinreichend formstabil
in der Querrichtung und es erleichtert ein genaues Schlitzen der
Materialbahnen zur Ausbildung des Substrats. Besonders bevorzugt
für das
thermoplastische Kunststoffmaterial ist, wenn es aus monoaxial gerichtetem
Polypropylen besteht, aus gerichtetem Polyethylen oder gerichtetem
Polyester.
-
Auf
einer Seite des Grundfilms 5 ist dann die Dichtschicht 6 des
Kunststoffmaterials aufgebracht. Es stellt eine polymere Kompatibilität zwischen
dem Grundfilm 5 und der Innenseite 21 des Verpackungsmaterialabschnitts 8 an
den Endnähten 3 bereit.
Diese Kompatibilität
stellt sicher, dass eine gute hermetische Dichtung zwischen der
Dichtschicht 6 und der Innenseite 21 besteht,
wird die Verschlussnaht 3 durch Druck, Wärme, Ultraschall
oder Radiofrequenzschweißen
ausgebildet.
-
Die
Breite der Dichtschicht 6 ist üblicherweise gleich der Breite
des Grundfilms und die Dicke beträgt 10 bis 20 μm. Es kann
jedes thermoplastische Material, das mit der Innenseite 21 kompatibel
ist, für
die Ausbildung der Schicht 6 verwendet werden, vorausgesetzt,
sein Erweichungs- oder Schmelzpunkt liegt niedriger als der Erweichungspunkt
des Grundfilms 5. Für
die Schicht 6 geeignete thermoplastische Polymere sowie
Polyethylen, Ethylenvinylacetatcopolymer, Polyvinylidenchlorid,
Polyamide und Wachse werden üblicherweise auf
dem Grundfilm 5 mit irgendeiner geeigneten Beschichtungstechnik
wie Coextrusion oder Extrusionsbeschichten aufgebracht. Besonders
bevorzugt für
die Schicht 6 ist ein eingerichtetes Polyethylen, das mit
Hilfe von Coextrusion auf den Grundfilm 5 aufgebracht wird.
-
Auf
die andere Seite des Grundfilms 5 wird die Bindeschicht 7 des
Kunststoffmaterials aufgebracht. Der Zweck der Schicht 7 ist
zweifach. Sein Hauptzweck liegt in der Bereitstellung einer Bindung
zwischen dem Grundfilm 5 und der Innenseite 22 des
Verpackungsmaterialsabschnitts 9 quer zur gesamten Verpackungslänge und
an allen Dichtungsnähten 3,
um so ein wirksames Öffnen
zu gewährleisten.
Die Bindeschicht stellt daneben auch sicher, dass um das Reißband an
den jeweiligen Endnähten 3 eine
hermetische Dichtung vorliegt. Die Aufrechterhaltung einer guten
hermetischen Dichtung um das Reißband wird erreicht durch einen
Abschnitt der Bindeschicht 7, der aus seiner ursprünglichen
Position auf der Oberfläche
des Grundfilms 5 zu den Kanten des Grundfilms fließt und zwar
unter Druck und der Temperatur, die zum Versiegeln der Verpackungsmaterialabschnitte
an dem Verpackungsenden erforderlich sind. Das Ausmaß des Flus ses
bei der Verpackungsabdichtung wird bestimmt durch den Erweichungs-
oder Schmelzpunkt und die Viskosität des Materials der Bindeschicht 7.
Ein Erweichungspunkt von 70 bis 120°C (Ring und Kugel) und eine
Viskosität
von 500 bis 4000 Centipoise bei 160°C (Brookfield Viscometer, Spindel
Nr. 9, 5 UpM) sind bevorzugt. Weiter bevorzugt ist ein Kunststoffmaterial,
das einen Erweichungspunkt von 90 bis 115°C besitzt und eine Viskosität von 800
bis 2000 Centipoise bei 160°C.
Die Fließwirkung
der Schicht 7 stellt sicher, dass alle Zwischenräume in den
Verschlussnähten 3 verschwinden,
die ansonsten den Zutritt von Luft, Feuchtigkeit oder Bakterien
erlauben würden.
-
Die
Breite der Bindeschicht 7 ist geringer als die des Grundfilms 5 und
sie kann ein Beschichtungsgewicht von 5 bis 50 Gramm pro Quadratmeter
besitzen. Es wird bevorzugt eine Gesamtbeschichtung verwendet, bei
der die Breite gleich der des Grundfilms ist und das Beschichtungsgewicht
von 15 bis 35 Gramm pro Quadratmeter. Es kann ein jedes thermoplastisches
Kunststoffmaterial für
die Ausbildung dieser Schicht verwendet werden, vorausgesetzt, es
besitzt einen Erweichungs- oder Schmelzpunkt, der unter dem Schmelzpunkt
des Grundfilms 5 liegt oder der gleich oder unter dem Schmelz- oder Erweichungspunkt
des Materials der Schicht 6 liegt. Es sind üblicherweise
thermoplastische Kunststoffe wie Polyethylen, Ethylenvinylacetatcopolymer,
Polyvinylidenchlorid und Polyamide für diese Anwendung geeignet.
Sie können
mit geeigneten Beschichtungsverfahren aufgebracht werden wie Coextrusion,
Extrusionbeschichten, Beschichten aus der Lösung oder Dispersion durch
reversen Tiefdruck, Zweiwalzenreversbeschichtung oder Meyersches
Rakelstreichen. Besonders bevorzugt für die Schicht 7 ist,
wenn diese aus Ethylenvinylacetatcopolymer besteht und durch herkömmliches
Heißschmelz-
oder Extrusionsbeschichten auf einen Grundfilm beschichtet ist.
-
3 zeigt
einen Querschnitt der Verpackung und des Reißbandes. Die Bindeschicht 7 des
Reißbandes
wurde zuvor an das Verpackungsmaterial im Abschnitt 9 geklebt,
die Verpackungsmaterialabschnitte 8 und 9 zusammengebracht
und unter Wärme
und Druck verschweißt,
so dass die beim kontinuierlichen Einschlags- oder Vakuumverpacken üblichen
Seiten- und Verschlussnähte
ausgebildet werden. Übliche
Verpackungsmaterialien sind oben beschrieben. 3 zeigt
zudem, dass an den Verschlussnähten
die normalerweise zwischen einem herkömmlichen Reißband und
den Verpackungsmaterialabschnitten 8 und 9 des
vorhandenen Zwischenräume
durch das Kunststoffmaterial verfüllt sind. Dieses stammt von
der Bindeschicht 7 und war ursprünglich auf der Oberfläche des
Reißbandgrundfilms.
Dies ist eine Folge der Bedingungen, die zum Verschweißen der
Endnähte 3 erforderlich
sind. Ein Teil des Materials aus der Dichtschicht 6 wird
auch von seiner ursprünglichen
Stelle auf der Grundfilmoberfläche
zu den Kanten des Reißbandes
fließen.
Es ist aber bevorzugt, wenn der Hauptteil des Polymerflusses aus
dem Material der Bindeschicht 7 stammt.
-
Siehe
nun 4. Sie zeigt ein anderes Reißband gemäß der Erfindung. Gleiche Bezugszeichen
bezeichnen entsprechende Teile in den 1 bis 3.
Das Reißband
umfasst ein Substrat in Form eines Grundfilms 5', der beispielsweise
20 bis 60 μm
dick und 1 bis 20 mm breit ist, bevorzugt 25 bis 40 μm dick und 1,5
bis 15 mm breit. Das Kunststoffmaterial des Grundfilms 5' ist gerichtetes
Polyethylen. In diesem Fall dichtet das Kunststoffmaterial des Grundfilms 5' zur Innenseite
(21) des Verpackungsmaterials ab und erleichtert so eine
hermetische Abdichtung zwischen Reißband und dieser Seite an den
Verschlussnähten 3,
werden diese dem Temperatur und der Druck ausgesetzt, welche zur
Ausbildung der Verschlussnähte
der Verpackung erforderlich sind. Es ist somit keine eigene Dichtschicht 6 vorgesehen.
Der Zweck der Bindeschicht 7 ist der gleiche wie vorstehend
beschrieben. Die Breite der Schicht 7 kann geringer sein
als die des Grundfilms 5 und die Schicht kann ein Beschichtungsgewicht
von 20 bis 100 Gramm pro Quadratmeter besitzen. Es wird bevorzugt eine
Gesamtbeschichtung eingesetzt, wobei die Breite gleich der des Grundfilms
ist und das Beschichtungsgewicht von 20 bis 50 Gramm pro Quadratmeter
ist. Es kann jedes thermoplastische Material zur Ausbildung der
Schicht 7 verwendet werden, vorausgesetzt, sein Erweichungs-
oder Schmelzpunkt liegt unter dem Schmelzpunkt des Grundfilms. Die
Schicht 7 besteht bevorzugt aus Ethylenvinylacetatcopolymer,
das durch herkömmliches
Heißschmelzbeschichten
oder Extrusionsbeschichten auf den Grundfilm aufgebracht ist. Ist der
Film andererseits unbehandelt und besitzt er eine niedrige Oberflächenspannung,
so kann die Schicht 7 aus einem Haftkleber sein (kaltdichtend,
heißschmelzend,
Lösungs-,
Dispersions- oder hochenergetisch härtender).
-
Siehe
nun 5. Sie zeigt im Schnitt die Verwendung des Verpackungsmaterials
und des Reißbandes in
einem stetigen Einschlagsverfahren zur Herstellung von Produktverpackungen.
-
Die
Figur zeigt eine Reißband-Ausgabevorrichtung 31 zum
Aufbringen des Reißbandes
auf ein bewegliches filmisches Verpackungsmaterial unter kontrollierter
Spannung. Die Ausgabevorrichtung 31 ist ähnlich wie
die, welche in unserem europäischen
Patent 0121371 beschrieben ist. Sie umfasst eine motorisierte Rackel 32,
auf der eine durchgehende Länge
des Reißbands 33 gemäß der Erfindung
ist. Die Ausgabevorrichtung umfasst ein Paar zueinander beweglicher
Arme 34 und 35 mit Walzen 36, um die
das Reißband
läuft.
Die Versetzung der Arme 34 und 35 zueinander hängt ab von
der Spannung des Bandes (und diese ist abhängig von der Spannung des Verpackungsmaterials)
und sie bestimmen die Drehgeschwindigkeit der Rackel 32.
-
Das
Reißband 33 und
das Verpackungsmaterial 37 werden zusammen so um die Rolle 38 geführt, dass
die Bindeschicht (nicht gezeigt) des Reißbandes nächst dem Verpackungsmaterial
gelangt. Sie werden dann so um weitere Rollen 39 geführt, dass
sie an der Wärmevorrichtung 40 vorbeilaufen
und zwar durch einen Spalt 41 zur Heizvorrichtung 40 beabstandet.
Die Heizvorrichtung 40 kann eine Infrarotlampe sein oder
ein elektrischer Draht, gewickelt und ummantelt, die Strahlungswärme erzeugen.
Die Heizvorrichtung 40 kann auch mit heißer Luft
arbeiten, die von einer entfernten Wärmequelle durch Konvektion
ankommt oder mechanisch angetriebene Heißgas oder Heißluft. Die
Heizvorrichtung 40 wird bevorzugt so geregelt, dass die
Heizung unterbrochen wird, wenn das Einschlagverfahren zum Stehen
kommt, so dass keine Wärmeschäden entstehen.
Die Wärmeregelung
kann erfolgen durch das Zwischenschalten eines Regelsignals von
der Verpackungsmaschine oder durch Sensor, der das Ende der Verpackungsmaterialbewegung
erfühlt.
-
Die
Wärme aus
der Heizvorrichtung 40 aktiviert die Bindeschicht des Reißbandes,
so dass das Reißband
an das Verpackungsmaterial 37 anklebt. Das Verpackungsmaterial 37 mit
dem daran klebenden Reißband 33 wird
dann zum Laufband mit den zu verpackenden Produkten 42 geführt, längs zu einem
Schlauch 43 mit Seitennaht (Einrichtungen nicht gezeigt) überlappt,
in den dann die Güter 42 eingeführt werden
und dann verschlossen (nicht gezeigt). Es wird an beiden Seite des
jeweiligen Produkts eine Verschlussnaht 44 durch Anwenden
von Wärme
und Druck mithilfe von Dicht- und Schneidebacken 45 hergestellt.
Jede Verschlussnaht umfasst ein eingelegtes Reißband 33 zwischen
den Abschnitten des Verpackungsmaterials 37, so dass die
resultierende Verpackung, wie vorstehend beschrieben, luftdicht
ist.
-
Siehe
nun 6 und 7. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen
entsprechende Teile in 5.
-
In
diesem Fall wird die Bindeschicht des Reißbandes 33 aktiviert,
indem das Reißband
mit einer erwärmten
Platte zusammengebracht wird. Die Platte umfasst ein Blech 51 aus
Edelstahl mit einer Dicke von 1,2 mm. Daran befestigt ist eine mit
Silicongummi beschichtete Filmheizmatte 52 des Herstellers.
Das Reißband 33 verlässt die
Ausgabevorrichtung 31, läuft durch anpassbare Führungswalzen 50 und
gelangt dann mit dem Verpackungsmaterial 37 an der Walze 38 zusammen,
so dass die Bindeschicht (nicht gezeigt) des Reißbandes am Verpackungsmaterial 37 zum
Liegen kommt. Das Verpackungsmaterial und das Reißband 33 werden
dann über
die freie Seite der Heizplatte geführt. Die freie Seite der Heizplatte
besitzt eine konvexe Dachung (gegenüber dem Weg des Verpackungsmaterials 37),
so dass die Bindeschicht des Reißbandes 33 gegen das
Verpackungsmaterial 37, welches dazu benachbart ist, gedrückt wird,
wenn es über die
Heizplatte läuft.
Die Bindeschicht des Reißbandes
schmilzt, während
das Reißband
und das Verpackungsmaterial über
die Heizmatte 52 laufen, so dass das Reißband und
das Verpackungsmaterial miteinander verbunden werden. Die Heizmatte 52 befindet
sich unter dem Stahlblech 51 an einer Stelle, welche einen
maximalen Wärmeübergang
in der Zone erlaubt, wo das Reißband 33 am
Verpackungsmaterial 37 befestigt werden soll. Die Wärme der
Heizmatte 52 wird vom Stahlblech 51 wirksam auf
die verbliebene Seite der Heizplatte verteilt, so dass das Verpackungsmaterial
nicht von einem unnötigen
Wärmeeinfluss
verzogen wird. Zwischen der Heizmatte 52 und dem Stahlblech 51 ist
ein Temperaturfühler-Thermoelement 54 des
Herstellers eingelegt, der funktionell durch Anschlüsse 55 verknüpft ist
mit einer sich selbst einstellenden logischen Temperaturregelung 56,
die wiederum durch Anschlüsse 57 mit
dem elektrischen Netz verknüpft
ist. Das Heizkissen 52 wird über Anschlüsse 58 zum Temperaturregler 56 gemäß einer
Logikvorgabe, die von der Einschlagmaschine herkommt über Anschlüsse 59 erwärmt.
-
Die
Temperatur der Heizmatte 52 wird auf einen vorgegebenen
Punkt vom Regler 56 geregelt und es sind Alarmpunkte vorgesehen,
so dass die Heizplattentemperatur unterhalb des Schmelzpunktes des
Verpackungsmaterials gehalten wird. Die Temperatur der Heizmatte 52 wird
proportional zur Geschwindigkeit des Verpackungsmaterials 37 erhöht. Läuft das
Verpackungsmaterial bei höheren
Geschwindigkeit, wird auf die oberen Sollwerte zugegriffen und die
Temperatur der Matte 52 erhöht, so dass mehr Wärmeenergie
auf das Reißband 33 und
das Verpackungsmaterial 37 übergehen kann.
-
Wie
aus der vorgehenden Beschreibung ersichtlich, untergreift die Heizplatte
die volle Breite des Verpackungsmaterials 37, so dass es
seine Integrität
erhält
und nicht durch die Wärme
verzerrt wird. Auch durch das Aufbringen der Wärme in einem Bereich, der sich
nur über
eine Breite des Verpackungsmaterials 37 erstreckt, wird
eine höhere
Genauigkeit bei der Wärmeregulierung
erreicht.
-
Nach
dem Zusammenfügen
von Reißband 33 und
Verpackungsmaterial 37 läuft die Kombination über die
Walze 53 und wird dann zu einem Laufband mit den Gütern 42 gebracht.
Man erhält
dann in gleicher Weise wie mit Bezug auf 5 beschrieben
Verpackungen. Das nachstehenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung.
-
Beispiel 1
-
Ein
Film aus monoaxial gerichtetem Polypropylen mit einem Schmelzpunkt
von 176°C
und etwa 35 μm Stärke wurde
herkömmlich
hergestellt und mit einer 10 bis 15 μm starken Polyethylen-Schicht
coextrudiert, die einen Schmelzpunkt von 115°C besaß. Hierdurch wurde eine Struktur
mit einer Polypropylenoberfläche
und einer Dichtungsschicht aus Polyethylen erhalten. Die Polypropylenseite
von dieser Struktur wurde durch Rotationstiefdruck mit einer Öffnungsanweisung
bedruckt. Die Druckseite wurde mit synthetischem Heißschmelzkleber
auf Basis von Ethylenvinylacetatcopolymer mit einem Beschichtungsgewicht
von 25 Gramm pro Quadratmeter extrusionsbeschichtet und eine Bindeschicht
auf der Struktur ausgebildet. Die Bindeschicht besaß einen
Erweichungspunkt von 97°C
(Ring und Kugel) und eine Viskosität von 1100 Centipoise bei 160°C (Brookfield
Viscometer, Spindel Nr. 9, 5 Umdrehungen pro Minute).
-
Die
Struktur wurde dann in Richtung der Polypropylenorientierung längsgeschlitzt,
so dass man eine Anzahl 4 mm breiter Reißbänder mit einer Dichtungsschicht
auf der einen und einer Bindeschicht auf der anderen Seite erhielt.
Die Bänder
wurden dann auf Rädern
mit einem Innendurchmesser von 152 mm und einer Breite von 178 mm
quer gewickelt. Man erhielt so Rackeln mit einem 25000 m langen
durchgehenden Band.
-
Das
Reißband
wurde in einer kontinuierlichen Einschlagmaschine auf eine unbehandelte
Polyethylenverpackungsfolie aufgebracht und eine Anzahl hermetisch
dichter Verpackungen hergestellt, welche jeweils ein Lebensmittelprodukt
enthielten und die ein Reißband über die
gesamte Verpackungslänge,
einschließlich der
Verschlussnähte
besaßen.
Beim Herstellen der Verschlussnähte
wurde durch Temperatur und Druck ein Teil des Heißschmelzklebers
der Reißbandbindeschicht
von seiner ursprünglichen
Stelle auf der Oberfläche zu
den Reißbandkanten
versetzt. Hierdurch wurden die Zwischenräume in der Naht beseitigt und
damit der Zugang von Luft, Feuchtigkeit und Bakterien unterbunden.
Ferner wurde die Polyethylendichtseite des Reißbandes an den Verschlussnähten auf
das Verpackungsmaterial geklebt, so dass die Integrität der Dichtung
beibehalten wurde. Die Lebensdauer des Lebensmittelprodukts wurde
erhalten.
-
Wenngleich
sich das erfindungsgemäße Reißband besonders
zum Öffnen
von hermetisch dichten Verpackungen eignet, zum Beispiel für Lebensmittel
wie Käse,
Schinken und Kühlfleisch,
und damit zur Verpackungsfrische beiträgt, so eignet es auch eingesetzt
werden zum Öffnen
von filmischen Verpackungsmaterial, das herkömmlich um andere Erzeugnisse
wie Pakete und Zigarettenschachteln geschlagen wird. Wird das Reißband für Zigaretten
verwendet, so ist es in der Regel 4 bis 6 mm breit, so dass das
Band beispielsweise für
Werbezwecke leichter bedruckt werden kann.
-
Beispiel 2
-
Es
wurde das Reißband
von Beispiel 1 auf ein Verpackungsmaterial aufgebracht, das hergestellt
war durch Laminieren eines 20 μm
dicken Polyamidfilms und eines 50 μm dicken Polyethylenfilms. Diese
Kombination wurde dann gemäß 6 und 7 zur
Herstellung von Verpackungen verwendet, die jeweils 300 g Käse enthielten.
Es wurde hierzu eine Haysenn-Fließeinschlagmaschine verwendet,
die mit 60 Verpackungen pro Minute arbeitete. Die Verschlussnähte 44 der
Verpackungen wurden mit Hilfe eines 10 mm flachen Dichtungs- und
Schnittbackens hergestellt durch Aufbringen einer Temperatur von
110 bis 120°C
und eines Druck von 4 bis 5 Bar; die Verweilzeit betrug 3 bis 4
Sekunden. Bevor das Käseerzeugnis
jeweils in den Schlauch 43 eingeführt wurde, wurde der Schlauch
mit Kohlendioxid gespült.
Die Käseverpackungen
wurden 4 Tage im Kühlschrank
gelagert, so dass sich das Verpackungsmaterial um den Käse ziehen
konnte, denn das Kohlendioxid wurde von der Käseoberfläche absorbiert. Danach wurden
die Verpackungen in einem Standarddruckgefäß in Wasser getaucht, das mit
einem Vakuumerzeuger verknüpft
war um einen Innendruck zu simulieren. Das Vakuum hielt 2 Minuten
und es wurden die Verpackungen überwacht
auf eine Blasenbildung, welche auf eine schlechte Dichtung hindeutet.
Die Dichtungen wurden auch geprüft
durch Inspizieren eines Abschnitts mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops
bei 800-facher Vergrößerung.
Die Versuche erfolgten im Vakuum bei 0,6 × 105 Nm–2 (0,6
bar) und unter einem Vakuum von 1,1 × 105 Nm–2 (1,1
bar). Die Versuche wurden wiederholt mit einem herkömmlichen
4 mm Heißschmelz-Polypropylenreißband zum
Vergleich. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.
-
-
Beispiel 3
-
Das
Reißband
von Beispiel 1 wurde auf ein Verpackungsmaterial aufgebracht, welches
aus 65 μm PET/PE-Folie
bestand. Die Kombination wurde dann zur Herstellung von Verpackungen
verwendet, die jeweils 8 Schnitten Hinterspeck enthielten, und zwar
gemäß 6 und 7 mit
Hilfe eines Multi-Vak M860 Vakuumdichtungsband, das nur ein Primärvakuum
besaß und
mit 8 Zyklen pro Minute arbeitete. Die Endnähte wurden erreicht bei 120°C und 1000
mbar Vakuum. Die Dichtigkeit wurde geprüft in gleicher Weise wie in
Beispiel 2, aber für
andere Tauchzeiträume.
Die Verpackungen, die bei diesem Versuch leckten, würden auch
einen Zutritt von Luft erlauben. Dieser Versuch wurde mit einem
Reißband
wiederholt, das ähnlich
dem von Beispiel 1 war, aber nur 2 mm breit. Es wurde auch ein herkömmliches
Polypropylen-Heißschmelzband
von 3 und 4 mm Breite verwandt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle 2 gezeigt.
-
-
Am
Ende des angegebenen Zeitraums enthielten die Verpackungen mit dem
Band nach Beispiel 1 immer noch Fleisch, das zufriedenstellen aussah.
Die Verpackungen mit dem herkömmlichen
Band hatten hingegen das Vakuum verloren. Auch der Inhalt hatte
in der Beschaffenheit nachgelassen.
-
Die
Bänder
mit 2 und 4 mm verhielten sich beide in ähnlicher Weise.
