DE69825268T2 - Verfahren zur herstellung eines mit druckfarbe verzierten verpackungsmaterials - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bei der Herstellung eines mit Druckfarbe dekorierten Verpackungsmaterials vom Typ Laminat, der eine äußere Beschichtung aus Polyethylen aufweist, die als Träger der Verzierung dient und bevorzugt Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) ist, auf deren Außenseite eine Verzierung aus wasserhaltiger Drucktinte aufgebracht ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren bei der Herstellung eines solchen Verpackungsmaterials für aseptische Packungen des Typs, das aus einer Bahn aus einem Verpackungsmaterial hergestellt wird, die für Sterilisierungszwecke durch ein Bad aus Wasserstoffperoxid geführt wird, bevor die Bahn zu fertigen aseptischen Packungen umgeformt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Verpackungsmaterialien des oben beschriebenen Typs sind im Stand der Technik bekannt und werden häufig bei der Herstellung von formstabilen, flüssigkeitsdichten Packungen für flüssige Nahrungsmittel hergestellt.
  • Solch ein Verpackungsmaterial aus dem Stand der Technik weist eine Kernschicht aus steifem, aber faltbarem Papier und äußere, flüssigkeitsdichte Beschichtungen aus Polyethylen, bevorzugt Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) auf, wobei auf der Außenseite der einen Beschichtung dekorative graphische Darstellungen (im folgenden als Verzierung bezeichnet) aus einer wasserhaltigen Drucktinte aufgebracht sind. Ein ähnliches Verpackungsmaterial aus dem Stand der Technik für aseptische Packungen unterscheidet sich von dem anderen im wesentlichen nur dadurch, daß es auch eine Schicht aufweist, die als Gassperre dient und zwischen der Kernschicht und einer der zwei äußeren Polyethylenbeschichtungen angeordnet ist, die dazu gedacht ist, daß sie so gedreht ist, daß sie nach innen gewandt ist, wenn das Verpackungsmaterial zu Packungen umgeformt wird. Das Material in der als Gassperre dienenden Schicht kann ein sogenanntes Sperrpolymer sein, beispielsweise Polyamid, Polyester, oder Ethylenvinylalkoholcoplymer (EVOH), besteht aber allgemein meist aus einer Aluminiumfolie (sogenannte Alu-Folie; "Ali-foil").
  • Verpackungsmaterial des beschriebenen Typs aus dem Stand der Technik wird herkömmlich dadurch hergestellt, daß eine Bahn aus steifem, aber faltbarem Papier mit Polyethylen, bevorzugt Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) beschichtet wird, das auf beide Seiten der Bahn zur Bildung von äußeren flüssigkeitsdichten Beschichtungen extrudiert wird. Die kunststoffbeschichtete Papierbahn wird danach mit der gewünschten Verzierung versehen, die mittels einer herkömmlichen Drucktechnik auf die Außenseite einer der beiden äußeren Polyethylen-Beschichtungen aufgebracht wird, d. h. diejenige Beschichtung, die dazu gedacht ist, daß sie nach außen gewandt ist, wenn das Verpackungsmaterial in Packungen umgeformt werden soll.
  • Ein Verpackungsmaterial des Typs für aseptische Packungen aus dem Stand der Technik wird im wesentlichen auf die gleiche Weise wie das erstere Material hergestellt, mit der Ausnahme, daß die kunststoffbeschichtete, unverzierte Bahn mit einer Sperr schicht, z. B. einer Alu-Folie an einer Seite der Bahn versehen wird, bevor die Bahn mit Drucktinte bedruckt wird.
  • Heutzutage werden formstabile, flüssigkeitsdichte Packungen allgemein meist aus einem solchen Verpackungsmaterial mit Hilfe von modernen Hochgeschwindigkeitsverpackungs- und Füllmaschinen hergestellt, die entweder aus einer Bahn oder aus vorgefertigten Bogenrohlingen aus dem Verpackungsmaterial die Packungen formen, füllen und versiegeln. Aus einer Bahn werden die Packungen beispielsweise hergestellt, indem die Bahn zunächst in einen Schlauch umgeformt wird, indem beide Längskanten der Bahn miteinander in einer Überlappungsverbindungsversiegelung verbunden werden. Der Schlauch wird mit den betreffenden Inhaltsstoffen, beispielsweise einem flüssigen Nahrungsmittel, gefüllt und durch wiederholte Querversiegelungen, quer zu der Längsachse des Schlauchs unterhalb des Niveaus der Inhaltsstoffe in dem Schlauch in geschlossene, gefüllte Packungen zerteilt. Die Packungen werden durch Einschnitte oder Schnitte in den Querversiegelungszonen voneinander getrennt und erhalten dann die gewünschte geometrische, normalerweise quaderförmige Ausgestaltung durch eine zusätzliche Form- und Versiegelungsoperation zur Bildung der fertigen Packungen.
  • Aseptische Packungen werden grundsätzlich auf die gleiche Weise wie oben hergestellt, aber mit dem wesentlichen Unterschied, daß das Verpackungsmaterial und die Inhaltsstoffe vor der Füllphase sterilisiert werden, und daß die Füllphase in einer sterilen Umgebung stattfindet, um eine Reinfizierung der sterilisierten Inhaltsstoffe zu vermeiden.
  • Die Sterilisierung des Verpackungsmaterials findet häufig mit Hilfe eines chemischen Sterilisierungsmittels statt, normalerweise einer wäßrigen Lösung von Wasserstoffperoxid, mit dem derjenige Teil des Verpackungsmaterials in Kontakt gebracht wird, der in der Grenzfläche mit den sterilisierten Inhaltsstoffen liegt. Allerdings wird häufig das gesamte Material sterilisiert, indem die Bahn aus Verpackungsmaterial vor dem oben beschriebenen Umformen zu einem Schlauch nach unten in und durch ein Bad aus wäßrigem Wasserstoffperoxid geführt wird, das über einen bestimmten Zeitraum auf die Bahn einwirken darf, um unerwünschte, insbesondere pathogene Mikroorganismen zu beseitigen.
  • Drucktinten für die beschriebene Anwendung in Verbindung mit Verpackungsmaterialien sind oft wasserhaltig und erfordern deshalb, daß die Oberfläche, auf die sie aufgebracht werden sollen ausreichend hydrophil ist, um eine gute Haftung zwischen der wasserhaltigen Drucktinte und der Druckfläche zu erreichen.
  • Eine Oberfläche aus Polyethylen, z. B. LDPE, das bei dem Verpackungsmaterial aus dem Stand der Technik als Druckfläche verwendet wird, ist allerdings hydrophob (wasserabweisend) und muß deshalb modifiziert werden, damit die wasserhaltige Drucktinte absorbiert wird und mit guter Haftung an der Oberfläche haftet. Für die Zwecke der geförderten Haftung wird das Verpackungsmaterial deshalb nach der Technik aus dem Stand der Technik einer Oberflächenbehandlung unterzogen, die die Polarität ändert, normalerweise einer Korona-Behandlung, als deren Ergebnis die Polyethylenoberfläche den gewünschten hydrophilen Charakter erhält.
  • Während es vorher möglich war, mit Druckfarbe dekorierte Verpackungsmaterialien des in der Einleitung beschriebenen Typs mit guter Haftung zwischen der wasserhaltigen Drucktinte und der äußeren Polyethylenbeschichtung herzustellen, hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß ein solches Verpackungsmaterial insbesondere für aseptische Packungen auf einfache Weise und unter Verwendung einfacher Mittel beträchtlich verbessert werden kann.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deshalb darin, anzugeben, wie ein solches verbessertes Verpackungsmaterial insbesondere für aseptische Packungen hergestellt werden kann.
  • LÖSUNG
  • Diese Aufgabe ist nach der vorliegenden Erfindung durch das in Anspruch 1 dargelegte Verfahren gelöst.
  • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Indem die vorher verwendete Korona-Behandlung durch eine sogenannte Flammbehandlung ersetzt wird, ist es nach der vorliegenden Erfindung möglich, ein mit Druckfarbe verziertes Verpackungsmaterial herzustellen, das nicht nur in einer dunstigen Umgebung über lange Lagerzeiten gelagert werden kann, ohne daß die Verzierung ihre Klarheit und Frische verliert, sondern das auch, wie oben beschrieben, mit wäßrigem Wasserstoffperoxid sterilisiert werden kann, mit beträchtlich niedrigerem Verbrauch von Wasserstoffperoxid als das korona-behandelte, mit Drucktinte verzierte Verpackungsmaterial.
  • Die Erklärung für die unerwarteten hervorragenden Ergebnisse, die mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erreicht wurden, hat eng mit der Oberflächenbehandlung zu tun, die für die Zwecke der Förderung der Haftung durchgeführt wird. Selbst wenn eine Korona-Behandlung ausreichend wirksam ist, um die gewünschte Modifizierung (Änderung der Polarität) einer Polyethylen-Beschichtung zu realisieren, ist sie gleichzeitig so mächtig, daß die Polyethylen-Beschichtung "aufgebrochen" wird, wenn sie von den Korona-Entladungen getroffen wird. Solche "aufgebrochenen" Bereiche ermangeln ganz oder teilweise hydrophiler Sitze, die erforderlich sind, damit die wasserhaltige Drucktinte mit guter Haftung haftet, wobei im Ergebnis die Drucktinte also nur teilweise innerhalb dieser Bereiche haftet. Die Gefahr einer Wechselwirkung zwischen Drucktinte und Feuchtigkeit oder Flüssigkeit, mit welcher das mit Drucktinte verzierte Verpackungsmaterial während der Lagerung in Kontakt kommen kann, hat also innerhalb dieser "aufgebrochenen" Bereiche zugenommen, mit der resultierenden Wirkung auf die aufgebrachte Drucktinte, die ihre Qualität beeinträchtigt oder zerstört.
  • Das Problem mit aufgebrochenen Materialbereichen ist besonders ernst, wenn das Verpackungsmaterial wie bei der Herstellung von aseptischen Packungen für Sterilisierungszwecke durch ein Bad aus einer wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung geführt wird. Abgesehen von der Tatsache, daß die Drucktinte mit dem Wasser in dem Bad in Kontakt gelangt und damit in Wechselwirkung tritt, wird Wasserstoffperoxid auch von hydrophilen Sitzen in der Polyethylenbeschichtung in aufgebrochenen Bereichen außerhalb der aufgebrachten Drucktintenverzierung angezogen, mit dem Ergebnis eines übermäßigen Wasserstoffperoxidverbrauchs.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnung im einzelnen beschrieben, die schematisch einen Querschnitt eines Verpackungsmaterials zeigt, das unter Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung insbesondere für aseptische Packungen hergestellt wurde.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In der beigefügten Zeichnung erhielt das Verpackungsmaterial nach der Erfindung die generische Bezugsziffer 10. Das Verpackungsmaterial 10 weist eine Kernschicht 11 aus steifem, aber faltbarem Papier herkömmlicher Verpackungsqualität und äußere, flüssigkeitsdichte Beschichtungen 12 und 13 aus Polyethylen, bevorzugt Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) auf. Zwischen einer der beiden äußeren Polyethylen-Beschichtungen 12 und der Papierschicht 11 ist eine Folie 14 vorgesehen, die als Gassperre dient, die mittels einer dazwischenliegenden Schicht 15 aus Haftmittel mit der Papierschichtschicht 11 verbunden ist.
  • Aus der Zeichnung wird deutlich, daß die äußere Polyethylen-Beschichtung 13 an der nicht mit Folie plattierten Seite der Papierschicht 11 an ihrer Außenseite eine aufgebrachte Verzierung 16 aus wasserlöslicher Drucktinte hat.
  • Erfindungsgemäß wird das Verpackungsmaterial 10 hergestellt, indem eine Bahn aus steifem, aber faltbarem Papier mit äußeren Beschichtungen aus Polyethylen beschichtet wird, die an beiden Seiten der Papierschicht extrudiert werden. Danach wird die kunststoffbeschichtete Bahn mit einer Aluminiumfolie 14 versehen, die an diejenige Seite der Papierschicht 11 laminiert wird, die dazu gedacht ist, nach innen gewandt zu sein, wenn das Verpackungsmaterial zu aseptischen Packungen umgeformt wird. Danach wird die Bahn mit einer Verzierung 16 aus wasserhaltiger Drucktinte versehen, die mittels herkömmlicher Drucktechnik auf die andere Seite der Papierschicht 11 aufgebracht wird, d. h., diejenige Seite, die dazu gedacht ist, nach außen gewandt zu sein, wenn das Verpackungsmaterial zu Packungen umgeformt wird.
  • Damit eine gute Haftung zwischen der wasserhaltigen Drucktinte und der äußeren Polyethylen-Beschichtung 13 möglich wird, wird die Bahn vor dem Aufbringen der Drucktinte einer Oberflächenbehandlung zum Ändern der Polarität durch eine an sich bekannte Flammbehandlung unterworfen, welche, wie oben beschrieben, der äußeren Beschichtung 13 einen hydrophilen Charakter verleiht.
  • Bei praktischen Vergleichsexperimenten hat sich erwiesen, daß ein Verpackungsmaterial für aseptische Packungen nach der Erfindung, wie es in der beigefügten Zeichnung gezeigt ist, bis zu 70 Prozent weniger Wasserstoffperoxid verbraucht als ein korona-behandeltes Verpackungsmaterial der gleichen strukturellen Aufmachung aus dem Stand der Technik, wenn das Verpackungsmaterial zu Sterilisierungszwecken durch ein Bad aus Wasserstoffperoxid geführt wird, wie bei der Herstellung von aseptischen Packungen.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung wird also deutlich, daß die vorliegende Erfindung auf einfache Weise und unter Verwendung einfacher Mittel für die Herstellung eines mit Drucktinte verzierten Verpackungsmaterials, insbesondere für aseptische Packungen, mit überraschend guten und unerwarteten Vorteilen sorgt.

Claims (2)

  1. Verfahren bei der Herstellung eines mit Drucktinte verzierten Verpackungsmaterials (10) vom Typ Laminat für aseptische Packungen des Typs, der aus einer Bahn aus einem Verpackungsmaterial hergestellt wird, die für Sterilisierungszwecke durch ein Bad aus Wasserstoffperoxid geführt wird, bevor die Bahn zu fertigen aseptischen Packungen umgeformt wird, bei welchem Verfahren eine Bahn aus steifem, aber faltbarem Papier (11) an ihrer einen Seite eine äußere Beschichtung (13) aus Polyethylen hat, die zum Zweck der Förderung der Haftung einer die Polarität ändernden Oberflächenbehandlung unterzogen wird und danach mit einer Verzierung (16) aus wasserhaltiger Drucktinte verse- hen wird, die mittels einer herkömmlichen Drucktechnik auf die Außenseite der derart behandelten Polyethylen-Beschichtung (13) in jedem beliebigen Muster zur Bildung der gewünschten Drucktintenverzierung aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Polyethylen-Beschichtung (13), die als Verzierungsträger dient, für den Zweck der Förderung der Haftung einer die Polarität ändernden Oberflächenbehandlung durch eine sogenannte Flammbehandlung unterzogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verzierung tragende, äußere Polyethylen-Beschichtung (13) aus Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) besteht.
DE1998625268 1997-05-14 1998-05-12 Verfahren zur herstellung eines mit druckfarbe verzierten verpackungsmaterials Expired - Fee Related DE69825268T2 (de)

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SE9701787 1997-05-14
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