DE69907020T2 - Verpackungsmaterial mit guter bedruckbarkeit und wiedergewinnbarkeit, und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Verpackungsmaterial mit guter bedruckbarkeit und wiedergewinnbarkeit, und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial mit einer hohen Bedruckbarkeit und Recycelbarkeit. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Verpackungsmaterials.
  • Die hierbei verwendeten Ausdrücke "Recycelbarkeit" und "recycelbare Rohstoffe" beziehen sich sowohl auf Material- als auch Energierückgewinnung, wie z. B. die Wiederverwendung von Rohstoffen, die in dem Verpackungsmaterial enthalten sind, wenn neues Verpackungsmaterial hergestellt wird, die biologische Wiedergewinnung von nahrhaften Substanzen, die in dem Verpackungsmaterial enthalten sind, mittels Kompostierung, eine Energierückgewinnung, wenn das Verpackungsmaterial verbrannt wird, und ähnliches.
  • Vor oder in Verbindung mit der Verwendung des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung in einer Verpackung, wird eine Abstandsschicht, die in dem Verpackungsmaterial enthalten ist und ein Matrixmaterial und Verstärkungsfasern aus Zellstoff enthält, ausgedehnt, wobei sowohl das Matrixmaterial als auch die Verstärkungsfasern aus Zellstoff auf erneuerbaren oder recycelbaren Rohstoffen basieren. Vor der Ausdehnung wurde die Abstandsschicht auf eine oder mehrere Oberflächenschichten, welche Zellstofffasern aufweisen, aufgebracht und daran verbunden.
  • Die Oberflächenschicht(en) des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung schafft(schaffen) eine oder mehrere glatte Außenflächen mit einer hohen Bedruckbarkeit. Ferner kann das Verpackungsmaterial gemäß der Erfindung auf einfache Weise als ein Rohstoff für neues Verpackungsmaterial wiederverwendet werden. Das Verpackungsmaterial gemäß der Erfindung ist dafür vorgesehen, Wellpappe oder andere Verpackungsmaterialien mit ähnlichen Anwendungsgebieten zu ersetzen. Das Verpackungsmaterial gemäß der Erfindung kann beispielsweise in Boxen oder in schutzfähigen, lagenförmigen Umhüllungen und auch bei Anwendungen mit höheren Anforderungen an die Bedruckbarkeit, als dies für herkömmliche Wellpappe gewöhnlich ist, verwendet werden.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
  • Wellpappe ist ein seit langem bekanntes Verpackungsmaterial und sorgt für eine Anzahl erheblicher Vorteile, wie z. B. leichtes Gewicht, hohe Steifigkeit, Recycelbarkeit und einen verhältnismäßig niedrigen Preis.
  • Die Herstellung von Wellpappe beginnt mit Liner und einer Wellenlage. Hierbei bezieht sich Liner auf eine Papierqualität mit einer hohen Zug- und Reißfestigkeit, die dafür vorgesehen ist, in der fertigen Wellpappe Oberflächenschichten zu bilden. Liner wird bevorzugt aus ungebleichter Sulfatpulpe aus Weichholz hergestellt, jedoch hat jüngst ein Wechsel zu der Verwendung zu recycelten Fasern stattgefunden, die aus Wellpappe entstehen, als Rohstoff in einem sogenannten Testliner.
  • Ferner hat im Hinblick auf die Verbesserung der Bedruckbarkeit, die Herstellung von Mehrschicht-Liner begonnen, wobei die Schicht des Liners, für die vorgesehen ist, dass sie in einem fertigen Wellpappebehälter sichtbar ist, aus gebleichter chemischer Pulpe gebildet ist, und/oder einen Füller mit einer hohen Helligkeit enthält. In der Regel wird ein derartiger Liner "weißer Ober-Liner" ("white top liner") genannt.
  • Die Wellenlage ist die gewellte Papierschicht in Wellpappe und hat die Aufgabe, die fertige Wellpappe mit hoher Steifigkeit und mit Voluminösität zu versehen, bevorzugt durch die Schaffung eines Abstandes zwischen den Liner-Schichten, die Teil der Wellpappe sind. Eine Wellenlage wird im Allgemeinen aus halbchemischer Pulpe, beispielsweise neutraler Sulfitpulpe (NSSC) hergestellt.
  • Es gibt Qualitätsstufen von Wellpappe, die eine einzige Liner-Schicht aufweisen, die mittels eines geeigneten Haftmittels an eine gewählte Wellen-Schicht in einer Wellpappe-Maschine angebracht wurde, die für diesen Zweck vorgesehen ist.
  • Jedoch tritt es häufiger auf, dass zwei Liner-Schichten an jede Seite einer gewellten Wellen-Schicht angebracht wurden, oder dass die Wellpappe aus einer großen Anzahl von alternierenden Liner- und Wellen-Schichten besteht, beispielsweise in der Sequenz Liner/Wellenlage/Liner/Wellenlage/Liner. Hierbei wird die Anzahl von Schichten unter anderem durch die Dauerhaftigkeit bestimmt, die für den fertigen Wellpappe-Behälter erforderlich ist.
  • Wenn Wellpappe hergestellt wird, ist ein häufig auftretendes chemisches Zusatzmittel unterschiedliche Formen von Stärke oder Stärkederivaten. Eine derartige Hinzufügung von Stärke kann beispielsweise als ein Trockenfestigkeitsmittel in der Liner-Herstellung verwendet werden, oder als ein Haftmittel, wenn Liner und eine Wellenlage in Wellpappe verwandelt werden.
  • Der allmählich ansteigende Bedarf an wirtschaftlichem Umgang mit den Ausgangsstoffen und Recycling haben dazu geführt, dass Wellpappe-Abfall und Abfallpapier, das Wellpappe enthält, heutzutage ohne Probleme, die erwähnt werden müssten, recycelt werden können, solange die Hauptkomponenten, die enthalten sind, Zellstofffasern und Stärke sind, und der Stärkeanteil nicht zu hoch wird. Gewisse synthetische Zusatzstoffe, Plastikschichten, Plastikteilchen oder andere Zusatzstoffe in Verpackungsmaterialien können jedoch das Recycling schwierig machen und bei der Herstellung zu Störungen führen. Deshalb ist es wünschenswert, dass das recycelte Ausgangsmaterial, das wiederverwendet wird, beispielsweise bei der Liner-Herstellung, keine großen Mengen derartiger ungewollter Komponenten enthält, und dass der Anteil von Stärke oder Stärkederivaten bezüglich des Anteils von Zellstofffasern nicht zu hoch ist.
  • In Verbindung damit ist zu erwähnen, dass andere "natürliche" Polymere, die ähnliche Eigenschaften wie Stärke aufweisen, gut für die Recyclierung in einem Herstellungsverfahren für Liner, Wellenlage oder ein anderes Ausgangsmaterial für Verpackungsmaterial funktionieren können. Es gibt eine Anzahl derartiger "natürlicher" Polymere, die auf erneuerbaren Rohstoffen basieren und die grundsätzlich auf entsprechende Art und Weise wie Stärke wiedergewonnen werden können, solange der Anteil von "natürlichem" Polymer in dem Verfahren nicht zu hoch wird. Beispiele derartiger "natürlicher" Polymere, die in diesem Zusammenhang üblicherweise auf der gleichen Linie wie Stärke angeordnet werden können, sind Carboxy-Methylzellstoff (CMC), Alginat, Casein, Glutionleim, Polylactide (PLA), Pentosane, Chitin und andere Polymere, die aus natürlichen, in kurzer Zeit erneuerbaren, nicht fossilen Rohstoffen hergestellt wurden.
  • Es wurde kürzlich vorgeschlagen, Verpackungsmaterial aus expandierter Stärke herzustellen. Demzufolge offenbart die Patentveröffentlichung US 5 035 930 ein biologisch abbaubares, geformtes Produkt mit einer expandierten Stärke, mit einem hohen Amyloseanteil von wenigstens 45%. Das expandierte Produkt, so wird beansprucht, weist eine geringe Dichte, eine geschlossene Zellenstruktur auf, und ist komprimierbar. In der US 5 035 930 ist ferner die Verwendung des expandierten Stärkematerials in einem biologisch abbaubaren Verpackungsmaterial, wie z. B. einem Einsatz oder einer losen Füllung offenbart.
  • Ferner offenbart die Patentveröffentlichung EP 0 696 612 A2 biologisch abbaubare, geschäumte Artikel und ein Verfahren für ihre Vorbereitung. Die geschäumten Artikel, so wird beansprucht, weisen eine Dichte von zwischen 5 und 300 kg/m2 auf und werden mittels der Ansammlung von geschäumten Teilchen erhalten, die eine Zusammensetzung mit einem thermoplastischen Stärke-Material oder einem thermoplastischen natürlichen Polymer, das in der Lage ist, Wasser zu absorbieren, wenn es in einem thermoplastischen Zustand umgewandelt wird, ein thermoplastisches Polymer und Wasser aufweisen. Die Aufgabe des thermoplastischen Polymers, so wird beansprucht, ist es, die Festigkeit der geschmolzenen Zusammensetzung zu verbessern und geschäumte Teilchen zu erhalten, die eine hohe Elastizität und eine geringe Feuchtigkeitsempfindlichkeit aufweisen. In der EP 0 696 612 A2 wird ferner offenbart, dass Sandwichstrukturen leicht dadurch ausgebildet werden können, dass eine oder mehrere Lagen oder Tafeln, die durch die Ansammlung von geschäumten Teilchen erhalten wurden, verbunden werden, und dass die biologisch abbaubaren Lagen oder Tafeln mit Papierlagen, Kartonlagen oder einer Folie oder einer Lage aus biologisch abbaubaren Plastwerkstoff oder aus einem herkömmlichen Plastwerkstoff verbunden werden können. Ferner wird offenbart, dass Zellstofffasern in derartigen Lagen oder Tafeln zusammen mit den geschäumten Teilchen enthalten sein können. Die WO 94/05492 offenbart einen Schichtstoff mit gehärteter Stärke, die an ein anderes Material verbunden ist. Der Schichtstoff wird dadurch erhalten, dass eine Suspension aus expandierter Stärke zwischen zwei Außenschichten extrudiert wird.
  • Etwas, das als ein Nachteil bei herkömmlicher Wellpappe empfunden werden kann, ist, dass die gewellte Wellen-Schicht an den Liner nur an seinen Wellenbergen angebracht ist. Dies führt zu Problemen mit sogenannten "Waschbrettwirkungen". Dies bedeutet, dass die Außenfläche der Wellpappe, d. h. der Liner eine waschbrettartige Gestalt mit Wellenbergen und Wellentälern annimmt. Dies führt zu einer umfangreich verschlechterten Bedruckbarkeit und bedeutet unter anderem, dass ein Bedrucken der Wellpappe bislang im Allgemeinen auf vergleichsweise einfache flexographische Drucktechniken beschränkt war. Bislang bekannte Verpackungsmaterialien aus expandierter Stärke, ohne irgendwelche Oberflächenschichten aus Papier, können nur mit der Verwendung von besonderen Drucktechniken bedruckt werden. Ferner kann die Wiedergewinnung derartiger Verpackungsmaterialien in Rohstoff für neues Verpackungsmaterial bestimmte Schwierigkeiten aufwerfen, und die Wegwerfmöglichkeiten oder das Kompostieren oder die Abfallverbrennung beschränken.
  • Probleme mit unebenen Außenflächen und einer nicht zureichenden Bedruckbarkeit können auch entstehen, wenn Verpackungsmaterialien mit geschäumten Stärketeilchen betroffen sind, welche Teilchen in Tafeln oder Lagen in einem vorausgedehnten Zustand ausgebildet wurden, und die nachfolgend, mittels Laminierung, mit Oberflächenschichten aus Papier versehen wurden. Der Grund dafür liegt darin, dass expandierte Stärketeilchen mit einer Dichte/Härte, die von dem Binder unterschiedlich ist, der eine derartige Tafel oder Lage zusammenhält, leicht Unregelmäßigkeiten in einer äußeren Oberflächenschicht aus Papier erzeugen kann und zu einer verschlechterten Bedruckbarkeit führen kann. Ferner kann das Recycling derartiger Materialien wegen der verhältnismäßig großen Anzahl der enthaltenen chemischen Komponenten, die ferner chemische Verbindungen umfassen können, die auf ungewünschten, nicht erneuerbaren, fossilen Rohstoffen basieren, zu einigen Schwierigkeiten führen.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG:
  • Demzufolge ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Herstellung eines Verpackungsmaterials zu schaffen, das die obengenannten Probleme des Standes der Technik löst, und das wenigstens eine Außenfläche mit einer hohen Bedruckbarkeit schafft, und das ferner eine Recycelbarkeit in Rohstoff für eine erneute Herstellung von Verpackungsmaterial schafft.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verpackungsmaterial zu schaffen, das gemäß dem Verfahren hergestellt wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verpackungsmaterial anzubieten, das Transport- und Lagerkosten verringert, und das die Wahlmöglichkeiten vergrößert, wenn das Material in Verpackungszuschnitte oder Verpackungen umgewandelt wird.
  • Gemäß dem nachfolgenden Anspruch 1 wird diese Aufgabe der Erfindung mittels eines Verfahrens zur Herstellung eines Verpackungsmaterials für die Herstellung von Verpackungszuschnitten und Verpackungen gelöst, das die Schritte des Vorsehens wenigstens einer Oberflächenschicht in der Form einer fortlaufenden Materialbahn, die im Wesentlichen aus Zellstofffasern besteht, und des Aufbringens einer Abstandsschicht daran, wobei die Abstandsschicht ein Matrixmaterial und Verstärkungsfasern aufweist, so dass die Oberflächenschicht an die Abstandsschicht verbunden wird, aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial in der Abstandsschicht in einer ausdehnbaren Form während der Aufbringung derselben auf die Oberflächenschicht vorliegt, und dass das Matrixmaterial in einem getrennten Verfahrensschritt, nach dem Aufbringungsschritt, ausgedehnt wird.
  • Ein Verpackungsmaterial gemäß der Erfindung mit wenigstens einer Oberflächenschicht, die im Wesentlichen aus Zellstofffasern besteht, und wenigstens einer Abstandsschicht, wobei die Abstandsschicht ein Matrixmaterial und Verstärkungsfasern enthält, bevorzugt Zellstoff-Verstärkungsfasern, und wobei die Abstandsschicht an die Oberflächenschicht verbunden ist, ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial in der Abstandsschicht in einem ausdehnbaren Zustand vorliegt, und dadurch, dass das Verpackungsmaterial gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird.
  • Es ist vorteilhaft, wenn sowohl das Matrixmaterial als auch die Verstärkungsfasern auf erneuerbaren oder recycelbaren Ausgangsmaterialien basieren. Gemäß der Erfindung befindet sich das Matrixmaterial und die Abstandsschicht in einem ausdehnbaren Zustand, und die Abstandsschicht ist eine ebene, fortlaufende Schicht, die an die Oberflächenschicht mit der Vielzahl von Verbindungsstellen verbunden ist, die im Wesentlichen fortlaufend in der Ebene des Verpackungsmaterials verteilt sind, zwischen der Abstandsschicht und der Oberflächenschicht, so dass eine ebene Außenfläche mit einer hohen Bedruckbarkeit an der Oberflächenschicht erzeugt wird. Ferner sind gemäß der Erfindung die Menge von Matrixmaterial, der Zellstofffasern in dem Verpackungsmaterial und die Festigkeit der Verbindungsstellen, wenn sich das Material in einem vollständig nassen Zustand befindet, dafür angepasst, zu ermöglichen, dass das Ausgangsmaterial für die erneute Herstellung des Verpackungsmaterials wieder beansprucht wird.
  • Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, ist die Art des Matrixmaterials, das auf erneuerbarem oder recycelbarem Ausgangsmaterial basiert, das in der Abstandsschicht verwendet wird, grundsätzlich irrelevant, solange das erhaltene Verpackungsmaterial in der Lage ist, die Merkmale zu erfüllen, die in den nachfolgenden Ansprüchen definiert sind. Demzufolge muss das Matrixmaterial ausdehnbar sein, als eine ebene, fortlaufende Schicht aufbringbar sein, und ein Recyceln des Verpackungsmaterials ermöglichen. Folglich muss das verwendete Matrixmaterial irgendeine Form eines Ausdehnungsmittels, beispielsweise Wasser, eine chemische Verbindung, die Gas abgibt, wenn sie erwärmt wird, oder ähnliches enthalten.
  • Die Aufbringung der Abstandsschicht kann mit einer beliebigen Art von Gerät stattfinden, welche die Fähigkeit aufweist, eine Abstandsschicht mit Matrixmaterial und Verstärkungsfasern aus Zellstoff, auszubilden und aufzubringen, solange die aufgebrachte Abstandsschicht die Anforderungen erfüllt, die gemäß der Erfindung gestellt werden.
  • Eine Abstandsschicht für die Verwendung in dem Verpackungsmaterial gemäß der Erfindung kann beispielsweise analog zu bislang bekannten Extrusionstechniken ausgebildet und aufgebracht werden, wobei die Stärke in einen thermoplastischen Zustand in einem Extruder gebracht wird, und in eine bahnförmige Abstandsschicht ausgebildet wird, welche auf die Oberflächenschicht oder zwischen zwei Oberflächenschichten, beispielsweise aus Liner aufgebracht wird. Hierbei kann die Abstandsschicht in Verbindung mit der Extrusion mittels Wasser ausgedehnt werden, das in der Stärkestruktur enthalten ist, die wegen der hohen Temperatur während der Extrusion einen sich ausdehnenden Wasserdampf bildet, oder die Ausdehnung kann mittels eines anderen geeigneten Ausdehnungsmittels und/oder in einem Prozessstadium nachfolgend zu der Ausbildung/Anbringung stattfinden.
  • Demzufolge kann die Ausdehnung der Abstandsschicht mit einer beliebigen bereits bekannten Technik stattfinden, und kann beispielsweise Wärmezuführung, eine andere geeignete Energiezuführung, oder ein anderes bereits bekanntes Aktivierungsmittel für die Ausdehnung umfassen.
  • Ein erheblicher Vorteil, der durch die Erfindung geboten wird, ist, dass es möglich ist, Verpackungsmaterial in der Form von fortlaufenden Bahnen herzustellen, und nachfolgend, unabhängig von der Herstellung des Verpackungsmaterials, das Verpackungsmaterial in Verpackungszuschnitte und fertige Verpackungen umzuwandeln. Infolge der Tatsache, dass das Verpackungsmaterial gemäß der Erfindung nach der Laminierung der Abstandsschicht oder der Abstandsschichten an die Oberflächenschicht oder die Oberflächenschichten ausdehnbar ist, kann das Verpackungsmaterial in Rollenform transportiert und gelagert werden. Die Umwandlung in Verpackungszuschnitte und fertige Verpackungen kann nachfolgend durch einen Verpackungshersteller durchgeführt werden, der dann in der Lage ist, frei das Ausmaß der Ausdehnung des Materials zu entscheiden, sowie die Form und Größe der einzelnen Verpackungszuschnitte/Verpackungen. Demzufolge bietet die Erfindung einzigartige Möglichkeiten hinsichtlich der Flexibilität bei den Umwandlungsschritten.
  • Die Zellstofffasern in der/den Oberflächenschicht(en) können von einer beliebigen geeigneten Art sein, sind jedoch bevorzugt von der Art, die in der herkömmlichen Herstellung von Wellpappe verwendet wird. Die Oberflächenschicht en) können ferner weißer Oberflächen-Liner, Testliner oder eine andere geeignete Papierqualität, wie z. B. Karton, sein.
  • Ferner können die Verstärkungsfasern aus Zellstoff von einer beliebigen Art, basierend auf erneuerbarem und recycelbarem Ausgangsmaterial, sein, sie sind jedoch in vorteilhafter Weise von derselben Art von Fasern wie die Zellstofffasern in der/den Oberflächenschicht(en). Wenn die Abstandsschicht ausgebildet wird, muss eine geeignete Einrichtung zum Hinzufügen der Verstärkungsfasern aus Zellstoff zu dem Matrixmaterial vor dem Ausbilden vorgesehen sein.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
  • 1 einen schematischen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung zeigt, wobei sich die Abstandsschicht in einem ausgedehnten Zustand befindet, und
  • 2 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt.
  • Im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ist anzumerken, dass die Dicke des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung und der unterschiedlichen enthaltenen Materialschichten in den schematischen 1 und 2 nicht maßstäblich ausgeführt ist, sondern in einigen der Figuren vergrößert wurde, um es zu ermöglichen, die Erfindung klarer darzustellen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN:
  • Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten 1 und 2 eine Anzahl unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung (1) weist das Verpackungsmaterial 1 zwei Oberflächenschichten 2, 2' und eine dazwischenliegende Abstandsschicht 3 auf.
  • Die beiden Oberflächenschichten 2, 2', die in erster Line aus Zellstofffasern 4, 4', 4" bestehen, sind bei der beschriebenen Ausführungsform herkömmlicher Kraftliner mit einem Flächengewicht von 150 g/m2. Es sind jedoch Ausführungsfornen der Erfindung mit nur einer Oberflächenschicht oder Ausführungsformen mit Oberflächenschichten mit einem höheren oder geringeren Flächengewicht als 150 g/m2 möglich. Ferner ist es bei Ausführungsformen der Erfindung denkbar, dass die Oberflächenschicht en) aus einer anderen Papierqualität als Liner, beispielsweise Karton oder ähnlichem besteht(bestehen).
  • Die Abstandsschicht 3 weist ein Matrixmaterial 5 und Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6" auf, die beide auf erneuerbaren und recycelbaren Ausgangsmaterialien basieren. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das Matrixmaterial 5 eine expandierte Amylosestärke, während die Verstärkungsfasern aus Zellstoff aus herkömmlicher ungebleichter Sulfatpulpe bestehen, die in die Amylosestärke gemischt wurde, und in Verbindung mit der Extrusion der Abstandsschicht 3 zwischen den beiden Oberflächenschichten 2, 2' in einen thermoplastischen Zustand versetzt wurde. Es ist selbstverständlich ferner bei einer Ausführungsform der Erfindung denkbar, dass die Abstandsschicht auf die Oberflächenschichten mit einer anderen geeigneten, bislang bekannten Technik als Extrusion aufgebracht wird.
  • Die beiden Oberflächenschichten 2, 2' sind an die dazwischenliegende Abstandsschicht 3 mittels Verbindungspunkten 7, 7', 7" verbunden, für die bei der ersten Ausführungsform gesagt werden kann, dass sie eine Kombmation von thermischen Verbindungen und Papierverbindungen, auch Wasserstoffbindungen genannt, aufweisen.
  • Bei der ersten Ausführungsform wurde das Matrixmaterial, d.h. die Amylosestärke 5 der Abstandsschicht 3 in dem Verpackungsmaterial 1 zwischen den beiden Oberflächenschichten 2, 2' ausgedehnt. Gemäß der Erfindung und der ersten Ausführungsform ist die Abstandsschicht 3 eine ebene, fortlaufende Schicht, wobei die oben erwähnten Verbindungspunkte 7, 7', 7", die im Wesentlichen fortlaufend sind, sich in der Ebene des Verpackungsmaterials 1 zwischen der Abstandsschicht 3 und der jeweiligen Oberflächenschicht 2, 2' erstrecken. Insgesamt ermöglicht dies eine glatte Außenfläche 8, mit einer hohen Bedruckbarkeit, die an den Oberflächenschichten 2, 2' erhalten wird.
  • Gemäß der Erfindung und der ersten Ausführungsform sind die Bestandteile des Matrixmaterials 5, der Zellstofffasern 4, 4', 4" und der Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6" in dem Verpackungsmaterial 1 sowie der Widerstand der Verbindungspunkte 7, 7', 7", wenn sie in einem vollständig nassen Zustand sind, dafür angepasst, ein Recycling von Ausgangsmaterial für die erneute Herstellung von Verpackungsmaterial zu ermöglichen. Bei der ersten Ausführungsform wurde dies mittels der Amylosestärke erreicht, die als ein Matrixmaterial 5 verwendet wird, die vergleichsweise leicht in warmem Wasser aufgelöst werden kann. Ferner beträgt in der ersten Ausführungsform der Anteil von Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6" etwa 50 Gewichtsprozent der Abstandsschicht 3, was garantiert, dass eine hinreichende Anzahl der Verbindungspunkte 7, 7', 7" Wasserstoffbindungen sind, die leicht in Wasser in Verbindung mit dem Recycling aufgelöst werden können. Jedoch ist dies ferner mit anderen Bestandteilen der Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6", oder Ausführungsformen, bei denen Nassfestigkeitsharz oder ähnliches zu den Oberflächenschichten 2, 2' oder zu der Abstandsschicht 3 hinzugefügt wird, um die Feuchtigkeitswiderstandsfähigkeit des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung zu erhöhen, denkbar. In derartigen Fällen muss der Anteil von Nassfestigkeitsmitteln genau angepasst werden, um das Recycling nicht schwierig zu machen, oder alternativ sollte Nassfestigkeitsharz der Art verwendet werden, die in warmem Wasser oder bei einem hohen pH aufgelöst werden kann.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wurde das Matrixmaterial 5 aus einem oder mehreren Ausgangsmaterialien hergestellt, die aus der Gruppe natürliche Stärke, modifizierte Stärke, Zellstoffderivate (beispielsweise Carboxy-Methylzellstoff (CMC)), Algmat, Casein, Glutionleim, Polylactide (PLA), Pentosane, Chitin oder einem anderen Polymer, das aus natürlichen, in kurzer Zeit erneuerbaren Rohmaterialien hergestellt wurde, gewählt sind.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das Verpackungsmaterial 1 sowohl eine erste 2 als auch zweite Oberflächenschicht 2' an jeder Seite der Abstandsschicht 3 auf. Bei dieser Ausführungsform vereinigt ein Anteil der Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6" die Abstandsschicht 3 mit der ersten 2 und der zweiten Oberflächenschicht 2' mittels Wasserstoffbindungen 7 unter den Verbindungspunkten 7, 7', 7". Bei dieser Ausführungsform tragen die Papierbindungen 7 (Wasserstoffbindungen) zu hoher Steifigkeit und Lasttragefähigkeit des Verpackungsmaterials 1 bei, wenn sich dieses in einem im Wesentlichen trockenen Zustand befindet, da die Wasserstoffbindungen 7 die Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6" an die Oberflächenschichten 2, 2' verbinden, sowie zueinander, um ein Verstärkungsnetz auszubilden, das bei der beschriebenen Ausführungsform grundsätzlich die beiden Oberflächenschichten 2, 2' vereinigt. Bei dieser Ausführungsform sollte der Anteil von Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6" wenigstens 40 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Abstandsschicht 3 betragen, um eine hinreichende Menge der genannten Wasserstoffbindungen 7 zu schaffen, so dass ferner ein Recycling des Verpackungsmaterials 1 in einem vollständig nassen Zustand erleichtert wird, dank der in Wasser leicht gelösten Wasserstoffbindungen 7.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung sind die Anteile von Zellstofffasern 4, 4', 4" und Verstärkungsfasern aus Zellstoff 6, 6', 6" in dem Verpackungsmaterial 1 zusammen höher als 50 Gewichtsprozent. Dies ermöglicht, dass das Verpackungsmaterial 1 in einfacher Weise recycelt wird, um, mit der Hinzufügung weiterer Zellstofffasern ein Ausgangsmaterial in der erneuten Herstellung von Material für die Oberflächenschichten 2, 2' zu bilden, die in der beschriebenen Ausführungsform aus Liner sind. Bei dieser Ausführungsform stellt der hohe Gesamtanteil von Zellstofffasern in dem Verpackungsmaterial sicher, dass keine Probleme in Verbindung mit dem Recycling und der Herstellung von beispielsweise neuem Liner entstehen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verpackungsmaterials ist die Kantenstauchfestigkeit des Verpackungsmaterials 1 im Wesentlichen in sämtlichen Richtungen in der Ebene des Verpackungsmaterials gleich, wenn die Abstandsschicht 3 ausgedehnt wurde. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität, wenn Verpackungen/Behälter gestaltet und hergestellt werden, da keine besonderen Überlegungen bezüglich der unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften des Verpackungsmaterials 1 in der Maschinen- und Querrichtung angestellt werden müssen. Das Verpackungsmaterial 1 gemäß dieser Ausführungsform kann dadurch erreicht werden, dass Oberflächenschichten 2, 2' mit einer geringen intrinsischen Anisotropie gewählt werden, und indem zusätzlich die Bedingungen während der Extrusion (Aufbringung) der Abstandsschicht 3 genau gesteuert werden.
  • Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung (vgl. 2) wurde die Abstandsschicht 3 ausgedehnt, wobei das Verpackungsmaterial 1 zwischen zwei Oberflächen angeordnet ist, die einen definierten Abstand zwischeneinander aufweisen, so dass die Dicke des Verpackungsmaterials 1 einen vorbestimmten wert erreicht hat, der an die Art von Verpackungszuschnitt oder Verpackungen angepasst ist, in welchen das Verpackungsmaterial 1 verwendet werden soll. Diese Ausführungsform schafft ferner Möglichkeiten, andere Eigenschaften des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung zu steuern, wie z. B. unterschiedliche Festigkeitseigenschaften und Dichte.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung befindet sich die Abstandsschicht 3 in einem nicht ausgedehnten, jedoch ausdehnbaren Zustand, wenn das Verpackungsmaterial 1 zu dem Benutzer von Verpackungen (einem Verpackungsbenutzer) geliefert wird. In derartigen Fällen ist die Abstandsschicht 3 dafür vorgesehen, durch den Verpackungsbenutzer in einer dafür vorgesehenen, geeigneten Vorrichtung ausgedehnt zu werden, die beispielsweise zwei erwärmte Oberflächen (ähnlich zu den in 2 mit Referenznummern 29, 29' gezeigten) aufweisen kann, mittels welchen die Ausdehnung zu der gewünschten Dicke stattfindet. Diese Ausführungsform ist für die Minimierung der Transportvolumina zwischen einem Hersteller von Verpackungsmaterial 1 oder Verpackungszuschnitten gemäß der Erfindung und einem Benutzer oder Befüller von Verpackungen von großem Wert.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung wurde die Abstandsschicht 3 auf eine oder mehrere Oberflächenschichten 2, 2' durch den Hersteller von Verpackungsmaterial 1 aufgebracht, und die Abstandsschicht 3 wurde in einem getrennten Vorgang nach der Aufbringung ausgedehnt. Diese Ausführungsform schafft Vorteile, beispielsweise dadurch, dass der Hersteller von Verpackungsmaterial in der Lage ist, mehrere unterschiedliche Qualitätsstufen des Verpackungsmaterials mit unterschiedlichen Dicken, beginnend von einer einzigen, nicht ausgedehnten Qualitätsstufe, "umzuwandeln".
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung wurde die Abstandsschicht 3 auf die Oberflächenschicht en) 2, 2' aufgebracht, und bereits bevor das Verpackungsmaterial 1 dem Verpackungsbenutzer geliefert wird, ausgedehnt. Diese Ausführungsform kann Vorteile schaffen, wenn kleinere Verpackungsbenutzer betroffen sind, die aus unterschiedlichen Gründen einen Verpackungszuschnitt oder eine Verpackung erhalten wollen, der/die nahezu in einem Zustand bereit für die Befüllung ist.
  • In einer noch weiteren Ausführungsform des Verpackungsmaterials gemäß der Erfindung wurde die Abstandsschicht 3 nicht ausgedehnt, bis das Verpackungsmaterial 1 in eine Verpackung umgewandelt wurde. Diese Ausführungsform des Verpackungsmaterials 1 kann Vorteile schaffen, wie z. B. die Minimierung des Lagervolumens, wenn Verpackungszuschnitte gelagert werden, oder eine Möglichkeit, beispielsweise Verpackungen einer Schachtelart mit einer verbesserten Stabilität zu erreichen, da die Ausdehnung nach dem Falten in eine Box stattfindet, etwas, das zu einer Verriegelung der Faltungen führt.
  • Nachfolgend werden eine Anzahl von Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte 2 beschrieben.
  • In der beigefügten 2 ist die Aufbringung einer Abstandsschicht 23 zwischen zwei Oberflächenschichten 22, 22' dargestellt, sie ist jedoch ferner bei Ausführungsformen der Erfindung denkbar, bei denen eine Abstandsschicht auf eine einzige Oberflächenschicht aufgebracht und mit dieser verbunden wird, oder auf Ausführungsformen, bei denen mehrere Abstandsschichten, gleichzeitig oder in mehreren Schritten, auf mehrere Oberflächenschichten aufgebracht und damit verbunden werden, beispielsweise in der Reihenfolge Oberflächenschicht/Abstandsschicht/Oberflächenschicht/Abstandsschicht/Oberflächenschicht.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren das Vorsehen wenigstens einer Oberflächenschicht 22, 22', die in erster Linie aus Zellstofffasern besteht, und die Aufbringung einer Abstandsschicht 23 mit einem Matrimaterial und Verstärkungsfasern aus Zellstoff daran auf, so dass die Oberflächenschicht en) 22, 22' an die Abstandsschicht 23 mittels Verbindungspunkten verbunden wird/werden. Hierbei sind sowohl das Matrixmaterial als auch die Verstärkungsfasern aus Zellstoff auf erneuerbaren oder recycelbaren Ausgangsmaterialien basierend.
  • Gemäß der Erfindung und der ersten Ausführungsform des Verfahrens wird die Abstandsschicht 23 in der Form einer ebenen, fortlaufenden Schicht auf die Oberflächenschicht en) 22, 22' aufgebracht, so dass die Verbindungspunkte im Wesentlichen fortlaufend in der Ebene des Verpackungsmaterials 21 zwischen der Abstandsschicht 23 und der/den Oberflächenschicht en) 22, 22' entwickelt werden. Ferner sind die Inhaltsstoffe des Matrixmaterials Zellstofffasern und Verstärkungsfasern aus Zellstoff in dem Verpackungsmaterial 21 und der Widerstand der Verbindungspunkte, wenn ein vollständig nasser Zustand vorliegt, dafür angepasst, ein Recycling von Ausgangsmaterial für die erneute Herstellung von Verpackungsmaterial 21 zu ermöglichen, wobei das Matrixmaterial der Abstandsschicht 23 in einer ausdehnbaren Form vorliegt oder in dem Verpackungsmaterial 21 in Verbindung mit der Aufbringung ausgedehnt wird.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist/sind die Oberflächenschicht oder die Oberflächenschichten 22, 22' in der Form einer oder mehrerer fortlaufender Materialbahnen vorhanden, auf welche die Abstandsschicht 23 aufgebracht wird, um erst später in einem getrennten, nachfolgenden Schritt ausgedehnt zu werden, um das Verpackungsmaterial 21 zu schaffen. Diese Ausführungsform schafft eine Anzahl von Vorteilen, wie z. B. einen einfacheren Herstellungsprozess mit weniger Prozessparametern, die gleichzeitig gesteuert werden müssen. Ferner kann ein nicht ausgedehnter, halbhergestellter Zustand des Verpackungsmaterials erhalten werden, etwas, das beispielsweise zu Vorteilen in der Form von verringertem Lagervolumen führt, und dass unterschiedliche Qualitätsstufen des Verpackungsmaterials aus einem einzigen Halbfertigprodukt erzeugt werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Matrixmaterial aus einem oder mehreren Ausgangsmaterialien hergestellt, die aus der Gruppe natürliche Stärke, modifizierte Stärke, Zellstoffderivate (beispielsweise Carboxy-Methylzellstoff (CMC)), Algmat, Casein, Glutionleim, Polylactide (PLA), Pentosane, Chitin oder einem anderen Polymer gewählt wird, das aus natürlichen, in kurzer Zeit erneuerbaren Rohmaterialien hergestellt wurde.
  • In einer noch weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die Abstandsschicht 23 zwischen einer ersten 22 und einer zweiten Oberflächenschicht 22' aufgebracht und an diese verbunden. Gemäß dieser Ausführungsform werden Wasserstoffbindungen mittels der oben erwähnten Verstärkungsfasern aus Zellstoff zwischen der ersten Oberflächenschicht 22 und der Abstandsschicht 23 und der zweiten Oberflächenschicht 22' und der Abstandsschicht 23 in Verbindung mit der Aufbringung ausgebildet, wobei die Papierbindungen zu einer hohen Steifigkeit und Lasttragefähigkeit des Verpackungsmaterials 21 in einem im Wesentlichen trockenen Zustand beitragen. Ferner wird eine hinreichende Menge der Wasserstoffbindungen vorgesehen, um ein Recycling des Verpackungsmaterials 21 in einem vollständig nassen Zustand zu ermöglichen, etwas, das mittels des Anteils der Verstärkungsfasern von Zellstoff erreicht wird, der wenigstens 40 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Abstandsschicht 23 beträgt.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung sind die oben erwähnten Zellstofffasern und Verstärkungsfasern aus Zellstoff in Anteilen vorgesehen, die zusammen höher als 50 Gewichtsprozent in dem Verpackungsmaterial 21 sind. Dies ermöglicht, dass das Verpackungsmaterial 21 auf einfache und unproblematische Weise recycelt wird, um, zusammen mit zusätzlichen Zellstofffasern, ein Ausgangsmaterial bei der erneuten Herstellung von Material für Oberflächenschichten 22, 22' zu bilden.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die Abstandsschicht 23 ausgedehnt, so dass die Kantenstauchfestigkeit des Verpackungsmaterials 21 danach in sämtlichen Richtungen in der Ebene des Verpackungsmaterials 21 äquivalent wird. Dies wird mittels der Wahl von Oberflächenschichten 22, 22' mit einer niedrigen intrinsischen Anisotropie und zusätzlich durch sorgfältige Steuerung der Bedingungen während der Extrusion der Abstandsschicht 23 erreicht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die Abstandsschicht 23 dann ausgedehnt, wenn das Verpackungsmaterial 21 zwischen zwei Oberflächen 29, 29' mit einem definierten Abstand zwischeneinander angeordnet ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform bestehen die Oberflächen 29, 29' aus zwei erwärmten Platten, die, mit Ausnahme der Schaffung einer dickenbegrenzenden Funktion, mittels ihrer hohen Temperatur ferner in der Lage sind, das Ausdehnungsmittel zu aktivieren, das in der aufgebrachten Abstandsschicht 23 enthalten ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Dicke des Verpackungsmaterials 21 so gesteuert werden, dass sie einen vorbestimmten Wert erreicht, der an die Art von Verpackungszuschnitt 30 oder Verpackung 30' angepasst ist, in dem das Verpackungsmaterial 21 verwendet werden soll. Es ist ferner bei Ausführungsformen der Erfindung denkbar, dass zwei Oberflächen 29, 29' nur eine dickenbegrenzende Funktion erfüllen, und dass das Extrusionsmittel in Verbindung mit der Aufbringung der Abstandsschicht 23 oder mittels einer weiteren, getrennten Zuführung von Energie oder eines weiteren Aktivierungsmittels aktiviert wird, das in der Lage ist, das Ausdehnungsmittel zu aktivieren. Ferner sind die beiden dickenbegrenzenden Oberflächen in vorteilhafter weise in der Form von Oberflächen an einem Paar von sich drehenden Zylindern oder ähnlichem vorgesehen.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Verpackungsmaterial 21 zu einem Verpackungsbenutzer geliefert, wobei sich die Abstandsschicht 23 in einem nicht ausgedehnten, jedoch ausdehnbaren Zustand befindet, woraufhin die Abstandsschicht 23 durch den Verpackungsbenutzer ausgedehnt wird.
  • Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform wird die Abstandsschicht 23 auf die Oberflächenschicht(en) 22, 22' durch einen Hersteller des Verpackungsmaterials aufgebracht, woraufhin die Abstandsschicht in einem getrennten Vorgang nach der Aufbringung ausgedehnt wird.
  • Bei einer noch weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die Abstandsschicht 23 auf die Oberflächenschicht 22, 22' aufgebracht und bereits bevor das Verpackungsmaterial 21 zu dem Verpackungsbenutzer geliefert wird, ausgedehnt.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Verfahren gemäß der Erfindung wird die Abstandsschicht 23 erst ausgedehnt, wenn das Verpackungsmaterial 21 in eine fertige Verpackung 30' umgewandelt wurde. Diese Ausführungsform erfordert selbstverständlich besondere Maschinen, beispielsweise Maschinen zur Aktivierung des Expansionsmittels, das in der Abstandsschicht 23 enthalten ist, mittels Wärmezuführung oder ähnlichem.
  • Vorangehend wurde die Erfindung mittels einer Anzahl unterschiedlicher Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Erfindung in keiner Weise so gesehen werden sollte, dass sie auf das Obenbeschriebene beschränkt ist, sondern dass ihr Bereich durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.
  • Demzufolge ist es ferner bei Ausführungsformen der Erfindung möglich, dass mehrere Lagen von dem ausdehnbaren oder ausgedehnten Verpackungsmaterial gemäß der Erfindung zusammen in eine geeignete Anzahl von Schichten laminiert sind.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Verpackungsmaterials (1; 21) für die Herstellung von Verpackungszuschnitten und Verpackungen und mit den Schritten des Vorsehens wenigstens einer Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') in der Form einer fortlaufenden Materialbahn, die im wesentlichen aus Zellstofffasern besteht, und des Aufbringens einer Abstandsschicht (3; 23) daran, wobei die Abstandsschicht ein Matrixmaterial und Verstärkungsfasern aufweist, so dass die Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') an die Abstandsschicht (3; 23) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial in der Abstandsschicht (3; 23) während der Aufbringung derselben an die Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') in einer ausdehnbaren Form vorliegt, und dass das Matrixmaterial in einen getrennten Verfahrensschritt, nach dem Aufbringungsschritt ausgedehnt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial aus einem oder mehreren Rohmaterialien gefertigt wurde, das aus der Gruppe natürliche Stärke, modifizierte Stärke, Zellstoffderivate, Algmat, Casein, Glutionleim, Polylactide (PLA), Pentosane, Chitin oder einem anderen Polymer gewählt wird, das aus natürlichen, in kurzer Zeit erneuerbaren Rohmaterialien hergestellt wird, gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern Zellstoff-Verstärkungsfasern sind, und dass die Zellstofffasern in der Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') und die Zellstoff-Verstärkungsfasern in Mengen vorgesehen sind, die mehr als 50 Gewichtsprozent des Verpackungsmaterials bilden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht (3; 23) ausgedehnt wird, und dass die Kantenstauchfestigkeit des Verpackungsmaterials (1; 2.) nachfolgend im wesentlichen in sämtlichen Richtungen in der Ebene des Verpackungsmaterials (1; 21) äquivalent wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht (3; 23) zwischen einer ersten und einer zweiten Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') aufgebracht und an diese verbunden wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht (3; 23) ausgedehnt wird, so dass die Dicke des Verpackungsmaterials (1; 21) einen vorbestimmten Wert erreicht.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht (3; 23) ausgedehnt wird, nachdem das Verpackungsmaterial (1; 21) in eine fertige Verpackung (30') umgewandelt wurde.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial Stärke aufweist, die vor dem Ausdehnschritt in einem thermoplastischen Zustand ist.
  9. Verpackungsmaterial mit wenigstens einer Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') und wenigstens einer Abstandsschicht (3; 23), wobei die Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') in erster Linie aus Zellstofffasern (4, 4', 4") besteht, und die Abstandsschicht (3; 23) ein Matrixmaterial (5) und Verstärkungsfasern aufweist, und wobei die Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') an die Abstandsschicht (3; 23) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial (5) der Abstandsschicht (3; 23) ausdehnbar ist, und dadurch, dass das Verpackungsmaterial gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8 hergestellt wird.
  10. Verpackungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial aus einem oder mehreren Rohmaterialien gefertigt wurde, das aus der Gruppe natürliche Stärke, modifizierte Stärke, Zellstoffderivate, Algmat, Casein, Glutionleim, Polylactide (PLA), Pentosane, Chitin oder einem anderen Polymer gewählt wird, das aus natürlichen, in kurzer Zeit erneuerbaren Rohmaterialien hergestellt wird, gewählt wird.
  11. Verpackungsmaterial nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern Zellstoff-Verstärkungsfasern sind, und dass die Menge der Zellstofffasern und der Zellstoff-Verstärkungsfasern zusammen höher als 50 Gewichtsprozent des Verpackungsmaterials (1; 21) ist.
  12. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 9–11; dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenstauchfestigkeit des Verpackungsmaterials (1; 21) im wesentlichen in sämtlichen Richtungen in der Ebene des Verpackungsmaterials (1; 21) äquivalent ist, wenn die Abstandsschicht (3; 23) ausgedehnt wurde.
  13. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 9–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht (3; 23) an eine erste und eine zweite Oberflächenschicht (2, 2'; 22, 22') verbunden ist.
  14. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 9–13, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial Stärke aufweist, die in einem thermoplastischen Zustand war.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7237674B2 (en) * 2003-03-26 2007-07-03 Meadwestvaco Packaging Systems, Llc Carton with dispenser
GB2428628A (en) * 2005-07-14 2007-02-07 Green Light Products Ltd Multilayer material useful for packaging
EP1840043B1 (de) * 2006-03-30 2009-09-16 Brodrene Hartmann A/S Dreidimensionale Verpackung
US20080093232A1 (en) * 2006-09-11 2008-04-24 Union Looper Co., Ltd. Food material container
EP2988937A4 (de) * 2013-04-24 2016-12-21 Sca Forest Prod Ab Expandierbares laminat, expandiertes laminat, verfahren zur herstellung des expandierbaren laminats und verwendungen der laminate
ES2644773T1 (es) 2014-11-04 2017-11-30 Sca Forest Products Ab Producto laminado intermedio, estructura laminada expandida y procedimiento de fabricación de los mismos
KR101867841B1 (ko) * 2015-09-14 2018-06-18 김철수 종이공극시트

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1331671C (en) * 1988-12-30 1994-08-23 Norman L. Lacourse Biodegradable shaped products and the method of preparation thereof
US5035930A (en) 1988-12-30 1991-07-30 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Biodegradable shaped products and the method of preparation thereof
ES2086961T3 (es) * 1992-08-28 1996-07-01 Biotec Biolog Naturverpack Material compuesto estratificado degradable biologicamente, a base de espuma de almidon endurecida y procedimiento para su fabricacion.
EP0636612A1 (de) * 1992-08-31 1995-02-01 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Verfahren zur herstellung eines tetrahydroisochinolin-3-carbonsäure derivat
IT1274603B (it) * 1994-08-08 1997-07-18 Novamont Spa Materiali espansi plastici biodegradabili
US5490666A (en) * 1994-08-29 1996-02-13 Heidelberger Druchemaschiner Ag Folder with spring-biased exit roller
KR100355468B1 (ko) 1994-10-21 2003-05-17 이. 카소기 인더스트리스,엘엘씨 발포된전분조성물,물품및방법

Also Published As

Publication number Publication date
ATE237524T1 (de) 2003-05-15
SE9802172L (sv) 1999-12-18
DK1135306T3 (da) 2003-07-28
WO2000000408A1 (en) 2000-01-06
SE513847C2 (sv) 2000-11-13
EP1135306B1 (de) 2003-04-16
SE9802172D0 (sv) 1998-06-17
DE69907020D1 (de) 2003-05-22
AU4814399A (en) 2000-01-17
ES2197652T3 (es) 2004-01-01
EP1135306A1 (de) 2001-09-26
US6534138B1 (en) 2003-03-18

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