SE509440C2 - Sätt att framställa ett tryckfärgsdekorerat förpackningmaterial, speciellt för aseptiska förpackningar, samt förpackningsbehållare därav - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 509 440 2 Materialet i det nämnda gasbarriärskiktet kan vara en s k barriärpolymer, t ex polyamid eller etylenvinylalkoholsampolymer, men består ofta av en aluminiumfolie (s k Al-folie).

Dimensionsstabila vätsketäta förpackningar framställes numera oftast med hälp av moderna snabba förpackningsmaskiner av den typ som från en bana eller från förtillverkade ark av förpackningsmaterialet både formar, fyller och förseglar förpackningarna. Från exempelvis en bana framställes förpackningar genom att banan först omformas till en tub genom att banans båda' längsgående kanter förenas med varandra i en överlappsskarv. Tuben fylles med aktuellt fyllgods, t ex vätskeformigt livsmedel, och avdelas till slutna fyllda förpackningar genom upprepade transversella förseglingar tvärs tubens längsaxel under tubens fyllgodsnivà. Förpackningarna separeras fràn varandra genom snitt eller klipp i de transversella förseglingszonerna och ges önskadgeometrisk, vanligtvis parallellepipedisk form genom en ytterligare formnings- och förseglingsoperation till bildande av de färdiga fyllda förpackningarna.

På i huvudsak samma sätt framställes även de s k aseptiska förpackningarna, dock med den väsentliga skillnaden att såväl förpackningsmaterialet som det aktuella fyllgodset steriliseras före fyllningsförloppet och att fyllningsförloppet sker under steril (aseptisk) fyllningsatmosfär för att undvika återinfektering av det steriliserade fyllgodset.

En sterilisering av förpackningsmaterialet sker oftast med hjälp av ett kemiskt steriliseringsmedel, t ex en vattenhaltig lösning av väteperoxid, med vilket förpackningsmaterialet bringas i kontakt för avdödning av oönskade, speciellt patogena mikroorganismer på åtminstone de delar av förpacknigsmaterialet som kommer eller riskerar att komma i kontakt med det steriliserade fyllgodset. Ofta utförs emellertid en sterilisering av hela förpackningsmaterilet genom att banan av förpackningsmaterialet ledes ner i och genom ett bad av vattenhaltig väteperoxid som i nämnda steriliseringssyfte får verka på förpackningsmaterialbanan före banans omformning till aseptiska förpackningar på det ovan beskrivna sättet.

Tryckfärger för den ovan beskrivna applikationen i samband med förpackningsmaterial är ofta vattenbaserade och kräver därför att den yta pä vilken de skall appliceras är tillräckligt hydrofil för att god adhesion skall uppnås mellan den vattenbaserade tryckfärgen och den aktuella tryckytan.

En yta av polyeten, t ex LDPE, som används såsom tryckyta vid det ovan beskrivna kända förpackningsmaterialet är emellertid hydrofob (vattenavvisande) och mäste därför modifieras för att möjliggöra önskad god adhesion mellan tryckfärg och tryckyta. I adhesionsbefrämjande syfte utsätts därför förpackningsmaterialet enligt den kända tekniken för en polaritetsändrande ytbehandling medelst elektriska corona- urladdningar, varigenom polyetenytan ges önskad hydrofil karaktär. Även om det tidigare således varit möjligt att framställa ett tryckfärgsdekorerat förpackningsmaterial av det inledningsvis beskrivna slaget med god vidhäftning (adhesion) mellan den vattenbaserade tryckfärgen och förpackningsmaterialets yttre 10 15 20 25 30 35 3 509 440 polyetenbeläggning, har det överraskande visat sig att det kända förpackningsmaterialet, speciellt för aseptiska förpackningar, kan förbättras avsevärt genom enbart enkla medel.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att ge anvisningar om hur ett sådant förbättrat förpackningsmaterial, speciellt för aseptiska förpackningar, på enkelt sätt kan framställas.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom ett sätt enligt oberoende patentkravet 1 som enligt en speciellt fördelaktig utföringsform av uppfinningen givits de i det oberoende patentkravet 5 angivna kännetecknen.

Genom att utsätta den så tryckfärgsapplicerade banan av förpackningsmaterial för en ytenergireducerande efterbehandling, såsom vid sättet enligt uppfinningen, möjliggöres framställning av ett tryckfärgsdekorerat förpackningsmaterial som inte bara tål förvaring i fuktig miljö, till och med under långa förvaringstider, utan att dekoren förlorar i tydlighet och fräschör, utan som även kan steriliseras med vattenhaltig väteperoñd, såsom beskrivs ovan, med avsevärt mindre förbrukning av väteperoxid än vad som tidigare varit möjligt vid den kända tekniken.

En förklaring till de beskrivna nackdelarna i samband med det kända tryckfärgsdekorerade förpackningsmaterialet, dvs fuktkänslighet vid lagring och överdrivet hög väteperoxidförbrukning i samband med sterilisering, kan vara att en corona-behandling, samtidigt som den ombesörjer en polaritetsändring av förpackningsmaterialets dekorbärande polyetenbeläggning, är tillräckligt kraftfull för att även "slå sönder” polyetenbelägg ningen när denna träffas av de elektriska corona- urladdningarna. Inom dylika "sönderslagna" områden saknar polyetenbeläggningen helt eller delvis hydrofila säten som krävs för att den vattenbaserade tryckfärgen skall fastna med god adhesion, varigenom tryckfärgen bara med reducerad adhesion har fastnat inom dessa områden. Risken för interaktion mellan tryckfärg och fukt eller vätska och åtföljande kvalitetsförsämring av den applicerade dekoren har således ökat inom de nämnda områdena.

Problemet med "sönderslagna" områden av förpackningsmaterialets yttre polyetenbeläggning blir särskilt allvarligt när förpackningsmaterialet i steriliseringssyfte ledes genom ett bad av vattenhaltig väteperoxid, såsom vid framställning av aseptiska förpackningar. Förutom att tryckfärgen kommer i kontakt med och interagerar med vattnet i väteperoxidlösningen, kommer väteperoxid att överdrivet attraheras och upptas av exponerade hydrofila säten på polyetenbeläggningen även i områden utanför tryckfärgsdekoren, med överdriven väteperoxidförbrukning som följd.

Genom att utsätta förpackningsmaterialets corona-behandlade yttre polyetenbeläggning för en ytenergireducerande efterbehandling medelst värme elimineras således effektivt de beskrivna nackdelarna i samband med det kända förpackningsmaterialet. 10 15 20 25 30 35 509 440 4 Företrädesvis utförs den ytenergireducerande efterbehandlingen med hjälp av heta pressvalsar eller presscylindrar mellan vilka förpackningsmaterialet ledes, varigenom även en fysisk utjämningseffekt av den "sönderslagna" polyetenbeläggningen uppnås, vilken tillsammans med den reducerade ytenergin bidrar att ytterligare motverka den corona-behandlade polyetenbeläggningens tendens att absorbera vätska (vatten).

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning pä vilken: Figur 1 är ett schematískt tvärsnitt av ett i och för sig känt förpackningsmaterial för aseptiska förpackningar, vilket framställts pà sättet enligt en speciell utföringsform av uppfinningen; och Figur 2 schematískt belyser framställningen av det i Figur 1 visade förpackningsmaterialet. ' l Figur 1 har det schematískt visade förpackningsmaterialet givits den allmänna hänvisningsbeteckningen 10. Förpackningsmaterialet 10 innefattar ett stdmskikt11 av styvt, men vikbart papper av konventionell förpackningskvalitet och yttre vätsketäta beläggningar 12,13 av polyeten, företrädesvis lägdensitetspolyeten (LDPE). Mellan papperskiktet 11 och den ena av de bäda yttre polyetenbeläggningarna 12 finns en såsom gasbarriär tjänande aluminiumfolie 14 (s k Al-folie) som medelst ett mellanliggande skikt 15 av bindemedel (adhesive) är bunden till den sida av stomskiktet 11 som är avsedd att vändas inät när förpackningsmaterialet omformas till förpackningar.

Såsom framgår fràn Figur 1 har förpackningsmaterialets 10 andra yttre polyetenbeläggning 13 en dekor 16 av vattenbaserad tryckfärg som medelst konventionell tryckningsteknik är applicerad i önskat dekormönster på polyetenbeläggningens 13 utsida.

Förpackningsmaterialet 10 i Figur 1 framställes enligt uppfinningen pà det sätt som belyses schematískt i Figur 2. För att underlätta jämförelse har samma detaljer i Figur 2 givits samma hänvisningsbeteckningar som i Figur 1.

En bana 10' av plastbelagt papper avrullas från en icke visad förràdsrulle i pilens riktning och förses med en såsom gasbarriärtjänande folie 14 av aluminium som medelst ett extruderat mellanliggande skikt 15 av bindemedel (adhesive) lamineras till banans ena sida i samband med att banan ledes 'genom ett nyp mellan tvä valsar eller cylindrar 17,18.

Den foliebelagda banan ledes därefter till en extruderingsstation i vilken aluminiumfolien täckes med en film 12 av polyeten, företrädesvis làgdensitetspolyeten (LDPE), som extruderas mot aluminiumfoliens 14 utsida till bildande av förpackningsmaterialets 10 ena yttre plastbeläggning 12. 10 15 20 25 5“ 509 440 Den plastbelagda banan utsättes därefter i adhesionsbefrämjande syfte för en polaritetsändrande ytbehandling vid 19 där banans andra yttre beläggning 13 av polyeten, företrädesvis làgdensitetspolyeten, ytmodifieras medelst elektriska corona- urladdningar på i och för sig känt sätt.

Den corona-behandlade banan ledes vidare till en tryckningsstation 20 i vilken banan medelst konventionell tryckningsteknik förses med en yttre dekor 16 av vattenbaserad tryckfärg som appliceras i önskat mönster på utsidan av banans ytmodifierade yttre polyetenbelåggning 13.

Banan ledes slutligen till en efterbehandlingsstation vid 21 i vilken banan i enlighet med uppfinningen ledes genom ett nyp mellan två varma pressvalsar eller presscylindrar 22,23, varigenom ytenergin av banans corona-behandlade tryckfärgsbelagda yttre plastbeläggning 13 reduceras samtidigt som en viss utjämning av plastbeläggningen 13 ombesörjes.

Ett förpackningsmaterial enligt uppfinningen för aseptiska förpackningar har i ett praktiskt jämförelseförsök låtit sig steriliseras med en väteperoxidförbrukning som är ca 70% mindre än motsvarande väteperoxidförbrukning för ett känt, men icke i ytenergireducerande syfte efterbehandlat förpackningsmaterial vid sterilisering med ett bad av vattenhaltig väteperoxid på tidigare beskrivet_ sätt.

Av beskrivningen ovan framgår således att uppfinningen på enkelt sätt med och med enkla medel möjliggör framställning av ett tryckfärgsdekorerat I förpackningsmaterial, speciellt för aseptiska förpackningar, med överraskande fördelaktiga egenskaper.

Naturligtvis är många modifikationer och ändringar möjliga utan att frångå uppfinningstanken. Dylika för fackmannen uppenbara modifikationer och ändringar ligger således inom ramen för uppfinningstanken, såsom denna definieras av de efterföljande patentkraven.

Claims (10)

10 15 20 25 30 509 440 Patentkrav

1.Sätt att framställa ett tryckfärgsdekorerat förpackningsmaterial (10) av lamínattyp innefattande en såsom dekorbärare tjänande yttre beläggning (13) av plast som har en på sin utsida applicerad dekor (16) av vattenbaserad tryckfärg, vid vilket sätt en bana av styvt, men vikbart papper (10') som på åtminstone sin ena sida har en yttre beläggning (13) av plast i adhesionsbefrämjande syfte utsättes för en polaritetsändrande ytbehandling medelst elektriska corona-urladdningar och vid vilket sätt banans så ytbehandlade yttre plastbeläggning (13) därefter förses med en dekor av vattenbaserad tryckfärg som medelst konventionell tryckningsteknik appliceras i godtyckligt mönster på den ytbehandlade plastbeläggningens utsida, känntecknat av, att banan efter nämnda tryckfärgsapplicering utsättes för en ytenergireducerande efterbehandling (21).

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av, att pappersbanans yttre plastbeläggning (13) utgöres av lågdensitetspolyeten (LDPE).

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av, att den dekorförsedda yttre plastbeläggningen(13) värmes i samband med den ytenergireducerande efterbehandlingen.

4. Sätt enligt krav 3, kännetecknat av, att den dekorförsedda yttre plastbeläggningen (13) värmes medelst heta pressvalsar eller presscylindrar (22,23) mellan vilka banan ledes. '

5. Sätt att framställa ett tryckfärgsdekorerat förpackningsmaterial (10) av laminattyp för aseptiska förpackningar vilka framställes frän en bana av förpackningsmaterialet som i steriliseringssyfte ledes genom ett bad av vattenhaltig väteperoxid före banans omformning till färdiga aseptiska förpackningar, vid vilket sätt en bana (10') av styvt, men vikbart papper som åtminstone pa sin ena sida har en såsom dekorbärare tjänande yttre beläggning (13) av plast och som på sin andra sida har ett såsom gasbarriär applicerat materialskikt (14) i adhesionsbefrämjande syfte utsättes för en polaritetsändrande ytbehandling medelst elektriska corona-urladdningar och vid vilket sätt banans så ytbehandlade yttre beläggning (13) av plast förses med en godtycklig dekor (16) av vattenbaserad tryckfärg som medelst konventionell tryckningsteknik appliceras i önskat mönster på den ytbehandlade yttre plastbeläggningens utsida, kännetecknat av, att banan efter nämnda applicering av tryckfärg utsättes för en ytenergireducerande efterbehandling (21). i 10 7 ' 509 440

6. Sätt enligt krav 5, kännetecknat av, att pappersbanans nämnda yttre plastbeläggning (13) utgöres av làgdensitetspolyeten (LDPE).

7. Sätt enligt krav 5 eller 6, kännetecknat av, att banans dekorförsedda yttre plastbeläggning (13) värmes i samband med den ytenergireducerande efterbehandlingen.

8. Sätt enligt krav 7, kännetecknat av, att banans dekorförsedda yttre plastbeläggning (13) värmes medelst heta pressvalsar eller presscylindrar (22,23) mellan vilka banan ledes.

9. Förpackningsbehàllare, känetecknat av, att den är framställd från ett pà sättet enligt något av kraven 1-4 framställt förpackningsmaterial (10) av laminattyp.

10. Aseptisk förpackningsbehällare, kännetecknad av, att den är framställd 'frán ett pä sättet enligt något av kraven 5-8 framställt förpacknlngsmaterlal (10) av laminattyp.