Konditionierendes Verpackungsmaterial
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein, den Inhalt einer Verpackungseinheit konditionierendes Verpackungsmaterial, welches das Füllgut der Verpackungseinheit von den Umgebungsbedingungen mindestens weitgehend abzuschirmen hat.
Es ist bekannt, Materialien, welche unter dem Einfluss der Umgebungsbedingungen leiden können, wie z. B. Lebensmittel, Genussmittel, Chemikalien, in einer mehr oder weniger hermetischen Verpackung zum Verkauf zu bringen, wobei die Verpackung selbst in neuerer Zeit häufig gasdicht zugeschweisst ist. Man hat zu diesem Zwecke sowohl heissiegelbare Folien ohne Anwendung von irgendwelchen Hilfsmitteln als Verpackungsmaterial als auch solche Verpackungsstoffe zur Herstellung von sogenannten Vakuumpackungen mit mehr oder weniger ausgeprägtem Unterdruck verwendet und auch gelegentlich die Packungen mit einem inerten Gas, z. B. Stickstoff, mit oder ohne Vakuum gespült.
Man hat auch vorgeschlagen, zur Herabsetzung der Feuchtigkeit von heissgesiegelten Flachpackungen in einer vom Füllgut getrennten, mit der Füllgutkammer jedoch durch einen Kanal verbundenen Kammer ein Trocknungsmittel zwecks Absorption der Luftfeuchtigkeit unterzubringen. Letzteres wurde vor allem für Chemikalien oder Chemikalienmischungen angewendet, welche unter der Luftfeuchtigkeit besonders leiden, wie z. B. sogenannte Brausetabletten oder Brausepulver.
Es ist auch vorgeschlagen worden, in Verpackungen zusätzlich zum Füllgut Trocknungsmittel und andere Gas. absorptionsmittel abzupacken, wobei zur Verhinderung der Vermischung des Füllgutes mit den Absorptionsmitteln die Absorptionsmittel in einer separaten Verpackung zum Füllgut gegeben wurden. Dabei wurde auch vorgeschlagen, den Absorptionsmittelbehälter an der Wandung der Packung anzubringen. Zur Absorption von Sauerstoff ist auch schon vorgeschlagen worden ( Metalbox Methode), die Packung mit Wasserstoff zu füllen und einen geeigneten Katalysator auf die Wandung der Pakkung aufzubringen. Dabei entsteht naturgemäss innerhalb der Packung Wasser, was an sich schon unerwünscht ist.
Hievon abgesehen besteht bei Undichtwerden der Pakkung Explosionsgefahr und das Abfüllen der Packungen selbst gestaltet sich kompliziert und teuer.
Es ist nun sowohl für gewöhnliche als auch für Vakuumspackungen durchaus wünschenswert, dass die Pakkungen Absorptionsmittel für Wasserdampf, Sauerstoff, Kohlendioxyd etc. enthalten, um das Füllgut vor den schädlichen Einflüssen der in der Packung eingeschlossenen oder aus dem Füllgut entstehenden Gase zu schützen.
Dies wird durch die geschilderten Verpackungsarten bis zu einem grossen Teil erreicht, doch haben all diese Absorptionsmittel enthaltenden Verpackungen verschiedene Nachteile, nämlich:
1. Bei der Erstellung der Packung muss das Absorptionsmittel separat und sorgfältig eingebracht werden.
2. Das Absorptionsmittel kann zufällig oder durch Verwechslung beim Verbraucher oder durch Transportschäden in das Füllgut gelangen und dort unerwünschte und sogar gefährliche Wirkungen beim Verbrauch der Ware ausüben.
3. Das Absorptionsmittel befindet sich auf einem eng begrenzten Raum innerhalb der Packung, wobei je nach Entfemung des Füllgutes vom Absorptionsmittel recht unterschiedliche Wirkungsgrade erzielt werden.
4. Zum Füllen der obgenannten Packungen benötigt man besondere und meist recht komplizierte Einrichtungen, welche sich von den z. B. für Suppenbeutel üblicherweise verwendeten einfachen Vorrichtungen erheblich unterscheiden.
All diese Nachteile werden nun durch die Erfindung beseitigt, indem man ein Verpackungsmaterial verwendet, welches als integrierenden Bestandteil mindestens einen Absorber für solche Gase aufweist, welche bei Erstellung der Verpackung mit dem Füllgut eingeschlossen und/oder vom Füllgut entwickelt werden oder von aussen in die Verpackung gelangen können und auf das Füllgut schädlich wirken.
Man kann auf diese Weise z. B. die Innenwand eines Behälters mit einem Lack überziehen, in welchem ein Trocknungsmittel oder ein Sauerstoffabsorber oder ein CO2-Absorber oder ein anderes Mittel, bzw. Mischungen von solchen Mitteln eingemischt wurde, wobei der Lack den oder die Absorber an die Behälterwand bindet, den Kontakt mit dem Füllgut verhindert, jedoch die Diffusion der schädlichen Gase durch die Lackschicht zum Absorber gestattet. In gleicher Weise lässt sich beispielsweise in die innenliegende Folie einer, z. B. mehrschichtigen, für Suppenbeutel geeigneten Verpackung, das erforderliche Absorptionsmittel einarbeiten.
Um z. B. den Wassergehalt der Luft aus einem Suppenbeutel zu entfernen, genügt häufig ein Auftrag von nur 0,1 bis 2 g/m2 Verpackungsmaterial Calziumoxyd.
Um den Luftsauerstoff zu absorbieren würde bei geeigneter Wahl des Absorptionsmittels bereits ein Auftrag von etwa 1 bis 20 gim2 Verpackungsmaterial den Inhalt eines Suppenbeutels weitgehend sauerstofffrei machen.
In ähnlicher Weise lässt sich z. B. für die Verpackung von Kaffee ein Kohlendioxydabsorber in das Verpakkungsmaterial einverleiben.
Natürlich kann man das Absorptionsmaterial nicht nur in einem entsprechenden Mittel einverleibt auf die Innenwand des Packmaterials bringen, sondern man kann es auf beliebige Weise mit dem Packmaterial integrieren, beispielsweise die Innenwand mit einer mit dem Absorber versehenen oder daraus bestehenden Folie, z. B. mit einem imprägnierten Papier, versehen, oder den Absorber auf eine Klebschicht aufstäuben.
Als wesentlichen Vorteil besitzt diese Art der Verpackung bzw. des Verpackmaterials die Eigenschaft, dass man auf beliebigen herkömmlichen Packmaschinen ohne deren Veränderung das entsprechend aufbereitete Packmaterial verarbeiten und die Packungen herstellen kann.
Beispielsweise können auf einer herkömmlichen Suppenbeutelabfüllmaschine wie bis anhin Fjachpackungen erzeugt werden, wobei der ganze Unterschied in der Verwendung der mit dem Absorber versehenen Packfolie besteht. Man kann dabei für die eine Seite der Packung eine normale Folie verwenden, während man für die andere Seite der Packung ein erfindungsgemässes Packmaterial verwendet, vorzugsweise wird man jedoch die ganze Packung aus dem erfindungsgemässen Material herstellen.
Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, dass wegen der Grossflächigkeit der das Füllgut umhüllenden Absorberschicht eine praktisch gleichwertige Konditionierung gleichzeitig an allen Stellen des Materials erfolgt und z. B. eine Taubildung im Inneren der Packung, selbst unter solchen Bedingungen noch vermieden wird, bei welchen bei lokal in der Packung befindlichen Absorbern eine Taubildung vorübergehend auftritt.
Aber selbst die Herstellung einer (beispielsweise) Verpackungsfolie nach der Erfindung bietet keine besonderen Schwierigkeiten. Man kann wie gesagt, den Absorber in die Heissiegelschicht einverleiben und diese Schicht in üblicher Weise auf normalen Maschinen auftragen.
Nachdem gelegentlich eine Pigmentierung der Siegelschicht ohnedies angewendet wird, oder solche Schichten durch Mischen ihrer Bestandteile in der Masse aufbereitet werden, bietet die Beimischung der Absorber keinerlei zusätzliche Schwierigkeiten, so dass die Mehrkosten der Packmaterialien lediglich den minimen Kostenaufwand für die Absorber ausmachen. Gegenüber den bekannten Packungen mit Absorbern sind hier also erhebliche materielle Ersparnisse möglich, da man bei der Erfindung nur den Absorberpreis in Rechnung zu stellen braucht, während bisher besondere Massnahmen z. B. für die Trennung des Absorbers vom Füllgut und für dessen Dosierung pro Packung, getroffen werden mussten.
Da heutzutage beispielsweise Verpackungsfolien wegen der hygienischen Anforderungen in Plastikbeuteln zum Versand gelangen und zudem die eng gerollten Folien aus dem Innern der Rolle, bzw. zwischen den einzelnen Wicklungen jede Einwirkung von Aussenluft weitgehend ausschliessen, so besteht für die erfindungsgemässen Packmaterialien praktisch keine Einschränkung bezüglich der Lagerhaltung in vernünftigen Grenzen.
Man kann auch vorsorglicherweise einen Überschuss von Absorber aufbringen, welcher den im Rolleninneren befindlichen oder in die Rolle diffundierenden Wasserdampf oder Sauerstoff der Luft absorbiert und damit die Rolle bei allfälligen späteren Veredlungsschritten (z. B.
Bedrucken) aktiv erhält. Zweckmässigerweise wird man sodann Massnahmen ergreifen, um die Wirkung des Absorbers zu retardieren, sei es, dass man ein Absorptionsmittel verwendet, welches an sich eine verzögerte Wirkung hat, oder z. B. dadurch, dass man durch einen solchen Überzug über den Absorber bringt, welcher nur ein verzögertes Wirken desselben erlaubt. Dies ist keineswegs nachteilig, da ja das Einfüllgut im Augenblick der Abfüllung frisch sein muss und durch den Absorber die Frischerhaltung bezweckt wird, so dass ein allmähliches Wirken desselben sogar durchaus von Vorteil sein kann.
Die Möglichkeiten der Anwendung der Erfindung sind derzeit gar nicht abzusehen. Nachdem aber insbesondere Lebensmittel immer mehr in der natürlich vorkommenden Form Verwendung finden, welche bekanntlich weniger haltbar ist als zwecks Konservierung von gewissen natürlichen Bestandteilen befreite Nährstoffe, und gerade die natürliche Form der Lebensmittel gegenüber der Einwirkung von Feuchtigkeit und Sauerstoff besonders anfällig ist, kann dem erfindungsgemässen Packmaterial grösste wirtschaftliche Bedeutung beigemessen werden, da es auf herkömmlichen Vorrichtungen neben gewöhnlichen Packungen die Schaffung be sonderer zu (Klimapackungen) y gestattet.
Je nach dem angestrebten Effekt, der Verpackungsart, den Eigenschaften des Füllgutes etc., wird man von Fall zu Fall auf Grund einfacher Versuche den geeigneten Absorber aus der Reihe der für solche Zwecke herkömmlicherweise verwendeten Materialien auswählen.
Nachstehend seien denn auch nur einige allgemein absorbierend wirkende Stoffe beispielshalber angeführt:
So kann man Mangan II-hydroxyd als Sauerstoffabsorber, mit oder ohne Mitverwendung von Silikagel, in verschiedensten Varianten verwenden. Man kann diesen Stoff beispielsweise in einem Filterpapier einverleibt verwenden, wobei man bei dessen Herstellung des Papiers den bekannten Füllungs- und Waschvorgang im endlosen Band anwendet und dann trocknet. Das trockene Filterpapier dieser Art kann z. B. als Beutelfutter eingesetzt werden. Man kann aber auch das genannte Manganhydroxyd in eine Wachsmischung oder in ein Polyäthylen einarbeiten, welches als thermoplastische Klebschicht zur Versiegelung der Packungen dient.
In analoger Weise können Fe II- oder Co II-hydroxyde und Komplexe oder Mischungen von verschiedenen Hydroxyden von niederwertigen Metallionen als Sauerstoffabsorber eingesetzt werden.
Als Wasserdampfabsorber können in ähnlicher Weise die folgenden Stoffe Verwendung finden: Silikagel, MgO, CuSO4, Na2SO4 und MgSO4 im wasserfreien Zustand, sowie CaO. Auch die sogenannten Molekulargltterstoffe im wasserfreien Zustand scheinen sich als geeignet anzubieten.
Als CO2 Absorptionsmittel bieten sich z. B. CaO und MgO ebenfalls an.
Die genannten und andere Absorber können beispielsweise durch folgende Methoden mit dem Verpackungsmaterial integriert, d.h. vereinigt werden:
Man kann die Absorber den verschiedensten Medien zusetzen, welche dann auf eine Warenbahn von Weichpackungsmaterialien aufgetragen werden. Man kann sie so z.B. einem Schmelzfluss aus Paraffin, Wachsen, Mikrokristallinwachsen, Hochdruckpolyäthylen, Niederdruckpolyäthylen, Polyamid usw. einverleiben.
Die so erhaltenen Mischungen können z. B. im Falle von Wachsmischungen in an sich bekannter Weise auf einer Wachsbeschichtungs- und/oder Kaschiermaschine auf das Packmaterial aufgetragen werden.
Abmischungen mit Polyäthylen können dagegen mit Vorteil durch Breitschlitzdüsenextrusion oder Folienblasverfahren mit Auftragung bzw. Aufkleben der Folie bzw. des heissen Extrudates auf das eigentlichen Packmaterial gebracht werden. Hier ist allerdings besonders beim Folienblasverfahren auf eine nicht allzufrüh eintretende Inaktivierung der Absorber zu achten, oder die Absorbermenge genügend stark zu wählen, um einer teilweisen Entaktivierung zu steuern.
Man kann andererseits Lacke, welche wasserfrei sind, mit solchen Absorbern pigmentieren und den Lack z. B. durch Aufdrucken auf die Innenseite der Packmaterialien bringen. Dies hat den besonderen Vorteil, dass man so die Verschweissungsstellen der Packung ohne Absorber lassen kann, so dass kein sogenannter Dochteffekt zu befürchten ist. Ähnlich kann man auch einer aufzustäubenden Masse den Absorberanteil zusetzen, so dass sich auch die sogenannten Bestäubungs- und Broncierverfahren zur Aufbringung der Absorber eignen.
Es ist selbstverständlich, dass durch die vorstehenden Ausführungen keinerlei Einschränkung des Erfindungsgedankens bezweckt wird, und dass diese Angaben rein beispielshalber erfolgten.
Conditioning packaging material
The present invention relates to a packaging material which conditions the contents of a packaging unit and which has to at least largely shield the contents of the packaging unit from the ambient conditions.
It is known to use materials which can suffer from the influence of environmental conditions, such as e.g. B. to bring food, luxury goods, chemicals, in a more or less hermetic packaging for sale, the packaging itself has recently often been welded gas-tight. For this purpose, both heat-sealable films without the use of any aids as packaging material and such packaging materials for the production of so-called vacuum packs with more or less pronounced negative pressure have been used, and the packs with an inert gas, e.g. B. nitrogen, purged with or without vacuum.
It has also been proposed, in order to reduce the humidity of heat-sealed flat packs, to accommodate a desiccant for the purpose of absorbing the humidity in a chamber which is separate from the contents but connected to the contents chamber by a channel. The latter was mainly used for chemicals or chemical mixtures that suffer particularly from humidity, such as. B. so-called effervescent tablets or effervescent powder.
It has also been proposed to use desiccant and other gas in packaging in addition to the contents. to pack absorbents, the absorbents being added to the contents in a separate packaging to prevent the contents from mixing with the absorbents. It was also proposed to attach the absorbent container to the wall of the pack. In order to absorb oxygen, it has already been proposed (metal box method) to fill the pack with hydrogen and to apply a suitable catalyst to the wall of the pack. This naturally creates water inside the pack, which in itself is undesirable.
Apart from this, there is a risk of explosion if the package leaks and the filling of the packages themselves is complicated and expensive.
For both ordinary and vacuum packs, it is absolutely desirable for the packs to contain absorbents for water vapor, oxygen, carbon dioxide, etc. in order to protect the contents from the harmful effects of the gases enclosed in the pack or from the gases arising from the contents.
This is achieved to a large extent by the types of packaging described, but all of these packaging containing absorbents have various disadvantages, namely:
1. When creating the pack, the absorbent must be introduced separately and carefully.
2. The absorbent can get into the filling material accidentally or through mix-up with the consumer or through transport damage, where it can have undesirable and even dangerous effects when the goods are consumed.
3. The absorbent is located in a narrowly limited space within the pack, with quite different degrees of effectiveness being achieved depending on the distance between the contents and the absorbent.
4. To fill the above packs you need special and usually quite complicated facilities, which differ from the z. B. for soup bags commonly used simple devices differ significantly.
All these disadvantages are now eliminated by the invention by using a packaging material which has as an integral component at least one absorber for those gases which are enclosed with the filling material during the creation of the packaging and / or developed by the filling material or from the outside into the packaging can reach and have a harmful effect on the product.
You can z. B. cover the inner wall of a container with a varnish in which a drying agent or an oxygen absorber or a CO2 absorber or another agent or mixtures of such agents was mixed in, the varnish binding the absorber or absorbers to the container wall Prevents contact with the product, but allows the harmful gases to diffuse through the paint layer to the absorber. In the same way, for example, in the inner film of a z. B. multilayer packaging suitable for soup bags, incorporate the required absorbent.
To z. For example, to remove the water content of the air from a soup bag, an application of only 0.1 to 2 g / m2 of calcium oxide packaging material is often sufficient.
In order to absorb the oxygen in the air, with a suitable choice of the absorbent, an application of around 1 to 20 gm2 of packaging material would make the contents of a soup bag largely free of oxygen.
In a similar way, z. B. incorporate a carbon dioxide absorber into the packaging material for the packaging of coffee.
Of course, you can not only bring the absorption material incorporated in a corresponding means onto the inner wall of the packing material, but you can integrate it in any way with the packing material, for example the inner wall with a film provided with the absorber or consisting of it, e.g. B. with an impregnated paper, or dust the absorber onto an adhesive layer.
As a significant advantage, this type of packaging or packaging material has the property that the appropriately processed packaging material can be processed and the packs produced on any conventional packaging machine without changing them.
For example, thin packs can be produced on a conventional soup bag filling machine as hitherto, the whole difference being in the use of the packaging film provided with the absorber. A normal film can be used for one side of the pack, while a packing material according to the invention is used for the other side of the pack, but the entire pack is preferably made from the material according to the invention.
The invention offers the further advantage that because of the large area of the absorber layer enveloping the filling material, practically equivalent conditioning takes place simultaneously at all points of the material and z. B. dew formation in the interior of the pack is still avoided even under conditions in which dew formation occurs temporarily in the case of absorbers located locally in the pack.
But even the production of a (for example) packaging film according to the invention does not present any particular difficulties. As I said, the absorber can be incorporated into the heat-sealing layer and this layer can be applied in the usual way on normal machines.
Since pigmentation of the sealing layer is occasionally used anyway, or such layers are prepared by mixing their constituents in the mass, the addition of the absorbers does not present any additional difficulties, so that the additional costs of the packaging materials only make up the minimum expense for the absorbers. Compared to the known packs with absorbers, considerable material savings are possible here, since with the invention only the absorber price needs to be charged, while so far special measures such. B. for the separation of the absorber from the product and for its dosage per pack had to be taken.
Since nowadays, for example, packaging films are shipped in plastic bags because of the hygienic requirements and the tightly rolled films from the inside of the roll or between the individual windings largely exclude any influence of outside air, there are practically no restrictions on storage for the packaging materials according to the invention within reasonable limits.
As a precaution, an excess of absorber can also be applied, which absorbs the water vapor or oxygen in the air located inside the roll or diffusing into the roll and thus the roll in any subsequent refinement steps (e.g.
Printing). Appropriately, you will then take measures to retard the effect of the absorber, be it that you use an absorbent, which in itself has a delayed effect, or z. B. by bringing such a coating over the absorber, which only allows a delayed action of the same. This is by no means disadvantageous, since the filling material must be fresh at the moment of filling and the aim of the absorber is to keep it fresher, so that it can even work gradually.
The possibilities of using the invention cannot currently be foreseen. However, since food in particular is increasingly being used in the naturally occurring form, which is known to be less durable than nutrients freed from certain natural components for the purpose of preservation, and precisely the natural form of food is particularly susceptible to the action of moisture and oxygen, the inventive Packing material is given the greatest economic importance, as it allows the creation of special (climate-controlled packs) y on conventional devices in addition to normal packs.
Depending on the desired effect, the type of packaging, the properties of the filling material, etc., the appropriate absorber will be selected from the range of materials conventionally used for such purposes on the basis of simple experiments.
Only a few generally absorbent substances are listed below as examples:
Manganese II-hydroxide can be used as an oxygen absorber, with or without the use of silica gel, in various variants. You can use this substance incorporated into a filter paper, for example, using the known filling and washing process in the endless belt and then drying the paper. The dry filter paper of this type can e.g. B. can be used as bag food. But you can also incorporate the manganese hydroxide mentioned in a wax mixture or in a polyethylene, which serves as a thermoplastic adhesive layer for sealing the packs.
In an analogous manner, Fe II or Co II hydroxides and complexes or mixtures of different hydroxides of low-valent metal ions can be used as oxygen absorbers.
The following substances can be used in a similar manner as water vapor absorbers: silica gel, MgO, CuSO4, Na2SO4 and MgSO4 in the anhydrous state, as well as CaO. The so-called molecular smoothing substances in the anhydrous state also seem to be suitable.
As a CO2 absorbent z. B. CaO and MgO also.
The above and other absorbers can be integrated with the packaging material, for example, by the following methods, i. be united:
The absorber can be added to a wide variety of media, which are then applied to a web of soft packing materials. You can e.g. incorporate a melt flow of paraffin, waxes, microcrystalline waxes, high pressure polyethylene, low pressure polyethylene, polyamide, etc.
The mixtures thus obtained can, for. B. in the case of wax mixtures can be applied to the packaging material in a manner known per se on a wax coating and / or laminating machine.
Mixtures with polyethylene, on the other hand, can be brought to advantage by slot die extrusion or film blowing processes with application or gluing of the film or the hot extrudate onto the actual packaging material. In this case, however, it is particularly important to ensure that the absorbers are not deactivated too early, particularly in the case of the blown film process, or that the amount of absorber selected is sufficiently strong to control partial deactivation.
On the other hand, paints which are water-free can be pigmented with such absorbers and the paint z. B. by printing on the inside of the packaging materials. This has the particular advantage that the welding points of the pack can be left without an absorber, so that there is no need to worry about a so-called wick effect. Similarly, the absorber component can also be added to a mass to be sputtered, so that the so-called dusting and bronzing processes are also suitable for applying the absorbers.
It goes without saying that the above statements do not intend to restrict the inventive concept in any way and that these details are given purely by way of example.