DE102011054883B3

DE102011054883B3 - Multifunktionale Verpackungsfolie und Herstellverfahren

Info

Publication number: DE102011054883B3
Application number: DE201110054883
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-10-28
Also published as: WO2013061306A1; EP2771255A1; EP2771255B1

Abstract

Verpackungsfolie (1) mit mindestens zwei Funktionsschichten, wobei eine erste Funktionsschicht als Trägerschicht (2) aus einem Material mit in mindestens einer Raumrichtung (X) hoher Gleichmaßdehnung von mehr als 150% ausgebildet ist, und wobei eine weitere Funktionsschicht als Polsterschicht (3) ausgebildet ist, die eine Außenschicht (3A) sowie eine Vielzahl von mit einem Gas oder Gasgemisch befüllten oder befüllbaren Kompartimenten (4), die durch nicht miteinander verbundene Bereiche der sie umgrenzenden Materiallagen gebildet sind, aufweist, und wobei die Verpackungsfolie (1) als Verbundmaterial ausgebildet ist, bei dem alle Funktionsschichten derart miteinander verbunden sind, dass die Gleichmaßdehnung der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung (X) durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist, indem die Polsterschicht (3) aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Gleichmaßdehnung wie die Trägerschicht (2) ausgebildet ist, und/oder indem die Polsterschicht (3) aus mindestens in die eine Raumrichtung (X) unzusammenhängenden Segmenten (3', 3'') aufgebaut ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsfolie zum sicheren Verpacken von Packgut unterschiedlichster Größe. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verpackungsfolie, mit welcher Packgut gleichzeitig gepolstert und zusammengehalten wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Folie.
Stand der Technik und Nachteile
Gegenstände jedweder Art müssen für gewöhnlich im Rahmen des Transports vom Herstellungsort zum Verbraucher von äußeren Einflüssen abgeschirmt werden, um Transportschäden zu vermeiden. Derartige Einflüsse können Stöße und reibende Berührungen mit anderen Gegenständen oder Transportpaletten sein, wie sie bei der Handhabung mit Gabelstaplern, beim Transport mit LKWs, etc. auftreten können, aber auch Witterungseinflüsse, die insbesondere beim Ein- und Ausladen in Transportfahrzeuge auf das Transportgut einwirken können, sowie Manipulation oder Diebstahl. Den Verpackungsmaterialien kommt somit die primäre Funktion der Transportsicherung zu. Die Verpackung kann ferner die Aufgabe erfüllen, die zunächst lose Ware innerhalb einer Umverpackung wie insbesondere einer Palette zusammen zu halten und/oder mit der Palette zu verbinden, so dass eine gut handhabbare Einheit entsteht (Los-Verpackung).
Dies gilt sowohl für Ware, welche noch in ihrer Originalverpackung vorliegt, als auch für solche Ware, deren Originalverpackung bereits entsorgt wurde. Dies ist besonders häufig bei Rücksendungen von Verbrauchsgütern der Fall.
Bekannt sind aus dem Stand der Technik so genannte „Luftpolsterfolien”, die typischerweise aus Polyethylen (PS) gefertigt sind und aus einer mindestens zweilagigen, meist transparenten Folie mit regelmäßigen Lufteinschlüssen bestehen. Auch Schaumstofffolien oder Rollenwellpappen finden als Verpackungsmaterial Verwendung. Derartige, nachfolgend auch kurz als Polsterfolien bezeichnete Folien sind zwar biegsam, jedoch nicht dehnbar.
In der Druckschrift US 6,213,167 B1 ist die Weiterentwicklung einer derartigen, mit Gas befüllbaren Polsterfolie dargestellt. Um eine hohe Sicherheit gegen Versagen der Polsterfunktion zu gewährleisten, sind alle Polsterkammern voneinander separiert. Um eine einfache Befüllung zu ermöglichen, werden die Polsterkammern mit einem speziellen Werkzeug über einen gemeinsamen, zentralen Kanal befüllt, mit dem sie über Rückschlagventile verbunden sind. Nach dem Befüllen kann das Gas nicht wieder in den Kanal oder in andere Polsterkammern zurückströmen, so dass das Versagen einer Polsterkammer nicht zu einem Totalversagen der mehrere solcher Polsterkammern umfassenden Polsterfolie führt. Die Polsterfunktion wird aufgrund der Kompressibilität des in den Polsterkammern eingeschlossenen Gases als auch aufgrund der Verwendung elastischen Materials bereitgestellt. Die Polsterfolie ist jedoch nur als reines Polstermittel verwendbar und erfüllt keine weiteren Aufgaben. Zudem ist der Aufbau und das Befüllen komplex, und es wird ein spezielles Werkzeug benötigt, welches unter Umständen beim Kunden aufgestellt werden muss.
Ebenfalls bekannt sind so genannte „Stretchfolien” (auch Wickel- oder Netzfolien), die insbesondere zur Transportsicherung verwendet werden. Stretchfolien sind besonders dehnbare Folien, wie sie beispielsweise aus dem Bereich der Frischhaltefolien geläufig sind. Auch solche Folien können aus PE hergestellt sein. Umwickelt („umreift”) man einen Gegenstand oder einen losen Verbund von Gegenständen mit einer solchen Folie, während diese Folie unter Zug steht, so dehnt sie sich beim Umwickeln und übt dabei einen dauerhaften Druck auf den Verbund der Gegenstände aus, so dass ein zusammenhängender, leichter handhabbarer Körper geschaffen wird. Zum Wieder-Vereinzeln der Ware muss die Folie meist durchschnitten werden, da die Oberflächen der Folie gewöhnlich eine starke Adhäsion zueinander aufweisen, so dass ein Wiederabwickeln schwierig ist. Derartige Folien haben jedoch keinerlei federnde oder dämpfende Wirkung gegen äußere mechanische Einflüsse, und schützen lediglich (und nur eingeschränkt) gegen Witterungs- oder Manipulationseinflüsse.
Um nun einen Gegenstand oder einen Verbund loser Gegenstände einerseits gegen Stöße und andererseits gegen Witterungseinflüsse zu schützen, und gleichzeitig einen Zusammenhalt einzelner Gegenstände miteinander und/oder beispielsweise mit einer Palette zu bewirken, sind immer mehrere sequenzielle Arbeitsgänge erforderlich. Entweder es erfolgt ein – meist lediglich partielles – Umwickeln des Gegenstands mit Polsterfolie, ein notdürftiges Fixieren derselben, so dass diese ihre Position am Gegenstand beibehält, z. B. mit Klebeband, und schließlich ein Umwickeln des gepolsterten Gegenstands mit einer Stretchfolie. Optional kann diese nochmals, beispielsweise ebenfalls mit Klebeband oder durch thermisches Behandeln, in sich fixiert werden. Oder der Körper wird zunächst mit Stretchfolie umwickelt, bevor die Polsterfolie angebracht und letztere separat fixiert wird.
Diese Vorgehensweise ist zeitaufwändig und fehleranfällig. Wird beispielsweise zu wenig Polsterfolie verwendet, muss angestückelt oder neu umwickelt werden. Ist zu viel Polsterfolie verwendet worden, steigt der Verbrauch, und der verpackte Gegenstand erhält unter Umständen eine unregelmäßige Form. Verrutscht die Polsterfolie, ist der Gegenstand teilweise ungeschützt. Ist die Stretchfolie zuunterst angeordnet, muss besonderes Augenmerk auf einen sicheren Halt der Polsterfolie gerichtet werden, damit diese nicht beim Transport abfällt. Gleiche Probleme ergeben sich, wenn anstelle einer Polsterfolie beispielsweise Karton verwendet wird.
Eine mögliche Lösung ist in der Schweizer Patentschrift Nr. 377714 offenbart, die einen Verpackungskörper für verschieden gestaltetes sowie für serienmäßig hergestelltes Gut betrifft. Einzelne, sich umschließende Hüllen nehmen fließbares Medium unter Druck auf. Die Dehnbarkeit der Folien nimmt von innen nach außen ab. Auf diese Weise kann ein zusammenlegbarer Körper bereitgestellt werden, der sowohl gegen äußere Einflüsse wie Witterung oder Stöße schützt, und auf der Innenseite eine gute Polsterung bietet. Nach dem Befüllen der Vorrichtung sorgt diese auch für einen guten Zusammenhalt des oder der eingebetteten Güter. Allerdings ist die Konstruktion aufwändig, und die vorgeschlagenen Ausführungsformen beziehen sich ausschließlich auf, Verpackungskörper für Güter bestimmter Größe und Form.
Aufgabe der Erfindung und Lösung
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach in der Bereitstellung einer Verpackungsfolie zur Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Probleme. Insbesondere soll die Erfindung eine Verpackungsfolie bereitstellen, welche in zeit- und materialsparender Weise ein Umreifen von Packgut erlaubt. Dabei soll sowohl die Funktion der Transportsicherung als auch die Funktion des Schutzes vor äußeren Einflüssen erfüllt werden. Zudem soll die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie bereitstellen.
Die Aufgabe wird durch eine Verpackungsfolie gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
Beschreibung
Die Erfindung stellt eine integrierte Verpackungsfolie bereit, welche ein gleichzeitiges Schützen und Polstern von Packgut ermöglicht, wie nachfolgend detailliert beschreiben wird.
Die erfindungsgemäße Verpackungsfolie umfasst demnach mindestens zwei Funktionsschichten. Der Begriff der Funktionsschichten ist dabei nicht zwingend mit ”Materialschichten” gleichzusetzen. Eine Funktionsschicht dient demnach lediglich der Erfüllung einer bestimmten Funktion, wohingegen Materialschichten auch mehrere Funktionen erfüllen können.
Eine erste Funktionsschicht ist erfindungsgemäß als Trägerschicht aus einem Material mit in mindestens einer Raumrichtung hoher Dehnbarkeit ε_max, oder korrekter, hoher Gleichmaßdehnung von mehr als 150%, ausgebildet. Die Trägerschicht ist demnach immer vorhanden und bildet gewissermaßen die Basis der Verpackungsfolie. Die Trägerschicht ist dehnbar, und weist eine hohe Dehnbarkeit auf. Der Begriff der Dehnbarkeit ist vorliegend so definiert, dass er ein Maß für die maximal zulässige Dehnung, insbesondere Gleichmaßdehnung (Dehnung ohne signifikantes Einschnüren) darstellt. Eine bekannte Definition der Gleichmaßdehnung lautet: „Die Gleichmaßdehnung ist die beim Zugversuch auf die Anfangslänge bezogene plastische Längenänderung bei Beanspruchung der Zugprobe mit der Höchstkraft.” (Quelle: de.wikipedia.org/w/index.php?title=Gleichmaßdehnung&oldid=94286570.) Wenngleich nachfolgend weiterhin der Begriff der „Dehnbarkeit” verwendet wird, ist demnach ein Material mit einer „Gleichmaßdehnung” gemeint. Bei Überschreiten der Dehnbarkeit reißt das Material, oder es schnürt sich unzulässig weit ein. Beträgt die Dehnbarkeit beispielsweise 200%, so lässt sich das Material auf die doppelte der Ursprungslänge (diese entspricht 100%) dehnen, bevor es reißt oder sich signifikant einschnürt. Eine hohe Dehnbarkeit beträgt beispielsweise mehr als 150%, bevorzugt mehr als 250%, und besonders bevorzugt mehr als 350%, bezogen auf die Ursprungslänge von 100%. Naturgemäß weist ein solches Material auch eine gewisse Elastizität auf, d. h., es versucht, in seinen Ursprungszustand zurückzugehen, sich also zusammen zu ziehen. Typischerweise zeigen derartige Materialien den Effekt, sich ab Überschreiten einer gewissen Grunddehnung plastisch zu verformen, wobei immer eine Restelastizität vorhanden ist. Somit kann eine derartige Trägerschicht, beispielsweise beim Umwickeln von Packgut, stark gedehnt werden, und zieht sich trotz plastischer Verformung bei Rücknahme der Zugkraft wieder etwas zusammen, so dass eine auf das Packgut wirkende Druckkraft entsteht, die dieses zusammenhält. Besonders bevorzugt ist die Trägerschicht eine so genannte Stretchfolie, wie sie aus dem Gebiet der Verpackungstechnik bekannt ist.
Ferner ist vorgesehen, dass eine weitere Funktionsschicht als Polsterschicht ausgebildet ist, die eine Außenschicht sowie eine Vielzahl von mit einem Gas oder Gasgemisch befüllten oder befüllbaren Kompartimenten, die durch nicht miteinander verbundene Bereiche der sie umgrenzenden Materiallagen gebildet sind, aufweist. Es ist klar, dass die Polsterschicht auch noch weitere Schichten (Materiallagen) als die Außenschicht aufweisen kann. Die Kompartimente dienen als eigentliches Polstermittel. Sie haben typischerweise eine runde oder ovale Form und Abmaße von ca. 0,5 bis 1 cm.
Erfindungsgemäß ist die Verpackungsfolie als Verbundmaterial ausgebildet, bei dem alle Funktionsschichten derart miteinander verbunden sind, dass die Dehnbarkeit ε_max bzw. die Gleichmaßdehnung der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist. Mit anderen Worten, die Funktionalität der Trägerschicht darf durch die weiteren Funktionalitäten, die durch weitere Funktionsschichten verwirklicht werden, nicht gestört sein. Die Art der Verbindung kann dabei beispielsweise chemisch und/oder thermisch erfolgen. Sie kann ganzflächig oder teilflächig sein, und es ist ebenso denkbar, dass die Funktionsschichten integral hergestellt sind, so dass eine nachträgliche Verbindung physikalischer Schichten überhaupt nicht mehr nötig ist.
Eine derartige Verpackungsfolie weist den Vorteil auf, aufgrund der hohen Dehnbarkeit den Zusammenhalt von Packgut zu sichern, und gleichzeitig aufgrund der Polstereigenschaften einen guten Schutz gegen Beschädigungen, Stöße etc. bereitzustellen. Da die Folie als Verbundmaterial vorliegt, entfällt das aus dem Stand der Technik bekannte, typische und zeitraubende Umwickeln mit mehreren unterschiedlichen Folien. Zugleich ist immer die richtige Menge an Material beider Funktionsschichten vorhanden, und auch das Fixieren der unterschiedlichen Folien aneinander entfällt.
Nachfolgend werden zwei kombinierbare Ausführungsformen beschrieben, die die Dehnbarkeit der unterschiedlichen Schichten betreffen.
Nach einer Ausführungsform ist auch die Polsterschicht aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Dehnbarkeit ε_max' bzw. Gleichmaßdehnung wie die Trägerschicht ausgebildet. Das bedeutet, dass die Polsterschicht zusammen mit der Trägerschicht gedehnt werden kann. Auf diese Weise ist der vorstehenden Voraussetzung Genüge getan, dass die Dehnbarkeit ε_max bzw. Gleichmaßdehnung der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist. Es ist klar, dass eine zur Dehnbarkeit der Trägerschicht ε_max höhere Dehnbarkeit ε_max' vorteilhaft ist, da durch die Erhöhung der Gesamtdicke von Träger- und Polsterschicht andernfalls eine deutlich erhöhte Zugkraft beim Umwickeln von Packgut nötig ist, wenn eine bestimmte Dehnung gewünscht ist. Selbstverständlich kann die Dicke der Trägerschicht entsprechend herabgesetzt oder deren Dehnbarkeit ε_max verringert werden, um ein Verbundmaterial mit gewünschter Gesamt-Dehnbarkeit zu erhalten. Eine vergleichbare Dehnbarkeit ist auch deswegen erwünscht, da sonst an der Grenzfläche zwischen den Schichten Scherspannungen auftreten können.
Nach einer anderen Ausführungsform, die jedoch auch mit der vorstehend beschriebenen kombinierbar ist, ist die Polsterschicht aus mindestens in die eine Raumrichtung unzusammenhängenden Segmenten aufgebaut. In diesem Fall ist es demnach nicht unbedingt nötig, dass die Dehnbarkeiten ε_max und ε_max' bzw. Gleichmaßdehnungen vergleichbar sind. Da die Polsterschicht unterbrochen ausgebildet ist, bleiben ausreichend große Gebiete der Trägerschicht unbedeckt, welche sich dann frei dehnen können. In den übrigen, mit den Segmenten der Polsterschicht bedeckten Gebieten ist die Dehnbarkeit ggf. deutlich geringer, je nach Dehnbarkeit des dort vorliegenden Verbunds aus Träger- und Polsterschicht. Die Segmente sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie streifen- oder inselförmig vorliegen. Die Streifen verlaufen dabei quer zu oben erwähnter Raumrichtung, die auch die Zugrichtung beim Umwickeln von Packgut darstellt. Die Inseln sind vollständig voneinander unabhängig und erlauben so, die Dehnbarkeit der Trägerschicht in mehrere Richtungen weitgehend unbeeinflusst zu lassen.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsformen zum Aufbau der Kompartimente beschrieben.
Nach einer Ausführungsform weist die Polsterschicht ferner eine an die Trägerschicht angrenzende Innenschicht auf, und die Kompartimente sind durch nicht miteinander verbundene Bereiche dieser Innenschicht und der Außenschicht gebildet. Eine derartige Lösung wird durch eine herkömmliche Polsterfolie realisiert. Diese besteht aus zwei Schichten, die unverbundene Areale aufweisen. Dadurch sind Kammern gebildet, welche, mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllt, als Polsterelemente dienen. Erfindungsgemäß muss diese Innenschicht an die Trägerschicht angrenzen und mit dieser erfindungsgemäß verbunden sein.
Nach einer anderen Ausführungsform sind die Kompartimente durch nicht miteinander verbundene Bereiche der Außenschicht und der Trägerschicht gebildet. Demnach übernimmt hier die Trägerschicht (zusätzlich) die Funktion der vorstehend beschriebenen Innenschicht. Die Kompartimente werden wiederum durch unverbundene Bereiche zweier angrenzender Schichten gebildet.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist die Notwendigkeit einer geringeren Anzahl von Schichten. Es ist klar, dass die Dehnbarkeiten der Schichten nach Möglichkeit ähnlich sein sollten, doch auch eine Lösung mit streifen- oder inselförmigen Polsterschicht-Segmenten, bei der unterschiedliche Dehnbarkeiten unproblematisch sind, ist denkbar.
Es ist zudem möglich, dass die Verpackungsfolie aus einer Polsterfolie besteht, deren Innen- und Außenschicht aus einem Material hoher Dehnbarkeit bestehen. Somit erfüllt eine derartige Folie beide gewünschten Funktionen. Es ist zudem möglich, die Bereiche der Kompartimente aus einem Material im Verhältnis geringerer Dehnbarkeit zu fertigen als das Material zwischen den Kompartimenten. Die unterschiedliche Dehnbarkeit kann auch beispielsweise durch eine unterschiedliche Nachbehandlung des Materials erreicht werden, so dass die Bereiche zwischen den Kompartimenten dehnbarer sind als die Bereiche der Kompartimente selber. Im übrigen führt bereits die Mehrschichtigkeit der Verpackungsfolie im Bereich der Kompartimente durch zu einer geringeren Dehnbarkeit als im Bereich der Zwischenräume, wo die Folie aus lediglich einer Schicht besteht. Auch durch ein Ausdünnen dieser Bereiche kann eine höhere Dehnbarkeit erreicht werden.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Verpackungsfolie eine Haupt-Dehnrichtung auf. Diese entspricht der mindestens einen Raumrichtung, die bereits weiter oben erwähnt wurde. Dabei weisen die Kompartimente im ungedehnten Zustand eine ihre Länge übersteigende und quer zur Haupt-Dehnrichtung verlaufende Breite auf. Besonders bevorzugt weisen die Kompartimente, in einer Draufsicht auf die Verpackungsfolie gesehen, eine elliptische, ovale Form auf, oder eine längliche Form mit besonders bevorzugt abgerundeten Ecken.
Diese Form verändert sich beim Dehnen der Trägerschicht, und zwar derart, dass sich die Länge vergrößert, und die Breite entweder (im Falle einer Gleichmaßdehnung) gleich bleibt oder (im Falle des Einschnürens) abnimmt.
Besonders bevorzugt entspricht die Dehnbarkeit ε_max dem Quotienten aus Breite und Länge im ungedehnten Zustand. Wird die Verpackungsfolie während des Verpackens gedehnt, bis sie ihre Dehnbarkeit (z. B. 200%, entsprechend Faktor 2) erreicht hat, so wird aus einem ellipsenförmigen Kompartiment mit einer Breite, die doppelt so groß ist wie dessen Länge, ein rundes Kompartiment, bei welchem Breite und Länge in etwa gleich sind.
Ein positiver Nebeneffekt ist die Möglichkeit, die Formänderung der Kompartimente als Maß für das Erreichen einer gewünschten Dehnung zu verwenden. Beispielsweise kann die gewünschte Dehnung gerade dann erreicht sein, wenn die Kompartimente beispielsweise aus einer elliptischen in eine runde Form, oder aus einer rechteckigen in eine quadratische Form übergegangen sind. Außerdem können so leicht Areale ausfindig gemacht werden, bei denen die Dehnung zu gering oder auch zu hoch ist, was in einer unzureichenden Erzeugung von Druckkraft bzw. einer Überbeanspruchung der Verpackungsfolie resultiert und daher zu vermeiden ist.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Außenseite der Außenschicht derart beschichtet oder beschaffen ist, dass sie an der nach Außen weisenden Seite der Trägerschicht anhaftbar ist, und/oder umgekehrt. Diese Anhaftbarkeit resultiert in einem Verzicht auf weitere Fixierungsmittel nach dem Umwickeln von Packgut. Beim Berühren der beiden Schichten haften diese ausreichend fest aneinander, so dass zumindest die während des Selbst-Abwickelns auftretenden Scherkräfte von den Haftkräften überstiegen werden. Es ist klar, dass ein Aufbringen von senkrecht zur Verpackungsfolie wirkenden Zugkräften leichter dazu führen kann, die Haftkräfte zu überwinden, so dass ein gewolltes Abwickeln der Folie weiterhin möglich ist, ohne dass sich diese von selber löst.
Bevorzugte Behandlungsmethoden sind der chemische Auftrag oder die Corona- oder UV-Behandlung.
Nach einer anderen Ausführungsform bildet die Verpackungsfolie eine antistatische oder antikorrosive Wirkung auf ein Packgut aus. Bevorzugt ist die Außenseite der Außenschicht und/oder die nach Außen weisenden Seite der Trägerschicht entsprechend beschichtet oder beschaffen. Auf diese Weise können auch besondere Güter wie elektronische Geräte oder feuchtigkeitsempfindliche Gegenstände, solche mit empfindlicher Oberfläche etc. vorteilhaft. mit der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie verpackt werden, ohne dass dazu weitere Folien nötig sind. Diese zusätzlichen Funktionalitäten sind demnach in einer oder mehreren weiteren Funktionsschichten untergebracht, die physikalisch mit der Träger- und/oder der Polsterschicht zusammenfallen können.
Ferner ist bevorzugt, dass die Verpackungsfolie aus Polyethylen (PE) besteht oder dieses Material umfasst. PE weist eine sehr hohe Dehnbarkeit auf und ist gleichzeitig kostengünstig erhältlich. Demnach ist eine aus diesem Material hergestellte Folie funktional und kostengünstig. Selbstverständlich können auch andere Materialen wie z. B. PE-Mischungen, Polypropylen, Polyester o. a. ausreichend geeignet sein. Auch Materialverbünde verschiedener Materialien sind möglich.
Nachfolgend werden beispielhaft zwei Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verpackungsfolie dargelegt. Dabei wird im Hinblick auf die verwendeten Begriffe auch auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
Es ist zwar unerheblich, ob die Polsterschicht als durchgängige oder segmentweise Schicht vorliegt. Es ist jedoch klar, dass in dem Fall, wenn die Polsterschicht als durchgängige Schicht aufgebaut ist, die Dehnbarkeiten der Träger- und der Polsterschicht annähernd gleich sein sollten.
Ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie betrifft eine solche Verpackungsfolie, die eine Trägerschicht sowie eine Polsterschicht mit Kompartimenten gemäß obiger Definition umfasst, wobei die Kompartimente durch nicht miteinander verbundene Bereiche der Außenschicht und der Trägerschicht gebildet sind. Eine derartige Folie kann auch als „Ein-Schicht-Polster-Folie” bezeichnet werden, da die Polsterschicht als „eigene” Schicht lediglich die Außenschicht umfasst, da die zweite, ebenfalls notwendige Schicht von der Trägerschicht gebildet wird.
Die Verpackungsfolie wird hergestellt, indem in den Zwischenraum zwischen Trägerschicht und zunächst separat vorliegender Polsterschicht ein Gas oder Gasgemisch eingeblasen wird, während Trägerschicht und Polsterschicht einander angenähert und schließlich bis auf die Areale, welche die Kompartimente definieren, unlösbar miteinander verbunden werden. Auf diese Weise bleibt das Gas oder Gasgemisch, welches besonders bevorzugt Luft ist, in den Kompartimenten gefangen und erzielt so die erwünschte Polsterwirkung. Die Art der Verbindung kann dabei beispielsweise chemisch und/oder thermisch erfolgen. Sie kann ganzflächig oder teilflächig sein, wobei darauf zu achten ist, dass zumindest die die Kompartimente umgebenden Randbereiche verbunden sind.
Ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie betrifft eine solche Verpackungsfolie, die eine Trägerschicht sowie eine Polsterschicht mit Kompartimenten gemäß obiger Definition umfasst, wobei die Kompartimente durch nicht miteinander verbundene Bereiche der Innenschicht und der Außenschicht gebildet sind. Eine derartige Folie kann auch als „Zwei-Schicht-Polster-Folie” bezeichnet werden, da die Polsterschicht zwei „eigene”, ihr zugeordnete Schichten umfasst, und die Trägerschicht für die Bildung der Polsterschicht unerheblich ist.
Die Verpackungsfolie wird hergestellt, indem die Trägerschicht und die zunächst separat vorliegende Polsterschicht unlösbar miteinander verbunden werden. Mit anderen Worten, die Polsterschicht liegt bevorzugt bereits als fertig ausgebildete Folie vor und muss lediglich mit der Trägerschicht verbunden, beispielsweise verschweißt, werden. Für den Fall, dass die Polsterschicht noch in separaten Schichten (Innen- und Außenschicht) vorliegt, wird sinngemäß in den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenschicht der zunächst separat vorliegenden Polsterschicht ein Gas oder Gasgemisch eingeblasen, während Innenschicht und Außenschicht einander angenähert und schließlich mindestens in den die Kompartimente definierenden und diese umgrenzenden Arealen unlösbar miteinander verbunden werden. Anschließend erfolgt der Verbindungsschritt mit der Trägerfolie.
Selbstverständlich ist auch eine andere Verbindungsreihenfolge möglich, bei der zunächst Träger- und Innenschicht, und dann dieser Verbund mit der Außenschicht verbunden werden. Wesentlich ist lediglich, dass beim Annähern der die Kompartimente bildenden Schichten Gas oder Gasgemisch in den Zwischenraum zwischen diesen Schichten geblasen wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform werden die Areale, welche die Kompartimente bilden, antihaftbeschichtet und/oder im Rahmen der Herstellung der Polsterschicht aus dieser ausgeformt. Die Beschichtung verhindert ein Anhaften der die Kompartimente bildenden Areale, so dass diese bevorzugt mit Gas oder Gasgemisch befüllbar sind, und auch bei einem Zusammendrücken des Kompartiments wieder auseinander federn. Ein Ausformen der Kompartimente, beispielsweise mittels Tiefziehen, hat den Vorteil, dass diese im befüllten Gebrauchszustand im Wesentlichen überall dieselbe Wandstärke aufweisen und daher keine „Sollbruchstellen” aufweisen, die aufgrund der stärkeren Dehnung bei der Herstellung besonders empfindlich gegen Überdruck sind, wie er beim Belasten der Kompartimente typischerweise schnell auftritt. Die Ausformung kann ein- oder beidseitig sein, also die Außenschicht und/oder die Innen- bzw. Trägerschicht betreffen. Ebenso können benachbarte Kompartimente abwechselnd in die Außen- und die Innen- bzw. Trägerschicht ausgeformt sein.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass vor oder nach dem Verbinden eine Oberflächenbeschichtung zur Verbesserung der antistatischen, der antikorrosiven, und/oder der Hafteigenschaften erfolgt. Auf diese Weise kann die somit hergestellte Folie weitere Funktionalitäten erfüllen, so dass zusätzliche Folien überflüssig werden.
Wie vorstehend ausführlich dargelegt, stellt die Erfindung eine Verpackungsfolie bereit, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme vermeidet. Insbesondere stellt die Erfindung eine Verpackungsfolie bereit, welche in zeit- und materialsparender Weise ein Umreifen von Packgut erlaubt. Dabei wird sowohl die Funktion der Transportsicherung als auch die Funktion des Schutzes vor äußeren Einflüssen erfüllt. Zudem stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie bereit.
Figurenbeschreibung
1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie mit drei Schichten in einer Querschnittsansicht.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie mit zwei Schichten in einer Querschnittsansicht.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie mit zwei Schichten und einer segmentartigen Polsterschicht einer Querschnittsansicht.
4 zeigt den Zustand der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie im ungedehnten Zustand in einer Draufsicht.
5 zeigt den Zustand der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie gemäß 4 im gedehnten Zustand.
In der 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie 1 mit drei Schichten 2, 3A, 3B in einer Querschnittsansicht gezeigt. Mit einer Trägerschicht 2 ist die Innenschicht 3B der Polsterschicht 3 verbunden. Die Außenschicht 3A der Polsterschicht 3 weist Wölbungen auf, die die Kompartimente 4 bilden. Die Kompartimente 4 sind dadurch gebildet, dass die Areale in der Innenschicht 3B und Außenschicht 3A, welche die Kompartimente 4 bilden, nicht miteinander verbunden sind. Um die erwünschte Polsterwirkung zu erzielen, sind die Kompartimente 4 mit einem Gas oder Gasgemisch (ohne Bezugszeichen) gefüllt.
Die 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie 1 mit zwei Schichten 2, 3A in einer Querschnittsansicht. Im Vergleich zur 1 fehlt vorliegend die Innenschicht 3B. Die Außenschicht 3A der Polsterschicht 3 ist unmittelbar mit der im Bild oben liegenden Seite der Trägerschicht 2 verbunden. Auf diese Weise kann eine Verpackungsfolie erhalten werden, die aus lediglich zwei Schichten besteht, aber die Eigenschaften einer Stretchfolie und einer Polsterfolie miteinander kombiniert. Im dargestellten Fall einer durchgehend ausgebildeten Polsterschicht 3 ist es bevorzugt, dass die Dehnbarkeiten beider Schichten 2 und 3A in etwa gleich sind, um die Dehnbarkeit des Verbundmaterials sicherzustellen.
In der 3 ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie 1 mit zwei Schichten 2, 3A und einer segmentartigen Polsterschicht 3 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der 2 liegt die Polsterschicht 3 demnach nicht als durchgehende Schicht vor. Dies erlaubt es, dass die Polsterschicht 3, und somit die Außenschicht 3A, aus einem Material anderer, und insbesondere geringerer, Dehnbarkeit als die Trägerschicht 2 hergestellt ist. Aufgrund der Dehnbarkeit des Teils der Trägerschicht 2, der sich zwischen den Segmenten 3' und 3'' der Polsterschicht 3 befindet (Dehnbereich 5), weist das Verbundmaterial nach wie, vor eine gewisse Dehnbarkeit auf, die jedoch geringer ist als die der Trägerschicht 2 alleine, da nur noch Teile derselben zur Dehnbarkeit in die Haupt-Dehnrichtung X beitragen.
Die 4 zeigt den Zustand der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie 1 im ungedehnten Zustand in einer Draufsicht. Demnach weisen die Kompartimente 4 (nur eines mit Bezugszeichen versehen) eine elliptische Form auf. Dabei weisen die Kompartimente 4 im dargestellten ungedehnten Zustand eine ihre Länge L übersteigende und quer zur Haupt-Dehnrichtung X verlaufende Breite B auf.
Wie in 5 dargestellt, verändert sich diese Form beim Dehnen der Verpackungsfolie 1 in Haupt-Dehnrichtung X, und zwar derart, dass sich die Länge L vergrößert, und die Breite B entweder (im Falle einer Gleichmaßdehnung) gleich bleibt oder (im Falle des Einschnürens) wie dargestellt geringfügig abnimmt.
Wie gezeigt, entspricht die Dehnbarkeit besonders bevorzugt dem Quotienten aus Breite B und Länge L im ungedehnten Zustand. Wird die Verpackungsfolie 1 während des Verpackens gedehnt, bis sie ihre Dehnbarkeit (z. B. 200%, entsprechend Faktor 2) erreicht hat, so wird aus einem zunächst ellipsenförmigen Kompartiment 4 mit einer Breite B, die doppelt so groß ist wie dessen Länge L, ein rundes gedehntes Kompartiment 4', bei welchem Breite B und gedehnte Länge L' in etwa gleich sind. Auf diese Weise ist auch eine Kontrollmöglichkeit gegeben, die auf einfache Weise ein Erreichen der korrekten Dehnbarkeit anzeigt, welche durch eine bestimmte, beispielsweise runde oder quadratische Form der Kompartimente 4' gekennzeichnet ist.
Bezugszeichenliste

1: Verpackungsfolie
2: Trägerschicht
3: Polsterschicht
3', 3'': Segmente
3A: Außenschicht
3B: Innenschicht
4: Kompartiment
4': gedehntes Kompartiment
5: Dehnbereich
X: eine Raumrichtung, Haupt-Dehnrichtung
B: Breite
L: Länge
L': gedehnte Länge
ε_max: Dehnbarkeit der Trägerschicht
ε_max': Dehnbarkeit der Polsterschicht

Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsfolie zum sicheren Verpacken von Packgut unterschiedlichster Größe. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verpackungsfolie, mit welcher Packgut gleichzeitig gepolstert und zusammengehalten wird.
Die erfindungsgemäße Verpackungsfolie (1) weist mindestens zwei Funktionsschichten auf, wobei eine erste Funktionsschicht als Trägerschicht (2) aus einem Material mit in mindestens einer Raumrichtung hoher Gleichmaßdehnung ausgebildet ist, und wobei eine weitere Funktionsschicht als Polsterschicht (3) ausgebildet ist, die eine Außenschicht (3A) sowie eine Vielzahl von mit einem Gas oder Gasgemisch befüllten oder befüllbaren Kompartimenten (4), die durch nicht miteinander verbundene Bereiche der sie umgrenzenden Materiallagen gebildet sind, aufweist, und wobei die Verpackungsfolie (1) als Verbundmaterial ausgebildet ist, bei dem alle Funktionsschichten derart miteinander verbunden sind, dass die Gleichmaßdehnung der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist.
Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie. Dabei wird in den Zwischenraum zwischen Trägerschicht (2) und zunächst separat vorliegender Polsterschicht (3) ein Gas oder Gasgemisch eingeblasen, während Trägerschicht (2) und Polsterschicht (3) einander angenähert und schließlich bis auf die Areale, welche die Kompartimente (4) definieren, unlösbar miteinander verbunden werden.

Claims

Verpackungsfolie (1) mit mindestens zwei Funktionsschichten, wobei eine erste Funktionsschicht als Trägerschicht (2) aus einem Material mit in mindestens einer Raumrichtung (X) hoher Gleichmaßdehnung von mehr als 150% ausgebildet ist, und wobei eine weitere Funktionsschicht als Polsterschicht (3) ausgebildet ist, die eine Außenschicht (3A) sowie eine Vielzahl von mit einem Gas oder Gasgemisch befüllten oder befüllbaren Kompartimenten (4), die durch nicht miteinander verbundene Bereiche der sie umgrenzenden Materiallagen gebildet sind, aufweist, und wobei die Verpackungsfolie (1) als Verbundmaterial ausgebildet ist, bei dem alle Funktionsschichten derart miteinander verbunden sind, dass die Gleichmaßdehnung der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung (X) durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist, indem die Polsterschicht (3) aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Gleichmaßdehnung wie die Trägerschicht (2) ausgebildet ist, und/oder indem die Polsterschicht (3) aus mindestens in die eine Raumrichtung (X) unzusammenhängenden Segmenten (3', 3'') aufgebaut ist.
Verpackungsfolie (1) nach Anspruch 1, wobei die Polsterschicht (3) ferner eine an die Trägerschicht (2) angrenzende Innenschicht (3B) aufweist, und wobei die Kompartimente (4) durch nicht miteinander verbundene Bereiche dieser Innenschicht (3B) und der Außenschicht (3A) gebildet sind.
Verpackungsfolie (1) nach einem der Ansprüche 1, wobei die Kompartimente (4) durch nicht miteinander verbundene Bereiche der Außenschicht (3A) und der Trägerschicht (2) gebildet sind.
Verpackungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieselbe eine Haupt-Dehnrichtung (X) aufweist, und wobei die Kompartimente (4) im ungedehnten Zustand eine ihre Länge (L) übersteigende und quer zur Haupt-Dehnrichtung (X) verlaufende Breite (B) aufweisen.
Verpackungsfolie (1) nach Anspruch 4, wobei die Dehnbarkeit. (ε_max) dem Quotienten aus Breite (B) Länge und (L) entspricht.
Verpackungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Außenseite der Außenschicht (34) derart beschichtet oder beschaffen ist, dass sie an der nach Außen weisenden Seite der Trägerschicht (2) anhaftbar ist, und/oder umgekehrt.
Verpackungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verpackungsfolie (1) eine antistatische oder antikorrosive Wirkung auf ein Packgut ausbildet.
Verpackungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieselbe aus Polyethylen besteht oder dieses Material umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie (1), umfassend eine Trägerschicht (2) sowie eine Polsterschicht (3) mit Kompartimenten (4) gemäß Definition in Anspruch 1, wobei die Polsterschicht (3) optional aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Gleichmaßdehnung wie die Trägerschicht (2) ausgebildet ist, und wobei die Kompartimente (4) gemäß Definition in Anspruch 3 durch nicht miteinander verbundene Bereiche der Außenschicht (3A) und der Trägerschicht (2) gebildet sind und die Verpackungsfolie (1) hergestellt wird, indem in den Zwischenraum zwischen Trägerschicht (2) und zunächst separat vorliegender Polsterschicht (3) ein Gas oder Gasgemisch eingeblasen wird, während Trägerschicht (2) und Polsterschicht (3) einander angenähert und schließlich bis auf die Areale, welche die Kompartimente (4) definieren, unlösbar miteinander verbunden werden.
Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie (1), umfassend eine Trägerschicht (2) sowie eine Polsterschicht (3) mit Kompartimenten (4) gemäß Definition in Anspruch 1, wobei die Polsterschicht (3) optional aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Gleichmaßdehnung wie die Trägerschicht (2) ausgebildet ist, und wobei die Kompartimente (4) gemäß Definition in Anspruch 2 durch nicht miteinander verbundene Bereiche der Innenschicht (3B) und der Außenschicht (3A) gebildet sind und die Verpackungsfolie (1) hergestellt wird, indem die Trägerschicht (2) und die zunächst separat vorliegende Polsterschicht (3) unlösbar miteinander verbunden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Areale, welche die Kompartimente (4) bilden, antihaftbeschichtet und/oder im Rahmen der Herstellung der Polsterschicht (3) aus dieser ausgeformt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei ferner vor oder nach dem Verbinden eine Oberflächenbeschichtung zur Verbesserung der antistatischen, der antikorrosiven, und/oder der Hafteigenschaften erfolgt.