-
Verfahren zum Herstellen von Packungen, bei dem Kunststoffolie um
das Verpackungsgut gelegt und dann verschweißt wird Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Herstellen von Packungen, bei dem Kunststoffolie zur Erzielung einer erleichterten
Trennbarkeit der Folienteile einseitig vorbehandelt, dann um das Packungsgut gelegt
und schließlich an den offenen Seiten verschweißt wird.
-
In der Verpackungstechnik ist es bekannt, das Packungsgut zwischen
zwei unbehandelte Kunststofffolien zu bringen und diese dann im Randbereich miteinander
zu verschweißen. Bei dieser Behandlung entsteht eine annähernd homogene Verbindung
zwischen den beiden Folien. Dies hat zur Folge, daß beim Öffnen der Packung ohne
Hilfsmittel die mit den Händen erfaßten Randstreifen in den geschwächten Bereichen
neben der Schweißnaht abreißen, ohne daß sich die Schweißnaht trennen läßt. Es ist
deshalb erforderlich, die Kunststoffolie zwischen der Naht und dem Packungsgut mit
einem geeigneten Werkzeug zu zerstören. Dieser Nachteil wird gewöhnlich vom Verbraucher
in Kauf genommen, doch besteht bei Packungen - der pharmazeutischen und medizinischen
Industrie ein besonderes Bedürfnis, das Packungsgut nicht nur steril zu verpacken,
sondern auch ebenso steril entnehmen zu können. Um dieses zu gewährleisten, müssen
auch die Werkzeuge zum Öffnen der Packung sterilisiert sein.
-
Um das Öffnen der Packungshülle ohne Hilfsmittel zu ermöglichen,
ist es bekannt, die homogene Schweißnaht so schmal auszubilden, daß beim Auseinanderziehen
der Ränder die Schweißnaht praktisch vernichtet wird und das Packungsgut - so entnommen
werden kann. Da jedoch andererseits bereits beim Transport die Gefahr besteht, daß
sich die äußerst schmale Naht wieder öffnet, hat man mehrere entsprechende Nähte
nebeneinandergelegt, was den herstellungstechnischen Aufwand noch steigert und für
die Verpackung schwererer, sperriger Gegenstände praktisch ungeeignet ist.
-
Um das Öffnen einer Packung mit Kunststoffhülle zu erleichtern, ist
es ferner bekannt, die Folienbahnen einseitig mit einem Muster zu bedrucken, daß
an den mit Druckfarbe versehenen Stellen die Verschweißung verhindert. An den nichtbedruckten
Stellen tritt die bekannte homogene Verschweißung ein, d. h. es entsteht eine Schweißnaht
mit einer Vielzahl Unterbrechungen. Diese gestatten ein erleichtertes Öffnen der
Packung, doch ist die Herstellung einer absolut dichten Packungshülle, was insbesondere
bei der Sterilhaltung des Packungsgutes gefordert wird, nicht gewährleistet.
-
Für die Verschweißung von thermoplastischen Kunststoffen ist auch
die Verwendung eines Gemisches aus Kohlendioxyd und Luft als Wärmeträger bekannt.
Das Kohlendioxyd dient dazu, eine Zersetzung der Kunststoffe, wie sie beim Verwenden
einer Heißluft vorkommt, zu vermeiden. Es handelt sich hierbei ebenfalls um ein
homogenes Schweißverfahren, durch das verhindert werden soll, daß das schlecht leitende
Kunststoffmaterial durch die schlagartige Erwärmung an den Rändern der Schweißnaht
brüchig wird. Hierzu ist die Vorwärmung der Folie mit Heißluft vorgesehen, was gleichzeitig
eine schnellere Erweichung des Kunststoffes unmittelbar beim Schweißvorgang zur
Folge hat.
-
Dieses Verfahren hat auf die Trennbarkeit der fertiggestellten Packung
keinen Einfluß.
-
Demgegenüber soll erfindungsgemäß eine Packung geschaffen werden,
bei der zur Öffnung und Entnahme des Packungsgutes insbesondere von sterillsierten
Gegenständen keinerlei Hilfsmittel erforderlich sind, die Packung sich einwandfrei
im Bereich der Nähte öffnen läßt und die Verbindung allen Festigkeitsanforderungen
genügt.
-
Dieses wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch erreicht,
daß bei der Vorbehandlung die Oberfläche der Folie oxydiert wird und die behandelten
Oberflächenteile beim Verpacken nach innen gekehrt und verschweißt werden, wobei
die Schweißdauer so gewählt wird, daß die Schweißnaht die gewünschte Festigkeit
erhält. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine durch UV-Bestrahlung
nur teilweise obertlächenoxydierte Kunststoffolie unter Einschluß des Packungsgutes
mit einer weiteren in entsprechender Weise behandelten Folie abgedeckt und eine
sich auch über die nichtbehandelten Teile erstreckende Schweißnaht nach dem Wärmeimpulsverfahren
aufgebracht, wobei die Einwirkungszeit in Abhängigkeit von der Folienstärke sowie
dem zu erzielenden Festigkeitsgrad der Schweißnaht gewählt wird.
-
Es können auch eine oxydativ vorbehandelte Folie und eine nichbehandelte
Folie bzw. Folien unterschiedlicher Stärke bzw. Materialeigenschaften zusammengeschweißt
werden.
-
Das in dieser Weise umhüllte Verpackungsgut kann zur Herstellung
einer sterilen Packung nach Ausführung der Schweißnaht in an sich bekannter Weise
sterilisiert werden.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Schweißnaht im
wesentlichen entsprechend dem Verlauf der seitlichen Ränder des Packungsgutes und
unter Ausbildung von Grifflaschen ausgeführt.
-
Wird die Kunststoffolie von einer Rolle abgezogen und in Folienzuschnitte
zerlegt, so können diese um das Packungsgut herumgeklappt und die freien Ränder
durch eine Schweißnaht verbunden werden.
-
Bei den bekannten Schweißverfahren für Kunststoffolien, insbesondere
aus Polyäthylen, besteht der Nachteil, daß die Verbindung sprungartig erfolgt, d.
h. bei gleichem Druck und gleicher Temperatur gehen die beiden Folienteile zunächst
keine Verbindung ein; nach einer bestimmten, von der Folienstärke abhängigen Zeit
erfolgt dann jedoch schlagartig eine homogene Verschweißung, ohne daß irgendeine
Dosierungsmöglichkeit besteht. Die Verschweißungsdauer ist praktisch unkontrollierbar
kurz.
-
Demgegenüber kann durch eine oxydative Vorbehandlung mindestens einer
der drei Parameter - Druck, Zeit und Temperatur - so gestreckt werden, daß die Entstehung
der Schweißnaht, insbesondere deren zunehmende Festigkeit genau kontrollierbar ist.
Bei einer oxydativ vorbehandelten Folie mit einer Stärke von 60 IL liegen beispielsweise
zwischen dem Beginn der Verbindung und der Homogenverschweißung 0,8 Sekunden. Die
gesamte Behandlungsdauer entspricht etwa der der Homogenverschweißung einer unbehandelten
Folie.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die Packung wiedergegeben,
die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird. Dieses ist beispielsweise
an Hand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine teilweise
geöffnete Packung für ein zusammengefaltetes Tuch od. dgl. und F i g. 2 eine steril
verpackte Schere.
-
In F i g. 1 ist eine Flachpackung für ein gefaltetes Tuch, einen
Schnellverband od. dgl. wiedergegeben.
-
Dieses Packungsgut 10 ruht zwischen zwei Folienabschnitten 11, 12,
die durch eine Schweißnaht 13 miteinander verbunden sind. Die in das Packungsinnere
weisenden Oberflächen der Folien 11, 12 sind teilweise, und zwar oberhalb der mit
14 bezeichneten Stellen, oxydiert. Die in einem einzigen Schweißvorgang gelegte
Naht 13 stelIt dann im unteren Bereich 15 eine homogene Verbindung der Folien her,
während der obere Abschnitt 16 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren leicht trennbar
verbunden ist.
-
Zwischen dem leicht trennbaren Teil 16 und dem entsprechenden freien
Rand der Folienbahn sind Gnfflaschen 17 vorgesehen, indem die Schweißnaht 13 nicht
so dicht an den freien Rand herangeführt ist.
-
Zur Entnahme des Packungsgutes 10 werden die Laschen 17 erfaßt und
auseinandergezogen, wobei sich die Schweißnaht 13 etwa bis zur Stelle 14 trennt.
-
Das sterilisierte Packungsgut 10 kann dann herausgezogen werden, wobei
die Packungshülle bei 15 als Einheit bestehenbleibt und fortgeworfen werden kann.
-
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel flir eine erfindungsgemäß
hergestellte Packung wiedergegeben, die einen schweren, sperrigen Gegenstand, wie
eine Schere 20, enthält. Eine in ganzer Fläche oxydierte Kunststoffolie 21 ist bei
22 um das Packungsgut 20 gelegt. Das Packungsgut 20 wird von einer Schweißnaht 23
umgeben, die an der Umklap pung 22 ausläuft und den Konturen des eingelegten Gegenstandes
angepaßt ist. Griffiaschen 27 erleichtern die einwandfreie Entnahme des Gegenstandes.
-
Es besteht auch die Möglichkeit, eine Oberfläche der Folienbahn nur
teilweise zu oxydieren, so daß beispielsweise unterhalb einer Stelle 24 im Bereich
25 der Schweißnaht 23 eine Homogenverschweißung vorliegt. Soll beispielsweise eine
Schere verpackt werden, die eine Spitze aufweist, so besteht eine erhöhte Gefahr,
daß beim Transport bei 29 die Schweißnaht 23 beschädigt wird, was die Sterilhaltung
beendet. Um dieses zu verhindern, wird der homogengeschweißte Teil 25 so weit um
die Schere griffe herumgeführt, daß der Abstand zwischen den Punkten 24 geringer
ist als die größte Breite des Gegenstandes. Hierdurch ergibt sich eine Klemmwirkung,
die eine absolute Fixierung des Gegenstandes 20 in der Packungshülle 21 gewährleistet.
Bei der Öffnung der Packung hat dieses den weiteren Vorteil, daß der schwere Gegenstand
nicht unbeab sichtigt aus der Packung gleiten kann.
-
Zur Herstellung einer Packung werden von zwei Rollen je eine Polyäthylenfolienbahn
mit einer Materialstärke von 60 abgezogen und je eine Oberfläche stellenweise durch
UV-Bestrahlung oxydiert.
-
Es kann auch elektrische Entladung oder Beflammung Anwendung finden.
Zwischen die beiden Folienbahnen wird dann das Packungsgut gebracht, indem die behandelten
Oberflächen beider Folienbahnen in das Packungsinnere weisen. In den Rand bereichen
werden die Folien zusammengedrückt und in einem Schweißvorgang nach dem Wärmeimpulsverfahren
miteinander verbunden. Dabei wird eine Behandlungstemperatur von etwa 1500 C gewählt.
-
Die Einwirkungszeit beträgt zwischen 1,2 und 2,0 Sekunden, je nachdem,
wie stark die Schweißnaht be ansprucht wird. Innerhalb dieses Behandlungsintervalls,
etwa nach 1,4 Sekunden, erfolgt die Homogenverschweißung des unbehandelten Folienteiles.
Die Packung wird dann von der fortlaufenden Bahn ab getrennt und der Gas sterilisation,
vorzugsweise in Äthylenoxyd, zugeführt. Es kommen auch andere Sterilisationsverfahren,
wie z. B. durch Strahlen, in Frage.
-
Der eingelegte Gegenstand ist innerhalb der Verpackung sterilisierbar
und kann dort bis zur Entnahme steril gehalten werden, wobei die Zuhilfenahme irgendwelcher
Werkzeuge entfällt. Die Schweißnaht kann so dosiert werden, daß sie boi hohen Festigkeitsanforderungen
kurz unterhalb des Punktes liegt, bei dem die Homogenverschweißung stattfinden würde.
Auf diese Weise läßt sich die Packung von dem Benutzer ohne weiteres öffnen; es
besteht jedoch nicht die Gefahr, daß sich die Schweiß» naht selbsttätig während
des Transportes oder der Lagerung trennt.
-
Die Packung ist nicht nur für steril zu haltende Güter geeignet,
sondern läßt sich auch beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie vorteilhaft
verwendens Es besteht auch die Möglichkeit, das Packungsgut
auf
eine feste Kunststoffunterlage aufzulegen und auf dieser mit einer dünnen Abdeckfolie
zu fixieren.