DE4239894A1

DE4239894A1 - Gasdichte Vakuumverpackung und Verfahren zum Herstellen eines dafür geeigneten Hüllmaterials

Info

Publication number: DE4239894A1
Application number: DE19924239894
Authority: DE
Original assignee: UCB Transpac NV
Current assignee: Amcor Flexibles Transpac BVBA
Priority date: 1992-11-29
Filing date: 1992-11-29
Publication date: 1994-06-01

Description

Die Erfindung betrifft eine gasdichte Vakuumverpackung zum Schutz von Aroma und Wirkstoffen darin verpackter Füllgüter wie Kaffee, Tee, Kakao, Nüssen, mit einem mehrlagigen Aufbau des für die Verpackung verwendeten Hüllmaterials, bestehend aus mindestens einer Außenhülle und mindestens einer Innenhülle, wobei mindestens die Verbindungsnähte durch Kaschiermittel fest miteinander verbunden sind, und ein Verfahren für die Herstellung eines dafür geeigneten Hüllmaterials.

Gasdichte Vakuumverpackungen finden zum Verpacken von Füllgütern mit starkem Aroma oder mit empfindlichen Eigenschaften, wie sich zersetzenden Wirkstoffen, in größtem Ausmaß Verwendung. An die für diese Ver packungen verwendeten Hüllmaterialien werden sehr hohe qualitative Anforderungen gestellt und diese müssen ein sehr breites Eigenschaftsspektrum abdecken.

Da diese Problematik sehr stark bei Kaffee gegeben ist, der auch in schon gemahlenem Zustand und bei längerer Aufbewahrung seinen Duft und die Eigenschaften eines frisch gemahlenen Kaffees behalten soll, wird nach stehend die Erfindung am Beispiel einer Vakuum verpackung für Kaffee beschrieben, ohne daß sie auf dieses Anwendungsbeispiel beschränkt ist.

Bei Kaffee besteht das breit gefächerte Eigenschafts spektrum beispielsweise darin, daß die Vakuumverpackung gas-, aroma- und feuchtigkeitsdicht sein und außerdem optisch den Verbraucher ansprechen soll, d. h. gut bedruckbar sein muß und der Druck auch beim Transport und Lagern nicht beeinträchtigt wird. Da all diese Eigenschaften nicht mit einem einzigen Packstoff wie beispielsweise Papier erfüllt werden können, sind in den letzten Jahren eine Vielzahl von Kombinations werkstoffen entwickelt worden, bei denen insbesondere Kunststoffe und daraus hergestellte Kombinationsfolien einen breiten Raum einnehmen. Als solche Verbund werkstoffe kommen solche aus Papier, Alufolie, Polyethylen- und Polypropylenfolie, koextrudierter Polyethylen-Sperrschichtfolie, Polyesterfolie und alubedampfter Polyesterfolie in Betracht und zeichnen sich durch gute Gasdichtigkeit aus.

Nachteilig an diesem vorbekannten Hüllmaterial ist jedoch, daß es durch die Viellagigkeit des Hüll materials von den Materialkosten und der Verarbeitung her sehr aufwendig ist und die zur Herstellung ge eigneten Maschinen immer komplizierter und aufwendiger werden.

Eine besondere zusätzliche Problematik kommt bei Vakuumverpackungen dadurch hinzu, daß nach dem Abpack vorgang unter Vakuum bei Öffnung der Vakuumkammer sich das Volumen der Verpackung verringert, da nunmehr das Füllgut Atmosphärendruck ausgesetzt ist. Diese Volumen verminderung führt zu einer welligen Oberfläche, die allgemein als Apfelsinenschaleneffekt bezeichnet wird und der Verpackung ein unschönes Bild gibt.

Da mit diesem Makel eine solche Verpackung schwer ver käuflich ist, hat man dem dadurch abgeholfen, daß man eine zusätzliche Außenlage aufgebracht und diese per foriert hat, muß aber damit eine zusätzliche Lage in Kauf nehmen. Ein anderer Ausweg besteht darin, die einzelnen Lagen des Hüllmaterials lediglich an der oberen und unteren Quernaht sowie einer Längsnaht durch Versiegelung, Verschweißung oder Verklebung miteinander zu verbinden.

Vakuumverpackungen mit diesem Aufbau des Hüllmaterials decken derzeit überwiegend den vom Umfang her großen Markt ab. Sie haben jedoch folgende Nachteile: Da Außen- und Innenhülle lediglich an den Siegelnähten miteinander verbunden sind, macht die Außenhülle einen flattrigen Eindruck und bringt das darauf aufgebrachte Druckbild wenig vorteilhaft zur Geltung. Außerdem sind sie gegen mechanische Einwirkungen von außen empfind lich und können wegen ihrer geringen Dicke leicht reißen. Durch den verhältnismäßig komplizierten Aufbau ist das Hüllmaterial außerdem vom Materialbedarf und von den Herstellungskosten her sehr aufwendig, so daß der Kostenanteil des Hüllmaterials im Vergleich zu den darin verpackten Füllgütern verhältnismäßig hoch ist und die Ware insgesamt verteuert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumverpackung zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und eine glatte Außenhülle hat, dadurch das Druckbild optimal wiedergibt, gegen Temperaturein wirkungen weniger empfindlich ist und gegenüber der Verpackung mit perforierter Außenlage eine Lage weniger erfordert.

Diese Aufgabe wird bei einer gasdichten Vakuumver packung zum Schutz des Aromas und der Wirkstoffe darin verpackter Füllgüter, wie Kaffee, Kakao, Nüsse, mit einem mehrlagigen Aufbau des für die Verpackung ver wendeten Hüllmaterials aus mindestens einer Außenhülle und mindestens einer Innenhülle, wobei mindestens die Verbindungsnähte durch Kaschiermittel fest miteinander verbunden sind, dadurch gelöst, daß das Kaschiermittel gleichmäßig über die Gesamtfläche der Innenseite der Außenhülle und/oder der Außenseite der Innenhülle auf getragen und hinsichtlich Menge und Klebkraft so ein gestellt ist, daß die Verpackung folgendes Eigen schaftsspektrum aufweist:

a. bei Temperaturen oberhalb 100°C feste und unlösbare Verbindungsnähte
b. eine bei Umgebungstemperaturen lösbare Haft verbindung zwischen Außen- und Innenhülle, die
c. bei Aufhebung des Vakuums delaminiert.

Die Vorteile der gasdichten Vakuumverpackung nach der Erfindung liegen gerafft dargestellt darin, daß gegen über gewissen Typen vorbekannter Vakuumverpackungen eine Lage eingespart wird und damit sowohl vom Material her als auch von der Fertigung her die Vakuumverpackung weniger aufwendig ist. Verarbeitungstechnisch hat das Hüllenmaterial nach der Erfindung den ganz erheblichen Vorzug, daß während des gesamten Verpackungsvorganges der Verbund von Außen- und Innenhülle erhalten bleibt und erst bei Aufheben des Vakuums die Trennung der Außenhülle von der Innenhülle erfolgt und so der Apfel sinenschaleneffekt mit Sicherheit vermieden ist.

Die Menge des auf der Innenseite der Außenhülle bzw. der Außenseite der Innenhülle aufgetragen Kaschier mittels beträgt zweckmäßig 0,5 bis 10 g/m² atro, vor zugsweise 1 bis 7 g/m² atro. Ganz bevorzugt ist der Bereich von 2 bis 5 g/m² atro. Die Auftragsmenge ist von einer ganzen Reihe von Faktoren abhängig, wie der Klebekraft des Kaschiermittels, der Dicke der temporär miteinander verbundenen Lagen, deren Elastizität u.ä. Faktoren. Dabei wird man schon aus Kostengründen zweck mäßig nur soviel Kaschiermittel auftragen, wie erfor derlich ist, um den angestrebten technischen Effekt zu realisieren.

Der Auftrag des Kaschiermittels auf die Innenseite der Außenhülle ist bei Papier als Außenhülle deshalb bevor zugt, weil auf eine solche Verpackung oder einem Ge binde aus mehreren Verpackungen mit Papier als Außen hülle mit üblichen Klebstoffen auf Leimbasis ein Eti kett aufgebracht werden kann. In diesem Fall ist das Papier zweckmäßig unbedruckt und kann vom Abpacker in dieser Form beispielsweise einer Ladenkette und Selbst bedienungsläden angeliefert werden, die dann ihr eigenes Etikett aufkleben kann. Dabei kann dieser End verkäufer dann auf im Flexodruckverfahren in kleiner Auflage gedruckte Etiketten zurückgreifen. Eine Kaschierung ist in Flexodruckanlagen im allgemeinen nicht möglich.

Ob der Auftrag des Kaschiermittels auf der Innenseite der Außenhülle oder der Außenseite des Innenhülle am zweckmäßigsten ist, hängt natürlich auch von den beim Hersteller des Hüllmaterials vorhandenen Maschinen, insbesondere den Druckmaschinen ab.

Eine weitere Variationsmöglichkeit liegt in der Form des Auftrages des Kaschiermittels. Zweckmäßig ist das Kaschiermittel vollflächig aufgetragen, so daß ein voll flächiger Verbund zwischen Außen- und Innenhülle ge geben ist. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung liegt darin, das Kaschiermittel zwar gleichmäßig über die Gesamtfläche aufzutragen, jedoch nicht vollflächig, sondern in Form von Punkten, Strichen, Kreisringen u. a. Diese Ausführungsform ist vor allem dann bevorzugt, wenn Kaschiermittel eingespart werden soll und der temporäre Verbund sich möglichst leicht lösen, d. h. die Außenhülle von der Innenhülle delaminieren soll. So ist beispielsweise mit einem Leimrastermuster mit Punkten von 0,5 mm Durchmesser und einem Punktabstand zueinander von 1 mm nur ca. 1/3 der Gesamtfläche mit Kaschiermittel bedeckt und damit gegenüber dem vollflächigen Auftrag eine entsprechende Einsparung erzielt, aber trotzdem das Kaschiermittel gleichmäßig über die Gesamtfläche verteilt.

Der Begriff Kaschiermittel ist weit zu verstehen und es würde den Rahmen dieser Anmeldung sprengen, alle ge eigneten Mittel hier erschöpfend aufzuzählen. Außerdem hängt die Auswahl des geeigneten Kaschiermittels wiederum von einer ganzen Reihe von Faktoren, wie der stofflichen Zusammensetzung der temporär zu verbinden den Lagen, ihrer Dicke und ihrer Elastizität ab. Auch das Kaschiermittel selbst muß eine ganze Reihe von Voraussetzungen erfüllen. Es darf beispielsweise nicht zu einer so festen Verbindung von Außen- und Innenhülle führen, daß eine Delamination nicht mehr möglich ist, so daß ein großer Teil der irreversibel aushärtenden Klebstoffe, die auf chemischer Reaktion beruhen, außer Betracht bleiben muß, wie beispielsweise zahlreiche Epoxidharz-Typen. Von Einfluß auf die Wahl des ge eigneten Kaschiermittels ist außerdem das Füllgut, das in dem Hüllmaterial verpackt werden soll. Bei Kaffee beispielsweise kann kein Kaschiermittel verwendet werden, das dessen Aroma in irgendeiner Weise be einträchtigt. Die nachfolgende Aufzählung geeigneter und bevorzugter Kaschiermittel ist deshalb nur beispielhaft und nicht vollständig.

Bevorzugt geeignet sind zunächst einmal als Kaschier mittel die üblichen physikalisch abbindenden Kleb stoffe wie Leime auf Basis von Stärke, Dextrin, Casein, Glutin, Nitrocellulose und Celluloseether, natürliche und künstliche Kautschuke, Polyurethane, Polyester und bevorzugt Polyvinylacetat, Polyacrylate und davon abgeleitete Derivate. Sie können in Form wäßriger Dispersionen, zweckmäßiger in organischen Lösungs mitteln, aber auch als Schmelzkleber aufgetragen sein. Bei den chemisch abbindenden Klebstoffen, zu denen insbesondere auch Abkömmlinge und Copolymere des Äthylens und Propylens gehören, und bestimmte Poly urethantypen ist darauf zu achten, daß möglichst keine Reaktionsprodukte frei werden. Aus diesem Grunde sind Polyadditionskunststoffe hier bevorzugt.

Von besonderer Bedeutung für die gasdichte Vakuum verpackung ist das Verfahren zur Herstellung des Hüllmaterials. Dabei gibt es vor allem zwei vorteilhafte Verfahren. In einem gewissen Umfang hängt die zweckmäßigste Art der Herstellung des Hüll materials auch von den in der betreffenden Betriebs stätte bereits vorhandenen Möglichkeiten und Maschinen ab.

Nach einem bevorzugten Verfahren erfolgt der Auftrag des Kaschiermittels und die Herstellung der lösbaren Haftverbindung zwischen Augen- und Innenhülle in einem Arbeitsgang. Damit ist zunächst eine erhebliche Ein sparung an Maschinenkapazität, Raumbedarf und auch Bedienungspersonal verbunden. Voraussetzung hierbei ist freilich, daß die dafür verwendete Maschine den Auftrag von Kaschiermittel zuläßt bzw. entsprechende Zusatz einrichtungen möglich sind.

Als besonders bevorzugt erwiesen hat sich ein Ver fahren, bei dem der Auftrag des Kaschiermittels und die Herstellung der lösbaren Haftverbindung zwischen Außen- und Innenhülle in einer Kupfertiefdruckanlage erfolgen, die den Vorteil hat, das Kaschiermittel sehr gleichmäßig und dünn aufzutragen.

Das Verfahren, den Auftrag des Kaschiermittels und die Verbindung von Außen- und Innenhülle in einer Kaschier anlage vorzunehmen, d. h. in zwei Arbeitsgängen zu arbeiten, hat den Vorteil der größeren Anpassungs fähigkeit an betriebliche Gegebenheiten, weil in der Kaschieranlage ein Tiefdruckwerk integriert ist, mit dem das Kaschiermittel in zweckmäßiger Art aufgetragen werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand zweier typischer und bevorzugter Beispiele näher erläutert.

1. Auf eine Innenhülle aus Polyester-Alu-Polyethylen kombination mit einem Gesamtflächengewicht von 100 g/m² wird 2 g atro Polyvinylacetat in Form einer wäßrigen Dispersion aufgetragen und anschließend in einer Kaschieranlage die Außenhülle aus unbedrucktem Papier mit einem Flächengewicht von 70 g/m² zugeführt und beide Lagen zusammenkaschiert.

2. Auf eine Innenhülle aus alubedampfter Polyesterfolie mit einem Flächengewicht von 70 g/m² wird 2,5 g atro Polyvinylacetat in einem üblichen organischen Lösungsmittel gelöst punktförmig aufgetragen und anschließend in einer Kaschieranlage die Außenhülle aus bedrucktem Papier zugeführt und beide Lagen zusammen kaschiert.

3. Eine Außenhülle aus gestrichenem, sauerstoffgebleichtem Kraftpapier von 80 g/m² wird in einer Tiefdruckanlage außenseitig achtfarbig bedruckt. In einer nachfolgenden Arbeitsstation dieser Maschine wird innenseitig dieses Papier mit 2,5 g/m² atro Polyvinylacetat versehen und darauf in einem nachfolgenden ersten Kaschiergang die Außenhülle mit der ersten Lage der Innenhülle aus Polyesterfolie in Verbindung mit einer metallisierten Polyesterfolie von insgesamt 12 bis 15 µm Dicke verbunden.

In einem weiteren Kaschierwerk der Tiefdruckmaschine wird auf die zweite Lage der Innenhülle als dritte Schicht peelbares Polyethylen einer Dicke von 70 µm hinzugefügt. Es entsteht so in einem Arbeitsgang ein Hüllmaterial aus einer Außenhülle und einer zweilagigen Innenhülle.

Claims

1. Gasdichte Vakuumverpackung zum Schutz des Aromas und der Wirkstoffe darin verpackter Füllgüter, wie Kaffee, Kakao, Nüsse, mit einem mehrlagigen Aufbau des für die Verpackung verwendeten Hüllmaterials aus mindestens einer Außenhülle und mindestens einer Innenhülle, wobei mindestens die Verbindungsnähte durch Kaschiermittel fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel gleichmäßig über die Gesamtfläche der Innenseite der Außenhülle und/oder der Außenseite der Innenhülle aufgetragen und hinsichtlich Menge und Klebkraft so eingestellt ist, daß die Verpackung folgendes Eigenschaftsspektrum aufweist:

a. bei Temperaturen oberhalb 100°C feste und unlösbare Verbindungsnähte
b. eine bei Umgebungstemperaturen lösbare Haftverbindung zwischen Augen- und Innenhülle, die
c. bei Aufhebung des Vakuums der Vakuumkammer delaminiert.

2. Gasdichte Vakuumverpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag an Kaschiermittel 0,5 bis 10 g/m² atro beträgt.

3. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel ein physikalisch abbindender Klebstoff ist.

4. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel ein chemisch reagierender Klebstoff ist.

5. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel ein Klebstoff aus der Gruppe der Polymerisate und Copolymerisate vinylgruppenhaltiger Monomerer ist.

6. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel auf Basis von Polyester und seinen Copolymeren beruht.

7. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel auf Basis von Polyurethanen beruht.

8. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel vollflächig auf die Innenseite der Außenhülle und/oder die Außenseite der Innenhülle aufgetragen ist.

9. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschiermittel in Form von Punkten und Strichen auf die Innenseite der Außenhülle und/oder die Außenseite der Innenhülle aufgetragen ist.

10. Gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Außenhülle unbedruckt ist.

11. Verfahren zum Herstellen des Hüllmaterials für eine gasdichte Vakuumverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag des Kaschiermittels und die Herstellung der lösbaren Haftverbindung zwischen Außen- und Innenhülle in einem Arbeitsgang erfolgen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag des Kaschiermittels und die Herstellung der lösbaren Haftverbindung zwischen Außen- und Innenhülle in einer Kupfertiefdruckanlage erfolgen.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag des Kaschiermittels und die Verbindung von Außen- und Innenhülle in einer Kaschieranlage erfolgen.