EP2771255A1 - Multifunktionale verpackungsfolie und herstellverfahren - Google Patents

Multifunktionale verpackungsfolie und herstellverfahren

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EP2771255A1
EP2771255A1 EP12805766.8A EP12805766A EP2771255A1 EP 2771255 A1 EP2771255 A1 EP 2771255A1 EP 12805766 A EP12805766 A EP 12805766A EP 2771255 A1 EP2771255 A1 EP 2771255A1
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EP
European Patent Office
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layer
packaging film
compartments
extensibility
carrier layer
Prior art date
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EP12805766.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2771255B1 (de
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Peter Hagmann
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Individual
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Publication of EP2771255A1 publication Critical patent/EP2771255A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2771255B1 publication Critical patent/EP2771255B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/02—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage
    • B65D81/03—Wrappers or envelopes with shock-absorbing properties, e.g. bubble films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31D—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER, NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B31B OR B31C
    • B31D5/00—Multiple-step processes for making three-dimensional articles ; Making three-dimensional articles
    • B31D5/0039—Multiple-step processes for making three-dimensional articles ; Making three-dimensional articles for making dunnage or cushion pads
    • B31D5/0073—Multiple-step processes for making three-dimensional articles ; Making three-dimensional articles for making dunnage or cushion pads including pillow forming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31D—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER, NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B31B OR B31C
    • B31D2205/00—Multiple-step processes for making three-dimensional articles
    • B31D2205/0005—Multiple-step processes for making three-dimensional articles for making dunnage or cushion pads

Definitions

  • the invention relates to a packaging film for safe packaging of packaged goods of various sizes.
  • the invention relates to a packaging film with which packaged goods are simultaneously padded and held together.
  • the invention relates to a method for producing the film.
  • Articles of any kind must usually be shielded from external influences during transport from the place of manufacture to the consumer in order to avoid transport damage. Such influences may be shocks and rubbing touches with other objects or transport pallets, as may occur during handling with fork-lift trucks, during transport by trucks, etc., but also weather influences that can act on the cargo in particular during loading and unloading in transport vehicles , as well as manipulation or theft.
  • the packaging materials thus have the primary function of transport safety.
  • the packaging can also fulfill the task to hold the first loose goods within an outer packaging such as in particular a pallet together and / or connect to the pallet, so that a well manageable unit is formed (lot packaging).
  • air cushion ⁇ films which are typically made of polyethylene (PE) and made of at least two-ply, usually transparent film consist of regular air inclusions.
  • Foam films or roll corrugated cardboard are also used as packaging material.
  • Such films hereinafter also referred to as cushioning films for short, are flexible but not extensible.
  • gas cushioning film is shown.
  • all upholstery chambers are separated from each other.
  • the upholstery chambers are filled with a special tool via a common, central channel, with which they are connected via check valves.
  • the gas can not flow back into the channel or into other padding chambers, so that the failure of a padding chamber does not lead to a total failure of the padding film comprising a plurality of such padding chambers.
  • the Polsterfunkti ⁇ is provided on both due to the compressibility of the trapped in the cushion chambers gas and due to the use of flexible material.
  • the padding film is only usable as a pure padding agent and fulfills no further tasks.
  • the structure and the filling is complex, and it is a special tool needed, which may have to be set up at the customer.
  • Stretch films are especially stretchable films, as are familiar, for example, from the range of cling films. Also, such films may be made of PE.
  • PE polyethylene
  • Single, yourself enclosing envelopes absorb a flowable medium under pressure.
  • the outermost disposed protective sheet is substantially inextensible, whereas the innermost sheet can conform to the packaged item.
  • a collapsible body can be provided, which protects against both external influences such as weather or shock, and provides good padding on the inside.
  • the packaged goods must first be introduced into the unfilled packaging body, which is then filled with the flowable medium. Only after this filling of the device, this also ensures a good cohesion of the embedded goods or.
  • the device is elaborately constructed, a variety of steps are necessary for its operation, and they must each be adapted to the geometry of the packaged goods.
  • the object of the invention is therefore to provide a packaging film for avoiding the problems known from the prior art.
  • the invention is intended to provide a packaging film which allows a time-saving and material-saving manner without adapting a strapping of packaged goods of different sizes and shapes.
  • both the function of the transport safety device and the function of protection against external influences should be fulfilled.
  • the invention should provide a method for producing the packaging film according to the invention.
  • the invention provides an integrated packaging film which enables simultaneous protection and cushioning of packaged goods, as will be described in detail below.
  • the packaging film according to the invention accordingly comprises at least two functional layers.
  • the term functional layers is not necessarily to be equated with "material layers”. Accordingly, a functional layer merely serves to fulfill a specific function, whereas material layers can also fulfill a plurality of functions.
  • a first functional layer is designed as a carrier layer of a material having a high extensibility s max in at least one spatial direction, more preferably more than 50%; a lower limit is 15%, with 25% being preferred.
  • the carrier layer is therefore always present and, so to speak, forms the basis of the packaging film.
  • the carrier layer is stretchable and has a high extensibility.
  • extensibility is defined as a measure of the maximum permissible elongation, also called “elongation at break.” This refers to the strain, ie the ratio of change in length AL to original length L, at which a sample breaks in the tensile test For example, if the stretchability is 100%, the material can be stretched to twice the original length before it breaks or constricts significantly, for example, more than 50%, preferably more than 100%, high extensibility %, based on the original length.
  • a further functional layer is formed as a cushion layer comprising an outer layer and a plurality of filled or filled with a gas or gas mixture compartments formed by non-interconnected areas of the material layers surrounding them are, has.
  • the cushion layer can also have other layers (material layers) than the outer layer.
  • the compartments serve as the actual cushioning agent. They typically have a round or oval shape and dimensions of about 0.5 to 10 cm, and preferably about 4 cm.
  • the packaging film is designed as a composite material or "composite” for short, in which all functional layers are connected to one another in this way.
  • the padding layer is formed of a material of the same or comparable extensibility as the carrier layer, so that the extensibility of the first functional layer in the at least one spatial direction is adversely affected by no further functional layer, and / or in that the padding layer consists of at least the one spatial direction unconnected segments is constructed so that the composite material in the at least one spatial direction has a sufficient residual extensibility.
  • the functionality of the carrier layer may not be (substantially) disturbed by the further functionalities that are realized by further functional layers.
  • the type of connection can be done, for example, chemically and / or thermally. It can be over the whole area or over a partial area, and it is also conceivable that the functional layers are produced integrally so that a subsequent connection of physical layers is no longer necessary at all.
  • Such a packaging film has the advantage, due to the high elasticity to ensure the cohesion of packaged goods, and at the same time ⁇ due to the cushioning properties provide good protection against damage, shocks, etc. Since the film is present as a composite material, the known from the prior art, typical and time-consuming wrapping with several different films. At the same time, it's always the right amount On material of both functional layers present, and also the fixing of the different films together is eliminated.
  • the extensibility s max of the first functional layer in the at least one spatial direction is adversely affected by no further functional layer, in that the cushion layer is also formed from a material of equal or comparable (ie not strongly deviating) extensibility s max , v as the carrier layer.
  • the cushioning layer can be stretched together with the carrier layer, and that the extensibility of the composite corresponds approximately to the extensibility of the carrier layer alone.
  • the thickness of the carrier layer can be correspondingly reduced or its extensibility s max can be reduced in order to obtain a composite material which is attached with approximately the same tensile force on the packaged goods, which was originally used alone for the carrier layer.
  • a comparable stretch ⁇ ability of both layers is therefore desirable to avoid shear stresses at the interface between the layers.
  • the composite ⁇ material into the at least one spatial direction, a sufficient residual extensibility s re s t, v on.
  • this residual extensibility (on average, based on, for example, a 1 m long piece) with respect to the extensibility s max of the first functional layer is not more than 75%, preferably not more than 50%, and particularly preferably not more than 25 % reduced.
  • the cushion layer is made up of segments which are at least disjoint in one spatial direction. In this case, it is therefore not absolutely necessary for the extensibilities s max and s max 'to be comparable. Since the cushion layer is formed interrupted, sufficiently large areas of the carrier layer remain uncovered, which can then stretch freely, thus having a stretchability s max .
  • the extensibility is possibly significantly lower, depending on the extensibility of the composite of carrier and cushion layer present there.
  • the segments are preferably designed such that they are in the form of stripes or insular.
  • the strips run transversely to the above-mentioned spatial direction, which also represents the pulling direction when wrapping packaged goods.
  • the islands are completely independent of each other and thus allow the extensibility of the carrier layer in many directions to be largely unaffected.
  • the extensibility s max refers to the so-called "uniform strain" A g , which is the elongation without significant constriction of the sample
  • stretchable Accordingly, a material with a "uniform elongation” is preferably meant.
  • such a material also has a certain elasticity, that is, it tries to go back to its original state, that is, to pull itself together.
  • such materials have the effect of plastically deforming when a certain basic strain is exceeded, always with a residual elasticity.
  • the carrier layer for example, when wrapping packaged goods, be greatly stretched, and retracts despite plastic deformation in withdrawal of traction something together, so that an acting on the packaged compressive force is created, which holds this together.
  • the carrier layer is a so-called stretch film, as is known from the field of packaging technology. Accordingly, it is preferred that the material of the first functional layer has an elastic extensibility s e of at least 20%.
  • the cushion layer further comprises an inner layer adjacent to the carrier layer, and the compartments are formed by non-interconnected portions of that inner layer and the outer layer.
  • a conventional padding film This consists of two layers that have unconnected areas.
  • chambers are formed, which, filled with a gas or gas mixture, serve as padding elements.
  • this inner layer must adjoin the carrier layer and be connected to it according to the invention.
  • a cover layer may still be present on the outer layer, which then offers the advantage that the compartments do not map outwards in use.
  • the compartments are formed by unconnected regions of the outer layer and the carrier layer. Accordingly, here the carrier layer (additionally) assumes the function of the inner layer described above.
  • the compartments are again formed by unconnected regions of two adjacent layers.
  • a cover layer can also be applied here, which is located only over the segments or even the entire film surface.
  • the extensibility of the cover layer must be comparable to that of the support layer.
  • the packaging film consists of a cushioning film whose inner and outer layers are made of a material of high ductility.
  • a film fulfills both desired functions.
  • the regions of the compartments of a material of lower ductility than the material between the compartments.
  • the different extensibility can also be achieved for example by a different aftertreatment of the material, so that the areas between the compartments are more flexible than the areas of the compartments themselves.
  • the complexity of the Packaging film in the area of the compartments through to a lower elasticity than in the area of the interstices, where the film consists of only one layer. By thinning out these areas, a higher extensibility can be achieved.
  • the packaging film according to the invention preferably has a main expansion direction. This corresponds to the at least one spatial direction which has already been mentioned above.
  • the compartments In the unexpanded state, the compartments have a width exceeding their length and running transversely to the main expansion direction.
  • the compartments seen in a plan view of the packaging film, an elliptical, oval shape, or an elongated shape with particularly preferred rounded corners. This shape changes as the backing layer is stretched, such that the length increases, and the width either remains the same (in the case of even elongation) or decreases (in the case of necking).
  • the extensibility s max corresponds to the quotient of width and length in the unstretched state. If the packaging film is stretched during packaging until it has reached its ductility (eg 100%, corresponding to factor 2), then an elliptical compartment with a width which is twice as long as its length becomes a round compartment, at which width and length are about the same.
  • a positive side effect is the ability to use the shape change of the compartments as a measure of achieving a desired elongation.
  • the desired elongation can be achieved just when the compartments have, for example, changed from an elliptical to a round shape, or from a rectangular to a square shape.
  • areas can be easily found, at where the strain is too low or too high, resulting in insufficient generation of compressive force or overuse of the packaging film and therefore must be avoided.
  • the outer surface of the outer layer is coated or adapted to be adhered to the outwardly facing side of the carrier layer, and / or vice versa, i. the inside is coated to adhere to the outside.
  • a double-sided adhesive coating is also possible. This adhesion results in a waiver of further fixative after wrapping of packaged goods. When they touch the two layers adhere to each other sufficiently strong, so that at least the shearing forces occurring during the self-unwinding are exceeded by the adhesive forces. It is clear that application of tensile forces acting perpendicular to the packaging film can more easily lead to overcoming the adhesion forces, so that an intentional unwinding of the film is still possible without it detaching itself.
  • the packaging film forms an antistatic or anticorrosive effect on a packaged product.
  • the outside of the outer layer and / or the outwardly facing side of the carrier layer is coated or obtained accordingly.
  • special goods such as electronic equipment or traichttechniksemp ⁇ -sensitive objects may be those packed with sensitive surface, etc. advantageous with the inventive packaging film without the need for additional films are necessary.
  • These additional functionalities are accordingly accommodated in one or more further functional layers which may physically coincide with the carrier and / or the cushion layer.
  • the packaging film is made of polyethylene or comprises PE. PE has a very high ductility and is also available at low cost. Accordingly, a film made of this material is functional and inexpensive. Of course, other materials such as PE mixtures, polypropylene, polyester or similar. be sufficiently suitable. Also material composites of different materials are possible.
  • the cushion layer is present as a continuous or segmental layer. However, it is clear that in the case where the cushion layer is constructed as a continuous layer, the extensibilities of the carrier and cushion layers should be approximately equal.
  • a first method according to the invention for producing a packaging film relates to such a packaging film which comprises a carrier layer and a cushion layer with compartments as defined above, wherein the compartments are formed by unconnected regions of the inner layer and the outer layer.
  • a packaging film which comprises a carrier layer and a cushion layer with compartments as defined above, wherein the compartments are formed by unconnected regions of the inner layer and the outer layer.
  • Such a film can also be referred to as a "two-layer cushioning film", since the cushioning layer comprises two "own” layers associated with it, and the backing layer is irrelevant to the formation of the cushioning layer.
  • the packaging film is produced by the carrier layer and the initially separately present cushion layer are permanently connected to each other.
  • the padding layer is preferably already present as a finished film and merely has to be connected to the carrier layer, for example Welded, be welded.
  • a gas or gas mixture is injected into the space between the inner and outer layers of the initially separately present cushion layer, while the inner layer and outer layer approximate each other and finally at least in the compartments defining and bounding the compartments are inextricably linked.
  • the connecting step takes place with the carrier film.
  • first carrier and inner layer, and then this composite are connected to the outer layer. All that is essential is that, as the layers forming the compartments approach, gas or gas mixture is blown into the intermediate space between these layers.
  • a second method according to the invention for producing a packaging film relates to such a packaging film which comprises a carrier layer and a cushion layer with compartments as defined above, wherein the compartments are formed by unconnected regions of the outer layer and the carrier layer.
  • a packaging film which comprises a carrier layer and a cushion layer with compartments as defined above, wherein the compartments are formed by unconnected regions of the outer layer and the carrier layer.
  • Such a film may also be referred to as a "one-layer pad film" because the
  • Pad layer as "own” layer comprises only the outer layer, since the second, also necessary layer is formed by the carrier layer.
  • the packaging film is produced by blowing a gas or gas mixture into the intermediate space between the carrier layer and initially separately present cushion layer, while the carrier layer and cushion layer approximate each other and finally they are connected inseparably to each other except for the areas defining the compartments.
  • the gas or gas mixture which is particularly preferably air, trapped in the compartments and thus achieves the desired Cushioning effect.
  • the type of connection can be done, for example, chemically and / or thermally. It can be over the entire surface or over a partial area, it being important to ensure that at least the peripheral areas surrounding the compartments are connected.
  • the compartments for example by means of deep drawing, formed from the carrier layer before the gas or gas mixture is blown. In this way, a more accurate shaping is possible, and also different shapes, for example, smaller compartments on the edge and larger in the central region of the film or vice versa, are easier to produce.
  • the areas which form the compartments are non-stick coated and / or formed during the production of the cushion layer from this.
  • the coating prevents adhesion of the compartments forming areas, so that they are preferably filled with gas or gas mixture, and spring back apart even when squeezing the Kompartiments.
  • a molding of the compartments, for example by deep drawing, has the advantage that they have substantially the same wall thickness in the filled state of use and therefore have no "predetermined breaking points", which are particularly sensitive to overpressure due to the greater strain during manufacture, as it is when loading
  • the formation may be one-sided or two-sided, that is, affect the outer layer and / or the inner or carrier layer, as well as adjacent compartments may alternately be formed into the outer and the inner or carrier layer.
  • the invention provides a packaging film which avoids the problems known from the prior art.
  • the invention provides a packaging film which, in time and material savings, permits strapping of packaged goods. In doing so, both the function of transport safety and the function of protection against external influences are fulfilled.
  • the invention provides a method for producing the packaging film according to the invention.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention
  • Packaging film with three layers in a cross-sectional view Packaging film with three layers in a cross-sectional view.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention
  • Packaging film with two layers in a cross-sectional view Packaging film with two layers in a cross-sectional view.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the invention
  • Packaging film with two layers and a Segmentar ⁇ term pad layer of a cross-sectional view Packaging film with two layers and a Segmentar ⁇ term pad layer of a cross-sectional view.
  • Figure 4 shows a packaging film according to the invention in the unstretched state in a plan view.
  • FIG. 5 shows the state of the packaging film according to the invention according to FIG. 4 in the stretched state.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the packaging film 1 according to the invention with three layers 2, 3A, 3B in a cross-sectional view.
  • the inner layer 3B of the cushion layer 3 is connected.
  • the outer layer 3A of the cushion layer 3 has bulges forming the compartments 4.
  • the compartments 4 are formed by the fact that the areas in the inner layer 3B and outer layer 3A, which form the compartments 4, are not interconnected.
  • the compartments 4 are filled with a gas or gas mixture (not numbered). Since the cushion layer is made up of two "own" layers 3A, 3B, the embodiment shown may also be referred to as a "two-layer cushion composite film".
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the packaging film 1 fiction, modern ⁇ with two layers 2, 3A in a sectional view.
  • the inner layer 3B is missing in the present case.
  • the outer layer 3A of the cushion layer 3 is connected directly to the side of the carrier layer 2 lying on top of the image.
  • a packaging film can be obtained which consists of only two layers, but combines the properties of a stretch film and a cushioning film together.
  • the extensibilities of both layers 2 and 3A are approximately equal to ensure the extensibility of the composite material.
  • the cushioning layer comprises only a "separate" layer 3A, the illustrated embodiment may also be referred to as a "one-layer cushioning composite film".
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the erfindungsge ⁇ MAESSEN packaging film 1 with two layers 2, 3A and a segment-like cushion layer 3 is shown in a cross-sectional view.
  • the cushion layer 3 is therefore not present as a continuous layer. This allows the cushioning layer 3, and thus the outer layer 3A, to be made of a material of other, and in particular lesser, extensibility than the carrier layer 2.
  • the composite material Due to the extensibility of the part of the carrier layer 2, which is between the segments 3 'and 3''of the cushion layer 3 is located (Dehn Scheme 5), the composite material still has a certain extensibility, which is less than that of the carrier layer 2 alone, since only parts thereof for extensibility in the main -Dehnraum X contribute.
  • the cushion layer is segment-like as in Fig. 3, but is designed as a double layer analogous to the embodiment shown in Fig. 1, which is connected to the carrier layer.
  • 4 shows a packaging film 1 according to the invention in the unstretched state in a plan view. Accordingly, the compartments 4 (only one provided with reference numerals) have an approximately elliptical shape. Thus, in the unstretched state illustrated, the compartments 4 have a width B which exceeds their length L and extends transversely to the main stretching direction X.
  • this shape changes upon stretching of the packaging film 1 in the main stretching direction X, such that the length L increases, and the width B either remains the same (in the case of uniform elongation) or (in the case of Necking) as shown slightly decreases.
  • the extensibility particularly preferably corresponds to the quotient of width B and length L in the unstretched state. If the packaging film 1 is stretched during packaging until it has reached its extensibility (eg 100%, corresponding to factor 2), then a round ellipse-shaped compartment 4 with a length L which is half the width B thereof becomes round stretched compartment 4 ', in which width B and stretched length L' are approximately equal. In this way, a control option is also given, which indicates in a simple manner a reaching the correct extensibility, which is characterized by a certain, for example, round or square shape of the compartments 4 '.
  • Reference sign list e.g 100%, corresponding to factor 2
  • X is a spatial direction, main stretching direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Buffer Packaging (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die erfindungsgemäße Verpackungsfolie 1 weist eine Trägerschicht 2 aus einem Material mit in mindestens einer Raumrichtung hoher Dehnbarkeit Emax, und eine Polsterschicht 3, die eine Außenschicht 3A sowie eine Vielzahl von mit einem Gas befüllbaren Kompartimenten 4, die durch nicht miteinander verbundene Bereiche der sie umgrenzenden Materiallagen gebildet sind, aufweist. Die Verpackungsfolie 1 ist als Verbundmaterial ausgebildet, wobei die Polsterschicht 3 aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Dehnbarkeit Emax wie die Trägerschicht 2 ausgebildet ist, so dass die Dehnbarkeit Emax der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung X durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist, und/oder die Polsterschicht 3 aus mindestens in die eine Raumrichtung X unzusammenhängenden Segmenten 3', 3" aufgebaut ist, so dass das Verbundmaterial in die mindestens eine Raumrichtung X eine ausreichende Restdehnbarkeit εrest,v aufweist. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie.

Description

Multifunktionale Verpackungsfol und Herstellverfahren
Einleitung
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 Originalverpa- ckung vorliegt, als auch für solche Ware, deren Originalverpa¬ ckung bereits entsorgt wurde. Dies ist besonders häufig bei Rücksendungen von Verbrauchsgütern der Fall.
Bekannt sind aus dem Stand der Technik so genannte „Luftpolster¬ folien", die typischerweise aus Polyethylen (PE) gefertigt sind und aus einer mindestens zweilagigen, meist transparenten Folie mit regelmäßigen Lufteinschlüssen bestehen. Auch Schaumstofffo- lien 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 Bl 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 Polsterfunkti¬ on wird sowohl aufgrund der Kompressibilität des in den Polsterkammern eingeschlossenen Gases als auch aufgrund der Verwendung flexiblen 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 genannt) , 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 erfor¬ derlich. 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 Polster¬ folie, ist der Gegenstand teilweise ungeschützt. Ist die Stretch¬ folie 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 Lösung schlägt die Schweizer Patentschrift Nr. 377714 vor, die einen Verpackungskörper für verschieden gestaltetes sowie für serienmäßig hergestelltes Gut betrifft. Einzelne, sich umschließende Hüllen nehmen ein fließbares Medium unter Druck auf. Die zuäußerst angeordnete, dem Schutz dienende Folie ist im wesentlichen undehnbar, wohingegen sich die zuinnerst angeordnete Folie sich an das Packgut anschmiegen kann. 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. Zur Verwendung muss zunächst das Packgut in den unbefüllten Verpackungskörper eingebracht werden, der anschließend mit dem fließbaren Medium befüllt wird. Erst nach diesem Befüllen der Vorrichtung sorgt diese auch für einen guten Zusammenhalt des oder der eingebetteten Güter. Allerdings ist die Vorrichtung aufwändig konstruiert, zu ihrem Betrieb sind eine Vielzahl von Schritten nötig, und sie muss jeweils an die Geometrie des Packguts angepasst sein.
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 ohne Anpassen ein Umreifen von Packgut unterschiedlichster Größe und Form 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 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen. Schreibung
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 smax von besonders bevorzugt mehr als 50% ausgebildet; ein unterer Grenzwert beträgt 15%, wobei 25% bevorzugt sind. 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, auch „Bruchdehnung" genannt. Gemeint ist damit diejenige Dehnung, also das Verhältnis von Längenänderung AL ZU Ursprungslänge L, bei welcher eine Probe im Zugversuch reißt. Beträgt die Dehnbarkeit beispielsweise 100%, so lässt sich das Material auf die doppelte der Ursprungslänge dehnen, bevor es reißt oder sich signifikant einschnürt. Eine hohe Dehnbarkeit beträgt beispielsweise mehr als 50%, bevorzugt mehr als 100%. In Sonderfällen kann sie auch mehr als 150%, bezogen auf die Ursprungslänge, betragen.
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 10 cm und bevorzugt von ca. 4 cm.
Erfindungsgemäß ist die Verpackungsfolie als Verbundmaterial oder kurz „Verbund" ausgebildet, bei dem alle Funktionsschichten derart miteinander verbunden sind.
Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Polsterschicht aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Dehnbarkeit wie die Trägerschicht ausgebildet ist, so dass die Dehnbarkeit der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist, und/oder, dass die Polsterschicht aus mindestens in die eine Raumrichtung unzusammenhängenden Segmenten aufgebaut ist, so dass das Verbundmaterial in die mindestens eine Raumrichtung eine ausreichende Restdehnbarkeit aufweist. Mit anderen Worten, die Funktionalität der Trägerschicht darf durch die weiteren Funktionalitäten, die durch weitere Funktionsschichten verwirklicht werden, nicht (wesentlich) 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 solche Verpackungsfolie hat den Vorteil, aufgrund der hohen Dehnbarkeit den Zusammenhalt von Packgut zu sichern, und gleich¬ zeitig 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 die beiden kombinierbaren Ausführungsformen detailliert beschrieben. Nach der ersten Ausführungsform ist die Dehnbarkeit smax der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt, indem auch die Polsterschicht aus einem Material gleicher oder vergleichbarer (also nicht stark abweichender) Dehnbarkeit smax,v wie die Trägerschicht ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Polsterschicht zusammen mit der Trägerschicht gedehnt werden kann, und dass die Dehnbarkeit des Verbunds in etwa der Dehnbarkeit der Trägerschicht alleine entspricht. Dabei ist klar, dass „beeinträchtigt" nicht mit „unverändert" gleichzusetzen ist, sondern dass die Veränderung im Vergleich zum Ursprungswert keine hohe Signifikanz aufweist, und beispielsweise nicht mehr als 20%, bevorzugt nicht mehr als 10%, und besonders bevorzugt nicht mehr als 5% Abweichung vom Ursprungswert bedeutet. Auf diese Weise ist der vorstehenden Voraussetzung Genüge getan, dass die Dehnbarkeit smax der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist. Es ist klar, dass eine zur Dehnbarkeit der Trägerschicht smax höhere Dehnbarkeit der Polsterschicht smax ' 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 smax verringert werden, um ein Verbundmaterial zu erhalten, welches mit in etwa der gleichen Zugkraft am Packgut angebracht wird, die ursprünglich für die Trägerschicht alleine aufzuwenden war. Eine vergleichbare Dehn¬ barkeit beider Schichten ist auch deswegen erwünscht, um Scherspannungen an der Grenzfläche zwischen den Schichten zu vermeiden. Nach der zweiten Ausführungsform, die jedoch auch mit der vorstehend beschriebenen kombinierbar ist, weist das Verbund¬ material in die mindestens eine Raumrichtung eine ausreichende Restdehnbarkeit sre st , v auf. Beispielsweise ist diese Restdehn- barkeit (im Mittel, bezogen auf beispielsweise ein 1 m langes Stück) gegenüber der Dehnbarkeit smax der ersten Funktionsschicht um nicht mehr als 75%, vorzugsweise um nicht mehr als 50%, und besonders bevorzugt um nicht mehr als 25% vermindert. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem die Polsterschicht aus mindestens in die eine Raumrichtung unzusammenhängenden Segmenten aufgebaut ist. In diesem Fall ist es demnach nicht unbedingt nötig, dass die Dehnbarkeiten smax und smax' vergleichbar sind. Da die Polsterschicht unterbrochen ausgebildet ist, bleiben ausreichend große Gebiete der Trägerschicht unbedeckt, welche sich dann frei dehnen können, mithin eine Dehnbarkeit smax aufweisen. 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. Nach einer bevorzugten Ausführungsform bezieht sich die Dehnbarkeit smax auf die so genannte „Gleichmaßdehnung" Ag. Dies ist die Dehnung ohne signifikantes Einschnüren der Probe. Eine Definition der Gleichmaßdehnung lautet: „Die Gleichmaßdehnung ist die beim Zugversuch auf die Anfangslänge bezogene plastische Längen- änderung bei Beanspruchung der Zugprobe mit der Höchstkraft. Die Gleichmaßdehnung gibt an, dass sich die Zugprobe bis zur Höchst¬ kraft nicht einschnürt, sondern sich gleichmäßig dehnt." (Quelle: de . wikipedia .org/w/index . php?title=Gleichmaßdehnung&oldid=9428657 0.) Wenngleich nachfolgend weiterhin der Begriff der „Dehnbar- keit" verwendet wird, ist demnach bevorzugt ein Material mit einer „Gleichmaßdehnung" gemeint.
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 Verpackungs- technik bekannt ist. Demnach ist es bevorzugt, dass das Material der ersten Funktionsschicht eine elastische Dehnbarkeit se von mindestens 20% aufweist. Das bedeutet, dass erst nach einer Dehnung von 20% eine plastische Verformung einsetzt, und dass bei Zurücknehmen einer die Dehnung hervorrufenden Kraft unter Hemmung der Bewegungsfreiheit durch Reibkräfte immer eine Zugkraft vorhanden ist, welche als Druckkraft auf ein mit der Folie umwickeltes Packgut wirkt.
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.
Zusätzlich kann auf der Außenschicht noch eine Deckschicht vorhanden sein, welche dann denn Vorteil bietet, dass sich die Kompartimente im Gebrauch nicht nach Außen hin abbilden.
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 inseiförmigen Polsterschicht-Segmenten, bei der unterschiedliche Dehnbarkeiten unproblematisch sind, ist denkbar.
Optional kann auch hier eine Deckschicht aufgebracht sein, die sich nur über den Segmenten oder auch der gesamten Folienfläche befindet. In letzterem Fall muss die Dehnbarkeit der Deckschicht vergleichbar mit derjenigen der Trägerschicht sein.
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 smax dem Quotienten aus Breite und Länge im ungedehnten Zustand. Wird die Verpackungsfolie während des Verpackens gedehnt, bis sie ihre Dehnbarkeit (z.B. 100%, 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, d.h. die Innenseite ist beschichtet, um an der Außenseite zu haften. Auch eine beidseitige Haftbeschichtung ist möglich. 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 Verpackungsfo- lie 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 feuchtigkeitsemp¬ findliche 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.ä. 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 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, beispiels- weise 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.
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 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 schließ- lieh 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. Bevorzugt werden die Kompartimente, beispielsweise mittels Tiefziehens, aus der Trägerschicht ausgeformt, bevor das Gas oder Gasgemisch eingeblasen wird. Auf diese Weise ist eine exaktere Formgebung möglich, und auch unterschiedliche Formen, beispielsweise kleinere Kompartimente am Rand und größere im Mittelbereich der Folie oder umgekehrt, sind leichter herstellbar .
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 materialsparen¬ der 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
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Verpackungsfolie mit drei Schichten in einer Quer- schnittsansicht .
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Verpackungsfolie mit zwei Schichten in einer Quer- schnittsansicht .
Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Verpackungsfolie mit zwei Schichten und einer segmentar¬ tigen Polsterschicht einer Querschnittsansicht.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Verpackungsfolie im ungedehnten Zustand in einer Draufsicht.
Figur 5 zeigt den Zustand der erfindungsgemäßen Verpackungsfolie gemäß Fig. 4 im gedehnten Zustand.
In der Figur 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, welche 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. Da die Polsterschicht aus zwei „eigenen" Schichten 3A, 3B besteht, kann die gezeigte Ausführungsform auch als „Zwei-Schicht-Polster-Verbundfolie" bezeichnet werden. Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungs¬ gemäßen Verpackungsfolie 1 mit zwei Schichten 2, 3A in einer Querschnittsansicht. Im Vergleich zur Fig. 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. Da die Polsterschicht nur eine „eigene" Schicht 3A umfasst, kann die gezeigte Ausführungsform auch als „EinSchicht-Polster-Verbundfolie" bezeichnet werden. In der Figur 3 ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsge¬ mäßen Verpackungsfolie 1 mit zwei Schichten 2, 3A und einer segmentartigen Polsterschicht 3 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 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.
Nicht dargestellt ist eine Ausführungsform, nach welcher die Polsterschicht segmentartig wie in Fig. 3 vorliegt, aber als Doppelschicht analog zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ausgestaltet ist, die mit der Trägerschicht verbunden ist. Die Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Verpackungsfolie 1 im ungedehnten Zustand in einer Draufsicht. Demnach haben die Kompartimente 4 (nur eines mit Bezugszeichen versehen) eine in etwa elliptische Form. Somit 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 Figur 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. 100%, entsprechend Faktor 2) erreicht hat, so wird aus einem zunächst ellipsenförmigen Kompartiment 4 mit einer Länge L, die halb so groß ist wie dessen Breite B, 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. Bezugs zeichenliste
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
smax Dehnbarkeit der Trägerschicht smax,v Dehnbarkeit des Verbundmaterials smax' Dehnbarkeit der Polsterschicht se elastische Dehnbarkeit

Claims

Patentansprüche
1. Verpackungsfolie (1) mit mindestens zwei Funktionsschichten, wobei eine erste Funktionsschicht als Trägerschicht (2) aus einem Material mit in mindestens einer Raumrichtung (X) hoher Dehnbarkeit ( smax ) von mehr als 25% 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 Funktions¬ schichten derart miteinander verbunden sind, und wobei
- die Polsterschicht (3) aus einem Material gleicher oder vergleichbarer Dehnbarkeit ( smax ) wie die Trägerschicht (2) ausgebildet ist, so dass die Dehnbarkeit (smax) der ersten Funktionsschicht in die mindestens eine Raumrichtung (X) durch keine weitere Funktionsschicht beeinträchtigt ist, und/oder - die Polsterschicht (3) aus mindestens in die eine
Raumrichtung (X) unzusammenhängenden Segmenten (3', 3' ') aufgebaut ist, so dass das Verbundmaterial in die mindes¬ tens eine Raumrichtung (X) eine ausreichende Restdehnbarkeit ( £ re st , v ) aufweist.
2. Verpackungsfolie (1) nach Anspruch 1, wobei sich die Dehnbarkeit (smax) auf die Gleichmaßdehnung (Ag) bezieht, und/oder das Material der Trägerschicht (2) eine elastische Dehnbarkeit (se) von mindestens 20% aufweist.
3. Verpackungsfolie (1) nach Anspruch 1 oder 2, 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 .
4. Verpackungsfolie (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Kompartimente (4) durch nicht miteinander verbundene Bereiche der Außenschicht (3A) und der Trägerschicht (2) gebildet sind.
5. 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.
6. Verpackungsfolie (1) nach Anspruch 5, wobei die Dehnbarkeit (smax) dem Quotienten aus Breite (B) Länge und (L) entspricht.
7. Verpackungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Außenseite der Außenschicht (3A) derart beschichtet oder beschaffen ist, dass sie an der nach Außen weisenden Seite der Trägerschicht (2) anhaftbar ist, und/oder umgekehrt .
8. Verpackungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verpackungsfolie (1) eine antistatische oder antikorrosive Wirkung auf ein Packgut ausbildet.
9. Verpackungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieselbe aus Polyethylen besteht oder dieses Material umfasst .
10. Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie (1), umfassend eine Trägerschicht (2) sowie eine Polsterschicht (3) mit Kompartimenten (4) gemäß Definition in Anspruch 1 oder 2, wobei die Kompartimente (4) gemäß Definition in Anspruch 3 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.
11. Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie (1), umfassend eine Trägerschicht (2) sowie eine Polsterschicht (3) mit Kompartimenten (4) gemäß Definition in Anspruch 1 oder 2, wobei die Kompartimente (4) gemäß Definition in Anspruch 4 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 Polster¬ schicht (3) einander angenähert und schließlich bis auf die Areale, welche die Kompartimente (4) definieren, unlösbar miteinander verbunden werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Kompartimente (4) mittels Tiefziehens der Trägerschicht (2) geformt werden, bevor das Gas oder Gasgemisch eingeblasen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Areale, welche die Kompartimente (4) bilden, antihaftbe- schichtet und/oder im Rahmen der Herstellung der Polster- schicht (3) aus dieser ausgeformt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei ferner vor oder nach dem Verbinden eine Oberflächenbeschichtung zur Verbesserung der antistatischen, der antikorrosiven, und/oder der Hafteigenschaften erfolgt.
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