Beutel mir rauer Innenseite

Abstract

 Es wird ein kollabierbarer Beutel zur Aufnahme und Ausgabe von Fluiden, Pasten oder Gasen angegeben, der mindestens eine Verbundfolie mit einer rauen Innenschicht (5) umfasst.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Beutel zur Aufnahme und Ausgabe von Materie. Insbesondere betrifft die Erfindung kollabierbare, biegsame Beutel, die geeignet sind, allgemein Materie aufzunehmen.

Definitionen

[0002] In der vorliegenden Erfindung wird unter einem Beutel allgemein ein hohler, verformbarer Gegenstand verstanden, der zur Aufnahme und Ausgabe von Materie geeignet ist. Ein Beutel kann eine oder mehrere Öffnungen besitzen, durch die er gefüllt und geleert werden kann, wobei die Öffnungen verschließbar sein können, wie beispielsweise durch Hähne, Gießöffnungen oder Schlauchanschlüsse. Die Entnahme kann hierbei auch durch angesetzte Schläuche erfolgen. Ein Beutel braucht aber keine Öffnungen zu besitzen, beispielsweise in einem Beutel eingeschweißte, vakuumverpackte Mandeln oder in einem Beutel eingeschweißter, tiefgefrorener Fisch oder in einem Beutel eingeschweißter Klebstoff. Eine spezielle Verwendung von Beuteln stellen folglich Vakuumverpackungen dar.

[0003] In der vorliegenden Erfindung werden unter Materie allgemein Beobachtungsgegenstände der Natur verstanden, die eine Ruhemasse besitzen, in makroskopischen Mengen vorliegen können, sich mit Hilfe messbarer physikalischer Größen quantitativ beschreiben lassen, einen definierten Raum einnehmen und in verschiedenen Aggregatzuständen als Erscheinungsformen auftreten. Materie kann dabei reine Stoffe oder Stoffgemische in gleichen oder verschiedenen Aggregatzuständen in Form von Feststoffen, Pasten, allgemein Fluiden oder Gasen sowie Mischungen davon umfassen, beispielsweise verderbliche Salbe unter Argon als Schutzgas. Der Begriff Materie schließt Nahrungs- und Genussmittel, wie Schokolade, Nüsse, Brei, Getränke, kohlensäurehaltige Limonaden, Säfte, Milch, Sirup, Senf, Ketchup, Majonäse oder Ähnliches mit ein.

[0004] In der vorliegenden Erfindung wird unter einem Kunststoff oder Polymer ein Festkörper verstanden, dessen Grundbestandteil synthetisch oder halbsynthetisch aus organischen Molekülbausteinen als Monomere durch Polymerisation zu langkettigen verzweigten Molekülen hergestellt ist. Dabei sind die Monomere als sich wiederholende Struktursegmente kovalent verknüpft. In der vorliegenden Erfindung wird unter einem Copolymer ein Spezialfall des Polymers verstanden, das durch die Polymerisation eines Gemisches von zwei oder mehreren chemisch unterschiedlichen Monomeren hergestellt ist, so dass ein Copolymer aus mehreren, unterschiedlichen kovalent verknüpften Monomeren besteht. Unter einem verzweigten Polymer wird in der vorliegenden Erfindung ein solches Polymer als Spezialfall verstanden, dessen Molekülketten untereinander über mehrere gleiche oder unterschiedliche Molekülsegmente netzartig miteinander verknüpft sind. Unter lonomeren werden in der vorliegenden Erfindung thermoplastische Kunststoffe verstanden, die durch Copolymerisation eines unpolaren mit einem polaren Monomer hergestellt sind. Hierbei unterdrücken die polaren Struktursegmente eine Kristallisation und führen zu einer thermisch reversiblen Vernetzung. Beispiele für Polymere, die die Erfindung betreffen, sind Polyvinylchlorid (PVC), Silicone, Polyester wie Polyethylenterephthalat (PET), Polyamide (PA), Polyolefinplastomer (POP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) sowie verschiedene Sorten von PE, wie PE mit stark verzweigten Polymerketten und niedriger Dichte (LDPE), wie PE mit kurzen stark verzweigten Polymerketten geringer Dichte zwischen 0,915 g/cm³ und 0,935 g/cm³ (LLDPE), wie PE, welches mit Metallocenekatalysatoren hergestellt wird (mLLDPE), wie PE mit schwach verzweigten Polymerketten in einem Dichtebereich von 0,87 bis 0,915 g/cm³ (VLDPE, ULDPE), wie PE mit schwach verzweigten Polymerketten in einem Dichtebereich von 0,94 g/cm³ bis 0,97 g/cm³ (HDPE), wie PE mit mittlerer Dichte von 0,926 bis 0,940 (MDPE) und PE mit ultrahochmolekularen Polymerketten mit einer mittleren Molmasse von bis zu 6000 kg/mol in einem Dichtebereich von 0,93 g/cm³ bis 0,94 g/cm³ (UHMPWE). Beispiele für Copolymere des Ethylens, die die Erfindung betreffen, sind Ethylenvenylacetat (EVA), Ethylenbutylacrylat (EBA), Ethylenacrylacetat (EAA), Ethylenmethacrylat (EMA) und Ethylenmethacrylacetat (EMAA).

[0005] In der vorliegenden Erfindung wird unter einem Verbundwerkstoff oder Kompositwerkstoff ein Werkstoff aus zwei oder mehr stoffschlüssig und / oder formschlüssig verbundenen Materialien verstanden. Der Verbundwerkstoff besitzt andere Werkstoffeigenschaften als seine einzelnen Komponenten. Für die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe sind stoffliche Eigenschaften und Geometrie der Komponenten von Bedeutung. Insbesondere spielen Größeneffekte eine Rolle. Die Komponenten eines Verbundwerkstoffs können dabei selbst wieder Verbundwerkstoffe sein. Komponenten eines Verbundwerkstoffes können beispielsweise Polymere sein, die ein- oder mehrschichtig stoff- oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Einen Spezialfall von Verbundwerkstoffen stellen kaschierte Kunststoffe oder Polymere dar, die stoff- oder formschlüssig mit anderen Werkstoffen außer Polymeren verbunden sind.

[0006] In der vorliegenden Erfindung wird unter einem lebensmittelechten Material ein solches Material verstanden, das sich durch einen dauerhaften Kontakt mit Nahrungs- oder Genussmitteln diese in ihrer Beschaffenheit, Qualität und Genießbarkeit nicht nachteilig beeinflusst, insbesondere sich hierbei nicht zu anderen Stoffen, insbesondere gesundheitsschädlichen oder gar toxischen Stoffen, zersetzt.

Technischer Hintergrund

[0007] Ein besonderer Anwendungsfall für die der Erfindung zugrunde liegenden Beutel ist der so genannte Beutel im Umkarton ("Bag-in-Box"). Die mit flüssiger oder pastöser Materie befüllten Beutel in einer festen Umverpackung, beispielsweise in einem Karton, werden mittels eines Saugers oder durch Hähne, Gießöffnungen, Schläuche oder über Entnahmeanschlüsse entleert, wobei der Beutel in sich kollabiert.

[0008] Derartige Beutel sind üblicherweise aus Kunststofffolien bzw. Kunststofffolienstücken gefertigt. Wenn die Kunststofffolienstücke bzw. die Kunststofffolien aufeinander zu liegen kommen, zeigen diese hierbei die Tendenz, dass die Kunststofffolienstücke bzw. die Kunststofffolien aneinander haften. Es besteht also eine Adhäsionsneigung der inneren glatten Folienoberflächen, welche durch übliche Gleit-und / oder Antiblockmittel nicht verhindert werden kann. Diese Adhäsionsneigung der Innenflächen des aus Folienmaterial bestehenden Beutels ist deshalb unerwünscht, weil sich infolge des Verklebens Blasen innerhalb des Beutels bilden können, die das vollständige Entleeren des Beutels bei der Entnahme des Beutelinhaltes verhindern. Gerade wenn der Beutelinhalt ein sehr kostspieliger ist, ist das vollständige Entleeren des Beutels bei der Entnahme erwünscht und zwingend notwendig. Ebenso verhindert eine solche Adhäsion durch Blasenbildung, dass Beutel nach ihrer Befüllung hinreichend evakuiert werden können.

[0009] Aus dem Stand der Technik sind Beutel bekannt, welche aus Folienmaterial bestehen und bei welchen eine Innenfläche des Folienmaterials mit einer Prägung bzw. einer Profilierung versehen sind. Hierbei ist es nachteilig, dass die Prägung bzw. die Profilierung den Materialquerschnitt der Folienbahn schwächt, so dass deren Festigkeit beeinträchtigt sein kann. Außerdem ist es fertigungstechnisch sehr aufwendig, die Prägung in das Folienmaterial einzubringen.

[0010] Ausgehend von diesen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Beutel so auszugestalten, dass die Adhäsion zwischen den Innenflächen unterbleibt. Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen der Erfindung.

[0011] In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Beutel aus zwei Folien oder Folienteilen zusammengesetzt, nämlich einem Bereich einer Folie mit mindestens einer rauen Innenseite und einem deckungsgleichen, gegenüberliegenden Bereich, welcher aus einer glatten, einfach herzustellenden Folie bzw. einem glatten und einfach herzustellenden Folienbereich bestehen kann. Die raue Innenseite verhindert hierbei die Adhäsion beider gegenüberliegenden Folienteile beim Kollabieren des Beutels dadurch, dass in jeder Anlagenposition bzw. Relativstellung der beiden gegenüberliegenden Folieninnenseiten eine raue Innenseite die beliebig gestaltete gegenüberliegende Innenseite beaufschlagt und in diesem Sinne beide Folienseiten deckungsgleich sind. In einer weiteren Ausführungsform kann der deckungsgleiche, gegenüberliegende Bereich auch eine raue Innenseite aufweisen. Hierbei kommt die raue Innenseite direkt mit dem Füllgut in Kontakt. Weiter kann die Folie auch aus einem flexiblen Verbundwerkstoff gefertigt sein.

[0012] Als besonders vorteilhaft haben sich flexible Kunststoffe oder Polymere als Folienmaterial erwiesen. Zur Fertigung der Beutel sind nur solche Polymere geeignet, die sich bezüglich des Beutelinhaltes als dicht erweisen, die bei gleichzeitiger Flexibilität eine hohe Reiß- und Bruchsicherheit aufweisen, die gegenüber dem Beutelinhalt chemisch inert sind und die sich durch einen niedrigen Beschaffungspreis auszeichnen. Als Polymere werden daher insbesondere PVC, Silicone, PET, PA, POP, PP oder PE sowie Mischungen oder Copolymerisate hiervon verwandt. Von den verschiedenen Sorten von PE erweisen sich vor allem ULDPE, VLDPE, LLDPE, LDPE, MDPE. HDPE. EVA, EBA, EAA, EMA und EMAA und zusätzlich Ionomere sowie Mischungen der genannten Materialien davon als besonders vorteilhaft. Diese Polymere lassen sich ebenfalls besonders vorteilhaft für Verbundwerkstoffe, hierbei in Folienform als Verbundfolien, verwenden. Dabei kann es sich bei der Folie für den Beutel um eine Einschichtfolie oder um Mehrschichtfolie als Verbundfolie handeln, wobei die Verbundfolie sowohl als mehrschichtig extrudierte als auch als kaschierte Variante eingesetzt werden kann. In vorteilhafter Weise ist die Folie als Flachfolie, Halbschlauchfolie oder Schlauchfolie gefertigt.

[0013] In weiterer Ausgestaltung besteht die raue Innenschicht der Verbundfolie mindestens aus einem Polymer und einem oberflächenaufrauenden Additiv. Die Verbundfolie kann durch Blasfolienextrusion oder Castfolienextrusion mit Ein- oder Mehrschichtaufbau gefertigt sein. Hierbei ist jedoch die Ausführung der Verbundfolie nicht auf zwei Folien oder Folienteile beschränkt. Weitere Modifikationen während der Folienextrusion sowie eine Veredelung durch nachgelagerte Arbeitsschritte sind je nach späterer Ausführung des Beutels möglich. Insbesondere zur Lagerung von leicht verderblichen Produkten erweist sich die Aufbringung bzw. der Einbau von zusätzlichen funktionellen Schichten, beispielsweise von einer metallischen Schicht als Barriereschicht, als besonders vorteilhaft.

[0014] Besonders vorteilhaft kann zur Herstellung der Folie eine Mehrschichtextrusionsanlage verwandt werden. Aus der Folie mit einer rauen Innenseite können beutel-oder sackförmige Verpackungen unterschiedlichster Art hergestellt werden, beispielsweise Flachbeutel, Standbodenbeutel, 3-Rand-Siegelbeutel, Bag-in-Box-Beutel oder Beutel aus tiefgezogenen Folien.

[0015] Die oberflächenaufrauenden Additiva zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass diese nicht zusammen mit den Hauptrohstoffen der Folie schmelzen, so dass die Partikel im Anschluss an die Folienfertigung in der Folie oder zumindest an einer Folienseite vorhanden sind. Geeignete oberflächenaufrauende Additiva sind mineralischer und / oder anorganischer und / oder organischer Natur sowie Mischungen davon, beispielsweise Sand oder Ton oder Silica oder Quarz oder Kieselsäuren oder Kieselgur oder Silikate oder vernetzte Polymere, insbesondere UHMPW oder andere Polymere mit einer höheren Erweichungstemperatur als der eigentliche Folienrohstoff. Dabei bewähren sich insbesondere oberflächenaufrauende Additiva mit einer Partikelgröße von 20 bis 150 µm, vorzugsweise solche mit einer Partikelgröße von 30 bis 100 µm mit einem Mittelwert von 60 µm.

[0016] Sollen in die Beutel Nahrungs- oder Genussmittel eingebracht werden, werden sämtliche Materialien, insbesondere Polymere und Additive lebensmittelecht ausgestaltet. Diese Anforderungen werden von PVC, Siliconen, PET, PA, PP, PE, ULDPE, VLDPE, LLDPE, LDPE, MDPE, HDPE, EVA, EBA, EAA, EMA und EMAA erfüllt.

[0017] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

[0018] Im Einzelnen zeigt die Figur einen Beutel 1 in Form eines Flachbeutels gemäß der Erfindung, der aus einer rauen Folie 2 und einer gegenüberliegenden glatten Folie 3 besteht und an den jeweiligen Rändern zusammengeschweißt ist. In den Beutel 1 ist eine Öffnung 4 zur haftschlüssigen Befestigung eines in der Zeichnung nicht dargestellten, im Querschnitt kreisförmigen Schraubverschlusses eingelassen.

[0019] Die seitliche Folie 2 ist als Mehrschichtfolie ausgeführt. Die Folie 2 ist in einer Blasfolienanlage dreischichtig coextrudiert und weist eine raue Innenseite 5 auf, wobei die raue Innenseite 5 zur Beutelinnenseite gewandt ist. Die Außenseite 6 der Folie 2 ist glatt. Die raue Innenseite 5 und die glatte Außenseite 6 der Folie 2 sind aus LLDPE gefertigt, wobei zur Aufrauhung der Innenseite 5 nur in diese Schicht grobes Silica als aufrauendes Additiv neben Gleitmitteln, feinem Antiblockmitteln und Prozesshilfsmitteln beigemischt ist. Die Folie 2 ist durch Beimischung von Titandioxid zu LLDPE weiß gestaltet. Die gegenüberliegende Folie 3 ist ebenfalls aus LLDPE bis auf das fehlende oberflächenaufrauende Additiv in gleicher Ausführung gefertigt.

[0020] Zusammengefasst ist der Beutel 1 so beschaffen, dass bei völliger Entleerung unter Kollabierung, beispielsweise durch Entnahme des Inhaltes mit einer Sauglanze, die Folie 2 auf der gegenüberliegenden glatten Folie 3 zum Liegen kommt, so dass keine Adhäsion dieser beiden schalenförmigen Folien stattfinden kann. Durch die fehlende Adhäsion kann beispielsweise eingefüllter Sirup vollständig zur Entnahmestelle abfließen, ohne dass sich den Sirup rückhaltende Blasen bilden.

Bezugszeichenliste

[0021] 

1

Beutel

2

Folie

3

glatte Folie

4

Öffnung für Verschluss

5

raue Innenseite

6

glatte Außenseite

Ansprüche

1. Mindestens eine Folie umfassender biegsamer Beutel zur Aufnahme und Ausgabe von Fluiden, Pasten oder Gasen oder zum Zeitpunkt der Befüllung mit Feststoffen gasgefüllter Beutel mit mindestens einer, teilweisen oder vollständig rauen Innenseite.

2. Beutel nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
mindestens eine raue Innenseite (5), die vollständig deckungsgleich mit einer gegenüberliegenden weiteren Folie (3) ist.

3. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 2
dadurch gekennzeichnet,
dass die raue Innenseite der Folie mindestens ein Polymer und mindestens ein oberflächenaufrauendes Additiv umfasst.

4. Beutel nach Anspruch 3
gekennzeichnet durch
oberflächenaufrauende Additiva, vorzugsweise mineralischer und / oder anorganischer und / oder organischer Natur sowie Mischungen davon, die nicht zusammen mit den Hauptrohstoffen der Verbundfolie schmelzen, insbesondere die Additiva Sand oder Ton oder Silica oder Quarz oder Kieselsäuren oder Kieselgur oder Silikate oder vernetzte Polymere, insbesondere UHMPW, oder andere temperaturbeständige Polymere oder Mischungen hiervon.

5. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Beutel aus flexiblen Kunstoffen gefertigt ist, insbesondere PVC, Silicone, PET, PA, POP, PP, PE, ULDPE, VLDPE, LLDPE, mLLDPE, LDPE, MDPE, HDPE, EVA, EBA, EAA, EMA, EMAA und Ionomere sowie Mischungen und Copolymerisate davon.

6. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet dass der Beutel aus zwei und / oder mehreren gegenüberliegenden losen, an den Kanten verschweißten Folienlagen besteht.

7. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet,
dass der Beutel oder mindestens eine Folie des Beutels durch Mehrschichtextrusion hergestellt ist.

8. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Beutel oder mindestens eine Folie des Beutels aus einer kaschierten Folie hergestellt ist.

Zeichnung