DE102024109020A1 - Method for producing a coated packaging material - Google Patents
Method for producing a coated packaging materialInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Verpackungsmaterials (10), insbesondere eines Schichtstoffs, umfassend zumindest die Schritte: Bereitstellen eines cellulosehaltigen Substrats (12) mit einer ersten Oberfläche (14) und einer der ersten Oberfläche (14) gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (16); Beschichten zumindest eines Teils eines Oberflächenbereichs der ersten Oberfläche (14) des Substrats (12) mit mindestens einer siegelfähigen Substanz (18) mittels eines Druckverfahrens, wobei die siegelfähige Substanz (18) musterartig unter Belassung von nicht mit der siegelfähigen Substanz (18) bedeckten Bereichen (20) aufgetragen wird; und Beschichten zumindest eines Teils eines Oberflächenbereichs der zweiten Oberfläche (16) des Substrats (12) mit mindestens einer Barriereschicht (22) mittels eines Druckverfahrens. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verpackungsmaterial sowie eine Verpackung, welche zumindest teilweise ein Verpackungsmaterial (10) umfasst.The invention relates to a method for producing a coated packaging material (10), in particular a laminate, comprising at least the steps of: providing a cellulose-containing substrate (12) having a first surface (14) and a second surface (16) opposite the first surface (14); coating at least part of a surface region of the first surface (14) of the substrate (12) with at least one sealable substance (18) by means of a printing process, wherein the sealable substance (18) is applied in a patterned manner, leaving areas (20) not covered with the sealable substance (18); and coating at least part of a surface region of the second surface (16) of the substrate (12) with at least one barrier layer (22) by means of a printing process. The invention further relates to a packaging material and a package which at least partially comprises a packaging material (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Verpackungsmaterials, ein beschichtetes Verpackungsmaterial sowie eine Verpackung aus einem derartigen Verpackungsmaterial.The invention relates to a method for producing a coated packaging material, a coated packaging material and a packaging made from such a packaging material.
Verpackungsmaterialien auf Cellulose-Basis sind in einer Vielzahl von Anwendungen nützlich. Beispielsweise eigenen sich diese Papiere und Kartone zur Herstellung von Geschenkpapier, Verpackungskartons und sonstigen Verpackungstypen. Oftmals besteht dabei die Notwendigkeit, das Verpackungsmaterial mit einer oder mehrere sogenannter Barriereschichten zu versehen. Diese dienen dazu, dass verpackte Gut gegen möglicherweise schädliche Umwelteinflüsse abzusichern. Zudem ist es sehr häufig notwendig, dass derartige als Verpackungsmaterial verwendete Barrierepapiere oder -kartons ein- oder beidseitig siegelfähig sein. Die Siegelfähigkeit gewährleistet eine sichere Versiegelung der verpackten Waren, was beispielsweise bei Lebensmittelverpackungen von entscheidender Bedeutung für die sichere Aufbewahrung der verpackten Lebensmittel ist.Cellulose-based packaging materials are useful in a wide variety of applications. For example, these papers and boards are suitable for the production of gift wrap, packaging cartons, and other types of packaging. Often, it is necessary to provide the packaging material with one or more so-called barrier layers. These serve to protect the packaged goods against potentially harmful environmental influences. Furthermore, it is very often necessary for barrier papers or boards used as packaging materials to be sealable on one or both sides. This sealability ensures a secure seal of the packaged goods, which is crucial for the safe storage of packaged food, for example, in food packaging.
Nachteilig an den bekannten Barrierepapieren und -kartons sowie deren Herstellungsverfahren ist jedoch, dass der normale Beschichtungsprozess mit beidseitiger, vollflächiger Versiegelung den Recyclingprozess („Deinking“) drastisch verschlechtert. Die Wiederbefeuchtung der Fasern des cellulosehaltigen Substrats und damit deren Wiederaufarbeitung sind äußerst schwierig. Eine beidseitig geschlossene Beschichtung von faserhaltigen Materialien (Papier/Karton) verringert daher den Prozentsatz der Recyclingfähigkeit von Verpackungsmaterialien bei den üblichen Deinking-Prozessen. Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Verpackungsmaterials so zu verbessern, dass es einerseits mit einer hohen Verfahrensgeschwindigkeit betrieben und andererseits hoch recyclefähige Verpackungsmaterialen mit einer Vielzahl an Verwendungsmöglichkeiten erzeugt. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen darin, ein beschichtetes Verpackungsmaterial anzugeben, welches kostengünstig herstellbar ist und eine hohe Recyclingfähigkeit aufweist, sowie eine Verpackung anzugeben, die zumindest teilweise aus einem derartigen Verpackungsmaterial besteht.The object of the present invention is to improve a generic method for producing a coated packaging material such that, on the one hand, it can be operated at a high process speed and, on the other hand, it produces highly recyclable packaging materials with a wide range of possible uses. Further objects of the present invention are to provide a coated packaging material that can be produced cost-effectively and is highly recyclable, as well as to provide a packaging that consists at least partially of such a packaging material.
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verpackungsmaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 sowie durch eine Verpackung gemäß Anspruch 17 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jedes Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweils anderen Erfindungsaspekte und umgekehrt anzusehen sind.The objects are achieved according to the invention by a method having the features of patent claim 1, by a packaging material having the features of patent claim 14, and by a packaging according to claim 17. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the respective subclaims, wherein advantageous embodiments of each aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the respective other aspects of the invention, and vice versa.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Verpackungsmaterials, mit zumindest folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen eines cellulosehaltigen Substrats mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, Beschichten zumindest eines Teils eines Oberflächenbereichs der ersten Oberfläche des Substrats mit mindestens einer siegelfähigen Substanz mittels eines Druckverfahrens, wobei die siegelfähige Substanz musterartig unter Belassung von nicht mit der siegelfähigen Substanz bedeckten Bereichen aufgetragen wird, und Beschichten zumindest eines Teils eines Oberflächenbereichs der zweiten Oberfläche des Substrats mit mindestens einer Barriereschicht mittels eines Druckverfahrens. Durch die Verwendung von Druckverfahren sowohl für die Beschichtung der ersten wie auch der zweiten Oberfläche des cellulosehaltigen Substrats kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden. Zeitintensive Zwischenschritte, wie zum Beispiel ein Auftragen einer Polymerfolie mittels Laminieren, sind nicht mehr erforderlich. Zudem ist durch den musterartigen Auftrag der siegelfähigen Substanz unter Belassung von nicht mit der siegelfähigen Substanz bedeckten Bereichen auf der ersten Oberfläche gewährleistet, dass eine gute Wiederbefeuchtung der Fasern des cellulosehaltigen Substrats bei einem Recyclingprozess des Verpackungsmaterials erfolgen kann. Es ergibt sich ein hoher Prozentsatz (> 95%) an Recyclingfähigkeit der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verpackungsmaterialien bei den üblichen Deinking-Prozessen. Das cellulosehaltige Substrat kann gestrichenes oder ungestrichenes Papier, gestrichener oder ungestrichener Karton oder gestrichene oder ungestrichene Pappe oder Wellpappe sein. Die flächenbezogene Masse/Grammatur des cellulosehaltigen Substrats liegt zwischen 15 g/m2 und 450 g/m2. Unter Werten zwischen 15 g/m2 und 450 g/m2 werden insbesondere Grammaturen von 15, g/m2, 20 g/m2, 30 g/m2, 40 g/m2, 50 g/m2, 60 g/m2, 70 g/m2, 80 g/m2, 90 g/m2, 100 g/m2, 110 g/m2, 120 g/m2, 130 g/m2, 140 g/m2, 150 g/m2, 160 g/m2, 170 g/m2, 180 g/m2, 190 g/m2, 200 g/m2, 210 g/m2, 220 g/m2, 230 g/m2, 240 g/m2, 250 g/m2, 260 g/m2, 270 g/m2, 280 g/m2, 290 g/m2, 300 g/m2, 310 g/m2, 320 g/m2, 330 g/m2, 340 g/m2, 350 g/m2, 360 g/m2, 370 g/m2, 380 g/m2, 390 g/m2, 400 g/m2, 410 g/m2, 420 g/m2, 430 g/m2, 440 g/m2, 450 g/m2 sowie entsprechende Zwischenwerte verstanden. Zudem kann das cellulosehaltige Substrat einen Anteil an Recyclingfasern aus Cellulose von mindestens 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Substrats aufweisen. Die Verwendung von Recyclingfasern vermindert vorteilhafterweise den Verbrauch von Cellulose-Frischfasern und erhöht somit die Nachhaltigkeit des so hergestellten Verpackungsmaterials.A first aspect of the invention relates to a method for producing a coated packaging material, comprising at least the following method steps: providing a cellulose-containing substrate having a first surface and a second surface opposite the first surface; coating at least part of a surface region of the first surface of the substrate with at least one sealable substance by means of a printing method, wherein the sealable substance is applied in a patterned manner while leaving areas not covered with the sealable substance; and coating at least part of a surface region of the second surface of the substrate with at least one barrier layer by means of a printing method. By using printing methods for coating both the first and the second surface of the cellulose-containing substrate, the method according to the invention can be carried out at high speed. Time-consuming intermediate steps, such as applying a polymer film by lamination, are no longer necessary. In addition, the patterned application of the sealable substance while leaving areas on the first surface not covered with the sealable substance ensures that the fibers of the cellulosic substrate are well rehydrated during a recycling process of the packaging material. This results in a high percentage (> 95%) of recyclability of the packaging materials produced using the process according to the invention in conventional deinking processes. The cellulosic substrate can be coated or uncoated paper, coated or uncoated board, or coated or uncoated cardboard or corrugated board. The basis weight/grammage of the cellulosic substrate is between 15 g/m 2 and 450 g/m 2 . Values between 15 g/m 2 and 450 g/m 2 include in particular grammages of 15, g/m 2 , 20 g/m 2 , 30 g/m 2 , 40 g/m 2 , 50 g/m 2 , 60 g/m 2 , 70 g/m 2 , 80 g/m 2 , 90 g/m 2 , 100 g/m 2 , 110 g/m 2 , 120 g/m 2 , 130 g/m 2 , 140 g/m 2 , 150 g/m 2 , 160 g/m 2 , 170 g/m 2 , 180 g/m 2 , 190 g/m 2 , 200 g/m 2 , 210 g/m 2 , 220 g/m 2 , 230 g/m 2 , 240 g/m 2 , 250 g/m 2 , 260 g/m 2 , 270 g/m 2 , 280 g/m 2 , 290 g/m 2 , 300 g/m 2 , 310 g/m 2 , 320 g/m 2 , 330 g/m 2 , 340 g/m 2 , 350 g/m 2 , 360 g/m 2 , 370 g/m 2 , 380 g/m 2 , 390 g/m 2 , 400 g/m 2 , 410 g/m 2 , 420 g/ m2 , 430 g/m 2 , 440 g/m 2 , 450 g/m 2 , and corresponding intermediate values. In addition, the cellulose-containing substrate can contain at least 10 wt.% recycled cellulose fibers based on the total weight of the substrate. The use of recycled fibers advantageously reduces the consumption of virgin cellulose fibers and thus increases the sustainability of the packaging material produced in this way.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die erste Oberfläche eine einer mit dem Verpackungsmaterial zu verpackenden Ware abgewandte Oberfläche des Substrats. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die erste Oberfläche eine einer mit dem Verpackungsmaterial zu verpackenden Ware zugewandte Oberfläche des Substarts ist. Dies bedeutet, dass die erste Oberfläche eine Außen- oder Innenfläche des Substarts ausbilden kann. Die Innenfläche ist dabei der zu verpackenden oder bereits verpackten Ware zugewandt beziehungsweise näher gelegen.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, the first surface is a surface of the substrate facing away from the product to be packaged with the packaging material. However, it is also possible for the first surface to be a surface of the substrate facing the product to be packaged with the packaging material. This means that the first surface can form an outer or inner surface of the substrate. The inner surface faces or is closer to the product to be packaged or the already packaged product.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass bei der Beschichtung der ersten Oberfläche ungefähr 20 - 90% der Fläche der ersten Oberfläche mit der siegelfähigen Substanz bedeckt werden. Unter Werten zwischen 20% und 90% werden insbesondere Werte von 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 % sowie entsprechende Zwischenwerte verstanden. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die dies genügt, um eine sichere Versiegelung des Verpackungsmaterials beziehungsweise der damit verpackten Ware zu gewährleisten. Da die Oberfläche nicht vollständig versiegelt ist, wird die Recyclingfähigkeit des so hergestellten Verpackungsmaterials nicht beeinträchtigt. Dies betrifft insbesondere die Möglichkeit der Wiederbefeuchtung der Fasern des cellulosehaltigen Substrats. Zudem ist es möglich, dass die Beschichtung der zweiten Oberfläche mit der Barriereschicht voll- oder teilflächig erfolgt. Auch durch eine vollflächige Beschichtung der zweiten Oberfläche wird die im Vorhergehenden beschriebene Recyclingfähigkeit nicht beeinträchtigt, da über die erste Oberfläche eine Wegsamkeit für die Wiederbefeuchtung des Substrats gegeben ist. Wird die Barriereschicht ebenfalls nur in Teilbereichen der zweiten Oberfläche aufgetragen, kann auch über die zweite Oberfläche eine Wiederbefeuchtung des Substarts erfolgen. Die Art der Barrierebeschichtung und deren Auftrag richten sich nach den Anforderungen an das Verpackungsmaterial. Dabei kann die Barriereschicht wasser- und/oder feuchtigkeits- und/oder dampf- und/oder fett- und/oder öl- und/oder gasabweisend ausgebildet sein. Zudem kann die Barriereschicht für einen Aromaschutz der verpackten Ware, insbesondere eines Lebensmittels, sorgen. Zur Verwendung in oder als Barriereschicht an sich eignen sich an sich anorganische und/oder organische Materialien, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise können Polyethylen (PE)-Beschichtungen verwendet werden. Polyethylenbeschichtungen bieten eine gute Feuchtigkeitsbarriere. Des Weiteren stellen Polyester (PET)-Beschichtungen eine Barriere gegen Feuchtigkeit und Gasdurchdringung dar. Wachsbasierte Beschichtungen bestehen aus Wachsen wie Paraffin oder Karnaubawachs und werden für fettabweisende beziehungsweise fettbeständige Beschichtungen verwendet. Auch Metallbeschichtungen sind als Barriereschichten denkbar. So erzeugen Aluminiumbeschichtungen eine sehr gute Barriere gegen Feuchtigkeit, Sauerstoff, Licht und Aromen. Des Weiteren sind Silikonbeschichtungen bekannt, die eine gute Barriere gegen Feuchtigkeit aufbringen und zudem hitzebeständig sein können. Weitere Barrierebeschichtungen sind denkbar und können zur Beschichtung des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren auf das cellulosehaltige Substrat aufgebracht werden. Dabei können diese Barrierebeschichtungen einzeln oder in Kombination eingesetzt werden, um die gewünschten Barriereeigenschaften zu erreichen, je nach den Anforderungen an das Verpackungsmaterial. Schließlich besteht die Möglichkeit, dass die Barriereschicht siegelfähig ist. damit ist vorteilhafterweise eine sichere Versiegelung der mittels des Verpackungsmaterials hergestellten Verpackung gewährleistet. Insbesondere kann bei einer entsprechenden Faltung des Verpackungsmaterials die erste Oberfläche mit der zweiten Oberfläche eine starke Verbindung über die jeweils siegelfähigen Abschnitte der beiden Oberflächen eingehen.Furthermore, it is possible that when coating the first surface, approximately 20 - 90% of the area of the first surface is covered with the sealable substance. Values between 20% and 90% are understood to mean values of 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% and corresponding intermediate values. Surprisingly, it has been found that this is sufficient to ensure secure sealing of the packaging material or the goods packaged therein. Since the surface is not completely sealed, the recyclability of the packaging material produced in this way is not impaired. This particularly applies to the possibility of rewetting the fibers of the cellulosic substrate. Furthermore, it is possible for the second surface to be coated with the barrier layer over its entire surface or part of its surface. Even a full-surface coating of the second surface does not impair the recyclability described above, since the first surface provides a pathway for rewetting of the substrate. If the barrier layer is also only applied to partial areas of the second surface, rewetting of the substrate can also occur via the second surface. The type of barrier coating and its application depend on the requirements of the packaging material. The barrier layer can be water- and/or moisture- and/or vapor- and/or grease- and/or oil- and/or gas-repellent. In addition, the barrier layer can provide aroma protection for the packaged product, in particular a food product. Inorganic and/or organic materials known from the prior art are suitable for use in or as a barrier layer. For example, polyethylene (PE) coatings can be used. Polyethylene coatings offer a good moisture barrier. Furthermore, polyester (PET) coatings provide a barrier against moisture and gas penetration. Wax-based coatings consist of waxes such as paraffin or carnauba wax and are used for grease-repellent or grease-resistant coatings. Metal coatings are also conceivable as barrier layers. For example, aluminum coatings create a very good barrier against moisture, oxygen, light, and aromas. Furthermore, silicone coatings are known that provide a good barrier against moisture and can also be heat-resistant. Other barrier coatings are conceivable and can be applied to the cellulose-containing substrate for coating the packaging material according to the invention using the process according to the invention. These barrier coatings can be used individually or in combination to achieve the desired barrier properties, depending on the requirements of the packaging material. Finally, it is possible for the barrier layer to be sealable. This advantageously ensures a secure seal of the packaging produced using the packaging material. In particular, if the packaging material is folded accordingly, the first surface can form a strong bond with the second surface via the respective sealable sections of the two surfaces.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Beschichtung der ersten Oberfläche mindestens zwei unterschiedliche siegelfähige Substanzen in unterschiedlichen Oberflächenbereichen aufgetragen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass zusätzlich oder anstatt bei der Beschichtung der zweiten Oberfläche ebenfalls mindestens zwei unterschiedliche Barriereschichten in unterschiedlichen Oberflächenbereichen und/oder übereinander aufgetragen werden. Vorteilhafterweise können die Art und die Verteilung der siegelfähigen Substanzen sowie der Barriereschichten je nach Anforderung an das Verpackungsmaterial variiert werden.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, at least two different sealable substances are applied to different surface areas when coating the first surface. However, it is also possible to apply at least two different barrier layers in different surface areas and/or on top of each other, in addition to or instead of coating the second surface. Advantageously, the type and distribution of the sealable substances and the barrier layers can be varied depending on the requirements of the packaging material.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Beschichtung der ersten und zweiten Oberfläche jeweils ein Druckverfahren aus der Gruppe Flexodruck, Flachdruck, Tiefdruck, Digitaldruck, Siebdruck, Prägedruck und/oder Offsetdruck verwendet. Durch die Verwendung von Druckverfahren sowohl für die Beschichtung der ersten wie auch der zweiten Oberfläche des cellulosehaltigen Substrats kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden. Zudem kann die Art des Druckverfahrens an die jeweiligen Anforderungen an das herzustellende Verpackungsmaterial angepasst werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren eine hohe Anwendungsbreite aufweist. Unter dem Begriff „Druckverfahren“ werden auch Auftragsverfahren aus dem Bereich der Druckindustrie, wie beispielsweise Walzenauftrag, Aufgussauftrag, Spaltdüsenauftrag und/oder Vorhangbeschichten, verstanden. Entsprechendes gilt für sogenannte Streichverfahren, bei denen der Substanzauftrag insbesondere mittels Rakel, Klinge und/oder Filmpresse, erfolgt.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, a printing process from the group consisting of flexographic printing, planographic printing, gravure printing, digital printing, screen printing, embossed printing and/or offset printing is used to coat the first and second surfaces. By using printing processes for coating both the first and the second surface of the cellulose-containing substrate, the method according to the invention can be carried out at high speed. Furthermore, the type of printing process can be adapted to the respective requirements of the packaging material to be produced, so that the method according to the invention has a wide range of applications. The term “printing process” also includes application processes from the printing industry, such as roller application, pour-on application, slotted nozzle application and/or curtain coating. The same applies to so-called coating processes, in which the substance is applied in particular by means of a doctor blade, blade and/or film press.
Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft für den Herstellungsprozess erwiesen, wenn die Viskosität der siegelfähigen Substanz und die Viskosität der Barriereschicht zumindest während des jeweiligen Beschichtungsvorgangs an die Art des verwendeten Druckverfahrens angepasst werden.Furthermore, it has proven advantageous for the manufacturing process if the viscosity of the sealable substance and the viscosity of the barrier layer are adapted to the type of printing process used, at least during the respective coating process.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die siegelfähige Substanz aus Siegeleigenschaften aufweisenden Monomeren oder Polymeren, insbesondere Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyester (PET), Polyamid, Polystyrol (PS), Acrylate oder einer Mischung daraus, aus Ethylvinylacetat (EVA), Biopolymere oder wachsbasierten Substanzen. Die Art der siegelfähigen Substanz kann je nach Anforderung an das Verpackungsmaterial variiert werden. Das siegelfähige Material kann ein kalt oder heiß siegelfähiges Material sein. Dabei kann das Kaltsiegelmaterial Mischungen umfassen, die Acrylate und/oder Klebstoffe enthalten. Das heißsiegelfähige Material kann beispielsweise einen Heißsiegellack oder einen Heißschmelzkleber umfassen.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, the sealable substance consists of monomers or polymers having sealing properties, in particular polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyester (PET), polyamide, polystyrene (PS), acrylates or a mixture thereof, ethyl vinyl acetate (EVA), biopolymers, or wax-based substances. The type of sealable substance can be varied depending on the requirements of the packaging material. The sealable material can be a cold- or heat-sealable material. The cold-sealable material can comprise mixtures containing acrylates and/or adhesives. The heat-sealable material can comprise, for example, a heat-sealing lacquer or a hot-melt adhesive.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial, umfassend ein cellulosehaltiges Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche, mindestens eine siegelfähige Substanz, die auf zumindest einen Teil eines Oberflächenbereichs der ersten Oberfläche des Substrats mittels eines Druckverfahrens musterartig unter Belassung von nicht mit der siegelfähigen Substanz bedeckten Bereichen aufgetragen ist und mindestens eine Barriereschicht, die auf zumindest einen Teil eines Oberflächenbereichs der zweiten Oberfläche des Substrats mittels eines Druckverfahrens aufgetragen ist. Durch die Verwendung von Druckverfahren sowohl für die Beschichtung der ersten wie auch der zweiten Oberfläche des cellulosehaltigen Substrats kann das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial mit einer hohen Geschwindigkeit kostengünstig hergestellt werden. Zeitintensive Zwischenschritte, wie zum Beispiel ein Auftragen einer Polymerfolie mittels Laminieren, sind nicht mehr erforderlich. Zudem ist durch den musterartigen Auftrag der siegelfähigen Substanz unter Belassung von nicht mit der siegelfähigen Substanz bedeckten Bereichen auf der ersten Oberfläche gewährleistet, dass eine gute Wiederbefeuchtung der Fasern des cellulosehaltigen Substrats bei einem Recyclingprozess des Verpackungsmaterials erfolgen kann. Es ergibt sich ein hoher Prozentsatz (> 95%) an Recyclingfähigkeit des erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials bei den üblichen Deinking-Prozessen. Das cellulosehaltige Substrat kann gestrichenes oder ungestrichenes Papier, gestrichener oder ungestrichener Karton oder gestrichene oder ungestrichene Pappe oder Wellpappe sein. Die flächenbezogene Masse/Grammatur des cellulosehaltigen Substrats liegt zwischen 15 g/m2 und 450 g/m2. Unter Werten zwischen 15 g/m2 und 450 g/m2 werden insbesondere Grammaturen von 15, g/m2, 20 g/m2, 30 g/m2, 40 g/m2, 50 g/m2, 60 g/m2, 70 g/m2, 80 g/m2, 90 g/m2, 100 g/m2, 110 g/m2, 120 g/m2, 130 g/m2, 140 g/m2, 150 g/m2, 160 g/m2, 170 g/m2, 180 g/m2, 190 g/m2, 200 g/m2, 210 g/m2, 220 g/m2, 230 g/m2, 240 g/m2, 250 g/m2, 260 g/m2, 270 g/m2, 280 g/m2, 290 g/m2, 300 g/m2, 310 g/m2, 320 g/m2, 330 g/m2, 340 g/m2, 350 g/m2, 360 g/m2, 370 g/m2, 380 g/m2, 390 g/m2, 400 g/m2, 410 g/m2, 420 g/m2, 430 g/m2, 440 g/m2, 450 g/m2 sowie entsprechende Zwischenwerte verstanden. Zudem kann das cellulosehaltige Substrat einen Anteil an Recyclingfasern aus Cellulose von mindestens 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Substrats aufweisen. Die Verwendung von Recyclingfasern vermindert vorteilhafterweise den Verbrauch von Cellulose-Frischfasern und erhöht somit die Nachhaltigkeit des so hergestellten Verpackungsmaterials.A second aspect of the invention relates to a packaging material comprising a cellulose-containing substrate having a first surface and a second surface opposite the first surface, at least one sealable substance applied in a patterned manner to at least part of a surface area of the first surface of the substrate by means of a printing process, leaving areas not covered with the sealable substance, and at least one barrier layer applied to at least part of a surface area of the second surface of the substrate by means of a printing process. By using printing processes for coating both the first and second surfaces of the cellulose-containing substrate, the packaging material according to the invention can be produced cost-effectively at high speed. Time-consuming intermediate steps, such as applying a polymer film by lamination, are no longer necessary. Furthermore, the patterned application of the sealable substance, leaving areas on the first surface not covered with the sealable substance, ensures that the fibers of the cellulose-containing substrate can be effectively rehydrated during a recycling process for the packaging material. The packaging material according to the invention is highly recyclable (> 95%) in conventional deinking processes. The cellulose-containing substrate can be coated or uncoated paper, coated or uncoated cardboard, or coated or uncoated paperboard or corrugated board. The basis weight/grammage of the cellulose-containing substrate is between 15 g/ m² and 450 g/ m² . Values between 15 g/m 2 and 450 g/m 2 include in particular grammages of 15, g/m 2 , 20 g/m 2 , 30 g/m 2 , 40 g/m 2 , 50 g/m 2 , 60 g/m 2 , 70 g/m 2 , 80 g/m 2 , 90 g/m 2 , 100 g/m 2 , 110 g/m 2 , 120 g/m 2 , 130 g/m 2 , 140 g/m 2 , 150 g/m 2 , 160 g/m 2 , 170 g/m 2 , 180 g/m 2 , 190 g/m 2 , 200 g/m 2 , 210 g/m 2 , 220 g/m 2 , 230 g/m 2 , 240 g/m 2 , 250 g/m 2 , 260 g/m 2 , 270 g/m 2 , 280 g/m 2 , 290 g/m 2 , 300 g/m 2 , 310 g/m 2 , 320 g/m 2 , 330 g/m 2 , 340 g/m 2 , 350 g/m 2 , 360 g/m 2 , 370 g/m 2 , 380 g/m 2 , 390 g/m 2 , 400 g/m 2 , 410 g/m 2 , 420 g/ m2 , 430 g/m 2 , 440 g/m 2 , 450 g/m 2 , and corresponding intermediate values. In addition, the cellulose-containing substrate can contain at least 10 wt.% recycled cellulose fibers based on the total weight of the substrate. The use of recycled fibers advantageously reduces the consumption of virgin cellulose fibers and thus increases the sustainability of the packaging material produced in this way.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die erste Oberfläche eine einer mit dem Verpackungsmaterial zu verpackenden Ware abgewandte Oberfläche des Substrats. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die erste Oberfläche eine einer mit dem Verpackungsmaterial zu verpackenden Ware zugewandte Oberfläche des Substrats ist. Dies bedeutet, dass die erste Oberfläche eine Außen- oder Innenfläche des Substarts ausbilden kann. Die Innenfläche ist dabei der zu verpackenden oder bereits verpackten Ware zugewandt beziehungsweise näher gelegen.In further advantageous embodiments of the method according to the invention, the first surface is a surface of the substrate facing away from the product to be packaged with the packaging material. However, it is also possible that the first surface is a surface of the substrate facing a product to be packaged with the packaging material. This means that the first surface can form an outer or inner surface of the substrate. The inner surface faces or is closer to the product to be packaged or already packaged.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass ungefähr 20 - 90% der Fläche der ersten Oberfläche des Substrats mit der siegelfähigen Substanz bedeckt sind. Unter Werten zwischen 20% und 90% werden insbesondere Werte von 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 % sowie entsprechende Zwischenwerte verstanden. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die dies genügt, um eine sichere Versiegelung des Verpackungsmaterials beziehungsweise der damit verpackten Ware zu gewährleisten. Da die Oberfläche nicht vollständig versiegelt ist, wird die Recyclingfähigkeit des so hergestellten Verpackungsmaterials nicht beeinträchtigt. Dies betrifft insbesondere die Möglichkeit der Wiederbefeuchtung der Fasern des cellulosehaltigen Substrats.Furthermore, it is possible for approximately 20-90% of the area of the first surface of the substrate to be covered with the sealable substance. Values between 20% and 90% are understood to mean, in particular, values of 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, and corresponding intermediate values. Surprisingly, it has been found that this is sufficient to ensure a secure sealing of the packaging material or the goods packaged therein. Since the surface is not completely sealed, the recyclability of the packaging material produced in this way is not impaired. This particularly applies to the possibility of rewetting the fibers of the cellulosic substrate.
Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind. Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial ist insbesondere nach einem Verfahren gemäß dem ersten Erfindungsaspekt hergestellt.Further features and their advantages can be found in the descriptions of the first aspect of the invention, whereby advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa. The packaging material according to the invention is produced, in particular, by a method according to the first aspect of the invention.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verpackung, welche zumindest ein Verpackungsmaterial umfasst, das durch ein Verfahren gemäß dem ersten Erfindungsaspekt erhältlich und/oder erhalten und/oder gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt ausgebildet ist. Hierdurch wird eine verbesserte Recyclingfähigkeit des Verpackungsmaterials beziehungsweise der Verpackung sichergestellt. Die Verpackung kann beispielsweise als Lebensmittelverpackung, insbesondere als Verpackung für feste Lebensmittel, als Verpackung für Süßigkeiten oder als Getränkeverpackung für flüssige Lebensmittel, als Verpackung für Tabakwaren, als Geschenk- oder Umverpackung, als Tragverpackung etc. ausgebildet sein.A third aspect of the invention relates to packaging comprising at least one packaging material that is obtainable and/or obtained by a method according to the first aspect of the invention and/or formed according to the second aspect of the invention. This ensures improved recyclability of the packaging material or the packaging. The packaging can be designed, for example, as food packaging, in particular as packaging for solid foods, as packaging for sweets or as beverage packaging for liquid foods, as packaging for tobacco products, as gift or outer packaging, as carrier packaging, etc.
Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und des zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind.Further features and their advantages can be found in the descriptions of the first and second aspects of the invention, wherein advantageous embodiments of the first and second aspects of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the third aspect of the invention and vice versa.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Dabei zeigen
-
1 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Verpackungsmaterials gemäß einer Ausführungsform; und -
2 bis 5 schematisch dargestellte Aufsichten auf erfindungsgemäße Verpackungsmaterialen in unterschiedlichen weiteren Ausführungsformen.
-
1 a schematic sectional view of the packaging material according to the invention according to one embodiment; and -
2 to 5 schematically illustrated top views of packaging materials according to the invention in various further embodiments.
Die siegelfähige Substanz 18 auf der ersten Oberfläche 14 ermöglicht ein Versiegeln des Verpackungsmaterials 10 beziehungsweise der mit dem Verpackungsmaterial 10 hergestellten Verpackung. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die siegelfähige Substanz 18 ein kalt siegelfähiges Material.The sealable substance 18 on the first surface 14 enables sealing of the packaging material 10 or the packaging produced with the packaging material 10. In the illustrated embodiment, the sealable substance 18 is a cold-sealable material.
In den
Die in den Unterlagen angegebenen Parameterwerte zur Definition von Prozess- und Messbedingungen für die Charakterisierung von spezifischen Eigenschaften des Erfindungsgegenstands sind auch im Rahmen von Abweichungen - beispielsweise aufgrund von Messfehlern, Systemfehlern, Einwaagefehlern, DIN-Toleranzen und dergleichen - als vom Rahmen der Erfindung mitumfasst anzusehen.The parameter values specified in the documents for defining process and measurement conditions for characterizing specific properties of the subject matter of the invention are to be considered as being included within the scope of the invention, even in the case of deviations - for example due to measurement errors, system errors, weighing errors, DIN tolerances and the like.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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