Eine mikrowellengeeignete Verpackung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikrowellengeeignete Verpackung aus einer Verpackungsmulde,in der ein Verpackungsgut vorliegt, und einer die Verpackungsmulde verschließende Folie, vorzugsweiseeine Deckelfolie, die auf den Rand der Verpackungsmulde entlang einer Siegelnaht gesiegelt ist,wobei die Siegelnaht einen Bereich aufweist, durch den beim Erwärmen des Verpackungsgutes vorzugsweisemit Hilfe von Mikrowellen Dampf entweichen kann. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindungein Verfahren zum Erwärmen des Verpackungsgutes in der erfindungsgemäßen Verpackung.
[0002] Verpackungsgüter, insbesondere Lebensmittel, werden vielfach in Verpackungen aus thermoplastischen Kunststoffendargeboten. Diese Verpackungen werden u. a. aus Kunststoffolien hergestellt und können aus einerthermoverformten, beispielsweise tiefgezogenen, Verpackungsmulde, in die das Verpackungsguteingefüllt wird, und aus einer Deckelfolie bestehen, mit der die Verpackungsmulde gasdicht verschlossenwird. Dazu wird die Deckelfolie in den meisten Fällen auf die Verpackungsmulde gesiegelt, bevorzugtnach einem Gasaustausch oder einer Evakuierung der Verpackung. Die Deckelfolie kann ebenfalls thermoverformtsein. In derartigen Verpackungen werden auch oftmals Nahrungsmittel, wie Fertiggerichte, eingefüllt,die vor dem Verzehr erwärmt werden müssen. Dieses Erwärmen kann beispielsweise in der Verpackungin einem Mikrowellen-Ofen erfolgen. Da beim Erwärmen, insbesondere im Endstadium des Erwärmensoft Dampf entsteht, muss dieser Dampf abgeführt werden, um ein unkontrolliertes Platzen derVerpackung zu vermeiden.
[0003] Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, mikrowellengeeignete Verpackungen zur Verfügungzu stellen. Beispielsweise wird in der WO03/020680 A1 eine in einer Mikrowelle erwärmbare Verpackungoffenbart, aus der Dampf beim Erwärmen entweichen kann, da die Siegelnaht durch ihre Aufreißfestigkeit ineinem relativ engen Bereich peelbar ausgestaltet ist. Dies erfordert eine hohe Produktionsgenauigkeit,um ein Überschreiten dieser Festigkeitsgrenzen und damit ein ungewolltes Platzen wegen Nicht-Öffnender Verpackung zu verhindern, was nur auf Kosten der Produktionsgeschwindigkeit möglich ist.
[0004] Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mikrowellengeeignete Verpackungzur Verfügung zu stellen, bei der das Verpackungsgut in der im wesentlichen geschlossenen Verpackungerwärmt werden kann, ohne dass die Gefahr des Platzens gegeben ist und ohne Beeinträchtigung derProduktionsgeschwindigkeit bei der Herstellung der Verpackung.
[0005] Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verpackung ist es möglich, dass Verpackungsgut in einemMikrowellen-Ofen problemlos zu erwärmen, da sicher gestellt ist, dass die erfindungsgemäße Verpackungsich weder unkontrolliert öffnet noch platzt. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Verpackung einfachund kostengünstig herzustellen, ohne dass die üblicherweise hohe Produktionsgeschwindigkeit,d. h. Verpackungsgeschwindigkeit reduziert werden muss.
[0006] Wie bereits erwähnt, besteht die erfindungsgemäße Verpackung aus einer Verpackungsmulde,die vorzugsweise aus einer ebenen Kunststofffolienbahn, der s. g. Unterfolienbahn, durch Thermoverformung,vorzugsweise durch Tiefziehen, geformt worden ist. Diese Kunststoffolie ist mikrowellengeeignet.
[0007] Unter dem Begriff mikrowellengeeignet wird gemäß der vorliegenden Erfindung verstanden,dass das Material für Mikrowellen durchlässig ist, wobei mindestens 80 % der Mikroweillen, vorzugsweisewenigstens 95 % der Mikrowellen, die in einem Mikrowellen-Ofen erzeugt worden sind, von derKunststoffolie durchgelassen werden. Darüber hinaus darf das Folienmaterial durch den Einflussder Mikrowelle nicht verformt oder abgebaut werden. Dies bedeutet, dass das s. g. mikrowellengeeignete Materialeiner Erwärmung bei 121 °C für eine halbe Stunde ohne Deformierung standhalten muss und nichtmehr als 60 ppm an verunreinigenden Abbauprodukten an das zu erwärmende Verpackungsgut, insbesondereNahrungsmittel abgegeben werden dürfen.
[0008] Vorzugsweise umfaßt die mehrschichtige Foliebahn, die als Unterfolienbahn verwendet wird,wenigstens eine außen liegende Trägerschicht aus Polyolefin, vorzugsweise aus Polypropylen oderPolyethylen, wie Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyester wie Polyethylenterephthalat, oderaus einem anderen thermoplastischem Material, das mikrowellengeeignet ist, und auf ihrer anderenOberfläche eine Siegelschicht.
[0009] Als Siegelschichtmaterial wird vorzugsweise ein thermoplastisches Material verwendet,das nach dem Versiegeln mit der Siegelschicht der die Verpackungsmulde verschließende Folie,der s. g. Oberfolienbahn, eine Siegelfestigkeit von vorzugsweise wenigstens 4 N/25,4 mm gemessennach ISO 527-3 aufweist.
[0010] Das Siegelschichtmaterial kann vorzugsweise auf einem Polyolefin, wie z. B. einem Polypropylen,Propylen/Ethylen-Copolymer, einem Polyethylen, ganz besonders bevorzugt einem Polyethylen niedrigerDichte (LDPE) oder einem linearen Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), einem m-Polyethylen(m-PE) oder deren Mischungen, auf einem amorphen Polyester wie einem amorphen Polyethylente-rephthalat, auf einem Ionomer und/oder auf einem Ethylen/(Meth)acrylsäure-Copolymeren basieren.Die Siegelschicht kann auch aus einen Ethylen/Vinylacetat Copolymerisat oder einem Blend ausPolyethylen und Polybutylen, einem Blend aus Polypropylen und Polybutylen oder deren Copolymerisate alsPolymerkomponente aufgebaut sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Siegelschichtauf einem Copolymeren von Ethylen/Butylen oder von Propylen/Butylen basiert.
[0011] Vorzugsweise enthält die Mehrschichtfolie, die als Unterfolienbahn zur Herstellung der Verpackungsmuldeverwendet wird, auch eine Gasbarriereschicht, die insbesondere durch eine niedrige Sauerstoffdurchlässigkeit charakterisiertist und besonders bevorzugt auf einen Polyvinylidenchlorid Homo- oder Copolymer, auf einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, einemPolyamid oder deren Mischungen besteht. Dabei kann das Vinylidenchlorid vorzugsweise mit einemAlkylacrylat oder Alkylmethacrylat oder Vinylchlorid copolymerisiert sein.
[0012] Die vorzugsweise durch Thermoverformung hergestellte Verpackungsmulde wird mit dem Verpackungsgutbefüllt, dass vorzugsweise ein flüssiges, flüssig-festes, pastöses, festes, gefrorenes und/oderein durch Erwärmung sich verflüssigendes Nahrungsmittel ist. Dieses Nahrungsmittel sollte wegeneiner Erwärmung im Mikrowellen-Ofen selbstverständlich auch mikrowellengeeignet sein.
[0013] Nach dem Befüllen wird die Verpackungsmulde mit einer Verschlußfolie, vorzugsweise einerDeckelfolie, aus der s. g. Oberfoliebahn, die ggf. auch thermoverformt oder wärmeschrumpffähigsein kann, verschlossen.
[0014] Dazu kann als Oberfolienbahn dieselbe Art Mehrschichtfolie verwendet werden, wie sieauch zur Herstellung der Verpackungsmulde eingesetzt wird. Vorzugsweise ist diese Mehrschichtfolie,die als Verschlußfolie, vorzugsweise Deckelfolie, verwendet wird, auch mit einer Gasbarriereschicht ausgerüstet,die auf wenigstens einem der Polymeren basiert, die vorstehend als Polymere mit Gasbarriereeigenschaftenbeschrieben wurden.
[0015] Darüber hinaus ist die Verschlußfolie auf einen ihrer Oberflächen auch mit einer Siegelschichtausgerüstet, deren siegelbare Polymerkomponente wenigstens einer der Polymerkomponenten derSiegelschicht der Unterfolie entsprechen kann. Vorzugsweise basiert die Siegelschicht auf einemPolyolefin, besonders bevorzugt auf einem Polypropylen, einem Polyethylen, wie einem Polyethylen niedrigerDichte (LDPE), einem linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), einem Polyethylen hoherDichte (HDPE), einem m-Polyethylen (m-PE), einem Ionomer, einem Ethylen/Vinylacetat Copolymerisat(EVA) oder auf Mischungen dieser Polymeren.
[0016] Die Oberfolienbahn kann auch mono- oder biaxial gereckt sein, insbesondere um als wärmeschrumpffähigeVerschlußfolien eingesetzt zu werden und damit sogenannte Skin-Verpackungen herstellen zu können.
[0017] Vorzugsweise sollte die Dicke der Siegelschicht im Bereich von 1 bis 30 m, vorzugsweise imBereich von 10 bis 20 m, liegen.
[0018] Die Unterfolienbahn kann eine Gesamtdicke bis zu 1800 m aufweisen, wobei die außenliegendeTrägerschicht mindestens 60 % der Gesamtdicke der Unterfolie betragen sollte.
[0019] Die Dicke der Oberfolienbahn, die zum Verschließen der Verpackungsmulde verwendet wird,kann identisch mit der Dicke der Unterfolie sein. Vorzugsweise weist sie eine Dicke bis zu 400m, ganz besonders bevorzugt eine Dicke von 20 bis 200 m, auf. Auch die Oberfolienbahn ist vorzugsweisemit einer Gasbarriereschicht basierend auf Polymeren, wie sie vorstehend für diesen Zweck aufgeführtsind, ausgerüstet.
[0020] Vorzugsweise ist zumindest die Oberfolie, die als Verschlußfolie, vorzugsweise als Deckelfolie,eingesetzt wird, transparent.
[0021] Die Oberfalienbahn wird zum Verschließen der Verpackung als Verschlußfolie, vorzugsweiseals Deckelfolie auf den Rand der Verpackungsmulde entlang einer Siegelnaht gesiegelt, nachdemggf. die Atmosphäre in der Verpackung gegen ein Inertgas - wie N₂-Atmosphäre - ausgetauschtoder Vakuum angelegt worden ist. Beim Siegeln sollte darauf geachtet werden, dass die Siegelfestigkeitvorzugsweise mindestens 4 N/25,4 mm, besonders vorzugsweise 6 bis 15 N/25,4 mm (nach ISO 527-3)beträgt.
[0022] Weiterhin weist die erfindungsgemäße Verpackung einen Bereich auf, durch den beim Erwärmendes Verpackungsgutes vorzugsweise mit Hilfe von Mikrowellen ggf. dabei entstehender Dampf entweichen kann.Dazu weist der Rand der Verpackungsmulde in einem Bereich, vorzugsweise eine Eckbereich, einenKanal auf, der zunächst durch die auf den Rand der Verpackungsmulde gesiegelten Verschlußfolie, vorzugsweiseder Deckelfolie nach außen hin gasdicht verschlossen ist, durch den jedoch beim Erwärmen desVerpackungsgutes Dampf entweichen kann, nachdem der Kanal unmittelbar vor dem Erwärmen geöffnet wordenist.
[0023] Vorzugsweise erstreckt sich der Kanal von der inneren Begrenzung des Randes der Verpackungsmuldebis an die innere Begrenzung der sich auf dem Rand befindlichen Siegelnaht, wobei sicher-gestellt werden muß, dass die angrenzende Siegelnaht den Kanal nach außen hin gasdicht verschließt.Bevorzugt verjüngt sich der Kanal in Richtung der Siegelnaht, d. h. von der Vertiefung der Verpackungsmuldein Richtung der äußeren Begrenzung des Randes, wobei die angrenzende Siegelnaht zumindest demVerlauf der Spitze des Kanals folgt.
[0024] Vorzugsweise befindet sich der Kanal im Bereich einer Ecke der Verpackung im Rand, wobeidie Spitze des Kanals in Richtung der vorzugsweise gerundeten Ecke der erfindungsgemäßen Verpackungausgerichtet ist.
[0025] Zum Öffnen des Kanals vor dem Erwärmen z. B. in einem Mikrowellen-Ofen weist die erfindungsgemäßeVerpackung zumindest im Bereich des Kanals, vorzugsweise quer zur Längsausrichtung des Kanalseine Schwächungslinie auf. Vorzugsweise durchläuft die Schwächungslinie auch jeweils die angrenzendenBereiche der Siegelnaht.
[0026] Die Schwächungslinie ist vorzugsweise in dem Rand der Verpackungsmulde quer zur Längsrichtung desKanals als eine Sollbruch- und/oder Sollknick-Stelle angeordnet. Vorzugsweise ist die Schwächungslinie ander Unterseite des Randes. Durch diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, denKanal in diesem Bereich vorzugsweise durch mechanische Beanspruchung der Schwächungslinie zuöffnen. Durch ein Abknicken entlang der Schwächungslinie wird zumindest die Spitze des Kanalsgeöffnet, wobei durch die Öffnung der beim Erwärmen der Verpackung bzw. des Verpackungsgutesentstehende Dampf entweichen kann.
[0027] Die Schwächungslinie kann nur im Bereich des Kanals, nur jeweils in den Bereichen der anden Kanal angrenzenden Siegelnaht oder durchgehend von der äußeren Begrenzung des Randes derVerpackungsmulde quer durch die einerseits an den Kanal angrenzenden Siegelnahtbereich, weiterquerlaufend über den Kanalbereich und quer durch den andererseits an den Kanal angrenzenden Siegelnahtbereichbis wieder hin zur äußeren Begrenzung des Randes der Verpackungsmulde als eine gerade Linieverlaufen.
[0028] Dabei ist die Schwächungslinie vorzugsweise an der Unterseite des Randes der Verpackungsmuldeangebracht und vorzugsweise durch eine Markierung gekennzeichnet, damit der Endverbraucher dieSchwächungslinie einfach zum Öffnen des Kanals findet.
[0029] Vorzugsweise wird die Schwächungslinie als eine Sollbruch- und/oder Sollknick-Stelledurch eine Verminderung der Folienstärke realisiert. Diese Verminderung der Folienstärke kanndurch einen partiellen Schnitt, durch Stanzen, durch Kerben und/oder durch Prägen auf den demFachmann bekannten Vorrichtungen, vorzugsweise bereits während des Thermoformens der Verpackungsmuldeso erfolgen, dass eine Nut als Schwächungslinie in die Verpackungsmulde bzw. deren Rand angebrachtwird.
[0030] Vorzugsweise ist die Schwächungslinie als Sollbruch- und/oder Sollknickstelle so ausgeführt,dass sie auch eine Indikatorfunktion aufweist, d. h. dass beim Abknicken ein Geräusch entsteht.Dadurch weiß der Benutzer zum einen, dass die erfindungsgemäße Verpackung in diesem Bereich nochnie geöffnet worden ist, zum anderen erhält er eine Information darüber, dass die erfindungsgemäßeVerpackung für eine Erwärmung, vorzugsweise in einem Mikrowellen-Ofen hinreichend geöffnet ist, sodass der dabei entstehende Dampf entweichen und ein unkontrolliertes Platzen der erfindungsgemäßenVerpackung sicher vermieden werden kann.
[0031] Vorzugsweise kann sich in dem Eckbereich, in dem der Dampf durch die Öffnung des Kanalsentweichen kann, auch eine Öffnungshilfe wie z. B. eine Lasche befinden, die leicht zugänglich ist.Diese Lasche kann der Endverbraucher nach dem Erwärmen des Verpackungsgutes ergreifen und damitdie Verschlußfolie, vorzugsweise die Deckelfolie, von der Verpackungsmulde lösen, um das Verpackungsgutzu verzehren.
[0032] Die erfindungsgemäße Verpackung läßt sich vorteilhafterweise auf einer sogenannten Form-Füll-Siegel-Verpackungsmaschine herstellen.Bei einer derartigen Maschine wird zunächst die Unterfolienbahn vorzugsweise bis zur Plastifizierungstemperatur erwärmt undsodann in diese erwärmte Unterfolienbahn die Verpackungsmulde durch Thermoverformung wie beispielsweisedurch Tiefziehen, eingeformt. Dabei wird, wie vorstehend erwähnt, vorzugsweise bereits auchdie Schwächungslinie angebracht und der Kanal migeformt. Diese so hergestellte Verpackungsmulde wirdggf. gekühlt und sodann mit dem Verpackungsgut, insbesondere mit einem Nahrungsmittel, befüllt. Anschließend wirddie befüllte Verpackung mit einer Oberfolienbahn als Verschlußfolie, vorzugsweise als Deckelfolie verschlossen,wobei die Verschlußfolie in einer Siegelvorrichtung auf den Rand der Verpackungsmulde gesiegeltwird, ggf. nach Atmosphärenaustausch in der Verpackung oder Evakuierung. Die so hergestelltenVerpackungen werden abschließend vereinzelt, wobei ggf. die Verschlußfolie vor oder nach demVereinzeln zur Herstellung einer Skin-Verpackung durch Erwärmen auf übliche Art und Weise zumSchrumpfen gebracht werden kann.
[0033] Erfindungsgemäß kann der Kanal, durch den beim Erwärmen im Mikrowellen-Ofen der Dampfentweichen soll, beim Thermoformen der Unterfolie mit-eingeformt. Dafür weist das Tiefziehwerkzeug eine entsprechende Einbuchtung auf, in die dieUnterfolie entweder hineingedrückt oder hineingezogen wird. Sofern dabei nicht auch die Schwächungslinie mitgeformtwird, kann sie nach dem Versiegeln der Verpackungen durch mechanische Einwirkung auf geeignetenVorrichtungen, vorzugsweise in die Unterseite des Verpackungsrandes, eingearbeitet werden.
[0034] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Erwärmen einesVerpackungsgutes in einer erfindungsgemäßen Verpackung, in dem die versiegelte Verpackung entlangihrer Schwächungslinie zum Öffnen des Kanals vor dem Erwärmen abgeknickt und dann die Verpackungvorzugsweise in einem Mikrowellen-Ofen erwärmt wird, wobei der entstehende Dampf durch den geöffnetenKanal entweichen kann.
[0035] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, die Gefahr eines unkontrollierten Platzensder Verpackung beim Erwärmen auszuschließen, da durch das Öffnen des Kanals vor der Erwärmung einunkontrollierter Druckanstieg durch die Dampfentwicklung innerhalb der Verpackung vermiedenwird.
[0036] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 1-Fig. 4 erläutert. Diese Erläuterungen sindlediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungengelten für alle Gegenstände der Erfindung gleichermaßen.
[0037] Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackung vor dem Erwärmen.
[0038] Fig. 2 zeigt vergrößert den Bereich 4 der Verpackung gemäß Fig. 1.
[0039] Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Verpackung nach dem Knicken entlang der Schwächungslinie.
[0040] Fig. 4 zeigt das Entweichen des durch Erwärmen in der Verpackung entstehenden Dampfesdurch den geöffneten Kanal.
[0041] Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackung 1, die eine Verpackungsmulde 2 aufweist.Diese Verpackungsmulde ist durch Tiefziehen in eine ebene Unterfolienbahn eingearbeitet undmit dem Verpackungsgut 5 befüllt worden. Auf den Rand 8 der Verpackungsmulde 2 ist mittels derSiegelnaht 3 die Verschlußfolie, hier als Deckelfolie 6, gesiegelt, so dass die Verpackung gasdichtverschlossen ist. Im Bereich 4 der erfindungsgemäßen Verpackung ist in den Rand 8 der Verpackungsmuldeein Kanal 7 eingeformt, der sich von der inneren Begrenzung des Randes 8 der Verpackungsmulde bisan die innere Begrenzung der Siegelnaht erstreckt und durch die angrenzende Siegelnaht nachaußen hin zunächst verschlossen ist. Des weiteren weist die erfindungsgemäße Verpackung an derUnterseite des Randes 8 eine Schwächungslinie als Sollknickstelle 10 auf, die durch einen Schnittmit einem Messer oder mit einem Laser erzeugt worden ist.
[0042] Der Bereich 4 ist in Fig. 2 noch einmal detailliert dargestellt. Entlang des gesamtenBereiches 4 ist die Deckelfolie 6 auf den äußeren Teil des Randes 8 der Verpackungsmulde 2 mittelsder Siegelnaht 3 gesiegelt, so dass zunächst einmal durch den durch die angrenzende Siegelnaht3 verschlossenen Kanal 7 keinerlei Gasaustausch mit der Umgebung erfolgen kann. An der Unterseitedes Randes 8 ist eine Schwächungslinie 10 angebracht, die jeweils die Siegelnaht zu beiden Seitender Spitze des Kanals 7 von der äußeren Begrenzung des Randes 8 der Verpackungsmulde und querzur Längsrichtung des Kanals 7, vorzugsweise in einem Bereich unterhalb der Spitze des Kanalsgeradlinig durchläuft.
[0043] Das Öffnen des Kanals 7 vor dem Erwärmen ist in Fig. 3 dargestellt. Der Benutzer ergreiftden Rand der Verpackungsmulde im Bereich 4 und knickt diesen nach oben oder drückt ihn nachunten, wodurch entlang der Schwächungslinie 10 ein Bruch des Randes 8 entsteht und der Kanal7 geöffnet wird. Beim Knicken entsteht ein Geräusch, das hier mit Klick" bezeichnet ist. Durchdieses Geräusch weiß der Benutzer zum einen, dass die Verpackung noch nicht geöffnet worden ist.Des weiteren weiß der Benutzer durch den Klick", dass die Verpackung jetzt so hinreichend geöffnet wordenist, dass beim Erwärmen Dampf entweichen kann.
[0044] Das Erwärmen der erfindungsgemäßen Verpackung ist in Fig. 4 dargestellt. Beim Erwärmenentsteht Dampf 9, der aus dem Bereich 4, insbesondere durch den geöffneten Kanal 7, entweichenkann. Der zum Öffnen entlang der Schwächungslinie 10 nach oben geknickte Rand 8 der Verpackungsmuldeerlaubt somit den Dampfablaß.

2 Verpackungsmulde3 Siegelnaht4 Bereich des Verpackungsrandes5 Verpackungsgut6 Verschlußfolie7 Kanal8 Rand der Verpackungsmulde9 Dampf10 Schwächungslinie