DE202010010331U1 - Sterilizable polyolefin bag - Google Patents
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Abstract
Durch Heißdampf sterilisierbarer Behälter aus zumindest zwei Lagen durch eine Siegelnaht miteinander verbundenen Kunststoffmaterials, von denen eine erste Lage zumindest dampfdurchlässig mit einem Polyethylen-Fasermaterial und eine zweite Lage mit einer im wesentlichen aus Polyolefin bestehenden Folie gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einem Materialgemisch von Polyethylen und Polypropylen besteht, bei dem der Polypropylen-Anteil 50 bis 90 Gew.-% beträgt.A container which can be sterilized by superheated steam and consists of at least two layers of plastic material connected to one another by a sealed seam, of which a first layer is at least vapor-permeable with a polyethylene fiber material and a second layer with a film consisting essentially of polyolefin, characterized in that the film consists of a There is a material mixture of polyethylene and polypropylene, in which the proportion of polypropylene is 50 to 90% by weight.
Description
Die Erfindung betrifft einen durch Heizdampf sterilisierbaren Behälter aus zumindest zwei Lagen durch eine Siegelnaht miteinander verbundenen Kunststoffmaterials nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sterilizable by heating steam container from at least two layers by a sealed seam interconnected plastic material according to the preamble of claim 1.
Behälter aus Kunststoffmaterial, die vor dem Befüllen oder auch nach dem Befüllen mit medizinischen oder technischen Produkten, Nahrungsmitteln, Arzneimitteln o. dgl. sterilisiert werden sollen, unterliegen einerseits besonderen Qualitätsvorschriften, andererseits aber auch einem Kosten- bzw. Preisdruck, zumal eine Mehrwegverwendung in der Regel nicht in Betracht kommt. Zu der Sterilisierung bietet sich insbesondere Heißdampf mit Temperaturen bei etwa 130°C an, die dann auch eine entsprechende Temperaturfestigkeit des Kunststoffmaterials voraussetzt. Bei Behältern, bei denen mit Hilfe einer Siegelnaht zumindest zwei Lagen von Kunststoffmaterial verbunden sind, bieten sich allgemein Maschinen und Produktionstechniken an, die auf der guten Siegelbarkeit von Polyethylenfolien, -außenschichten und -fasern beruhen. Allerdings sind bei verschiedenen Polyethylenmaterialien Temperaturbelastungen in der Größenordnung von 130°C kritisch. Insbesondere die Materialien niedrigerer Dichte (LDPE) sind für solche Sterilisationstemperaturen als einheitliche Folie oder Oberschicht nicht zu verwenden. Demgegenüber haben Polyethylenmaterialien hoher Dichte (HDPE) weitgehend eine ausreichende Temperaturfestigkeit.Plastic containers which are to be sterilized before filling or after filling with medical or technical products, foodstuffs, medicaments or the like are subject to special quality regulations on the one hand, but also to cost or price pressure, especially since reusable use in the Usually not considered. In particular, superheated steam at temperatures of about 130 ° C. is recommended for sterilization, which then also presupposes a corresponding temperature resistance of the plastic material. In the case of containers in which at least two layers of plastic material are connected by means of a sealing seam, generally machines and production techniques based on the good sealability of polyethylene films, outer layers and fibers are available. However, temperature loads of the order of 130 ° C. are critical for various polyethylene materials. In particular, the lower density materials (LDPE) are not to be used for such sterilization temperatures as a unitary film or topsheet. In contrast, high density polyethylene (HDPE) materials have broadly adequate temperature resistance.
Dementsprechend sind bereits Behälter aus zwei Lagen miteinander versiegelten HDPE-Kunststoffmaterials für die Heißdampf-Sterilisation entwickelt worden. Auf der einen Seite wurde dabei ein dampfdurchlässiges Fasermaterial eingesetzt, welches vorteilhaft auch eine Sterilisation im geschlossenen (und auch befüllten) Zustand ermöglicht. Auf der anderen Seite wurde eine HDPE-Folie eingesetzt, die mit der Lage aus Fasermaterial einfach versiegelt werden konnte. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das HDPE-Folienmaterial unerwünschte Verarbeitungseigenschaften aufweist, die auch die Brauchbarkeit des Produktes nachdrücklich einschränken. Bei der Konfektion und Verarbeitung der HDPE-Folienlage bilden sich aufgrund der Härte, Sprödigkeit und Festigkeit des Materials Partikel und Fäden, die auch in den fertigen Behälter gelangen. Lose Partikel und Fäden aus der Verpackung, auch wenn sie vom Material her mit dem akzeptierten Verpackungsmaterial übereinstimmen, sind aber beim Einsatzort steriler Verpackungsgüter zumindest störend, zumeist aber unakzeptabel.Accordingly, containers have already been developed from two plies of sealed HDPE plastic material for superheated steam sterilization. On the one hand, a vapor-permeable fiber material was used, which advantageously also enables sterilization in the closed (and also filled) state. On the other hand, an HDPE film was used which could be easily sealed with the fibrous material layer. However, it has been found that the HDPE sheet material has undesirable processing properties that also severely limit the usefulness of the product. During the manufacture and processing of the HDPE film layer, particles and threads form due to the hardness, brittleness and strength of the material, which also end up in the finished container. Loose particles and threads from the packaging, even if they match the material used with the accepted packaging material, but at the site of sterile packaging goods are at least disturbing, but usually unacceptable.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen heißdampfsterilisierbaren Behälter ohne störende Verarbeitungsabfälle, insbesondere für Einwegverpackungen, zu schaffen, der kostengünstig auf gebräuchlichen Fertigungsanlagen durch Konfektionieren und Siegeln herstellbar ist und ein formstabiles, nach der Verwendung in üblicher Weise entsorgbares bzw. recycelbares Produkt liefert.The object of the invention is therefore to provide a Heißdampfsterilisierbaren container without interfering processing waste, especially for disposable packaging, which can be produced inexpensively on conventional production equipment by packaging and sealing and provides a dimensionally stable, disposable or recyclable after use in the usual way or recyclable product.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a container according to the preamble of claim 1, starting with the characterizing features of claim 1.
Ein Schlüssel für den besonderen Erfolg der Folien-Materialkombination ist die gemischte Zusammensetzung der Folie mit einem mindestens 50%igen, in der Regel aber weit überwiegenden Masseanteil an Polypropylen und einem regelmäßig kleineren Anteil von Polyethylen, der allerdings auch als minderer Anteil eine gute Siegelbarkeit mit einer zweiten Polyethylen-Lage bewirkt. Gleichwohl erhält die Mischung überraschend eine Temperaturfestigkeit für das Heißdampf-Sterilisieren, die über der Temperaturfestigkeit von Folien aus einem reinen PE-Material liegt. Vor allem ist von Bedeutung, dass die Siegelnaht bei Sterilisierungstemperaturen hält, die über der Erweichungstemperatur des beigemischten PE-Anteils (ungemischt) liegen. Es kann also ein Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) eingemischt werden. Eine grundsätzlich mögliche Verwendung von Polyethylen hoher Dichte (HDPE) führt zu dem Vorteil, dass die Mischung mit Polypropylen sich ohne störende Abfälle verarbeiten lässt. Bemerkenswert ist nämlich, dass dieses Mischmaterial bei seiner Verarbeitung nicht zur Partikel- oder Fadenbildung (whisper) neigt und insofern einen verunreinigungsfreien und auch insgesamt zu entsorgenden Behälter liefert.A key to the special success of the film-material combination is the mixed composition of the film with a minimum of 50%, but usually the vast majority of polypropylene and a relatively small proportion of polyethylene, which, however, as a minor proportion a good sealability with a second polyethylene layer causes. Nevertheless, the mixture surprisingly obtains a temperature resistance for hot steam sterilization, which is above the temperature resistance of films made of a pure PE material. Above all, it is important that the sealing seam holds at sterilization temperatures which are above the softening temperature of the admixed PE fraction (unmixed). So it can be mixed in a low density polyethylene (LDPE). A fundamentally possible use of high-density polyethylene (HDPE) leads to the advantage that the mixture with polypropylene can be processed without interfering waste. It is noteworthy, in fact, that this mixed material does not tend to form particles or threads (whisper) when it is being processed and thus provides a container free from contamination and also to be disposed of as a whole.
Das Material der Folie hat vorzugsweise einen Propylen-Anteil von 60 bis 80 Gew.%. Insbesondere hat sich ein Polypropylen-Anteil von 70% als vorteilhaft herausgestellt.The material of the film preferably has a propylene content of 60 to 80 wt.%. In particular, a polypropylene content of 70% has been found to be advantageous.
Der Polyethylenanteil der Folie besteht äußerst vorzugsweise aus einem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE). Dieses PE-Material ist beim Konfektionieren wie auch beim Siegeln gut zu verarbeiten, preiswert erhältlich und ermöglicht eine Formstabilität des Behälters und auch eine Haltbarkeit der Siegelnaht bei Sterilisationstemperaturen, die oberhalb der dem Polyethylenmaterial niedriger Dichte von Haus aus zuzuschreibenden Temperaturfestigkeit liegen.The polyethylene portion of the film is most preferably a low density polyethylene (LDPE). This PE material is easy to process when assembled as well as sealed, and provides dimensional stability of the container as well as durability of the sealed seam at sterilization temperatures that are inherent to the temperature resistance inherent in the low density polyethylene material.
Zur Herstellung eines durch Heißdampf sterilisierbaren Behälters wird mittels einer Siegelnaht die vorbetrachtete Folie aus einem Polypropylen-Polyethylen-Mischmaterial mit einer (”ersten”) Lage aus einem Fasermaterial verbunden. Dieses Fasermaterial soll zumindest dampfdurchlässig sein, um eine Sterilisierung mit Heißdampf im geöffneten Zustand – mit Durchtritt durch die erste Lage – zu erleichtern und insbesondere auch eine Sterilisierung im geschlossenen Zustand – auch mit einer Befüllung sterilisierbaren Guts – zu ermöglichen. Dieses Fasermaterial besteht aus Gründen der Festigkeit, insbesondere auch aus Gründen der Temperaturfestigkeit im Hinblick auf die geforderten Sterilisierungstemperaturen von etwa 130°C, zweckmäßig aus einem Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Ein solches Fasermaterial, insbesondere aus feinen Fasern gebildet, lässt sich erfahrungsgemäß gut verarbeiten, ohne dass etwa beim Zuschnitt Verarbeitungsabfälle oder dgl. entstehen und im fertigen Produkt zu finden sind.To produce a container which can be sterilized by superheated steam, the preformed film of a polypropylene-polyethylene mixed material is connected to a ("first") layer made of a fiber material by means of a sealed seam. This fiber material should be at least vapor-permeable in order to facilitate sterilization with hot steam in the open state - with passage through the first layer - and in particular to allow sterilization in the closed state - even with a filling sterilizable Guts -. This fiber material is for reasons of strength, in particular for reasons of temperature resistance in view of the required sterilization temperatures of about 130 ° C, expediently of a high density polyethylene (HDPE). Such a fiber material, in particular formed from fine fibers, can be processed well according to experience, without, for example, during cutting processing waste or the like. Resulting and can be found in the finished product.
Die Dampfdurchlässigkeit ist grundsätzlich mit gewebten Faserlagen wie auch mit Wirrfaserlagen (nonwoven) zu erzielen. Von besonderem Interesse sind aber handelsübliche Materialien aus Wirrfaserlagen mit einem Flächengewicht von weniger als 100g/m2, die beidseitig mit Wärme und Druck zu einer feinporigen Oberfläche laminiert sind.The vapor permeability is basically to be achieved with woven fiber layers as well as with random fiber layers (nonwoven). Of particular interest, however, are commercially available materials of random fiber layers having a basis weight of less than 100 g / m 2 , which are laminated on both sides with heat and pressure to a fine-pored surface.
Mit feinen Fasern in einer Stärke von durchschnittlich etwa 4 μm, die im Flash-Spinnverfahren aus HDPE-Material herstellbar sind, lassen sich Faservliese herstellen, die dann an den Oberflächen mit Hitze und Druck nachbearbeitet werden, so dass laminierte Oberflächen entstehen. Unlaminierte Innenbereiche dieser Faserlage erhalten dem Material eine gute Flexibilität. Die verdichteten Oberflächen können dann allerdings mit verbleibenden feinen Poren bis etwa 20 μm so weit in der Durchlässigkeit eingeschränkt werden, dass lediglich eine Gasdurchlässigkeit verbleibt. Damit ist die Dampfdurchlässigkeit für das Sterilisieren gegeben. Das Material ist dann aber gegen einen Durchtritt von Feuchtigkeit wie auch gegen einen Durchtritt von Keimen oder Schmutz abgedichtet.With fine fibers averaging about 4 μm, which can be produced by flash spinning from HDPE material, nonwoven fabrics can be produced, which are then finished on the surfaces with heat and pressure, so that laminated surfaces are formed. Unlaminated inner areas of this fiber layer give the material good flexibility. However, the compacted surfaces may then be limited in permeability to the extent of remaining fine pores to about 20 μm, leaving only a gas permeability. This gives the vapor permeability for sterilization. The material is then but sealed against passage of moisture as well as against the passage of germs or dirt.
In der vorbeschriebenen Materialpaarung mit einer ersten Lage dampfdurchlässigen Polyethylen-Fasermaterials und einer zweiten Lage aus einem Polypropylen-Polyethylen-Mischmaterial in Folienform ist ein Verpackungsbehälter, etwa als Beutel mit rechteckigem Grundriss, mit randseitiger Siegelnaht auf Produktionslagen in großen Stückzahlen und preiswert zu fertigen, die sonst auch für die Verarbeitung von Kunststofffolien eingesetzt werden. Für eine Sterilisation des Leerguts kann ein solcher Beutel offen geliefert werden. Es ist aber auch möglich, einen solchen Beutel zur Sterilisation im befüllten und geschlossenen Zustand anzuliefern.In the above-described material pairing with a first layer of vapor-permeable polyethylene fiber material and a second layer of a polypropylene-polyethylene mixed material in foil form a packaging container, such as bags with rectangular outline, with edge-sided seal on production sites in large numbers and inexpensive to manufacture, the otherwise also be used for the processing of plastic films. For a sterilization of the empties, such a bag can be delivered open. But it is also possible to deliver such a bag for sterilization in the filled and closed state.
Eine andere Anwendung eines solchen Behälters hat die Form eines Einweghandschuhs, etwa mit einer Siegelnaht – Kontur eines Fäustlings oder eins Fingerhandschuhs. Ein solcher Handschuh ist besonders dann von Interesse, wenn dieser nicht nur sterilisiert, sondern auch frei von Verarbeitungspartikeln am Handschuhmaterial sein soll.Another application of such a container is in the form of a disposable glove, such as a sealed seam contour of a mitten or a finger glove. Such a glove is of particular interest if it should not only be sterilized, but also be free of processing particles on the glove material.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120112 |
|
| R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
| R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20121130 |