RS62432B1 - Postupak za proizvodnju ambalažnog materijala sa premazom i ambalažni materijal sa najmanje jednim barijernim slojem za hidrofobna jedinjenja - Google Patents
Postupak za proizvodnju ambalažnog materijala sa premazom i ambalažni materijal sa najmanje jednim barijernim slojem za hidrofobna jedinjenjaInfo
- Publication number
- RS62432B1 RS62432B1 RS20211257A RSP20211257A RS62432B1 RS 62432 B1 RS62432 B1 RS 62432B1 RS 20211257 A RS20211257 A RS 20211257A RS P20211257 A RSP20211257 A RS P20211257A RS 62432 B1 RS62432 B1 RS 62432B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- layer
- coating
- polyvinyl alcohol
- cross
- substrate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B23/00—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose
- B32B23/04—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B23/08—Layered products comprising a layer of cellulosic plastic substances, i.e. substances obtained by chemical modification of cellulose, e.g. cellulose ethers, cellulose esters, viscose comprising such cellulosic plastic substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
- B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
- B32B27/306—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl acetate or vinyl alcohol (co)polymers
-
- 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
- B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
- B65D65/38—Packaging materials of special type or form
- B65D65/42—Applications of coated or impregnated materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D129/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Coating compositions based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D129/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C09D129/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/80—Paper comprising more than one coating
- D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2553/00—Packaging equipment or accessories not otherwise provided for
-
- 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
- B65D2565/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
- B65D2565/38—Packaging materials of special type or form
- B65D2565/381—Details of packaging materials of special type or form
- B65D2565/382—Details of packaging materials of special type or form made of special paper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2429/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
- C08J2429/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C08J2429/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/3188—Next to cellulosic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Opis
[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na postupak za proizvodnju ambalažnog materijala sa premazom kao i na ambalažni materijal sa najmanje jednim barijernim slojem za hidrofobna jedinjenja.
[0002] U poslednje vreme poznat problem sa ambalažom na bazi celuloze je tranzicija (migracija) komponenata mineralnog ulja iz ambalažnog materijala u robu koja se pakuje. U slučaju ambalažnih materijala na bazi celuloze, komponente mineralnog ulja uglavnom potiču od novinske hartije i štamparskih boja od otpadnog reciklažnog materijala na bazi papira, koji se sve više koriste u industriji pakovanja iz ekoloških razloga. Komponente mineralnog ulja u reciklažnom materijalu mogu se akumulirati u robi koja se pakuje i koja se skladišti u ambalažnom materijalu bez dodatnog pakovanja.
[0003] Različiti ambalažni materijali sa barijernim slojevima protiv hidrofobnih jedinjenja su poznati iz stanja tehnike. Na primer, DE 69532378 T2 opisuje tkaninu od celuloznih vlakana koja ima jedan sloj kao barijerni sloj koji ima kontinualan raspored nasumično poravnatih celuloznih vlakana i sloj koji obuhvata ciklodekstrin, pri čemu sloj koji obuhvata ciklodekstrin deluje kao barijerni sloj ili tačka zarobljavanja za prolazak propustljivih hidrofobnih jedinjenja kao što su, na primer, mineralna ulja, aromatični ugljovodonici, štamparske boje i slično.
[0004] Iz DE 69532378 T2 poznata je struktura polimernog filma sa barijernim svojstvima protiv kiseonika, aroma/mirisa, masti/ulja. Struktura obuhvata polimerni supstrat konfigurisan da primi barijeru za kiseonik sa jedne strane i barijeru za vlagu sa druge strane barijere za kiseonik, ili je polimerno jezgro između barijere za kiseonik na jednoj strani i barijere za vlagu na drugoj strani polimernog jezgra. Barijera za kiseonik uključuje polivinilalkohol koji je umrežen sredstvima za umrežavanje koji sadrže aldehid u prisustvu katalitičke količine neke neorganske kiseline, npr. sumporne kiseline.
[0005] Iz DE 102005056574 A1 poznato je pakovanje za hranu izrađeno od slojevite, ravne vlaknaste strukture zaštićene sa jedne ili obe strane akrilnom smolom. Akrilna smola je kombinovana sa najmanje jednim daljim prirodnim i/ili sintetičkim polimerom. Akrilna smola u premazu može da bude umešana sa drugim polimerom. Potonji može, takođe, da obrazuje sopstveni sloj. Pakovanje se uglavnom koristi kao veštački omotač za kobasice, naročito za dimljenu barenu kobasicu.
[0006] US 5989724 A1 opisuje papirni materijal sa premazom, poželjno za upotrebu kao ris papira, koji obuhvata supstrat koji je na najmanje jednoj površini zaštićen osnovnim slojem i najmanje jednim dodatnim slojem preko osnovnog laka. Oba sloja su vodene disperzije polimera iz grupe koju čine akrilni polimeri, akrilni kopolimeri, polivinilacetat, polivinilalkohol, etilenvinilacetat, polivinilhlorid, stirenbutadien kopolimeri, poliviniliden hlorid i njegovi kopolimeri ili skrob. Isto važi za EP 0718437 A1.
[0007] Nedostatak poznatog ambalažnog materijala je da je relativno skup i složen za proizvodnju.
[0008] Predmet ovog pronalaska jeste obezbeđivanje jednostavnog i ekonomičnog postupka za proizvodnju ambalažnog materijala na bazi celuloze sa barijernim slojem za hidrofobna jedinjenja. Drugi predmet ovog pronalaska jeste obezbeđivanje ambalažnog materijala na bazi celuloze koji je jednostavan i ekonomičan za proizvodnju i ima barijerni sloj za hidrofobna jedinjenja.
[0009] Prema ovom pronalasku, ovi predmeti se ostvaruju pomoću postupka prema patentnom zahtevu 1 za proizvodnju ambalažnog materijala sa premazom i pomoću ambalažnog materijala prema patentnom zahtevu 10. Poželjni razvoji sa pogodnim poboljšanjima ovog pronalaska naznačeni su u odgovarajućim zavisnim patentnim zahtevima, pri čemu se poželjni razvoji postupka smatraju poželjnim poboljšanjima ambalažnog materijala i obrnuto.
[0010] Postupak prema ovom pronalasku za proizvodnju ambalažnog materijala sa premazom obuhvata najmanje faze a) obezbeđivanja supstrata koji ima osnovni materijal od celuloze, spoljnu stranu okrenutu od robe koja se pakuje kao i unutrašnju stranu okrenutu ka robi koja se pakuje, pri čemu osnovni materijal predstavlja papir sa premazom ili bez premaza, višeslojni karton sa premazom ili bez premaza ili jednoslojni karton sa premazom ili bez premaza. b) premazivanja unutrašnje strane supstrata najmanje jednim slojem vodene kompozicije koja obuhvata najmanje polivinilalkohol i jedno sredstvo za umrežavanje i ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.%, i c) sušenja sloja i umrežavanja polivinilalkohola pomoću sredstva za umrežavanje uz obrazovanje barijernog sloja za hidrofobna jedinjenja. Nakon faze c) na supstrat se nanosi najmanje jedna dalja vodena kompozicija, gde ta dalja kompozicija obuhvata najmanje polivinilalkohol i jedno sredstvo za umrežavanje i koja ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.%, a sušenjem sloja i umrežavanjem polivinilalkohola pomoću sredstva za umrežavanje obrazuje se dalji barijerni sloj za hidrofobna jedinjenja, pri čemu najmanje dva barijerna sloja obuhvataju polivinilalkohole različitih stepena umreženosti i/ili polivinilalkohole različitih stepena hidrolize i/ili polivinilalkohole umrežene različitim sredstvima za umrežavanje, i/ili pri čemu dalja vodena kompozicija obuhvata najmanje polivinilalkohol sa sadržajem čvrstih materija od najviše 25 mas.% i bez sredstava za umrežavanje. U kontekstu ovog pronalaska, osnovni materijal od celuloze predstavlja materijal koji se najmanje pretežno sastoji od celuloze, to jest najmanje 51 %, posebno najmanje 75 %, a poželjno najmanje 90 %, gde, u kontekstu ovog pronalaska, procenti u osnovi predstavljaju masene procente, osim ako nije drugačije naznačeno. Osnovni materijal može u principu da bude bez premaza ili da već bude obezbeđen sa jednim ili više slojeva, pri čemu je poželjno da osnovni materijal bude bez premaza najmanje na unutrašnjoj strani. U kontekstu ovog pronalaska, polivinilalkohol prestavlja termoplastični materijal koji se najmanje pretežno sastoji od monomera povezanih glava sa glavom i/ili glava sa repom, opšte formule
Polivinilalkoholi, koji se mogu koristiti u kontekstu ovog pronalaska, mogu se dobiti, na primer, hidrolizom polivinil estara, određenije polivinilacetata, koji je poznat sam po sebi. Opšti trgovački nazivi polivinilalkohola pogodnih za izvođenje ovog pronalaska su, na primer, Elvanol, Gohsenol, Polyviol, Poval ili Mowiol. U kontekstu ovog pronalaska, podrazumeva se da sredstvo za umrežavanje označava jedinjenja koja reakcijom sa polivinilalkoholom doprinose obrazovanju trodimenzionalne mreže. U principu se jedno hemijsko jedinjenje ili mešavina različitih hemijskih jedinjenja može koristiti kao sredstvo za umrežavanje. Pogodna sredstva za umrežavanje obuhvataju posebno di-, tri- ili višefunkcionalna jedinjenja koja mogu da reaguju sa hidroksi grupama polivinilalkohola. Vodena kompozicija, koja se takođe može nazvati premaz ili zaštitna boja, u principu može da bude bez punilaca i/ili pigmenata ili alternativno može obuhvatati punioce i/ili pigmente. Međutim, treba naglasiti da je ukupan sadržaj čvrstih materija vodene kompozicije, uključujući bilo kakve punioce/pigmente koji mogu biti prisutni, uvek ispod 25 mas.%, jer ovo omogućava da se vodena kompozicija koristi kao zaštitna boja male viskoznosti, čime su omogućene naročito velike brzine nanošenja uz niske troškove proizvodnje. Za nanošenje vodene kompozicije mogu se koristiti, na primer, postupci nanošenja premaza prema konturi koji su poznati sami po sebi, pri čemu ovaj pronalazak u principu nije ograničen u pogledu postupaka premazivanja koji će se koristiti u fazi b). Za razliku od stanja tehnike postupak prema ovom pronalasku može se izvesti na naročito jednostavan i ekonomičan način, budući da su potrebni samo jeftini početni materijali i mogu se obraditi brzo i jednostavno pomoću uobičajenih proizvodnih postrojenja. Nakon faze c), supstrat može da bude zaštićen jednom daljom kompozicijom, gde ta dalja kompozicija obuhvata najmanje polivinilalkohol, a koja ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.% i koja je bez sredstava za umrežavanje. Na ovaj način, pokrivni sloj može da se proizvede od umreženog polivinilalkohola, pri čemu slojeviti sistem obrazovan na osnovnom materijalu supstrata ima poboljšanu fleksibilnost i istegljivost. Može da se obezbedi da dalja kompozicija ima sadržaj čvrstih materija od najviše 15 mas.%, ako je bez aditiva kao što su punioci i/ili pigmenti, ili da dalja kompozicija ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.%, ako je obezbeđena puniocima i/ili pigmentima. Kao rezultat, viskoznost dalje kompozicije može optimalno da odgovara postupku nanošenja koji se koristi u određenom slučaju. Pored toga, na ovaj način se poboljšava stabilnost skladištenja vodene kompozicije.
[0011] Umrežavanjem polivinilalkohola obrazuje se barijerni sloj na unutrašnjoj strani ambalažnog materijala, koji deluje kao prepreka i/ili zamka za hidrofobna jedinjenja, a migracija ovih hidrofobnih jedinjenja sa spoljne strane ambalažnog materijala i/ili sa osnovnog materijala u unutrašnjost ambalaže je potpuno ili najmanje skoro potpuno sprečena. Barijerni sloj je otporan na vlagu zbog umrežavanja polivinilalkohola, usled čega barijerni efekat može poželjno da se održava tokom celokupnog roka trajanja ambalaže izrađene od ambalažnog materijala prema ovom pronalasku. Pored toga, ambalažni materijal proizveden prema ovom pronalasku može biti degradiran i aerobno i anaerobno, budući da i osnovni materijal od celuloze i premaz imaju hidrofilnu površinu, koje su, prema tome, dostupne bakterijskoj razgradnji. Obrazovanjem barijernog sloja na unutrašnjoj strani ambalažnog materijala, barijerni sloj se, takođe, naročito pouzdano štiti od mehaničkog oštećenja tokom transporta ili tokom skladištenja ambalaže izrađene od ambalažnog materijala prema pronalasku. Ambalažni materijal proizveden postupkom prema ovom pronalasku takođe garantuje, na primer, bezbednost hrane za robu koja se pakuje zbog barijernog efekta protiv hidrofobnih jedinjenja, kao što su, na primer, komponente mineralnog ulja iz reciklažnog materijala ili komponente mineralnih ulja iz štampanja. U isto vreme, koriste se ekološke prednosti industrije pakovanja na bazi otpadnog papira i garantuje se reciklabilnost osnovnog materijala sa premazima.
[0012] U poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska obezbeđeno je da se koristi osnovni materijal mase po jedinici površine između 5 g/m<2>i 2000 g/m<2>, posebno između 100 g/m<2>i 1000 g/m<2>i poželjno između 200 g/m<2>i 800 g/m<2>. Kao rezultat toga, ambalažni materijal se može naročito fleksibilno prilagoditi različitim svrhama primene. Ako osnovni materijal ima masu po jedinici površine između oko 5 g/m<2>i oko 150 g/m<2>, on se u kontekstu ovog pronalaska navodi kao papir. Osnovni materijal mase po jedinici površine između oko 150 g/m<2>i 800 g/m<2>se u kontekstu ovog pronalaska navodi kao karton, dok se osnovni materijal mase po jedinici površine između oko 800 g/m<2>i 2000 g/m<2>navodi kao jednoslojni karton.
[0013] Dalje prednosti se ostvaruju ako se koristi polivinilalkohol sa stepenom hidrolize između 75 % i 100 %, posebno između 80 % i 99,9 % i/ili stepenom polimerizacije između 500 i 3000. Pod stepenom hidrolize između 75 % i 100 % u kontekstu ovog pronalaska podrazumevaju se stepeni hidrolize od 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % ili 100 %, kao i odgovarajuće međuvrednosti. Pod stepenom polimerizacije između 500 i 3000 u kontekstu ovog pronalaska podrazumevaju se stepeni polimerizacije između 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, 2000, 2050, 2100, 2150, 2200, 2250, 2300, 2350, 2400, 2450, 2500, 2550, 2600, 2650, 2700, 2750, 2800, 2850, 2900, 2950 ili 3000, kao i odgovarajuće međuvrednosti. U principu, mešavina polivinilalkohola različitih stepena hidrolize i/ili polimerizacije može se takođe koristiti za proizvodnju barijernog sloja. Stepen hidrolize i stepen polimerizacije omogućavaju da se hemijska i fizička svojstva barijernog sloja precizno prilagode određenoj primeni ambalažnog materijala kao i postupku premazivanja koji se koristi za nanošenje vodene kompozicije. Promenom stepena hidrolize i/ili stepena polimerizacije, na primer, poroznost, rastvorljivost i kristalnost sloja mogu se prilagoditi potrebama primene. Određenije, fleksibilnost i istegljivost dobijenog barijernog sloja mogu se optimalno prilagoditi odgovarajućim zahtevima.
[0014] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska, vodena kompozicija ima sadržaj čvrstih materija od najviše 15 mas.%, ako ne sadrži punioce i/ili pigmente. Određenije, vodena kompozicija ima sadržaj čvrstih materija od 15 %, 14 %, 13 %, 12 %, 11 %, 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 % ili 1 %, ako ne sadrži punioce i/ili pigmente. Na ovaj način ostvaruje se naročito niska viskoznost, koja omogućava odgovarajuće visoke brzine nanošenja. Alternativno, obezbeđeno je da vodena kompozicija ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.%, ako obuhvata punioce i/ili pigmente. Ovo takođe omogućava visoku brzinu nanošenja, pri čemu se dodatna svojstva ambalažnog materijala mogu podesiti pomoću punilaca i/ili pigmenata. Na primer, prozirnost, boja, kvalitet površine ili nasipna gustina sloja mogu se ciljno izmeniti pomoću punilaca i/ili pigmenata.
[0015] Dalje prednosti rezultuju od upotrebe vodene kompozicije sa sadržajem čvrstih materija između 3 mas.% i 25 mas.%, posebno između 10 mas.% i 22 mas.%. Sadržaj čvrstih materija između 3 mas.% i 25 mas.% uključuje, određenije, sadržaj čvrstih materija od 3 mas.%, 4 mas.%, 5 mas.%, 6 mas.%, 7 mas.%, 8 mas.%, 9 mas.%, 10 mas.%, 11 mas.%, 12 mas.%, 13 mas.%, 14 mas.%, 15 mas.%, 16 mas.%, 17 mas.% , 18 mas.%, 19 mas.%, 20 mas.%, 21 mas.%, 22 mas.%, 23 mas.%, 24 mas.% ili 25 mas.%, kao i odgovarajuće međuvrednosti.
[0016] Budući da vodena kompozicija ima sadržaj čvrstih materija između 3 mas.% i 25 mas.%, posebno između 10 mas.% i 22 mas.%, mogu se proizvesti zaštitne boje niske viskoznosti, koje su naročito dobre za primenu sa postupcima nanošenja premaza prema konturi pogodnim za visoke brzine nanošenja. Dalje, brzina reakcije umrežavanja može se poželjno kontrolisati podešavanjem sadržaja čvrstih materija. U zavisnosti od upotrebljenog(ih) sredstva(ava) za umrežavanje kao i zavisno od izabranog sadržaja čvrstih materija, polivinilalkohol se može umrežiti već tokom sušenja. Alternativno ili pored toga, umrežavanje polivinilalkohola može se izvesti nakon sušenja.
[0017] Alternativno ili dodatno, pokazalo se poželjnim ako se koristi vodena kompozicija sa sadržajem vode od najmanje 75 mas.%, posebno od najmanje 80 mas.%. Sadržaj vode od najmanje 75 mas.% uključuje, određenije, sadržaj vode od 75 mas.%, 76 mas.%, 77 mas.%, 78 mas.%, 79 mas.%, 80 mas.%, 81 mas.%, 82 mas.%, 83 mas.%, 84 mas.%, 85 mas.%, 86 mas.%, 87 mas.%, 88 mas.%, 89 mas.%, 90 mas.%, 91 mas.%, 92 mas.%, 93 mas.%, 94 mas.%, 95 mas.%, 96 mas.%, 97 mas.%, 98 mas.% ili 99 mas.%, kao i odgovarajuće međuvrednosti. Podešavanjem sadržaja čvrstih materija i/ili sadržaja vode na gore pomenute vrednosti, mogu se proizvesti zaštitne boje čije viskoznosti optimalno odgovaraju korišćenom postupku nanošenja. Pored toga, mogu se proizvesti naročito dobro stabilizovani rastvori, koji imaju stabilnost skladištenja neophodnu za primenu. Brzina reakcije umrežavanja polivinilalkohola takođe se može kontrolisati na ovaj način.
[0018] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska obezbeđeno je da se kao sredstvo za umrežavanje koristi glioksal, glutaraldehid, akrilaldehid kao i njihove mešavine. Kao rezultat toga, hemijska i fizička svojstva barijernog sloja mogu se naročito precizno prilagoditi predviđenoj upotrebi ambalažnog materijala i odgovarajućem postupku nanošenja premaza i sušenja.
[0019] Alternativno ili dodatno, kao sredstvo za umrežavanje može da se koristi urea-formaldehidna smola na bazi vode. Urea-formaldehidna smola je na bazi vode da bi se obezbedila dobra mešljivost u vodenoj kompoziciji. Takve urea-formaldehidne smole, poznate same po sebi, dostupne su, na primer, pod robnom markom Urecoll.
[0020] Dalje prednosti predstavljaju rezultat upotrebe vodene kompozicije koja obuhvata između 0,01 i 55 masenih procenata sredstva za umrežavanje računato na 100 masenih procenata polivinilalkohola i/ili koja obuhvata između 1 i 60 masenih procenata punioca i/ili pigmenta računato na 100 masenih procenata polivinilalkohola. Maseni procenat između 0,01 i 60 posebno uključuje masene procente od 0,01, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 ili 60, kao i odgovarajuće međuvrednosti. Budući da je maseni procenat sredstva za umrežavanje u pomenutom opsegu između 0,01 i 55 masenih procenata, stepen umreženosti polivinilalkohola, a time i elastičnost i barijerno svojstvo barijernog sloja, može se optimalno podesiti prema odgovarajućoj primeni. Punioci i/ili pigmenti su u principu organske, neorganske kao i organsko-neorganske modifikovane čestice koje poseduju ili ne poseduju svojstva bubrenja u vodi. Upotreba punioca i/ili pigmenta omogućava, između ostalog, podešavanje vizuelne impresije ambalažnog materijala i bolju printabilnost. Pored toga, pogodni punioci i/ili pigmenti formiraju dodatnu „mehaničku“ prepreku za sprečavanje prolaska hidrofobnih jedinjenja. Barijerni efekat barijernog sloja može se stoga poželjno povećavati dodavanjem punilaca i/ili pigmenata. Naročito pogodni neorganski punioci su kaolin, slojeviti silikati kao što je montmorilonit, bentonit, vermikulit, laponit, hektorit, saponit kao i silicijumdioksid i aluminosilikat. Kao organski punioci mogu se koristiti celuloze, na primer u obliku vlakana ili kao mikrofibrilna i nanofibrilna celuloza, kao i drugi polisaharidi, na primer hitozan, derivati celuloze, hemiceluloze ili modifikovani/nemodifikovani skrob. Fizičko umrežavanje na bazi vodoničnih veza sa polivinilalkoholom se takođe ostvaruje upotrebom punilaca i pigmenata koji imaju i/ili mogu obrazovati OH grupe na površini u vodenoj sredini.
[0021] Dalje prednosti rezultuju ako se koristi punilac i/ili pigment koji je stabilan u prisustvu kiseline i/ili najmanje suštinski ima sferičnu geometriju čestica i/ili geometriju čestica u obliku pločica. Punioci i/ili pigmenti stabilni u prisustvu kiseline su naročito poželjni ako je polivinilalkohol umrežen u kiseloj sredini. U ovom slučaju, naročito je poželjno ako vodena kompozicija ne sadrži jedinjenja labilna na kiseline kao što je, na primer, skrob ili slično. Naročito visok barijerni efekat može se ostvariti sferičnim geometrijama čestica i/ili geometrijama čestica u obliku pločica, budući da se put hidrofobnih jedinjenja značajno proširuje rasporedom poput lavirinta punilaca i/ili pigmenata u barijernom sloju.
[0022] U nekom daljem načinu ostvarivanja ovog pronalaska dodaju se surfaktanti, reološka pomoćna sredstva i/ili antipenušavci u vodenu kompoziciju. Na ovaj način se obezbeđuje optimalna obradivost vodene zaštitne boje u postupku nanošenja premaza prema konturi. Pogodni surfaktanti za smanjenje površinskog napona vodene kompozicije su komercijalno dostupni, na primer, pod trgovačkim nazivom Envirogem (Air Products).
[0023] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska obezbeđeno je da pH vrednost vodene kompozicije bude podešena na vrednost između 1 i 7, posebno između 1,5 i 3,5, pre nanošenja na supstrat i/ili da bi se vodena kompozicija degazirala pre nanošenja na supstrat. Podešavanjem pH vrednosti vodene kompozicije na vrednost od 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5 ili 7,0 ili na odgovarajuću međuvrednost, brzina umrežavanja polivinilalkohola može se ciljno menjati. Kao rezultat toga, ovaj postupak se može optimalno prilagoditi svojstvima upotrebljenog osnovnog materijala, postupku nanošenja vodene kompozicije koji se koristi u svakom slučaju i postupku sušenja koji se koristi. Degaziranjem vodene kompozicije pouzdano se sprečava bilo kakvo obrazovanje mehurova u barijernom sloju i ostvaruje se konzistentno visok barijerni efekat na površini supstrata sa premazom.
[0024] Dalje prednosti rezultuju ako se koristi vodena kompozicija koja poseduje viskoznost između 200 mPas i 1500 mPas. Kao rezultat toga, vodena kompozicija se može optimalno prilagoditi postupku nanošenja koji se koristi tako da se u svakom slučaju može ostvariti konzistentna i uniformna debljina sloja. Niska viskoznost, određenije u opsegu između 200 mPas i 600 mPas, je naročito pogodna za sledeće postupke nanošenja: nanošenje pomoću postupka nanošenja premaza u obliku zavese, izlivanje, raspršivanje. Nasuprot tome, viša viskoznost, određenije u opsegu između 600 mPas i 1500 mPas, dopušta poboljšanu primenu pomoću rakel noža, sečiva i/ili presa za nanošenje filmova. Prilikom korišćenja postupka nanošenja premaza u obliku zavese, poželjno je da se ne koriste višeslojne zavese premaza. Ovo omogućava jednostavno sakupljanje viška vodene kompozicije i upotrebu iste za ponovni postupak nanošenja premaza, bez mogućnosti neželjenog mešanja vodenih kompozicija različitih sastava.
[0025] Dalje prednosti proizilaze ako se vodena kompozicija nanosi na supstrat, tako da suva masa po jedinici površine iznosi između 1 g/m<2>i 20 g/m<2>, posebno između 3 g/m<2>i 15 g/m<2>. Suva masa po jedinici površine je između 1 g/m<2>i 20 g/m<2>u opsegu ovog pronalaska, posebno je suva masa po jedinici površini od 1 g/m<2>, 2 g/m<2>, 3 g/m<2>, 4 g/m<2>, 5 g/m<2>, 6 g/m<2>, 7 g/m<2>, 8 g/m<2>, 9 g/m<2>, 10 g/m<2>, 11 g/m<2>, 12 g/m<2>, 13 g/m<2>, 14 g/m<2>, 15 g/m<2>, 16 g/m<2>, 17 g/m<2>, 18 g/m<2>, 19 g/m<2>ili 20 g/m<2>, kao i odgovarajuće međuvrednosti. Na ovaj način, barijerni efekat barijernog sloja može se prilagoditi različitim osnovnim materijalima ili situacijama pakovanja koji su opterećeni različitim hidrofobnim jedinjenjima. Za osnovne materijale sa niskim nivoom kontaminacije ili za ambalažni materijal, koji će verovatno biti izložen malim količinama hidrofobnih jedinjenja, dovoljne su odgovarajuće manje količine za premazivanje. Nasuprot tome, veće količine se mogu koristiti za povećanje barijernog efekta barijernog sloja u skladu sa tim. Pored toga, količina koja se nanosi može se razlikovati zavisno od postupka premazivanja koji se koristi, kako bi se proizveo uniformni barijerni sloj sa dovoljno velikim barijernim efektom. Zbog umrežavanja polivinilalkohola, za razliku od stanja tehnike, značajno manje količine koje se nanose su dovoljne za ostvarenje dovoljnog barijernog efekta. Ovo rezultuje značajnim uštedama troškova, naročito u slučaju artikala masovne proizvodnje kao što je ambalažni materijal. Pored toga, za razliku od stanja tehnike, suštinski nije neophodno da se formiraju kompleksni višeslojni sistemi na površini supstrata kako bi se obezbedio dovoljan barijerni efekat.
[0026] Alternativno ili dodatno, može biti obezbeđeno da se vodena kompozicija nanosi na supstrat tako da sloj ima debljinu mokrog filma između 1 µm i 1000 µm, posebno između 10 µm i 200 µm. Kao rezultat toga, vodena kompozicija se može uniformno nanositi, određenije u zavisnosti od kapaciteta apsorpcije vode respektivnog osnovnog materijala, i sušiti u skladu sa tim. Pored toga, izbegavaju se nepotrebni gubici vodene kompozicije tokom nanošenja premaza, tako da se barijerni sloj može proizvesti na naročito ekonomičan način i uz konzistentno visok kvalitet.
[0027] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska, obezbeđeno je da se vodena kompozicija nanosi pomoću postupka ujednačenog nanošenja premaza na supstrat, posebno pomoću rakel noža, sečiva i/ili prese za nanošenje filmova, i/ili pomoću postupka nanošenja premaza prema konturi, posebno pomoću izlivanja, raspršivanja, nanošenja premaza u obliku zavese i/ili vazdušne četke. Upotreba postupka ujednačenog nanošenja premaza omogućava da materijal bude uglačan i naročito je pogodna budući da svaki naknadni bezkontaktni postupak nanošenja u velikoj meri održava konturu površine supstrata. Ovo znači da se kontura grube površine osnovnog materijala ili supstrata kompenzuje i glača pomoću postupka ujednačenog nanošenja premaza. Po pravilu, što je mreža materijala glatkija, kvalitet proizvoda je veći. U ovom kontekstu, utvrđeno je da je za većinu primena poželjnije prvo uglačati supstrat, a potom naneti barijerni sloj, nego da se kasnije glača gruba kontura barijernog sloja. Upotrebom postupaka ujednačenog ili ravnomernog nanošenja premaza može se izraditi glatka površina na grubim supstratima. Ova glatka površina je potom naročito pogodna za kasniju primenu postupaka nanošenja premaza prema konturi.
[0028] Primena postupaka nanošenja premaza prema konturi nudi suštinsku prednost u tome što se ne vrši nikakav pritisak na kontaktnu tačku između osnovnog materijala i vodene kompozicije, tako da se izbegava duboko prodiranje vodene kompozicije u osnovni materijal. Na ovaj način mogu se proizvesti naročito uniformni barijerni slojevi. U isto vreme, naročito male količine vodene kompozicije za primenu su potrebne kako bi se ostvario željeni barijerni efekat, a rezultat toga jeste da se postupak može sprovesti naročito ekonomično.
[0029] Dalje prednosti proizilaze iz toga ako se supstrat sa premazom suši u fazi c) do dostizanja preostale vlage između 3 % i 10 %, posebno između 5 % i 7 %, u osnovnom materijalu. Preostala vlaga u opsegu od 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 % ili 10 % obezbeđuje da ambalažni materijal ima optimalna mehanička svojstva i da se može preraditi u ambalažu bez oštećenja.
[0030] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska, obezbeđeno je da se supstrat sa premazom suši u fazi c) infracrvenim zračenjem i/ili konvekcijom i/ili UV zračenjem. Kao rezultat toga, sušenje nanetog sloja i umrežavanje polivinilalkohola mogu se optimalno kontrolisati zavisno od sredstva za umrežavanje koje se koristi, a željeni sadržaj preostale vlage se takođe može precizno podesiti. Zračenje UV svetlošću može se izvesti kao alternativa ili zajedno sa infracrvenim zračenjem i/ili konvekcijom, a posebno je značajno ako se koristi ferihlorid (FeCl3) koji je koristan kao sredstvo za umrežavanje za iniciranje reakcije umrežavanja.
[0031] U daljem načinu ostvarivanja pronalaska, obezbeđen je supstrat u fazi a), koji obuhvata osnovni materijal, čija je spoljna strana obezbeđena kondicionirajućim slojem i/ili pokrivnim slojem. Drugim rečima, predviđeno je da osnovni materijal na koji treba da se nanese vodena kompozicija u fazi b), prethodno bude obezbeđen nekim slojem. Kondicionirajući sloj i/ili pokrivni sloj može biti, na primer, sloj koji obuhvata polivinilalkohol, koji je poželjno napunjen sferičnim pigmentima ili pigmentima u obliku pločica. Ovde je poželjno da kondicionirajući sloj već poseduje barijerna svojstva u odnosu na hidrofobne supstance.
[0032] Dalje prednosti proizilaze iz toga da pokrivni sloj obuhvata neumreženi polivinilalkohol i/ili se sastoji od neumreženog polivinilalkohola. Posebno može da bude obezbeđeno da je pokrivni sloj izrađen bez umreženog polivinilalkohola, čime nije isključeno da pokrivni sloj pored neumreženog polivinilalkohola može da sadrži druge komponente kao što su, na primer, punioci i/ili pigmenti. Na ovaj način mogu se povoljno povećati elastičnost i fleksibilnost ambalažnog materijala. Budući da pokrivni sloj obuhvata neumreženi polivinilalkohol ili se u celosti sastoji od neumreženog polivinilalkohola ili ne sadrži umreženi polivinilalkohol, barijerni efekat barijernog sloja protiv hidrofobnih jedinjenja se dodatno poboljšava ne uzimajući u obzir bilo kakva ograničenja u pogledu biorazgradivosti ambalažnog materijala.
[0033] U daljem načinu ostvarivanja ovog pronalaska obezbeđeno je da se faze b) i c) ponavljaju najmanje jednom i/ili najviše tri puta. Kao rezultat toga, slojeviti sistem od dva, tri ili četiri barijerna sloja može da se obrazuje na unutrašnjoj strani osnovnog materijala, a kao rezultat toga ostvaruje se naročito visok barijerni efekat. Ovo je poželjno, na primer, za ambalažu koja se transportuje morem ili koja se izlaže različitim klimatskim uslovima u dužem vremenskom periodu. Ako se faze b) i c) izvode nekoliko puta uzastopno, višak vodene kompozicije može se jednostavno sakupiti i ponovo koristiti za novi postupak, a kao rezultat toga troškovi postupka su značajno smanjeni.
1
[0034] U daljem načinu ostvarivanja ovog pronalaska obezbeđeno je sušenje supstrata nakon nanošenja dalje vodene kompozicije. Ovo sprečava nepoželjno bubrenje barijernog sloja i/ili osnovnog materijala usled apsorpcije vode.
[0035] Dalji aspekt ovog pronalaska odnosi se na ambalažni materijal koji obuhvata supstrat koji ima osnovni materijal izrađen od celuloze, spoljnu stranu okrenutu od robe koja se pakuje kao i unutrašnju stranu okrenutu ka robi koja se pakuje, pri čemu osnovni materijal predstavlja papir sa premazom ili bez premaza, višeslojni karton sa premazom ili bez premaza ili jednoslojni karton sa premazom ili bez premaza, i slojeviti sistem izrađen na unutrašnjoj strani supstrata sa najmanje jednim barijernim slojem za hidrofobna jedinjenja, pri čemu barijerni sloj obuhvata umreženi polivinilalkohol. Slojeviti sistem prema ovom pronalasku obuhvata najmanje dva barijerna sloja koja obuhvataju umreženi polivinilalkohol, pri čemu je jedan od barijernih slojeva izveden na unutrašnjoj strani osnovnog materijala, a najmanje dva barijerna sloja za hidrofobna jedinjenja obuhvataju polivinilalkohole različitih stepena umreženosti i/ili polivinilalkohole različitih stepena hidrolize i/ili polivinilalkohole umrežene sa različitim sredstvima za umrežavanje. Na ovaj način postiže se posebno specifičan barijerni efekat protiv različitih hidrofobnih jedinjenja. Pojam „opciono dodatno“, koji zamenjuje zavaravajući pojam „alternativno“, osigurava da opis ostane u skladu sa patentnim zahtevima. Dodatno, slojeviti sistem obuhvata najmanje jedan barijerni sloj koji je obrazovan na unutrašnjoj strani osnovnog materijala i obuhvata umrežen polivinilalkohol, i najmanje jedan sloj koji sadrži neumreženi polivinilalkohol. Na ovaj način se povoljno povećava fleksibilnost i istegljivost slojevitog sistema, čime je naročito pouzdano sprečeno bilo kakvo oštećenje barijernog sloja tokom dalje obrade ambalažnog materijala prema ovom pronalasku. Ambalažni materijal prema ovom pronalasku ima odličan barijerni efekat protiv hidrofobnih jedinjenja i, istovremeno, visoku otpornost na vlagu, a, u odnosu na stanje tehnike, može se proizvesti naročito jednostavno i ekonomično, budući da su potrebni samo jeftini polazni materijali koji se mogu obraditi brzo i jednostavno pomoću uobičajene proizvodne opreme. Ambalažni materijal prema ovom pronalasku takođe garantuje bezbednost hrane robe koja se pakuje zahvaljujući barijernom efektu protiv hidrofobnih jedinjenja, kao što su komponente mineralnih ulja iz reciklažnog materijala ili od štampe. Istovremeno, zadržane su ekološke prednosti industrije pakovanja na bazi otpadnog papira. Ostale dobijene prednosti mogu se naći u opisu u nastavku, pri čemu se poželjni razvoji postupka smatraju poželjnim poboljšanjima ambalažnog materijala i obrnuto.
[0036] Dalje prednosti rezultuju ako se barijerni sloj najmanje pretežno sastoji od umreženog polivinilalkohola. Drugim rečima, obezbeđeno je da barijerni sloj bude 51 %, 52 %, 53 %, 54 %, 55 %, 56 %, 57 %, 58 %, 59 %, 60 %, 61 %, 62 %, 63 %, 64 %, 65 %, 66 %, 67 %, 68 %, 69 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 % ili 100 % izrađen od umreženog polivinilalkohola. Kao rezultat toga, fleksibilnost, istegljivost, barijerni efekat i printabilnost barijernog sloja mogu se naročito jednostavno prilagoditi odgovarajućoj primeni.
[0037] Dodatni poboljšani barijerni efekat se ostvaruje u daljem načinu ostvarivanja ovog pronalaska time što slojeviti sistem obuhvata najmanje dva barijerna sloja od umreženog polivinilalkohola.
[0038] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska obezbeđeno je da barijerni sloj, koji obuhvata polivinilalkohol, obuhvata organske, neorganske i/ili organsko-neorganske modifikovane čestice koje imaju sferičnu geometriju čestica ili geometriju čestica u obliku pločica. Upotreba takvih čestica obuhvata, između ostalog, prilagođavanje optičke impresije ambalažnog materijala i bolju printabilnost. Pored toga, pogodne čestice formiraju dodatnu „mehaničku“ barijeru protiv prolaska hidrofobnih jedinjenja. Barijerni efekat barijernog sloja može se stoga poželjno povećavati dodavanjem ovih čestica, koje mogu delovati kao punioci i/ili pigmenti. Kaolin, slojeviti silikati kao što su montmorilonit, bentonit, vermikulit, hektorit, saponit, laponit kao i silicijumdioksid i aluminosilikat ili njihove mešavine pokazali su se posebno povoljnim.
[0039] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska, obezbeđeno je da se sloj koji sadrži neumrežen polivinilalkohol između dva barijerna sloja i/ili na strani barijernog sloja okrenutoj od osnovnog materijala. Drugim rečima, obezbeđeno je da sloj koji sadrži neumreženi polivinilalkohol obrazuje završni pokrivni sloj osnovnog materijala i/ili se obrazuje između dva barijerna sloja koja sadrže umreženi polivinilalkohol. Ovo omogućava naročito dobro prilagođavanje različitim upotrebama ambalažnog materijala i, pored fleksibilnosti i istegljivost slojevitog sistema, takođe povećava barijerni efekat protiv hidrofobnih jedinjenja.
[0040] U daljem poželjnom načinu ostvarivanja ovog pronalaska, obezbeđeno je da se ambalažni materijal može dobiti postupkom prema jednom od prethodnih primernih načina ostvarivanja.
Rezultujuća svojstva i njihove prednosti mogu se naći u prethodnom opisima.
[0041] Dalja svojstva ovog pronalaska rezultuju iz patentnih zahteva, načina ostvarivanja i na osnovu crteža. Svojstva i kombinacije svojstava prethodno pomenuti u opisu i svojstva i kombinacije svojstava pomenuti u nastavku u načinima ostvarivanja mogu se koristiti ne samo u odgovarajućoj naznačenoj kombinaciji, već i u drugim kombinacijama bez odstupanja od obima ovog pronalaska. Prikazuje:
Fig.1 je šematski bočni izgled poprečnog preseka ambalažnog materijala prema ovom pronalasku u skladu sa jednim načinom ostvarivanja.
[0042] Fig.1 prikazuje šematski bočni izgled poprečnog preseka ambalažnog materijala 10 prema ovom pronalasku u skladu sa primernim načinom ostvarivanja. Ambalažni materijal obuhvata supstrat 12 koji se sastoji od osnovnog materijala 14 i ima spoljnu stranu 16 okrenutu od robe koja se pakuje kao i unutrašnju stranu 18 okrenutu ka robi koja se pakuje. U ovom primernom načinu ostvarivanja, osnovni materijal 14 je karton mase po jedinici površine od 400 g/m<2>. Na unutrašnjoj strani 18 supstrata 12 izveden je slojeviti sistem 20 koji se proizvodi obrazovanjem prvog barijernog sloja 22a, drugog barijernog sloja 22b kao i sloja 24 koji funkcioniše kao pokrivni sloj. Barijerni slojevi 22a, 22b obuhvataju umreženi polivinilalkohol. Barijerni sloj 22a takođe obuhvata čestice u obliku pločica ili sferične čestice ili njihove mešavine kao punilac i/ili pigment. Barijerni slojevi 22a, 22b onemogućavaju ili najmanje u velikoj meri sprečavaju migraciju hidrofobnih jedinjenja kroz slojeviti sistem 20. Umrežavanje polivinilalkohola koje je detaljnije opisano u nastavku obezbeđuje povećanu mehaničku stabilnost i sprečava bubrenje barijernih slojeva 22a, 22b, kada dođu u kontakt sa vlagom.
[0043] Pogodni punioci i/ili pigmenti su u principu organske, neorganske i organsko-neorganske modifikovane čestice koje poseduju ili ne poseduju svojstva bubrenja u vodi. U ovom načinu ostvarivanja, barijerni sloj 22a obuhvata kaolin. Kaolin ima prednost u tome što je stabilan u prisustvu kiseline i ne bubri u vodi. Pored toga, kaolin koji se koristi sastoji se od čestica u obliku pločica koje obrazuju mehaničku barijeru, a time se dodatno otežava ili onemogućava migracija jedinjenja kroz barijerni sloj 22a. Nasuprot tome, drugi barijerni sloj 22b sastoji se isključivo od umreženog polivinilalkohola, pri čemu se za proizvodnju oba barijerna sloja 22a, 22b koriste polivinilalkoholi sa različitim stepenima hidrolize i polimerizacije, a koji se umrežavaju pomoću različitih sredstava za umrežavanje. U principu ova dva barijerna sloja 22a, 22b mogu, naravno, takođe da obuhvataju isti umreženi polivinilalkohol. Nasuprot tome, završni sloj 24, koji je u kontaktu sa robom koja se pakuje u kasniju ambalažu izrađenu od ambalažnog materijala 10, sastoji se, s druge strane, od neumreženog polivinilalkohola i, posebno, povećava fleksibilnost i istegljivost slojevitog sistema 20. Alternativno ili dodatno, može se obezbediti da se sloj 24 obrazuje između barijernih slojeva 22a, 22b.
[0044] Spoljna strana 16 supstrata 12 u prikazanom načinu ostvarivanja nema prevlaku. U principu, međutim, na spoljnoj strani 16 može da bude obezbeđen jedan ili više slojeva, kako bi se ostvarila određena svojstva ambalažnog materijala 10, na primer bolja printabilnost ili barijerni efekat protiv gasa i/ili vlage.
[0045] U nastavku su navedeni različiti načini ostvarivanja za proizvodnju ambalažnog materijala 10 prema ovom pronalasku sa barijernim svojstvima protiv nepolarnih hemijskih jedinjenja.
1. Priprema vodenog rastvora polivinilalkohola
[0046] Ako polivinilalkohol nije već rastvoren u vodi, rastvor polivinilalkohola se priprema na sledeći način:
Najpre se obezbeđuje definisana količina hladne vode. Potom se obezbeđuje definisana količina opciono fino samlevenog praha polivinilalkohola sa stepenom hidrolize koji je poželjno između 80 % i 99,9 %, uz snažno mešanje (2000 o/min) na temperaturi od 75 °C do 80 °C tokom 30 do 45 pomoću intenzivnog mešanja ili mešalice za rastvaranje. Postupak rastvaranja se završava čim rastvor postane bistar. Još uvek topao rastvor se hladi na 25 °C. Pre dalje upotrebe, utvrđuje se tačan sadržaj čvrstih materija u
1
rastvoru, na primer, pomoću toplotne ravnoteže i, po potrebi, podešava na vrednost između 5 mas.% i 15 mas.%. Određeni ili utvrđeni sadržaj čvrstih materija služi dalje kao osnova za dalji tok postupka, a posebno za određivanje debljine sloja koji se nanosi na supstrat kao i za određivanje količine sredstva za umrežavanje kojeg treba dodati. pH vrednost dobijenog rastvora polivinilalkohola je neutralna.
[0047] Posle završetka postupka hlađenja, podešava se pH vrednost sveže pripremljenog rastvora polivinilalkohola po potrebi. pH vrednost se podešava na način koji je poznat sam po sebi dodavanjem pogodne kiseline ili baze. Mineralne kiseline poput koncentrovane hlorovodonične kiseline ili baze poput natrijumhidroksida su, na primer, pogodne.
2. Priprema vodene kompozicije
2.1. Glioksal kao sredstvo za umrežavanje
[0048] Rastovru polivinilalkohola pripremljenom prema tački 1 dodaje se 40 % rastvor glioksala na sobnoj temperaturi (25 °C) uz snažno mešanje u okviru približno 15 minuta uz istovremeno podešavanje pH vrednosti rastvora na pH = 3, da bi se dobila vodena kompozicija za premazivanje supstrata 12. Količina dodatog glioksala iznosi između 5 i 40 mas.%, računato na 100 mas.% polivinilalkohola.
[0049] Nakon 15 minuta, vodena kompozicija degazira se na početnom negativnom pritisku od -200 mbar, koji se zatim polako povećava na -500 mbar do -600 mbar. Ako se vakuum dalje povećava (npr. na preko -800 mbar, tj. do pritiska od oko 200 mbar), voda počinje da ključa i kondenzat se taloži na zidovima vakuumskog rezervoara. Konačno, vodena kompozicija degazira se pod pritiskom od oko 100 mbar bez daljeg mešanja.
[0050] Nakon degaziranja, vodena kompozicija se može naneti na supstrat 12, pri čemu se polivinilalkohol umrežava pomoću glioksala.
2.2 Ferihlorid (FeCl3) kao sredstvo za umrežavanje
[0051] Dodavanje FeCl3rastvoru polivinilalkohola poželjno se izvodi na 25 °C uz snažno mešanje.
FeCl3može da bude obezbeđen kao čvrsta susptanca ili već rastvoren u vodi. Količina FeCl3koja se dodaje može da iznosi između 1 i 15 mas.%, računato na 100 mas.% polivinilalkohola. Vreme umešavanja je 15 minuta na 25 °C. Podešavanje pH vrednosti nije potrebno ako nije obezbeđeno nikakvo dalje sredstvo za umrežavanje. Faza degaziranja je takođe preporučena pre nanošenja na supstrat 12 na koji se nanosi premaz.
2.3. Mešavine polivinilalkohola sa sredstvima za umrežavanje opisanim u 2.1. do 2.2.
[0052] Gorepomenuta sredstva za umrežavanje mogu u principu da se umešavaju po želji, npr. FeCl3sa dialdehidima.
2.4. Uvođenje punilaca i/ili pigmenata
[0053] Punioci i/ili pigmenti sa poželjno sferičnim i/ili česticama u obliku pločica dodaju se u vodenu kompoziciju u opsegu masenih procenata od 5-60 % računato na 100 mas.% polivinilalkohola (PVOH). Pogodni punioci i/ili pigmenti su u principu organske, neorganske i/ili organsko-neorganske modifikovane čestice koje imaju ili nemaju kapacitet bubrenja u vodi.
[0054] Mogu se koristiti sferične čestice kao što su čestice silicijumdioksida sa specifičnim površinama od 200-500 g/m<2>. Čestice silicijumdioksida su u čvrstom obliku ili u vodenim disperzijama. Veličina čestica je u opsegu između 5-10 nm. Mogu takođe da se koriste nemodifikovane kao što su (hidrofilne) modifikovane čestice. Dodaju se čestice u opsegu od 10-60 % računato na 100 mas.% PVOH.
[0055] Alternativno, mogu se dodavati mešavine sferičnih i čestica u obliku pločica. Čestice u obliku pločica kao što su kaolin i slojeviti silikat (delimično ili potpuno raslojene), mogu se koristiti nemodifikovane ili modifikovane. Slojeviti silikati mogu biti funkcionalizovani pomoću alkoksisilana koji nose amino-, epoksi- ili merkapto grupe. Pored kaolina, mogu se koristiti montmorilonit, bentonit, vermikulit, hektorit, saponit, laponit, itd. ili njihove mešavine. Prilikom upotrebe kaolina, koristi se takozvani „hiper-platiran“, nano-skalirani tip sa faktorom oblika od najmanje 40. Poželjan je faktor oblika između 60 i 100 i veličine od najviše 1 µm.
[0056] Drugi punioci kao što su prirodni i/ili sintetički aluminosilikati sa definisanim zapreminama pora od 3-10 Å, 8-13 Å i 10-15 Å ili više angstroma mogu se dodavati samostalno ili u kombinaciji sa sferičnim ili puniocima u obliku pločica, ili dodavati kao njihove kompozicije.
[0057] Dalje, prirodni organski punioci kao što su celulozna vlakna i/ili regenerisana celulozna vlakna, određenije mikrofibrilne i nanofibrilne celuloze, mogu se takođe koristiti kao punioci. Ovi punioci mogu se koristiti samostalno ili u kombinaciji sa jednim ili više drugih punilaca.
[0058] U daljem načinu ostvarivanja obezbeđeno je da vodena kompozicija suštinski ne sadrži jedinjenja bora kao što je na primer boraks, ne sadrži silikate koji bubre u vodi, određenije slojevite silikate koji bubre, i/ili ne sadrži adukte vodonik sulfita kako bi se obezbedila visoka hemijska i mehanička otpornost, uz istovremeno obezbeđivanje visoke kompatibilnosti hrane sa rezultujućim barijernim slojem 22.
3. Nanošenje vodene kompozicije
[0059] Vodena kompozicija proizvedena prema gore opisanim receptima nanosi se na supstrat 12 sa premazom ili poželjno bez premaza. Osnovni materijal 14 supstrata 12 sastoji se od kartona i ima površinsku masu između 200 g/m<2>i 800 g/m<2>.
1
3.1. Mogućnosti premazivanja i raspored slojeva
3.1.1. Nanošenje jednoslojnog mokrog filma
[0060] Za proizvodnju jednog barijernog sloja 22, može da se koristi supstrat 12 na koji se nanose vodene kompozicije koje se sastoje od:
- polivinilalkohola glioksala;
- polivinilalkohola FeCl3; ili
- polivinilalkohola mešavine različitih sredstva za umrežavanje;
- polivinilalkohola mešavine različitih sredstva za umrežavanje punilaca i/ili pigmenata;
pri čemu nanošenje mokrog filma može da bude 3 do 15 g/m<2>.
[0061] Dalji načini ostvarivanja vodene kompozicije koja može da se koristi u kontekstu ovog pronalaska su dati u Tabeli 1. Ponovo treba naglasiti da je sadržaj čvrstih materija svake vodene kompozicije najviše 25 mas.% uključujući bilo kakve prisutne punioce i/ili pigmente. Sadržaj čvrstih materija svake vodene kompozicije poželjno iznosi najviše 15 %, ako vodena kompozicija ne sadrži punioce i/ili pigmente. Količine polivinilalkohola date u Tabeli 1 treba uvek posmatrati kao 100 delova. Količina sredstva za umrežavanje uvek je računata na 100 delova polivinilalkohola.
Tabela 1: Sastojci vodene kompozicije
1
1
3.1.2. Višeslojno nanošenje
[0062] Ako je potrebno, mogu se proizvesti višeslojni sistemi 20 sa dva, tri, četiri ili pet sukcesivno nanetih barijernih slojeva 22. Vodeni rastvor polivinilalkohola bez sredstva za umrežavanje može se takođe koristiti u ovom slučaju kao prvi kondicionirajući premaz ili kao prajmer. Alternativno ili dodatno,
1
može se naneti neumrežen sloj polivinilalkohola između dva barijerna sloja 22 i/ili kao što je prikazano na Fig.1 kao završni sloj 24. Sloj neumreženog ili umreženog polivinilalkohola može se ispuniti puniocima i/ili pigmentima. Suva masa svakog sloja 24 i/ili barijernog sloja 22 može da iznosi 3 do 15 g/m<2>.
3.2 .Sistemi za premazivanje
[0063] Slojeviti sistemi 20 opisani u 3.1.1. i 3.1.2. mogu se naneti upotrebom alata za premazivanje koji se obično koriste u industriji premaza i u papirnoj industriji pomoću raspršivanja, rakel noža, izlivanja ili ekvivalentnog postupka nanošenja premaza prema konturi. Pogodne vrednosti parametara su na primer:
Rakel nož: debljina mokrog filma od 10, 20, 40, 60, 80 µm
Aplikator filma: podesivi procep, debljina mokrog filma od 0-1000 µm
Aplikator filma: fiksni procep: debljina mokrog filma od 60, 120 µm
[0064] Ovi alati za premazivanje koriste se za uniformno nanošenje pomoću motorizovanog sistema za nanošenje sa maksimalnom brzinom supstrata 12 do 1000 m/min.
[0065] Alternativno ili pored toga, koristi se sistem za premazivanje pomoću mlaznica koji istovremeno nanosi najmanje jedan barijerni sloj 22 ili sloj 24, a maksimalno četiri sloja, na supstrat 12 kartona koji se kreće u horizontalnom pravcu. Mešanje vodenih kompozicija može se izvoditi u komori mlaznice, u procepu mlaznice (širina procepa npr.0,1-1,0 mm) ili izvan mlaznice na supstratu 12. Debljine sloja mokrog filma preko 200 µm moguće su u ovom postupku nanošenja. Potrebna brzina isporuke vodene kompozicije rezultat je parametara „debljina sloja“ i „maksimalna brzina“ linearnog pogona.
4. Sušenje i umrežavanje mokrih filmova pomoću IR zračenja (IR), sušenja konvekcijom (KV) i/ili UV zračenja (UV)
[0066] Rastvarač (voda) vodene kompozicije koji se primenjuje na supstrat 12 se prazni pomoću infracrvenih sušača i/ili sušača konvekcijom. Oba tipa sušača mogu se koristiti pojedinačno, zajedno, povezano u nizu ili nezavisno. Temperature sušača oba tipa sušača mogu se, na primer, odabrati između 60 °C i 200 °C. Podešavanja ulaznog ili izlaznog vazduha i temperature sušača ili kombinacije sušača poželjno se biraju tako da se izvede slojeviti sistem 20 bez mehurova. Preostala vlaga od 5-7 mas.% u supstratu 12 može da se koristi kao kriterijum za precizno podešavanje temperature.
[0067] Svi barijerni slojevi 22 ili slojevi 24 se poželjno prvo suše pomoću IR i/ili KV. U slučaju vodenih kompozicija koje kao sredstvo za umrežavanje sadrže dialdehide, toplota koja se dovodi na ovaj način je dovoljna da se praktično kvantitativno izvede umrežavanje polivinilalkohola.
1
[0068] Reakcija umrežavanja sa FeCl3je dvofazni postupak. Nakon najmanje pretežnog uklanjanja rastvarača, najmanje u velikoj meri osušen premaz zrači se UV svetlošću. U tu svrhu može da se koristi, na primer, lampa sa Hg-parom pod visokim pritiskom. Izlaganje UV aktivnog sloja polivinilalkohola traje 10s sa podešavanjem intenziteta od 75 % pri snazi od 0,4 W/cm<2>.
[0069] U principu, poželjno je zračiti UV svetlošću sve vodene kompozicije koje sadrže UV aktivno sredstvo za umrežavanje pre, tokom i/ili posle sušenja toplotom.
5. Postupak ispitivanja
5.1. Merenje barijernog efekta protiv hidrofobnih ugljovodonika
[0070] Ambalažni materijal 10 prikazan na Fig.1 je podvrgnut testu migracije sa simulatorom hrane Tenax® prema standardima DIN EN 1186-13 i DIN EN 14338, pri čemu se Tenax® primenjuje na slojevitom sistemu 20 ambalažnog materijala 10. Posle inkubacije migracione serije na definisanoj temperaturi i vremenu, migrirane supstance su eluirane pomoću n-heksana iz Tenax® i ugljovodonici iz mineralnih ulja razdvojeni su tečnom hromatografijom specifično u dve različite frakcije, naime frakciju zasićenih (zasićeni ugljovodonici iz mineralnih ulja, MOSH) i frakciju aromatičnih ugljovodonika (aromatični ugljovodonici iz mineralnih ulja, MOAH). Ove dve na ovaj način dobijene frakcije su analizirane gasnom hromatografijom i zabeležene kao zbirni parametar, sa deuterisanim nnonadekanom ili dietilnaftalenom koji se koristi za procenu signalnih zbirova površine. U pogledu ekstraktabilne početne količine ugljovodonika iz mineralnih ulja iz sirovog ambalažnog materijala, koja definiše zbir svih komponenata koje migriraju, otkriveno je manje od 1 % supstanci koje mogu da migriraju u Tenax® eluatu. Migracija hidrofobnih ugljovodonika se time sprečava za više od 99 % i stoga je za mineralna ulja uvek ispod vrednosti od 0,6 mg/kg upakovane hrane.
5.2. Slojevita struktura
[0071] Radi karakterizacije slojevite strukture slojevitog sistema 20 izveden je polutanji isečak, na osnovu kojeg su pojedinačni slojevi 22a, 22b i 24 identifikovani spektroskopski pomoću optičkog i IR ili Ramanovog mikroskopa.
5. Dalji načini ostvarivanja
[0072] U nastavku su dati dalji načini ostvarivanja ambalažnog materijala 10 prema ovom pronalasku. Osim ukoliko nije drugačije naznačeno, priprema je izvedena na gore opisani način.
6.1. Primer 1 (nije prema ovom pronalasku)
2
[0073] U nastavku je najpre objašnjena proizvodnja supstrata 12 sa premazom:
Osnovni materijal 14: Karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, poželjno bez premaza [0074] Kompozicija (bez umrežavanja) za premazivanje:
- vodeni rastvor polivinilalkohola (Elvanol 90-50 ili Elvanol 85-82, Dupont ili njihove mešavine)
- Sadržaj čvrstih materija: 10,00 mas.%
[0075] Premazivanje osnovnog materijala 14 kartona vodenom kompozicijom (debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: rakel nož, vazdušna četka, mlaznica
Brzina supstrata 12: do 1000 m/min
Sušenje: IR i konvekcija dok se ne dostigne 5-7% preostale vlage u osnovnom materijalu 14.
6.2. Primer 2 (nije prema ovom pronalasku)
[0076] Osnovni materijal 14: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, poželjno bez premaza
Vodena kompozicija (umrežava se):
- vodeni rastvor polivinilalkohola (Elvanol 90-50 ili Elvanol 85-82, Dupont ili njihove mešavine), pigmenti (prema tački 2.5)
- sredstva za umrežavanje navedena u tački 3.1.1 ili njihove mešavine mogu da se koriste kao sredstva za umrežavanje
- sadržaj čvrstih materija: do 25,00 mas.%
[0077] Premazivanje osnovnog materijala 14 kartona vodenom kompozicijom (debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: rakel nož, vazdušna četka, mlaznica
Brzina supstrata 12: do 1000 m/min
Sušenje: IR i konvekcija dok se ne dostigne 5-7% preostale vlage u osnovnom materijalu 14
6.3. Primer 3 (nije prema ovom pronalasku)
[0078] Osnovni materijal 14: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, poželjno bez premaza
Kompozicija (bez umrežavanja):
- vodeni rastvor polivinilalkohola (Elvanol 90-50 ili Elvanol 85-82, Dupont ili njihove mešavine), dopunjen pigmentima (vidi tačku 2.5)
- sadržaj čvrstih materija: do 25,00 mas.%
[0079] Premazivanje osnovnog materijala 14 kartona ili supstrata 12 kompozicijom (debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: rakel nož, vazdušna četka, mlaznica
Brzina supstrata 12: do 1000 m/min
Sušenje: IR i konvekcija do dostizanja preostale vlage od 5-7 % u osnovnom materijalu 14
6.4. Primer 4 (nije prema ovom pronalasku)
[0080] Osnovni materijal 14: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, poželjno bez premaza
Kompozicija (fizičko umrežavanje):
- vodeni rastvor polivinilalkohola (Elvanol 90-50 ili Elvanol 85-82, Dupont ili njihove mešavine), dopunjen aluminosilikatima i karboksimetilcelulozom
- sadržaj čvrstih materija: 12 mas.%
[0081] Premazivanje osnovnog materijala 14 kartona kompozicijom (debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: mlaznica, jednoslojno nanošenje
Brzina osnovnog materijala: do 1000 m/min
Sušenje: IR i konvekcija dok se ne dostigne 5-7% preostale vlage u kartonu
6.5. Primer 5 (nije prema ovom pronalasku)
[0082] Supstrat 12: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, sa premazom ili poželjno bez premaza
Vodena kompozicija (koja se termički umrežava ili očvršćava):
- vodeni PVOH rastvor, sadržaj čvrstih materija 10 mas.% (Elvanol 85-82 ili Elvanol 90-50 i njihove mešavine, Dupont), 100 delova
- maleinska kiselina, p.a. (Sigma), 5 delova računato na 100 delova PVOH
[0083] Premazivanje supstrata vodenom kompozicijom (1-slojno nanošenje, debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: mlaznica, jednoslojno nanošenje
Brzina supstrata 12: do 1000 m/min
Sušenje: IR i konvekcija dok se ne dostigne 5-7% preostale vlage u osnovnom materijalu 14
6.6. Primer 6
[0084] Osnovni materijal 14: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, sa premazom ili poželjno bez premaza
Vodena kompozicija (UV očvršćavajuća):
- vodeni PVOH rastvor, sadržaj čvrstih materija 10 mas.% (Elvanol 85-82 ili Elvanol 90-50 i njihove mešavine, Dupont), 100 delova
- vodeni FeCl3rastvor (Donau Chemie), sadržaj čvrstih materija 46,33 mas.%, 6,7 delova računato na 100 delova PVOH
[0085] Premazivanje supstrata vodenom kompozicijom (1-slojno nanošenje, debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: mlaznica, jednoslojno nanošenje
Brzina osnovnog materijala: do 1000 m/min
UV očvršćavanje pomoću lampe sa Hg-parom pod visokim pritiskom, izlaganje 10s, snaga od 0,4 W/cm<2>
6.7. Primer 7
[0086] Osnovni materijal 14: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, sa premazom ili poželjno bez premaza
Vodena kompozicija (termički očvršćava):
- vodeni PVOH rastvor, sadržaj čvrstih materija 10 mas.% (PVOH-8582 ili Elvanol 9050 i njihove mešavine, Dupont), 100 delova
2
- glioksal (40% vodeni rastvor, BASF), 12,6 delova računato na 100 delova PVOH premaza supstrata sa vodenom kompozicijom (1-slojno nanošenje, debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: mlaznica, jednoslojno nanošenje
Brzina osnovnog materijala: do 1000 m/min
Sušenje: IR i konvekcija do dostizanja od 5-7 % preostale vlage u osnovnom materijalu 14 kartona.
6.8. Primer 8 (nije prema ovom pronalasku)
[0087] Osnovni materijal 14: papir mase po jedinici površine između 50-150 g/m<2>, sa premazom ili poželjno bez premaza
Vodena kompozicija (termički očvršćavajuća):
- vodeni PVOH rastvor, sadržaj čvrstih materija 10 mas.% (PVOH-8582 ili Elvanol 9050 ili njihove mešavine, Dupont), 100 delova
- poliakrilna kiselina, 0,01-5,0 delova računato na 100 delova PVOH
[0088] Premazivanje supstrata vodenom kompozicijom (1-slojno nanošenje, debljina sloja mokrog filma od 40-200 µm)
Postupak nanošenja: mlaznica, jednoslojno nanošenje
Brzina osnovnog materijala: do 1000 m/min
Sušenje: IR i konvekcija do dostizanja 5-7 % preostale vlage u osnovnom materijalu 14.
6.9. Primer 9 (nije prema ovom pronalasku)
[0089] Osnovni materijal 14: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, sa premazom ili poželjno bez premaza
Kompozicije: Kombinacija Primera 1 i Primera 2, Primera 1 i Primera 3, Primera 1 i Primera 4, Primera 1 i Primera 5, Primera 1 i Primera 6, Primera 1 i Primera 7, ili Primera 1 i Primera 8
[0090] Premaz iz Primera 1 nanosi se kao donji sloj na osnovni materijal, na koji se premaz nanosi prema recepturi iz Primera 2, 3, 4, 5, 6, 7 ili 8 i/ili dvostrukih ili trostrukih kombinacija ovih primera.
Višeslojno nanošenje, za svaki debljina sloja mokrog filma od 80-200 µm
Brzina osnovnog materijala: do 1000 m/min
Postupak nanošenja: rakel nož, mlaznica
6.10. Primer 10 (nije prema ovom pronalasku)
Claims (13)
- [0091] Osnovni materijal: karton mase po jedinici površine između 200-800 g/m<2>, sa premazom ili poželjno bez premazaKompozicije:Kombinacija 2 premaza (vodene kompozicije) iz Primera 1 i jednog premaza od Primera 2 do Primera 8. Premaz iz Primera 1 koristi se u ovoj primeni kao pokrivni premaz koji deluje kao zaštita spoljne strane 16 supstrata 12 protiv istezanja i sabijanja (sile koje se javljaju u postupku nabiranja i izvlačenja).Pokrivni premaz može lako da se štampa i lepi.Višeslojno nanošenje, za svaki debljina sloja mokrog filma od 80-200 µmPostupak nanošenja: rakel nož, mlaznicaBrzina osnovnog materijala: do 1000 m/minSušenje: IR i konvekcija do dostizanja 5-7 % preostale vlage u kartonu.Patentni zahtevi1. Postupak za proizvodnju ambalažnog materijala (10) sa premazom, koji obuhvata najmanje faze: a) obezbeđivanje supstrata (12), koji obuhvata osnovni materijal (14) od celuloze, spoljnu stranu (16) okrenutu od robe koja se pakuje kao i unutrašnju stranu (18) okrenutu ka robi koja se pakuje, pri čemu je osnovni materijal (14) papir sa premazom ili bez premaza, višeslojni karton sa premazom ili bez premaza ili jednoslojni karton sa premazom ili bez premaza;b) premazivanje unutrašnje strane (18) supstrata najmanje jednim slojem vodene kompozicije koja obuhvata najmanje polivinilalkohol i sredstvo za umrežavanje i ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.%;c) sušenje sloja i umrežavanje polivinilalkohola pomoću sredstva za umrežavanje uz obrazovanje barijernog sloja (22a, 22b) za hidrofobna jedinjenja,pri čemu se na supstrat (12), nakon faze c), nanosi sloj najmanje jedne dalje kompozicije, gde ta dalja kompozicija- obuhvata najmanje polivinilalkohol i sredstvo za umrežavanje, ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.% i obrazuje dalji barijerni sloj (22a, 22b) za hidrofobna jedinjenja sušenjem sloja i umrežavanjem polivinilalkohola pomoću sredstva za umrežavanje, pri čemu najmanje dva barijerna sloja (22a, 22b) obuhvataju polivinilalkohole različitih stepena umreženosti i/ili polivinilalkohole različitih stepena hidrolize i/ili polivinilalkohole umrežene različitim sredstvima za umrežavanje; i/ili2- obuhvata najmanje polivinilalkohol koji ima sadržaj čvrstih materija od najviše 25 mas.% i koji je bez sredstava za umrežavanje.
- 2. Postupak prema zahtevu 1,naznačen time, štose koristi vodena kompozicija sa sadržajem čvrstih materija između 3 mas.% i 25 mas.%, posebno između 10 mas.% i 22 mas.% i/ili sadržajem vode od najmanje 75 mas.%, posebno od najmanje 80 mas.%.
- 3. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 ili 2,naznačen time, štose kao sredstvo za umrežavanje koristi najmanje jedno olefinsko, zasićeno i/ili nezasićeno jedinjenje sa najmanje jednom funkcionalnom grupom koja je odabrana od aldehida, karboksilne kiseline, anhidrida kiseline i aminogrupe, i/ili ferihlorid i/ili alkilortosilikat, posebno tetraetilortosilikat, i/ili ureaformaldehidna smola.
- 4. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 3,naznačen time, štose koristi vodena kompozicija koja obuhvata između 0,01 i 55 masenih procenata sredstva za umrežavanje računato na 100 masenih procenata polivinilalkohola i/ili između 1 i 60 masenih procenata punioca i/ili pigmenta računato na 100 masenih procenata polivinilalkohola.
- 5. Postupak prema zahtevu 4,naznačen time, štose koristi punilac i/ili pigment, koji su stabilni u prisustvu kiseline i/ili imaju najmanje suštinski sferičnu geometriju čestica i/ili geometriju čestica u obliku pločica.
- 6. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 5,naznačen time, štose vodena kompozicija nanosi na supstrat (12) na takav način da suva masa po jedinici površine iznosi između 1 g/m<2>i 20 g/m<2>, posebno između 3 g/m<2>i 15 g/m<2>, i/ili se vodena kompozicija nanosi na supstrat (12) na takav način da sloj ima debljinu mokrog filma između 1 µm i 1000 µm, posebno između 10 µm i 200 µm.
- 7. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 6,naznačen time, štovodena kompozicija nanosi se na supstrat (12) pomoću postupka ujednačenog nanošenja premaza, posebno pomoću rakel noža, sečiva i/ili prese za nanošenje filmova, i/ili pomoću postupka nanošenja premaza prema konturi, posebno pomoću izlivanja, raspršivanja, nanošenjem premaza u obliku zavese i/ili pomoću vazdušne četke.
- 8. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 7,naznačen time, štose supstrat (12) sa premazom u fazi c) suši infracrvenim zračenjem i/ili konvekcijom i/ili UV zračenjem.
- 9. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 8,naznačen time, štoje u fazi a) obezbeđen supstrat (12) koji obuhvata osnovni materijal (14) čija je spoljna strana (16) obezbeđena kondicionirajućim slojem i/ili pokrivnim slojem.
- 10. Ambalažni materijal (10), koji obuhvata:- supstrat (12) koji obuhvata osnovni materijal (14) od celuloze, spoljnu stranu (16) okrenutu od robe koja se pakuje kao i unutrašnju stranu (18) okrenutu ka robi koja se pakuje, pri čemu osnovni materijal (14) predstavlja papir sa premazom ili bez premaza, višeslojni karton sa premazom ili bez premaza ili jednoslojni karton sa premazom ili bez premaza; i- slojeviti sistem (20) izveden na unutrašnjoj strani (18) supstrata (12) sa najmanje jednim barijernim slojem (22a, 22b) za hidrofobna jedinjenja,naznačen time, štoslojeviti sistem (20)- obuhvata najmanje dva barijerna sloja (22a, 22b) koja obuhvataju umreženi polivinilalkohol, pri čemu je jedan od barijernih slojeva (22a) obrazovan na unutrašnjoj strani (18) osnovnog materijala (14), i gde najmanje dva barijerna sloja (22a, 22b) obuhvataju polivinilalkohole različitih stepena umreženosti i/ili polivinilalkohole različitih stepena hidrolize i/ili polivinilalkohole umrežene različitim sredstvima za umrežavanje; i/ili- obuhvata najmanje jedan barijerni sloj (22a), koji je obrazovan na unutrašnjoj strani (18) osnovnog materijala (14) i obuhvata umreženi polivinilalkohol, i najmanje jedan sloj (24) koji sadrži neumreženi polivinilalkohol.2
- 11. Ambalažni materijal (10) prema zahtevu 10,naznačen time, štose barijerni sloj (22a, 22b) sastoji najmanje pretežno od umreženog polivinilalkohola.
- 12. Ambalažni materijal (10) prema zahtevu 10 ili 11,naznačen time, štoslojeviti sistem (20) obuhvata najmanje dva barijerna sloja (22a, 22b) umreženog polivinilalkohola, pri čemu najmanje jedan barijerni sloj (22a, 22b) obuhvata najmanje jednog punioca i/ili najmanje jedan pigment.
- 13. Ambalažni materijal (10) prema bilo kom od zahteva 10 do 12,naznačen time, štoslojeviti sistem (20) obuhvata najmanje jedan sloj (24) koji sadrži neumreženi polivinilalkohol, pri čemu je sloj (24) koji sadrži neumreženi polivinilalkohol izveden između dva barijerna sloja (22a, 22b) i/ili na strani barijernog sloja (22a, 22b) okrenutoj dalje od osnovnog materijala (14).2
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP11169454.3A EP2532706B1 (de) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Verfahren zum herstellen eines beschichteten verpackungsmaterials und verpackungsmaterial mit wenigstens einer sperrschicht für hydrophobe verbindungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS62432B1 true RS62432B1 (sr) | 2021-11-30 |
Family
ID=44926558
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20211257A RS62432B1 (sr) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Postupak za proizvodnju ambalažnog materijala sa premazom i ambalažni materijal sa najmanje jednim barijernim slojem za hidrofobna jedinjenja |
| RS20200321A RS60070B1 (sr) | 2011-06-10 | 2012-06-08 | Postupak za proizvodnju obloženog ambalažnog materijala i ambalažnog materijala sa najmanje jednim zaprečnim slojem za hidrofobna jedinjenja |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20200321A RS60070B1 (sr) | 2011-06-10 | 2012-06-08 | Postupak za proizvodnju obloženog ambalažnog materijala i ambalažnog materijala sa najmanje jednim zaprečnim slojem za hidrofobna jedinjenja |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10040614B2 (sr) |
| EP (2) | EP2532706B1 (sr) |
| KR (2) | KR101629110B1 (sr) |
| CN (2) | CN106280771A (sr) |
| BR (1) | BR112013031620B1 (sr) |
| CA (2) | CA2942318C (sr) |
| DK (1) | DK2718359T3 (sr) |
| ES (2) | ES2895479T3 (sr) |
| HR (1) | HRP20200578T1 (sr) |
| HU (2) | HUE056362T2 (sr) |
| LT (1) | LT2718359T (sr) |
| PL (2) | PL2532706T3 (sr) |
| PT (1) | PT2718359T (sr) |
| RS (2) | RS62432B1 (sr) |
| RU (1) | RU2606981C2 (sr) |
| SI (2) | SI2532706T1 (sr) |
| WO (1) | WO2012168433A1 (sr) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK2740685T4 (da) * | 2012-12-06 | 2020-03-23 | Mayr Melnhof Karton Ag | Fremgangsmåde til fremstilling af et belagt pakningsmateriale, og pakningsmateriale med mindst et spærrelag til hydrofobe forbindelser |
| JP2016514181A (ja) * | 2013-02-27 | 2016-05-19 | サン ケミカル コーポレイション | ポリビニルアルコール及びエチレンビニルアルコール共重合体バリアコーティング |
| GB2515843A (en) * | 2013-08-30 | 2015-01-07 | Chesapeake Ltd | Printing Process |
| EP2915919B1 (en) | 2014-03-03 | 2017-10-25 | Omya International AG | Mineral oil barrier |
| EP3020652A1 (de) | 2014-11-14 | 2016-05-18 | Reno de Medici S.p.A. | Verpackungsmaterial |
| JP6476830B2 (ja) * | 2014-12-18 | 2019-03-06 | Dic株式会社 | ミネラルオイルバリア性包装材及びこれを用いた包装体 |
| US9670621B2 (en) | 2015-02-11 | 2017-06-06 | Westrock Mwv, Llc | Compostable paperboard with oil, grease, and moisture resistance |
| US9863094B2 (en) | 2015-02-11 | 2018-01-09 | Westrock Mwv, Llc | Printable compostable paperboard |
| US9920485B2 (en) | 2015-02-11 | 2018-03-20 | Westrock Mwv, Llc | Printable compostable paperboard |
| HUE039356T2 (hu) | 2015-07-07 | 2018-12-28 | Swiss Coffee Innovation Ag | Italport tartalmazó kapszula, különösen forrázott kávé készítéséhez |
| EP3178648A1 (en) | 2015-12-09 | 2017-06-14 | Cargill, Incorporated | Barrier coatings |
| SI3260597T1 (sl) | 2016-06-22 | 2019-10-30 | Buchmann Ges Mit Beschraenkter Haftung | Večplastni izdelek iz vlaken z zavrto hitrostjo migracije aromatskih ali nasičenih ogljikovodikov in postopek za njegovo izdelavo |
| EP3366740A1 (en) | 2017-02-24 | 2018-08-29 | Omya International AG | Mineral oil barrier |
| US12269242B2 (en) * | 2018-11-27 | 2025-04-08 | Billerudkorsnas Ab | Enhanced PVOH-based barrier layer composition, barrier layer and methods for its manufacture |
| PT3736228T (pt) | 2019-05-07 | 2022-03-31 | Swiss Coffee Innovation Ag | Cápsula para preparar uma bebida, método para produzir a mesma e uso da referida cápsula |
| US11911931B2 (en) * | 2019-05-10 | 2024-02-27 | Viavi Solutions Inc. | Article including a release layer |
| MX2022000401A (es) * | 2019-07-08 | 2022-05-11 | Westrock Packaging Systems Llc | Portador de articulos laminado y plantilla para el mismo. |
| SE544673C2 (en) * | 2019-11-04 | 2022-10-11 | Stora Enso Oyj | Mfc substrate with enhanced water vapour barrier |
| DE102020123150A1 (de) | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Koehler Innovation & Technology Gmbh | Beschichtetes Papier |
| DE102020127373A1 (de) | 2020-10-16 | 2022-04-21 | Koehler Innovation & Technology Gmbh | Beschichtetes Papier |
| SE545172C2 (en) * | 2020-11-18 | 2023-05-02 | Stora Enso Oyj | Barrier film for packaging material |
| DE102021125007A1 (de) * | 2021-09-28 | 2023-03-30 | Constantia Pirk Gmbh & Co. Kg | Beschichtetes Papier zu Verpackungszwecken und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE102023108756A1 (de) * | 2023-04-05 | 2024-10-10 | Delfortgroup Ag | Verpackungsmaterial mit verbesserter barrierewirkung |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5989724A (en) * | 1993-05-10 | 1999-11-23 | International Paper Company | Recyclable and repulpable ream wrap and related methods of manufacture |
| JPH07205376A (ja) * | 1994-01-26 | 1995-08-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | 包装袋 |
| WO1996001736A1 (en) | 1994-07-08 | 1996-01-25 | Mobil Oil Corporation | Barrier film structures |
| US6444750B1 (en) * | 1995-03-06 | 2002-09-03 | Exxonmobil Oil Corp. | PVOH-based coating solutions |
| JP4674967B2 (ja) | 1998-03-10 | 2011-04-20 | テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム | 積層包装材料を製造する方法、積層包装材料、包装用ラミネートおよび包装容器 |
| SE516918C2 (sv) | 1999-09-07 | 2002-03-19 | Tetra Laval Holdings & Finance | Förfarande för framställning av ett laminerat förpackningsmaterial, förpackningsmaterial som framställts enligt detta förfarande, samt förpackningar framställda av detta förpackningsmaterial |
| EP1249533A1 (en) * | 2001-04-14 | 2002-10-16 | The Dow Chemical Company | Process for making multilayer coated paper or paperboard |
| US6852422B2 (en) * | 2002-06-17 | 2005-02-08 | Appleton Papers, Inc. | Composite packaging materials and printable sheets, and methods of making |
| US7947766B2 (en) | 2003-06-06 | 2011-05-24 | The Procter & Gamble Company | Crosslinking systems for hydroxyl polymers |
| DE102005056574A1 (de) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Kalle Gmbh | Nahrungsmittelhülle aus einem beschichteten, flächenförmigen Fasergebilde |
| CA2643891C (en) | 2006-02-23 | 2014-01-21 | Meadwestvaco Corporation | Method for treating a substrate |
| EP1884594A1 (de) | 2006-08-04 | 2008-02-06 | Mondi Packaging AG | Migrationsbeständiges Papier |
| US20090220717A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-09-03 | Advanced Plastics Technologies Luxembourg S.A. | Containers having crosslinked barrier layers and methods for making the same |
| SE532388C2 (sv) | 2008-03-14 | 2010-01-12 | Tetra Laval Holdings & Finance | Förpackningslaminat och -behållare med två separata gasbarriärskikt samt metod för deras framställning |
| WO2010030371A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Sekisui Specialty Chemicals America Llc | Improved barrier layer |
| EP2182113A1 (de) | 2008-10-30 | 2010-05-05 | Kuraray Europe GmbH | Verfahren zum Curtain-Coating von Substraten ohne Verwendung von Tensiden |
| UA110221C2 (uk) | 2010-09-28 | 2015-12-10 | Tetra Laval Holdings & Finance | Спосіб одержання пакувального матеріалу для упаковки, що стерилізується, пакувальний матеріал та упаковка |
-
2011
- 2011-06-10 RS RS20211257A patent/RS62432B1/sr unknown
- 2011-06-10 HU HUE11169454A patent/HUE056362T2/hu unknown
- 2011-06-10 SI SI201132010T patent/SI2532706T1/sl unknown
- 2011-06-10 PL PL11169454.3T patent/PL2532706T3/pl unknown
- 2011-06-10 ES ES11169454T patent/ES2895479T3/es active Active
- 2011-06-10 EP EP11169454.3A patent/EP2532706B1/de active Active
-
2012
- 2012-06-08 CA CA2942318A patent/CA2942318C/en active Active
- 2012-06-08 CA CA2838606A patent/CA2838606C/en active Active
- 2012-06-08 WO PCT/EP2012/060902 patent/WO2012168433A1/de not_active Ceased
- 2012-06-08 PL PL12729419T patent/PL2718359T3/pl unknown
- 2012-06-08 SI SI201231749T patent/SI2718359T1/sl unknown
- 2012-06-08 KR KR1020147000224A patent/KR101629110B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-08 KR KR1020167013787A patent/KR101924700B1/ko active Active
- 2012-06-08 RS RS20200321A patent/RS60070B1/sr unknown
- 2012-06-08 CN CN201610675442.5A patent/CN106280771A/zh active Pending
- 2012-06-08 HU HUE12729419A patent/HUE049618T2/hu unknown
- 2012-06-08 US US14/124,316 patent/US10040614B2/en active Active
- 2012-06-08 LT LTEP12729419.7T patent/LT2718359T/lt unknown
- 2012-06-08 BR BR112013031620-9A patent/BR112013031620B1/pt active IP Right Grant
- 2012-06-08 DK DK12729419.7T patent/DK2718359T3/da active
- 2012-06-08 PT PT127294197T patent/PT2718359T/pt unknown
- 2012-06-08 HR HRP20200578TT patent/HRP20200578T1/hr unknown
- 2012-06-08 CN CN201280028563.0A patent/CN103748155B/zh active Active
- 2012-06-08 RU RU2013158320A patent/RU2606981C2/ru active
- 2012-06-08 EP EP12729419.7A patent/EP2718359B1/de active Active
- 2012-06-08 ES ES12729419T patent/ES2782502T3/es active Active
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RS62432B1 (sr) | Postupak za proizvodnju ambalažnog materijala sa premazom i ambalažni materijal sa najmanje jednim barijernim slojem za hidrofobna jedinjenja | |
| DK2740685T3 (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING A COATED PACKAGING MATERIAL AND PACKAGING MATERIAL WITH AT LEAST ONE LAYOUT FOR HYDROPHOBIC COMPOUNDS | |
| WO2017170462A1 (ja) | 紙製バリア材料 | |
| JP6276696B2 (ja) | ポリ酢酸ビニルに基づく分散体のバリア被覆としての使用 | |
| FI123420B (fi) | Päällystetty paperi- tai kartonkituote ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
| KR102878191B1 (ko) | Cnf 및 나노 입자를 포함하는 종이 코팅용 조성물 및 이를 이용한 코팅지 | |
| EP4245914A1 (de) | Verbund auf papierbasis als lebensmittelverpackungsmaterial | |
| HK40006029A (en) | Process for producing a coated packaging material and packaging material having at least one barrier layer for hydrophobic compounds | |
| JP2025534401A (ja) | 紙上の水蒸気バリアとしてのバイオベース複合材料 |