CZ286607B6

CZ286607B6 - Ohebný obalový materiál

Info

Publication number: CZ286607B6
Application number: CS199264A
Authority: CZ
Inventors: Rosén Ake
Original assignee: Tetra Alfa Holdings & Finance S.A.
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 2000-05-17
Also published as: RU2062241C1; DE69215111T2; UA26308C2; AU650090B2; SK279593B6; SE9100056L; HU9200071D0; CA2059035C; US5234763A; CA2059035A1; SE467772B; DE69215111D1; SE9100056D0; DK0494595T3; YU48210B; HUT63991A; CS6492A3; HU214984B; AU1008992A; LV11157B

Abstract

Ohebný obalový materiál ve tvaru listu nebo proužku pro zpracování na tvarově stálé, kapalinotěsné obaly, který obsahuje nosnou vrstvu (11) tvořenou směsí plastické hmoty, jako je například homopolymer propylenu, který má teplotu tání (2,16 kg; 230 .degree.C podle ASTM) pod 10, nebo kopolymer ethylenu a propylenu, a plniva, a alespoň na jedné straně nosné vrstvy (11) vnější těsnicí a/nebo ochranou vrstvu (12, 13) z plastické hmoty stejného typu jako je plastická hmota nosné vrstvy (11), ale neobsahující plniva. Nosná vrstva (11) má tloušťku v rozsahu mezi 150 a 1500 .mi.m, přičemž ochranná vrstva (12, 13) má tloušťku v rozsahu mezi 5 a 50 .mi.m a obě vrstvy (11, 12, 13) jsou spolu spojeny stavením povrchů plastických hmot těchto vrstev (11, 12, 13) bez použití jakýchkoliv dalších spojovacích nebo lepicích vrstev.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká ohebného obalového materiálu ve tvaru listu nebo proužku pro zpracování na tvarově stálé, kapalinotěsné obaly.

Dosavadní stav techniky

Obalový materiál svrchu uvedeného typu byl popsán například v patentovém spisu EP 353 496. Podobné obalové materiály jsou známé rovněž z patentových spisů EP 353 991, WO 89/02859, a EP 204 324.

Obalový materiál, který je znám z EP 353 496 obsahuje jednu nebo větší počet vrstev, které jsou na sebe navrstveny, přičemž každá z nich je tvořena směsí homopolymeru propylenu a 50 až 80 % hmotn. plniva nebo směsí kopolymeru ethylenu a propylenu s 50 až 80 % hmotnostními plniva. Příkladem použitého plniva může být křída, mastek a slída, popřípadě směsi těchto látek v různých poměrech. Výhodným plnivem je křída.

Z proužku známého obalového materiálu je možno vyrobit obaly pro jedno použití tak, že se pruh materiálu nejprve zpracuje na trubici přeložením a spojením dvou podélných okrajů za vzniku překrývajícího se podélného spojení. Vzniklá trubice se pak plní požadovaným obsahem a dělí se na uzavřená balení tvaru polštářků opakovaným příčným zatavením trubice, naplněné obsahem. Vzniklé jednotky se pak od sebe oddělí rozřezáním v oblasti příčného zatavení, načež se zpracují na požadovanou konečnou geometrickou formu, obvykle rovnoběžnostěn, přičemž vzniklé trojúhelníkové chlopně s dvojitou stěnou se složí, přiloží a přistaví na postranní stěnu výsledného balení.

Ze známého obalového materiálu je možno vyrobit také obaly jiných běžných typů. Je například možno z plochého materiálu vyrobit obaly s horní částí střechovitého tvaru tak, že se dvě proti sobě uložené strany obalu spojí podélným svárem za vzniku trubicového obalu, který se na dně jakkoliv uzavře a pak se plní požadovaným obsahem. Po naplnění se otevřený konec obalu uzavře ve formě chlopní, jejichž volné části se spolu staví, čímž vznikne výsledný střechovitý horní díl obalu.

Výroba obalů svrchu uvedeného typu se v současné době provádí obvykle ve velkém průmyslovém měřítku při použití zařízení, které postupně vytváří, plní a uzavírá výsledné obaly.

Požadavky, kladené na tyto obaly pro jedno použití spočívají v tom, že obaly musí poskytovat co nejlepší chemickou a mechanickou ochranu balenému produktu, přičemž musí být dostatečně tvarově stálé a mechanicky odolné tak, aby s nimi bylo možno zacházet obvyklým způsobem bez jejich deformace nebo poškození.

Svrchu popsaný známý obalový materiál má dobrou tvarovou stálost a další mechanické vlastnosti, které jsou nezbytné pro výrobu tvarově stálých obalů, avšak při praktickém použití těchto materiálů se ukázalo, že je velmi obtížné je zatavit působením tepla vzhledem ktomu, že místa spojení, získaná tímto způsobem jsou často místně netěsná a/nebo mechanicky natolik slabá, že nesnesou namáhání při dopravě, prodeji a podobně.

Dalším problémem, který často vzniká při použití obalů ze známého obalového materiálu je skutečnost, že se plnivo v nosné vrstvě může na své vnitřní ploše dostat do styku s obsahem obalu. Některé typy plniv, které byly svrchu uvedeny, zejména křída, jsou hygroskopické látky,

- 1 CZ 286607 B6 které jsou citlivé na působení obsahu s nízkým, to znamená s kyselým pH, jde například o ovocné šťávy a další kapaliny kyselé povahy, které se mohou dostat do styku s plnivem v nosné vrstvě a mohou s ním chemicky reagovat. Tento problém je zvláště závažný v případech vysokého obsahu plniva a při styku plniva s obsahem tohoto typu může dojít již po krátké době po naplnění obalu k rozpuštění nebo jinému chemickému narušení plniva s následným zhoršením tvarové stálosti obalu. Působení obsahu může být dokonce tak silné, že dojde k perforaci obalu agresivním působením obsahu na plnivo.

Vynález si klade za úkol navrhnout obalový materiál svrchu uvedeného typu, který by byl prostý problémů, spojených s použitím známého obalového materiálu.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je ohebný obalový materiál ve tvaru listu nebo proužku pro zpracování na tvarově stálé, kapalinotěsné obaly, který obsahuje nosnou vrstvu tvořenou směsí plastické hmoty, jako je například homopolymer propylenu, který má teplotu tání (2,16 kg; 230 °C podle ASTM) pod 10, a plniva, a alespoň na jedné straně nosné vrstvy vnější těsnicí a/nebo ochranou vrstvu z plastické hmoty stejného typu jako je plastická hmota nosné vrstvy, ale neobsahují plniva, přičemž nosná vrstva má tloušťku v rozsahu mezi 150 a 1500 pm, ochranná vrstva má tloušťku v rozsahu mezi 5 a 50 pm a obě vrstvy jsou spolu spojeny stavením povrchů plastických hmot těchto vrstev bez použití jakýchkoliv dalších spojovacích nebo lepicích vrstev.

Výhodně je plastickými hmotami v nosné vrstvě a ochranné vrstvě je kopolymer ethylenu a propylenu.

Výhodně je nosná vrstva prostřední vrstvou, přičemž ochranná vrstva je uložena po obou stranách nosné vrstvy.

Výhodně nosná vrstva a ochranné vrstvy jsou vyrobeny společným vytlačováním.

Výhodně je množství plniva v nosné vrstvě mezi 50 až 80 % hmotnostními celkové hmotnosti směsi.

Výhodně je plnivo v nosné vrstvě tvořeno práškovou, granulovanou a/nebo vločkovanou křídou, vápencem, slídou a/nebo hlinkou.

Výhodně nosná vrstva obsahuje kopolymer ethylenu a propylenu s teplotou tání (2,16 kg; 230 °C podle ASTM) mezi 0,5 a 5.

Ohebný obalový materiál ve formě listu nebo proužku, vytvořený podle předcházejícího popisu, je možné obzvláště výhodně použít pro výrobu tvarově stálých, kapalinotěsných obalů tepelným zpracováním, přičemž nosná vrstva má tloušťku v rozsahu mezi 1000 a 1400 pm.

Ohebný obalový materiál ve formě listu nebo proužku, vytvořený podle předcházejícího popisu, je možné obzvláště výhodně použít rovněž pro výrobu tvarově stálých, kapalinotěsných obalů skládáním, přičemž nosná vrstva má tloušťku v rozsahu mezi 150 a 300 pm.

Další výhody předkládaného vynálezu budou zřejmě z následujícího popisu a odkazy na připojené výkresy.

-2CZ 286607 B6

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 schematicky znázorňuje průřez obalového materiálu ve výhodném provedení podle vynálezu;

Obr. 2 schematicky znázorňuje výrobu obalového materiálu z obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno výhodné provedení obalového materiálu 10 podle vynálezu. Tento obalový materiál H), kteiý může mít tvar fólie nebo pruhuje nořen nosnou vrstvou H, přičemž na alespoň jedné straně této nosné vrstvy 11 je uložena ochranná vrstva 12, která je k nosné vrstvě H připojena adhezí. Ve znázorněném provedení je nosná vrstva 11 opatřena ještě druhou ochrannou vrstvou 13, připojenou stejným způsobem.

Nosná vrstva 11 je vyrobena ze směsi plastické hmoty, s výhodou polyolefinu a 50 až 80 % hmotnostních plniva, vztaženo na celkovou hmotnost směsi. Plastickou hmotou může být polyethylen, polypropylen a podobně, s výhodou však jde o plastickou hmotu na bázi polypropylenu, například o homopolymer propylenu s teplotou tání nižší než 10 podle normy ASTM (2,16 kg, 230 °C) nebo o kopolymer ethylenu a propylenu s teplotou tání v rozmezí 0,5 až 5 podle ASTM (2,16 kg, 230 °C). Z těchto dvou příkladů je nejvýhodnější plastickou hmotou kopolymer ethylenu a propylenu vzhledem k tomu, že si uchovává své dobré těsnicí vlastnosti i dobrou mechanickou pevnost až do nižších teplot, například 8 °C i nižších. Použité plnivo, které dodává vyšší pevnost celému obalu může být jakékoliv známé plnivo pro tyto účely, například granulovaná a/nebo vločková křída, vápenec, slída, různé hlinky a podobně, včetně jakýchkoliv kombinací těchto látek. Zvláště vhodným plnivem je křída.

Ochranná vrstva 12 a také druhá ochranná vrstva 13 jsou vyrobeny z plastické hmoty, s výhodou z polyolefinu téhož typu, jako plastická hmota v nosné vrstvě 11. Příkladem vhodné plastické hmoty tedy může být polyethylen, polypropylen a podobně, s výhodou jde o plastickou hmotu na bázi polypropylenu, například o homopolymer propylenu s teplotou tání nižší než 10 podle normy ASTM (2,16 kg, 230 °C) nebo kopolymer ethylenu a propylenu s teplotou tání v rozmezí 0,5 až 5 podle ASTM (2,16 kg, 230 °C). Obě vrstvy, to znamená ochranná vrstva 12 a druhá ochranná vrstva 13 jsou jednotlivě tvořeny kopolymerem ethylenu a propylenu s indexem tání 0,5 až 5.

Uvedené vrstvy jsou spolu s výhodou spojeny povrchovým natavením plastické hmoty v sousedících vrstvách. Tento postup může zajistit dobrou soudržnost vrstev, takže výsledný obal je zvláště odolný proti zevnímu namáhání bez rizika oddělení vrstev.

Jak je zřejmé z obr. 1, má nosná vrstva 11 podstatně větší tloušťku než ochranná vrstva 12 a druhá ochranná vrstva 13. Tloušťka nosné vrstvy 11 se může pohybovat v širokém rozmezí, avšak obvykle se pohybuje v rozmezí 150 až 1400 mikrometrů. V případě, že výsledný obalový materiál má být použit pro výrobu obalů pro jedno použití pomocí tepelného zpracování nebo jiného mechanického zpracování pro získání výsledného tvaru, má nosná vrstva 11 s výhodou tloušťku, pohybující se v horní části uvedeného rozmezí, například v rozmezí 1000 až 1400 mikrometrů, zatímco v případě, že materiál je určen pro výrobu obalů skládáním, pohybuje se jeho tloušťka s výhodou v nižší části uvedeného rozmezí, například 150 až 300 mikrometrů. Ochranná vrstva 12 a druhá ochranná vrstva 13 mají nezávisle na sobě tloušťku v rozmezí 5 až 50 mikrometrů, v praxi se ukázalo, že při této tloušťce je možno zajistit dobrou ochranu plniva a dobrou těsnost obalu.

-3 CZ 286607 B6

Obalový materiál 10 je možno získat samostatným vytlačováním každé jeho vrstvy, avšak s výhodou se získává současným vytlačováním všech vrstev při použití zařízení, které je schematicky znázorněno na obr. 2. Toto zařízení 20 obsahuje první vytlačovací zařízení 21., druhé vytlačovací zařízení 23 se společným otvorem 24, před tímto společným otvorem 24 je uloženo pomocné zařízení, obsahující dva válce 25, které se otáčejí opačným směrem ve směru šipek.

Zařízení 20 pracuje podle známé technologie tak, že středově uložené šneky druhého vytlačovacího zařízení 22 posunují směrem dopředu roztavený materiál pro výrobu nosné vrstvy 11, to znamená směs zvolené plastické hmoty a plniva, homogenně rozptýleného v plastické hmotě v množství 50 až 80 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost výsledné směsi. Šneky prvního vytlačovacího zařízení 21 a třetího vytlačovacího zařízení 23, která jsou uložena po obou stranách šneku druhého vytlačovacího zařízení 22 posunují odpovídajícím způsobem směrem dopředu materiál pro ochrannou vrstvu 12 a druhou ochrannou vrstvu 13, to znamená roztavenou plastickou hmotu téhož typu jako plastická hmota, která byla užita pro nosnou vrstvu Π.. Tři proudy roztaveného materiálu jsou protlačovány štěrbinovitým společným otvorem 24 a společně vedeny do štěrbiny mezi dvěma opačným směrem se otáčejícími, chlazenými válci 25, které stlačují všechny na sobě uložené vrstvy dostatečným tlakem ktomu, aby byl vytvořen výsledný obalový materiál 10. Výsledný obalový materiál 10 je pak možno navinout na válec 10’. Slisováním nebo stlačením pomocí válců 25 je roztavený vytlačený materiál zchlazen za současného spojení všech vrstev materiálu povrchovým stavením plastických hmot, obsažených v sousedících vrstvách, čímž je možno dosáhnout dobré adheze mezi nosnou vrstvou 11, ochrannou vrstvou 12 a druhou ochrannou vrstvou 13 výsledného obalového materiálu J_0.

Při použití vynálezu je tedy možné jednoduchým způsobem při použití již existující technologie získávat požadovaný obalový materiál ve formě fólie nebo pruhu, přičemž tento výsledný obalový materiál má dobrou pevnost vazby mezi všemi vrstvami, které tento materiál vytvářejí. Všechny vrstvy uvedeného obalového materiálu je také možno při dosažení dobré pevnosti výsledného sváru stavit obvyklým způsobem, zejména působením tepla v průběhu zpracování tohoto obalového materiálu na výsledné obaly pro jedno použití. V těchto výsledných obalech je nosná vrstva těchto obalů plně chráněna na jedné své straně, zejména na budoucí vnitřní straně obalu ochrannou vrstvu, která je spojena s nosnou vrstvou dobrou adhezi. Tato ochranná vrstva chrání nosnou vrstvu a zejména plnivo v této vrstvě před přímým stykem s obsahem, uloženým v obalu. To znamená, že je možno jako plnivo s výhodou užít například křídu bez rizika styku tohoto plniva s obsahem obalu, a to i v případě, že tento obal obsahuje kapalinu s poměrně značnou kyselostí, to znamená s nízkou hodnotou pH. Uvedený materiál je mimoto možno snadno znovu zpracovávat vzhledem ke skutečnosti, že všechny vrstvy, které tento materiál vytvářejí, obsahují plastickou hmotu téhož typu, což také znamená, že materiál je možno zpracovávat na výsledné obaly s co nejmenšími ztrátami materiálu bez ohledu na to, zda je materiál zpracováván na výsledný tvar skládáním, tepelným zpracováním nebo jiným mechanickým zpracováním, jímž je možno materiálu udělit požadovaný tvar.

Vynález byl popsán v souvislosti se zvláště výhodným provedením, které bylo popsáno formou příkladu. Je však zřejmé, že by bylo možno navrhnout ještě řadu modifikací, které budou odborníkům zcela zřejmé a které proto nijak nevybočují z rozsahu vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Ohebný obalový materiál ve tvaru listu nebo proužku pro zpracování na tvarově stálé, kapalinotěsné obaly, vyznačující se tím, že obsahuje nosnou vrstvu (11) tvořenou směsí plastické hmoty, typu homopolymeru propylenu, který má teplotu tání za podmínek 2,16 kg; 230 °C podle ASTM pod 10, a kopolymeru ethylenu a propylenu a plniva, a alespoň na jedné straně nosné vrstvy vnější těsnicí a/nebo ochrannou vrstvu (12, 13) z plastické hmoty stejného typu jako je plastická hmota nosné vrstvy (11), ale neobsahující plniva, přičemž nosná vrstva (11) má tloušťku v rozsahu mezi 150 a 1500 pm, ochranná vrstva (12, 13) má tloušťku v rozsahu mezi 5 a 50 pm a obě vrstvy (11, 12, 13) jsou spolu spojeny stavením povrchů plastických hmot těchto vrstev (11, 12, 13) bez použití jakýchkoliv dalších spojovacích nebo lepicích vrstev.
2. Ohebný obalový materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že plastickými hmotami v nosné vrstvě (11) a ochranné vrstvě (12, 13) je kopolymer ethylenu a propylenu.
3. Ohebný obalový materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nosná vrstva (11) je prostřední vrstvou, přičemž ochranná vrstva (12, 13) je uložena po obou stranách nosné vrstvy (11).
4. Ohebný obalový materiál podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že nosná vrstva (11) a ochranné vrstvy (12, 13) jsou vyrobeny společným vytlačováním.
5. Ohebný obalový materiál podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se tím, že množství plniva v nosné vrstvě (11) je mezi 50 až 80% hmotnostními celkové hmotnosti směsi.
6. Ohebný obalový materiál podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 5, v y z n a č u j í c í se t í m , že plnivo v nosné vrstvě (11) je tvořeno práškovou, granulovanou a/nebo vločkovanou křídou, vápencem, slídou a/nebo hlinkou.
7. Ohebný obalový materiál podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačující se tím , že nosná vrstva (11) obsahuje kopolymer ethylenu a propylenu steplotou tání podle ASTM za podmínek 2,16 kg; 230 °C mezi 0,5 a 5.