DD234431A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung einer impulsfoermigen strahlungsleistung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur erzeugung einer impulsfoermigen strahlungsleistungInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Polyolefincompositionen, die zu selbsthaftenden dehnbaren Folien verarbeitet, zum Frischhalten von Lebensmitteln besonders im Haushalt bei tieferen Temperaturen Verwendung finden. Es soll eine selbsthaftende und dehnbare Frischhaltefolie mit einer Dicke von 0,010 bis 0,020 mm entwickelt werden, die geringe Mengen an Zusatzstoffen enthaelt und fuer die Lebensmittelverpackung im Haushalt geeignet ist. Die erfindungsgemaesse Composition zur Herstellung der Folien enthaelt Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat, niedermolekulares Polyethylen, einen Ester sowie gegebenenfalls anoxydiertes niedermolekulares Polyethylen. Die Folien eignen sich zur Verpackung von Obst, Kaese, Wurst u. ae. sowie fuer tiefgekuehlte Lebensmittel.
Description
Die Erfindung betrifft Ethylen-Vinylacetat-Copoiymerisat-Compositionen, die zu selbsthaftenden dehnbaren Folien verarbeitet und zum Frischhalten von Lebensmitteln besonders im Haushalt bei tieferen Temperaturen Verwendung finden.
Zum Verpacken, Konservieren und Frischhalten der verschiedensten Lebensmittel, Früchte, Speisezubereitungen u.a. wurden besonders für die Anwendung im Haushalt spezieile dünne dehnbare und haftende Kunststoff-Folien entwickelt. Zum Unterschied zur industriellen Anwendung solcher dünner dehnbarer Folien kommt es bei der Anwendung im Haushalt auf Haftung an üblich verwendeten Behältnissen aus Glas, Porzellan und Keramik an. Außerdem können unregelmäßig geformte Lebensmittel verpackt und die Haltbarkeit der eingewickelten bzw. abgedeckten Lebensmittel verlängert werden, indem sie sie auch bei tieferen Temperaturen vor Feuchtigkeits- und Aromaverlusten schützen.
Solche anschmiegsamen Folien werden aus PVC hergestellt. Diese Folien enthalten zur Erzielung der erforderlichen Elastizität bis zu 25 Ma.-% Weichmacher. Wegen der physiologischen Bedenklichkeit der Weichmacher, besonders bei diesen hohen Konzentrationen, sind solche Folien für den Einsatz auf dem Lebensmittelsektor ungeeignet. Weiterhin ist bekannt, daß dehnbare Polyolefinfolien aus den Ausgangsmaterialien Polyethylen verschiedenster Dichte (US-PS 4379197 — LLDPE) oder deren Abmischungen untereinander (US-PS 4337188, EP 66149, DE-OS 2725676) herstellbar sind. Um ein Mindesthaftvermögen zu erzielen, ist der Zusatz von Haft- bzw. sogenannten Cling-Additiven erforderlich. Durch Zusatz solcher Stoffe wie Polyisobutylen und/oder Polyterpenen (US-PS 4425268,4311 808, GB-PS 2128199, JP-PS 8324450), Erdölfraktionen mit kurzkettigen Polymerharzen, Kolophoniumderivaten (DE-OS 2445608,2638790), Fettsäureestern (US-PS 4379197, DE-OS 2524867, EP 65359), atactischem Polypropylen (GB-PS 2128199) kann das Haftvermögen verbessert werden. Nach den DE-OS 2638790, 2204239, US-PS 4430057, JP-PS 8324450 kann dieser Effekt auch durch Abmischungen der Polyethylene verschiedenster Dichten (LDPE, HDPE, LLDPE) mit alpha-olefinischen Copolymeren des Polyethylene erreicht werden. Probleme ergeben sich hierbei durch die unterschiedlichen Verträglichkeiten.
Eine weitere Möglichkeit der Verbesserung des Haft- und Dehnvermögens besteht in der Verwendung von Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren mit Vinylacetatgehalten, die lebensmittelrechtlich (GBI. DDR AO5, BGA-Empfehlung, FDA-Empfehlung) unvertretbar hoch liegen (US-Ps 4425268, US-PS 4430057, JP-PS 8324450). Durch einen entsprechenden Vinylacetatgehalt im Bereich von z. B. 5 bis 30 Ma.-% Vinylacetat kann eine ausreichende Selbsthaftung erreicht werden, allerdings sind reine Ethylen-Vinylacetatfolien mit höheren Vinylacetatgehalten aufgrund der zunehmenden Neigung zum Blocken schwierig herstellbar und handhabbar. Durch Abmischungen mit anderen Polymeren kann in einem zusätzlichen Verfahrensschritt die Herstellung durchführbar gestaltet werden, so z. B. nach US-PS 4425268 durch PE-Abmischungen, nach US-PS 4430057, BE-PS 897222" durch Abmischungen mit LDPE, Ethylen-Propylen-Copolymeren, durch Abmischungen bzw. Compounds mit Polyethylen/ Buten-1/Hexan-1/4—Methylpenten-1/oder Octen-1 /Copolymere (JP-PS 8324450). Ebenso wird auch die Beschichtung einer Polyolefinfolie mit einem Ethylen-Vinylacetatfilm beschrieben (JP-PS 8415310). Zur Verbesserung des Blockverhaltens ist der Einsatz von Antiblock- und Gleitmitteln wie Stearaten (JP-PS 8324450, US-PS 4425268, DE-OS 2729886), Parafinen und Polyolefinwachsen (DE-OS 2638790) bekannt.
Die Erhöhung oder Wiedererlangung der Haftfähigkeit kann nach allen Maßnahmen zur Regulierung des Blockverhaltens Folie/Folie noch durch zusätzliche Corona-Behandlung (US-PS 4425268) erzielt werden. Auf jeden Fall muß eine ausreichende Balance zwischen Selbsthaftung und Nichtblocken, zwischen Dehnung und rückstel!vermögen, Festigkeit und Weiterreißfestigkeit gewährleistet werden. Für die Anwendung im Haushalt und damit im direkten Kontakt mit den verschiedensten Lebensmitteln erhöhen sich die Forderungen und Ansprüche an eine solche Folie. Sie muß den gesetzlich fixierten Anforderungen (GBI. DDRAO Nr.2 u.7, „Plaste für Bedarfsgegenstände Nr.553/1, Empfehlung des BGA der BRD III, Code of Federal Regulation 21 CFR 177/1520) entsprechen und damit die Migration gesundheitsschädlicher Substanzen, wie Restvinylchlorid aus PVC, größere in Fetten und Ölen gut lösliche Weichmacher auf Basis der Phthalate, diverse Haft-Additive wie niedermolekulare Verbindungen des Polyisobutylen, Polyterpene, Erdölfraktionen, atactisches Propylen, ungesättigte Fettsäureester, Kolophoniumderivate und größere Konzentrationen von Vinylacetat, wie sie z. B. bei den höherprozentigen Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren auftreten, ausschließen.
Das Ziel der Erfindung ist eine selbsthaftende und dehnbare Frischhaltefolie, mit einer Dicke von 0,010 mm bis 0,020 mm, die fett- und wasserdicht, geruchs- und geschmacksneutral ist.
Darlegung des Wesens der Erfindungv
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat-Composition mit geringen Mengen an Zusatzstoffen zu entwickein, die es erlaubt, eine selbsthaftende dehnbare 0,010 mm bis 0,020 mm dicke Folie auf bekannten Folienherstellungsanlagen zu produzieren und zu konfektionieren. Diese Aufgabe wird durch eine Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat-Composition für selbsthaftende dehnbare Frischhaltefolien mit einer Dicke von 0,010 bis 0,020 mm auf Basis von Polyolefinen gelöst, wobei erfindungsgemäß die Composition 97,9 bis 99,79 Ma.-% Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Vinylacetatgehalt von 5 bis 10Ma.-%, 0,1 bis 1,0 Ma.-% eines niedermolekularen Polyethylene mit einem Molgewicht Mn von 2000 bis 3 500 als Antibackmittel zur besseren technologischen Handhabbarkeit, 0,1 bis 1,0 Ma.-% eines Estersaus natürlichen Fettsäuren (C16 bis C22) mit mehrwertigen natürlichen Alkoholen als Haftadditiv zur Einstellung eines höheren Haftwertes und der Verbesserung der Transparenz sowie gegebenenfalls 0,01 bis 0,1 Ma.-% eines anoxydierten
niedermolekularen Polyethylene mit einem Molgewicht Mn 1 500 bis 2500 und einer Säurezahl von <18mg KOH/gzur
Verträglichkeitsvermittlung enthält.
Vorteilhafterweise enthält die Composition als Ester 0,10 bis 0,90Ma.-% eines Partialestergemisches ungesättigter natürlicher Fettsäuren (Ci6 bis C22) mit Glycerin und 1,2-Propylenglykol mit einer Säurezahl <5mg KOH/g. Die Composition kann als Ester auch 0,10 bis 1,0Ma.-% eines Kokosfettsäureäthylhexylesters enthalten. Auch Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate mit geringeren Vinylacetatgehalten sind für die Composition einsetzbar, allerdings ist der Haftwert dann nur über eine Konzentrationserhöhung an Haft-Additivs ausgleichbar. Technologisch bedingte geringere, an der Grenze liegende Haftwerte können durch eine nachträgliche Aktivierung mittels Corona-Behandlung verbessert werden. Erreicht wird damit vor allem eine raschere Orientierung der für das Haftvermögen verantwortlichen funktionellen Gruppen an der Folienoberfläche. Nach dieser Rezeptur hergestellte Folien mit einer Dicke von 0,010 bis 0,020 mm können im Haushalt vorteilhaft zum Überspannen der unterschiedlichsten Gefäßformen und Materialien, der verschiedensten Lebensmittel, Früchte, Speisen sowie zum Einwickeln undTieffrieren von Fleisch, Wurst, Käse u.a. verwendet werden.
Vorteilhaft sind die ausgezeichnete Kälteflexibilität bis zu —25°C, die hohe Transparenz, die eine gute Kontrollmöglichkeit der verschlossenen bzw. eingewickelten Lebensmittel erlaubt. Für bestimmte Lebensmittel wie Käse und Früchte ist besonders die gegenüber Polyethylen höhere Sauerstoffdurchlässigkeit der Folie interessant. Weitere Vorteile bieten die leichte Versiegelbarkeit mittels handelsüblichen Folienschweißgeräten. Mit der Frischhaltefolie lassen sich die einzelnen Lebensmittel und Gefäße von Hand verpacken, wobei die Folien während der Verpackung gestreckt bzw. gedehnt werden.
Hinsichtlich der Art und Weise des Vermischens der Zusatzstoffe mit dem Ausgangspolymeren bestehen praktisch keine Beschränkungen. Die einzelnen Komponenten können mittels üblicher Mischapparate beispielsweise Schnellmischer, Extruder und dergleichen vermischt werden. Die Frischhaltefolie läßt sich gemäß der Zusammensetzung bei einer Temperatur zwischen 120 und 140°C auf einer üblichen Folienherstellungsanlage beispielsweise im Blasverfahren, auf Chill-Roll-Anlagen herstellen und hat vorzugsweise eine Dicke von 0,010 bis 0,020 mm. Die Kennwerte Dehnung werden nach TGL 25267 und die Kennwerte der Trübung nach TGL 29979/03 bestimmt.
Die Charakterisierung des Haftvermögens der Frischhaltefolie erfolgte auf folgende Weise: Folienprüfkörperentnahme nach TGL 21413 Prüftemperatur 296K ± 2
Ein Prüfkörper wird mittels eines Gummirollers auf eine Glasplatte, die den Haftgrund darstellt, aufgebracht, dabei muß der Prüfkörper etwa 50 mm über den Plattenrand hinausragen. An den über den Plattenrand hinausragenden Teil des Prüfkörpers wird ein Massestück von 2,0 ± 0,2 g befestigt. Die Glasplatte mit dem anhaftenden Folienprüfkörper wird dann in eine Klemmvorrichtung so eingespannt, daß eine Drehbewegung die Ablösung der Prüffolie vom Haftgrund zuläßt. Der Haftgrund (Glasplatte) bewegt sich dabei mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit von 0,45 ± 0,02 min"1 bis sich der Prüfkörper vom unteren Rand der Glasplatte beginnend über eine Länge von 100 mm von der Platte gelöst hat. Es wird der Drehwinkel abgelesen, der ein Maß für die Haftung darstellt.
Es wurde eine Composition hergestelit, indem 99,10 Ma.-%Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Vinylacetatgehalt von 9,8Ma.-% und einem Schmelzindex von 2,8g/10 min, 0,75 Ma.-% eines niedermolekularen Polyethylene mit einem Molekulargewicht von 3100 und 0,15Ma. -% eines Partialestergemisches ungesättigter natürlicher Fettsäuren (Ci6 bis C22) mit Glycerin und 1,2-Propylenglykol mit einer Säurezahl <5mg KOH/g in einem diskontinuierlichen Schnellmischer mit hoher Drehzahl gemischt wurden. Die Zusammensetzung wurde bei Zylindertemperaturen von 120 bis 1300C und einer Werkzeugtemperatur von 140°C mittels eines rotierenden Blaskopfes für Folien auf einer herkömmlichen Folienblasanlage mit einem Aufblasverhältnis AV > 3:1 zu einer Folie mit einer Dicke von 0,015mm verarbeitet. Die hergestellte Folie hatte die in Tabelle 2 angegebenen Eigenschaften. Mit der hergestellten Folie werden verschiedene Gegenstände von Hand verpackt bzw. eingewickelt, wobei die Folie eine Dehnung erfuhr. Die unter Verwendung von niedermolekularen Polyethylen hergestellte Folie zeigte die erwünschte Haftung und ein gutes Dehnungsver' alten.
Gemäß der Verfahrensweise von Beispiel 1 wurden aus einer Composition von EVA-CP (7,4 Ma.-% Vinylacetat, i2 = 2,1 g/10 min), niedermolekulares Polyethylen Mn3100, Partialestergemisch entsprechend Beispiel 1, der Zusammensetzung nach Tabelle 1 eine Folie geblasen, die die in Tabelle 2 wiedergegebenen Eigenschaften aufweist. Durch eine Aktivierung mittels Coronabehandlung wurde das Haftvermögen entsprechend verbessert.
Analog der Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde eine Composition der Zusammensetzung: 99,0 Ma.-% EVA-CP (9,8Ma.-% Vinylacetat, i2 = 2,80g/10min), 0,25Ma.-% niedermolekulares Polyethylen, 0,75Ma.-% Partialestergemisch (entsprechend Beispiel 1)zu einer 0,015mm dicken Folie verblasen und eine Folie mit den in Tabelle 2 angegebenen Eigenschaften erhalten.
Analog der Verfahrensweise von Beispiel 1 wurde eine Composition der Zusammensetzung: 99,0 Ma.-% EVA-CP (9,8Ma.-% Vinylacetat, i2 = 2,8g/10min), 0,15Ma.-% niedermolekulares Polyethylen (MG3100), 0,10Ma.-% anoxydiertes niedermolekulares Polyethylen SZ: 14mg KOH/g, 0,75Ma.-% Partialestergemisch entsprechend Beispiel 1,zu einer 0,015mm dicken Folie verblasen, wobei eine Folie erhalten wurde, die die in der Tabelle 2 angegebenen Eigenschaften aufweist.
Analog zum Beispiel 4 wurde unter Austausch des Partialestergemisches durch einen Kokosfettsäureäthylenhexylester eine 0,015mm dicke Folie hergestellt, die entsprechend der angegebenen Methoden charakterisiert wurde. In Tabelle 2 sind die einzelnen Meßwerte dargestellt.
Beisp.
Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat Ma.-% Vinylacetatgehalt
niedermolekulares
Polyethylen
Ma.-%
58 61 60 69 66
294/418 300/470 262/467 315/340 235/493
anoxydiertes niedermolekulares Polyethylen Ma.-%
Ester Ma.-%
| 1 | 99,10 | Haftung | 9,8% | 0,75 | Trübung | 0,15 | |
| 2 | 99,10 | Folie/Glas | 7,4% | 0,75 | — | 0,15 | |
| 3 | 99,0 | 9,8% | 0,25 | — | 0,75 | ||
| 4 | 99,0 | 9,8% | 0,15 | 0,10 | 0,75 | ||
| 5 | 99,3 | 9,8% | 0,10 | 0,10 | 0,50 | ||
| Tabelle 2 | |||||||
| Folieneigenschaften | |||||||
| Beisp. | Dehnung | ||||||
| längs/quer (%) | |||||||
0,86 0,93 0,78 0,75 0,80
Claims (3)
- Erfindungsanspruch:1. Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat-Composition für selbsthaftende dehnbare Frischhaltefolien mit einer Dicke von 0,010 bis 0,020 mm auf Basis von Polyolefinen, gekennzeichnet dadurch, daß die Composition 97,9 bis 99,79 Ma.-% Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Vinylacetatgehalt von 5 bis 10 Ma.-%, 0,1 bis 1,0 Ma.-% eines niedermolekularen Polyethylene mit einem Molgewicht Mn 2000 bis 3500 und 0,1 bis 1,0 Ma.-% eines Esters aus natürlichen Fettsäuren (Ci6 bis C22) mit mehrwertigen natürlichen Alkoholen sowie gegebenenfalls 0,01 bis 0,1 Ma.-% eines anoxydierten niedermolekularen Polyethylene mit einem Molgewicht Mn 1 500 bis 2500 und einer Säurezahl von < 18mg KOH/g enthält.
- 2. Composition nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Ester 0,10 bis 0,90 Ma.-% eines Partialestergemisches ungesättigter natürlicher Fettsäuren (Ci6 bis C22) mit Glycerin und 1,2-Propylenglykol mit einer Säurezahl <5mg KOH/g enthält.
- 3. Composition nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Ester 0,10 bis 1,0 Ma.-% eines Kokosfettsäureäthylhexylesters enthält.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016122818A1 (de) | 2016-11-25 | 2018-05-30 | Waldemar Schmidt | Co-extrudierte PVC-Lebensmittelverpackungsfolie und Verfahren zu deren Herstellung |
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| DE102016122818A1 (de) | 2016-11-25 | 2018-05-30 | Waldemar Schmidt | Co-extrudierte PVC-Lebensmittelverpackungsfolie und Verfahren zu deren Herstellung |
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