DE19936874A1 - Process for the reduction of perceptible odor in the treatment of plastics with ionizing radiation - Google Patents

Process for the reduction of perceptible odor in the treatment of plastics with ionizing radiation

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    • B65D81/24—Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08L5/16—Cyclodextrin; Derivatives thereof

Abstract

The invention relates to a method for reducing disturbing odor perceptible to human beings during the treatment of plastic materials with ionizing rays, whereby no material eliminating the oxygen atmosphere surrounding the plastic material or enclosed by the latter needs to be added. The method is characterized in that the atmosphere surrounding the plastic material and/or enclosed by said plastic material is in close contact with the odor absorbing material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verminderung des Störgeruchs bei der Behandlung von Kunststoffen mit Ionisierenden Strahlen.The present invention relates to the reduction of Unpleasant smell when treating plastics with Ionizing rays.

Kunststoffe, beispielsweise Medizinprodukte oder Verpackungsmaterialien, werden zur Sterilisation mit ionisierenden Strahlen behandelt. Bei einigen Kunststoffen wird auch eine gezielte Veränderung der mechanischen Eigenschaften mit ionisierenden Strahlen erreicht, zum Beispiel die Quervernetzung von Polyethylen für Rohre. Polypropylen kann durch ionisierende Strahlen versprödet werden, z. B. für Mineralwasser-Schraubdeckel.Plastics, for example medical devices or Packaging materials are used for sterilization ionizing rays treated. With some plastics also a targeted change in the mechanical properties achieved with ionizing rays, for example the Cross-linking of polyethylene for pipes. Polypropylene can be embrittled by ionizing radiation, e.g. B. for Mineral water screw cap.

In der Praxis hat sich bei der Sterilisation von Kunststoffen mit ionisierenden Strahlen der Einsatz von γ-Strahlen und beschleunigten Elektronen als besonders geeignet erwiesen. Die Unterschiede bei der Bestrahlung mit γ-Strahlen gegenüber beschleunigten Elektronen liegen hauptsächlich in der Durchdringungskraft der Strahlen und in der Dosisleistung der Bestrahlungsanlagen. Theoretisch sind auch Röntgenquellen geeignete Strahlenquellen. Technisch werden Röntgenquellen derzeit jedoch nicht eingesetzt.In practice has been used in the sterilization of plastics with ionizing rays the use of γ-rays and accelerated electrons proved to be particularly suitable. The Differences in irradiation with γ rays compared accelerated electrons are mainly in the Penetrating power of the rays and in the dose rate of the Radiation equipment. X-ray sources are also theoretical suitable radiation sources. Technically, X-ray sources currently not used.

Elektronenbeschleuniger arbeiten mit hohen Dosisleistungen. Die beschleunigten Elektronen haben jedoch eine geringe Durchdringungskraft, d. h. sie dringen nicht sehr tief in das Bestrahlungsgut ein. Als geeignete Produkte kommen daher nur flache Bestrahlungsgüter in Frage. Aufgrund der hohen Dosisleistung der Elektronenbeschleuniger kann die zur Sterilisation benötigte Bestrahlungsdosis innerhalb von Sekunden oder Minuten auf das Bestrahlungsgut aufgebracht werden. Für die Sterilisation werden Elektronenbeschleuniger mit Energien bis maximal 10 MeV eingesetzt.Electron accelerators work with high dose rates. The accelerated electrons, however, have a low one Penetration, d. H. they don't go very deep into that Material to be irradiated. Therefore only come as suitable products flat radiation goods in question. Because of the high Dose output of the electron accelerator can be used for Sterilization required radiation dose within seconds or minutes are applied to the radiation material. For the Sterilization will be electron accelerators with energies up to a maximum of 10 MeV is used.

g-Anlagen arbeiten dagegen mit einer geringen Dosisleistung. Die Sterilisation dauert hier mehrere Stunden. Die Durchdringungskraft ist jedoch so hoch, daß die transportfertigen, kompletten Paletten mit Produkten bestrahlt werden können. Als Quelle für γ-Strahlen wird in Europa ausschließlich das radioaktive Isotop Cobalt-60 (60Co) verwendet. 60Co emittiert beim radioaktiven Zerfall zwei γ-Quanten mit einer Energie von 1.17 bzw. 1.33 MeV.g systems, on the other hand, work with a low dose rate. The sterilization takes several hours here. However, the penetrating power is so high that the complete pallets, ready for transport, can be irradiated with products. The radioactive isotope cobalt-60 ( 60 Co) is used exclusively in Europe as a source of γ-rays. 60 Co emits two γ quanta with an energy of 1.17 or 1.33 MeV during radioactive decay.

Der Vorteil der Strahlenbehandlung bei der Sterilisation gegenüber anderen Methoden liegt darin, daß die Produkte vollständig versiegelt in ihren Verpackungen behandelt werden können. Das Risiko einer Rekontamination des Bestrahlungsgutes wird dadurch verringert.The advantage of radiation treatment in sterilization compared to other methods is that the products treated fully sealed in their packaging can. The risk of recontamination of the radiation material is reduced.

Neben den erwünschten Effekten wie Sterilisation oder Quervernetzung tritt bei der Behandlung von Kunststoffen mit ionisierenden Strahlen jedoch auch ein unerwünschter Störgeruch auf. Bei Verpackungen für Lebensmittel kann dieser Störgeruch das Füllgut sensorisch beeinträchtigen, so daß die Verpackung im Extremfall nicht mehr dem Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz entspricht. Aber auch bei Medikalprodukten und deren Verpackungen kann der Störgeruch negativen Einfluß auf die Produktqualität haben.In addition to the desired effects such as sterilization or Cross-linking occurs in the treatment of plastics ionizing radiation also has an undesirable odor on. This can be a bad smell in food packaging affect the contents sensory, so that the packaging in Extreme case no longer the food and Consumer Goods Act corresponds. But also with Medical products and their packaging can have a bad smell have a negative impact on product quality.

Strahleninduzierte Veränderungen im Kunststoff sind beispielsweise die oxidative Spaltung des Polymers und die Bildung niedermolekularer Verbindungen wie beispielsweise Peroxide, Hydroxyl- oder Carbonyl-Verbindungen. Ebenso wie das Polymer können auch Kunststoffadditive abgebaut werden. Der Umfang der strahleninduzierten Veränderungen ist insgesamt sehr stark abhängig von der chemischen Struktur des Polymers (Polymertyp) und der Anwesenheit von Kunststoffadditiven. Zusätzlich spielen die zur Sterilisation benötigte Strahlendosis, die Dosisleistung sowie die Bestrahlungsatmosphäre eine Rolle. There are radiation-induced changes in the plastic for example the oxidative cleavage of the polymer and the Formation of small molecules such as Peroxides, hydroxyl or carbonyl compounds. Just like that Polymer additives can also be broken down into polymer. The Overall, the scope of the radiation-induced changes is very high highly dependent on the chemical structure of the polymer (Polymer type) and the presence of plastic additives. In addition, those required for sterilization play Radiation dose, dose rate and Irradiation atmosphere matters.  

Die Verringerung des Störgeruchs bei der Behandlung von Kunststoffen mit ionisierenden Strahlen vermeidet oder reduziert negative Einflüsse auf die sensorischen Eigenschaften der Kunststoffe oder damit in Berührung kommender Füllgüter, beispielsweise Lebensmittel und Medizinprodukte.The reduction of odor when treating Avoids or reduces plastics with ionizing radiation negative influences on the sensory properties of the Plastics or filling materials that come into contact with them, for example food and medical devices.

Für die Anwender von γ-Strahlung ist es daher von großem Nutzen, wenn es einfache und ökonomische Lösungen gibt, die den Störgeruch des Strahlungsguts vermindern und die Produktqualität erhalten.It is therefore of great benefit to users of γ-radiation if there are simple and economical solutions that the Reduce the odor of radiation and the product quality receive.

Vor kurzem ist es gelungen, den Störgeruch einer Polyethylenprobe dadurch zu vermindern, daß sie unter Inertgas (CO2 oder N2) bestrahlt wurde (F. Welle, R. Franz, Verpackungsrundschau 7/98, Seite 40 ff.).It has recently been possible to reduce the odor of a polyethylene sample by irradiating it under an inert gas (CO 2 or N 2 ) (F. Welle, R. Franz, Verpackungsrundschau 7/98, page 40 ff.).

Allerdings ist eine derartige Lösung nicht überall dort zu realisieren, wo Verpackungen bestrahlt werden müssen. Das Bestrahlen unter Inertgas weist den Nachteil auf, daß die Begasung bereits während des Verpackens erfolgen muß, um das Gas in das Innere der Verpackung gelangen zu lassen. So ist das Verpacken von Produkten unter Inertgas sehr kostenintensiv. Insbesondere dann, wenn vorwiegend kleinere Chargen zu verpacken sind, erhöht eine derartige Vorgehensweise die Kosten des einzelnen Verpackungsvorgangs zu stark. Um die oxidative Spaltung von Polymeren oder dgl. während der Strahlung auch an der Außenseite der Verpackung zu vermeiden, ist es darüber hinaus wünschenswert, die Bestrahlung als solche unter einem zweiten Begasungsvorgang mit Inertgas vorzunehmen. Denn der wahrgenommene Störgeruch basiert, wie bereits oben erwähnt, auf der Bildung von beispielsweise durch oxidative Spaltung von Polymeren erzeugte organische flüchtige Verbindungen, deren Bildung auch äußerlich die sensorischen Eigenschaften des Produktes verändern. However, such a solution is not available everywhere realize where packaging needs to be irradiated. The Irradiation under inert gas has the disadvantage that the Fumigation must take place during the packaging to the gas to get inside the packaging. That's how it is Packaging products under inert gas is very cost-intensive. Especially when mainly packing smaller batches such an approach increases the cost of individual packaging process too strong. To the oxidative Cleavage of polymers or the like. Also during the radiation To avoid the outside of the packaging, it's about it In addition, the radiation as such is desirable under one second gassing with inert gas. Because the Perceived odor is based on, as already mentioned above the formation of, for example, by oxidative cleavage of Polymers produced organic volatile compounds, the Education also externally the sensory properties of the Change the product.  

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Störgeruch bei der Behandlung von Kunststoffen mit ionisierenden Strahlen zu reduzieren, ohne daß eine Inertgas-Begasungsanlage zur Verfügung steht bzw. zur Anwendung gelangen soll.The object of the present invention is to reduce the odor the treatment of plastics with ionizing radiation reduce without an inert gas fumigation system available stands or should be used.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Nähe des Kunststoffs (z. B. Medizinproduktes oder Verpackungsmaterials) geruchsabsorbierendes Material vorhanden ist, welches die entstehenden Störgase so weit absorbiert, daß eine Geruchsbelästigung spürbar verringert wird.This object is achieved in that near the Plastic (e.g. medical device or packaging material) odor absorbing material is present which the arising interference gases absorbed so far that a Odor nuisance is noticeably reduced.

Als geruchsabsorbierendes Material sind Substanzen wie beispielsweise Aktivkohle, Silikate (Tonmineralien, Bleicherde) oder Cyclodextrine geeignet. Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch nicht auf diese genannten Substanzen beschränkt. Auch eine Kombination geeigneter Substanzen ist möglich.As an odor absorbing material are substances like e.g. activated carbon, silicates (clay minerals, bleaching earth) or cyclodextrins are suitable. Of course it is However, the invention does not apply to these substances limited. A combination of suitable substances is also possible.

Um den Störgeruch in der Atmosphäre innerhalb der Verpackung wirksam zu reduzieren und damit eine Einwirkung der Abbauprodukte auf die verpackten Produkte zu vermeiden, sind mehrere Möglichkeiten gegeben. Beispielsweise kann eine geeignete Portion (beispielsweise 0,5, 1, 2 oder 5 g) eines geruchsabsorbierenden Materials in Granulat- oder Pulverform innerhalb der Verpackung deponiert werden. In geeigneter Weise befindet sich das Material dabei in einem Kissen oder Säckchen oder dgl. aus einem gut gasdurchlässigen Material, beispielsweise aus einem gewebten Textilmaterial oder perforiertem oder grobporigem Papier. In seiner Umhüllung kann dieses Material neben das zu verpackende Produkt, bei dem es sich beispielsweise um ein Medizinprodukt handeln kann, gelegt werden.To the bad smell in the atmosphere inside the packaging effectively reduce and thus an impact of Degradation products on the packaged products are to be avoided given several options. For example, a suitable portion (for example 0.5, 1, 2 or 5 g) of one odor absorbing material in granular or powder form to be deposited within the packaging. Appropriately the material is in a pillow or sack or the like made of a material which is well permeable to gas, for example from a woven textile material or perforated or large pore paper. In its wrapping can this material in addition to the product to be packaged where it is can be, for example, a medical device become.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das geruchsabsorbierende Material auf den zu verpackenden Gegenstand selbst aufgebracht werden, z. B. durch Bestreuen oder durch Aufsprühen einer Suspension bzw. Aufschlämmung dieses Materials in einem geeigneten Suspensionsmittel wie Wasser. In a further embodiment of the invention, the odor absorbing material on the item to be packaged be applied yourself, e.g. B. by sprinkling or by Spray on a suspension or slurry of this material in a suitable suspending agent such as water.  

In einer weiteren Variante wird das Verpackungsmaterial selbst, bei dem es sich z. B. um eine Kunststoffolie handeln kann, auf der dem Inneren zugewandten Seite mit dem geruchsabsorbierenden Material belegt. Dies kann beispielsweise durch Beschichten mit einer oben beschriebenen Suspension oder Aufschlämmung oder aber durch Bestreuen mit der geruchsabsorbierenden Substanz in Form eines Pulvers erfolgen. Letzteres kann in geeigneter Weise zum Haften an dem Kunststoff gebracht werden, z. B. durch elektrostatische Kräfte oder durch Einarbeiten des Pulvers in die Verpackungsoberfläche unter Ausüben eines leichten Druckes. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das geruchsabsorbierende Material direkt in das Folienmaterial eingearbeitet.In a further variant, the packaging material itself, which is e.g. B. can be a plastic film on the inside facing the odor absorbing Material occupied. This can be done, for example, by coating with a suspension or slurry described above or by sprinkling in shape with the odor absorbing substance a powder. The latter can be used in a suitable manner Adhere to the plastic, z. B. by electrostatic forces or by working the powder in the packaging surface by exerting a slight pressure. In a further embodiment of the invention odor absorbing material directly into the foil material incorporated.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird neben der Innenseite auch die Außenseite der Verpackung mit der geruchsabsorbierenden Substanz belegt. Dies hat, wie die Variante, bei der das Material in die Folie eingearbeitet ist, den Vorteil, daß die den Störgeruch hervorrufenden Substanzen nicht oder nur zu einem geringen Teil in die Atmosphäre gelangen können.In another embodiment of the invention, in addition to the Inside also the outside of the packaging with the odor absorbing substance. This has, like that Variant in which the material is incorporated into the film, the advantage that the substances causing the malodour cannot or only to a small extent enter the atmosphere can.

Claims (8)

1. Verfahren zur Verminderung von für den Menschen wahrnehmbarem Störgeruch bei der Behandlung von Kunststoffen mit ionisierenden Strahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kunststoff umgebende Atmosphäre in nahem Kontakt mit geruchsabsorbierendem Material steht.1. A method for reducing the smell of man perceivable in the treatment of plastics with ionizing radiation, characterized in that the atmosphere surrounding the plastic is in close contact with odor-absorbing material. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kunststoff um Verpackungsmaterial eines Produktes oder ein Produkt handelt.2. The method according to claim 1, characterized, that the plastic is a packaging material Product or a product. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Verpackungsmaterial um eine Kunststoffolie oder ein Folienverbund handelt.3. The method according to claim 2, characterized, that the packaging material is a Plastic film or a film composite is involved. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchsabsorbierende Material innerhalb der in der Verpackung eingeschlossenen Atmosphäre vorhanden ist.4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized, that the odor absorbing material within the in the Packaging enclosed atmosphere is present. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das geruchsabsorbierende Material zumindest auf der Oberfläche des zu verpackenden Gutes und/oder der Innenseite des Verpackungsmaterials und/oder innerhalb der Verpackung in einer gasdurchlässigen Umhüllung befindet.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized, that the odor absorbing material is at least on the Surface of the goods to be packaged and / or the inside of the packaging material and / or within the packaging in a gas-permeable casing. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das geruchsabsorbierende Material auf der Innen- und Außenseite einer als Verpackungsmaterial dienenden Kunststoffolie befindet. 6. The method according to claim 5, characterized, that the odor absorbing material on the inside and Outside of a serving as packaging material Plastic film is located.   7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchsabsorbierende Material in den Kunststoff eingearbeitet ist.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the odor absorbing material in the plastic is incorporated. 8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das geruchsabsorbierende Material ausgewählt ist unter Aktivkohle, Silikaten wie vorzugsweise Tonmineralien, Bleicherde oder Cyclodextrinen oder Mischungen hiervon oder die genannten Substanzen enthält.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the odor absorbing material is selected from Activated carbon, silicates such as preferably clay minerals, Bleaching earth or cyclodextrins or mixtures thereof or contains the substances mentioned.
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