DE2714545A1 - Biodegradable PVA (deriv.) moulding - for pyrotechnic article or packaging, preventing injury to humans, animals and plants - Google Patents

Biodegradable PVA (deriv.) moulding - for pyrotechnic article or packaging, preventing injury to humans, animals and plants

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DE2714545A1 DE19772714545 DE2714545A DE2714545A1 DE 2714545 A1 DE2714545 A1 DE 2714545A1 DE 19772714545 DE19772714545 DE 19772714545 DE 2714545 A DE2714545 A DE 2714545A DE 2714545 A1 DE2714545 A1 DE 2714545A1
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Abstract

Mouldings for pyrotechnic articles or packaging are produced using PVA or its water-soluble derivs. The PVA pref. has a viscosity of is not 10 m Pas in 4% aq. soln. and an ester no. of 50-500 (mg KOH/g). A partially saponified, water-soluble graft copolymer of vinyl acetate on polyethylene oxide, contg. 1-50 wt. % ethylene oxide, 1-50 wt. % vinyl acetate and 20-98 wt. % vinyl alcohol units is esp. suitable. The material breaks up on weathering and is biodegradable. It is not toxic or injurious to humans, animals or plants.

Description

Formkörper für pyrotechnische Artikel und für VerpackungenMoldings for pyrotechnic articles and for packaging

Gegenstand der Eriung sind Formkörper aus Polyvinylalkohol und aus wasserlöslichen Derivaten des Polyvinylalkohols für pyrotechnische Artikel und für Verpackungen.The subject matter of the invention are molded articles made of polyvinyl alcohol and made of water-soluble derivatives of polyvinyl alcohol for pyrotechnic articles and for Packagings.

Derartige ormköier bestehen durchweg aus nicht oder schwer vrottbaren Werkstoffen, vor allem aus Papier, Polystyrol, Polyvinylchlorid oder Leichtmetall. Nach dem Abbrennen eines Feuerwerks und nach Manövern liegen diese Formkörper oder Reste davon im Gelände herum. Abgesehen davon, daß solche ueberreste keine Zierde der Landschaft sind, gehen von illnen Gefahren für Vieh und Wild aus, wenn Tiere Kunststoff- oder Leichtmetallteile aufnehmen. Es besteht deshalb Interesse daran, solche Formkörper aus einem Werkstoff herzustellen, der formstabil und gegebenenfalls ausreichend wasserbeständig ist, andererseits aber unter Witterungseinflüssen rasch abgebaut wird und für Vieh und Wild ungefährlich ist.Such ormköier consist entirely of not or difficult to rot Materials, especially made of paper, polystyrene, polyvinyl chloride or light metal. After the burning of a fireworks display and after maneuvers, these shaped bodies or Remnants of it around the area. Apart from the fact that such remains are no ornament of the landscape, there are no dangers to livestock and game when animals Pick up plastic or light metal parts. There is therefore an interest in to produce such molded bodies from a material that is dimensionally stable and optionally is sufficiently water-resistant, but on the other hand quickly under the influence of weather is mined and is harmless to livestock and game.

Es wurde nun gefunden, daß Polyvinylalkohol und wasserlösliche Derivate des Polyvinylalkohols als Werkstoff für pyrotechnische Artikel oder für Verpackungen besonders geeignet sind.It has now been found that polyvinyl alcohol and water-soluble derivatives of polyvinyl alcohol as a material for pyrotechnic articles or for packaging are particularly suitable.

Polyvinylalkohol und seine wasserlöslichen Derivate lassen sich im Spritzguß-, Tiefzieh- und nlasvcrfahren zu vielen Arten von Formkörpern verarbeiten, die für pyrotechnische Artikel und für Verpackungen gebraucht werden. Unter Witterungseinflüssen im Gelände lösen sich solche Teile bd auf. Das Material wird im Boden biologisch abgebaut. Es ist für Mensch, Tier und Pflan7e unbedenklich, weil es nicht toxisch wirkt.Let polyvinyl alcohol and its water-soluble derivatives themselves process into many types of moldings in injection molding, deep-drawing and blow molding processes, that are used for pyrotechnic articles and for packaging. Under the influence of the weather in the terrain such parts dissolve bd. The material becomes biological in the soil reduced. It is safe for humans, animals and plants because it is not toxic works.

Verletzungen von Vieh und Wild durch hcriimliegende Teile aus Polyvinylalkohol sind praktisch ausgeschlossen. Verbrauchsgegenstände, insbesondere Wegwerfverpackungen, können sich auf Deponien durch Regenwasser auflösen.Injuries to livestock and game from lying parts made of polyvinyl alcohol are practically impossible. Consumables, especially disposable packaging, can dissolve in landfills by rainwater.

Z.seckmäßig wird gemäß der Erfindung ein Polyvinylalkohol verwendet, dessen 4 %ige wäßrige Lösung eine Viskosität von höchstens 10 mPas aufweist, und der eine Esterzahl von 50 -500 mg KOfI/g hat.A polyvinyl alcohol is currently used according to the invention, whose 4% aqueous solution has a viscosity of at most 10 mPas, and which has an ester number of 50-500 mg KOfI / g.

Besonders vorteilhaft sind teilverseifte, wasserlösliche Pfropfcopolymerisate von Vinylacetat auf Polyäthylenoxid, die 1 -50 Gew.-% Äthylenoxideinheiten, 1 - 50 Gew.-% Vinylacetateinheiten und 20 - 98 Gew.-t Vinylalkoholeinheiten enthalten.Partially hydrolyzed, water-soluble graft copolymers are particularly advantageous of vinyl acetate on polyethylene oxide, the 1 -50 wt .-% ethylene oxide units, 1 - Contain 50% by weight of vinyl acetate units and 20-98% by weight of vinyl alcohol units.

Für Formkörper, die vor der bestimmungsgemäßen Verwendung nicht der Atmosphäre und damit der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, kann Polyvinylalkohol oder ein wasserlösliches Derivat davon ohne Feuchtigkeitsschutz verwendet werden, beispeilsweise für den Napf und von Signalpatronen, für Zünder und für Füllartikel in Feuerwerkskörpern. Formkörper, die normalerweise der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind, wie Schachteln oder Hülsen und Spitzen von Feuerwerksraketen, Geschoßspitzen von Ubungsmunition, müssen nach dem Verformen oberflächlich gegen Nässe und gegebenenfalls auch gegen das Durchtreten von Wasserdampf geschützt werden.For moldings that are not used before the intended use Polyvinyl alcohol can be exposed to the atmosphere and thus humidity or a water-soluble derivative thereof are used without moisture protection, For example for the bowl and signal cartridges, for detonators and for filling articles in fireworks. Moldings normally exposed to humidity are, like boxes or sleeves and tips of fireworks rockets, projectile tips of exercise ammunition, must be superficially against moisture and, if necessary, after deformation also be protected against the passage of water vapor.

Im allgemeinen genügt es, solche Formkörper mit einer Schicht eines pigmentierten oder unpigmentierten Nitro- oder vorzugsweise Nitrocombilacks zu überziehen.In general, it is sufficient to have such moldings with a layer of a to coat pigmented or unpigmented nitro or preferably nitro combilack.

Wenn an die Wasserbeständigkeit besonders hohe Anforderungen +)das Auffüllmaterial gestellt werden, kann man die Formkörper oberflächlich durch chemische Umsetzung wasserfest machen, beispielsweise durch Behandeln mit Lösungen von Chrom (III)-, Alumiiiiuin- oder Titansalzen, insbesondere aber durch oberflächlichcs Acetalisieren, z.B. mit einem Gemisch aus Salzsäure und Buyraldchyd.If there are particularly high demands on water resistance +) that Padding material are placed, you can the molded body superficially make water-resistant by chemical reaction, for example by treating with Solutions of chromium (III), aluminum or titanium salts, but especially through Superficial acetalization, e.g. with a mixture of hydrochloric acid and butyraldehyde.

Lackierte oder durch chemische Behandlung obcrfliiclil.ich hydrophobierte Teile aus Polyvinylalkohol und seinen wasserlöslichen Derivaten sind für die Handhabung und Lagerung ausreichend gegen Feuchtigkeit geschützt. Sie zerfallen allerdings unter dem Einfluß der Witterung im Freien langsamer als ungeschützte Teile. Jedoch setzt die Auflösuiig und Verrottung besonders an Rissen, Sprüngen und Bruchkanten in vertretbarer Zeit ein. Es ist destialb zweckmäßid, vor allem bei wenig beanspruchten Teilen Scllbruchstellen vorzusehen, oder Bereiche solcher Teile von der Hydrophobierung auszuspre.Painted or rendered hydrophobic by chemical treatment Parts made of polyvinyl alcohol and its water-soluble derivatives are for handling and storage adequately protected against moisture. However, they disintegrate slower than unprotected parts under the influence of the weather outdoors. However sets the dissolving and rotting especially on cracks, cracks and broken edges in a reasonable time. It is useful, especially when it is less used Parts to provide break points, or areas of such parts from the hydrophobization to express

Die wasserlöslichen Derivate des Polyvinylalkohols, die Polyäthylenoxideinheiten im Molekül enthalten, sind vielfach ohne weiteren Weichmacherzusatz thermoplastisch verarbeitbar, beispielsweise durch Tiefziehen, Spritzgießn und Blasen. Wenn die Thermoplastizität nicht ausreicht, setzt man, wie auch bei Polyvinylalkohol, äußere Weichmacher zu, beispielsweise Xthylenglykol oder Diäthylenglykol, bevorzugt aber C3.ycerin, welches physiologisch unbedenklich ist.The water-soluble derivatives of polyvinyl alcohol, the polyethylene oxide units contained in the molecule, are in many cases thermoplastic without the addition of additional plasticizers can be processed, for example by deep drawing, injection molding and blowing. If the Thermoplasticity is not sufficient, as with polyvinyl alcohol, external ones are used Plasticizers too, for example ethylene glycol or diethylene glycol, but are preferred C3.ycerin, which is physiologically harmless.

Den Fornunassen, die Polyvinylalkohol oder dessen wasserlösliche Derivate enthalten, können zur Kostenersparnis Füllstoffe, beispielsweise Holzmehl, zugesetzt werden. Neben der Kostenersparnis hat die Verwendung solcher Füllstoffe den Vorteil, daß bei der Auflösung des Formteils durch das Herausfallen des Füllstoffs neue Oberflächen für den Wasserangriff geschaffen werden. Die Formmassen können vor dem Verformen in der Masse gefärbt werden.The mold wet, the polyvinyl alcohol or its water-soluble derivatives contain fillers, for example wood flour, can be added to save costs will. In addition to the cost savings, the use of such fillers has the advantage that when the molded part is dissolved, new surfaces are created due to the filler falling out be created for the water attack. The molding compounds can before deforming be colored in the mass.

Die Erfindung wird anhand einiger Beispiele aus der Pyrotechnik näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Leuchtpatrone Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Feuerwerksrakete Bezeichnet sind nur die Teile, die aus Polyvinylalkohol oder einem wasserlöslichen Polyvinyllkoholderivat hergestellt werden können.The invention is illustrated by a few examples from pyrotechnics explained: Fig. 1 shows a section through a light cartridge Fig. 2 shows a section through a fireworks rocket Only the parts are designated, those made from polyvinyl alcohol or a water-soluble polyvinyl alcohol derivative can be.

In der Leuchtpatrone, Fig. 1, sind das die Scheiben 1, das Füllstück 2 und der Napf 3, in der Feuerwerksrakete, Fig. 2, die Schutzhülse 1l, die Versatzkappe 5 und die Spitzkappe 6.In the light cartridge, Fig. 1, these are the discs 1, the filler piece 2 and the cup 3, in the fireworks rocket, Fig. 2, the protective sleeve 1l, the offset cap 5 and the pointed cap 6.

Die Auswahl ist nur beispielhaft. Welche Teile oder Verpackungen jeweils aus Polyvi nylalköhol oder einem wasserlöslichen Derivat davon hergestellt wei:d) können, kanr der Fachmann nach den Anforderungen an z.i3. die mechanische FesLigkeit und die Maßhaltigkeit leicht ermitteln.The selection is only exemplary. Which parts or packaging respectively made from polyvinyl alcohol or a water-soluble derivative thereof white: d) can, the specialist can according to the requirements for z.i3. the mechanical strength and easily determine the dimensional accuracy.

Claims (11)

Patentansprüche tal. Verwendung von Polyvinylalkohol oder seinen wasserlöslichen Derivaten als Werkstoff für die llerstellung von Forntkörpern für pyrotechnische Artikel oder für Verpackungen.Patent claims tal. Use of polyvinyl alcohol or its water-soluble Derivatives as a material for the production of molded bodies for pyrotechnic Articles or for packaging. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnct, daß ein Polyvinylalkohol mit einer Viskosität der 4 %igen wäßrigen Lösung von höchstens 10 mPas und einer Esterzahl zwischen 50 und 500 mg KOH/g verwendet wird.2. Embodiment according to claim 1, characterized in that a Polyvinyl alcohol with a viscosity of the 4% aqueous solution of at most 10 mPas and an ester number between 50 and 500 mg KOH / g is used. 3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyvinylalkohol verwendet wird, der ein teilversites, wasserlösliches Pfropfcopolymerisat von Vinylacetat auf Polyäthylenoxid ist, das 1 - 50 Gew.-% Äthylenoxideinheiten, 1 - 50 Gew.-% Vinylacetateinheiten und 20 - 98 Cew.-% Vinylalkoholeinheiten enthält.3. Embodiment according to claim 1, characterized in that a Polyvinyl alcohol is used, which is a partially versites, water-soluble graft copolymer of vinyl acetate on polyethylene oxide, which is 1 - 50 wt .-% ethylene oxide units, Contains 1-50% by weight of vinyl acetate units and 20-98% by weight of vinyl alcohol units. 4. Formkörper aus Polyvinylalkohol oder dessen wasserlöslichen Derivaten für pyrotechnische Artikel und für Verpackungen.4. Moldings made from polyvinyl alcohol or its water-soluble derivatives for pyrotechnic articles and for packaging. 5. Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Polyvinylalkohol bestehen, der eine Esterzahl zwischen 50 und 500 mg KOH/g und in 4 %iger wäßriger Lösung eine Viskosität von höchstens 10 mPas hat.5. Shaped body according to claim 4, characterized in that it consists of consist of a polyvinyl alcohol, which has an ester number between 50 and 500 mg KOH / g and in a 4% aqueous solution has a viscosity of at most 10 mPas. 6. Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Polyvinylalkohol bestehen, der ein teilverseiftes, wasserlösliches Pfropfcopolymerisat von Vinylacetat auf Polyäthyleyoxid ist, das 1 - 50 Gew.-t Äthylenoxideinheiten, 1 - 50 Gew.-% Vinylacetateinheiten und 20 - 98 Gew.-% Vinylalkoholeinheiten enthält.6. Shaped body according to claim 4, characterized in that it consists of consist of a polyvinyl alcohol, which is a partially saponified, water-soluble graft copolymer of vinyl acetate on polyethylene oxide, which is 1 - 50 tonnes by weight of ethylene oxide units, Contains 1-50% by weight of vinyl acetate units and 20-98% by weight of vinyl alcohol units. 7. Formkörper nach Anspruch 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie teilweise oder ganz mit einer Lackschicht, vorzugsweise einer Schicht aus einem Nitrocombilack, überzogen sind.7. Shaped body according to claim 4-6, characterized in that it partially or completely with a layer of lacquer, preferably a layer of one Nitrocombilack, are coated. 8. Formkörper nach Anspruch 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch che!aische Behandlung aber Oberflache hydrophobiert sind.8. Shaped body according to claim 4-6, characterized in that it but the surface has been rendered hydrophobic by chemical treatment. 9. Formkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie oberflächlich acetalisiert sind. 9. Shaped body according to claim 8, characterized in that it is superficial are acetalized. 10. Formkörper nach Anspruch 4 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Sollbruchstellcul versehen sind.10. Shaped body according to claim 4-9, characterized in that it are provided with predetermined breaking point. 11. Formkörper nach Anspruch 4 - 10, durch gekennzeichnet, daß sie Füllstoffe, z.B. Sand oder Holzmehl, enthalten.11. Shaped body according to claim 4 - 10, characterized in that it Contains fillers, e.g. sand or wood flour.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0301735A2 (en) * 1987-07-25 1989-02-01 British Aerospace Public Limited Company Practice sea mine
EP0695588A1 (en) 1994-08-03 1996-02-07 Etienne Lacroix - Tous Artifices Sa Composite materials on the basis of matter of vegetable origin and sugar and methods of implementation, products using said materials and methods

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