DE69512331T2

DE69512331T2 - Absorbierende Verpackungsfolie für Flüssigkeit und Gas freisetzende Nahrungsmittel

Info

Publication number: DE69512331T2
Application number: DE69512331T
Authority: DE
Inventors: Paolo Crespi; Umberto Quintavalle
Original assignee: Daramic LLC
Current assignee: Daramic LLC
Priority date: 1994-07-22
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2015-03-07
Also published as: ITMI941548A0; IT1275365B; ITMI941548A1; EP0693313B1; EP0693313A1; ATE184810T1; DE69512331D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein absorbierendes Folienprodukt, um Lebensmittel zu verpacken, die Flüssigkeiten und Gase freisetzen.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren, um dieses absorbierende Folienprodukt zu fertigen.
Gegenwärtig sind für eine solche Anwendung absorbierende Folien im Handel, die zahlreiche Schichten aus Zellulose umfassen und mit einem Film aus mikroperforiertem Kunststoff verbunden werden können. Dieser Film ist für die Berührung der verpackten Ware bereitgestellt und wirkt dahingehend, daß er das von der Flüssigkeit getränkte Zellulosematerial vor dem Zerfall und dem Haften an den Lebensmitteln bewahrt, und er dient auch dazu, die Bildung von Flecken durch die absorbierten Flüssigkeiten zu verhindern, wobei die Mikroperforierung die abgegebene Flüssigkeit zum Zellulosematerial passieren läßt.
Wenngleich die vorstehend erwähnten absorbierenden Folien nach dem Stand der Technik ziemlich zufriedenstellend wirken, weisen sie Einschränkungen und Nachteile auf.
Sie absorbieren Flüssigkeiten mit einer hohen Geschwindigkeit in einer horizontalen Richtung bezüglich der Liegeebene der Folie, und sie erzeugen im Falle gefärbter Flüssigkeiten Höfe um die verpackten Lebensmittel herum; wenn sie zusammengedrückt werden, wirken sie als Schwamm und geben einen Großteil der absorbierten Flüssigkeit frei; trotz der Bereitstellung des Kunststofffilms neigen die äußeren Kanten der Zelluloselagen zu zerfasern, was als Folge nach sich zieht, daß kleine Teile des Zellulosematerials am verpackten Produkt haften bleiben; ferner besitzen sie aufgrund des mehrlagigen Aufbaus eine vergleichsweise große Dicke und Volumen, und sie nehmen entsprechend hohe Lagervolumen ein; und schließlich erzeugt die Bereitstellung zweier unterschiedlicher Materialien, nämlich der Zellulose und des Kunststoffs, Probleme bei deren Wiederverwertung.
Die Druckschrift EP-A-0 400 460 offenbart ein absorbierendes Produkt, das zu Folien verarbeitet werden kann und im wesentlichen die Merkmale des Oberbegriffs des Hauptanspruches besitzt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Überwindung der vorstehend erwähnten Nachteile bisheriger absorbierender Folien, die zur Verpackung von Lebensmitteln verwendet werden. Es wird durch ein Folienprodukt nach Anspruch 1 erreicht, das mit einem Verfahren nach Anspruch 15 hergestellt wird.
Innerhalb des Bereiches des vorstehend erwähnten Zieles besteht ein Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Folienproduktes, das zur Verpackung von Lebensmitteln geeignet ist und ebenso zur irreversiblen Aufnahme und zum Zurückhalten - selbst wenn es unter Druck gesetzt wird - von flüssigen und gasförmigen Substanzen, die von den Lebensmitteln freigesetzt werden, etwa von Salzlösungen, Zuckerlösungen, Serum, Blut, öligen Flüssigkeiten, Wasserdampf, organischen Dämpfen usw., und das aus einer einzigen Lage geringer Dicke besteht, wodurch der zu seiner Lagerung benötigte Platzbedarf stark verringert wird, das nicht zerfasert, wenn es mit Flüssigkeiten getränkt ist, und das die Bereitstellung von Verpackungen erlaubt, in denen die Lebensmittel vollkommen trocken aufbewahrt werden, ohne Höfe und Flecken auf den Kontaktstellen mit den Lebensmitteln.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines solchen flexiblen Blatt- oder Folienproduktes, das eine geringe Preßbarkeit und eine hohe Absorptionskraft für die vorstehend erwähnten flüssigen und gasförmigen Substanzen aufweist, und das im wesentlichen aus zwei dreidimensionalen, ineinander greifenden Gittern besteht, wovon eines aus Partikeln eines Materials mit einer hohen Affinität für diese flüssigen und gasförmigen Substanzen und das andere aus Polymerketten besteht, die das verbindende Gewebe darstellen.
Das Erzeugnis nach der vorliegenden Erfindung wird - wie nachstehend hierin auf detailliertere Weise offenbart wird - hergestellt, indem der Rohstoff aus absorbierendem, anorganischem Material und Polyolefinen mit den gewünschten Gewichtsanteilen und in Gegenwart eines geeigneten, weichmachenden Öls und Hilfsstoffen einem Misch- und Homogenisierungsvorgang bei einer genügend hohen Temperatur ausgesetzt wird, allgemein von 220 bis 280ºC, und über einen genügend langen Zeitraum, um ein Gemisch zu ergeben, das anschließend über eine Flachkopfdüse extrudiert, kalandriert, geglättet und zu der für den endgültigen Zweck geeigneten Größe geformt wird.
Das polymere Gitter umfaßt Polyethylen und Polypropylen, beide mit hohem oder sehr hohem Molekulargewicht, und entsprechende Mischungen.
Die Bestimmung des Molgewichts wird anhand der intrinsischen Viskosität durchgeführt, die nach dem ASTM-Verfahren D4020-81 errechnet wird; Optimalwerte reichen von 2 bis 35 dl/g für Polyethylen und von 6 bis 18 dl/g für Polypropylen. Dieser Anteil beläuft sich allgemein auf 10 bis 50 Gew.-% und vorteilhaft auf 20 bis 40 Gew.-% des fertigen Produktes.
Das Gitter aus absorbierendem Material umfaßt Silika, Silikagel, Silikagel und Aluminiumoxid, Tonerden wie Bentonit und Kaolin, Diatomeenerde, Talk, Aluminiumsilikat und Natriumsilikat, Aluminiumsilikat, Calciumsilikat und die entsprechenden Mischungen. Es werden vorteilhaft das vorstehend erwähnte Silika und die Tonerden verwendet, und insbesondere wird jenes Silika eingesetzt, das durch anorganische Säuren - insbesondere Schwefelsäure - aus wasserlöslichen Silikaten wie Natriumsilikat gefällt wird.
Zusammen mit dem absorbierenden, anorganischen Material wird ein inertes, anorganisches Material wie Kohlenstoff, Graphit, Titandioxid, Eisenoxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat oder Mischungen davon bereitgestellt. Die optimale Größe der primären Partikel, die die Agglomerate der absorbierenden, anorganischen Materialien und der inerten Materialien darstellen, entspricht allgemein einer Partikelgröße von weniger als 0.03 um. Insgesamt stellt diese Phase 90-50 Gew.-% und vorzugsweise 80-60 Gew.-% des fertigen Produktes dar, wobei das absorbierende Material nicht weniger als 70 Gew.-% des Gitters darstellt.
Die im fertigen Produkt eingeschlossenen Bestandteile umfassen auch geringe Anteile eines weichmachenden Öls (0-1 Gew.-%), das einen Rückstand der Anteile aus der Ausgangsmischung darstellt. Als weichmachende Öle werden Mineralöle verwendet, die bis zu einem pharmazeutischen Reinheitsgrad mit Wasser behandelt werden, sowie Petrolatum, synthetische Weißöle wie Polyisobutylen, natürliche Öle (Baumwollöl, Leinsamenöl, Rizinusöl und seine Derivate, epoxydiertes Sojaöl) und die Silikonöle. Es werden vorteilhaft Petrolatum, wasserbehandelte Mineralöle und das synthetische Polyisobutylenöl verwendet, mit einer Viskosität von 60 bis 180 CST (mm²/s) bei 40ºC und vorzugsweise von 80 bis 140 CST bei 40ºC.
Im fertigen Produkt sind ferner geringe Mengen von Hilfsstoffen vorhanden (0.5-3 Gew.-%), die im Verfahren eine bestimmte Funktion erfüllen, etwa eine antioxidative Funktion für das Öl, das Polyethylen und das Polypropylen (hier beispielsweise sterisch gehinderte Phenole), ein Stabilisator für Polyethylen und Polypropylen (etwa langkettige Ester der Thiopropionsäure) und ein externer Schmierstoff (wie zum Beispiel Wachse, Calciumstearat und Magnesiumstearat).
Eine modifizierte Ausführungsform sieht vor, in diesem polymeren Gitter andere polymere Materialien einzuschließen, die sich von Polyethylen und Polypropylen mit hohem und sehr hohem Molekulargewicht unterscheiden, und insbesondere in einem Anteil bis zu 30 Gew.-% dieses Gitters von Polyethylen niedriger Dichte, Hochdruckpolyethylen, lineares Niederdruckpolyethylen, ein Ethylen-Propylen-Copolymer, ein Copolymer aus Ethylen-Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, die entweder nicht versalzt oder teilweise oder vollständig mit Alkali- oder Erdalkalimetallen versalzt ist, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer oder Mischungen davon.
Eine weitere modifizierte Ausführungsform sieht vor, im Fertigprodukt Anteile eines weichmachenden Öls größer als 1 Gew.-% und bis zu einer Obergrenze von 15 Gew.-% einzuschließen, um dem Fertigprodukt bestimmte Eigenschaften zu verleihen, etwa eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber atmosphärischen Einflüssen oder eine sehr große Weichheit.
Die zahlreichen vorstehend erwähnten Variationen werden in bezug auf die endgültige Zusammensetzung des fertigen Produktes erschöpfend nachstehend zusammengefaßt:
- POLYMERES GITTER: 10-59 Gew.-%, vorzugsweise 20-40 Gew.-% Polyethylen und Polypropylen, beide mit hohem oder sehr hohem Molekulargewicht, oder Mischungen davon; polymere Materialien, die sich von Polyethylen und Polypropylen mit hohem oder sehr hohem Molekulargewicht unterscheiden, mit 0-30 Gew.-% des Gitters.
- ABSORBIERENDES GITTER, ANORGANISCH: 90-50 Gew.-% und vorzugsweise 80-60 Gew.-%, mit einem Gehalt an absorbierendem Material von nicht weniger als 70 Gew.-% dieses Gitters;
- HILFSSTOFF: 0.5-3 Gew.-%;
- WEICHMACHENDES ÖL: 0-15 Gew.-%.
Das Produkt nach der vorliegenden Erfindung besitzt eine mit Wasser benetzbare Porosität von 30 bis 85% des Gesamtvolumens. Diese Eigenschaft wird bestimmt, indem das Gewicht Wo der getrockneten Probe, das Gewicht Ww der Probe bei Umgebungstemperatur und nach Sättigung mit entmineralisiertem Wasser beim Siedepunkt nach 0.5 Stunden und das Gewicht Wa derselben mit Wasser gesättigten Probe, die in Wasser bei Raumtemperatur gebracht wurde, bestimmt wird und unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung, die analog zu jener zu betrachten ist, die zur Bestimmung der Porosität von Batterietrennwänden durch BCI (Battery Council International) aus Chicago, Illinois, USA, vorgeschlagen wird:
POROSITÄT % = Ww - Wo/Ww - Wa · 100
Eine andere für das vorstehend erwähnte Produkt typische Eigenschaft ist eine sehr hohe Absorptionsgeschwindigkeit für wäßrige Flüssigkeiten in Vertikalrichtung bezüglich der Liegeebene des Blattes und eine praktisch vernachlässigbare Absorptionsgeschwindigkeit für diese Flüssigkeiten entlang Ebenen, die parallel zur Liegeebene des Blattes verlaufen.
Die erwähnte Absorptionsgeschwindigkeit, bezogen auf Wasser, schwankt zwischen 3 und 20 Sekunden für eine Dicke von 0.5 mm, und für unterschiedliche Dicken verändern sich diese Grenzwerte proportional.
Der Test wird durchgeführt, indem ein Wassertropfen auf die Blattoberfläche gebracht und die Zeit gemessen wird, die der Tropfen bis zu seinem Austritt aus der gegenüberliegenden Seite des Blattes benötigt.
Dieser Absorptionsvorgang entlang der vertikalen Achse, bezogen auf die Liegeebene des Blattes, rührt von viskosen Kriecheffekten her, die bei der Fertigung des Gewebeblattes auftreten, die einen anisotropen Vorgang beim Absorptionsschritt bewirkt und die Dichte an absorbierenden Partikeln entlang der Achse erhöht, die parallel zur Liegeebene des Blattes verläuft.
Eine solche Absorption in vertikaler Richtung erzeugt ein besonderes Phänomen einer scheinbaren Haftung zwischen den nassen Körpern und der absorbierenden Oberfläche. Es ist tatsächlich ein physikalisches Phänomen, bei dem sich ein luftleerer Bereich zwischen dem nassen Körper und der Schicht aus absorbierter Feuchtigkeit bildet.
Diese Eigenschaften sind für die vorliegende Erfindung von großer Wichtigkeit, weil sie die Bildung gefärbter Höfe um die verpackten Lebensmittel verhindern, was in Absorptionssystemen auf Zellulosebasis nach dem Stand der Technik aufgrund der horizontalen Verbreitung der Flüssigkeiten möglich war; ferner stellen die vorstehend erwähnten Eigenschaften eine wesentliche Befestigung des absorbierenden Materials bezüglich des Lebensmittelproduktes dar. Die mechanischen Eigenschaften des abgehandelten Produktes werden hauptsächlich durch die Kompaktheit und die Ausdehnung des polymeren Gitters bestimmt. Diese Eigenschaften können über ein Dynamometer gemessen werden, indem die Zerreißbeanspruchung auf Testproben oder Prüflinge mit einer Breite von 1 cm ermittelt wird, die bei einer Startentfernung von 5 cm befestigt sind, mit einer Verlängerungszuname von 50 mm/min. Die Tests werden auf Prüflinge durchgeführt, die parallel oder vertikal bezüglich der Fertigungsrichtung zugeschnitten wurden. Für die Anwendung nach der vorliegenden Erfindung beträgt die kleinste zulässige Zerreißbeanspruchung 2.5 N/mm² für Prüflinge, die parallel bezüglich der Fertigungsrichtung zugeschnitten wurden, und 1 N/mm² für Prüflinge oder Proben, die vertikal bezüglich der Fertigungsrichtung zugeschnitten wurden.
Was die Oberflächen betrifft, kann das Produkt nach der vorliegenden Erfindung drei Haupttypen zugeordnet werden:
- mit zwei glatten Seiten;
- mit einer glatten und einer gerippten Seite;
- mit zwei gerippten Seiten.
Die Rippen, die durch einen Warmformungsvorgang gebildet werden, etwa durch die Verwendung geeigneter Prägewalzen in einem Kalander, können unterschiedliche Richtungen aufweisen; insbesondere kann jede Rippe jede beliebige Neigung bezüglich der auf derselben Seite bereitgestellten Rippen besitzen, und auch bezüglich der eventuell auf der entgegengesetzten Seite bereitgestellten Rippen.
Die Dicke der erwähnten Rippen beträgt gewöhnlich zwischen 0.1 mm und 3 mm, wohingegen die die Dicke der glatten Grundlage zwischen 0.15 und 2 mm liegt.
Wenn sie parallel zueinander verlaufen, beträgt ihre Entfernung zwischen 0.15 und 15 mm.
Die Bereitstellung der vorstehend erwähnten Rippen stellt eine geometrische Konfiguration dar, die zusätzlich zu ihrer Wirkung, die Steifheit des Fertigproduktes auf eine gewünschte Weise zu regeln, in der Praxis eine größere Berührungsfläche mit dem Lebensmittelprodukt und eine größere Absorptionskapazität pro tatsächlicher Flächeneinheit bereitstellt.
Weitere Arten geprägter Muster in jeder geeigneten Konfiguration werden ebenso den Erhalt vorteilhafter optischer Effekte im Produkt ermöglichen. Das Blattprodukt nach der vorliegenden Erfindung, das als Rolle hergestellt werden kann, ist in den folgenden Ausführungen verwendbar:
a) als kleines Blatt geeigneter Form und Größe zur Einfügung in die verfügbaren Lebensmittelschalen, die gewöhnlich aus Polystyrol, geschäumtem Polystyrol, PVC usw. hergestellt sind, wobei es über irgendeine bekannte Art und Weise am Boden dieses Behälters befestigt wird (beispielsweise mit einem Klebstoff);
b) zur Fertigung von Schalen, die die vorstehend erwähnten, bekannten Schalen ersetzen oder zusammen mit diesen verwendet werden, so daß sie in beiden Fällen den Vorteil ergeben, eine absorbierende Oberfläche bereitzustellen, die sich über die gesamte Verpackung erstreckt, die folglich in einer geneigten Stellung ausgestellt oder gelagert werden kann, ohne daß sich dabei austretende Flüssigkeit in Bereichen sammelt, die nicht durch die absorbierende Folie geschützt werden. Die Schalen dieses Typs werden chargenweise durch einen Warmformungsvorgang hergestellt, indem man von vorgeschnittenen Folien oder von einer ständig abgewickelten Folienrolle ausgeht;
c) als Blattelement, um die Lebensmittel direkt einzuwickeln.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Vorteilen stellt das Produkt nach der vorliegenden Erfindung auch die nachfolgenden weiteren Vorteile bereit:
- es kann sowohl verschweißt als auch verklebt werden;
- im Unterschied zu den Absorptionsfolien aus dem Stand der Technik kann es automatisiert an den Schalen angebracht werden;
- es kann mit jedem herkömmlichen Verfahren unter Einsatz von Lebensmittelfarben bedruckt werden, wonach es ein Werbemittel darstellt. Das Verfahren zur Fertigung des Produktes nach der vorliegenden Erfindung umfaßt zahlreiche Schritte nach dem folgenden Ablauf:
- VERMISCHEN DER BESTANDTEILE: chargenweise in Hochgeschwindigkeitsmixern oder kontinuierlich und direkt in Doppelschneckenextrudern, die für jeden Hauptbestandteil mit unterschiedlichen Speiseeinrichtungen ausgestattet sind;
- PLASTIFIZIEREN UND HOMOGENISIEREN in einem Doppelschneckenextruder, in einem Kolbenextruder nach Buss oder in Bambury-Mischgeräten und Walzenmischgeräten usw.;
- EXTRUDIEREN ZU EINER FOLIE mittels einer Flachkopfdüse, die direkt durch einen Extruder oder eine Schraubenradpumpe versorgt wird;
- KALANDRIEREN UND ABKÜHLEN mittels speziell dafür entworfener Geräte;
- EXTRAKTION DES ÖLS mittels eines Lösemittels im Gegenstrom auf der kalandrierten Folie und mit einer darauf folgenden Wiedergewinnung der zwei Bestandteile in einer speziell dafür entworfenen Apparatur; hierfür werden chlorierte Lösungsmittel und leichte Kohlenwasserstoffe (wie n-Hexan und n- Heptan) eines beliebigen, zur Herstellung solcher Verpackungen geeigneten Typs bevorzugt, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Der Anteil an wiedergewonnenem Öl wird zwischen 100% und 85% der bei der Verarbeitung benötigten Menge betragen;
- TROCKNEN durch heiße Luft und/oder Lösungsmitteldämpfe, die zur Wiedergewinnung der Lösemittel geeignet sind, die für die Ölextraktion verwendet werden und sich auf der Folie befinden; gewöhnlich wird auf dieser der Gehalt an Rückständen weniger als 0.1 ppm betragen;
- AUFWICKELN zu Rollen;
- SCHNEIDEN zu Blättern, die eine für die angestrebte Anwendung geeignete Größe besitzen.
Ein technologischer Ablauf, der zur Herstellung des Produktes nach der vorliegenden Erfindung kritisch ist, beruht auf der Verwendung gleich schnell rotierender Doppelschneckenextruder, in denen das Material auf die Erweichungstemperatur gebracht und in Mischabschnitten mit einer speziell dafür entworfenen Gestalt homogenisiert wird. Unterhalb des Extruders wird eine Schraubenradpumpe das in der Verarbeitung befindliche Material zu den nachfolgenden, vorstehend erwähnten Verarbeitungsschritten befördern. Die Rohstoffe können dem Extruder in Gestalt einer vorgeformten Mischung oder durch eine Vielzahl getrennter Speisungseinheiten zugeführt werden, deren Anzahl jener der Hauptrohstoffe entspricht, wobei die pulvrigen Zusätze gewöhnlich mit einem Polymer hinzugefügt werden.
Im zweiten Fall wird der innere Aufbau des Extruders die Mischung in besonderen Bereichen vor dem eigentlichen Plastifizierungsvorgang formen.
Die Ausgangsbedingung zur Bereitstellung einer gleichmäßigen und sanften Plastifizierung des Polymers und dessen nachfolgender Homogenisierung in einem stabilen Fließzustand wird durch eine gleichmäßige Verteilung des Öls auf dem anorganischen Material erreicht, das für die Herstellung des Absorptionsgitters verwendet wird. Dieser Vorgang wird durch die Verwendung der handelsüblichen, gleich schnell drehenden Doppelschneckenextruder durchgeführt, die je nach dem verwendeten Material unterschiedliche Mischanordnungen sowie unterschiedliche Plastifizierungsmuster liefern. Falls das Produkt nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wird dies unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
- das anorganische Material wird beim Start durch die Schnecke zugeführt, über gravimetrische Dosierungsvorrichtungen, die für eine gleichmäßige und genaue Dosierung sorgen;
- in einer Entfernung von nicht mehr als 4 Durchmessern, was dem Bereich 1 nach dem Standard der Hersteller dieser Extruder entspricht, wird das Öl, das gewöhnlich auf etwa 100ºC vorgeheizt wurde, durch kontinuierliche Dosierschraubenradpumpen zugeführt; der Anteil an zugeführtem Öl wird gewöhnlich 150-250% des geladenen Anteils an anorganischem Material entsprechen;
- unmittelbar hinter und mindestens über 2 Bereiche (8 Durchmesser) hinweg werden das anorganische Material und das Öl mit einem Mischmuster vermischt, das eher zur Verlängerung der Kontaktdauer geeignet ist, als hohe Scherbeanspruchungen auf das Material auszuüben, wodurch eine geringere Transportkapazität bevorzugt wird. Ferner wird die Bereitstellung an einem Ende eines Umkehrelementes den Einfüllkoeffizienten erhöhen. Um die Viskosität des Öls zu verringern und den Mischvorgang zu begünstigen, wird eine Temperatur benötigt, die nicht niedriger als 200ºC und vorzugsweise nicht niedriger als 150ºC liegt;
- nach mindestens 4 Bereichen (16 Durchmessern) von der Zuführungsstelle des anorganischen Materials und vorzugsweise nach 6 Bereichen (24 Durchmessern) wird das mit den vorgesehenen Hilfsstoffen vermischte polymere Material eingeführt, und auch in diesem Fall werden gravimetrische Dosierungsvorrichtungen verwendet, die zur Bereitstellung einer gleichmäßigen und genauen Dosierung geeignet sind.
Um eine fortschreitende Plastifizierung und Homogenisierung durch das Öl zu erreichen, das als inneres Schmiermittel der Polymerketten wirkt, deren Viskosität es verringert, muß in diesem Bereich die Temperatur zwischen 200 und 300ºC und vorzugsweise zwischen 220 und 280ºC gehalten werden.
Was das Warmformen der Produktblätter anbelangt, können übermäßige Zeitdauern und Temperaturen, obwohl sie das geometrische Muster der erzeugten Gebrauchsgegenstände verbessern, eine sehr starke Verringerung der Porosität bedingen; demzufolge werden die optimalen Arbeitsbedingungen die folgenden sein:
- eine Temperatur von 140 bis 250ºC und vorzugsweise von 160 bis 200ºC;
- Gesamtaufwärm- und Gesamtschmelzzeiten von
maximal 20 Sekunden für Dicken größer als 0.7 mm;
maximal 15 Sekunden für Dicken zwischen 0.4 und 0.7 mm;
maximal 8 Sekunden für Dicken kleiner als 0.4 mm.
Bei einer Temperatur von 200ºC sind typische Werte:
15 Sekunden für Dicken von 0.65 mm;
10 Sekunden für Dicken von 0.5 mm;
6 Sekunden für Dicken von 0.25 mm.

Claims

1. Flüssigkeits- und gasabsorbierendes Blattprodukt, welches eine reduzierte Kompressibilität und eine hohe Absorption für Gas- und Flüssigkeitssubstanzen aufweist, wobei das Blattprodukt aus zwei dreidimensionalen Gittern aufgebaut ist, wobei eines ein organisches Gitter ist, welches durch Partikel von Materialien gebildet ist, welche eine hohe Affinität zu den Flüssigkeits- und Gassubstanzen aufweist, und wobei das andere ein polymeres Gitter ist, welches durch Polymerketten gebildet ist, welche ein verbindendes Gewebe des Blattprodukts bildet,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Polymergitter 10-15% des Gesamtgewichts des Blattprodukts bildet und Polyäthylen, Polypropylen oder Mischungen daraus beinhaltet, welche vor der Herstellung des Blattprodukts eine intrinsische Viskosität gemäß ASTM D4020-81 von 2-35 dl/g und 6-18 dl/g aufweisen, und daß das anorganische Gitter ein hochporöses anorganisches Gitter ist, wel ches eine hohe Absorbierfähigkeit bezüglich der Flüssigkeits- und Gassubstanzen aufweist und 90- 50% des Gesamtgewichts des Blattprodukts bildet und für ein Niveau von nicht weniger als 70% des anorganischen Gitters Silika, Silikagel, Silikagel und Aluminum, Tonerde, Diatomit, Talk, Aluminum und Sodiumsilikat, Aluminiumsilikat, Kalziumsilikat oder Mischungen derselben beinhaltet, und für den verbleibenden Teil bis 100% des anorganischen Gitters Karbon, Graphit, Titanbioxid, Eisenoxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Kalziumsulfat, Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat und Mischungen derselben aufweist, wobei das Blattprodukt des weiteren zwischen 0,5 und 3% des Gesamtgewichts Prozeßsäuren aufweist, einschließlich einem Antioxidationswirkstoff, einem Stabilisationswirkstoff und einem äußeren Schmierwirkstoff, wobei das Blattprodukt eine durch eine BCI- Verfahren ermittelte Porosität von 30 bis 85% des Gesamtvolumens und eine hohe Wasserabsorptionsrate in einer vertikalen Richtung unter Bezug auf eine Liegeebene des Blattprodukts und eine verhältnismäßig unwesentliche Absorptionsrate in einer Richtung parallel zu der Liegeebene des Blattprodukts aufweist.

2. Absorbierendes Blattprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergitter 20 bis 40% des Gesamtgewichts bildet und das anorganische Gitter 80 bis 60% des Gesamtgewichts bildet.

3. Absorbierendes Blattprodukt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Gitter Silika aufweist, welches aus Sodiumsilikat durch eine Präparation mit anorganischen Wirkstoffen und/oder Tonerde vom Bentonit-Typ und Kaolin hergestellt wurde.

4. Absorbierendes Blattprodukt nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergitter bis zu 30% des Gewichts desselben Polyäthylen mit niedriger Dichte, Polyäthylen mit hoher Dichte, Linear-Polyäthylen mit niedriger Dichte und Äthylen-Propylenkopolymer und Äthylen- Acryl und/oder methakrylisches Wirkstoffpolymer aufweist, welches entweder kein Salz gebildet hat oder teilweise oder vollständig mit alkalischen Metallen oder alkalischen Erdmetallen, Äthylen- Vinyl-Azetat-Kopolymeren oder Mischungen denselben ein Salz gebildet hat.

5. Absorbierendes Blattprodukt nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der antioxidierende Wirkstoff sterikalisch gehinderte Phenole, der stabilisierende Wirkstoff langkettige Ester aus thiopropionischem Wirkstoff aufweist und der äußere Schmierwirkstoff Wachsmaterialien, Kalziumstearat und Magnesiumstearat aufweist.

6. Absorbierendes Blattprodukt nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierenden Produkte auch ein plastifizierendes Öl aufweisen, welches hydroprozessierte Mineralöle, Petrolatumöl, synthetisches Weißöl des Polyisobutylen-Typs, Baumwollöl, Leinsamenöl, Kastoröl oder Derivative davon, epoxidisiertes Sojabohnenöl, silikonische Öle oder Mischungen aus denselben aufweist.

7. Absorbierendes Blattprodukt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydroprozessierten Mineralöle, das Petrolatumöl und das weiße Polyisobutylenöl bei 40ºC eine Viskosität von 60 bis 180 CST, vorzugsweise von 80 bis 140 CST (mm²/s) aufweisen.

8. Absorbierendes Blattprodukt nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärpartikel des anorganischen Gitters eine Partikelgröße von weniger als 0,03 um aufweisen.

9. Absorbierendes Blattprodukt nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als in Lebensmittelartikelbehälter einzuführendes Blatt oder als Blatt zum Einpacken der Lebensmittelprodukte ausgebildet ist.

110. Absorbierendes Blattprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Wasserabsorbierungsrate durch eine Zeit von 3 bis 20 Sekunden definiert ist, um es dem Wasser zu erlauben, durch eine Dicke von 0,5 mm des Blattprodukts durchzufließen.

11. Absorbierendes Blattprodukt nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattprodukt eine minimale Zugfestigkeit in der parallelen und der senkrechten Richtung zu der Herstellungsrichtung des Blattprodukts von 2, 5 bzw. 1 N/mm² aufweist.

12. Absorbierendes Blattprodukt nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Seiten des Blattprodukts glatt sind oder daß beide Seiten oder eine einzelne Seite desselben mit Rippen versehen sind.

13. Absorbierendes Blattprodukt nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rippe eine gewünschte Neigung bezüglich den anderen auf derselben Seite angebrachten Rippen oder der möglicherweise auf der gegenüberliegenden Seite angebrachte Rippen aufweist.

14. Absorbierendes Blattprodukt nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen eine Dicke von 0,1 bis 3 mm aufweisen, wobei die glatte Basis derselben eine Dicke von 0,15 bis 2 mm aufweist und der Abstand von parallelen Rippen 0,5 bis 15 mm beträgt.

15. Verfahren zum Herstellen eines absorbierenden Blattprodukts nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

- Mischen der Komponenten zum Herstellen des Blattprodukts;

- Plastifizieren und Homogenisieren der gemischten Komponenten des Blattprodukts;

- Extrudieren der plastifizierten und homogenisierten Bauteile zu einer Folie;

- Kalandrieren der Folie zu einem Blatt und Aufrollen des Blatts;

- Herausziehen von plastifizierendem Öl durch ein Lösungsmittel und Wiedergewinnen desselben;

- Trocknen und Wiedergewinnen des Lösungsmittels;

- Aufwickeln des Blatts, um eine Blattrolle zu erhalten; und

- Schneiden des Ölblatts auf Größe in einzelne Blätter zur Bildung von Behältern oder direktes Einwickeln von Lebensmittelartikeln oder Thermoformen in Behälter.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch-, Plastifizier- und Homogenisierschritte in einem gleich schnell rotierenden Doppelschraubenextruder durchgeführt werden, welcher eine Anzahl von getrennten Zuführeinrichtungen aufweist, welche einer Anzahl der hauptsächlichen Rohmaterialien, anorganischem Absorptionsmaterial, plastifizierendem Öl und polyolefinem Polymer entspricht.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Material am Beginn der Extrudierschraube zugeführt wird, das plastifizierende Öl in einer Menge, die 125-250% des anorganischen Materials entspricht und bei ungefähr 100ºC vorgeheizt wird, nach maximal 4 Durchmessern zugeführt wird, der Mischschritt für mindestens 8 Durchmesser bei einer Temperatur von nicht weniger als 150ºC weitergeführt wird und die polyolefinen Polymere und die Zusätze derselben nach mindestens 16 Durchmessern von dem Einführpunkt für das absorbierende Produkt zugeführt werden und der homogenisierende Schritt für mindestens noch einmal 8 Durchmesser bei einer Temperatur von 200-300ºC weitergeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die polyolefinen Polymere und die Zusätze derselben nach 24 Durchmessern vom Einführungspunkt für das absorbierende Produkt zugeführt werden, wobei die Homogenisiertemperatur im Bereich von 220- 280ºC gehalten wird.

19. Verfahren zum Thermoformen eines Produkts gemäß der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren eine Schmelztemperatur von 160 bis 220ºC vorsieht und eine maximale Schmelzzeit von 20 Sekunden für Dicken des Blatts von größer als 0,7 mm, eine maximale Schmelzzeit von 15 Sekunden für Dicken des Blatts von 0,4 bis 7 mm und eine maximale Schmelzzeit von 8 Sekunden für Dicken des Blatts von weniger als 0,4 mm.