DE904346C - Verfahren zur Herstellung von transparenten, nicht nachdunkelnden, Feuchtigkeit durchlassenden Filmen fuer Verpackungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von transparenten, nicht nachdunkelnden, Feuchtigkeit durchlassenden Filmen fuer VerpackungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Vermeidung des Dunkelwerdens von transparenten Filmen für Verpackungen,
die ein Nahrungsmittel enthalten, beispielsweise Früchte, Vegetabilien, Speisen, Bäckereiprodukte
usw., oder Blumen oder andere Feuchtigkeit abgebende Produkte in einer Atmosphäre von feuchter
Luft oder einem anderen Gas, wenn die Temperatur einer solchen Packung genügend abgekühlt ist, um
Übersättigung des Gases und Kondensation der Feuchtigkeit auf der inneren Oberfläche des Packungsmaterials zu erzeugen.
Einwickelmaterialien, die Feuchtigkeit widerstehen, sind hydrophob, oder wenn sie hydrophil sind, sind
sie mit einem hydrophoben Lack bedeckt. Wasserkondensate, die eine hydrophobe Oberfläche bilden,
sammeln sich als Tröpfchen, die die Oberfläche, auf der sie sich bilden, verdunkeln, wenn sie transparent
ist. Nach der vorliegenden Erfindung werden derartige transparente Einwickelmaterialien mit einem
hydrophilen Material behandelt, das an der Oberfläche, an der sich die Kondensate bilden, anwesend ist.
Infolge davon breitet sich das Kondensat über die ganze Oberfläche aus, und Strahlen von Licht, die
durch den nassen Film hindurchgehen, werden in demselben Winkel refraktiert (mit der Ausnahme,
daß der Wasserfilm an gewissen Punkten dicker sein kann als an anderen), und infolgedessen tritt keine
Verdunkelung ein.
Die Herstellung des Kondensats hängt von einer Anzahl von Faktoren ab. Wasser verdampft vom
Inhalt der Packung. Wenn das Packungsmaterial wasserdicht ist und die Luft in der Packung mit
Wasser gesättigt oder nahezu gesättigt ist, so verursacht eine leichte Abkühlung eine Kondensation auf
dem transparenten Film. Wenn der Prozentgehalt der Sättigung gering ist, ist ein starker Abfall der Temperatur
erforderlich, um Kondensate zu bilden, und im allgemeinen wird sich Kondensat bilden, wenn eine
Packung von Früchten oder Vegetabilien usw., die mehrere Stunden bei Zimmertemperatur gestanden
hat, der Abkühlung unterworfen ist. ίο Ein Film, der gegen Feuchtigkeit dicht ist, ist
nicht immer erwünscht. Da die Menge des Kondensats anwächst, so tropft es zurück in die Packung, bewässert
den Inhalt der Packung und verdirbt ihn gegebenenfalls. Auf der anderen Seite erlaubt ein
Film, der gegen Wasserdampf zu durchlässig ist, beispielsweise unbedecktes Cellophan oder Celluloseacetat,
daß Früchte oder Vegetabilien zu rasch austrocknen. Der Feuchtigkeitsverlust, der erlaubt ist,
kann variieren. Wenn Spinat feucht in einem gewissen Film eingewickelt ist und 2 Wochen lang bei
4,5° aufbewahrt wird, so tritt ein Verlust von 10 bis 12 Gewichtsprozent auf, aber der Spinat bleibt weiter
frisch und eßbar. Bei derartigen nassen Vegetabilien ist ein hoher Feuchtigkeitsverlust wünschenswert,
und wenn nicht der Film verhältnismäßig durchlässig ist gegen Feuchtigkeit, bleiben die Vegetabilien
wäßrig und zersetzen sich. Unbedecktes Cellophan und Celluloseacetat lassen Feuchtigkeit zu rasch
durch, und die feuchten, eingeschlagenen Vegetabilien trocknen im Verlauf von etwa 1 Woche aus. Wie
sich aus den Standardmethoden, die nachstehend beschrieben sind, ergibt, hat unbedecktes Celluloseacetat
beispielsweise eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von ungefähr 1100. Der Film, der oben zum Einschlagen
von feuchtem Spinat erwähnt ist, hat eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von ungefähr 150 bis 175. Ein
hydrophiles Material wurde in die plastische Masse eingebracht, aus der dieser Film gemacht war, und
wurde innerhalb des ganzen Films verbreitet. Obgleich diese Dispersion des hydrophilen Materials die Durchlässigkeit
der Feuchtigkeit in diesem Film vermehrte, so war das doch in dem erwähnten Fall wünschenswert.
So kann es zuzeiten billiger und technisch vorteilhafter sein, hydrophiles Material mit der plastischen
Masse zu mischen, aus der der Film hergestellt ist, als zu dem fertigen, zur Verpackung dienenden Film zuzugeben.
Ob das hydrophile Material mit der plastischen Masse, aus der der Film hergestellt wird, gemischt
oder auf die Oberfläche des fertigen Films aufgebracht wird, immer ist es an der Oberfläche anwesend
und verursacht, daß das Kondensat, das sich bildet, sich über die ganze innere Oberfläche des Films
verbreitet, an Stelle von Tropfen, die den Film dunkel machen.
Wenn das hydrophile Material im Film dispergiert ist, wächst das Maß der Diffusion von Sauerstoff und
Kohlensäure durch den Film. Die meisten plastischen Filme haben eine geringe Durchlässigkeit gegen
Sauerstoff und Kohlensäure, und eine solche Zunahme ist wünschenswert, um Verderben und physiologische
Zersetzung zu vermeiden.
Die Geschwindigkeit des Durchgangs von Wasserdampf durch den Film hängt von der Temperatur und
den relativen Feuchtigkeiten auf beiden Seiten des Films ab. Zunahme der Temperatur, Zunahme der
Feuchtigkeit innerhalb der Packung und Verringerung der Feuchtigkeit außerhalb der Packung, alles beschleunigt
den Durchgang von Feuchtigkeit durch den Film. Wenn man den aus dem Kondensat gebildeten
Film gleichmäßig über die innere Oberfläche des Films ausbreitet, so verhindert der hydrophile
Stoff das Dunkelwerden, und jede Wirkung, die die Anwesenheit einer gleichmäßigen Schicht des Kondensats auf das Maß der Dampfdurchlässigkeit durch
den Film haben kann, erscheint von geringerer Bedeutung.
Das oberflächenaktive Agens kann auf eine oder beide Oberflächen des Films aufgebracht werden,
nachdem der Film vollkommen fertiggestellt ist. Wenn der Film von einer plastischen Masse gebildet wird,
die aus einer Lösung ausgegossen oder die ausgepreßt
wird, oder wenn es ein Lackfilm ist, der auf Cellophan oder einen anderen Grundstoff aufgebracht
ist, kann das Agens homogen in der Filmmischung verteilt werden. Es ist kein Schaden, wenn mehr von
dem Agens benutzt wird, als in dem Filmmaterial löslich ist, so daß ein Flaum des Agens sich auf der
Oberfläche bildet, vorausgesetzt natürlich, daß dieser Flaum nicht so ist, daß er das Ansehen, die Transparenz
oder das Anfühlen des Films schädlich beeinfraßt. Cellophan, Celluloseacetat u. dgl., die an der
inneren oder an beiden Oberflächen mit einem derartigen Lackfilm bedeckt sind, werden nicht undurchsichtig.
Wenn gewünscht, kann das hydrophile Agens auf die Oberfläche der Decke aufgebracht werden,
beispielsweise dadurch, daß man das Agens löst in einem geeigneten Lösungsmittel.
Transparente Einwickelmaterialien, die vorteilhaft bedeckt sind, um ihre Dampfdurchlässigkeit zu vermindern,
schließen ein: regenerierte Cellulose, Celluloseester, wie Celluloseacetat usw. Regenerierter
CellulosefUm, der mit einer Nitrocellulosewachsschicht bedeckt ist, ist ein Beispiel einer mit einer Decke versehenen regenerierten Celluloseschicht; sie ist bedeckt
mit einer Wachsdecke. Das oberflächenaktive Agens kann zu der Deckschicht zugegeben werden oder in
anderer Weise auf eine oder beide Oberflächen der bedeckten Schicht aufgebracht werden.
Plastische Massen, die gegossen oder aufgepreßt sind, zur Darstellung von transparenten, zum Einschlagen
dienenden Filmen schließen Kautschukhydrochlorid, Mischpolymere von Vinylchlorid und
Vinylidenchlorid, polymerisiertesÄthylen, verschiedene Vinylzusammensetzungen unter Einschluß der plastischen
Polyvinylchloride ein. Das oberflächenaktive Agens kann zu einer derartigen Filmzusammensetzung
zugegeben werden, bevor sie gegossen oder ausgepreßt wird. Vorteilhaft kann es zu dem fertigen Film
zugegeben werden, z. B. wenn man eine Lösung des Agens verwendet. Kautschukhydrochlorid ist das
Behandlungsprodukt der Einwirkung von Salzsäuregas z. B. auf in Benzin gelösten Kautschuk.
Die Wirksamkeit von jedem Agens hängt schließlich teilweise ab von der Zusammensetzung des Films, der
behandelt wird, und ob die ganze Filmoberfläche von dem Agens befeuchtet ist oder nicht. Wenn das
Agens nicht die ganze Oberfläche befeuchtet, so sammelt sich das Kondensat in Tropfen. Ein Agens,
das bei einem Film nicht sehr befriedigend wirkt, kann, wie gefunden wurde, sehr befriedigend bei einem
anderen Film wirken. Die Giftigkeit, der Geschmack und der Geruch der verschiedenen oberflächenaktiven
Agenzien müssen in Betracht gezogen werden. So sind nicht alle hydrophilen Oberflächenagenzien zur
Verwendung bei allen Filmen und für alle Arten Packungen geeignet.
Ob die Bedingungen solche sind, daß sie die Undurchsichtigkeit veranlassen, und ob es infolgedessen
wertvoll ist, ein aktives Oberflächenagens bei gegebenen Packungen anzuwenden, hängt von der Geschwindigkeit
der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit durch den Film ab, der Natur des eingepackten Materials,
der relativen Feuchtigkeit der Atmosphäre und den
Änderungen der Temperatur, der die Packung unterworfen ist. Weiter kann ein Film, der die Feuchtigkeit
so rasch hindurchläßt, daß er geeignet ist für nasse Vegetabilien, für Preiselbeeren nicht befriedigend sein,
und umgekehrt, ein Film, der genügend feuchtigkeitsdicht ist, um Preiselbeeren zu schützen, läßt Feuchtigkeit
nicht genügend durch, um für feuchte Vegetabilien geeignet zu sein. So ist es nötig, den Film auszuwählen
und auch das hydrophile Agens, das in jedem besonderen Falle zur Verwendung kommen soll.
Die Bezugnahme auf die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in der folgenden Tabelle bedeutet die Zahl von
Grammen von Feuchtigkeit, die durch 1 qm Film bei 400 während 24 Stunden hindurchgehen, wenn
die relative Feuchtigkeit auf der einen Seite des Films 95 °/o und die relative Feuchtigkeit auf der
anderen Seite des Films 0 ist.
| I | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | IO | Chemischer Name | Alkylaryl-sulfonat |
| X | X | X | Dioctylester der Natriumsulfobernsteinsäure | ||||||||
| X | X | X | X | X | X | X | X | Natriumalkylsulfonat | |||
| X | X | X | X | Dibutyl-phenylphenol-natrium-disulfonat | |||||||
| X | X | X | X | X | X | Mono-butyl-phenylphenol-natrium-monosulfid | |||||
| X | X | Quaternäre Ammoniumverbindungen | |||||||||
| X | Quaternäre Ammoniumverbindungen anderer Art | ||||||||||
| X | X | X | X | X | X | Quaternäre Ammoniumverbindungen anderer Art | |||||
| X | Sulfonate von fettsauren Monoglyzeriden | ||||||||||
| X | Fettsäure-Alkoholsulfonat | ||||||||||
| X | X | Fettsäure-Alkoholsulfonat anderer Art | |||||||||
| X | X | X | X | X | X | Sulfonierte Fettsäure | |||||
| X | X | Langkettiges Fettsäureamid | |||||||||
| X | X | X | Natriumsalz von sulfoniertem Laurylmonoäthanolamin | ||||||||
| X | X | Lecithin | |||||||||
| X | X | X | X | X | X | X | X | X | Fettsäureamidsalz | ||
| X | Sulfoniertes vegetabilisches Öl | ||||||||||
| X | X | X | X | X | X | X | X | X | Modifiziertes Alkyl-aryl-sulfonat | ||
| X | Natrium-alkyl-aryl-sulfonat | ||||||||||
| X | Sulfoniertes Amid | ||||||||||
| X | Pentaerythritmonostearat | ||||||||||
| X | X | Fettsäure-amidacetat | |||||||||
| X | X | X | X | Petroleum-sulfonat | |||||||
| X | X | X | X | X | Sorbitmonopalmitat | ||||||
| X | X | X | X | X | X | X | X | Sorbittrioleat | |||
| X | X | X | Natriumsalz von Alkylsulfonat | ||||||||
| X | X | X | X | X | X | Natriumsalz von Alkylsulfonat · anderer Art | |||||
| X | Sulfonierte Fettsäureester | ||||||||||
| X | X | Sulfonierte Äther | |||||||||
| X | X | X | X | Aryl-alkyl-äther-sulfonat | |||||||
| X | X | X | X | X | X | Organischer Polyätheralkohol | |||||
| X | X | Sulfonierter aromatischer Ätheralkohol | |||||||||
| X | X | X | X | Polyoxyäthylenäther eines partiellen Palmitinsäureesters | |||||||
| X | X | X | X | X | X | X | X | Polyoxyäthylenäther eines partiellen Palmitinsäureesters | |||
| X | X | Natriumsulfonate von Mineralöl | |||||||||
| X | X | X | Sulfonat von Fettsäureamid | ||||||||
| X |
Die Tabelle gibt auch einzelne der erwähnten verschiedenen hydrophilen Materialien an, die zur befriedigenden
Benutzung mit verschiedenen Filmmaterialien geeignet sind, die in den Titeln der ersten
zehn Kolonnen angegeben sind. Die ersten vier Kolonnen beziehen sich auf Käutschukhydrochlorid
mit einer Dicke von 0,0019 cm. Der Film, der in der ersten Kolonne angegeben ist, enthält keine Plastifikatoren.
Der Film in der zweiten Kolonne enthält 2,5 Teile Butylstearat auf 100 Teile Käutschukhydrochlorid.
Der Film in der dritten Kolonne enthält 15 Teile Butylstearat auf 100 Teile Kautschukhydro-
chlorid. Der Film in der vierten Kolonne enthält 12 Teile Dibutylphthalat und 3 Teile Butylstearat
auf 100 Teile Kautschukhydrochlorid. Der Film in der fünften Kolonne ist ein polymerisiertes Äthylen.
Der Film in der sechsten Kolonne ist ein Polyvinylfilm und war tatsächlich ein Film von Polyvinylchlorid,
der 7,5 Teile Dioctylphthalat, 3,75 Teile Dibutylsebacat und 3,75 Teile Methoxyäthylacetyl-ricinoleat
auf 100 Teile Vinylpolymere enthält. Der Film in der
siebenten Kolonne war ein gemischtes Polymeres von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid. Regenerierte Cellulose,
die bedeckt war mit einer Wachsschicht, ist in der achten Kolonne angegeben. Die neunte Kolonne
bezieht sich auf einen unbedeckten Celluloseacetatfilm.
Der Film der zehnten Kolonne ist ein regenerierter Cellulosefilm, der mit einer Nitrocellulose-Wachsschicht
bedeckt ist.
In den Beispielen wird weiter die Erfindung beschrieben. In den ersten beiden Beispielen ist ein
hydrophiles Oberflächenagens benutzt hei einem feuchtigkeitswiderstandsfähigen Film mit verhältnismäßig
hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, Es wird dadurch nicht nur das Dunkelwerden verhindert,
sondern auch die Durchlässigkeit der Feuchtigkeit durch den Film beschleunigt. In den anderen Beispielen
ist die Durchlässigkeit der Feuchtigkeit verhältnismäßig gering, und das Agens ist auf der Oberfläche
des Films aufgebracht.
Beispiel 1 Polyoxyäthylenäther eines partiellen
Palmitinsäureesters 3 Gewichtsteile
Dibutylphthalat 12
Butylstearat 3
Kautschukhydrochlorid ........ 100
Das Dibutylphthalat und das Butylstearat wurden benutzt als Plastifikatoren für das Kautschukhydrochlorid
und wurden mit diesem in Benzol gelöst. Der Polyoxyäthylenäther eines partiellen Palmitinsäureesters
wurde auch in Benzol gelöst und mit der Lösung aus Plastifikator und Kautschukhydrochlorid gemischt.
Ein Film wurde aus der erhaltenen Mischung gegossen. Nach der Verdampfung des Lösungsmittels
hinterblieb ein Film von 0,0019 cm Dicke. Der Film
hat eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von 115 bis 125.
Es tritt kein Dunkelwerden auf, wenn nasse, blättrige Vegetabilien, die in dem Film verpackt sind, der Abkühlung
unterworfen werden. Ein Film von gleicher Zusammensetzung, der aber nicht Polyoxyäthylenäther
eines partiellen Palmitinsäureesters enthält, wird dunkel, wenn er zum Packen derselben Materialien
unter denselben Bedingungen benutzt wird.
Ein Kautschukhydrochloridfilm der gleichen Dicke wurde in ähnlicher Weise hergestellt, wobei man nur
Butylstearat als Plastifikator verwendete und Sojabohnenlecithin
als hydrophiles Agens. Die Zusammensetzung des Firnis war folgende:
Sojabohnenlecithin 3 Gewichtsteile
Butylstearat 15
Kautschukhydrochlorid 100
Die Fähigkeit, Wasserdampf durchzulassen, beträgt bei diesem Film 95 bis 100. Er wird vorteilhaft zum
Verpacken von feuchten, blättrigen Vegetabilien benutzt. Das Lecithin verhindert das Dunkelwerden,
wenn die Packung kalt aufbewahrt wird.
Wenn irgendeiner der nachfolgenden Filme zum Verpacken benutzt wird, so breitet sieh das Kondensat,
das sich auf der inneren Oberfläche ansammelt, über die ganze Oberfläche aus, und es tritt kein Dunkelwerden
ein. In den Beispielen 3 bis 7 ist das Oberflächenagens in einer wäßrigen Lösung oder Dispersion
angewendet. Die wäßrige Lösung benetzt den Film und hinterläßt eine gleichförmige Schicht des hydrophilen
Agens. Eine organische Lösung oder Dispersion oder Emulsion kann benutzt werden.
Fettsäureamidacetat (wäßrig) wurde auf eine Seite eines Kautschukhydrochloridfilms aufgebracht, der
2,5 Teile Butylstearat (auf 100 Teile Kautschukhydrochlorid) als Plastifikator enthielt. Die geringe Menge
des Plastifikators in diesem Film ergibt eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
von nur ungefähr 20.
Dioctylester der Natriumsulfobernsteinsäure (wäßrig)
wurde auf eine Seite eines polymerisiertenÄthylenfilms
aufgebracht; es tritt kein Dunkelwerden ein.
Ein Polyvinylchloridfilm wurde mit sulfonierten!
vegetabilischem Öl (wäßrig) bedeckt. Es tritt kein Dunkelwerden auf. Ein solcher Film ist empfehlenswert
zum Einpacken von Blumen.
Ein Copolymeres von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid wurde auf der inneren Oberfläche mit Petroleumsulfonat
(wäßrig) bedeckt; das Kondensat breitet sich auf der bedeckten Oberfläche aus, und es
tritt kein Dunkelwerden auf.
Sorbittrioleat (wäßrig) wurde auf einem regenerierten Cellulosefilm, der mit einer Nitrocellulosewachsschicht
bedeckt ist, angewendet; kein Dunkelwerden.
Glattes, unbedecktes Cellulosehydrat wurde mit einem wasserdichten Lack nach der folgenden Zusammensetzung
bedeckt:
Butadien-styrol-MischpoIymeres 100 Gewichtsteile
Paraffinwachs -15
Polyoxyäthylenäther eines partiellen Palmitinsäureesters.... 3
Kein Dunkelwerden.
Glaspapier wurde mit einer Mischung von 5 Teilen FettalkoholsuKonat in 100 Teilen Paraffinwachs bedeckt.
Kein Dunkelwerden.
Die vorhergehenden Beispiele sind nur zur Verdeutlichung, und die Erfindung ist nicht darauf
begrenzt.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Verfahren zur Herstellung von transparenten, nicht nachdunkelnden, Feuchtigkeit durchlassenden Filmen aus plastischen Massen für Verpackungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydrophiles, oberflächenaktives Agens den plastischen Massen vor dem Formen zugesetzt oder nach dem Formen aufgetragen wird.
- 2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Kautschukhydrochlorid als plastische Masse verwendet wird.© 5765 2.
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| US709417A US2561010A (en) | 1946-11-13 | 1946-11-13 | Prevention of fogging of transparent packages |
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