EP3562671A1 - STEIGERUNG DER REIßFESTIGKEIT EINER MEHRSCHICHTIGEN FOLIE - Google Patents

STEIGERUNG DER REIßFESTIGKEIT EINER MEHRSCHICHTIGEN FOLIE

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EP3562671A1
EP3562671A1 EP18713188.3A EP18713188A EP3562671A1 EP 3562671 A1 EP3562671 A1 EP 3562671A1 EP 18713188 A EP18713188 A EP 18713188A EP 3562671 A1 EP3562671 A1 EP 3562671A1
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EP
European Patent Office
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barrier arrangement
film
μιτι
ratio
layers
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18713188.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Estelle Cheret
Luc Paepen
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RKW SE
Original Assignee
RKW SE
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a method for increasing the tear strength of a multilayer film, which has at least one barrier arrangement with a total thickness for reducing a gas permeability.
  • multilayer films with barrier arrangements are used in devices for agricultural applications.
  • An important application is, for example, silo hoses.
  • Foil Hose Sealing is an efficient, flexible and environmentally friendly technology for preserving and storing all types of feed in a specially developed film tube.
  • the film tube silage was developed for the ensiling of green waste, but nowadays a wide variety of substrates can be stored in silo hoses.
  • silo hoses are used for the composting of organic material.
  • silo hoses are used for example, also pressed chips as well as corn and grass silages are stored in silo hoses today.
  • Silage is a feedstuff preserved by lactic acid fermentation for livestock, especially for ruminants.
  • grass fodder including grass (grass silage), maize (maize silage), clover or even cereals (as whole whole silage) can be ensiled.
  • the object of the invention is to provide a method with which the tear strength of films for agricultural use, in particular of silo hoses or films for soil treatment, can be increased.
  • the process is intended to adapt films with one or more oxygen barrier arrangements in such a way that, furthermore, adequate protection against ingress of oxygen is ensured and at the same time the mechanical properties, in particular the tear resistance, are improved.
  • This is to provide a film for agricultural applications, which has a high tensile strength at a low oxygen permeability and at the same time a relatively small thickness.
  • the agricultural films of the invention must have a specific oxygen impermeability. Only in this way is a corresponding fermentation process during ensiling, e.g. ensured in Siloschlauch or impermeability to chemicals in Disin Stammionsfolien.
  • the barrier arrangement must have a specific total thickness in order to reduce the gas permeability.
  • the omission of the oxygen barrier arrangement substantially maintains the gas impermeability and at the same time significantly increases the tear strength of the film.
  • the individual sublayers each have individual thicknesses which, in their entirety, again give the total thickness of the barrier arrangement.
  • the oxygen permeability of the film according to the invention according to DIN 53380-3 at 23 ° C and 50% relative humidity is at most 500, preferably at most 250, in particular at most 100 m. -d-bar m -d-bar
  • Oxygen permeability have one or more oxygen barrier layers with a certain total thickness can be efficiently increased by these oxygen barrier layers are divided. By dividing the oxygen barrier layers into several sublayers, the oxygen impermeability remains at a high level, and at the same time, the tear strength increases remarkably.
  • the tear strength of the film in the longitudinal direction (MC) and / or transverse direction (TD) is more than 40
  • the film has, after the division of the barrier arrangement, similar individual thicknesses of the divided layers, wherein the deviation amounts to a maximum of 20%, preferably a maximum of 10%, in particular a maximum of 5%.
  • the barrier arrangement preferably comprises at least 50% by weight of materials from the group comprising polyamide, copolyamide, polyester, copolyester, polyethylene-vinyl alcohol, polyvinyl alcohol and / or mixtures thereof. It proves to be advantageous if the barrier arrangement in addition to these materials at most 20 wt .-% further polymeric ingredients, preferably 10 wt .-% further polymeric ingredients, in particular no further polymeric constituents.
  • the barrier arrangement consists of polyamides and / or copolyamides, preferably mixtures of PA6, PA6 / 66, PA66, PA6 / 6T and / or other aliphatic, aromatic or partially aromatic polyamides or copolyamides.
  • the barrier arrangement consists of polyamides and / or copolyamides, preferably mixtures of PA6, PA6 / 66, PA66, PA6 / 6T and / or other aliphatic, aromatic or partially aromatic polyamides or copolyamides.
  • the barrier arrangement consists of polyamides and / or copolyamides, preferably mixtures of PA6, PA6 / 66, PA66, PA6 / 6T and / or other aliphatic, aromatic or partially aromatic polyamides or copolyamides.
  • the film has outer layers of a polyolefin.
  • One of these outer layers is facing the silage side or the bottom side, the other outer layer is preferably facing the atmosphere.
  • Example 1 shows two multilayer films each having a thickness of 70 ⁇ , wherein in the right column, the mechanical properties of the film before the division are listed and in the left column, the mechanical properties of the film after a division of the barrier arrangement.
  • the film has a barrier layer as a PA layer with a total thickness of 10 ⁇ on.
  • the tensile strength according to Elmendorf DIN 53128 in the longitudinal direction (MD) is 12.6
  • Embodiment 1 the tensile strength increases according to Elmendorf DIN 53128 in the longitudinal direction (MD) from 12.6 (right column) to 39.7 ⁇ (left column). Thus, by the application of the method according to the invention increases the tensile strength in the longitudinal direction (MD) by a factor of 3.15.
  • the tensile strength according to Elmendorf DIN 53128 in the transverse direction (TD) increases from 14.8 to 51, 2 -2- by a factor of 3.46.
  • the film Before dividing the barrier arrangement according to Example 1 (right column), the film has the following structure of the individual layers:
  • metallocene LLDPE 13% by volume of metallocene LLDPE with additives, in particular antiblock additives
  • the film After dividing the barrier arrangement according to Example 1 (left column), the film has the following structure of the individual layers:
  • Table 2 shows a multilayer film with a thickness of 85 ⁇ , wherein in the right column, the mechanical properties of the film before the division are listed and in the left column, the mechanical properties of the division of the film after the division.
  • the film has a barrier layer as a PA layer of 17 ⁇ (right column).
  • the tear strength in the longitudinal direction (MD) is 6.3
  • the polyamide barrier arrangement is divided into two layers each having an individual thickness of 8.5 ⁇ .
  • the sum of the individual thicknesses of the barrier layers again give the total thickness of the barrier arrangement.
  • the tear strength of the film increases significantly by the division of the barrier arrangement.
  • the tensile strength in the longitudinal direction (MD) by a factor of 8.44.
  • the tear strength in the transverse direction (TD) increases from 8.1 to 56.1 by a factor of 6.93.
  • the film Before dividing the barrier arrangement (right-hand column), the film has the following structure of the individual layers:
  • the film After dividing the barrier arrangement according to Example 2 (left column), the film has the following structure of the individual layers:
  • Table 3 shows multilayer films having a thickness of 1 15 ⁇ .
  • the left-hand column shows the mechanical properties of the film prior to splitting.
  • the middle and the right column the mechanical properties of the films are listed after a division.
  • the film has as Barherean himself a PA layer with a total thickness of 14 ⁇ on.
  • the longitudinal tear strength (MD) Prior to the partitioning of the barrier arrangement, the longitudinal tear strength (MD) is 13.2.
  • the TD tear resistance is 19.2
  • the barrier arrangement is divided into two layers each.
  • the barrier arrangement is divided into two equal thickness layers with a single thickness of 7 ⁇ each.
  • the tensile strength increases from 13.2 to over 44.4 in the longitudinal direction by the factor ⁇ ⁇
  • the barrier arrangement is divided into a layer having a thickness of 4 ⁇ and a layer having a thickness of 10 ⁇ .
  • the barrier layer is split in a ratio of 1: 2.5.
  • the tensile strength increases in the longitudinal direction of 13.2 to 15.1- to the ⁇ ⁇
  • the film After dividing the barrier arrangement into two layers of the same thickness of 7 ⁇ m each, the film has the following structure of the individual layers:
  • each one layer has a thickness of 4 ⁇ and
  • a further layer of the barrier arrangement has a thickness of 10 ⁇ m, the film has the following structure of the individual layers:
  • a silo tube according to the invention which comprises a multilayer film which has at least one barrier arrangement with a total thickness for reducing gas permeability, in which the barrier arrangement is divided into at least two layers, wherein the silo tube is a Tensile strength according to Elmendorf 53128 in the longitudinal direction (MD) and / or transverse direction TD, of more than 10, preferably more than 20, in particular more than 30, wherein the film has a ⁇
  • a disinfection film according to the invention provided which has at least one barrier arrangement with a total thickness to reduce gas permeability, according to the invention the barrier arrangement to increase the tear strength is divided into at least two layers, so that the tensile strength according to Elmendorf DIN 53128 of the disinfecting film in the longitudinal direction MD and / or transverse direction TD is more than 10, preferably more than 20, in particular more than 30, ⁇ ⁇ ⁇
  • the thickness of the film is less than 150 m, preferably less than 125 ⁇ , in particular less than 100 ⁇ .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Reißfestigkeit einer mehrschichtigen Folie. Die mehrschichtige Folie weist mindestens eine Barriereanordnung auf, die eine Gesamtdicke zur Reduzierung einer Gasdurchlässigkeit umfasst. Die Barriereanordnung wird erfindungsgemäß in mindestens zwei Schichten zur Steigerung der Reißfestigkeit aufgeteilt.

Description

Steigerung der Reißfestigkeit einer mehrschichtigen Folie
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Reißfestigkeit einer mehrschichtigen Folie, die mindestens eine Barriereanordnung mit einer Gesamtdicke zur Reduzierung einer Gasdurchlässigkeit aufweist. Solche mehrschichtigen Folien mit Barriereanordnungen werden bei Vorrichtungen zu landwirtschaftlichen Anwendungen eingesetzt. Eine wichtige Anwendung sind beispielsweise Siloschläuche. Die Folienschlauchsilierung ist eine effiziente, flexible und umweltgerechte Technologie zur Konservierung und Lagerung von Futtermitteln aller Art in einem speziell dafür entwickelten Folienschlauch. Wurde die Folienschlauchsilierung ursprünglich für die Silierung von Grüngut entwickelt, können heutzutage unterschiedlichste Substrate in Siloschläuchen eingelagert werden. Auch zur Kompostierung von organischem Material werden Siloschläuche genutzt. Beispielsweise werden heute auch Pressschnitzel sowie Mais- und Grassilagen in Siloschläuchen gelagert.
Zur Befüllung der Siloschläuche sind spezielle Maschinen erforderlich, welche das zu lagernde Gut in der Regel zunächst zerkleinern und dann in die Schläuche pressen. In der DE 10 2010 046 183 A1 wird eine solche Vorrichtung beschrieben.
Silage ist ein durch Milchsäuregärung konserviertes Futtermittel für Nutztiere, vor allem für Wiederkäuer. Siliert werden können grundsätzlich alle Grünfuttermittel, unter anderem Gras (Grassilage), Mais (Maissilage), Klee oder auch Getreide (als ganz Ganzpflanzensilage). Von entscheidender Bedeutung
für die Silierung ist die Abschottung gegen Sauerstoff. Herkömmlicherweise wurden für Siloschläuche stabile Folien auf Basis von Polyethylen verwendet. Allerdings kam es bei der Verwendung dieser herkömmlichen Folien immer wieder zu Schimmelbildungen, aufgrund des Eindringens von Sauerstoff.
Herkömmliche Folien auf Basis von Polyolefinen müssten, um eine ausreichende Dichtigkeit gegen Sauerstoff zu gewährleisten, sehr dick sein und wären dadurch schwer und verhältnismäßig kostspielig in der Herstellung. Daher wurden Folien mit speziellen Barriereanordnungen entwickelt. Bei diesen Barriereanordnungen handelt es sich um Polymere, die eine besonders hohe Undurchlässigkeit gegenüber Gasen, insbesondere gegenüber Sauerstoff, aufweisen. In der DE 698 17 012 T2 wird eine mehrschichtige Folie für landwirtschaftliche Siloprodukte beschrieben. Die Folie weist eine Schicht aus einem Polyamid auf, die als Sauerstoffbarriere wirkt. Die Folienware kann aus zwei oder mehr Schichten, beispielsweise aus koextrudierten Schichten, bestehen, von denen mindestens eine Schicht oder möglicherweise sogar mehrere Schichten aus einer isolierenden Kunststoffschicht bestehen. Im Falle einer mehrschichtigen Folie mit mindestens zwei Isolierschichten können diese Isolierschichten aus dem gleichen Kunststoffmaterial oder aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen, die allesamt luftdicht sind.
In der DE 10 2009 052 948 B4 wird ein Abdecksystem für Silagen mit einer Unterziehfolie aus einem Polyamid und einer Silofolie aus einem Polyethylen beschrieben. Die Sauerstoffbarriereanordnung muss eine gewisse Gesamtdicke aufweisen, um die Gasdurchlässigkeit ausreichend zu reduzieren. Bei herkömmlichen Folien nach dem Stand der Technik führt die Integration einer Sauerstoffbarriereanordnung mit einer gewissen Gesamtdicke zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Folie. Dies ist insbesondere bei Siloschläuchen problematisch, da diese Schläuche mit zerkleinerten Futtermitteln in einer Maschine gefüllt werden und beim Hineinpressen des Materials in die Siloschläuche die Siloschläuche aufplatzen bzw. reißen können. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem die Reißfestigkeit von Folien für die landwirtschaftliche Anwendung, insbesondere von Siloschläuchen bzw. Folien zur Bodenbehandlung, gesteigert werden kann. Das Verfahren soll dabei Folien mit ein oder mehreren Sauerstoffbarriereanordnungen so anpassen, dass weiterhin ein ausreichender Schutz gegen ein Eindringen von Sauerstoff gewährleistet bleibt und gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Reißfestigkeit, verbessert wird. Dadurch soll eine Folie für landwirtschaftliche Anwendungen geschaffen werden, die eine hohe Reißfestigkeit bei einer geringen Sauerstoffdurchlässigkeit und gleichzeitig einer verhältnismäßig geringen Dicke aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Varianten sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß werden die Barriereschichten der Folie aufgeteilt. Erstaunlicherweise wurde festgestellt, dass eine Aufteilung der Barriereschichten die mechanischen Eigenschaften der Folie deutlich verbessert und gleichzeitig eine hohe Sauerstoffundurchlassigkeit gewahrt bleibt, ohne die Dicke der Folie zu vergrößern. Bei einer besonders günstigen Variante der Erfindung steigt die Reißfestigkeit durch die Aufteilung um den Faktor 1 ,5, vorzugsweise um den Faktor 2, insbesondere um den Faktor 2,5. Dies ist insbesondere bei Silageschläuchen von großer Bedeutung. Dadurch werden Silageschläuche bereitgestellt, die bei einer hohen Sauerstoffundurchlässigkeit und einem flexiblen Verhalten gleichzeitig eine hohe Reißfestigkeit aufweisen, sodass ein unerwünschtes Aufplatzen bzw. Reißen verhindert wird und gleichzeitig nur eine verhältnismäßig geringe Dicke der mehrschichtigen Folie erforderlich ist, so dass der erfindungsgemäße Siloschlauch verhältnismäßig leicht ist.
Zur Erfüllung ihrer Aufgabe müssen die erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Folien eine spezifische Sauerstoffundurchlässigkeit aufweisen. Nur dadurch wird ein entsprechender Fermentationsprozess bei der Silierung z.B. im Siloschlauch bzw. eine Undurchlässigkeit für Chemikalien bei Desinfektionsfolien gewährleistet. Dazu muss die Barriereanordnung eine spezifische Gesamtdicke aufweisen, um die Gasdurchlässigkeit zu reduzieren. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bleibt durch die Aufteilung der Sauerstoffbarriereanordnung die Gasundurchlässigkeit weitgehend erhalten und gleichzeitig wird die Reißfestigkeit der Folie deutlich gesteigert. Die einzelnen Unterschichten haben jeweils Einzeldicken, die in ihrer Gesamtheit wieder die Gesamtdicke der Barriereanordnung ergeben. Vorzugsweise weist die Folie nach Aufteilung der Sauerstoffbarriereanordnung in mindestens zwei Schichten bei einer gleichen Gesamtdicke eine Sauerstoffdurchlässigkeit auf, die etwa in dem Rahmen liegt, wie sie vor der Aufteilung vorhanden war, wobei die Abweichung maximal 20 %, vorzugsweise maximal 10 %, insbesondere maximal 5 % beträgt.
Vorzugsweise beträgt die Sauerstoffdurchlässigkeit der erfindungsgemäßen Folie nach DIN 53380-3 bei 23°C und 50 % relative Feuchte höchstens 500— , vorzugsweise höchstens 250— , insbesondere höchstens 100 m. -d-bar m -d-bar
cm3
m2-d-bar
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Reißfestigkeit von mehrschichtigen Folien, die zur Gewährleistung einer spezifischen
Sauerstoffundurchlassigkeit ein oder mehrere Sauerstoffbarriereschichten mit einer gewissen Gesamtdicke aufweisen, effizient gesteigert werden, indem diese Sauerstoffbarriereschichten aufgeteilt werden. Durch diese Aufteilung der Sauerstoffbarriereschichten in mehrere Unterschichten bleibt die Sauerstoffundurchlassigkeit auf einem hohen Niveau und gleichzeitig nimmt die Reißfestigkeit deutlich zu.
Weist die Folie bereits mehrere Sauerstoffbarriereschichten auf, so kann durch die Anwendung des Verfahrens zur Steigerung der Reißfestigkeit jede Sauerstoffbarriereschicht in Unterschichten zur Steigerung der Reißfestigkeit aufgeteilt werden.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Folie geschaffen, die bei einer verhältnismäßig geringen Dicke eine hohe Sauerstoffundurchlässigkeit und gleichzeitig eine hohe Reißfestigkeit aufweist, wobei es sich als günstig erweist, wenn die Reißfestigkeit der Folie nach Elmendorf DIN 53128 in Längsrichtung (MC) und/oder Querrichtung (TD) mehr als 10— μηι, vorzugsweise mehr als 20— μηι , insbesondere mehr als 30— μηι beträgt.
Bei einer besonders günstigen Variante der Erfindung beträgt die Reißfestigkeit der Folie in Längsrichtung (MC) und/oder Querrichtung (TD) mehr als 40
Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung erfolgt die Aufteilung der Barriereanordnung in Schichten mit Einzeldicken, die zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis zu 1 :10, vorzugsweise zwischen
einem Verhältnis 1 :1 bis zu einem Verhältnis zu 1 :5, insbesondere zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis 1 :3 zueinander stehen.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Folie nach der Aufteilung der Barriereanordnung ähnliche Einzeldicken der aufgeteilten Schichten aufweist, wobei die Abweichung maximal 20 %, vorzugsweise maximal 10 %, insbesondere maximal 5 % beträgt.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung wird die Barriereanordnung in ungefähr gleich dicke Schichten aufgeteilt, wobei die Einzeldicken der Schichten jeweils wieder die Gesamtdicke der Barriereanordnung ergeben.
Vorzugsweise besteht die Barriereanordnung zu wenigstens 50 Gew.-% aus Materialien der Gruppe umfassend Polyamid, Copolyamid, Polyester, Copolyester, Polyethylenvinylalkohol, Polyvinylalkohol und/oder Mischungen davon. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Barriereanordnung neben diesen Materialien höchstens 20 Gew.-% weitere polymere Bestandteile, vorzugsweise 10 Gew.-% weitere polymere Bestandteile, insbesondere keine weiteren polymeren Bestandteile enthält.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante besteht die Barriereanordnung aus Polyamiden und/oder Copolyamiden, bevorzugt Mischungen aus PA6, PA6/66, PA66, PA6/6T und/oder anderen aliphatischen, aromatischen oder teilaromatischen Polyamiden oder Copolyamiden. Vorzugsweise enthält die
Barriereanordnung wenigstens 50 %, bevorzugt wenigstens 70 % und weiter bevorzugt wenigstens 90 % einer oder mehreren Materialien aus der Gruppe umfassend Polyamid und/oder Copolyamid, bevorzugt PA6, PA66, PA6/66, PA6I6T und/oder anderer aliphatische, aromatische oder teilaromatische Polyamide oder Copolyamide.
Bei einer besonders günstigen Variante der Erfindung weist die Folie äußere Schichten aus einem Polyolefin auf. Eine dieser äußeren Schichten ist dabei der Silageseite bzw. der Bodenseite zugewandt, die andere äußere Schicht ist vorzugsweise der Atmosphäre zugewandt.
Dabei erweist es sich als günstig, wenn mindestens eine Polyolefinschicht der Folie das Produkt eines Polymerisationsverfahrens ist, welches einen Metallocen-Katalysator verwendet. Bei einer Variante der Erfindung besteht die Barriereanordnung aus einem Metallocen-PE, vorzugsweise einem Metallocen- PE niederer Dichte, insbesondere einem Metallocen-LLDPE.
Bei einer Variante der Erfindung sind zwischen den einzelnen Schichten der Folie Haftschichten angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei der mehrschichtigen Folie um eine koextrudierte Folie. Die Haftschicht wird zwischen den einzelnen Schichten jeweils mitextrudiert. Bei den Haftschichten kann es sich auch um metallocen katalysierte Polyolefine handeln, beispielsweise um ein Metallocen-LLDPE gegebenenfalls mit Additiven. Vorzugsweise kommt als Haftschicht ein Maleinsäureanhydrid zum Einsatz
Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung handelt es sich um eine verhältnismäßig dünne Folie, die trotz der geringen Dicke eine ausreichende Reißfestigkeit und gleichzeitig hohe
Sauerstoffbarriereeigenschaften aufweist. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Dicke der Folie weniger als 200 μιτι, vorzugsweise weniger als 180 μιτι, insbesondere weniger als 160 μιτι beträgt und/oder die Dicke der Folie mehr als 10 μιτι, vorzugsweise mehr als 15 μιτι, insbesondere mehr als 20 μιτι beträgt. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
Beispiel 1 : Tabelle 1 zeigt zwei mehrschichtige Folien mit jeweils einer Dicke von 70 μιτι, wobei in der rechten Spalte die mechanischen Eigenschaften der Folie vor der Aufteilung aufgeführt sind und in der linken Spalte die mechanischen Eigenschaften der Folie nach einer Aufteilung der Barriereanordnung.
70 μηη 70 μηη
2 x 5 μηη PA 1 x 10 μηη PA
Dart Drop (g) 1780 1760
Zugfestigkeit (MPa) MD 49.7 45.0
TD 47.4 39.7
Bruchdehnung (%) MD 535 520
TD 555 525
Reißfestigkeit ^- MD 39.7 12.6
51 .2 14.8
TD
Die Folie weist als Barriereanordnung eine PA-Schicht mit einer Gesamtdicke von 10 μιτι auf. Die Reißfestigkeit nach Elmendorf DIN 53128 in Längsrichtung (MD) beträgt 12,6 Die Reißfestigkeit nach Elmendorf DIN 53128 in
Querrichtung TD beträgt 14,8
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Polyamid- Barriereanordnung in jeweils zwei Schichten mit einer Einzeldicke von jeweils 5 μιτι aufgeteilt. Die Summe der Einzeldicken der Barriereschichten ergeben wieder die Gesamtdichte der Barriereanordnung. Erstaunlicherweise wurde festgestellt, dass durch die Aufteilung der Barriereanordnung die Reißfestigkeit der Folie deutlich steigt.
Im Ausführungsbeispiel 1 steigt die Reißfestigkeit nach Elmendorf DIN 53128 in Längsrichtung (MD) von 12,6 (rechte Spalte) auf 39,7 ^ (linke Spalte). So nimmt durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Reißfestigkeit in Längsrichtung (MD) um den Faktor 3,15 zu.
Die Reißfestigkeit nach Elmendorf DIN 53128 in Querrichtung (TD) steigt von 14,8— auf 51 ,2 -2- um den Faktor 3,46.
Alle Werte zur Reißfestigkeit werden nach Elmendorf DIN 53128 angegeben.
Vor der Aufteilung der Barriereanordnung gemäß Beispiel 1 (rechte Spalte) hat die Folie folgenden Aufbau der einzelnen Schichten:
12,7 Vol.-'Metallocen-LLDPE mit Additiven insbesondere Antiblock-Additiven 13 Vol.-% Metallocen-LLDPE
17 Vol.-% Haftschicht-Metallocen LLDPE
14,3 Vol. -% Barriereanordnung, Copolyamid PA6/6.6
17 Vol.-% Haftschicht-Metallocen LLDPE
13 Vol.-% Metallocen-LLDPE
13 Vol.-% Metallocen-LLDPE mit Additiven insbesondere Antiblock-Additiven
Nach der Aufteilung der Barriereanordnung gemäß dem Beispiel 1 (linke Spalte) hat die Folie folgenden Aufbau der einzelnen Schichten:
17 Vol.-% Metallocen-LLDPE mit Additiven insbesondere Antiblock-Additiven 17 Vol.-% Haftschicht-Metallocen LLDPE
7,15 Vol. -% Barriereanordnung, Copolyamid PA6/6.6
17,7 Vol.-% Haftschicht-Metallocen LLDPE
7,15 Vol. -% Barriereanordnung, Copolyamid 6/6.6
17 Vol.-% Haftschicht-Metallocen LLDPE
17 Vol.-% Metallocen-LLDPE mit Additiven insbesondere Antiblock-Additiven Beispiel 2:
Tabelle 2 zeigt eine mehrschichtige Folie mit einer Dicke von 85 μιτι, wobei in der rechten Spalte die mechanischen Eigenschaften der Folie vor der Aufteilung aufgeführt sind und in der linken Spalte die mechanischen Eigenschaften der Aufteilung der Folie nach der Aufteilung.
Die Folie weist als Barriereanordnung eine PA-Schicht von 17 μιτι (rechte Spalte) auf. Die Reißfestigkeit in Längsrichtung (MD) beträgt dabei 6,3
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Polyamid- Barriereanordnung in jeweils zwei Schichten mit einer Einzeldicke von jeweils 8,5 μιτι aufgeteilt. Die Summe der Einzeldicken der Barriereschichten ergeben wieder die Gesamtdicke der Barriereanordnung. Auch hier wurde erstaunlicherweise festgestellt, dass durch die Aufteilung der Barriereanordnung die Reißfestigkeit der Folie deutlich steigt.
Im Ausführungsbeispiel 2 steigt die Reißfestigkeit in Längsrichtung (MD) von 6,3— (rechte Spalte) auf 53,2 — (linke Spalte). Somit nimmt durch die μτη μτη
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Reißfestigkeit in Längsrichtung (MD) um den Faktor 8,44 zu. Die Reißfestigkeit in Querrichtung (TD) steigt von 8,1— auf 56,1— um den Faktor 6,93.
μτη μτη
Vor der Aufteilung der Barriereanordnung (rechte Spalte) hat die Folie folgenden Aufbau der einzelnen Schichten:
12 Vol.-% Metallocen-LLDPE mit Additiven
16 Vol.-% Haftschicht-Copolymer EBA
20 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid 6/6.6
14 Vol.-% Haftschicht-LLDPE
10 Vol.-% Copolymer EBA
16 Vol.-% Copolymer EBA
12 Vol.-% Metallocen-LLDPE mit Additiven
Nach der Aufteilung der Barriereanordnung gemäß Beispiel 2 (linke Spalte) hat die Folie folgenden Aufbau der einzelnen Schichten:
12 Vol.-% Metallocen-LLDPE mit Additiven
21 Vol.-% Haftschicht-Copolymer EBA
10 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid PA6/6.6
14 Vol.-% Haftschicht-Metallocen LLDPE
10 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid 6/6.6
21 Vol.-% Haftschicht-Copolymer EBA
12 Vol.-% Metallocen-LLDPE mit Additiven
Beispiel 3:
Tabelle 3 zeigt mehrschichtige Folien mit einer Dicke von 1 15 μιτι. In der linken Spalte sind die mechanischen Eigenschaften der Folie vor der Aufteilung aufgeführt. In der mittleren und der rechten Spalte sind die mechanischen Eigenschaften der Folien nach einer Aufteilung aufgeführt.
1 15 μιτι 1 15 μιτι 1 15 μιτι
1 x 14 m PA 2 x 7 μιτι PA 4 μηη PA & 10 μηη PA
Dart Drop (g) 1385 >1670 >1670
(g/μηη) 1 1 .3 >14.5 >14.9
Zugfestigkeit (MPa) MD 44.6 47.6 42.7
TD 39.6 36.6 43.9
Bruchdehnung (%) MD 520 545 525
TD 450 480 520
Reißfestigkeit in—
μτη
13.2 >44.4 15.1
MD
19.2 >47.1 23.6
TD
Die Folie weist als Barhereanordnung eine PA-Schicht mit einer Gesamtdicke von 14 μιτι auf. Vor der Aufteilung der Barriereanordnung beträgt die Reißfestigkeit in Längsrichtung (MD) beträgt 13,2 Die Reißfestigkeit in Querrichtung TD beträgt 19,2
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Barriereanordnung in jeweils zwei Schichten aufgeteilt. In der mittleren Spalte wird die Barriereanordnung in zwei gleich dicke Schichten mit einer Einzeldicke von jeweils 7 μιτι aufgeteilt. Dabei steigt die Reißfestigkeit von 13,2— auf über 44,4— in Längsrichtung um den Faktor μτη μτη
3,36 und in Querrichtung TD von 19,2— auf über 47,1— um den Faktor 2,45.
μτη μτη Gemäß der rechten Spalte wird die Barriereanordnung aufgeteilt in eine Schicht mit einer Dicke von 4 μιτι und eine Schicht mit einer Dicke von 10 μιτι. Somit wird die Barriereschicht in einem Verhältnis von 1 :2,5 aufgeteilt. Die Reißfestigkeit steigt dabei in Längsrichtung von 13,2— auf 15,1— um den μτη μτη
Faktor 1 ,14 und in Querrichtung von 19,2 μιτι auf 23,26 μιτι um den Faktor 1 ,23.
Vor der Aufteilung der Barriereanordnung (linke Spalte) hat die Folie folgenden Aufbau der einzelnen Schichten: 24 Vol.-% LLDPE bimodal mit Additiven
10 Vol.-% LLDPE bimodal
10 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
12 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid 6/6.6
10 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
10 Vol.-% LLDPE bimodal
24 Vol.-% LLDPE bimodal mit Additiven
Nach Aufteilung der Barriereanordnung in zwei gleich dicke Schichten zu jeweils 7 μιτι hat die Folie folgenden Aufbau der einzelnen Schichten:
24 Vol.-% LLDPE bimodal mit Additiven
13 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
6 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid 6/6.6
14 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
6 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid PA 6/6.6
13 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
24 Vol.-% LLDPE bimodal mit Additiven
Nach der Aufteilung gemäß Beispiel 3 (rechte Spalte) in Schichten unterschiedlicher Dicke, wobei jeweils eine Schicht eine Dicke von 4 μιη und
eine weitere Schicht der Barriereanordnung eine Dicke von 10 μηη aufweist hat die Folie folgenden Aufbau der einzelnen Schichten:
24 Vol.-% LLDPE bimodal mit Additiven
13 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
3 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid 6/6.6
14 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
9 Vol.-% Barriereanordnung, Copolyamid PA 6/6.6
13 Vol.-% Haftschicht-LLDPE bimodal
24 Vol.-% LLDPE bimodal mit Additiven
Beispiel 4: Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Vorrichtung ein erfindungsgemäßer Siloschlauch geschaffen, der eine mehrschichtige Folie umfasst, die mindestens eine Barriereanordnung mit einer Gesamtdicke zur Reduzierung einer Gasdurchlässigkeit aufweist, bei der die Barriereanordnung in mindestens zwei Schichten aufgeteilt ist, wobei der Siloschlauch eine Reißfestigkeit nach Elmendorf 53128 in Längsrichtung (MD) und/oder Querrichtung TD, von mehr als 10—, vorzugsweise mehr als 20—, insbesondere mehr als 30— aufweist, wobei die Folie eine μτη
Sauerstoffdurchlässigkeit von höchstens 500— , vorzugsweise 250
m. -d-bar m -d-bar insbesondere 100 — aufweist, wobei die Sauerstoffdurchlässigkeit nach
m2-d-bar
DIN 53380-3 bei 23°C und 50 % relativer Feuchte bestimmt wird, wobei die Dicke der Folie weniger als 150 m, vorzugsweise weniger als 125 m, insbesondere weniger als 100 μιτι beträgt. Beispiel 5:
Bei einer anderen Variante wird durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Vorrichtung eine erfindungsgemäße Desinfektionsfolie geschaffen, die mindestens eine Barriereanordnung mit einer Gesamtdicke zur Reduzierung einer Gasdurchlässigkeit aufweist, wobei erfindungsgemäß die Barriereanordnung zur Steigerung der Reißfestigkeit in mindestens zwei Schichten aufgeteilt ist, sodass die Reißfestigkeit nach Elmendorf DIN 53128 der Desinfektionsfolie in Längsrichtung MD und/oder Querrichtung TD mehr als 10—, vorzugsweise mehr als 20—, insbesondere mehr als 30— beträgt, μτη μτη μτη
cm wobei die Folie eine Sauerstoffdurchlässigkeit von höchstens 500
m -d-bar vorzugsweise 250 — , insbesondere 100 — aufweist, wobei die
m -d-bar m -d-bar
Sauerstoffdurchlässigkeit nach DIN 53380-3 bei 23°C und 50 % relativer Feuchte bestimmt wird, wobei die Dicke der Folie weniger als 150 m, vorzugsweise weniger als 125 μιτι, insbesondere weniger als 100 μιτι beträgt.

Claims

Patentansprüche:
Verfahren zur Steigerung der Reißfestigkeit einer mehrschichtigen Folie, mit mindestens einer Barriereanordnung, die eine Gesamtdicke zur Reduzierung einer Gasdurchlässigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung in mindestens zwei Schichten aufgeteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reißfestigkeit durch die Aufteilung um den Faktor 1 ,5, vorzugsweise um den Faktor 2, insbesondere um den Faktor 2,5 zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Aufteilung der Barriereanordnung die Folie bei gleicher Gesamtdicke eine ähnliche Sauerstoffdurchlässigkeit aufweist, wie vor der Aufteilung der Barriereanordnung, wobei die Sauerstoffdurchlässigkeit nach DIN 53380-3 bei 23°C und 50 % relativer Feuchte bestimmt wird und die Sauerstoffdurchlässigkeit nach der Aufteilung gegenüber der Sauerstoffdurchlässigkeit vor der Aufteilung um maximal 30 %,
vorzugsweise um maximal 20 %, insbesondere um maximal 10 % abweicht,
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der Barriereanordnung in Schichten mit Einzeldicken erfolgt, die zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis von 1 :10, vorzugsweise zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis von 1 :5, insbesondere zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis von 1 :3 zueinander stehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten der Barriereanordnung alle ähnliche Einzeldicken aufweisen, wobei die Abweichung vorzugsweise maximal 20 %, insbesondere maximal 10 %, vorzugsweise maximal 5 % beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung zu wenigstens 50 Gew.-% aus Materialien der Gruppe umfassend
- ein Polyamid,
- ein Copolyamid,
- ein Polyester,
- ein Copolyester,
- Polyethylenvinylalkohol,
- Polyvinylalkohol und/oder
- Mischungen davon
besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie äußere Schichten aus einem Polyolefin aufweist, vorzugsweise einem Polyolefin, welches das Produkt eines Polymerisationsverfahrens ist, welches einen Metallocen-Katalysator verwendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung neben Materialien aus der Gruppe
- ein Polyamid,
- ein Copolyamid,
- ein Polyester,
- ein Copolyester,
- Polyethylenvinylalkohol,
- Polyvinylalkohol
- und/oder Mischungen davon
höchstens 20 Gew.-% weitere polymere Bestandteile, vorzugsweise höchstens 10 Gew.-% weitere polymere Bestandteile, insbesondere keine weiteren polymeren Bestandteile enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung aus einem Polyamid und/oder einem Copolyamid besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Folie weniger als 200 μιτι, vorzugsweise weniger als 180 μιτι, insbesondere weniger als 160 μιτι beträgt und/oder die Dicke der Folie mehr als 10 μιτι, vorzugsweise mehr als 15 μιτι, insbesondere mehr als 20 μιτι beträgt.
Vorrichtung zur landwirtschaftlichen Anwendung, insbesondere zur Silagebereitung und/oder Bodenbehandlung, umfassend eine mehrschichtige Folie, die mindestens eine Barriereanordnung mit einer
Gesamtdicke zur Reduzierung einer Gasdurchlässigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung in mindestens zwei Schichten aufgeteilt ist, wobei die Reißfestigkeit der Folie nach Elmendorf DIN 53128 in Längsrichtung (MD) und/oder Querrichtung (TD) mehr als 10—, vorzugsweise mehr als 20— , insbesondere mehr als 30
-2- beträgt.
μτη
Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Sauerstoffdurchlässigkeit von höchstens 500 ^^— , vorzugsweise m -d-bar
250 — , insbesondere 100 — aufweist, wobei die m -d-bar m -d-bar
Sauerstoffdurchlässigkeit nach DIN 53380-3 bei 23°C und 50 % relativer Feuchte bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung in Schichten mit Einzeldicken aufgeteilt ist, die zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis von 1 :10, vorzugsweise zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis
von 1 :5, insbesondere zwischen einem Verhältnis von 1 :1 bis zu einem Verhältnis von 1 :3 zueinander stehen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten der Barriereanordnung alle ähnliche
Einzeldicken aufweisen, wobei die Abweichung vorzugsweise maximal 20 %, insbesondere maximal 10 %, vorzugsweise maximal 5 % beträgt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung zu wenigstens 50 Gew.-% aus Materialien der Gruppe umfassend
- Polyamid,
- Copolyamid,
- Polyester,
- Copolyester,
- Polyethylenvinylalkohol,
- Polyvinylalkohol und/oder
- Mischungen davon
besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie äußere Schichten aus einem Polyolefin aufweist, vorzugsweise einem Polyolefin, welches das Produkt eines Polymerisationsverfahrens ist, welches einen Metallocen-Katalysator verwendet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung neben Materialien aus der Gruppe
- Polyamid,
- Copolyamid,
- Polyester,
- Copolyester,
- Polyvinyl,
- Polyethylenvinylalkohol,
- Polyvinylalkohol und/oder Mischungen davon
höchstens 20 Gew.-% weitere polymere Bestandteile, vorzugsweise 10 Gew.-% weitere polymere Bestandteile, insbesondere keine weiteren polymeren Bestandteile enthält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereanordnung aus einem Polyamid und/oder Copolyamid besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Folie weniger als 200 μιτι, vorzugsweise weniger als 180 m, insbesondere weniger als 160 m beträgt und/oder die Dicke der Folie mehr als 10 μιτι, vorzugsweise mehr als 15 μιτι, insbesondere mehr als 20 μιτι beträgt.
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