FI122032B - Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI122032B
FI122032B FI20085937A FI20085937A FI122032B FI 122032 B FI122032 B FI 122032B FI 20085937 A FI20085937 A FI 20085937A FI 20085937 A FI20085937 A FI 20085937A FI 122032 B FI122032 B FI 122032B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fiber product
product according
coating layer
barrier layer
barrier
Prior art date
Application number
FI20085937A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20085937A (fi
FI20085937A0 (fi
Inventor
Ali Harlin
Eero Iiskola
Mika Vaehae-Nissi
Terhi Hirvikorpi
Tuomas Mustonen
Original Assignee
Teknologian Tutkimuskeskus Vtt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teknologian Tutkimuskeskus Vtt filed Critical Teknologian Tutkimuskeskus Vtt
Priority to FI20085937A priority Critical patent/FI122032B/fi
Publication of FI20085937A0 publication Critical patent/FI20085937A0/fi
Priority to US13/122,341 priority patent/US20110223401A1/en
Priority to EP09817335.4A priority patent/EP2344697A4/en
Priority to PCT/FI2009/050786 priority patent/WO2010037906A1/en
Publication of FI20085937A publication Critical patent/FI20085937A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI122032B publication Critical patent/FI122032B/fi

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45555—Atomic layer deposition [ALD] applied in non-semiconductor technology
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B32B29/06—Layered products comprising a layer of paper or cardboard specially treated, e.g. surfaced, parchmentised
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments
    • D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/20—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments
    • D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/18—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising waxes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/52—Cellulose; Derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/54—Starch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/50—Spraying or projecting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/10—Packing paper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Description

KUITUTUOTE, JOSSA ON BARRIERKERROS JA MENETELMÄ SEN VALMISTAMISEKSI
Keksinnön tausta 5
Tekniikan ala
Esillä oleva keksintö kohdistuu kuitutuotteeseen, jossa on barrierkerroksia. Erityisesti esillä oleva keksintö kohdistuu substraatteihin, joissa on ohutkalvojen muodostamia barrierkerroksia ja niiden tuottamiseen.
10
Tekniikan tason kuvaus
Pakkausmateriaaleja, kuten paperia, yhtenäistä valkaistua kartonkia (solid bleached board, SBB), taitettavien laatikoiden kartonkia (folding box board, FBB), harmaakartonkia ja aallotettujen materiaalien täytteitä, voidaan pinnoittaa tai käsitellä 15 erilaisilla barrieraineilla tehokkaan suojauksen tuottamiseksi ulkoisten lähteiden, kuten valon, hapen, kosteuden, makujen tai kuumuuden pakkauksen sisällölle aiheuttamia haitallisia vaikutuksia vastaan. Lisäksi barrieraineen tarkoitus on estää vuotoja ja tuotteen ja sen aineiden, esimerkiksi rasvan, kosteuden tai aromien, absorptiota pakkausmateriaaliin. Suurin osa barrierpinnoitesovelluksista käsittää polymeerejä, joita 20 levitetään pohjamateriaalille suhteellisen paksuina kerroksina.
Tuotteen suojaamisen lisäksi sopivimman pinnoitteen ja pohjakartongin yhdistelmän valitseminen säästää materiaalia, parantaa ja yksinkertaistaa prosessoitavuutta (esimerkiksi painatusta ja muuntamisen tehokkuutta), visuaalista laatua (kuten o 25 miellyttävää ulkoasua ja kirkkautta), loppukäytön soveltuvuutta (kuten tiivistyvyyttä ja c\i 4- irrotettavuutta) j a vähentää j ätettä.
9 00 o x Polyolefiinista muodostetut barrierkerrokset, tyypillisesti LDPE-, HDPE- ja PP-
CL
pinnoitteet, tuottavat hyvän kosteussuojauksen. Niitä käytetään laajalti pakkauksissa, S 30 joissa tarvitaan hyvää nestetiiviyttä ja kosteussuojausta, tyypillisesti juomille, viljoille, o pakaste-elintarvikkeille j a j äätelölle.
CM
2
Polymeeristä valmistetut high barrier -pinnoitteet tuottavat erinomaisen suojauksen valolta, hapelta ja kosteudelta. Nämä monikerroksiset EYOH-ja PA-pinnoitteet voidaan tehdä rasvanpitäviksi ja sekä valo- että happitiiviiksi. Hopea-ja alumiinipinnoitetuissa high barrier -pinnoitteissa voi olla ylimääräinen metallikerros mahdollisimman hyvän 5 valonsuojauksen tuottamiseksi.
High barrier -polymeeripinnoitteita käytetään tuottamaan kahvin, mausteiden, virvoitusjuomien, viljatuotteiden ja suklaan kaltaisille herkille tuotteille pitkä myyntiaika. Niitä käytetään myös non-food-tuotteiden, kuten nestemäisten pesuaineiden 10 ja pyykin huuhteluaineiden, pakkaamiseen.
Tehokkaat barriermateriaalit tuottavat sekä barriertoiminnnallisuuden että muita lisätoimintoja. Tyypillisiä esimerkkejä ovat PET-pinnoitteet, jotka tuottavat lämmönsuojauksen yhdessä loistavan rasvabarrierin ja hyvät vesi-WVTR-ominaisuudet 15 (Water Vapour Transmission Rate, vesihöyryn läpäisynopeus) uuninkestäville tarjottimille ja uudelleen lämmitettäville pakkauksille. PBT-polymeerit ovat toiminnaltaan samanlaisia kuin PET, mutta ne ovat parannettuja erinomaisten irrotusominaisuuksien osalta.
20 Julkaisussa WO 1999/015711 kuvataan substraatti, jolle on levitetty SKVbarrierkerros One Atmosphere Uniform Glow Discharge Plasma -menetelmällä (OAUGDP), joka kuuluu plasmakemiallisiin höyrylevitysmenetelmiin (CVD-menetelmät). Substraatti voi olla LDPE.llä (matalatiheyksinen polymeeri) pinnoitettua paperia. Prosessin haittapuolena on, että se on luonnoltaan fysikaalinen, joten prosessin hallinta ja o 25 skaalaaminen suuremmaksi pinta-alaltaan suurempia substraatteja varten on 4 monimutkaista. Prosessiin sisältyy reaktori-ilmakehästä pinnalle saostuvan piin 9 g edeltäjän plasmaheikentäminen. Julkaisussa ei ole esimerkkejä siitä, kuinka x barrierkerroksen ominaisuudet muuttuvat. On kuitenkin tunnettua, että on vaikeaa cc
CL
tuottaa täysin reiätöntä ja tiheää kerrosta plasma-CVD.n avulla, erityisesti pienillä 5 30 kerrospaksuuksilla.
oo o o C\l 3
Kuten julkaisussa Paperi ja puu, voi. 88, no. 2, pp. 115 - 210 kuvataan, ympäristön vaatimukset tuottavat uusia paineita pakkausmateriaaleille. Biohajoava pinnoite on vaihtoehto polyetyleenille barrierkartongeissa. Tässä kokeellisessa tutkimuksessa biohajoavia pinnoitteita sisältäviä kartonkeja verrattiin pinnoittamattomiin ja LDPE-5 pinnoitettuihin kartonkeihin arvioimalla niiden biohajoamisen potentiaali sekä ottamalla huomioon niiden potentiaali jätteen vähentämisessä kierrätys- ja polttoprosessien avulla. Biohajoamisen potentiaalia tutkittiin hautaamalla näyte maahan. Tulokset osoittavat, että trooppisissa olosuhteissa pinnoittamattomat kartonkinäytteet hajoavat nopeasti (alle kahdessa kuukaudessa), kun näytteillä on hyvä kosketus maahan, joka sisältää ravinteita 10 ja orgaanista materiaalia ja jonka pH on sopiva. Biohajoavat pinnoitemateriaalit hajoavat, mutta huomattavasti hitaammin kuin kuitumateriaalista valmistettu pohjakartonki. Pinnoitekerrokset hajoavat erittäin paikallisesti, mahdollisesti pinnoitteen paikallisista urista, huokosista tai halkeamista alkaen. Kun mikro-organismit saavuttavat pohjakartongin, hajoaminen etenee pohjakartongissa nopeammin.
15 Pinnoitemateriaalien biohajoaminen tuottaa jätteenhallintaan uuden mahdollisuuden. Näiden bio hajoavien materiaalien korkea vesihöyryn läpäisyarvo kuitenkin tarkoittaa, että pakkauskäytön barriervaatimusten täyttäminen edellyttää paksumpia pinnoitekerroksia, mikä - yhdessä biohajoavien polymeerien korkeamman hinnan kanssa - saattaa lisätä tuotantokustannuksia. Barrierpinnoitetut kartongit havaittiin 20 poikkeuksetta kierrätettäviksi; j a kierrätyksen j älkeen kuidun j a paperin laadun havaittiin olevan verrattavissa pinnoittamattoman näytteen laatuun. Nämä tosiseikat viittaavat siihen, että lyhyellä aikavälillä on vaikea löytää kannattavia käyttökohteita bio hajoaville kartonkipakkausten pinnoitteille, erityisesti jos lainsäädännössä korostetaan jätteenkäsittelyssä kierrätys- ja polttovaihtoehtoja. Biopolymeeritieteen ja o 25 barrierpinnoitteiden koostumusten kehitys on viime vuosina, yhdessä öljyn hinnan c\i 4 nousun kanssa, tuonut esiin tehokkaampien pinnoiterakenteinden ja kilpailukyisempien o g hintojen mahdollisuuksia tulevaisuuden biohajoaviin pinnoitteisiin. Lisäksi European x Bioplastics -järjestön mukaan biopolymeerit mahdollistavat jopa 30 - 80 %
CL
hiilidioksidisäästön tavanomaisiin muoveihin verrattuna, tuotteesta ja käyttökohteesta 5 30 riippuen. ELI rahoittaa useita projekteja, joissa keskitytään uusiin biopohjaisiin o pakkauskäyttökohteisiin, kuten SUSTAINPACK ja Flexpakrenew.
CM
4
Monet elintarvikkeet vaativat erikoisilmakehiä tuoreuden ja yleisen laadun säilyttämiseksi varastoinnin aikana. Tämän vuoksi entistä suurempi määrä elintarvikkeista pakataan suojakaasuun, jossa tietty kaasuseos varmistaa ihanteellisen laadun ja kyseisen elintarvikkeen turvallisuuden. Pakkauksen kaasun 5 vakiokoostumuksen takaamiseksi pakkausmateriaalissa on oltava tietty määrä kaasubarriereja. Useimmissa pakkauskäyttökohteissa pakkauksen sisällä oleva kaasuseos muodostuu hiilidioksidista, hapesta ja typestä tai niiden yhdistelmistä. Kirjallisuudessa on runsaasti tietoa biopohjaisten materiaalien barrierominaisuuksista mineraaliöljypohjaisia polymeerimateriaaleja vertailukohteina käytettäessä.
10
On odotettavissa, että paperi säilyy tärkeänä biopohjaisena pakkausmateriaalina. Paperi-ja kartonkimateriaalien mekaaniset ominaisuudet ovat erinomaisia, mutta kaasun läpäisevyysominaisuudet ovat sinällään liian suuria moniin elintarvikepakkauskäyttöihin. Paperipohjaisten materiaalien hydrofiiliset ominaisuudet 15 ovat näissä materiaaleissa myös huomattava haaste kosteita elintarvikkeita pakattaessa. Nykyisinkin paperipohjaiset materiaalit pinnoitetaan synteettisen muovin kerroksella, jolloin on saatu materiaaleja, joissa on tarvittava kaasubarrier ja nesteiden kestävyys.
N. Gontard ja S. Guilbert ovat kuvanneet julkaisussa Food Packaging and Preservation, 20 1999, että biopolymeerien barrier on rajallinen, erityisesti veden ja vesihöyryn suhteen.
Vesi aiheuttaa huomattavan alennuksen biopolymeerin lasisiirtymälämpötilassa, mikä tekee biopolymeeripakkauksista herkkiä kosteudelle.
Keksinnön yhteenveto o 25 Esillä olevan keksinnön tavoite on poistaa ainakin osittain ongelmat, jotka liittyvät 4 tekniikan tasoon. Erityisesti keksinnön tavoite on tuottaa uudenlainen i 00 ympäristöystävällinen materiaali, joka sopii vaativiin pakkauskäyttökohteisiin.
cc
CL
Erityisesti esillä olevan keksinnön tavoite on saada aikaan uusi menetelmä esillä olevan 5 30 materiaalin tuottamiseksi.
LO
oo o o C\l 5 Nämä tavoitteet saavutetaan itsenäisten patenttivaatimusten mukaisella keksinnöllä. Tällöin keksintö tuottaa polymeeripinnoitetun kuitusubstraatin, kuten paperin tai kartongin, jossa on vähintään yksi pinta ja jolla mainitulla pinnalla on barrierkerros ja jossa mainittu barrierkerros käsittää ohutkalvon, jonka paksuus on alle noin 1 5 mikrometri ja joka voi tuottaa mainitulle substraatille barrierominaisuuksia. Barrier pystyy erityisesti vähentämään tuotteen vesihöyryn, kaasun ja/tai rasvan läpäisyä. Edullisesti barrierkerros on epäorgaaninen tai se käsittää vähintään yhden epäorgaanisen alikerroksen ja se levitetään pinnoitetulle substraatille atomikerroslevitysmenetelmällä (atomic layer deposition, ALD).
10
Erään suoritusmuodon mukaan substraatti on paperi tai kartonki, joka sopii pakkauskäyttökohteisiin tai vastaaviin erikoiskäyttökohteisiin. Erityisesti tuote voi olla pakkauksen, pakkausaihion tai pakkauksen osan, kuten sisäpussin, muodossa. Tällaisten tuotteiden mahdollinen käyttökohde on elintarvikkeiden kaltaisten kuluttajatuotteiden 15 pakkaaminen.
Erään edullisen suoritusmuodon mukaan substraatin polymeeripitoinen pinnoite käsittää biopolymeerin, erityisesti biohajoavan polymeerin. Näin ollen keksintö parantaa biopolymeeriä, kuten yksittäistä biopolymeeriä, biopolymeerien sekoitusta tai 20 biopolymeerien ja synteettisten ei-biopohjaisten polymeerien sekoitusta sisältävän materiaalin pinnoitekerroksella tai -kerroksilla pinnoitetun paperin tai paperikartongin kuitusubstraatin barrierominaisuuksia. Tässä dokumentissa biopolymeereillä tarkoitetaan: - polymeerejä, jotka on uutettu suoraan biomassasta (luokka 1), o 25 - polymeerejä, jotka on tuotettu klassisella kemiallisella synteesillä biopohjaisista monomeereistä (luokka 2), tai cp oo - polymeerejä, jotka on tuotettu suoraan luonnollisista tai geneettisesti muokatuista o x organismeista (luokka 3).
CL
Näihin luetaan lisäksi synteettiset biohajoavat polymeerit. Esimerkkejä h*- S 30 biopolymeereistä, joita voidaan käyttää, ovat poly(hydroksialkaonaatit) (PHA), mukaan
LO
o lukien poly(hydroksibutyraatti) ja erilaiset kopolymeerit, biohajoavat polyesterit, ^ mukaan lukien polylaktidi (PLA), poly(butyleenisukkinaatti) (OBS), polykaprolaktooni 6 (PCL) ja muut alifaattiset/aromaattiset biohajoavat kopolyesterit, biopohjaiset polyuretaanit ja polyamidit erilaiset eläin-ja kasviproteiinit, polyfenolit, mukaan lukien tanniini ja ligniini, polysakkaridit mukaan lukien tärkkelys, kitosaani, selluloosa ja hemiselluloosat, lipidit ja niiden johdannaiset, poly(vinyylialkoholi), 5 poly(esterikarbonaatti), polyanhydridit ja polyfosfaseenit. Polysakkaridit, niiden johdannaiset ja sekoitukset esimerkiksi muiden biopolymeerien kanssa voivat tuottaa pinnoitteita, joiden kaasubarrierominaisuudet ovat suhteellisen hyvät, mutta ne ovat kosteudelle herkkiä materiaaleja. Nykyisin pinnoitteina käytetään PLA:ta ja PLA:n ja muiden biopolymeerien sekoituksia, jotka tuottavat ainoastaan kohtalaiset 10 barrierominaisuudet.
Erityisesti ohut epäorgaaninen barrierkerros saattaa käsittää epäorgaanisia oksideja kerroksina. Tällainen rakenne voidaan valmistaa riittävän ohueksi atomikerroslevityksellä (ALD) siten, että kuitupohjainen materiaali voidaan kierrättää 15 ilman barrierkerroksen erottamista, kun se otetaan talteen energiana tai materiaalina ja kuitu kierrätetään paperissa ja kartongissa käyttämistä varten. Tämän sijasta tai epäorgaanisen materiaalin lisäksi, barrierkerros voi käsittää orgaanisia atomikerroslevitettäviä materiaaleja.
20 Käytettävä ALD-prosessi on edullisesti jatkuva. Ohutkalvosta muodostuva barrierkerros muodostetaan useina levityksinä, jotka tehdään sarjassa siten, että hyvin valmistellulle pinnoitetulle pinnalle muodostuu yhdestä tai useasta materiaalista paksumpia kalvoja.
Barrierkerroksen kokonaispaksuus on edullisesti enintään 200 nm, edullisesti enintään δ 25 100 nm, erityisesti enintään 50 nm. Tällaiset kerrokset voidaan edullisesti levittää
(M
4 atomikerroslevityksellä (ALD) vähemmän tarkan ja paksumman kalvon tuottavaan o g kemialliseen kaasulevitykseen (chemical vapour deposition, CVD) verrattuna, jos x substraatti on riittävän tasainen vastaanottamaan ja ylläpitämään ohutta kalvoa.
CL
Esimerkiksi yksi tai usea edellä mainituista polymeereistä voi tuottaa riittävän tasaisen
CO
oy 30 pinnan.
tn oo o o
(M
7
Erään suoritusmuodon mukaan barrierkerros muodostetaan plasma-avusteisella atomikerrosohjatulla levityksellä (plasma-assisted ALD, PAALD) tai metalli-orgaanisella atomikerroslevityksellä (metal organic ALD, MO ALD).
5 Erään suoritusmuodon mukaan ohutkalvo muodostetaan mistä tahansa metallista tai metallioksidista, joka voidaan levittää ALD:n avulla. Erään tietyn suoritusmuodon mukaan kalvo käsittää amorfisen alumiinioksidin (AI2O3) tai se koostuu siitä. Kalvo voi jopa käsittää vähintään kaksi päällekkäistä alikalvoa. Alikalvot voivat olla paksuudeltaan samanlaisia tai erilaisia (esimerkiksi 1 - 250 nm, edullisesti 5-100 nm, 10 erityisesti 5-50 nm).
Vaihtoehtoisesti tai AfCL-kalvon lisäksi ohutkalvo voi käsittää piioksidia (SiOx) ja/tai jotakin muuta materiaalia, kuten T1O2, ZrC>2, HfÖ2, Ta20s, NbaCL, MgO, CeC>2SiC)2, La203, SrTi03, BaTi03, ln203, Sn02, ZnO, Ga202W03, NiO, MnOx, LaCoCL, LaNi03, 15 LaMnOs, Si, Ge, Cu, Mo, Ta tai W ALD.n avulla muodostettuna.
Erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan substraatti on paperi tai kartonki, joka on pinnoitettu biopolymeerillä ja jossa on vähintään yksi amorfinen alumiinioksidin (AI2O3) kalvo, jonka paksuus on enintään 20 nm.
20
Keksintö tuottaa huomattavia etuja. Ohutkalvobarrierkerros toimii nanodifiuusiokerroksena, joka heikentää materiaalin höyryn ja aromiyhdisteiden läpäisevyyttä tyypillisesti luokkaa 10 - 1000 olevalla kertoimella verrattuna tuotteeseen, jossa ei ole tällaista barrierkerrosta. Erityisen tärkeä on hapen ja vesihöyryn o 25 läpäisynopeuden pieneneminen, jonka havaittiin olevan merkittävä jopa erittäin ohuilla,
CM
4 esimerkiksi 5-50 nm paksuilla, epäorgaanisilla barrierkerroksilla. Biopolymeerien o 00 kaasun ja vesihöyryn läpäisevyyttä voidaan siis pienentää säilyttäen tuotteen loistavat o x ympäristönäkökohdat. Erityisesti käytettäessä selluloosapitoista o. . .
biopolymeenpmnoitettua substraattia, materiaali on kokonaisuudessaan kierrätettävää,
Is- 5 30 ympäristössä biohajoavaa sekä myrkytöntä.
00 o o cm 8
On havaittu, että biopolymeeripinnoitteet sopivat yllättävän hyvin atomikerroslevityksen kanssa. Tämä tarkoittaa, että sen lisäksi, että ne tuottavat riittävän adheesion, ne tuottavat myös tasaisuuden jopa mukautuville, erittäin ohuille kaasutiiviille kerroksille. Barrierkerros voidaan muodostaa ALD.n avulla erilaisille 5 pohjamateriaaleille käyttäen biopolymeeripinnoitetta väli/liitoskerroksena substraatin ja ALD-kerroksen välissä.
Atomikerroslevitys on kemiallinen kerroksittainen prosessi, jota voidaan ohjata jopa 0,1 nm tarkkuudella (tyypillisesti tarkkuus on noin 0,3 nm, joka vastaa levityssyklin 10 kerrospaksuutta). Näin ollen barrierkerroksen paksuutta voidaan säätää erittäin tarkasti siten, että se vastaa kunkin käyttökohteen tarpeita. Prosessin kemiallisen luonteen vuoksi sillä on myös erittäin hyvä toistettavuus fysikaalisiin menetelmiin verrattuna. ALD voidaankin siis skaalata suuremmaksi erittäin suurille substraattien pinta-aloille, kuten paperi- tai kartonkirainoille, ja se tuottaa homogeenisia, reiättömiä ja tiheitä 15 kerroksia, ainakin saman paksuisiin fysikaalisilla plasma-CVD-menetelmillä tuotettuihin saman paksuisiin kerroksiin verrattuna. On arvioitu, että vastaava barrierominaisuuksien taso voidaan saavuttaa kymmenesosan paksuisella kerrospaksuudella, kun käytetään ALD-prosessia CVD-prosessin sijasta.
20 Koska esillä oleva tuote on nestetiivis ja sillä on hyvä kosteuden ja hapen suojaus, sitä voidaan käyttää juomien, viljatuotteiden, pakasteiden, jäätelön ja suklaan kaltaisten elintarviketuotteiden pakkaamiseen sekä non-food-tuotteille, kuten lääkkeille, kosmetiikalle, nestemäisille pesuaineille ja huuhteluaineille. Koska esillä oleva barrier, erityisesti käytettäessä AfCh-oksidia, tuottaa paremman hapen ja kosteuden suojauksen, 0 25 sitä voidaan käyttää myös juomien, kahvin, mausteiden, snacksien, murojen ja suklaan 4 kaltaisten herkkien, myyntiaj altaan pitkien tuotteiden pakkauksissa. Läpinäkymättömän i g substraatin ja/tai biopolymeeripinnoitteen kanssa saavutetaan myös hyvä valonsuojaus.
CC
CL
Esillä olevan keksinnön muita suoritusmuotoja ja etuja kuvataan seuraavassa cd 30 yksityiskohtaisessa selityksessä viitaten oheisiin piirustuksiin.
oo o o
Piirustusten lvhvt kuvaus 9
Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti (ei mittakaavassa) esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen tuotteen poikkileikkausta.
Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti (ei mittakaavassa) esillä olevan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisen tuotteen poikkileikkausta.
5 Kuvio 3 esittää pinnoitetun paperin pinnasta ennen 900 nm paksun AI2O3-barrierkerroksen levittämistä ja sen jälkeen otettuja mikroskooppikuvia.
Suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus
Kuvio 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen tuotteen peruselementtejä. 10 Tuote käsittää kuitupitoisen substraatin 12, substraatille 12 levitetyn pinnoitekerroksen 14, ohuen barrierkerroksen 16, joka on edelleen levitetty pinnoitekerrokselle 14 ja ohuelle barrierkerrokselle levitetyn pinnoitekerroksen. Kukin neljästä kerroksesta voi käsittää yhden, kaksi tai useita erillisiä alikerroksia. Esimerkiksi substraatti 12 voi olla yksikerroksinen tai monikerroksinen paperi ja/tai kartonki ja pinnoite 14 voi olla 15 yksinkertainen pinnoite tai monikerroksinen pinnoite.
Edullisesti substraatti on paperia tai kartonkia, joka on muodostettu selluloosapitoisesta materiaalista, siis kasveista erotetuista kuiduista, erityisesti puukasveista, käyttämällä mekaanista, kemiallista tai kemimekaanista massanvalmistusta.
20
Substraatti voidaan ennen biopolymeeriä sisältävällä pinnoitteella pinnoittamista pinnoittaa pigmentti- tai dispersiopinnoitteella pääasiassa substraatin tasaisuuden parantamiseksi. Tällainen esipinnoitekerros mahdollistaa ohuemman biopolymeeripinnoitekerroksen käyttämisen vähintään tapauksissa, joissa ei vaadita o 25 jälkimmäisen suurta paksuutta muista syistä, kuten barrierominaisuuksien vuoksi.
CM
4 Levitysmenetelmät ja pigmentti- sekä dispersiopinnoitteiden eri koostumukset ovat o g sinänsä tunnettuja, eikä niitä kuvata tässä laajalti. Periaatteessa mitä tahansa x pinnoitekerrosta, jonka tasaisuus on suurempi kuin itse kuitumatriisin, ja joka on
CL
yhteensopiva käytettävän (-vien) biopolymeerin (-rien) kanssa, voidaan käyttää.
cd 30
LO
o Substraatti pinnoitetaan käyttämällä biopolymeeripinnoitetta tai tällaisten pinnoitteiden C\| päälle sovittamista. Biopolymeeriä sisältävien pinnoitteiden on havaittu täyttävän 10 kierrätettävyyden ja/tai hävitettävyyden sekä atomikerroslevitettävyydelle sopivuuden vaatimukset. Lisäksi biopolymeerit vahvistavat ja parantavat tuotteen muunnettavuutta ja tyypillisesti ne myös parantavat tuotteen barrierominaisuuksia.
5 Polymeeripinnoitteen polymeeri voidaan valita joukosta, mutta ei näihin rajoittuen, johon kuuluvat polysakkaridit, mukaan lukien tärkkelys ja johdannaiset (käsitelty plastisoimalla, sekoittamalla muiden materiaalin kanssa, geneettisellä tai kemiallisella muuntelulla tai edellä olevien menetelmien yhdistelmällä), selluloosa ja johdannaiset (karboksimetyyliselluloosa, metyyliselluloosa, etyyliselluloosa, 10 hydroksietyyliselluloosa, hydroksipropyyliselluloosa ja selluloosa-asetaatti, mikrofibrilloitu selluloosa) ja hemiselluloosat ja kitosaani sekä niiden johdannaiset, kasviperäiset polyfenolit (ligniini, taimiini) ja niiden johdannaiset, lipidit ja kasviperäiset proteiinit (esimerkiksi gluteeni, soija, papuja peruna) sekä eläinperäiset proteiinit (esimerkiksi kaseiini, hera, kollageeni, keratiini), poly(hydroksialkanoaatit) 15 (PHA:t) mukaan lukien poly(hydroksibutyraatti) ja eri kopolymeerit, biohajoavat polyesterit, polyamidit ja polyuretaanit, mukaan lukien polylaktidi (PLA), poly(butyylisukkinaatti), poly(butyylisukkinaattiadipaatti), poly(butyleeniadipaattitereftalaatti), poly(metyleeniadipaattitereftalaatti) polykaprolaktoni (PCL), risiiniöljyuretaanit, muut alifaattiset/aromaattiset biohajoavat 20 kopolyesterit, biohajoavat polyolit ja polykarbonaatit, polyanhydridit ja polyfosfaseenit.
Pinnoitekerros voi lisäksi käsittää pigmenttihiukkasia, erityisesti kipsistä, silikaattihiukkasista, talkkihiukkasista, muovipigmenttihiukkasista, savihiukkasista, mica-hiukkasista, kalsiumkarbonaattihiukkasista, bentonittihiukkasista, o 25 alumiinioksiditrihydraattihiukkasista, titaanidioksidihiukkasista, c\i 4 phyllosilikaattihiukkaisista, synteettisistä silikahiukkasista, orgaanisista o g pigmenttihiukkasista ja niiden seoksista koostuvasta ryhmästä.
X
en Q-
Pinnoitekerros voi lisäksi käsittää yhden tai usean lisäkomponentin, joka on valittu 5 30 vaahtoamisenestoaineista tai -suoloista, vaahdonpoistoaineista tai -suoloista, biosideistä o ja säilöntäaineista, pinta-aktiivisista aineista, vedenpidätysaineista, reologian ^ muuntajista, dispergointiaineista, plastisointiaineista, voiteluaineista, optisista 11 kirkasteista, väriaineista, poikittaislinkittäjista, vahoista, haihtuvista emäksistä ja hydrofobisista aineista muodostuvasta ryhmästä.
Erään suoritusmuodon mukaan biopolymeeripinnoitekerros on dispersio, joka käsittää 5 ensimmäisen (bio)polymeerin ja yhden tai usean biopolymeerin, joka valitaan biohajoavista polyoleista, kuten poly(vinyylialkoholi), biohajoavista polykarbonaateista, kuten poly(esterikarbonaatti) ja biohajoavista polyanhydrideistä sekä biohajoavista polyfosfaseeenistä sekä lisäksi yhdestä tai useasta pehmennysaineesta ja/tai yhdestä tai useasta filleristä muodostuvasta ryhmästä.
10
Pinnoitteen paino on tyypillisesti 1 - 60 g/m1 2 3 4 5. Pinnoite voidaan levittää millä tahansa paperinvalmistuksen alalla sinänsä tunnetulla sopivalla pinnoitusmenetelmällä, joka sopii kyseiselle pinnoiteyhdisteelle.
15 Kuten edellä on kuvattu, epäorgaaninen kerros tyypillisesti käsittää vähintään yhden metallin tai metallioksidin, joka kasvatetaan substraatille ALD-menetelmällä.
Erään suoritusmuodon mukaan barrierkerros muodostuu olennaisesti yhtenäisestä yhdestä metallin tai metallioksidin kerroksesta, joka on kasvatettu ALD-menetelmällä.
20
Erään toisen suoritusmuodon mukaan barrierkerros käsittää vähintään kaksi metallia tai metallioksidia, jotka on sekoitettu toisiinsa tai järjestetty alikerroksiin. Monikerroksisessa barrierrakenteessa erilaiset alikerrokset saattavat tuottaa tuotteelle erilaisia barrierominaisuuksia. Esimerkiksi yksi alikerros saattaa olla suunniteltu o 25 ensisijaisesti pienentämään erityisesti kosteuden läpäisyä, kun taas toinen alikerros 4 saattaa tuottaa huomattavan pienentymisen hapen läpäisyyn. Luonnollisesti myös saman 1 oo materiaalin levittäminen useina erillisinä kerroksina on mahdollista.
0 2
CC
3
CL
4
Kuvio 2 esittää muunnettua tuotetta. Se käsittää substraatin 22, biopolymeeripinnoitteen 5 30 24 ja barrierkerroksen 26, samoin kuin edellä on kuvattu, ja lisäksi siinä on o barrierkerroksen päällä oleva toinen pinnoitekerros 28. Erään suoritusmuodon mukaan C\J ...
toinen pinnoitekerros 28 muodostuu samanlaisista komponenteista kuin edellä kuvion 1 12 kerroksen 14 yhteydessä kuvattu ensimmäinen pinnoitekerros 24. Toinen pinnoitekerros 28 voi kuitenkin olla koostumukseltaan erilainen tarvittavien toiminnallisten ominaisuuksien, kuten tiivistettävyyden ja kulutuskestävyyden, saavuttamiseksi. Toinen kerros 28 voi tuottaa parannetut adheesio-ominaisuudet tuotteen liimaamisen 5 mahdollistamiseksi esimerkiksi pakkauksen valmistamisen yhteydessä. Erään suoritusmuodon mukaan toinen pinnoitekerros muodostaa tuotteen pintakerroksen.
Kuvio 3 esittää pigmenttipinnoitetun paperin ennen (vasemmalla) 900 nm paksun AhCE-bamerkerroksen levittämistä ALD:n avulla ja sen jälkeen (oikealla). Kuten 10 kuviosta voidaan havaita, pinnan topografialla ei ole olennaista vaikutusta tuotettavaan pintaan. Tämä tarkoittaa, että estekerros on lähes täydellinen sen peittäessä tai täyttäessä substraatin mikrohuokoset (< 1 pm) ja makrohuokoset (> 1 pm).
Yleisesti, jos halutaan tuottaa erittäin yhtenäinen ja reiätön barrierkerros, 15 barrierkerroksen paksuus on edullisesti vähintään 50 % substraatin pinnan tai substraatin pinnoitteen pinnan huokosten koosta. Erityisesti polymeeriset pinnoitteet tuottavat riittävän alhaisen huokoisuuden, jotta atomikerroslevityksen kerrosten paksuus on alle 50 nm. Tuotteen kokonaiskustannukset ja valmistusaika voidaan pitää kilpailukykyisinä verrattuna tunnettuihin tuotteisiin, jotka tuottavat verrattavissa olevat 20 barrierominaisuudet.
Atomikerroslevitys on alan ammattilaiselle hyvin tunnettu menetelmä, eikä sitä tämän vuoksi kuvata tässä tarkemmin. Kuvauksen sijaan viittaamme artikkeleihin ja julkaisuihin Ritala M. ja Leskelä M, Atomic layer deposition, handbook of Thin Films, 0 25 2002, pp. 103 - 159; Leskelä M. et ai. J. Materials Science and Engineering: C, g 27(2007), 1504, Exploitation of atomic layer deposition for nanostructured materials, ja co Puurunen, R. L. J., Appi. Phys 97 (2005), pp. 1 - 52. Epäorgaanisen kalvon orgaaniselle 1 polymeerille ALD.n avulla levittämisen yleisiä periaatteita kuvataan julkaisussa US 2004/0194691.
S 30 m o ALD-käsittelyyn sinänsä liittyen voidaan viitata julkaisuun US 7311946. Julkaisussa
C\J
kuvataan prosessi, jossa tuotetaan diffuusiobarrierkerroksen pinta, jossa ei olennaisesti 13 ole lainkaan alkuaineista metallia ja metallikalvo muodostetaan vähintään pinnan osalle levityksen avulla käyttämällä orgaanometallista edeltäjää.
Al203-ohutkalvoina levitetyn atomikerroksen kasvunopeutta ja ominaisuuksia tutkittiin 5 julkaisussa Thin Solid Films Volume 368, Issue 1, 1.6. 2000 vaihtelemalla vesiannosta Al(CH3)3-H20-prosessissa. PAALD-menetelmää Al203-kerrosten levittämiseksi kuvataan julkaisussa J. Appi. Phys. Voi. 40 (2001) 285-289. Al203-kerrosten kosteuden ja höyryn läpäisevyyttä elektronisissa laitteissa käytettynä kuvataan julkaisussa Appi. Phys. Lett. 86, 223503 (2005) ja Appi. Phys. Lett. 89, 081915 (2006). Edellä mainittujen 10 julkaisujen relevantti sisältö liitetään viitteenomaisesti tähän hakemukseen.
Erään suoritusmuodon mukaan tuote käsittää - paperi- tai kartonkisubstraatin, - polymeeripinnoitekerroksen vähintään yhdellä kuitupitoisen substraatin pinnalla, 15 ja - pinnoitekerrokselle atomikerroslevityksen avulla levitetyn barrierkerroksen, jonka paksuus on alle 1 mikrometri ja joka pystyy vähentämään vesihöyryn ja/tai hapen läpäisevyyttä kuitutuotteessa vähintään 50 %, erityisesti vähintään 90 %.
20
Erään lisäsuoritusmuodon mukaan kuitutuote käsittää paperi- tai kartonkisubstraatin, - biopolymeeriä sisältävän pinnoitteen, joka on levitetty vähintään yhdelle substraatin pinnalle, ja o 25 - metallioksidibarrierkerroksen, jonka paksuus on alle 100 nm ja joka on levitetty 4 biopolymeeripinnoitteelle. o oo o x Erityisesti substraatti voi olla kartonkia tai paperia, joka tekee tuotteesta sopivan Q_ jäykkiin ja joustaviin pakkaussovelluksiin. Tällaisissa sovelluksissa substraatin vapaa 5 30 pinta, siis pinta, joka ei sisällä epäorgaanista barrierkerrosta, voi käsittää vähintään o yhden pinnoitekerroksen j a/tai painokerroksen j a/tai lakkakerroksen.
(M
14
Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin ei-rajoittaviin esimerkkeihin.
Esimerkit: 5 AI2O3 levitettiin ALD:n avulla polymeeripinnoitetuille papereille ja kartongeille sekä tavallisille polymeerikalvoille. Näytteisiin kuului polylaktidikalvo ja PLA:lla pinnoitettu kartonki. Kumpikin on tyypillinen biopolymeerikäyttökohde. Substraatit luetellaan taulukossa 1.
10 Taulukko 1. Substraattien ominaisuudet
Lyhenne Kuvaus S Pigmenttipinnoitettu ja kalanteroitu paperi P Polyetyleenipinnoitettu (LDPE) kartonki O Polylaktidipinnoitettu (PLA) kartonki PEN Polyetyleeninaftaleenikalvo C Polypropyleenikalvo DI Dispersiopinnoitettu kartonki SE Leivinpaperin peruspaperi K Polyetyleenipinnoitettu (LDPE) paperi L Polylaktidikalvo (PLA) M Polyesterikalvo
Eripaksuisia ALD-AhCh-ohutkalvoja levitettiin käyttäen kaupallisesti saatavilla olevaa ° ALD TFS 500 -reaktoria jonka valmistaja on Beneq Ltd, Suomi.
o 15 Alumiinioksidipinnoitteiden ALD-edeltäjät olivat trimetyylialumiini (TMA) ja vesi.
o Valmisteltujen alumiinioksidikerrosten paksuudet olivat 5, 25, 50 ja 100 nm.
g Pinnoitteen paksuudet tuotettiin TFS 500 -reaktorin parametrien mukaan ± 0,5 nm tarkkuudella ja niihin viitattiin alumiinioksidin paksuutena piikiekon päällä. Kalvon co S kasvunopeudeksi arvioitiin 0,1 nm TMA-H20:n osalta. Kaikki näytteet oli maskattu o 20 siten, että alumiinioksidin ALD-levitys tehtiin ainoastaan substraatin toiselle puolelle.
15
Hapen siirtymänopeus (OTR, oxygen transfer rate) mitattiin Mocon OXTRAN-laitteella ja sen yksikkönä on tässä cm3/m2/d. Tämä tietokoneohjattu järjestelmä käyttää patentoitua koulometristä anturia hapen siirtymisen havaitsemiseen sekä litteiden materiaalien että pakkausten läpi. Mittaukset tehtiin huoneenlämmössä (23 °C) 50 - 60 5 % suhteellisessa kosteudessa.
Vesihöyryn siirtymänopeus (WVTR, Water Vapour Transfer Rate) mitattiin litteistä näytteistä (muutettu ISO 2528:1958 ja SCAN P 22:68). Kuivausaineena käytettiin vedetöntä kalsiumkloridia. Kuivausainetta sisältävä alumiinilevy tiivistettiin näytteen 10 kanssa. Kun vesihöyry läpäisee näytteen, levyn paino suurenee. WVTR on painon lisääntymisen jatkuva nopeus ja sen yksikkö on g/m2/d. Testiolosuhteet olivat 23 °C ja 75 % suhteellinen kosteus, käsittelyn puolen ollessa suurempaa kosteutta kohti.
Aromibarrierominaisuuksien arviointiin käytettiin KCL AromaBaria. Testikenno jaettiin 15 aromilähteeseen ja vastaanottokennoihin. Testinäyte sijoitettiin näiden kennojen väliin. Pienet kaasumaiset näytteet poistetaan kennoista automaattisesti ja analysoidaan kaasukromatografilla. Aromien keskittyminen vastaanottavaan kennoon toimii ajan funktiona yhdisteiden diffusoituessa materiaalin läpi lähdekennosta, joka sisältää malliaromiliuosta. Neljän aromin laimennettu seos toimii malliliuoksina, jotka tuottavat 20 riittävän alhaiset ja realistisemmat höyrykonsentraatiot. Diffuusiokertoimet määritetään konsentraatiokäyristä käyttämällä ei-lineaarista regressioanalyysiä.
Hannibarrier:
Hapen siirtymänopeudet esitetään taulukossa 2. Vaikka optimointiakin ALD-käsittely o 25 paransi testattujen materiaalien happibarrierominaisuuksia, mukaan lukien PLA- -4 pinnoitetun kartongin. Liian paksu kerros aiheuttaa ohuen kerroksen halkeilua, mikä cp oo taas heikentää barrierominaisuuksia. Pigmenttipinnoitetun näytteen arvo oli suuri x (>20000 cm3/m2/d) - vaikka AbCL-kerroksen paksuus oli noin 900 nm. Tässä
CL
tapauksessa substraatin pinnassa oli huokosia, jotka eivät täyty täysin edes paksulla Is- S 30 ALD-alumiinioksidikerroksella. Tämä kuvataan kuviossa 3:
LO
o pyyhkäisyelektronimikroskooppikuvia a) viitenäytteestä S ja b) noin 900 nm paksusta ^ Al203-ALD-kerroksesta näytteellä S.
16
Taulukko 2. OTR (cm3/m2/päivä) ja AkO;-kerroksen paksuus.
Näyte Viite 25 nm 50 nm "P > 20 000 6650 "818 "Ö 3150 "49 Ϊ2Ϊ "C 1250 170 1Ö9 T TB "44 "32 lvi "24 n 12 "s > 20 000 > 20 000 > 20 000 5 Vesihövrvbarrier:
Vesihöyryn siirtymänopeuden (WVTR) arvot kuvataan taulukossa 3. OTR:n tavoin erittäin ohuen AI2O3-kerroksen positiivinen vaikutus veden siirtymänopeuteen on ilmeinen. Erityisesti PLA-pinnoitettu kartonki (O) ja PLA-kalvo (L) paranivat huomattavasti tämän arvon osalta.
10
Taulukko 3. Al203-kerroksen paksuuden vaikutus vesihöyryn siirtymänopeuteen (WVTR), (g/m2/d) Näyte Viite 50 nm "P 83 ~4~6 "Ö 131 14 T "93 ~ ™ "k ~ ~ 1 ___ o PEN 0,9 0,6 co --- o k 15 Aromibarrier: h- Taulukko 4 tarjoaa lisäesimerkkinä neljän aromiyhdisteen diffuusiokertoimet S polyetyleenipinnoitetulle paperille sellaisenaan ja ALD-käsittelyn jälkeen.
o o
(M
17
Taulukko 4. Diffuusiokertoimet (10~15 m2/s) viitenäytteelle K sellaisenaan ja sama 50 nm AI2O3 ALD-kerroksen kanssa.
Aromi Viite 50 nm
Isoamyyli 9,1 3,6
Limoneeni 15,8 8,7
Heksanoli 7,6 3,6
Karvoni 9,9 5,2 5 δ
(M
sj- o 00 o
X
en
CL
h-· 00 O) in 00 o o
(M

Claims (29)

1. Kuitutuote, joka käsittää - kuitupitoisen substraatin 5. pinnoitekerroksen, joka on levitetty vähintään yhdelle kuitupitoisen substraatin pinnalle ja joka käsittää biopolymeeriä, ja - barrierkerroksen, joka on levitetty pinnoitekerrokselle ja jonka paksuus on alle 1 mikrometri ja joka kykenee tuottamaan kuitutuotteeseen barrierominaisuuksia, tunnettu siitä, että barrierkerros on muodostettu ALD-menetelmällä. 10
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että substraatti on paperi tai kartonki, edullisesti pigmentti- tai dispersiopinnoitettu paperi tai kartonki.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että pinnoitekerros 15 olennaisesti koostuu yhdestä tai useasta biopolymeeristä.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että pinnoitekerros käsittää biopolymeerin ja synteettisen, ei-biopohjaisen polymeerin seoksen.
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että pinnoitekerros käsittää biopolymeerin, joka valitaan metyylitärkkelyksen, etyylitärkkelyksen, hydroksietyylitärkkelyksen, hydroksipropyylitärkkelyksen ja muiden tärkkelysjohdannaisten joukosta. o 25
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että i g pinnoitekerros käsittää biopolymeerin, joka valitaan karboksimetyyliselluloosan, i g metyyliselluloosan, etyyliselluloosan, hydroksietyyliselluloosan, g hydroksipropyyliselluloosan, mikrofibriolloidun selluloosan, selluloosa-asetaatin ja ____ muiden selluloosajohdannaisten joukosta. co 05 30 LO 00
§ 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että CM pinnoitekerros käsittää biopolymeerin, joka valitaan hemiselluloosien, kitosaanin, luonnonkumin, pektiinien, alginaattien, muiden eläin- ja kasviperäisten polysakkaridien ja niiden johdannaisten joukosta.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että 5 pinnoitekerros käsittää biopolymeerin, joka valitaan tanniinin, ligniinin ja niiden johdannaisten joukosta.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että pinnoitekerros käsittää biopolymeerin, joka valitaan gluteenin, soijaproteiinin, kaseiinin, 10 kollageenin, keratiinin, muiden eläin- tai kasviproteiinien ja proteiinijohdannaisten joukosta.
10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että pinnoitekerros käsittää poly(hydroksialkanoaatti)biopolymeerejä, mukaan lukien 15 poly(hydroksibutyraatin) ja muita kopolymeerejä.
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että pinnoitekerros käsittää biopolyestereitä ja biopolyuretaaneja, mukaan lukien polylaktidi (PLA), poly(butyylisukkinaatti), poly(butyylisukkinaattiadipaatti), 20 poly(butyleeniadipaattitereftalaatti), poly(metyleeniadipaattitereftalaatti), polykaprolaktooni (PCL), risiiniöljyureetaanit ja muut alifaattiset/aromaattiset polyesterit, biopohjaiset polyuretaanit ja polyamidit.
12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että o 25 pinnoitekerros käsittää biopolymeerin, joka valitaan luonnollisten vahojen, ristiin 4 linkitetty)' en glyseridien, muiden lipidien ja niiden j ohdannaisten j oukosta. oo o
13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että Q_ pinnoitekerros käsittää biopolymeerin, joka valitaan biohajoavien polyolien, kuten CO σ> 30 poly(vinyylialkoholin), biohajoavien polykarbonaattien, kuten poly(esterikarbonaatin) o ja biohajoavien polyanhydridien ja biohajoavien polyfosfaseenien joukosta. (M
14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että pinnoitekerros edelleen käsittää pigmenttihiukkasia, jotka valitaan erityisesti kipsistä, silikaattihiukkasista, talkkihiukkasista, muovipigmenttihiukkasista, savihiukkasista, mica-hiukkasista, kalsiumkarbonaattihiukkasista, bentonittihiukkasista, 5 alumiinioksiditrihydraattihiukkasista, titaanidioksidihiukkasista, phyllosilikaattihiukkasista, synteettisistä silikahiukkasista, orgaanisista pigmenttihiukkasista ja niiden seoksista koostuvasta ryhmästä.
15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että 10 pinnoitekerros edelleen käsittää yhden tai useita lisäkomponentteja, jotka valitaan vaahtoamisenestoaineista tai -suoloista, vaahdonpoistoaineista tai -suoloista, biosideistä ja säilöntäaineista, pinta-aktiivisista aineista, vedenpidätysaineista, reologian muuntajista, dispergointiaineista, plastisointiaineista, voiteluaineista, optisista kirkasteista, väriaineista, poikittaislinkittäjista, vahoista, haihtuvista emäksistä ja 15 hydrofobisista aineista muodostuvasta ryhmästä.
16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että estekerroksen paksuus on enintään 200 nm, edullisesti enintään 100 nm, erityisesti enintään 50 nm.
17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että barrierkerros on muodostettu metalliorgaanisella ALD.llä tai plasmatehostetulla ALD.llä. o 25
18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että 4 barrierkerros käsittää metallia tai metallioksidia, kuten AI2O3 tai S1O2 tai se olennaisesti cp co muodostuu niistä, o X tr CL
19. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että 5 30 barrierkerros käsittää vähintään kaksi päällekkäistä alikerrosta, joista kukin on o paksuudeltaan tyypillisesti 1 - 250 nm, edullisesti 5-100 nm, erityisesti 5-50 nm. CM
20. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että barrierkerros pystyy vähentämään diffuusiota, erityisesti hapen ja vesihöyryn diffuusiota, tuotteen läpi enintään 50 prosenttiin, erityisesti 10 prosenttiin verrattuna vastaavaan tuotteeseen, jossa ei ole barrierkerrosta. 5
21. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kuitutuote, tunnettu siitä, että barrierkerros muodostuu epäorgaanisesta atomikerroslevitykseen soveltuvasta materiaalista.
22. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukaisen tuotteen käyttö juomien, kahvin, snacksien, viljatuotteiden, pakasteruokien, jäätelön tai suklaan kaltaisten elintarviketuotteiden tai non-food-tuotteiden, kuten lääkkeiden, nestemäisten pesuaineiden ja huuhteluaineiden pakkaamiseen.
23. Menetelmä barrierominaisuuksia sisältävän kuitupitoisen tuotteen valmistamiseen, jossa menetelmässä - otetaan kuitupitoinen substraatti, - pinnoitetaan kuitupitoinen substraatti vähintään toiselta puolelta, ja - levitetään barrierkerros alle 1 mikrometrin paksuisena pinnoitekerrokselle, 20 tunnettu siitä, että käytetään pinnoitekerrosta, joka käsittää vähintään yhden biopolymeerin ja barrierkerros levitetään sen päälle atomikerroslevitysmenetelmällä (ALD).
24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään o 25 jatkuvaa ALD.ta. o
25. Patenttivaatimuksen 23 tai 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitys g käsittää useiden levityssyklien tekemisen sarjassa. CL h-· CO g 30
26. Jonkin patenttivaatimuksen 23 - 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitys °o § tehdään yhdessä vaiheessa. CM
27. Jonkin patenttivaatimuksen 23 - 26 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään plasma-avustettua ALD:tä tai metalliorgaanista ALD:tä.
28. Jonkin patenttivaatimuksen 23 - 27 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 levitetään epäorgaaninen barrierkerros, edullisesti metallia tai metallioksidia, kuten AI2O3 tai SiC>2.
29. Jonkin patenttivaatimuksen 23 - 28 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmistetaan jonkin patenttivaatimuksen 1-21 mukainen tuote. δ (M sj- o 00 o X en CL h-· 00 en in 00 o o (M
FI20085937A 2008-10-03 2008-10-03 Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi FI122032B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085937A FI122032B (fi) 2008-10-03 2008-10-03 Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi
US13/122,341 US20110223401A1 (en) 2008-10-03 2009-10-01 Fibrous product having a barrier layer and method of producing the same
EP09817335.4A EP2344697A4 (en) 2008-10-03 2009-10-01 FIBER PRODUCT WITH BARRIER LAYER AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
PCT/FI2009/050786 WO2010037906A1 (en) 2008-10-03 2009-10-01 Fibrous product having a barrier layer and method of producing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085937 2008-10-03
FI20085937A FI122032B (fi) 2008-10-03 2008-10-03 Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20085937A0 FI20085937A0 (fi) 2008-10-03
FI20085937A FI20085937A (fi) 2010-04-04
FI122032B true FI122032B (fi) 2011-07-29

Family

ID=39924582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20085937A FI122032B (fi) 2008-10-03 2008-10-03 Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110223401A1 (fi)
EP (1) EP2344697A4 (fi)
FI (1) FI122032B (fi)
WO (1) WO2010037906A1 (fi)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2650373T3 (es) 2009-03-30 2018-01-18 Fiberlean Technologies Limited Procedimiento para la producción de geles de celulosa nanofibrilares
DK2808440T3 (da) 2009-03-30 2019-09-30 Fiberlean Tech Ltd Fremgangsmåde til fremstilling af nanofibrillære cellulosesuspensioner
DK2386683T3 (da) 2010-04-27 2014-06-23 Omya Int Ag Fremgangsmåde til fremstilling af gel-baserede kompositmaterialer
SI2386682T1 (sl) 2010-04-27 2014-07-31 Omya International Ag Postopek za izdelavo strukturiranih materialov z uporabo nanofibriliranih celuloznih gelov
DE102011000189A1 (de) * 2011-01-17 2012-07-19 Vg Nicolaus Gmbh & Co. Kg Verpackung aus Karton
EP2705099A4 (en) * 2011-05-04 2015-07-01 Kth Holding Ab OXYGEN BARRIER FOR PACKAGING APPLICATIONS
DE202012011573U1 (de) 2012-04-16 2013-03-18 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zur Herstellung eines Barriereproduktes
CA2872597C (en) * 2012-05-15 2018-01-23 Mantrose-Haeuser Co., Inc. Seaweed-based food packaging coating
DE102012111235B3 (de) * 2012-11-21 2014-02-27 Pedram Zolgadri Einweggeschirr umfassend ein Laminat
US10400128B2 (en) 2013-03-14 2019-09-03 Oregon State University Nano-cellulose edible coatings and uses thereof
US9826750B2 (en) 2013-03-14 2017-11-28 Oregon State University Nano-cellulose coatings to prevent damage in foodstuffs
FR3003581B1 (fr) 2013-03-20 2015-03-20 Ahlstroem Oy Support fibreux a base de fibres et de nanofibrilles de polysaccharide
GB2514539A (en) * 2013-04-09 2014-12-03 Innovia Films Ltd UV protected films
SE538081C2 (sv) * 2013-07-16 2016-03-01 Tetra Laval Holdings & Finance Förpackningslaminat och förpackningsbehållare för en vätskeformig fermenterad mjölkprodukt
JP2017518229A (ja) * 2014-03-28 2017-07-06 エスウェーエム・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル 再構成植物材料並びに梱包、包装及び食品用品のためのその使用
US10420370B2 (en) * 2014-11-17 2019-09-24 R.J. Reynolds Tobacco Products Moisture barriers for paper materials
FI126761B (fi) * 2014-11-28 2017-05-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Menetelmä biopohjaisten CNF-filmien vedensietokyvyn parantamiseksi
EP3362508B1 (en) 2015-10-14 2019-06-26 FiberLean Technologies Limited 3d-formable sheet material
US11846072B2 (en) 2016-04-05 2023-12-19 Fiberlean Technologies Limited Process of making paper and paperboard products
CN109072551B (zh) 2016-04-05 2020-02-04 菲博林科技有限公司 纸和纸板产品
CN106947957A (zh) * 2017-03-01 2017-07-14 秦皇岛博硕光电设备股份有限公司 食品/药品容器的加工方法、食品/药品容器用材料及食品/药品容器
US10450119B2 (en) * 2017-06-22 2019-10-22 The Procter & Gamble Company Films including a water-soluble layer and a vapor-deposited inorganic coating
US11192139B2 (en) 2017-06-22 2021-12-07 The Procter & Gamble Company Films including a water-soluble layer and a vapor-deposited organic coating
CN108822552A (zh) * 2018-07-10 2018-11-16 长沙浩然医疗科技有限公司 一种奶瓶嘴硅胶材料及其制备方法
US11702239B2 (en) * 2018-10-22 2023-07-18 Double Double D, Llc Degradable containment features
CN109355641B (zh) * 2018-11-06 2020-12-04 华中科技大学无锡研究院 一种无机颜料表面改性的方法
US10837142B2 (en) 2018-12-14 2020-11-17 Sappi North America, Inc. Paper coating composition with highly modified starches
CN110593011A (zh) * 2019-10-16 2019-12-20 深圳市裕同包装科技股份有限公司 一种纤维素基无氟防热油包装纸及其制备方法
SE544664C2 (en) 2019-10-31 2022-10-11 Organoclick Ab Flourocarbon free and biobased oil and water barrier materials
BR112022011698A2 (pt) * 2020-01-21 2022-09-06 Brightplus Oy Composição de biopolímero e seu uso como revestimento em pó
CN111636247B (zh) * 2020-04-21 2022-02-08 仙鹤股份有限公司 一种白色耐水防油纸的制备方法
SE544693C2 (en) * 2020-05-07 2022-10-18 Stora Enso Oyj Process for production of nano-coated substrate
SE544080C2 (en) * 2020-05-07 2021-12-14 Stora Enso Oyj Coated paper substrate suitable for metallization
SE544690C2 (en) * 2020-05-07 2022-10-18 Stora Enso Oyj Process for production of nano-coated substrate
WO2021255334A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 Kemira Oyj Coating structure, sheet-like product and its use
WO2022008484A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-13 Société des Produits Nestlé S.A. Rigid biodegradable food container
FR3112796B1 (fr) * 2020-07-21 2022-11-25 Inst Polytechnique Grenoble Procédé de fonctionnalisation d’un substrat à base d’un polymère par dépôt chimique d’une couche mince
SE545172C2 (en) * 2020-11-18 2023-05-02 Stora Enso Oyj Barrier film for packaging material
CN112853806A (zh) * 2021-01-06 2021-05-28 广州市瑞高包装工业有限公司 一种纸塑管制备方法及纸塑管
KR20230169136A (ko) * 2021-03-12 2023-12-15 데니머 아이피씨오 엘엘씨 가정용 퇴비화 가능하고 분해 가능한 압출 코팅된 기판
EP4275882A4 (en) * 2021-03-22 2024-06-12 Toppan Inc. GAS BARRIER LAMINATE AND PACKAGING MATERIALS THEREOF
BR112023025500A2 (pt) * 2021-06-11 2024-02-27 Nestle Sa Material para embalagem flexível de múltiplas camadas
WO2023287278A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-19 Huhtamaki Molded Fiber Technology B.V. Modified atmosphere packaging unit, method for manufacturing such unit, and use thereof
CN114108383B (zh) * 2021-11-10 2022-12-30 浙江跃维新材料科技有限公司 一种可降解阻隔材料及其应用
WO2023084122A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-19 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Laminated packaging material and packaging container comprising a barrier-coated cellulose-based substrate
EP4180574B1 (en) * 2021-11-15 2024-10-16 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Barrier-coated cellulose-based substrate for laminated packaging material
CN114108385B (zh) * 2021-11-30 2023-01-06 江苏大亚新型包装材料有限公司 一种低粗糙度包装纸及其制备方法
DE102022106229A1 (de) * 2022-03-17 2023-09-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verbund auf Papierbasis als Lebensmittelverpackungsmaterial
WO2023198730A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-19 Société des Produits Nestlé S.A. Multi-layer metallized paper-based packaging material
DE102022109277A1 (de) * 2022-04-14 2023-10-19 Koehler Innovation & Technology Gmbh Barrierepapier
WO2023222625A1 (en) * 2022-05-16 2023-11-23 Société des Produits Nestlé S.A. A marine biodegradable and recyclable paper-based packaging material with high moisture and oxygen barrier properties
CN117904891B (zh) * 2024-01-19 2024-09-27 江苏省农业科学院 一种能够缓释养分的竹基农用纸地膜及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09164626A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Toppan Printing Co Ltd バリアー性積層体
DE59705574D1 (de) * 1996-08-12 2002-01-10 Novamont Spa Biologisch abbaubare zusammensetzung
FI117717B (fi) * 1999-07-09 2007-01-31 Ciba Sc Holding Ag Pintaliimakoostumus
JP4629195B2 (ja) * 2000-07-25 2011-02-09 中興化成工業株式会社 ガスバリアー性及び光透過防止性を有した、食料品用包装シート
US20040076778A1 (en) * 2001-02-05 2004-04-22 Hirotsugu Mori Biodegradable bags for packing foods available in high speed production
US6946506B2 (en) * 2001-05-10 2005-09-20 The Procter & Gamble Company Fibers comprising starch and biodegradable polymers
JP4852798B2 (ja) 2001-06-26 2012-01-11 凸版印刷株式会社 生分解性を有する紙シート及び紙容器の製造方法
US9376750B2 (en) * 2001-07-18 2016-06-28 Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Method of depositing an inorganic film on an organic polymer
JP2004175397A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Toppan Printing Co Ltd ガスバリア性紙容器
US7311946B2 (en) 2003-05-02 2007-12-25 Air Products And Chemicals, Inc. Methods for depositing metal films on diffusion barrier layers by CVD or ALD processes
US7507561B2 (en) * 2004-05-20 2009-03-24 Reliance Life Sciences Pvt. Ltd. Process for the production of polylactic acid (PLA) from renewable feedstocks
WO2006042364A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-27 Plantic Technologies Ltd Barrier film
JP2006335874A (ja) * 2005-06-02 2006-12-14 Kao Corp 生分解性樹脂用可塑剤
JP2007090803A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Fujifilm Corp ガスバリアフィルム、並びに、これを用いた画像表示素子および有機エレクトロルミネッセンス素子
US20070281089A1 (en) * 2006-06-05 2007-12-06 General Electric Company Systems and methods for roll-to-roll atomic layer deposition on continuously fed objects
US20080119098A1 (en) * 2006-11-21 2008-05-22 Igor Palley Atomic layer deposition on fibrous materials
WO2009070574A2 (en) * 2007-11-27 2009-06-04 North Carolina State University Methods for modification of polymers, fibers and textile media

Also Published As

Publication number Publication date
EP2344697A1 (en) 2011-07-20
EP2344697A4 (en) 2013-07-17
US20110223401A1 (en) 2011-09-15
FI20085937A (fi) 2010-04-04
WO2010037906A1 (en) 2010-04-08
FI20085937A0 (fi) 2008-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI122032B (fi) Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi
EP2516156B1 (en) A paper or paperboard substrate, a process for production of the substrate and a package formed of the substrate
KR102270133B1 (ko) 생분해성 포장 재료의 제조방법, 생분해성 포장 재료 및 이로부터 제조된 패키지 또는 용기
AU2012298266B2 (en) Process for providing a surface with a barrier and a substrate being produced according to the process
KR20070106679A (ko) 생분해성 종이 기재의 컵 또는 패키지 및 제조 방법
EP4166716A1 (en) Coated paper
KR20120101430A (ko) 코팅된 기판, 코팅된 기판의 생산 방법, 포장물 및 분산 코팅
US20230313466A1 (en) Barrier paper or board
EP4008836B1 (en) A method for manufacturing a coated sheet, a coated sheet, a containerboard comprising the coated sheet, a container comprising the coated sheet or the containerboard and use of the coated sheet
KR20220034768A (ko) 바이오-배리어를 포함하는 판지 및 적층물
EP1517787B1 (en) A method for manufacturing laminated hd (high-density) paper with good oxygen-barrier properties, and hd paper obtained thereby
GB2443810A (en) Compostable packaging material
NL2028760B1 (en) Modified atmosphere packaging unit, method for manufacturing such unit, and use thereof
US20240336391A1 (en) Moulded Fiber Container for Dairy Products, Method for Manufacturing Such Container and Use Thereof
CA3223265A1 (en) A multi-layer flexible packaging material

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS

Free format text: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT

Free format text: TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT

FG Patent granted

Ref document number: 122032

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed