FI125255B - Menetelmä ja järjestelmä pakkausmateriaalin valmistamiseksi sekä pakkausmateriaali ja pakkaus - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ PAKKAUSMATERIAALIN VALMISTAMISEKSI SEKÄ PAKKAUSMATERIAALI JA PAKKAUS

Keksinnön kohde

Keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestelmä pakkausmateriaalin valmistamiseksi. Keksinnön kohteena on lisäksi pakkausmateriaali ja pakkaus.

Keksinnön taustaa

Teollisuudessa valmistetaan lukuisia erilaisia pakkausmateriaaleja, joista valmistetaan pakkauksia pakattavia tuotteita varten. Pakattavien tuotteiden ominaisuudet sekä haluttu säilyvyys määräävät tyypillisesti kullekin tuotteelle sen pakkaamisessa käytetyn pakkausmateriaalin.

Pakkausmateriaalit voivat vaihdella olennaisesti sekä eri tuotteiden välillä että samankin tuoteryhmän sisällä. Esimerkiksi leipä voidaan pakata muovi-pakkaukseen, jossa se säilyy pitkään, tai paperipakkaukseen, jossa sen pinta säilyy rapeana. Teollisuudessa olisi kuitenkin edelleen tarvetta uusille pakkausmateriaaleille sekä pakkauksille.

Keksinnön lyhyt yhteenveto Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää pakkausmateriaali sekä pakkaus. Lisäksi tämän keksinnön tarkoituksena on esittää menetelmä ja järjestelmä pakkausmateriaalin valmistamiseksi.

Edullisesti keksinnön mukaisessa ratkaisussa pakkausmateriaali sisältää - selluloosapitoisia luonnonkuituja käsittävää pohjapaperia, - ensimmäisen päällysteen pohjapaperin ainakin yhdellä pinnalla, joka mainittu ensimmäinen päällyste käsittää yhden tai useamman päällystekerroksen, ja joka mainittu ensimmäinen päällyste sisältää levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta, sopi-vimmin polyvinyylialkoholia ja - toisen päällysteen, joka mainittu toinen päällyste käsittää yhden tai useamman päällystekerroksen, joka sisältää biopolymeeriä.

Edullisesti keksinnön mukaisessa ratkaisussa pakkaus sisältää pakkausmateriaalia, joka pakkausmateriaali sisältää - selluloosapitoisia luonnonkuituja käsittävää pohjapaperia, - ensimmäisen päällysteen pohjapaperin ainakin yhdellä pinnalla, joka mainittu ensimmäinen päällyste käsittää yhden tai useamman päällystekerroksen, ja joka mainittu ensimmäinen päällyste sisältää levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta, sopi-vimmin polyvinyylialkoholia, ja - toisen päällysteen, joka mainittu toinen päällyste käsittää yhden tai useamman päällystekerroksen, jotka sisältävät biopolymeeriä.

Edullisesti keksinnön mukainen menetelmä pakkausmateriaalin valmistamiseksi käsittää seuraavat osavaiheet: - syötetään järjestelmään paperia, joka käsittää - pohjapaperia, joka sisältää selluloosapitoisia luonnonkuituja, ja - ensimmäisen päällysteen, joka sisältää levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta, joka käsittää sopivimmin polyvinyylialkoholia, ja - päällystetään mainittu paperi yhdellä tai useammalla biopolymeeriä sisältävällä päällystekerroksella pakkausmateriaalin valmistamiseksi.

Keksinnön mukainen järjestelmä pakkausmateriaalin valmistamiseksi käsittää sopivimmin ainakin: välineet paperin syöttämiseksi järjestelmään, joka paperi käsittää - pohjapaperia, joka sisältää selluloosapitoisia luonnonkuituja, ja - ensimmäisen päällysteen, joka sisältää levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta, joka käsittää sopivimmin polyvinyylialkoholia, ja päällystysyksikön mainitun paperin päällystämiseksi yhdellä tai useammalla biopolymeeriä sisältävällä päällystekerroksella, joka päällystysyksikkö käsittää sopivimmin ekstruuderin ja/tai koekstruude-rin.

Erään esimerkin mukaan ensimmäinen päällyste on muodostettu ensimmäisessä päällystysyksikössä. Päällystysyksikkö ensimmäisen päällysteen muodostamiseksi voi koostua yhdestä tai useammasta päällystyslaitteesta. Jos päällystysyksikköjä on vähintään kaksi, mainittujen vähintään kahden päällystyslaitteen välissä ja/tai jälkeen voi olla sijoitettuna vähintään yksi kui-vain materiaalin kuiva-ainepitoisuuden nostamiseksi. Ensimmäinen päällys-tysyksikkö voi olla paperikoneen yhteydessä tai samassa tehdasrakennuksessa paperikoneen kanssa. Toisin sanoen, paperi käsittää edullisesti ensimmäisen päällysteen ennen kuin se tuodaan järjestelmään joka käsittää välineet toisen päällysteen muodostamiseksi.

Ensimmäisen päällysteen kokonaismäärä pakkausmateriaalissa on edullisesti 1-14 g/m2, edullisemmin 6-15 g/m2 ja edullisimmin 8-14 g/m2 riippumatta siitä, onko pohjapaperi päällystetty yhdeltä puolelta vai molemmilta puolilta. Ensimmäinen päällyste käsittää sideainetta, edullisesti akrylaatti-lateksia, styreeni-butadieenilateksia, styreeni-akrylaattilateksia ja/tai poly-vinyylialkoholia. Sopivimmin mainittu sideaine käsittää tai koostuu poly-vinyylialkoholista siten, että polyvinyylialkoholin määrä koko sideaineesta on edullisesti vähintään 50 % tai vähintään 60 %, edullisemmin vähintään 70 % tai vähintään 80 % ja edullisimmin vähintään 90 % tai vähintään 99 %.

Toinen päällystysyksi kkö mainitun ensimmäisen päällysteen sisältävän paperin päällystämiseksi yhdellä tai useammalla biopolymeeriä sisältävällä päällysteellä käsittää sopivimmin laminointi- tai ekstruusioprosessin, sopivimmin koekstuusioprosessin.

Edullisesti toinen päällyste käsittää yhden, kaksi, kolme, neljä tai viisi pääl-lystekerrosta. Toisen päällysteen kokonaismäärä on edullisesti 2 - 50 g/m2, edullisemmin 4- 40 g/m2 tai 8-30 g/m2 ja edullisimmin 15-25 g/m2.

Edullisesti toinen päällyste käsittää tai koostuu yhdestä tai useammasta uusiutuvasta raaka-aineesta. Vaihtoehtoisesti toinen päällyste käsittää tai koostuu yhdestä tai useammasta synteettisestä raaka-aineesta. On myös mahdollista, että toinen päällyste käsittää yhden tai useamman uusiutuvan raaka-aineen ja yhden tai useamman synteettisen raaka-aineen.

Edullisesti, ensimmäisen ja toisen päällysteen sisältävän pakkausmateriaalin vesihöyrytiiveys on 1-30 g/m2/vrk, edullisemmin 2-20 g/m2/vrk ja edullisimmin 8-15 g/m2/vrk. Edullisesti mainittu pakkausmateriaali on kuumasaumautuva ja/tai kompostoituva, edullisimmin pakkausmateriaali on sekä kuumasaumautuva että kompostoituva.

Ensimmäinen päällyste on edullisesti eri puolella pohjapaperia kuin toinen päällyste. Edullisimmin tällöin ensimmäinen päällyste sijoittuu pakkauksen ulkopinnan puolelle ja toinen päällyste sijoittuu pakkauksen sisäpinnan puolelle. On myös mahdollista, että ensimmäinen päällyste ja toinen päällyste ovat pohjapaperin samalla puolella. Tällöin toinen päällyste on sopivimmin ensimmäisen päällysteen päällä. Lisäksi on mahdollista, että ensimmäinen päällyste ja/tai toinen päällyste ovat pohjapaperin molemmilla puolilla.

Keksinnön mukaista pakkausmateriaalia ja pakkausta voidaan käyttää esimerkiksi elintarvikkeiden pakkaamiseen. Eräässä edullisessa esimerkissä pakkausmateriaalia käytetään kartonkilaatikon tai pahvilaatikon sisäpussi-materiaalina estämässä mineraaliöljyn migratoitumista pakattuun tuotteeseen.

Keksinnön tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle pakkausmateriaalin valmistamiseksi on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 16. Keksinnön mukaiselle järjestelmälle pakkausmateriaalin valmistamiseksi on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 17. Keksinnön mukaiselle pakkausmateriaalille on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaiselle pakkaukselle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 14. Keksinnön mukaiselle pakkausmateriaalin käytölle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksessa 18 ja 19. Epäitsenäiset vaatimukset esittävät eräitä esimerkkejä keksinnön eräistä edullisista suoritusmuodoista.

Keksinnön avulla voidaan saavuttaa useita etuja. Keksinnön mukainen tuote voi olla kuumasaumautuva. Sen avulla on mahdollista saavuttaa hyvä vesi-höyrysuoja. Tuote voi myös olla painettavissa tunnetun tekniikan mukaisella painotekniikalla. Keksinnön mukainen pakkausmateriaali sekä keksinnön mukainen pakkaus voidaan valmistaa ympäristöystävällisesti siten, että käy tön jälkeen pakkausmateriaali ja/tai pakkaus voidaan esimerkiksi kierrättää ja/tai kompostoida ja/tai polttaa. Lisäksi keksinnön mukainen pakkausmateriaali ja/tai pakkaus voi soveltua hyvin elintarvikekäyttöön.

Piirustusten kuvaus

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvat 1a-b esittävät poikkileikkauksena esimerkkejä pakkausmateriaalista, kuva 2 esittää erään suoritusmuodon mukaisen pakkauksen, ja kuvat 3a-b esittävät yksinkertaistettuna kaaviokuvina esimerkkejä pakkausmateriaalin valmistamiseksi, joissa kuvassa 3a on esitetty pakkausmateriaalin valmistus ensimmäisen päällysteen käsittävästä paperista, ja kuvassa 3b on esitetty ensimmäisen ja toisen päällysteen käsittävän paperin valmistus yhtenäisenä prosessina.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Tässä hakemuksessa viitataan kuviin 1-3, joissa on käytetty seuraavia viitenumerolta: 1 pakkaus, 2 pakkausmateriaali, 3 ensimmäinen päällyste, joka sisältää pigmenttiä ja sideainetta, 3a pigmenttiä ja sideainetta sisältävän päällysteen raaka-aineet, 4 pohjapaperi, 4a pohjapaperin raaka-aineet, 5 elintarvikepakkauksen kohta, jossa ei ole käytetty keksinnön mukaista pakkausmateriaalia 2, 6 toinen päällyste, eli biopolymeeriä sisältävä päällyste, 6a biopolymeeriä sisältävän päällysteen raaka-aineet, 7 paperi, joka sisältää pohjapaperin sekä pigmenttiä ja sideainetta sisältävän päällysteen pohjapaperin ainakin yhdellä puolella, 10 paperikone, 11 ensimmäinen päällystysyksikkö, ja 12 toinen päällystysyksikkö. Tässä hakemuksessa kaikki osuudet (prosentit) ovat kuivapainoja, jos muuta ei ole mainittu.

Termillä ”g/m2” tarkoitetaan neliöpainoa (grammaa neliömetriä kohti). Jos muuta ei ole mainittu, kaikki neliöpainot ovat kuivapainoja.

Termillä ”RH” tarkoitetaan ilman suhteellista kosteutta (relative humidity).

Termillä ”PVA” tarkoitetaan polyvinyylialkoholia.

Termillä ”WVTR” (Water Vapor Transmission Rate) tarkoitetaan vesihöyryn-läpäisykykyä eli vesihöyrybarrieria olosuhteissa RH 50 %, lämpötila 23 °C. Vesihöyrynläpäisy on mitattu standardin ISO 2528:115 mukaan (voimassa 2011).

Termillä ”KIT” tarkoitetaan Tappi standardin (Tappi T559 cm-02, voimassa 2011) mukaista määritysmenelmää öljyn- ja rasvankestoa omaaville papereille ja kartongeille.

Termillä ”Cobb” tarkoitetaan nk. Cobb-arvoa, joka on mitattu standardin ISO 535:1991 mukaan (voimassa 2011).

Hakemuksessa mainittu ”ilmanläpäisy” on mitattu standardin ISO 5636-5:2003 mukaan (voimassa 2011).

Termillä ”ensimmäinen päällyste” tarkoitetaan päällystettä, joka sisältää levymäistä pigmenttiä ja sideainetta. Sideaine käsittää sopivasti akrylaatti-lateksia, styreeni-butadieenilateksia, styreeni-akrylaattilateksia ja/tai polyvinyylialkoholia (PVA). Sopivasti sideaine käsittää vähintään 60 p-% tai vähintään 70 p-%, edullisemmin vähintään 80 p-% tai vähintään 90 p-% ja edullisimmin vähintään 95 p-% edellä mainittuja aineita tai koostuu edellä mainituista aineista. Sopivimmin sideaine sisältää vähintään 60 p-% tai vähintään 70 p-%, edullisemmin vähintään 80 p-% tai vähintään 90 p-% ja edullisimmin vähintään 95 p-% polyvinyylialkoholia, ja/tai koostuu polyvinyyli-alkoholista.

Termillä ”toinen päällyste” tarkoitetaan päällystettä, joka sisältää biopolymeeriä.

Termillä ”levymäinen päällystyspigmentti” tarkoitetaan levymäisessä muodossa esiintyviä päällystyspigmenttejä. ”Levymäinen” viittaa rakenteeseen, jossa yksi dimensio on oleellisesti pienempi kuin rakenteen kaksi muuta dimensiota. Sopivasti yksi dimensio on ainakin 2 tai 3 kertaa pienempi, edullisemmin ainakin 5 tai 10 kertaa pienempi ja sopivimmin ainakin 20 kertaa pienempi kuin rakenteen kaksi muuta dimensiota. Edullisesti levymäinen päällystyspigmentti käsittää talkkia, kaoliinia ja/tai kiillettä. Erään edullisen esimerkin mukaan kaoliinin osuus päällysteessä käytettävistä levymäisistä päällystyspigmenteistä on vähintään 50 p-%:ia tai vähintään 60 p-%:ia, edullisemmin vähintään 70 p- %:ia tai vähintään 80 p- %:ia, ja edullisimmin vähintään 90 p- %:ia. Kaoliinin osuus päällysteessä käytettävistä levymäisistä päällystyspigmenteistä voi olla jopa vähintään 95 p-%:ia tai 100 p-%:ia. Käytettävä kaoliini voi olla mekaanisesti käsiteltyä, mutta sopivimmin sen ominaisuuksia ei ole muutettu kemiallisesti.

Termillä ”pohjapaperi” 4 tarkoitetaan paperia, joka käsittää selluloosapitoisia luonnonkuituja, tyypillisesti pääraaka-aineenaan. Lisäksi pohjapaperi voi käsittää esimerkiksi yhtä tai useampaa täyteainetta ja/tai lisäainetta. Pohja-paperi on edullisimmin päällystämätöntä paperia.

Erään esimerkin mukaan pohjapaperi on nk. pussipaperia, kuten esimerkiksi nk. MG (Machine Glazed) -paperia. MG-paperin yksi puoli on tyypillisesti sileämpi kuin paperin toinen puoli. Edullisesti pohjapaperi on hienopaperia, eli paperia, joka ei sisällä nk. mekaanista massaa.

Termillä ”luonnonkuitu” tarkoitetaan mitä tahansa kasvimateriaalia, joka sisältää selluloosaa. Luonnonkuitu voi olla peräisin puusta ja/tai se voi olla muuta kuin puuperäistä luonnonkuitua. Puu voi olla havupuuta, kuten kuusta, mäntyä, jalokuusta, lehtikuusta, douglaskuusta ja/tai kanadanhemlokkia, tai lehtipuuta, kuten koivua, haapaa, poppelia, leppää, eukalyptusta ja/tai akaasiaa, tai havupuun ja lehtipuun seosta. Muita kuin puuperäisiä raaka-aineita voivat olla maatalousjätteet, heinät ja/tai muut kasviaineet, kuten olki, lehdet, kaarna, siemenet, palot, kukat, naatit ja/tai hedelmät, jotka on saatu puuvillasta, maissista, vehnästä, kaurasta, rukiista, ohrasta, riisistä, pellavasta, hampusta, manillahampusta, sisalhampusta, juutista, rämistä, kenaf-hampusta, bagassista, bambusta ja/tai ruo’osta. Edullisimmin luonnonkuitu käsittää kemiallisesti kuidutettua luonnonkuitua, eli kemiallisen massan-valmistusprosessin avulla valmistettua massaa. Erään edullisen esimerkin mukaan kemiallisesti kuidutettujen luonnonkuitujen osuus kaikista pohja-paperissa olevista luonnonkuiduista on tällöin vähintään 70 p-%:ia, esimerkiksi vähintään 80 p- %:ia tai vähintään 90 p- %:ia, edullisesti vähintään 95 p-%:ia tai vähintään 98 p-%:ia. Edullisimmin kaikki pohjapaperissa käytetyt luonnonkuidut ovat kemiallisesti kuidutettuja luonnonkuituja. Luonnonkuitujen halkaisija on usein 15-25 pm ja pituus yli 500 pm, mutta nyt esillä olevaa keksintöä ei ole tarkoitettu rajoittuvaksi näihin parametreihin.

Toinen päällyste 6 käsittää yhtä tai useampaa biopolymeeriä, edullisesti yhtä, kahta, kolmea, neljää, viittä tai kuutta biopolymeeriä, edullisemmin yhtä, kahta tai kolmea biopolymeeriä. Edullisesti toinen päällyste 6 sisältää: polymaitohappo eli polylaktidi PLA, PLLA, PDLA, PDLLA, polykaprolaktoni PCL, tärkkelyksen ja polykaprolaktonin seos, polyesteriamidi PEA,

Polyhydroksialkanoaatit PHA, polyhydroksybutyraatti PHB, polyhydroksybutyraatti/valeraatti, polyhydroksybutyraatti-co-polyhydrosyheksanoaatti PHBH, alifaattinen polymaitohappokopolymeeri CPLA, polybutyraattistyreeni PBS, alifaattis-aromaattonen co-polyesteri AAC, tärkkelyspohjaiset tärkkelys-biopolymeeriseokset, esimerkiksi PSM ja TPS, joissa on edullisesti vähintään 10 p-%:ia ja enintään 90 p-%:ia tärkkelystä, polybuteenisukkinaattitereftalaatti, polybuteeniadipaattitereftalaatti, polybuteenisukkinaatti, polyvinyylialkoholi ja polyvinyylialkoholitalkkiseos, polylaktidin ja biopolyesterin seos, polylaktidin ja biopolyesterin ja talkin seos, biopolyesteri, polyhydroksialkanoaatin ja biopolyesterin seos, ja/tai biopolyesterin ja modifioidun tärkkelyksen seos.

Toisen päällysteen kerrokset voivat koostua myös em. vaihtoehtojen seoksista. Edullisesti yllämainitut aineet muodostavat vähintään 50 % tai vähintään 60 %, edullisemmin vähintään 70 % tai vähintään 80 % ja edullisimmin vähintään 90 % tai vähintään 95 % toisesta päällysteestä 6.

Edullisemmin toinen päällyste 6 käsittää ainakin polymaitohappoa eli polylaktidia, biopolyesteriä, termoplastista tärkkelystä, polylaktidin ja biopolyesterin seosta, polylaktidin, biopolyesterin ja talkin seosta, ja/tai polyhydroksialkanoaattia, kuten esimerkiksi polyhydroksibutyraatin ja -valeraatin seosta.

Edullisesti yllämainitut aineet muodostavat vähintään 50 % tai vähintään 60 %, edullisemmin vähintään 70 % tai vähintään 80 % ja edullisimmin vähintään 90 % tai vähintään 95 % toisesta päällysteestä 6.

Edullisimmin toinen päällyste 6 käsittää ainakin polylaktidia, biopolyesteriä, tai polylaktidin ja biopolyesterin seosta.

Edullisesti yllämainitut aineet muodostavat vähintään 50 % tai vähintään 60 %, edullisemmin vähintään 70 % tai vähintään 80 % ja edullisimmin vähintään 90 % tai vähintään 95 % toisesta päällysteestä 6.

Tuoteominaisuuksien parantamiseksi voidaan biomuoveja sekoittaa toisiinsa tai yhdistää toisiinsa koekstruusiopäällystyksessä. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa vähintään kaksi biopolymeeriä sekoitetaan toisiinsa ennen toisen päällystyskerroksen 6 muodostamista pakkausmateriaalin ainakin yhdelle pinnalle. Tällöin voi olla mahdollista parantaa valmistettavan tuotteen ominaisuuksia. Edullisesti toinen päällystyskerros 6 sisältää vähintään kahta biobiopolymeeriä tai koostuu vähintään kahdesta biopolymeeristä. Tällöin toisen päällysteen 6 rakenne voi käsittää esimerkiksi jonkin seuraavista yhdistelmistä: - 1) polybuteenisukkinaattitereftalaatti ja 2) biopolyesteri, tai - 1) polybuteenisukkinaattitereftalaatti ja 2) polylaktidi, tai - 1) polybuteenisukkinaattitereftalaatti ja 2) polyhydroksialkanoaatti, kuten esimerkiksi polyhydroksibutyraatin ja -valeraatin seos, tai - 1) polybuteenisukkinaattitereftalaatti ja 2) polyvinyylialkoholi tai polyvinyylialkoholitalkkiseos ja 3) polybuteeniadipaattitereftalaatti ja/tai biopolyesterin ja polylaktidin seos.

Edullisesti päällyste 6 sisältää biopolymeerien seoksen, joka seos käsittää: polybutyleenisukkinaattitereftalaatti ja polybutyleeniadipaattitereftalaatti, tai polylaktidi ja polybutyleeniadipaattitereftalaatti, tai polyvinyylialkoholi ja polybutyleeniadipaattitereftalaatti, tai polylaktidi ja modifioitu tärkkelys.

Toisen päällysteen vähintään yhden biopolymeerin valinnalla ja/tai käytettyjen biobiopolymeeriä käsittävien kerrosten lukumäärällä voidaan vaikuttaa esimerkiksi yhteen tai useampaan alla mainittuihin tuotteen ominaisuuksiin: - vesihöyrytiiveys, - happitiiveys, - liimautuvuus, - kuumasaumautuvuus, - kitka, - tarttuvuus alusrataan, - rasvankesto, ja - mikroreikien lukumäärä

Yllä oleviin ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa edullisesti esimerkiksi seuraa-villa biopolymeerivalinnoilla: - vesihöyrytiiveys: polyhydroksialkanoaatti (esim. polyhydroksibutyraatin ja -valeraatin -seos) polyvinyylialkoholi, - liimautuvuus: polaarisuuden takia biopolymeerit polylaktidia lukuun ottamatta ovat hyvin liimattavissa - kitka: polybuteeni adipaattitereftalaattia lukuun ottamatta materiaalien kitka on tyypillisesti alhainen ja ne toimivat hyvin esim. pakkaus-koneilla - kuumasaumaus: polyvinyylialkoholeja lukuun ottamatta kuuma- saumausominaisuudet ovat hyvät sekä itseään että paperia vastaan - tarttuvuus alusrataan: polyvinyylialkoholia ja polylaktidia lukuun ottamatta tarttuvuudet alusrataan ovat hyvät - rasvakesto: parhaiten rasvankestoa saadaan polylaktidilla ja poly-vinyylialkoholilla - mikroreikien lukumäärä: alhaisia mikroreikämääriä haluttaessa voidaan valita esimerkiksi modifioitu tärkkelys, polyhydroksialkanoaatti, ja polybuteeniadipaattitereftalaatti.

Pakkausmateriaalin 2 vesihöyrytiiveys muodostuu tyypillisesti pääosin pohja-paperin ja ensimmäisen päällysteen 3 vaikutuksesta, sillä biopolymeereillä on usein melko vähäinen vesihöyrybarrieri. Alla on mainittua vesihöyrytiiveyksiä tietyillä biopolymeereillä. Vesihöyrytiiveys on määritelty olosuhteissa 23 C ja RH 50 % polymeerimäärän ollessa 20 g/m2 - polybutyleeniadipaattitereftalaatti, vesihöyrytiiveys 120-150 g/m2d, - polylaktidi, vesihöyrytiiveys 50-80 g/m2d, - polyhydroksialkanoaatti (esim. polyhydroksibutyraatin ja -valeraatin -seos) vesihöyrytiiveys 20-30 g/m2d, - polyvinyylialkoholi, vesihöyrytiiveys 30-50 g/m2d, - modifioitu tärkkelys, vesihöyrytiiveys 90-130 g/m2d, - biopolyesteri, vesihöyrytiiveys 50-70 g/m2d, ja - polylaktidin ja biopolyesterin seos, vesihöyrytiiveys 80-130 g/m2d.

Pakkausmateriaali 2 käsittää pohjapaperia 4, joka on päällystetty yhdeltä tai molemmilta puoliltaan ensimmäisellä päällysteellä 3, joka sisältää levymäistä pigmenttiä ja sideainetta, minkä lisäksi mainittu paperi on päällystetty yhdeltä tai molemmilta puoliltaan toisella päällysteellä 6, joka sisältää biopolymeeriä.

Edullisimmin toinen päällyste 6 on eri puolella pohjapaperia kuin mainittu ensimmäinen päällyste 3. On myös mahdollista, että pohjapaperin 4 samalla puolella on sekä ainakin yksi ensimmäinen päällystekerros 3 että ainakin yksi toinen päällystekerros 6.

Pohjapaperin 4 neliömassa (kuivapaino) on edullisesti vähintään 35 g/m2, edullisemmin vähintään 40 g/m2 ja enintään 65 g/m2, esimerkiksi noin 50 g/m2. Edullisesti pohjapaperin 4 täyteainepitoisuus on tällöin 5-25 %, edullisemmin 6-20 % ja edullisimmin 8-15 %. Erään esimerkin mukaan pohja-paperin neliömassa on 70 g/m2 - 300 g/m2, edullisemmin 110 g/m2 - 250 g/m2 ja edullisimmin 150 - 200 g/m2. Pohjapaperin täyteainepitoisuus on edullisesti tällöin 5-50 %, edullisemmin 8-25 % ja edullisimmin 10-20 %.

Ensimmäinen päällyste 3 lisätään pohjapaperin 4 päällysteeksi sopivimmin veteen sekoitettuna, eli ns. lietteenä. Ensimmäisen päällysteen 3 neliömassa (kuivapaino) on sopivasti noin 10 g/m2, esimerkiksi 8-15 g/m2. Jos ensimmäinen päällyste 3 koostuu useammasta päällystekerroksesta, yksittäinen päällystekerros on sopivasti 1-12 g/m2, sopivammin 3-5 g/m2. Erään esimerkin mukaan ensimmäinen päällyste 3 koostuu kahdesta päällystekerroksesta. Tällöin ensimmäinen päällystekerros, jonka neliömassa on sopivimmin 1-6 g/m2, on sopivimmin tehty filmipäällystämällä ja toinen päällystekerros, jonka paksuus on sopivimmin 3-12 g/m2, on sopivimmin tehty teräpäällystimellä.

Toisen päällysteen 6 neliömassa on sopivasti 8-40 g/m2, edullisemmin 15-30 g/m2. Toisen päällysteen yksittäisen kerroksen neliömassa on sopivasti välillä 2-40 g/m2. Mainittuja yksittäisiä kerroksia on toisessa päällystekerroksessa edullisesti 1,2, 3, 4 tai 5 kappaletta, edullisimmin 1,2 tai 3 kappaletta.

Pakkausmateriaalin 2, joka käsittää pohjapaperia 4, ensimmäisen päällysteen 3 ja toisen päällysteen 6, neliömassa (kuivapaino) on edullisesti 40-g/m2, edullisemmin 45 - 200 g/m2 ja edullisimmin 60 - 90 g/m2

Ensimmäisessä päällysteessä 3, yhden tai useamman levymäisen päällys-tyspigmentin suhteellinen osuus mainitun yhden tai useamman levymäisen päällystyspigmentin ja sideaineen, sopivimmin polyvinyylialkoholin yhteenlasketusta määrästä (kuivapainoina) on vähintään 40 p- %:ia (jolloin sideainetta on enintään 60 p- %:ia mainitun yhden tai useamman levymäisen päällystyspigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä), edullisemmin 45-80 p- %:ia (jolloin sideainetta on 20 - 55 p- %:ia mainitun yhden tai useamman levymäisen päällystyspigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä) ja vielä edullisemmin 50 - 70 p- %:ia (jolloin sideainetta on 30-50 p-%:ia mainitun yhden tai useamman levymäisen päällystyspigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä).

Pigmenttiä ja sideainetta, sopivimmin polyvinyylialkoholia, sisältävää ensimmäistä päällystettä 3 voidaan levittää pohjapaperin 4 yhdelle puolelle tai sitä voidaan levittää pohjapaperin 4 molemmille puolille. Ensimmäinen päällyste 3 voi käsittää yhden päällystekerroksen, tai se voi käsittää useamman pääl-lystekerroksen, kuten esimerkiksi kaksi, kolme tai neljä päällystekerrosta.

Edullisesti, mainitulla levymäistä pigmenttiä ja polyvinyylialkoholia sisältävällä ensimmäisellä päällysteellä 3 saadaan aikaan ensimmäisellä päällysteellä 3 päällystetty paperi 7, jolla on tyypillisesti erinomaiset vesihöyrynläpäisyarvot (VWTR), ja biopolymeeriä sisältävällä toisella päällysteellä 6 saavutetaan puolestaan hyvä vesitiiveys, rasvankesto ja kuumasaumautuvuus.

Lisäämällä ensimmäisen päällysteen sisältävään paperiin 7 mainittu biopolymeeriä sisältävä toinen päällyste 6 voidaan saada aikaan tuote, jolla on sekä hyvä vesihöyrysuoja että hyvä vesisuoja. Lisäksi biopolymeerin ansiosta valmistettava pakkausmateriaali 2 voi olla kuumasaumautuva, jolloin pakkaus voidaan mm. sulkea tiiviisti sen jälkeen, kun pakattava tuote on asetettu pakkaukseen.

Erään edullisen esimerkin mukaan ensimmäisen päällysteen 3 määrä materiaalissa 2 on vähintään 1 g/m2 ja enintään 7 g/m2, edullisemmin enintään 6 g/m2 tai 5 g/m2. Erään esimerkin ensimmäisen päällysteen sisältävän paperin 7 vesihöyrynläpäisy (WVTR, 23 °C, RH 50 %) ennen toisen päällystekerrok-sen 6 muodostamista on tällöin 80 - 400 g/m2/vrk, esimerkiksi 120-280 g/m2/vrk. Erään esimerkin mukaan mainitun paperin 7 rasvan kesto mitattuna Oil Unger (60 s.) menetelmällä ennen toisen päällystekerroksen 6 muodostamista on tällöin 1,3 - 1,8, esimerkiksi 1,4 - 1,6. Erään esimerkin mukaan valmiin paperin 7 vedenkesto mitattuna Cobb (1800 s) testillä ennen toisen päällystekerroksen 6 muodostamista on tällöin 20-45, esimerkiksi 22-30. Erään esimerkin mukaan tällaisen materiaalin 7 KIT- arvo ennen toisen päällystekerroksen 6 muodostamista on tällöin 1-2. Erään edullisen esimerkin mukaan levymäisen päällystyspigmentin ja PVA:n suhde (pigmentti:PVA) ensimmäisessä päällysteessä on tällöin 50:50 - 70:30.

Erään edullisen esimerkin mukaan ensimmäisen päällysteen 3 määrä materiaalissa 2 on 6-14 g/m2, esimerkiksi 8-12 g/m2. Erään esimerkin mukaan ensimmäisen päällysteen sisältävän paperin 7 vesihöyrynläpäisy (23 °C, RH 50 %) ennen toisen päällystekerroksen 6 muodostamista on tällöin 1-30 g/m2/vrk tai 2-20 g/m2/vrk, edullisemmin 3-15 g/m2/vrk tai 4 - 12 g/m2/vrk, ja edullisimmin 5-10 tai 6-8 g/m2/vrk.. Erään esimerkin mukaan mainitun paperin 7 rasvan kesto mitattuna Oil Unger (60 s.) menetelmällä ennen toisen päällystekerroksen 6 muodostamista on tällöin 0,3-1,3, edullisemmin 0,3-0,7. Erään esimerkin mukaan mainitun paperin 7 vedenkesto mitattuna Cobb (1800 s) testillä ennen toisen päällystekerroksen 6 muodostamista on tällöin 17-35, esimerkiksi 18-25. Erään esimerkin mukaan KIT- arvo ennen toisen päällystekerroksen 6 muodostamista on tällöin 4-9, esimerkiksi 5-8. Erään edullisen esimerkin ensimmäisen päällysteen 3 päällystyspigmentti:PVA suhde on muodostettu siten, että PVA:n osuus on vähintään 40 p- %:ia tai vähintään 50 p- %:ia.

Keksinnön mukainen pohjapaperi 4 on valmistettu edullisesti paperikoneella 10. Valmistettu pohjapaperi 4 on sopivasti päällystetty ensimmäisellä pääl-lystysyksiköliä 11 ensimmäisen päällysteen 3 valmistamiseksi. Tätä on esitetty kuvassa 3b. Ensimmäinen päällystysyksikkö 11 voi käsittää yhden tai useamman päällystyslaitteen. Pohjapaperin 4 päällystäminen ensimmäistä päällystysyksikköä 11 käyttämällä on voitu toteuttaa käyttämällä yhtä tai useampaa tunnetun tekniikan mukaista ratkaisua, kuten esimerkiksi yhtä tai useampaa seuraavista: teräpäällystys, sivelytela-applikointi, suutinapplikointi, lyhytviipymäapplikointi, sauvapäällystys, ilmaharjapäällystys, filminsiirto-päällystys, verhopäällystys tai spray-päällystys. Kahden peräkkäisen pääl-lystyslaitteen ja/tai päällystysyksikön välissä voi olla esimerkiksi vähintään yksi kuivain-yksikkö materiaalin kosteuspitoisuuden vähentämiseksi. Erään edullisen esimerkin mukaan ainakin yhden päällysteen muodostamiseen käytetään filminsiirtopäällystystä, sauvapäällystystä tai teräpäällystystä.

Toinen päällyste 6 sijoittuu pakkauksessa 1 sopivimmin pakkauksen sisäpuolelle. Sopivimmin yhtä tai useampaa biopolymeeriä sisältävä toinen päällyste 6 muodostetaan paperille 7, joka käsittää päällysteen 3. Muovipäällys-tämisen jälkeen tuotteen 1 vesihöyrytiiveys ja rasvatiiveys paranevat entisestään riippuen polymeerirakenteesta. Lisäksi polymeeripäällysteen ansiosta tuote voidaan kuumasaumata

Yhtä tai useampaa biopolymeeriä sisältävä toinen päällyste 6 sisältää sopivasti vähintään 2 g/m2 mainittua yhtä tai useampaa biopolymeeriä, edullisemmin vähintään 8 g/m2 mainittua yhtä tai useampaa biopolymeeriä. Edullisesti toinen päällyste 6 sisältää biopolymeerejä yhteensä vähintään 40 p-%:ia tai vähintään 50 p- %:ia, edullisemmin vähintään 60 p- %:ia tai vähintään 70 p- %:ia, ja edullisimmin vähintään 80 p- %:ia tai vähintään 90 p- %:ia.

Kuvassa 3a on esitetty pelkistettynä kaaviokuvana pakkausmateriaalin 2 valmistus päällystettyä paperia 7 ja yhtä tai useampaa biopolymeeriä käyttäen. Vähintään yhtä biopolymeeriä sisältävä toinen päällyste 6 lisätään edullisesti valmistettavan tuotteen ainakin yhdelle pinnalle käyttäen ekstruu-siotekniikkaa, sopivimmin koekstruusiotekniikkaa. Ekstruusiossa käytetään sopivimmin yhtä tai useampaa aikaisemmin mainittua biopolymeeriä. Esimerkiksi koekstruusiossa käytetään sopivasti muoveja, jotka tarttuvat toisiinsa kiinni sulatilassa ja joiden Teologiset omaisuudet ovat keskenään sopivat. Koekstruusirakenteen avulla voidaan parantaa eri tuoteominaisuuksia, kuten esimerkiksi vesihöyrytiiveyttä ja/tai saumautuvuutta ja/tai tarttuvuutta alusrataan ja/tai ajo-ominaisuuksia. Toinen päällyste 6 voidaan lisätä pääl-lystysvaiheessa 12 esimerkiksi ekstruusiotekniikalla ja/tai koekstruusioteknii- kalla ja/tai ekstruusiolaminointitekniikalla ja/tai koekstruusiolaminointiteknii-kalla. Edullisimmin käytetään koekstruusiopäällystystekniikkaa.

Ekstruusiotekniikoissa on kyse muovigranulaattien ja mahdollisten lisäaineiden pudottamisesta suulakkeen lävitse tietyn profiilin mukaan. Ekstruusiossa muutetaan kiinteässä muodossa olevaa biopolymeeriä sulaan muotoon puristuspaineessa. Ekstruusion tavoitteena on tuottaa ohutta sulaa filmiä mahdollisimman tasaisesti ja hallitusti liikkuvan materiaalin pintaan.

Erään esimerkin mukaan keksinnössä käytetään ekstruuderia, joka käsittää moottorin, vaihdelaatikon, granulaattisuppilon tai vastaavan ratkaisun, eli niin kutsutun hopperin, ruuvin, ruuvia ympäröivän sylinterin, ruuvin jäähdytysvesikanavan, lämpövastuksen, jäähdytyspuhaltimen, sihtipakan, adapterin, reikälevyn, vastapaineventtiilin sekä suuttimen. Tällöin hopperin tehtävä on syöttää ekstruuderille muovigranulaatteja. Muovigranulaatit siirretään hoppe-riin joko automaattisesti tai manuaalisesti säkeistä, konteista tai varasto-siiloista. Muovin siirtoon voi sisältyä punnitusyksikkö kontrolloimaan muovin syöttöä hopperiin. Hopperiin voidaan sekoittaa erilaisia muoveja erilaisten muoviseoksien aikaansaamiseksi. Sekoitukseen voidaan käyttää esimerkiksi painoon perustuvaa muovin annostelua tai tilavuuteen perustuvaa annostelua. Muovin kulutusta säädellään ruuvin kierrosnopeudella, joka vaikuttaa hopperin toimintaan.

Ekstruusioruuvin tehtävänä on sopivimmin saattaa muovigranulaatit homogeeniseen sulaan muotoon. Mainittu ruuvi koostuu edullisesti syöttö-vyöhykkeestä, puristusvyöhykkeestä ja homogenointivyöhykkeestä, joissa muovin muuttuminen kohti homogeenista rakennetta muodostuu. Syöttö-vyöhykkeessä sylinterin ja ruuvin välinen vapaatila täyttyy granulaateilla. Ruuvin pyöriessä granulaatit etenevät kohti puristusvyöhykettä, jossa pääasiassa granulaattien välinen kitka ja muovimassan paine alkavat saattaa polymeeriä sulaan muotoon. Homogenointivyöhykkeessä muovimassan lämpötila ja muovin rakenne tasaantuvat lämpövastuksien ja jäähdytyksen avulla. Muovin saattamiseen homogeeniseen muotoon voidaan vaikuttaa esimerkiksi huomioimalla ja säätämällä sylinterivyöhykkeiden lämpötila-asetukset, ruuvin kierrosnopeus, vastapaine, adapteri ja/tai ekstruuderin suulakkeen lämpötila-asetukset.

Ruuvin jälkeen muovisula virtaa sopivasti reikälevyn ja sihtipakan lävitse kohti adapteria. Reikälevyn ja sihtipakan tehtävinä on luoda vastapainetta muovin homogeenisuuden lisäämiseksi sekä poistaa epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi kivet ja metallisirut, polymeeristä. Reikälevyn ja sihtipakan muodostaman kokonaisuuden jälkeen polymeeri virtaa sopivasti adapteriin, jonka tarkoituksena on säätää painevaihteluja ja samalla luoda vastapainetta vas-tapaineventtiilin avulla.

Ekstruuderin suutin pakottaa muovisulan leveäksi filmiksi. Lopullinen muovin lämpötila, paksuus ja leveys säädetään suuttimella. Esimerkiksi nk. kuroutumista voidaan ehkäistä filmin reunan ohennuksella.

Koektruusiossa yhdistetään monen ekstruusioruuvin avulla eri muovikerroksia toisiinsa. Eräässä esimerkissä käytetään kahta tai kolmea ruuvia, joilla saadaan aikaan yhdestä neljään erilaista muoviyhdistelmää. Esimerkiksi ruuvien kierrosnopeuksilla voidaan säätää kunkin muovikerroksen paksuutta. Koekstruusiota voidaan käyttää saamaan tuotteelle haluttuja ominaisuuksia, kuten esimerkiksi pintaan kitkaa, kiiltoa tai väriä. Koeksruusion onnistumisessa tulee tyypillisesti ottaa huomioon käytettävien muovien yhteensopivuus toistensa kanssa, jotta eri kerroksilla säilyisi vaadittava adheesiotaso eikä muovien kerrospaksuus vaihtelisi liika.

Keksinnössä voidaan käyttää ekstruusiolaitteistona myös jotain muuta tunnetun tekniikan mukaista ekstruusio ja/tai koekstruusio-laitteistoa kuin yllä kuvattu.

On mahdollista muodostaa toinen päällyste 6 esimerkiksi ekstruusio-laminointitekniikalla tai koekstruusiolaminointitekniikalla. Laminointi on prosessi, jossa kahden telan muodostamaan nippiin saatetaan muovifilmi kahden ratamuotoisen raaka-aineen väliin. Telojen muodostamassa nipissä puristetaan raaka-aineet yhteen niin, että saadaan materiaalikerroksien välille haluttu adheesio aikaiseksi.

Edullisesti, keksinnön mukaisen laitteiston 12 ohjaamisessa käytetyt proses-siparametrit käsittävät yhden tai useamman alla olevista - muovisulan lämpötilan, jolla voidaan vaikuttaa adheesioon ja muovin hapettumiseen sekä viskositeettiin, - ratanopeuden, jolla voidaan vaikuttaa tuottavuuteen ja adheesioon sekä muovin Teologiseen käyttäytymiseen, - ekstruuderin kierrosnopeuden, jolla voidaan vaikuttaa muovin Teologisiin ominaisuuksiin, - ilmavälin, jolla voidaan vaikuttaa muoviin hapettumiseen/jäähtymiseen ja sitä kautta adheesioon, - radan esikäsittelyn, joka voi käsittää esimerkiksi sähkö- tai liekki-koronan tai primeroinnin, millä voidaan vaikuttaa alusradan hapettumiseen ja sitä kautta adheesioon, - nippipaineen, jolla voidaan vaikuttaa miten tiukasti polymeeri puristetaan alusrataa vasten ja vaikuttaa sitä kautta adheesioon ja mikro-reikien määrään, - muovisulan paineen, jolla voidaan vaikuttaa muovisulan homogeenisuuteen ja sulalämpötilaan, ja/tai - jäähdytystelan lämpötilan, jolla voidaan vaikuttaa muovin tarttumiseen telalle, adheesioon ja joissakin tapauksissa myös muovin kiteisyyteen.

Keksinnön mukainen ensimmäinen päällyste 3 sisältää aina levymäistä päällystyspigmenttiä sekä sideainetta, sopivimmin polyvinyylialkoholia, mutta se voi käsittää myös muita aineita. Erään edullisen esimerkin mukaan ensimmäisessä päällystekerroksessa 3 olevan levymäisen päällystys-pigmentin ja sideaineen, sopivimmin polyvinyylialkoholin, yhteenlaskettu osuus (kuiva-aineena laskettuna) päällysteestä on vähintään 70 p-%:ia tai vähintään 75 p- %:ia, edullisemmin vähintään 80 p- %:ia tai vähintään 85 p-%:ia ja edullisimmin vähintään 90 p- %:ia tai vähintään 95 p- %:ia. Sopivimmin ensimmäinen päällyste 3 koostuu kokonaisuudessaan tai olennaisesti kokonaisuudessaan yhdestä tai useammasta levymäisestä päällystys-pigmentistä sekä yhdestä tai useammasta sideaineesta, sopivimmin poly-vinyylialkoholista.

Keksinnön mukainen toinen päällyste 6 sisältää aina ainakin yhtä biopolymeeriä, mutta se voi käsittää myös muita aineita. Erään edullisen esimerkin mukaan toinen päällyste sisältää esimerkiksi talkkia ja/tai kalsiumkarbonaat-tia. Eräässä esimerkissä talkin ja kalsiumkarbonaatin yhteenlaskettu osuus on 20-50 p-%:ia, esimerkiksi 30-40 p-%:ia. Toinen päällyste voi käsittää myös muita aineita, kuten esimerkiksi lisäaineita. Edullisesti biopolymeeri(e)n yhteenlaskettu määrä toisessa päällysteessä on vähintään 40 % tai vähintään 50 %, edullisemmin vähintään 60 % tai vähintään 70 % ja edullisimmin vähintään 80 % tai vähintään 90 %.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan keksinnön mukaista pakkausmateriaalia 2 käytetään elintarvikepakkauksen 1 muodostamiseksi. Erään edullisen esimerkin mukaan elintarvikepakkaus 1 on pussi tai muodoltaan olennaisesti pussimainen. Elintarvikepakkaus 1 voi käsittää myös yhtä tai useampaa muuta materiaalia 5 kuin keksinnön mukaista pakkausmateriaalia 2 esimerkiksi nk. ”ikkunan” muodossa (kuva 2). Keksinnön mukaisen pakkausmateriaalin 2 osuus on edullisesti tällöinkin kuitenkin vähintään 50 %:ia, edullisemmin vähintään 60 % tai vähintään 70 %:ia ja edullisimmin vähintään 80 % tai vähintään 90 % mainitun elintarvikepakkauksen 1 ulkokerroksen pinta-alasta laskettuna.

Erään esimerkin mukaan pakkausmateriaalia 2 käytetään tuoreleipien pakkaamiseksi. Erään toisen esimerkin mukaan pakkausmateriaalia 2 käytetään kuivatuotteiden, kuten esimerkiksi kuivatun leivän ja/tai näkkileivän pakkaamiseksi. Pakkausmateriaali 2, jossa on yksi tai useampi edellä luetelluista ominaisuuksista voi soveltua leipomotuotteiden pakkaamiseen, kuten esimerkiksi rasvaisten ja kuivien elintarvikkeiden ja/tai rasvaisten ja kosteiden elintarvikkeiden pakkaamiseen. Tällaisia elintarvikkeita voivat olla esimerkiksi hampurilaiset tai leivokset.

Eräässä edullisessa esimerkissä keksinnönmukaista ratkaisua käytetään jauhojen, kuivaruoan, murojen, myslien, leivonnaistuotteiden, lihan, sokerin, suolan, pippurin, eläinruoan, mausteiden, kuivakeittojen, kahvin, kaakaon, keksien, snacksien, teen, pastan, pesuaineen ja/tai riisin pakkaamiseen.

Esimerkki 1

Suoritettiin koeajosarja, jossa tutkittiin erilaisten pakkausmateriaalien ominaisuuksia. Näytteinä toimivat: 1. Päällystämätön elintarvikepaperi. 2. Kohdan 1 mukainen paperi, joka on päällystetty polyeteenillä. 3. Kohdan 1 mukainen paperi, jossa on keksinnön mukainen ”ensimmäinen päällyste” käsittäen tässä tapauksessa sideaineena polyvinyylialkoholia. 4. Kohdan 1 mukainen paperi, jossa keksinnön mukainen ”toinen päällyste”, käsittäen tässä tapauksessa biohajoavaa polymeeriä. 5. Kohdan 1 mukainen paperi, jossa kohdan 3 mukainen ensimmäinen päällyste ja kohdan 4 mukainen toinen päällyste.

Tulokset on esitetty taulukossa 1. Kuten taulukosta 1 huomataan, keksinnön mukainen tuote (näyte 5) pystyi tuottamaan kuumasaumautuvan ja biohajoa-van tuotteen, jolla oli korkea rasvankesto ja hyvä vesihöyrybarrieri.

Taulukko 1: Eri näytteiden ominaisuuksia. Näyte vesihörybarrieri Kuumasaumautuvuus rasvankesto biohajoavuus hyvin pieni 1 ei hyvin pieni ok __(WVTR 250)_____ korkea 2 ok kohtalainen ei __(WVTR5)____ korkea 3 ei pieni ok __(WVTR 10)______ pieni 4 ok korkea ok __(WVTR150)____ korkea 5 ok korkea ok (VWTR 10) _____

Esimerkki 2

Valmistettiin keksinnön mukaisia materiaaleja 2. Tässä esimerkissä ensimmäinen päällyste käsitti kaoliinia ja polyvinyylialkoholia ja toisen päällysteen biopolymeeri vaihteli taulukon 2 mukaisesti. Lisäksi valmistettiin referenssi-näytteitä, joista puuttui kokonaan ensimmäinen päällyste 3. Tämän jälkeen verrattiin vesihöyrynläpäisyä mainituilla erilaisilla toisilla pääl-lystekerroksilla sekä kahdella erilaisella pohjalla: päällystämättömällä pohjalla sekä pohjalla, jossa oli ensimmäinen päällyste sisältäen kaoliinia ja polyvinyylialkoholia. Kuten taulukosta 2 voidaan nähdä, ensimmäisen päällysteen ansiosta vesihöyrynläpäisy oli huomattavasti parempaa kuin paperilla, joka sisälsi vain toisen päällysteen.

Lisäksi mitattiin kuumasaumautuvuus sekä rasvankesto pohjalla, jossa oli ensimmäinen päällyste sisältäen kaoliinia ja polyvinyylialkoholia. Myös nämä arvot ovat nähtävissä taulukosta 2.

Taulukko 2. Materiaalien ominaisuuksia_

Keksintö ei rajoitu pelkästään kuvissa 1-3 ja edellä olevassa selostuksessa esitettyihin esimerkkeihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Tuote voi sisältää edellä mainittujen materiaalien lisäksi myös, esimerkiksi, suojalakkaa tuotteen pinnalla ja/tai materiaali-kerrosten välillä.

Claims (16)

1. Pakkausmateriaali, joka sisältää pohjapaperia (4), joka käsittää selluloosapitoisia luonnonkuituja, ja ensimmäisen päällysteen (3) ainakin yhdellä pohjapaperin (4) pinnalla, joka käsittää ainakin yhtä levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta, tunnettu siitä, että ensimmäisessä päällysteessä (3) levymäisen päällystys-pigmentin suhteellinen osuus levymäisen pigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä on vähintään 40 p-%:ia, ja joka pohja-paperi käsittää toisen päällysteen (6), joka käsittää ainakin yhtä biopolymeeriä, ja jonka toisen päällysteen (6) kokonaismäärä on 5 - 50 g/m2, ja joka pakkausmateriaali on kuumasaumautuva, ja jonka vesihöyrytiiveys on 1 -30 g/m2/vrk.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakkausmateriaali, jossa toinen päällyste (6) on muodostettu ekstruusiotekniikalla, koekstruusiotekniikalla, ekstruusiolaminointitekniikalla tai koekstruusiolaminointitekniikalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pakkausmateriaali, jossa ensimmäinen päällyste sisältää sideainetta, joka on valittu joukosta: akry-laattilateksi, styreeni-butadieenilateksi, styreeni-akrylaattilateksi ja polyvinyylialkoholi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pakkausmateriaali, jossa sideaine käsittää polyvinyylialkoholia.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakkausmateriaali, jossa toinen päällyste (6) käsittää 1 - 5 biomuovikerrosta.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakkausmateriaali, joka on kompostoituva tai biohajoava.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakkausmateriaali, jossa mainittu ainakin yksi biopolymeeri käsittää yhden tai useamman uusiutuvan raaka-aineen.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakkausmateriaali, jossa mainittu ainakin yksi biopolymeeri käsittää yhden tai useamman synteettisen raaka-aineen.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakkausmateriaali, jossa ensimmäisen päällysteen (3) kokonaismäärä on 6-14 g/m2

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakkausmateriaali, jossa toinen päällyste (6) on eripuolella mainittua paperia (4) kuin ensimmäinen päällyste (3).

11. Pakkaus, joka sisältää pakkausmateriaalia, joka sisältää pohjapaperia (4), joka sisältää selluloosapitoisia luonnonkuituja, ensimmäisen päällysteen (3) ainakin yhdellä pohjapaperin (4) pinnalla, joka käsittää ainakin yhtä levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta, ja jossa ensimmäisessä päällysteessä (3) levymäisen päällystyspigmentin suhteellinen osuus levymäisen pigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä on vähintään 40 p-%:ia, ja toisen päällysteen (6), joka käsittää ainakin yhtä biopolymeeriä biopolymeeriä, ja jonka toisen päällysteen (6) kokonaismäärä on 5 - 50 g/m2, ja joka pakkausmateriaali on kuumasaumautuva, ja jonka vesihöyrytiiveys on 1-30 g/m2/vrk.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen pakkaus, jossa toinen päällyste (6) on eripuolella mainittua pohjapaperia (4) kuin ensimmäinen päällyste (3), ja jossa ensimmäinen päällyste (3) on sijoitettu pakkauksen ulkopinnan yhteyteen ja toinen päällyste (6) on sijoitettu pakkauksen sisäpinnan yhteyteen.

13. Menetelmä pakkausmateriaalin valmistamiseksi, joka pakkausmateriaali on kuumasaumautuva, ja jonka vesihöyrytiiveys on 1-30 g/m2/vrk, jossa menetelmässä - syötetään järjestelmään paperia (7), joka käsittää - pohjapaperia (4), joka sisältää selluloosapitoisia luonnonkuituja, ja - ensimmäisen päällysteen (3), joka sisältää levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta ja levymäisen päällystyspigmentin suhteellinen osuus levymäisen pigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä on vähintään 40 p-%:ia, ja - päällystetään mainittu paperi (7) biopolymeeriä sisältävällä päällysteellä (6), jonka kokonaismäärä on 5 - 50 g/m2 pakkausmateriaalin (2) valmistamiseksi ekstruusiotekniikalla, koekstruusiotekniikalla, ekstruu-siolaminointitekniikalla tai koekstruusiolaminointitekniikalla.

14. Järjestelmä pakkausmateriaalin valmistamiseksi, joka pakkausmateriaali on kuumasaumautuva, ja jonka vesihöyrytiiveys on 1-30 g/m2/vrk, joka järjestelmä käsittää: - välineet paperin (7) syöttämiseksi järjestelmään, joka paperi (7) käsittää - pohjapaperia (4), joka sisältää selluloosapitoisia luonnonkuituja, ja - ensimmäisen päällysteen (3), joka sisältää levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta ja levymäisen päällystyspigmentin suhteellinen osuus levymäisen pigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä on vähintään 40 p-%:ia, ja - toisen päällystysyksikön (12) mainitun paperin (7) päällystämiseksi biopolymeeriä sisältävällä päällystekerroksella, jonka kokonaismäärä on 5 - 50 g/m2, mikä päällystäminen tapahtuu ekstruusiotekniikalla, koekstruusiotekniikalla, ekstruusiolaminointitekniikalla tai koekstruu-siolaminointitekniikalla.

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen pakkausmateriaalin käyttö elintarvikepakkauksena tai sen osana.

16. Pakkausmateriaalin, joka sisältää pohjapaperia (4), joka käsittää selluloosapitoisia luonnonkuituja, ja ensimmäisen päällysteen (3) ainakin yhdellä pohjapaperin (4) pinnalla, joka käsittää ainakin yhtä levymäistä pigmenttiä sekä sideainetta, ja jossa ensimmäisessä päällysteessä (3) levymäisen päällystyspigmen- tin suhteellinen osuus levymäisen pigmentin ja sideaineen yhteenlasketusta määrästä on vähintään 40 p-%:ia, ja toisen päällysteen (6), joka käsittää ainakin yhtä biopolymeeriä, ja jonka toisen päällysteen (6) kokonaismäärä on 5 - 50 g/m2, ja joka pakkausmateriaali on kuumasaumautuva, ja jonka vesihöyrytiiveys on 1-30 g/m2/vrk käyttö kartonkilaatikon tai pahvilaatikon sisäpussimate-riaalina estämässä mineraaliöljyn migratoitumista pakattuun tuotteeseen.