FI62853C - Pao syntetiska plaster baserande biologiskt nedbrytbara kompositioner - Google Patents

Description

QSS71 ΓβΙ m,KUULUTUSJULKAISU rOQCT

JÄTa tB^ (11) UTLÄCGNINOSSKRIFT 628b 3 C Patentti ayönr.c-Sty 10 03 1933 (45) Patent ccddelat >SS/ 3 3 C 08 L 23/02, 25/06, (51) Knftr/iM.ei. c 08 K 5/09

SUOMI —FINLAND (21) P^ttllwkMnw^NtMtMMeiuilnc 3UU0/7U

. (22) HakMnKpUvl — An*ö+cnlrt|*d»| 27-11.7*+ (23) AtioiptM — GIKJ|h«t*dt| 27.11.7*+ (41) Tulhit JulklMkai — Bltvtt offmeflf 29.05.75

Patentti- la rakistarl hallitus ... ________ ._u. .....

_ ._. Γ , . , (44) Nlht»v»k*ip«non μ kmiifuNnlMn pvm. —

Patent· och ragistarstyralsan v ’ AmMcm uthfd oeh utUkrHt«n puMkand 30.11.82 (32)(33)(31) Ρη*·*** «eueiknii—Saglrd priorkat 28.11.73 07.03.7*+ Englanti -En gl and. (GB) 55195/73, 10267/7*+ (71) Coloroll Limited, 5*+ Jennyn Street, London SW1Y 6LS, Englanti-England(GB) (72) Gerald Joseph Louis Griffin, London, Englanti-England(GB) (7*+) Oy Kolster Ab (5*+) Biologisesti hajoavia synteettisiin muoveihin perustuvia koostumuksia - Pä syntetiska plaster baserade biologiskt nedbrytbara kompösitioner Tämä keksintö koskee synteettiseen muoviin perustuvaa, biologisesti hajoavaa tuotetta. Muovien biologisessa hajoamisessa tapahtuu polymeerin pilkkoutumista elävien mikro-organismien kuten bakteerien ja sienien ja niiden aineenvaihdunnassa muodostuneiden entsyymien vaikutuksesta. Biologista hajoamista tapahtuu näin ollen ympäristöissä, joissa tällaisia mikro-organismeja on läsnä. Tyypillisesti biologista hajoamista tapahtuu kappaleessa, joka on kosketuksessa maaperän kanssa, hautautunut tai osittain hautautunut maahan.

Keksinnön kohteena on biologisesti hajoava koostumus, joka sisältää synteettistä hiili-hiili-sidoksiin perustuvaa muovia ja pieniä säännöllisen kokoisia biologisesti hajoavia hiukkasia, esim. tärkke-lysjyväsiä.

Keksinnön mukaisella biologisesti hajoavalla tuotteella on muovien halutut ominaisuudet, so. lujuus, muokattavuus haluttuihin muotoihin ja kestävyys kemiallista vaikutusta vastaan, sekä samalla biologinen hajoavuus siten, että maahan haudattu tuote hajoaa tavallisesti noin 12 kuukaudessa. Näin ollen keksinnön mukaisten tuottei- 2 62853 den merkitys on siten ympäristönsuojelun kannalta tärkeä.

On todettu, että vaikka muovista ja biologisesti hajoavasta täyteaineesta koostuva tuote hajoaa tyydyttävällä tavalla kunnallisissa jätteiden käsittelylaitoksissa, biologinen hajoaminen ei ole ollut yhtä tehokasta luonnossa. Tämä keksintö ei tähtää ainoastaan muovipohjäisten materiaalien biologisen hajoavuuden parantamiseen kunnallisten jätehuoltotoimenpiteiden yhteydessä, vaan myös luonnon olosuhteissa.

FI-patenttihakemuksessa 1318/73 on ehdotettu tärkkelysjyvästen lisäämistä muoviin biologisen hajoavuuden edistämiseksi. Hajoaminen perustuu siihen, että pintaan asettuneet täyteainehiukkaset hajoavat ensin ja uuttuvat pois, mitä seuraa sisällä olevien hiukkasten hajoaminen, jolloin saadaan solumainen rakenne, johon hapetus-, hydro-lyysi- ja entsymaattiset prosessit helpommin vaikuttavat.

Keksinnön mukaiselle koostumukselle on tunnusomaista, että se sisältää tyydyttämätöntä rasvahappoa tai tämän johdannaista, jossa on vähintään yksi kaksoissidos molekyyliä kohti.

Yhdisteiden kuten rasvojen itsehapetusta voidaan katalysoida siirtymämetalleilla, kuten raudalla.Maaperässä yleisesti esiintyvät siirtymämetallisuolat reagoivat rasvahapon kanssa muovipohjäisen valmisteen ja maaperän kosketuspinnassa, muodostunut rasvaliukoinen rasvahapon siirtymämetallisuola vaeltaa valmisteeseen ja hapettuu, jolloin syntyy peroksideja ja/tai hydroperoksideja, jotka initioivat muovimolekyylien hajoamisen. Näin ollen on suositeltavaa, että tämän keksinnön valmiste sisältää rasvan muun ohella rasvahappoa rautasuo-lojen muodostamiseksi ja itsehapettumisen initioimiseksi. Rasvaliukoiset siirtymämetallisuolat voidaan muodostaa ennakolta ja sisällyttää keksinnön mukaiseen muovipohjäiseen materiaaliin. Kuitenkin myös ilman erityistä rasvahapon mukaaniiittämistä härskiintyminen synnyttäisi rasvahappoa rasvassa. Tämä keksintö soveltuu erityisesti kes-tomuoveihin, kuten joustavaan polyetyleeni- ja polypropyleenipakkaus-kalvoon, jotka aiheuttavat suurimmat jäteongelmat. Tämä keksintö soveltuu kuitenkin kaikille muoveille, joissa on hiili-hiili-sidoksia. Erityisesti tarkastellaan valmisteita, jotka perustuvat polystyree-niin, polyvinyylikloridiin ja polyuretaaniin.

Luonnon tärkkelykset ovat suositeltavia biologisesti hajoavia lisäaineita keksinnön mukaisissa valmisteissa. Tärkkelykset ovat polysakkarideja, jotka hydrolysoituvat sokereiksi. Tärkkelysten omi- 3 62853 naisuuksia on käsitelty esim. teoksessa "Starch Chemistry and Technology"/ toimittaneet Whistler-Pachall, julkaissut Academic Press ja kirjassa "The Starch Industry", toimittanut J.W. Knight ja julkaisija Pergamon Press. Monimiehitteiset (multi-occupation) tärkkelykset, kuten riisi- ja maissitärkkelys ovat suositeltavia ja emäsväkevyyden optimoimiseksi keksinnön mukaisessa valmisteessa suositellaan kahden sellaisen tärkkelyksen seosta, joilla kummallakin on eri raekoko. Näin ollen riisi- ja maissitärkkelyksen seos on kaikkein sopivin. Monimiehitteinen tärkkelys on tärkkelys, jossa solu sisältää useampia kuin yhden jyväsen. Tällaisilla tärkkelyksillä on muodoltaan monisärmäiset jyväset. Tämän vastakohtana yksimiehittei-set tärkkelykset syntyvät yksittäisinä jyväsinä kukin yhdessä solussa ja niillä on tasaiset munamaiset jyväset. Mitä suurempi tärkkelys-väkevyys valmisteessa on sitä suurempi on biologinen hajoavuus. Nämä ominaisuudet kasvavat progressiivisesti noin 5 %:n minimiarvosta ja olemme havainneet, että 15 % tärkkelystä ja 85 % hartsia sisältävä seos on tyydyttävän luja. Suurempia tärkkelysväkevyyksiä aina n.

50 %:iin asti voidaan edullisesti käyttää tietyissä olosuhteissa. Yleensä kuitenkin tärkkelysväkevyyden ollessa yli 30 paino-% tuotteen ominaisuudet alkavat erota merkittävästi niistä muoveista, joihin valmiste perustuu.

Kestomuoviin perustuvissa valmisteissa tärkkelysjyväset sekoitetaan normaalisti raakapolymeeriin sen käsittelyn aikana, jolla raakapolymeeria valmistellaan valua, suulakepuristusta tai muuta valmistusmenetelmää varten. Tällaiset menetelmät tapahtuvat suhteellisen ankarissa fysikaalisissa olosuhteissa, so. tietyissä vaiheissa seos asetetaan alttiiksi korotetulle lämpötilalle ja paineelle. On havaittu, että luonnon tärkkelysjyväset selviävät näistä menettelyistä. Kuitenkin jos polymerointi tapahtuu sellaisissa olosuhteissa, että tärkkelys ei vanhene kemiallisesti tai fysikaalisesti, voidaan tärkkelysjyväset tällöin lisätä monomeeriin. Esimerkki tällaisista poly-meroinnista on polystyreenin valmistus. Koska elastomeerien polymerointi on kuumakovetusprosessi, tärkkelys on lisättävä ennenkuin polymerointi on mennyt loppuun.

Sopivia rasvoja ja rasvahappoja, joista itsehapetuksella muodostuu peroksideja tai hydroperoksideja ovat tyydyttämättömät rasvat ja rasvahapot. Molekyylin tulee sisältää vähintään yksi kaksoissidos; ja yleisin esimerkki tällaisesta mono-olefiinisesta tyydyttymättö-mästä rasvahaposta on öljyhappo. Suurempi reaktionopeus saadaan käyttämällä rasvahappoja, joissa on kaksi tai useita kaksoissidoksia, 62853 4 kuten linolihappo tai linoleenihappo.

Eräs tärkkelyksen ominaisuuksista on sen "kemisorptio", so. sen kyky adsorboida pinnalleen kemikaaleja. Tässä keksinnössä rasvahapot "kemisorboituvat" tärkkelyksen pinnalle, ja tärkkelys lisätään sitten seokseen, joka sisältää rasvahappoesteriä. Koska rasvat, so. rasvahappojen esterit ovat fysikaalisesti yhteensopivampia kestomuovin kanssa kuin vapaat rasvahapot, on edullista adsorboida rasvahapot tärkkelyksen pinnalle ja lisätä esteri erikseen.

Tyypillisesti keksinnön mukaisessa seoksessa, joka sisältää muovia ja biologisesti hajoavaa lisäainetta, on korkeintaan yhteensä 2 paino-% rasvamateriaalia, so. rasvaa ja rasvahappoa. Rasvamateri-aali sisältää tyypillisesti 90 paino-% rasvahappoesteriä ja 10 paino-% rasvahappoa.

On havaittu, että virheiden välttämiseksi lopullisessa tuotteessa on välttämätöntä sitoa tärkkelyksessä tai muussa lisäaineessa oleva vapaa vesi. Vähäinenkin määrä vapaata vettä saattaa höyrystyä kriittisissä pisteissä valmistusvaiheissa, mikä johtaa huokoisuuteen ja lujuuden alenemiseen heikentämällä tärkkelysjyvästen ja muovimateriaalin välistä rajapintaa. Olosuhteissa, joissa vaadittava voimakas ulkoinen kuivaus on joko epätaloudellista tai mahdotonta, voidaan lisätä kuivaus- tai kosteudenpoistoaineita, jotka kykenevät sitomaan vapaan veden. Kuivausaineet, kuten aktiivinen piidioksidi ja aktiivinen alumiinioksidi, voivat toimia fysikaalisesti adsorboimalla vettä huokoiseen rakenteeseen. Voidaan myös käyttää kuivausaineita, jotka yhtyvät kemiallisesti veteen, jolloin niiden tulee olla sellaisia, jotka reagoivat irreversiibelisti vallitsevassa lämpötilassa ja paineessa. Tyypillisiä esimerkkejä tällaisista yhdisteistä ovat epäorgaaniset, vedettömät suolat, kuten kalsiumsulfaatti, maa-alkali-metallioksidit, kuten kalsiumoksidi tai veden kanssa reagoivat orgaaniset yhdisteet, kuten happoanhydridit, alkyyli- tai aryylimono-tai polyisosyanaatit tai tällaisten isosyanaattien reaktiotuotteet fenolien tai hydroksyyliamiinien kanssa, kuten reaktiotuotteet, jotka regeneroituvat lähtöisosyanaateiksi valmistusvaiheissa saavutetuissa lämpötiloissa. Erityisen suositeltavia yhdisteitä ovat yhdisteet, jotka muodostavat helposti eettereitä tai estereitä hydroksyyliryh-mien kanssa. Niinpä esimerkiksi isosyanaatit tai niiden johdannaiset ja silikonit reagoivat itse tärkkelyksessä olevien hydroksyyliryhmien kanssa jyvästen pinnalla tai lähellä pintaa pienentäen täten jyväsen pinnan hydrofiilista luonnetta ja parantaen tärkkelys/polymeerisidok- 5 6285 3 sen lujuutta. Erityisesti on havaittu, että seoksilla, jotka sisältävät silikonilla pintakäsiteltyä tärkkelystä, on erittäin tyydyttävä fysikaalinen lujuus.

On usein tärkeätä, että pakkaus suojaa ulkoiselta kosteudelta. Tyypillisiä sovellutuksia ovat lääkkeiden ja hygroskooppisten kemikaalien, valokuvausfilmien, ruostumiselle tai korroosiolle alttiiden instrumenttien tai hienojen koneistojen tai räjähteiden pakkaaminen. Viimeksi mainitussa sovellutuksessa pakkaus voi muodostaa patruuna-kotelon tai räjähteitä sisältävän putken. Tällaisiin pakkauksiin on ollut tapana sisällyttää erillistä, irtonaista kuivausainetta, kuten piihappogeeliä huokoisessa pussissa. Pakkauslaminaatti, johon kuuluu tämän keksinnön mukainen sisäkalvo, tekee tarpeettomaksi erillisen pussin, koska tärkkelysjyvästen muodossa oleva kuivausaine voidaan liittää kalvon sisään. Tämän jälkeen pakkaukseen liitetään ulompi läpäisemätön kuori, esimerkiksi alumiinifolio.

Seuraavat esimerkit kuvaavat tarkemmin keksintöä.

Esimerkki 1

Seos joka sisältää polyolefiinihartsia, tärkkelystä rasvahap-poesteriä ja rasvahappoa.

200 g:aan maissitärkkelystä, joka oli esikuivattu 0,5 %:n kosteuspitoisuuteen, rumpusekoitettiin 39 g etyylioleaattia (valmistettu teknisestä öljyhaposta, jonka jodiluku oli 75-84 ja tiheys 0,869-0,874) ja 1 g öljyhappoa (jodiluku 85-90 ja tiheys n. 0,891) ja 160 g matalatiheyksistä polyetyleenin (LD-polyetyleeni) kalvo-puristuslaatua, jonka tiheys oli 0,920 ja sulaindeksi 2. Saatua seosta kuumasekoitettiin 2-rullavalssilla 140°C:ssa tasanopeudella. Noin 10 minuutin kuluttua tasainen valkoinen seos poistettiin valssilta vuotana, jonka paksuus oli n. 3 mm, jäähdytettiin ja leikattiin kuutioiksi leikkauskoneessa. Tätä seosta käytettiin sitten perus-seoksena, jota lisättiin LD-polyetyleeniin, jonka tiheys oli 0,916 ja sulaindeksi 1, sellaisissa olosuhteissa, että lopulliseen seokseen saatiin 8 % tärkkelystä.

Perusseoksen ja seostamattoman polymeerin seosta syötettiin 45 mm:n yksiruuvipuristimeen, jossa ruuvin puristussuhde oli 2,5:1 ja L:D-suhde oli 20:1, ja muutettiin kalvoksi käyttäen tavanomaista suulaketta (lämpötila 175°C) ja pussikelauslaitteistoa. Tuote oli läpikuultava, joustava kalvo, jonka pudotuspuikkoiskulujuus oli 2 220 g, vetolujuus konesuunnassa 7,59 MN/m ja vetolujuus poikkisuun- 2 2 nassa 6,9 MN/m , repäisylujuus konesuunnassa 1,73 MN/m ja repäisy- 2 lujuus poikkisuunnassa 1,73 MN/m . Näitä tuloksia voidaan verrata 62853 6 sen kalvon arvoihin, joka valmistettiin samalla ajolla samassa koneessa käyttäen samaa polymeeriä ilman tärkkelystä ja muita aineosia, jolloin pudotuspuikkoiskulujuus oli 265 g, vetolujuus konesuun- 2 2 nassa 8,28 MN/m , vetolujuus poikkisuunnassa 5,52 MN/m , repäisy- 2 lujuus konesuunnassa 2,07 MN/m ja repäisylujuus poikkisuunnassa 1,73 MN/m2.

Esimerkki 2

Esimerkin 1 seoksen biologisen hajoavuuden osoitus laboratoriossa

Leikattiin useita näyteneliöitä (5x5 cm, paksuus 50 ^im) kalvoa, joka oli valmistettu esimerkissä 1 kuvatulla tavalla ja neliöt asetettiin rinnakkain lasilevylle lämpökaappiin. Puolet näytteistä oli peitetty lontoonsavella. Lämpökaappien lämpötila pidettiin n. 65°C:ssa yhden kuukauden ajan, koska se on tyypillinen lämpötila, joka saavutetaan kompostointiprosessien varhaisvaiheissa. Lämpö-kaappi kytkettiin sitten pois ja näytteet jätettiin pimeään n.

15°C:n huoneenlämpötilaan 6 kuukaudeksi, minkä ajan kuluttua savella peitetyt näytteet murtuivat, kun niitä taivuteltiin terävästi käsin, kun taas peittämättömät näytteet eivät havaittavasti eronneet ver-tailunäytteistä, joita oli pidetty huoneenlämpötilassa ja pimeässä.

Lisäkokeessa esimerkissä 1 kuvatulla tavalla valmistetut poly-etyleenikalvonäytteet, joiden tärkkelyspitoisuudet oli säädetty alla olevassa taulukossa luetellulla tavalla, asetettiin n. 250 litran sylinterimäiseen alumiinitynnyriin, joka oli sijoitettu pituusakseli vaakasuoraan ja varustettu mekanismilla, joka pyöritti sitä pituus-akselin ympäri hyvin hitaasti. Tynnyriin panostettiin n. 20 kg vasta seulottua kompostia, joka oli otettu "Dano"-kompostointilaitokselta, joka toimii normaalisti Lontoon läheisyydessä ja käyttää kaupunki-jätteiden ja vedettömän viemärilietteen seosta. Tynnyriä, joka oli itse asiassa pienoiskokoinen kompostointiyksikkö, pidettiin 35 -2°C:n lämpötilassa sisäisen termostaatin ja ulkoisen infrapunalamp-pujen sarjan yhdistelmän avulla. Tynnyrissä olevan panoksen kosteuspitoisuus pidettiin n. 50 %:ssa ja ilman vapaa pääsy varmistettiin riittävällä tuuletuksella. Edellä kuvattuja muovikalvonäytteitä poistettiin kuukauden väliajoin. Niissä ilmeni huomattavaa vetolujuuden huononemista toisen kuukauden lopussa, mitä seurasi vielä yhden kuukauden kuluttua useiden murtumien esiintyminen, mikä teki enemmät lujuustestaukset mahdottomiksi. Yksityiskohtaiset tulokset esitetään alla olevassa taulukossa: 7 62853

Kalvonäytteen kuvaus Alkuperäinen Vetolujuus 65 _' vetolujuus päivän kuluttua

Vertailunäyte, so. ei tärkkelystä tai rasvahappojohdannaista 8,55 ΜΝ/πΓ 6,65 ΜΝ/πΓ

Yleisesti kuten esimerkissä 1, mutta sisältäen 9 p-% tärk- kelystä 8,13 ΜΝ/πΓ 6,13 ΜΝ/πΓ

Yleisesti kuten esimerkissä 1, mutta sisältäen 23 p-% tärkke- _ _ lystä 7,3 ΜΝ/πΓ 3,65 ΜΝ/πΓ

Esimerkki 3

Seos, joka sisältää kestomuovista polystyreenihartsia, tärkkelystä, rasvaa ja rasvahappoa 300 g:aan esikuivattua tapiokatatärkkelystä rumpusekoitettiin 3000 g kirkasta polystyreeniä, 30 g etyylioleaattia (farmasialaatu) ja 3 g puhdistettua öljyhappoa. Seosta kuumasekoitettiin sitten Francis Shaw K 1-tyyppisessä sisäisessä sekoittajassa, joka toimi käyttäen lämmityssysteemissään 340 kPa höyrynpäinetta. Kun panosta oli kuumasekoitettu 6 minuuttia, se purettiin 46 x 23 cm kaksirulla-valssille, joka oli esilämmitetty 150°C:een ja muutettiin ohueksi vuodaksi. Vuota jauhettiin rakeiksi, jotka syötettiin yksiruuvipuris-timeen (LD-suhde 25:1, ruuvin halkaisija 45 mm), jossa oli kaksi vyöhykettä, jotka tekivät mahdolliseksi haihtuvien aineiden poiston sylinteristä. Tästä puristimesta saatu puriste otettiin ulos suulakkeesta, joka tuotti kalvomateriaalia, jonka paksuus oli 0,7 mm ja leveys 250 mm. Kalvo oli pinnaltaan tasaista ja sopivaa käytettäväksi ohutseinäisten pakkausten ja kertakäyttöisten juomakuppien valmistukseen lämpömuovausprosessissa. Kalvon ja putken suulakepuristus voitiin suorittaa helposti kuvatuntyyppisillä seoksilla, jotka sisälsivät jopa 30 paino-% tärkkelystä. Jopa 50 paino-% tärkkelystä sisältävät seokset voitiin suulakepuristaa tietyin erityistoimenpitein.

Esimerkki 4

Esimerkin 3 seoksen biologisen hajoavuuden osoitus laboratoriossa Tärkkelys/polystyreeni-seos, joka oli valmistettu esimerkissä 3 kuvatulla tavalla ja sisälsi 50 paino-% tärkkelystä, muutettiin ahtopuristusprosessilla koepaloiksi, jotka olivat 80 mm pitkiä, 12,7 mm leveitä ja 1,5 mm paksuja ja jotka koestettiin menetelmän BS 2782 8 62853 (1970) Method 302/D mukaan, paitsi että käytettiin 60 mm:n leukavä- liä koestusnopeudella 12 mm/min. Valmistetussa tilassa olevat näyt- 2 teet murtuivat maksimikuitujännityksellä 46,2 (3) MN/m ja niiden 2 kimmomoduli oli 2900 MN/m . Näytteitä pidettiin 10 päivää 0,1 %:sessa alfa-amylaasiliuoksessa, jolloin lujuus aleni arvoon 21,8 (9) ja kimmomoduli arvoon 68,5 MN/m , mikä osoittaa, että muoviin oli hajottavasta vaikuttanut alfa-amylaasi, jota yleisten maaperän mikro-organismien tiedetään tuottavan. Vaikutusta voitiin myös seurata visuaalisesti tarkastelemalla koekappaleiden murtuneita pintoja.

Esimerkki 5

Polyetyleeniä, laktoosia, rasvaa ja rasvahappoa sisältävä seos 1000 g:aan LD-polyetyleenirakeita, joiden sulaindeksi oli 2 ja tiheys 0,918, rumpusekoitettiin 200 g hienoksi jauhettua kuivaa laktoosia 10 g etyylioleaattia (farmakopealaatu) ja 1 g puhdistettua öljyhappoa. Saatua seosta kuumasekoitettiin 2-rullaisella laborato-riosekoitusvalssilla, joka oli esilämmitetty 135°C:een, jolloin saatiin tasainen valkoinen vuota, joka vedettiin pois valssilta ja rouhittiin rakeiksi. Rakeistettu seos kuumapuristettiin sitten kiillotettujen teräslevyjen välissä, jolloin saatiin sileä, taipuisa n.

0,25 mm paksu kalvo.

Esimerkki 6

Esimerkin 5 seoksen biologisen hajoavuuden osoitus laboratoriossa

Esimerkissä 5 kuvatulla tavalla valmistettuja kalvonäytteitä asetettiin pyörivään laboratoriokompostointiyksikköön, jollaista kuvattiin esimerkissä 2. 70 päivän kuluttua näytteissä näkyi murtumia ja haurautta sekä värjääntymistä, mikä osoitti bakteerien hajottavaa vaikutusta.

Esimerkki 7

Polyolefiinia, tärkkelystä, rasvahappoesteriä ja kuivausainetta sisältävä seos

Valmistettiin seos esimerkissä 1 kuvatulla tavalla paitsi, että öljyhappo jätettiin pois ja käytetty tärkkelys oli maissitärk-kelystä, jonka kosteussisältö oli n. 2 %. Seoksen tärkkelyspitoisuus oli 9 paino-%. Yritykset suulakepuristaa ohutta puhalluskalvoa tästä seoksesta epäonnistuivat, koska tuote ei säilyttänyt muotoaan ja heik-keni useiden pienten kuplien vaikutuksesta, joita syntyi vapaan kosteuden muuttuessa höyryksi muovisulatteen tullessa esiin puristin-suulakkeen suukappaleesta. Kun samaa seosta suulakepuristettiin 9 62853 senjälkeen, kun siihen oli lisätty riittävä määrä perusseosta, joka oli sekoitettu erikseen yhtä suurista painomääristä keskimääräiseltä halkaisijaltaan 5 jam kalsiumoksidijauhetta ja LD-polyetyleeniä siten, että varmistettiin, että lopullisessa suulakepuristetussa seoksessa oli 1 paino-% kalsiumoksidia, suulakepuristuksessa ei esiintynyt kuplia. öljyhappo oli jätettävä pois sen ja kalsiumoksidin välisen reaktion vuoksi.

Esimerkki 8

Seos (kuten esimerkissä 1), joka sisältää polyolefiinia, tärkkelystä, rasvahappoesteriä ja rasvahappoa, mutta jonka tärkkelystä on modifioitu silikonikäsittelyllä.

1200 g maissitärkkelystä, jonka kosteussisältö oli n. 12 %, suspendoitiin 4 litraan vettä jatkuvasti sekoittaen ja tähän suspensioon lisättiin 43,2 g 49 %:sta (p/p-%) natriumalkyylisilikonaatti-liuosta (Dow Corning Company "DC 772"). Tärkkelyslietteen pH säädettiin sitten arvoon 8,5 lisäämällä laimeaa happoa, ja liete sumute-kuivattiin laitteessa, jossa ilman sisääntulolämpötila oli 190°C ja ilman poistolämpötila 60-70°. Jauhemaista tuotetta pidettiin kierrätetyssä kuumassa ilmassa 80°C:ssa, kunnes sen kosteussisältä oli 1 % tai pienempi. Saatua erittäin vahvasti vettä hylkivää tärkkelystä käytettiin tärkkelys/LD-polyetyleeniperusseoksen valmistukseen esimerkissä 1 kuvatulla tavalla, ja tätä perusseosta vuorostaan käytettiin suulakepuristetun puhalluskalvon valmistukseen. Polyetyleeni-kalvo, joka oli valmistettu esimerkissä 1 kuvatulla tavalla ja joka sisälsi 9 % (p/p-%) tärkkelystä polymeerissä, jonka sulaindeksi oli 2 ja tiheys 0,918 g/cm , osoitti koestettaessa 14,4 MN/m :n vetolujuutta ja 70 g:n pudotuspuikkoiskulujuutta 50 ^m kalvonpaksuudella. Kun kalvoa, joka sisälsi 9 % (p/p-%) silikonikäsiteltyä tärkkelystä, koestettiin samanlaisissa olosuhteissa, vetolujuuden havaittiin ole-van 15,2 MN/m ja pudotuspuikkoiskulujuuden 80 g. Tämä vetolujuuden kasvu on ilmeinen hartsi/tärkkelysseoksissa riippumatta siitä, onko itsehapettuvaa ainetta läsnä vai ei.

Esimerkki 9

Kuivaava pakkauskalvo

Valmistettiin alumiinifoliolaminaatti tavanomaiseen tapaan suulakepuristamalla kerros LD-polyetyleeniä, jonka sulaindeksi oli 7 ja tiheys 0,917 g/cm , kuivapainoltaan 50 g/cm olevan valkaistun voima-paperin ja alumiinifolion ratojen väliin; laminaatti johdettiin sitten uudelleen suulakepuristuspäällystyslaitteen läpi, missä ulompi 10 62853 alumiinipinta päällystettiin suulakepuristamalla kerroksella tärk-kelys/LD-polyetyleeniseosta, joka oli muodostettu esimerkissä 1 kuvatulla tavalla paitsi, että tärkkelyssisältö säädettiin 30 %:iin (p/p-%)· Nelikerroksisesta paperi/polyetyleeni/alumiini/tärkkelys-polyetyleenilaminaatista valmistettiin litteitä paketteja tai pusseja, jotka olivat sivultaan n. 100 mm prosessilla, jossa tärkkelystä sisältävät kerrokset kuumasaumattiin yhteen. Näiden pussien sisäverhous sisältää laskelmien mukaan 0,3 g tärkkelystä, jonka kosteus-sisältö on pienentynyt valmistuksessa alle 1 %. Esimerkiksi 15°C:ssa ja 65 %:n suhteellisessa ilman kosteudessa ilma sisältää 7,92 g vettä kuutiometrissä, ja kuvattujen pussien seinämät kykenevät kui- 3 vaarnaan 379 cm ilmaa kutakin tärkkelyksen vesipitoisuuden 1 %:n kasvua kohti. Kokeellisesti on osoitettu (Hellman, Boescj & Melvin, J.A.C.S. Volume 74, sivu 348), että silloinkin kun maissitärkkelys on imenyt 4,53 % kosteutta 25°C:ssa sen kanssa tasapainossa oleva ilman suhteellinen kosteus on vain 8 %. Kokeet joissa vetistyviä tai kosteudelle herkkiä aineita on suljettu kuvatulla tavalla valmistettuihin pusseihin, osoittavat että sisäkerroksen kuivausvoiman johdosta pakkaukseen suljetun ilman kosteuspitoisuus on hyvin alhainen.

Esimerkki 10

Biologisten hajoavuuden pitkäaikaiskokeet

Useita kalvomateriaalinäytteitä, jotka oli valmistettu edellä olevien esimerkkien mukaisesti, haudattiin 20. marraskuuta 1974 kolmen alla määritellyn multamateriaalityypin pinnan alle 2 cm syvyyteen lautasilla, joita pidettiin n. 50 %:n kosteuspitoisuudessa säännöllisellä kastelulla. Maaperän lämpötilasta säännöllistä pöytäkirjaa pidettiin. Kolme multamateriaalityyppiä olivat: 1) puutarhasavikko, joka oli otettu alunperin maanviljelykseen käytetystä maasta Middlesex-maakunnasta Englannista, seulottua karkean siivilän läpi halkaisijaltaan yli n. 6 mm:n kivien poistamiseksi; 2) pyökki-metsän pintamaaperä, joka oli saatu Burnham Beeches' istä, Buckinghamshire, Englanti ja seulottu karkean siivilän läpi halkaisijaltaan yli n. 6 mm olevien osasten poistamiseksi; 3) seulottu komposti, joka oli valmistettu kaupunkijätteitä ja kuivatettua viemärivettä käyttävässä jatkuvatoimisessa "Dano"-kompostointilaitoksessa. Komposti otettiin tuoreena laitoksen poistoseu-lalta ja säädettiin vastaamaan raakakompostin koostumusta teoksessa 11 62853 "handbook of Environmental Control", Voi II, toimittanut R.G. Bond ja julkaissut CRC Press, Cleveland, Ohio, USA, 3, 501, olevan analyysin mukaan, lisäämällä sokeria, tärkkelystä ja kasviöljyä.

Kaikki näytteet karakterisoitiin huolellisesti fysikaalisesti ennen hautaamista ja vastaavia vertailunäytteitä pidettiin suljetuissa kuivissa säiliöissä pimeässä ja kaivettiin ylös vuoden kuluttua maahanpanopäivästä, jolloin molempien sarjojen fysikaalinen karakterisointi toistettiin.