FI85683C - Foerpackningsemballage, ett foerfarande foer dess tillverkning samt en i foerfarandet anvaend belaeggningskomposition. - Google Patents

Description

85683

PAKKAUSKÄÄRE, MENETELMÄ SEN VALMISTAMISEKSI SEKÄ MENETELMÄSSÄ KÄYTETTÄVÄ PÄÄLLYSTESEOS

Tämän keksinnön kohteena on pakkauskääre, jonka muodostaa paperi, kartonki tms. kuitupitoinen materiaali, joka on päällystetty kosteussuojan muodostavalla, polyo1 e fiinia sisältävällä pää1lysteseokse 11 a.

Erään pakkauskääreen käyttökohteen muodostavat suurikokoisten paperirullien päällykset. Rullaa ympäröivä kääre toimii sekä mekaanisena suojana että paperin kosteuden vakiona pitävänä kosteussuojana. Paperirullia siirrellään niiden varastoinnin ja kuljetuksen yhteydessä haarukkatrukei11a, jolloin kääreen tulee kestää rullan ympärille puristuvien trukin pihtien aiheuttamat mekaaniset rasitukset.

Eräs paperirullien päällyksissä käytetty materiaali on puhdas polyeteenikalvo. Polyeteeni antaa hyvän kosteussuojan säilyttäen paperin alkuperäisen kosteustason varastoinnin aikana, mutta sen heikkoutena on se, että se repeilee helposti. Rul-laan tarttuvat trukin pihdit saattavat aiheuttaa repeämiä, *. minkä lisäksi niitä voi syntyä minkä tahansa muun ulkopuoli-• · · • · · * sen esineen osuessa kääreeseen.

• · • · · ·'·· ' Parempi mekaaninen suoja aikaansaadaan käyttämällä rullan • · 1 kääreenä polyeteeni llä päällystettyä paperia. Paperi antaa ·.·,· kääreelle lujuutta samalla, kun polyeteeni muodostaa tarvittavan kosteussuojan. Tämän ratkaisun epäkohtana on kui-·;··· tenkin se, että rullaa vasten tulevan polyeteenikerroksen • 1j1. kitka on alhainen, jolloin kääre pyrkii luistamaan rullaa nostettaessa. Saattaa käydä niinkin, että rullaan tarttuva • · ···1 trukki rullan asemesta nostaa pelkän päällyksen.

m • · m 85683

Polyeteenin epäkohtana paperirullien kääreissä on edelleen ollut se, että kääreen viikkaaminen rullan päädyissä on hankalaa, sekä se, että polyeteeni kuumasaumautuu helposti. Viimeksi mainitun ominaisuuden seurauksena kääre rullan pääty-lappujen kiinnityksen yhteydessä hitsautuu herkästi kiinni rullaan. Talviolosuhteissa on epäkohtana vielä se, että pakkanen alentaa polyeteenin muutenkin alhaista kitkakerrointa ja muuttaa samalla polyeteenin hauraaksi.

Yllämainittujen epäkohtien välttämiseksi on paperirullien päällyksissä päädytty laminaattirakenteisiin kääreisiin, joissa kaksi paperikerrosta on kiinnitetty muovimateriaalin avulla toisiinsa. Laminaattirakenne estää kuumasaumauturnisen, poistaa pienestä kitkasta johtuvat liukumisongelmat rullan käsittelyn yhteydessä, mutta on rakenteestaan johtuen raskas, vaikeasti viikkautuva ja ominaisuuksiinsa nähden kallis.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa uudenlainen pak-kauskääre, joka käsittää kerroksen paperia, kartonkia tms. kuitupitoista materiaalia, joka on varustettu sopivaa muovi-materiaalia olevalla päällystekerroksella. Keksinnöllä vältetään täten mainitut laminaattirakenteisiin pakkauskääreisiin liittyvät haitat. Perusrakenteeltaan keksinnön mukainen kääre m‘m· vastaa tunnettua polyeteenipinnoitteista pakkauskäärettä, mutta viimeksi mainitun epäkohdat on keksinnössä vältetty so-‘ ; pivalla, ennestään tunnetusta poikkeavalla päällysteseoksel- »••aa la .

I .

Keksintönä on täten pakkauskääre, jolle on tunnusomaista se, että siihen kuuluva päällysteseos sisältää isotaktista polypropeenia sekä sitä pehmentävää ataktista polypropeenia tai ·...: amorfista poly- cx-olefiinia siten, että seoksen neulapene- traatio on alueella 0,5 - 20 (0, lmm/5s ) . Sopivimmin seoksen • · neulapenetraatio on välillä 0,5 - 5(0,lmm/5s).

3 85683 että puhtaalla, kiteisellä isotaktisella polypropeenilla saatava neulapenetraation arvo on 0.

Eräälle keksinnön mukaiselle pakkauskääreelle on myös tunnusomaista se, että pää1lysteseos sisältää ainakin 50 % amorfista komponenttia, joka on ataktista polypropeenia tai poly-o( -olefiinia.

Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä pakkauskääreen valmistamiseksi, jossa menetelmässä paperille, kartongille tms. kuitupitoiselle pohjamateriaalille levitetään kosteussuojan muodostavaa, polyolefiiniä sisältävää päällysteseosta. Menetelmälle on tunnusomaista se, että isotaktiseen polypropee- • niin sekoitetaan ataktista polypropeenia tai amorfista poly-Ä -olefiinia siten, että amofrisen komponentin osuudeksi pääl-lysteseoksessa tulee ainakin 50 %, ja että saatu seos levitetään sulassa tilassa kääreen pohjamateriaalille.

Pakkauskääreen valmistustekniikka on sopivimmin sellainen, että päällysteseoksen komponentit sekoitetaan ensin toisiinsa granulaatteina, minkä jälkeen seos sulatetaan ja saatetaan suuttimen kautta kerrokseksi paperia, kartonkia tms. pohjamateriaalia olevalle liikkuvalle materiaalirada1le.

: : Keksinnön kohteena on vielä edellä kuvatussa menetelmässä : käytettävä päällysteseos, jolle on tunnusomaista se, että se sisältää isotaktista polypropeenia sekoitettuna ataktiseen polypropeeniin tai amorfiseen poly- 0(-olefiiniin siten, että amorfisen komponentin osuus seoksessa on ainakin 50 %. Erään edullisen sovellutuksen mukaan keksinnön mukainen seos sisältää 50 - 95 %, sopivasti 60 - 80 % ataktista polypropeenia ja ; ; 5 - 50 %, sopivasti 20 - 40 % isotaktista polypropeenia, sekä mahdollisesti lisäaineina vahaa ja/tai hartsia. 1

Keksinnön mukainen päällysteseos sisältää yllä esitetyn mukaisesti yhtenä komponenttina isotaktista polypropeenia, joka on kiteinen polypropeeni, jonka sulaindeksi standardin ASTMD- 4 85683 1238/L mukaisesti mitattuna on 2 - 200g/10 min. Isotaktisen polypropeenin ohella seos sisältää amorfisen polyo1 efiinikomponentin, joka voi olla ataktinen polypropeeni, jonka sula-viskositeetti mitattuna brookfie 1d-viskosimetri11ä lämpötilassa 180°C standardin ASTMD-3236 mukaisesti on 100 - 500 000 mPa s. Ataktinen polypropeeni on polypropeenin valmistusprosessin sivutuote, jonka osuus on yleensä alle 5 % ja joka erotetaan syntyneestä isotaktises ta polypropeenista liuottamalla. Vaihtoehtoisesti voi keksinnön mukaisen päällysteseok-sen amorfisena komponenttina olla poly-cx-olefiini, sopivasti -eteeni, -propeeni tai -buteeni, jonka su1aviskositeetti on mainitulla alueella.

Keksinnön mukaiseen päällysteseokseen mahdollisesti sisältyvän vahan, jota voi olla esim. n. 10 - 15 %, tarkoituksena on säätää seoksen kovuutta, tarttuvuutta ja kitkaa. Mahdollisesti mukana olevan luonnonhartsin tai synteettisen hartsin, jota voi olla esim. n. 5 %, tarkoituksena on taas parantaa seoksen adheesiota kuitupitoiseen pohjamateriaaliin.

Keksinnön mukaisesti aikaansaadun pakkauskääreen eräänä etuna on se, että päällysteseos omaa kitkan, joka estää paperirullan ja sitä vasten olevan päällystekerroksen välisen liukumi-- ·_ sen rullaa nostettaessa. Kääreen ollessa rullan ympärillä . useampana kerroksena ei myöskään näiden kerrosten välillä ; pääse tapahtumaan liukumista. Päällysteseokse 11 e on myös ominaista se, ettei se sanottavasti haurastu tai menetä kitkaansa pakkasessa.

Keksinnön etuihin kuuluu edelleen se, että päällysteseos ei kuumasaumaudu kiinnitettäessä päätylappuja pakattavan paperi-rullan päätyihin. Lisäksi keksinnön mukainen pakkauskääre ··. viikkautuu helposti, mikä helpottaa pääty lappu j en saumautu-mista tiiviisti rullan päätyihin.

Keksinnön mukaisen pakkauskääreen valmistusmenetelmän erityi-senä etuna on se, että pohjamateriaali ei vaadi liekki- tai 5 85683 koronakäsittelyä ennen päällysteseoksen levitystä, kuten on laita käytettäessä päällysteenä polyeteeniä. Sulassa tilassa oleva pää1lysteseos voidaan johtaa liikkuvaa materiaalirataa vasten olevaan, pyörivällä sauvalla varustettuun rakosuutti-meen, joka puristaa päällysteseoksen kiinni kuitupitoiseen pohjamateriaaliin aikaansaaden riittävän adeesion ilman minkäänlaista pohjamateriaalin esikäsittelyä. Riittävä päällys- 2 teseoksen määrä on yleensä n. 15g/m , jolla saavutetaan alle 2 5g/m /24h:n vesihöyryn läpäisevyys mitattuna 23°C:ssa 50 % RHrssa standardien P 448 om-84 ja SCAN-P 22, 68 mukaisesti.

Vertailun vuoksi mainittakoon, että tunnetuissa laminaattira- kenteisissa paperirullien pakkauskääreissä päällystettä tar- 2 vitaan 20 - 30 g/m vastaavan vesihöyrysulun aikaansaamiseen.

Paitsi paperi- tai kartonkirullien päällykseksi soveltuu keksinnön mukainen pakkauskääre myös muihin pakkaamistarkoituk-siin, kuten esim. riisikääreeksi kopiopapereille. Tiiviytensä ansiosta keksinnön mukainen kääre estää paperin kuivumisen, jolloin sen kosteustaso säilyy muuttumattomana paperikoneelta käyttäjälle.

Keksinnön valaisemiseksi selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin erästä menetelmää pakkauskääreen valmistaiseksi keksinnön mukaisesti. Tässä yhteydessä viitataan oheiseen piirustukseen, joka esittää menetelmässä käytettävää lait-te i stoa .

Piirustuksen mukainen laitteisto käsittää sekoitussäiliön 1, joka on varustettu pyörivällä sekottimella 2 ja jonka yläpäässä on syöttöaukko 3. Päällysteseoksen komponentit syötetään granulaattimuodossa syöttökourusta 4 aukon 3 kautta säiliöön 1. Päällysteseos voi muodostua esim. 70 %:sta ataktista polypropeenia ja 30 %:sta isotaktista polypropeenia. Säiliössä 1 sekoitin 2 sekoittaa komponentit toisiinsa, ja samalla seos 5 sulaa säiliöön järjestettyjen lämmitysvastusten vaikutuksesta. Sopiva sulatuslämpötila on n. 170°C.

6 85683

Sekoitussai 1iösta 1 sula, homogeeniseksi sekoitettu päällys-teseos 5 johdetaan pumpulla 6 varustetun johdon 7 kautta päällystyslaitteen syöttösuppiloon 8. Pää1lystys 1aite käsittää pyörivän telan 9, joka ohjaa valmistettavan pakkauskää-reen pohjamateriaalin muodostavan paperiradan 10 suutinpään 11 kohdalle. Sula päällysteseos 5 painetaan suppilosta 8 ham-mastankojen 12 avulla suutinpään syöttörakoon 13, jonka leveys on oleellisesti sama kuin paperiradan 10 leveys. Suutin-pää 11 on varustettu pyörivällä sauvalla 14, jonka yli pääl-lysteseos virtaa tasaiseksi kerrokseksi paperiradalle 10. Tuloksena on toiselta puolelta päällysteseokse1la pinnoitettu pakkauskääre 15, jossa päällysteseoksen määrä on sopivasti n. 15g/m2.

Edellä mainittu päällysteseoksen koostumus 70 % ataktista polypropeenia ja 30 % isotaktista polypropeenia on käytännössä havaittu hyväksi. Muina seosesimerkkeinä voidaan mainita pää1lysteseos, jossa on 50 % ataktista polypropeenia, 35 % isotaktista polypropeenia ja 15 % vahaa, sekä päällysteseos, jossa on 70 % ataktista polypropeenia, 15 % isotaktista polypropeenia, 10 % vahaa ja 5 % hartsia. Päällysteseoksen kokoomus voi kuitenkin vaihdella niissä puitteissa, jotka ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Alan ammattimiehelle on lisäksi selvää, että keksinnön eri sovellutukset voivat muissakin suhteissa vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä pakkauskääreen pohjamateriaalina voi keksinnön mukaan olla paitsi paperi, myös mikä tahansa muu sopiva kuitupohjainen materiaali, kuten esim. kartonki tai liner. Myöskään päällystysprosessi ei rajoitu edellä esitetyn esimerkin mukaiseen menettelyyn, vaan kysymykseen voi tulla myös kaksivaiheinen prosessi, jonka ensimmäisessä vaiheessa muodostetaan homogeeninen päällysteseos, joka saatetaan esim. granulaatiksi tai blokeiksi, ja toisessa vaiheessa, joka on päällystysvaihe, granulaattina tai blokkeina oleva seos sulatetaan ja levitetään kerrokseksi pohjamateriaalille .

Claims (10)

1. Pakkauskääre, jonka muodostaa paperi, kartonki tms. kuitupitoinen materiaali, joka on päällystetty kosteussuojan muodostavalla, po1yo1 efiinia sisältävällä päällysteseoksel1 a, t. il n n e t. 1 u siitä, että päällysteseos sisältää isotaktis-ta polypropeenia sekä sitä pehmentävää ataktista polypropeenia tai amorfista poly- OC-oiefiini a siten, että seoksen neulapenetraatio on alueella 0,5 - 20 (0,1 mm/5 s).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakkauskääre, tunnet- t u siitä, että päällysteseoksen neulapenetraatio on alueella 0,5 - 5 (0,1 mm/5 s).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pakkauskääre, tunnet- t u siitä, että päällysteseos sisältää ainakin 50 % amorfista komponenttia, joka on ataktista polypropeenia tai poly- oc -olefiinia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pakkauskääre, tunnet- t u siitä, että päällysteseos sisältää 50 - 95 %, sopivasti 60 - 80 % ataktista polypropeenia ja 5 - 50 %, sopivasti 20 -40 % isotaktista polypropeenia.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pakkauskääre, tunne ttu siitä, että päällysteseos sisältää lisäksi vahaa ja/tai hartsia.

6. Menetelmä pakkauskääreen valmistamiseksi, jossa menetelmässä paperille, kartongille tms. kuitupitoiselle pohjamateriaalille levitetään kosteussuojan muodostavaa, polyolefiinia sisältävää pää 1 lysteseos ta, tunnettu siitä, että isotaktiseen polypropeeniin sekoitetaan ataktista polypropee- e 85683 nia tai amorfista poly- OC -olefiinia siten, että amorfisen komponentin osuudeksi päällysteseoksessa tulee ainakin 50 %, ja että saatu seos levitetään sulassa tilassa kääreen pohjamateriaalille.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 50 - 95 %, sopivasti 60 - 80 % ataktista polypropeenia ja 5 - 50 %, sopivasti 20 - 40 % isotaktista polypropeenia sekoitetaan keskenään ja levitetään sulassa tilassa kääreen pohjamateriaalille.

7 85683

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällysteseoksen komponentit sekoitetaan toisiinsa granulaatteina, minkä jälkeen seos sulatetaan ja saatetaan suuttimen kautta kerrokseksi paperia, kartonkia tms. pohjamateriaalia olevalle liikkuvalle materiaaliradalle.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukaisessa menetelmässä käytettävä pää 1lysteseos, tunnettu siitä, että seos sisältää isotaktista polypropeenia sekoitettuna ataktiseen polypropeeniin tai amorfiseen poly- OC -olefiiniin siten, että amorfisen komponentin osuus seoksessa on ainakin 50 %.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seos sisältää 50 - 95 %, sopivasti 60 - 80 % ataktista polypropeenia ja 5 - 50 %, sopivasti 20 - 40 % isotaktista polypropeenia, sekä mahdollisesti lisäaineina vahaa ja/tai hartsia. 9 PATENTKRAV 85683