NL1018167C2

NL1018167C2 - Verpakkingsfolie op basis van polyethyleen.

Info

Publication number: NL1018167C2
Application number: NL1018167A
Authority: NL
Inventors: Hendrik Cornelis Hanemaaijer; Michel Johnny Cornel Hoogeveen
Original assignee: Verpakkingsindustrie Velsen B
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2002-12-03

Description

Verpakkingsfolie op basis van polyethyleen

De uitvinding heeft betrekking op een verpakkingsfolie op basis van polyethyleen, die geschikt is voor het verpakken van tijdschriften en andere papierwaren.

Tijdschriften en andere poststukken worden vaak verpakt in lage-dichtheids-poly-5 ethyleen (LDPE). Het basismateriaal is 100% LDPE met een smeltindex van 1,0 en een dichtheid van 0,918, of LDPE waar 10-20 gew.% lineair LDPE (LLDPE) met een smeltindex van 1,0 en een dichtheid van 0,925 is toegevoegd. Het materiaal wordt tot een blaasfolie van de gewenste breedte en dikte verwerkt in een extruder en vervolgens op een verpakkingsmachine om de poststukken gewikkeld, gesneden en dichtgelast.

10 Bij het per stuk verpakken van de poststukken is voor het dichtlassen van de folie bij de gangbare verpakkingsmachines een extra ruimte van enkele centimeters nodig. Daardoor ontstaan aan de kopse kant loze flappen in de foliehoes. Deze flappen zorgen voor problemen bij de automatische postverwerking en zijn ook weinig esthetisch. Het is tot nu toe niet gelukt een folie te ontwikkelen die dit nadeel opheft.

15 Gevonden is nu een folie op basis van LDPE die zodanige combinatie van rek- eigenschappen en seal-eigenschappen heeft, dat deze uitstekend geschikt voor het machinaal verpakken van poststukken en andere papierwaren en soortgelijke waren, waarbij de uiteindelijke folie nauwkeurig op de afmetingen van het poststuk aan kan sluiten. De folie wordt gekenmerkt door de maatregelen van de bij gevoegde conclusies. 20 Bijzonder kenmerk van de folie volgens de uitvinding is dat deze is gevormd uit een mengsel van drie typen lagedichtheids-polyethyleen. Voor een deel (20-40 gew.%, bij voorkeur 25-35 gew.% en in het bijzonder ongeveer 30 gew.%) bevat de folie klassieke LDPE, d.w.z. PE dat in de gasfase is gepolymeriseerd zonder of met zeer weinig (minder dan 5 gew.%) comonomeren. Daarnaast bevat de folie een hoeveelheid 25 (12-30 gew.%, bij voorkeur 16-25 gew.% en in het bijzonder ongeveer 20 gew.%) lineair LDPE (LLDPE), d.w.z. PE dat bij voorbeeld aan Ziegler-Natta-katalysatoren is gepolymeriseerd in aanwezigheid van 1-20 gew.%, in het bijzonder 3-15 gew.% comonomeren; die comonomeren kunnen bijvoorbeeld propeen, 1-buteen en hogere homologen, zoals C5-C18, zijn, in het bijzonder C3-C8, met een gemiddelde van 30 ongeveer C4. Tenslotte is de belangrijkste component van de folie (35-65 gew.%, bij voorkeur 40-60 gew.% en in het bijzonder ongeveer 50 gew.%) een met metalloceen gekatalyseerd lineair LDPE (MLLDPE) dat eventueel comonomeren in een hoeveelheid 1018167- 2 van 1-15 gew.%, in het bijzonder C4-C10 kan bevatten; MLLDPE heeft als belangrijkste eigenschap dat het, in tegenstelling tot LLDPE, een scherpere verdeling van het molecuulgewicht en een homogenere verdeling van de comonomeren heeft.

De smeltindex van het (klassieke) LDPE is bij voorkeur 1,5-3,0, in het bijzonder 5 2,0 ± 0,3; die van het LLPDE is bij voorkeur 0,5-1,2, in het bijzonder 0,8 ± 0,2, en die van het MLLDPE is bij voorkeur 0,7-1,4, in het bijzonder 1,0 ± 0,2. De dichtheden liggen bij voorkeur tussen 0,910 en 0,935, in het bijzonder 0,925 ± 0,005 voor LDPE en LLPDE en 0,0918 ± 0,005 voor MLLDPE.

Desgewenst kan het mengsel waaruit de folie wordt gevormd naast de genoemde 10 drie typen PE nog andere typen polymeren bevatten, zoals andere typen polyethyleen of polypropyleen, maar het totaal daarvan bedraagt bij voorkeur niet meer dan 10 gew.%. Bij voorkeur bevat het mengsel geen, of in ieder geval minder dan 3 gew.% plakkende polymeren ("tackifiers") zoals poiyisobutyieen.

De folie wordt bereid door smelten en mengen van de verschillende LDPE-15 materialen. Het kan hierbij gaan om volledige menging, waarbij door mono-extrusie een homogene folie wordt verkregen, of waarbij door co-extrusie een folie van twee of meer (gewoonlijk tot vijf) al of niet homogene lagen wordt verkregen. Bij extrusie en folie-blazen wordt bij voorkeur een opblaasverhouding (verhouding tussen de spuitkop van de extruder en de grootte van de ballon) van 2,0 tot 4,0 aangehouden. De proces-20 parameters, zoals extrusietemperatuur en aftreksnelheid, van het extrusieproces kunnen dezelfde zijn als die bij extrusie van conventionele folies.

De dikte van de verkregen folie ligt bij voorkeur tussen 23 pm en 50 pm, waarbij een tolerantie van 5 pm geldt. De folie wordt in het algemeen in banen van 10 cm tot 600 cm vervaardigd, maar de breedte is niet kritisch en hangt af van de beoogde 25 toepassing. De folie heeft in het algemeen een rek bij breuk van 200 tot 1000% en een zwichtpunt (“yield point”) in het gebied van 7 tot 14 N/mm2. De rekeigenschappen van de folie volgens de uitvinding verschaffen een ingebouwd geheugen, waardoor de folie na rek terugkeert in de oorspronkelijke vorm. Hierdoor kan de folie worden aangebracht via koude krimp, wat van groot voordeel is bij de toepassing als maatverpakking.

30 Bij het aanbrengen van de folie wordt deze voorgerekt. Dit kan geschieden doordat de folie over twee walsen met stroeve bekleding wordt geleid, waarbij de eerste wals de foliebaan remt en de tweede wals de baan trekt. De uitgerekte folie wordt in de verpakkingsmachine door de transport- en dwarsrollen op spanning gehouden tot en met q) .··· y i : ' 3 het moment van het aanbrengen van de dwarslas. Door toepassing van baanspannings-regelaars kan de voorrek binnen nauwe toleranties worden gehouden en kunnen de effecten van de diverse parameters van de folie worden opgevangen. Het uitrek-percentage bedraagt in het algemeen ongeveer 5-15%, in het bijzonder 8-12%. In de 5 praktijk betekent dit bij een doorsnee-tijdschrift van 20 bij 30 cm dat de folie ongeveer 10%, d.w.z. ongeveer 2 x 3 cm wordt uitgerekt. Nadat de folie is dichtgelast, neemt de hoes binnen enkele seconden zijn oorspronkelijke lengte aan en zit het tijdschrift strak in de hoes.

De folie kan worden aangebracht met behulp van een verpakkingsinrichting die 10 naast de gebruikelijk onderdelen is voorzien van een instelbare rem op een van de rollen of walsen voorafgaand aan de transportband waarop de artikelen worden verpakt en dichtgelast, en van een instelbare trekwals voorbij die transportband. De relatieve kracht die door de rem en trekwals wordt uitgeoefend wordt aangepast aan de eigenschappen van de folie en van het te verpakken artikel.

15 De folie volgens de uitvinding kan worden toegepast voor het machinaal verpakken van artikelen, zoals tijdschriften en andere poststukken, andere papierwaren, monsters, CD's, doe-het-zelfartikelen, voedingsmiddelen en alle andere producten met een constante lengte- en/of breedtemaat.

Voorbeeld 20 Granulaat van 50 gewichtsdelen (gew.dln) MLLDPE met een dichtheid van 0,918 en een smeltindex (MI) van 1,0, 20 gew.dln LLDPE-C4 met een dichtheid van 0,925 en een MI van 0,8 en 30 gew.dln LDPE met een dichtheid van 0,925 en een MI van 2,0 worden in een extruder (Annet) in een homogene smelt omgezet. Tijdens de extrusie wordt gebruik gemaakt van water en lucht voor koeling en van perslucht. De 25 temperaturen in de verschillende verwarmingszones van de schroefcilinder en kop variëren van 150 tot 245 °C. Bij het verlaten van de kop van de extruder wordt het gesmolten PE opgeblazen met een opblaasverhouding van ongeveer 3,0. De dikte wordt door de verhouding van aftreksnelheid en ballongrootte op 23 pm gefixeerd. Op ongeveer 1,5 m voorbij de kop van de extruder is de temperatuur gezakt tot beneden 125 30 °C en bevindt het PE zich dus weer in de vaste fase. Na verder afkoelen wordt de folie met de gewenste breedte opgewikkeld met een rollengte van bij voorbeeld 1000 m.

i.

Claims

1. Folie op basis van polyethyleen, bestaande uit een mengsel van verschillende typen lage-dichtheids-polyethyleen, met het kenmerk, dat het polyethyleen voor 35-65 gew.% uit MLLPDE met een smeltindex van 0,7-1,4, 12-30 gew.% LLDPE 5 met een smeltindex van 0,6-1,6 en 20-30 gew.% LDPE met een smeltindex van 1,8-3,0 bestaat.

2. Folie volgens conclusie, met het kenmerk dat het polyethyleen voor 40-60 gew.% uit MLLPDE, 16-25 gew.% LLDPE C8, en 25-35 gew.% LDPE bestaat.

3. Folie volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat het MLLDPE 1-15 gew.% 10 comonomeren C3-C18 bevat.

4. Folie volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk dat het LLDPE 3-15 gew.% comonomeren C4-C10 bevat.

5. Folie volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk dat het MLLPDE een dichtheid van 0,913-0,923, het LLDPE een dichtheid van 0,920-0,930, en het

15 LDPE een dichtheid van 0,920-0,930 heeft.

6. Folie volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk dat deze minder dan 3 gew.% plakmiddel bevat.

7. Werkwijze voor de vervaardiging van een polyethyleen-folie, waarbij men verschillende typen lage-dichtheids-polyethyleen mengt, extrudeert en tot een 20 folie opblaast, met het kenmerk dat men 35-65 gew.% MLLPDE, 12-30 gew.% LLDPE en 20-30 gew.% LDPE mengt en bij het opblazen een opblaasverhouding van 2,0-4,0 aanhoudt.