NL8104263A - Verpakkingselement uit polyalkeenfoelie, alsmede werkwijze voor het vervaardigen en toepassen daarvan; polyalkeenfoelie. - Google Patents

Description

\ Ί * VO 2304

Verpakkingselement uit polyalkeenfoelie, alsmede werkwijze voor het vervaardigen en toepassen daarvan; polyalkeenfoelie.

De uitvinding heeft algemeen betrekking op de verpakkingstechniek en meer in het bijzonder op heldere of doorschijnende kunststoffoelies die bruikbaar zijn als verpakkingsmiddel.

Het is bekend, dat verscheidene polyalkeenmembranen in bijna ge-5 smolten toestand kunnen worden gestrekt en vervolgens snel worden afgekoeld om spanningen te fixeren, en dat het mogelijk is volgens deze methode foelies te vervaardigen, die men onder krimpen verschillende voorwerpen passend kan laten omsluiten. Bij de verpakkingsbewerking wordt gewoonlijk matig warmte toegevoerd om een gedeelte van de in de foelie opge-10 slagen spanningen vrij te maken en hierdoor wordt weer de oppervlakte van de foelie verminderd, hetgéen de krimp teweegbrengt, terwijl de dikte of dwarsdoorsnede van de foelie wordt vergroot. Voorwerpen variërend van appels tot bouwbeslag werden op deze wijze verpakt. Deze krimpfoelies hebben echter duidelijk onderkende tekortkomingen. Zo worden bijvoorbeeld 15 door arermatige warmte de opgesloten spanningen geheel ontspannen en falen van de verpakking is hiervan het gevolg. Belangrijker is, dat de per eenheid van oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de krimpfoelie beschikbare s^entypkiri.ngskracht, ernstig wordt beperkt door de smelt-sterkte en dichtheid van de gebruikte harsen.

20 Door Aanvraagster werd gevonden, dat vele van de beperkingen van verpakkingen uit krimpfoelie kunnen worden weggenomen door speciaal een ktnstsfcoffoelie te verschaffen, die op de verpakbare zaken wordt aange-bracht in sterk gestrekte toestand. De mechanische strekkracht wordt vervolgens weggenomen, waardoor de foelie gelegenheid krijgt een toestand, 25 waarin haar voorgestrekte krachten en vorm aanwezig zijn, te herstellen als gevolg van elasticiteitseigenschappen en niet zo zeer kunststofge-heugen. Volgens de uitvinding wordt een polyalkeen-homopolymeer met een spannings-relaxatie-index, gemeten bij 30 % "strain” (spanning), van minstens circa 300 Ibs/sq.. in (2068,2 kPa) na 72 h onder trekspanning, 30 een dichtheid van circa 0,918 tot circa 0,923 en een smeltindex van circa 0,2 tot circa 0,75* Met betrekking tot de beschrijving diene, dat de spannings-relaxatie-index de bestandheid van het materiaal tegen "kruip” of "ontspanning", wanneer het in een vooraf bepaalde mate onder invloed van een vooraf bepaalde kracht gedurende een vooraf bepaalde 35 periode wordt gestrekt of onder trekspanning geplaatst, aangeeft. Dit polymeer wordt vervolgens bewerkt zowel in gesmolten als in vaste toestand, teneinde een gekozen mate van oriëntatie van fysieke eigen- 8104263 J- # -2- • schappen in de verkregen foelie tot stand te "brengen, zoals die wordt bepaald door de opblaasverhouding respectievelijk de aftrekverhouding bij vervaardiging van geblazen foelie. Een korte buis van deze foelie wordt vervolgens gestrekt bij kamertemperatuur, om twee of meer te verpakken 5 artikelen op te nemen.

De strekfoelie volgens de uitvinding bezit een grotere samentrekkingskracht rondom de verpakte artikelen dan krimpfoelie en maakt de kosten voor de bij een installatie voor verpakking met krimpfoelie vereiste verhittingstunnels overbodig.

10 Een algemeen doel van de uitvinding is dan ook het verschaffen van een nieuwe en verbeterde polymeermof voor toepassing bij verpakkings-bewerkingen.

De polymeermof volgens de uitvinding is in het bijzonder bruikbaar voor het verenigen of verpakken van bijvoorbeeld twee of meer onder bla-15 zen gevormde drankflessen, waarbij de omtrek in ongestrekte toestand van de buis of mof zodanig wordt gekozen, dat deze omtrek aanmerkelijk kleiner is dan de effectieve omtrek van de verzameling flessen die moet worden omvat. Bovendien wordt de foeliemof volgens de uitvinding op de te verpakken artikelen aangebracht in een sterk gestrekte toestand en wel 20 gestrekt tot circa 2 tot circa 50 % ten opzichte van de ontspannen toestand, maar niet voorbij de elasticiteitsgrens van het materiaal. De toepassing van verpakking met strekfoelie onder gebruikmaking van de mof volgens de uitvinding is in het algemeen minder duur dan een vergelijkbaar verpakkingsproces met krimpfoelie, omdat goedkope mechanische 25 kracht wordt gebruikt voor het strekken van de mof volgens de uitvinding, terwijl dure .warmte-energie noodzakelijk is bij het werken met krimpfoelie .

Het uitgangsmateriaal voor het vervaardigen van de foeliemof volgens de uitvinding is een polyalkeenhars, bijvoorbeeld polyetheen of 30 polypropeen, waarbij zuiver of homopolymeer materiaal vereist is, dit in tegenstelling tot een mengsel of copolymeer materiaal, hoewel het opnemen van eigenschappen verbeterde toevoegsels in aanmerking komt. Materialen zoals bijvoorbeeld ethyleenvinylacetaat, ethyleenmethylacrykat en ethyleenethylacrylaat, worden gewoonlijk gemengd met polyalkeenhars en 35 ter verbetering van de buigzaamheid en taaiheid. Gevonden werd echter, dat dergelijke mengsels onbruikbaar zijn voor dergelijke strekfoelies, omdat uit dergelijke gemengde harsen vervaardigde foelies een lage elas-ticiteitsmodulus en een slechte kruipvastheid of lage spannings-relaxatie-index hebben. Als gevolg gaat de greep of samèntrekkingskracht van foelies 8104233 * - -3- uiv deze polymeermengsels snel achteruit als functie van de tijd, hetgeen leidt tot een onaanvaardbaar groot aantal mislukkingen van de verpakking.

Sen hij uitstek geschikt hars voor de toepassing van de uitvinding is "Bakelite DFDA-O561 Natural 7M dat op ruime schaal wordt gebruikt voer 5 de vervaardiging van zware transportzakken en dat in de handel wordt gebracht door Union Carbide Corporation.

Het is gunstig een glijmiddel als toevoegsel in het voor de toepassing van de uitvinding gebruikte hars op te nemen, teneinde het aanbrengen van de strekfoeliemof op langwerpige voorwerpen bij bundelver-10 pakking te vergemakkelijken. Zo kunnen bijvoorbeeld een glycerylester van erucazuur, afgeleid van raapolie, of oleamide en erucimide of equivalenten worden toegevoegd bij het vormen van harspilletjes. Dit materiaal migreert naar het oppervlak gedurende de verwerking van het hars tot foelie, waar het een smeerwerking uitoefent. Antioxydatie- en antiblokke-15 ringsmiddelen kunnen ook met voordeel in het hars worden opgenomen.

Opdat de gerede mof doelmatig kan dienen als verpakkingselement bij een verpakkingsbewerking met strekfoelie, wordt het in hoofdzaak homopolymere polyalkeenhars zodanig gekozen, dat het een dichtheid heeft van circa 0,918 tot circa 0,923* waarbij waarden dichterbij de bovenste 20 grens voorkeur hebben. Voorts heeft het gekozen hars een smeltindex van circa 0,2 tot circa 0,75 , waarbij waarden dichterbij de benedenste grens voorkeur hebben. Zoals duidelijk zal zijn, is de smeltindex van een hars een maatstaf voor zijn molecuulgewicht, en de smeltindex, tezamen met de dichtheid, levert een maatstaf voor de elasticiteitsmodulus en tevens de 25 kruipvastheid van een gerede foelie.

De molecuuloriëntatie in de kunststoffoelie, en bijgevolg de mate van isotropie, is belangrijk voor de succesvolle toepassing van het buisvormige verpakkingselement volgens de uitvinding voor met strekfoelie uitgevoerde verpakkingsbewerkingen. Een geschikte aanwijzing voor de 30 mate van molecuuloriëntatie, die geschikt is voor de'toepassing van de uitvinding, is de treksterkte. Het foeliemateriaal in kwestie heeft een in dwarsrichting gemeten treksterkte die gelijk is aan of groter is dan de in de looprichting van de machine gemeten treksterkte.

De gewenste mate van molecuuloriëntatie wordt verkregen door het 35 gekozen hars te bewerken bij onder blazen behandelen van de foelie, waarbij het foeliemateriaal wordt verwerkt onder toepassing van een op-blaasverhouding van circa Ί ,9 : 1 tot circa 3 : 1 en onder toepassing van een aftrekverhouding niet groter dan circa 7, bij voorkeur circa 5.

81 0 4 2 e 3 ., % -u-

Een juiste keuze van de opblaasverhouding is belangrijk, omdat wanneer de gesmolten kunststof de extrusiematrijs passeert, de molecuulketens worden georiënteerd bij voorkeur in de richting waarin het materiaal wordt geëxtrudeerd. Aanmerkelijk kleinere aftrekverhoudingen dan 2 : 1 5 leveren niet de gewenste oriëntatiegraad op, en grotere opblaasverhou-dingen dan circa U leveren onaanvaardbaar instabiele foelie op. De af-trekverhouding moet in de juiste verhouding staan tot de opblaasverhouding, omdat overmatig aftrekken de neiging heeft molecuuloriëntatie te herstellen. De gewenste mate van het verband tussen de twee factoren, 10 namelijk de opblaasverhouding en'de aftrekverhouding, is gegeven bij een dikte van het foeliemateriaal van circa 25s^]m tot circa 57*2 ym.

Een laatste parameter voor de bruikbaarheid van foeliebuizen voor toepassing als verpakkingselement uit strekfoelie is de spannings-rela-xatie-index. Foeliemateriaal met een bij een "strain" (spanning) van 30 % 15 gemeten spannings-relaxatie-index van minstens circa 300 lbs/sq,.in.

(2068,2 kPa) gedurende een periode van 72 h, waarborgt de gewenste bruik-baarheidsduur wat betreft de vormvastheid van de verpakking.

De wijze waarop de uitvinding kan worden uitgevoerd en de toepassingen waarvoor zij geschikt is, mogen blijken uit de navolgende con-20 clusies.

* 8104263

Claims (9)

1. Verpakkingselement voor toepassing als strekfoelieverpakking, met 'net kenmerk, dat het bestaat uit een mof uit in hoofdzaak homopolymeer polyalkeenfoeliemateriaal met een dichtheid van circa 0,918 tot circa 0,923, een smeltindex van circa 0,2 tot circa 0,75 en een spannings-rela- 5 xatie-index, gemeten bij 30 % strain (spanning), van circa 300 lbs/sq..in (2068,2 kPa) na een periode van 72 h.

2. Verpakkingselement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het materiaal van de foeliemof een dikte heeft van circa 25, ^ ym tot circa 57,2 pm.

3. Verpakkingselement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het foeliemateriaal polyetheen is. U. Verpakkingselement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de foeliemof een in dwarsrichting gemeten treksterkte heeft, die gelijk is aan of groter is dan de in de richting waarin het materiaal de machine 15 doorloopt gemeten treksterkte.

5· Verpakkingselement volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de mof bestaat uit geblazen foeliemateriaal.

6. Verpakkingselement volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het foeliemateriaal wordt behandeld onder toepassing van een opblaasverhou- 20 ding van circa 1,9 : 1 tot circa 3:1.

7. Verpakkingsmateriaal volgens conclusie o, met het kenmerk, dat het foeliemateriaal -wordt behandeld onder toepassing van een aftrekverhouding die niet groter is dan circa 7·

8. Werkwijze voor het vervaardigen van het verpakkingselement volgens 25 een der voorgaande conclusies volgens op zichzelf bekende methoden-

9. Werkwijze voor het verpakken van een of meer artikelen in het verpakkingselement volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat het verpakkingselement in door mechanische krachten sterk gestrekte toestand cm te verpakken artikelen wordt aangebracht, waarna het na het wegnemen 30 van deze mechanische krachten, zich onder ontspannen om de artikelen voegt en deze omsluit.

10. Homcnolymeer o olyalkeenfoeliernater1aal met een dichtheid van circa 0,913 tot circa 0,923 een smeltindex van circa 0,2 tot circa 0,75 en-een spannings-relaxatie-index, gemeten bij 30" strain (spanning, van circa 35 300 ibs/sq. in (2063,2 k?a) na een periode van 72 h. 8104253