NL8300515A

NL8300515A - Werkwijze voor de vervaardiging van een nauwsluitend omhulsel voor voedsel.

Info

Publication number: NL8300515A
Application number: NL8300515A
Authority: NL
Original assignee: Grace W R & Co
Priority date: 1982-03-15
Filing date: 1983-02-11
Publication date: 1983-10-03
Also published as: AU565829B2; IT8320087A0; IL68112A0; DK119183A; AT382498B; AU1247383A; BR8300782A; NZ203558A; JPS58168524A; JPH03200555A; GB2117702B; FR2523031B1; NO830892L; ATA91883A; GB2117702A; DE3308296A1; DK119183D0; GB8306464D0; IT8320087A1; ZA83848B

Description

i ψ· s, -i

Werkwijze voor de vervaardiging van een nauwsluitend omhulsel voor voedsel

De uitvinding heeft algemeen betrekking op een buisvormig omhulsel voor voedsel van gelamineerde foelie, meer in het bijzonder op omhulsels, die een voedselprodukt, dat in het omhulsel is geëxtrudeerd of gepropt, nauwsluitend 5 omhullen.

Vele behandelde voedingsmiddelen worden tijdens de behandeling in een omhulsel gepropt, dat wil zeggen dat het voedselprodukt, wanneer dit in een vloeiende toestand is, onder druk in een buisvormig omhulsel vloeit. Het voedsel-10 produkt kan, wanneer het in het omhulsel is opgesloten, verder worden behandeld of het kan, in afwachting van verdere behandeling of verkoop, in het omhulsel worden opgeslagen. Kaasrollen bijvoorbeeld worden typisch gevormd door onder druk vullen van een buisvormig omhulsel voor voedsel met 15 een hete kaassmelt of een vaste kaaswrongel. De omhulde kaas laat men vervolgens stollen of samenbinden, en onder ideale omstandigheden, is het omhulsel uniform gevuld en vormt een kaasrol met uniforme diameter.

.In het ideale geval bezitten deze buisvormige omhulsels zodanige 20 materiaaleigenschappen, dat daarvan gezegd kan worden dat ze een "exact passen" vormen. Dit betekent, dat het omhulsel tijdens het onder druk vullen radiaal uniform deformeert, zodat de daarin gevormde voedselrol een nagenoeg uniforme diameter over zijn lengte heeft. Verder wordt niet 25 uniform radiaal deformeren voorkomen, dat het omhulsel verzwakt, waardoor barsten en verspillen van het voedselprodukt zal worden bevorderd. Verder omvat de term "exact passen", dat het ideale omhulsel een maatgeheugen heeft, zodanig dat 8300515 $ Λ t \ -..... 2 wanneer het opgesloten voedselprodukt koelt of samenbindt contractie van het omhulsel voldoende is om het omhulsel veilig en uniform gestrekt te houden over de gekrompen voedselrol, die daarin aanwezig is.

5 Normaal zijn dergelijke omhulsels typisch vezelige omhulsels, die zijn opgebouwd uit een vezelig vlies van niet geweven papier, mogelijk met verschillende synthetische polymeerimpregneringen of lamineringen voor het verkrijgen van eigenschappen van het samenstel, die vereist zijn voor 10 een bepaalde toepassing, zoals een lage doorlaatheid voor zuurstof en waterdamp, zoals blijkt uit het Amerikaanse octrooischrift 4.026.985. In gebruik moeten deze cellulose-omhulsels gedrenkt worden in heet water, kort voor vullen, om het omhulsel voldoende flexibel en elastisch te 15 maken voor uniform vullen van een geplooide of gerimpelde configucatie en om alle conserveringsmiddelen weg te wassen. Er zijn een aantal nadelen aan toepassing van dit type omhulsel, doordat drenken in heet water vereist is, terwijl in geval van een uitgevallen produktie, gedrenkte omhulsels 20 niet gered kunnen worden. Verder is het drinkwater een bron voor verontreiniging en, als gevolg van de betrekkelijk hoge vochtdoorlaatbaarheid, moeten opslagtijden van de gevulde omhulsels betrekkelijk kort zijn om uitdrogen van voedsel te voorkomen. Van betekenis is verder, dat deze gevulde 25 omhulsels gevoelig zijn voor barsten op de wijze van bros falen.

Daarentegen verschaft de uitvinding een omhulsel, dat niet gevoelig is voor bros falen, maar aanzienlijke uniforme plastische deformatie ondergaat, zonder verspillen van 30 voedsel, wanneer het omhulsel onopzettelijk voorbij de elasticiteitsgrens gevuld is, en een grotere schijnbare elasticiteit verschaft, waardoor een vaster, meer uniform passen wordt bevorderd. Bovendien kunnen de omhulsels ver voor het vullen worden bevochtigd en in de bevochtigde toe-35 stand toch droog lijken; zoü men echter de omhulsels laten uitdrogen, dan kunnen ze opnieuw gedrenkt worden en kunnen 8300515 * 3 * · · < % aldus herhaadelijk gebruikt worden.

Samenvatting van de uitvinding Het omhulsel volgens de uitvinding omvat dus een niet 5 vezelig, polymeer buisvormig laminaat met een buitenlaag van gekristalliseerd en bevochtigd nylon, waardoor het elastisch traject en de elasticiteitsgrens van het omhulsel gemaximaliseerd worden bij behoudt van een plastisch faal gedrag. In een toepassingsvorm wordt het omhulsel bewaard 10 in een vochtige omgeving om uitdrogen van de nylon buiten laag te verhinderen. In een andere vorm, waar men de omhulsels tijdens opslag laat uitdrogen, wordt de nylonlaag opnieuw bevochtigd voor het vullen. Tenslotte wordt het omhulsel gevuld en wordt daarbij onderworpen aan een vul-15 belasting kleiner dan ongeveer zijn elasticiteitsgrens, zodat radiale deformatie uniform is over de lengte van het buisvormige omhulsel. Wanneer het blootgestelde buiten nylon uitdroogt, krimpt het meerlaagsomhulsel verrassenderwijze uniform, waardoor dit verder nauwsluitend elastisch ge-20 strekt wordt over de daarin aanwezige voedselrol. Deze tegenspraak bij uitdrogen geeft in feite een schijnbare stijging van de elasticiteit van het omhulsel. In het geval, dat de voedselvulling heet is, werkt deze vertraagde krimp thermische contractie bij koelen van de voedselvulling 25 tegen, waardoor een plooivrije nauwsluitende verpakking wordt verschaft.

Volgens de werkwijze aspecten van de uitvinding wordt een methode verschaft voor het maken van een nauwsluitende voedselomhulling, welke omvat vormen van een buisvormig 30 polymeer laminaat met een buitenlaag van gekristalliseerd nylon en bevochtigen van dit nylon. In een voordelige uitvoeringsvorm omvat de methode verder smeltvormen van een ontstaand buisvormig polymeer laminaat met een nylon buitenlaag; vervolgens afschrikken en stollen van het ontstaand 35 buisvormig laminaat zodanig, dat het nylon amorf wordt gemaakt, terwijl tegelijkertijd de buisdiameter ingesteld 8300515 i s « 4 wordt op ongeveer gelijk aan een vooraf vastgestelde eindtoepassingdiameter; en vervolgens het buisvormige laminaat warmtebehandeld wordt voor kristalliseren van het nylon, waarbij tegelijkertijd het nylon bevochtigd 5 wordt tot verzadigd.

In de produktaspecten van de uitvinding wordt een nauwsluitend passend omhulsel verschaft, dat omvat een buisvormig polymeer laminaat met een buitenlaag van gekristalliseerd en bevochtigd nylon en een binnen 10 vochtbarrière laag. In een voordelige uitvoeringsvorm is het omhulsel verder gekenmerkt doordat het nylon warm gekristalliseerd is uit een amorfe toestand en gelijktijdig verzadigd is met water, met dien verstande, dat het nylon amorf gemaakt is, waarbij het buisvormige laminaat is 15 ingesteld op een vooraf vastgestelde eindtoepassing diameter, en de dikte van het nylon zodanig is gekozen, dat het elastisch traject van het spanning-rekprofiel van het omhulsel tenminste ongeveer van gelijke omvang is als het traject van de eindtoepassingbelasting.

20 Volgens het inrichtingsaspect van de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het vervaardigen van een nauwsluitend passend voedselomhulsel, dat organen omvat voor smeltvormen van een ontstaand buisvormig polymeer laminaat met een nylon buitenlaag; organen voor afschrikken 25 en stollen van het ontstaand buisvormig laminaat, zodanig dat het nylon nagenoeg amorf wordt gemaakt; organen voor warmtebehandelen van het buisvormig laminaat voor het kristalliseren van het nylon en organen voor het bevochtigen van het nylon. Volgens een voordelige uitvoeringsvorm bevat 30 de inrichting verder organen voor afschrikken van het ont staand buisvormig laminaat, waarbij gelijktijdig het laminaat wordt ingesteld op een diameter, die ongeveer gelijk is aan een vooraf vastgestelde eindtoepassingdiameter; en organen voor gelijktijdig warmtebehandelen en bevochtigen van het 35 nylon.

8300515 φ " * - . 5 ____________________ - _ _____________ .... ...... , ..

Korte beschrijving van de tekening.

Verdere details worden hierna vermeld met betrekking tot de tekening, waarin fig. 1 een schematisch stromingsschema is van een 5 geprefereerde uitvoeringsvorm voor het vervaardigen van het omhulsel volgens de uitvinding; en fig. 2 een spannings-rekdiagram is, waarin een omhulsel volgens de uitvinding wordt vergeleken met een gebruikelijk vezelig omhulsel m een droge en gedrenkte ' 10 toestand.

Beschrijving van de geprefereerde uitvoeringsvormen De laminaatstruktuur volgens de uitvinding is gericht op een meerlaagsbuisvormig voedselomhulsel met een nylon 15 buitenlaag, die gehecht is op een of meer binnenlagen, inclusief een of meer vochtbarrière lagen, bijvoorbeeld de struktuur nylon (buiten)/hechtmiddel/barrière(binnen).

Normaal is nylon in voedselomhulsellaminaten aanwezig om als zuurstofbarrière het naar binnendiffunderen van zuurstof 20 te verhinderen en een betrekkelijk hoge sterkte aan het laminaat te geven, terwijl een polyolefine, zoals poly-etheen, EVA, saran of surlyn, inclusief copolymeren en terpolymeren daarvan, wordt gebruikt als een binnenoppervlak, dat betrekkelijk ondoorlaatbaar is voor vocht en chemisch 25 inert is voor vele voedingsstoffen. Benadrukt wordt echter, dat dit samenstel een voorbeeld is en dat het omhulsel volgens de uitvinding omvat meerdere biniienlagen voor het verkrijgen van de gewenste samensteleigenschappen, die voor een bepaalde toepassing vereist zijn, afhankelijk van 30 de essentiële kenmerken van de uitvinding. Zoals hierna besproken,· is essentieel, dat de nylonlaag wordt gevormd als de buitenlaag van het omhulsel om het nylon direct geschikt te maken voor geselecteerde warmtebehandeling, bevochtiging en droogcondities. Volgens een bijzonder 35 voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding is het nylon 8300515 \ 4 ^ 6 verder gekenmerkt volgens geselecteerde kristallijne microstruktuur, die ontwikkeld wordt door geselecteerde procestrappen. Deze geselecteerde microstruktuur blijkt uit een geselecteerd spannings-rekprofiel, zoals hierna 5 zal worden besproken, dat een hogere vloeigrens en elastische rek en vochtabsorptie vertoont, vergeleken bij bekende buisvormige voedselomhulsels, waarbij in de bevochtigde toestand een plastische, niet brosse wijze van falen met plastische rek wordt gehandhaafd. Van algemeen belang, op het 10 punt van ontwikkelen van geselecteerde spannings-rekprof ielen in buisvormige voedselomhulsels, zijn de omhulsels van het Amerikaanse octrooischrift 4.303.711, waarin wordt beschreven, dat het elastisch traject van een omhulsel wordt uitgestrekt tot nabij de breukspanning door geselec-15 teerde processtappen, welke omvatten biaxiaal oriënteren, waardoor de gevoeligheid van het omhulsel voor irreversibel plastisch deformeren tijdens onder druk vullen van het omhulsel wordt verminderd.

Voordelig bestaat de nylonlaag van het omhulsel volgens 20 de uitvinding uit een warnaristalliseerbaar nylon met een vochtabsorptievermogen van tenminste ongeveer 8%, bijvoorbeeld nylon 4, 6 of 66, en liefst ongeveer 15%. Een geprefereerde laminaatstruktuur voor het omhulsel is nylon 6 of 66/Plexar/polyetheen. Het hechtmiddel Plexar (TM) is 25 in de handel verkrijgbaar van de Chemplex Company. Plexar varianten worden beschreven in de Amerikaanse octrooi-schriften 4.087.587, 4.087.588 en 4.303.711 , waarvan de inhoud als hier ingelast dient te worden beschouwd. Plexar 2 hechtmiddel kan algemeen gekenmerkt worden als een hecht-30 middel van het type, dat mengsels bevat van een ent- copolymeer van een polyetheen met hoge dichtheid en tenminste één onverzadigd carbonzuuranhydride met gecondenseerde ring en dit gemengd met een of meer harscopolymeren van etheen en een ethenisch onverzadigde ester. Plexar 3 35 verdient de voorkeur in de hiervoor genoemde uitvoeringsvorm en bevat mengsels van een entcopolymeer van een polyetheen 8300515 P: *· 7 met hoge dichtheid en. tenminste één onverzadigd carbonzuur-anhydride met gecondenseerde ring, gemengd met een poly-etheenhars van één of meer homopolymeren van etheen, copolymeren van etheen en een alfa-olefine en één of 5 alle daarvan. Meer in het algemeen, zijn in de uitvinding geschikte hechtmiddelen, die een chemisch gemodificeerd polyolefine bevatten, gekozen uit de groep, die bestaat uit ethyleenvinylacetaatpolymeer, polyetheen met hoge dichtheid en met rubber gemodificeerd polyetheen met hoge dichtheid, 10 elk chemisch gemodificeerd door de aanwezigheid van functionele groepen aan het polymeer, welke een sterke affiniteit hebben voor nylon en die een sterke binding met nylon zullen vormen onder warmte en druk van coëxtruderen, als beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.233.367.

15 Een andere struktuur, hoewel minder geprefereerd, benut ten dele de technologie beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.104.404 voor "verknoopt amide/olefine polymeer buisfilm coëxtrudeerde laminaten", dat hier als ingelast dient te worden beschouwd, waarin amide/olefinefoelies 20 worden beschreven, die betrekkelijk bestand zijn tegen delamineren bij toepassen onder warme condities. Het toegepaste hechtmiddel is van het type, dat door bestraling verknoopte monomeereenheden heeft, waarbij de hoofdcomponent olefine-eenheden zijn, en met dien verstande, dat 25 de olefinen in het hechtmiddel en in de polyolefinelaag dezelfde zijn.

In fig. 1 is een geprefereerde methode voor het vervaardigen van het omhulsel volgens de uitvinding schematisch toegelicht. Het meerlaagsomhulsel wordt buisvormig ge-30 coëxtrudeerd door een conventionele matrijs 11, bijvoorbeeld met een snelheid van ongeveer 25 tot 80 fpm, waarbij de ontstane buis 12 licht van de matrijs wordt getrokken, als weergegeven bij 13. De ontstane buis wordt 1ichtoetrokken door knijprollen 14 over een kalibreerdoorn 15 en door 35 afschrikorganen 16, waar afschrikken plaats heeft met water • · r .

uxt een conventionele watering, of door spoelen of sproeien 8300515 * 4 t 8 met water. De extrusiesnelheid is voldoende, zodanig dat de ontstane buis de afschrikzone binnenkomt met de buiten-nylonlaag in de amorfe toestand. De afschrikorganen 16 hebben een voldoende capaciteit voor afschrikken van de 5 nylonlaag voor handhaven van de geëxtrudeerde amorfe conditie in het nylon beneden de glasovergangstemperatuur.

Bij voorkeur wordt de kalibreerdoorn 15 inwendig gekoeld voor het vergroten van de afschriksnelheid, zoals wordt aangegeven door de koelmiddellijnen 17. Zoals hierna verder 10 wordt toegelicht, werd gevonden, dat de diameter van de doorn 15 ongeveer volgens de gewenste eindtoepassingsdiameter van het omhulsel wordt gekozen, dat wil zeggen volgens de gewenste diameter van de voedingsrol, die daarin wordt gebracht. Na afschrikken wordt het voortbewegend omhulsel 15 afgeplat en door knijprollen 14 getrokken en passeert naar de opnamerol 18. Omhulselrollen worden vervolgens warmte-behandeld in aanwezigheid van vocht bij een temperatuur en gedurende een tijd, die voldoende is voor kristalliseren van de amorfe nylonlaag van het omhulsel. Bij voorkeur heeft 20 warmtebehandeling plaats door onderdompelen van een rol in een heetwaterbad (niet weergegeven). Representatief is, dat een dergelijke warmtebehandeling wordt voortgezet gedurende ongeveer 1 tot 12 uren, bij voorkeur ongeveer 1 tot 4 uren, afhankelijk van de gewenste mate van kristallisatie, en bij 25 een temperatuur in een traject van 180 tot 212°F. Anderzijds kan warmtebehandeling plaats hebben door continu voeren van de voortbewegende buis direct door een warmtebehandelings-medium voor opnemen op de opnamerol, zodat een kortere behandelingstijd geschikt is, representatief ongeveer 1 30 minuut tot 1 uur, als gevolg van de relatief snelle respons van het blootgestelde nylon op warmtebehandeling. De hiervoor beschreven methode is bijzonder geschikt voor het als een eenheid vormen van het omhulsel volgens de uitvinding. In een andere uitvoeringsvorm, hoewel minder 35 geprefereerd, kan de nylonlaag als een enkellaagsvel worden gevormd, gekristalliseerd en bevochtigd, gelamineerd met het 8300515

V

-» * 9 t gewenste substraat en vervolgens gevormd worden tot een buis.

De term "kristallijn" wordt in de gebruikelijke betekenis gebruikt om het bestaan aan te tonen van drie-dimensionale atoomorde of periodiciteit over een grete 5 afstand op de atoomschaal in een materiaal. De term "amorf'1 wordt eveneens in de gebruikelijke betekenis gebruikt als zijnde synonym met de term "niet-kristallijn" om de afwezigheid aan te geven van atoomperiodiciteit over grote afstand in een materiaal. De mate van atoomorde kan bepaald 10 worden met gebruikelijke methoden, zoals röntgenstraal-diffractiemethoden, voor het bepalen van radiale atoom-waarschijnlijkheidsdichtheid. Als een eerste benadering kan een materiaal gekarakteriseerd worden als kristallijn, wanneer het materiaal een bepaalde smelttemperatuur of traject 15 bezit, terwijl een materiaal als amorf gekarakteriseerd kan worden, wanneer het materiaal geleidelijk minder viskeus wordt bij verhitten, zonder een bepaald smeltpunt of traject te vertonen.

De omhulsels worden uiteindelijk gebruikt voor het 20 vormen van een voedselrol of blok, waarbij een pasta- type voedingsmiddel, zoals een hete kaassmelt, onder druk in een omhulsel wordt gebracht, dat op de gewenste lengte wordt gesneden. De omhulsels worden typisch gevuld uit een geplooide configuratie op gebruikelijke voedingsvul-25 inrichtingen, als beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 4.307.489. Flexibiliteit van het omhulsel is dus belangrijk voor uniform vullen van het omhulsel. In de onderhavige uitvinding zijn de verse omhulsels, volgend op de hiervoor besproken warmtebehandelingstrappen, volledig 30 bevochtigd en derhalve in een betrekkelijk flexibele toestand. Bij voorkeur worden de omhulsels gepakt, afge-knipt in een vlakgelegde stapel en bewaard in een verzadigde vochtige omgeving om uitdrogen te verhinderen. Wanneer men de omhulsels tijdens het bewaren laat uitdrogen, kunnen ze 35 voor het vullen opnieuw bevochtigd worden om de flexibiliteit te herstellen. Tijdens het vullen wordt de kaassmelt onder 8300515 ·*' s-

V

10 druk in het geplooide omhulsel geëxtrudeerd, zodanig dat het omhulsel in het elastische traject verstrekt wordt, waardoor niet uniform plastisch deformeren van het omhulsel met als gevolg niet uniform vullen en onregelmatige vorming 5 van de kaasrol, wordt voorkomen. Het is voordelig de dikte van de nylonlaag zodanig te kiezen, dat het elastische traject van het kracht-rekprofiel van het omhulsel tenminste ongeveer samenvalt met het traject van de eind-toepassing belading.

10 Het gevulde omhulsel wordt vervolgens afgeknipt en laat men koelen en drogen. Contractie van het voedselprodukt bij koelen of harden maakt het passen van het omhulsel op het voedselprodukt losser; bij uitdrogen van de nylonlaag van het omhulsel echter, dat plaats heeft in ongeveer 0,5 uur, 15 trekt het omhulsel samen als gevolg van de rest elasticiteit en uitdrogen, waardoor thermisch contractie van de kaasrol wordt opgeheven ter handhaving van een nauwsluitend, plooi-vrij passen. Men kan derhalve zeggen, dat het omhulsel een vergrote schijnbare elasticiteit heeft boven het elastische 20 traject, als normaal gedefinieerd. Als hiervoor vermeld, omvat,het sleutelresultaat van de uitvinding de relatie tussen de diameter van de doorn 15 en de uiteindelijke beladen diameter van de omhulsels, namelijk zal de diameter van het beladen en gedroogde omhulsel ongeveer gelijk zijn 25 aan de gekozen diameter van de doorn 15. Omhulsels werden bijvoorbeeld volgens Hetjhiervoor beschreven proces vervaardigd onder toepassing van een doorndiameter van 3,243 inches en met een samengestelde struktuur van 2 mils nylon 6/0,5 mil Plexar 3/1,5 mils LDPE (binnen). De verse 30 omhulsels hadden na warmtebehandeling en houden in de verzadigde toestand een diameter van 3,104 inches en na drogen een diameter van 3,024 inches. De bevochtigde omhulsels werden gevuld met een kaassmelt bij ongeveer 160°C tot een diameter van 3,275 inches. De gevulde omhulsels hadden na 35 koelen en uitdrogen een diameter van 3,25 inches. Derhalve was de diameter van het uiteindelijke gevulde omhulsel vrij- 8300515 *' -· 11 wel gelijk aan. dat van de kalibreerdoom 15. Verder wordt opgemerkt, dat het omhulsel een uitdroogcontractie van ongeveer 3% vertoont, een aanzienlijke hoeveelheid met betrekking tot het elastisch traject van het omhulsel.

5 Bovendien werd waargenomen, dat; het meerlaagsomhulsel deze onderging contractie op uniforme wij ze/, dat wil zeggen dat het gehele omhulsel de buitennylonlaag volgde, zonder plooien of scheiden van de componentlagen.

Verder bleek het omhulsel volgens de uitvinding, 10 vergeleken bij conventionele vezelige omhulsels, in andere opzichten belangrijke voordelen te hebben. Drenken met water, direct voor het vullen, wordt geëlimineerd, waardoor oppervlaktewater op het omhulsel wordt geëlimineerd. Hoewel het nylon in de verzadigde toestand kan zijn, zal dit 15 niet zichtbaar nat zijn, waardoor natte condities rond het gebied van de vulmachine worden geëlimineerd. Het omhulsel bleek over zijn lengte maatstabiel te zijn, de beladen diameter bijvoorbeeld bleek te zijn binnen een tolerantie van 0,02 inch, waardoor een uniforme kaasrol wordt ver-20 kregen. In geval het elastische traject van het omhulsel tijdens het vullen wordt overschreden, rekt het omhulsel plastisch en het falen is niet bros, waardoor uitbreken en verspillen van voedselprodukten wordt voorkomen. De omhulsels volgens de uitvinding bleken bijvoorbeeld een plastische rek 25 te hebben van ongeveer 500%, vergeleken bij een rek van ongeveer 20% voor de hiervoor besproken conventionele omhulsels. Bij bewaren droogt de voedselvulling niet in betekenende mate uit, omdat het omhulsel volgens de uitvinding niet poreus is, waardoor een aanzienlijke 30 bewaartijd wordt verkregen. De bevochtigde conditie van de omhulsels volgens de uitvinding is reversibel, zodat de omhulsels voor vullen opnieuw bevochtigd kunnen worden in het geval, dat de omhulsels tijdens bewaren uitdrogen. Daar dit proces reversibel is voor de omhulsels volgens de uitvinding, 35 wordt verspillen van de omhulsels verhinderd in het geval, dat het voedselvulproces gedurende een aanzienlijke tijd 8300515 I- ' V *» - 12 wordt onderbroken. Tenslotte wordt, als gevolg van de vergrote schijnbare elasticiteit van het omhulsel, die een nauwsluitende tweede huid verschaft, aan het daarin aanwezige voedselprodukt een aantrekkelijk halfglanzend 5 oppervlak verkregen na afstrippen van het omhulsel van de voedselrol.

In fig. 2 zijn dwarskracht-rekprofielen in het elastische traject weergegeven, waarbij het hiervoor beschreven huis volgens de uitvinding wordt vergeleken met een conven-10 tioneel niet-geweven vezelig huis. De profielen A en B

tonen de elastische respons van het conventionele omhulsel in de droge en natte toestand. De conventionele omhulsels moeten in de natte toestand worden gevuld en zijn dus betrekkelijk gevoelig voor overvullen en barsten, daar 15 profiel B aanzienlijk lager is dan A. Profiel C heeft betrekking op het elastische profiel van een typisch bevochtigd omhulsel volgens de uitvinding, dat vergelijkbaar is met de aanzienlijk hogere sterkte van het conventionele omhulsel in de droge toestand.

20 Er zijn verschillende aspecten van de uitvinding, die nadruk verdienen.

Zoals hiervoor vermeld, hebben de omhulsels volgens de uitvinding een vergroot schijnbaar elastisch traject, wat zich uit als de bevochtigde uitwendige nylonlaag van het 25 gevulde omhulsel uitdroogt en krimpt, waardoor een nauw sluitend ,uniform passen wordt bevorderd. Een ander aspect omvat een vergrote vloeigrens en een vergroot elastisch traject, als gevolg van de kristalliserende warmtebehandeling, die hiervoor is besproken. Elk van deze verbeteringen 30 dient voor het vergroten van het elastisch traject van het omhulsel, waardoor maatstabiliteit tijdens het vullen wordt bevorderd, dat wil zeggen een geringere gevoeligheid voor niet uniforme, plastische, irreversibele deformatie of uitstulping van het gevulde omhulsel. Deze vergroting van het 35 elastisch traject is echter niet ten koste van plastische rek, wanneer de omhulsels onopzettelijk overladen worden, in 8300515 % <* s»· 13 welk geval de omhulsels plastisch en niet bros zullen falen. Aangenomen wordt, dat de gunstige mechanische eigenschappen van de omhulsels volgens de uitvinding verder verbeterd kunnen worden door de wijze van kristalliseren van de 5 nylon buitenlaag. In de geprefereerde uitvoeringsvorm, wordt het nylon gekristalliseerd bij herverhitten van de vaste amorfe gekoelde toestand, in tegenstelling tot kristalliseren uit de smelt. Op zijn minst wordt een zeer reproduceerbaar proces voor het vervaardigen van de 10 omhulsels verschaft, doordat de toestand van het nylon juist voor warmtebehandeling bepaald is. In de tweede plaats wordt de kristalliserende warmtebehandeling bij voorkeur uitgevoerd in aanwezigheid van vocht, waarvan wordt aangenomen, dat ze de wijze van kristalliseren be-15 vordert alsook een hoog vochtabsorptievermogen en plasticiteit van het nylon bevordert. Meer in het algemeen omvatten de brede aspecten van de uitvinding kristalliseren van de nylon buitenlaag voor het verbeteren van de mechanische eigenschappen in het elastisch traject en 20 bevochtigen van de nylonlaag voor het vergroten van elastische flexibiliteit en plastische rek en voor het verschaffen van aanvullende schijnbare elasticiteit bij uitdrogen, met als verrassend totaalresultaat, dat het meerlaagsomhulsel deze eigenschappen van de nylon buitenlaag 25 op uniforme wijze vertoont.

In tabel 1 is een vergelijking gemaakt van de mechanische eigenschappen van omhulselmonsters met een nylon buitenlaag en monsters met een nylonlaag in het inwendige van het omhulsellaminaat. De omhulselmonsters 30 waren vervaardigd volgens de hiervoor beschreven geprefereerde methode, zodat de respectievelijke nylonlagen aanvankelijk in amorfe toestand waren. De vergelijking had plaats bij 160°F, dat een typische hete vultemperatuur is. Omhulseltype SDX244 bestond uit een laminaat met de 35 struktuur nylon 6 (buiten)/hechtmiddel/PE/hechtmiddel/PE, waarbij de nylonlaag 2 mils dik was en het laminaat een 8300515 ... 14 t totale dikte had van 4 mils. Monstertype SDX246 had een totale dikte van 4 mils en een nylonlaagdikte van 2 mils, als in het voorgaande monster, maar had de struktuur FE/ hechtmiddel/nylon 6/hechtmiddel/PE. De tabel toont breuk-5 sterkte en rek bij breuk voor conditie A, wat de niet warmtebehandelde droge conditie is, voor conditie B, welke betekent warmtebehandelen in een heetjwaterbad bij 180° gedurende 1 minuut, en voor conditie C, wat betekent warmtebehandelen in heet water bij 180° gedurende 1 uur.

10 De term "vloeigrens" wordt gebruikt in de conventionele betekenis en verwijst naar de spanningswaarde, die een kleine irrereversibele deformatie of zetting in het proefmateriaal veroorzaakt. De vloeigrens werd bepaald met behulp van een conventionele kracht-rekspanningsproefmachine van Instron, 15 die een monster met constante reksnelheid rekt, met kracht-? metingen bij waarden van toenemende rek. De monsters waren stroken met een breedte van 1 inch en een lengte van 4 inches en werden getrokken met een constante kruiskopsnelheid van ongeveer 2 inches per minuut. Monstertype SDX244 met de 20" nylonbuitenlaag blijkt snel te reageren op warmtebehandeling, dat wil zeggen binnen 1 minuut, zoals blijkt bij vergelijken van de kolommen A en B. Bij voortgezette warmtebehandeling blijkt, dat na 1 uur een belangrijke toename extra in vloeigrens alsook rek bij breuk wordt verkregen. Daarentegen 25 is er bij monstertype SDX246 met de nylonbuitenlaag, die niet direct aan de heet- water warmtebehandeling is blootgesteld, geen effect binnen 1 minuut. Na 1 uur treedt enig effect op. Essentieel is, dat aangetoond is dat monstertype SDX244 met de nylonbuitenlaag volgens de uitvinding een sterke respons 30 toont op warmtebehandelen in een zeer korte tijd. Opgemerkt wordt, dat een standaardafwijking tussen haakjes voor elke proefconditie is vermeld, waaruit blijkt, dat de statistische spreiding betrekkelijk nauw was, hetgeen op een betrekkelijk consistent monster gedrag wijst. In tabel 2 is dezelfde 35 vergelijking gemaakt bij 73eF voor het verkrijgen van het zelfde algemene resultaat.

8300515 «τ' ^ 15

Tabel 1; eigenschappen 160°F

YS-Dwarse vloeigrens, psi, en (Standaard afwijking) E- Dwarse rek bij breuk, %, en (Standaard afwijking)

Monster Conditie

Type Abc SDX244 YS 1670 (40) 2070 (120) 2250 (60) (nylon E 21 (4) 19 (4) > 25 buiten) SDX246 YS 1410 (140) 1400 (220) 1840 (30) (nylon E 23 (2) 22 (7) >25 binnen)

Conditie A: niet verhit behandeld, droog

Conditie B: heet water behandeling, 180°F, 1 minuut.

Conditie C: heet water behandeling, 180°F, 1 uur.

Tabel 2: eigenschappen 73“F

SDX244 YS 2770 (70) 2990 (30) 3130 (24) E 14 >25 24 (1) SDX246 YS 2800 (90) 2470 (190) 2180 (90) E 9 24 (0) 25

Hoewel de uitvinding beschreven is aan de hand van de geprefereerde uitvoeringsvormen, zal het duidelijk zijn, dat modificaties en variaties aangebracht kunnen worden, zonder af te wijken van de principes en de omvang van de uitvinding, zoals duidelijk zal zijn aan deskundigen.

8300515

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een nauwsluitend passende voedselomhulling, gekenmerkt door a) smeltvormen van een ontstaand buisvormig polymeer 5 laminaat met een nylonbuitenlaag; vervolgens b) afschrikken en stollen van het ontstaand buisvormig laminaat, zodanig, dat het nylon amorf wordt gemaakt, vervolgens c) warmtebehandelen van het buisvormig laminaat voor 10 kristalliseren van het nylon; en c d) bevochtigen van het nylon.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de warmtebehandeling en het bevochtigen gelijktijdig plaats hebben en voordat natuurlijk verouderen van het nylon plaats 15 heeft.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de warmtebehandeling en bevochtigen plaats hebben in een heet-waterbad.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 20 voor toepassing het buisvormig laminaat wordt bewaard in een vochtige omgeving.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het afschrikken plaats heeft en tegelijkertijd het buisvormig laminaat gekalibreerd wordt op een diameter, die ongeveer 25 gelijk is aan een vooraf vastgestelde eindtoepassingsdiameter.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het ontstaand buisvormig laminaat wordt af geschriktwanneer het gevoerd wordt over een doorn met ongeveer de vooraf vastgestelde eindtoepassingsdiameter.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de doorn inwendig wordt gekoeld.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het afschrikken is afschrikken met water.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 35 het smeltvormen plaats heeft door coëxtruderen. 8300515 Λ . a*· *

10. Werkwijze voor het vervaardigen van een nauwsluitende buisvormige voedselomhulling, gekenmerkt door a) coëxtruderen van een ontstaand buisvormig polymeer laminaat met een nylonbuitenlaag; vervolgens 5 b) afschrikken en stollen van het ontstaand buisvormig laminaat, zodanig dat het nylon amorf wordt gemaakt, terwijl tegelijkertijd de buisdiameter ongeveer gelijk aan een vooraf vastgestelde eindtoepassingsdiameter wordt gemaakt; en vervolgens 10 c) warmtebehandelen van het buisvormig laminaat voor kristalliseren van het nylon, terwijl tegelijkertijd het nylon tot verzadigd wordt bevochtigd.

11. Werkwijze volgens conclusie 1 of 10, met het kenmerk, dat de warmtebehandeling plaats heeft in een traject van 15 ongeveer 180 tot 212°C gedurende ongeveer 1 minuut tot 12 uren.

12. Werkwijze volgens conclusie 1 of 10, met het kenmerk, dat het nylon omvat een warmte kristalliseerbaar nylon met een vochtabsorptievermogen van tenminste ongeveer 8% en het buisvormig laminaat een binnen vochtbarrièrelaag bevat.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de samengestelde struktuur van het buisvormig laminaat omvat nylon (buiten)/hechtmiddel/polyolefine(binnen).

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het nylon omvat nylon 6 of nylon 66.

15. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het polyolefine omvat polyetheen en het hechtmiddel omvat een chemisch gemodificeerd polyolefine, gekozen uit de groep, die bestaat uit etheenvinylacetaatpolymeer, polyetheen met hoge dichtheid en met rubber gemodificeerd polyetheen met hoge 30 dichtheid, elk chemisch gemodificeerd door de aanwezigheid van functionele groepen op het polymeer, die een sterke affiniteit hebben voor nylon en die een sterke binding aan nylon zullen vormen bij extruderen onder warmte en druk.

16. Nauwsluitend passende voedselomhulling, gekenmerkt 8300515 door een buisvormig smeltgevormd polymeer laminaat met een buitenlaag van gekristalliseerde en bevochtigde nylon en een binnen vochtbarrièrelaag, waarbij de nylonlaag warm gekristalliseerd is uit een amorfe toestand en gelijktijdig 5 bevochtigd is.

17. Omhulsel volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de dikte van het nylon zodanig is gekozen, dat het elastische traject van het kracht-rekprofiel van het omhulsel tenminste ongeveer samenvalt met het traject van de eind- 10 toepassingbelading.

18. Omhulsel volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het nylon vooraf amorf wordt gemaakt, waarbij het buisvormig laminaat gebracht wordt op een vooraf vastgestelde eindtoepassingdiameter.

19. Omhulsel volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het nylon omvat een warmte kristalliseerbaar nylon met een vochtabsorptievermogen van tenminste ongeveer 8%.

20. Omhulsel volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de struktuur van het buisvormige laminaat omvat nylon 20 (buiten)/hechtmiddel/polyolefine(binnen).

21. Omhulsel volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het nylon omvat nylon 6 of nylon 66.

22. Omhulsel volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het polyolefine omvat polyetheen en het hechtmiddel omvat 25 een chemisch gemodificeerd polyolefine, gekozen uit de groep, die bestaat uit etheenvinylacetaatpolymeer, polyetheen met hoge dichtheid en door rubber gemodificeerd polyetheen met hoge dichtheid, die allen chemisch gemodificeerd zijn door de aanwezigheid van functionele groepen aan het polymeer, die 30 een sterke affiniteit hebben voor nylon en die een sterke binding met het nylon zullen vormen bij coëxtruderen onder warmte en druk.

23. Inrichting voor het vervaardigen van een nauw-passende voedselomhulling, gekenmerkt door 35 a) organen voor smeltvormen van een ontstaand buis vormig polymeer laminaat met een nylon buitenlaag en een 8300515 Λ ψ — V vochtbarrière binnenlaag; b) organen voor het afschrikken en stollen van het ontstaand buisvormig laminaat, zodanig dat het nylon amorf wordt gemaakt, terwijl tegelijkertijd de buisdiameter ongeveer 5 gelijk wordt gemaakt aan een vooraf vastgestelde eindtoepassing-diameter ; en c) organen voor warmtebehandelen van het buisvormig laminaat voor kristalliseren van het nylon en gelijktijdig bevochtigen tot verzadiging van het nylon.

24. Inrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat het orgaan voor smeltvormen omvat een orgaan voor coëxtruderen.

25. Inrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat het orgaan voor het instellen van de diameter van het 15 laminaat een doorn omvat met de vooraf vastgestelde eind-toep as s ingdiameter.

26. Inrichting volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat het orgaan voor afschrikken een orgaan voor afschrikken met water omvat.

27. Inrichting volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat de doorn inwendig wordt gekoeld. 8300515