NL9100706A - Oplosbare verpakkingen. - Google Patents

Description

UITTREKSEL

De uitvinding verschaft een verpakking, die een gevaarlijke chemische stof bevat, welke is opgelost of gedispergeerd in een vloeistof of een gel, aanwezig in een in water oplosbare of in water dispergeerbare gelamineerde foelie, waarbij deze foelie uit twee of meer lagen bestaat, welke uit hetzelfde of uit een verschillend materiaal bestaan; de verpakking is geschikt als houder voor gevaarlijke chemische stoffen, in het bijzonder landbouwchemicaliën.

Oplosbare verpakkingen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een verpakking, die een vloeibare chemicalie of een chemische stof, opgelost of gedispergeerd in een vloeistof of gel, bevat, welke aanwezig is in een omhulsel van een in water oplosbaar of in water dispergeerbaar materiaal.

Tegenwoordig worden de meeste gevaarlijke stoffen opgeslagen in metalen vaten of, indien kleinere hoeveelheden vereist zijn, in kunst-stofhouders.

Gevaarlijke verbindingen, in het bijzonder agrochemische verbindingen, zijn geformuleerd in een verscheidenheid van manieren. Het is echter voor boeren in het bijzonder wenselijk om dergelijke verbindingen te hanteren wanneer ze in de vloeibare vorm verkeren. Dit vergemakkelijkt het uitspreiden van dergelijke verbindingen. Er bestaan echter moeilijkheden en nadelen bij het hanteren van vloeistoffen. De vloeistoffen kunnen worden verspild op de grond of kunnen lekken ten gevolge van gaten in de houders. De houders kunnen eveneens breken indien ze worden onderworpen aan een fysische schok.

Het is moeilijk een omvattend systeem te ontwikkelen, dat geschikt is voor boeren, en veilig is voor al diegenen die de houders hanteren en dat eveneens veilig is voor de omgeving.

Het is bekend, dat agrochemicaliën aanwezig kunnen zijn in oplosbare zakken of sachets, vervaardigd uit foelies. Dergelijke foelies kunnen echter scheuren en breken en derhalve verspilling van de agrochemicaliën die ze bevatten bewerkstelligen. In feite bestaan er een verscheidenheid van defecten, welke aanwezig kunnen zijn in foelies, welke leiden tot zwakte van de foelie en dientengevolge een potentiële bron voor lekken. De aanwezigheid van luchtbellen, van stofdeeltjes of andere vreemde lichamen, van geldeeltjes of van dunne punten op of in de foelie zijn alle potentiële zwakke plinten. Indien een foelie met een dergelijk zwak punt wordt onderworpen aan een aantal hanteringen of fysische schokken kan de foelie op dat punt falen. Dit is in het bijzonder een probleem in de agrochemische industrie, waar houders kunnen worden onderworpen aan ruw en onveilig hanteren door de verdelers of boeren.

De bovenvermelde zwakheden van foelies zijn in grotere of mindere mate aanwezig in bepaalde typen foelies, afhankelijk van de wijze van bereiding ervan. Indien foelies worden vervaardigd door gieten kunnen kleine speldegaatjes aanwezig zijn, maar er zijn vaker kleine stukjes van gelinsluitingen aanwezig. Wanneer foelies worden vervaardigd door extru- deren bestaan er meer speldegaatjes.

De onderhavige uitvinding tracht een nieuw houdersysteem voor agro-chemicaliën te verschaffen, dat veilig is te hanteren.

De uitvinding tracht verder een nieuw houdersysteem te verschaffen voor agrochemicaliën dat geschikt is voor eindgebruikers, bijvoorbeeld boeren om te hanteren.

De uitvinding tracht verder een nieuw houdersysteem voor agrochemicaliën te verschaffen, dat de risico's van verontreiniging en beschadiging van het milieu vermindert.

In een aspect tracht de uitvinding lekken van vloeistof of opgeloste chemicaliën door speldegaatjes van een filmvormig houdersysteem te vermijden. Hoewel speldegaatjes in het algemeen zeldzaam zijn, is zelfs de aanwezigheid van een speldegaatje in vele duizenden houders voldoende om beschadiging te veroorzaken, aangezien de vloeistof in de houder door het speldegaatje gaat en de omringende omgeving verontreinigt.

Andere doelstellingen en voordelen van de uitvinding zullen uit de volgende beschrijving duidelijk worden.

Het houdersysteem van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat een gevaarlijk materiaal in een vloeistof- of gelvorm aanwezig is in een in water oplosbare of in water dispergeerbare zak, vervaardigd uit een gelamineerde foelie.

Volgens een kenmerk van de uitvinding, dat de voorkeur verdient, zijn de gevaarlijke verbindingen agrochemicaliën, bijvoorbeeld pesticiden of beschermingsmiddelen voor planten of groeiregelende middelen voor planten.

De onderhavige uitvinding verschaft dientengevolge een verpakking, welke een gevaarlijke chemicalie bevat, die opgelost of gedispergeerd is in een vloeistof of gel, aanwezig in een in water oplosbare of in water dispergeerbare gelamineerde foelie.

In deze beschrijving betekent de term gelamineerde foelie een foelie, die vervaardigd is uit twee of meer oorspronkelijk gescheiden lagen die aan elkaar zijn gehecht. De lagen kunnen volgens bekende methoden in het laminaat met elkaar verbonden zijn. Bijvoorbeeld kunnen de lagen van het laminaat worden verbonden door druk, verhitting, verknoping, smelten, hechting of elke combinatie daarvan. Hechting van de lagen kan worden verkregen door de toepassing van een afzonderlijk hechtmiddel of indien geschikt water.

Indien geschikte in water oplosbare of in water dispergeerbare lagen worden toegepast is een bijzonder geschikte wijze voor het verkrijgen van een gelamineerde foelie door hechting van de afzonderlijke lagen, of door toepassing van het hechtmiddel PVA (in het algemeen met een gering mole-cuulgewicht) en/of meer eenvoudig door middel van water.

Aangezien twee of meer lagen worden toegepast voor de produktie van de gelamineerde foelie is de kans op het voorkomen van speldegaatje in de foelie verminderd tot bijna nul. Dit komt omdat het niet waarschijnlijk is dat twee speldegaatje in afzonderlijke lagen elkaar zullen overlappen. Verder is de treksterkte van uit meer lagen (bijvoorbeeld twee) bestaande foelie beter dan de treksterkte van een overeenkomstige foelie of dezelfde dikte, welke uit een enkele laag is vervaardigd.

De gelamineerde foelies, welke worden gebruikt bij de uitvinding, hebben in het algemeen een dikte van 10 tot 250 micron, bij voorkeur van 15 tot 80 micron. De afzonderlijke lagen welke de gelamineerde foelies vormen, welke worden toegepast bij de uitvinding, zijn in het algemeen elk de helft van deze waarden. Wanneer twee lagen worden toegepast is de verhouding van dikte van de twee lagen in het algemeen 0,1 tot 10, bij voorkeur 0,5 tot 2. Zakken of sachets, vervaardigd uit gelamineerde foelies volgens de uitvinding, hebben in het algemeen een inhoud van 0,2 tot 12 1, bij voorkeur van 0,45 tot 6 1.

De materialen, die bij de uitvinding kunnen worden toegepast, zijn in water oplosbare of in water dispergeerbare materialen, die niet oplosbaar zijn in organische oplosmiddelen, toegepast voor het oplossen of dispergeren van de chemicaliën waarvoor ze toegepast worden om deze te bevatten. Geschikte materialen omvatten polyethyleenoxide of methylcellu-lose, maar bij voorkeur bestaat het materiaal uit of is het afgeleid van polyvinylalcohol, bijvoorbeeld partieel of volledig gealcoholyseerde of gehydrolyseerde, bijvoorbeeld 40-99#. bij voorkeur 70-92#, gealcoholyseerde of gehydrolyseerde polyvinylacetaatfoelies.

De lagen van de gelamineerde foelies volgens de uitvinding kunnen worden vervaardigd uit hetzelfde materiaal of uit verschillende materialen. Foelies, die zijn vervaardigd uit lagen van verschillende materialen, kunnen voordelige eigenschappen bezitten. Bijvoorbeeld kan een inwendige laag van een verpakking meer bestand zijn gemaakt tegen de agro-chemicalie die deze bevat. Bovendien kan de uitwendige laag van de zak zodanig worden gekozen dat deze een of meer van de volgende eigenschappen bezit: i. sneller oplossen (in vergelijking met een inwendige laag of een verpakking met een enkele laag) in water, ii. verbeterde mechanische eigenschappen, met inbegrip van een verbeterde bestandheid tegen mechanische beschadiging, iii. verbeterde verwerkbaarheid, iv. minder gevoeligheid voor de relatieve vochtigheid, V. bestandheid tegen vriezen en/of hoge temperaturen.

Een of meer van de lagen van de gelamineerde foelie kan een weekmaker bevatten. Een geschikt weekmakergehalte in de inwendige laag kan de afsluiteigenschappen van de foelie verbeteren en de foelie minder gevoelig voor strekken maken. De foelie zal zo gemakkelijker zijn te verwerken op een inrichting en voor het af dichten rond een gevaarlijke vloeistof. Een geschikt weekmakergehalte in de uitwendige laag van de houder maakt het uitwendige oppervlak soepeler en derhalve meer bestand tegen fysische beschadiging door lage temperatuur of schokken en beweging.

De lagen van de gelamineerde foelie kunnen worden vervaardigd met toepassing van verschillende technieken, bijvoorbeeld extruderen of gieten. Een laminaat vervaardigd uit lagen, geproduceerd door verschillende methoden, kan gunstige eigenschappen bezitten, met inbegrip van een grotere soepelheid, verhoogde sterkte en verhoogde bestandheid tegen strekken. De verhoogde sterkte en/of bestandheid tegen strekken kan in een richting in de foelie zijn. De gelamineerde foelies voor de toepassing bij de onderhavige uitvinding worden gebruikt voor de produktie van verpakkingen, welke de tijdrovende en gevaarlijke gevolgen van bekende verpakkingen vermijden, welke lekken bij het vulproces en tijdens het daaropvolgend hanteren als gevolg van defecten in de foelie.

Zoals reeds gezegd kunnen de zakken (of het houdersysteem) hetzij vloeistoffen hetzij gels bevatten. Een kenmerk van de uitvinding, waar de voorkeur aan wordt gegeven, is de zakken of het houdersysteem van de uitvinding, welke een gel bevat(ten).

Volgens een bijzonder kenmerk van de uitvinding worden de gels zo gekozen, dat een of meer van de volgende kenmerken aanwezig zijn: * de verkregen gels vormen een continu systeem en/of * de verkregen gels hebben een viscositeit van 5OO tot 5O.OOO centipoise, met meer voorkeur 1.000 tot 12.000 centi-poise (deze viscositeiten zijn Brookfield-viscositeiten, gemeten met een viscosimeter in de vorm van een vlakken plaat die roteert met 20 omwentelingen per minuut) * de gel heeft een faseverschil phi tussen de gecontroleerde afschuifspanning en de verkregen afschuifrek, zodanig dat tg(phi) minder is dan of gelijk is aan 1,5, bij voorkeur minder dan of gelijk aan 1,2. Tg (phi) is de tangens van de hoek phi (of faseverschil). De meting van phi wordt uitgevoerd door middel van een rheometer met een vlakke vaste plaat en een roterende kegel boven deze plaat zodanig dat de hoek tussen deze minder is dan 10°, bij voorkeur 4°. De kegel wordt geroteerd door middel van een motor met geregelde snelheid; de rotatie is sinusoïdaal, d.w.z. de torsie en de hoekver-plaatsing veranderen als een sinusfunctie met de tijd. Deze hoekverplaatsing komt overeen met de hierboven genoemde afschuif rek; de torsie van de motor met geregelde snelheid (die de hoekverplaatsing bewerkstelligt) komt overeen met de hierboven genoemde geregelde afschuifspanning * de gels hebben bij voorkeur een dichtheid groter dan 1, bij voorkeur groter dan 1,1 * de gels hebben een spontaniteit (zoals onderstaand gedefinieerd) van minder dan 75. bij voorkeur minder dan 25.

De spontaniteit wordt bepaald volgens de volgende methode; een mengsel van 1 ml gel met 99 ml water wordt in een glazen buis van 150 ml gebracht, welke wordt afgesloten en 180° (ondersteboven) wordt omgekeerd. Het aantal malen nodig voor het volledig dispergeren van de gel wordt de spontaniteit genoemd.

Met de uitdrukking continu systeem wordt een materiaal bedoeld, dat visueel homogeen is, d.w.z., dat het het visuele uiterlijk heeft van slechts een enkele fysische fase; dit sluit niet de mogelijkheid uit dat het kleine vaste deeltjes erin gedispergeerd bevat, op voorwaarde dat deze deeltjes klein genoeg zijn dat ze geen zichtbare afzonderlijke fysische fase vormen.

Het is bekend, dat een gel in het algemeen een colloid is, waarin de gedispergeerde fase gecombineerd is met de continue fase onder vorming van een viskeus, gelei-achtig produkt; het is ook een gedispergeerd systeem, gewoonlijk bestaande uit een grootmoleculige verbinding of aggregaat van kleine deeltjes in zeer nauw associatie met een vloeistof.

Voor het vervaardigen van een zak moet de foelie worden gevormd (mogelijk partieel afgesloten) en vervolgens worden gevuld met de gel. In het algemeen zijn de gels in staat te vloeien, zelfs indien dit een geringe snelheid is ten gevolge van de hoge viscositeit. Een houder, die gebruikt wordt om gels te bevatten, kan niet gemakkelijk worden geledigd als gevolg van deze hoge viscositeit van de gel (dit is een reden waarom de gels tot dusverre in de landbouw niet werden gebruikt). Na het vullen moet de zak uiteindelijk worden afgesloten, in het algemeen door hitte worden afgedicht om te worden gesloten.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I

Een foelie in de vorm van een rol wordt geconstrueerd van twee dunnere foelies door lamineren: beide foelies worden vervaardigd uit een 88# gehydrolyseerde polyvinylalcohol (oplosbaar in koud water), elk met een dikte van 25 micron; de ene heeft een weekmakergehalte van 17#, dé andere heeft een weekmakergehalte van 15#. De twee foelies worden tezamen gelamineerd met behulp van warmte (100°C) en druk voor de vorming van een foelie met een dikte van 50 micron.

Deze foelie wordt vervolgens gebruikt voor de produktie van zakken van 1 1 welke een op oplosmiddel gebaseerd vloeibaar herbicide (mengsel van esters van ioxynil en bromoxynil) met toepassing van "form-and-fill" methoden bevatten. Het herbicide is een oplossing in een mengsel van aromatische koolwaterstoffen met 10 koolstofatomen als oplosmiddel.

De foelie wordt op de machine geplaatst, zodat de laag met hoog weekmakergehalte op de buitenzijde van de sachets wordt geproduceerd. De foelie is zodoende gemakkelijk te verwerken.

Tijden de vervaardiging, het hanteren en het transport van 500 sachets wordt geen lekken waargenomen.

Voorbeeld II

Een gel wordt bereid door roeren bij 50°C van een mengsel: werkzaam bestanddeel: 2,4-di-(fenoxybezoezuur-isooctylester): 64,8# oplosmiddel: aromatisch oplosmiddel met een vlampunt van 65°C: 24,2# oppervlakteactief middel: een mengsel van een niet-ionogene stof/sulfonaat als gemengd emulgeermiddel 4# en calciumalkylbenzeensulfonaat 1# geleermiddel: mengsel van dioctylsulfosuccinaatzout en natriumbenzoaat: 6#.

Het mengsel wordt geroerd en geschud totdat elke component is opgelost of gedispergeerd.

Tijdens het roeren verschijnt een oplossing en daarna een gelering. Gelering wordt verhoogd tijdens het koelen tot kamertemperatuur (20°C).

De Brookfield-viscositeit van de gel is 3*000 centipoise. De stabiliteit van de emulsie is goed in de boven beschreven proef.

1.100 g van deze gel worden in een zak van 1 1 gebracht, die is vervaardigd uit een foelie van PVA overeenkomstig met de foelie van voorbeeld I. De zak, die bijna vol is (ongeveer 95% vol/vol) wordt met warmte af gedicht. De dichtheid van zowel de gel als van de zak die de gel bevat is 1,1.

Men laat de zak 10 maal van een hoogte van 1,2 m op de grond vallen. Geen breken of lekken wordt waargenomen.

Een andere zak, die op dezelfde wijze als de bovengenoemde is vervaardigd, wordt beproefd op de bescherming van speldegaatjes. Een naald (diameter: 0,6 mm) wordt door de zak geprikt. Een klein druppeltje wordt waargenomen dat zich vormt op de plaats waar de naald is doorgestoken, maar dit druppeltje was klein genoeg dat het niet van de zak viel en niet langs de zak stroomde.

Claims (17)

1. Verpakking, gekenmerkt, doordat deze een gevaarlijke chemische stof bevat, die is opgelost of gedispergeerd in een vloeistof of gel, aanwezig in een in water oplosbare of in water dispergeerbare gelamineerde foelie.

2. Verpakking volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gevaarlijke chemische stof een agrochemicalie of een pesticide of een middel voor het beschermen van planten of een middel voor het regelen van de groei van planten is.

3. Verpakking volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de gevaarlijke chemische stof is opgelost of gedispergeerd in een vloeistof.

4. Verpakking volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de gevaarlijke chemische stof is opgelost of gedispergeerd in een gel.

5. Verpakking volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gelamineerde foelie een dikte heeft van 10 tot 25O micron, bij voorkeur van 15 tot 80 micron.

6. Verpakking volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze een gehalte van de gevaarlijke chemische stof van 0,2 tot 12 1, bij voorkeur van 0,45 tot 6 1 bevat.

7. Verpakking volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de in water oplosbare of in water dispergeerbare gelamineerde foelie niet oplosbaar is in de vloeistof of de gel, gebruikt voor het oplossen of dispergeren van de gevaarlijke chemische stof.

8. Verpakking volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste een van de lagen van de foelie gekozen is uit polyethyleenoxide, methylcellulose of partieel of volledig gealcoholy-seerd of gehydrolyseerd polyvinylacetaat.

9. Verpakking volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de ten minste ene laag 40-99#. bij voorkeur 70-92# gealcoholyseerd of gehydrolyseerd polyvinylacetaat is.

10. Verpakking volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste twee van de lagen van de gelamineerde foelie uit hetzelfde materiaal zijn vervaardigd.

11. Verpakking volgens een of meer van de conclusies 1-9. met het kenmerk. dat ten minste twee van de lagen van de gelamineerde foelie uit een verschillend materiaal zijn vervaardigd.

12. Verpakking volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gelamineerde foelie hoofdzakelijk uit twee lagen bestaat.

13. Verpakking volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de verhouding van de dikte van de twee lagen 0,1 tot 10, bij voorkeur 0,5 tot 2 is.

14. Verpakking volgens een van de conclusies 4-13, met het kenmerk, dat de gel een viscositeit van 5OO tot 50-000 centipoise, bij voorkeur van 1.000 tot 12.000 centipoise bezit.

15. Verpakking volgens een van de conclusies 4-l4, met het kenmerk, dat de gel een faseverschil phi tussen de geregelde afschuifspanning en de verkregen afschuifrek bezit, die zodanig is dat tg(phi) kleiner is dan of gelijk is aan 1,5, bij voorkeur kleiner dan of gelijk aan 1,2.

16. Verpakking volgens een van de conclusies 4-15, met het kenmerk, dat de gel een spontaniteit kleiner dan 75» bij voorkeur kleiner dan 25 bezit.

17. Werkwijze voor de vervaardiging van een verpakking volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men twee of meer lagen tezamen lamineert door druk, verhitting, verknoping, smelten of door middel van water voor het verkrijgen van de gelamineerde foelie. xxxxxxxx