NO117656B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av vannoppløselige, gjennomsiktige filmer.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling

av vannoppløselige, gjennomsiktige dekstrin og

polyvinyl-alkohol-filmer for anvendelse ved innpakning av innveiede produkter eller for annen

spesiell industri og hygiénisk anvendelse i vas-kerier og forskjellige formål.

Det er kjent at polyvinylalkohol-filmer har

den egenskap at de er vannoppløselige ved forskjellige temperaturer alt etter hydrolysegraden

og viskositeten for det produktet som er anvendt.

Det er også kjent at både hvite og gule dekstriner gir vannoppløselige filmer som imidlertid

ikke har tilstrekkelig mekanisk styrke, ikke er

klare oig derfor bare anvendes for belegging av

papir eller stoffer.

Det er også kjent at noen typer gule dekstriner kan blandes i visse mengder med noen

typer polyvinylalkoholer, forutsatt at konsentrasjonen for totalmengde faste stoffer holdes

under 15 pst. De dannede filmer er imidlertid

ikke meget sterke (hvis dekstrin anvendes i

store mengder) fordi avbygningen av stivelsen

hvorfra dekstrinet erholdes er for stor og dessuten er den siste gul. Endog hvite dekstriner er

blandbare med polyvinylalkohol, men begrenset

bare til lave konsentrasjoner av den første i

blandingene. Det er nå funnet en fremgangsmåte til å kombinere store mengder hvit dekstrin med små mengder forskjellige typer polyvinyl-alkohol i nærvær av spor av stoffer slik som natriumtetraborat eller andre uorganiske salter, og Kongorødt eller andre azo-fargestoffer som gir en gel-dannelse av polyvinylalkoholen og for-bedrer blandbarheten mellom den siste og dekstrinet og gir fargede, gjennomsiktige, mekaniske, motstandsdyktige og vannoppløselige filmer i likhet med slike som fremstilles av bare

polyvinylalkohol. Disse kombinasjoner oppstår også i oppløsninger som overskrider 20 pst. konsentrasjon og som inneholder opptil 40 pst. totalmengde av faste stoffer (dekstrin + polyvinyl-alkohol) .

Hovedfordelen. som fåes ved bruk av disse blandinger i stedet for bare polyvinylalkohol, består vesentlig i en vesentlig reduksjon av pri-sen pr. kg film, hvilken tillater omkostnings-reduksjoner forTåmaterialene på over endog 50 pst. Det er dessuten også mulig å oppnå vann-oppløselige filmer ved forskjellige temperaturer, idet dekstriinet kombineres med forskjellige mengder polyvinylalkohol av forskjellige acetyl-tall og molekylvekt. Dette gir anledning til produkter som fullstendig kan sammenlignes med hensyn til mekaniske og kjemiske egenskaper med normale kommersielle filmer fremstilt av bare polyvinylalkohol.

Anvendelsen av filmene som er fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse fra hvit dekstrin og polvinylalkohol er de samme som for poly-vinylalkoholfilmer, dvs. innpakking av innveiede produkter slik som rensemidler, salter og bade-salt. Innpakning av skittent og infisert skittentøy på sykehus eller forskjellige samfunn for å tillate så liten håndtering som mulig av dette, og en redusering av spredning av skadelige bak-terier. For bruk sammen med andre filmer, slik Som polyetylen, polyvinylklorid, etc, på grunn av at foreliggende produkt byr på stor mot-standsevne med hensyn til passasje av luft og gasser, som formforing ved fremstilling av poly-ester gjenstander, og eventuelt i de tilfeller der poylvinylalkohol er godkjent for matvarer og legemidler også for pakning av Innveiede næ-ringsmidler som kan kokes inne i beholder-posen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en fremgangsmåte til fremstilling av vannoppløselig, gjennomsiktig film fra dekstrin og polyvinylalkohol, kjennetegnet ved at

a) en suspensjon av hvite dekstriner i en vandig oppløsning av et emulgeringsmiddel og polyvi-nylalkohoi-gelatineringsmiddel oppvarmes i 2—3 timer til 80—90°C inntil dekstrinene oppløser seg i den vandige oppløsningen, idet mengden av det benyttede emulgeringsmiddel og gelatineringsmiddel er slik at de utgjør henholdsvis 1 til 5 vektprosent og 0,5 til 5 vektprosent av summen av vekten på dekstrin og polyvinylalkohol i sluttproduktene, og idet mengden av dekstrin som benyttes er slik at dens konsentrasjon i oppløs-ningen er 10 til 70 vektprosent tørt stoff; b) en blanding av vann og polyvinylalkohol oppvarmes i 2—3 timer til 90—95°C for å danne en vandig oppløsning med en konsentrasjon på 10 til 20 vektprosent; c) dekstrin- og polyvinylalkoholoppløsningen blandes i slike mengder at konsentrasjonen av dekstrin i den blandede oppløsning er opptil to ganger konsentrasjonen av polyvinylalkohol, en mengde av en flerverdig alkohol eller polyglykol utgjørende 10 til 50 vektprosent av de totale faste stoffer (dekstriner pluss polyvinylalkohol) i den sammenblandede oppløsning oppløses i den sammenblandede oppløsning, og den sammenblandede oppløsning holdes ved en temperatur på 80—90° Ci 2—3 timer ; d) og ved at oppløsningen deretter spredes ut-over i et tynt lag og tørkes.

Materialene som anvendes ved fremstilling av filmene er hvite dekstriner, polyvinylalkoholer, stoffer som gelatinerer polyvinylalkohol, myknere og anti-klebemidler som anvendes som belegg. De hvite dekstriner som anvendes ifølge foreliggende oppfinnelse, er slike som er avledet fra avbygningsprosess av mais, hvete, potet, tapioca og sago-stivelse, med en oppløselighet i vann som er lik eller mindre enn 90 vekt-pst.

Polyvinylalkoholer avledes fra hydrolyse av polyvinylaoetat ved forskjellige polymerisasjons-grader. De faktorer som styrer fremstillingen av de forskjellige typer polyvinylalkoholer er hydrolyse, hvilket kan forlenges i større eller kor-tere tid, og molekylvekten for utgangspolyvinyl-acetatet. Det fåes således stoffer som er oppløse-lige i vann, og deres 4 pst.'s vandige oppløsnin-ger har en viskositet som varierer fra omtrent 5 til 60 eps, og prosent ikke-hydrolysert polyvinylacetat kan variere fra 0 til 15 pst. i slike oppløs-ninger. Dekstrinene oppløses i vann ved hjelp av spor av emulgerlngsmidler og oppløsninger opptil omtrent 70 pst. kan erholdes på denne måte. Små mengder (0,5—5 pst.) av stoffer som gelatinerer polyvinylalkoholer slik som natriumtetraborat, natriumikarbonat, natrium og ka-liumsulfat og noen azo-fargestoffer som f. eks. Kongo-rødt, oppløses i dekstrinoppløsningen. Disse gelatineriogsmidler tjener ved den etter-følgende blanding av dekstrin-oppløsninger med polyvinylalkohol-oppløsninger, til å øke blandbarheten av de to stoffer, slik at det til slutt oppnås en tørr, klar og gjennomsiktig film. Polyvinylalkoholen oppløses separat for å oppnå gode oppløsninger, og mer enn 20 pst. faste stoffer bør unngås. De to oppløsninger blandes deretter sammen for å oppnå en konsentrasjon av total mengde faste stoffer, endog i overskudd av 40 pst. Det er mulig å kombinere opptil 2/3 av dekstrin med 1/3 polyvinylalkoholer med hensyn på total mengde av faste stoffer. Det er naturligvis mulig å kombinere endog lavere mengder av dekstrin med polyvinylalkoholer, men dermed ville fremgangsmåtens økonomiske fordel nedsettes. Temperaturen i oppløsningen av dekstriner er 80—90°C og reaksjonstiden som er nødvendig er 2—3 timer. Temperaturen i opp-løsningen av polyvinylalkoholen er 90—95 °C og den tid som er nødvendig er 2—3 timer. Temperaturen ved kombinering av de to oppløsninger er 80—90 °C og den tid som'er nødvendig for kombinerinigen 2—3 timer.

Det tilsettes myknere til den allerede blandede oppløsning ved kombinasjonstemperaturen i mengder på 10 til 50 deler med hensyn til den totale mengde faste stoffer i systemet. Polyalko-holer, blant hvilke hovedsakelig glycerol, sorbitol, xylitol, glykoler og ethylen- og propylen-polyglykoler, anvendes som myknere for å gi filmene større elastisitet. Den dannede pasta, efter å være holdt ved den ovennevnte temperatur i kombineringstiden, spres på beltet til en kontinuerlig spreder og den fuktige film inn-føres i en ovn for tørknimg. Ved fjernelse fra ovnen sprøytes filmen med oppløsninger i orga-niske opplsøningsmidler inneholdende 0,5—1 pst. av fett eller vann-oppløselig sucroglycerider fra oljer eller vegetabilsk eller animalsk fett. Dette er nødvendig for å hindre at filmen blir klebrig under den efterfølgende oppvikling, da det dannede materiale er meget hygroskopisk. Fremstillingen av filmene er som følger: en suspensjon som inneholder en vektsmengde emulge- ringsmidleir som er ekvivalent med 1—5 pst. med hensyn til de endelige mengder faste stoffer i systemet (dekstriner + polyvinylalkoholer), en vektsmengde av polyvinylalkohol gelatinerings-midler valgt fra alkaliske borater, karbonater og azo-fargestoffer som er ekvivalent med 0,5—5 vekts-pst. med hensyn til den endelige mengde faste stoffer,bg en mengde hvit dekstrin (med en oppløselighet i vann på mindre enn 90 vekts-pst.) tilstrekkelig til å gi en oppløsning i om-rådet fra 10 til 70 vekts-pst., oppvarmes i 2—3 timer ved 80—90 °C, og behandles deretter med en vandig oppløsning på 10—20 vekts-pst. polyvinylalkohol efter tilsetning av en mengde poly-alkohol mytogjører som er ekvivalent med 10—50 vektsdeler av den totale mengde faste stoffer i systemet. Ved slutten av denne reaksjon spredes pastaen i et tynt lag og tørkes ifølge vanlige fremgangsmåter. Den dannede film sprøytes med en 0,5—1 pst. oppløsning av et glycerid eller et vannoppløselig sukroglycerid fra oljer eller animalsk eller vegetabilsk fett.

Eksempel 1.

1 g natriumtetraborat og 4 g sukrosemono-palmitat oppløses i 200 ml vann. Oppløsningen blir deretter oppvarmet til 85 °C og det tilsettes 88 g hvit potetdekstrin. Oppvarmningen fort-settes i 2 timer, idet temperaturen holdes ved 85 °C. 44 g fullstendig hydrolysert polyvinylalkohol med en viskositet på 60 eps (4 pst. vandig oppløsning), oppløses separat i 400 ml vann, og alkoholen tilsettes i små mengder om gangen og røres grundig. Temperaturen holdes ved 90 °C i to timer. Den hvite dekstrlnoppløsning som erholdes ifølge ovenstående fremgangsmåte, helles under omrøring i den nye oppløsning og det tilsettes 26 g destillert glycerin (20 vektsdeler med hensyn på dekstrin + polyvinylalkohol faste stoffer). På dette trinn holdes temperaturen ved 80 °C i 3 timer. Den dannede pasta helles i en film-dannende anordning anbragt på toppen av en glassplate, hvilken deretter anbringes i en ovn i 45 minutter ved en temperatur på 80°C. Det fåes en film-strimmel som når den fremdeles er varm sprøytes med en 1 pst. alkoholisk oppløs-ning av glycerinmonostearat. Prøven som un-derkastes fysikalsk-mekaniske prøver, gir fullstendig tilfredsstillende resultater sammenlig-net med en kommersiell film bestående uteluk-kende av polyvinylalkohol. Gjennomsiktighet undersøkt i et Beckman-apparat, er mer enn doblet.

Eksempel 2.

En oppløsning av hvit mais-dekstrin fremstilles idet det anvendes 0,5 pst. Kongo-rødt som gelatineringsmiddel for polyvinylalkoholen og 2pst.oksyetylert sukroglycerid beregnet på totalmengde faste stoffer (dekstrin + polyvinylalkohol) som emulgeringsmiddel. Uttrykket «oksyetylert sukroglycerid» betyr en blanding av ety-lenoksyd inklusiv komplekser med mon- og di-glycerider og sukkaresterc "Denne oppløsning settes deretter, når den er fullstendig under ovennevnte betingelser, til en allerede fremstilt varm oppløsning av fullstendig hydrolysert poly-vinylakohol med en viskositet på 60 eps. 20 deler glycerin beregnet på faste stoffer, tilsettes deretter, og blandingen tillates å reagere ved 85 °C i 3 timer. Pastaen helles deretter, for å oppnå en film som tørkes og sprøytes med alkoholisk opp-løsning for å gi fysikalsk-mekaniske resultater i likhet med slike som i eksempel 1. Oppløselig-heten i varm H20 øker til 70°C, og filmen er klar rød og meget gjennomsiktig.

Eksempel 3.

Det fremstilles en 70 pst. oppløsning av hvit potet-dekstrin idet det anvendes 2 pst. vannfri Na^SO,, som gelatineringsmiddel for polyvinyl-alkohol, og spor av emulgeringsmiddel. Efterat tilberedningen er fullstendig under de allerede nevnte betingelser, settes denne oppløsning til en oppvarmet og allerede fremstilt 20 pst. opp-løsning av fullstendig hydrolysert polyvinylalkohol, med en viskositet på 30 eps. Mykneren tilsettes derefter i en mengde på 25 deler av «E 300 Dow» polyetylenglykol, med en gjennomsnitts molekylarvekt på 300, pr. 100 deler tørrstoff av dekstrin + polyvinylalkohol, og massen, opphetet til den allerede angitte temperatur, i den angitte tid, gir en film som sprøytet med oppløselig blandet talgsukroglycerid i alkoholisk oppløsning, mens det befinner seg i tørr tilstand, gir en gjen nomsiktig film (75 pst. gjennomsiktighet malt med Beckman) hvilken ikke blir klebrig endog ved 80 pst. relativ fuktighet. Styrken er øket til 2,7 kg/mm<2>og strekkbarheten faller fra 373 til 170 pst. De faste stoffer utgjør 44 pst. av den ferdige oppløsning (idet også emulgeringsmidlet tas i betraktning) og forholdet mellom hvit dekstrin og polyvinylalkohol er 2 : 3 til 1:3.

Eksempel 4.

2,1 kg natriumtetraborat, 4 kg oksyetylert sukroglycerid og 220 kg hvit potet-dekstrin opp-løses i 500 1 vann. Temperaturen heves til 80°C. 1000 1 10 pst. polyvinylalkohol oppløs-ning oppvarmes separat til 90°C i 3 timer. Den dannede oppløsning behandles med den tid-ligere tilberedte dekstrin-oppløsning og det tilsettes 65 kg glycerin. Ef ter 3 timer ved 80 °C, veies pastaen og spres på et sprederbelte. Den tørkede film fjernes fra underlaget og påsprøytes fremdeles varm, en 0,5 pst. oppløsning av blandet talg, vannoppløselig sukroglycerid i metanol og anbringes deretter på en spole. Det kan ikke iakttas noen ulemper på grunn av klebrighet under lagring.

Eksempel 5.

Foreliggende eksempel angår fremstilling av filmer oppløselige ved 30 °C. Det er tilstrekkelig for dette formål å anvende polyvinylalkohol-oppløsninger som inneholder 10—11 pst. ikke-hydrolysert polyvinylacetat og med en viskositet på omtrent 10 eps. For eksempel, 10 pst. oppløs-ninger av denne siste polyvinylalkohol, 30 pst. hvit potetdekstrin-oppløsninger, natriumtetraborat som bindemiddel mellom de to og 25 deler glycerin som mykner. Den dannede pasta spres på sprederbeltet og tørkes ved en temperatur på 65°C under kunstig ventilasjon. Filmen er opp-løselig i vann ved 30°C og kan f. eks. anvendes for innpakning av slike rensemidler som må anvendes i kulden. Den totale mengde faste stoffer utgjør 21 pst. og forholdet mellom dekstrin og polyvinylalkohol er fra 2 : 3 til 1 : 3.

Eksempel 6.

Foreliggende eksempel illustrerer bruk av en mykner som er forskjellig fra glycerin. 200 ml av en 44 pst. oppløsning av kornet hvit dekstrin sammen med 1 g natriumtetraborat og emulgeringsmiddel, blarides med en allerede fremstilt 10 pst. oppløsning med høy viskositet og fullstendig hydrolysert polyvinylalkohol. 40 deler sorbitol, beregnet på dekstrinet og polyvinylalkoholen, settes til massen. Den dannede film har følgende egenskaper:

Eksempel 7.

En mengde på 440 ml vann, 5,9 g oksyetylert sukroglycerid, 1,5 g «Pontamin Brown D 3 GN»,

(konsentrasjon 125 pst.) og 193 g mais-dekstrin oppvarmes til en temperatur på 85 °C .Uavhengig av dette oppløses 96,5 g sterkt hydrolysert polyvinylalkohol i 880 ml vann og oppløsningen oppvarmes til 95°C i 3 timer. Efter dette tidsrom settes den første blanding til oppløsningen av polyvinylalkohol og efter videre tilsetning av 58 g glycerol og spor av et antifermenteringsmiddel, senkes temperaturen til 90°C og reaksjonen fort-settes i 3 timer.

Den film som fåes fra denne pasta er efter tørking, meget klar og gjennomsiktig og dens fysikalske og mekaniske karakteristikk er den vanlige.

Eksempel 8.

I 290 ml varmt vann oppløses 1,77 g Na^O,, 4,5 g oksyetylert sukroglycerid og 127 g dekstrin. Separat fremstilles en oppløsning av 10 pst. polyvinylalkohol ved 90°C. Denne oppløsning tilsettes den ovenfor beskrevne blanding under omrøring, etterfulgt av 22,5 g glycerol, 22,5 g formamid og endel antifermenteringsmiddel. Reaksjonen fort-settes i tre timer ved 90°C.

Den film som fåes fra denne pasta er efter

tørking, godt mykgjort.

Claims (1)

1. Fremgansgmåte til fremstilling av en vann-opplsøelig, gjennomsiktig film fra dekstrin og polyvinylalkohol,karakterisert vedat

   a) en suspensjon av hvite dekstriner i en vandig oppløsning av et emulgeringsmiddel og polyvinylalkohol-gelatineringsmiddel oppvarmes i 2—3 timer til 80—90 °C inntil dekstrinene opp-løser seg i den vandige oppløsningen, idet mengden av det benyttede emulgeringsmiddel og gelatineringsmiddel er slik at de utgjør henholdsvis 1 til 5 vektprosent og 0,5 til 5 vektprosent av summen av vekten på dekstrin og polyvinylalkohol i sluttproduktene, og idet mengden av dekstrin som benyttes er slik at dens konsentrasjon i oppløsningen er 10 til 70 vektprosent tørt stoff; b) en blanding av vann og polyvinylalkohol oppvarmes i 2—3 timer til 90—95°C for å danne en vandig oppløsning med en konsentrasjon på 10 til 20 vektprosent; c) dekstrin- og polyvinylalkoholoppløsningene blandes i slike mengder at konsentrasjonen av dekstrin i den blandede oppløsning er opptil to ganger konsentrasjonen av polyvinylalkohol, en mengde av en flerverdig alkohol eller polyglykol utgjørende 10 til 50 vektprosent av de totale faste stoffer (dekstriner pluss polyvinylalkohol) i den sammenblandede oppløsning oppløses i den sammenblandede oppløsning, og den sammenblandede oppløsning holdes ved en temperatur på 80—90°C i 2—3 timer; d) og ved at oppløsningen deretter spredes ut-over i et tynt lag og tørkes. Anførte publikasjoner: Fransk patent nr. 1 336 126.