NO325424B1 - Fremgangsmate for fremstilling av gassbarriereemballasjelaminat og emballasjebeholder. - Google Patents

Fremgangsmate for fremstilling av gassbarriereemballasjelaminat og emballasjebeholder. Download PDF

Info

Publication number
NO325424B1
NO325424B1 NO20005657A NO20005657A NO325424B1 NO 325424 B1 NO325424 B1 NO 325424B1 NO 20005657 A NO20005657 A NO 20005657A NO 20005657 A NO20005657 A NO 20005657A NO 325424 B1 NO325424 B1 NO 325424B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
starch
layer
gas barrier
packaging laminate
packaging
Prior art date
Application number
NO20005657A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20005657D0 (no
NO20005657L (no
Inventor
Mikael Berlin
Ib Leth
Mats Bentmar
Original Assignee
Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tetra Laval Holdings & Finance filed Critical Tetra Laval Holdings & Finance
Publication of NO20005657D0 publication Critical patent/NO20005657D0/no
Publication of NO20005657L publication Critical patent/NO20005657L/no
Publication of NO325424B1 publication Critical patent/NO325424B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B32B29/06Layered products comprising a layer of paper or cardboard specially treated, e.g. surfaced, parchmentised
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1303Paper containing [e.g., paperboard, cardboard, fiberboard, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1303Paper containing [e.g., paperboard, cardboard, fiberboard, etc.]
    • Y10T428/1307Bag or tubular film [e.g., pouch, flexible food casing, envelope, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1334Nonself-supporting tubular film or bag [e.g., pouch, envelope, packet, etc.]
    • Y10T428/1341Contains vapor or gas barrier, polymer derived from vinyl chloride or vinylidene chloride, or polymer containing a vinyl alcohol unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1379Contains vapor or gas barrier, polymer derived from vinyl chloride or vinylidene chloride, or polymer containing a vinyl alcohol unit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1379Contains vapor or gas barrier, polymer derived from vinyl chloride or vinylidene chloride, or polymer containing a vinyl alcohol unit
    • Y10T428/1383Vapor or gas barrier, polymer derived from vinyl chloride or vinylidene chloride, or polymer containing a vinyl alcohol unit is sandwiched between layers [continuous layer]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31975Of cellulosic next to another carbohydrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31975Of cellulosic next to another carbohydrate
    • Y10T428/31978Cellulosic next to another cellulosic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31975Of cellulosic next to another carbohydrate
    • Y10T428/31978Cellulosic next to another cellulosic
    • Y10T428/31986Regenerated or modified

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører fremgangsmåte for fremstilling av laminert emballasjemateriale innbefattende et gassbarrierelag.
Oppfinnelsen vedrører også emballasjebeholdere og emballasje fremstilt av de laminerte emballasjematerialene ifølge oppfinnelsen.
I emballasjeindustrien brukes ofte emballasjer av engangstypen for emballering og transportering av forskjellige produkter, slik som for eksempel flytende matvareprodukter. For å dra fordel av de forskjellige fordelaktige egenskapene til de forskjellige materialene, lamineres ofte slike forskjellige materialer sammen til et emallasjelaminat. Avhengig av omstendighetene, er formålet ofte å frembringe den best mulige beskyttelsen for produktet som skal emballeres og samtidig må emballasjen ha tilstrekkelig mekanisk styrke som tillater passende håndtering.
For emballering av flytende matvareprodukter under lang tids transport og lagring, kan det være viktig at emballasjelaminatet frembringer barriereegenskaper for gasser, slik som oksygen så vel som overfor væsker og fuktighet. Vanligvis er det også påkrevet at emballasjen er dimensjonsmessig stabil for å frembringe enkel håndtering ved transport og distribusjon så vel som under bruk.
Væskebarriereegenskapene er vanligvis frembrakt i et laminert emballasjemateriale ved hjelp av ytre lag/sjikt med plast. Slike ytre lag med plast er vanligvis også forseglbare til hverandre ved hjelp av smeltefusjon, for å frembringe væsketette forseglinger av emballasjen på en kostnadseffektiv og pålitelig måte. Vanligvis er termoplaster, slik som polyolefiner, anvendt til dette formålet, og polyetylener, slik som fortrinnsvis lavtetthetspolyetylener (LDPE), vanligst brukt.
Mekanisk styrke og konfigurasjonsstabilitet kan oppnås ved innlemmingen av et stivere kjernelag i emballasjelaminatet, vanligvis et dimensjonsstabilt, men brettbart papir eller papp/kartong. Dette er vanligvis et mellomliggende lag, men betegnelsen "kjernelag" brukt her, innbefatter slike lag selv når de utgjør en ytre flate av laminatet.
Barriereegenskapene mot oksygengass fremskaffes ved inkorporering av et lag av ett av et antall barrierematerialer kjent i teknikken. Eksempler på slike kjente oksygenbarrierematerialer er metaller og metalloksider slik som aluminiumfolie (Al-folie), silisiumoksid og siloksanbelegg (SiOx) på et polymersubstratlag så vel som polymermaterialer med gassbarriereegenskaper, slik som polyamider (PA), polyvinylalkohol (PVOH), etylenvinylalkoholpolymerer (EVOH) og polyetylentereftalat (PET). I tillegg til slike syntetiske materialer har muligheten for å anvende naturlige og biodegenererbare polymerer (biopolymerer) slik som stivelse og stivelsesderivater, som gassbarrierematerialer, blitt undersøkt.
Bruken av PVOA som et barrieremateriale pålagt over et polymerlag på et papp/kartong kjernelag, for å forhindre sprekkdannelse og glatte ut panelflaten, ble beskrevet i PCT/SE96/01237.
Det er tidligere kjent at stivelse innehar noen gassbarriereegenskaper når den anvendes i relativt tykke lag, slik som i filmer med en tykkelse på omtrent 20 til 30 um. Slike tykke lag av stivelsesmateriale er imidlertid ikke egnet til bruk i emballasjelaminater, siden de blir sprø og er utsatt for oppsprekking og brekking under håndtering, for eksempel i lamineringsprosessen og under brettformingen av laminatet til emballasje. Ved siden av at de ikke er fleksible ved håndtering under fremstilling og distribusjon, vil laminater som innbefatter slike tykke lag av stivelse, også være i stand til å absorbere mer fuktighet, hvilket vil ha negativ påvirkning av gassbarriereegenskapene.
Fra W097/16312 er det kjent at svært tynne lag/sjikt av stivelse påført et kjernelag kan frembringe gassbarriereegenskaper, i det minste når det anvendes sammen med et tilliggende lag av plast, som har blitt forent med stivelsesbarrierelaget ved ekstruderingsbelegging av plastmaterialet. To svært tynne sjikt av stivelse påført i en mengde på henholdsvis 0,5 og 1 g/m<2>, tørr vekt, på to motsatte sider av et kjernelag av kartong/papp og hver ekstrudeirngsbelagt med et lag av plast, frembrakte en oksygengassbarriere på 289 cm3/m2 pr. 24 timer ved 1 atmosfære. På samme måte, to lag stivelse pålagt i en mengde på henholdsvis 1 og 1,5 g/m2 frembrakte en oksygengassbarriere på 141 cmVm<2>, pr. 24 timer ved 1 atmosfære. Resultatene som ble oppnådd er således sammenlignbare med gassbarriereegenskapene til for eksempel en 12 nm tykk film av orientert PET, og representerer således et "medium ytelsebarriere"-materiale.
Emballasjelaminatet W097/16312 er imidlertid kun et middels ytelsesgassbarireremateriale. Dette betyr at det kun kan anvendes for emballering av flytende matprodukter under korte tidsperioder med kjølig lagring. Det er hittil ikke beskrevet i kjent teknikk fremstilling av emballasjelaminater av stivelse eller stivelsesderivative barrierematerialer som har høy-ytelsesgassbarriereegenskaper. Det vil være mye mer ønskelig å være i stand til å frembringe et emballasjemateriale som har tilstrekkelig gassbarriereegenskaper for langtidslagring av væskematvareprodukter, dvs. for utvidet hylleliv (extended shelf life, ESL) ved kjølig lagring eller til og med for aseptisk lagring. Slike ønskelige høy-ytelsesoksygengassbarriereegenskaper er i størrelsesorden på omtrent 50 cmVm<2> ved 24 timer, i en atmosfære (23°C, 50% RH) eller bedre, for eksempel opp til 30 cmVm<2> ved 24 timer og 1 atmosfære, dvs. oksygengassbarirereegenskaper sammenlignbare med de til for eksempel PVOH, EVOH (etylenvinylalkoholkopolymer) eller polyamider (PA) når disse brukes ved en tykkelse i en størrelsesorden på omtrent 5 um.
Vi har nå etablert at det er mulig å oppnå høy-ytelsesoksygenbarriereegenskaper i et emballasjelaminat ved bruk av stivelse og lignende materialer.
Følgelig tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen nå en fremgangsmåte for fremstilling av et emballasjelaminat som har gassbarriereegenskaper, prosessen omfatter påføring av en løsning eller dispersjon av stivelse eller et stivelsesderivat i en væskeformidler (liquid vehicle) på en overflate av et substrat som har et papir- eller kartongkjernelag og fjerne nevnte væskeformidler for å avsette nevnte stivelsesderivat på nevnte overflate, og eventuelt påføre et lag av plast på nevnte stivelse eller stivelsesderivat for å modifisere egenskapene av nevnte stivelse eller stivelsesderivat slik at stivelsen eller stivelsesderivatet tilveiebringer en gassbarriereegenskap, der overflaten av substratet har en glatthet på 200 Bendtsen (ml/min) eller bedre, og der stivelse eller stivelsesderivatet gir emballasjelaminatet en gassbarriereegenskap på 50 cm<3>/m<2> ved 24 timer, 1 atmosfære (23°C, 50% RH) eller bedre. Fortrinnsvis er oksygenbarriereegenskapen til emballasjelaminatet 40 cm<3>/m<2> ved 24 timer, 1 atmosfære (23°C, 50%RH) eller bedre. Ytterligere fortrinnsvis er oksygenbarriereegenskapen opp til 30 cm<3>/m<2> ved 24 timer, 1 atmosfære (23°C, 50% RH), for eksempel 10 cm<3>/m<2> ved 24 timer, 1 atmosfære (23°C, 50% RH) eller mindre.
Fortrinnsvis omfatter emballasjelaminatet et sjikt av plastpolymer, fortrinnsvis en termoplast, for eksempel polyetylen, laminert direkte over nevnte gassbarrierelag. Aller helst er nevnte polymer LDPE. Andre termoplaster som kan anvendes innbefatter alle andre typer av polyetylen (innbefattende LLDPE, ULDPE, VLDPE, M-PE og HDPE), polypropylen og polyetyleneterftalat.
Gassbarirerelaget påføres med en tørrbeleggsvekt på opp til 7 gm"<2>, for eksempel fra 0,5 til 5 gm"2, ytterligere fortrinnsvis 0,5 til 3 gm<*2>, for eksempel fra 1,5 til 2 gm"<2>.
Vi foretrekker at gassbarirerelaget kan lages fullstendig av naturlige materialer, men det er akseptabelt å innbefatte små mengder av andre polymermaterialer som ikke interfererer med de ønskede egenskapene. For eksempel kan gassbarirerelaget ytterligere omfatte en mindre mengde av vannløselig eller vanndispersible polymerer som har funksjonelle hydroksylgrupper, for eksempel polyvinylalkohol, en karboksylgruppe inneholdende polyolefiner slik som etylenakrylsyre, eller en blanding av disse. Mengden av slike materialer kan være fra 0 til 30%, for eksempel 0 til 20% eller 0 til 10%, vektmessig.
Vi har observert at når polyetylen påføres på et lag av stivelse ved høy temperatur, for eksempel over 200°C, forbedres gassbarriereegenskapene til stivelsen og under passende forhold kan den nå eller bevege seg ytterligere inn på et høy-ytelsesnivå.
Fortrinnsvis er overflaten av substratet hovedsakelig ugjennomtrengelig for nevnte væskeformidler.
Graden som en overflate er ugjennomtrengelig for væske, kan måles ved å måle overflateadsorpsjon, for eksempel i Cobb units. ("Cobb" = g (vann)/m<2> adsorbert på overflaten ved 60 sekunders eksponering til flytende vann). Adsorpsjon av andre væsker kan måles ved en analog fremgangsmåte. Metoden for måling av Cobb adsorpsjon defineres i SC AN Pl 2-64 og i TAPPIT441. Overflateadsorpsjonen av plast er generelt omtrent 1 Cobb, mens en glatt papiroverflate generelt vil ha en adsorpsjon på omtrent 20 til 30 Cobb. Til anvendelse i oppfinnelsen bør substratoverflaten ha en adsorpsjon på 50 Cobb eller mindre, fortrinnsvis en adsorpsjon på 30 Cobb eller mindre, ytterligere fortrinnsvis en adsorpsjon på mindre enn 20 Cobb, eller aller helst en adsorpsjon på 10 Cobb eller mindre, for eksempel mindre enn 5 Cobb.
Fremgangsmåten for måling av Bendtsen glatthet er definert i SCAN (Scandinavian Pulp and Paper Norms) P21-67 og i TAPPI UM535.
Der substratet har en plast overflate, oppnås vanligvis en slik ønsket glatthet, slik som for eksempel i et plastbelagt papplaminatsubstrat.
En grunn til at en høy barriereegenskap ikke ble oppnådd i W097/16312 kan være at
kartong/pappkjernelaget manglet den nødvendige graden av impermeabilitet slik at den vandige løsningen av stivelse som ble benyttet kan ha trengt igjennom overflaten. Dette kan ha en skadelig virkning på en rekke forskjellige måter. Det vil ikke da kunne bli en glatt og ubrutt overflate på stivelseslaget på grunn av penetreringen inn i pappen/kartongen. Alternativt, eller i tillegg, kan tørking av kartongen/pappen for å tørke stivelseslaget, forårsake overflatedeformasjon av kartongen/pappen og følgelig oppsprekking av stivelseslaget.
Plastlaget på kjernen er derfor ønskelig tilstrekkelig ugjennomtrengelig for væskebindemiddelet (liquid vehicle) eller tilstrekkelig væskefrastøtende slik at det blir dannet et homogent stivelseslag med jevn tykkelse ved tørking av stivelseslaget.
Det kan være at en bidragende mekanisme ved forbedringen i barriereegenskaper som observeres når polyetylen påføres ved én høy temperatur til et lag av stivelse, skyldes gjennomtrengningen av polyetylenmolekyler inn i stivelsen og erstatter vann i stivelseskrystaller. Andre polymerer som gir en lignende effekt, kan anvendes.
Nevnte plastlag kan påføres nevnte stivelse eller stivelsesderivat ved smelteekstrudering eller kan påføres som en ferdig formet film ved varmtrykkslaminering, for eksempel med en varmevalse. Generelt kan en hvilken som helst slags teknikk anvendes i samsvar med denne foretrukne utførelsesformen som frembringer den ønskede modifikasjonen av barriereegenskapen i stivelse.
Fortrinnsvis er nevnte plastlag bundet til stivelse eller stivelsesderivat ved en temperatur på minst 200°C, fortrinnsvis fra 250 til 350°C og aller helst fra 250 til 330°C.
Oppfinnelsen innbefatter en emballasjebeholder eller emballasje laget ved bruk av et emballasjelaminat som beskrevet eller ved en fremgangsmåte som beskrevet ifølge oppfinnelsen.
Den foreliggende oppfinnelsen skal nå beskrives og illustreres mer detaljert nedenfor ved hjelp av ikke-begrensende eksempler av fremgangsmåter, så vel som emballasjelaminater oppnådd ved fremgangsmåten, ifølge foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen og med henvisning til de medfølgende tegningene der: Figur 1 viser skjematisk i tverrsnitt et emballasjelaminat ifølge en spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen; og Figur 2 illustrerer skjematisk fremgangsmåten ved fremstilling av emballasjelaminatet vist i figur 1.
Det bør bemerkes at de forskjellige emballasjelaminatene ifølge oppfinnelsen kan omfatte flere antall lag i tillegg til de som er vist på tegningene. Det vil således være opplagt for en fagmann i feltet at antall lag kan variere og at den følgende beskrivelsen derfor ikke skal betraktes å være begrensende for den foreliggende oppfinnelsen.
Figur 1 viser skjematisk et tverrsnitt.av et emballasjelaminat ifølge en enkel utførelsesform av oppfinnelsen, bærende det generiske henvisningstallet 10, mens figur 2 skjematisk illustrerer fremgangsmåten (betegnet 20) ved fremstillingen av laminatet
10. Emballasjelaminatet 10 omfatter et LDPE plast 11 belagt
papp/kartongsubstratkjernelag 18, hvis LDPE-overflate lia har en glatt, hovedsakelig ikke-absorberende tekstur.
Substratet omfatter derved et kjernelag 18 (stiplet linje) som blir belagt med et overflatelag av plast 11 som har de ønskede overflatekvalitetene.
Et tynt lag av en vandig løsning eller dispersjon av stivelse påføres den ene siden av en "papirhane" av substratoverflatelag 11, som føres i retning av pilen fra en magasinspole (ikke vist) til en beleggingsstasjon 21. Stivelsesløsningen påføres fortrinnsvis ved hjelp av væskefilmbeleggingsteknologi, også kalt "dispersjonsbelegging" eller
"våtbelegging", som er godt kjent i teknikken med belegging av vandige løsninger og dispersjoner, men også andre beleggsmetoder er praktiske ifølge oppfinnelsen, for eksempel spraybelegging. Den vandige stivelsesløsningen påføres i en slik mengde at det påførte og tørkede stivelseslaget 12 har en tykkelse/overflatevekt på omtrent 0,5 til omtrent 3 g/m<2>.
Papirhanen belagt med vandig løsning 12' føres videre til en tørkestasjon 22 der papirhanen (the web) tørkes ved hjelp av et tørkeapparat for å fjerne vann fra den påførte vandige stivelsesløsningen. Tørkingen kan utføres ved hjelp av et hvilket som helst slags konvensjonelt tørkeapparat slik som en infrarød (IR) tørker eller en lufttørker. Fortrinnsvis finner tørkingen sted ved en temperatur på omtrent 80 - 100°C. Fra tørkestasjonen blir den tørkede papirbanen, som har et øvre lag 12 av stivelse, ført videre til en ekstruderingsstasjon ved 23, der papirbanen og stivelseslaget ytterligere lamineres med et lag av plast 14. Lamineringen av stivelsesoverflaten til plastlaget utføres ved hjelp av overflatefusjon mellom plastlaget og stivelseslaget 12, som oppnås ved samtidig påføring av varme og plast. Fortrinnsvis ekstruderes smeltet polymer på det tørkede stivelseslaget samtidig som papirbanen føres gjennom klemmen mellom to rotasjonsavkjølende valser 24, og således formes et ferdig emballasjelaminat 10a som vist ved et tverrsnittsriss i figur 1, der et ytre lag av plast 14 er laminert til stivelseslaget. Det ekstruderte plastmaterialet er (fortrinnsvis) en termoplastpolymer, fortrinnsvis en polyetylen eller aller helst LDPE, som muliggjør effektiv omdanning av emballasjelaminatet 10 til væsketette, dimensjonsmessig stabile emballasjer ved såkalt varmeforsegling. Ekstruderingstemperaturen bør være minst 200°C, fortrinnsvis fra 250 til omtrent 330°C.
Alternativt kan nevnte overflatefusjon mellom stivelseslaget 12 og plastlaget 14 oppnås ved laminering av en ferdig fremstilt film av termoplast til det tørkede stivelseslaget ved hjelp av samtidig påføring av varme og trykk, fortrinnsvis ved å føre det stivelsesbelagte substratet og plastfilmen sammen gjennom en varmvalseklemme, hvorved temperaturen levert av de varme valsene, er minst 200°C og opp til omtrent 350°C, fortrinnsvis fra omtrent 250°C til omtrent 330°C.
Flere lag av stivelse eller stivelsesderivat kan anvendes på en eller begge sider av kjernen 18. LDPE-laget 11 kan utelates, men da må fortrinnsvis overflaten av kartongen/pappen være glatt og vannugjennomtrengelig som beskrevet ovenfor.
Fra ark- eller papirbaneformede, fortrinnsvis ferdigkrympede og fargedekorerte, emner av emballasjelaminatet 10 fremstilles væsketette, dimensjonsmessig stabile emballasjer av engangsbrukstypen i samsvar med konvensjonell "form-fyll-forsegl"-teknologi, ifølge hvilken emballasjene formes, fylles og forsegles ved hjelp av moderne, rasjonell emballasje- og oppfyllingsmaskiner. Fra for eksempel en papirhane ("web") av emballasjelaminatet fremstilles slike emballasjer ved at papirbanen først reformes til et rør, ved at begge de langsgående kantene til røret blir forenet med hverandre ved varmeforsegling i en langsgående, overlappende sammenføyningsforsegling. Røret fylles med passende innhold, for eksempel flytende matvare og deles inn i enkeltemballasjer ved gjentatte tverrgående forseglinger av røret, tvers over den langsgående aksen av røret, under nivået av innholdet i røret. Emballasjene adskilles til slutt fra hverandre ved tverrgående snitt langs de tverrgående forseglingene og blir gitt den ønskede geometrien, vanligvis parallellepipedisk form ved en tilleggsforming og varmeforseglingsoperasjon ifølge kjent teknikk.
Ved anvendelse av fremgangsmåtene og materialene beskrevet ovenfor ved å påføre den vandige løsningen av stivelse eller et derivat på et substratlag for å bære stivelseslaget, som består av et spesifikt utvalgt materiale, i kombinasjon med påfølgende tørking og laminering med et lag av plast ved varmesammensmelting av plastflatene, oppnås sterkt forbedrede oksygengassbarirereegenskaper i emballasjelaminatene sammenlignet med de som er beskrevet i W097/16312. Gassbarriereegenskapene til det laminerte stivelseslaget har blitt radikalt forbedret med en faktor på omtrent 10, og er således et såkalt høy-ytelsesbarrierelag.
De optimale gassbarriereegenskapene som oppnås i disse eksemplene når det brukes et substratlag som har en overflate av plast, antas i det minste delvis å være resultatet av kvaliteten av overflaten, dvs. glatthet og væskefrastøting. Mens mekanismen for effekten som oppnås ved bruk av en smeltebundet grenseflate mellom stivelse og plastlagene ikke er fullt ut forstått, kan de optimale gassbarriereegenskapene også delvis være resultatet av at det dannes en slik grenseflate på begge sider av stivelseslaget, siden substratlaget som stivelsen legges på, er et plastlag og det samme slags fenomen kan skje på denne grenseflaten under anvendelse av varme til stivelsen og plastlagene.
Stivelsesgassbarrierelaget ifølge oppfinnelsen påføres med fordel i en mengde på omtrent 0,5 til 3 g/m<2>, tørr vekt. Ved mengder mindre enn 0,5 g/m<2> vil toleransen til lagtykkelsen så vel som gassbarriereegenskapene, bli mindre pålitelige. På den annen side vil ved mengder som overskrider omtrent 3 g/m<2>, risikoen øke for at stivelsesbarrierelaget blir sprøtt og ubøyelig. Det er imidlertid mulig å påføre mengder opp til omtrent 5 g/m<2>, tørr vekt, og for noen typer av emballasje og bruk, er til og med større mengder aksepterbare. Gassbarriereegenskapen til stivelseslaget forbedres generelt med økt tykkelse. Den optimale og foretrukne påførte mengden av stivelse er i området på omtrent 1,5 til omtrent 2 g/m<2>.
Eksempler
Det ble fremstilt emballasjelaminater ved bruk av forskjellige substrater beskrevet nedenfor og forskjellige stivelser med eller uten tilsetningsstoffer som også er beskrevet nedenfor.
LDPE-belagte kartongsubstrater ble fremstilt ved ekstruderingsbelegging av 15 g/m<2 >LDPE ved 325°C på en "Duplex"-kartong (Billerud) som har en overflatevekt på 280 g/m<2> og en bøyningsstivhet på 320 mN. LDPE var LD273 (Dow), som har en smelteindeks på 6,5 til 7,5.
Ekstrudering av LDPE ble utført ved hjelp av en enkel skrueekstruder på kartongen rett før den ble ført mellom en kjølevalse og en mottrykksvalse. Kjølevalsen hadde en overflatetemperatur på omtrent 10 til 15°C.
Stivelse ble fremstilt til bruk ved belegging fra en tørr pulvertilstand ved å blande 10 vekt-% av stivelse med vann ved omgivelsestemperatur for å lage en velling/slam. Vellingen ble oppvarmet under omrøring til 90 til 95°C og holdt ved den temperaturen i 30 minutter. Under oppvarmingen svellet stivelsen.
Hvis mulig, for eksempel med Raisamyl 306 (Raisio), ble stivelsen avkjølt til
omgivelsestemperatur før den brukt til belegging. Imidlertid, der dette ville forårsake at stivelsen stivnet/tyknet, for eksempel med CERESTAR, ble stivelsen lagt på varm (60°).
En våt vekt på omtrent ti ganger den ønskede tørrbeleggingsvekten, ble påført substratet i papirbaneform ved bruk av en væskefilmbeleggings/dispersjonsmaskin fra Hirano av
"kniv-over-valse"-typen, også kjent som en "comma-direct coater" eller "bull-nose coater".
Et første tørketrinn som anvender IR-tørketrinn til 80 til 100°C ble brukt for å øke hastigheten på tørkeprosessen etterfulgt av et varmlufttørketrinn der stivelsesbelegget ble varmlufttørket med en papirbanehastighet på 1 m/min. ved en temperatur på 110°C. Generelt er en temperatur på 100 til 130°C passende avhengig av hastigheten.
I noen tilfeller ble det tørkede stivelseslaget ekstrusjonsbelagt med LDPE. Omtrent 25 g/m<2> LDPE ble ekstrudert på det tørkede stivelseslaget med omtrent 200 m/min., 325°C, kjølevalse ved 10 til 15°C, som ovenfor. Avstanden mellom ekstrusjonsdysen til papirbanen var normalt 10 - 30 cm. Det ekstruderte LDPE traff papirbanen rett før den gikk mellom den nedkjølende valsen og mottrykksvalsen.
Resultatene som ble oppnådd når det gjaldt oksygengassbarriere til stivelse, er vist i Tabell 1.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte (20) for fremstilling av emballasjelaminat (10) som har gassbarriereegenskaper, nevnte prosess omfatter påføring (ved 21) av en løsning eller dispersjon av stivelse eller et stivelsesderivat i en væskeformidler til en overflate (1 la) på et substrat (11,18) omfattende et papir eller kartong/kjernelag (18) og fjerning (ved 22) av nevnte væskeformidler for å avsette nevnte stivelse eller stivelsesderivat på nevnte overflate (lia), og eventuelt påføre (ved 23) et lag av plast på nevnte stivelse eller stivelsesderivat for å modifisere egenskapene til nevnte stivelse eller stivelsesderivat slik at stivelsen eller stivelsesderivatet frembringer en gassbarriereegenskap, der overflaten (1 la) av substratet (11,18) har en glatthet på 200 Bendtsen (ml/min) eller bedre og der stivelsen eller stivelsesderivatet gir emballasjelaminatet en gassbarriereegenskap på 50 cm<3>/m<2> ved 24 timer, 1 atm (23 °C, 50% RH) eller bedre.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der overflaten av substratet (11,18) er hovedsakelig ugjennomtrengelig for nevnte væskeformidler.
3. Fremgangsmåte (20) ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte plastlag (14) påføres nevnte stivelse eller stivelsesderivat (12) ved smelteekstrudering.
4. Fremgangsmåte (20) ifølge krav 1 eller 2, karakterisert v e d at nevnte plastlag (14) påføres nevnte stivelse eller stivelsesderivat (12) som en forformet film ved varmetrykkslaminering.
5. Fremgangsmåte (20) ifølge krav 3 eller krav 4, karakterisert ved at nevnte plastlag (14) er bundet til stivelsen eller stivelsesderivatet (12) ved en temperatur på minst 200 °C.
6. Fremgangsmåte (20) ifølge krav 5, karakterisert ved at nevnte temperatur er fra 250 til 350°C.
7. Fremgangsmåte (20) ifølge krav 5, karakterisert ved at nevnte temperatur er fra 250 til 330°C.
8. Fremgangsmåte for fremstilling av emballasjelaminat (10) ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at stivelsen eller stivelesesderivatlaget (12) gir emballasjelaminatet en oksygengassbarriereegenskap på 30 cm<3>/m<2> ved 24 timer, i en atmosfære (23°C, 50 % RH) eller bedre.
9. Fremgangsmåte for fremstilling av emballasjelaminat (10) ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, der nevnte plast er polyetylen, polypropylen eller polyetyleneterftalat.
10. Fremgangsmåte for fremstilling av emballasjelaminat (10) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at gassbarirerelaget (12) blir påført med en tørrbeleggvekt på opptil 5 gni"2.
11. Fremgangsmåte (20) for fremstilling av emballasjelaminat (10) ifølge krav 10, karakterisert ved at gassbarirerelaget (12) påføres med en tørrbeleggvekt på fra 0,5 til 5 gm"2.
12. Fremgangsmåte (20) ifølge krav 11, karakterisert v e d at gassbarirerelaget (12) påføres med en tørrbeleggvekt på fra 0,5 til 3 gm"<2>.
13. Fremgangsmåte (20) ifølge krav 11, karakterisert ved at gassbarirerelaget (12) påføres med en tørrbeleggvekt på fra 0,5 til 2 gm"<2>-
14. Fremgangsmåte for fremstilling av emballasjelaminat (10) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at gassbarrierelaget (12) videre omfatter en liten mengde polyvinylalkohol, etylenakrylsyre eller en blanding av disse.
15. Fremgangsmåte for fremstilling av et emballasjelaminat (10) ifølge krav 14, karakterisert ved at emballasjelaminatet har et eller flere lag innbefattende varmeforseglet lag på den andre overflatesideri av nevnte kjernelag.
16. Emballasje eller emballasjebeholder utformet ved en fremgangsmåte (20) ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 15.
NO20005657A 1998-05-13 2000-11-09 Fremgangsmate for fremstilling av gassbarriereemballasjelaminat og emballasjebeholder. NO325424B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9801675A SE9801675D0 (sv) 1998-05-13 1998-05-13 Gas barrier packaging laminate, method for production thereof and packaging containers
PCT/EP1999/003222 WO1999058331A1 (en) 1998-05-13 1999-05-11 Starch based gas barrier packaging laminate, method for production therof and packaging containers

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20005657D0 NO20005657D0 (no) 2000-11-09
NO20005657L NO20005657L (no) 2000-11-09
NO325424B1 true NO325424B1 (no) 2008-04-21

Family

ID=20411294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20005657A NO325424B1 (no) 1998-05-13 2000-11-09 Fremgangsmate for fremstilling av gassbarriereemballasjelaminat og emballasjebeholder.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6692801B1 (no)
EP (1) EP1082215B1 (no)
JP (1) JP3969954B2 (no)
AU (1) AU4141499A (no)
BR (1) BR9910420B1 (no)
DE (1) DE69933024T2 (no)
ES (1) ES2270599T3 (no)
NO (1) NO325424B1 (no)
SE (1) SE9801675D0 (no)
WO (1) WO1999058331A1 (no)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010005550A1 (en) * 1998-03-10 2001-06-28 Jorgen Bengtsson Laminated packaging materials and packaging containers produced therefrom
US20040207113A1 (en) * 1998-12-29 2004-10-21 Vertis B.V. Method for manufacturing coated products
SE516817C2 (sv) 1999-09-07 2002-03-05 Tetra Laval Holdings & Finance Förfarande för framställning av ett laminerat förpackningsmaterial, förpackningsmaterial som framställts enligt detta förfartande, samt förpackningar framställda av detta förpackningsmaterial
SE515824C2 (sv) * 2000-01-26 2001-10-15 Tetra Laval Holdings & Finance Förfarande för tillverkning av ett flerskiktat förpackningslaminat genom våtbeläggning, samt laminat tillverkat enligt förfarandet
CA2414874C (en) * 2000-07-03 2010-12-07 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Multilayer packaging for greasy products
JP5066360B2 (ja) * 2003-04-11 2012-11-07 シーエスアイアール 包装
GB0316708D0 (en) * 2003-07-16 2003-08-20 Dupont Teijin Films Us Ltd Polymeric film
NZ554682A (en) * 2004-10-18 2010-04-30 Plantic Technologies Ltd Gas barrier film comprising starch, a water soluble polymer, a plasticizer, a fatty acid and an emulsifier
US20060287424A1 (en) * 2005-06-21 2006-12-21 Fish David E Oxygen barrier material
US8088478B2 (en) * 2005-06-21 2012-01-03 Weyerhaeuser Nr Company Barrier material
US7452573B2 (en) 2005-06-21 2008-11-18 Weyerhaeuser Company Method of making a barrier material
JP2008105709A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Nihon Tetra Pak Kk 紙積層包装材料及びその製造方法
JP2014512982A (ja) * 2011-03-11 2014-05-29 コルゲート・パーモリブ・カンパニー パッケージングおよびそれを作成するための材料
CN104198044A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 常州宝仪机电设备有限公司 用于塑料压膜的测温仪
US10674738B2 (en) * 2014-12-31 2020-06-09 Toray Plastics (America), Inc. Starch coated polyester film for release of canned meat products
US10994525B2 (en) * 2015-11-27 2021-05-04 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Method for manufacturing a laminated packaging material, the laminated packaging material and packaging containers made therefrom
EP3202979B1 (en) * 2016-02-04 2018-08-22 BillerudKorsnäs AB Liquid packaging paper
CN110546169A (zh) 2017-04-25 2019-12-06 纳幕尔杜邦公司 具有氧气阻隔特性的多糖涂料
SE543190C2 (en) * 2018-06-12 2020-10-20 Stora Enso Oyj Re-pulpable packaging material
KR20220125220A (ko) 2019-11-06 2022-09-14 뉴트리션 앤드 바이오사이언시스 유에스에이 4, 인크. 고결정성 알파-1,3-글루칸
CN115052905B (zh) 2020-02-04 2024-06-11 营养与生物科学美国4公司 包含α-1,3糖苷键的不溶性α-葡聚糖的水性分散体
WO2021247810A1 (en) 2020-06-04 2021-12-09 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Dextran-alpha-glucan graft copolymers and derivatives thereof
CN117337308A (zh) 2021-05-04 2024-01-02 营养与生物科学美国4公司 包含氧化的不溶性α-葡聚糖的组合物
EP4334363A1 (en) 2021-05-04 2024-03-13 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Compositions comprising insoluble alpha-glucan
WO2023287684A1 (en) 2021-07-13 2023-01-19 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Cationic glucan ester derivatives
WO2024015769A1 (en) 2022-07-11 2024-01-18 Nutrition & Biosciences USA 4, Inc. Amphiphilic glucan ester derivatives

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661697A (en) 1964-06-29 1972-05-09 Staley Mfg Co A E Multi-ply packaging material of polyethylene, amylose and paper
DE3300025A1 (de) * 1983-01-03 1984-07-05 Felix Schoeller jr. GmbH & Co KG, 4500 Osnabrück Wasserfester fotografischer papiertraeger
JPS60155428A (ja) * 1984-01-25 1985-08-15 Nippon Petrochem Co Ltd 積層シ−トもしくは積層フイルムの製造方法
US4912080A (en) * 1987-07-01 1990-03-27 Weinstein Philip M Carbonless transfer sheets for multi-part forms packs
US5213858A (en) 1990-04-04 1993-05-25 International Paper Biodegradable paperboard laminate structure
DE4109983A1 (de) * 1991-03-27 1992-10-01 Bischof & Klein Flexibles verpackungsbehaeltnis
SE509662C2 (sv) 1993-04-29 1999-02-22 Tetra Laval Holdings & Finance Förpackningslaminat belagt med en vattenolöslig chitosanförening samt sätt att tillverka förpackningslaminatet
DE19518247A1 (de) 1995-05-18 1996-11-21 Stoess & Co Gelatine Wasserresistentes Barrierematerial
SE505087C2 (sv) 1995-10-09 1997-06-23 Tetra Laval Holdings & Finance Förpackningslaminat och sätt att framställa förpackningslaminatet samt av förpackningslaminatet framställda förpackningsbehållare med goda syrgastäthetsegenskaper
SE9503817D0 (sv) * 1995-10-30 1995-10-30 Tetra Laval Holdings & Finance Delaminerbart förpackningslaminat samt sätt att framställa detta

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002514531A (ja) 2002-05-21
AU4141499A (en) 1999-11-29
NO20005657D0 (no) 2000-11-09
ES2270599T3 (es) 2007-04-01
JP3969954B2 (ja) 2007-09-05
EP1082215B1 (en) 2006-08-30
US6692801B1 (en) 2004-02-17
DE69933024D1 (de) 2006-10-12
NO20005657L (no) 2000-11-09
DE69933024T2 (de) 2007-02-15
EP1082215A1 (en) 2001-03-14
SE9801675D0 (sv) 1998-05-13
BR9910420B1 (pt) 2009-01-13
WO1999058331A1 (en) 1999-11-18
BR9910420A (pt) 2001-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO325424B1 (no) Fremgangsmate for fremstilling av gassbarriereemballasjelaminat og emballasjebeholder.
EP1097041B1 (en) Process for laminated packaging materials and packaging containers produced therefrom
EP1232060B1 (en) A method of producing a laminated packaging material
US20030205319A1 (en) Laminated packaging materials and packaging containers produced therefrom
US6569539B2 (en) Gas barrier packaging laminate method for production thereof and packaging containers
JP6194318B2 (ja) 包装容器のための包装積層材、ならびに包装積層材から作製される包装容器
KR20040037258A (ko) 적층 포장 재료와, 상기 포장 재료를 제조하는 방법, 및상기 포장 재료로 제조된 포장 용기
CN116472173A (zh) 涂有阻隔层的纤维素基基材、层压包装材料和包含纤维素基基材的包装容器
EP4029686A1 (en) Barrier-coated cellulose-based substrate, laminated packaging material and packaging container comprising the cellulose-based substrate
EP4279654A1 (en) Barrier-coated substrate, laminated packaging material and packaging container comprising the substrate
EP4019465A1 (en) Barrier-coated cellulosebased substrate, laminated packaging material and packaging container comprising the cellulosebased substrate
EP4310250A1 (en) Barrier-coated cellulose-based substrate, laminated packaging material and packaging container comprising the cellulose-based substrate
SE545650C2 (en) Paper or paperboard based packaging laminate
CN118056677A (zh) 层压包装材料、制造方法和包含层压包装材料的包装容器
CN118056676A (zh) 层压包装材料、制造方法和包含层压包装材料的包装容器
MXPA00008680A (en) Laminated packaging materials and packaging containers produced therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees