WO1993019121A2 - Verrottbare faserverstärkte folie - Google Patents

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    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/045—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with vegetable or animal fibrous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
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    • C08J2331/00—Characterised by the use of copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, or carbonic acid, or of a haloformic acid
    • C08J2331/02—Characterised by the use of omopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids

Definitions

  • the invention relates to a decomposable fiber-reinforced film according to the preamble of claim 1.
  • coated carriers As casings for foodstuffs and the like.
  • a wide variety of synthetic resin emulsions or dispersions are used as coating agents.
  • the focus was on sufficient water vapor and smoke permeability of the film obtained by coating a reinforcement made of fibrous materials.
  • the object of the invention is to find synthetic resins which rot, but which also have the other desired properties of the synthetic resins hitherto used for the coating process and which allow water vapor and flue gas permeability to be controlled by additives.
  • the object is achieved in that the synthetic resin for the rotable coating is a self-crosslinking synthetic resin dispersion of a vinyl acetate-ethylene copolymer.
  • Pigments which are insoluble in water and are food-safe are used as additives which have a barrier effect against water vapor and flue gases.
  • the pigments can be added in amounts of 0.5 to 15% by weight of the dispersion before application to the coating medium.
  • Metals such as aluminum, bronzes but also metal oxides or metal salts are added as pigments.
  • finely dispersed silicas, calcium carbonate, barium sulfate, titanium dioxide and others should be mentioned here.
  • the permeability to water vapor and flue gas can be controlled.
  • the dispersion of the vinyl acetate-ethylene copolymer used for the coating has a solids content of forty to fifty-five percent with a particle size of 0.1 to 0.3 ⁇ m.
  • the pH of the dispersions is between 3.8 and 4.7, which ensures good crosslinking of the dispersions. If this pH is not sufficient for the crosslinking, the crosslinking can be improved by adding a small amount of diamonium phosphate to the dispersion.
  • a flat structure consisting of natural or regenerated fibers is used as the coating carrier.
  • the flat structure consists of a fleece, knitted fabric or fabric. Natural fibers, modified natural fibers such as cotton, linen, silk, cellulose or collagen are used for the woven or non-woven fabrics.
  • the coating supports can be coated with the vinyl acetate-ethylene dipersion in the direct coating process or the reverse process, the dispersion being applied in one or more layers.
  • the synthetic resin dispersion is applied to the carrier as a paste or foam and dried.
  • the carrier can be clamped beforehand in a tenter frame, or it is loosely attached to a carrying belt dryer, a floating dryer or a dryer Support rollers applied.
  • the film or dried foam that forms on the coating carrier is heated to over 130 ° C. for crosslinking and is calendered in order to even out the film thickness.
  • the synthetic resin dispersion is applied to an endless carrier tape made of metal, Teflon or silicone rubber.
  • the coating carrier is then pressed into the dispersion and the structure thus obtained is dried.
  • the carrier provided with the synthetic resin dispersion can now be crosslinked immediately using the in-1ine process.
  • networking is carried out in a separate operation.
  • the reversal process is particularly advantageous for those coating carriers which cannot be coated in the direct coating or foam application process.
  • the coated support obtained ie the film, is stable to hot water and solvents.
  • the agents used in sausage production such as fats, emulsifiers or salts, do not attack the coated carrier.
  • dyes can be added to the dispersions, so that films with any coloration can be achieved.
  • the coloring can of course be coupled with the barrier effect against water vapor and flue gases.
  • the addition of natural spices or spice substances is also possible in order to impart additional flavors to the food to be packaged. The rotability of the packaging film is not adversely affected.
  • the films show good tensile strength and elongation at break.
  • the properties of the coated carrier obtained in this way are also good for use in the manufacture of disposable diapers. There he can replace the previously non-rotten foils.
  • the essential properties of the fiber-reinforced films obtained is that the coated carrier is compostable and the barrier effect against water vapor and flue gas can be set. During the rotting process, the coating carrier is attacked first. The bacteria then demonstrably attack and break down the synthetic resin film. There are natural substances that are non-toxic during degradation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine faserverstärkte verrottbare Folie, die erfindungsgemäß aus einer auf einen Beschichtungsträger aufgebrachten selbstvernetzenden Kunstharzdispersion eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymerisates besteht. Die selbstvernetzende Kunstharzdispersion wird auf einen flächenförmigen, aus verrottbaren Faserstoffen bestehenden Beschichtungsträger aufgetragen. Der Kunstharzdispersion können zur Steuerung der Barrierewirkung gegenüber Wasserdampf und Rauchgas feinkörnige Pigmente zugegeben werden. Verwendung finden die verrottbaren faserverstärkten Folien für Umhüllungen im Lebensmittelsektor sowie bei der Herstellung von Wegwerfwindeln.

Description

Verrottbare faserverstärkte Folie
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine verrottbare faserverstärkte Folie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, beschichtete Träger als Hüllen für Lebens¬ mittel und ähnliches zu verwenden. Als Beschichtungsmittel werden die unterschiedlichsten Kunstharzemulsionen oder -dispersionen verwandt. Bei der Auswahl der Kunstharze standen dabei eine ausreichende Wasserdampf- und Rauchdurch¬ lässigkeit der durch die Beschichtung einer Verstärkung aus Faserstoffen erhaltenen Folie im Vordergrund.
Der immer größere Anfall von Abfallstoffen und die anlau¬ fende Abfallbeseitigung durch Kompostierung machen es not¬ wendig, für die Umhüllungen in der Lebensmittelindustrie sowohl verrottbare Faserstoffe als auch Kunstharze für die Beschichtung einzusetzen, die verrottbar sind. Ein weiteres Feld sind die verwendeten Kunstharze für Folien, die bei Einwegwindeln verwendet werden.
So ist es bekannt, WegwerfwindeIn zu kompostieren. Ein Problem ist dabei die Aussortierung der nicht kompostier¬ baren Kunststoffreste.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kunstharze zu finden, die verrotten, dabei die anderen gewünschten Eigen¬ schaften der bisher für den BeschichtungsVorgang eingesetz¬ ten Kunstharze ebenfalls aufweisen und eine Steuerung der Wasserdampf- und Rauchgasdurchlässigkeit durch Zusätze erlauben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Kunstharz für die verrottbare Beschichtung eine selbstver¬ netzende Kunstharzdispersion eines Vinylacetat-Ethylen-Co- polymerisates ist.
Als Zusätze, die eine Barrierewirkung gegenüber Wasserdampf und Rauchgase aufweisen, werden wasserunlösliche lebensmit¬ telrechtlich unbedenkliche Pigmente eingesetzt.
Die Pigmente können in Mengen von 0,5 bis 15 Gew% der Dispersion vor dem Auftragen auf die Beschichtungsträger zugegeben werden.
Als Pigmente werden Metalle z.B. Aluminium, Bronzen aber auch Metalloxide oder Metallsalze zugegeben. Als solche sollen hier beispielsweise feindisperse Kieselsäuren, Calci- umcarbonat, Bariumsulfat, Titandioxid u.a. genannt werden. Je nach zugesetzter Menge der vorgenannten Substanzen kann die Durchlässigkeit gegenüber Wasserdampf und Rauchgas gesteuert werden.
Die für die Beschichtung eingesetzte Dispersion des Vinyl- acetat-Ethylen-Copolymerisates weist einen Festkörpergehalt von vierzig bis fünfundfünfzig Prozent bei einer Teilchen¬ größe von 0,1 bis 0,3um auf. Der pH-Wert der Dispersionen liegt zwischen 3,8 bis 4,7, der für eine gute Vernetzung der Dispersionen sorgt. Sollte dieser pH-Wert für die Vernetzung nicht ausreichend sein, so kann die Vernetzung durch Zugabe einer geringen Menge Diamoniumphosphat zur Dispersion verbessert werden.
Als Beschichtungsträger wird ein flächenhafter, aus natür¬ lichen oder regenerierten Fasern bestehendes Gebilde einge¬ setzt. Das flächenhafte Gebilde besteht aus einem Vlies, Gewirke oder Gewebe. Für die gewebten oder ungewebten Flächengebilde werden Naturfasern, modifizierte Natur¬ fasern, wie Baumwolle, Leinen, Seide, Zellulose oder Kollagen verwandt.
Die Beschichtung der Beschichtungsträger mit der Vinylacet- at-Ethylen-Dipersion kann im Direktstreichverfahren oder Umkehrverfahren vorgenommen werden,wobei die Dispersion in einer oder mehreren Schichten aufgetragen werden.
Beim Direktstreichverfahren wird die Kunstharzdispersion als Paste oder Schaum auf den Träger aufgebracht und ge¬ trocknet. Dabei kann der Träger vorher in einen Spannrahmen eingespannt werden, oder er wird lose auf ein Tragbandtrock¬ ner, auf einen Schwebtrockner oder einen Trockner mit Unterstützungswalzen aufgebracht.
Der auf dem Beschichtungsträger entstehende Film oder getrocknete Schaum wird zur Vernetzung auf über 130°C erhitzt und dabei zur Vergleichmäßigung der Filmstärke kalandriert.
Beim Umkehrverfahren wird die Kunstharzdispersion auf ein Endlosträgerband aus Metall, Teflon oder Silikonkautschuk aufgebracht. In die Dispersion wird dann der Beschichtungs¬ träger eingedrückt und das so erhaltene Gebilde getrocknet. Der mit der Kunstharzdispersion versehene Träger kann jetzt sofort im In-1ine-Verfahren vernetzt werden.
Bei einer anderen Variante wird die Vernetzung in einem separaten Arbeitsgang vorgenommen.
Das Umkehrverfahren ist besonders für solche Beschichtungs¬ träger von Vorteil, die im Direktstreich- oder Schaumauf¬ tragverfahren nicht beschichtet werden können.
Der erhaltene beschichtete Träger, also die Folie, ist stabil gegenüber heißem Wasser und Lösungsmitteln. Auch die bei der Wurstherstellung eingesetzten Agenzien, wie Fette, Emulgatoren oder Salze greifen den beschichteten Träger nicht an.
Zusätzlich können den Dispersionen Farbstoffe zugegeben werden, so daß Folien mit beliebiger Einfärbung erzielbar sind. Selbstverständlich kann beim Pigmentzusatz die Einfär¬ bung mit der Barrierewirkung gegenüber Wasserdampf und Rauchgase gekoppelt werden. Bei der Verwendung der verrottbaren Folie für Nahrungsmit¬ telhüllen ist auch der Zusatz von natürlichen Gewürzen oder Gewürzstoffen möglich, um dem zu verpackenden Nahrungsmit¬ tel zusätzliche Geschmacksrichtungen zu verleihen. Die Ver- rottbarkeit der Verpackungsfolie wird dabei nicht beein¬ trächtigt.
Die Folien zeigen eine gute Reißfestigkeit und Reißdehnung.
Ebenso ist der so erhaltene beschichtete Träger aufgrund seiner Eigenschaften gut bei der Herstellung von Einweg¬ windeln einzusetzen. Er kann dort die bisher eingesetzten nichtverrottbaren Fol en ersetzen.
Die wesentlichen Eigenschaften dieser erhaltenen faserver¬ stärkten Folien ist aber, daß der beschichtete Träger kompo¬ stierbar und die Barrierewirkung gegenüber Wasserdampf und Rauchgas einstellbar ist. Beim Verrottungsvorgang wird der Beschichtungsträger zuerst angegriffen. Danach greifen die Bakterien nachweislich den Kunstharzfilm an und bauen ihn ab. Es entstehen natürliche, beim Abbau nichttoxische Substanzen.

Claims

Ansprüche
1. Verrottbare faserverstärkte Folie, gekennzeichnet durch eine auf einen Beschichtungsträger aufgebrachte Beschich- tung aus einer selbstvernetzenden Kunstharzdispersion eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymerisates.
2. Verrottbare faserverstärkte Folie nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,daß der Kunstharzdispersion Zusätze mit Barrierewirkung gegenüber Wasserdampf und Rauchgas in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.% zugegeben werden.
3. Verrottbare faserverstärkte Folie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß als Zusät¬ ze mit Barrierewirkung feinkörnige Pigmente,wie Metalle,Me¬ talloxide oder Metallsalze der Kunstharzdispersion zugege¬ ben werden.
4. Verrottbare faserverstärkte Folie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Be¬ schichtungsträger aus flächenförmigen verrottbaren Faser¬ stoffen besteht.
5. Verrottbare faserverstärkte Folie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verrottbaren Faserstoffe ein Vlies, offenes Gewirke oder Gewebe aus Naturfasern, modifizierten Naturfasern, wie Baumwolle, Leinen, Seide, Zellulose oder Kollagen beste¬ hen.
6. Verrottbare faserverstärkte Folie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung im Direktstreichverfahren oder Umkehrverfahren erfolgt.
7. Verrottbare faserverstärkte Folie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eingefärbt wird.
8. Verrottbare faserverstärkte Folie nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtung natürliche Gewürzstoffe zugefügt werden.
9. Verwendung der verrottbaren Folien nach Anspruch 1 bis 8 als Verpackungshülle, vorzugsweise Lebensmittelhülle, insbesondere als Hülle für Wurst und Käse.
10. Verwendung der verrottbaren Folien nach Anspruch 1 bis 7 als Bestandteil von Wegwerfwindeln.
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