EP2224043A1 - Verwendung von Netzen aus biologisch abbaubaren Polyestern zur Verpackung von Lebensmitteln - Google Patents

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EP2224043A1
EP2224043A1 EP10000961A EP10000961A EP2224043A1 EP 2224043 A1 EP2224043 A1 EP 2224043A1 EP 10000961 A EP10000961 A EP 10000961A EP 10000961 A EP10000961 A EP 10000961A EP 2224043 A1 EP2224043 A1 EP 2224043A1
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EP
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poly
aliphatic
nets
threads
aliphatic polyester
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Withdrawn
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EP10000961A
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Kurt-Günter Dr. Berndt
Rex Dr. Delker
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Teijin Monofilament Germany GmbH
Original Assignee
Teijin Monofilament Germany GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D01F6/625—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters derived from hydroxy-carboxylic acids, e.g. lactones
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters

Definitions

  • the present invention relates to the use of nets of selected polyesters for food packaging.
  • the object of the present invention is the provision of packaging materials for foodstuffs which can easily be biodegraded after proper use.
  • the invention relates to the use of a network of threads made of aliphatic polyester for packaging food.
  • the network used according to the invention is constructed of threads. These are preferably monofilaments. However, other threads can also be used for the construction, for example yarns, such as fiber yarns or filament yarns.
  • the network building threads typically have titers in the range of 500 dtex to 80,000 dtex.
  • Filaments in the sense of this description may be filament yarns, spun yarns, threads or preferably monofilaments (wires).
  • aliphatic polyesters or mixtures thereof are used as thread-forming materials which build up the nets used according to the invention. These are known to be biodegradable polymers.
  • Aliphatic polyesters are polymers derived from an aliphatic monomer having a carboxyl group or a polyester-forming derivative such as a carboxylic acid ester group, and a hydroxyl group or a polyester-forming derivative such as an ether group; or they are polymers derived from a combination of an aliphatic monomer having two carboxyl groups or polyester-forming derivatives thereof with an aliphatic diol or polyester-forming derivatives thereof.
  • polyesters in addition to exclusively composed of aliphatic and / or cycloaliphatic monomers polyesters also includes those polyesters, in addition to aliphatic and / or cylcoaliphatic structural units small proportions of aromatic structural units, as long as the biodegradability of these polyesters is not adversely affected.
  • Polymers derived from aliphatic monomers having a carboxyl group and a hydroxyl group are also referred to as polyhydroxyalkanoates.
  • polyesters of this type are polyhydroxybutyrate, poly (hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate), poly (hydroxybutyrate-co-polyhydroxyhexanoate), polyglycolic acid, poly (epsilon-caprolactone), and most preferably polylactic acid.
  • Examples of preferred aliphatic polyesters derived from a combination of aliphatic dicarboxylic acids with an aliphatic dialcohol are poly (butylene succinate), poly (ethylene succinate), poly (butylene adipate), poly (ethylene adipate), poly (tetramethylene adipate / terephthalate) ,
  • the aliphatic polyesters used according to the invention may be of different types. Such polymers are thermoplastic and known to those skilled in the art as biodegradable polymers.
  • Particularly preferably used aliphatic polyesters are homopolymers or copolymers derived from lactic acid and optionally copolymerizable with aliphatic comonomers.
  • polyester threads used according to the invention for the construction of the network may optionally contain further additives in addition to the polymer or polymer mixture.
  • hydrolysis stabilizers examples include hydrolysis stabilizers, processing aids, antioxidants, UV stabilizers, plasticizers, lubricants, pigments, dyes, electrical conductivity-imparting additives, viscosity modifiers, crystallization accelerators or biocides.
  • polyester threads used according to the invention consist mainly of the aliphatic polyester.
  • the level of additives typically ranges from less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight.
  • the cross-sectional shape of the threads used according to the invention may be arbitrary, for example round, oval or n-cornered, where n is greater than or equal to 3. Particularly preferred are monofilaments of non-round cross-section. These can be generated by appropriately shaped profile nozzles. In this way, one obtains ribbons that can cover a comparatively wide area of the space enclosed by the network.
  • the nets used in the invention are characterized by excellent biodegradability.
  • the nets can be prepared in a manner known to those skilled in the art and processed in the usual way. Examples of the production and processing of the nets can be found in the documents mentioned above.
  • nets are suitable for packaging foods that do not require special protection from the effects of oxygen or moisture.
  • the food can be packed directly in the net or that Net is part of another packaging, such as a container, such as a wooden box, which is enclosed in the net or is closed with it.
  • packaging items are fruits and vegetables, such as potatoes, corn, leeks, cabbages, apples, pears, bananas, oranges, grapefruits, strawberries, spiky or currants.
  • an aliphatic polyester (Nature Works Polylactide Resin 6400D, Fa. Nature Works LLC, Minnetonka, MN 55345 USA) was used in Schnitzel form. After drying of the raw material, it was melted in the extruder, fed to a spinning pack via a spinning pump, spun through fine bores into monofilaments, quenched in a water bath, then stretched in three stages under the action of heat, treated with preparation as a processing aid and wound up.

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Abstract

Beschrieben wird die Verwendung eines Netz aus Fäden aus aliphatischem Polyester zum Verpacken von Lebensmitteln. Dieses kann nach bestimmungsgemäßem Gebrauch problemlos kompostiert werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Netzen aus ausgewählten Polyestern zur Verpackung von Lebensmitteln.
  • Verschiedene Obst- und Gemüsesorten, beispielsweise Kartoffeln, Zwiebeln, Orangen, Zitronen oder Limonen, werden im Einzelhandel verpackt in Netzen angeboten. Als Material für diese Verpackungsnetze werden in der Regel billige Polymere, wie Polyolefine, oder recycelte Rohstoffe verwendet.
  • Die Verbaucher geben die Verpackung nach der Entnahme der Ware im allgemeinen in den Hausmüll. Dieser wird entweder in Abfallverbrennungsanlagen oder in Deponien entsorgt. Insbesondere bei der Entsorgung in Deponien wirkt sich die Verrottungsbeständigkeit der verwendet Kunststoffe nachteilig aus.
  • Netze aus biologisch abbaubaren Polymeren, wie Polymilchsäure, sind bereits im Stand der Technik beschrieben worden. Neben dem Einsatz als Fischernetz sowie in der Landwirtschaft wird auch die Verwendung solcher Netze zur Umhüllung von Wurzelballen beschrieben. Beispiele dafür finden sich in den Dokumenten DE 603 05 507 T2 , DE 603 15 780 T2 , JP 10266216 A , JP 11-080522 A , JP 03-262430 A , JP 11-280074 A , JP 2001-089649 A , JP 2001-346463 A , JP 2002-159217 A , JP 2002-176863 A , JP 2004-337116 A , JP 2005-113343 A und JP 2005-273082 A .
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Verpackungsmaterialien für Lebensmittel, die sich nach bestimmungsgemäßem Gebrauch einfach biologisch abbauen lassen.
  • Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Netzes aus Fäden aus aliphatischem Polyester zum Verpacken von Lebensmitteln.
  • Das erfindungsgemäß eingesetzte Netz ist aus Fäden aufgebaut. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Monofilamente. Für den Aufbau können aber auch andere Fäden eingesetzt werden, beispielsweise Garne, wie Fasergarne oder Filamentgarne.
  • Die das Netz aufbauenden Fäden weisen typischerweise Titer im Bereich von 500 dtex bis 80.000 dtex auf.
  • Fäden im Sinne dieser Beschreibung können Filamentgarne, Fasergarne, Zwirne oder bevorzugt Monofilamente (Drähte) sein.
  • Als fadenbildende Materialien, welche die erfindungsgemäß eingesetzten Netze aufbauen, werden aliphatische Polyester oder Mischungen davon eingesetzt. Dabei handelt es sich bekanntermaßen um biologisch abbaubare Polymere.
  • Aliphatische Polyester sind Polymere, abgeleitet von einem aliphatischen Monomeren mit einer Carboxylgruppe oder einem polyesterbildendenden Derivat, wie einer Carbonsäureestergruppe, und einer Hydroxylgruppe oder einem polyesterbildenden Derivat, wie einer Ethergruppe; oder es sind Polymere, abgeleitet von einer Kombination eines aliphatischen Monomeren mit zwei Carboxylgruppen oder polyesterbildenden Derviaten davon mit einem aliphatischen Diol oder polyesterbildenden Derivaten davon.
  • Der Begriff "aliphatischer Polyester" umfasst neben ausschließlich aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Monomeren aufgebauten Polyestern auch solche Polyester, die neben aliphatischen und/oder cylcoaliphatischen Struktureinheiten geringe Anteile aromatischer Struktureinheiten, solange dadurch die Bioabbaubarkeit dieser Polyesters nicht nachteilig beeinträchtigt wird.
  • Polymere abgeleitet von aliphatischen Monomeren mit einer Carboxylgruppe und einer Hydroxylgruppe werden auch als Polyhydroxyalkanoate bezeichnet.
  • Beispiele für bevorzugte aliphatische Polyester dieses Typs sind Polyhydroxybutyrat, Poly-(hydroxybutyrat-co-hydroxyvalerat), Poly-(hydroxybutyrat-co-polyhydroxy-hexanoat), Polyglycolsäure, Poly-(epsilon-caprolacton) und besonders bevorzugt Polymilchsäure.
  • Beispiele für bevorzugte aliphatische Polyester, die sich von einer Kombination aliphatischer Dicarbonsäuren mit einem aliphatischen Dialkohol ableiten, sind Poly-(butylensuccinat), Poly-(ethylensuccinat), Poly-(butylenadipat), Poly(ethylenadipat), Poly-(tetramethylenadipat/terephthalat).
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten aliphatischen Polyestern kann es sich um unterschiedliche Typen handeln. Solche Polymere sind thermoplastisch und sind dem Fachmann als bioabbaubare Polymere bekannt.
  • Besonders bevorzugt eingesetzte aliphatische Polyester sind Homo- oder Copolymerisate abgeleitet von Milchsäure und gegebenenfalls damit copolymerisierbaren aliphatischen Comonomeren.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyesterfäden zum Aufbau des Netzes können neben dem Polymer oder Polymergemisch gegebenenfalls noch weitere Zusätzstoffe enthalten.
  • Beispiele dafür sind Hydrolysestabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel, Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, Weichmacher, Gleitmittel, Pigmente, Farbstoffe, elektrische Leitfähigkeit vermittelnde Zusätze, Viskositätsmodifizierer, Kristallisationbeschleuniger oder Biozide.
  • Diese Zusätze sind dem Fachmann an sich bekannt. Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyesterfäden bestehen hauptsächlich aus dem aliphatischen Polyester. Der Anteil an Zusatzstoffen bewegt sich typischerweise im Bereich von weniger als 10 Gew. %, vorzugsweise weniger als 5 Gew. %.
  • Die Querschnittsform der erfindungsgemäß eingesetzten Fäden kann beliebig sein, beispielsweise rund, oval oder n-eckig, wobei n größer gleich 3 ist. Besonders bevorzugt sind Monofilamente mit nicht-rundem Querschnitt. Diese können durch entsprechend geformte Profildüsen erzeugt werden. Auf diese Weise erhält man Bändchen, die einen vergleichsweise breiten Bereich des vom Netz umschlossenen Raumes abdecken können.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten Netze zeichnen sich durch hervorragende biologische Abbaubarkeit aus.
  • Die Netze lassen sich in dem Fachmann bekannter Weise herstellen und in üblicher Weise verarbeiten. Beispiele für die Herstellung und Verarbeitung der Netze sind in den oben genannten Dokumenten zu finden.
  • Diese Netze eignen sich zum Verpacken von Lebensmitteln, die keines besonderen Schutzes vor dem Einfluss von Sauerstoff oder Feuchtigkeit bedürfen. Die Lebensmittel können direkt im Netz verpackt sein oder das Netz ist ein Teil einer weiteren Verpackung, beispielsweise eines Behälters, z.B. einer Holzkiste, der mit dem Netz umschlossen ist oder der damit verschlossen ist. Beispiele für Verpackungsgegenstände sind Obst und Gemüse, wie Kartoffeln, Mais, Lauch, Kohl, Äpfel, Birnen, Bananen, Orangen, Pampelmusen, Erdbeeren, Stachel- oder Johannisbeeren.
  • Nach dem bestimmungsgemäßen Gebrauch sind diese Netze für die Entsorgung auf Deponien besonders geeignet.
  • Durch den Kontakt mit Bodenbakterien beginnt sofort ein biologischer Abbau des aliphatischen Polyesters. Insbesondere bei sortenreinen Netzen findet ein rascher und vollständiger Abbau statt.
  • Das nachfolgende Beispiel erläutert die Erfindung ohne diese zu begrenzen.
    • Beispiel:
  • Auf einer Schmelzspinnanlage zur Herstellung von Monofilamenten wurde ein aliphatischer Polyester (Nature Works Polylactide Resin 6400D, Fa. Nature Works LLC, Minnetonka, MN 55345 USA) in Schnitzelform eingesetzt. Nach der Trockung des Rohstoffs wurde dieser im Extruder aufgeschmolzen, über eine Spinnpumpe einem Spinnpack zugeführt, durch feine Bohrungen zu Monofilamenten versponnen, im Wasserbad abgeschreckt, anschließend unter Wärmeeinwirkung dreistufig gestreckt, mit Präparation als Verarbeitungshilfsmittel versetzt und aufgespult.
  • Es wurden Monofilamente mit Durchmessern von 1,24 mm bzw. von 0,50 mm hergestellt.
  • Diese Monofilamente wurden anschließend mittels bekannter Technik zu Netzen verarbeitet. Die Netze zeigten nach bestimmungsgemäßem Gebrauch eine sehr gute Kompostierbarkeit.

Claims (4)

  1. Verwendung eines Netzes aus Fäden aus aliphatischem Polyester zum Verpacken von Lebensmitteln.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aliphatische Polyester ausgewählt wird aus der Gruppe Polyhydroxybutyrat, Poly-(hydroxybutyrat-co-hydroxyvalerat), Poly-(hydroxybutyrat-co-polyhydroxy-hexanoat), Polyglycolsäure, Poly-(epsilon-caprolacton), Polymilchsäure, Poly-(butylensuccinat), Poly-(ethylen-succinat), Poly(butylenadipat), Poly(ethylenadipat), Poly-(tetra-methylenadipat/terephthalat) oder aus Gemischen von zwei oder mehreren davon.
  3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aliphatische Polyester ein Milchsäurehomo- oder -copolymer ist.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Titer der Fäden 500 bis 80.000 dtex beträgt.
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