PL203800B1 - Wielowarstwowymateriał opakowaniowy i sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest wielowarstwowy materiał opakowaniowy przeznaczony zwłaszcza do produkcji opakowań i elementów opakowań na różnorodne produkty spożywcze, w tym podgrzane i sposób jego wytwarzania. Wielowarstwowy materiał opakowaniowy charakteryzuje się tym, że składa się z warstwy tektury falistej o gramaturze od 260 do 1640 g/m2, dwu- do pięciowarstwowej, z którą trwale, przy pomocy znanych klejów, połączona jest z jednej, bądź z obydwu stron, folia z tworzyw sztucznych bądź metalu, przy czym grubość folii nie przekracza 40 µ. Sposób wytwarzania wielowarstwowego materiału opakowaniowego polega na tym, że na powierzchnię tektury falistej bądź też na powierzchnię folii nanosi się znanymi metodami klej odpowiedni do rodzaju łączonej z tekturą falistą folii w ilości 20 - 100 g i w temperaturze 20 - 110°C przepuszcza się łączone materiały pomiędzy walcami dociskanymi do tych materiałów siłą, powodującą iż ciśnienie wywierane na łączone materiały mieści się w zakresie 0,01 - 0,1 MPa.. W przypadku zastosowania klejów dyspersyjnych i rozpuszczalnikowych konieczne jest sezonowanie gotowego materiału opakowaniowego przez okres 12-24 godzin od jego wytworzenia.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wielowarstwowy materiał opakowaniowy przeznaczony zwłaszcza do produkcji opakowań na różnorodne produkty spożywcze i sposób jego wytwarzania.

Znane i powszechnie stosowane są wielowarstwowe materiały opakowaniowe składające się z trwale, przy pomocy klejów, połączonych ze sobą: warstwy zasadniczej stanowiącej papier lub tekturę litą i folii z różnego rodzaju tworzyw sztucznych bądź metalu, przy czym folie mogą być usytuowane z jednej, bądź z obydwu stron warstwy zasadniczej. Materiały takie znane są na przykład z polskiego zgłoszenia patentowego P-183203, w którym jest mowa o wytwarzaniu tektury litej laminowanej papierem powlekanym polietylenem, przeznaczonej do wyrobu uszczelek do nakrętek, a z polskiego zgłoszenia patentowego P-317710 znany jest dwuwarstwowy papier falisty posiadający okładziny górną i dolną. Do wytwarzania takich materiałów wykorzystywane są również metalizowane folie z tworzyw sztucznych. Ze wskazanego powyżej polskiego zgłoszenia wynalazku P-183203 znany jest także sposób wytwarzania tektury litej laminowanej papierem powlekanym polietylenem, polegający na naniesieniu kleju na tekturę za pomocą walców gumowych, a następnie na połączeniu jej z podawanym z roli papierem powlekanym polietylenem, pomię dzy walcami prasowymi.

Opisane znane materiały wytwarzane są zatem znanym sposobem poprzez połączenie pomiędzy walcami papieru lub litej tektury i folii, dociskanymi siłą powodującą iż łączone materiały poddawane są ciśnieniu powyżej 0,5 MPa, a papier bądź tektura lita podawane są w sposób ciągły z roli wstęg tektury i folii, przy czym jedna z tych wstęg pokrywana jest wcześniej w znany sposób odpowiednim dla rodzaju łączonych materiałów klejem.

Znane metody nie znalazły zastosowania do wytwarzania opisanych materiałów opakowaniowych wykonanych z tektury falistej dwu, trzy lub pięciowarstwowej pokrywanych różnymi foliami, a zastosowanie znanych metod laminowania sprawiał o duż e trudnoś ci techniczne w skutecznym nałożeniu folii na powierzchnie tektury falistej bez uszkodzenia struktury warstwy falistej tej tektury.

Pomimo szeregu zalet opisanych powyżej znanych materiałów, przejawiających się przede wszystkim w korzystnych własnościach barierowych odpowiednich dla pakowanych w nie produktów, cechuje je zasadniczy mankament w postaci niekorzystnej relacji sztywności znanych materiałów do ich gramatury.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyższych niedogodności i opracowanie takiego materiału opakowaniowego, który, przy zachowaniu wszystkich, korzystnych własności barierowych, cechowałby się wysoką sztywnością przy stosunkowo niskiej gramaturze, uzyskał dodatkowe walory izolacyjne i estetyczne, a także nadawał się do ponownego przetwórstwa - recyklingu. Dodatkowo jego wytwarzanie mogłoby być prowadzone przy wykorzystaniu znanych urządzeń.

Wielowarstwowy materiał opakowaniowy według wynalazku składa się z warstwy tektury falistej dwu, trzy lub pięciowarstwowej, o gramaturze od 260 do 1640 g/m², z którą trwale, przy pomocy kleju, połączona jest z jednej, bądź z obydwu stron, folia lub folie z tworzyw sztucznych bądź metalu, przy czym klej dobrany jest odpowiednio do rodzaju materiału folii połączonej z tekturą falistą. Jako tektury stosowane są tektury faliste dwu- do pięciowarstwowe, w tym także tektury faliste o małej wysokości fali - tzw. mikrofala. Jako folie stosowane są folie z tworzyw sztucznych: polietylenowe lub polipropylenowe lub poliestrowe, także metalizowane oraz laminaty tych folii z folią aluminiową a ponadto folia z metalu zwł aszcza aluminium. Maksymalna grubość zastosowanych folii wynosi 40 μ . Jako kleje stosuje się kleje naturalne, syntetyczne, dyspersyjne i kleje termotopliwe, dobrane w znany sposób adekwatnie do rodzaju łączonych materiałów.

Wielowarstwowy materiał opakowaniowy charakteryzuje się dużą wytrzymałością mechaniczną przy stosunkowo niskiej gramaturze, wysoką izolacyjnością termiczną i niską przepuszczalnością par i gazów. Takie własności materiału według wynalazku sprawiają, że można zeń wytwarzać wysokiej jakości opakowania a także elementy opakowań, a więc tacki, podstawki - także formowane, przeznaczone dla produktów spożywczych, także o podwyższonej temperaturze na czas transportu, na przykład opakowania na pizzę, wyroby cukiernicze, tłuszcze, jak również opakowania na smary techniczne.

W trakcie prowadzonych prób i badań nad pozyskaniem wielowarstwowego materiał u opakowaniowego o powyższych parametrach, okazało się, że materiał stanowiący istotę wynalazku można wytworzyć stosując odpowiednio dobrane parametry procesu przy wykorzystaniu znanych urządzeń.

Sposób wytwarzania wielowarstwowego materiału opakowaniowego według wynalazku polega na tym, że na tekturę falistą o gramaturze od 260 do 1640 g/m² podawaną w arkuszach lub - w przypadku tektury falistej dwuwarstwowej - odwijanej z roli, bądź też na folie z tworzyw sztucznych: polietylenowe lub

PL 203 800 B1 polipropylenowe lub poliestrowe, także metalizowane oraz laminaty tych folii z folią aluminiową, a ponadto folię z metalu zwłaszcza aluminiową, rozwijaną z roli nanosi się klej, odpowiedni do rodzaju łączonej z tekturą falistą folii, w ilości 20-100 g/m² - w zależności od rodzaju kleju i charakteru powierzchni lektury falistej przy czym jako kleje stosuje się kleje naturalne lub syntetyczne lub dyspersyjne lub kleje termotopliwe, i w temperaturze 20-110°C przepuszcza się, korzystnie z szybkością 5-10 m/min., pomiędzy walcami wywierającymi ciśnienie na łączone materiały w zakresie 0,01-0,1 MPa. Temperatura prowadzenia procesu uzależniona jest od rodzaju stosowanego kleju w ten sposób, że w przypadku stosowania klejów dyspersyjnych i rozpuszczalnikowych stosuje się temperatury w zakresie 20-70°C, zaś w przypadku stosowania klejów topliwych temperatura mieści się w przedziale 50-110°C. Korzystne jest, aby zarówno w przypadku stosowania klejów dyspersyjnych i rozpuszczalnikowych, jak również w przypadku stosowania klejów topliwych walce dociskające łączone materiały były ogrzewane do wskazanych wcześniej temperatur. W przypadku zastosowania klejów dyspersyjnych i rozpuszczalnikowych konieczne jest sezonowanie gotowego materiału opakowaniowego przez okres 12-24 godzin od jego wytworzenia, a przed przystąpieniem do formowania konkretnych opakowań.

Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w przykładach jego wykonania.

P r z y k ł a d 1.

Na arkusz tektury falistej o wymiarach 910 mm x 415 mm jednostronnie białej trzywarstwowej o gramaturze 390 g/m² w nanosi się równomiernie, przez wylewanie, klej stanowią cy dyspersję wodną polioctanu winylu produkcji Z. Ch. Boryszew S.A. w ilości 80 g/m² i arkusz ten wprowadza się pomiędzy ogrzane do temperatury 60°C walce typowej maszyny laminującej, jednocześnie wprowadzając pomiędzy te walce rozwijaną z roli folię aluminiową AA1050A o grubości 12 μ. Walce dociskają łączone materiały tak, iż wywierane na nie ciśnienie wynosi 0,04 MPa, Prędkość przesuwu łączonych materiałów wynosi 5 m/min. Otrzymany materiał stanowiący tekturę falistą laminowaną jednostronnie folią aluminiową o gramaturze 420 g/m², poddaje się procesowi sezonowania w temperaturze otoczenia przez okres 12 godzin. Po tym okresie z otrzymanego laminatu można formować opakowania dla produktów spożywczych, zwłaszcza do transportu ogrzanych potraw.

P r z y k ł a d 2.

Na arkusz tektury falistej o wymiarach 910 mm x 415 mm jednostronnie białej trzywarstwowej o gramaturze 460 g/m² w nanosi się równomiernie, przez wylewanie, klej dyspersyjny o handlowej nazwie Adhezin 7248, produkcji Henkel Polska S.A. w ilości 70 g/m² i arkusz ten wprowadza się pomiędzy ogrzane do temperatury 50°C walce typowej maszyny laminującej, pomiędzy które jednocześnie wprowadza się rozwijaną z roli folię polipropylenową metalizowaną o grubości 12 μ, stosując docisk walców wywierający na łączone materiały ciśnienie 0,03 MPa i prędkość przesuwu łączonych materiałów - 7 m/min. Otrzymany materiał stanowiący tekturę falistą laminowaną folią polipropylenową metalizowaną o gramaturze 480 g/m² poddaje się procesowi sezonowania przez okres 20 godzin. Po tym okresie z otrzymanego laminatu można formować opakowania dla produktów spożywczych.

P r z y k ł a d 3.

Na powierzchnię rozwijanej z roli folii aluminiowej o symbolu AA 1200 i grubości 20 μ nanosi się klej dyspersyjny poliuretanowy jednoskładnikowy w ilości 30 g/m², zaś na wstęgę tektury falistej dwuwarstwowej o szerokości 50 cm, szarej i gramaturze 260 g/m² rozwijanej z roli, przy pomocy wałka od strony gładkiej nanosi się klej TECHNOMELT Supra 100 produkcji Henkel Polska S.A. w ilości 40 g/m². Pomiędzy walce typowej maszyny laminującej jednocześnie wprowadza się wstęgi: folii poliestrowej metalizowanej o grubości 8 μ, wskazanej powyżej tektury - stroną gładką skierowaną w stronę folii poliestrowej oraz folię aluminiową z naniesionym klejem od strony fali tektury, stosując docisk walców wywierający na łączone materiały ciśnienie 0,05 MPa. Walce ogrzane są do temperatury 85°C, zaś prędkość przesuwu łączonych materiałów wynosi 10 m/min. Otrzymany materiał stanowiący tekturę falistą dwuwarstwową laminowaną folią poliestrową metalizowaną z jednej strony i folią aluminiową z drugiej strony o gramaturze 300 g/m² poddaje się procesowi sezonowania przez okres 24 godzin. Po tym okresie z otrzymanego laminatu można formować opakowania dla produktów spożywczych, zwłaszcza zimnych i gorących produktów zawierających dużą ilość tłuszczów.

P r z y k ł a d 4.

Na arkusz tektury falistej o wymiarach 910 mm x 415 mm jednostronnie białej trzywarstwowej o gramaturze 460 g/m² w nanosi się równomiernie, przez wylewanie, klej dyspersyjny o handlowej nazwie Adhezin 7248 produkcji Henkel Polska S.A. w ilości 50 g/m² i arkusz ten wprowadza się pomiędzy ogrzane do temperatury 50°C walce typowej maszyny laminującej, pomiędzy które jednocześnie wprowadza się rozwijaną z roli folię polipropylenową metalizowaną o grubości 12 μ, stosując

PL 203 800 B1 docisk walców wywierający na łączone materiały ciśnienie 0,06 MPa oraz prędkość przesuwu łączonych materiałów - 7 m/min. Otrzymany materiał stanowiący tekturę falistą laminowaną folią polipropylenową metalizowaną o gramaturze 480 g/m² poddaje się procesowi sezonowania przez okres 20 godzin. Po tym okresie z otrzymanego laminatu można formować opakowania dla produktów spożywczych.

P r z y k ł a d 5.

Na arkusz tektury falistej (mikrofala) o wymiarach 910 mm x 415 mm jednostronnie białej trzywarstwowej o gramaturze 440 g/m² w nanosi się równomiernie przez wylewanie klej kazeinowy w iloś ci 70 g/m² i arkusz ten wprowadza się pomię dzy ogrzane do temperatury 25°C walce typowej maszyny laminującej, pomiędzy które jednocześnie wprowadza się rozwijaną z roli folię polietylenową metalizowaną o grubości 8 μ, stosując docisk walców wywierający na łączone materiały ciśnienie 0,07 MPa oraz prędkość przesuwu łączonych materiałów - 10 m/min. Otrzymany materiał stanowiący tekturę falistą laminowaną folią polietylenową metalizowaną o gramaturze 460 g/m² poddaje się procesowi sezonowania przez okres 15 godzin. Po tym okresie z otrzymanego laminatu można formować opakowania dla produktów spożywczych przeznaczonych szczególnie do produktów typu sery i sałatki jarzynowe.

P r z y k ł a d 6.

Na arkusz tektury falistej o wymiarach 910 mm x 415 mm, jednostronnie bielonej, trzywarstwowej o gramaturze 390 g/m² nanosi się równomiernie, przez wylewanie, klej stanowią cy dyspersję wodną polioctanu winylu w ilości 80 g/m² i arkusz ten wprowadza się pomiędzy ogrzane do temperatury 60°C walce typowej maszyny laminującej, jednocześnie wprowadzając pomiędzy te walce rozwijaną z roli folię polietylenową bezbarwną o grubości 8 μ. Walce dociskają łączone materiały tak, iż wywierane na nie ciśnienie wynosi 0,06 MPA a prędkość przesuwu łączonych materiałów wynosi 10 m/min. Otrzymany materiał stanowiący tekturę falistą laminowaną folią polietylenową o gramaturze 420 g/m² poddaje się procesowi sezonowania przez okres 15 godzin. Po tym okresie z otrzymanego laminatu można formować opakowania zarówno dla przemysłu spożywczego jak i chemicznego.

P r z y k ł a d 7.

Na arkusz tektury falistej, jednostronnie bielonej o wymiarach 910 mm x 415 mm i gramaturze 390 g/m², nanosi się równomiernie poprzez wylewanie, klej dyspersyjny o handlowej nazwie ADHEZIN 7248, produkcji Henkel Polska S.A. w ilości 70g/m². Arkusz pokryty klejem wprowadza się pomiędzy ogrzane do temperatury 50°C walce typowej maszyny laminującej, jednocześnie wprowadzając rozwijaną z roli folię polipropylenową bezbarwną o grubości 12 μ, stosując docisk walców wywierający ciśnienie 0,03 MPA na łączone materiały i prędkość przesuwu łączonych materiałów - 7 m/min. Otrzymany materiał stanowiący tekturę falistą laminowaną folią polipropylenową o gramaturze 430 g/m², poddaje się procesowi sezonowania przez okres 20 godzin. Po tym okresie z otrzymanego laminatu można formować opakowania dla produktów spożywczych.

Claims (6)

1. Wielowarstwowy materiał opakowaniowy, w skład którego wchodzi warstwa zasadnicza i połączone z nią klejami naturalnymi lub syntetycznymi, z jednej lub z obydwu stron, folie z tworzyw sztucznych bądź metalu, znamienny tym, że składa się z warstwy tektury falistej, o gramaturze od 260 do 1640 g/m², z którą przy pomocy klejów naturalnych lub syntetycznych, dyspersyjnych lub termotopliwych, połączona jest z jednej, bądź z obydwu stron, folia tworzyw sztucznych: polietylenowa lub polipropylenowa lub poliestrowa, także metalizowane oraz laminaty tych folii z folią aluminiową a ponadto folii z metalu, zwłaszcza z aluminium, przy czym grubość folii nie przekracza 40 μ.

2. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że jako tektury faliste stosowane są tektury faliste dwu-, trzy- i pięciowarstwowe.

3. Materiał według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako tektury faliste stosowane są tektury faliste o małej wysokości fali - tzw. mikrofala.

4. Sposób wytwarzania wielowarstwowego materiału opakowaniowego polegający na połączeniu pomiędzy dociskanymi do siebie walcami maszyny laminującej warstwy zasadniczej i folii, przy czym na co najmniej jedną powierzchnię łączonych materiałów nakłada się wcześniej klej, znamienny tym, że kleje naturalne lub dyspersyjne lub syntetyczne lub kleje termotopliwe, w ilości 20-100 g/m² nanosi się na powierzchnię podawanej w arkuszach lub z roli tektury falistej o gramaturze od 260 do 1640 g/m² na powierzchnię, rozwijanej z roli folii z tworzyw sztucznych: polietylenowej lub polipropylePL 203 800 B1 nowej lub poliestrowej, także metalizowanych oraz laminatów tych folii z folią aluminiową, a ponadto folii z metalu, zwłaszcza aluminiowej i w temperaturze 20-110°C łączone materiały przepuszcza się pomiędzy walcami wywierającymi ciśnienie na łączone materiały w zakresie 0,01-0,1 MPa.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że łączone materiały przepuszcza się pomiędzy walcami z szybkością 5-10 m/min.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przypadku zastosowania do łączenia sklejanych materiałów klejów naturalnych, dyspersyjnych i rozpuszczalnikowych sklejony materiał opakowaniowy sezonuje się przez okres 12-24 godzin od jego wytworzenia.