PL222845B1 - Klej do tektury bezpieczny w kontakcie z żywnością - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest klej do tektury, bezpieczny w kontakcie z żywnością, zwłaszcza do tektury falistej dwuwarstwowej i wielowarstwowej o polepszonych własnościach użytkowych.

Znane są wielowarstwowe tektury faliste wykonane z papieru o podwyższonej odporności na działanie wody. Odporność tę uzyskuje się poprzez sklejanie poszczególnych warstw klejem o podwyższonej odporności na działanie wody.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr US 6821608 znany jest sposób wytwarzania wodoodpornej tektury falistej z połączonych ze sobą wielu warstw falistych tektur dwuwarstwowych. Tektury dwuwarstwowe sklejane są klejem skrobiowym wzmacnianym żywicą po osiągnięciu temperatury papieru na wałkach formujących o wartości od 100°C do 130°C. Poszczególne warstwy tektur dwuwarstwowych klejone są natomiast klejem niskotemperaturowym, ze względu na trudności technologiczne występujące w podgrzewaniu tektur dwuwarstwowych. Jednakże sklejanie niskotemperaturowe poszczególnych warstw na zimno nie zapewnia dobrej wodoodporności.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku P.388901 pt. „Tektura falista i sposób jej wytwarzania” znany jest sposób wytwarzania tektury falistej pięciowarstwowej, w którym w pierwszej i drugiej sklejarce pojedynczej skleja się z warstwy pofalowanej papieru i warstwy płaskiej papieru odpowiednio pierwszą i drugą tekturę falistą dwuwarstwową. W sklejarce podwójnej do odkrytej strony warstwy pofalowanej pierwszej tektury falistej dwuwarstwowej przykleja się warstwę płaską drugiej tektury falistej dwuwarstwowej, a do warstwy pofalowanej drugiej tektury falistej dwuwarstwowej przykleja się warstwę płaską papieru. W pierwszej i w drugiej sklejarce do klejenia stosuje się pierwszy klej skrobiowy o podwyższonej odporności na działanie wody. Klej ten po nałożeniu na warstwę pofalowaną papieru podgrzewa się promieniowaniem podczerwonym do temperatury od 85°C do 90°C. W sklejarce podwójnej do klejenia dwuwarstwowych tektur falistych stosuje się drugi klej skrobiowy z dodatkiem żywicy formaldehydowej. Po nałożeniu drugiego kleju skrobiowego na odkryte warstwy pofalowane pierwszej i drugiej tektury falistej dwuwarstwowej warstwy sklejonej tektury podgrzewa się promieniowaniem podczerwonym do temperatury od 85°C do 90°C. Pierwszy klej skrobiowy przygotowuje się poprzez podgrzanie mieszanki klejowej zawierającej wodę, skrobię, ług sodowy oraz czteroboran sodowy do temperatury 30°C. Do podgrzanej mieszanki klejowej dodaje się żywicę formaldehydową w ilości 1,95% wagowych mieszanki klejowej. Drugi klej skrobiowy przygotowuje się poprzez podgrzanie mieszanki klejowej zawierającej wodę, skrobię, ług sodowy oraz czteroboran sodowy do temperatury 30°C. Do podgrzanej mieszanki klejowej dodaje się żywicę formaldehydową w ilości 2,15% wagowych mieszanki klejowej.

Znane ze stanu techniki kleje o znanych składach chemicznych nie gwarantują bezpiecznego kontaktu z żywnością opakowań wykonanych z tych klejonych tektur. Ponadto znane kleje wymagają wysokotemperaturowego utwardzania promieniowaniem podczerwonym, co znacznie podwyższa koszty wytwarzania tektury falistej.

Istotą wynalazku jest klej do tektury bezpieczny w kontakcie z żywnością, zwłaszcza do tektury falistej dwuwarstwowej i wielowarstwowej o polepszonych własnościach użytkowych, charakteryzującej się trwałością sklejonych warstw, ich elastycznością na wszelkiego rodzaju zagięcia i załamania, odpornością na powstawanie pleśni oraz bezpieczeństwem w kontakcie z żywnością.

Odporność na powstawanie pleśni oraz bezpieczeństwo kontaktu z żywnością kleju według wynalazku została uzyskana poprzez dodatek niewielkich już ilości nanocząstek srebra o wielkości od 20 do 25 nm. Nanocząstki srebra są naturalnym, efektywnym antybiotykiem. W przeciwieństwie do antybiotyków dotychczas stosowanych nanocząstki srebra nie niszczą dobroczynnej flory bakteryjnej. Użyte nanocząstki srebra jako jeden z komponentów kleju bezpiecznego w kontakcie z żywnością, w przeciwieństwie do dotychczas stosowanych środków działają permanentnie, wykazują skuteczność na poziomie 99,99%, są środkiem bezwonnym, a neutralizują zapachy i są środkiem przyjaznym dla alergików.

Stosowany zgodnie z wynalazkiem klej zawiera rozpuszczone i zhomogenizowane w wodzie następujące składniki w stosunku do masy wszystkich substancji zawartych w kleju:

- 68,00% do 80,00% wagowych wody,

- 20,00% do 35,00% wagowych skrobi,

- 0,005% do 0,008% wagowych nanomiedzi,

- 0,80% do 2,50% wagowych NaOH,

- 0,25% do 0,50% wagowych boraksu,

- 0,002 do 0,008% wagowych nanosrebra.

PL 222 845 B1

Korzystnie w zależności od przeznaczenia tektury falistej, klej zawiera dodatkowo:

- 1,00% do 1,20% wagowych carvacrolu,

Korzystnie receptura kleju dla potrzeb niniejszego wynalazku klej zawiera:

- 70,00% do 76,60% wody,

- 21,10% do 26,20% wagowych skrobi,

- 0,005% wagowych nanomiedzi,

- 1,00% wagowych NaOH,

- 0,30% wagowych boraksu,

- 0,002% do 0,005% wagowych nanosrebra.

Sposób przyrządzania kleju do użycia w sklejarce tektury polega na napełnieniu zbiornika mieszadła około połową ilości wody, po czym w trakcie mieszania i podgrzewania do temperatury około 30°C dodawana jest część wymaganej ilości skrobi stanowiącej około 2,60% do 3,00% wymaganej ilości, nanomiedź i nanosrebro w postaci nanocząstek o wielkości 20-25 nm oraz NaOH w postaci ługu. Wszystkie komponenty są mieszane około 10 do 12 minut, po czym do mieszadła dodaje się pozostałą ilość wody, pozostałą ilość skrobi oraz boraks, a następnie wszystkie komponenty są mieszane przez okres około 15 do 20 minut.

Po zakończeniu procesu przygotowania kleju, jest on następnie przepompowany do zbiornika magazynowego urządzenia wytwarzającego tekturę dwuwarstwową lub urządzenia wytwarzającego tekturę wielowarstwową. Klej z odpowiedniego zbiornika jest następnie przepompowywany do wanny klejącej urządzenia wytwarzającego tekturę, z której jest nanoszony na grzbiet fali tektury falistej za pomocą rastrowego wału klejowego. W urządzeniu wytwarzającym tekturę falistą obieg kleju jest zamknięty, czyli nadmiar kleju poprzez urządzenie przelewowe jest odprowadzany do zbiornika magazynowego kleju. Z uwagi na wysokie temperatury występujące w urządzeniu wytwarzającym tekturę falistą wanna klejowa tego urządzenia jest w sposób ciągły chłodzona do temperatury około 40°C.

Zaletą kleju do tektury, bezpiecznego w kontakcie z żywnością jest możliwość wytwarzania zmodyfikowanej tektury falistej dwuwarstwowej i wielowarstwowej o wysokiej odporności na działania roztoczobójcze, grzybobójcze, owadobójcze. Tektura wytwarzana z użyciem kleju według wynalazku posiada czystość mikrobiologiczną, a klej zawierający dodatek nanomiedzi nie ulega zepsuciu. Posiada również zwiększoną odporność na wszelkiego rodzaju zagięcia i załamania, w stosunku do znanych ze stanu techniki tektur falistych. Zaletą sposobu są również temperatury wytwarzania kleju, które nie przekraczają 30°C - 40°C, co znacznie obniża koszty wytwarzania tektury falistej.

Przykład

W wytwórni tektury falistej do jednego z mieszadeł klejowni wlano 500,00 kg wody i podgrzewano do osiągnięcia temperatury około 30°C.

Następnie dodano 39,00 kg skrobi, 0,0738 kg nanomiedzi i 0,0295 kg nanosrebra, 15,31 kg ługu NaOH i poddano dalszemu mieszaniu przez okres 600 sekund.

Następnie do zbiornika dodano pozostałą część wody w ilości 565,00 kg, pozostałą część skrobi w ilości 359,00 kg oraz 4,90 kg boraksu i całość poddano mieszaniu przez okres 1000 sekund uzyskując jednolitą konsystencję kleju.

Przygotowany klej został następnie ze zbiornika mieszadła przepompowany do zbiornika magazynowego urządzenia wytwarzającego tekturę falistą, skąd był pobierany przez pompę tego urządzenia do wanny klejowej i nanoszony za pomocą rastrowego wału klejowego na grzbiet fali tektury falistej.

Poprzez zastosowanie do wytwarzania zmodyfikowanej tektury falistej według wynalazku nowej jakości klejów, uzyskano tekturę falistą dwuwarstwową, trójwarstwową i pięciowarstwową, która została poddana testom na wytrzymałość na zginanie, na rozciąganie oraz testom mikrobiologicznym.

Przeprowadzone badania:

1. Potwierdziły czystość mikrobiologiczną - zahamowano proces namnażania się grzybów i bakterii, które są odpowiedzialne za psucie się preparatu. Pozwoliło to na zahamowanie tworzenia się pleśni na opakowaniu podczas przechowywania go w pomieszczeniach, w których panowała wysoka temperatura 60°C.

2. Uzyskano tekturę falistą, jako opakowanie, dla którego wykonane badania sensoryczne potwierdziły, iż stosowany klej stanowi bezpieczny produkt przeznaczony do kontaktu z żywnością.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Klej do tektury bezpieczny w kontakcie z żywnością zawierający rozpuszczoną w wodzie skrobię, ług sodowy, boraks, znamienny tym, że zawiera:

   - 68,00% do 80,00% wagowych wody,

   - 20,00% do 35,00% wagowych skrobi,

   - 0,005% do 0,008% wagowych nanomiedzi,

   - 0,80% do 2,50% wagowych NaOH,

   - 0,25% do 0,50% wagowych boraksu,

   - 0,002% do 0,008% wagowych nanosrebra.
2. 2. Klej według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo zawiera:

   - 1,00% do 1,20% wagowych carvacrolu.
3. 3. Klej według zastrz. 1, znamienny tym, że klej zawiera:

   - 70,00% do 76,60% wagowych wody,

   - 21,10% do 26,20% wagowych skrobi,

   - 0,005% wagowych nanomiedzi,

   - 1,00% wagowych NaOH,

   - 0,30% wagowych boraksu,

   - 0,002% do 0,005% wagowych nanosrebra, przy czym nanosrebro posiada nanocząstki o wielkości od 20 do 25 nm.