PL231998B1 - Pojemnik jednorazowy na owoce lub warzywa i sposób wytwarzania pojemników jednorazowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania pojemników jednorazowych, w którym pojemnik wytwarza się z pulpy celulozowej w procesie termoformowania, znamienny tym, że: do pulpy celulozowej o stężeniu zawiesiny papierniczej od 0,6 do 0,8% wag. dodaje się roztwór chitozanu w wodzie o stężeniu od 1 do 2% w ilości od 1 do 15%, po czym tak uzyskaną mieszaninę poddaje się prasowaniu wstępnemu i suszeniu wstępnemu do uzyskania wilgotności od 5 do 15%; przygotowuje się mieszaninę suchej rozdrobnionej celulozy z dodatkiem sproszkowanego chitozanu w ilości od 1 do 5% wag całkowitej masy mieszaniny oraz z dodatkiem 1-metylocyklopropenu, po czym tak uzyskaną mieszaninę nanosi się na wstępnie wysuszoną pulpę celulozową na powierzchnię, która przeznaczona jest jako wewnętrzna strona pojemnika, przy czym 1-metylocyklopropen stosuje się w ilości zapewniającej obecność w pojemniku 1-metylocyklopropenu w ilości od 1 do 2 mikrograma na 1 litr pojemności wewnętrznej pojemnika; a następnie poddaje się całość prasowaniu właściwemu do uzyskania końcowego kształtu pojemnika i sprasowany pojemnik poddaje się suszeniu końcowemu. Zgłoszenie obejmuje też pojemnik jednorazowy wytworzony tym sposobem.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest pojemnik jednorazowy na owoce lub warzywa i sposób wytwarzania pojemników jednorazowych.

Znane są różnego rodzaju pojemniki jednorazowe wytwarzane z pulpy celulozowej. Najczęściej spotykanym pojemnikiem tego typu są wytłaczanki do jaj. Tego typu pojemniki są ekologiczne, niedrogie w wykonaniu, wytrzymałe mechanicznie i zapewniają skuteczną ochronę przed uszkodzeniami produktu z zewnątrz. Znanym procesem wytwarzania pojemników z pulpy celulozowej jest termoformowanie. Tego typu wytłaczanka do jaj znana jest z publikacji patentu amerykańskiego US RE 20,960.

W celu zwiększenia funkcjonalności termoformowanych pojemników z pulpy celulozowej stosuje się materiały kompozytowe, w których warstwę z pulpy celulozowej łączy się z równoległą warstwą innego materiału, przykładowo z folią. Tego typu procesy są jednak względnie skomplikowane i mogą się wiązać z istotnym podniesieniem kosztu wytworzenia pojemnika.

Owoce i warzywa, w trakcie przechowywania, podlegają dojrzewaniu. Proces dojrzewania można spowolnić zapewniając odpowiednie warunki atmosferyczne, takie jak obniżona temperatura, lecz może to wymagać dużych nakładów energetycznych. Gdy owoce lub warzywa są przechowywane zbyt długo, może dojść do uwolnienia się soków z produktu. Z tego powodu stosowanie do przechowywania owoców lub warzyw pojemników z pulpy celulozowej jest dość ryzykowne, ponieważ tracą one swoje właściwości mechaniczne po namoczeniu.

Celowym byłoby więc usprawnienie budowy i technologii wytwarzania pojemników jednorazowych z pulpy celulozowej na owoce i warzywa, który będzie bardziej przydatny od dotychczasowych do przechowywania tych produktów.

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik jednorazowy z pulpy celulozowej, charakteryzujący się tym, że zawiera: zewnętrzną warstwę konstrukcyjną z celulozy z dodatkiem chitozanu w ilości od 15 do 30% wag.; wewnętrzną warstwę funkcjonalną z celulozy z dodatkiem od 1 do 5% wag. chitozanu i oraz 1-metylocyklopropenu w ilości od 1 do 2 mikrograma na 1 litr pojemności wewnętrznej pojemnika.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób wytwarzania wspomnianych pojemników jednorazowych, w którym pojemnik wytwarza się z pulpy celulozowej w procesie termoformowania, charakteryzujący się tym, że: do pulpy celulozowej o stężeniu zawiesiny papierniczej od 0,6 do 0,8% wag. dodaje się roztwór chitozanu w wodzie o stężeniu od 1 do 2% w ilości od 1 do 15%, po czym tak uzyskaną mieszaninę poddaje się pasowaniu wstępnemu i suszeniu wstępnemu do uzyskania wilgotności od 5 do 15%; przygotowuje się mieszaninę suchej rozdrobnionej celulozy z dodatkiem sproszkowanego chitozanu w ilości od 1 do 5% wag całkowitej masy mieszaniny oraz z dodatkiem 1-metylocyklopropenu, po czym tak uzyskaną mieszaninę nanosi się na wstępnie wysuszoną pulpę celulozową na powierzchnię, która przeznaczona jest jako wewnętrzna strona pojemnika, przy czym 1-metylocyklopropen stosuje się w ilości zapewniającej obecność w pojemniku 1-metylocyklopropenu w ilości od 1 do 2 mikrograma na 1 litr pojemności wewnętrznej pojemnika; a następnie poddaje się całość prasowaniu właściwemu do uzyskania końcowego kształtu pojemnika i sprasowany pojemnik poddaje się suszeniu końcowemu.

Korzystnie, roztwór chitozanu przygotowuje się w ten sposób, że do 1,5% roztworu chitozanu w 0,5 M kwasie dopuszczonym do kontaktu z żywnością dodaje się stopniowo 0,5 M roztwór wodorotlenku sodu, przy ciągłym mieszaniu i kontroli pH, do momentu osiągnięcia pH 8,5, po czym wytrącony osad odesparowuje się na sicie, a następnie przemywa się wodą destylowaną i osad ponownie odseparowuje się na sicie, po czym uzyskany osad zawiesza się w wodzie demineralizowanej do uzyskania końcowego stężenia chitozanu od 1 do 2% i tak otrzymany roztwór nasyca się gazowym ditlenkiem węgla aż do całkowitego rozpuszczenia się chitozanu.

Sposób według wynalazku umożliwia wytwarzanie pojemników, które są bardziej przydatne od znanych dotychczas do przechowywania owoców lub warzyw, ponieważ ograniczają dojrzewanie owoców lub warzyw w trakcie składowania.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku na którym: Fig. 1A-1B przedstawia schematycznie sposób wytwarzania pojemników jednorazowych według wynalazku.

Sposobem według wynalazku mogą być wytwarzane różnego rodzaju pojemniki, przykładowo:

- zasadniczo prostopadłościenne pojemniki na drobne owoce takie jak maliny, borówki lub podobne;

- tacki do przechowywania owoców takie jak jabłka, gruszki lub podobne, z odrębnymi zagłębieniami na poszczególne owoce;

PL 231 998 B1

- rękawy na owoce takie jak szparagi lub podobne;

- skrzynki.

Na Fig. 1A-1B przedstawiono schematycznie sposób wytwarzania pojemnika jednorazowego na warzywa lub owoce według wynalazku.

Technologia wytworzenia pojemnika według wynalazku polega na uformowaniu warstwy konstrukcyjnej pojemnika z pulpy celulozowej z dodatkiem roztworu chitozanu, oraz naniesieniu na nią celulozowej warstwy wewnętrznej z dodatkiem 1 -metylocyklopropenu.

Wytwarzanie pulpy celulozowej w kroku 111 może być realizowane w konwencjonalny sposób. Przykładowo, pulpę celulozową wytwarza się z makulatury, w procesie w którym makulaturę transportuje się ze składu makulatury do zbiornika wyposażonego w rozwłókniacz niskostężeniowy oraz bębny rozwłókniające, gdzie makulaturę miesza się z gorącą wodą z uzyskaniem zawiesiny papierniczej o stężeniu wynoszącym około 5%. Do uzyskanej mieszaniny wprowadza się wodorotlenek sodu (NaOH) w celu wydzielenia włókien celulozowych. Wodorotlenek sodu wspomaga rozkład włókien oraz wstępne oczyszczanie materiału celulozowego. Następnie uzyskaną zawiesinę papierniczą wprowadza się do zbiornika z mieszadłem i miesza, po czym zawiesinę podaje się do zespołu hydrocyklonów, gdzie z zawiesiny papierniczej odwirowuje się cięższe zanieczyszczenia, takie jak elementy metalowe: w postaci zszywek czy spinaczy do papieru, oraz ewentualny piasek. Następnie zawiesinę papierniczą wprowadza się do zespołu sortowników ciśnieniowych z perforowanymi płytami, gdzie w sposób mechaniczny z zawiesiny wydziela się zanieczyszczenia zgrubne, z uzyskaniem zawiesiny papierniczej o stężeniu wynoszącym od 1 do 4%. Następnie zawiesinę poddaje się frakcjonowaniu oraz dyspergowaniu w celu poprawy właściwości wytrzymałościowych pulpy celulozowej oraz zmniejszenia zawartości widzialnych cząstek zanieczyszczeń, co wpływa na uzyskanie przez wytwarzaną pulpę lepszych parametrów przetwórczych. W następnym kroku zawiesinę papierniczą wprowadza się do zbiorników oraz rozcieńcza wodą z uzyskaniem wodnej zawiesiny papierniczej o stężeniu w zakresie 2-1%. Na tym etapie produkcji, zawiesina papiernicza może być opcjonalnie barwiona - w zależności od docelowego koloru wytwarzanych pojemników jednorazowych. Następnie zawiesinę papierniczą ponownie rozcieńcza się wodą do uzyskania stężenia zawiesiny papierniczej w zakresie od 0,6 do 0,8%.

Roztwór chitozanu można przygotować poprzez przygotowanie w kroku 121 1,5% roztworu chitozanu w 0,5 M kwasie dopuszczonym do kontaktu z żywnością, przykładowo kwasie mlekowym, octowym czy cytrynowym, po czym dodaje się stopniowo 0,5 M roztwór wodorotlenku sodu, przy ciągłym mieszaniu i kontroli pH, do momentu osiągnięcia pH 8,5. Wytrącony w kroku 122 osad odesparowuje się na sicie w kroku 123 a następnie przemywa się wodą destylowaną w kroku 124, korzystnie trzykrotnie. Następnie osad ponownie odseparowuje się na sicie w kroku 125. Uzyskany osad zawiesza się w wodzie demineralizowanej w kroku 126 tak, aby uzyskać końcowe stężenie chitozanu na poziomie od 1 do 2%, korzystnie 1,5%. Następnie tak otrzymany roztwór nasyca się gazowym ditlenkiem węgla w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem mieszadła mechanicznego aż do całkowitego rozpuszczenia chitozanu w kroku 127.

W kroku 131 miesza się zawiesinę papierniczą uzyskaną w kroku 111 z roztworem chitozanu uzyskanym w kroku 126 w ilości od 1 do 15%, tak aby w wysuszonym materiale na ściankę zewnętrzną opakowania uzyskać stężenie chitozanu od 15 do 30% wag. i tak uzyskaną mieszaninę prasuje się wstępnie w kroku 132 i poddaje wstępnemu suszeniu w kroku 133 do uzyskania wilgotności w zakresie od 5 do 15%.

W kroku 141 przygotowuje się mieszaninę suchej rozdrobnionej celulozy z dodatkiem sproszkowanego chitozanu oraz 1-metylocyklopropenu. Chitozan dodaje się w ilości od 1 do 5% wag. całkowitej masy mieszaniny. Natomiast 1-metylocyklopropen dodaje się w takiej ilości, aby na każdy litr objętości wewnętrznej opakowania przypadało od 1 do 2 mikrograma, korzystnie 1,5 mikrograma 1 -metylocyklopropenu.

Taką mieszaninę nanosi się następnie (przykładowo, poprzez równomierne nasypanie) w kroku 134 na powierzchnię wstępnie wysuszonej pulpy celulozowej, która ma stanowić wewnętrzną powierzchnię opakowania, formując wewnętrzną warstwę funkcjonalną opakowania. Następnie całość poddaje się prasowaniu właściwemu w kroku 135 do uzyskania pożądanego kształtu opakowania, po czym poddaje sic opakowanie suszeniu końcowemu, uzyskując gotowe opakowanie według wynalazku

Zastosowanie w warstwie konstrukcyjnej opakowana chitazonu pozwala na ograniczeniu rozwoju bakterii w obrębia opakowania, a zastosowanie w wewnętrznej warstwie opakowania dodatku chitozanu i 1-metylocyklopropenu pozwała na spowolnienie procesu dojrzewania warzyw i owoców. W trakcie

PL 231 998 B1 przechowywania owoców i warzyw w opakowaniach wytworzonych według wynalazku stwierdzono pozytywne wyniki testu skrobiowego (tj. świadczące o spowolnieniu okresu dojrzewania), wydłużone utrzymanie jędrności miąższu.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pojemnik jednorazowy z pulpy celulozowej, znamienny tym, że zawiera:

   zewnętrzną warstwę konstrukcyjną z celulozy z dodatkiem chitozanu w ilości od 15 do 30% wag.;

   wewnętrzną warstwę funkcjonalną z celulozy z dodatkiem od 1 do 5% wag. chitozanu i oraz 1-metylocyklopropenu w ilości od 1 do 2 mikrograma na 1 litr pojemności wewnętrznej pojemnika.
2. 2. Sposób wytwarzania pojemników jednorazowych zgodnych z zastrz. 1, w którym pojemnik wytwarza się z pulpy celulozowej w procesie termoformowania, znamienny tym, że:

   - do pulpy celulozowej o stężeniu zawiesiny papierniczej od 0,6 do 0,8% wag. dodaje się roztwór chitozanu w wodzie o stężeniu od 1 do 2% w ilości od 1 do 15%, po czym tak uzyskaną mieszaninę poddaje się pasowaniu wstępnemu i suszeniu wstępnemu do uzyskania wilgotności od 5 do 15%;

   - przygotowuje się mieszaninę suchej rozdrobnionej celulozy z dodatkiem sproszkowanego chitozanu w ilości od 1 do 5% wag całkowitej masy mieszaniny oraz z dodatkiem 1-metylocyklopropenu, po czym tak uzyskaną mieszaninę nanosi się na wstępnie wysuszoną pulpę celulozową na powierzchnię, która przeznaczona jest jako wewnętrzna strona pojemnika, przy czym 1-metylocyklopropen stosuje się w ilości zapewniającej obecność w pojemniku 1-metylocyklopropenu w ilości od 1 do 2 mikrograma na 1 litr pojemności wewnętrznej pojemnika;

   - a następnie poddaje się całość prasowaniu właściwemu do uzyskania końcowego kształtu pojemnika i sprasowany pojemnik poddaje się suszeniu końcowemu.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że roztwór chitozanu przygotowuje się w ten sposób, że do 1,5% roztworu chitozanu w 0,5 M kwasie dopuszczonym do kontaktu z żywnością dodaje się stopniowo 0,5 M roztwór wodorotlenku sodu, przy ciągłym mieszaniu i kontroli pH, do momentu osiągnięcia pH 8,5, po czym wytrącony osad odesparowuje się na sicie, a następnie przemywa się wodą destylowaną i osad ponownie odseparowuje się na sicie, po czym uzyskany osad zawiesza się w wodzie demineralizowanej do uzyskania końcowego stężenia chitozanu od 1 do 2% i tak otrzymany roztwór nasyca się gazowym ditlenkiem węgla aż do całkowitego rozpuszczenia się chitozanu.