Экологически безопасная многослойная гибкая пленка, обладающая барьерными свойствами. Пленка орр


Упаковка для мяса птицы - «Союз-Полимер»

По данным статистики, потребление мяса птицы в России за последние 10 лет увеличилось практически в два раза. Вкусовые качества и сравнительно небольшая стоимость определяют популярность продукции среди покупателей. Упаковка для курицы, утки и других тушек птицы служит барьером от воздействия внешних факторов, сохраняет свежесть товара, привлекает внимание потребителей.

Виды упаковок для мяса птицы

Птицу хранят в охлажденном и замороженном состоянии. Условия хранения подразумевают воздействие низких температур. Морозостойкость упаковки – один из главных критериев при выборе материала. Изделия должны соответствовать механическим, герметическим и санитарно-гигиеническим показателям качества.

Мы предлагаем 2 типа упаковок:

  • викет-пакеты РО;
  • пленки ОРР/РО, РЕТ/РО.

Викет-пакеты РО

Полимерная упаковка толщиной от 30 до 50 мкм. Фиксируется скотчем или клипом, отличается удобной эксплуатацией и герметичностью, препятствует проникновению бактерий и посторонних запахов, сохраняет свежесть и товарный вид продукции.

Пленки ОРР/РО, РЕТ/РО

Ориентированные пленки толщиной от 50 до 80 мкм. Обладают высокими барьерными свойствами, устойчивы к воздействию низких температур, знакопеременных нагрузок и возникновению трещин.

Достоинства товара

Оба типа упаковок имеют ряд преимуществ:

  • эстетичный внешний вид;
  • увеличение срока хранения;
  • сохранение вкусовых качеств.

Материалы подходят для печати, выдерживают термическую сварку. Стильное оформление упаковки обратит внимание потребителей на вашу продукцию, а свежий насыщенный вкус побудит купить ее снова.

Мы заботимся о качестве пакетов для упаковки тушек курицы, утки и другой птицы, внедряем новейшие технологии производства, контролируем каждый этап изготовления. Вся продукция сертифицирована.

ptk-sp.ru

Гибкая упаковка с печатью от производителя в Москве и Санкт-Петербурге

  • Однослойная упаковочная пленка, флексопечать, многослойные упаковочные материалы с печатью, полимерный этикет, флексопечать, пакеты «Дой-пак», качественная флексопечать

    Мы бы хотели узнать упаковываемый продукт, материал, размеры, тираж (кг) или что сочтете нужным.

Компания «Артпласт» выполняет полноцветную печать на следующих однослойных материалах: полиэтилен (РЕ) (30-140мкм), полипропилен (РР), полипропилен ориентированный (15-80мкм) (BОРР), полипропилен жемчужный – ОРРжемч. (30-50мкм), полипропилен металлизированный (ОРРмет) (18-40мкм), бумага (35-110гр/см) (Paper).

Полиэтиленовая пленка (PE)

В зависимости от условий изготовления различают полиэтиленовую плёнку высокого давления (плёнка низкой плотности, LDPE/ПЭВД), низкого давления (плёнка высокой плотности, HDPE/ПЭНД) и среднего давления (ПЭСД). Для плёнки первого типа характерна относительная прозрачность, прочность, эластичность, она непроницаема для влаги. Полиэтилен низкого давления – это плотный, прочный, материал с характерным шуршанием. ПЭНД и ПЭСД не так эластичны, как полиэтилен высокого давления, однако они не теряют своих свойств в достаточно большом температурном диапазоне.

Полиэтиленовую плёнку, как правило, используют в качестве свариваемого слоя в ламинате. Спектр применения упаковочных материалов, включающих в свой состав PE, весьма широк – в них фасуют свежие и мороженные овощи, полуфабрикаты, мучные изделия, и многие другие товары, для сохранности которых важны такие характеристики, как влагонепроницаемость и эластичность в условиях низких температур. Полиэтилену свойственны все эти характеристики, поскольку в его составе не содержится воды и ему не свойственна хрупкость.

В полиэтиленовую плёнку упаковывают:

-   продукты питания; -   корм для животных; -   предметы гигиены.

Полипропилен (РР)

Полипропилен близок по свойствам к полиэтилену низкого давления, однако отличается от него меньшей плотностью, жироотталкивающими свойствами и термостойкостью, а также значительно более устойчив к механическим воздействиям. При этом РР куда более чувствителен к низким температурам, чем PE. Главным преимуществом полипропилена является его термостойкость – температура плавления материала 170С°. Это свойство характерно и материалам, созданным на основе РР. Данный материал допустимо нагревать до 130С°, благодаря этому полипропилен можно с успехом применять для упаковки продуктов, требующих стерилизации.

Полипропиленовые плёнки бывают двух типов: неориентированные (cast polypropylene - СРР) и ориентированные (oriented polypropylene - ОРР) одноосные и двуосные.

Свойства:

  • плотность – 0,854-0,92 г/см3;
  • температура плавления составляет 155Сo , что позволяет без ограничений использовать материал в автоклавах;
  • стойкость к проникновению влаги несколько выше, чем у LDPE;
  • незначительная воздухопроницаемость;
  • стойкость к механическим воздействиям;
  • высокая степень прозрачности и глянца;
  • допускается сваривание материала в невытянутом состоянии, для сваривания ориентированного полипропилена (BOPP) требуется слой лака, применение экструзивной технологии.

В плёнки из ОРР упаковываются:

-   мучные изделия; -   мясные и колбасные изделия; -   бакалея; -   кондитерская продукция; -   продукты глубокой заморозки; -   косметика; -   медицинские изделия; -   технические и канцелярские товары; -   канцелярских товаров; -   предметы гигиены.

Полипропилен ориентированный (15-80мкм) (BОРР)

Основными техническими свойствами ориентированной полипропиленовой плёнки является высокая прочность и устойчивость к проколам. При этом к материалу плохо применима сварка – процесс вызывает усадку BОРР в местах термического воздействия. Поэтому означенный материал чаще всего применяют для создания многослойной упаковки в качестве наружного слоя.

Важные характеристики ориентированного полипропилена (BOРР) – это более высокие, чем у РЕ, прозрачность и ударопрочность, а также отличные барьерные свойства. Это позволяет использовать данный материал для усадочных обёрток, когда товару нужно придать эстетичный внешний вид.

Полипропилен двуосного ориентирования обладает повышенной прочностью и износостойкостью, превосходными оптическими и барьерными свойствами, кроме того, материал наилучшим образом приспособлен для нанесения высококачественной печати.

Полипропилен неориентированный (25-45мкм) (СРР)

Неориентированная полипропиленовая плёнка – это материал, используемый при термосваривании в качестве внутреннего слоя в структуре многослойных упаковочных продуктов.

Этот материал мягче, чем BOРР, обладает отличной прозрачностью, даже очень тонкий полимер легко поддаётся сварке на любом упаковочном оборудовании. Это последнее свойство позволяет широко использовать данный материал для производства упаковки с термосвариваемым слоем для фасовки самых разнообразных пищевых продуктов. Кроме того, СРР является отличной упаковкой для разнообразных изделий медицинского назначения.

Полипропилен металлизированный (ОРРмет) (18-40мкм)

Технология металлизации заключается в нанесении на одну из поверхностей плёнки тончайшего металлического слоя в условиях глубокого вакуума. В результате плёночный материал становится гораздо более газопроницаемым. Такая упаковка становится непрозрачной даже при очень малом расходе металла, её содержимое становится недоступным для светового и ультрафиолетового излучения.

Благодаря вышеописанным свойствам ОРРмет эффективно способствует сохранности упакованных в него продуктов, замедляя размножение внутри упаковки вредоносных бактерий.

Основные характеристики:

-   эстетичный внешний вид; -   устойчивость к проникновению влаги, жира, светового излучения.

Полипропилен жемчужный (ОРРжемч.) (30-50мкм)

Жемчужную полипропиленовую пленку получают путем добавления в полимерный состав специальных примесей. Конечный продукт имеет вспененную микроструктуру и отличается превосходными светоотражающими свойствами. Пониженный удельный вес такой полимерной плёнки обуславливает высокую экономичность её использования. Полипропилен отлично переносит низкие температуры, поэтому является идеальной тарой для мороженого, полуфабрикатов и других пищевых продуктов, которые необходимо хранить в холоде.

Морозостойкость, а также высокие барьерные свойства делают жемчужную полипропиленовую плёнку прекрасной упаковкой для печенья, вафель и других подобных изделий.

Алюминиевая фольга (7-40мкм) (AL)

Благодаря непревзойдённым барьерным свойствам алюминиевая фольга успешно применяется для создания многослойных упаковочных материалов, ставших в последние десятилетия достойной альтернативой жестяной и стеклянной таре. Этот материал наиболее востребован при изготовлении упаковки для скоропортящихся продуктов – защитные свойства этого материала вне конкуренции.

Фольгу AL применяют и как самостоятельный упаковочный материал, и в комбинации с полимерной плёнкой или бумагой любой плотности.

В алюминиевую фольгу упаковывают:

-   чай, кофе; -   шоколад; -   бакалейные товары.

Бумага (35-110гр/см) (Paper)

В зависимости от плотности материал подразделяется на непосредственно бумагу, картон и плотный картон. Для процесса обработки важна такая характеристика материала, как жёсткость, а также его способность сворачиваться в рулон, ибо от этого зависит эффективность производственного процесса – рулонные материалы обрабатываются с большей производительностью, чем листовые. Как правило, бумага комбинируется с другими материалами.

Применяется для упаковки:  

-   бакалейной продукции -   медицинских товаров.

www.artplast.ru

1 ТОПМАШ - Ориентированная полипропиленовая пленка (ОПП пленка), БОПП – пленки.

Компания «1 ТОПМАШ» предлагает ориентированную полипропиленовую пленку, проверенную жесткой конкуренцией на различных предприятиях и успешно зарекомендовавшую себя в эксплуатации. Полипропиленовая пленка от Компании «1 ТОПМАШ» имеет отличное соотношение «цена – качество» и поставляется в любой город России и стран СНГ. За информацией о цене, сроках, условиях поставки и оплаты обращайтесь, пожалуйста, в офис Компании «1 ТОПМАШ».

Возможность ориентации пленки в двух направлениях создает широкий спектр свойств. Пленки с равной ориентацией в двух направлениях называются двуосноориентированными полипропиленовыми пленками или БОПП. Они имеют прочность при растяжении, примерно одинаковую в продольном и поперечном направлениях. Эти полипропиленовые  пленки в 4 раза превышают прочность поливных ПП пленок. БОПП пленки являются основным – «эталонным» - упаковочным материалом, ориентируясь на свойства которого и проектируется в настоящее время большинство видов упаковочного оборудования – вертикальные и горизонтальные упаковочные машины, печатное оборудование и т.д.

Преимущества двуосноориентированных пленок от Компании «1ТОПМАШ»:

- широкий диапазон термосвариваемости;

- высокая прозрачность, блеск,

- высокий коэффициент скольжения для использования на скоростных упаковочных машинах,

- высокие физико-механические свойства, позволяющие производить более тонкие пленки

по сравнению с остальными базовыми полимерными материалами;

- стерилизация продуктов в пленке, а также применение пленки в суровых зимних условиях и в низкотемпературных холодильниках,

- прекрасные барьерные свойства по отношению к парам воды,

- хорошие барьерные свойства к ароматам и запахам,

- устойчивость к маслам, жирам, растительным кислотам и сахарам,

- физиологическая безвредность, отсутствие запаха и вкуса.

- стойкость к микроорганизмам – грибкам, бактериям, высокие защитные свойства,

- возможность нанесения качественной печати.

Однако при использовании двуосноориентированных полипропиленовых пленок (БОПП пленки)для упаковки пищевых продуктов, в частности с большим содержанием влаги (горячий хлеб, овощи, фрукты, ягоды), рекомендуется наносить перфорацию или использовать заранее перфорированную полипропиленовую пленку с целью придания ему «дышащих» свойств.

Применение

БОПП – пленки (полипропиленовые пленки) практически незаменимы для упаковки сахаристых и мучных кондитерских изделий — шоколадных батончиков, печенья, крекеров, а также снэков и чипсов.

БОПП пленки (полипропиленовые пленки) применяются также для упаковки макаронных изделий, сыпучих продуктов, хлебобулочных изделий, замороженных продуктов, мороженого, супов быстрого приготовления, кофе, чая, жевательной резинки.

БОПП пленки (полипропиленовые пленки) также используются для упаковки непродовольственных товаров, включая цветы, косметическую продукцию, одежду (текстильные и трикотажные изделия), некоторые медицинские изделия, сувениры.

Внимание!В случае, если Вы не нашли на сайте необходимых Вам данных, обратитесь пожалуйста в офис Компании «1 ТОПМАШ» по телефонам:

+7-916-090 42 16   +7-963-717 97 83   +7-495-971 47 81+7-495-729 45 96   +7-495-943 94 63   +7-901-541-80-53

или направьте запрос по электронной почте. Вам обязательно предоставят дополнительную информацию

www.topmash.ru

экологически безопасная многослойная гибкая пленка, обладающая барьерными свойствами - патент РФ 2424121

Изобретение имеет отношение к многослойной упаковочной гибкой пленке. Пленка содержит: а) наружный слой, содержащий пленку на биоразлагаемой основе; при этом пленка на биоразлагаемой основе содержит графический слой; b) адгезивный слой, смежный с указанным наружным слоем; и с) слой со стороны продукта, содержащий ориентированную полипропиленовую пленку (ОРР), обладающую барьерными свойствами. Технический результат - изготовление биоразлагаемой многослойной упаковочной гибкой пленки из возобновляемого ресурса с высокими барьерными свойствами. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к биоразлагаемому, гибкому упаковочному материалу на биоразлагаемой основе, который может быть использован при упаковке пищевых продуктов, и к способу изготовления упаковочного материала на биоразлагаемой основе. Более конкретно, изобретение относится к применению биоразлагаемого пластика, изготовленного из возобновляемых ресурсов по меньшей мере как один из слоев в многослойной гибкой пленке.

Описание уровня техники

Многослойные пленочные структуры, изготовленные из продуктов из нефтяного сырья, происходящего из ископаемого топлива, часто используются в гибких упаковках, где существует потребность в их подходящих барьерных, герметизирующих свойствах и возможность графического отображения информации. Барьерные свойства в одном или нескольких слоях являются важными для защиты продукта внутри упаковки от света, кислорода и влаги. Такая необходимость существует, например, для защиты пищевых продуктов, которые могут рисковать потерей вкуса и аромата, свежести или могут быть испорчены при отсутствии достаточных барьерных свойств для предотвращения проникновения в упаковку, например, света, кислорода или влаги. Кроме того, барьерные свойства также предотвращают нежелательный выход продукта за пределы упаковочного пакета. Например, у маслянистых продуктов, таких как картофельные чипсы, некоторое количество масла может выходить в пленку упаковочного пакета. Герметичные свойства имеют большое значение для обеспечения образования воздухонепроницаемой или герметичной упаковки пакета. Без герметичной упаковки любые барьерные свойства, обеспечиваемые пленкой, являются неэффективными против пропускания кислорода, влажности или запаха между продуктами в упаковке и внешней средой. Свойства графического воспроизведения информации являются необходимыми, поскольку дают возможность покупателю быстро идентифицировать разыскиваемый для покупки продукт, дают возможность производителям пищевого продукта маркировать пищевую ценность упакованного пищевого продукта и дают возможность поместить на продукте информацию о ценах, например штрих коды.

Одна многослойная или композитная пленка предшествующего уровня техники, используемая для упаковки картофельных чипсов и подобных продуктов, показана на Фигуре 1, которая представляет собой схематическую иллюстрацию поперечного сечения многослойной пленки 100, показывающего каждый отдельный независимый слой. Каждый из этих слоев функционирует в некотором роде для обеспечения необходимых барьерных, герметичных свойств и способности графического отображения информации. Например, графический слой 114 обычно используется для представления графических изображений, которые могут быть оттиском с обращенным изображением и видны через прозрачный наружный основной слой 112. Одинаковые цифры используются по всему описанию для обозначения аналогичных или идентичных частей, если не указано иное. Наружный основной слой 112 обычно представляет собой специализированный полипропилен ("ОРР") или полиэтилена терефталат ("PET"). Металлический слой, расположенный после внутреннего основного слоя 118, обеспечивает необходимые барьерные функции. Было обнаружено и хорошо известно в предшествующем уровне техники, что путем металлизации полиолефинов на основе нефтяного сырья, таких как ОРР или PET, снижается передача влаги и кислорода через пленку, приблизительно на величину в три порядка. ОРР на основе нефтяного сырья обычно используют для основных слоев 112, 118 благодаря его более низкой стоимости. Герметичный слой 119, распложенный после ОРР слоя 118, обеспечивает образование герметичной упаковки при температуре ниже температуры плавления ОРР. Желательным является герметичный слой 119 с более низкой температурой плавления, поскольку плавление металлизированного ОРР для образования герметичной упаковки могло бы оказывать нежелательное действие на барьерные свойства. Обычные герметичные слои 119 предшествующего уровня техники включают в себя сополимер этилен-пропилен и этилен-пропилен-бутен-1 тер-полимер. Клеевой или ламинированный слой 115, обычно экструзия полиэтилена, необходим для склеивания наружного основного слоя 112 со внутренним основным слоем 118 со стороны продукта. Таким образом, по меньшей мере два основных слоя полипропилена на основе нефтяного сырья обычно требуется в композитной или многослойной пленке.

Другие материалы, используемые при упаковке, обычно представляют собой материалы на основе нефтяного сырья, такие как полиэфирные, полиолефиновые экструзии, адгезивные ламинаты и другие подобные материалы или многослойные сочетания указанного выше.

Такие пленки описаны, например, в патенте US № 4198256, выбранном в качестве прототипа.

Фигура 2 схематически демонстрирует образование материалов, в которых ОРР слои 112, 118 упаковочного материала изготовлены по отдельности, затем сформированы в материал 100 на экструзионном ламинаторе 200. Слой ОРР 112 с графическими изображениями 114, предварительно нанесенными известным способом, например флексографическим или способом глубокой печати, подают с вращающегося барабана 212, тогда как слой ОРР 118 подают с вращающегося барабана 218. В то же время смола для РЕ ламинированного слоя 115 подается в загрузочное устройство 215а и через экструдер 215b, где она будет нагреваться приблизительно до 600°F, и экструдируется в головке экструдера 215с в виде расплавленного полиэтилена 115. Этот расплавленный полиэтилен 115 экструдируется со скоростью, которая совпадает со скоростью, при которой подаются ОРР материалы на нефтяной основе 112, 118, становятся зажатыми между этими двумя материалами. Слоистый материал 100 затем быстро движется между охлаждающим барабаном 220 и прижимным роликом 230, следя за тем, чтобы он образовывал фактически охлажденный выровненный слой. Давление между роликами ламинатора обычно устанавливается в диапазоне от 0,5 до 5 фунтов на погонный дюйм по ширине материала. Большой охлаждающий барабан 220 изготовлен из нержавеющей стали и охлаждается примерно до 50-60°F, так что при быстром охлаждении материала не позволяет образовываться конденсату. Прижимной ролик меньшего размера 230 обычно образован из каучука или другого упругого материала. Следует отметить, что слоистый материал 100 остается в контакте с охлаждающим барабаном 220 в течение периода времени, после этого проходит через ролики, чтобы дать время для достаточного охлаждения смолы. Этот материл затем может быть свернут в рулоны (специально не показано) для транспортировки к месту, где он будет использован при упаковке. В основном экономично формировать этот материал в виде широких листов, которые затем разрезают вдоль, используя тонкие слиттерные ножи, на желаемую ширину, поскольку материал сворачивают для транспортировки.

Как только материал сформирован и разрезан на желаемую ширину, он может быть загружен в вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный автомат, используемый при упаковке многих продуктов, которые упаковываются с помощью этого способа. На Фигуре 3 показан иллюстративный вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный автомат, который может быть использован для упаковки закусочных продуктов, таких как чипсы. Этот чертеж является упрощенным и не показывает корпус и опорные конструкции, которые обычно окружают такой автомат, но демонстрирует работу резервуара аппарата. Упаковочную пленку 310 берут из рулона 312 пленки, и она проходит через натяжные ролики 314, которые держат ее туго натянутой. Затем пленка проходит через формователь 316, который направляет пленку таким образом, чтобы она образовывала вертикальную трубу вокруг цилиндра для доставки продукта 318. Этот цилиндр для доставки продукта 318 обычно имеет либо круглое, либо несколько овальное поперечное сечение. По мере того как упаковочный материал тянется вниз с помощью приводных ремней 320, края пленки герметизируются вдоль ее длины с помощью вертикальной спаечной машины 322, образуя тыльное запаивание 324. Затем машина применяет пару термосклеивающих зажимов 326 впритык к трубе для формирования поперечного герметичного запаивания 328. Это поперечное запаивание 328 действует в качестве верхнего герметичного запаивания на пакете 330 ниже склеивающих зажимов 326 и нижнего запаивания на пакете 332, заполняемого и формируемого выше зажимов 326. После формирования поперечного герметичного запаивания 328 делают разрез через герметично запаянную область для отделения окончательного пакета 330 ниже герметичного запаивания 328 от частично заполненного пакета 332 выше герметичного запаивания. Пленочную трубу затем проталкивают вниз, чтобы вытянуть другую длину для упаковки. Перед образованием поперечных герметичных запаиваний склеивающими зажимами упаковываемый продукт падает через цилиндр для доставки продукта 318 и удерживается в трубе выше поперечного запаивания 328.

В предшествующем уровне техники гибкие пленки на основе нефтяного сырья составляют относительно небольшую часть продуцируемых отходов, по сравнению с другими типами упаковки. Таким образом, повторное использование не является экономически выгодным, из-за требуемой энергии для сбора, отделения и очистки использованных упаковок из гибкой пленки. Далее, поскольку нефтяные пленки являются стабильными в окружающей среде, пленки на основе нефтяного сырья имеют относительно низкую скорость разложения. Следовательно, выброшенные упаковки, которые случайно не попадают в предназначенные потоки отходов, могут выглядеть как неприглядный мусор в течение сравнительно длительного периода времени. Кроме того, такие пленки могут сохраняться в течение длительных периодов времени при закапывании мусора. Другим недостатком пленок на основе нефтяного сырья является то, что они изготовлены из нефти, которая может рассматриваться как ограниченный невозобновляемый ресурс. Кроме того, цена пленок на основе нефтяного сырья является изменчивой, поскольку привязана к цене нефти. Следовательно, существует необходимость в биологически разлагаемой гибкой пленке, изготовленной из возобновляемого ресурса. В одном варианте осуществления такая пленка должна иметь пищевую безопасность и обладать необходимыми барьерными свойствами для сохранения низкой влажности пищевых продуктов, стойких при хранении в течение длительного периода времени без потери свежести продукта. Пленка должна иметь необходимые свойства герметизируемости и коэффициента трения, что позволяет использовать ее на существующем вертикальном формовочно-фасовочно-укупорочном автомате.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на многослойную пленку, обладающую барьерными свойствами, в которой один или несколько слоев содержат пленку на биоразлагаемой основе. В одном аспекте многослойная упаковочная пленка по настоящему изобретению имеет внешний слой, содержащий пленку на биоразлагаемой основе, адгезивный слой, приклеенный к наружному слою, и слой со стороны продукта, обладающий барьерными свойствами. В одном аспекте пленка на биоразлагаемой основе выбрана из полилактида (PLA) и полигидроксиалканоата (РНА). Таким образом, настоящее изобретение относится к многослойной пленке с барьерными свойствами, которая изготовлена, по меньшей мере, частично, из возобновляемых ресурсов. Дополнительно в одном варианте осуществления по меньшей мере часть пленки является биоразлагаемой. Указанные выше, а также дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Новые признаки, считающиеся отличительными признаками изобретения, изложены в прилагаемой формуле изобретения. Однако само изобретение, а также предпочтительный способ применения, его дополнительные задачи и преимущества будут наилучшим образом понятны путем ссылки на следующее подробное описание иллюстративных вариантов осуществления при прочтении совместно с сопровождающими чертежами, на которых:

На Фигуре 1 представлено поперечное сечение упаковочной пленки, приводимой в качестве примера предшествующего уровня техники;

На Фигуре 2 представлено приводимое в качестве примера получение упаковочной пленки предшествующего уровня техники;

На Фигуре 3 представлен вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный автомат, известный из предшествующего уровня техники;

На Фигуре 4 представлено увеличенное схематическое поперечное сечение гибридной многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения; и

На Фигуре 5 представлено увеличенное схематическое поперечное сечение многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение направлено на применение пленки на биоразлагаемой основе по меньшей мере в качестве одного из слоев пленки в многослойной гибкой пленочной упаковке. Используемый здесь термин «пленка на биоразлагаемой основе» означает полимерную пленку, изготовленную из исходного сырья, не являющегося нефтяным сырьем, или биологически воспроизводимого исходного сырья.

Одна проблема с пластическими пленками на биоразлагаемой основе состоит в том, что такие пленки обладают плохой влаго- и кислороднонепроницаемостью. В результате такие пленки в настоящее время не могут быть использованы непосредственно для упаковки. Кроме того, многие биоразлагаемые пленки являются нестабильными и неэластичными по сравнению с ОРР, обычно используемым для гибких пленочных упаковок. Транспортировка контейнеров, изготовленных только из биоразлагаемых пленок, следовательно, является относительно шумной по сравнению с пленками на основе нефтяного сырья предшествующего уровня техники. Однако авторы изобретения обнаружили, что многие эти проблемы могут быть сведены к минимуму или устранены посредством использования «гибридной» пленки.

На Фигуре 4 представлено увеличенное схематическое поперечное сечение гибридной многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Здесь наружный прозрачный основной слой содержит биоразлагаемую пленку 402 на биологической основе вместо специализированного полипропилена 112 на основе нефтяного сырья, изображенного на Фигуре 1.

В одном варианте осуществления биоразлагаемая пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит полимолочную кислоту, также известную как полилактид ("PLA"), которая представляет собой биоразлагаемый, термопластичный, алифатический полиэфир, полученный из молочной кислоты. PLA может быть легко получен в высокомолекулярной форме посредством полимеризации с раскрытием цикла лактида/молочной кислоты в PLA, используя катализатор и нагревание.

PLA может быть получен из исходного сырья на растительной основе, в том числе соевых бобов, как показано в публикации патентной заявки США номер 20040229327, или в результате ферментации сельскохозяйственных отходов, таких как кукурузный крахмал, или других исходных материалов на растительной основе, например кукурузы, пшеницы или сахарной свеклы. PLA может быть переработан подобно большинству термопластичных полимеров в пленку. PLA обладает физическими свойствами, аналогичными PET, и имеет превосходную прозрачность. PLA пленки описаны в патенте США № 6207792 и PLA смолы доступны от Natureworks LLC (http://www.natureworksllc.com). Minnetonka, Minnesota. PLA разлагается на углекислый газ и воду.

В одном варианте осуществления биоразлагаемая пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит полигидрокси-алканоат ("РНА"), доступный от Archer Daniels Midland, Decatur, IL. РНА представляет собой полимер, принадлежащий классу полиэфиров, и может быть продуцирован микроорганизмами (например, Alcaligenes eutrophus) как форма хранения энергии. В одном варианте осуществления микробный биосинтез РНА начинается с конденсации двух молекул ацетил-СоА с получением ацетоацетил-СоА, который впоследствии восстанавливается до гидроксибутирил-СоА. Гидроксибутирил-СоА затем используется в качестве мономера для полимеризации РНВ, наиболее распространенного типа РНА.

Слоистая пленка, изображенная на Фигуре 4, может быть изготовлена путем экструзии биоразлагаемой пленки 402 на биоразлагаемой основе в листовую пленку. В одном варианте осуществления пленка 402 на биоразлагаемой основе была ориентирована в машинном направлении или поперечном направлении. В одном варианте осуществления пленка 402 на биологической основе содержит пленку, равнорастянутую в двух направлениях. В одном варианте осуществления изготавливают PLA пленку 402 толщиной 120. Графическое изображение 114 представляет собой обращенную печать на биоразлагаемой пленке 402 на биоразлагаемой основе с помощью известного способа нанесения графических изображений, такого как флексографическая или ротационная глубокая печать с получением графического слоя 114. Этот графический слой 114 затем может быть «приклеен» к металлизированной ОРР пленке 118 со стороны продукта ламинированием слоя 115, обычно экструзией полиэтилена. Таким образом, ОРР графическая лента предшествующего уровня техники заменяется биоразлагаемой графической лентой. В одном варианте осуществления пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит множественные слои для улучшения печати и коэффициента трения. В одном варианте осуществления пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит один или несколько слоев PLA.

В одном варианте осуществления, показанном на Фигуре 4, внутренний изолирующий слой 119 может быть сложен внахлест, а затем запаян на себе с образованием трубы, имеющей сварной шов, соединяющий края материала для изнаночного шва. Сварной шов, соединяющий края материала, выполняется путем применения к пленке нагревания и давления. Альтернативно термическая полоса может быть представлена на требуемой части пленки 402 на биоразлагаемой основе для возможности использовать перекрывающийся клеевой шов.

Примеры металлизированных ОРР пленок 118, имеющих изолирующий слой 119, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, включают в себя PWX-2, PWX-4, PWS-2 пленки, доступные от Toray Plastics, North Kingstown, RI или MU-842, Met HB, или пленки METALLYTE, доступные от Exxon-Mobil Chemical.

Слоистый материал пленки, изображенной на Фигуре 4, является гибридной пленкой, поскольку он содержит как биоразлагаемую пленку 402 на биоразлагаемой основе, так и стабильную металлизированную пленку ОРР 118. Однако одним преимуществом настоящего изобретения является то, что наружная PLA пленка 402 может быть толще, чем наружные пленки предшествующего уровня техники для максимального использования пленок 402 на биоразлагаемой основе и биоразлагаемости всей упаковки при сохранении свойств "пакета на ощупь", свойств, которые стали так хорошо известны потребителям. Например, тогда как пленка внешней стороны 112 предшествующего уровня техники, ламинированный слой 115 и внутренний основной слой 118 приблизительно каждый составлял одну треть упаковочной пленки по массе, в одном варианте осуществления, слоистый материал по настоящему изобретению содержит пленку 402 на биоразлагаемой основе с наружной стороны 50% по массе, ламинированный слой 115 составляет 20% по массе и внутренний основной ОРР слой составляет примерно 30% по массе всей упаковочной пленки. Следовательно, может быть использовано меньше ОРР пленки 118, чем требуется в предшествующем уровне техники, уменьшая потребление ресурсов ископаемого топлива. В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к гибридной пленке, имеющей по меньшей мере примерно на одну четвертую меньше, и предпочтительно меньше примерно от одной третьей до половины, углерода на основе ископаемого топлива, чем пленка предшествующего уровня техники, все же имеющая приемлемые барьерные свойства. В контексте настоящего изобретения пленка, имеющая приемлемую кислородонепроницаемость, имеет скорость переноса кислорода примерно менее чем 150 куб.см/м2/день. В контексте настоящего изобретения пленка, имеющая приемлемую влагонепроницаемость, имеет скорость переноса водяного пара примерно менее 5 грамм/м 2/день.

Гибридная пленка, изображенная на Фигуре 4, дает несколько преимуществ. Во-первых, авторы изобретения обнаружили, что биоразлагаемые пленки 402, такие как PLA, дают превосходные графические ленты. В отличие от полипропилена, PLA имеет кислород в остове молекулы. Кислород по своей природе обеспечивает высокую поверхностную энергию, которая облегчает адгезию чернил, тем самым уменьшая количество предварительной обработки, требуемой для подготовки пленки для печати по сравнению с ОРР пленками на основе нефтяного сырья предшествующего уровня техники. Во-вторых, пленка может быть получена, с использованием тех же существующих инвестиционных средств, которые используются для изготовления пленок предшествующего уровня техники. В-третьих, в гибридных пленках используется от 25% до 50% меньше нефти, чем в пленках предшествующего уровня техники. В-четвертых, пленка является частично разлагаемой, что помогает сократить количество неприглядного мусора.

На Фигуре 5 изображено увеличенное схематичное поперечное сечение многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Здесь внутренний основной слой содержит тонкий металлизированный барьер - улучшающий адгезию пленки слой 416, смежный с биоразлагаемой пленкой 418 на биоразлагаемой основе, такой как PLA, вместо специализированного полипропилена 118, изображенного на Фигуре 1 и Фигуре 4.

Соединяющий слой (не показан) может быть расположен между металлизированным барьером, улучшающим адгезию пленки слоем 416, и слоем 418 пленки на биоразлагаемой основе. Соединяющий слой может позволить потенциально несовместимым слоям быть связанными вместе. Соединяющий слой может быть выбран из яблочного ангидрида, этиленметакрилата ("ЕМА") и этиленвинилацетата ("EVA").

Металлизированный барьер, улучшающий адгезию пленки слой 416, смежный с пленкой 418 на биоразлагаемой основе, может представлять собой один или несколько полимеров, выбранных из полипропилена, этиленвинилового спирта формулы ("EVOH"), поливинилового спирта ("PVOH"), полиэтилена, полиэтилена терефталата, нейлона и нано-композитного покрытия.

Ниже изображены формулы EVOH в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

экологически безопасная многослойная гибкая пленка, обладающая барьерными свойствами, патент № 2424121

Формула EVOH, используемая в соответствии с настоящим изобретением, может находиться в диапазоне от низкогидролитического EVOH до высокогидролитического EVOH. В контексте настоящего изобретения низкогидролитический EVOH соответствует приведенной выше формуле, где n=25. В контексте настоящего изобретения высокогидролитический EVOH соответствует приведенной выше формуле, где n=80. Высокогидролитический EVOH обеспечивает кислородную непроницаемость, но является более трудным для обработки. При металлизации EVOH обеспечивает приемлемую влагонепроницаемость. Формула EVOH может быть соэкструзирована с PLA 418, и формула EVOH затем может быть металлизирована с помощью способов, известных в уровне техники, в том числе вакуумным напылением.

В одном варианте осуществления металлизированная пленка 416 содержит металлизированный PET 416, толщина которого примерно меньше 10, и предпочтительно толщиной калибра примерно от 2 примерно до 4. PET может быть соэкструдирован с PLA 418 и PET затем может быть металлизирован способами, известными в уровне техники. В одном варианте осуществления металлизированная пленка 416 содержит PVOH покрытие, которое наносится на PLA в виде жидкости, а затем высушивается.

В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 состоят только из PLA. Альтернативно могут быть добавлены вспомогательные вещества для графической ленты пленки на биоразлагаемой основе 402 или барьерной ленты пленки на биоразлагаемой основе 418 во время процесса изготовления пленки для улучшения свойств пленки, например скорости биоразложения. Например, скорость разложения биоразлагаемого PLA является относительно медленной. Следовательно, куски мусора остаются видимыми в течение периода времени. Для ускорения распада PLA может быть добавлен крахмал к основному полимеру для улучшения биоразлагаемости конечной пленки. В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 содержат примерно от 1% примерно до 20% крахмала по массе пленки. Крахмал будет вызывать разрушение специализированного PLA на более мелкие куски (приблизительно похожие на пережеванную пищу). Эти более мелкие куски затем будут значительно менее видимыми в окружающей среде как мусор и будут разлагаться быстрее благодаря большей площади поверхности, поскольку большая краевая площадь позволяет влажности просачиваться между слоями многослойной пленки и быстрее разрушать слои. Пленка на основе PLA в конечном итоге распадается на СO2 и h3O.

Аналогичные результаты могут достигаться путем добавления стеаратов различных переходных металлов (кобальта, никеля и т.д.), но применение крахмала было бы предпочтительным, поскольку он тоже разрушается и не оставляет отходов. В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 содержат примерно до 5% добавки стеарата по массе пленки. Одна или несколько добавок стеарата может быть выбрана из алюминия, сурьмы, бария, висмута, кадмия, церия, хрома, кобальта, меди, галлия, железа, лантана, свинца, лития, магния, ртути, молибдена, никеля, калия, редкоземельных металлов, серебра, натрия, стронция, олова, вольфрама, ванадия, иттрия, цинка или циркония. Такие добавки продаются под торговым наименованием TDPA и доступны от EPI, Conroe, Texas, USA. В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 содержат фотокатализатор. Фотокатализаторы известны в уровне техники и обычно используются в кольцах контейнеров в упаковке 6 банок напитков для облегчения разрушения при воздействии солнечного света.

Кроме того, можно использовать один или несколько подходящих сополимерных добавок, выбранных из блок-сополимера этиленметилакрилата и стирол-бутидиена (например, торговое наименование KRATON) в качестве совместителя для улучшения степени совместимости между пленкой на биоразлагаемой основе 402, 418 и другими слоями пленки. Например, такие сополимерные добавки могут быть использованы для улучшения характеристик термосварки слоистой пленки. Сополимерные добавки также могут улучшать силу связи слоев, чтобы помочь графической ленте биоразлагаемой пленки лучше приклеиваться к ОРР барьерной ленте или чтобы помочь графической ленте пленки на биоразлагаемой основе лучше приклеиться к барьерной ленте на биоразлагаемой основе. Добавки также могут быть использованы таким образом, чтобы можно было использовать биоразлагаемый адгезив, например ламинированный слой. В одном варианте осуществления многослойная пленка содержит адгезив на биоразлагаемой основе. Такие добавки также могут облегчить металлизацию биоразлагаемой пленки посредством традиционного процесса вакуумного напыления алюминия для получения биоразлагаемой защитной сетки, которая обеспечивает осуществление барьерной функции для биоразлагаемой пленки. Биоразлагаемые пленки известны с плохой стороны из-за наличия плохих барьерных свойств. Используемый здесь термин «добавки» не ограничивается химическими добавками и может включать в себя поверхностную обработку, в том числе, но не только, коронную обработку.

В одном варианте осуществления пленка на биоразлагаемой основе содержит нанокомпозит или нанокомпозитное покрытие, для обеспечения барьерной защиты. Нанокомпозиты известны в уровне техники, как показано на примерах в публикации патентной заявки США № 2005/0096422, которая включена здесь в качестве ссылки. В одном варианте осуществления пленка на биоразлагаемой основе содержит наноглину для обеспечения барьерных функций. Наноглины в соответствии с настоящим изобретением содержат слоистые силикатные пластинки, например вермикулит, алюмосиликаты, цеолиты, бентонит, монтмориллонит, каолинит, нонтронит, бейделлит, волконскоит, гекторит, спонит, лапонит, сауконит, гидрослюда, хлорит, магадиит, кениаит, ледикат и их смеси.

В одном варианте осуществления наноглина может быть добавлена тем же самым способом нанесения графических изображений, используемым в настоящее время для нанесения чернильного слоя на ленту пленки. В патенте США № 6232389, например, описывается состав покрытия, который содержит по существу диспергированные расслоившиеся слоистые силикаты в эластомерном полимере, который можно наносить в качестве покрытия и сушить. Свободный кислород PLA означает, что имеется природная аффинность для нанесения таких покрытий. В одном варианте осуществления наноглину добавляют к пленке на биологической основе в качестве добавки во время получения пленки.

В одном варианте осуществления слоистые силикатные пластинки нанокомпозита сдержат алюминий-силикат, который образует по существу цилиндрическую или сферическую структуру. Сотни этих структур могут быть соединены вместе, могут формировать длинные тонкие трубки, которые являются очень труднопроницаемыми для молекул кислорода или молекул воды. В одном варианте осуществления нанокомпозит содержит поры достаточного размера, так что передвижение молекулы кислорода и/или воды через поры нанокомпозита достаточно замедлено для сохранения сроков хранения компонента пищевого продукта низкой влажности, такого как картофельные чипсы, в течение двух или более месяцев в биоразлагаемом ламинированном пакете, содержащем нанокомпозит для барьерных свойств. В одном варианте осуществления пластинки связаны друг с другом так плотно, что фактически отсутствуют отверстия в трубке для входа молекул кислорода или молекул воды. В одном варианте осуществления нанокомпозит содержит поглотитель, который взаимодействует с кислородом или водой. Следовательно, в одном варианте осуществления нанокомпозит содержит железо.

Настоящее изобретение дает многочисленные преимущества по сравнению с традиционными пленками предшествующего уровня техники на основе нефтяного сырья. Во-первых, настоящее изобретение уменьшает потребление ископаемого топлива, поскольку для одного или нескольких слоев пленки используется пластик на биоразлагаемой основе, для которой ранее требовался полипропиленовый полимер на основе нефтяного сырья/ископаемого топлива. Следовательно, пленка по настоящему изобретению изготовлена из возобновляемого ресурса.

Во-вторых, в настоящем изобретении снижается количество диоксида углерода в атмосфере, поскольку источником пленки на биоразлагаемой основе является растительная основа. Хотя пленка на биоразлагаемой основе может разлагаться на воду и углекислый газ относительно за короткий период времени в условиях компостирования, если пленку закапывают, углекислый газ эффективно отделяется и сохраняется вследствие недостатка света, кислорода и влаги, доступной для разложения пленки. Таким образом, углекислый газ, который был извлечен из атмосферы растением, из которого была изготовлена пленка на биоразлагаемой основе, фактически помещается на хранение.

В-третьих, видно меньше мусора, поскольку часть пленки, составляющей конечную упаковку, является биоразлагаемой. Используемый здесь термин «биоразлагаемая» означает, что примерно менее 5% по массе и предпочтительно менее 1% пленки остается после нахождения при 35°С при 75% влажности на открытом воздухе в течение 60 дней. Специалистам в данной области будет понятно, что в различных условиях окружающей среды, разложение пленки может быть более длительным. В одном варианте осуществления менее 5% пленки на биоразлагаемой основе остается после нахождения при 25°С и 50% относительной влажности в течение пяти лет. Для сравнения, ОРР пленка может существовать более 100 лет при тех же условиях.

В-четвертых, сохраняется энергия, поскольку для создания пленки в соответствии с настоящим изобретением требуется меньше энергии, чем гибких пленок предшествующего уровня техники на основе нефтяного сырья. Например, для 1 кг PLA требуется только 56 мегаджоулей энергии, что на 20% - 50% меньше ресурсов ископаемого топлива, чем требуется для изготовления пластиков на основе нефтяного сырья, таких как полипропилен.

В-пятых, настоящее изобретение обеспечивает более стабильное и менее изменчивое ценообразование. В отличие от изделий на основе нефтяного сырья, которые меняются в широких пределах исходя из цен на нефть, изделия на биоразлагаемой основе являются более стабильными и менее изменчивыми. Кроме того, пленки на биоразлагаемой основе имеют потенциальную возможность воспользоваться непрерывными улучшениями генно-инженерных растений, которые могут увеличить состав желаемого сырья и выход.

Хотя изобретение было конкретно показано и описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, специалистам в данной области будет понятно, что различные изменения в форме и подробном описании могут быть сделаны здесь без отклонения от сущности и объема изобретения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Многослойная упаковочная гибкая пленка, содержащая: а) наружный слой, содержащий пленку на биоразлагаемой основе; при этом пленка на биоразлагаемой основе содержит графический слой; b) адгезивный слой, смежный с указанным наружным слоем; и с) слой со стороны продукта, содержащий ориентированную полипропиленовую пленку (ОРР), обладающую барьерными свойствами.

2. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе содержит полилактид.

3. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе содержит полигидроксиалканоат.

4. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе составляет по меньшей мере 25% указанной многослойной упаковочной пленки по массе.

5. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе содержит примерно от 1% примерно до 20% крахмала по массе пленки.

6. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе дополнительно содержит добавку стеарата.

7. Упаковка для закусочного пищевого продукта, изготовленная из обладающей барьерными свойствами многослойной гибкой пленки по п.1, где указанная гибкая пленка содержит пленку на биоразлагаемой основе.

www.freepatent.ru

Экологически безопасная многослойная гибкая пленка, обладающая барьерными свойствами

Изобретение имеет отношение к многослойной упаковочной гибкой пленке. Пленка содержит: а) наружный слой, содержащий пленку на биоразлагаемой основе; при этом пленка на биоразлагаемой основе содержит графический слой; b) адгезивный слой, смежный с указанным наружным слоем; и с) слой со стороны продукта, содержащий ориентированную полипропиленовую пленку (ОРР), обладающую барьерными свойствами. Технический результат - изготовление биоразлагаемой многослойной упаковочной гибкой пленки из возобновляемого ресурса с высокими барьерными свойствами. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к биоразлагаемому, гибкому упаковочному материалу на биоразлагаемой основе, который может быть использован при упаковке пищевых продуктов, и к способу изготовления упаковочного материала на биоразлагаемой основе. Более конкретно, изобретение относится к применению биоразлагаемого пластика, изготовленного из возобновляемых ресурсов по меньшей мере как один из слоев в многослойной гибкой пленке.

Описание уровня техники

Многослойные пленочные структуры, изготовленные из продуктов из нефтяного сырья, происходящего из ископаемого топлива, часто используются в гибких упаковках, где существует потребность в их подходящих барьерных, герметизирующих свойствах и возможность графического отображения информации. Барьерные свойства в одном или нескольких слоях являются важными для защиты продукта внутри упаковки от света, кислорода и влаги. Такая необходимость существует, например, для защиты пищевых продуктов, которые могут рисковать потерей вкуса и аромата, свежести или могут быть испорчены при отсутствии достаточных барьерных свойств для предотвращения проникновения в упаковку, например, света, кислорода или влаги. Кроме того, барьерные свойства также предотвращают нежелательный выход продукта за пределы упаковочного пакета. Например, у маслянистых продуктов, таких как картофельные чипсы, некоторое количество масла может выходить в пленку упаковочного пакета. Герметичные свойства имеют большое значение для обеспечения образования воздухонепроницаемой или герметичной упаковки пакета. Без герметичной упаковки любые барьерные свойства, обеспечиваемые пленкой, являются неэффективными против пропускания кислорода, влажности или запаха между продуктами в упаковке и внешней средой. Свойства графического воспроизведения информации являются необходимыми, поскольку дают возможность покупателю быстро идентифицировать разыскиваемый для покупки продукт, дают возможность производителям пищевого продукта маркировать пищевую ценность упакованного пищевого продукта и дают возможность поместить на продукте информацию о ценах, например штрих коды.

Одна многослойная или композитная пленка предшествующего уровня техники, используемая для упаковки картофельных чипсов и подобных продуктов, показана на Фигуре 1, которая представляет собой схематическую иллюстрацию поперечного сечения многослойной пленки 100, показывающего каждый отдельный независимый слой. Каждый из этих слоев функционирует в некотором роде для обеспечения необходимых барьерных, герметичных свойств и способности графического отображения информации. Например, графический слой 114 обычно используется для представления графических изображений, которые могут быть оттиском с обращенным изображением и видны через прозрачный наружный основной слой 112. Одинаковые цифры используются по всему описанию для обозначения аналогичных или идентичных частей, если не указано иное. Наружный основной слой 112 обычно представляет собой специализированный полипропилен ("ОРР") или полиэтилена терефталат ("PET"). Металлический слой, расположенный после внутреннего основного слоя 118, обеспечивает необходимые барьерные функции. Было обнаружено и хорошо известно в предшествующем уровне техники, что путем металлизации полиолефинов на основе нефтяного сырья, таких как ОРР или PET, снижается передача влаги и кислорода через пленку, приблизительно на величину в три порядка. ОРР на основе нефтяного сырья обычно используют для основных слоев 112, 118 благодаря его более низкой стоимости. Герметичный слой 119, распложенный после ОРР слоя 118, обеспечивает образование герметичной упаковки при температуре ниже температуры плавления ОРР. Желательным является герметичный слой 119 с более низкой температурой плавления, поскольку плавление металлизированного ОРР для образования герметичной упаковки могло бы оказывать нежелательное действие на барьерные свойства. Обычные герметичные слои 119 предшествующего уровня техники включают в себя сополимер этилен-пропилен и этилен-пропилен-бутен-1 тер-полимер. Клеевой или ламинированный слой 115, обычно экструзия полиэтилена, необходим для склеивания наружного основного слоя 112 со внутренним основным слоем 118 со стороны продукта. Таким образом, по меньшей мере два основных слоя полипропилена на основе нефтяного сырья обычно требуется в композитной или многослойной пленке.

Другие материалы, используемые при упаковке, обычно представляют собой материалы на основе нефтяного сырья, такие как полиэфирные, полиолефиновые экструзии, адгезивные ламинаты и другие подобные материалы или многослойные сочетания указанного выше.

Такие пленки описаны, например, в патенте US №4198256, выбранном в качестве прототипа.

Фигура 2 схематически демонстрирует образование материалов, в которых ОРР слои 112, 118 упаковочного материала изготовлены по отдельности, затем сформированы в материал 100 на экструзионном ламинаторе 200. Слой ОРР 112 с графическими изображениями 114, предварительно нанесенными известным способом, например флексографическим или способом глубокой печати, подают с вращающегося барабана 212, тогда как слой ОРР 118 подают с вращающегося барабана 218. В то же время смола для РЕ ламинированного слоя 115 подается в загрузочное устройство 215а и через экструдер 215b, где она будет нагреваться приблизительно до 600°F, и экструдируется в головке экструдера 215с в виде расплавленного полиэтилена 115. Этот расплавленный полиэтилен 115 экструдируется со скоростью, которая совпадает со скоростью, при которой подаются ОРР материалы на нефтяной основе 112, 118, становятся зажатыми между этими двумя материалами. Слоистый материал 100 затем быстро движется между охлаждающим барабаном 220 и прижимным роликом 230, следя за тем, чтобы он образовывал фактически охлажденный выровненный слой. Давление между роликами ламинатора обычно устанавливается в диапазоне от 0,5 до 5 фунтов на погонный дюйм по ширине материала. Большой охлаждающий барабан 220 изготовлен из нержавеющей стали и охлаждается примерно до 50-60°F, так что при быстром охлаждении материала не позволяет образовываться конденсату. Прижимной ролик меньшего размера 230 обычно образован из каучука или другого упругого материала. Следует отметить, что слоистый материал 100 остается в контакте с охлаждающим барабаном 220 в течение периода времени, после этого проходит через ролики, чтобы дать время для достаточного охлаждения смолы. Этот материл затем может быть свернут в рулоны (специально не показано) для транспортировки к месту, где он будет использован при упаковке. В основном экономично формировать этот материал в виде широких листов, которые затем разрезают вдоль, используя тонкие слиттерные ножи, на желаемую ширину, поскольку материал сворачивают для транспортировки.

Как только материал сформирован и разрезан на желаемую ширину, он может быть загружен в вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный автомат, используемый при упаковке многих продуктов, которые упаковываются с помощью этого способа. На Фигуре 3 показан иллюстративный вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный автомат, который может быть использован для упаковки закусочных продуктов, таких как чипсы. Этот чертеж является упрощенным и не показывает корпус и опорные конструкции, которые обычно окружают такой автомат, но демонстрирует работу резервуара аппарата. Упаковочную пленку 310 берут из рулона 312 пленки, и она проходит через натяжные ролики 314, которые держат ее туго натянутой. Затем пленка проходит через формователь 316, который направляет пленку таким образом, чтобы она образовывала вертикальную трубу вокруг цилиндра для доставки продукта 318. Этот цилиндр для доставки продукта 318 обычно имеет либо круглое, либо несколько овальное поперечное сечение. По мере того как упаковочный материал тянется вниз с помощью приводных ремней 320, края пленки герметизируются вдоль ее длины с помощью вертикальной спаечной машины 322, образуя тыльное запаивание 324. Затем машина применяет пару термосклеивающих зажимов 326 впритык к трубе для формирования поперечного герметичного запаивания 328. Это поперечное запаивание 328 действует в качестве верхнего герметичного запаивания на пакете 330 ниже склеивающих зажимов 326 и нижнего запаивания на пакете 332, заполняемого и формируемого выше зажимов 326. После формирования поперечного герметичного запаивания 328 делают разрез через герметично запаянную область для отделения окончательного пакета 330 ниже герметичного запаивания 328 от частично заполненного пакета 332 выше герметичного запаивания. Пленочную трубу затем проталкивают вниз, чтобы вытянуть другую длину для упаковки. Перед образованием поперечных герметичных запаиваний склеивающими зажимами упаковываемый продукт падает через цилиндр для доставки продукта 318 и удерживается в трубе выше поперечного запаивания 328.

В предшествующем уровне техники гибкие пленки на основе нефтяного сырья составляют относительно небольшую часть продуцируемых отходов, по сравнению с другими типами упаковки. Таким образом, повторное использование не является экономически выгодным, из-за требуемой энергии для сбора, отделения и очистки использованных упаковок из гибкой пленки. Далее, поскольку нефтяные пленки являются стабильными в окружающей среде, пленки на основе нефтяного сырья имеют относительно низкую скорость разложения. Следовательно, выброшенные упаковки, которые случайно не попадают в предназначенные потоки отходов, могут выглядеть как неприглядный мусор в течение сравнительно длительного периода времени. Кроме того, такие пленки могут сохраняться в течение длительных периодов времени при закапывании мусора. Другим недостатком пленок на основе нефтяного сырья является то, что они изготовлены из нефти, которая может рассматриваться как ограниченный невозобновляемый ресурс. Кроме того, цена пленок на основе нефтяного сырья является изменчивой, поскольку привязана к цене нефти. Следовательно, существует необходимость в биологически разлагаемой гибкой пленке, изготовленной из возобновляемого ресурса. В одном варианте осуществления такая пленка должна иметь пищевую безопасность и обладать необходимыми барьерными свойствами для сохранения низкой влажности пищевых продуктов, стойких при хранении в течение длительного периода времени без потери свежести продукта. Пленка должна иметь необходимые свойства герметизируемости и коэффициента трения, что позволяет использовать ее на существующем вертикальном формовочно-фасовочно-укупорочном автомате.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на многослойную пленку, обладающую барьерными свойствами, в которой один или несколько слоев содержат пленку на биоразлагаемой основе. В одном аспекте многослойная упаковочная пленка по настоящему изобретению имеет внешний слой, содержащий пленку на биоразлагаемой основе, адгезивный слой, приклеенный к наружному слою, и слой со стороны продукта, обладающий барьерными свойствами. В одном аспекте пленка на биоразлагаемой основе выбрана из полилактида (PLA) и полигидроксиалканоата (РНА). Таким образом, настоящее изобретение относится к многослойной пленке с барьерными свойствами, которая изготовлена, по меньшей мере, частично, из возобновляемых ресурсов. Дополнительно в одном варианте осуществления по меньшей мере часть пленки является биоразлагаемой. Указанные выше, а также дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Новые признаки, считающиеся отличительными признаками изобретения, изложены в прилагаемой формуле изобретения. Однако само изобретение, а также предпочтительный способ применения, его дополнительные задачи и преимущества будут наилучшим образом понятны путем ссылки на следующее подробное описание иллюстративных вариантов осуществления при прочтении совместно с сопровождающими чертежами, на которых:

На Фигуре 1 представлено поперечное сечение упаковочной пленки, приводимой в качестве примера предшествующего уровня техники;

На Фигуре 2 представлено приводимое в качестве примера получение упаковочной пленки предшествующего уровня техники;

На Фигуре 3 представлен вертикальный формовочно-фасовочно-укупорочный автомат, известный из предшествующего уровня техники;

На Фигуре 4 представлено увеличенное схематическое поперечное сечение гибридной многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения; и

На Фигуре 5 представлено увеличенное схематическое поперечное сечение многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение направлено на применение пленки на биоразлагаемой основе по меньшей мере в качестве одного из слоев пленки в многослойной гибкой пленочной упаковке. Используемый здесь термин «пленка на биоразлагаемой основе» означает полимерную пленку, изготовленную из исходного сырья, не являющегося нефтяным сырьем, или биологически воспроизводимого исходного сырья.

Одна проблема с пластическими пленками на биоразлагаемой основе состоит в том, что такие пленки обладают плохой влаго- и кислороднонепроницаемостью. В результате такие пленки в настоящее время не могут быть использованы непосредственно для упаковки. Кроме того, многие биоразлагаемые пленки являются нестабильными и неэластичными по сравнению с ОРР, обычно используемым для гибких пленочных упаковок. Транспортировка контейнеров, изготовленных только из биоразлагаемых пленок, следовательно, является относительно шумной по сравнению с пленками на основе нефтяного сырья предшествующего уровня техники. Однако авторы изобретения обнаружили, что многие эти проблемы могут быть сведены к минимуму или устранены посредством использования «гибридной» пленки.

На Фигуре 4 представлено увеличенное схематическое поперечное сечение гибридной многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Здесь наружный прозрачный основной слой содержит биоразлагаемую пленку 402 на биологической основе вместо специализированного полипропилена 112 на основе нефтяного сырья, изображенного на Фигуре 1.

В одном варианте осуществления биоразлагаемая пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит полимолочную кислоту, также известную как полилактид ("PLA"), которая представляет собой биоразлагаемый, термопластичный, алифатический полиэфир, полученный из молочной кислоты. PLA может быть легко получен в высокомолекулярной форме посредством полимеризации с раскрытием цикла лактида/молочной кислоты в PLA, используя катализатор и нагревание.

PLA может быть получен из исходного сырья на растительной основе, в том числе соевых бобов, как показано в публикации патентной заявки США номер 20040229327, или в результате ферментации сельскохозяйственных отходов, таких как кукурузный крахмал, или других исходных материалов на растительной основе, например кукурузы, пшеницы или сахарной свеклы. PLA может быть переработан подобно большинству термопластичных полимеров в пленку. PLA обладает физическими свойствами, аналогичными PET, и имеет превосходную прозрачность. PLA пленки описаны в патенте США №6207792 и PLA смолы доступны от Natureworks LLC (http://www.natureworksllc.com). Minnetonka, Minnesota. PLA разлагается на углекислый газ и воду.

В одном варианте осуществления биоразлагаемая пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит полигидрокси-алканоат ("РНА"), доступный от Archer Daniels Midland, Decatur, IL. РНА представляет собой полимер, принадлежащий классу полиэфиров, и может быть продуцирован микроорганизмами (например, Alcaligenes eutrophus) как форма хранения энергии. В одном варианте осуществления микробный биосинтез РНА начинается с конденсации двух молекул ацетил-СоА с получением ацетоацетил-СоА, который впоследствии восстанавливается до гидроксибутирил-СоА. Гидроксибутирил-СоА затем используется в качестве мономера для полимеризации РНВ, наиболее распространенного типа РНА.

Слоистая пленка, изображенная на Фигуре 4, может быть изготовлена путем экструзии биоразлагаемой пленки 402 на биоразлагаемой основе в листовую пленку. В одном варианте осуществления пленка 402 на биоразлагаемой основе была ориентирована в машинном направлении или поперечном направлении. В одном варианте осуществления пленка 402 на биологической основе содержит пленку, равнорастянутую в двух направлениях. В одном варианте осуществления изготавливают PLA пленку 402 толщиной 120. Графическое изображение 114 представляет собой обращенную печать на биоразлагаемой пленке 402 на биоразлагаемой основе с помощью известного способа нанесения графических изображений, такого как флексографическая или ротационная глубокая печать с получением графического слоя 114. Этот графический слой 114 затем может быть «приклеен» к металлизированной ОРР пленке 118 со стороны продукта ламинированием слоя 115, обычно экструзией полиэтилена. Таким образом, ОРР графическая лента предшествующего уровня техники заменяется биоразлагаемой графической лентой. В одном варианте осуществления пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит множественные слои для улучшения печати и коэффициента трения. В одном варианте осуществления пленка 402 на биоразлагаемой основе содержит один или несколько слоев PLA.

В одном варианте осуществления, показанном на Фигуре 4, внутренний изолирующий слой 119 может быть сложен внахлест, а затем запаян на себе с образованием трубы, имеющей сварной шов, соединяющий края материала для изнаночного шва. Сварной шов, соединяющий края материала, выполняется путем применения к пленке нагревания и давления. Альтернативно термическая полоса может быть представлена на требуемой части пленки 402 на биоразлагаемой основе для возможности использовать перекрывающийся клеевой шов.

Примеры металлизированных ОРР пленок 118, имеющих изолирующий слой 119, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, включают в себя PWX-2, PWX-4, PWS-2 пленки, доступные от Toray Plastics, North Kingstown, RI или MU-842, Met HB, или пленки METALLYTE, доступные от Exxon-Mobil Chemical.

Слоистый материал пленки, изображенной на Фигуре 4, является гибридной пленкой, поскольку он содержит как биоразлагаемую пленку 402 на биоразлагаемой основе, так и стабильную металлизированную пленку ОРР 118. Однако одним преимуществом настоящего изобретения является то, что наружная PLA пленка 402 может быть толще, чем наружные пленки предшествующего уровня техники для максимального использования пленок 402 на биоразлагаемой основе и биоразлагаемости всей упаковки при сохранении свойств "пакета на ощупь", свойств, которые стали так хорошо известны потребителям. Например, тогда как пленка внешней стороны 112 предшествующего уровня техники, ламинированный слой 115 и внутренний основной слой 118 приблизительно каждый составлял одну треть упаковочной пленки по массе, в одном варианте осуществления, слоистый материал по настоящему изобретению содержит пленку 402 на биоразлагаемой основе с наружной стороны 50% по массе, ламинированный слой 115 составляет 20% по массе и внутренний основной ОРР слой составляет примерно 30% по массе всей упаковочной пленки. Следовательно, может быть использовано меньше ОРР пленки 118, чем требуется в предшествующем уровне техники, уменьшая потребление ресурсов ископаемого топлива. В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к гибридной пленке, имеющей по меньшей мере примерно на одну четвертую меньше, и предпочтительно меньше примерно от одной третьей до половины, углерода на основе ископаемого топлива, чем пленка предшествующего уровня техники, все же имеющая приемлемые барьерные свойства. В контексте настоящего изобретения пленка, имеющая приемлемую кислородонепроницаемость, имеет скорость переноса кислорода примерно менее чем 150 куб.см/м2/день. В контексте настоящего изобретения пленка, имеющая приемлемую влагонепроницаемость, имеет скорость переноса водяного пара примерно менее 5 грамм/м2/день.

Гибридная пленка, изображенная на Фигуре 4, дает несколько преимуществ. Во-первых, авторы изобретения обнаружили, что биоразлагаемые пленки 402, такие как PLA, дают превосходные графические ленты. В отличие от полипропилена, PLA имеет кислород в остове молекулы. Кислород по своей природе обеспечивает высокую поверхностную энергию, которая облегчает адгезию чернил, тем самым уменьшая количество предварительной обработки, требуемой для подготовки пленки для печати по сравнению с ОРР пленками на основе нефтяного сырья предшествующего уровня техники. Во-вторых, пленка может быть получена, с использованием тех же существующих инвестиционных средств, которые используются для изготовления пленок предшествующего уровня техники. В-третьих, в гибридных пленках используется от 25% до 50% меньше нефти, чем в пленках предшествующего уровня техники. В-четвертых, пленка является частично разлагаемой, что помогает сократить количество неприглядного мусора.

На Фигуре 5 изображено увеличенное схематичное поперечное сечение многослойной упаковочной пленки, изготовленной в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Здесь внутренний основной слой содержит тонкий металлизированный барьер - улучшающий адгезию пленки слой 416, смежный с биоразлагаемой пленкой 418 на биоразлагаемой основе, такой как PLA, вместо специализированного полипропилена 118, изображенного на Фигуре 1 и Фигуре 4.

Соединяющий слой (не показан) может быть расположен между металлизированным барьером, улучшающим адгезию пленки слоем 416, и слоем 418 пленки на биоразлагаемой основе. Соединяющий слой может позволить потенциально несовместимым слоям быть связанными вместе. Соединяющий слой может быть выбран из яблочного ангидрида, этиленметакрилата ("ЕМА") и этиленвинилацетата ("EVA").

Металлизированный барьер, улучшающий адгезию пленки слой 416, смежный с пленкой 418 на биоразлагаемой основе, может представлять собой один или несколько полимеров, выбранных из полипропилена, этиленвинилового спирта формулы ("EVOH"), поливинилового спирта ("PVOH"), полиэтилена, полиэтилена терефталата, нейлона и нано-композитного покрытия.

Ниже изображены формулы EVOH в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

Формула EVOH, используемая в соответствии с настоящим изобретением, может находиться в диапазоне от низкогидролитического EVOH до высокогидролитического EVOH. В контексте настоящего изобретения низкогидролитический EVOH соответствует приведенной выше формуле, где n=25. В контексте настоящего изобретения высокогидролитический EVOH соответствует приведенной выше формуле, где n=80. Высокогидролитический EVOH обеспечивает кислородную непроницаемость, но является более трудным для обработки. При металлизации EVOH обеспечивает приемлемую влагонепроницаемость. Формула EVOH может быть соэкструзирована с PLA 418, и формула EVOH затем может быть металлизирована с помощью способов, известных в уровне техники, в том числе вакуумным напылением.

В одном варианте осуществления металлизированная пленка 416 содержит металлизированный PET 416, толщина которого примерно меньше 10, и предпочтительно толщиной калибра примерно от 2 примерно до 4. PET может быть соэкструдирован с PLA 418 и PET затем может быть металлизирован способами, известными в уровне техники. В одном варианте осуществления металлизированная пленка 416 содержит PVOH покрытие, которое наносится на PLA в виде жидкости, а затем высушивается.

В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 состоят только из PLA. Альтернативно могут быть добавлены вспомогательные вещества для графической ленты пленки на биоразлагаемой основе 402 или барьерной ленты пленки на биоразлагаемой основе 418 во время процесса изготовления пленки для улучшения свойств пленки, например скорости биоразложения. Например, скорость разложения биоразлагаемого PLA является относительно медленной. Следовательно, куски мусора остаются видимыми в течение периода времени. Для ускорения распада PLA может быть добавлен крахмал к основному полимеру для улучшения биоразлагаемости конечной пленки. В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 содержат примерно от 1% примерно до 20% крахмала по массе пленки. Крахмал будет вызывать разрушение специализированного PLA на более мелкие куски (приблизительно похожие на пережеванную пищу). Эти более мелкие куски затем будут значительно менее видимыми в окружающей среде как мусор и будут разлагаться быстрее благодаря большей площади поверхности, поскольку большая краевая площадь позволяет влажности просачиваться между слоями многослойной пленки и быстрее разрушать слои. Пленка на основе PLA в конечном итоге распадается на СO2 и h3O.

Аналогичные результаты могут достигаться путем добавления стеаратов различных переходных металлов (кобальта, никеля и т.д.), но применение крахмала было бы предпочтительным, поскольку он тоже разрушается и не оставляет отходов. В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 содержат примерно до 5% добавки стеарата по массе пленки. Одна или несколько добавок стеарата может быть выбрана из алюминия, сурьмы, бария, висмута, кадмия, церия, хрома, кобальта, меди, галлия, железа, лантана, свинца, лития, магния, ртути, молибдена, никеля, калия, редкоземельных металлов, серебра, натрия, стронция, олова, вольфрама, ванадия, иттрия, цинка или циркония. Такие добавки продаются под торговым наименованием TDPA и доступны от EPI, Conroe, Texas, USA. В одном варианте осуществления одна или обе пленки на биоразлагаемой основе 402, 418 содержат фотокатализатор. Фотокатализаторы известны в уровне техники и обычно используются в кольцах контейнеров в упаковке 6 банок напитков для облегчения разрушения при воздействии солнечного света.

Кроме того, можно использовать один или несколько подходящих сополимерных добавок, выбранных из блок-сополимера этиленметилакрилата и стирол-бутидиена (например, торговое наименование KRATON) в качестве совместителя для улучшения степени совместимости между пленкой на биоразлагаемой основе 402, 418 и другими слоями пленки. Например, такие сополимерные добавки могут быть использованы для улучшения характеристик термосварки слоистой пленки. Сополимерные добавки также могут улучшать силу связи слоев, чтобы помочь графической ленте биоразлагаемой пленки лучше приклеиваться к ОРР барьерной ленте или чтобы помочь графической ленте пленки на биоразлагаемой основе лучше приклеиться к барьерной ленте на биоразлагаемой основе. Добавки также могут быть использованы таким образом, чтобы можно было использовать биоразлагаемый адгезив, например ламинированный слой. В одном варианте осуществления многослойная пленка содержит адгезив на биоразлагаемой основе. Такие добавки также могут облегчить металлизацию биоразлагаемой пленки посредством традиционного процесса вакуумного напыления алюминия для получения биоразлагаемой защитной сетки, которая обеспечивает осуществление барьерной функции для биоразлагаемой пленки. Биоразлагаемые пленки известны с плохой стороны из-за наличия плохих барьерных свойств. Используемый здесь термин «добавки» не ограничивается химическими добавками и может включать в себя поверхностную обработку, в том числе, но не только, коронную обработку.

В одном варианте осуществления пленка на биоразлагаемой основе содержит нанокомпозит или нанокомпозитное покрытие, для обеспечения барьерной защиты. Нанокомпозиты известны в уровне техники, как показано на примерах в публикации патентной заявки США №2005/0096422, которая включена здесь в качестве ссылки. В одном варианте осуществления пленка на биоразлагаемой основе содержит наноглину для обеспечения барьерных функций. Наноглины в соответствии с настоящим изобретением содержат слоистые силикатные пластинки, например вермикулит, алюмосиликаты, цеолиты, бентонит, монтмориллонит, каолинит, нонтронит, бейделлит, волконскоит, гекторит, спонит, лапонит, сауконит, гидрослюда, хлорит, магадиит, кениаит, ледикат и их смеси.

В одном варианте осуществления наноглина может быть добавлена тем же самым способом нанесения графических изображений, используемым в настоящее время для нанесения чернильного слоя на ленту пленки. В патенте США №6232389, например, описывается состав покрытия, который содержит по существу диспергированные расслоившиеся слоистые силикаты в эластомерном полимере, который можно наносить в качестве покрытия и сушить. Свободный кислород PLA означает, что имеется природная аффинность для нанесения таких покрытий. В одном варианте осуществления наноглину добавляют к пленке на биологической основе в качестве добавки во время получения пленки.

В одном варианте осуществления слоистые силикатные пластинки нанокомпозита сдержат алюминий-силикат, который образует по существу цилиндрическую или сферическую структуру. Сотни этих структур могут быть соединены вместе, могут формировать длинные тонкие трубки, которые являются очень труднопроницаемыми для молекул кислорода или молекул воды. В одном варианте осуществления нанокомпозит содержит поры достаточного размера, так что передвижение молекулы кислорода и/или воды через поры нанокомпозита достаточно замедлено для сохранения сроков хранения компонента пищевого продукта низкой влажности, такого как картофельные чипсы, в течение двух или более месяцев в биоразлагаемом ламинированном пакете, содержащем нанокомпозит для барьерных свойств. В одном варианте осуществления пластинки связаны друг с другом так плотно, что фактически отсутствуют отверстия в трубке для входа молекул кислорода или молекул воды. В одном варианте осуществления нанокомпозит содержит поглотитель, который взаимодействует с кислородом или водой. Следовательно, в одном варианте осуществления нанокомпозит содержит железо.

Настоящее изобретение дает многочисленные преимущества по сравнению с традиционными пленками предшествующего уровня техники на основе нефтяного сырья. Во-первых, настоящее изобретение уменьшает потребление ископаемого топлива, поскольку для одного или нескольких слоев пленки используется пластик на биоразлагаемой основе, для которой ранее требовался полипропиленовый полимер на основе нефтяного сырья/ископаемого топлива. Следовательно, пленка по настоящему изобретению изготовлена из возобновляемого ресурса.

Во-вторых, в настоящем изобретении снижается количество диоксида углерода в атмосфере, поскольку источником пленки на биоразлагаемой основе является растительная основа. Хотя пленка на биоразлагаемой основе может разлагаться на воду и углекислый газ относительно за короткий период времени в условиях компостирования, если пленку закапывают, углекислый газ эффективно отделяется и сохраняется вследствие недостатка света, кислорода и влаги, доступной для разложения пленки. Таким образом, углекислый газ, который был извлечен из атмосферы растением, из которого была изготовлена пленка на биоразлагаемой основе, фактически помещается на хранение.

В-третьих, видно меньше мусора, поскольку часть пленки, составляющей конечную упаковку, является биоразлагаемой. Используемый здесь термин «биоразлагаемая» означает, что примерно менее 5% по массе и предпочтительно менее 1% пленки остается после нахождения при 35°С при 75% влажности на открытом воздухе в течение 60 дней. Специалистам в данной области будет понятно, что в различных условиях окружающей среды, разложение пленки может быть более длительным. В одном варианте осуществления менее 5% пленки на биоразлагаемой основе остается после нахождения при 25°С и 50% относительной влажности в течение пяти лет. Для сравнения, ОРР пленка может существовать более 100 лет при тех же условиях.

В-четвертых, сохраняется энергия, поскольку для создания пленки в соответствии с настоящим изобретением требуется меньше энергии, чем гибких пленок предшествующего уровня техники на основе нефтяного сырья. Например, для 1 кг PLA требуется только 56 мегаджоулей энергии, что на 20% - 50% меньше ресурсов ископаемого топлива, чем требуется для изготовления пластиков на основе нефтяного сырья, таких как полипропилен.

В-пятых, настоящее изобретение обеспечивает более стабильное и менее изменчивое ценообразование. В отличие от изделий на основе нефтяного сырья, которые меняются в широких пределах исходя из цен на нефть, изделия на биоразлагаемой основе являются более стабильными и менее изменчивыми. Кроме того, пленки на биоразлагаемой основе имеют потенциальную возможность воспользоваться непрерывными улучшениями генно-инженерных растений, которые могут увеличить состав желаемого сырья и выход.

Хотя изобретение было конкретно показано и описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, специалистам в данной области будет понятно, что различные изменения в форме и подробном описании могут быть сделаны здесь без отклонения от сущности и объема изобретения.

1. Многослойная упаковочная гибкая пленка, содержащая: а) наружный слой, содержащий пленку на биоразлагаемой основе; при этом пленка на биоразлагаемой основе содержит графический слой; b) адгезивный слой, смежный с указанным наружным слоем; и с) слой со стороны продукта, содержащий ориентированную полипропиленовую пленку (ОРР), обладающую барьерными свойствами.

2. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе содержит полилактид.

3. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе содержит полигидроксиалканоат.

4. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе составляет по меньшей мере 25% указанной многослойной упаковочной пленки по массе.

5. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе содержит примерно от 1% примерно до 20% крахмала по массе пленки.

6. Пленка по п.1, где указанная пленка на биоразлагаемой основе дополнительно содержит добавку стеарата.

7. Упаковка для закусочного пищевого продукта, изготовленная из обладающей барьерными свойствами многослойной гибкой пленки по п.1, где указанная гибкая пленка содержит пленку на биоразлагаемой основе.

www.findpatent.ru

Однослойные материалы

Наша компания предлагает однослойные материалы с полноцветной печатью:полиэтилен (РЕ) (30-140мкм), полипропилен (РР), полипропилен ориентированный (15-80мкм) (BОРР), полипропилен жемчужный – ОРРжемч. (30-50мкм), полипропилен металлизированный (ОРРмет) (18-40мкм), Бумага (35-110гр/см) (Paper).

Полиэтиленовая пленка (LDPE) Полиэтиленовая пленка бывает высокого давления (LDPE) – относительно прозрачная, без вкуса и запаха, непроницаема для воды и пара, прочная, эластичная и низкого давления (HDPE) – плотная, «шуршащая», прочная. Полиэтиленовая пленка средней и высокой плотности менее эластична, чем полиэтиленовая пленка низкой плотности, но превосходит ее в отношении стабильности при изменении температуры.

Полиэтиленовая пленка (чаще как свариваемый слой в ламинатах) применяется в широкой сфере, например, для упаковки свежих овощей, замороженных пищевых продуктов, хлебобулочных изделий, где очень важны такие свойства, как паронепроницаемость, гибкость при низких температурах, что делает ее прекрасной упаковочной пленкой. Поскольку полиэтилен не содержит воды, пленка не становится хрупкой.

Сферы применения полиэтилена:

-   упаковка пищевых продуктов;-   упаковка промышленных товаров;-   упаковка кормов для животных;-   гигиена: платочки, туалетная бумага.

Полипропилен (РР)

Полипропилен (РР) по свойствам приближается к HDPE, выгодно отличаясь от последнего меньшей плотностью, большей механической плотностью, жиро- и теплостойкостью; однако РР значительно уступает РЕ в морозостойкости. Определяющим преимуществом применения РР по сравнению с другими полеолефинами является более высокая температура плавления (170Сo), что выражается в высокой теплостойкости материалов на его основе. Продукты, упакованные в РР, кратковременно выдерживают температуру до 130Сo, что позволяет применять РР в качестве упаковочного стерилизуемого материала.Применяют неориентированные (cast polypropylene - СРР) и ориентированные в одном или двух направлениях (oriented polypropylene - ОРР) РР пленки.

Свойства:

  • плотность – 0,8540-0,92 г/см3;
  • кристалитовая точка плавления составляет 155Сo , возможность стерилизации в автоклавах без ограничений;
  • паронепроницаемость немного выше, чем у полиэтилена низкой плотности (LDPE), а кислородопроницаемость – во много раз ниже;
  • высокий глянец и устойчивость к истиранию;
  • высокая прозрачность;
  • высокая механическая прочность к разрыву, прочнее полиэтилена;
  • в невытянутом состоянии может свариваться, для ориентированного полипропилена (BOPP) необходим слой для сваривания в виде лака, экструзии/соэкструзии.

Пленки из ОРР применяются для упаковки:

-   хлеба и хлебобулочных изделий;-   мяса, мясопродуктов и колбасных изделий;-   сыпучих продуктов;-   кондитерских изделий;-   продуктов глубокой заморозки;-   косметических изделий;-   фармацевтических изделий;-   технических изделий;-   канцелярских товаров;-   предметов гигиены.

Полипропилен ориентированный (15-80мкм) (BОРР)

Ориентированная пленка отличается высокой механической прочностью, особенно стойкостью к проколам, однако с трудом подвергаются термической сварке, вызывая усадку материала в месте сварного шва. Ориентированную пленку используют в качестве защитного наружного слоя в многослойных материалах.К свойствам ориентированного полипропилена (BOРР) относятся более высокая прозрачность, высокие барьерные свойства, более высокая ударная прочность (особенно при низких температурах) по сравнению с РЕ. Используют также для усадочных оберток, где нужен красивый внешний вид.Что касается ориентированного полипропилена (ВОРР), двуосное ориентирование обеспечивает полимерным пленкам из данного материала такие весомые преимущества, как повышенная прочность, высокие барьерные свойства, улучшенная способность к печати, большая устойчивость к износу и высокий уровень оптических характеристик.

Полипропилен неориентированный (25-45мкм) (СРР)

Неориентированную полипропиленовую пленку (CPP) используют в качестве внутреннего термосвариваемого слоя.Неориентированные РР пленки (CPP) применяют для упаковки медицинских изделий (особенно многоразового использования). Более мягкий, чем ориентированный полипропилен.Широкое применение СРР пленок обусловлено их более высокой прозрачностью по сравнению с полиэтиленовыми пленками, а также превосходной свариваемостью на упаковочных машинах даже при небольших толщинах полимерной пленки. Особенно удачно применяется CPP в качестве термосвариваемого слоя при упаковке жирных, пылящихся и крошащихся продуктов (макарон, круп, орешков, сухариков, чипсов и другой снековой продукции).

Полипропилен металлизированный (ОРРмет) (18-40мкм)

Металлизация - процесс нанесения тончайших слоев металла на поверхность пленочного материала в глубоком вакууме. При металлизации резко снижается газопроницаемость пленочных материалов, при незначительном расходе металла достигается непрозрачность упаковки, в том числе и для УФ-части спектра.Благодаря вышеперечисленным свойствам металлизированного полипропилена затрудняется размножение в упаковке вредных микроорганизмов, а, следовательно, увеличиваются сроки хранения продуктов.

Основные характеристики:

-   высокие эстетические свойства;-   свето-, влаго- и жиронепронцаемость.

Полипропилен жемчужный (ОРРжемч.) (30-50мкм)

Жемчужные ВОРР пленки получаются путем использования при производстве специальных добавок. Получающаяся в результате вспененная микроструктура полипропилена прекрасно отражает свет. Также жемчужный ориентированный полипропилен отличается пониженным удельным весом, благодаря чему очень экономичен в использовании. Эта полимерная пленка прекрасно выдерживает низкие температуры, именно поэтому с успехом применяется для упаковки мороженого, глазированных сырков и других продуктов, требующих хранения при низких температурах

Основные характеристики:

-   свето-, влаго- и жиронепронцаемость;-   морозостойкость.

Используется для упаковки кондитерских изделий: вафли, круассаны и т.д..

Алюминиевая фольга (7-40мкм) (AL)

Материалы на основе алюминиевой фольги представляю собой пленки с высокими барьерными свойствами, успешно конкурирующие с традиционными видами стеклянной и металлической тары.В большинстве случаев на базе этих материалов изготавливают различные виды эластичной упаковки, используя тонкую алюминиевую фольгу 7-14 мкм.Фольга занимает лидирующее положение в упаковке скоропортящихся продуктов, т.к. по срокам хранения ни один материал с ней в этом секторе конкурировать не может.Очень часто они применяются как готовый материал или в комбинации с искусственной пленкой, бумагой или картоном.

Используется для упаковки:

-   корма для животных; -   кофе, чай; -   бакалея: приправы. Бумага (35-110гр/см) (Paper)

Разграничение трех понятий: бумага, картон, плотный картон – производится посредством массы (плотности). Для запечатывания большое значение имеет жесткость материала и его способность сматываться в рулон. Рулонные материалы можно без проблем обрабатывать с высокой производительностью. Используется в комбинициях с другими материалами.

Используется:

-   бакалея: специи; -   медицинские товары: вата, бинты.

www.upakcenter.ru

Неориентированная полипропиленовая пленка | Банк патентов

Изобретение относится к неориентированной полипропиленовой пленке с пониженной скоростью прохождения водяного пара, образованной из полипропиленовой композиции.

Полипропиленовые пленки используются во многих коммерческих областях. Одной из особенно важных областей является упаковка пищевых продуктов. Пленки, используемые в промышленности в сфере упаковки пищевых продуктов, выбирают и/или разрабатывают таким образом, чтобы обеспечить наличие у них характеристик, необходимых для надлежащей герметизации пищевых продуктов. Такие характеристики включают свойство непроницаемости для водяного пара, свойство непроницаемости для кислорода и газов и свойство непроницаемости для вкусовых и ароматических веществ. Данные улучшенные характеристики непроницаемости также находят применение для упаковки непищевых продуктов, например, при изготовлении блистерных упаковок, содержащих фармацевтическую продукцию, моющие средства или другие изделия, чувствительные к действию влаги.

Полипропилен представляет собой полимер, который обычно используют при изготовлении пленок, применяемых в промышленности в сфере упаковки пищевых продуктов. В случае многослойных пленок полипропилен обычно используют в качестве основного или внутреннего слоя. Зачастую полипропиленовый слой модифицируют с целью получения желательных характеристик, которые не свойственны немодифицированному полипропилену. Например, к пропилену могут быть подмешаны полимерные модификаторы и/или добавки.

В US 5667902 описано, что существенное улучшение свойства непроницаемости для водяного пара достигается в результате добавления к полимерному основному материалу углеводородного полимера в количестве вплоть до 8-9% (мас.). Дальнейшее улучшение свойства непроницаемости для водяного пара происходит только в очень малой степени при добавлении более чем 9% (мас.) углеводородного полимера.

WO 96/02388 описывает пленки из двуосно ориентированного полипропилена (ВОРР), полученные из высококристаллического полипропилена и политерпенового полимера в количестве, улучшающем влагонепроницаемость. Однако добавление соединений, улучшающих влагонепроницаемость, имеет недостаток, заключающийся в относительной дороговизне, и оно резко увеличивает стоимость исходного сырья. Оно также приводит к понижению ударной вязкости полученной пленки.

Пленка из одноосно ориентированного ПП (МОРР)

Основываясь на отлитой пленке, перед наматыванием ее пропускают через стадию ориентирования в твердом состоянии ниже температуры плавления. Полученные пленки (используемые, например, в качестве клейкой ленты либо упаковочной ленты) отличаются более высокими степенью кристалличности и жесткостью, что сопутствует понижению WVTR (скорости прохождения водяного пара), по сравнению с отлитыми пленками и пленками, полученными на наборе валов-каландров. Недостаток таких пленок заключается в серьезной анизотропии механических свойств, ограниченной прозрачности, вызванных ориентацией кристаллов, и явной склонности к разъединению в направлении обработки. Кроме того, стоимость установки для изготовления МОРР уже значительно превышает стоимость стандартной установки для изготовления отлитых пленок.

Пленка из двуосно ориентированного ПП (ВОРР)

Для данного способа используются две основные технологии, которые подробно описаны в работе A. Ajji & M. M. Dumoulin, Biaxially oriented polypropylene (BOPP) process, in: J. Karger-Kocsis (Ed.) Polypropylene: An A-Z Reference, Kluwer, Dordrecht 1999 , 60-67. Ориентация и свойства определяются степенью вытяжки и конкретными особенностями способа; обычно пленки обладают наиболее высокими степенью кристалличности и жесткостью, которые только можно достигнуть. Основные недостатки способа получения ВОРР связаны с высокими требованиями к полимерам, используемым в данном способе (необходимы довольно высокая молекулярная масса и широкое молекулярно-массовое распределение в сочетании с ограниченной изотактичностью), и с размерами и стоимостью необходимых машин, которые превышают соответствующие характеристики для оборудования в любой другой технологии изготовления пленки из ПП.

В то время как ориентированные полипропиленовые пленки (ОРР) обладают присущим им свойством влагонепроницаемости, неориентированные полипропиленовые пленки обладают только ограниченным действием, препятствующим прохождению водяного пара, и еще меньшим действием, препятствующим прохождению кислорода либо диоксида углерода. В случае ориентированных пленок данные свойства значительным образом улучшаются - однако за счет значительного увеличения производственных расходов и возникновения определенной хрупкости, а также появления повышенных анизотропных механических свойств и усадки.

Вследствие данных недостатков неориентированные полипропиленовые пленки постепенно получают предпочтение перед ОРР благодаря меньшим затратам на оборудование и на освоение нового вида продукции.

Поэтому задачей настоящего изобретения является получение неориентированной полипропиленовой пленки, образованной из полипропиленовой композиции, где указанная пленка обладает хорошими механическими свойствами, технологичностью и улучшенным свойством непроницаемости для водяного пара.

Данная задача решается путем использования полипропиленовой композиции, состоящей из пропиленового гомополимера и/или пропиленового статистического сополимера, который содержит вплоть до 1,5 % (мас.) одного или нескольких С4-С 8 α -олефинов и/или этилена, которая имеет степень изотактичности ≥ 0,96, температуру кристаллизации Тс ≥ 120°С (при определении по методу ДСК в соответствии с ISO 3146) и индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI (0/50) ≥ 10 (рассчитанный из реологической кривой при 200°С).

Определение условий и методов измерений

Степень изотактичности

Степень изотактичности определяли по методу ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием и рассчитывали из соотношения пиков А998/А 973 (описывается в работе T. Sundell, H. Fagerholm & H. Crozier, Isotacticity determination of polypropylene using FT-Raman spectroscopy, Polymer 37, 1996, 3227-31).

Температура кристаллизации Тс

Температуры кристаллизации определяли, проводя измерения по методу ДСК в соответствии с ISO 3146 при скорости охлаждения 10 К/мин после первого нагрева до 200°С.

Индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI (0/50)

Индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI рассчитывали из реологической кривой η (σ ) при 200°С - его можно определить при использовании капиллярного вискозиметра в соответствии с ISO 11443 либо рассчитать из комплексной сдвиговой вязкости, определенной при использовании пластинчатого вискозиметра в соответствии с ISO 6271-10, пользуясь хорошо известным «правилом Cox-Merz», связывающим сдвиговую вязкость с динамической вязкостью в соответствии с описанием в работе W. P. Cox & E. H. Merz, J. Polym. Sci. 28 (1958) 619-623. SHI (0/50), определяли в виде соотношения между вязкостью при нулевом сдвиге (η 0) и вязкостью при величине напряжения (σ ), равной 50000 Па.

В общем случае индекс уменьшения вязкости при сдвиге пропорционален ширине молекулярно-массового распределения (ММР) полимера.

При очень высоких значениях он может отражать бимодальность молекулярно-массового распределения (то есть кривая ММР будет демонстрировать два максимума либо один максимум и выраженное плечо). На практике по причинам, обусловленным технологичностью и гомогенностью, более высокомолекулярный хвост будет ограничен.

MFR

Скорости течения расплава измеряли при нагрузке 2,16 кг при 230°С. Скорость течения расплава (MFR) представляет собой то количество полимера в граммах, которое будет экструдироваться из диагностического аппарата, стандартизованного в соответствии с DIN 53735, в течение 10 минут при температуре 230°С под действием массы 2,16 кг.

Содержание звеньев сомономера

Содержание звеньев сомономера рассчитывали из параметров полимеризации, то есть из расходования мономера.

Свойства пленки

Все свойства пленки определяли для пленочных образцов с толщиной 50 мкм по истечении 4 дней хранения при 23°С.

Скорость прохождения водяного пара WVTR

Скорости прохождения водяного пара определяли в тропических условиях (38°С, 90% относительной влажности) в соответствии с DIN 53122/1.

Скорости прохождения водяного пара определяли для отлитых пленок толщиной 50 мкм.

Мутность

Мутность определяли в соответствии с ASTM D 1003-92.

Модуль упругости при растяжении

Модуль упругости при растяжении определяли в соответствии с DIN 53457.

В соответствии с настоящим изобретением у полипропиленовой композиции степень изотактичности ≥ 0,96, предпочтительно ≥ 0,97, более предпочтительно ≥ 0,98.

Чем больше будет степень изотактичности, тем больше будет степень кристалличности полипропиленовой композиции. При увеличении степени кристалличности полипропиленовой композиции также будет увеличиваться и жесткость пленки.

В общем случае более высокая степень кристалличности будет соответствовать более высокой плотности и, следовательно, меньшей скорости прохождения водяного пара. Однако у отлитых пленок потенциал формирования кристалличности в конкретном материале используется только отчасти, что объясняется высокими скоростями охлаждения в способе. Кроме того, чрезмерно высокая степень кристалличности может стать причиной появления хрупкости пленки и возникновения проблем с прозрачностью и блеском пленки.

В соответствии с настоящим изобретением у полипропиленовой композиции температура кристаллизации Т с ≥ 120°С, предпочтительно ≥ 123°С, более предпочтительно ≥ 125°С.

Для полипропиленов, не содержащих зародышеобразователей, температура кристаллизации может коррелировать как с молекулярно-массовым распределением полимера, так и с достигаемой конечной степенью кристалличности. Увеличенное содержание высокомолекулярных молекул обычно будет приводить к увеличению температуры кристаллизации, что в результате также станет причиной увеличения степени кристалличности. Однако степень проявления данных эффектов зависит от конкретных особенностей молекулярно-массового распределения и молекулярной структуры, а также для конечной степени кристалличности от типа и условий переработки. Помимо этого, в общем случае увеличенная степень кристалличности повлечет за собой в случае пленок понижение WVTR и увеличение жесткости. Однако если данное увеличение степени кристалличности будет сопровождаться огрублением либо появлением анизотропии у сформировавшейся кристаллической морфологии, то это может стать причиной возникновения у пленки хрупкости, что, таким образом, ограничит ее применимость.

В соответствии с настоящим изобретением у полипропиленовой композиции индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI (0/50) ≥ 10, предпочтительно ≥ 12, более предпочтительно ≥ 15.

SHI представляет собой меру поведения полимера при переработке, при этом более высокие значения указывают на широкое бимодальное молекулярно-массовое распределение.

К удивлению было обнаружено, что более высокий индекс уменьшения вязкости при сдвиге соответствует уменьшению скоростей прохождения водяного пара.

В соответствии с выгодным вариантом реализации настоящего изобретения полипропиленовую композицию образует пропиленовый статистический сополимер, который содержит 99,7% (мас.) пропилена и 0,3% (мас.) этилена.

Статистическим сополимерам пропилена и этилена свойственно дополнительное преимущество, заключающееся в хороших оптических свойствах, например, в пониженной мутности и увеличенном блеске поверхности.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения у полипропиленовой композиции индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI (0/50) ≥ 14, а у пленки скорость прохождения водяного пара < 2,00 г·м-2·день -1 (в соответствии с определением по DIN 53122/1 для отлитой пленки толщиной 50 мкм).

Неориентированные полипропиленовые пленки, обладающие упомянутыми выше свойствами, особенно предпочтительны, потому что они лучше всего подходят в качестве заменителей пленок ВОРР в случаях, связанных со свойством влагонепроницаемости.

Пленки, соответствующие данному изобретению, можно изготавливать по любому способу, который пригоден для получения неориентированных пленок. Особенно предпочтительны технология получения отлитых пленок, технология использования набора валов-каландров и технологии с быстрым закаливанием, например, технология использования водяной бани или стальных лент.

Технология получения отлитых пленок

В данной наиболее простой технологии получения полимерных пленок расплавленный полимер экструдируют через шлицевую экструзионную головку при подаче из (обычно одношнекового) экструдера на первый охлаждаемый вал, так называемый охлаждающий валок. С данного вала уже отвержденную пленку отбирают вторым валом (зажимной валок или вытяжной валок) и транспортируют до устройства для намотки после подравнивания краев. В пленке формируется только очень ограниченная степень ориентации, которую определяют, используя соотношение между толщиной экструзионной головки и толщиной пленки либо между скоростью экструдирования и скоростью намотки соответственно. Вследствие своей технической простоты технология получения отлитых пленок представляет собой очень экономичный и легкий для реализации способ. Пленки, получаемые в результате использования данной технологии, обычно имеют толщину в диапазоне от 30 до 500 мкм, и они отличаются хорошей прозрачностью и довольно изотропными механическими свойствами (ограниченная жесткость, высокая ударная вязкость).

Технология использования набора валов-каландров

В основном это расширение технологии получения отлитых пленок, которое делает возможным получение более высоких толщин пленок, в основном для приложений с горячим формованием. С охлаждающего валка все еще частично расплавленную пленку перепускают на набор валов-каландров, подобный установке для каландрования, в котором определяют конечную толщину пленки и степень ориентации для пленки. Конечная толщина пленки может находиться в диапазоне от 300 до 2000 мкм, степень ориентации и анизотропия механических свойств низки.

Технология использования водяной бани или стальных лент

Данные способы нацелены на достижение очень высоких скоростей охлаждения в способе формования пленки при уменьшении, таким образом, степени кристалличности и жесткости пленки с оптимизацией характеристик, требуемых для горячего формования, и прозрачности. Расплавленную пленку из щелевой экструзионной головки закаливают непосредственно между полированными стальными лентами, охлаждаемыми с обратной стороны, либо в холодной водяной бане, откуда ее отбирают на устройство для намотки. Пленки, полученные таким образом, отличаются самыми низкими из возможных степенью кристалличности и жесткостью.

В соответствии с еще одним выгодным вариантом реализации настоящего изобретения полипропиленовая композиция содержит зародышеобразователь.

Известно, что механические свойства полимеров могут быть дополнительно улучшены при использовании зародышеобразования. Для настоящего изобретения предпочтительно α -зародышеобразование. Для достижения желательной степени α -зародышеобразования подходит широкий ассортимент зародышеобразователей.

Из возможных α -зародышеобразователей в особенности предпочтительны следующие:

Наименование Химическая формула
Бензоат натрия

Тальк 3 MgO x 4 SiO2 x h3 O
1,3: 2,4 Бис(3,4-диметилбензилиден)сорбит (DMDBS)

2,2'-Метиленбис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфат натрия (NA-11)

Еще один способ зародышеобразования, «ССРР» в примерах, представляет собой специальную реакторную методику, в которой катализатор форполимеризуют с использованием мономеров, подобных винилциклогексану (VCH). Данный способ описывается более подробно, например, в ЕР 0316187 А2.

В дополнение к зародышеобразователям, упомянутым выше, для целей зародышеобразования включается и использование полипропилена с длинноцепными ответвлениями и с высокой прочностью расплава, как это излагается, например, в US 6077907. Подобно технологии ССРР данный способ не требует добавления дополнительных химических веществ, которые могут стать причиной возникновения проблем со вкусом либо с запахом.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание нового способа изготовления неориентированных полипропиленовых пленок с пониженными скоростями прохождения водяного пара.

Данная задача решается путем использования полипропиленовой композиции, состоящей из пропиленового гомополимера и/или пропиленового статистического сополимера, который содержит вплоть до 1,5 % (мас.) одного либо нескольких С4-С8 α -олефинов и/или этилена, которая имеет степень изотактичности ≥ 0,96, температуру кристаллизации Тс ≥ 120°С (при определении по методу ДСК в соответствии с ISO 3146) и индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI (0/50) ≥ 10 (рассчитанный из реологической кривой при 200°С), для изготовления неориентированной полипропиленовой пленки, которая обладает пониженной скоростью прохождения водяного пара.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения у полипропиленовой пленки скорость прохождения водяного пара < 3,00 г·м-2·день -1 (в соответствии с определением по DIN 53122/1 для отлитой пленки толщиной 50 мкм).

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения используют полипропиленовую композицию, у которой индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI (0/50) ≥ 14, а у пленки скорость прохождения водяного пара < 2,00 г·м-2·день -1 (в соответствии с определением по DIN 53122/1 для отлитой пленки толщиной 50 мкм).

В соответствии с дополнительным еще одним аспектом настоящего изобретения используют полипропиленовую композицию, состоящую из пропиленового гомополимера, где у полипропиленовой композиции степень изотактичности ≥ 0,96.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения из полипропиленовой композиции в результате совместного экструдирования получают один из слоев двух- либо многослойной пленки.

Пленки, соответствующие настоящему изобретению, можно широко применять, в особенности для упаковки пищевых продуктов или непищевых продуктов.

Экспериментальная часть

Все пленки получали из пропиленовых гомо- либо сополимеров, которые охарактеризованы аналитическими данными, приведенными в таблице 1. Пленки получали по технологии получения отлитых пленок, используя одношнековый экструдер с диаметром цилиндра 52 мм и шлицевую экструзионную головку с размерами 800 х 0,5 мм в комбинации с охлаждающим и вытяжным валками. Температура расплава составляла 240°С в экструзионной головке; охлаждающий валок выдерживали при 15°С, а вытяжной валок - при 20°С. Толщину пленки 50 мкм регулировали, используя соотношение между производительностью экструдера и скоростью сматывания.

Пленки испытывали и анализировали так, как излагается, и производительностью экструдера, и скоростью сматывания.

Пленки испытывали и анализировали так, как излагается и описывается выше. Результаты продемонстрированы в таблице 1.

Примеры 1, 2 и 3 проведены в соответствии с настоящим изобретением, примеры С1 и С2 являются сравнительными примерами.

Таблица 1
 12 3С1С2
MFR [г/10 мин]8,59,3 7,98,3 7,3
Степень изотактичности [%] 96,5103,3 102,193,595,7
SHI (0/50)11 15115,3 5,3
Этилен [% мас] 0,300 00
Зародышеобразователь DMDBSССРР NA-11ОтсутствуетОтсутствует
Концентрация зародышеобразователя [ч./млн.] 2000500 1000  
Тс [°С] 127129 128112117
Модуль упругости при растяжении [МПа] 135014601200 610675
Мутность [%]5,76,5 11,23,03,2
WVTR [г·м-2·день -1]2,561,81 2,533,25 3,13

Все пленки по изобретению демонстрируют значительно улучшенное свойство влагонепроницаемости. Оптические свойства сохраняются в приемлемом диапазоне.

bankpatentov.ru


Sititreid | Все права защищены © 2018 | Карта сайта