PL185362B1

PL185362B1 - Kompozycja zapewniająca zdolną do ponownego roztworzenia powłokę barierową dla par wilgoci przeznaczoną na elastyczne opakowania i sposób ponownego przetwarzania elastycznego papierowego materiału opakowaniowego pokrytego powłoką barierową dla par wilgoci

Info

Publication number: PL185362B1
Application number: PL96321497A
Authority: PL
Inventors: Serge Berube
Original assignee: Groupe Rech I D Inc
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2003-04-30
Also published as: NO311364B1; CA2210984A1; FI973061A0; DE69602718D1; DE69602718T2; EP0804505A1; AU4428896A; ATE180814T1; BR9607090A; RO117922B1; CA2210984C; ES2136969T3; NO973329L; US5929155A; AU704224B2; WO1996022329A1; PL321497A1; HU222961B1; HUP9801118A3; NZ298730A

Abstract

1. Kom pozycja zapewniajaca zdolna do ponownego roztworzenia powloke barierow a dla par wilgoci przeznaczona na elastyczne opakowania, znam ienna tym , ze zawiera: emulsje polimeru o rozdziale wielkosci czastek drobniejsza niz 10 µ , przy czym polim er ten jest wy- brany z grupy obejmujacej polichlorek winylidenu, metakrylan metylu i akrylonitryl oraz mieszaniny tych polimerów; i dodatek stanowiacy ziarnisty material o sredniej wielkosci czastek mniejszej niz 10 µ , zdolny do m ie- dzywezlowego wiazania sie z czastkami polimeru dajac powloke na elastycznym materiale opakowaniowym , która zabezpiecza wlasciwosci barierowe dla pary wilgoci zapewniane przez ten polim er i która po ponow - nym roztworzeniu rozdrabnia sie na kawalki mniejsze niz 1,6 mm, przy czym m aterial ziarnisty wybrany jest z grupy obejmujacej uwodniony krzemian glinowy, weglan wapniowy, hom opolim er polioctanu winylu i ich mieszaniny; przy czym odczyn pH tej kompozycji wynosi 2-8. 9. Sposób ponownego przetwarzania elastycznego papierowego materialu opakow aniowego pokrytego powloka barierow a dla par wilgoci, przez rozdrobnienie materialu opakowaniowego na wlókna skladowe i czastki wspomnianej powloki, znam ienny tym, ze m aterial opakowaniowy zawierajacy powloke skladajaca sie z mieszaniny polichlorku winylidenu i dodatku w postaci ziarnistej, zdolnego do m iedzywezlowego w ia- zania sie z czastkami polichlorku winylidenu, dajacej powloke na elastycznym papierowym materiale opa- kowaniowym, zabezpieczajaca wlasciwosci barierowe dla pary wilgoci, rozdrabniania sie na czastki, których co najmniej 95% jest mniejszych niz 1.6 mm, otrzymane czastki przesiewa sie i oddziela wieksze niz 1,6 mm i z pozostalych czastek sporzadza sie mase papiernicza. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja zapewniająca zdolną do ponownego roztworzenia powłokę barierową dla par wilgoci przeznaczoną na elastyczne opakowania i sposób ponownego przetwarzania elastycznego papierowego materiału opakowaniowego pokrytego powloką barierową dla par wilgoci. Bardziej szczegółowo, wynalazek dotyczy sposobu ponownej przeróbki opakowaniowego materiału elastycznego zawierającego na nim powłokę barierową dla par wilgoci, w którym powłokę doprowadza się do zmieszania z włóknami celulozowymi i otrzymuje się masę papierniczą, dopuszcza się włókna do przystosowania do odtwarzania pulpy. Kompozycja według wynalazku przeznaczona jest do wytwarzania elastycznego opakowania, które zapewnia się przez powłokę umożliwiającą ponowną przeróbkę na cenne produkty papierowe.

Obecną praktyką jest dodawanie powłoki polietylenowej, powłoki woskowej lub powłoki z polichlorku winylidenu (PVDC) na podłoże papierowe lub między dwa arkusze papieru, przy czym podłoże papierowe i arkusze papieru będą określane jako warstwy, w celu otrzymania elastycznego opakowania stanowiącego barierę dla wilgoci i par. Obecnie, sądzi się, że wszystkie barierowe dla wilgoci powłoki nie mogą być ponownie roztwarzane.

Stosuje się również inne żywice w celu zapewnienia elastycznych materiałów opakowaniowych o niskiej szybkości przenikania wilgoci i par, takie jak poliakrylany, polioctan winylu, i tym podobne. Jednakże, dla osiągnięcia takiej samej bariery, są one droższe niż powłoki oparte na wosku, polietylenie i polichlorku winylidenu.

Powłoki barierowe dla wilgoci, które są obecne w opakowaniowych materiałach barierowych dla wilgoci są uważane przez papiernie do recyklingu (ponownego roztwarzania) za nie nadające się do ponownego roztworzenia, głównie z tego powodu, że wprowadzają one problemy z jakością w sposobie odzyskiwania włókna, albo przez zakłócanie procesu (zatykanie sita) względnie zanieczyszczanie produktu końcowego.

Obecnie, więcej niż 20% całego papieru i tektury produkowanej na świecie, jak wyżej wskazano, laminuje się, co daje produkty, które są niekompatybilne z przemysłem recyklingu.

Jedną wadą opakowań pokrytych polietylenem, woskiem lub PVDC jest to, że są one trudne do ponownej przeróbki lub recyklingu i muszą zazwyczaj być odrzucane. Usuwanie opakowaniowych materiałów barierowych dla wilgoci stało się ważnym problemem dla papierni i ich odbiorców. Ponowne roztworzenie (recykling) tych materiałów powoduje szczególne problemy dla tego przemysłu. Bariera dla wilgoci przedstawia wyzwanie dla odzyskiwania użytecznych włókien z tych materiałów opakowaniowych i wiele papierni zajmujących się recyklingiem jest niezdolnych do przezwyciężenia problemu związanego z ponownym ich roztworzeniem. Obecnie, prawie wszystkie opakowaniowe materiały barierowe dla wilgoci umieszcza się na wyrównywanych odpadkami terenach, a nie są one ponownie roztwarzane.

Z drugiej strony, ponowne przetwórstwo opakowań opartych na włóknach drzewnych stanowi ważne źródło włókien drzewnych. Ponadto, z powodu powyższych trudności, materiały te muszą zazwyczaj być odrzucane co zgodnie z obecnymi poglądami na ochronę środowiska jest niedopuszczalne. Ponowne przetwórstwo opakowań opartych na włóknach drzewnych jest coraz bardziej istotnym źródłem włókien drzewnych i marnotrawstwo wysokojakościowych i kosztownych włókien nie może być dłużej tolerowane, ponieważ włókna te stanowią miliony ton odpadowych materiałów.

Normalnie stosuje się dwa sposoby ponownego przetwarzania włókien drzewnych. Pierwszy sposób obejmuje rozdrabnianie źródła włókien drzewnych, takich jak obecne w materiale opakowaniowym, na stanowiące włókna jako wynik ponownego roztworzenia, podczas gdy każdy inny materiał jest odsiewany za pomocą zwykłego wyposażenia. Drugi sposób obejmuje rozdrabnianie opakowania w ten sposób, że każdy dodatkowy materiał, taki jak powłoka będzie rozdrobniony na drobne kawałki mniejsze niż 1.6 mm. które będą prze4

185 362 chodzić przez sito z włóknami stanowiącymi miazgę. Ten drugi sposób normalnie prowadzi się stosując dodatkowe wyposażenie i/lub chemikalia, co czyni go bardzo kosztownym.

Niestety, żadna ze znanych w stanie techniki żywic zawierających wosk lub bez wosku, który stosuje się do zapewnienia powłok do elastycznego pakowania nie może być ponownie przetwarzana bez dodatkowych etapów przetwarzania, powodując, że ponowne przetwórstwo jest trudne. Dodatkowo, obecność wosku w barierowej powłoce dla wilgoci i pary obniża używalność otrzymanej miazgi i z tego powodu wzrasta ilość odpadów.

W sposobie ponownego roztwarzania, bariery z wosku rozdrabnia się na bardzo małe cząstki (mniejsze niż 0,7 mm), które przechodzą przez sito i na zakończenie znajdują się w miazdze, którą przesyła się do maszyny papierniczej, jak również w wodzie sitowej. Problemy związane z ponownym roztwarzaniem barier opartych na wosku są następujące:

- cząstki wosku zatykają filc;

- cząstki wosku powlekają gumą suszarkę bębnową powodując zerwanie papieru;

- wosk osadza się na powierzchni wytwarzanego produktu przez co występują problemy podczas drukowania oraz powodując zlepianie się produktu końcowego; oraz

- zmniejszanie użyteczności otrzymanej miazgi.

Z drugiej strony, gdy jako powłokę barierową dla pary stosuje się polietylen, podczas ponownego roztwarzania, rozdrabniania się na duże kawałki cienkiej warstwy, których długość mieści się w zakresie około 0,3 cm do 2,5 cm. Polietylen powoduje zatykanie się sita, wymaga czasu postojowego na czyszczenie oraz wytwarza odpady w postaci stałej.

Problemy związane z powłokami barierowymi z polichlorku winylidenu są na ogół takie same jak te stwierdzone gdy powłoki barierowe sporządzone są z polietylenu.

Ponieważ PVDC ma tę przewagę, że zapewnia powłokę będącą doskonałą barierą dla par, dobrą barierą dla tlenu, jak również wykazuje właściwości odporności chemicznej przy względnie niskiej cenie, byłoby to ekonomicznie korzystne dla wytwarzania rolek papieru lub podobnych wyrobów nadających się na elastyczne opakowania, w tym powłoki PVDC, które nadawałyby się do całkowitego recyklingu lub ponownego przetwarzania.

Jednakże, w obecnym stanie techniki, żadna próba modyfikowania zdolności ponownego roztwarzania PVDC i innych typów żywic, przez dodanie materiałów lub traktowanie opakowania w celu zwiększenia twardości cienkiej warstwy, prowadziłaby do ogromnej utraty właściwości barierowych, które oczywiście nie są dopuszczalne.

Powłoki oparte na PVDC są znane, na przykład, przedstawiono w brytyjskim opisie patentowym nr UK-1583947, opublikowanym 4 lutego 1981 r., twórca Federic Douglas Hough. Jednakże, powłoki te stosuje się na papierze w celu wytworzenia arkuszy przedrukowych. Patent ten milczy na temat recyklingu tego papieru powlekanego i nie daje żadnych wskazówek dotyczących produkcji powłoki, która mogłaby być ponownie roztworzona razem z włóknami papierowymi.

W brytyjskim opisie patentowym nr UK-2039789 opublikowanym 10 sierpnia 1980 r., twórca Adrian Neville Fellows, opisano wytwarzanie dielektrycznej powłoki z dyspersji polimeru elektrotechnicznego i dającej się dyspergować w wodzie gliny smektycznej. W opisie tym nie ma żadnych informacji zapewniających powłokę, która charakteryzuje się tym, że jest nieprzepuszczalna dla pary wodnej, nadaje się do ponownego roztworzenia, gdy rozdrobni się ją na mieszaninę miazgi.

Richard M. Podhajny w „The search for alternative moisture-barrier coatings”, Converting Magazine®, sierpień 1995 r., sugeruje, że pilnie potrzebne są alternatywy dla PVDC ze względu na zanieczyszczający środowisko charakter PVDC, gdy dopuści się do umieszczania się tego polimeru w strumieniu odpadów. Pomimo że powłoki PVDC, z dodatkami lub bez dodatków, są znane, będzie się wydawać, że odpowiednie rozwiązanie, w którym powłoka będzie pozostawać w miazdze podczas recyklingu i w związku z powyższym nie będzie zanieczyszczać środowiska, nie została jeszcze osiągnięta.

B. Alince i P. Lepoutre w publikacji TAPPI Journal, tom 66, nr 11, str. 57 i 58 ujawnili, że lepkość wodnych zawiesin polepsza się przy niskim ścinaniu przez zastosowanie iłu, węglanu wapniowego i lateksu, którym mógłby być polistyren.

185 362

W japońskim opisie patentowym nr JP-A-06136698 ujawniono podłoże papierowe wykonane z miazgi drzewnej i warstwy barierowej zawierającej, jako środek wiążący, lateks PVDC. W publikacji zgłoszenia międzynarodowego WO 93/13264 ogólnie ujawniono materiał warstwowy zawierający termoplastyczny polimer, taki jak lateks PVDC oraz dodatek, którym mógłby być talk i/lub krzemionka o właściwościach wypełniających i/lub bielących.

W publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO 93/13264 ujawniono materiał powłokowy przeznaczony do stosowania do pokrywania materiału z tworzywa sztucznego lub materiału włóknistego, przy czym materiał powłokowy zawiera dodatek, który daje ulepszone „właściwości pokrywające” materiałowi powłokowemu. W przykładzie 7 tego zgłoszenia ujawniono kompozycję, która zawiera 100 części PVDC, 24 części talku (<10 pm) (uwodniony krzemian magnezowy) i 0,7 części środka regulującego pH. Tak więc, w rozwiązaniu według WO 93/13264 stosuje się inne składniki. Ponadto, testy przeprowadzone z powłoką barierową według tego rozwiązania wykazały, że chociaż wykazuje ona dobre właściwości pokrywające, to nie nadaje się ona do ponownego roztwarzania.

Przy obecnej wielkości zużycia papieru, nie będzie możliwe utrzymanie tradycyjnej szybkości dostarczania źródła papieru z lasów, i będą musiały być znalezione środki otrzymywania wystarczającej ilości włókien spełniających wymagania.

Wynalazek dotyczy kompozycji zapewniającej zdolną do ponownego roztworzenia powłokę barierową dla par wilgoci przeznaczoną na elastyczne opakowania, która według wynalazku zawiera:

emulsję polimeru o rozdziale wielkości cząstek drobniejszych niż 10 μ, przy czym polimer ten jest wybrany z grupy obejmującej polichlorek winylidenu, metakrylan metylu i akrylonitryl oraz mieszaniny tych polimerów; i dodatek stanowiący ziarnisty materiał o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 10 μ, zdolny do międzywęzłowego wiązania się z cząstkami polimeru dając powłokę na elastycznym materiale opakowaniowym, która zabezpiecza właściwości barierowe dla pary wilgoci zapewniane przez ten polimer i która po ponownym roztworzeniu rozdrabnia się na kawałki mniejsze niż 1,6 mm, przy czym materiał ziarnisty wybrany jest z grupy obejmującej uwodniony krzemian glinowy, węglan wapniowy, homopolimer polioctanu winylu i ich mieszaniny; przy czym odczyn pH tej kompozycji wynosi 2-8.

W kompozycji według wynalazku, korzystnie, emulsja polimeru zawiera polichlorek winylidenu.

W kompozycji według wynalazku, korzystnie, dodatek stanowi zawiesinę uwodnionego krzemianu glinowego, a odczyn pH tej kompozycji jest następnie doprowadzony do wartości mniejszej niż 2.

W kompozycji według wynalazku, korzystnie, dodatek zawiera węglan wapniowy, a pH wynosi 6-7.

W kompozycji według wynalazku, korzystnie, dodatek zawiera homopolimer polioctanu winylu, a pH wynosi 2,0.

Kompozycja według wynalazku, korzystnie, zawiera:

emulsję polimeru zawierającą polichlorek winylidenu, w której polichlorek winylidenu wykazuje średni rozdział wielkości cząstek drobniejszy niż 10 μ; oraz dodatek zawierający emulsję cząstek uwodnionego krzemianu glinowego o średnim rozdziale wielkości cząstek drobniejszym niż 10 μ;

przy czym odczyn pH tej kompozycji wynosi 2,0.

Kompozycja według wynalazku, korzystnie, zawiera:

emulsję polimeru zawierającą polichlorek winylidenu, w której polichlorek winylidenu wykazuje średni rozdział wielkości cząstek drobniejszy niż 10 μ; oraz dodatek zawierający rozdrobniony węglan wapniowy o średnim rozdziale wielkości cząstek drobniejszym niż 10 μ;

przy czym odczyn pH tej kompozycji wynosi 6,0.

W kompozycji według wynalazku, korzystnie, dodatek ponadto zawiera polioctan winylu o zasadniczo tym samym rozdziale wielkości cząstek co węglan wapniowy.

185 362

Sposób ponownego przetwarzania elastycznego papierowego materiału opakowaniowego pokrytego powłoką barierową dla wilgoci i pary, przez rozdrobnienie materiału opakowaniowego na włókna składowe i cząstki wspomnianej powłoki, według wynalazku polega na tym, że materiał opakowaniowy zawierający powłokę składającą się z mieszaniny polichlorku winylidenu i dodatku w postaci ziarnistej, zdolnego do międzywęzłowego wiązania się z cząstkami polichlorku winylidenu, dającej powłokę na elastycznym papierowym materiale opakowaniowym, zabezpieczającą właściwości barierowe dla pary wilgoci, rozdrabnia się na cząstki, których co najmniej 95% jest mniejszych niż 1,6 mm, otrzymane cząstki przesiewa się i oddziela większe niż 1,6 mm i z pozostałych cząstek sporządza się masę papierniczą.

Tak więc, celem wynalazku jest zapewnienie zmodyfikowanej, dającej się ponownie roztworzyć, powłoki barierowej dla wilgoci i pary z polichlorku winylidenu, przeznaczonej do elastycznego pakowania, która dawałaby opakowania nadające się do recyklingu oraz przesiewania i które stanowią doskonałą barierę dla wilgoci i pary oraz barierę dla tlenu, wykazują doskonałe właściwości odporności chemicznej oraz które zapewniają doskonalą wytrzymałość wiązania do laminatu papierowego.

Wynalazek zapewnienia zmodyfikowaną, dającą się do ponownego roztworzenia, powłokę z polichlorku winylidenu, która naniesiona na papier lub warstwę tektury, zapewnia odpowiednią barierę dla wilgoci oraz pary i która nie przeszkadza w procesie ponownego roztwarzania za pomocą maszyny papierniczej lub w końcowym produkcie.

Zgodnie z przedmiotem wynalazku zapewnia się zmodyfikowaną, dającą się ponownie roztworzyć, powłokę z polichlorku winylidenu, która po roztworzeniu, będzie rozdrobniona na małe kawałki, korzystnie mniejsze niż 1,6 mm i będzie rozwłókniać się bardzo łatwo, w ten sposób minimalizując ilość braków.

Zgodnie z przedmiotem niniejszego wynalazku dostarcza się powłokę barierową dla wilgoci i pary, która gdy się ją rozdrobni daje cząstki, które będą przechodzić przez sito i będą zdyspergowane z włóknami.

Wynalazek zapewnia zmodyfikowaną, dającą się ponownie roztworzyć, powłokę z polichlorku winylidenu, która nie wytwarza stałych odpadów po recyklingu, które nie rozpuszczają się w procesie wodnym i nie przyczyniają się do BOD (biologiczne zużycie tlenu) w ścieku, oraz które wytwarzają cząstki, które są obojętne oraz nie reaktywują się przez ogrzewanie.

Wynalazek zapewnia ekonomicznie wykonalną, zmodyfikowaną, dającą się ponownie roztworzyć, powłokę barierową, taką jak powłoka oparta na PVDC, i która ma zasadniczo takie same właściwości barierowe oraz co najmniej prawie taką samą przyczepność do papieru jak niezmodyfikowane powłoki barierowe i która ponadto że jest łatwo odzyskiwana, nadaje się do ponownego roztwarzania po niskim koszcie.

Wynalazek zapewnia kompozycję powłokową do elastycznego pakowania mającą ulepszoną reologię prądową, która polepsza właściwości płynięcia i chroni powłokę przed penetracją w pory papieru, taką jak w przypadku obecnie stosowanej niskiej lepkości ścinającej PVDC.

Wynalazek zapewnia powłokę barierową, która nie wymaga stosowania kompleksowego wyposażenia, które implikuje związaną z nim obróbkę chemiczną, gdy odzyskuje się włókna pierwotne.

Wynalazek zapewnia elastyczną powłokę barierową, która może być laminowana na warstwie podłoża papierowego bez używania kleju.

Według wynalazku zapewnia się kompozycję zapewniającą barierę dla wilgoci i pary zdolną do ponownego roztworzenia dla elastycznego materiału opakowaniowego, która zawiera emulsję polimeru o rozdziale wielkości cząstek drobniejszą niż 10 μ i dodatek stanowiący rozdrobniony materiał o średniej wielkości cząstek równej około 10 μ, który jest zdolny do międzywęzłowego wiązania się z cząstkami polimeru dając powłokę na elastycznym materiale opakowaniowym, która zabezpiecza właściwości barierowe dla wilgoci i pary zapewniane przez ten polimer i która po ponownym roztworzeniu rozdrabnia się na kawałki ogólnie mniejsze niż około 1,6 mm. Wartość pH kompozycji powinna być taka, żeby umożliwiała powłoce na rozdrobnienie na kawałki ogólnie mniejsze niż 1,6 mm.

185 362

Według wynalazku zapewnia się również sposób ponownego przetwarzania elastycznego, papierowego materiału opakowaniowego pokrytego barierową powłoką dla wilgoci i pary, który polega na tym, że wspomniany materiał opakowaniowy rozdrabnia się na włókna składowe i cząstki wspomnianej powłoki. Sposób według wynalazku polega na tym, że powłoka zawiera mieszaninę zawierającą polichlorek winylidenu i dodatek w postaci rozdrobnionej, który jest zdolny do międzywęzłowego wiązania się z cząstkami wspomnianego polichlorku winylidenu i daje powłokę na wspomnianym elastycznym papierowym materiale opakowaniowym, która zabezpiecza właściwości barierowe dla wilgoci i pary zapewnione przez polichlorek winylidenu. Sposób obejmuje rozdrabnianie materiału opakowaniowego zawierającego powłokę na cząstki, których co najmniej 95% jest ogólnie mniejszych niż 1,6 mm, przesiewa się i oddziela cząstki większe niż 1,6 mm i z pozostałych cząstek sporządza się masę papierniczą.

Chociaż wiele polimerów można stosować do wytwarzania powłoki barierowej według wynalazku, co jest dobrze znane specjalistom w tej dziedzinie, korzystne polimery obejmują polichlorek winylidenu, metakrylan metylu i akrylonitryl oraz ich mieszaniny.

Podobnie, w odniesieniu do środka klejącego, korzystnym środkiem jest uwodniony krzemian glinowy, węglan wapniowy, homopolimer polioctanu winylu i ich mieszaniny.

W praktyce, najbardziej interesująca emulsja polimeru zawiera polichlorek winylidenu.

Korzystnym polimerem w emulsji polimerowej jest polichlorek winylidenu (PVDC), który stanowi doskonalą barierę dla wilgoci, ponieważ jego budowa cząsteczkowa jest zdolna do zapewnienia krystalicznych obszarów w których łańcuchy polimerowe ustawiają się w szeregu i rozmieszczają w sposób uporządkowany. Jak to omówiono w publikacji „The Search for Alternative Moisture-Barrier Coatings”, Converting Magazine®, sierpień 1995, tworzą się w tych łańcuchach silne i wzajemnie oddziaływujące na siebie wiązania. Wzajemne oddziaływania między atomami H i Cl są odpowiedzialne za silne przyciąganie między łańcuchami PVDC, tworzenie się gęstych, trójwymiarowych sieci krystalicznych.

Podczas ponownego roztwarzania w standardowej rozdrabniarce, mechaniczne siły stosowane na powłokę nie są wystarczające do rozerwania wiązań między tymi łańcuchami i wytworzenia cząstek mniejszych niż 1,6 mm, ponieważ otrzymane cząstki są na ogół większe niż 6 mm.

Przez dodanie do PVDC wybranych dodatków, takich jak uwodniony krzemian glinowy i węglan wapniowy o średnim rozkładzie wielkości cząstek mniejszym niż około 10 μ, oraz wybór krytycznego pH, krystaliczność nadal pozostaje w kompozycji, ale przez rozdrabnianie stają się możliwe do wytworzenia cząstki mniejsze, dzięki obecności dodatków.

Jak wyżej wspomniano, pH roztworu jest krytyczne. Przykładowo, przy uwodnionym krzemianie glinowym pH na ogół musi być niższe niż lub równać się około 2. W przypadku węglanu wapniowego, pH powinno normalnie znajdować się między 6 i 7.

Oczywiście, zbyt duże stężenie dodatków szybko obniżałoby wytrzymałość na wilgotność utworzonej bariery dla par. Stwierdzono, że cząstki o pożądanej dobrej jakości można jeszcze wytworzyć gdy jako dodatek stosuje się polioctan winylu. Dodatek ten nie jest tak dobry jak uwodniony krzemian glinowy lub węglan wapniowy dla zapewnienia mieszaniny zdolnej do dobrego ponownego roztwarzania, jednakże, ma to mniejszy negatywny skutek na nieprzepuszczalność powłoki barierowej dla pary. Z drugiej strony, połączone zastosowanie polioctanu winylu i węglanu wapniowego daje doskonałe wyniki w odniesieniu do zdolności ponownego roztwarzania i nieprzepuszczalności. Inne dodatki, które dają satysfakcjonujące wyniki, obejmują emulsje polistyrenu, poliakrylanów, itp.

Wynalazek jest zilustrowany załączonymi rysunkami, przy czym rozumie się, że wynalazek nie jest ograniczony do tych rysunków. Na rysunku: figura 1 przedstawia papier otrzymany z zastosowaniem świeżych włókien celulozowych; fig. 2 - papier otrzymany przez ponowne roztworzenie elastycznego opakowania mającego barierę dla par według wynalazku; fig. 3 - papier jak na fig. 1, w którym barierą dla par jest PVDC; i fig. 4 - papier jak na fig. 1, w którym barierą dla par jest polietylen.

185 362

Łatwo można zobaczyć, że w praktyce, powłoka znana ze stanu techniki nie jest zdolna do ponownego roztworzenia, a niniejszy wynalazek zapewnia papier, który jest zasadniczo równoważny z tym wytworzonym ze świeżych włókien.

Wynalazek ilustrują następujące przykłady:

Przykład 1

Kompozycję powłokową wytworzono przez zmieszanie 80 części emulsji polichlorku winylidenu sprzedawanego pod nazwą handlową SERFENE 2022 z 20 częściami zawiesiny uwodnionego krzemianu glinowego sprzedawanego pod nazwą handlową OMNIFIL. Odczyn pH mieszaniny zawierającej 54,5% substancji stałej doprowadzono do 2,1 i stosując tę mieszaninę, na elastycznym papierowym produkcie opakowaniowym, utworzono powłokę. Ponownie roztwarzając powlekany produkt rozdrobniono na cząstki mniejsze niż 1,5 mm, które w praktyce umożliwiają to, że wszystkie powłoki są ponownie roztwarzane.

MVTR (szybkość przechodzenia par wilgoci, 100% R.H. (wilgotność względna, 37,8°C), 25% g/m² powłoka na warstwie tektury: 15 g/m²/dzień.

Przykład 2

Powtórzono przykład 1, z tym wyjątkiem, że OMNIFIL został zastąpiony przez 10 części węglanu wapniowego sprzedawanego pod nazwą handlową PULPRO 3 i 10 części homopolimeru polioctanu winylu sprzedawanego pod nazwą handlową DARATACK 7IL. Odczyn pH doprowadzono do 6,2. Mieszanina zawierała 55,7% substancji stałych. Ponowne roztworzenie dało cząstki mniejsze niż 1,2 mm.

MVTR: 4 g/m2/dzień

Przykład 3

Powtórzono przykład 1, z tym wyjątkiem, że zastosowano 66 części SERFENE 2022 z 27 częściami DARAN SLI 12®, który jest kopolimerem chlorku winylidenu, metakrylanu metylu i akrylonitrylu, oraz 7 części DARATACK 7IL. Odczyn pH doprowadzano do 2,1. Mieszanina zawierała 51,5% substancji stałych. Ponowne roztworzenie dało cząstki mniejsze niż 1,5 mm.

Przykład 4

Powtórzono przykład 1, z tym wyjątkiem, że zastosowano 85 części SERFENE 2022 z 15 częściami DARATACK 7IL. Odczyn pH doprowadzono do pH 2,1, a mieszanina zawierała 50,8% substancji stałych. Ponowne roztworzenie dało cząstki mniejsze niż 1,5 mm, które umożliwiają to, że wszystkie powłoki są ponownie roztwarzane.

MVTR: 4 g/m2/dzień

Przykład 5

Powtórzono przykład 1, z tym wyjątkiem, że zastosowano 75 części SERFENE 2022 z 15 częściami PULpRo 8 (nazwa handlowa dla rozdrobnionego węglanu wapniowego nieco grubszego niż PULPRO 3) i 10 części DARATACK 7IL. Odczyn doprowadzono do pH 6,2, a mieszanina zawierała 58% substancji stałych, ponowne roztworzenie dało cząstki mniejsze niż 1,5 mm.

MVTR: 8 g/m2/dzień.

Przykład 6

Przykład 1 powtórzono, z tym wyjątkiem, że zastosowano 75 części SERFENE 2022 i 11 części PULpRo 8 oraz 14 części LYTRON 604 (nazwa handlowa emulsji cząstek jednorodnego, twardego, lekkiego, sferycznego polimeru polistyrenu). Odczyn mieszaniny doprowadzono do pH 6,1, a mieszanina zawierała 54% substancji stałych. Ponowne roztworzenie dało cząstki mniejsze niż 1,6 mm.

MVTR: 5 g/m²/dzień.

Z powyższych wszystkich przykładów wynika, że cząstki są równoważne ze świeżymi włóknami, co oznacza, że mogą one być łatwo ponownie przetwarzane i że, szybkość przechodzenia par wilgoci jest w praktyce równoważna do tych z PVDC.

Wykonane testy z papierem powlekanym kompozycją według wynalazku wykazują że, ponowne roztworzenie daje około 97% cząstek mniejszych niż 1,6 mm po 30 minutach roztwarzania.

185 362

Oczywiście, są możliwe modyfikacje, które będą łatwo osiągalne dla specjalistów w tej dziedzinie, bez odchodzenia od zakresu i ducha niniejszego wynalazku, za wyjątkiem tych zdefiniowanych w załączonych zastrzeżeniach.

.2

185 362

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja zapewniająca zdolną do ponownego roztworzenia powłokę barierową dla par wilgoci przeznaczoną na elastyczne opakowania, znamienna tym, że zawiera:

emulsję polimeru o rozdziale wielkości cząstek drobniejszą niż 10 μ, przy czym polimer ten jest wybrany z grupy obejmującej polichlorek winylidenu, metakrylan metylu i akrylonitryl oraz mieszaniny tych polimerów; i dodatek stanowiący ziarnisty materiał o średniej wielkości cząstek mniejszej niż 10 μ, zdolny do międzywęzłowego wiązania się z cząstkami polimeru dając powłokę na elastycznym materiale opakowaniowym, która zabezpiecza właściwości barierowe dla pary wilgoci zapewniane przez ten polimer i która po ponownym roztworzeniu rozdrabnia się na kawałki mniejsze niż 1,6 mm, przy czym materiał ziarnisty wybrany jest z grupy obejmującej uwodniony krzemian glinowy, węglan wapniowy, homopolimer polioctanu winylu i ich mieszaniny; przy czym odczyn pH tej kompozycji wynosi 2-8.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że emulsja polimeru zawiera polichlorek winylidenu.
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatek stanowi zawiesinę uwodnionego krzemianu glinowego, a pH tej kompozycji jest następnie doprowadzone do wartości mniejszej niż 2.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatek zawiera węglan wapniowy, a pH wynosi 6-7.
5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatek zawiera homopolimer polioctanu winylu, a pH wynosi 2,0.
6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera:

emulsję polimeru zawierającą polichlorek winylidenu, w której polichlorek winylidenu wykazuje średni rozdział wielkości cząstek drobniejszy niż 10 μ; oraz dodatek zawierający emulsję cząstek uwodnionego krzemianu glinowego o średnim rozdziale wielkości cząstek drobniejszym niż 10 μ;

przy czym odczyn pH tej kompozycji wynosi 2,0.
7. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera:

emulsję polimeru zawierającą polichlorek winylidenu, w której polichlorek winylidenu wykazuje średni rozdział wielkości cząstek drobniejszy niż 10 μ; oraz dodatek zawierający rozdrobniony węglan wapniowy o średnim rozdziale wielkości cząstek drobniejszym niż 10 μ;

przy czym odczyn pH tej kompozycji wynosi 6,0.
8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatek ponadto zawiera polioctan winylu o zasadniczo tym samym rozdziale wielkości cząstek co węglan wapniowy.
9. Sposób ponownego przetwarzania elastycznego papierowego materiału opakowaniowego pokrytego powłoką barierową dla par wilgoci, przez rozdrobnienie materiału opakowaniowego na włókna składowe i cząstki wspomnianej powłoki, znamienny tym, że materiał opakowaniowy zawierający powłokę składającą się z mieszaniny polichlorku winylidenu i dodatku w postaci ziarnistej, zdolnego do międzywęzłowego wiązania się z cząstkami polichlorku winylidenu, dającej powłokę na elastycznym papierowym materiale opakowaniowym, zabezpieczającą właściwości barierowe dla pary wilgoci, rozdrabniania się na cząstki, których

185 362 co najmniej 95% jest mniejszych niż 1,6 mm, otrzymane cząstki przesiewa się i oddziela większe niż 1,6 mm i z pozostałych cząstek sporządza się masę papierniczą.