SE467404B - Foerpackningsmaterial med goda gasbarriaeregenskaper samt saett att framstaella materialet - Google Patents

Description

467 404 2 Det svenska patentet nr 8200761-8 ger anvisningar om ett från Al-folie helt fritt förpackningsmaterial med goda gasbarriäregenskaper. Detta kända material innefattar ett stomskikt av papper eller kartong samt ett mot stomskiktets ena sida applicerat gasbarriärskikt av polyvinylalkohol (PVAL). Ett skikt av PVAL har som bekant goda gastäthetsegenskaper så länge polymerskiktet är torrt, men förlorar snabbt sina barriär- egenskaper i takt med att fukthalten i skiktet ökar. För att skydda PVAL-skiktet mot fukt föreslås därför i det svenska patentet att PVAL-skiktets utsida skall beläggas med plast, företrädesvis polyeten. Enligt det svenska patentet framställes förpackningsmaterialet genom att en vattendispersion eller vattenemulsion av PVAL pàföres utmed ena sidan av en bana eller ett ark av papper eller kartong, varefter "överskottsvatten" i det pàförda skiktet bortdrives genom värmning till bildande av ett torrt, sammanhängande PVAL-skikt. PVAL-skiktet liksom banans respektive arkets andra sida belägges därefter med de fuktskyddande plastbeläggningarna som extruderas mot banans respektive arkets båda sidor.

Nackdelen med det förfarande som beskrivs i det svenska patentet är att PVAL inte kan påföras såsom ren vattendispersion eller vattenemulsion utan kräver åtminstone en ytterligare kemisk komponent eller ett förtjockningsmedel för att undvika att vattnet i den pàförda dispersionen eller emulsionen suges in i och upptas av det vätskesugande materialet i banan respektive arket. En annan nackdel som åtminstone delvis sammanhänger med ark- respektive banmaterialets vätskesugande egenskaper är att det påförda PVAL-skiktet måste torkas genom uppvärmning för att inställa rätt fukthalt i PVAL-skiktet, vilket gör det kända förfarandet energi- och därför kostnadskrävande.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att ge anvisningar om ett förpackningsmaterial med goda gasbarriär- egenskaper utan problem eller nackdelar av det slag som beskrivs OVân .

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom att ett förpackningsmaterial av det inledningsvis beskrivna slaget givits kännetecknen att det innefattar ett första och andra skikt av ett fibermaterial och ett mellan och i direktkontakt med fibermaterialskikten anordnat skikt av en i vattenhaltig polymerkomposition polymer som fungerar både såsom bindemedel och såsom gasbarriär i förpackningsmaterialet.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att anvisa ett sätt att framställa det laminerade förpackningsmaterialet med användning av en i vattenhaltig polymerkomposition ingående polymer av exempelvis det slag som beskrivs i det ovan nämnda patentet, utan krav på vare sig ytterligare kemiska komponenter eller förtjockningsmedel och utan krav på att torka det påförda polymerskiktet genom energi- och kostnadskrävande värmning.

Detta ändamål uppnås genom att sättet givits kännetecknen att en första och en andra bana eller ett första och ett andra ark av ett fibermaterial sammanföres med och bindes till varandra med hjälp av ett skikt av en i vattenhaltig polymer- komposition ingående polymer som tillföres mellan och i direktkontakt med banorna respektive arken, och att fibermaterialet i den ena eller båda banorna respektive i det ena eller båda arken utnyttjas för att bortdriva vatten från och inställa fukthalten i den vattenhaltiga polymerkompositionen till bildande av ett såsom bindemedel och gasbarriär fungerande mellanskikt i förpackningsmaterialet.

Ytterligare fördelaktiga och praktiska utföringsformer av förpackningsmaterialet respektive sätt att framställa förpackningsmaterialet enligt uppfinningen har vidare givits de i efterföljande underkrav angivna kännetecknen.

Uppfinningen kommer att beskrivas och förklaras närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar på vilka Figur 1 schematiskt visar ett tvärsnitt av ett förpackningsmaterial enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, 467 4Ü4 4 Figur 2 schematiskt belyser framställningen av förpackningsmaterialet i figur 1 enligt en första utföringsform av uppfinningen, Figur 3 schematiskt belyser framställningen av förpackningsmaterialet i figur 2 enligt en andra utföringsform av uppfinningen, Figur 4 schematiskt belyser framställningen av förpackningsmaterialet i figur 1 enligt en tredje utföringsform av uppfinningen.

Förpackningsmaterialet i den visade utföringsformen av uppfinningen har givits den allmänna hänvisningsbeteckningen l.

Förpackningsmaterialet 1 innefattar ett första skikt av ett fibermaterial 2, t ex papper eller kartong, och ett andra skikt av ett fibermaterial 3, t ex papper eller kartong, vilka är bundna till varandra med hjälp av ett såsom gasbarriär och bindemedel tjänande mellanskikt av en i vattenhaltig polymer- komposition ingående polymer 4 i direktkontakt med de båda omgivande fibermaterialskikten. Förpackningsmaterialet 1 innefattar dessutom yttre fuktskyddande beläggningar av plast 5 och 6, företrädesvis polyeten, vilka är anordnade mot utsidorna av respektive fibermaterialskikt 2 och 3.

Gasbarriärskiktet 4 består av en i vattenhaltig polymer- komposition ingående polymer vars gasbarriäregenskaper ökar vid avtagande fukt- eller vattenhalt i polymerskiktet och ett känt exempel på en sådan polymer är den tidigare beskrivna polyvinylalkoholen. Andra kända i vattenhaltig polymer- komposition ingående polymerer som kan användas i förpacknings- materialet enligt uppfinningen är eten-aktrylsyrasampolymer (EAA) och polyvinylidenklorid (PVDC). I det visade utföringsexemplet förutsättes dock att plymerskiktet 4 består av polyvinylalkohol (PVAL).

De båda fibermaterialskikten 2 och 3 kan bestå av samma fibermaterial, men företrädesvis består det ena såsom huvudstom- skikt tjänande fibermaterialetskiktet 2 av kraftpapper eller v» Å> CÅ *J 4> CD 5- kartong medan det andra fibermaterialskiktet 3 består av ett papper av smörpappertyp, t ex greaseproof paper, glassine etc.

Figur 2 belyser schematiskt hur förpackningsmaterialet 1 kan framställas enligt en första utföringsform av sättet enligt uppfinningen. En första bana av ett fibermaterial 3, t ex greaseproof paper, avrullas från en förrádsrulle 7 och påföres utmed sin ena sida ett skikt av en vattenemulsion eller vatten- dispersion innehållande mellan 5 och 20 vikt% PVAL med hjälp av ett vid 8 visat vals- eller rullarrangemang. En andra bana av ett fibermaterial 2, t ex papper eller kartong, avrullas från en förrádsrulle 9 och sammanföres med och ledes tillsammans med den första banan 3 genom nypet mellan två medroterande pressvalsar eller pressrullar 10 för att sammanpressa och sammanbinda de båda banorna 2 och 3 med varandra med det pàförda PVAL-skiktet 4 anordnat mellan och i direktkontakt med de båda banorna, såsom framgår av det inringade förstorade området i figur 2.

Genom sammanpressningen av banorna 2 och 3 kommer överskottsvatten i det påförda PVAL-skiktet på den första banan 3 att uppsugas av fibermaterialet i den andra banan 2 till bildande av det sammanhängade såsom gasbarriär tjänande mellanskiktet 4 som samtidigt med god vidhäftning sammanbinder de båda banorna 2 och 3 med varandra.

Det bildade laminatet l' förses därefter på känt sätt med yttre beläggningar 5 och 6 av fuktskyddande plast, företrädesvis polyeten som extruderas mot laminatets båda sidor till bildande av det färdiga förpackningsmaterialet 1.

Figur 3 belyser hur förpackningsmaterialet 1 kan framställas på ett sätt enligt en andra utföringsform av uppfinningen. En bana av ett fibermaterial 2, t ex papper eller kartong, som har ett utmed banans ena sida på förhand applicerat, torrt skikt av PVAL avrullas från en förrádsrulle 9 och vätes med vatten som påföres banans PVAL-belagda sida med hjälp av en dusch- eller sprayanordning ll. En bana 3 av ett fibermaterial, t ex papper eller kartong, avrullas från en 467 404 förrådsrulle 7 och sammanföres med och ledes tillsammans med den så fuktade banan 2 genom nypet mellan två medroterande press- Ér valsar eller -rullar 10 för att sammanpressa och sammanbinda de båda banorna 2 och 3 med varandra med det vattenaktiverade PVAL-skiktet 4 anordnat mellan och i direktkontakt med fiber- materialet i de båda banorna. I detta exemplet kommer det torra fibermaterialet i den andra banan 3 att uppsuga vattnet från och inställa fukthalten hos det vattenaktiverade PVAL-skiktet vid kontakten med den första banan till bildande av det såsom gasbarriär tjänande PVAL-skiktet 4 som samtidigt med god vidhäftning sammanbinder de båda banorna 2 och 3 med varandra.

Det bildade laminatet 1' förses därefter på känt sätt med yttre fuktskyddande beläggningar 5 och 6 av plast, företrädesvis termoplast, som påföres utmed laminatets 1' båda sidor genom extrudering till bildande av det färdiga förpackningsmaterialet l enligt uppfinningen.

Figur 4 slutligen visar hur förpackningsmaterialet 1 kan framställas enligt en tredje utföringsform av sättet enligt uppfinningen. I detta exempel avrullas en första bana av ett fibermaterial 3, t ex papper eller kartong, från en förråds- rulle 7 och en andra bana av ett fibermaterial 2, t ex papper eller kartong, från en förrådsrulle 9. De båda banorna sammanföres med varandra och ledes tillsammans med varandra genom nypet mellan två medroterande pressvalsar eller -rullar 10 samtidigt som ett skikt av vattenhaltig polymerkomposition ingående PVAL appliceras mellan och i direktkontakt med banorna med hjälp av en vid valsarna eller rullarna 10 anordnad extruderingsanordning 12. I detta exempel kommer fibermaterialet i båda banorna att uppsuga vatten från och inställa fukthalten i det applicerade PVAL-skiktet till bildande av det sammanhängande såsom gasbarriär tjänande mellanskiktet 4 som samtidigt med god vidhäftning sammanbinder de båda banorna 2 och 3 med varandra.

.I s.

O\ \J .Its CD .Ex Det bildade laminatet 1' kan därefter på känt sätt förses med yttre beläggningar 5 och 6 av plast, företrädesvis termoplast, som appliceras på laminatets l' båda sidor genom extrudering till bildande av det färdiga förpackningslaminatet l enligt uppfinningen.

Såsom framgår av beskrivningen ovan är det sålunda möjligt enligt uppfinningen att framställa ett förpackningsmaterial med goda gasbarriäregenskaper utan användning av en Al-folie och utan behov av förtjockningsmedel eller andra kemiska komponenter i den påförda emulsionen eller dispersionen av den gasbarriärskiktbildande polymeren. Vidare är det enligt uppfinningen möjligt att helt undvika ett separat uppvärmningssteg för att bortdriva vatten och inställa fukthalten hos den påförda vattenemulsionen eller -dispersionen, samtidigt som förpackningsmaterialet enligt uppfinningen kan framställas utan användning av separata bindemedel av typen adhesives för att med god vidhäftning sammanbinda och sammanhålla de i förpackningsmaterialet ingående individuella materialskikten.

Det bör slutligen påpekas att de ovan belysta exemplena inte i något avseende är avsedda att begränsa uppfinningen, och att den till grund för uppfinningen liggande tanken även är realiserbar med för fackmannen närliggande modifikationer utan att frångå den av efterföljande patentkrav definierade uppfinningsramen.

Claims (10)

467 404 8 PATENTKRAV
1. l. Laminerat förpackningsmaterial med goda gasbarriär- egenskaper, k ä n n e t e c k n a t av, att det innefattar ett första och ett andra skikt av ett fibermaterial (3 respektive 2) och ett mellan och i direktkontakt med fibermaterialskikten anordnat skikt av en i vattenhaltig polymerkomposition ingående polymer (4) som fungerar både såsom bindemedel och såsom gasbarriär i förpackningsmaterialet (1).
2. 2. Förpackningsmaterial enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att materialet i fiberskikten (2 och 3) består av papper eller kartong.
3. 3. Förpackningsmaterial enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att det ena fibermaterialskiktet (3) består av ett papper av typen greaseproof.
4. 4. Förpackningsmaterial enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v, att polymeren består av polyvinylalkohol (PVAL), eten-akrylsyrasampolymer (EAA) eller polyvinylidenklorid (PVDC).
5. 5. Sätt att framställa ett laminerat förpackningsmaterial i enlighet med något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v, att en första och en andra bana (3 respektive 2) eller ett första och ett andra ark av ett fibermaterial sammanföres med och bindes till varandra med hjälp av ett skikt av en i vattenhaltig polymerkomposition ingående polymer (4) som tillföres mellan och i direktkontakt med banorna respektive arken, och att fibermaterialet i den ena eller båda banorna respektive i det ena eller båda arken utnyttjas för att bortdriva vatten från och reducera fukthalten i den vatten- haltiga polymerkompositionen till bildande av ett såsom bindemedel och gasbarriär fungerade mellanskikt (4) i förpackningsmaterialet.
6. 6. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av, att polymeren påföres såsom en vattendispersion utmed ena sidan hos Ja. O\ \-:| .II>. CD _12; den ena banan (3) respektive det ena arket, och att fibermaterialet i den andra banan (2) respektive i det andra arket används för att bortdriva vatten från och reducera fukthalten hos vattendispersionen till bildande av det nämnda mellanskiktet (4).
7. 7. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v, att den i vattenhaltig polymerkomposition ingående polymeren tillföres såsom ett extruderat skikt mellan banorna (2 och 3) respektive arken i samband med att banorna respektive arken sammanföres med varandra, varvid fibermaterialet i båda banorna respektive arken används för att bortdriva vatten fràn och reducera fukthalten i det extruderade polymerskiktet till bildande av det nämnda mellanskiktet (4).
8. 8. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v, att polymeren tillföres i form av ett på den andra banan (2) respektive det ena arket på förhand applicerat, torrt skikt som aktiveras genom att skiktet sprayas eller på annat sätt vätes med vatten före sammanföringen av banorna respektive arken, varvid fibermaterialet i den ena banan (3) respektive det andra arket utnyttjas för att bortdriva vatten från och reducera fukthalten i det vattenaktiverade polymerskiktet till bildande av det nämnda mellanskiktet (4).
9. 9. Sätt enligt något av kraven 5-8, k ä n n e t e c k n a t a v, att den i vattenhaltig polymer- komposition ingående polymeren utgöres av polyvinylalkohol (PVAL) etylakrylsyra (EAA) eller polyvinylidenklorid (PVDC).
10. 10. Sätt enligt något av kraven 5-9, k ä n n e t e c k n a t a v, att fibermaterialet i åtminstone den ena banan (3) respektive det ena arket består av ett papper av smörpappertyp, t ex greaseproof paper.