SK279593B6 - Ohybný obalový materiál - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka ohybného obalového materiálu v tvare listu alebo prúžka na spracovanie na tvarovo stále, kvapalinotesné obaly skladaním, tepelným spracovaním alebo iným mechanickým spracovaním, pričom tento obalový materiál obsahuje nosnú vrstvu, tvorenú zmesou plastickej hmoty a plniva.

Doterajší stav techniky

Obalový materiál uvedeného typu bol opísaný napríklad v európskom patentovom spise č. 353 496. Podobný obalový materiál je známy aj z európskeho patentového spisu č. 353 991.

Obalový materiál, ktorý je známy z európskeho patentového spisu č. 353 496 obsahuje jednu alebo väčší počet vrstiev, ktoré sú na sebe navrstvené, pričom každá z nich je tvorená zmesou homopolyméru propylénu s 50 až 80 % plniva alebo zmesou kopolyméru etylénu a propylénu s 50 až 80 % hmotnostnými plniva. Príkladom použitého plniva môže byť krieda, mastenec a sľuda, pripadne zmesi týchto látok v rôznych pomeroch. Výhodným plnivom je krieda.

Z pásu známeho obalového materiálu je možné vyrobiť obaly na jedno použitie tak, že sa pruh materiálu najskôr spracuje na rúrku preložením a spojením dvoch pozdĺžnych okrajov za vzniku prekrývajúceho sa pozdĺžneho spojenia. Vzniknutá rúrka sa potom plní požadovaným obsahom a delí sa na uzavreté balenia tvaru vankúšikov opakovaným priečnym zatavením rúrky, naplnenej obsahom. Vzniknuté jednotky sa potom od seba oddelia rozrezaním v oblasti priečneho zatavenia, potom sa spracujú na požadovanú konečnú geometrickú formu, zvyčajne na rovnobežnosten, pričom vzniknuté trojuholníkové chlopne s dvojitou stenou sa zložia, priložia a pritavia na bočnú stenu výsledného balenia.

Zo známeho obalového materiálu je možné vyrobiť aj obaly iných bežných typov. Je napríklad možné z plochého materiálu vyrobiť obaly s hornou časťou strechovitého tvaru tak, že sa dve proti sebe uložené strany obalu spoja pozdĺžnym zvarom za vzniku rúrkovitého obalu, ktorý sa na dne akokoľvek uzavrie a potom sa plní požadovaným obsahom. Po naplnení sa otvorený koniec obalu uzavrie vo forme chlopní, ktorých voľné časti sa spolu stavia, čím vznikne výsledný strechovitý horný diel obalu.

Výroba obalov uvedeného typu sa v súčasnosti uskutočňuje zvyčajne vo veľkom priemyselnom meradle s použitím zariadenia, ktoré postupne vytvára, plní a uzatvára výsledné obaly.

Požiadavka, kladená na tieto obaly na jedno použitie spočíva najmä v tom, že obaly musia poskytovať čo najlepšiu chemickú ochranu balenému produktu, pričom musí byť dostatočne tvarovo stále a mechanicky odolné tak, aby s nimi bolo možné zaobchádzať zvyčajným spôsobom bez ich deformácie alebo poškodenia.

Opísaný známy obalový materiál má dobrú tvarovú stálosť a ďalšie mechanické vlastnosti, ktoré sú nevyhnutné na výrobu tvarovo stálych obalov, ale pri praktickom použití týchto materiálov sa ukázalo, že je veľmi ťažké ich zataviť pôsobením tepla vzhľadom na to, že miesta spojenia, získané týmto spôsobom sú často miestne netesné a/alebo mechanicky natoľko slabé, že neznesú namáhanie pri doprave, predaji a podobne.

Ďalším problémom, ktorý’ často vzniká pri použití obalov zo známeho obalového materiálu je skutočnosť, žc sa plnivo v nosnej vrstve môže na svojej vnútornej ploche dostať do styku s obsahom obalu. Niektoré typy plnív, ktoré boli uvedené, najmä krídla sú hygroskopické látky, ktoré sú citlivé na pôsobenie s nízkym, to znamená kyslým pH, ide napríklad o ovocné šťavy a ďalšie kvapaliny kyslej povahy, ktoré sa môžu dostať do styku s plnivom v nosnej vrstve a môžu sním chemicky reagovať. Tento problém je zvlášť závažný v prípadoch vysokého obsahu plniva a pri styku plniva s obsahom tohto typu môže dôjsť už po krátkom čase po naplnení obalu k rozpusteniu alebo inému chemickému rozrušeniu plniva s následným zhoršením tvarovej stálosti obalu. Pôsobenie obsahu môže byť dokonca také silné, že dôjde k perforácii obalu agresívnym pôsobením obsahu na plnivo.

Vynález si kladie za úlohu navrhnúť obalový materiál uvedeného typu, ktorý by bol zbavený problémov, spojených s použitím známeho obalového materiálu.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky sú do značnej miery odstránené ohybným obalovým materiálom v tvare listu alebo pásu na výrobu tvarovo stálych, kvapalinotesných obalov skladaním, tepelným spracovaním alebo iným mechanickým spracovaním, ktorý obsahuje nosnú vrstvu, tvorenú zmesou plastu a plniva, a ktorého podstatou je, že na aspoň jednej strane tohto obalového materiálu je uložená vonkajšia a/alebo ochranná vrstva z plastu toho istého typu ako je plast nosnej vrstvy, spojená s nosnou vrstvou adhéziou.

Pri použití uvedenej ochrannej vrstvy, výhodne uloženej na vnútornej strane výsledného obalu je plnivo v nosnej vrstve účinne chránené proti chemickému pôsobeniu obsahu obalu, obsah je teda celkom a úphie oddelený od styku s nosnou vrstvou. To znamená, že v nosnej vrstve je možné výhodne použiť aj plnivá, zvlášť citlivé na pokles pH, napríklad kriedu bez toho, aby vzniklo nebezpečenstvo, že nosná vrstva bude rozrušená a porušená, toto plnivo je možné použiť aj v prípade, že náplň obalu má nízku hodnotu pH. V prípade, že sa v nosnej vrstve, ako aj vo vonkajšej vrstve ako plast použije polyolefín, má toto usporiadanie ešte tú výhodu, že v priebehu výroby výsledného obalu je možné obalový materiál staviť pôsobením tepla, čo je jednoduchá, účinná a bežne používaná metóda uzatvárania tohto typu obalov.

Vzhľadom na to, že plast v nosnej vrstve a vo vonkajšej vrstve jc toho istého typu, ide okrem toho o homogénny obalový materiál, ktorý je z uvedeného dôvodu tiež veľmi ekonomický a výhodný z hľadiska opätovného spracovania a tým aj z ekologického hľadiska.

Výhodne sa vonkajšia vrstva alebo vonkajšie vrstvy spoja s nosnou vrstvou povrchovým stavením plastov v susedných vrstvách, čím je možné dosiahnuť dobrú adhéziu a materiál je v tomto prípade schopný odolať veľmi silnému vonkajšiemu namáhaniu bez toho, aby došlo k opätovnému oddeleniu vrstiev.

Ďalšie výhody tohto usporiadania obalového materiálu podľa vynálezu budú zrejmé z nasledujúcich výkresov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obr. 1 je schematicky znázornený prierez obalového materiálu podľa výhodného uskutočnenia.

Na obr. 2 je schematicky znázornená výroba obalového materiálu z obr. 1.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornené výhodné uskutočnenie obalového materiálu 10 podľa vynálezu. Tento obalový materiál 10, ktorý môže mať tvar fólie alebo pruhu, je tvorený nosnou vrstvou 11, na aspoň jednej strane tejto nosnej vrstvy 11 je uložená ochranná vrstva 12, ktorá je k nosnej vrstve 11 pripojená adhéziou. V znázornenom uskutočnení je nosná vrstva 11 opatrená ešte druhou ochrannou vrstvou 13, pripojenou rovnakým spôsobom.

Nosná vrstva 11 je vyrobená zo zmesi plastu, výhodne polyolefinu a 50 až 80 % hmotnostných plniva, vztiahnuté na celkovú hmotnosť zmesi. Plastom môže byť polyetylén, polypropylén a podobne, výhodne však ide o plast na báze polypropylénu, napríklad o homopolymér propylénu s indexom topenia nižším ako 10 podľa normy ASTM (2,16 kg, 230 °C) alebo o kopolymér etylénu a propylénu s indexom topenia v rozmedzí 0,5 až 5 podľa ASTM (2,16 kg, 230 °C). Z týchto dvoch príkladov je najvýhodnejším plastom kopolymér etylénu a propylénu vzhľadom na to, že si uchováva svoje dobré tesniace vlastnosti a dobrú mechanickú pevnosť až do nižších teplôt, napríklad 8 °C aj nižších. Použité plnivo, ktoré dodáva vyššiu pevnosť celému obalu môže byť akékoľvek známe plnivo na tieto účely, napríklad granulovaná a/alebo vločkovitá krieda, vápenec, sľuda, rôzne hlinky a podobne, vrátane akýchkoľvek kombinácií týchto látok. Zvlášť výhodným plnivom je krieda.

Ochranná vrstva 12 a tiež druhá ochranná vrstva 13 sú vyrobené z plastu, výhodne z polyolefénu toho istého typu ako plast v nosnej vrstve 11. Príkladom vhodného plastu teda môže byť polyetylén, polypropylén a podobne, výhodne ide o plast na báze polypropylénu, napríklad o homopolymér propylénu s indexom topenia nižším ako 10 podľa normy ASTM (2,16 kg, 230 °C) alebo kopolymér etylénu s indexom topenia v rozmedzí 0,5 až 5 podľa ASTM (2,16 kg, 230 °C). Obe vrstvy, to znamená ochranná vrstva 12 a druhá ochranná vrstva 13 sú jednotlivo tvorené kopolymérom etylénu a propylénu s indexom topenia 0,5 až 5.

Uvedené vrstvy sú spolu výhodne spojené povrchovým natavením plastu v susediacich vrstvách. Tento postup môže zaistiť dobrú súdržnosť vrstiev, takže výsledný obal je zvlášť odolný proti vonkajšiemu namáhaniu bez rizika oddelenia vrstiev.

Ako je zrejmé z obr. 1, nosná vrstva 11 má podstatne väčšiu hrúbku ako ochranná vrstva 12 a druhá ochranná vrstva 13. Hrúbka nosnej vrstvy 11 sa môže pohybovať v širokom rozmedzí, ale zvyčajne sa pohybuje v rozmedzí 150 až 1400 mikrometrov. V prípade, že výsledný obalový materiál má byť použitý na výrobu obalov na jedno použitie pomocou tepelného spracovania alebo iného mechanického spracovania na získanie výsledného tvaru, má nosná vrstva 11 výhodne hrúbku, pohybujúcu sa v hornej časti uvedeného rozmedzia, napríklad v rozmedzí 1000 až 1400 mikrometrov, zatiaľ čo v prípade, že materiál je určený na výrobu obalov skladaním, pohybuje sa jeho hrúbka výhodne v nižšej časti uvedeného rozmedzia, napríklad 150 až 300 mikrometrov. Ochranná vrstva 12 a druhá ochranná vrstva 13 majú nezávisle od seba hrúbku v rozmedzí 5 až 50 mikrometrov, v praxi sa ukázalo, že pri tejto hrúbke je možné zaistiť dobrú ochranu plniva a dobrú tesnosť obalu.

Obalový materiál 10 je možné získať samostatným vytlačovaním každej jeho vrstvy, ale výhodne sa získava súčasným vytlačovaním všetkých vrstiev s použitím zariadenia, ktoré je schematicky znázornené na obr. 2. Toto zariadenie 20 obsahuje prvé vytlačovacie zariadenie 21, druhé vytlačovacie zariadenie 22 a tretie vytlačovacie zariadenie 23 so spoločným otvorom 24, pred týmto spoločným otvorom 24 je uložené pomocné zariadenie, obsahujúce dva valce 25, ktoré sa otáčajú opačným smerom v smere šípok.

Zariadenie 20 pracuje podľa známej technológie tak, že stredovo uložené závitovky druhého vytlačovacieho zariadenia 22 posúvajú smerom dopredu roztavený materiál na výrobu nosnej vrstvy 11, to znamená zmes zvolenej plastickej hmoty a plniva, homogénne rozptýleného v plaste v množstve 50 až 80 % hmotnostných, vztiahnuté na celkovú hmotnosť výslednej zmesi. Závitovky prvého vytlačovacieho zariadenia 21 a tretieho vytlačovacieho zariadenia 23, ktoré sú uložené po oboch stranách závitovky druhého vytlačovacieho zariadenia 22 posúvajú zodpovedajúcim spôsobom smerom dopredu materiál na ochrannú vrstvu 12 a druhú ochrannú vrstvu 13, to znamená roztavený plast toho istého typu ako je plast, ktorý' bol použitý na nosnú vrstvu 11. Tri prúdy roztaveného materiálu sú pretlačované štrbinovým spoločným otvorom 24 a spoločne vedené do štrbiny medzi dvoma opačným smerom sa otáčajúcimi, chladenými valcami 25, ktoré stláčajú všetky na seba uložené vrstvy dostatočným tlakom na to, aby bol vytvorený výsledný obalový materiál 10. Výsledný obalový materiál 10 je potom možné navinúť na valec 10'. Zlisovaním alebo stlačením pomocou valcov 25 je roztavený vytlačený materiál ochladený za súčasného spojenia všetkých vrstiev materiálu povrchovým stavením plastov, obsiahnutých v susedných vrstvách, čím je možné dosiahnuť dobrú adhéziu medzi nosnou vrstvou 11, ochrannou vrstvou 12 a druhou ochrannou vrstvou 13 výsledného obalového materiálu 10.

Pri použití vynálezu je teda možné jednoduchým spôsobom pri použití už existujúcej technológie získať požadovaný obalový materiál vo forme fólie alebo pruhu, pričom tento výsledný obalový materiál má dobrú pevnosť väzby medzi všetkými vrstvami, ktoré tento materiál vytvárajú. Všetky vrstvy uvedeného obalového materiálu je tiež možné pri dosiahnutí dobrej pevnosti výsledného zvaru staviť zvyčajným spôsobom, najmä pôsobením tepla v priebehu spracovania tohto obalového materiálu na výsledné obaly na jedno použitie. V týchto výsledných obaloch je nosná vrstva týchto obalov plne chránená na jednej svojej strane, najmä na budúcej vnútornej strane obalu ochrannou vrstvou, ktorá je spojená s nosnou vrstvou dobrou adhéziou. Táto ochranná vrstva chráni nosnú vrstvu a najmä plnivo v tejto vrstve pred priamym stykom s obsahom uloženým v obale. To znamená, že je možné ako plnivo výhodne použiť napríklad kriedu bez rizika styku tohto plniva s obsahom obalu, a to aj v prípade, že tento obal obsahuje kvapalinu s pomerne značnou kyslosťou, to znamená s nízkou hodnotou pH. Uvedený materiál je možné okrem toho ľahko znova spracovávať vzhľadom na skutočnosti, že všetky vrstvy, ktoré tento materiál vytvá3

SK 279593 Β6 rajú, obsahujú plast toho istého typu, čo tiež znamená, že materiál je možné spracovávať na výsledné obaly s čo najmenšími stratami materiálu bez ohľadu na to, či je materiál spracovávaný na výsledný tvar skladaním, tepelným spracovaním alebo iným mechanickým spracovaním, ktorým je možné materiálu udeliť požadovaný tvar.

Vynález bol opísaný v súvislosti so zvlášť výhodným uskutočnením, ktoré bolo opísané formou príkladu. Je však zrejmé, že by bolo možné navrhnúť ešte rad modifikácií, ktoré budú odborníkom celkom zrejmé a ktoré preto nijako nevybočujú z rozsahu vynálezu.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Ohybný obalový materiál v tvare listu alebo pásu na výrobu tvarovo stálych, kvapalinotesných obalov skladaním, tepelným spracovaním alebo iným mechanickým spracovaním, obsahujúci nosnú vrstvu, tvorenú zmesou plastu a plniva, a aspoň na jednej strane nosnej vrstvy je uložená ochranná vrstva a/alebo druhá ochranná vrstva z plastu, pevne spojená s nosnou vrstvou, vyznačujúci sa tým, že ochranná vrstva (12) a/alebo druhá ochranná vrstva (13) pozostáva z plastu toho istého typu ako je plast nosnej vrstvy (11).
2. 2. Ohybný obalový materiál podľa nároku 1, vyzná í u j ú c i sa tým, že ochranná vrstva (12) a druhá ochranná vrstva (13) sú spojené s nosnou vrstvou (1) stavením povrchu plastu v susedných vrstvách.
3. 3. Ohybný obalový materiál podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že tak nosná vrstva (11), ako aj ochranná vrstva (12) a druhá ochranná vrstva (13) sú vyrobené vytlačovaním.
4. 4. Ohybný obalový materiál podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým. že nosná vrstva (11) a ochranná vrstva (12) a druhá ochranná vrstva (13) sú vyrobené spoločným vytlačovaním.
5. 5. Ohybný obalový materiál podľa nároku 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že plastom v nosnej vrstve (11), ochrannej vrstve (12) a druhej ochrannej vrstve (13) je homopolymér alebo kopolymér etylénu a propylénu.
6. 6. Ohybný obalový materiál podľa nároku 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že ako plnivo v nosnej vrstve (11) obsahuje kriedu, vápenec, sľudu, hlinky a podobne vo forme prášku, granúl alebo vločiek a to jednotlivo alebo vo vzájomnej kombinácii uvedených látok.
7. 7. Ohybný obalový materiál podľa nároku 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že nosná vrstva (11) obsahuje plnivo v rozmedzí 50 až 80 % hmotnostných, vztiahnuté na celkovú hmotnosť zmesi.
8. 8. Ohybný obalový materiál podľa nároku 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že nosná vrstva (11) má hrúbku 150 až 1500 mikrometrov a ochranná vrstva (12) a druhá ochranná vrstva (13) majú hrúbku v rozmedzí 5 až 50 mikrometrov.