NO169761B - Emballeringsmateriale for forholdsvis stive og harde gjenstander, saerlig elektroder - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et flersjikts emballeringsmateriale for forholdsvis stive og harde gjenstander, særlig elektroder, som ved emballering kommer i berøring med innsiden av emballeringsmaterialet, omfattende et antall sammenklebede materialsjikt, såsom minst ett aluminiumsfoliesjikt, minst ett plastsjikt, minst ett papirsjikt likesom klebemiddelsjikt eventuelt kombinert med foregående sjikt.

En emballasje for sterile gjenstander, som benyttes av en kirurg, er kjent fra U.S. patentskrift nr. 4.437.567. Det er der angitt at emballasjen kan fremstilles av tradisjonelle materialer såsom et plastbelagt metall, glass, plastfilm eller -ark, plastbelagt metallfolie eller metallisert papir eller andre innpakningsmaterialer som er ugjennomtrengelige overfor væsker og uvirksomme overfor deres innhold. Fra britisk patentskrift nr. 1.263.217 er det kjent et innpak-ningsmateriale for emballering av suturer som kan benyttes innen kirurgien, hvorved det er viktig at suturene som er fremstilt fra polyglykolsyre, pakkes under tørre forhold og at det under lagring ikke trenger noe fuktighet inn i emballasjen, fordi denne ville angripe suturen av polyglykolsyre og redusere dens anvendelighet kraftig.

Oppfinnelsen tar særlig sikte på å finne frem til et emballeringsmateriale for elektroder, idet emballeringsmaterialet også kan brukes for emballering av sveisefluss, sveisetråder og understøttelsesstrimler eller andre sammenlignbare gjenstander.

Elektroder som ikke behøver å oppfylle spesielle krav, pakkes i pappesker, slik som kjent på markedet, mens elektroder som trenger å lagres under tørre betingelser, pakkes i hermetisk forseglede bokser. Oppfinnelsen vedrører derfor særlig et emballeringsmateriale for innpakning av elektroder som hittil har vært lagret i blikkbokser, hvilke elektroder er av en type såsom beskrevet i britisk patent-søknad nr. 2.070.976, tittel: "Process for production of a low hydrogen type covered arc-electrode".

Dekkede elektroder med lavt hydrogeninnhold benyttes for sveiseoperasjoner hvor det stilles høye krav til sveise-materialet i sveisede skjøter i profilstål av for eksempel type Fe E355 eller Fe E450, såsom anvendes i eksempelvis sjøbaserte plattformer for produksjon av olje og gass. Et av de krav som derved må oppfylles er at elektroden som skal anvendes har et lavt fuktighetsinnhold, spesielt et fuktighetsinnhold som er så lavt at hydrogenmengden i sveisemetal-let er mindre enn 5 ml per 100 g nedsmeltet sveisemetall. Vanlige instrukser i forbindelse med tykkveggede, stive konstruksjoner krever gjentørking av dekkede elektroder ved en temperatur på 300-400° C når de tilføres i en emballasje som ikke er fullstendig fuktighetstett. Det er dess-uten nøvendig å lagre dekkede elektroder i en tørr atmosfære etter gjentørkingsbehandlingen, hvilket kan oppnås for eksempel i varme skap eller rør ved en temperatur på ca. 75-150° C. Man har ikke noen sikkerhet for at disse instrukser blir utført fullt ut og nøyaktig. Disse operasjoner forårsaker også betydelige arbeidsomkostninger. Ved at dekkede elektroder absorberer fuktighet før sveising, kan det oppstå et uønsket høyt nivå av diffunderbart hydrogen, hvilket resulterer i at det foreligger fare for sprekkdan-neise igangsatt av hydrogen i de ovennevnte tunge og stive stålkonstruksjoner.

En fuktighetstett emballasje som hittil har vært benyttet på dette område, er en hermetisk forseglet boks, men en slik emballasje av hvitblikk inneholder ca. 25 kg elektroder, som svarer til 4 00-500 elektroder som ikke kan brukes opp av en sveiser i løpet av et tidsrom på 4 timer. Det er derfor nødvendig at elektrodene fra en slik boks kan lagres i ovennevnte varme lagerskap eller -rør når boksen har stått åpen mer enn 4 timer.

Det har derfor blitt gjort forsøk på å finne frem til et materiale for en emballeringsenhet som inneholder et slikt antall elektroder som en sveiser vil kunne forbruke i løpet av 4 timer, hvilken emballasje dekker elektrodene slik at elektrodene bibeholder det lave fuktighetsinnhold de opp-rinnelig har etter produksjonsprosessen. De pakkede elek-troders fuktighetsinnhold skal ikke kunne tilta selv under lang tids lagring. Dette vil overflødiggjøre tørking og varm lagring før bruk av elektrodene dersom disse benyttes i løpet av noen få timer, det vi si i løpet av ca. 4 timer etter at emballasjen er blitt åpnet.

Ett av de problemer som oppstår når elektroder og lignende pakkes i en emballasje som må inneholde forholdsvis tunge elektroder, har tilknytning til emballeringsmaterialets mekaniske fasthet foruten dets fuk-tighetstette egenskaper. Disse krav med hensyn til den mekaniske fasthet har ikke noen innvirkning på eller spiller neppe noen rolle i forbindelse med det emballeringsmateriale som er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.263.217, hvorfra det er kjent et emballeringsmateriale for væsketett innpakning av suturer.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse har man således tatt sikte på å komme frem til et arklignende emballeringsmateriale for vanntett, støtsikker innpakning av stive, harde gjenstander, særlig elektroder, som etter innpakning kommer i direkte berøring med emballeringsmaterialets innside - dette i motsetning til emballasjer av type esker og bokser, som riktignok kan være vanntett og støtsikre, men hvor det i regelen vil være behov for å pakke inn eller på annen måte sikre de emballerte gjenstanders ubevegelighet inne i esken eller boksen.

Det arklignende emballeringsmateriale ifølge oppfinnelsen er et komposittmateriale som omfatter flere ulike materialsjikt som er klebet til hverandre. Et slikt flersjikts em-balleringsark representerer i og for seg ikke noen nyhet, og de enkelte sjiktformede materialer som inngår i et slikt komposittmateriale, eksempelvis aluminiumssjikt, plast- og papirsjikt samt klebemiddelsjikt, er kjent i og for seg i andre materialsjiktkombinasjoner for arklignende emballeringsmaterialer.

Kjente flersjikts emballeringsmaterialer som oppviser de fornødne egenskaper som sikrer elastisitet/fleksibel deformerbarhet til å kunne bringes så noenlunde til å følge ytterkonturene av de stive og harde gjenstander, særlig elektroder, som skal pakkes inn, omfatter ofte et aluminiumssjikt som skal sørge for at den ferdige emballasje er vanntett. Slike kjente emballeringsmaterialer oppviser imid-lertid ikke den fornødne mekaniske stivhet etter at materialet er omdannet til en passende emballasje som omslutter én eller flere stive, harde gjenstander.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er emballeringsmaterialets og den resulterende emballasjes mekaniske fasthet/ stivhet i det vesentlige opprettet ved hjelp av minst ett kreppet papirsjikt som inngår i en sjiktmaterialkombinasjon som er karakteristisk for den foreliggende oppfinnelse og som fremgår av den karakteriserende del av etterfølgende

patentkrav 1.

Emballeringsmaterialet ifølge oppfinnelsen er således bygget slik opp at det fra inn- til utside omfatter et sjikt av polyetylen, minst ett aluminiumsfoliesjikt, et klebende sjikt av polyetylen, minst ett kreppapirsjikt, et klebende sjikt av polyetylen, minst ett aluminiumsfoliesjikt likesom et beskyttende sjikt av polyetylen.

Likesom ved kjente flersjikts emballeringsmaterialer er det ved emballeringsmaterialet ifølge oppfinnelsen aluminiums-folies jiktene som skal sørge for tettheten og hindre inntrengning av fuktighet i emballasjen.

For at aluminiumsfoliesjiktene skal kunne bibeholde sin in-tegritet som vanntette sjikt, må de være sikret mot be-skadigelser i form av gjennomgående sprekker som gir opphav til lekkasjer.

Emballeringsmaterialet ifølge oppfinnelsen omfatter minst to aluminiumsfoliesjikt, ett på hver side av kreppapirsjiktet, og de to aluminiumsfoliesjikt danner følgelig en dobbelt-barriere mot inntrengning av fuktighet inn i den resulterende emballasje, slik at de gjenstander som omsluttes av sistnevnte, holdes tørre.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse har det vist seg at uønsket sprekking av aluminiumsfoliesjiktene effektivt mot-virkes av det mellomliggende kreppapirsjikt. Ved eksempelvis en avlang emballasje - slik den fremkommer for eksempel ved innpakking av en sveiseelektrode - gir det kreppede papirsjikt ved motsvarende orientering i emballeringsmaterialet en relativt høy deformerbarhet i emballasjens langsgående retning, hvorunder kreppapirsjiktet opptar ytre krefter som aluminiumsfoliesjiktene avlastes fra og som ellers ville kunne ha medført sprekkdannelse og lekkasjer.

Det er også viktig at aluminiumsfoliesjiktene ikke kommer i direkte berøring med den eller de innpakkede elektroder, fordi aluminiumsfolien hurtig ville blitt skadet ved bret-ting omkring elektrodens uregelmessige form. Ifølge oppfinnelsen er den indre aluminiumsfolie beskyttet ved hjelp av emballeringsmaterialets indre sjikt av polyetylen, mens den ytre aluminiumsfolie er beskyttet ved hjelp av det beskyttende yttersjikt av polyetylen.

Svært tynn aluminiumsfolie sørger allerede for tilstrekke-lig vanntett virkning, men jo tynnere folien er, desto stør-re er sjansen for at det finnes "knappenålshull" i folien. En ytterligere fordel med å benytte to aluminiumsfoliesjikt i emballeringsmaterialet ifølge oppfinnelsen, er at mulig-heten for at to "knappenålshull", ett i hver folie, skal overlappe hverandre blir så liten at den kan neglisjeres.

På grunn av det foreliggende emballeringsmaterialets elas-tiske egenskaper som i første rekke skyldes kreppapirsjiktet, vil det ikke dannes sprekker i aluminiumsfoliene, hel-ler ikke ved de steder som er mest følsomme overfor dannelse av slike sprekker, det vil si kantene i emballasjen hvor de ytre ender av elektrodene er i kontakt med emballasjen.

Med utgangspunkt i et emballeringsmateriale med en kjerne av kreppapir kan det opplyses at nevnte kreppapir på begge sider er forsynt med et klebende sjikt av polyetylen belagt med en aluminiumsfolie på begge sider. På innsiden er aluminiumsfolien dekket med polyetylen, slik at elektrodene ikke kan skade aluminiumsfolien, og likeledes forsynt med et ytterligere polyetylensjikt hvormed emballasjen kan forsegles eller lukkes. På emballasjens utside er aluminiumsfolien-forsynt med et beskyttende sjikt, slik at emballasjen er motstandsdyktig overfor uønskede mekaniske innvirkninger utenfra. Det er således oppnådd en emballasje for elektroder som beskrives ytterligere med henvisning til den medfølgende

tegning, hvor:

Figuren skjematisk illustrerer en emballasje ifølge oppfinnelsen, idet én elektrode er vist inne i emballasjen.

I tegningsfiguren betegner henvisningstallet 1 emballasjen og 2 angir elektroden, hvilken elektrode har en holderende 3 og et begynnelseshode 4. Emballasjen har også en forseg-lingssøm 5 og et opprivingshakk 6.

Et foretrukket emballeringsmateriale er fra inn- til utsiden bygget opp fra:

90-110 g/m 2 tetnings- eller forseglingsfilm av polyetylen,

2

100-120 g/m beskyttende sjikt av polyetylen,

50-60 g/m 2 aluminiumsfolie,

40-50 g/m 2 klebende eller beskyttende sjikt av polyetylen, 60-80 g/m 2 kreppet papir med 40% kreppingsgrad,

30-50 g/m 2 klebende eller beskyttende sjikt av polyetylen, 20-25 g/m 2 aluminiumsfolie,

20-25 g/m 2 beskyttende sjikt av polyetylen, og 20 pm transparent polyetylenfilm.

I overensstemmelse med et eksempel ifølge oppfinnelsen er emballasjen i henhold til oppfinnelsen bygget opp fra: En tetnings- eller forseglingsfilm av polyetylen med en tyk-keise på ca. 110 ;um i en mengde av 90 g/m 2; for dette formål kan det benyttes polyetylen med lav tetthet og med 5 vekts% vinylacetat (smeltepunkt i henhold til ASTM D 1238 på 5,5 g/10 minutter og en tetthet i henhold til ASTM D 1505 på 0,922 g/cm<3>),

et beskyttende sjikt av polyetylen med en tykkelse på ca. 115 yim i en mengde av 100 g/m 2; som en slik folie kan man benytte polyetylen med lav tetthet og med et smeltepunkt i

henhold til ASTM D 1238 på 8g/10 minutter og en tetthet i henhold til ASTM D 1505 på 0,915 g/cm<3>,

en aluminiumsfolie med en tykkelse på 20 pm i en mengde av

2

55 g/m ,

et belegg av polyetylen med en tykkelse på 50 pm og i en

2

mengde av 4 5 g/m ,

2

et sjikt av kreppapir i en mengde av 60 g/m med 40%

totalt strekk,

et belegg på basis av polyetylen med en tykkelse på 50 pm i

2

en mengde av 40 g/m ,

en aluminiumsfolie med en tykkelse på 11-13 pm i en mengde av 22 g/m<2>,

et beskyttende sjikt eller belegg av polyetylen med en tyk-keise på 20 pm i en mengde av 20 g/m 2, og, om ønskes, en ytterligere transparent polyetylenfilm som er 20 pm tykk.

Formålet med de indre sjikt av polyetylen med en total tykkelse på ca. 225 pm er å beskytte aluminiumsfolien mot den forholdsvis ru flaten på elektrodene, slik at aluminiumsfolien ikke perforeres.

Fremgangsmåten til innpakking av elektroder i et emballeringsmateriale som beskrevet ovenfor, er karakterisert" ved at materialet tilføres til en emballeringsenhet som et øvre og et nedre sjikt, idet elektrodene anbringes på det nedre sjikt, det øvre sjikt anbringes, og det øvre og det nedre sjikt klebes sammen, og emballasjen skjæres av ved emballasjelengden. De to sjikt blir fortrinnsvis først klebet sammen i et begrenset antall punkter for å opprettholde deres form, og det frembringes et vakuum. Emballasjen for-

segles fortrinnsvis, og forseglingssømmen avkjøles, hvor-etter emballasjen skjæres av ved emballasjelengden. Det øvre og det nedre sjikt blir fortrinnsvis påkjent og forformet i en forvarmet form, slik at elektroder kan bringes til å passe inn i samme. Elektrodene har en lengde på 350-450 mm, diameteren av kjernen er 2,5-6 mm, og rundt kjernen er det

anbrakt en keramisk masse med en diameter av 4-13 mm, og blir holdt ved en temperatur på ca. 40°C før de emballeres. På disse elektroder er det særlig begynnelseshodet som må beskyttes mot slag og støt. Før emballering blir emballeringsmaterialet tilført fra spoler, det vil si én spole for tilførsel av det øvre sjikt og én spole for til-førsel av det nedre sjikt. Under avrullingen av emballeringsmaterialet, holdes både det nedre sjikt og det øvre sjikt under spenning, hvilken spenning også blir opprett-holdt når arkene av emballeringsmateriale ikke beveger seg. Under den stasjonære posisjon blir det øvre og det nedre sjikt forformet i en oppvarmet form. De forformede øvre og nedre sjikt kan sammen formes til et rør med en høyde som varierer fra 7 til 25 mm, avhengig av antall sjikt og tykkelsen på de elektroder som emballeres. Ved hjelp av skyvevalser bringes det øvre og det nedre sjikt sammen etter at elektrodene er blitt anbrakt på det nedre sjikt. Så snart det øvre og det nedre sjikt er i kontakt med hverandre, punktforsegles de i flere punkter, slik at rørformen opp-rettholdes. Endene av dette rør presses flate, og røret tilføres til et vakuumskap hvori det frembringes et vakuum på 60-90% av én atmosfære, slik at det i vakuumskapet råder et trykk på 0,1-0,4 atmosfærer. I vakuumskapet forsegles røret fullstendig, og forseglingssømmen avkjøles eller det øvre og det nedre sjikt klebes sammen på en annen måte. Deretter fjernes røret fra vakuumskapet og kappes ved embal-las jelengden , slik at det oppnås en emballasje med elektroder i henhold til oppfinnelsen. Den forseglede søm oppnås som en fortløpende søm uten overlappinger, slik at det oppnås den best mulige forbindelse av det øvre sjikt til det

nedre sjikt. Forsegling eller klebing finner sted ved opp-varming av emballeringsmaterialets sjikt ved emballasjens utside, idet det i løpet av en tid på ca. 4 sekunder oppnås en temperatur på ca. 180°C, avhengig av sammensetningen av polyetylenen som utgjør de klebende sjikt. Under forsegling-en presses det nedre sjikt og det øvre sjikt sammen ved ytterkanten.

I et slikt rør kan det anbringes 1-5 lag elektroder over hverandre, slik at en slik emballasje vanligvis har en vekt på ca. 1-4 kg. Det vil selvfølgelig også være mulig å pakke inn en enkelt elektrode på denne måte, slik at én emballert elektrode vil falle innenfor oppfinnelsens ramme for så vidt det er benyttet et emballeringsmateriale som angitt i de etterfølgende patentkrav, eller at det er benyttet en fremgangsmåte som angitt i fremgangsmåtekravene.

Ved bruk av de emballerte elektroder.ifølge oppfinnelsen vil det være mulig å kontrollere hvorvidt emballasjen fremdeles oppfyller de stilte krav; med andre ord om elektrodene fremdeles oppfyller kravene med- hensyn til "friskhet" eller ikke, fordi man før anvendelse av emballasjen kan kontrollere om det fremdeles er undertrykk inne i emballasjen eller ikke. Så lenge det fremdeles råder et undertrykk, er det åpenbart at det ikke har skjedd noen lekkasje.

Claims (3)

1. Flersjikts emballeringsmateriale for forholdsvis stive og harde gjenstander, særlig elektroder, som ved emballering kommer i berøring med innsiden av emballeringsmaterialet, omfattende et antall sammenklebede materialsjikt, såsom minst ett aluminiumsfoliesjikt, minst ett plastsjikt, minst ett papirsjikt likesom klebemiddelsjikt eventuelt kombinert med foregående sjikt, karakterisert ved at emballeringsmaterialet er bygget slik opp at det fra inn-til utside omfatter et sjikt av polyetylen, minst ett alu-miniumsf olies j ikt , et klebende sjikt av polyetylen, minst ett kreppapirsjikt, et klebende sjikt av polyetylen, minst ett aluminiumsfoliesjikt likesom et beskyttende sjikt av polyetylen.

2. Emballeringsmateriale i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kreppingsgraden er 20-80%.

3. Emballeringsmateriale i samsvar med krav 1-6, karakterisert ved at materialet fra innsiden til utsiden er bygget opp som følger: 2

90-100 g/m forseglingsfilm av polyetylen, 2

100-120 g/m polyetylensjikt for beskyttelse, 2

50-60 g/m aluminiumsfolie,

40-50 g/m 2 klebende sjikt eller belegg av polyetylen, 2

60-80 g/m kreppapir med en kreppingsgrad på 40%,

30-50 g/m 2 klebende sjikt eller belegg av polyetylen, 2

20-25 g/m aluminiumsfolie, 2

20-25 g/m beskyttende sjikt av polyetylen, og 20 pm transparent film av polyetylen.