RU2188832C2 - Polymeric film material production process - Google Patents
Polymeric film material production process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188832C2 RU2188832C2 RU2000130975A RU2000130975A RU2188832C2 RU 2188832 C2 RU2188832 C2 RU 2188832C2 RU 2000130975 A RU2000130975 A RU 2000130975A RU 2000130975 A RU2000130975 A RU 2000130975A RU 2188832 C2 RU2188832 C2 RU 2188832C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- film
- film material
- styrene
- polymeric film
- polymer
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 claims description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 4
- 235000013736 caramel Nutrition 0.000 description 3
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 241000234671 Ananas Species 0.000 description 1
- 235000007119 Ananas comosus Nutrition 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000005003 food packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 235000011475 lollipops Nutrition 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения полимерных пленочных материалов со специальными механическими свойствами, которые могут быть использованы в пищевой и перерабатывающих отраслях промышленности. The invention relates to a technology for producing polymer film materials with special mechanical properties that can be used in food and processing industries.
Большинство мелких штучных пищевых продуктов, например конфеты, карамели, леденцы, шоколад, мучные сладости, упаковывают с помощью известных скоростных (до 1200 операций в минуту) автоматов в пленочную обертку. Цикл заворачивания автоматами штучных изделий в обертку включает отрезание от рулона пленки отдельных кусочков, заворачивание в них продукта и механическую заправку открытых концов обертки "в носок" (конфеты "Белочка", "Ананасные" и т.д.) или "в перекрутку" (большинство карамелей) без дополнительной их клеевой или сварной фиксации. Обязательными требованиями к материалу упаковки являются его способность длительное время сохранять деформацию изгиба - складку (заправка "в носок") или скручивания - твист-эффект (заправка "в перекрутку"), отсутствие деформации в местах разреза, особенно скоростного, ограниченная влагопроницаемость, лимитированная диффузия элементов упаковки в продукт, контактирующий с материалом упаковки (наличие разрешения компетентных государственных органов охраны здоровья на контакт упаковки с соответствующими пищевыми продуктами). Most small piece food products, such as sweets, caramels, lollipops, chocolate, flour sweets, are packaged using known high-speed (up to 1200 operations per minute) automatic machines in a film wrapper. The cycle of wrapping automatic pieces of piece goods in a wrapper includes cutting off individual pieces from the film roll, wrapping the product in them and mechanically dressing the open ends of the wrapper "in the sock" (sweets "Squirrel", "Pineapple", etc.) or "twist" ( most caramels) without additional adhesive or weld fixation. Mandatory requirements for the packaging material are its ability to maintain bending deformation for a long time - fold (“toe” dressing) or twisting - twist effect (“twist” dressing), lack of deformation at the cut points, especially high-speed, limited moisture permeability, limited diffusion packaging elements in the product in contact with the packaging material (the permission of the competent state health authorities to contact the packaging with the corresponding food products).
Обычные полимерные материалы на основе целлофана, эфиров целлюлозы, полиолефинов, полиамидов, полимеров амилового ряда и т.д., используемых для упаковки пищевых продуктов [патент США 4528234, кл. В 32 В 15/08, 1985; патент США 4579696, кл. В 29 С 35/10, 1986; патент США 4753700, кл. 264-514, 1988] , вследствие недостаточных механических свойств не могут быть использованы для упаковки продуктов "в перекрутку", исключающей склеивание и сварку упаковочного материала. Conventional polymeric materials based on cellophane, cellulose ethers, polyolefins, polyamides, amyl polymers, etc., used for packaging food products [US patent 4528234, cl. B 32 B 15/08, 1985; U.S. Patent 4,579,696, cl. B 29 C 35/10, 1986; US patent 4753700, CL 264-514, 1988], due to insufficient mechanical properties cannot be used for packaging products "twist", excluding gluing and welding of the packaging material.
Ярко выраженный твист-эффект имеют композиционные слоистые пленки, содержащие кроме полимерных слоев еще и металлическую фольгу либо вощеную или парафинированную бумагу [патент Великобритании 1535982, кл. В 5 В, 1978]. Технология изготовления таких материалов очень трудоемка, а изготовленные по указанной технологии материалы имеют высокую себестоимость. A pronounced twist effect is exerted by composite layered films containing, in addition to the polymer layers, metal foil or waxed or waxed paper [UK patent 1535982, cl. B 5 V, 1978]. The manufacturing technology of such materials is very laborious, and the materials manufactured using this technology have a high cost.
Наиболее близким решением к заявляемому изобретению по совокупности признаков и техническому результату является способ производства пленки с ярко выраженным твист-эффектом для упаковки пищевых продуктов [патент США 4842187, кл. В 65 D 11/16,1989]. Этот способ избран в качестве прототипа. The closest solution to the claimed invention in terms of features and technical result is a method of producing a film with a pronounced twist effect for food packaging [US patent 4842187, cl. B 65 D 11 / 16.1989]. This method is selected as a prototype.
Известный материал получают экструзией расплава композиции, мас.%: 35-55 полистирола, 40-60 полипропилена и 5-15 наполнителя, охлаждением, вытягиванием с биаксиальным ориентированием структуры пленки и ее термофиксацией. Known material is obtained by extrusion of the melt of the composition, wt.%: 35-55 polystyrene, 40-60 polypropylene and 5-15 filler, cooling, stretching with biaxial orientation of the film structure and its heat setting.
Полученный известным способом пленочный материал по данным исследований наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым к материалам упаковки пищевых продуктов, однако у такого материала при скоростном разрезе на упаковочных автоматах свежеобразованные кромки не свободны от деформации, что ограничивает надежность работы автоматов, особенно при максимальной производительности. According to research data, the film material obtained in a known manner most fully meets the requirements for food packaging materials, however, with such a material, when cutting quickly on packaging machines, freshly formed edges are not free of deformation, which limits the reliability of the machines, especially at maximum productivity.
Задачей изобретения является разработка способа получения пленочного материала для упаковки пищевых продуктов, который имел бы достаточную жесткость, прозрачность, блестящую привлекательную поверхность, ярко выраженную длительную остаточную деформацию изгиба и скручивания (твист-эффект), физиологическую безвредность при непосредственном контакте с пищевыми продуктами, упрощенную технологию производства. The objective of the invention is to develop a method for producing a film material for packaging food products, which would have sufficient rigidity, transparency, a shiny attractive surface, pronounced long-term permanent deformation of bending and twisting (twist effect), physiological harmlessness in direct contact with food products, simplified technology production.
Поставленная задача в заявленном способе решается тем, что пленочный материал получают экструзией расплава полимерной смеси, мас.%: 15-55 полистирола и 45-85 сополимера, полученного полимеризацией, мас.%: 20-35 стирола и 65-80 бутадиена, с охлаждением и вытягиванием пленки. The problem in the claimed method is solved in that the film material is obtained by extrusion of a melt of a polymer mixture, wt.%: 15-55 polystyrene and 45-85 copolymer obtained by polymerization, wt.%: 20-35 styrene and 65-80 butadiene, with cooling and stretching the film.
По заявленному способу получен пленочный материал с высокой прозрачностью, привлекательной блестящей поверхностью, повышенной жесткостью, способностью сохранять до 98% деформации изгиба и скручивания, пригодный по результатам санитарно-гигиенических исследований компетентной организации для длительного непосредственного контакта с пищевыми продуктами. According to the claimed method, a film material with high transparency, an attractive shiny surface, increased rigidity, the ability to maintain up to 98% bending and twisting deformation, suitable according to the results of sanitary and hygienic studies of a competent organization for long-term direct contact with food products is obtained.
Технология получения пленочного материала не предполагает специального ориентирования его структуры после экструзии, что значительно упрощает процесс. Особенно важным свойством полученного пленочного материала является практическое отсутствие деформации (скручивания) кромок пленки при ее скоростном разрезе, что значительно снижает количество брака при машинной упаковке мелкоштучных пищевых продуктов, то есть повышает технологичность процесса и надежность работы упаковочных автоматов. The technology for producing film material does not imply special orientation of its structure after extrusion, which greatly simplifies the process. A particularly important property of the obtained film material is the practical absence of deformation (twisting) of the edges of the film during its high-speed cut, which significantly reduces the amount of scrap during machine packaging of small-sized food products, that is, it increases the processability and the reliability of packaging machines.
Пленочный материал получали следующим образом. Film material was prepared as follows.
При лабораторных исследованиях полимеризацию стирола с бутадиеном осуществляли в растворителе (циклогексане). В производственных условиях использовали известный гранулированный сополимер стирола и бутадиена заданного состава. In laboratory studies, the polymerization of styrene with butadiene was carried out in a solvent (cyclohexane). In production conditions, a well-known granular copolymer of styrene and butadiene of a given composition was used.
Гранулированный стирол-бутадиеновый сополимер (30 мас.% стирола и 70 мас. % бутадиена) в количестве 75% от общей массы полимерной композиции тщательно перемешивали с гранулированным полистиролом (25%) и смесь расплавляли. Количество стирол-бутадиенового сополимера в разных экспериментах составляло 40, 55, 60, 70, 80 и 90% массы полимерной композиции. Расплав на известной линии производства полимерных пленок с помощью шнекового экструдера со щелью, отношение длины которой к ее ширине составляло 22:1, непрерывно выдавливали в виде листа с дальнейшим охлаждением и вытягиванием в процессе термомеханической обработки материала. При этом температуру материала на стадиях от расплавления до экструзии выдерживали в пределах 171-177oС, толщина пленки - (25-30)±1,5 мкм.Granular styrene-butadiene copolymer (30 wt.% Styrene and 70 wt.% Butadiene) in an amount of 75% of the total polymer composition was thoroughly mixed with granular polystyrene (25%) and the mixture was melted. The amount of styrene-butadiene copolymer in various experiments was 40, 55, 60, 70, 80, and 90% by weight of the polymer composition. The melt in the known line for the production of polymer films using a screw extruder with a slit, the ratio of the length of which to its width was 22: 1, was continuously extruded in the form of a sheet with further cooling and drawing in the process of thermomechanical processing of the material. The temperature of the material at the stages from melting to extrusion was kept within 171-177 o C, the film thickness was (25-30) ± 1.5 microns.
Для определения влияния обычно вводимых в состав пленочных материалов антиблокирующих, антифрикционных и антистатических наполнителей на основные свойства материала - инертность по отношению к контактируемым с ним пищевым продуктам и сохранение остаточной деформации изгиба и скручивания - в состав исходных компонентов материала добавляли гранулы гомогенного полимерного (на основе полистирола) концентрата наполнителей, приготовленные в лабораторных условиях, или известный товарный продукт того же состава, например Polybatch APS 897, Polybatch FSU 1010E, Antiblock AB 35VT фирмы A. Schulman GmbH, Kerpen, De, в количестве 2-15%. В состав полимерного концентрата вводили от 2 до 10% амидов жирных кислот, или кремниевой кислоты, или алифатического сульфоната, или двуокиси титана, или углекислого кальция. To determine the effect of antiblocking, antifriction, and antistatic fillers usually introduced into the film materials on the main properties of the material — inertness with respect to food products in contact with it and preservation of permanent bending and twisting deformations — homogeneous polymer granules (based on polystyrene) were added to the composition of the initial components of the material ) laboratory-made excipient concentrate, or a well-known commercial product of the same composition, for example Polybatch APS 897, Polybatch FSU 1010E, Antiblock AB 35VT from A. Schulman GmbH, Kerpen, De, in an amount of 2-15%. From 2 to 10% of fatty acid amides, or silicic acid, or aliphatic sulfonate, or titanium dioxide, or calcium carbonate, were introduced into the polymer concentrate.
В отмеченном количестве наполнители не оказывали заметного ухудшения санитарно-гигиенических свойств материала и не снижали в нем твист-эффекта. In the indicated amount, fillers did not have a noticeable deterioration in the sanitary-hygienic properties of the material and did not reduce the twist effect in it.
Сравнительные характеристики пленочных материалов приведены в таблице. Comparative characteristics of the film materials are given in the table.
Испытание физических свойств материалов осуществляли по стандартным методикам в идентичных условиях. Эксплуатационные свойства материалов проверяли при упаковывании карамелей типа "Театральная" на упаковочной машине фирмы "Nagema" при скорости 1200 и 600 циклов в минуту. The physical properties of the materials were tested according to standard procedures under identical conditions. The operational properties of the materials were checked when packing Teatralnaya type caramels on a Nagema packaging machine at a speed of 1200 and 600 cycles per minute.
При содержании стирол-бутадиенового сополимера в пленочном материале менее 45 мас.% значительно уменьшается показатель усталостной прочности, то есть материал становится ломким при 20-40 циклах перегиба, при содержании сополимера более 85 мас. % материал в значительной степени утрачивает твист-эффект. В промежутке между отмеченными значениями количества сополимера резкого изменения свойств пленочного материала не отмечено. When the styrene-butadiene copolymer content in the film material is less than 45 wt.%, The fatigue strength is significantly reduced, that is, the material becomes brittle at 20-40 bending cycles, when the copolymer content is more than 85 wt. % material loses much of the twist effect. In the interval between the noted values of the amount of the copolymer, a sharp change in the properties of the film material was not noted.
Стабильность свойств предложенного пленочного материала в пределах отдельной партии сохраняется при содержании стирола в стирол-бутадиеновом сополимере в диапазоне 20-35 мас.%. The stability of the properties of the proposed film material within a single batch is maintained when the styrene content in the styrene-butadiene copolymer in the range of 20-35 wt.%.
Заявленный способ может быть реализован на оборудовании известных линий производства пленочных материалов без их существенной переналадки. The claimed method can be implemented on the equipment of well-known production lines of film materials without significant readjustment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000130975A RU2188832C2 (en) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | Polymeric film material production process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000130975A RU2188832C2 (en) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | Polymeric film material production process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2188832C2 true RU2188832C2 (en) | 2002-09-10 |
| RU2000130975A RU2000130975A (en) | 2002-10-27 |
Family
ID=20243270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000130975A RU2188832C2 (en) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | Polymeric film material production process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2188832C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7763265B2 (en) | 2004-06-30 | 2010-07-27 | Dak Americas, Llc | UV barrier formulation for polyesters |
-
2000
- 2000-12-14 RU RU2000130975A patent/RU2188832C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Энциклопедия полимеров. - М.: Советская энциклопедия, 1972, т.1, с. 342, т.3, с.639. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7763265B2 (en) | 2004-06-30 | 2010-07-27 | Dak Americas, Llc | UV barrier formulation for polyesters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4851245A (en) | Smokable synthetic food-packaging film | |
| EP2152510B1 (en) | Biodegradable multilayer polymeric films and packages produced therefrom | |
| AU2009311593A1 (en) | Blends of polylactic acid and thermo-plastic polymers for packaging applications | |
| US5316717A (en) | Process for making gelatine films | |
| JP2003535719A (en) | Easy tearing non-halogen food wrap | |
| JP7434162B2 (en) | Homogeneous polymer mixtures, related methods, and uses thereof | |
| US9532578B2 (en) | Smokable thermoplastic casing | |
| AU2009309479B2 (en) | Polymeric multi-layer substrates | |
| AU2018247919A1 (en) | Film, package and method for cheese ripening and preservation | |
| WO2023176480A1 (en) | Polyolefin resin film roll | |
| RU2188832C2 (en) | Polymeric film material production process | |
| JPH10182846A (en) | Polyamide masterbatch improved in lubricity and tack resistance, and use thereof | |
| JPH07148853A (en) | Polypropylene resin sheet, production thereof and package | |
| EP1672032A1 (en) | Biodegradable wax composition | |
| JP3606652B2 (en) | Method for producing stretch film for food packaging | |
| JP4338715B2 (en) | Adhesive heat-resistant wrap film | |
| RU2190636C2 (en) | Method of polymeric film material producing | |
| RU2554133C2 (en) | Method of producing polymer film material | |
| JPS59143613A (en) | Polypropylene sheet for packing of press-through pack | |
| CA2413384A1 (en) | Non-wax film structures useful for packaging food products | |
| JP2894121B2 (en) | Stretch wrap multilayer film | |
| JP2894120B2 (en) | Stretch wrap multilayer film | |
| KR100450386B1 (en) | Resin composition for easy peel film with desirable melting index and easy peel film using the same | |
| JPH0547384B2 (en) | ||
| JP3637829B2 (en) | Polypropylene sheet for PTP packaging and packaging method using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121215 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140627 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191215 |