SE511651C2 - Material för livsmedelsformar eller -förpackningar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 511 651 2 formen. 6. Livsmedlet som ligger i formen skall kunna undersökas med metalldetektor, varför metalliska material bör undvikas. 7. Materialet bör ej innefatta plast, eftersom det finns risk att plast, åtminstone i vissa länder, kommer att beskattas i framtiden. 8. Materialet skall vara godkänt för livsmedel.

Det konventionella materialet för denna typ av formar för livsmedel är aluminium.

Aluminium uppfyller dock långtifrån alla ovanstående krav/önskemål. Speciellt är det ej miljöanpassat och medger ej undersökning av livsmedlet med metalldetektor.

En annan typ av känt material är plastbelagd kartong, vilket naturligtvis uppvisar nack- delen att det innehåller plast. Kartongen har vanligen en ytvikt av omkring 300-400 g/mz. Den relativt miljövänliga plasten polyeten kan ej utnyttjas i denna materialtyp om formen skall tåla höga temperaturer vid t.ex. gräddning, eftersom polyeten smälter vid dessa temperaturer. Andra plaster, t.ex. polyestrar, uppvisar nackdelen att de har en tendens att släppa från kartongen vid upphettning, varvid det uppkommer blåsor.

Ytterligare en typ av känt material är så kallat fettäkta papper (engelska ”greaseproof paper”). Genom WO 96/ 1 15 76 är det känt ett material som inifrån och ut är uppbyggt av ett vattenfrånstötande lager, ett fettäkta papper, ett fettfrånstötande lager och ett fettäkta papper. Det anges vidare att det vattenfrånstötande lagret kan vara ett lager av lack och att det fettfiånstötande lagret kan vara ett lager av bindemedel som också har till funk- tion att hålla ihop de båda fettäkta papperen. Utanpå det yttersta fettäkta papperet kan det ligga ett dekorativt lager. Denna typ av material uppfyller de flesta av ovanstående krav/önskemål men inte kravet 4. Fukt kan komma in i materialet utifrån, t.ex. i en varm ugn med fiiktmättad atmosfär, eller vid upptining, varvid en form som är tillverkad av materialet sjunker ihop och förlorar sin formstabilitet.

LÖSNING OCH FÖRDELAR Genom föreliggande uppfinning presenteras ett material för formar, speciellt för livs- medel, vilket material uppfyller samtliga ovanstående krav/önskemâl samtidigt som det är relativt billigt. Materialet medför också en minskad vikt på de formar som tillverkas 10 15 20 25 30 35 3 511 651 av materialet, i jämförelse med det tyngre materialet plastbelagd kartong enligt känd teknik. Detta är en viktig fördel ur miljösynpunkt.

Materialet enligt uppfinningen definieras i patentkrav l och är en vidareutveckling av det material som presenteras i WO 96/ l 1576, varvid ett yttersta lager, dvs det lager som är längst bort från livsmedlet i en form som tillverkats av materialet, är ett vattenfrån- stötande lager. Detta yttersta, vattenfrånstötande lager utgöres företrädesvis av eller innefattar huvudsakligen företrädesvis en akrylpolymer, speciellt en modifierad sådan som också innehåller vax. En modifierad akrylpolymer som är speciellt föredragen utgörs av en anjonisk vattendispersion av akrylat-sampolymer som innehåller en viss mängd stearat. Även andra typer av vattenfrånstötande material, tex. silikon, poly- akrylat sampolymer dispersion, styrenakrylat, akrylsyra sampolymer eller en kombination av angivna material kan dock utnyttjas för detta yttersta vattenfrånstötande lager.

Enligt en aspekt av uppfinningen uppvisar en form, som tillverkats av ett material enligt uppfinningen en yta som kan vara oblekt, blekt, färgad eller med tryck och som dess- utom kan vara olika på insidan respektive utsidan av formen. Materialet bibehåller vidare minst 60%, företrädesvis minst 70% av sin rivstyrka efter det att det utsatts för gräddningstemperatur i ugn vid omkring 200-220°C i 20 minuter.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen kan materialet bestå av ett laminat med tre eller fler lager av fettäkta papper.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommeri det följande att beskrivas med hänvisning till figur 1 som schematiskt visar lagren i ett föredraget material enligt uppfinningen, varvid styckena i nedanstående beskrivning är numrerade på samma sätt som lagren i figuren. Figuren är ej skalenlig. I verkligheten är lagren 2 och 5 helt dominerande i tjocklek. 1. Lager 1 i figur 1 representerar det lager som, i en form som är tillverkad av ett material enligt uppfinningen, vetter mot livsmedlet, dvs är på insidan av formen.

Lagret 1 utgöres av ett fett- och vattenfrånstötande lager, vilket företrädesvis inne- fattar huvudsakligen silikon och har en ytvikt av 0,1-2 g/mz, företrädesvis 0,4-0,8 g/mz. Silikonet appliceras vid tillverkningen av laminatmaterialet på nästkommande lager, tex. med hjälp av en så kallad bladbestrykare eller i en så kallad limpress. Även andra typer av fett- och vattenfrånstötande lager kan utnyttjas, t.ex. 10 20 25 30 35 511 651 4 kromstearat, vilket dock har nackdelen att det är mindre miljövänligt. Silikon har fördelen att ytan släpper livsmedlet bra då detta tas ut ur formen samt att formama ej häftar fast i varandra vid stapling, vilket är en fördel vid automatiserad utplacering av formarna då dessa skall användas. För andra tillämpningar än för livsmedel, tex. i formar eller förpackningar för leksaker eller läkemedel eller dylikt, är detta inre lager 1 ej alltid nödvändigt.

. Lager 2 utgöres av ett forsta fettäkta papper, vilket lämpligen har en ytvikt av 30- 100 g/mz, företrädesvis 60-75 g/mz. Detta papper är företrädesvis tillverkat av pappersmassa som tillverkats enligt sulfitmetoden och som företrädesvis har en malgrad högre än 70 °SR Schopper-Riegler. Sådant högmalet, fettäkta papper har hög densitet, minst 800 kg/m3 eller cirka 900 kg/m3 vid ytvikten 75 g/mz och upp- visar en fettresistens mätt som så kallad Air permeance enligt SCAN P26-78 av mindre än 0,7 nm/(Pas), varvid ett lågt värde är ett mått på en hög fettresistens. För att det fettäkta papperet ska se så vitt ut som möjligt, tillsättes vid tillverkningen ett ämne som ger denna effekt, företrädesvis titandioxid i en mängd av omkring 1-10%, företrädesvis 2,5-5% räknat på torra halter, alternativt t.ex. kaolin eller kalcium- karbonat. Titanoxid uppvisar härvid fördelen att det ger fettopacitet, varvid det ej bildas oattraktiva mörka fettfläckar i ytan av det fettäkta papperet. För att göra det fettäkta papperet våtstarkt så att en livsmedelsform som tillverkas av materialet enligt uppfinningen behåller sitt utseende och sin stabilitet vid frysning, tillsätts vid tillverkningen av det fettäkta papperet ett våtstyrkemedel, företrädesvis av typen polyamid-epiklorhydrin-harts löst i vatten, tex. det som i Sverige är känt under handelsnamnet Kymene SLX.

Att det fettäkta papperet företrädesvis skall vara tillverkat av sulfitmassa beror dels på att sulfitmassa ger goda egenskaper i form av fettresistens, men också på att sulfitmassa ger bättre formstabilitet än den vanligare sulfatmassan. Massa tillverkad enligt sulfatmetoden ger fibrer som är styvare än fibrerna i sulfitmassa, varför en livsmedelsform av sulfatmassa förlorar sin stabilitet och form. Enligt uppfinningen kan dock 1-50% sulfatmassa blandas in i sulfitmassan utan att forrnstabiliteten dramatiskt försämras.

Det första fettäkta papperet i lager 2 är lämpligen belagt 2a, 2b, med stärkelselim, latex, polyvinylalkohol eller dylikt, företrädesvis med stärkelselim och företrädesvis på båda sidor. Denna beläggning göres lämpligen i samband med tillverkningen av det fettäkta papperet i en så kallad limpress. Varje beläggningsskikt har en ytvikt av 10 15 20 25 30 35 5 511 651 0,1-1 g/mz, företrädesvis omkring 0,5 g/mz och tränger till viss del in i det fettäkta papperet. Beläggningsskikten har till uppgifi att utgöra barriärer för de intilliggande lagren. Om t.ex. beläggningsskiktet 2a ej fanns skulle mängden silikon som erfor- dras i lagret 1 öka avsevärt för att rätt ytegenskaper skulle erhållas. Stärkelselim är därvid föredraget, eftersom det ger god barriär mot silikoninträngning och förbättrar papperets fettresistans (Air permeance).

. Lager 3 är ett täcklager, vilket har till syfie att ge materialet goda tätningsegenskaper och god vidhäftning till intilliggande lager. Detta täcklager har en ytvikt av 0,1-1 g/mz, företrädesvis omkring 0,5 g/mz och innefattar företrädesvis huvudsakligen latex, altemativt polyvinylalkohol. Det kan dock i vissa fall räcka med enbart en vattenbestrykning för att undvika curl på papperet. Beläggningen sker lämpligen i bladbestrykare men kan även utföras i limpress. Detta berör på vilka krav som ställs på slutprodukten.

. Lager 4 är ett lager av bindemedel som har till uppgift att sammanfoga de två fett- äkta papperen till varandra. Lagret 4 har en ytvikt av 1-10 g/mz, företrädesvis 3-6 g/mz, beroende på papperets ytstruktur, och innefattar huvudsakligen ett härdande lim, lämpligen polyuretanlim som företrädesvis är fritt från lösningsmedel. Denna typ av lager har fördelen gentemot ett lager av plast, att den tål höga temperaturer.

. Lager 5 utgöres av ett andra fettäkta papper vilket helt motsvarar de bestämningar som ovan angivits för det första fettäkta papperet 2.

Det andra fettäkta papperet 5 är också belagt Sa, Sb, på samma sätt som det första fettäkta papperet 2, med den enda skillnaden att beläggningsskikten Sa, Sb före- trädesvis huvudsakligen innefattar ett cellulosaderivat, företrädesvis natrium karboximetylcellulosa (CMC). Beläggningsskikten Sa, Sb har till främsta syfie att utgöra barriär mot intilliggande lager och att förbättra papperets fettresistans (Air permeance). Alternativt kan beläggningsskikten Sa, Sb innefatta stärkelselim, pölyvinylalkohol eller dylikt.

. Lager 6 utgöres enligt uppfinningen av ett vattenfrånstötande lager. Detta har till funktion att hindra fukt fi'ån att tränga in i det fettäkta papperet, varvid annars form- stabiliteten hos en livsmedelsform som tillverkats av materialet kan förloras, speciellt då denna utsättes för varm och fuktig atmosfär i ugn vid gräddning av formens innehåll eller eñer upptining. Vid upptining kondenserar ju luftens fiaktin- 10 20 30 511 651 6 nehåll på den kalla ytan, varvid formen riskerar att säcka ihop om det ej finns något yttersta vattenfrånstötande lager 6. Lagret 6 har en ytvikt av 0,1-1 g/mz, företrädes- vis 0,5-1 g/mz och utgöres företrädesvis av eller innefattar huvudsakligen företrädes- vis en akrylpolymer, speciellt en modifierad sådan som också innehåller vax. En modifierad akrylpolymer som är speciellt föredragen utgörs av en anjonisk vatten- dispersion av akrylat-sampolymer som innehåller en viss mängd stearat. Även andra typer av vattenfrånstötande material, tex. silikon, polyakrylat sampolymer dispersion, styrenakrylat, akrylsyra sampolymer eller en kombination av angivna material kan dock utnyttjas för detta yttersta vattenfrånstötande lager, företrädesvis dock ej plastmaterial.

Vid tillverkning av material enligt uppfinningen utgår man från de två fettäkta pappe- ren, som redan i samband med att de tillverkas beläggs med skikten 1, 2a, 2b och 3 respektive Sa, 5b och 6. De fettäkta papperen 2 och 5, med sina beläggningar, samman- fogas sedan med lagret 4 genom valsbeläggning i en lamineringsmaskin.

EXEMPEL Fyra olika laminat tillverkades varav laminat A utfördes enligt uppfinningen och lagren bestod inifrån och ut av silikon, stärkelselim, ett första fettäkta papper, stärkelselim, latex, lösningsmedelsfritt härdande lim, CMC, ett andra fettäkta papper, CMC och sist en modifierad akrylpolymer med vax. Laminat B utfördes också enligt uppfinningen på samma sätt som laminat A med skillnaden att latexskiktet uteslöts. Även laminat C utfördes enligt uppfinningen på samma sätt som laminat A men med opakt fettäkta papper, med det första fettäkta papperet belagt med latex istället för stärkelselim och med vatten istället för det latexlager som förelåg i laminat A. Ett fjärde laminat D utfördes som referens och bestod av ett innersta lager av polyesterfilm, CMC, ett första fettäkta papper, CMC, en modifierad akrylpolymer med vax, lösningsmedelsfritt härdande lim, CMC, ett andra fettäkta papper, CMC och sist en modifierad akryl- polymer med vax. För de fyra olika laminaten testades några karakteristiska egenskaper, vilka redovisas i tabell l nedan, varvid hänsyn skall tas till att dessa resultat härstammar från enstaka mätningar med åtföljande osäkerhet i värdena. 7 51 1 6 51 Tabell 1 Testmetod A B C D vwikf g/m* _1so5s6-1976(E) 159 159 157 178 Densitet kg/ma ISO534-1988(E) 964 964* i 989 1053 Tjocklek um 165 165 159 169 Ljushet ISO2470-1977(E) 67 66 79 66 Opacitet ISO2471-1977(E) 65 64 85 66 Luñpermeans nm/(Pa-s) SCAN P26-78 <0,004 <0,004 <0,004 <0,004 Fettresistans s TAPPI454 om 89 >180O >180O >180O >180O Våtstyrka % 1503781-1983 27 25 25 45 Vattenabsorption g/mz ISO535-1991(E) 12 12 12 0 Cobbfio insida vauenabsofpiion gm? 1so535-1991(E) is 17 19 19 Cobbóo utsida f _ g g Ångpermeabilitet g/mz 2411 32 49 125 10 25°C 50%RH Ångpermeabilitet g/mz 2411 139 117 525 45 38°C 90%RH _ Glidvinkel ° Specialmetod 1 1 12 13 18 Insida Glidvinkel ° Specialmetod 13 13 15 14 Utsida Varmsprödhetl % Specialmetod 72 70 67 86 Baktestz - / % Specialmetod 5/ 10-30 5/ 10-30 5/ 10-30 4/95 1) Kvarvarande rivstyrka efter 20 minuter i 200°C. 2) Släppfaktor 1-5, där 5 är bäst / andel av ytan som är täckt med bakverk (sockerkaka).

Tabell 1 visar att alla fyra laminaten har mycket god fettresistans och lufipermeans.

Referenslaminatet D uppvisar något bättre resultat avseende våtstyrka, vattenabsorption på insidan och varmsprödhet. Laminat D har lägre ångpermeabilitet än laminaten A, B och C, vilket kan vara positivt for vissa produkter. Laminaten A, B och C uppvisar dock bättre (=lägre) glidvinkel på insidan, vilket är positivt eftersom detta är ett mått på hur lätt det är att plocka isär forrnarna från varandra då de är staplade. Slutligen visar bak- testet att ytan på insidan av laminat D är täckt med 95% kvarvarande bakverk då bak- verket plockats ut ur formen, medan laminat A, B och C endast är täckta till 10-30%. 10 511 651 8 Laminat C uppvisar dessutom hög ljushet och opacitet som har åstadkommits genom tillsats av titandioxid till pappersmassan. Titandioxiden ger också laminatet en god fettopacitet, vilket eliminerar risken för fettfläckar. Sammanfattningsvis kan sägas att referenslaminatet D förvisso uppvisar en hel del positiva egenskaper, men att laminat A, B och C ändå är att föredra efiersom vissa viktiga egenskaper är bättre för dessa laminat och resterande egenskaper ändå är mycket bra, samtidigt som dessa laminat ej innefattar de nackdelar som tidigare beskrivits for plastbelagda laminat av typen D. Laminatet D är dessutom dyrare än laminaten A, B eller C.

Uppñnningen är ej begränsad av ovan angivna utforingsformer och exempel utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (2)

1. 0 15 20 25 30 35 9 511 651 PATENTKRAV _ Material för formar eller förpackningar, vilket material är uppbyggt av ett flertal lager, varvid dessa lager innefattar, från insidan av formen/förpackningen sett, ett första fettäkta papper (2), ett lager med bindemedel (4) och ett andra fettäkta papper (5), k ä n n e t e c k n at a v att sagda första (2) och andra (5) fettäkta papper är till- verkade huvudsakligen av pappersmassa som framställts enligt sulfitmetoden, att var och ett av sagda första (2) och andra (5) fettäkta papper har en ytvikt av 30-100 g/m samt att det utanpå sagda andra (5) fettäkta papper är applicerat ett vattenfrån- stötande lager (6).

2. . Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att sagda vattenfrånstötande lager (6), vilket är applicerat utanpå det andra fettäkta papperet (5), huvudsakligen inne- fattar en akrylpolymer, företrädesvis en modifierad sådan, altemativt en polyakrylat sarnpolymer, en styrenakrylat sampolymer, en akrylsyra sampolymer eller en kombination av dessa, varvid en modifierad akrylpolymer är mest foredragen. . Material enligt krav 2, k ä n n e t e c k n at a v att sagda vattenfrånstötande lager (6), vilket är applicerat utanpå det andra fettäkta papperet (5), också innefattar vax. . Material enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att sagda vattenfrånstötande lager (6), vilket är applicerat utanpå det andra fettäkta papperet (5), huvudsakligen inne- fattar silikon. . Material enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n at a v att det på insidan av sagda forsta fettäkta papper (2) är anordnat ett fett- och vattenfrån- stötande lager (1). . Material enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att det mellan sagda forsta fettäkta papper (2) och sagda lager med bindemedel (4) är anordnat ett täcklager (3), företrädesvis innefattande latex, polyvinylalkohol eller vatten. . Material enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n at a v att sagda forsta fettäkta papper (2) är belagt (2a, 2b), företrädesvis på båda sidor, företrädesvis med ett stärkelselim, polyvinylalkohol eller latex, varvid stärkelselim är mest föredraget. 10 15 20 10. 11. 12. 511 651 10 Material enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n at a v att sagda andra fettäkta papper (5) är belagt (Sa, Sb), företrädesvis på båda sidor, företrädesvis med ett cellulosaderivat, stärkelselim eller polyvinylalkohol, varvid cellulosaderivat är mest föredraget. Material enligt krav 5, k ä n n et e c k n at a v att sagda fett- och vattenfrån- stötande lager (1), på formens/förpackriingens insida, huvudsakligen innefattar silikon. Material enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n at a v att sagda lager med bindemedel (4) huvudsakligen innefattar ett härdande lim, företrädesvis ett polyuretanlim som är fiitt från lösningsmedel. Material enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n at a v att sagda första (2) och/eller andra (5) fettäkta papper innehåller våtstyrkemedel. Material enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda första (2) och/eller andra (5) fettäkta papper innehåller fyllnadsmedel, företrädesvis titandioxid, företrädesvis i en mängd av omkring 1-10% och än mer föredraget 2,5- 5% räknat på torra halter.