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Dokumentenidentifikation DE60217553T2 15.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001497367
Titel POLYMER-MISCHUNGEN UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON VERPACKUNGSMATERIALIEN MIT STEUERBARER ZERSETZUNG
Anmelder Georgiev, Ivan Vasilev, Veliko Tarnovo, BG;
Angelov, Krasimir Ivanov, Varna, BG
Erfinder Georgiev, Ivan Vasilev, 5000 Veliko Tarnovo, BG;
Angelov, Krasimir Ivanov, 9002 Varna, BG
Vertreter Uexküll & Stolberg, 22607 Hamburg
DE-Aktenzeichen 60217553
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.06.2002
EP-Aktenzeichen 027349281
WO-Anmeldetag 27.06.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/BG02/00015
WO-Veröffentlichungsnummer 2003051989
WO-Veröffentlichungsdatum 26.06.2003
EP-Offenlegungsdatum 19.01.2005
EP date of grant 10.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse C08L 29/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C08L 31/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   C08J 7/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B65D 65/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Gebiet der Technik

Die Erfindung betrifft eine Polymerkomposition für Verpackungsmaterialien, die zur Verpackung von Chemikalien, Nahrungsmitteln und anderen Produkten verwendet wird. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterialien mit steuerbarer Zersetzung im wässrigen Medium.

Früherer Stand der Technik

Die gegenwärtigen Verpackungsmaterialien auf Polymerbasis enthalten vorwiegend thermoplastische Polymere und Mischpolymere wie Polyäthylen, Plypropylen, Polystyrol, Polyäthylenterephthalat, Polyamid u.a.

Bekanntlich werden zur Herstellung von Verpackungsmaterialien modifizierter Polyvinylalkohol, Polyvinylalkohol/Polyvinylazetat, Karboxymethylzellulose, Methylzellulose, Dextrine, Weizenstärke, Kartoffelstärke eingesetzt.

Das am 27.05.1999 veröffentlichte PCT/US 98/24166, WO 99/25762 offenbart ein Material zur Herstellung von Verpackungen, das wie folgt enthält (in Gew. %): Weizenstärke von 70 bis 95, hydrolysierten Polyvinylalkohol von 9 bis 14, Pflanzenfett von 0,7 bis 2,0, anorganische Komponenten (Titandioxide u.a.) von 0,1 bis 0,4, Dextrine von 3 bis 5 und Wasser von 6,0 bis 8,5.

Diese bekannte Zusammensetzung hat folgende Nachteile: Im Falle einer natürlichen Zersetzung entstehen Bedingungen für Säuerungs- und Fäulnisvorgänge. Diese Zusammensetzung hat einen beschränkten Verwendungsbereich, da sie nur für flache und nicht für voluminöse Verpackungen eingesetzt werden kann.

Das am 18.051983 veröffentlichte EP 0 079 248 offenbart ein Verpackungsmaterial für Wasch- und Spülmittel, das eine Kombination von wasserlöslicher Schicht auf Polyvinylalkoholbasis und Polytetrafluoräthylenpuder darstellt. Dieses Material hat eine beschränkte Verwendung. Darüber hinaus ist die Zersetzung in einer Waschmittelwasserlösung in kurzer Zeit – 1 bis 2 Minuten – festgelegt worden.

Das am 16.12.1998 veröffentlichte EP 0 884 352 offenbart ein Material, das eine wasserlösliche Schicht darstellt, das 100 Teile eines mit Sulfonsäure modifizierten Polyvinylalkohols und 0.05 bis 20 Teile Gallussäure bzw. C1-5 Alkylester enthält. Das Material wird zur Herstellung von Verpackungen für in der Landwirtschaft verwendete Chemikalien, für säurehaltige Substanzen und chlorhaltige Chemikalien sowie zur Faserfertigung und zur Herstellung nicht gewebter Erzeugnisse verwendet. Diese Zusammensetzung kann nicht als Verpackungsmaterial für Nahrungsprodukte eingesetzt werden. Darüber hinaus kommt es nach der Zersetzung in einem wässrigen Medium zu Säuerungs- und Fäulnisvorgängen. Die Zeitdauer zur Zersetzung im wässrigen Medium ist kurz – von 14 bis 158 Sekunden.

Das am 03.03.1994 veröffentlichte PCT/JP93/01114, WO 94/04656 offenbart eine wasserlösliche Verpackungsschicht für Wasch- und Spülmittel auf Basis von mit Itakonsäure modifiziertem Polyvinylalkohol unter beschränktem Einsatz von eine Karboxylgruppe enthaltenen Polymeren, Monomeren und Mischpolymeren.

Nachteile dieses bekannten Verpackungsmaterials sind die beschränkte Verwendung (zur Verpackung von Detergenten) und die kurze Zersetzungsfixzeit im wässrigen Medium von 30 bis 50 Sekunden.

Technisches Wesen der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein physiologisch unschädliches Verpackungsmaterial mit einem breiten Verwendungsbereich und einer steuerbaren Zersetzung der Verpackungen im wässrigen Medium zu schaffen, indem die Erfindung Umweltfreundlichkeit und ein Recycling des Materials gewährleistet.

Die Polymerkomposition für Verpackungsmaterialien mit steuerbarer Zersetzung im wässrigen Medium enthält Polyvinylalkohol und Wasser, wobei sie erfindungsgemäß auch Polyvinylazetatdispersion, Methylzellulose, Karboxymethylzellulose und Glukose bei folgendem Verhältnis der Komponenten in Gewichtsprozent enthält: Polyvinylalkohol, 32-84, Polyvinylazetatdispersion 10-57, Methylzellulose 3.0-5.8, Karboxymethylzellulose 2.0-4.2, Glukose 0.5-2.3 und Wasser 0.5-6.0.

Der Polyvinylalkohol hat einen Polymerisationsgrad von 1200 bis 2000. Er zerlegt sich bei Hydrolyse nicht in Monomere und läßt sich unter Einwirkung von Bakterien nicht zerstören. Er ist physiologisch unschädlich, was den Einsatz der Verpackungen in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie für medizinische Zwecke gestattet.

Die erfindungsgemäß in der Polymerkomposition enthaltene Polyvinylazetatdispersion hat folgende Merkmale: Trockenrückstände 4856 %; Molekularmasse von 14000 bis 32000; bedingte Viskosität 50-200 mN.s/m2. Das Polyvinylazetat ist für den menschlichen Körper selbst bei Entfernung des Wassers aus seiner Zusammensetzung unschädlich.

Bei einer zwangsläufigen Materialorientierung steigt die Zugfestigkeit bis 9-10 MPa.

Erfindungsgemäß verleiht die Methylzellulose der Polymerkomposition eine größere Festigkeit gegen Fäulnis und Mikroorganismen. Je nach Veresterungsgrad (Methoxylzahl 23-57) beeinflusst diese Komponente die Steuerung der Verpackungsmaterialzersetzung im wässrigen Medium.

Das Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial aus Polymerkomposition mit steuerbarer Zersetzung im wässrigen Medium schließt die Zubereitung von Trockengemisch oder viskoser Masse und das Formen ein. Erfindungsgemäß wird das Material vor oder nach dem Formen nacheinander mit Wasserlösung des Natriumtetraborats und Wasserlösung des Formaldehyds behandelt.

Das Natriumtetraboratsgehalt in der Wasserlösung beträgt von 5 bis 20 Gewichtsprozent.

Das Formaldehydgehalt in der Wasserlösung beträgt von 5 bis 40 Gewichtsprozent.

Die Zeitdauer zur Behandlung mit den Lösungen beträgt von 5 bis 900 Sekunden.

Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung wird das Material mit einer Formaldehydlösung und danach wieder mit Natriumtetraboratlösung behandelt.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante ist es, daß das Material nacheinander mit Wasserlösung des Natriumtetraborats in einer Konzentration von 8 bis 15 Gew. %, Wasserlösung des Formaldehyds in einer Konzentration von 20 bis 35 Gew. % und Wasserlösung des Natriumtetraborats in einer Konzentration von 15 bis 20 Gew. % behandelt wird.

Eine Steuerung der Verpackungszersetzung wird in Abhängigkeit von der Konzentration des Natriumtetraborats und des Formaldehyds in den funktionellen Lösungen und von der Behandlungszeitdauer erreicht. Ebenso hängt die Zeitdauer der Behandlung mit funktionellen Lösungen für die Zwecke der Zersetzungssteuerung von der Temperatur ab, bei der das Formen von Verpackungsschichten und Hohlwaren erfolgt. Bei Temperaturen von 70 °C bis 190 °C steigt die Zeitdauer der Behandung mit funktionellen Lösungen.

Zur Zubereitung von Trockengemisch oder viskoser Masse sowie zum Materialformen kommen bekannte Verfahren zur Anwendung.

Der Wasseranteil in der viskosen Masse liegt zwischen 25 und 40 Gew. % gegenüber dem Trockengemisch.

Das Trockengemisch wird in einem Mischer mit Rührer unter Vorgabe von Temperatur, Druck, Feuchtigkeit und Zeit des Vorgangs zubereitet, bei dem die Komponenten der Polymerkomposition in bestimmter Reihenfolge hinzugefügt werden. Das gewonnene Trockengemisch wird gekühlt und verpackt.

Die viskose Masse wird in einem Mischer mit Rührer unter Vorgabe von Temperatur und Zeit des Vorgangs zubereitet, wobei zu der festgelegten entmineralisierten Wassermenge die Komponenten der Polymerkomposition in bestimmter Reihenfolge hinzugefügt werden. Nach der Kühlung wird die viskose Masse in geeigneten Gefäßen verpackt. Die viskose Masse wird auf Walzen und Kalandern verarbeitet.

Wenn das Formen durch Walzen der Polymerkomposition bei Temperaturen von 70 °C bis 100 °C erfolgt, wird eine kürzere Zeit der Verpackungszersetzung im wässrigen Medium innerhalb von 24 Stunden gewährleistet Wenn das Formen durch Extrudieren der Polymerkomposition vorgenommen wird, werden Temperaturen im Bereich von 140 °C

190 °C eingesetzt, wodurch die Zersetzungsdauer im wässrigen Medium in einem Zeitrahmen von 168 Stunden bis 6 Monaten geregelt wird.

Die erfindungsgemäße Polymerkomposition läßt sich wieder aufbereiten (recyceln), wobei sie aus Wasserlösungen bei Temperaturen bis 60 °C durch Koagulieren mit komplexen Lösungen bis zum Erreichen eines Agglomeratzustandes und durch anschließendes Beblasen in Tunneltrocknern mit gereinigter Warmluft mit einer Temperatur von 60-70 °C extrahiert wird.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Polymerkomposition äußern sich in folgendem: die vom gewonnenen Produkt gefertigten Verpackungen entsprechen den umweltfreundlichen Anforderungen. Sie zersetzen sich im wässrigen Medium. Bei Berührung mit Fetten, Säuren, Basen und anderen chemischen Aktivsubstanzen gerät die Polymerkomposition nicht in Austauschreaktionen. Die aus Polymerkomposition gefertigten Verpackungen sind von steuerbarer Beständigkeit gegen wasserhaltige Zusammensetzungen für die Dauer von 3 Stunden bis 6 Monaten. Sie sind physiologisch unschädlich und ihre Verwendung in Bezug auf die Art der verpackten Rohstoffe und Materialien – Chemikalien, Nahrungsmittel und andere Produkte – ist unbeschränkt. Die aus Polymerkomposition hergestellten Fefertigverpackungen behalten den pH-Wert in den Grenzen 6.8-7.2 sowohl im Zustand des funktionellen Gebrauchs wie auch nach der natürlichen bzw. zwangsläufigen Zersetzung bei.

Beispiele zur Ausführung der Erfindung

Beispiel 1. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 82, Polyvinylazetatdispersion – 10, Methylzellulose – 3, Karboxymethylzellulose – 2, Glukose – 1.2 und entmineralisiertem Wasser – 1.8 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1400.

Das Trockengemisch wurde zur Zubereitung viskoser Masse unter Wasserzugabe von 20-25 Gew. % verwendet und die Masse wurde Walzen bei Temperaturen von 70 ° bis 100 °C unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 5 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 3-5 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 10 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 5-10 Sekunden;
  • c) Behandlung mit 10 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 10-15 Sekunden.

Nach jeder Behandlung mit funktionellen Lösungen wurde die Polymerschicht mit entmineralisiertem Wasser mit einer Temperatur 20-25 °C gespült.

Die Polymerschicht mit einer Stärke von 0.01 bis 0.04 mm wurde zur Fertigung von zur Trockenlagerung geeigneten Einwegverpackungen eingesetzt. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen im Kaltwasser im Rahmen von 2-3 Stunden völlig zersetzt.

Beispiel 2. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 70, Polyvinylazetatdispersion – 19, Methylzellulose – 4, Karboxymethylzellulose – 3, Glukose – 1.4 und entmineralisiertem Wasser – 2.6 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1200.

Das Trockengemisch wurde Walzen bei Temperaturen von 80 ° bis 110 °C unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 5 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 15-20 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 20 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 30-35 Sekunden;
  • c) Behandlung mit 15 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 60-75 Sekunden.

Nach jeder Behandlung mit funktionellen Lösungen wurde die Polymerschicht mit entmineralisiertem Wasser mit einer Temperatur 20-25 °C gespült.

Aus der Polymerschicht mit einer Stärke von 1.2 bis 2.1 mm wurden durch Vakuumformen Einwegverpackungen – Becher, Teller, Unterlagen u.a. – hergestellt. Sie hatten eine Beständigkeit gegen flüssige wasserhaltige Zusammensetzungen im Rahmen von 24 Stunden. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich für die Dauer von 72-80 Stunden völlig aufgelöst haben.

Beispiel 3. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 65, Polyvinylazetatdispersion – 21, Methylzellulose – 4.2, Karboxymethylzellulose – 3.6, Glukose – 2.2 und entmineralisiertem Wasser – 4.0 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1300.

Das Trockengemisch wurde einer Extruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 150, 155, 160, 152, 163 und 167 unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 5 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 18-25 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 20 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 60-75 Sekunden;

Die Verpackungen hatten eine Beständigkeit gegen flüssige wasserhaltige Zusammensetzungen im Rahmen von 48 Stunden. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich für die Dauer von 56-100 Stunden völlig aufgelöst haben.

Beispiel 4. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 60, Polyvinylazetatdispersion – 26, Methylzellulose – 3.9, Karboxymethylzellulose – 3.9, Glukose – 2.3 und entmineralisiertem Wasser – 3.9 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1400.

Das Trockengemisch wurde einer Extruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 150, 155, 162, 155, 165 und 170 unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 10 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 30-35 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 20 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 75-85 Sekunden;

Die Verpackungen hatten eine Beständigkeit gegen flüssige wasserhaltige Zusammensetzungen im Rahmen von 72 Stunden. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich für die Dauer von 168 Stunden völlig aufgelöst haben.

Beispiel 5. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 55, Polyvinylazetatdispersion – 32, Methylzellulose – 4.6, Karboxymethylzellulose – 4.0, Glukose – 2.3 und entmineralisiertem Wasser – 2.1 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1500.

Das Trockengemisch wurde einer Extruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 155, 160, 165, 158, 165 und 170 unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 10 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 50-60 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 22 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 115-120 Sekunden;

Die Verpackungen hatten eine Beständigkeit gegen flüssige wasserhaltige Zusammensetzungen im Rahmen von 168 Stunden. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich für die Dauer von 190-200 Stunden völlig aufgelöst haben.

Beispiel 6. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 48, Polyvinylazetatdispersion – 37, Methylzellulose – 4.7, Karboxymethylzellulose – 4.1, Glukose – 2.3 und entmineralisiertem Wasser – 3.9 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1600.

Das Trockengemisch wurde einer Extruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 155, 160, 165, 155, 170 und 172 unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 15 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 90-110 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 25 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 120-140 Sekunden;
  • c) Behandlung mit 20 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 30-45 Sekunden.

Die Verpackungen hatten eine Beständigkeit gegen flüssige wasserhaltige Zusammensetzungen im Rahmen von 2 Wochen. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich innerhalb von 3 Wochen völlig aufgelöst haben.

Beispiel 7. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 43, Polyvinylazetatdispersion – 42, Methylzellulose – 4.9, Karboxymethylzellulose – 4.1, Glukose – 2.3 und entmineralisiertem Wasser – 3.7 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1600.

Das Trockengemisch wurde einer Extruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 160, 165, 168, 160, 175 und 175 unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 15 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 120-130 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 30 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 190-200 Sekunden;

Die Verpackungen hatten eine Beständigkeit gegenüber flüssigen wasserhaltigen Zusammensetzungen im Rahmen von 1 Monat. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen allmählich wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich für die Dauer von 45 Tagen völlig aufgelöst haben.

Beispiel 8. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 55, Polyvinylazetatdispersion – 32, Methylzellulose – 4.6, Karboxymethylzellulose – 4.0, Glukose – 2.3 und entmineralisiertem Wasser – 2.1 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1600.

Das Trockengemisch wurde einer EXtruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 155, 160, 165, 158, 165 und 170 unterzogen.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 15 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 150-180 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 30 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 240-250 Sekunden;
  • c) Behandlung mit 20 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 120-150 Sekunden.

Die Verpackungen hatten eine Beständigkeit gegen flüssige wasserhaltige Zusammensetzungen im Rahmen von 2 Monaten. Nach dem Gebrauch haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich innerhalb von 75 Tagen völlig aufgelöst haben.

Beispiel 9. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 35, Polyvinylazetatdispersion – 49, Methylzellulose – 5.5, Karboxymethylzellulose – 4.2, Glukose – 2.3 und entmineralisiertem Wasser – 4.0 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 1900.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 10 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 60-120 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 28 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 50-65 Sekunden;
  • c) Behandlung mit 20 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 180-220 Sekunden.

Nach jeder Behandlung mit funktionellen Lösungen wurde die Polymerschicht mit entmineralisiertem Wasser mit einer Temperatur von 20-25 °C gespült und danach einer Trocknung bei einer Temperatur von 85-90 °C unterzogen.

Das mit funktionellen Lösungen behandelte Trockengemisch wurde einer Extruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 165, 170, 180, 175, 185 und 185 unterzogen.

Die Verarbeitung des auf diese Weise gewonnenen Materials erfolgte auf Blastautomaten zur Herstellung von Flaschen, Flakons und anderen voluminösen Verpackungen, die zur Aufbewahrung von Produkten mit einer Gebrauchsdauer bis 3 Monaten dienen. Nach dieser Zeit haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich innerhalb von 120 Tagen völlig aufgelöst haben.

Beispiel 10. Ein Trockengemisch wurde aus folgenden Komponenten (Gew. %): Polyvinylalkohol – 30, Polyvinylazetatdispersion – 52, Methylzellulose – 5.8, Karboxymethylzellulose – 4.2, Glukose – 2.3 und entmineralisiertem Wasser – 5,7 zubereitet.

Der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols lag bei 2000.

Die gewonnene Polymerschicht wurde mit funktionellen Lösungen behandelt wie folgt:

  • a) Behandlung mit 20 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 150-180 Sekunden;
  • b) Behandlung mit 40 %-iger Formaldehydlösung in einem Zeitrahmen von 180-200 Sekunden;
  • c) Behandlung mit 20 %-iger Natriumtetraboratlösung in einem Zeitrahmen von 860-900 Sekunden.

Nach jeder Behandlung mit funktionellen Lösungen wurde die Polymerschicht mit entmineralisiertem Wasser mit einer Temperatur von 20-25 °C gespült und danach einer Trocknung bei einer Temperatur von 85-90 °C unterzogen.

Das Trockengemisch wurde einer Extruderbehandlung bei Temperaturen in den einzelnen Heizstrecken in °C: 170, 175, 180, 170, 185 und 190 unterzogen.

Die Verarbeitung des auf diese Weise gewonnenen Materials erfolgte auf Blastautomaten zur Herstellung von Flakons, Tuben/Kanister, Flaschen, und anderen voluminösen Verpackungen, die zur Aufbewahrung von Produkten mit einer Gebrauchsdauer bis 6 Monaten verwendet werden. Nach dieser Zeit haben sich die Verpackungen allmählich im wässrigen Medium zersetzt, wobei sie sich innerhalb von 6-7 Monaten völlig aufgelöst haben.

Tabelle veranschaulicht die physikalischen und mechanischen Charakteristika (Durchschnittswerte) der erfindungsgemäßen Polymerkomposition sowie bekannter Materialien, die für Verpackungen verwendet werden.

Tabelle 1
PK
– Polymerkomposition, erfindungsgemäß
PÄhd
– Polyäthylen hoher Dichte
PÄnD
– Polyäthylen niedriger Dichte
PP
– Polypropylen
PVCh
– Polyvinylchlorid, hart
PS
– Polystyrol
PÄTPh
– Polyäthylenterephthalat


Anspruch[de]
Polymerkomposition zur Herstellung von Verpackungsmaterial mit regelbarer Auflösung im wässrigen Medium, bestehend aus Polyvinylalkohol und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß sie ebenso Polyvinylazetatdispersion, Methylzellulose, Karboxymethylzellulose und Glukose bei folgendem Verhältnis der Komponenten in Gewichtsprozent enthält: Polyvinylalkohol, 32 – 84, Polyvinylazetatdispersion 10-57, Methylzellulose 3.0-5.8, Karboxymethylzellulose 2.0-4.2, Glukose 0.5-2.3 und Wasser 0.5-6.0. Polymerkomposition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyvinylalkohol einen Polymerisationsgrad von 1200 bis 2000 hat. Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial aus Polymerkomposition nach Anspruch 1, das die Zubereitung von Trockengemisch oder viskoser Masse sowie Formen einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Material vor oder nach dem Formen nacheinander mit Wasserlösung des Natriumtetraborats und Wasserlösung des Formaldehyds behandelt wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumtetraboratsgehalt in der Wasserlösung zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent beträgt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formaldehydgehalt in der Wasserlösung von 5 bis 40 Gewichtsprozent beträgt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit zur Behandlung mit den Lösungen zwischen 5 und 900 s beträgt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Materialbehandlung mit Formaldehydlösung das Material noch einmal mit Natriumtetraboratlösung behandelt wird. Verfahren nach Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das geformte Material nacheinander mit Wasserlösung des Natriumtetraborats in einer Konzentration von 8 bis 15 Gewichtsprozent, Wasserlösung des Formaldehyds in einer Konzentration von 20 bis 35 Gewichtsprozent und Wasserlösung des Natriumtetraborats in einer Konzentration von 15 bis 20 Gewichtsprozent behandelt wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen durch Walzen der Polymerkomposition bei Temperaturen von 70 °C bis 100 °C erfolgt, bei denen eine kürzere Zeit der Auflösung im wässrigen Medium innerhalb von 24 Stunden gewährleistet wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Extruderbehandlung der Polymerkomposition Temperaturen zwischen 140 ° und 190 °C verwendet werden, wodurch die Zeitdauer der Auflösung im wässrigen Medium in einem Zeitrahmen von 168 Stunden bis 6 Monaten geregelt wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Extruderbehandlung der Polymerkomposition Temperaturen zwischen 140 ° bis 190 °C verwendet werden, wodurch die Zeitdauer der Auflösung im wässrigen Medium in einem Zeitrahmen von 168 Stunden bis 6 Monaten geregelt wird.






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