Результат интеллектуальной деятельности: Многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка

Изобретение относиться к многослойным рукавным или плоским оболочкам или пленкам для упаковки мяса и мясных продуктов, изготовленным путем соэкструзии и вытянутой по двум осям способом тройного раздува, в форме усаживающегося пакета, термосваривающейся пленки или оберточной пленки.

Многослойные рукавные или плоские оболочки или пленки для изготовления упаковочных пакетов для пищевых продуктов используют на практике в виде 5, 7 и 9-слойных пленок. Основным требованием для таких пакетов является длительный срок хранения мясных продуктов, что достигается снижением их проницаемости по кислороду и повышением механической прочности.

Известна многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка для пищевых продуктов, изготовленная путем соэкструзии и вытянутая по двум осям способом тройного раздува, она имеет следующую структуру слоев, содержащую по меньшей мере девять слоев, считая снаружи внутрь, первый слой снаружи - материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилентерефталата (PET), полиамида (РА), модифицированного полиамида (MXD6), полистирола (PS), полиметилметакрилата (РММА), поликарбоната (PC), циклоолефинового сополимера (СОС), полипропилена (РР) и полиэтилена высокой плотности (HDPE) или смесей СОС, РР или HDPE с полиолефином (РО), второй слой - усилитель адгезии, выбран из усилителей адгезии, содержащих в качестве основы полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), сополимер этилена и винилацетата (EVA), сополимер этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А) или иономеры, указанный усилитель адгезии может находиться в смеси с материалом, выбранным из полиолефина, смеси из сополимера этилена и винилацетата (EVA) и/или сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеров или различных других усилителей адгезии, или же их смеси, сополимер этилена и винилацетата дополнительно может содержать модифицированный полиамид (MXD6), третий слой - полиолефин, предпочтительно полиэтилен, указанный полиолефин в слоях, которые в качестве составной части содержат полиолефин, выбранный из полиэтилена, полипропилена, сополимера этилена и винилацетата (EVA), сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеров, или смесей указанных веществ, сополимер этилена и винилацетата дополнительно может содержать модифицированный полиамид (MXD6), в качестве составной части третий снаружи слой может содержать в качестве полиолефина циклоолефиновый сополимер (СОС) или смесь из циклоолефинового сополимера (СОС) и полиолефина, четвертый слой - усилитель адгезии, выбран из усилителей адгезии, содержащих в качестве основы полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), сополимер этилена и винилацетата (EVA), сополимер этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А) или иономеры, указанный усилитель адгезии может находиться в смеси с материалом, выбранным из полиолефина, смеси из сополимера этилена и винилацетата (EVA) и/или сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеров или различных других усилителей адгезии, или же их смеси, пятый слой - полиамид и, необязательно, EVOH, PVA или MXD6, содержит полиамид, выбранный из поликапролактама (РА6), полигексаметиленадипинамида (РА66), РА6/66, РА11, РА12 или смеси этих или подобных полиамидов, в качестве полиамида может содержать модифицированный полиамид (MXD6), может содержать в качестве полиамида иономер, слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, могут содержать смеси полиамида (РА) и сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), или же полиамида (РА) и поливинилового спирта (PVA), или полиамида (РА) и модифицированного полиамида (MXD6), шестой слой - полимер, обеспечивающий барьер для кислорода, выбранный из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), MXD6 и PVA (поливинилового спирта), и, необязательно, полиамид, сополимер этилена и винилового спирта может дополнительно содержать поливиниловый спирт (PVA), слои, которые содержат полимер, обеспечивающий барьер для кислорода, может содержать смеси сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), или же поливинилового спирта (PVA) или модифицированного полиамида (MXD6) с полиамидом (РА), седьмой слой - полиамид и, необязательно, EVOH, PVA или MXD6, может содержать полиамид, выбранный из поликапролактама (РА6), полигексаметиленадипинамида (РА66), РА6/66, РА11, РА12 или смеси этих или подобных полиамидов, в качестве полиамида может содержать модифицированный полиамид (MXD), в качестве полиамида может содержать иономер, восьмой слой - усилитель адгезии, выбран из усилителей адгезии, содержащих в качестве основы полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), сополимер этилена и винилацетата (EVA), сополимер этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А) или иономеры, указанный усилитель адгезии может находится в смеси с материалом, выбранным из полиолефина, смеси из сополимера этилена и винилацетата (EVA) и/или сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеров или различных других усилителей адгезии, или же их смеси, сополимер этилена и винилацетата дополнительно может содержать модифицированный полиамид (MXD6), полиамид, который может быть выбран из поликапролактама (РА6), полигексаметиленадипинамида (РА66), РА6/66, РА11, РА12 или смеси этих или подобных полиамидов, в качестве полиамида модифицированный полиамид MXD6 может содержать в качестве полиамида иономер, слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, могут содержать смеси полиамида (РА) и сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), или же полиамида (РА) иполивинилового спирта (PVA), или полиамида (РА) и модифицированного полиамида MXD6, девятый слой содержит полиолефин, предпочтительно полиэтилен, указанный полиолефин в слоях, которые в качестве составной части содержат полиолефин, выбран из полиэтилена, полипропилена, сополимера этилена и винилацетата (EVA), сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеров, или смесей указанных веществ, сополимер этилена и винилацетата дополнительно может содержать модифицированный полиамид (MXD6), см. RU Патент №2430835, МПК В32В 27/06 (2006.01), В32В 27/08 (2006.01), В32В 27/32 (2006.01), В32В 27/34 (2006.01), В32В 27/36 (2006.01), В29С 47/00 (2006.01), 2011.

Недостатками многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки являются высокая свободная усадка и недостаточная рабочая усадка.

Наиболее близкой по технической сущности является многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка для упаковки мяса или мясных продуктов, изготовленная путем соэкструзии и вытянутая по двум осям способом тройного раздува, содержащая девять слоев, считая снаружи внутрь, первый слой которой состоит из полиамида (РА), второй слой состоит из смеси полиамида (РА) с аморфным полиамидом (АРА) в соотношении 85:15 мас. % соответственно, третий слой состоит из модифицированного малеиновым ангидридом линейного полиэтилена (Tie) и наноглины, при соотношении, мас. %: 99,99-99,00 и 0,01-1,0 соответственно, четвертый слой состоит из полиамида (РА), пятый слой состоит из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), шестой слой состоит из полиамида (РА), седьмой слой состоит из модифицированного малеиновым ангидридом линейного полиэтилена (Tie), восьмой слой состоит из полиэтилена, в качестве которого предпочтителен пластомер полиолефиновый (POP), и наноглины при соотношении, мас. %: 99,99-99,00 и 0,01-1,0 соответственно, а девятый слой состоит из полиэтилена (РЕ), см. RU Патент №2582701, МПК В32В 27/08 (2006.01), В32В 27/32 (2006.01), В32В 27/34 (2006.01), B65D 65/40 (2006.01), 2016.

Недостатками многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки является то, что она обладает высоким уровнем свободной усадки и низким уровнем рабочей усадки.

Технической проблемой является то, что многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка обладает высоким уровнем свободной усадки и низким уровнем рабочей усадки.

Техническая проблема снижение уровня свободной усадки и повышение уровня рабочей усадки решается тем, что многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка для упаковки мяса или мясных продуктов, изготовленная путем соэкструзии и вытянутая по двум осям способом тройного раздува, содержащая девять слоев, считая снаружи внутрь, второй слой которой состоит из смеси полиамида (РА) с аморфным полиамидом (АРА) в соотношении 85:15 мас. % соответственно, третий слой состоит из модифицированного малеиновым ангидридом линейного полиэтилена (Tie) и наноглины, при соотношении, мас. %: 99,99-99,00 и 0,01-1,0 соответственно, четвертый слой состоит из полиамида (РА), пятый слой состоит из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), шестой слой состоит из полиамида (РА), седьмой слой состоит из модифицированного малеиновым ангидридом линейного полиэтилена (Tie), восьмой слой состоит из полиэтилена, в качестве которого предпочтителен пластомер полиолефиновый (POP) и наноглины при соотношении, мас. %: 99,99-99,00 и 0,01-1,0 соответственно, а девятый слой состоит из полиэтилена (РЕ), согласно изобретению первый слой многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки состоит из полиэтилентерефталата (PET).

Решение технической задачи позволяет снизить уровень свободной усадки до 10 раз и повысить уровень рабочей усадки в 1,25 раза.

В таблице 1 дана характеристика веществ, используемых при изготовлении многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки.

В качестве слоистых наноглин используют, например наноглину Cloisite 15-А, выпускаемую компанией Southern Clay Products. Cloisite 15-A является ионообменным монтморилонитом, [Na_1/3(Al_5/3Mg_1/3)₂Si₄O₁₀(OH)₂] с ионом октадецил аммония.

Пример 1.

В таблице 2 представлен пример выполнения многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки со следующей последовательностью слоев: (A)//(B)//(C)//(D)//(E)//(F)//(G)//(H)//(I).

Многослойную рукавную или плоскую оболочку или пленку для пищевых продуктов получают на 9-и слойной экструзионной установке способом тройного раздува. Производительность экструзионной линии в процессе производства пленок составляла 70-75 кг/ч.

Многослойную рукавную или плоскую оболочку или пленку получают при следующем температурном режиме на зонах нагрева экструдеров, который представлен в Таблице 3.

Температурный режим по зонам экструзионной фильеры представлен в Таблице 4.

Полученный рукав после экструзионной фильеры быстро охлаждают оборотной водой с температурой 16°С. Затем рукав подают на участок ориентации, где подвергают нагреву инфракрасными нагревателями до температуры 59°С (для достижения данной температуры пленки температурный режим инфракрасных нагревателей участка ориентации представлен в Таблице 5) с последующей ориентацией по двум осям: в продольном к направлению экструзии с коэффициентом вытяжки 3,0 и одновременно в поперечном к направлению экструзии с коэффициентом раздува 3,0. Затем ориентированную пленку для стабилизации свойств пленки подвергают обработке на участке отжига при температуре 51°С (для достижения данной температуры пленки температурный режим инфракрасных нагревателей участка отжига представлен в Таблице 5). Для получения плоской оболочки или пленки полученный рукав подвергают продольной резке.

Примеры 2-5 по изготовлению многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки аналогичны примеру 1.

Наименование и содержание компонентов, используемых при изготовлении многослойной рукавной или плоской оболочки или пленки, представлены в Таблице 6.

Полученные многослойные пленки испытывают на проницаемость по кислороду и углекислому газу (ГОСТ 23553), паропроницаемость (ГОСТ 21472), прочность при растяжении (ГОСТ 14236).

Свободную усадку, которая влияет на сохранность размеров изготовленной пленки при хранении в складских условиях, определяют следующим образом: отбирают образец многослойной пленки после экструзии, на образце отмеряют участок ровно 1 м по направлению экструзии и замеряют фактическую ширину пленки. Отобранный образец оставляют на хранение на 48 часов в свободном состоянии горизонтально на столе. Через 48 часов замеряют линейные размеры и вычисляют изменения в %. Влажность в помещении хранения образца должна быть в интервале 30-70%.

Определение уровня рабочей усадки (термической усадки), которая обеспечивает более плотное обтягивание упаковываемого продукта, проводят по ГОСТ 25951 или по ASTM D1204. Из изготовленной пленки вырезают образец 10×10 мм и погружают в воду с температурой 90°С на 3 сек. После погружения замеряют линейные размеры образца. Рабочей усадкой является изменения линейных размеров, %.

Результаты измерений приведены в Таблице 7.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый объект многослойная рукавная или плоская оболочка или пленка для упаковки мяса и мясных продуктов, изготовленная путем соэкструзии и вытянутой по двум осям способом тройного раздува, позволяет снизить свободную усадку до 10 раз и повысить рабочую (термическую) усадку в 1,25 раза.