CZ9903394A3 - Obalový materiál pro potraviny a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká obalového materiálu pro potraviny, zejména mražené a/nebo mastné potraviny, na bázi papíru a způsobu jeho výroby.

Dosavadní stav techniky

Jako obalového materiálu pro mražené a/nebo mastné potraviny se běžně používá papíru o gramáži 70 až 85 g/m², v kombinaci s tenkou hliníkovou fólií. Hliníková fólie o tloušťce 7 až 10 mikronů vytváří bariéru proti vnikání tuků či jiných olejovitých a mastných látek do struktury obalu, případně slouží jako vnější ochrana před těmito látkami. Výhodou tohoto materiálu je dostatečná odolnost proti průniku vlhkosti, tuků, vzduchu, případně i světla nežádoucím směrem, dobré mechanické vlastnosti pro soudržnost obalu, případně jeho uzavření víky či jinými prostředky a v neposlední řadě i snadná potiskovatelnost s vysokou kvalitou tisku. Technologie celého zpracování jsou důkladně vyvinuty a bez problémů aplikovány.

Nevýhodou tohoto materiálu je použití hliníku. Je prokázáno jeho negativní působeni na lidský organizmus a proto je jeho používání v potravinářství omezováno, v některých státech dokonce zakázáno. Ktomu přistupuje obtížná a často nedokonalá likvidace odpadů s obsahem hliníku. Likvidace těchto odpadů, ve formě výrobního odpadu u výrobce vlastních obalů, kde tvoří až 30 % materiálu, či použitých odpadů po zkonzumováni potravin, je ekonomicky nákladná, ale z ekologického hlediska je stále více bezpodmínečně vyžadovaná. Na druhé straně je hliník strategickou surovinou, jejíž cena je poměrně vysoká a má rostoucí tendenci. Proto je snahou výrobců obalů snižovat podíl hliníku na celkové hmotnosti obalů. Příliš tenká fólie, pod 7 mikronů, však již netvoří dokonale chránící vrstvu, neboť její mechanická pevnost je, s ohledem na balicí technologie, již na hranici únosnosti. Problematická je zejména úprava na požadovaný tvar vysekáváním nebo zakroužením a pod.

i ·· φφφφ ·« φφ • φ φ · • φ φφφφ • φφφ φφφφ φ φ · · φ · φφφφ φφ φφφφ φφ φφ φ φ φ φ φ φ φ * φ φφφ φφφ φ φ φφ φφ

Dále se používají tzv. nepromastitelné papírové obaly, nazývané též pergamenové, které jsou však určeny spíše k balení tuků a jiných mastných potravin. Pergamenový papír ale nemá potřebné mechanicko-fyzikální vlastnosti, nezbytné pro výrobu obalového papíru pro mražené potraviny. Dosavadní pokusy s použitím čistě papírového materiálu nepřinesly uspokojivé výsledky.

Účelem tohoto vynálezu je vytvořit balicí materiál vyrobitelný z dostupných surovin, s vysokými užitnými vlastnostmi a možností bezproblémové recyklace. Dalším účelem tohoto vynálezu je vyrobit tento materiál jednoduchým postupem, s využitím o sobě známých zařízení.

Podstata vynálezu

Výše uvedeného účelu je dosaženo u obalového materiálu na bázi papíru, zhotoveného podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tento materiál sestává z alespoň jedné základní, papírové vrstvy na bázi bělené sulfátové buničiny, která je opatřena vnitřní vrstvou, tvořenou anionickou disperzí vosku a parafinu s copolymerem a vnější vrstvou, tvořenou alespoň jedním nátěrem směsi kaolinu a vápence. Dále podle tohoto vynálezu základní, papírová vrstva obsahuje jako základní složku 60 až 80 % hmot. bělené sulfátové jehličnanové buničiny a 20 až 40 % hmot. bělené sulfátové listnáčové buničiny a jako přídavné složky 5 až 10 % hmot. vápence, 0,5 až 2,0 % hmot kationického bramborového škrobu, 0,5 až 2,0 % hmot. syntetického klížidla na bázi alkylketondymaru a 0,1 až 2,0 % hmot. retenčního prostředku na bázi polyamidové pryskyřice, přičemž jednotlivé hmotnostní dávky přídavných složek se vztahují na hmotnost buničiny.

Předmětem tohoto vynálezu je dále způsob výroby předmětného obalového materiálu podle nějž se nahrubo rozvlákněná sulfátová bělená jehličnanová buničina a sulfátová bělená listnáčová buničina, o konzistenci 4 až 6%, každá samostatně, nejprve předemílají po dobu 15 až 30 minut a poté se na diskových rafinérech melou až na stupeň mletí alespoň 45 °SR u jehličnanové buničiny a alespoň 35 °SR pro listnáčovou buničinu. Pak se obě buničiny nadávkují ve výše uvedeném poměru a po promisení se přidá vápenec a kationický bramborový škrob. Takto vzniklá směs se homogenizuje za intensivního míchání φφ φφφφ »* φφ ·· ·· φφ « φφφφ φφφφ φ φ φφφφ φφφφ φ φφφ φ φφφφ Φφφ φφφ φφφφφ φ φ · φφφφ φφ φφ φφ φφ φφ a zbaví se případných nečistot. Pak se přidá syntetické klížidlo a retenční prostředek a vzniklá suspense se odvodní na papírenském stroji a mokrém lise. Vzniklý papírový pás se suší při teplotě 60 až 110 °C. Na nahřívacím stroji se potom po jedné straně papírového pásu nanese alespoň jeden nátěr směsí vápence a kaolinu. Tato směs se nanáší v množství 5 až 15 g/m². Poté následuje kalandrování, po němž se na druhé straně papírového pásu provede nátěr dispensí vosku a parafinu s polymerem.

Předmětný obalový papír vykazuje vysoké užitné vlastnosti a velmi dobré zpracovatelské schopnosti, zejména tuhost, tvarovatelnost, vhodnou lepivost, skýtá dobré tiskové možnosti a vykazuje potřebnou odolnost proti pronikání mastných látek a vlhkosti. Tyto fyzikálně-mechanické vlastnosti jsou dosaženy volbou základních surovin, jejich úpravou a kombinací základní vrstvy s povrchovými vrstvami. Všechny použité suroviny a látky, včetně jejich kombinací, jsou ekologicky čisté, zdravotně nezávadné a vyhovují jak domácím, tak zahraničním normám pro přímý styk obalového materiálu s potravinami Dalšími výhodami je ekologická nezávadnost a přirozená odbouratelnost, neboť je schopen biologického rozpadu. Díky možnosti recyklovat již dříve použitý materiál, se sníží výrobní náklady nejen výrobcům vlastních obalů, ale též spotřebitelům vyrábějícím balené potraviny, neboť ti se musí podílet na likvidaci obalů. Způsob výroby je jednoduchý, s nízkými náklady, což je další výhoda pro výrobce materiálu.

Příklady provedeni

Vynález je dále podrobněji objasněn na příkladu jeho praktické realizace.

V rozvlákňovacím zařízení byly, každá samostatně, při konzistenci 4,5 %, rozvlákněny sulfátová bělená jehličnanová buničina a sulfátová bělená listnáčová buničina. Po hrubém rozvlákněni po dobu asi 10 minut, byly každá z obou výchozích surovin předemlety na kalandrech po dobu 20 minut. Obě suroviny, u nichž již došlo k úplnému rozmělnění na jednotlivá vlákna, byly pak samostatně mlety na diskových rafinérech s převážně fibrilačními účinky. Mletí trvalo až do dosažení stupně mletí, odvodňovací rychlostí vyjádřené ve stupních SchopperaRieglera, u sulfátové bělené jehličnanové buničiny 45 °SR a u sulfátové bělené ·· ···· • · ···· «

« t

·· • Φ ·· ·* ·· • · · · · · · · • · » · · · · · • · · ·*· 9 ··· ··* • · · · · listnáčové buničiny 35 °SR. Takto rozemleté buničiny byly smíchány v množství 80 % hmot. jehličnanové buničiny a 20 % hmot. listnáčové buničiny. Ke směsi pak bylo, jako plnidlo, přidáno 1,5 % hmot vápence a 1,2% hmot kationického bramborového škrobu. Vzniklá směs pak byla homogenizována za intenzivního míchání ve směšovací nádrži. Hotová surovinová směs pak byla vedena přes vířivé třídiče na tlakový uzelník, kde byla zbavena případných nečistot a shluků. Pak, v množství 1,5 % hmot.., bylo přidáno syntetické klížidlo na bázi acetylketondymaru a v množství 1,0 % hmot retenční prostředek na bázi polyamidové pryskyřice. Vzniklá suspense byla potom čerpána do papírenského stroje na síta, na kterých se vytvořil papírový pás, který se postupně odvodňoval. Po následném projití mokrými lisy, kde byl papírový pás dále odvodněn, byl papírový pás veden do sušárny, kde prošel soustavou sušících válců, vyhřívaných parou na teplotu 60 až 110 °C.

Kromě výše uvedeného poměru, je vhodné oba druhy buničin míchat v poměru 2,5 až 5,5 hmot. dílů sulfátové bělené jehličnanové buničiny na jeden díl sulfátové bělené listnáčové buničiny. Dávkování ostatních složek se obvykle pohybuje v rozmezí 5 až 25 % hmot. vápence, 0,5 až 2,0 % hmot. kationického bramborového škrobu, 0,5 až 2,0 % hmot. syntetického klížidla na bázi alkylketondymaru a 0,1 až 2,0 % hmot. retenčního prostředku na bázi polyamidové pryskyřice. Jednotlivé hmotnostní dávky se přitom vztahují na hmotnost buničiny.

Semletí buničin na vyšší stupeň mletí, než je výše uvedeno, má příznivý vliv na kvalitu výsledného produktu.

Na základní papírové vrstvě, vyrobené výše popsaným postupem, byly následně naneseny povrchové vrstvy. Nejprve byl na nahřívacím stroji proveden jednostranný nátěr papírového pásu směsí vápence a kaolinu. Tato směs byla aplikována v množství 5 až 15 g/m2. Po následném kalandrování byl na opačné straně papírového pásu proveden nátěr anionickou dispensí vosku a parafínu s copolymerem. Copolymer spojuje vosk s parafinem. První vrstva ze směsi vápence a kaolinu, jako vnější vrstva budoucího obalu, tvoří ochranu před působením vnějších vlivů a je rovněž určena pro potisk. Pro vytvoření co nejkvalitnějšího povrchu, je vhodný opakovaný nátěr příslušnou směsí. Disperzní • ·· · · · · ·

99 9 9 99 9

9 999 9 999 ··· nátěr na opačné straně, tedy vnitřní straně budoucího obalu, tvoří bariéru, která chrání obsah obalu před pronikáním nežádoucích látek, jako jsou vzduch, vlhkost a mastnoty, z okolního prostředí do vnitřního prostoru obalu a současně zabraňuje prosakování zabalené potraviny nebo jejích složek ven z obalu.

Obalový materiál dle předmětného vynálezu svými fýzikálně-mechanickými vlastnostmi poskytuje rovněž vhodné podmínky pro dostatečně pevné mechanické uzavření obalu opatřeného jednoduchým víčkem nebo pro tepelné uzavření pomocí vícebokého víčka, případně pomocí nanesené vrstvy lepidla u obalů bez odnímatelného víka.

Průmyslové využití

Vynález je určen pro obalovou techniku potravinářského průmyslu, zejména pro balení zmrzliny a jiných mražených krémů do obalů ve tvaru kornoutu a pro výrobu tvarovaných obalů nejrůznějších druhů.

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKY

1) Obalový materiál pro potraviny, zejména mražené a/nebo mastné potraviny, na bázi papíru, vyznačující se tím, že sestává z alespoň jedné základní, papírové vrstvy na bázi bělené sulfátové buničiny, která je opatřena vnitřní vrstvou, tvořenou anionickou disperzí vosku a parafinu s copolymerem a vnější vrstvou, tvořenou alespoň jedním nátěrem směsi kaolinu a vápence.

2) Obalový materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že základní, papírová vrstva obsahuje jako základní složku 60 až 80 % hmot. bělené sulfátové jehličnanové buničiny a 20 až 40 % hmot. bělené sulfátové listnáčové buničiny a jako přídavné složky 5 až 25 % hmot. vápence, 0,5 až 2,0 % hmot. kationického bramborového Škrobu, 0,5 až 2,0 % hmot. syntetického klížidla na bázi alkylketondymaru a 0,1 až 2,0 % hmot. retenčního prostředku na bázi polyamidové pryskyřice, přičemž jednotlivé hmotnostní dávky přídavných složek se vztahují na hmotnost buničiny.

3) Způsob výroby obalového materiálu podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nahrubo rozvlákněná sulfátová bělená jehličnanová buničina a sulfátová bělená listnáčová buničina, o konzistenci 4 až 6 %, se, každá samostatně, předemilájí po dobu 15 až 30 minut a poté se na diskových rafinérech melou až na stupeň mletí alespoň 45 °SR u jehličnanové buničiny a alespoň 35 °SR pro listnáčovou buničinu, načež se obě buničiny nadávkují a po promisení se přidá vápenec a kationický bramborový škrob, vzniklá směs se homogenizuje za intenzivního míchání a zbaví se případných nečistot, načež se přidá syntetické klížidlo a retenční prostředek a vzniklá suspense se odvodní na papírenském stroji a mokrém lise, načež se vzniklý papírový pás suší při teplotě 60 až 110 °C, poté se na nahřívacím stroji provede po jedné straně papírového pásu alespoň jeden nátěr směsí vápence a kaolinu v množství 5 až 15 g/m², a po následném kalandrování se na druhé straně papírového pásu provede nátěr dispersí vosku a parafinu s copolymerem.