DE-102024130356-A1 - Anordnung auf Polyethylenbasis

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (8) auf Polyethylenbasis mit einer Dicke von weniger als 250 µm für die Lagerung von Getreide, Silage, warmen oder nassen Industrieprodukten, die mindestens eine Außenschicht (1), mindestens eine Innenschicht (7) und nur eine Barriereschicht (5) umfasst. Die Barriereschicht (5) ist eine Polyamidschicht mit einer Dicke von weniger als 30 µm. Die Anordnung (8) umfasst mindestens eine Funktionsschicht (3) auf PE-Basis, um die Sauerstoffdurchlässigkeit der Anordnung (8) auf Polyethylenbasis auf weniger als 50 cm3/m2 d bar gemäß ASTM D3985 zu verringern.

Inventors

• Luc Paepen

Assignees

• RKW SE

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241018

Claims (15)

1. Anordnung (8) auf Polyethylenbasis mit einer Dicke von weniger als 250 µm für die Lagerung von Getreide, Silage, warmen oder nassen Industrieprodukten, welche folgendes umfasst: - mindestens eine äußere Schicht (1) - mindestens eine innere Schicht (7) - nur eine Barriereschicht (5), wobei die Barriereschicht (5) eine Polyamidschicht ist mit einer Dicke von weniger als 30 µm, dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung (8) mindestens eine Funktionsschicht (3) auf PE-Basis umfasst, um die Sauerstoffdurchlässigkeit der Anordnung auf Polyethylenbasis (8) zu verringern auf weniger als 50 cm 3 /m 2 d bar nach ASTM D3985.
2. Anordnung auf Polyethylenbasis nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung auf Polyethylenbasis (8) eine Wasserdampfdurchlässigkeit von weniger als 20 g/m 2 in 24 h gemäß ASTM D6701-01 hat.
3. Anordnung auf Polyethylenbasis nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung auf Polyethylenbasis (8) eine Durchstoßenergie nach JAS P1019 von mehr als 15 mJ aufweist.
4. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung (8) auf Polyethylenbasis eine Reißfestigkeit in MD nach ASTM 1922 von mehr als 400 kN/m aufweist.
5. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das PE der mindestens einen Funktionsschicht (3) auf PE-Basis eine Dichte von mehr als 0,925 g/cm 3 und weniger als 0,930 g/cm 3 aufweist.
6. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das PE der mindestens einen Funktionsschicht (3) auf PE-Basis eine Molekulargewichtsverteilung (PDI) nach ISO 16014 von weniger als 2 aufweist.
7. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das PE der mindestens einen Funktionsschicht (3) auf PE-Basis eine kurzkettige Verzweigung (SCB) von 5 - 20 SCB pro 1000 Kohlenstoffatome aufweist.
8. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das PE der mindestens einen Funktionsschicht (3) auf PE-Basis eine Bruchdehnung nach ISO 527-1 von mehr als 400 %, vorzugsweise von mehr als 550 %, insbesondere von mehr als 700 % aufweist.
9. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine Verbindungsschicht (2, 6) zwischen der Barriereschicht (5) und der Funktionsschicht (3) angrenzt.
10. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung auf Polyethylenbasis (8) eine zentrale Schicht (4) umfasst, die aus einem sehr weichen Polyethylen (PE) hergestellt ist, wobei das Polyethylen (PE) eine Dichte von weniger als 0,912 g/cm 3 aufweist.
11. Anordnung auf Polyethylen basis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine Verbindungsschicht (2, 6) und die zentrale Schicht (4) einen Anteil an einem Maleinsäureanhydrid-gepfropften Konzentrat von mehr als 5 Gew.-% und weniger als 20 Gew.-% hat.
12. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die äußere Schicht (1) eine Reflexion nach dem Laborwert von mehr als 70 % hat.
13. Anordnung auf Polyethylenbasis nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung (8) auf Polyethylenbasis eine Dicke von weniger als 240 µm, vorzugsweise weniger als 220 µm, insbesondere weniger als 200 µm aufweist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung auf Polyethylenbasis (8), das die folgenden Schritte umfasst: - Extrusion einer Außenschicht (1) aus einem Polyethylen, - Extrusion von nur einer Barriereschicht (5), wobei die Barriereschicht (5) eine Polyamidschicht mit einer Dicke von weniger als 30 µm ist, - Extrusion einer Innenschicht (7) aus einem Polyethylen, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens eine Funktionsschicht auf PE-Basis (3) auf die Anordnung auf Polyethylenbasis (8) koextrudiert wird zur Verringerung der Dicke auf weniger als 250 µm und zur Verringerung der Sauerstoffdurchlässigkeit auf weniger als 30 cm 3 /m 2 d bar nach ASTM D3985.
15. Verwendung einer Anordnung (8) auf Polyethylenbasis nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als wiederverwendbarer Siloschlauch für die Lagerung von Getreide, Silage, warme oder feuchte Industrieprodukte.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung auf Polyethylenbasis mit einer Dicke von weniger als 250 µm für die Lagerung von Getreide, Silage, warmen oder nassen Industrieprodukten, bestehend aus mindestens einer Außenschicht, mindestens einer Innenschicht und nur einer Barriereschicht, wobei die Barriereschicht eine Polyamidschicht mit einer Dicke von weniger als 30 µm ist. Die Anordnung auf Polyethylenbasis wird zum Beispiel als Schlauchfolie oder Siloschlauch verwendet. Die Folienschlauchsilierung ist eine effiziente, flexible und umweltfreundliche Technologie zur Konservierung und Lagerung aller Arten von Futtermitteln oder nasse Industrieprodukte in einer speziell entwickelten Schlauchfolie. Ursprünglich für die Silierung von Grünabfällen entwickelt, kann heute eine Vielzahl von Substraten in Siloschläuchen gelagert werden. Siloschläuche werden auch für die Kompostierung von organischem Material verwendet. Heute werden zum Beispiel auch Pressschnitzel sowie Mais- und Grassilage in Siloschläuchen gelagert. Ein typischer Siloschlauch besteht aus mindestens zwei Lagen und ist ca. 120 m lang und hat einen Durchmesser von 5 m. Dementsprechend werden an einen Siloschlauch hohe Anforderungen an die Zugfestigkeit und Durchstoßfestigkeit gestellt. Zum Befüllen der Siloschläuche werden spezielle Maschinen benötigt, die das Lagergut in der Regel zunächst zerkleinern und dann in die Schläuche pressen. Die DE 10 2010 046 183 A1 beschreibt eine solche Vorrichtung. Siloschläuche benötigen eine Barriere gegen Sauerstoff und Wasserdampf, um die Qualität des Futters in der Silage aufrecht zu erhalten. Silage entsteht durch den anaeroben (sauerstofffreien) Gärungsprozess, bei dem Milchsäurebakterien das Pflanzenmaterial vergären. Der Ausschluss von Sauerstoff verhindert, dass unerwünschte Mikroorganismen wie Schimmelpilze oder Hefen das Material zersetzen und die Qualität der Silage beeinträchtigen. Sauerstoff würde den Gärungsprozess stören und zu Fäulnis führen, wodurch das Futter für die Tiere unbrauchbar würde. Wenn Sauerstoff in die Silagerohre eindringt, kann er zur Oxidation von Nährstoffen, insbesondere von Kohlenhydraten und Proteinen, führen. Dadurch verringert sich der Nährwert der Silage, was sich negativ auf die Tiergesundheit und Futtereffizienz auswirkt. In einer sauerstoffreichen Umgebung können Schimmel- und Hefepilze wachsen, die nicht nur die Silage verderben, sondern auch schädliche Mykotoxine produzieren, die bei den Tieren Krankheiten verursachen können. Eine Barriere gegen Wasserdampf verhindert, dass Feuchtigkeit von außen in die Silage eindringt. Zu viel Feuchtigkeit im Inneren kann zu einer Fehlgärung führen, während zu wenig Feuchtigkeit ebenfalls die Gärung stören kann. Die richtige Feuchtigkeitskontrolle sorgt dafür, dass die Silage stabil bleibt und die gewünschte Konsistenz beibehält. Die Abdichtung gegen Sauerstoff ist für die Silierung von entscheidender Bedeutung. Traditionell wurden für Siloschläuche stabile Folien auf Polyethylenbasis verwendet. Allerdings hat die Verwendung von diesen herkömmlichen Folien immer wieder zu Schimmelbildung durch das Eindringen von Sauerstoff geführt. Herkömmliche Folien für Siloschläuche auf der Basis herkömmlicher Polyolefine müssten sehr dick sein, um eine ausreichende Sauerstoffundurchlässigkeit zu gewährleisten wären daher schwer und relativ teuer in der Herstellung. Die Verwendung von EVOH als Barrierematerial führt zu hervorragenden Barriereeigenschaften, aber EVOH kann keine ausreichenden mechanischen Eigenschaften für die Verwendung in Siloschläuchen bieten. Aus diesem Grund wurden für Siloschläuche Folien mit speziellen Barrierearrangements entwickelt. Bei diesen Barriereanordnungen handelt es sich um Polymere, die eine besonders hohe Undurchlässigkeit für Gase, insbesondere Sauerstoff, aufweisen. DE 698 17 012 T2 beschreibt eine mehrschichtige Folie für landwirtschaftliche Silageprodukte. Die Folie hat eine Schicht aus einem Polyamid, die als Sauerstoffsperre wirkt. Die Folie kann aus zwei oder mehr Schichten bestehen, z. B. koextrudierten Schichten, von denen mindestens eine Schicht oder möglicherweise sogar mehrere Schichten aus einer isolierenden Kunststoffschicht bestehen. Bei einer mehrschichtigen Folie mit mindestens zwei Isolierschichten können diese Isolierschichten aus demselben Kunststoffmaterial oder aus verschiedenen Kunststoffmaterialien bestehen, die alle luftdicht sind. DE 10 2009 052 948 B4 beschreibt ein Abdecksystem für Silage mit einer Unterlagefolie aus einem Polyamid und einer Silofolie aus einem Polyethylen. Polyamid hat eine ausgezeichnete Durchstoßfestigkeit, aber die Reißfestigkeit ist oft nicht so ausreichend für den anspruchsvollen Einsatz als Siloschlauch in der Landwirtschaft. Die DE 10 2017 107 060 A1 offenbart ein Verfahren zur Erhöhung der Reißfestigkeit einer Mehrschichtfolie. Die Mehrschichtfolie weist mindestens eine Barriereanordnung auf, die eine Gesamtdicke zur Reduzierung der Gasdurchlässigkeit aufweist. Erfindu