Упаковка для опасных химических веществ, растворенных или диспергированных в жидкости или геле

 

Использование: изобретение относится к упаковке, которая содержит опасное химическое вещество, растворенное или диспергированное в жидкости или геле. Сущность изобретения: упаковка представляет собой емкость и размещенное в ней опасное химическое вещество. Емкость выполнена из слоистой пленки, растворимой в воде, но не растворимой в жидкости или геле, которые содержатся в емкости. Опасное химическое вещество представляет собой агрохимическое соединение или пестицид, или вещество для защиты растений, или регулятор роста растений. 12 з.п. ф-лы.

Предметом настоящего изобретения является упаковка, содержащая жидкое химическое вещество или химическое вещество, растворенное или диспергированное в жидкости или геле, которые помещаются в оболочку из материала, растворимого в воде или способного к диспергированию в воде.

В настоящее время большинство опасных жидкостей хранятся в металлических бочках или, когда требуются более маленькие количества, в пластмассовых сосудах.

Опасные соединения, особенно агрохимические соединения, составляются различными способами. Однако, для земледельцев особым преимуществом является манипулирование с этими соединениями, когда они находятся в жидком состоянии. Это облегчает внесение в почву этих соединений. Манипуляция с жидкостями имеет однако трудности и недостатки. Жидкости могут проливаться на землю или могут вытекать по причине наличия отверстий в сосудах. Сосуды также могут разбиваться, когда они подвергаются механическому удару.

Таким образом, трудно представить себе сосуд, который подходил бы для земледельца, который избавил бы от риска всех работающих с сосудами и который был бы также безвреден для окружающей среды.

Известно, что агрохимические соединения могут упаковываться в растворимые мешки или пакеты, изготовленные из пленок. Однако, эти пленки могут давать трещины или разрываться, а агрохимические соединения, которые в них содержатся, могут таким образом, быть доведены до проливания. Действительно, существуют различные нарушения, которые могут присутствовать в пленках, что уменьшает прочность пленок и представляет тем самым, потенциальный источник утечки. Пузырьки воздуха, частички пыли или других инородных тел, частицы геля или тонкие отверстия, имеющиеся на или в пленке, составляют все потенциальные слабые точки. Если пленка, имеющая такую слабую точку, подвергается определенному числу манипуляций или механических ударов, то она может порваться на уровне этой точки. Это особенно представляет проблему в промышленности агрохимических соединений, в которой сосуды могут подвергаться резким или случайным манипуляциям со стороны поставщиков или земледельцев.

Упомянутые выше слабости пленок существуют в большей или меньшей степени для определенных типов пленок в зависимости от способов их изготовления. Когда пленки получаются путем литья, то могут существовать менее многочисленные отверстия (проколы), но более часто присутствуют мелкие частицы включений геля. Когда пленки получаются путем экструзии, то существует большее число отверстий (проколов).

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить новый сосуд, предназначенный для агрохимических соединений, который был бы надежным при манипуляциях.

Цель настоящего изобретения, кроме того, состоит в том, чтобы предложить новый сосуд, предназначенный для агрохимических соединений, который был бы удобным при манипуляциях для конечных пользователей, например, земледельцев.

Цель настоящего изобретения состоит еще в том, чтобы предложить новый сосуд, предназначенный для агрохимических соединений, который уменьшал бы риск загрязнения и ущерба для окружающей среды.

С другой стороны, целью настоящего изобретения состоит в том, чтобы избежать утечки жидких или растворенных химических веществ через отверстия сосуда, изготовленного на основе пленки. Хотя отверстия являются обычно редкими, присутствие только одного отверстия на несколько тысяч сосудов достаточно, чтобы вызвать убытки, потому что жидкость в сосуде выходит через отверстие и загрязняет окружающую среду.

Другие задачи и преимущества настоящего изобретения проявятся в последующем описании.

Сосуд по настоящему изобретению отличается упаковкой для опасного вещества (в виде жидкости или геля) в мешке, растворимом в воде или способном к диспергированию в воде, который образован из слоистой пленки.

В соответствии с отличительным признаком настоящего изобретения опасные соединения являются агрохимическими соединениями, например, пестицидами или агентами для защиты растений или же регуляторами роста растений.

Следовательно, настоящее изобретение предлагает упаковку, которая содержит опасное химическое вещество, растворенное или диспергированное в жидкости или геле, помещенных в сосуд, образованный слоистой пленкой, растворимой в воде или способной к диспергированию в воде.

В настоящем описании выражение "слоистая пленка" означает пленку, которая была изготовлена, исходя из двух или более двух первоначально отдельных слоев, которые соединяются друг с другом. Слои могут быть соединены друг с другом с образованием слоистого материала при помощи известных методов. Например, слои слоистого материала могут быть соединены путем прессования, нагревания, сшивания, плавления, адгезии или любой комбинации этих операций. Возможно добиться адгезии слое в результате применения отдельного адгезива или, когда это является подходящим, воды.

Когда применяются подходящие слои, растворимые в воде или способные к диспергированию в воде, то особенно удобное средство для получения слоистой пленки заключается в адгезии отдельных слоев при помощи поливинилового спирта (ПВС) в качестве адгезива (обычно с низким молекулярным весом) и/или более просто при помощи воды.

Поскольку для приготовления слоистой пленки используются два или более слоев, то вероятность появления отверстий в пленке уменьшается до значения, практически равного нулю. Это обусловлено тем, что маловероятным является совпадение двух отверстий, находящихся в двух отдельных слоях. Кроме того, прочность на растяжение многослойной пленки (например, из двух слоев) превышает прочность на растяжение подобной пленки той же толщины, которая образована одним единственным слоем.

Слоистые пленки, которые применяются в настоящем изобретении, имеют обычно толщину от 10 до 250 микрометров, предпочтительно от 15 до 80 микрометров. Различные слои, составляющие слоистые пленки, которые используются в настоящем изобретении, имеют обычно (каждый) толщину, равную половине этих значений. Когда применяются два слоя, то соотношение толщин этих двух слоев обычно составляет от 0,1 до 10, предпочтительно, от 0,5 до 2. Мешки или пакеты, изготовленные исходя из слоистых пленок, в соответствии с настоящим изобретением имеют обычно емкость от 0,2 до 12 литров, предпочтительно от 0,45 до 6 литров.

Материалы, которые могут использоваться в настоящем изобретении, являются материалами, растворимыми в воде или способными к диспергированию в воде, которые нерастворимы в органических растворителях, применяемых для растворения или диспергирования химических веществ, предназначенных для их наполнения. Подходящие материалы содержит полиэтиленоксид или метилцеллюлозу, но предпочтительно материал представляет собой поливиниловый спирт или изготавливается на основе поливинилового спирта, т.е. представляет собой пленки из поливинилацетата, подвергшегося алкоголизу или гидролизу, частичному или полному, например, алкоголизу или гидролизу с выходом от 40 до 99% предпочтительно от 70 до 92% Слои слоистых пленок по настоящему изобретению могут быть образованы одним и тем же материалом или различными материалами. Пленки, изготовленные на основе слоев, образованных различными материалами, могут иметь преимущественные свойства. Например, внутренний слой упаковки может быть сделан более устойчивым к агрохимическому соединению, которое он содержит. Кроме того, внешний слой может быть выбран таким образом, чтобы иметь одно или несколько из следующих свойств: I. более быстрое растворение в воде (по сравнению с внутренним слоем или с упаковкой из одного единственного слоя), II. улучшенные механические свойства, включая улучшенную прочность к механическому повреждению.

III. улучшенную пригодность к приданию формы, IV. более слабую чувствительность к относительной влажности, V. устойчивость к замерзанию и/или к высоким температурам.

Один или несколько слоев слоистой пленки могут содержать пластификатор. Надлежащее количество пластификатора во внутреннем слое может улучшить герметичные свойства пленки и сделать пленку менее чувствительной к растягиванию. Таким образом, пленка станет более способной к обработке на машинах и к герметичному закупориванию с целью получения сосуда, содержащего опасную жидкость. Надлежащее количество пластификатора во внешнем слое сосуда делает внешнюю поверхность более гибкой и, таким образом, более прочной по отношению к механическому повреждению, вызываемому низкой температурой или ударом и перемещением.

Слои слоистой пленки могут изготавливаться при помощи различных способов, например, путем экструзии или литья. Слоистый материал, изготовленный на основе слоев, полученных различными способами, может иметь преимущественные свойства, включая большую гибкость, увеличенную механическую прочность и большую прочность на растяжение. Повышенные механическая прочность и/или прочность на растяжение могут проявляться в направлении ориентации пленки. Слоистые пленки, предназначенные для применения в настоящем изобретении, используются для изготовления упаковок, которые позволяют избежать временных потерь и опасных последствий, порождаемых упаковками по известному уровню техники, которые происходят в ходе операции заполнения или же в ходе последующих манипуляций по причине присутствия нарушений в пленках.

В соответствии с вышеизложенным, мешки (или другие средства упаковки) могут содержать жидкости или гели. Отличительный признак настоящего изобретения заключается в том, что мешки или средства упаковки по настоящему изобретению содержат гель.

В соответствии с частным признаком настоящего изобретения гели выбираются таким образом, чтобы имели место одна или несколько из следующих характеристик: * получающиеся гели образуют непрерывную среду, и/или * получающиеся гели имеют вязкость от 500 до 50000 мПа с, предпочтительно от 1000 до 12000 мПа с (эти вязкости являются вязкостями по Брукфельду, измеренными при помощи вискозиметра в виде плоской пластинки, вращающейся со скоростью 20 оборотов в минуту), * гель обладает фазовым смещением ϕ между контролируемым напряжением сдвига и деформацией, получающейся в результате сдвига, таким, чтобы tgϕ был меньше или равен 1,5, предпочтительно, меньше или равен 1,2. Этот tgϕ является тангенсом угла v (или фазового смещения). Измерение v производится при помощи реометра, содержащего зафиксированную плоскую пластинку и вращающийся конус над этой пластинкой так, чтобы угол между этими двумя элементами был меньше 10^o, предпочтительно 4^o. Конус приводится во вращение при помощи двигателя с регулируемой скоростью; вращение является синусоидальным вращением, это означает, что момент кручения и угловое перемещение изменяются в соответствии с синусоидальной зависимостью во времени. Это угловое перемещение соответствует указанной деформации сдвига; момент кручения двигателя с регулируемой скоростью (который вызывает угловое перемещение) соответствует регулируемому напряжению сдвига, упомянутому выше, * гели имеют преимущественно плотность, превышающую 1, предпочтительно, превышающую 1,1,
* гели имеют спонтанность (которая определяется ниже), меньшую 75, предпочтительно меньшую 25.

Спонтанность оценивается в соответствии со следующим способом: смесь, содержащая 1 мл геля и 99 мл воды, вводится в стеклянную пробирку объемом 150 мл, которая закрывается и переворачивается на 180^o (верхняя часть поворачивается вниз). Число вращений (инверсий), требуемых для полного диспергирования геля, обозначается термином спонтанность.

Выражение "непрерывная среда" означает вещество, которое визуально является гомогенным, т. е. которое с виду представляет собой одну единственную физическую фазу; это не исключает возможности, что в ней находятся маленькие диспергированные твердые частицы при условии, что эти частицы являются достаточно маленькими, чтобы не образовывать отдельную видимую физическую фазу.

Известно, что гель обычно является коллоидной системой, в которой диспергированная фаза комбинируется с непрерывной фазой с образованием вязкого продукта, аналогичного студню; речь идет также о дисперсии, состоящей характерным образом из высокомолекулярного соединения или агрегата из маленьких частиц в очень тесной ассоциации с жидкостью.

Для изготовления мешка необходимо, чтобы пленка была обработана для придания формы (в случае необходимости, частично склеена), затем наполнена гелем. В общем случае, гели обладают текучестью, даже если речь идет о текучести с малой скоростью по причине большой вязкости. Сосуд, который используется для содержания геля, не может быть легко опорожнен по причине этой большой вязкости гелей (это причина, по которой гели не применялись до настоящего времени в сельском хозяйстве). После заполнения мешок должен быть окончательно заклеен (обычно запаян термически) для его герметичности.

Последующие примеры предлагаются в качестве иллюстраций и не должны рассматриваться как ограничивающие рамки настоящего изобретения.

П р и м е р 1.

Пленка в виде рулона изготавливается путем стратификации, исходя из двух более тонких пленок: обе пленки образованы из поливинилового спирта, полученного в результате гидролиза с выходом 88% (растворимого в холодной воде), причем каждая из этих пленок имеет толщину величиной 25 микрометров; одна имеет содержание пластификатора, равное 17% а другая имеет содержание пластификатора равное 15% Обе пленки образуют слоистый материал друг с другом путем нагревания (100^oC) и под давлением, в результате чего образуется пленка толщиной 50 микрометров.

Затем эта пленка используется для изготовления пакетов емкостью 1 литр, содержащих жидкий гербицид на основе растворителя (смесь сложных эфиров иоксинила и бромоксинила) при помощи способов "придания формы и заполнения". Гербицид состоит из раствора в смеси ароматических углеводородов С₁₀, служащих растворителем.

Пленка помещается на машину так, чтобы слой с высоким содержанием пластификатора оказался бы с внешней стороны пакетов. В этом случае пленка легко обрабатывается.

Не наблюдается никакая утечка в ходе изготовления, манипуляций и транспортировки 500 пакетов.

П р и м е р 2.

Приготавливается гель путем перемешивания при температуре 50^oС смеси, состоящей из:
активного ингредиента: изооктиловый эфир 2,4-Д-феноксибензойной кислоты: 64,8%
растворителя: ароматический растворитель, имеющий температуру вспышки 65^oC: 24,2%
поверхностно-активного вещества: смесь из эмульгатора, состоящего из смеси неионогенный эмульгатор/сульфонат: 4% и из алкилбензолсульфоната кальция: 1%
гелеобразователя смесь, состоящая из диоктилсульфосукцината и бензоата натрия: 6%
Смесь подвергается механическому перемешиванию и вибрационному перемешиванию до растворения или диспергирования каждого компонента.

В ходе механического перемешивания происходит растворение, затем гелеобразование. Гелеобразование увеличивается при охлаждении до комнатной температуры (20^oC).

Вязкость по Брукфельду для геля равна 3000 мПа c. В описанном выше опыте стабильность эмульсии является хорошей.

Вводят 1100 г этого геля в мешок емкостью 1 литр, образованный пленкой из поливинилового спирта, подобной пленке из пример 1. Мешок, который практически полон (примерно 95% объем/объем), подвергается термозапаиванию. Плотность геля и мешка, содержащего гель, равны 1,1.

Затем дают мешку упасть 10 раз на землю с высоты 1,2 м. Не наблюдают никакого разрыва и никакой утечки.

Другой мешок, изготовленный тем же самым способом, что и предыдущий, испытывается для определения защиты против проколов. Игла (диаметр: 0,6 мм) пропускается через мешок. Наблюдают образование маленькой капли в том месте, где была пропущена игла, но эта капелька является достаточно маленькой, чтобы не упасть с мешка и не стекать вдоль мешка.

Отсюда следует, что настоящее изобретение было описано только для объяснения, а не для ограничения, и что многочисленные изменения могут быть в него внесены, не выходя за его рамки.

Формула изобретения

1. Упаковка для опасных химических веществ, растворенных или диспергированных в жидкости или геле, представляющая собой емкость и размещенное в ней вещество, отличающаяся тем, что емкость выполнена из слоистой пленки, растворимой в воде, но не растворимой в жидкости или геле, которые содержатся в емкости.

2. Упаковка по п.1, отличающаяся тем, что опасное химическое вещество представляет собой агрохимическое соединение, или пестицид, или вещество для защиты растений, или регулятор роста растений.

3. Упаковка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что слоистая пленка имеет толщину 10 250 мкм, преимущественно 15 80 мкм.

4. Упаковка по пп.1 3, отличающаяся тем, что объем опасного химического вещества составляет 0,2 12 л, преимущественно 0,45 6 л.

5. Упаковка по пп.1 4, отличающаяся тем, что слоистая пленка состоит из по меньшей мере двух слоев.

6. Упаковка по п.5, отличающаяся тем, что соотношение толщины двух слоев пленки составляет 0,1 10 мкм, преимущественно 0,5 2 мкм.

7. Упаковка по пп. 1 5, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из слоев пленки образован из полиэтиленоксида, метилцеллюлозы или поливинилацетата, подвергнутого частичному или полному алкоголизу или гидролизу.

8. Упаковка по п.6, отличающаяся тем, что указанный слой образован поливинилацетатом, подвергнутым алкоголизу или гидролизу на 40 99% преимущественно на 70 92%
9. Упаковка по пп.1 7, отличающаяся тем, что по меньшей мере два слоя слоистой пленки образованы из одного и того же материала.

10. Упаковка по пп.1 7, отличающаяся тем, что по меньшей мере два слоя слоистой пленки образованы из различных материалов.

11. Упаковка по пп. 1 10, отличающаяся тем, что гель имеет вязкость 500 50000 мПа·с, преимущественно 1000 12000 мПа·с.

12. Упаковка по пп.1 11, отличающаяся тем, что гель имеет фазовую разницу /ϕ/ между контролируемым напряжением сдвига и деформацией, возникающей при сдвиге, такую, что tgϕ меньше или равен 1,5, предпочтительно меньше или равен 1,2.

13. Упаковка по пп.1 12, отличающаяся тем, что гель имеет спонтанность меньшую 75, предпочтительно меньшую 25.