BR112018010653B1

BR112018010653B1 - Material de acondicionamento, recipiente de acondicionamento, e, método para prover um material de acondicionamento

Info

Publication number: BR112018010653B1
Application number: BR112018010653-4A
Authority: BR
Inventors: Ulf NYMAN; Cristian NEAGU; Mats Aldén; Katarina Jonasson
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2022-03-29
Also published as: CN108290369A; EP3380319B1; BR112018010653A2; BR112018010653A8; WO2017089505A1; RU2731631C2; MX2018006340A; EP3380319A1; RU2018123177A3; ES2934207T3; JP2018537365A; US20180305098A1; RU2018123177A; JP6991140B2; US10994909B2

Abstract

MATERIAL DE ACONDICIONAMENTO, RECIPIENTE DE ACONDICIONAMENTO, E, MÉTODO PARA PROVER UM MATERIAL DE ACONDICIONAMENTO. São descritos aqui materiais de acondicionamento laminados compreendendo celulose espumada, seus usos na fabricação de recipientes de acondicionamento, para uso no acondicionamento de produtos alimentícios.

Description

Campo técnico

[001] São descritos aqui materiais de acondicionamento para recipientes de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido, seu método de produção e uso dos mesmos.

Fundamentos

[002] Os recipientes de acondicionamento do tipo descartável para alimento líquido são muitas vezes produzidos a partir de um material de acondicionamento com base em papelão ou cartão. Um desses recipientes de acondicionamento comumente existentes é comercializado sob a marca registada Tetra® Brik Aseptic e é principalmente empregado para acondicionamento asséptico de alimentos líquidos, tais como leite, sucos de fruta, etc., comercializados e vendidos para armazenamento a longo prazo. O material de acondicionamento nesse recipiente de acondicionamento conhecido é tipicamente um laminado compreendendo uma camada volumosa de papel ou papelão e camadas estanques ao líquido externas de termoplásticos. De modo a tornar o recipiente de acondicionamento estanque aos gases, em particular estanque ao gás oxigênio, por exemplo, para o propósito de acondicionamento asséptico tais como acondicionamento de leite ou suco de fruta, o material laminado de acondicionamento nestes recipientes de acondicionamento compreende normalmente pelo menos uma camada adicional, provendo propriedades de barreira ao gás, mais comumente uma folha de alumínio.

[003] No interior do laminado, isto é, o lado destinado a facear os conteúdos alimentícios preenchidos de um recipiente produzido a partir do laminado, existe uma camada mais interna aplicada sobre a folha de alumínio, cuja camada interna mais interna pode ser composta de uma ou várias partes de camadas compreendendo polímeros adesivos termovedáveis e/ou poliolefinas termovedáveis. Também sobre a parte externa da camada volumosa de papel ou papelão, existe uma camada de polímero termovedável mais externa (camada decorativa). As camadas de polímero termovedáveis são muitas vezes baseadas em polietileno de baixa densidade ou suas misturas.

[004] Os recipientes de acondicionamento são geralmente produzidos por meio de máquinas de acondicionamento de alta velocidade, do tipo que continuamente forma, preenche e veda as embalagens de uma folha contínua de material de acondicionamento, por exemplo, máquina de acondicionamento do tipo Tetra Brik® Aseptic. Os recipientes de acondicionamento podem assim ser produzidos por meio de uma tecnologia denominada form-fill-seal (forma-preenche-veda) basicamente incluindo a formação de uma folha contínua em um tubo do material de acondicionamento laminado por meio de uma máquina de preenchimento a qual forma, preenche e veda em embalagens. De acordo com outro método, embalagens são feitas uma a uma a partir de peças brutas pré-fabricadas de material de acondicionamento, por exemplo, máquina de preenchimento do tipo Tetra Rex®, provendo assim embalagens denominadas longa vida ou outras embalagens baseadas em peças brutas.

[005] Um aspecto do método de acondicionamento do tipo Tetra Brik® contínuo é, como estabelecido acima, a possibilidade de acondicionamento em alta velocidade, a qual tem impacto considerável sobre o custo benefício. Tipicamente, milhares de embalagens podem ser preparadas por hora. Por exemplo, a Tetra Pak® A3/velocidade pode fabricar cerca de 15.000 embalagens por hora (recipientes de acondicionamento tamanho família de 0,9 litro e acima), e cerca de 24.000 recipientes de acondicionamento por hora (embalagens porcionadas).

[006] Tentativas têm sido feitas de modo a modificar o laminado de papelão substituindo a camada volumosa do papelão por uma espuma de polímero como, por exemplo, descrito em WO00/30846. Tais tentativas, entretanto, não se tornaram produtos práticos, porque espumas a partir de polímeros de custo-benefício normalmente deterioram e rasgam quando expostas a altas temperatura e pressão durante a conversão dos materiais em um material laminado. Isso é um problema particular durante operações de laminação por extrusão em fusão do polímero, em que espumas de polímero rasgam pelo calor do polímero em fusão e a pressão na calandra de laminação, mas também durante as etapas de laminação, em que camadas tendo superfícies pré-revestidas de um polímero termoplástico ou adesivo, são trazidos para aderir uma a outra pela aplicação simultânea de calor e pressão em um cilindro de pressão, isto é, denominada laminação por termo pressão rotacional.

[007] Os documentos EP2889231 e EP2886333 se referem, ambos, a materiais de embalagem laminados para embalagens de cartão líquido, compreendendo uma camada volumosa fibrosa convencional de papel ou cartão.

[008] O documento WO2015034426, por sua vez, se refere a material de celulose reticulada, não para uma camada volumosa, mas para fornecer um material de barreira, envolvendo uma celulose oxidada e fibrilada.

[009] O documento WO0064667 se refere a um filme multicamadas para um saco para conter líquidos, tendo um revestimento de barreira periódico, proporcionando propriedades de barreira em áreas selecionadas do filme multicamadas.

[0010] O documento WO2011003566 se refere a um material de bolsa laminado não-folha, destinado à embalagem de leite e que visa o problema relacionado à falta de propriedades de barreira à luz em materiais laminados que compreendem apenas papéis finos, enquanto camadas de papelão mais espessas fornecem propriedades de barreira de luz suficientes em laminados compreendendo cartão. O material de bolsa laminado não se destina a ser dobrado em um pacote cubóide, mas permanecerá uma bolsa e, consequentemente, não precisa ter rigidez de flexão fornecida por uma camada volumosa, a qual tem esse papel no material laminado da presente invenção.

[0011] O documento WO2015140097 se refere a um material de embalagem laminado convencional tendo uma camada volumosa fibrosa não reticulada convencional tendo uma superfície de impressão revestida de argila e ensina como otimizar a compatibilidade entre um padrão de decoração impresso e sua composição de tinta, com uma composição de pré- revestimento aplicada na superfície de impressão antes de imprimir o padrão de decoração.

OBJETIVOS

[0012] Um objetivo é fabricar um material de acondicionamento laminado e recipientes de acondicionamento para alimento líquido e semilíquido fabricados a partir do material de acondicionamento que reduzam ou evitem o problema acima descrito da técnica anterior.

[0013] É um objetivo adicional produzir tal material de acondicionamento laminado, no qual uma camada volumosa fibrosa em espuma ou porosa ou preenchida com ar resiste à laminação por termopressão sem perder a sua espessura original durante as operações de laminação e, deste modo, proveu uma espessura volumosa adequada no laminado final com uma baixa densidade do material volumoso.

[0014] É um objetivo adicional produzir tal laminado de material de acondicionamento que seja otimizado para ter ambas espessura e densidade volumosas retidas por um lado, como também a durabilidade mecânica apropriada tal como, por exemplo, resistência à delaminação, resistência à compressão na direção da máquina e direção transversal, e resistência direcional Z. Essas propriedades são importantes para a resistência ao empilhamento das embalagens. Além disso, através de propriedades mecânicas melhoradas, formam-se defeitos como vinco de recipientes de acondicionamento, por exemplo, vinco da dobra de canto, compressão de painéis laterais, vincos horizontais ou verticais, podem ser reduzidos. Além disso, é obtenível um valor de edge wick diminuído.

[0015] É ainda outro objetivo conceber tal uma estrutura do material de acondicionamento mais leve e mais econômico, dotada de uma superfície de impressão, propriedades de barreira ao gás e tendo durabilidade mecânica.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0016] São descritos a seguir aspectos relativos a um material de acondicionamento laminado que em detalhe é discutido e exemplificado aqui. Alguns aspectos estão relacionados a um método de preparação do material de acondicionamento. Adicionalmente, alguns aspectos estão relacionados com o uso do material de acondicionamento na provisão de recipientes de acondicionamento adequados para produtos alimentícios líquidos e semilíquidos. O material de acondicionamento é em um aspecto usado em uma máquina de preenchimento para produtos alimentícios líquidos ou semilíquidos, por exemplo do tipo forma-preenche-veda, tal como uma máquina de preenchimento A3 Tetra Pak®, para a fabricação de recipientes de acondicionamento assépticos. Em alguns aspectos, os recipientes de acondicionamento são fabricados a partir de uma folha contínua alimentada por rolo de material de acondicionamento. Em alguns aspectos, os recipientes de acondicionamento são fabricados a partir de uma peça bruta do material de acondicionamento.

[0017] O material de acondicionamento provido nas formas de realização, exemplo e aspectos aqui referidos, refere-se à um material de acondicionamento compreendendo uma camada volumosa tendo uma densidade de menos que 700 kg/m3.

[0018] Os seguintes termos e definições aqui utilizados devem receber a definição abaixo.

[0019] Uma “poliolefina” ou “polialqueno” é um polímero produzido a partir de uma simples olefina de fórmula C2H2n como um monômero.

[0020] Um “polietileno” é uma poliolefina produzida pela polimerização do monômero etileno.

[0021] Um “copolímero” ou “heteropolímero” é um polímero de duas ou mais espécies monoméricas.

[0022] Um “polietileno de alta densidade” ou “HDPE” é um polímero de etileno tendo uma densidade maior que 0,941 g/cm3.

[0023] Um “polietileno de baixa densidade” ou “LDPE” é um homopolímero de polietileno tendo uma densidade de 0,910 a 0,935 g/cm3. O LDPE é também conhecido como polietileno ramificado ou heterogeneamente ramificado por causa do número relativamente grande de ramificações de cadeia longa que se estendem da estrutura principal do polímero. O LDPE é fabricado comercialmente desde a década de 1930 e é bem conhecido na técnica.

[0024] Um “polietileno linear de baixa densidade” ou “LLDPE” refere-se à um copolímero de polietileno tendo uma densidade de 0,89 g/cm3. O LLDPE é linear e não contem substancialmente a ramificação de cadeia longa, e geralmente tem uma distribuição de peso molecular mais estreita do que o LDPE convencional. O tradicional “polietileno linear de baixa densidade” (LLDPE) pode ser produzido com catalisadores Ziegler-Natta convencionais. O LLDPE também foi comercialmente fabricado por um longo tempo (desde a década de 50 por reatores de solução, e desde os anos 80 por reatores de fase gasosa) e é também bem conhecido na técnica.

[0025] Um “mLLDPE” é um polietileno linear de baixa densidade produzido por catalisadores de metaloceno em reatores de fase gasosa e/ou com catalisadores de metaloceno em reatores de suspensão e/ou com qualquer um dos catalisadores de haftoceno em reatores de solução. Os polímeros mLLDPE são bem conhecidos na técnica da tecnologia de acondicionamento.

[0026] Uma “peça bruta” significa uma folha tubular plana, pré- fabricada e não dobrada de um material de acondicionamento. Um exemplo de um material de acondicionamento de uma peça bruta compreende uma camada volumosa e revestimentos de plástico estanques ao líquido em cada lado da camada volumosa. A peça bruta é usada para fabricar recipientes de acondicionamento vedados erguendo o peça bruta a uma luva tubular aberta a qual é transversalmente vedada em uma extremidade antes do preenchimento e transversalmente vedando a extremidade aberta.

[0027] Uma “espessura” se refere ao material de acondicionamento, um recipiente de acondicionamento ou suas camadas, a menos que de outra forma definida, determinada por microscopia, por exemplo, por uma microscopia adequada tal como aquela comercializada sob o nome Olympus, por exemplo, BX51.

[0028] “Alimento líquido ou semilíquido” geralmente se refere a produtos alimentícios que possuem um conteúdo fluente que opcionalmente pode conter pedaços de alimentos. Laticínios e leite, soja, arroz, grãos e bebidas de semente, suco, néctar, bebidas não alcoólicas, bebidas energéticas, bebidas esportivas, bebidas de café ou chá, água de coco, bebidas de chá, vinho, sopas, jalapenos, tomates, molho (tal como molho para macarrão), feijão e azeite são alguns exemplos não limitantes de produtos alimentícios contemplados.

[0029] “Asséptico” em conexão com um material de acondicionamento e recipiente de acondicionamento refere-se às condições em que os micro-organismos são eliminados, inativados ou mortos. Exemplos de microrganismos são bactérias e esporos. Geralmente, um processo asséptico é usado quando um produto é acondicionado assepticamente em um recipiente de acondicionamento. O termo “termovedação” refere-se ao processo de soldagem de uma superfície de um material termoplástico a outra superfície termoplástica. Um material termovedável deve, sob as condições apropriadas, tais como aplicar pressão e aquecimento suficientes, ser capaz de gerar uma vedação quando pressionado contra e em contato com outro material termoplástico adequado. O aquecimento adequado pode ser obtido por aquecimento por indução ou por aquecimento ultrassônico ou por outros meios convencionais de aquecimento por contato ou por convecção, por exemplo, ar quente.

[0030] O termo “enfraquecimento” pretende significar um enfraquecimento do material, tal como um vinco, perfuração ou similar.

[0031] O termo “atenuação” significa uma porção do material de acondicionamento compreendendo pelo menos uma, mas não todas, as camadas do material de acondicionamento. A atenuação pode, por exemplo, ser uma abertura, fenda ou recesso, desde que seja coberta por pelo menos uma das camadas do material de acondicionamento. Como um exemplo, a atenuação é uma continuação da camada de barreira e da camada mais interna termovedável do material de acondicionamento, em que a camada volumosa foi recortada, compondo os limites da atenuação, com a finalidade de facilitar a abertura do recipiente de acondicionamento.

[0032] Com o termo “camada volumosa” entende-se normalmente a camada mais espessa ou a camada que contém mais material em um laminado de multicamadas, isto é, a camada que mais contribui para as propriedades mecânicas e a estabilidade dimensional do laminado e dos recipientes de acondicionamento dobrados a partir do laminado. No contexto da presente invenção, também pode significar que a camada provê uma maior distância de espessura em uma estrutura em sanduíche, que interage ainda com camadas de revestimento estabilizadoras, que têm um módulo de Young maior, em cada lado da camada volumosa, a fim de obter tais propriedades mecânicas e estabilidade dimensional.

[0033] Os materiais de acondicionamento são obtidos por vários métodos para laminar camadas juntas, tais como laminação por extrusão, laminação por adesivo úmido ou seco, laminação por termopressão, e podem também ser incluídos vários métodos de revestimentos. Embora a técnica particular de laminação não seja crucial para obter os benefícios dos aspectos e formas de realização aqui descritos, a laminação por extrusão é um exemplo que pode ser usado adequadamente para produzir materiais de acondicionamento laminados, em particular embalagens baseadas em papelão usadas para alimentos tais como alimento líquido e semilíquido.

[0034] De acordo com aspetos e formas de realização aqui descritos, é provido um recipiente de acondicionamento com um prazo de validade longo, o prazo de validade não é inferior a 3, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 meses. Naturalmente, um longo prazo de validade é o preferido. Geralmente, é necessário um prazo de validade de pelo menos 12 meses, o que, no entanto, pode variar com diferentes preferências. Em um aspecto, um recipiente de acondicionamento feito a partir do material de acondicionamento aqui descrito tem um prazo de validade de 12 meses.

[0035] Em particular, tal material de acondicionamento laminado compreende uma camada volumosa, compreendendo uma camada de uma celulose fibrosa formada por espuma, daqui em diante designada por espuma de celulose. Por conseguinte, a espuma de celulose é uma camada de folha fibrosa, com densidade regulável, que pode ser fabricada por um processo de formação de espuma. A camada volumosa é arranjada para prover a contribuição mais eficiente para a rigidez à flexão do laminado. A camada volumosa aqui utilizada tem uma gramatura em peso superficial de pelo menos 20 g/m2. Em algumas formas de realização, a gramatura está entre 20- 440 g/m2. A gramatura é, por exemplo, dependente dos requisitos conferidos por diferentes tipos de embalagens. A gramatura da camada volumosa é avaliada de acordo com a ISO 536. A gramatura em peso superficial expressa o peso por área unitária e é medida em g/m2. A camada volumosa tem normalmente uma espessura entre 80-1100 μm e é adequadamente selecionada de modo a se obter a rigidez desejada, adequada para o tipo de recipiente de acondicionamento e o produto alimentício pretendido. A espessura da camada volumosa pode ser avaliada por microscopia como discutido abaixo. A espuma de celulose provê pelo menos 20%, tal como pelo menos 25% tal como pelo menos 30%, tal como pelo menos 40% da espessura da camada volumosa. As percentagens podem ser determinadas examinando a seção transversal do material de acondicionamento em um microscópio.

[0036] A camada volumosa pode, de acordo com alguns aspectos e formas de realização, ter a superfície tratada ou superfície revestida de modo a melhorar a adesão e compatibilidade entre camadas circundantes do laminado de acondicionamento e/ou obter propriedades adicionais desejadas, tais como rigidez melhorada. Esse tratamento da superfície pode ser provido por meio da exposição da superfície do material a tratamentos com corona, ozônio ou chama ou semelhante.

[0037] A camada volumosa tem, por exemplo, uma espessura de 80 a 1100 μm, tal como de 90 a 800 μm, tal como de 150 a 600 μm, tal como de 200 a 550 μm, tal como de 250 a 350 μm. Expresso como peso superficial, g/m2, uma faixa adequada correspondente é de 20 a 440 g/m2, tal como de 25 a 350 g/m2, tal como de 45 a 250 g/m2, tal como de 60 a 220 g/m2, tal como de 60 a 200 g/m2. Uma camada volumosa adequada para aspectos e formas de realização aqui descritos compreende principalmente espuma de celulose. De acordo com uma forma de realização, o laminado compreende uma camada volumosa compreendendo espuma de celulose e pelo menos uma camada de papel adicional.

[0038] A camada volumosa, que inclui uma camada de espuma de celulose e opcionalmente uma camada de celulose adicional, pode ser provida com revestimentos, tais como, por exemplo, revestimento de argila ou pode ser modificada na superfície. Tais revestimentos ou modificações da superfície também podem ser adequados para aplicação a uma camada adicional que é, por exemplo, destinada a impressão e arranjada entre a camada volumosa (opcionalmente incluindo uma camada de celulose adicional) e a camada decorativa. A camada volumosa, opcionalmente incluindo uma camada adicional, pode ser modificada na superfície ou pode haver uma camada adesiva ou de ligação de modo a facilitar a compatibilidade e ligação entre a camada volumosa e as camadas adicionais.

[0039] A camada volumosa compreende espuma de celulose e é caracterizada por uma densidade menor que 700 kg/m3, tal como de 100 a 600 kg/m3, tal como de 100 a 500 kg/m3, tal como de 200 a 500 kg/m3, tal como de 200 a 400 kg/m3, tal como de 300 a 500 kg/m3, tal como de 300 a 400 kg/m3. Em alguns aspectos e formas de realização a camada volumosa é compreendida de espuma de celulose e a camada volumosa tem uma densidade de menos que 700 kg/m3, tal como de 100 a 600 kg/m3, tal como de 100 a 500 kg/m3, tal como de 200 a 500 kg/m3, tal como de 200 a 400 kg/m3, tal como de 300 a 500 kg/m3, tal como de 300 a 400 kg/m3. Quanto mais baixa a densidade da camada de espuma de celulose, maior o custo-benefício em relação às matérias-primas consumidas, enquanto que uma melhor resistência às propriedades de redução da espessura de uma espuma de celulose foi obtida acima de 300 kg/m3. De acordo com uma forma de realização, concluiu-se que a densidade ideal da espuma de celulose a ser utilizada em materiais de acondicionamento laminados é de 300 a 500 kg/m3, em particular de 300 a 400 kg/m3.

[0040] Em algumas formas de realização os materiais de acondicionamentos compreendem uma camada volumosa tendo uma camada decorativa de material termoplástico, isto é, a estar no lado termovedável externo do recipiente de acondicionamento preenchido e vedado. O lado da camada volumosa que é para estar no lado externo do recipiente de acondicionamento fechado e vedado pode conter uma impressão coberta pela camada decorativa.

[0041] De acordo com aspectos e formas de realização descritas aqui a camada volumosa provê uma oportunidade para incorporar uma espuma de celulose em um material de acondicionamento laminado adequado para preparar recipientes de acondicionamento para produtos alimentícios, especialmente para produtos alimentícios líquidos e semilíquidos. A laminação da camada volumosa em camadas de polímero pode ser realizada por operações de extrusão em fusão, como revestimento por extrusão e laminação por extrusão das camadas de plástico. A extrusão é geralmente realizada em altas temperaturas, tal como, no caso de polietilenos de baixa densidade, até cerca de 330oC. Tais temperaturas mostraram não serem um grande problema para uma camada volumosa compreendendo uma espuma de celulose, ao contrário das camadas volumosas de camadas de polímero em espuma. A espuma de celulose tem uma baixa transferência de calor e estabilidade térmica acima de 300°C, enquanto que camadas de polímero em espuma em geral e as camadas de poliolefinas em espuma em particular não. Poliolefinas proveriam a alternativa de polímero em espuma mais realista e viável do ponto de vista ambiental e de custo. Foi observado que em densidades relativamente baixas de 300 a 400 kg/m3, a espuma de celulose não perde significativamente a espessura nas operações de laminação por extrusão e mantém resistência à delaminação suficiente e a chamada resistência z, para uso em laminados de acondicionamento para finalidade da invenção.

[0042] A espuma de celulose é reticulada usando radiação. A sujeição à radiação e reticulação da espuma de celulose é realizada submetendo diretamente à espuma de celulose, a camada volumosa compreendendo a espuma de celulose ou o material de acondicionamento pelo menos parcialmente acabado à radiação. Ao reticular o material de espuma de celulose, o resultado é um aumento na ligação entre as fibras e, por sua vez, uma diminuição na quantidade de fibras de celulose necessária em um material de papel. Além disso, o valor de edge wick pode ser diminuído. A reticulação usando radiação pode ser realizada usando radiação ultravioleta (UV) e/ou de feixe de elétrons (EB). Ao reticular a folha contínua de fibra de papel, as propriedades de resistência e rigidez são melhoradas. Por ligação covalente de cadeias poliméricas obtêm-se materiais mais mecanicamente e termicamente estáveis. Ao usar radiação, o material de reticulação pode ser curado mais rapidamente, resultando em velocidades de produção mais rápidas.

[0043] A cura por radiação pode ser realizada por polimerização via radical ou polimerização catiônica.

[0044] Para a polimerização via radical utilizando UV pelo menos um material polimérico, oligomérico e/ou monomérico reticulável e um fotoiniciador são necessários. Se for utilizada a radiação por EB, é necessário pelo menos um material polimérico, oligomérico e/ou monomérico reticulável, uma vez que não é necessário um fotoiniciador.

[0045] Como alternativa à polimerização via radical, pode utilizar-se a polimerização catiônica. Os materiais cationicamente curados são baseados em compostos epóxi ou éter vinílico que polimerizam na presença de um ácido. O fotoiniciador usado em composições cationicamente curadas gera um ácido de Bronsted sob exposição à luz UV. Uma diferença entre a cura por UV e EB de materiais cationicamente curados é que a cura por EB requer apenas uma pequena quantidade do fotoiniciador.

[0046] A espuma de celulose aqui utilizada pode ser funcionalizada para se tornar uma espuma de celulose quimicamente modificada. Alternativamente, uma porção da espuma de celulose pode ser funcionalizada, e pode depois ser adicionada à outra espuma de celulose da camada volumosa. As fibras de espuma da espuma de celulose podem ser submetidas a uma esterificação, eterificação ou enxertadura, antes da reticulação.

[0047] Para esterificar as fibras de celulose, a celulose pode ser submetida a um ácido orgânico, anidrido de ácido orgânico ou álcool com um cloreto de ácido. O ácido carboxílico ou um seu anidrido pode ser utilizado para obter fibras de celulose esterificadas. Ao fazê-lo, os grupos ésteres são ligados às fibras de celulose. O pré-tratamento das fibras de celulose através de uma reação de esterificação acrílica pode melhorar a cura por radiação uma vez que os grupos poliéster e acrilatos são reativos à, por exemplo, radiação por UV ou EB.

[0048] Para eterificar as fibras de celulose, a celulose pode ser submetida a cloretos contendo hidrogênio como cloreto de metila ou cloreto de etila na presença de subsântcias auxiliares como hidróxidos, por exemplo, hidróxido de sódio, para obter fibras de celulose eterificadas. Ao fazê-lo, os grupos éter estão ligados às fibras de celulose. Éteres de celulose adequados podem ser selecionados de metilcelulose (MC), metil-hidroxietilcelulose (MHEC), hidroxipropilmetilcelulose (MHPC), hidroxietilcelulose (HEC), hidroxipropilcelulose (HPC), carboxilmetilcelulose (CMC) e qualquer combinação das mesmas.

[0049] A celulose também pode ser enxertada com grupos funcionais desejáveis antes da reticulação.

[0050] Em vez de modificar o material celulósico em espuma, podem ser adicionados materiais poliméricos, oligoméricos e/ou monoméricos adicionais ao material de espuma de celulose. Os materiais poliméricos, oligoméricos e/ou monoméricos atuam como agentes de reticulação entre fibras de celulose da espuma de celulose, que provocam alterações na propriedades no material celulósico.

[0051] Os materiais oligoméricos podem ser selecionados de politésteres insaturados e poliéster acrilado, resina epoxi acrilada, uretanos acrilados e uretanos vinílicos, resinas de silicone acriladas, poliéteres acrilados e os óleos acrilados e qualquer combinação das mesmas.

[0052] Os materiais monoméricos podem ser selecionados de diluentes a base de vinila, tais como metilestireno, viniltolueno e acetato de vinila; acrílicos; diacrilatos; triacrilatos; tetracrilatos; e pentacrilatos; e qualquer combinação das mesmas.

[0053] Os materiais poliméricos, oligoméricos e/ou monoméricos adicionais podem ser selecionados do grupo de celulose modificada, acrilatos, compostos polivinílicos, compostos de poliamina, compostos de poliamida, propilenoglicol, trietilenoglicol, quitosana glutaraldeído, epóxidos, glioxal, gelatina (metacrilada), quitosana, caseinatos, amilos, amilopectina e amido, e derivados dos mesmos.

[0054] Os materiais poliméricos, oligoméricos e/ou monoméricos adicionais podem ser celulose modificada, que pode ser selecionada de metilcelulose (MC), metil-hidroxietilcelulose (MHEC), hidroxipropilmetilcelulose (MHPC), hidroxietilcelulose (HEC), hidroxipropilcelulose (HPC), carboxilmetilcelulose (CMC) e qualquer combinação das mesmas.

[0055] Os materiais poliméricos, oligoméricos e/ou monoméricos adicionais podem ser selecionados de acrilatos, os quais podem ser selecionados de (met)acrilatos de epoxi, (met)acrilato de politéster e (met)acrilato acrílico. Ácido poliacrílico (PAA) é um polímero de acrilato. O tamanho dos materiais monoméricos afeta a reticulação e as propriedades do material reticulado. De preferência moléculas de alto peso molecular são usados, as quais favorecem a reticulação interfibras (entre fibras) e melhoram a resistência a seco e a robustez do material. Os materiais monoméricos podem ser monofuncionais, difuncionais ou trifuncionais ou acima. Os materiais monoméricos podem ser selecionados de (met)acrilatos. Os acrilatos podem ser selecionados do grupo compreendendo N- (hidroximetil)acrilamida (HMAA), diacrilato de 1,6-hexanodiol (HDODA), triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA), penta-acrilato de dipentaeritritol, hexanodioldiacrilato, di-trimetilolpropantetracrilato, diacrilato de tripropilenoglicol (TRPGDA), diacrilato de tripropilenoglicol (TPGDA), triacrilato de glicerila propoxilado (GPTA), triacrilato de pentaeritritol (PETA), triacrilato de trimetilolpropano etoxilado (TMPEOTA), trimetacrilato de trimetilolpropano (TMPTMA), tetraacrilato de ditrimetilolpropano (DITMP4A), hexa-acrilato de dipentaeritritol (DPHA) e qualquer combinação dos mesmos.

[0056] O material polimérico, oligomérico e/ou monomérico adicional pode ser selecionado de compostos polivinílicos, por exemplo, selecionado de poli(vinilpirrolidona) (PVP), álcool polivinílico (PVA), polivinilamina (PVAm) e acetato de polivinila (PVAc) e qualquer combinação das mesmas.

[0057] O material polimérico, oligomérico e/ou monomérico adicional pode ser selecionado de compostos de poliamina, por exemplo, polivinilamina (PVAm) e poliamidoamina (PAMAM) e qualquer combinação das mesmas.

[0058] O material polimérico, oligomérico e/ou monomérico adicional pode ser selecionado a partir de compostos de poliamida, por exemplo, poliacrilamida (PAM) e metilenobisacrilamida e qualquer combinação das mesmas.

[0059] Em algumas formas de realização, ácidos podem ser adicionados para melhorar o efeito dos materiais reticuláveis monoméricos, oligoméricos e poliméricos, tais ácidos podem ser ácidos orgânicos, por exemplo, ácidos carboxílicos. Os ácidos carboxílicos podem ser escolhidos de ácidos carboxílicos saturados, ácidos dicarboxílicos e ácidos tricarboxílicos. Exemplos de tais ácidos são ácido cítrico, ácido acrílico, ácido adípico, ácido fórmico, ácido propanóico, ácido itacônico, etc, e qualquer combinação das mesmas.

[0060] Preferivelmente, os materiais poliméricos, oligoméricos e/ou monoméricos são selecionados de materiais que são aprovados para aplicações dentro da indústria alimentícia, tais como materiais aprovados pelo FDA, como amido, PVA, CMC e TMPTA.

[0061] Dependendo do tipo de radiação usado para a reticulação opcionalmente um fotoiniciador é usado. A radiação por UV requer o uso de um fotoiniciador. O fotoiniciador pode ser selecionado do grupo das cetonas e aminas aromáticas, alquil éteres de benzoína, tioxatonas e derivados, óxido de alcilfosfina, éster de cetoxima, sais de amônio quaternário de cura catiônica, derivados de acetofenona. Exemplos de fotoiniciadores são metanona, acetofenona, benzofenona, hioxantonas, benzila e quinonas e derivados dos mesmos. Uma metanona pode ser 1-hidroxiciclo-hexilfenilcetona (HCHPK), e um acetofenona pode ser 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona (DMPA).

[0062] Em uma forma de realização da presente invenção, uma mistura de material polimérico, oligomérico e/ou monomérico e fotoiniciador opcional é adicionado à espuma de celulose. Componentes adicionais podem ser providos na mistura, por exemplo, solventes, como água e/ou álcoois, por exemplo, metanol, etanol e/ou propanol.

[0063] O material polimérico, oligomérico e/ou monomérico adicional e a mistura do fotoiniciador opcional podem ser aplicados à espuma de celulose por um método selecionado a partir de imersão, revestimento com rolo, revestimento com haste, revestimento com lâmina e pulverização. A imersão pode ser realizada durante 2-25 segundos, por exemplo, 5 a 20 segundos ou 5 a 15 segundos.

[0064] O material polimérico, oligomérico e/ou monomérico adicional pode ser adicionado à espuma de celulose em uma quantidade de cerca de 1a 60% em peso da espuma de celulose, tal como 5 a 50% em peso, 10 a 40% em peso ou 5 a 15% em peso.

[0065] O fotoiniciador pode ser adicionado à espuma de celulose em uma quantidade de cerca de 0,05 a 5% em peso da espuma de celulose, tal como 0,5 a 2% em peso.

[0066] Antes da espuma de celulose compreendendo uma mistura de material polimérico, oligomérico e/ou monomérico adicional e fotoiniciador opcional ser reticulada, a espuma de cellulose tratada pode ser submetida a uma etapa de secagem. Uma etapa de secagem pode ser utilizada para evaporar qualquer solvente presente. O solvente de água e/ou álcool pode ser evaporado. A etapa de secagem pode ser realizada em temperatura ambiente ou em altas temperaturas, por exemplo, cerca de 40 a 80°C. Isso é influenciado pelo tempo de secagem desejado.

[0067] O tempo de exposição à radiação afeta a reticulação e, portanto, também as propriedades do material. De acordo com uma forma de realização, a exposição à radiação é provida por uma lâmpada de mercúrio. O efeito da lâmpada UV pode ser de cerca de 1800 W e provido como, por exemplo, 120 W/cm. O tempo de exposição pode ser de cerca de 0,5 a 30 segundos. O tempo de exposição depende da largura da lente, da velocidade da correia transportadora e da quantidade de passagens.

[0068] A radiação por EB pode usar tempos de exposição mais curtos em comparação à radiação por UV. A dosagem durante a radiação por EB pode ser de cerca de 50-200 kGy a 100-1000 keV.

[0069] Independente do método de cura do material de reticulação, EB ou UV, os polímeros e/ou monômeros incluídos na espuma de celulose devem ser reticulados a um grau suficiente, a fim de limitar a migração de componentes indesejáveis para o conteúdo de um recipiente formado pelo material de acondicionamento compreendendo dita espuma de celulose.

[0070] Submeter a espuma de celulose à umidade pode afetar ainda mais a reticulação. A reticulação pode ser realizada na presença de água absorvida na espuma de celulose. Especialmente se os grupos de uretano estiverem presentes na espuma de celulose reticulada, pode ocorrer cura adicional. Tais poliuretanos curáveis por umidade podem melhorar ainda mais as propriedades da espuma de celulose reticulada e da camada volumosa.

[0071] A camada volumosa compreendendo espuma de celulose, como descrita em aspectos e formas de realização aqui, provê ainda a resistência desejada contra a delaminação, isto é, não delamina facilmente sob condições padrão. A resistência à delaminação pode ser determinada, por exemplo, pelo dispositivo de teste Huygen Internal Bonding Energy que segue TAPPI T569 e provê um valor de J/m2 onde o material de acondicionamento é cerca de 120-300J/m2, tais como 150-280 J/m2, 190-220 J/m2, 200-210 J/m2 ou 200-205 J/m2 Em alguns aspectos e formas de realização, a camada volumosa está provendo uma distância entre uma camada de barreira e uma camada decorativa termoplástica mais externa e, desse modo, permitindo que estruturas do material de acondicionamento laminado sejam feitas sob medida. Em algumas formas de realização a camada volumosa compreendendo espuma de celulose provê resistência à delaminação em combinação com a resistência à compressão na direção da espessura a qual provê distância suficiente entre a camada de barreira e camada decorativa.

[0072] A camada volumosa compreendendo espuma de celulose provê ainda propriedades reduzidas de edge wick determinadas pelo índice de Edge wick. O índice de edge wick é definido como a quantidade de solução de teste absorvida pelas bordas das peças de teste sob condições de teste especificadas. O resultado é dado em kg/m2. Uma fita resistente à água é aplicada em ambos os lados do material da folha de celulose. As amostras são então cortadas na dimensão 75 mm (CD) x 25 mm (MD). Uma solução de ácido láctico a 1% é utilizada como solução de teste. A temperatura durante as medições deve ser de 23°C. As amostras são medidas em peso antes da imersão e após a imersão. A imersão ocorre durante 1 hora. O valor de edge wick é então calculado como a diferença de peso após e antes da imersão dividida pela área total das bordas da amostra. A área total das bordas da amostra é dada pelo comprimento total da borda (0,075 + 0,075 + 0,025 + 0,025) vezes a espessura do material da folha de celulose. O objetivo do método é avaliar a capacidade da amostra em resistir à penetração do líquido de teste. O índice de edge wick está, de preferência, na faixa de cerca de 0,1 a 4 kg/m2, tal como 0,1 a 3 kg/m2, 0,1 a 2 kg/m2 ou 0,1 a 1,5 kg/m2. Para melhorar ainda mais a resistência à edge wick, produtos químicos de dimensionamento, como AKD, podem ser adicionados à rede fibrosa.

[0073] A espuma de celulose pode ser gerada misturando fibras de celulose e um fluido espumante, tal como água e opcionalmente um tensoativo, tal como dodecil sulfato de sódio (SDS). A quantidade do tensoativo deve ser de 0,1% em peso a 20% em peso, tal como 0,5% em peso a 10% em peso, tal como 1% em peso a 5% em peso tal como 1,5% em peso a 3% em peso. Um misturador com rotor em um gerador de espuma geral gera a espuma de celulose. A espuma é geralmente formada trazendo um gás para a mistura. O ar é um exemplo de um gás adequado. Outro gás adequado é o oxigênio. Geralmente o gás é trazido para a mistura por gás pressurizado e pelo vórtice causado pela agitação. Geralmente, a celulose é provida como uma dispersão líquida compreendendo fibras de celulose. Um exemplo de líquido é a água. Alguns exemplos de fibras de celulose são fibras à base de celulose, tais como fibras de polpa química, fibras de polpa quimiotermomecânicas, fibras de polpa termomecânicas e fibras de polpa Kraft. A dispersão de fibra pode, por exemplo, ser adicionada ao fluido espumante depois de uma espuma ter sido gerada pelo fluido (incluindo o tensoativo). Opcionalmente, a dispersão líquida compreendendo fibras de celulose pode ser combinada com o fluido espumante antes da formação da espuma. Um aditivo, para controlar a consistência da espuma, pode ser adicionado, se necessário. A espuma de celulose gerada como aqui descrita é passada através de um arranjo de bocal (“caixa de entrada”) onde as ferramentas de pressão e de formação geram uma folha contínua de espuma de celulose que é enrolada em um carretel, após pelo menos parcialmente secar e armazenada antes do uso futuro para preparar, por exemplo, um material de acondicionamento. Opcionalmente, a folha contínua de espuma de celulose pode ser utilizada em linha, isto é, aplicando diretamente as camadas adicionais de modo a transformar a folha contínua de espuma de celulose em um material de acondicionamento laminado para acondicionamento de produtos alimentícios líquidos ou semilíquidos. Em comparação com a fabricação de papel tradicional, a secagem adicional ou modificada pode ser usada adequadamente para atingir a secura e densidade desejadas.

[0074] Em algumas formas de realização, a espuma de celulose pode ser misturada com outros materiais, por exemplo, aditivos e/ou celulose microfibrilar (MFC) e/ou nanofibras de carbono (CNF), e/ou fibras refinadas e/ou polpa refinada e/ou agentes ou produtos químicos de resistência, tais como amido e derivados dos mesmos, manogalactanas, carboximetilcelulose, coloides de melamina-formaldeído, resinas de ureia-formaldeído, resinas de poliamida-poliamina-epicloridrina.

[0075] MFC pode ser adicionado em uma quantidade de 2-30% em peso da espuma de celulose, tal como 5-25% em peso ou 10-20% em peso. O MFC é capaz de construir pontes entre fibras longas individuais e, assim, prover propriedades adicionais de boa resistência à folha contínua de fibra.

[0076] Em algumas formas de realização, os materiais de acondicionamento compreendem uma camada adicional entre a camada decorativa e a camada volumosa. A camada adicional pode, por exemplo, ser uma camada de papel ou papelão ou uma película de polímero. A camada adicional pode conter uma impressão no lado que é para se tornar a parte externa do recipiente de acondicionamento. Sempre que a camada adicional é um papel, papelão ou camada de celulose, uma gramatura de pelo menos 20 g/m2 é adequada e em algumas formas de realização entre 20 e 100 g/m2. A camada de papel pode ser revestida com uma camada de argila branca para melhorar a brancura da superfície. Sempre que a camada adicional for uma película de polímero, sua espessura deve estar entre 10 e 50 μm. Exemplo de películas adequadas são películas pré-fabricadas orientadas tais como películas BOPP (polipropileno biaxialmente orientado), BoPET (tereftalato de polietileno biaxialmente orientado), de poliamida e de polietileno de alta densidade orientados.

[0077] Em algumas formas de realização, a camada adicional é selecionada de uma camada de papel tendo uma gramatura entre 20 e 100 g/m2 e uma película de polímero tendo uma espessura de 10-50μm.

[0078] De acordo com aspectos e formas de realização aqui descritas, o material de acondicionamento compreende uma camada volumosa tendo uma densidade inferior a 700 kg/m3 e compreendendo espuma de celulose, o dito material de acondicionamento compreende ainda uma camada adicional arranjada por ajuda de uma camada de ligação, tal como, por exemplo, camada de ligação de polímero termoplástico, tal como uma camada de ligação de polímero ou copolímero à base de poliolefina, em que a camada de ligação é arranjada entre a camada volumosa e a camada adicional e a dita camada adicional no lado oposto à camada de ligação tem uma camada decorativa arranjada entre a camada volumosa, no lado oposto à camada de ligação está provida de uma camada de barreira, a qual no lado oposto à camada volumosa está provida de uma camada termovedável. A camada decorativa é uma camada de poliolefina tal como a camada de poliolefina termovedável mais externa mencionada acima para estar em contato com o meio envolvente de um recipiente de acondicionamento, por exemplo, LDPE ou polipropileno. A camada decorativa provê proteção adicional, por exemplo, resistência à umidade e resistência ao riscos/desgaste e estabilidade ao recipiente de acondicionamento.

[0079] A camada decorativa é compreendida por uma camada de poliolefina termovedável voltada para o ambiente envolvente de um recipiente de acondicionamento resultante, poliolefinas adequadas são polietileno do tipo de baixa densidade, selecionadas do grupo consistindo de LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE ou mLLDPE e misturas de dois ou mais das mesmas, opcionalmente outras poliolefinas tais como polietileno de alta densidade (HDPE), polipropileno ou polipropileno ou copolímeros de propileno são úteis como a camada voltada para o meio envolvente. A camada decorativa pode ser aplicada por revestimento por extrusão ou outras técnicas adequadas. Um exemplo de polietilenos para uso como camada decorativa é um LDPE de grau de extrusão, por exemplo, tendo um LDPE com um índice de fluidez (conforme determinado de acordo com ASTM D1238, 190oC/2,16 kg) de 4-15, tal como 6-9, e uma densidade (conforme determinado de acordo com a ISO 1183, método D) de 915-922 kg/m3, tal como 918-920 kg/m3 .A espessura da camada decorativa do material de acondicionamento é, por exemplo, entre 5 μm-50 μm tal como 7 μm-30 μm, tal como 7 μm-20 μm, tal como 8 μm-15 μm.

[0080] No lado da camada volumosa oposta à camada decorativa e, portanto, voltada para o interior do recipiente de acondicionamento final, é colocada uma camada de barreira, por exemplo, por meio de uma camada intermediária do laminado que pode ser uma camada à base de poliolefina de, por exemplo, HDPE, LDPE, polipropileno ou outra camada de polímero termoplástico adequada, tal como copolímero de etileno-ácido acrílico (EAA), que facilita ainda mais a adesão entre a camada volumosa e a barreira ao oxigênio. Opcionalmente, a camada volumosa e/ou a camada de barreira podem ser tratadas ou modificadas de modo a conseguir a adesão entre as camadas, caso em que a camada de laminado pode não ser necessária. Por exemplo, pode ser utilizado um revestimento que modifique a superfície de um ou mais dos substratos. Em algumas formas de realização, a camada de barreira é selecionada a partir de uma camada de papel, uma folha de alumínio e uma película ou revestimento de barreira. Quando é utilizada uma folha de alumínio, uma espessura adequada está entre 3-15 μm, tal como 5-10 μm, tal como 5-8 μm. Em algumas formas de realização, a camada de barreira pode ser aplicada com uma camada de substrato. Uma tal camada de substrato pode ser feita de um papel fino de alta densidade com uma gramatura de cerca de 20-100 g/m2, tal como 20-80 g/m2 ou 30-70 g/m2. A camada de substrato pode ser aplicada a pelo menos um lado da camada de barreira. A camada laminada está nem uma forma de realização aplicada por um processo de extrusão utilizando equipamento de extrusão comercialmente disponível. Materiais adequados como camada laminada são conhecidos e compreendem convencionalmente uma poliolefina. De acordo com uma forma de realização, o material de laminação compreende um polietileno ou suas misturas. Dentro do grupo de polietilenos, as propriedades das camadas de laminação podem ser variadas e adaptadas de forma a alcançar várias propriedades finais em um material de acondicionamento. Variações da camada laminada para o tipo desejado de material de acondicionamento para alimento líquido e semilíquido são, assim, encontradas em grande parte dentro do grupo de polímeros de polietileno. Graus de LDPE adequados são, por exemplo, fabricadas pela Dow, Exxon Mobile, Borealis e Ineos, etc., tais graus são bem conhecidos da pessoa versada. A camada laminada também pode ser selecionada de copolímeros de etileno e outros monômeros de alfa-olefina que naturalmente incluem, por exemplo, polietilenos lineares de baixa densidade, também copolímeros de etileno e propileno em diferentes proporções, por exemplo, os chamados plastômeros ou elastômeros do tipo comercializado pela Dow sob os nomes “Engage” e “Affinity”, assim como copolímeros de etileno-ácido (met)acrílico e também terpolímeros de etileno, propileno e um monômero de alfa-olefina com propriedades semelhantes ao polietileno. Exemplos de polímeros que podem ajudar a melhorar várias propriedades mecânicas são as chamadas poliolefinas lineares, por exemplo, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE/VLDPE/ULDPE) produzido com catalisadores convencionais ou com os chamados catalisadores de sítio único ou catalisadores de geometria restringida, incluindo o chamado metaloceno- LLDPE (mLLDPE) e polipropileno (PP). Polietileno de muito baixa densidade (VLDPE) e polietileno de ultrabaixa densidade (ULDPE) são exemplos de subcategorias dentro da categoria de polietilenos lineares de baixa densidade. Dependendo do tipo e quantidade de comonômero, esses polímeros geralmente têm maior durabilidade em vários aspectos. Variações do material de laminação para o tipo desejado de material de acondicionamento para bebidas e líquidos são encontradas dentro do grupo de polímeros de polietileno, por exemplo, polímeros escolhidos do grupo que inclui polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de media densidade (MDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE/VLDPE/ULDPE) produzido com catalisadores convencionais ou com os chamados catalisadores de sítio único ou catalisadores de geometria restringida, incluindo o chamado metaloceno- LLDPE (mLLDPE) e misturas ou combinações dos mesmos; e co- ou terpolímeros de polipropileno ou propileno. Um exemplo de uma camada laminada adequada é um polietileno, por exemplo, LDPE de grau de extrusão, por exemplo, tendo um índice de fluidez (conforme determinado de acordo com ASTM D1238, 190oC/2,16 kg) de 2-13, tal como 5-10, e uma densidade (conforme determinado de acordo com a ISO 1183, método D) de 914-922 kg /m3, tal como 915-920 kg/m3. A espessura da camada laminada do material de acondicionamento é, por exemplo, entre 5 μm-50 μm, tal como 10 μm-30 μm, tal como 15 μm-30 μm, tal como 17 μm-25 μm.

[0081] A camada de barreira, tal como a barreira ao oxigênio (por exemplo, folha de alumínio ou uma película de polímero, tal como uma película termoplástica revestida com deposição de vapor) é arranjada por ajuda da camada laminada no lado oposto à camada volumosa. Opcionalmente, a camada volumosa e/ou a camada de barreira podem ser tratadas ou modificadas de modo a conseguir a adesão entre as camadas, caso em que a camada laminada não é necessária. Por exemplo, pode ser utilizado um revestimento que modifique a superfície de um ou mais dos substratos. Em algumas formas de realização, a camada de barreira tem um adesivo no lado oposto à camada laminada opcional. O adesivo está dentro da capacidade daqueles versados na técnica para selecionar dependendo das propriedades desejadas e compatibilidade com a camada à qual está em contato. Quando a camada de barreira é folha de alumínio, um exemplo de adesivo são copolímeros de etileno com comonômeros tendo funcionalidade de ácido carboxílico, tal como copolímero de etileno e ácido acrílico, por exemplo, comercializado sob a marca registrada Primacor® pela Dow ou Nucrel® pela Dupont.

[0082] Geralmente as diferentes camadas presentes no material de acondicionamento são possíveis de detectar, por exemplo, por microscopia. Pode não ser possível separar uma ou mais das camadas, por exemplo, o adesivo da camada termovedável e, assim, em certas formas de realização, a camada que forma o interior do recipiente de acondicionamento é uma combinação do adesivo e a camada termovedável onde a camada termovedável está voltada para o produto alimentício líquido ou semilíquido. A camada adesiva do material de acondicionamento como aqui descrito tem uma espessura entre 3 μm-12 μm, tal como 4 μm-10 μm tal como 5 μm-9 μm. A camada adesiva pode ser distinguida por diferentes métodos incluindo, por exemplo, espectroscopia no infravermelho (IV).

[0083] O material de acondicionamento contém uma camada mais interna termovedável. Um exemplo de uma camada termovedável é um polímero de poliolefina termovedável que é aplicado como uma camada a ser direcionada para o interior do recipiente, isto é, em contato direto com o alimento. A camada termovedável para a camada mais interna pode ser adequadamente um polímero de polietileno do tipo de baixa densidade, selecionado do grupo que consiste em LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE ou mLLDPE e misturas de dois ou mais das mesmas. O arranjo da camada termovedável é semelhante à camada laminada e aquilo que foi descrito acima em ligação com a camada laminada aplica-se também à camada mais interna que pode ser termovedável. Dependendo do tipo de recipientes de acondicionamento produzidos a partir do material de acondicionamento, também são concebiveis camadas mais internas termovedáveis de polietileno, polipropileno ou polipropilenos de alta densidade ou co- ou terpopolímeros de dentro do escopo das reivindicações anexas, desde que sejam compatíveis com e conseguir o efeito desejado em combinação com outros componentes do material de acondicionamento e em particular o adesivo como aqui descrito. Exemplos adequados para serem utilizados como camadas mais internas são misturas entre LDPE e mLLDPE (por exemplo, proporções da mistura de 50/50, 40/60, 60/40, 30/70, 70/30, 20/80, 80/20% em peso), tais como LDPE de grau de extrusão, por exemplo, com um índice de fluidez (conforme determinado de acordo com ASTM D1238, 190oC/2,16 kg) de 212, tal como 2-7, tal como 2-5,5 e uma densidade (como determinado de acordo com a ISO 1183, método D) de 914-922 kg/m3, tal como 915-920 kg/m3. Exemplos de mLLDPEs adequados para utilização em aspectos e formas de realização aqui descritos têm uma densidade inferior a 0,922 kg/cm3 e um índice de fluidez (MFI) de 15-25 a 190°C e 2,16 kg (ASTM 1278). Detalhes adicionais são bem conhecidos e dentro da capacidade da pessoa versada, uma compreensão adicional pode ser obtida, por exemplo, em US 6.974.612. A espessura da camada mais interna do material de acondicionamento está, por exemplo, entre 5 μm-50 μm, tal como 10 μm-30 μm, tal como 15 μm-30 μm, tal como 17 μm-25 μm. Naturalmente, os exemplos acima referidos funcionam como uma orientação geral e também outros polímeros são possíveis.

[0084] Por isso, as camadas acima mencionadas do material de acondicionamento são, por exemplo, e convencionalmente aplicadas ao lado respectivo do material volumoso por técnicas de extrusão.

[0085] Algumas formas de realização relacionam-se assim com um material de acondicionamento compreendendo uma camada decorativa que em um lado da camada tem uma camada volumosa tendo uma densidade inferior a 700 kg/m3 e compreende espuma de celulose, que no lado oposto à camada decorativa tem uma camada de barreira que no lado oposto à camada volumosa tem uma camada termovedável. Em algumas formas de realização, a camada de barreira é arranjada na camada volumosa por uma camada laminada. Os materiais das camadas são selecionados a partir das camadas descritas acima. Em algumas formas de realização, o material de acondicionamento é utilizado para produzir recipientes de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido. Em algumas formas de realização, o material de acondicionamento compreende uma camada adicional entre a camada volumosa e a camada decorativa. Em algumas formas de realização, a camada adicional tem uma gramatura em peso superficial de pelo menos 20 g/m2. Se necessário, por exemplo, para conseguir uma adesão melhorada entre a camada adicional e a camada volumosa, uma camada de ligação está presente. Em algumas formas de realização, a camada de ligação é selecionada a partir de materiais listados sob a descrição da camada laminada. Em algumas formas de realização, a camada adicional é uma camada de papel ou uma camada ou película de polímero. Em algumas formas de realização, a camada adicional pode ser revestida na superfície ou modificada na superfície de modo a aumentar a adesão às camadas adjacentes.

[0086] De acordo com um método de produção possível, o recipiente de acondicionamento é obtido provendo uma camada volumosa tendo uma impressão opcional, e um padrão de vinco adequado, a camada volumosa tem um orifício cortado para uma abertura tal que um recipiente de acondicionamento possuirá pelo menos um orifício (ou atenuação). Os padrões de vinco mencionados acima servem como linhas de dobra para formar a embalagem final, tal como um Tetra Brik ® Aseptic. Um exemplo de um padrão de vinco pode, por exemplo, ser visto na Figura 3 do WO2012/163753. A camada volumosa é alimentada a partir de um rolo e a folha contínua da camada volumosa é opcionalmente tratada com calor e/ou ozônio. A camada laminada é arranjada, no lado oposto à impressão opcional, por ajuda de uma película de plástico que sai de uma extrusora. Normalmente, o material extrudado tem uma temperatura acima de 260oC, tal como acima de 280OC, tal como acima de 290oc, tal como acima de 300oc. Para alguns materiais, uma temperatura de laminação por extrusão acima de 290oC é preferida. De modo a descrever adicionalmente a extrusão, a Figura 3 divulga uma ilustração esquemática de uma extrusora (31) adequada para o arranjo da camada laminada (13) na camada volumosa (12), exibindo adicionalmente uma película de plástico fundido (32) do polímero para se tornar a camada laminada (13) arranjada sobre a folha contínua da camada volumosa (35). A extrusora funde e mistura o polímero. No caso de misturas, a extrusora pode também ser usada para misturar os polímeros que são, por exemplo, providos através de funis separados. A película fundida (32) e a camada volumosa são unidas em um intervalo entre os rolos (33 e 34). As outras camadas de polímero (adesivo e camada termovedável) são adicionadas à camada volumosa (35) usando um arranjo similar. A camada de barreira (14) pode ser arranjada a partir de um rolo separado e arranjada em conjunto com a camada laminada (13) ou com um adesivo.

[0087] Em uma forma de realização, o material de acondicionamento aqui descrito e nas reivindicações anexas provê um material de acondicionamento que compreende uma camada decorativa (11) que em um lado da camada tem uma camada adicional (27), dita camada adicional tem no lado oposto ao camada decorativa uma camada de ligação de modo a disport uma camada volumosa, dita camada volumosa (12), no lado oposto à camada decorativa (11) tem uma camada laminada (13), dita camada laminada (13), no lado oposto a camada volumosa (12) tem uma barreira ao oxigênio (14), dita barreira ao oxigênio (14), no lado oposto à camada laminada (13) tem um adesivo (15) e dito adesivo (15) no lado oposto a barreira ao oxigênio (14) tem uma camada termovedável (16). O material de acondicionamento é, em uma forma de realização, transformado em um recipiente de acondicionamento asséptico. A transformação pode ser realizada pré- dobrando e vedando partes do material de acondicionamento em uma peça bruta. Exemplos de embalagens feitas a partir de peças brutas são, por exemplo, recipientes Tetra Recart® e recipients longa vida. A peça bruta pode ser provida a partir de um dispositivo de abertura e preenchido e vedado em uma máquina de enchimento adequada para manipular as peças brutas. A transformação de um material de acondicionamento em um recipiente de acondicionamento também pode ser realizada usando a tecnologia contínua de forma tubular-preenchimento-vedação, por exemplo, em um Tetra Pak® A3 Speed /Flex. Um recipiente de acondicionamento formado a partir do material de acondicionamento de acordo com os aspetos e formas de realização aqui descritos pode ser de qualquer forma conhecida. Em alguns aspectos, o recipiente descrito refere-se a um recipiente substancialmente em formato de tijolo ou cunha que é durável no manuseio e distribuição e resistente a umidade e gás oxigênio durante o armazenamento a longo prazo, devido ao material de acondicionamento de alta qualidade que, por sua vez, também provê para qualidade de vedação e propriedades de barreira a gases suficientes. Outros tipos de embalagens baseadas em papelão para embalagem de líquidos, onde os aspectos e formas de realização aqui descritos podem ser úteis, são um recipiente de acondicionamento em formato de tijolo, um recipiente de acondicionamento do tipo longa vida, um recipiente de acondicionamento em formato de cunha, um recipiente de acondicionamento de base quadrada, retangular ou octogonal. Mais especificamente, as chamadas embalagens Tetra Brik®, Tetra Brik® Aseptic, Tetra Brik® Edge, Tetra Gemina® Aseptic, Tetra Prisma® Aseptic, Tetra Rex® e Tetra Top® e Tetra Evero® ou outros tipos de embalagens tipo garrafa compreendendo uma luva de material de acondicionamento à base de papelão, uma parte inferior formada por dobra da mesma, e uma tampa superior e de rosca de um material em formato de peça bruta de plástico. Uma forma de realização descrita aqui refere-se a embalagens Tetra Brik® de tamanho conhecido, tais como 200 ml, 250 ml, 500 ml e 1000 ml, que opcionalmente podem ter uma base quadrada ou um topo inclinado como, por exemplo, Tetra Brik® Edge.

[0088] Tem sido geralmente concluído que a quantidade de fibras de celulose pode ser reduzida significativamente no material de acondicionamento laminado da invenção, embora tenha, no entanto, mantido propriedades mecânicas e adequação para embalagens de alimentos em geral, e para embalagens de papelão para líquido em particular. Adicionalmente, descrições detalhadas de formas de realização são descritas em conexão com a descrição de formas de realização. EXEMPLOS

[0089] Polpa de celulose aquosa foi misturada a partir de cerca de 75% em peso de fibras CTMP com valor CSF (Canadian Standard Freeness) de 530 ml com cerca de 25% em peso de polpa química de madeira macia branqueada para uma concentração de cerca de 3-4%. Preparou-se um fluido espumante misturando cerca de 2% em peso de dodecilsulfato de sódio SDS em água. Após agitação e adição simultânea de ar pressurizado, até ser criada uma espuma adequada, a dispersão de fibra foi adicionada à espuma sob agitação e mistura contínuas. A espuma fibrosa assim obtida foi comprimida através de um bocal (caixa de entrada) e conformada em um revestimento sobre uma folha contínua em movimento de feltro poroso para drenar a água e a folha de espuma assim em formato de folha contínua foi subsequentemente seca.

[0090] Em uma primeira forma de realização específica, as propriedades da espuma de celulose, na operação de laminação durante a conversão de materiais de acondicionamento em um material de acondicionamento laminado, foram investigadas.

[0091] A fim de analisar o efeito da carga térmica e mecânica sobre a espuma de celulose durante a laminação, foram realizados testes em vários materiais de baixa densidade. Os materiais testados foram espuma de celulose e espuma de polipropileno. A laminação das estruturas dos materiais de acondicionamento foi feita em um laminador de laboratório flexível com duas estações de revestimento por extrusão. As configurações do laminador foram de cerca de 100 m/min de velocidade da folha contínua, 250-275 N de tensão da folha contínua e a carga do intervalo de referência foi de 25 N/mm. Em cada operação de revestimento por extrusão, 15-20 g/m2 de LDPE foi extrudado em fusão sobre a camada de espuma de celulose nos respectivos lados, a uma temperatura de extrusão em fusão de cerca de 320°C. A espessura original antes da laminação e a espessura após a laminação foram medidas oticamente usando um microscópio Olympus BX51. A preparação da amostra foi feita usando um micrótomo.

[0092] Na Figura 6, as reduções resultantes da espessura são mostradas. Por exemplo, a identificação “FC 300 2x” significa que uma espuma de celulose de densidade 300 kg/m3 foi laminada com uma carga de intervalo duas vezes maior que a carga de intervalo de referência. Geralmente, pode ver-se que a espessura restante da espuma de celulose é substancialmente superior em comparação com a variante do laminado com materiais poliméricos em espuma.

[0093] Concluiu-se também que a laminação por revestimento por extrusão funciona bem com espuma de celulose com densidade de 300 kg/m3 ou superior. Laminados tendo camadas de baixo peso de espuma de celulose são mais sensíveis ao calor e pressão de laminação, e mostram maior redução da espessura do material de espuma de celulose.

[0094] Além disso, a redução da espessura de uma espuma de polímero é permanente, devido à fusão e remodelagem das células de espuma de polímero aquecido, enquanto há um efeito de retorno na espuma de celulose, de tal forma que a redução de espessura durante a laminação é revertida a uma espessura final que é apenas reduzida em cerca de 10-15% no intervalo de referência em densidades em torno de 300-400 kg/m3. Quanto maior a densidade de uma espuma de celulose, melhor esse efeito de retorno ou resistência à compressão ZD.

[0095] Em uma segunda forma de realização específica, os recipientes de acondicionamento do tipo Tetra Brik® de 250 ml foram preparados a partir de um material de acondicionamento laminado tendo uma camada volumosa a partir de uma espuma produzida em conformidade. O material de acondicionamento compreendia uma camada decorativa de 12 g/m2 de um LDPE, que é arranjado para se tornar a parte externa da embalagem. Camadas adicionais a partir da camada decorativa eram: papel branco de 70 g/m2; 15 g/m2 de LDPE como camada de ligação; uma camada volumosa de espuma de celulose, 332 kg/m3, 243 μm; uma camada laminada de 20 g/m2 de LDPE e uma camada de barreira com cerca de 6 μm de folha de alumínio, 6 g/m2 de adesivo (Primacor™ 3440) e 19 g/m2 de camada termovedável de uma mistura de LDPE (30% em peso) e um polietileno linear de baixa densidade catalisado por metaloceno. O material de acondicionamento foi obtido em um rolo que foi processado de acordo com o processo de fabricação convencional, a fim de gerar uma embalagem de 250 ml Tetra Brik® contendo suco de laranja. A partir desse teste, concluiu-se que a quantidade de fibras celulósicas poderia ser reduzida em 25%, em comparação com um material correspondente com uma camada de papelão convencional em um laminado de acondicionamento tradicional correspondente com LDPE de 12 g/m2 decorativo, papelão de 200 g/m2, camada laminada de LDPE de 20 g/m2, folha de alumínio de 6 um, adesivo de 6 g/m2 (Primacor™ 3440) e camada termovedável de 19 g/m2 de uma mistura de LDPE (30% em peso) e um polietileno de baixa densidade linear catalisado por metaloceno.

[0096] Além disso, além de reduzir a quantidade de material usado no material de acondicionamento laminado, a camada volumosa é ainda baseada em fontes naturais renováveis, isto é, celulose.

[0097] De modo a determinar a densidade da camada volumosa, procedimentos diferentes podem ser aplicados dependendo das camadas do material de acondicionamento. A densidade (kg/m3) da camada volumosa compreendendo espuma de celulose em um material de acondicionamento em multicamadas pode ser determinada dividindo a gramatura (kg/m2) pela espessura (m). A espessura pode ser obtida usando um microscópio padrão. A gramatura separada pode ser obtida por um procedimento de separação padronizado usando discos circulares de 1 dm2 de material de acondicionamento. Todas as medições são realizadas em um ambiente controlado de 23OC e 50% de umidade relativa. A gramatura total do material de acondicionamento é medida usando-se uma balança (precisão de 0,001 g). O material de acondicionamento é dividido na camada de espuma de celulose para obter duas camadas. As duas camadas são colocadas em um béquer contendo solução de etilenodiamina de cobre até que todas as fibras de celulose sejam facilmente removidas. Depois disso, a gramatura restante é determinada e a gramatura da espuma de celulose pode ser calculada subtraindo a gramatura restante da gramatura total. Sempre que pelo menos uma das camadas contiver uma camada de alumínio, o procedimento deve ser medir a gramatura de cada camada e usar uma solução de ácido acético em vez da solução de etilenodiamina de cobre e deixar as camadas por 3 a 4 horas. As camadas das camadas de material de acondicionamento são divididas em camadas individuais e a gramatura da camada individual correspondente é determinada e subtraída da gramatura total. Sempre que uma camada adicional de papel estiver presente, o método acima é aplicado, mas a camada de papel é removida, por exemplo, por moagem. O peso do material moído é determinado e apropriadamente corrigido no cálculo da densidade da camada volumosa. Exemplos de reticulação Exemplo de UV

[0098] Os testes foram realizados em uma espuma de celulose usando uma mistura de reticulação de etanol, TMPTA (mostrado nas figuras como triacrilato) ou penta-acrilato de dipentaeritritol (mostrado nas figuras como penta-acrilato) e HCHPK como fotoiniciador. A espuma de celulose foi imersa na mistura de reticulação durante cerca de 15 segundos. Em seguida, a espuma de celulose foi seca a uma temperatura de cerca de 70°C. A espuma de celulose imersa e seca foi depois submetida a radiação UV. As quantidades adicionadas de materiais de reticulação adicionados foram estabelecidas pesando a folha de espuma de celulose antes e depois da imersão e secagem. As percentagens são em relação ao peso da folha antes da adição dos aditivos. O equipamento de UV provido com uma potência de lâmpada de 120 Watts/cm e 1800 Watts no total. A velocidade do transportador foi de cerca de 0,9-8,6 m/min, e uma ou várias passagens foram investigadas. O tempo total de exposição variou com 5,3 a 26,3 segundos. Medidas de resistência a delaminação e índice de Edge wick foram feitas. A densidade aumentou com o aumento da quantidade de mistura de reticulação adicionada, por exemplo, de cerca de 332 para a referência até no máximo 685 kg/m3. A reticulação entre as fibras de celulose auxiliada pela adição da mistura de reticulação e irradiação melhorou a resistência à delaminação da espuma de celulose.

[0099] A Figura 7 mostra a diferença entre a espuma de celulose de referência e a espuma de celulose reticulada (provida com TMPTA e fotoiniciador). É claro que uma passagem em comparação com várias passagens no mesmo tempo de exposição provê uma resistência muito maior. Os valores de referência, não UV e UV, não atendem às propriedades desejadas de resistência à delaminação.

[00100] A Figura 8 mostra que aumentando a quantidade de (tri ou penta) acrilato reticulado na espuma de celulose, maior a resistência à delaminação. Como é preferível não ter uma resistência à delaminação muito alta devido ao grau de reticulação muito alto e assim obter um material quebradiço. Também a resistência à delaminação muito alta influenciaria a reciclabilidade do material.

[00101] A Figura 9 mostra a diferença entre espuma de celulose de referência e espuma de celulose de reticulação (provida com TMPTA e fotoiniciador). A diferença entre as formas de realização de acordo com a invenção nessa figura é a quantidade de aditivos e o modo de exposição aos raios UV. É claro que uma reticulação da espuma de celulose influencia positivamente o índice de edge wick.

[00102] A Figura 10 mostra que aumentando a quantidade de (tri ou penta) acrilato reticulado na espuma de cellulose, o índice de edge wick diminui mais. Exemplo de EB

[00103] Uma solução líquida de água e aditivo de resistência foi usada para impregnar as folhas. Os aditivos de resistência reticuláveis usados em que o amido e CMC. Em um caso, o ácido cítrico foi adicionado à solução de CMC-água.

[00104] As folhas foram imersas durante 15 segundos e depois secas sem restrições sobre uma superfície plana a 23°C durante 24 horas.

[00105] O peso de cada folha individual foi determinado antes e depois da imersão e secagem. Esse foi então usado para calcular a fração de peso correspondente dos aditivos de resistência.

[00106] Folhas, em seguida, foram hidratadas com uma espuma em spray de água e, em seguida, expostas a radiação por EB em ambos os lados. O ajuste da radiação foi de 100 keV e 200 kGray.

[00107] Após a exposição à radiação, as folhas são secas sem restrições sobre uma superfície plana a 23°C durante 24 horas.

[00108] Finalmente, a resistência à delaminação foi medida para as diferentes variantes.

[00109] Os resultados mostram que os aditivos de resistência melhoram significativamente a resistência à delaminação em todos os casos. A melhora é maior para o caso de CMC.

[00110] A exposição ao EB teve um efeito significativo quando o amido foi usado como aditivo de resistência reticulável. No caso em que o ácido cítrico foi combinado com o CMC, a resistência à delaminação aumentou ligeiramente após a exposição ao EB.

[00111] A Figura 11 mostra a diferença entre a espuma de celulose de referência e a espuma de celulose provida de amido, com e sem radiação por EB. É claro que quando a radioterapia por EB foi utilizada, foi provida uma resistência à delaminação muito maior em comparação com material de referência e material não irradiado.

[00112] A Figura 12 mostra a diferença entre a espuma de celulose de referência e a espuma de celulose provida com CMC, com e sem radiação por EB. É claro que quando o CMC foi utilizado, uma maior resistência à delaminação foi provida em comparação com o material de referência. Após utilização da radiação por EB, uma adição de ácido cítrico melhorou ainda mais a resistência à delaminação.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00113] Outras vantagens e aspectos caracterizantes favoráveis serão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, com referência às figuras anexas, em que:

[00114] A Figura 1a e 1b são vistas em corte transversal de materiais de acondicionamento laminados de acordo com os aspectos aqui descritos.

[00115] As figuras 2a e 2b são vistas em corte transversal de materiais de acondicionamento laminados de acordo com os aspectos aqui descritos.

[00116] A Figura 3 é um desenho esquemático de uma extrusora, a película extrudada, uma folha de papel ou material de acondicionamento e os rolos arranjados para unir a camada de plástico e a camada volumosa.

[00117] A Figura 4 mostra exemplos de recipientes de acondicionamento produzidos a partir do material de acondicionamento de acordo com formas de realização aqui descritas.

[00118] A Figura 5 mostra o princípio de como esses recipientes de acondicionamento são fabricados a partir do material de acondicionamento em um processo contínuo de formação, preenchimento e vedação.

[00119] A Figura 7 mostra a influência do tempo de exposição sobre a resistência à delaminação.

[00120] A Figura 8 mostra a influência da quantidade de material de reticulação na resistência à delaminação.

[00121] A Figura 9 mostra a influência da quantidade de material de reticulação e tempo de exposição no índice de edge wick.

[00122] A Figura 10 mostra a influência da quantidade de material de reticulação no índice de edge wick.

[00123] A Figura 11 mostra a influência da quantidade de material de reticulação na resistência à delaminação com e sem EB.

[00124] A Figura 12 mostra a influência do material de reticulação na resistência à delaminação. Descrição geral das formas de realização

[00125] A figura 1a mostra esquematicamente uma seção transversal de um material de acondicionamento. A camada decorativa (11) é uma poliolefina tal como um LDPE ou PP adequado. A camada decorativa pode, por exemplo, ser usada para prover cobertura de um padrão impresso, um orifício e/ou enfraquecimento (não mostrado na figura) provido em qualquer uma das outras camadas. De um lado da camada decorativa é arranjada uma camada volumosa (12). Do outro lado da camada volumosa, oposta à camada decorativa, é arranjada uma camada de barreira (14). Entre a camada de barreira e a camada volumosa, pode estar arranjada uma camada laminada opcional, se necessário. De modo semelhante, uma ou ambas as camadas podem ser modificadas na superfície ou conter um revestimento de modo a prover uma adesão suficiente entre a camada volumosa e a de barreira. A camada de barreira (14) provê uma barreira desejada, tal como barreira ao oxigênio, luz, água e vapor, dependendo da necessidade específica determinada pelo produto a ser embalado. A camada de barreira pode, por exemplo, ser uma película de alumínio ou uma película depositada por vapor, tal como uma deposição metalizada ou por vapor, tal como uma película revestida com PECVD. No lado oposto à camada volumosa, a camada de barreira é arranjada com uma camada termovedável (16), tal como uma poliolefina adequada, tal como PE ou PP ou suas misturas. Entre a camada de barreira e a camada termovedável, pode ser utilizado um adesivo quando necessário. A camada termovedável é a camada voltada para o produto no recipiente de acondicionamento acabado.

[00126] A Figura 1b mostra esquematicamente uma seção transversal de um material de acondicionamento. A camada decorativa (11) é uma poliolefina tal como um LDPE ou PP adequado. A camada decorativa pode ser usada para prover cobertura de um padrão impresso, um orifício e/ou enfraquecimento (não mostrado na figura) que é provido na camada volumosa (12), camada essa que é arranjada em um lado da camada decorativa (11). A camada volumosa (12), no lado oposto à camada decorativa, tem uma camada laminada (13) selecionada a partir de poliolefinas adequadas, tais como LDPE ou PP. A camada laminada provê adesão à barreira de oxigênio (14), que é arranjada no lado oposto da camada volumosa (13). A camada de barreira (14) provê a barreira desejada, tal como barreira ao oxigênio, luz, água e vapor, dependendo da necessidade específica determinada pelo produto a ser embalado. A camada de barreira pode, por exemplo, ser uma folha de alumínio ou uma película depositada por vapor, tal como revestida por depositação a vapor ou metalizada, tal como uma película revestida com PECVD. No lado oposto à camada laminada, um polímero adesivo (15) é arranjado na camada de barreira. O polímero adesivo (15) pode, por exemplo, ser aplicado por revestimento por extrusão. Quando a camada de barreira é uma folha de alumínio, o adesivo pode ser um adesivo adequado, tal como um copolímero de etileno-ácido (met)acrílico (E(M)AA) comercializado sob a marca registrada Primacor® ou Nucrel®. No lado oposto à camada de barreira, o adesivo é provido com uma camada termovedável (16) tal como uma poliolefina adequada tal como PE ou PP ou suas misturas. A camada termovedável é a camada voltada para o produto no recipiente de acondicionamento acabado.

[00127] A Figura 2a mostra esquematicamente uma seção transversal de um material de acondicionamento. A camada decorativa (21) é uma poliolefina tal como um LDPE ou PP adequado. A camada decorativa pode ser usada para prover cobertura de um padrão impresso, um orifício e /ou enfraquecimento (não mostrado na figura) que é provido na camada volumosa (22), camada essa que é arranjada de um lado da camada decorativa (21). Entre a camada decorativa (21) e a camada volumosa (22) é arranjada uma camada adicional (27) de papel ou celulose. A camada volumosa (22), no lado oposto à camada decorativo, tem uma camada laminada (23) selecionada a partir de poliolefinas adequadas, tais como LDPE ou PP. A camada laminada provê adesão à barreira de oxigênio (24), que é arranjada no lado oposto da camada laminada (23). A camada de barreira (24) provê a barreira desejada, tal como barreira ao oxigênio, luz, água e vapor, dependendo da necessidade específica determinada pelo produto a ser embalado. A camada de barreira pode por exemplo ser uma folha de alumínio ou uma película depositada por vapor, tal como uma película revestida por deposição de vapor ou metalizada, tal como uma película revestida com PECVD (deposição química de vapor assistida por plasma). No lado oposto à camada laminada, um polímero adesivo (25) é arranjado na camada de barreira. O adesivo (25) pode, por exemplo, ser aplicado por revestimento por extrusão. Quando a camada de barreira é uma folha de alumínio, o adesivo pode ser um adesivo adequado de copolímero de etileno-ácido (met)acrílico (E(M)AA) comercializado sob marca registrada Primacor® ou Nucrel®. No lado oposto à camada de barreira, o adesivo é provido com uma camada termovedável (26), tal como uma poliolefina adequada, tal como PE ou PP ou suas misturas. A camada termovedável é a camada voltada para o produto no recipiente de acondicionamento acabado.

[00128] A Figura 2b mostra esquematicamente uma seção transversal de um material de acondicionamento. A camada decorativa (21) é uma poliolefina tal como um LDPE ou PP adequado. A camada decorativa pode ser usada para prover cobertura para um padrão impresso, um orifício e/ou enfraquecimento (não mostrado na figura) que é provido em uma ou mais das outras camadas laminadas. De um lado e adjacente à camada decorativa, é arranjado um papel fino (27) de um peso superficial de cerca de 100 g/m2 ou inferior. A camada de papel fino (27) é laminada em uma camada volumosa (22), oposta à camada decorativa, por uma camada de ligação externa termoplástica intermediária (28). A camada de ligação (28) pode ser selecionada de poliolefinas adequadas, tais como LDPE ou PP ou suas misturas. A camada de ligação (28) liga a camada de celulose volumosa (22) e a camada de papel fino (28) em conjunto. A camada volumosa (22) é adicionalmente laminada em uma camada laminada (23) de polímero termoplástico, no lado da camada volumosa oposta ao lado laminado à camada de ligação (28). A camada laminada (23) provê adesão a uma camada de barreira ao oxigénio (24), que é arranjada no lado oposto da camada laminada (23). A camada de barreira (24) provê a barreira desejada, tal como barreira ao oxigênio, luz, água e vapor, dependendo da necessidade específica determinada pelo produto a ser embalado. A camada de barreira pode, por exemplo, ser uma folha de alumínio ou uma película depositada por vapor, tal como uma película revestida por deposição de vapor ou metalizada, tal como uma película revestida com PECVD. No lado oposto à camada laminada, um polímero adesivo (25) é arranjado na camada de barreira. O adesivo (25) pode, por exemplo, ser aplicado por revestimento por extrusão. Quando a camada de barreira é uma folha de alumínio, o adesivo pode ser um adesivo de copolímero de etileno-ácido (met)acrílico adequado (E(M)AA) comercializado sob a marca registrada Primacor® ou Nucrel®. No lado oposto à camada de barreira, o adesivo é provido com uma camada termovedável (26), tal como uma poliolefina adequada, tal como PE ou PP ou suas misturas. A camada termovedável é a camada voltada para o produto no recipiente de acondicionamento acabado. A figura 3 é uma ilustração esquemática de uma extrusora (31). Uma extrusora da ilustração esquemática é adequada para aplicação da camada decorativa (11), da camada laminada (13), do adesivo (15) e da camada termovedável (16). Como exemplo, a camada laminada (13) pode ser aplicada na camada volumosa (12), em que o desenho mostra uma película de plástico fundida (32) do polímero para se tornar a camada laminada (13) arranjada por revestimento de extrusão em fusão sobre uma folha contínua de camada volumosa (35). A extrusora funde e mistura o(s) polímero(s). No caso de as camadas serem misturas poliméricas, a extrusora também pode ser usada para misturar os polímeros que são, por exemplo, providos através de funis separados para os grânulos de polímero. A película fundida (32) e a camada volumosa são unidas em um intervalo de laminação entre os rolos (33 e 34) que exercem uma pressão. Um dos rolos pode ser um rolo resfriado que reduz a temperatura do polímero quando no estreitamento. Da mesma forma, os outros polímeros do material de acondicionamento podem ser adicionados à camada volumosa (35). A camada de barreira (14) pode, por exemplo, ser encaminhada a partir de um rolo separado e alimentada através do estreitamento de laminação juntamente com a camada laminada (13) ou com um adesivo.

[00129] A Figura 4 mostra um exemplo de um recipiente de acondicionamento 50a produzido a partir do material de acondicionamento descrito na Figura 1 ou 2. O recipiente de acondicionamento é particularmente adequado para produtos alimentícios líquidos ou semilíquidos tais como bebidas, molhos, sopas e semelhantes. Tipicamente, tal embalagem tem um volume de cerca de 100 a cerca de 2000 ml. Ela pode ser de qualquer configuração tais como aquelas previamente descritas aqui, mas é, por exemplo, em formato de tijolo, tendo vedações longitudinais e transversais 51a e 52a, respectivamente, e opcionalmente um dispositivo de abertura 53. Em outra forma de realização, não mostrada, o recipiente de acondicionamento pode estar em formato de cunha. De modo a se obter tal “formato de cunha”, somente a parte do fundo da embalagem é formada por dobra tal que a termovedação transversal do fundo é escondida sob abas do canto triangulares, que são dobradas e vedadas contra o fundo da embalagem. A vedação transversal da seção superior é deixada desdobrada. Dessa forma, o recipiente de acondicionamento semidobrado é ainda fácil de manusear e dimensionalmente estável (isto é, substancialmente mantem a forma e o formato) quando arranjada na prateleira de um supermercado ou sobre uma mesa ou semelhante.

[00130] A Figura 5 mostra o princípio como descrito na introdução do presente pedido, isto é, uma folha contínua do material de acondicionamento é formada em um tubo 71 por bordas longitudinais 72, 72’ da folha contínua sendo unida uma a outra em uma junta termovedável sobreposta 73. O tubo é preenchido 74 com o produto alimentício líquido pretendido e dividido em embalagens individuais por vedações transversais repetidas 75 do tubo em uma distância pré-determinada uma da outra abaixo do nível dos conteúdos preenchidos no tubo.

[00131] As embalagens 76 são separadas por incisões nas vedações transversais e são dadas a configuração geométrica desejada por formação de dobra ao longo das linhas vincadas preparadas no material.

[00132] A invenção não é limitada as formas de realização mostradas e descritas acima, mas pode ser variada dentro do escopo das reivindicações. Modificações e alterações, óbvias a uma pessoa versada na técnica, são possíveis sem se afastar do conceito como descrito nas reivindicações anexas. Formas de realização

[00133] Um material de acondicionamento para um recipiente de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido compreendendo uma camada decorativa (11) a qual em um lado da camada tem uma camada volumosa (12) tendo uma densidade de menos que 700 kg/m3 e espuma de celulose reticulada de pelo menos 25% da espessura da camada volumosa, a qual sobre o lado oposto a camada decorativa (11) tem uma camada de barreira (14), a qual no lado oposto a camada volumosa (12) tem uma camada termovedável (16).

[00134] O material de acondicionamento compreendendo um adesivo entre a camada termovedável e a camada de barreira.

[00135] O material de acondicionamento compreendendo uma camada laminada entre a camada volumosa e a camada de barreira.

[00136] O material de acondicionamento compreendendo uma camada adicional entre a camada decorativa e a camada volumosa.

[00137] O material de acondicionamento, em que a camada adicional é uma camada de papel ou uma camada de papelão ou uma película de polímero orientada.

[00138] O material de acondicionamento, em que a camada adicional é uma camada de papel tendo uma gramatura de pelo menos 20 g/m2. O material de acondicionamento compreendendo uma camada de ligação entre a camada adicional e a camada volumosa.

[00139] O material de acondicionamento em que a camada volumosa tem uma densidade de 100 a 600 kg/m3, tal como de 100 a 500 kg/m3, tal como de 200 a 500 kg/m3, tal como de 300 a 500 kg/m3, tal como de 300 a 400 kg/m3. O material de acondicionamento, em que a camada volumosa tem uma gramatura em peso superficial de pelo menos 20 g/m2, tal como pelo menos 60 g/m2, tal como entre 60 e 250 g/m2.

[00140] O material de acondicionamento, em que a camada decorativa é selecionada de camada(s) de poliolefina termovedável selecionada do grupo que consiste de polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de muito baixa densidade (VLDPE), polietileno de ultrabaixa densidade (ULDPE) ou LLDPE fabricado utilizando catalisadores de metaloceno (mLLDPE) e misturas de dois ou mais das mesmas; polietileno de alta densidade (HDPE), co- ou ter-polímeros de polipropileno ou propileno.

[00141] O material de acondicionamento, em que a camada laminada e a camada termovedável são individualmente selecionadas do grupo que consiste em polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de muito baixa densidade (VLDPE), polietileno de ultrabaixa densidade (ULDPE) ou LLDPE fabricado utilizando catalisadores de metaloceno (mLLDPE) e suas misturas; e co- ou ter-polímeros de polipropileno ou propileno.

[00142] O material de acondicionamento, em que a barreira ao oxigênio é selecionada do grupo consistindo de folha de alumínio e película revestida por deposição de vapor, tal como película revestida por deposição química de vapor ou metalizada.

[00143] O material de acondicionamento, em que o material de acondicionamento tem uma resistência à delaminação de 120-300 J/m2, conforme determinado de acordo com TAPPI T569.

[00144] Um recipiente de acondicionamento fabricado a partir de um material de acondicionamento de acordo com a presente invenção, em que o recipiente de acondicionamento é um recipiente para produto alimentício líquido ou semilíquido.

[00145] O recipiente de acondicionamento, em que o recipiente de acondicionamento é um recipiente de acondicionamento em formato de tijolo, um recipiente de acondicionamento do tipo longa vida, um recipiente de acondicionamento em formato de cunha, um recipiente de acondicionamento de base quadrada, retangular ou octogonal ou uma bolsa.

[00146] Método para prover um material de acondicionamento para um recipiente de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido, em que o método compreende prover espuma de celulose; reticular a espuma de celulose ao a) colocar em contato com uma mistura de reticulação compreendendo um material polimérico e/ou monomérico e opcionalmente um fotoiniciador, e/ou b) pelo menos parcialmente funcionalizar a espuma de celulose e opcionalmente prover um fotoiniciador, e submetendo a radiação para prover uma espuma de celulose reticulada; prover uma camada volumosa tendo uma densidade inferior a 700 kg/m3 e compreendendo a espuma de celulose reticulada; prover uma camada decorativa de poliolefina em um lado da camada volumosa; prover uma camada de barreira no lado oposto à camada decorativa; prover uma camada termovedável na camada de barreira, no lado oposto à camada volumosa; e em que o material de acondicionamento é obtido por laminação por extrusão e/ou laminação por pressão térmica.

[00147] O método compreende adicionalmente uma etapa de prover um adesivo entre a camada termovedável e a camada de barreira.

[00148] O método compreende adicionalmente uma etapa de prover uma camada laminada entre a camada volumosa e a camada de barreira.

[00149] O método compreende adicionalmente uma etapa de prover uma camada adicional entre a camada decorativa e a camada volumosa.

[00150] O método em que a camada adicional é uma camada de papel ou de papelão ou uma película de polímero orientada.

[00151] O método em que a camada adicional é uma camada de papel tendo uma gramatura de pelo menos 20 g/m3.

[00152] O método adicionalmente compreende uma etapa de prover uma camada de ligação entre a camada adicional e a camada volumosa.

[00153] O método, em que a camada volumosa tem uma densidade de 100 a 600, tal como de 100 a 500 kg/m3, tal como de 200 a 500 kg/m3, tal como de 300 a 500 kg/m3, tal como de 300 a 400 kg/m3.

[00154] O método, em que a camada volumosa tem uma gramatura em peso superficial de pelo menos 20 g/m2, tal como pelo menos 60 g/m2, tal como entre 60 e 250 g/m2.

Claims

1. Material de acondicionamento para um recipiente de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido, o material de acondicionamento compreendendo uma camada decorativa (11), uma camada volumosa (12) em um lado da camada decorativa (11), uma camada de barreira (14) em um lado da cama volumosa (12) oposto à camada decorativa (11) e uma camada termovedável (16) em um lada da camada de barreira (14) oposto à camada volumosa (12) de modo que a camada volumosa (12) é posicionada entre a camada decorativa (11) e a camada de barreira (14), enquanto a camada de barreira (14) é posicionada entre a camada volumosa (12) e a camada termovedável (16), caracterizado pelo fato de que a camada volumosa (12) tem uma densidade menor que 700 kg/m3 e é compreendida de espuma de celulose fibrosa reticulada de pelo menos 25% da espessura da camada volumosa (12).

2. Material de acondicionamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de acondicionamento tem uma resistência à delaminação de 120-300 J/m2 como determinado de acordo com o TAPPI T569.

3. Material de acondicionamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada volumosa (12) tem uma densidade de pelo menos 100 kg/m3.

4. Material de acondicionamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada volumosa (12) tem uma densidade de 300 kg/m3 a 500 kg/m3.

5. Material de acondicionamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado p.elo fato de que a camada volumosa (12) tem uma densidade de 100 kg/m3 a 600 kg/m3.

6. Recipiente de acondicionamento produzido a partir de um material de acondicionamento como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é um recipiente para produto de alimento líquido ou semilíquido.

7. Recipiente de acondicionamento de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que é um recipiente de acondicionamento em formato de tijolo, um recipiente de acondicionamento do tipo longa vida, um recipiente de acondicionamento em formato de cunha, um recipiente de acondicionamento de base quadrada, retangular ou octogonal ou uma bolsa.

8. Método para prover um material de acondicionamento para um recipiente de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido, como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende prover espuma de celulose; reticular a espuma de celulose ao a) colocar em contato com uma mistura de reticulação compreendendo um material polimérico, oligomérico e/ou monomérico e opcionalmente um fotoiniciador, e/ou b) pelo menos parcialmente funcionalizar a espuma de celulose e opcionalmente prover um fotoiniciador, e submeter à radiação para prover uma espuma de celulose reticulada; prover uma camada volumosa (12) tendo uma densidade menor que 700 kg/m3 e compreendendo a espuma de celulose reticulada; prover uma camada decorativa (11) de poliolefina em um lado da camada volumosa (12); prover uma camada de barreira (14) no lado oposto à camada decorativa (11); prover uma camada termovedável (16) na camada de barreira (14), no lado oposto à camada volumosa (12); e em que o material de acondicionamento é obtido por laminação por extrusão e/ou laminação por pressão térmica.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o material polimérico, oligomérico e/ou monomérico é selecionado do grupo de celulose modificada, acrilatos, compostos polivinílicos, compostos de poliamina, compostos de poliamida, propilenoglicol, trietilenoglicol e quitosana glutaraldeído, epóxidos, glioxal, gelatina (metacrilada), quitosana, caseinatos, amilos, amilopectina e amido, e derivados dos mesmos.

10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a celulose modificada é selecionada do grupo de metilcelulose (MC), metil-hidroxietilcelulose (MHEC), hidroxipropilmetilcelulose (MHPC), hidroxietilcelulose (HEC), hidroxipropilcelulose (HPC), carboxilmetilcelulose (CMC) e qualquer combinação das mesmas.

11. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os (met)acrilatos são selecionados do grupo de (met)acrilatos de epóxi, (met)acrilato de poliéster e (met)acrilato acrílico, preferivelmente selecionados do grupo (ácido) poli(acrílico) (PAA), N- (hidroximetil)acrilamida (HMAA), diacrilato de 1.6-hexanodiol (HDODA), triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA), pentacrilato de dipentaeritritol, hexanodioldiacrilato, di-trimetilolpropantetracrilato, diacrilato de tripropilenoglicol (TRPGDA), diacrilato de tripropilenoglicol (TPGDA), triacrilato de gliceril propoxilado (GPTA), triacrilato de pentaeritritol (PETA), triacrilato de trimetilolpropano etoxilado (TMPEOTA), trimetacrilato de trimetilolpropano (TMPTMA), tetra-acrilato de ditrimetilolpropano (DITMP4A), hexa-acrilato de dipentaeritritol (DFA) e qualquer combinação dos mesmos.

12. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os compostos polivinílicos são selecionados do grupo de poli(vinil pirrolidona) (PVP), poli(vinil álcool) (PVA), polivinilamina (PVAm) e polivinil acetato (PVAc) e qualquer combinação dos mesmos.

13. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os compostos de poliamina são selecionados do grupo de polivinilamina (PVAm) e poliamidoamina (PAMAM) e qualquer combinação dos mesmos.

14. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os compostos de poliamida são selecionados do grupo de poliacrilamida (PAM) e metilenobiscarilamida e qualquer combinação dos mesmos.

15. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o fotoiniciador é selecionado do grupo das cetonas e aminas aromáticas, alquil éteres de benzoína, tioxatonas e derivados, óxido de alcilfosfina, éster de cetoxima, sais de amônio quaternário de cura catiônica, derivados de acetofenona e qualquer combinação dos mesmos, preferivelmente selecionado do grupo metanona, acetofenona, benzofenona, hioxantonas, benzila e quinonas e derivados dos mesmos, preferivelmente 1- hidroxiciclo-hexilfenilcetona (HCHPC) e/ou 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona (DMPA).

16. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a reticulação é realizada usando radiação UV e/ou EB.

17. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a espuma de celulose é funcionalizada antes da reticulação, por esterificação, eterificação ou enxertadura.

18. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que reticulação é realizada na presença de água absorvida na espuma de celulose.