BR112018010665B1

BR112018010665B1 - Método para fabricação de um material de acondicionamento laminado

Info

Publication number: BR112018010665B1
Application number: BR112018010665-8A
Authority: BR
Inventors: Peter Ohman; Alain COLLAUD; Mikael Berlin; Joakim BALOGH; Teresa EWING
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2022-04-12
Also published as: US10994525B2; WO2017089506A1; DK3380328T3; ES2922983T3; US20180304607A1; MX2018006335A; CN108290405B; JP2019501795A; EP3380328B1; RU2018123164A3; RU2732133C2; EP3380328A1; RU2018123164A; CN108290405A; BR112018010665A2; BR112018010665A8

Abstract

MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UM MATERIAL DE ACONDICIONAMENTO LAMINADO, MATERIAL DE ACONDICIONAMENTO LAMINADO, E, RECIPIENTE DE ACONDICIONAMENTO. A presente invenção refere-se a um método para fabricação de um material de acondicionamento laminado à base de celulose para alimento líquido ou semilíquido, em que o material de acondicionamento laminado tem uma camada de material volumosa, em que uma folha adicional é laminada na camada de material volumosa por uma composição adesiva aquosa. A invenção refere-se adicionalmente aos materiais de acondicionamento laminados obtidos pelo método e a um recipiente de acondicionamento para acondicionamento de alimento líquido, compreendendo o material de acondicionamento laminado ou sendo feito a partir do material de acondicionamento laminado obtido pelo método.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção refere-se a um método para fabricação de um material de acondicionamento laminado, e ao material de acondicionamento laminado obtenível pelo método.

[002] Além disso, a invenção refere-se à recipientes de acondicionamento que compreendem o material de acondicionamento laminado ou que são feitos do material de acondicionamento laminado, em sua totalidade. Em particular, a invenção refere-se à recipientes de acondicionamento destinados ao acondicionamento de alimento líquido, compreendendo o material de acondicionamento laminado.

Fundamento

[003] Os recipientes de acondicionamento do tipo descartável de uso único para alimentos líquidos são muitas vezes produzidos a partir de um laminado com base em papelão ou cartão. Um desses recipientes de acondicionamento que comumente existentes é comercializado sob a marca registada Tetra Brik Aseptic® e é principalmente utilizado para acondicionamento asséptico de alimentos líquidos, tais como leite, sucos de fruta, etc., 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 de termoplásticos externas e estanques ao líquido. 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 e acondicionamento de leite ou suco de fruta, o laminado nestes recipientes de acondicionamento compreende normalmente pelo menos uma camada adicional, mais comumente uma folha de alumínio.

[004] No interior do laminado, ou seja, o lado destinado a facear o conteúdo alimentar preenchido 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 termoplásticos termovedáveis, tais como polímeros adesivos e/ou poliolefinas. Também do lado de fora da camada volumosa, existe uma camada de polímero termovedável mais externa.

[005] Os recipientes de acondicionamento são geralmente produzidos por meio de máquinas de acondicionamento modernas, de alta velocidade, do tipo que forma, preenche e fecha as embalagens de uma folha contínua ou de moldes pré-fabricados de material de acondicionamento. Os recipientes de acondicionamento podem assim ser produzidos por meio de uma folha contínua de um material de acondicionamento laminado em um tubo por ambas as bordas longitudinais da folha contínua, unidas uma a outra em uma união de sobreposição soldando em conjunto as camadas de polímero termoplástico termovedáveis internas e externas. O tubo é preenchido com o produto alimentício líquido pretendido e é depois dividido em embalagens individuais por selos transversais repetidos do tubo a uma distância pré-determinada um do outro abaixo do nível do conteúdo no tubo. As embalagens são separadas do tubo por incisões ao longo dos selos transversais e recebem a configuração geométrica desejada, normalmente paralelepipédica ou cuboide, pela formação de dobras ao longo das linhas de vinco preparadas no material de acondicionamento.

[006] A principal vantagem desse conceito de método de acondicionamento de formação, preenchimento e vedação de tubo contínuo é que a folha contínua pode ser esterilizada continuamente antes da formação do tubo, proporcionando assim a possibilidade de um método de acondicionamento asséptico, isto é, um método em que o conteúdo líquido a ser preenchido, assim como o próprio material de acondicionamento são reduzidos de bactérias e o recipiente de acondicionamento preenchido é produzido sob condições limpas tal que a embalagem preenchida pode ser armazenada por um longo tempo mesmo em temperatura ambiente, sem o risco de crescimento de micro-organismos no produto preenchido. Outra importante vantagem do método de acondicionamento do tipo Tetra Brik® é, como estabelecido, a possibilidade de acondicionamento de alta velocidade contínua, a qual tem impacto considerável sobre o custo benefício.

[007] Recipientes de acondicionamento para alimento líquido sensível, por exemplo, leite ou suco, podem também ser produzidos a partir de moldes do tipo folha ou moldes pré-fabricados do material de acondicionamento laminado. A partir de um molde tubular do laminado de acondicionamento que é dobrado plano, embalagens são produzidas primeiro construindo o molde até a forma de uma cápsula de acondicionamento tubular aberta, da qual uma extremidade aberta é fechada por meio de dobra e termovedação de painéis finais inteiros. A cápsula de acondicionamento assim fechada é preenchida com o produto alimentício em questão, por exemplo, suco, através de sua extremidade aberta, a qual é então fechada por meio de outra dobra e termovedação dos painéis finos inteiros. Um exemplo de recipiente de acondicionamento produzido a partir de moldes do tipo folha e tubulares é a embalagem longa vida assim chamada convencional. Existem embalagens desse tipo as quais tem um tampa roscada e/ou topo moldado feito de plástico.

[008] A camada de uma folha de alumínio no laminado de acondicionamento proporciona propriedades de barreira a gases bastante superiores à maioria dos materiais de barreira ao gás polimérico. O laminado convencional de acondicionamento a base de folha de alumínio para embalagens assépticas de alimento líquido ainda é o material de acondicionamento mais econômico, em seu nível de desempenho, disponível no mercado hoje.

[009] Qualquer outro material para competir com tais materiais à base de folha deve ser rentável em relação às matérias-primas, ter propriedades de conservação de alimentos comparáveis, ser suficientemente mecanicamente estável e ter uma complexidade comparativamente baixa na conversão em um laminado de acondicionamento acabado.

[0010] Diminuindo ainda mais os custos do material de acondicionamento de hoje, pode ser feito medindo a espessura das camadas de polímero ou procurando substituir a barreira de folha de alumínio por uma ou mais camadas de barreira diferentes, o que provou ser um grande desafio. Uma forma adicional de poupar custos, que até agora não era considerada prática no campo das embalagens de cartão para líquido, seria a redução da camada volumosa à base de celulose por tipo e/ou quantidade de material de fibra de celulose. Isso normalmente leva a importantes propriedades de resistência mecânica e integridade da embalagem, bem como às propriedades de barreira do material, sendo prejudicadas e anteriormente consideradas como um caminho menos favorável adiante. O papelão é uma parte importante do material de acondicionamento de cartão para líquido, mas também representa uma parte importante dos custos totais do material de acondicionamento.

[0011] Um outro requisito para os futuros materiais de acondicionamento laminados para recipientes de acondicionamento de líquidos é que a aparência de tais recipientes de acondicionamento deve ser possível diferenciar em um grau mais elevado, isto proporcionando características táteis ou decorativas novas, interessantes e atraentes para atrair consumidores e retalhistas. Tais características são, por exemplo, efeitos de fundo para padrões de decoração impressos, tais como metalização em ouro ou outras cores brilhantes, características de gravação em relevo e gravação, como decorações de holograma, efeitos de superfície tátil ou de relevo, superfícies foscas/brilhantes, etc. O crescente desejo por tal diferenciação de opções é um desafio, uma vez que adições de recursos e materiais normalmente implicam automaticamente custos mais altos de matérias-primas e/ou processos de fabricação. Além disso, tais materiais especiais que possuem características brilhantes ou lustrosos ou características em relevo são muitas vezes materiais sensíveis que não suportam altas pressões e temperaturas de laminação.

Descrição da invenção

[0012] É agora, considerando o acima, um objeto da presente invenção realizar uma nova maneira de reduzir os custos dos materiais de acondicionamento de alimento líquido ou semilíquido a base de celulose laminados.

[0013] É também um objeto geral da invenção proporcionar um método de laminação de custo eficiente mais eficiente de um material de acondicionamento à base de celulose proporcionando estabilidade mecânica suficiente, assim como boas propriedades de barreira e integridade, que o método satisfaça as necessidades em materiais de acondicionamento laminados em cartão para líquido.

[0014] É um objeto adicional da invenção proporcionar um método de fabricação de um material de acondicionamento laminado de baixo custo, tendo um conteúdo relativo aumentado de materiais baseados em materiais biológicos e renováveis, isto é, de fontes que não explorem matérias-primas fósseis.

[0015] Ainda um outro objeto, é proporcionar um método de laminação de camadas de material sensível a uma camada de material à base de celulose, ou o substrato de papel, sem danificar material sensível, tal como uma camada de substrato tendo uma característica decorativa sensível pré-fabricada, ou um revestimento de barreira delicado, proporcionado no mesmo.

[0016] Um outro objetivo é permitir a diferenciação de custo eficiente das camadas exteriores de um material de acondicionamento laminado, isto é, as camadas que atraem e apelam para os consumidores, no exterior de um recipiente de acondicionamento. Tais camadas exteriores podem, de acordo com o método da invenção, ser facilmente trocadas, de tal modo que diferentes características decorativas e/ou táteis podem ser laminadas no material, de acordo com diferentes desejos entre clientes de laticínios e enchimentos consumidores e retalhistas. Essa customização possibilita a produção de séries mais curtas de materiais de embalagem com decoração e customização diferenciados, sem criar paralisações, desperdícios e problemas logísticos na corrente principal da linha de fabricação de materiais.

[0017] Por fim, é um objeto adicional fornecer um método de laminação desses materiais que economiza energia e desperdício de materiais, em particular quando se altera entre diferentes materiais externos e materiais internos (“diferenciadores”).

[0018] Alguns ou todos estes objetos são assim obtidos de acordo com a presente invenção pelo método de fabricação do material de acondicionamento laminado, como definido nas reivindicações anexas.

[0019] Com o termo “armazenamento à longo prazo” em relação à presente invenção, entende-se que o recipiente de acondicionamento deve ser capaz de preservar as qualidades do produto alimentício acondicionado, ou seja, valor nutricional, segurança higiênica e sabor, em condições ambiente por pelo menos 1 ou 2 meses, tais como pelo menos 3 meses, de preferência mais longos, tais como 6 meses, como 12 meses ou mais.

[0020] Com o termo “integridade da embalagem”, entende-se geralmente a durabilidade da embalagem, ou seja, a resistência ao vazamento ou quebra de um recipiente de acondicionamento. Uma contribuição principal para essa propriedade é que dentro de um laminado de acondicionamento é proporcionada uma boa aderência interna entre camadas adjacentes do material de acondicionamento laminado. Outra contribuição vem da resistência do material a defeitos, como orifícios, rupturas e o semelhante dentro das camadas do material, e outra contribuição vem da resistência das juntas de vedação, pela qual o material é vedado na formação de um recipiente de acondicionamento. No que diz respeito ao próprio material de acondicionamento laminado, a propriedade de integridade está assim focada principalmente na adesão das respectivas camadas do laminado às suas camadas adjacentes, assim como na qualidade das camadas individuais do material.

[0021] O termo “alimento líquido ou semilíquido” geralmente se refere a produtos alimentícios que possuem um conteúdo 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.

[0022] O termo “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.

[0023] 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.

[0024] 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 embalagem dobrados a partir do laminado. No contexto da presente invenção, também pode significar que a camada fornece 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.

[0025] Uma “camada de espaçamento” é uma camada que cria uma distância ou espaço entre camadas do material significativamente mais finas, que possuem um maior módulo de Young e densidade, tal como uma camada, folha ou película de papel de alta rigidez à tensão, cada lado da camada de espaçamento, isto é, camadas que proporcionam rigidez e estabilidade, as chamadas camadas de revestimento. A camada de espaçamento tem uma rigidez à flexão inerente inferior ou reduzida e, assim, não contribui muito diretamente para a rigidez à flexão de um material de acondicionamento laminado. Indiretamente, ela pode contribuir muito, no entanto, pela interação com camadas adjacentes ou laminadas em ambos os lados, algumas das camadas tendo um módulo de Young maior, mas uma espessura menor em comparação com a camada de espaçamento. Em uma construção em sanduíche, é importante que haja pelo menos uma dessas camadas de revestimento, ou uma camada de reforço da rigidez em cada lado da camada de espaçamento. Quando a camada de espaçamento tem uma densidade muito baixa e não está contribuindo propriamente com qualquer propriedade de rigidez à flexão, é necessária uma camada de revestimento para cada lado da camada de espaçamento. Quando a distância entre as camadas de revestimento de papel é aumentada, também a resistência à flexão e a rigidez à flexão da estrutura em sanduíche laminada serão aumentadas.

[0026] Uma “camada volumosa” pode incluir uma “camada de espaçamento” e uma outra camada combinada ou integrada dentro do volume, mas também pode ser a mesma que uma camada de espaçamento.

[0027] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um método de fabricação de um material de acondicionamento para acondicionamento de cartão de alimento líquido, compreendendo as etapas de proporcionar uma primeira folha contínua que compreende uma camada A de papel ou papelão ou outro material â base de celulose, proporcionando uma segunda folha contínua que compreende uma película ou folha B, aplicando uma composição aquosa compreendendo um adesivo, em uma quantidade de 1 a 4 g/m2, teor seco, sobre o substrato de uma das primeira e segunda folhas contínuas, encaminhamento da primeira e segunda folhas contínuas, uma das quais tendo a composição adesiva aquosa aplicada na sua superfície, na direção de um estreitamento do rolo de pressão a ser unido e laminado junto pela composição adesiva aquosa interjacente ao passar o estreitamento, e enquanto a composição adesiva é parcialmente absorvida em pelo menos uma das primeira e segunda superfícies das folhas contínuas de A e B.

[0028] Em uma modalidade preferida, não há secagem ou cura ou reticulação forçada da composição adesiva aplicada e a laminação é realizada à temperatura ambiente. Mesmo que a composição adesiva contenha bastante água, a fim de espalhar bem o polímero aglutinante adesivo e uniformemente através de toda a superfície do substrato sobre o qual é revestido, não será necessária a secagem, porque pelo menos uma superfície da camada à base de celulose a ser laminada, irá absorver a água a tal ponto que nenhuma secagem será necessária, sem que o material de celulose seja notavelmente afetado pela água. Isto foi surpreendente por si só, uma vez que os problemas de ondulação e os efeitos de formação de bolhas em operações subsequentes de laminação por calor eram esperados da umidade absorvida, mas tais efeitos não foram observados. Ainda mais surpreendente foi que o nível de adesão era alto o suficiente para o padrão exigido em materiais de acondicionamento de cartão de líquido e permaneceu forte durante o armazenamento e a distribuição. Apesar da quantidade muito baixa de adesivo aplicado, tal como de 1 a 3 g/m2, a adesão foi acima de 100 N/m em todos os ensaios até agora, e em qualquer caso seria esperado que estivesse bem acima do mínimo requerido em torno de 60 N/m.

[0029] Uma grande vantagem com o método da invenção é que não é necessário equipamento dispendioso de aquecimento ou secagem forçada, nem qualquer equipamento de irradiação ou adaptação de irradiação de materiais necessários.

[0030] A composição adesiva pode compreender um polímero aglutinante adesivo selecionado do grupo consistindo de álcool polivinílico (PVOH), polissacarídeos e derivados de polissacarídeos, tal como um amido e celulose e seus derivados, acetato de polivinila e polímeros adesivos de poliolefina modificado-acrílico.

[0031] Mesmo se outras composições adesivas funcionarem para aderir a camadas à base de celulose e outras camadas, os polímeros aglutinantes adesivos acima são preferidos, uma vez que são solúveis em água/dispersáveis e obteníveis de fontes renováveis ou biodegradáveis, e seguros para uso em conexão com acondicionamento de produtos de qualidade alimentar.

[0032] A segunda folha contínua da película ou folha B pode ter uma rugosidade superficial de 200 Bendtsen ou inferior, tal como 150 Bendtsen ou inferior, tal como 100 Bendtsen ou inferior, conforme definido pela SCAN (Normas Escandinavas de Papel e Celulose) P21-67 e em TAPPI UM535 (ISO 8791-2), e a composição adesiva aquosa pode ser aplicada na segunda folha contínua.

[0033] Quando uma das superfícies a ser laminada tem uma superfície lisa, menos absorvente, é vantajoso aplicar primeiro a composição adesiva nessa superfície, de modo a proporcionar uma película aplicada úmida adesiva homogênea e uniforme no instante da operação de laminação quando a pressão é aplicada às camadas a serem laminadas. Isso garante um número ideal de pontos de adesão à superfície à base de celulose mais áspera ou porosa (fibrosa) ou à superfície do cartão.

[0034] No caso em que a camada B tem um baixo valor de rugosidade superficial, o polímero aglutinante adesivo pode ser um adesivo de poliolefina modificado com acrílico, tal como uma dispersão de copolímero de etileno ácido (met)acrílico em água, com um teor de sólidos de 30 a 50% em peso.

[0035] A uma concentração mais baixa da composição polimérica adesiva aquosa e/ou baixas quantidades revestidas sobre a (s) superfície (s) de laminação, pode ser vantajoso aquecer ou pós-aquecer o material laminado com um outro estreitamento de rolo quente ou aquecido, alternativamente o estreitamento do rolo de laminação sendo aquecido. Com tal aquecimento, o polímero adesivo é deixado fluir entre as fibras de celulose nas superfícies da folha contínua à base de celulose e fundir juntos, de tal modo que após o resfriamento é obtida uma espécie de termovedação entre a superfície laminada, que então se estende ao longo da interface das superfícies da folha contínua aderida.

[0036] Adequadamente ou de preferência, a quantidade de polímero aglutinante adesivo aplicado é inferior a 3 g/m2, tal como abaixo de 2 g/m2, tal como de 0,5 a 1,8 g/m2, tal como de 1 a 1,5 g/m2 de teor seco. Com os adesivos modificados com acrílico, foi observado que as quantidades muito baixas de 0,5 a 1,8 g/m2, teor seco, são quase sempre suficientes quando uma das superfícies a serem laminadas tem a rugosidade superficial inferior acima, e que em muitos casos é possível ficar de 1 a 1,5 g/m2, teor seco.

[0037] A folha contínua da camada B pode também ser um papel ou cartão ou outra camada à base de celulose, em que o polímero aglutinante adesivo é selecionado de derivados de PVOH, acetato de polivinila, amido ou derivados de amido e celulose e derivados de celulose.

[0038] Neste caso, o polímero aglutinante adesivo pode ser aplicado em uma quantidade de 0,5 a 4 g/m2, tal como de 1 a 3 g/m2, dependendo da capacidade de absorção da superfície à base de celulose do respectivo primeiro e segundas folhas contínuas, tal como normalmente, de 2 a 3 g/m2, de teor seco.

[0039] Os resultados de adesão mais fiáveis podem ser obtidos quando a camada à base de celulose mais espessa e mais compacta, que é normalmente da camada A, tem um teor de umidade de 5 a 10% UR, tal como de 5,5 a 7,5% de UR. Este nível de umidade assegura uma absorção rápida e uniforme na rede de fibras de celulose da superfície da camada A, e ou das camadas A e B, sem quaisquer efeitos negativos no comportamento da, ou de qualquer das camadas ou folhas contínuas à base de celulose.

[0040] A camada A pode ter uma rugosidade superficial de 300 Bendtsen ou superior, tal como 400 Bendtsen ou superior, tal como 500 Bendtsen ou superior, conforme definido pela SCAN (Normas Escandinavas de Papel e Celulose) P21-67 e na TAPPI UM535 (ISO 8791- 2). Tal rugosidade superficial normalmente implica propriedades de absorção suficientes na superfície da camada à base de celulose.

[0041] A velocidade da folha contínua permitida pelo método acima descrito, através do estreitamento do rolo de laminação, pode ser de pelo menos 200 m/min, tal como 300 m/min ou superior, tal como 400 m/min ou superior, tal como 500 m/min ou superior.

[0042] Em especial, a adesão entre as duas camadas laminadas A e B é de pelo menos 60 N/m, tal como pelo menos 100 N/m.

[0043] Em uma modalidade do método, a película ou folha B é laminada para o exterior da camada A, isto é, para ficar do lado de fora de um recipiente de acondicionamento feito do material de acondicionamento, e compreende um substrato de impressão ou uma estrutura pré-laminada compreendendo um substrato de impressão compreendendo um padrão decorativo impresso e uma camada de polímero protetora transparente externa.

[0044] Em outra modalidade do método, a película ou folha B é laminada no interior da camada A, isto é, estar no interior de um recipiente de acondicionamento feito do material de acondicionamento, e compreende pelo menos uma camada de barreira ou revestimento de barreira, ou estrutura pré- laminada compreendendo uma camada de barreira ou revestimento de barreira e um polímero termoplástico estanque ao líquido de termovedação mais interno.

[0045] Em uma modalidade particular, a película ou folha B é laminada para o exterior da camada A, isto é, para estar no exterior de um recipiente de acondicionamento feito do material de acondicionamento e compreende uma película de polímero metalizada, que é para ser o substrato de impressão para outros padrões de impressão decorativos por qualquer impressão flexográfica, impressão off-set ou outras tecnologias de impressão modernas. Assim proporcionados estão uma primeira folha contínua que compreende uma camada A de papel ou cartão ou outro material à base de celulose e uma segunda folha contínua B de uma película polimérica metalizada, destinada ao exterior do material de acondicionamento, tal como um polipropileno orientado (OPP, BOPP) ou uma película de PET orientada, e uma composição aquosa compreendendo um adesivo é aplicada na superfície metalizada da película metalizada durante o seu encaminhamento. As duas folhas contínuas são encaminhadas para um estreitamento do rolo de pressão, enquanto a segunda folha contínua tem o adesivo aquoso aplicado à sua superfície, e são unidas e laminadas juntas pela composição adesiva aquosa intercamada enquanto passa o estreitamento, enquanto a composição adesiva é parcialmente absorvida na primeira folha contínua A. Não há necessidade de secagem forçada ou cura por calor da composição adesiva aquosa, e a velocidade de laminação pode ser mantida alta, a par com velocidades de laminação normais acima de 300 m/min, ou acima de 400 m/min ou mesmo acima de 500 m/min. Em particular, nesta modalidade, a folha contínua da camada A pode ser um cartão convencional revestido a argila do tipo adequado para acondicionamento de cartão líquido. A superfície revestida de argila absorve parcialmente a composição adesiva aquosa igualmente bem como uma rede de fibra de celulose, sem tal revestimento. A superfície metalizada da folha contínua de película B tem uma elevada suavidade, de tal modo que a aplicação de uma película fina do adesivo líquido proporciona um revestimento mesmo úmido do mesmo, e assegura uma absorção controlada e uniforme (em toda a superfície) da composição adesiva na superfície oposta a aderir no estreitamento de pressão, isto é, o cartão da folha contínua revestido com argila A. O polímero aglutinante adesivo é uma dispersão de copolímero de etileno e ácido acrílico em água, com um teor de sólidos de 40 a 50% em peso e é aplicado uma quantidade de cerca de 2 g/m2 de teor seco.

[0046] O cartão laminado e a película metalizada externa são então enrolados em bobinas e produzidos em grandes quantidades para armazenamento intermediário em bobinas. Quando é hora de fabricar um material de acondicionamento laminado tendo uma película metalizada como substrato de impressão, o laminado de película metalizado com cartão é desenrolado de sua bobina e levado a uma estação de impressão para a impressão convencional do padrão decorativo no lado da película, obtendo assim o fundo de decoração brilhante e metalizada. Subsequentemente, o material impresso é adicionalmente laminado nas camadas de polímero termoplástico protetora estanque ao líquido, de termovedação mais exteriores e mais internas, por revestimento por extrusão ou laminação de película da maneira usual. A camada de polímero termoplástico protetora e estanque aos líquidos de termovedação, estanque ao líquido e protetora exterior pode, em alternativa, ser aplicada por meio de um revestimento aquoso de dispersão de um polímero termoplástico, quando se deseja apenas uma espessura inferior dessa camada exterior ou quando tal processo é preferível outras razões.

[0047] Isto inclui também a laminação para uma camada de material de barreira, tal como uma folha de alumínio, no interior da camada de cartão volumosa, entre o cartão e a camada termoplástica mais interna, isto é, no lado da camada de cartão que é oposta ao lado externo impresso e decorativo. Em alternativa, a primeira etapa de laminação de absorção de adesivo aquoso, do cartão para a película metalizada, é ligada como uma operação em linha às subsequentes operações de impressão e vincagem sem qualquer enrolamento intermédio em bobinas de armazenamento. Esta escolha depende da configuração da linha de laminação, bem como do tamanho das encomendas recebidas para diferentes padrões de decoração e diferentes substratos de impressão, e decidida tendo em conta o modo de funcionamento mais econômico. Como a primeira etapa de laminação é rápida e fácil de realizar e requer apenas uma estação de laminação, é fácil e flexível o suficiente para se conectar a operações em linha.

[0048] A adesão obtida entre a película metalizada externa e o cartão está acima de 100 N/m e provou ser tão forte quanto necessário durante a fabricação da laminação, armazenamento intermediário do material laminado, etapas adicionais de impressão e laminação, bem como em todo o processo de fabricação de recipientes de acondicionamento para alimentos líquidos, formados por dobragem, cheios e selados, a partir do material laminado. As vantagens daí resultantes são excelentes e simplificam bastante o processo de fabricação de laminados de acondicionamento. Até agora, a laminação da película metalizada em cartão tinha que ocorrer por laminação de extrusão por fusão com uma camada interjacente de cerca de 10-15 g/m2 de polietileno de baixa densidade (LDPE), que é naturalmente consideravelmente mais cara do ponto de vista de custo da matéria-prima. Além disso, a película metalizada, que é fina e delicada de manusear durante a laminação, é exposta a uma carga de calor significativa do LDPE extrudado quente fundido, a cerca de 280320°C, enquanto a folha contínua da película se move sob tensão em um estreitamento de rolo de pressão resfriado. Qualquer defeito devido a esse manuseio inadequado pode ser evitado por um método como descrito acima. Qualquer etapa subsequente de laminação por calor ocorre quando a película já está aderida e colocada no cartão e, portanto, não é tão vulnerável a cargas de calor similares mais tarde no processo de fabricação.

[0049] O material de acondicionamento resultante laminado em uma ou duas etapas pelo método da invenção, irá compreender uma quantidade significativamente inferior de polímero de ligação termoplástico, quando comparado aos materiais de acondicionamento líquido convencional atual, isto é, sendo laminado por laminação de extrusão por fusão, e assim conter um teor relativo maior de fibras de celulose e de material renovável, que é vantajoso do ponto de vista de preservação e clima e do meio ambiente.

[0050] Foi concluído que o recipiente de acondicionamento fabricado a partir do material de acondicionamento laminado tem boa integridade de acondicionamento e pode ser facilmente adaptada às exigências do cliente e do mercado em relação às características decorativas, bem como ao uso de matérias-primas sensíveis e pré-fabricação ou semi-materiais pré-laminados.

[0051] Em ainda modalidades adicionais, o método pode compreender as etapas de a) prover uma folha contínua de um material volumoso de módulo central compreendendo uma camada de espaçamento de celulose, que tem baixa ou reduzida rigidez inerente à flexão com uma densidade inferior a 850 kg/m3, e uma gramatura de 60 a 250 g/m2, b) prover uma folha contínua de um módulo de material externo compreendendo pelo menos uma camada de substrato de impressão com ou sem uma decoração impressa ou aplicada sobre o mesmo; o módulo de material externo destinado a esse lado do material volumoso, que deve ser direcionado para a parte externa de um recipiente de acondicionamento feito a partir do material de acondicionamento laminado, c) laminar a parte externa da folha contínua do material volumoso do módulo central e a folha contínua do módulo de material externo uma na outra, d) adicionar a decoração ao módulo de material externo, e) prover uma folha contínua de um módulo de material interno compreendendo pelo menos uma camada de barreira, o módulo de material interno sendo destinado àquele lado do material volumoso, que deve ser direcionado para a parte interna de um recipiente de acondicionamento feito a partir do material de acondicionamento laminado, f) laminar a folha contínua do módulo de material interno e o interior da folha contínua do material volumoso um no outro, g) aplicar uma camada protetora mais externa, transparente e estanque ao líquido na parte externa do módulo de material externo; h) aplicar uma camada termoplástica, estanque ao líquido e termovedável na parte interna do módulo de material interno; i) obtendo assim uma folha contínua de material de acondicionamento laminado à base de celulose para alimento líquido ou viscoso, para enrolamento adicional em um carretel, em que a camada de espaçamento constitui o centro de uma estrutura em sanduíche dentro do material de acondicionamento laminado, a estrutura em sanduíche tendo a camada de barreira arranjada com uma camada voltada para o papel no interior da camada de espaçamento e interagindo com uma camada de revestimento adicional arranjada fora da camada de espaçamento, pelo menos uma camada voltada para o papel sendo uma camada voltada para o papel ambas voltadas para o papel tendo uma espessura significativamente menor, mas um módulo de Young maior do que a camada de espaçamento.

[0052] As etapas do método podem ocorrer em qualquer ordem, embora a ordem como listada acima seja considerada favorável a partir de um ponto de vista da configuração da laminação. Alternativamente, os módulos de material externo e interno devem ser pré-fabricados, isto é, pré-laminados, de tal modo que o módulo central de baixa densidade e relativamente sensível com a camada volumosa, o que compreende ou consiste da camada de espaçamento será necessária somente aguentar duas operações de laminação. Uma vez que a camada de espaçamento de baixa densidade é mais sensível a pressões e tensões, deve ser vantajoso manter a mesma tão pequena quanto possível até o laminado de acondicionamento acabado. Em uma modalidade particular, uma camada externa voltada para o papel deve ser primeiro laminada em camada volumosa, a fim de ser pré-cortada em conjunto ao fazer um orifício pré-corte, abertura ou fenda pré-cortada, nas partes mais volumosas e espessas do material tal como é feito hoje no cartão volumoso convencional. Um tal orifício, abertura ou fenda pré-cortada será assim encapsulada entre as outras camadas laminadas que são laminadas em operações subsequentes, incluindo as camadas internas e a camada de barreira interna, bem como uma camada de polímero mais externa e que forma junto uma membrana laminada de polímero e camadas de material de barreira.

[0053] Tal laminado de acondicionamento tendo uma camada voltada para o papel na parte interna da camada volumosa é particularmente vantajoso, quando o laminado tem um orifício pré-cortado de abertura pré-cortado em que a capacidade de abertura melhorada da membrana laminada de camadas dentro da região do orifício pré-cortado, pode ser obtido. Um dispositivo de abertura tem normalmente uma característica de corte ou divisão tal que a membrana através do orifício pré-cortado é cortada ou rasgada quando se torce/gira a tampa ou parafuso de cortiça, do dispositivo de abertura. Se existir uma resistência muito alta ao corte ou a divisão na membrana laminada, a embalagem com dispositivo de abertura ligado ficará difícil de abrir, tal como quando são utilizadas películas ou camadas de polímero muito fortes como camadas de material na membrana. Além disso, se houver baixa adesão entre as camadas da membrana laminada, haverá delaminação e bordas rasgadas dos materiais, não parecendo muito boas após abertura. Ao usar uma camada voltada para o papel como a camada de substrato de barreira interior principal, a membrana laminada será mecanicamente estável e de alta qualidade laminada, isto é, sem qualquer ruptura ou delaminações entre as camadas, antes ou após abertura.

[0054] O material de acondicionamento laminado obtido pelo método da invenção pode assim ser um material em sanduíche de modulo tridimensional, compreendendo uma camada de espaçamento à base de celulose e a camada de revestimento mecanicamente estabilizante de camada de papel de alta densidade ou película orientada, o laminado compreende ainda o papel de barreira ou película tendo pelo menos várias propriedades de barreira ao oxigênio no interior, e camadas de termovedação e camadas de ligação ou camadas de adesivo.

[0055] A camada de espaçamento pode assim ser uma camada que cria uma distância ou espaço entre camadas de material significativamente mais finas, que têm um módulo de Young e densidade mais altos, tal como uma camada de papel de alta densidade disposta em cada lado da camada de espaçamento, isto é, camadas que fornecem rigidez e estabilidade, chamadas camadas de revestimento. Camadas adicionais podem ser dispostas nos lados da camada de espaçamento, contribuindo para a construção total em sanduíche, mas um maior efeito foi visto com camadas de revestimento de papel. A camada de espaçamento tem uma rigidez à flexão inferior ou reduzida não inerente e, assim, não contribui diretamente para a rigidez à flexão ou resistência de um material de acondicionamento laminado. Indiretamente, ela pode contribuir muito, no entanto, pela interação com camadas adjacentes ou laminadas em ambos os lados, algumas das camadas tendo um módulo de Young maior, mas uma espessura menor em comparação com a camada de espaçamento. Em uma construção em sanduíche, é importante que haja pelo menos uma dessas camadas de revestimento, ou uma camada de reforço da rigidez em cada lado da camada de espaçamento. Quando a camada de espaçamento tem uma muito baixa densidade e não contribui sozinha por qualquer propriedade de rigidez à flexão, é necessária uma camada voltada para o papel em cada lado da camada de espaçamento. Quando a distância entre as camadas voltadas para o papel é aumentada, também a resistência mecânica e a rigidez à flexão da estrutura em sanduíche laminada serão aumentadas.

[0056] Materiais à base de celulose adequados para camadas de espaçamento podem ser, por exemplo, assim chamada espuma de celulose, isto é, celulose fibrosa formada por espuma, que é um material fibroso, com densidade regulável, que pode ser fabricado por um processo de formação de espuma.

[0057] Uma camada volumosa compreendendo espuma de celulose tem assim uma densidade inferior a 750 kg/m3, tal como menor do que 700 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 a eficiência a rentabilidade em relação às matérias-primas consumidas, enquanto melhor resistência às propriedades de redução de espessura de uma espuma de celulose foi obtida acima de 300 kg/m3. De acordo com uma modalidade, 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.

[0058] A camada volumosa compreendendo espuma de celulose, como descrita em aspectos e modalidades aqui, fornece 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 fornece um valor de J/m2 onde o material de acondicionamento está entre 60-300 J/m2, como 60-250 J/m2, como 80-200 J/m2, como 140-200 J/m2. Em alguns aspectos e modalidades, a camada volumosa está proporcionando uma distância entre uma camada de barreira e uma camada de decoração termoplástica mais externa e, desse modo, permitindo que estruturas do material de acondicionamento laminado sejam feitas sob medida. Em algumas modalidades a camada volumosa compreendendo espuma de celulose proporciona resistência à delaminação em combinação com a resistência à compressão na direção da espessura (ZD), e fornece distância suficiente entre a camada de barreira e camada decorativa.

[0059] Uma 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 fornecida 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 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.

[0060] Em algumas modalidades, a espuma de celulose pode ser misturada com outros materiais, por exemplo, aditivos e/ou celulose microfibrilar e/ou polpa refinada e/ou agentes ou produtos químicos de resistência, tais como amido e seus derivados, manogalactanas, carboximetil celulose, coloides de melamina-formaldeído, resinas de ureia-formaldeído, resinas de poliamida-poliamina-epicloridrina.

[0061] Outro exemplo de uma camada de espaçamento é feito do chamado material de caixa de papelão ondulado, que normalmente tem uma densidade bastante alta, mas uma menor rigidez à flexão inerente, assim como outras diferenças nas propriedades mecânicas, isto é, propriedades mecânicas ainda inadequadas em comparação com o cartão de acondicionamento convencional, tal que a estabilidade dimensional e mecânica e, assim, a integridade e as propriedades de barreira das embalagens feitas de um laminado tendo uma camada volumosa de tal material, seriam deterioradas, quando feitas por fabricação convencional de um laminado de acondicionamento.

[0062] Em particular, têm uma rigidez à flexão substancialmente menor em comparação com um material de acondicionamento laminado adequado para acondicionamento de líquido. Rigidez à flexão não é comumente medida em materiais de caixa de papelão ondulado, já que foram destinados de alguma forma para fabricação de cartão corrugado, mas tem sido medido que tais materiais que têm uma rigidez à flexão de pelo menos 30%, pelo menos 40% tal como de pelo menos 50% menor que a rigidez à flexão de um papelão para cartão líquido, por exemplo do tipo Triplex ou Duplex, a uma gramatura correspondente, excluindo a gramatura de revestimento imprimível (revestimento de argila). Geralmente, os materiais estriados têm uma maior rigidez à flexão por gramatura do que os materiais do material de papelão para revestimento plano de papelão ondulado.

[0063] Ele ainda contribui para a total rigidez à flexão de um material de acondicionamento laminado, no entanto, fornecendo uma camada de distância em uma construção em sanduíche entre camadas de revestimento, que têm um módulo de Young maior, e por ter propriedades de maior resistência à compressão no plano (x-y) da camada, do que o papelão convencional para acondicionamento de líquido.

[0064] O material de caixa de papelão ondulado é também conhecido como material para caixa de cartão ondulado (CCM), e os materiais necessários para um material para caixa de cartão ondulado são um meio ondulado (ou meio estriado) que é, em uso, estriado (furado) e então arranjados por colagem entre dois materiais de papelão para revestimento plano de papelão ondulado planos ou meios de revestimento. Uma tal construção ondulada proporciona uma alta rigidez à flexão da estrutura em sanduíche, devido à camada intermediária com estriado, que atua como uma camada de distância ou de espaçamento entre as duas camadas de revestimento relativamente mais finas. Os dois tipos de papel que compõem o material de caixa de papelão ondulado são, portanto, o material de lineboard, também comumente chamado de kraftliner ou Testliner, e material estriado (ou meio ondulado).

[0065] Os dois tipos de papel que compõem o material de caixa de papelão ondulado são o material de papelão para revestimento plano de papelão ondulado e o material estriado (ou meio ondulado). Uma vez que o material de caixa de papelão ondulado é feito principalmente a partir de fibras de celulose natural não branqueadas, é geralmente marrom ou bege, embora sua tonalidade possa variar dependendo do tipo de celulose. Existem, inferior a 835 kg/m3, é marrom ou bege e compreende principalmente fibras de madeira macia, tais como fibras de abeto e pinho.

[0066] O estriado é, portanto, um produto de papel normalmente usado como meio ondulado em papelões-recipiente ondulado, tendo uma densidade de 600 a 750 kg/m3, como de 600 a 700 kg/m3, normalmente em torno de 650 kg/m3. O papel estriado é marrom ou bege e contém principalmente fibras curtas e é igual ao material de papelão para revestimento plano de papelão ondulado, em geral, um papel de baixo custo e baixa qualidade, que não é por si só adequado para a fabricação de embalagens cartonadas para líquido. No entanto, quando usado como uma camada de espaçamento em uma estrutura em sanduíche, pode funcionar bem para o propósito, e a um preço substancialmente mais baixo, se de um tipo aprovado e combinado da maneira certa com as camadas certas em tal laminado de acondicionamento.

[0067] O meio com estriado, no entanto, formaria uma camada de espaçamento, que não é estriada, por ser um material fibroso de menor rigidez e menor custo que pode proporcionar uma distância suficiente em uma construção em sanduíche para um material de acondicionamento de cartão líquido laminado. As camadas de espaçamento estriadas, isto é, camadas de espaçamento bem formadas, não estão dentro do escopo da presente invenção. Os materiais de cartão estriado implicariam implicações e requisitos técnicos bastante diferentes para os materiais de acondicionamento laminados em cartão para líquido, e não serão tratados aqui.

[0068] As fibras geralmente utilizadas na fabricação de materiais de caixa de papelão ondulado podem ser classificadas em dois tipos principais, fibras recicladas e fibras novas, isto é, fibras virgens. As propriedades do papel são dependentes das características estruturais das várias fibras que compõem a folha. Geralmente, quanto maior o teor de fibras virgens, mais forte e mais dura (maior resistência à compressão) será o material estriado ou do papelão plano. O material estriado que foi explorado para o propósito dessa invenção é um estriado semiquímico feita de 100% de fibras virgem feitas de madeira dura, tal como bétula, da Powerflute. A bétula é uma matéria-prima ideal de estriado. Sua estrutura contém altas concentrações de lignina e hemicelulose. O processo de formação de polpa preserva a lignina naturalmente altamente hidrofóbica e modifica a hemicelulose remanescente para que o núcleo de celulose flexível e macia da fibra seja protegido. Isso proporciona maiores propriedades de rigidez e de fluência. Quando utilizado para embalagem de líquidos, os materiais estriados disponíveis no mercado precisam ser complementados com um ou mais agentes de encolamento adicionais durante a fabricação da folha contínua de celulose, a fim de lidar com as condições do líquido e alta umidade para esse novo uso e aplicação. Tecnologias convencionais de encolamento e produtos químicos (AKD, ASA, resina, etc.) podem ser usados para o material estriado, a fim de atender aos requisitos necessários para o produto específico.

[0069] Material de papelão para revestimento plano de papelão ondulado feito de fibras virgens, é chamado de kraftliner, enquanto material de papelão para revestimento plano de papelão ondulado de fibras recicladas é conhecido como testliner. Também são possíveis misturas de fibras virgens e recicladas. O kraftliner deve ter pelo menos 80% em peso e, preferivelmente, 100% em peso de fibras virgens. As fibras usadas para material de papelão para revestimento plano de papelão ondulado são mais longas do que aquelas usadas em material estriado, e desde que o material de papelão para revestimento plano de papelão ondulado seja originalmente destinado para as camadas de revestimento externas de um material de cartão, eles também são dimensionados com agentes de encolamento para suportar diferentes graus de umidade e condições úmidas.

[0070] Materiais de caixa de papelão ondulado, portanto, têm menor rigidez à flexão do que os correspondentes cartões para acondicionamento de líquidos, mas têm, por outro lado, um índice SCT mais alto, ou seja, um maior valor de SCT por unidade de gramatura na direção da máquina (MD) do que um material normal de cartão líquido ou de outros materiais de papel ou celulose que seriam adequados nesse contexto. O valor SCT é uma propriedade medida pela norma internacional ISO9895, e que é usado para comparar diferentes materiais de caixa de papelão ondulado entre si. O SCT ou Teste de Compressão de Curto alcance mede a resistência de compressão interna das fibras de papel, isto é, a resistência à compressão no plano de um papel, em CD e MD. Essa propriedade varia com a gramatura do papel específico medido. A gramatura dos produtos a base de papel é medida de acordo com a ISO 536.

[0071] Embalagens feitas de um material tendo um índice SCT mais alto têm melhor capacidade de empilhamento e, portanto, são uma medida da resistência à compressão por gramatura no plano (plano x-y) no plano de um material cartonado. Normalmente, os materiais de caixa de papelão ondulado têm um índice SCT de mais de 30 Nm/g em MD e proporcionariam, assim, i.a. as propriedades exigidas de resistência à compressão e capacidade de empilhamento para um laminado de papelão para líquido. Esses materiais não precisam ser otimizados com relação às propriedades de rigidez à flexão, uma vez que eles só serão usados como camadas de espaçamento (não-caneladas) em materiais laminados para embalagens cartonadas para líquidos. Assim, enquanto tais materiais de lineboard são originalmente destinados a revestir camadas em uma estrutura em sanduiche de cartão corrugado, eles serão para o propósito da presente invenção ser usados como camada de espaçamento em uma estrutura laminada, tendo ainda outras camadas de revestimento em cada um dos seus lados, para fornecer as propriedades de rigidez à flexão necessárias para materiais laminados de cartão para líquido.

[0072] Para comparação, os materiais de cartão para líquido de hoje têm um índice SCT de cerca de 25 Nm/g, mas são também otimizados em relação a todas as outras propriedades, pois são considerados os principais fornecedores de estabilidade dimensional em materiais de acondicionamento laminados de cartão para líquido. Ao substituir o papelão para líquido otimizado de hoje por uma camada de espaçamento de baixo custo em uma estrutura de sanduíche em um laminado, tal uma camada de espaçamento precisa ter um índice SCT mais alto, acima de 30 Nm/g, para compensar a perda de propriedades ao remover o papelão do estado da técnica.

[0073] Uma vez que a nova camada de espaçamento será laminada em outras camadas de revestimento em uma configuração em sanduíche em uma estrutura laminada, não há necessidade de proporcionar uma superfície de impressão branca ou lisa (por exemplo, revestida por argila) na própria camada de espaçamento. Também a esse respeito, os materiais de caixa de papelão ondulado são, portanto, materiais adequados para uma tal camada de espaçamento.

[0074] No que diz respeito à resistência à umidade, materiais de caixa de papelão ondulado podem ter um valor de adsorção de água Cobb inferior a 35 g/m2, de modo a funcionar melhor em um laminado de acondicionamento de cartão para líquido. O valor de Cobb é medido de acordo com a ISO 535, e já é cumprido pela maioria dos materiais de papelão para revestimento plano de papelão ondulado enquanto que alguns materiais canelados podem necessitar de encolamento adicional para serem usados como uma camada de espaçamento não canelada em um laminado de acondicionamento de cartão para líquido. Por conseguinte, um material de caixa de papelão ondulado em uma camada volumosa, compreende pelo menos um aditivo de encolamento.

[0075] Em outra modalidade, a camada de espaçamento pode compreender uma combinação de diferentes tipos de celulose ou papel. Se a camada de espaçamento compreende espuma de celulose, a parte de espuma de celulose é de 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.

[0076] Quando se faz a baixa aferição do cartão de líquido convencional para materiais de celulose alternativas para a camada volumosa, foi verificado que a barreira de folha de alumínio laminada no interior da camada volumosa pode obter fissuras finas e não é mais compacta na permeação de gás. Ao poupar custos no material de cartão, tem sido visto como necessário gastar mais material de barreira, a fim de compensar a perda da barreira de oxigênio. Outro pensamento, é claro, foi substituir a folha de alumínio por uma barreira diferente e melhor de alguma forma, mas isso tem sido até agora visto como um desejo caro e/ou uma justaposição cara de várias camadas de barreira diferentes que são mais espessas e laminadas uma na outra para fornecer as propriedades de barreira necessárias.

[0077] Em outra modalidade, a camada volumosa principalmente compreende uma camada de material de espaçamento, mas pode compreender adicionalmente uma ou duas camadas de papel integradas que tendo um módulo de Young relativamente maior, mas uma espessura menor do que a camada de espaçamento, para proporcionar alguma resistência mecânica e rigidez à flexão ao material laminado finalmente produzido.

[0078] De acordo com uma modalidade, o material laminado final compreende pelo menos um tal papel relativamente mais fino e mais duro, disposto em cada lado da camada de espaçamento. Com um tal arranjo, os papeis mais finos e mais duros tendo um módulo de Young mais elevado atuam de modo semelhante aos flanges de uma construção de viga em I ou às camadas de revestimento de uma construção em sanduíche, estabilizando assim o sanduíche mecanicamente, por exemplo, em relação à rigidez à flexão e à resistência à compressão em várias direções dentro do material.

[0079] Adequadas tais camadas voltadas para o papel estabilizadas podem ser encontradas entre papéis Kraft finos, papéis vegetais ou papéis de pergaminho. Elas devem ter uma gramatura de 20 a 100 g/m2, tal como de 30 a 70 g/m2, tal como de 30 a 60 g/m2 e uma densidade de 600 a 1500 kg/m3.

[0080] Normalmente, as camadas voltadas para o papel devem ter um módulo de Young de 1 a 10 GPa, tal como de 5 a 10 GPa.

[0081] Camadas voltadas para o papel podem ser incluídas na estrutura de material laminado de maneiras diferentes. Por exemplo, quando a camada de espaçamento tem densidade maior e rigidez inerente por si própria, tal como uma camada de espaçamento de material estriado, a camada de material volumoso pode compreender a camada de material estriado e uma tal camada voltada para o papel mais fina, rígida ou de alta densidade em um lado da camada de espaçamento. Pode então ser suficiente que o material laminado final tenha o papel de barreira de superfície compacta no interior e tenha uma camada de revestimento menos estabilizadora de um material diferente, tal como uma película de plástico orientado, no exterior da camada de espaçamento. Alternativamente, uma camada de revestimento de papel pode ser incluída também no módulo do material externo a ser laminado na camada de material estriado.

[0082] A rigidez à flexão de um laminado de material de acondicionamento pode ser derivada das espessuras e dos módulos de Young das camadas individuais. Para equilibrar as propriedades mecânicas de uma estrutura de material laminado em sanduíche, as camadas de revestimento do sanduíche devem ser dispostas em cada lado, respectivamente, da camada de espaçamento, de modo que tenham rigidez extensiva substancialmente igual. A rigidez extensiva é dada pelo produto do módulo de Young e espessura. Isso pode ser regulado pela variação da espessura e do módulo de Young dos papéis, e onde houver mais de uma tal camada de revestimento de papel de um lado da camada de espaçamento, há fórmula para calcular a rigidez total à flexão da combinação particular das camadas de revestimento.

[0083] Em uma modalidade em que a camada volumosa compreende celulose espumada, o material laminado final compreende uma camada voltada para o papel disposta em cada lado da camada de espaçamento, de modo a proporcionar estabilidade suficiente ao material de acondicionamento laminado final.

[0084] Em uma modalidade, o material volumoso assim compreende uma camada de espaçamento e o papel revestido de barreira como camada voltada para o papel no primeiro lado (o interior) da camada de espaçamento, enquanto o módulo de material externo também compreende uma camada voltada para o papel, sendo um substrato impresso, a ser laminada no segundo lado (o exterior) da camada volumosa e espaçamento. Em outra modalidade, a camada de material volumoso compreende uma camada de espaçamento e uma camada voltada para o papel integrada no segundo lado da camada de espaçamento, enquanto o módulo interno de material compreende a camada voltada para o papel da barreira assim laminada no primeiro lado da camada volumosa e de espaçamento.

[0085] Em uma outra modalidade, o material volumoso compreende uma camada de espaçamento e uma camada voltada para o papel, integrada em cada lado da camada de espaçamento.

[0086] Em uma modalidade particular, a camada de espaçamento é uma camada fibrosa feita por um processo de formação de espuma e tem uma gramatura de 150 g/m2 e uma espessura de 600 μm e tem um papel de alta densidade de uma gramatura de 60 a 80, tal como 70, g/m2 dispostos em cada lado do mesmo.

[0087] Um substrato de impressão pode ser uma película de polímero pré-fabricada e estirada de estabilização, que pode ser uma película de polímero selecionada do grupo que consiste de películas baseadas em qualquer um dos poliésteres, tal como tereftalato de polietileno (PET), PET orientado ou não orientado (OPET, BOPET), furanoato de polietileno orientado ou não orientado (PEF), tereftalato de polibutileno (PBT) orientado ou não orientado, naftanato de polietileno (PEN), poliamidas, tais como poliamida não orientada ou orientada (PA, OPA, BOPA), copolímeros de etileno álcool vinílico (EVOH), poliolefinas tais como polipropileno, polipropileno mono ou biaxialmente orientado (PP, OPP, BOPP), polietilenos tais como polietileno de alta densidade orientado ou não orientado (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) e copolímeros de ciclo-olefina (COC), e misturas de qualquer dos referidos polímeros, ou uma película multicamada com uma camada superficial compreendendo qualquer dos referidos polímeros ou misturas dos mesmos.

[0088] O substrato de impressão pode ter uma superfície imprimível que é uma superfície de papel branco revestida com argila ou uma superfície de papel natural castanho ou uma película metalizada ou superfície de papel metalizada.

[0089] O módulo de material exterior pode assim ser laminado na camada de material volumoso através da aplicação de uma composição adesiva aquosa em uma quantidade de 1 a 4 g/m2, tal como de 1 a 3 g/m2 a uma das superfícies a ser aderidas uma a outra, e subsequentemente pressionando-as juntas.

[0090] O módulo de material interno pode ser laminado para o material volumoso pela aplicação de uma composição adesiva aquosa em uma quantidade de 1 a 4 g/m2, tal como de 1 a 3 g/m2 a uma das superfícies a serem aderidas umas às outras, e subsequentemente pressionando-as juntas.

[0091] Na laminação das duas folhas contínuas dos módulos de material interior e exterior à folha contínua da camada volumosa, uma das etapas de laminação pode ser realizada por meio de laminação de extrusão por fusão com um polímero de ligação termoplástico em fusão interjacente que é uma forma comum de laminação de duas folhas contínuas entre si. Em uma modalidade da invenção, onde as superfícies a serem laminadas uma com a outra são todas superfícies de papel ou à base de celulose, haverá boa aderência resultante entre as superfícies laminadas. Alguns tipos de superfícies podem requerer um pré-tratamento de oxidação da superfície antes de aderir à outra superfície, ou alternativamente, ou além disso, o polímero de ligação a ser extrudado por fusão pode compreender pelo menos parcialmente um polímero termoplástico adesivo, isto é, um polímero tendo grupos funcionais com afinidade para vários grupos de superfície, normalmente anidrido carboxílico ou maleico.

[0092] Polímeros adesivos adequados para as camadas de ligação de extrusão por fusão no interior do material laminado, isto é, entre uma camada de termovedação exterior e a camada de substrato revestida com barreira ou primer, ou para ligar a película de barreira à camada volumosa em um laminado de ligação mono ou multicamada são os chamados polímeros termoplásticos adesivos, tais como poliolefinas modificadas, que são baseadas principalmente em copolímeros de LDPE ou LLDPE ou, copolímeros de enxerto com unidades monoméricas contendo grupos funcionais, tais como grupos funcionais carboxílicos ou glicidílicos, por exemplo, monômeros de ácido (met)acrílico ou monômeros de anidrido maleico (MAH), (ou seja, copolímero de etileno ácido acrílico (EAA) ou copolímero de etileno ácido metacrílico (EMAA)), copolímero de etileno-(met)acrilato de glicidila (EG(M)A) ou MAH polietileno enxertado (MAH-g-PE). Outro exemplo de tais polímeros modificados ou polímeros adesivos são os chamados ionômeros ou polímeros de ionômero. Preferencialmente, a poliolefina modificada é um copolímero de etileno-ácido acrílico (EAA) ou um copolímero de etileno ácido metacrílico (EMAA).

[0093] Adesivos termoplásticos ou camadas de ligação à base de polipropileno modificados correspondentes podem também ser úteis, dependendo dos requisitos dos recipientes de acondicionamento acabados.

[0094] Tais camadas de polímero adesivo ou camadas de amarração são normalmente aplicadas em conjunto com a respectiva camada exterior ou com outras camadas de ligação entre volume e a barreira em uma operação de revestimento de coextrusão.

[0095] A composição de adesivo aquoso pode assim ser aplicada sobre uma das superfícies a ser laminada uma a outra, e depois unida com a outra superfície em uma estação de laminação, envolvendo um ou mais estreitamentos de laminação por pressão.

[0096] De preferência, e em geral, a fim de aplicar a menor pressão a camada de espaçamento mais fraca e de baixa densidade quanto possível, deve haver apenas um estreitamento de laminação na estação de laminação. É possível, no entanto, que vários estreitamentos consecutivos possam ser vantajosos em algumas modalidades, aplicando uma pressão de estreitamento mais baixa, por vários estreitamentos de rolos consecutivos, ou por estreitamento prolongado, para aumentar a adesão.

[0097] Os materiais de acondicionamento laminados feitos de acordo com o método da invenção podem ter um maior teor de fibras e materiais provenientes de recursos renováveis, o que é vantajoso do ponto de vista ambiental. Além disso, por uma proporção aumentada de fibras de celulose no material, pode tornar-se mais fácil manusear em processos de reciclagem, em particular quando também a quantidade proporcional de camadas de polímero termoplástico e folha de alumínio simultaneamente pode ser diminuída. Este é, por exemplo, um efeito vantajoso, quando a laminação de módulos à base de celulose pode ser feita por laminação de absorção adesiva aquosa, isto é, um método de laminação em que apenas uma quantidade pequena de adesivo de polímero é aplicada e ligando as duas superfícies a serem laminadas juntas, enquanto o meio aquoso ou solvente é absorvido na rede de fibras de celulose da (s) camada (s) laminada (s) e não é necessário secagem ou aquecimento adicional. Assim, enquanto é necessário menos material de ligação termoplástica, tal como na laminação de extrusão por fusão, a proporção relativa de papel ou camadas de material à base de celulose no material de acondicionamento é aumentada e, além disso, as camadas de barreira podem ser reduzidas devido a combinações eficientes de propriedades das várias camadas de material incluídas no material de acondicionamento laminado.

[0098] Os polímeros termoplásticos adequados para as camadas termovedantes estanque ao líquido e mais internas e externas no material de embalagem laminado, são poliolefinas tais como homo ou copolímeros de polietileno e polipropileno, preferencialmente polietilenos e mais preferencialmente polietilenos selecionados do grupo consistindo de polietileno de baixa densidade (LDPE), LDPE linear (LLDPE), polietilenos de metaloceno de catalisador de um sítio (m-LLDPE) e suas misturas ou copolímeros dos mesmos. De acordo com uma modalidade preferida, a camada de termovedação mais exterior e estanque a líquidos é um LDPE, enquanto a camada de termovedação mais interna à prova de líquidos é uma composição de mistura de m-LLDPE e LDPE para propriedades de laminação e de termovedação ideais. As camadas de polímeros termoplásticos exterior e interior podem ser aplicadas por revestimento de (co)extrusão do polímero em fusão até uma espessura desejada. De acordo com outra modalidade, as camadas de termovedação estanque ao líquido e/ ou internas e externas podem ser aplicadas na forma de películas pré-fabricadas, orientadas ou não orientadas.

[0099] Os mesmos materiais à base de poliolefina termoplásticos, em particular polietilenos, como listados acima em relação às camadas mais exteriores e mais internas, são também adequados em camadas de ligação interior do material laminado, isto é, entre uma camada volumosa ou núcleo, tal como papel ou cartão, e um material pré-laminado, incluindo uma película de barreira ou outra camada de película.

[00100] Outras camadas de barreira possíveis podem envolver um substrato de película ou papel fino com um revestimento de barreira, tal como um revestimento de barreira revestido por uma dispersão ou revestido por película líquida, ou um revestimento de barreira depositado por vapor.

[00101] Um substrato de película adequado para tais películas de barreira pode ser uma película de polímero selecionada do grupo que consiste de películas baseadas em qualquer dos poliésteres, tais como PET (tereftalato de polietileno) orientado ou não orientado, furanoato de polietileno orientado ou não orientado (PEF), tereftalato de polibutileno (PBT) orientado ou não orientado, naftanato de polietileno (PEN), poliamidas, tais como poliamida não orientada ou orientada (PA, OPA, BOPA), copolímeros de etileno álcool vinílicos (EVOH), poliolefinas tais como polipropileno, polipropileno mono ou biaxialmente orientado (PP, OPP, BOPP), polietilenos tais como polietileno de alta densidade orientado ou não orientado (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) e copolímeros de ciclo-olefina (COC ) e misturas de qualquer dos referidos polímeros, ou uma película multicamada com uma camada superficial compreendendo qualquer dos referidos polímeros ou misturas dos mesmos.

[00102] De acordo com algumas modalidades, as propriedades de barreira podem ser proporcionadas por uma camada de polímero ou multicamada, ou uma película de um ou mais polímeros de barreira, enquanto em outras modalidades o polímero de uma película tem apenas o propósito de proporcionar um substrato para um revestimento de barreira aplicado subsequentemente.

[00103] As propriedades de barreira ao oxigênio podem ser ainda proporcionadas por revestimentos de película líquida fina, por exemplo, polímeros de barreira que são revestidos na forma de uma dispersão ou solução em um meio líquido ou solvente, em um substrato, tal como um substrato de película de polímero ou papel, e subsequentemente secos em revestimentos de barreira fina. É importante que a dispersão ou solução seja homogênea e estável, para resultar em um revestimento uniforme com propriedades de barreira uniformes. Exemplos de polímeros adequados para composições aquosas são álcoois polivinílicos (PVOH), álcoois etileno vinílicos dispersáveis em água (EVOH) ou polímeros dispersáveis em água ou dissolúveis à base de polissacarídeos. Tais camadas revestidas por película de dispersão ou revestidas por película líquida (LFC) podem ser muito finas, até décimos de grama por m2, e podem fornecer camadas homogêneas de alta qualidade, desde que a dispersão ou solução seja homogênea e estável, ou seja, bem preparada e misturada. O PVOH tem excelentes propriedades de barreira ao oxigênio em condições secas e também proporciona propriedades de barreira ao odor muito boas, isto é, capacidade para evitar que substâncias odoríferas entrem no recipiente de embalagem do ambiente circundante, por exemplo, em um refrigerador ou em um quarto de armazenamento, em que a capacidade se torna importante a longo prazo o armazenamento de embalagens. Além disso, tais camadas de polímero revestidas com película líquida a partir de polímeros dispersáveis em água ou não dissolúveis proporcionam frequentemente boa adesão interna a camadas adjacentes, o que contribui para uma boa integridade do recipiente de embalagem final.

[00104] Adequadamente, tal um polímero de barreira é assim selecionado do grupo consistindo de polímeros à base de álcool vinílico, tais como PVOH ou EVOH dispersável em água, polissacarídeos tais como por exemplo amido ou derivados de amido, nanofibrilas de celulose (CNF), celulose nanocristalina (NCC), hemicelulose, quitosana ou outros derivados de celulose, hemiceluloses, cloreto de polivinilideno dispersável em água (PVDC) ou poliésteres dispersáveis em água, ou combinações de dois ou mais dos mesmos.

[00105] Mais preferivelmente, o aglutinante polimérico é selecionado do grupo consistindo de PVOH, EVOH dispersável em água, polissacarídeos tais como, por exemplo, amido ou derivados de amido, quitosana ou outros derivados de celulose, ou combinações de dois ou mais dos mesmos.

[00106] Tais polímeros de barreira são assim adequadamente aplicados por meio de um processo de revestimento de película líquida, isto é, sob a forma de uma dispersão ou solução aquosa ou à base de solvente que, por aplicação, é espalhada em uma camada fina e uniforme sobre o substrato e depois seca antes da laminação ou revestimento das outras camadas.

[00107] Composições aquosas geralmente têm certas vantagens ambientais. Preferencialmente, a composição de barreira ao gás líquido é à base de água, porque tal composição geralmente tem uma melhor compatibilidade com o ambiente de trabalho do que sistemas baseados em solvente.

[00108] Mais preferencialmente, o polímero de barreira ao gás é PVOH, porque tem todas as boas propriedades acima mencionadas, isto é, propriedades de formação de película, propriedades de barreira a gases, eficiência de custos, compatibilidade com alimentos e propriedades de barreira a odores.

[00109] Uma composição de barreira ao gás baseado em PVOH é melhor quando o PVOH tem um grau de saponificação de pelo menos 98%, preferencialmente pelo menos 99%, embora o PVOH com menores graus de saponificação também proporcione propriedades de barreira ao oxigênio.

[00110] De acordo com uma modalidade adicional, a composição líquida compreende adicionalmente partículas inorgânicas para melhorar adicionalmente as propriedades de barreira ao gás oxigênio.

[00111] O material aglutinante de polímero pode, por exemplo, ser misturado com um composto inorgânico que é de forma laminar, ou formado por flocos. Pelo arranjo em camadas das partículas inorgânicas em forma de flocos, uma molécula de gás oxigênio tem que migrar de um modo mais longo, através de um caminho tortuoso, através da camada de barreira ao oxigênio, do que o caminho reto normal através de uma camada de barreira.

[00112] O composto inorgânico laminar é um composto chamado nanopartícula disperso a um estado esfoliado, isto é, as lamelas do composto inorgânico em camadas são separadas umas das outras por meio de um meio líquido. Assim, o composto em camadas pode ser, de um modo preferido, inchado ou clivado pela dispersão ou solução de polímero, que na dispersão penetrou na estrutura em camadas do material inorgânico. Pode também ser inchado por um solvente antes de ser adicionado à solução de polímero ou dispersão de polímero. Assim, o composto inorgânico laminar é disperso para um estado delaminado na composição de barreira ao gás líquido e na camada de barreira seca. Há muitos minerais de nano-argila quimicamente adequados, mas nanopartículas preferidas são as de montmorilonita, tais como montmorilonita purificada ou montmorilonita permutada com sódio (Na- MMT). O composto laminar inorgânico de tamanho nano ou mineral de argila de preferência tem uma razão de aspecto de 50-5000 e um tamanho de partícula de até cerca de 5 μm no estado esfoliado.

[00113] Partículas inorgânicas adequadas consistem principalmente de partículas de bentonita laminar com uma razão de aspecto de 50 a 5000.

[00114] De preferência, a camada de barreira inclui entre cerca de 1 e cerca de 40% em peso, mais preferivelmente entre cerca de 1 e cerca de 30% em peso e mais preferencialmente entre cerca de 5 e cerca de 20% em peso do composto inorgânico laminar baseado no peso do revestimento seco. Se a quantidade for demasiada baixa, as propriedades de barreira ao gás da camada de barreira revestida e seca não serão marcadamente melhoradas em comparação com quando não é utilizado qualquer composto inorgânico laminar. Se a quantidade for muito alta, a composição líquida ficará mais difícil de aplicar como um revestimento e mais difícil de manusear em tanques de armazenamento e condutos do sistema aplicador. Preferivelmente, a camada de barreira inclui de cerca de 99 a cerca de 60% em peso, mais preferivelmente de cerca de 99 a cerca de 70% em peso e mais preferencialmente de cerca de 95 a cerca de 80% em peso do polímero com base no peso do revestimento seco. Um aditivo, tal como um estabilizador de dispersão ou semelhante, pode ser incluído na composição de barreira ao gás, de preferência em uma quantidade não superior a cerca de 1% em peso com base no revestimento seco. O teor seco total da composição é preferencialmente de 5 a 15% em peso, mais preferivelmente de 7 a 12% em peso.

[00115] De acordo com uma modalidade preferida diferente, as partículas inorgânicas consistem principalmente em partículas de talco laminar com uma razão de aspecto de 10 a 500. De preferência, a composição compreende uma quantidade de 10 a 50% em peso, mais preferivelmente de 20 a 40% em peso das partículas de talco, com base no peso seco. Abaixo de 20% em peso, não há aumento significativo nas propriedades de barreira aos gases, enquanto acima de 50% em peso, a camada revestida pode ser mais quebradiça e quebradiça porque há menos coesão interna entre as partículas na camada. O aglutinante de polímero parece estar em uma quantidade muito baixa para envolver e dispersar as partículas e laminá-las entre si dentro da camada. O teor seco total de uma tal composição de barreira líquida a partir de partículas de PVOH e talco pode estar entre 5 e 25% em peso.

[00116] O aglutinante polimérico preferido, também quando se emprega partículas inorgânicas para proporcionar propriedades de barreira ao oxigênio, é PVOH, parcialmente devido às suas propriedades vantajosas mencionadas acima. Além disso, o PVOH é vantajoso do ponto de vista da mistura, isto é, é geralmente fácil para dispersar ou esfoliar partículas inorgânicas em uma solução aquosa de PVOH para formar uma mistura estável de PVOH e partículas, permitindo assim uma boa película revestida com uma composição homogênea e morfologia.

[00117] De preferência, de acordo com a invenção, a referida camada de barreira ao gás oxigênio é aplicada em uma quantidade total de 0,1 a 5 g/m2, preferivelmente de 0,5 a 3,5 g/m2, mais preferivelmente de 0,5 a 2 g/m2, em peso seco. Abaixo de 0,1 g/m2, provavelmente não haverá quaisquer propriedades de barreira ao gás alcançada, enquanto acima de 5 g/m2, a camada revestida não trará eficiência de custo para o laminado de embalagem, devido ao alto custo de polímeros de barreira em geral e devido ao alto custo de energia para a evaporação do líquido. Um nível reconhecível de barreira ao oxigênio é alcançado pelo PVOH a 0,5 g/m2 e acima, e um bom equilíbrio entre as propriedades de barreira e os custos é alcançado entre 0,5 e 3,5 g/m2.

[00118] De acordo com uma modalidade preferida, a camada de barreira ao gás de oxigênio é aplicada em duas etapas consecutivas com secagem intermédia, como duas camadas parciais. Quando aplicadas como duas camadas parciais, cada camada é adequadamente aplicada em quantidades de 0,1 a 2,5 g/m2, preferencialmente de 0,5 a 1 g/m2, e permite uma camada total de maior qualidade a partir de uma quantidade menor de composição de barreira ao gás líquido. Mais preferivelmente, as duas camadas parciais são aplicadas em uma quantidade de 0,5 a 2 g/m2 cada, de preferência de 0,5 a 1 g/m2 cada.

[00119] De acordo com uma modalidade diferente, revestimentos de barreira podem ser aplicados por meio de deposição física de vapor (PVD) ou deposição química de vapor (CVD) sobre uma superfície de substrato, de um material de película. O próprio material de substrato também pode contribuir com algumas propriedades, mas deve, acima de tudo, ter propriedades de superfície apropriadas, adequadas para receber um revestimento de deposição de vapor, e deve funcionar eficientemente em um processo de deposição de vapor.

[00120] As camadas finas depositadas de vapor têm normalmente apenas nanômetros de espessura, isto é, têm uma espessura na ordem da magnitude dos nanômetros, por exemplo, de 1 a 500 nm (50 a 5000 Â), preferivelmente de 1 a 200 nm, mais preferivelmente de 1 a 100 nm e mais preferencialmente de 1 a 50 nm.

[00121] Um tipo comum de revestimento de deposição de vapor, muitas vezes tendo algumas propriedades de barreira, em particular propriedades de barreira ao vapor de água, é chamado de camadas de metalização, por exemplo, revestimentos de deposição de vapor físico de metal (PVD) de alumínio.

[00122] Uma tal camada depositada de vapor, consistindo substancialmente em metal de alumínio pode ter uma espessura de 5 a 50 nm, o que corresponde a menos de 1% do material de metal de alumínio presente em uma folha de alumínio de espessura convencional para embalagem, isto é, 6,3 μm. Embora os revestimentos de metal de deposição de vapor exijam significativamente menos material metálico, eles apenas proporcionam um nível baixo de propriedades de barreira ao oxigênio, no máximo, e precisam ser combinados com um outro material de barreira ao gás para proporcionar um material laminado final com propriedades de barreira suficientes. Por outro lado, pode complementar uma camada adicional de barreira ao gás, que não possui propriedades de barreira ao vapor de água, mas que é bastante sensível à umidade.

[00123] Outros exemplos de revestimentos de deposição de vapor são os revestimentos de óxido de alumínio (AlOx) e óxido de silício (SiOx). Geralmente, tais revestimentos de PVD são mais frágeis e menos adequados para incorporação em materiais de embalagem por laminação. Camadas metalizadas, como uma exceção, têm propriedades mecânicas adequadas para o material de laminação, apesar de serem feitas por PVD, no entanto geralmente proporcionando uma menor barreira ao gás oxigênio.

[00124] Outros revestimentos que foram estudados para materiais de embalagem laminados podem ser aplicados por meio de um método de deposição de vapor químico reforçado por plasma (PECVD), em que um vapor de um composto é depositado no substrato sob circunstâncias mais ou menos oxidantes. Os revestimentos de óxido de silício (SiOx) podem, por exemplo, também ser aplicados por um processo PECVD, e podem então obter propriedades de barreira muito boas sob certas condições de revestimento e receitas de gás. Infelizmente, os revestimentos de SiOx mostram propriedades de má adesão quando laminados por laminação de extrusão por fusão em poliolefinas e outras camadas de polímero adjacentes, e o material laminado é exposto a condições de embalagem úmida ou altamente úmida. São necessários adesivos especiais e caros ou polímeros adesivos para alcançar e manter uma adesão suficiente em um laminado de acondicionamento do tipo destinado a embalagens de cartão líquido.

[00125] De acordo com esta invenção, o revestimento de deposição de vapor é uma camada de barreira de carbono hidrogenado amorfa aplicada por um processo de deposição de vapor químico melhorado por plasma, PECVD, um chamado carbono tipo diamante (DLC). DLC define uma classe de material de carbono amorfo que exibe algumas das propriedades típicas do diamante. De preferência, um hidrocarboneto gasoso, tal como, por exemplo, acetileno ou metano, é usado como gás de processo no plasma para produzir o revestimento. Como salientado acima, foi verificado agora que tais revestimentos de DLC, proporcionam uma adesão boa e suficiente ao polímero adjacente ou camadas adesivas em um material de embalagem laminado sob condições de teste úmidas. Particularmente boa compatibilidade de adesão com camadas de polímero laminado adjacentes, isto é, camadas de polímero que são aderentes ou revestidas no revestimento de barreira de DLC, foram observadas com poliolefinas e em particular polietileno e copolímeros à base de polietileno.

[00126] O revestimento de barreira DLC proporciona assim boas propriedades de barreira e integridade aos recipientes de embalagem cheios com líquido feitos a partir de um laminado de embalagem compreendendo uma película de barreira tendo o revestimento de barreira, contribuindo com boas propriedades mecânicas, boas propriedades de barreira para várias substâncias que migram através de materiais laminados no sentido para dentro ou para fora a partir de uma embalagem cheia, bem como resultando em excelente adesão a camadas de polímero adjacentes em um laminado. Por conseguinte, uma película de barreira de uma camada de substrato de um poliéster ou poliamida, tendo um revestimento de barreira DLC pode fornecer um laminado de embalagem e um recipiente de embalagem com propriedades de barreira ao oxigênio, bem como propriedades de barreira ao vapor de água, para armazenamento a longo prazo até 2-6 meses, tais como por até 12 meses. Além disso, o revestimento de barreira DLC proporciona boas propriedades de barreira a várias substâncias aromáticas e aromatizantes presentes no produto alimentar embalado, a substâncias de baixo peso molecular, possivelmente aparecendo nas camadas adjacentes de materiais, e a odores e outros gases que não o oxigênio. Além disso, o revestimento de barreira DLC, exibe boas propriedades mecânicas, como revestido em um substrato de película de polímero, quando laminado em um laminado de acondicionamento à base de cartão, suportando laminação e subsequente dobra do laminado de embalagem e selando-o em embalagens cheias.

[00127] Os revestimentos DLC também têm a vantagem de serem facilmente recicláveis, sem deixar resíduos no conteúdo reciclado que contêm elementos ou materiais que não são naturalmente existentes na natureza e em nosso ambiente ao redor.

[00128] A utilização dos polímeros adesivos acima descritos normalmente não deve ser necessária para a ligação suficiente ao revestimento de barreira de DLC ou camadas metalizadas em particular. A adesão de metalização as camadas de polietileno são boas, e adesão suficiente e adequada às camadas de poliolefina como camadas adjacentes foi concluída, a um nível de pelo menos 200 N/m, tal como pelo menos 300 N/m. As medições de adesão foram realizadas à temperatura ambiente com um aparelho de teste de força de descascamento de 180° (Telemetric Instrument AB), 24 h após a laminação de LDPE. O descascamento foi realizado na interface DLC/LDPE, sendo o braço de descascamento a películas de barreira. Quando necessário, gotas de água destilada foram adicionadas à interface descascada durante o descascamento para avaliar a aderência sob condições úmidas, ou seja, as condições em que o material de embalagem laminado foi saturado com umidade migratória através das camadas de material, do líquido armazenado em um recipiente de embalagem a partir do material laminado, e/ou por armazenamento em ambiente úmido ou muito úmido. O valor de adesão dado é dado em N/m e é uma média de 6 medições.

[00129] Uma adesão seca de mais de 200 N/m assegura que as camadas não se delaminem em condições normais de fabricação de embalagens, por exemplo, quando curvar e dobrar o material laminado. Uma aderência molhada deste mesmo nível assegura que as camadas do laminado de embalagem não se delaminam após o enchimento e a formação da embalagem, durante o transporte, distribuição e armazenamento. A camada de polímero de ligação interior pode ser revestida diretamente sobre o substrato de película de polímero possuindo uma camada de barreira de DLC revestida sobre a mesma, utilizando técnicas e máquinas comuns, por exemplo, aquelas utilizadas para a laminação de uma folha de alumínio, em particular laminação a quente (extrusão) da camada de polímero de um polímero em fusão sobre o revestimento de barreira DLC. Também, utilizando uma película de polímero pré-fabricado e ligando-o diretamente a película transportadora revestida de barreira por fusão local, por exemplo, aplicando calor com um cilindro quente ou rolo aquecido, é possível. Pelo exposto, é evidente que a película de barreira DLC pode ser manuseada de uma maneira semelhante a uma barreira de folha de alumínio nos métodos de laminação e conversão em um material de embalagem laminado, isto é, por meio de laminação por extrusão e revestimento por extrusão. O equipamento e métodos de laminação não requerem qualquer modificação, por exemplo, adicionando polímeros adesivos específicos ou camadas de aglutinante/ligante como pode ser requerido por outros materiais revestidos com plasma. Além disso, a nova película de barreira incluindo a camada de barreira de DLC revestida sobre a mesma pode ser feita tão fina como uma folha de alumínio sem afetar negativamente as propriedades de barreira na embalagem final do alimento.

[00130] Quando se fabrica um material de embalagem laminado, foi verificado que em laminados assimétricos tendo estruturas de camada laminada com propriedades de rigidez extensional desiguais nos dois lados da camada de espaçamento, um problema chamado enrolamento induzido por umidade aparece, isto é, o material plano não fica plano ao deitar-se sobre uma superfície plana, mas enrola de tal forma que as bordas sejam levantadas e dobradas em direção uma à outra acima do plano da parte plana do material de embalagem. Uma vantagem adicional com painéis laterais laminados planos em um recipiente de embalagem, é que a rigidez de aderência será melhorada. Isto é devido aos painéis retos estarem livres da “imperfeição” inicial, tal como flexão. Naturalmente, haverá menos problemas ao executar um material de embalagem plana através das máquinas de enchimento, do que um enrolado e curvado.

[00131] Foi verificado que o enrolamento é principalmente evitado combinando as camadas voltadas para o papel em cada lado da camada de espaçamento, para ter rigidez extensiva total igual. Ao fazer isso, surpreendentemente foi visto que também a força de compressão do laminado na direção x-y será aumentada, devido ao nivelamento dos painéis de material laminado. Isto significa, por exemplo, que os recipientes de embalagem dobrados do material de embalagem laminado podem ser empilhados uns sobre os outros durante a distribuição e armazenamento em uma carga mais elevada do que as embalagens de alimentos líquidos comercializados hoje em dia.

[00132] Daqui resulta que as embalagens feitas a partir de materiais de acondicionamento laminados simetricamente dimensionados, tendo uma camada voltada para o papel sobre cada lado da camada de espaçamento em um sanduíche, podem ter uma integridade de embalagem melhorada, isto é, a integridade da embalagem é melhorada e os materiais laminados são menos propensos a serem danificados e a obter fissuras nas camadas de barreira por simples manuseio e transporte.

[00133] Se as propriedades mecânicas do material em sanduíche são equilibradas dessa maneira, as várias camadas laminadas, incluindo as camadas de barreira, que protegem o alimento embalado contra o oxigênio de migração lenta e outros gases e vapores, também serão mais resistentes a danos e delaminação, e, como consequência, a integridade da embalagem cheia e selada é melhorada também deste ponto de vista.

[00134] Assim, um aspecto adicional da melhoria da integridade da embalagem é melhorar a adesão entre as várias camadas. Particularmente boa adesão inicial é obtida entre revestimentos de barreira revestidos por dispersão ou solução possuindo funcionalidade hidrofílica tais como grupos hidroxila e grupos carboxílicos e camadas adjacentes tais como por exemplo poliolefinas e polietilenos. Também revestimentos metalizados depositados por vapor e revestimentos DLC PECVD provaram proporcionar propriedades de adesão muito boas a camadas e películas poliméricas orgânicas adjacentes, de tal modo que não deve ser utilizado qualquer primer ou adesivo extra entre estas e as suas camadas adjacentes nos materiais de embalagem laminados.

[00135] No entanto, foi demonstrado que, pelo menos no que se refere às camadas de revestimento de barreira metalizadas, a adesão ainda mais intensificada por laminação a camadas adjacentes de polímeros de ligação ou polímeros adesivos melhora surpreendentemente também as propriedades de barreira ao oxigênio do material laminado e em um grau mais elevado.

[00136] Propriedades adicionais de barreira ao oxigênio podem ser proporcionadas incluindo ainda uma camada de um polímero que atua como barreira à migração de ácidos graxos livres, tal como poliamida no primeiro material pré-laminado a ser laminado na camada volumoso. Em particular, quando uma poliamida é adicionada no lado interno de uma camada de barreira metálica, isto evita que os ácidos graxos livres do produto alimentício empacotado migrem do alimento para a camada de barreira metálica, e assim as propriedades de barreira da camada barreira podem ser mantidas intactas e a adesão das camadas internas do polímero (selagem a quente) à barreira metálica pode ser mantida por um período de vida útil mais longo.

[00137] A camada voltada para o papel no exterior da camada de volume pode, em uma modalidade, ser um mesmo ou diferente papel de barreira de superfície compacta, revestido ou não revestido, quando é laminado no interior da camada volumosa. Evidentemente, uma tal camada voltada para o papel contribuiria então para a barreira ao oxigênio do laminado de embalagem final.

[00138] De acordo ainda com uma outra modalidade, pode ser obtida uma embalagem que seja baseada em materiais biológicos renováveis, tanto quanto possível. Por exemplo, pode ser produzido um material de acondicionamento, que tem camadas espaçadoras e volumosas baseadas em celulose, camadas voltadas para o papel tendo propriedades de barreira e compreendendo ainda revestimentos de barreira muito finos, nano-finos. Além disso, os polímeros termoplásticos podem ser produzidos a partir de material vegetal ou orgânico, tal como o chamado polietileno verde.

[00139] Além disso, os adesivos ou polímeros adesivos utilizados na operação de laminação no material de acondicionamento laminado final podem ser totalmente biodegradáveis e usados somente em quantidades muito baixas, o que aumenta ainda mais a proporção relativa de conteúdo renovável e também de fibra de celulose.

[00140] As camadas de termovedação mais externas do material laminado podem alternativamente ser fornecidas como uma ou duas películas pré-fabricadas. Assim, uma tal película pode ser pré-laminada na camada de barreira, em um primeiro material pré-laminado a ser laminado no primeiro lado da camada volumoso e/ou pré-laminada em uma camada de superfície exterior impressa e decorada a ser laminada para o segundo lado da camada volumoso. Quando as películas são pré-laminadas para camadas de barreira ou camadas impressas e decoradas, isso pode ser por meio da simples laminação por pressão térmica das películas para as outras camadas, especialmente se uma camada pré-revestida ou integrada de um polímero adesivo, como EAA ou EMAA está presente em uma das superfícies de laminação. Alternativamente, isto pode ser por meio de laminação por extrusão por fusão, que é mais cara devido ao maior consumo de polímero de extrusão por fusão, ou pelo pré- revestimento com uma pequena quantidade de um adesivo aquoso que pode penetrar pelo menos sobre papel ou superfície à base de celulose a ser laminada, sem qualquer etapa de secagem necessária.

[00141] No âmbito da procura geral de reduzir os custos dos materiais de embalagem laminados, é altamente desejado combinar as propriedades nas várias camadas, de modo que são necessárias o mínimo possível de camadas adicionais.

[00142] Quando o cartão de acondicionamento de líquidos convencional do laminado de acondicionamento atual é substituído por camadas mais fracas, permitindo poupanças de custos significativas, alguns custos adicionais podem ser gastos em vários substratos de decoração feitos à medida para imprimir e decorar o material de acondicionamento laminado. Uma vez que a camada volumosa deixará de constituir uma superfície de impressão, isto é, uma superfície a ser impressa, o caro revestimento de argila pode ser omitido da camada volumosa e uma superfície de impressão lisa e branca pode ser obtida por outros meios no substrato de impressão externo voltado para o papel, para ser laminado no lado externo da camada volumosa. Um tal substrato de impressão pode, por exemplo, ser uma película colorida ou uma camada voltada para o papel imprimível em branco. Em alternativa, um papel branco para proporcionar a superfície de fundo de impressão branca pode ser pré-laminado para uma película transparente, que é impressa antes da laminação no seu verso, isto é, uma película impressa inversa, de tal modo que a decoração impressa é dirigida para a superfície de papel branco e protegido pelo substrato de película transparente. Assim, a impressão e a laminação para uma camada exterior branca voltada para o papel e possivelmente a laminação adicional para as camadas de termovedação exteriores podem ter lugar em uma operação de laminação anterior de modo a proporcionar no segundo material pré-laminado para o segundo lado, exterior, do material de acondicionamento laminado.

[00143] De modo a proporcionar adicionalmente propriedades de barreira à luz e brancura, tal película ou papel pode compreender material de enchimento branco ou, no caso do papel, um revestimento de argila, também ou em seu lugar, uma camada metalizada. Para alguns produtos e aparências dos recipientes de embalagem, é preferida uma superfície de impressão metalizada, e em outros casos, uma superfície de impressão colorida ou uma superfície de impressão de celulose natural castanha. Ao separar a camada da superfície de impressão da camada volumosa, torna-se possível a versatilidade em possíveis aparências externas e esta é mais uma vantagem do modelo de laminação modular de três partes desta invenção. Mesmo camadas adicionais de barreira ao oxigênio podem ser incluídas no segundo material pré-laminado de modo a melhorar o desempenho total da barreira do material laminado final. Exemplos e descrição de modalidades preferidas

[00144] No que se segue, as modalidades preferidas serão descritas com referência aos desenhos, dos quais: A Figura 1a mostra uma vista esquemática em corte transversal de um exemplo específico de um material de acondicionamento laminado que tem uma camada de papel de barreira de superfície compacta, A Figura 1b mostra uma vista esquemática em corte transversal de uma tal modalidade adicional de um material de acondicionamento laminado com uma camada de papel de barreira de superfície compacta, A Figura 2b mostra esquematicamente um exemplo de uma operação de laminação, que pode ser combinada com o método da invenção, As Figuras 3a, 3b, 3c, 3d mostram exemplos típicos de recipientes de acondicionamento produzidos a partir do material de acondicionamento laminado, e A Figura 4 mostra o princípio de como os recipientes de embalagem podem ser fabricados a partir do laminado de acondicionamento em um processo contínuo, alimentado por rolo, de forma, enchimento e vedação, Na Figura 1a, é assim mostrado, em corte transversal, uma primeira modalidade de um material de acondicionamento laminado, 10a. Ele compreende uma camada de material volumoso 11a de um cartão ou outro material à base de celulose.

[00145] O interior da camada volumosa 11a, o material laminado compreende uma camada de papel de alta densidade e fina 12a, tendo um revestimento de barreira 13a, aplicada à mesma, neste exemplo particular em uma estrutura de sanduíche com uma camada de espaçamento 11a e um revestimento metalizado. A camada de papel 12a é uma camada de papel de barreira de superfície compacta, de alta densidade e fina, com uma rugosidade de superfície inferior a 300 ml Bendtsen/min, tal como inferior a 250 ml/min. Em particular, aqui um papel antigordura do tipo pergaminho Super Perga WS com gramatura de 32 g/m2 e rugosidade de superfície de cerca de 200 ml/min, da Nordic Paper foi usado.

[00146] O material de acondicionamento também compreende uma camada termoplástica 14a mais interna e de termovedação, que é a camada do laminado de acondicionamento que estará em contato direto com o produto alimentício preenchido em um recipiente de acondicionamento final. A camada 14a de polímero mais interna, de termovedação, é aplicada sobre o interior da camada de material volumosa por meio de revestimento de extrusão por fusão, ou por coextrusão por fusão de uma estrutura polimérica multicamada.

[00147] O papel de barreira 12a, 13a sobre o interior da camada de material volumoso pode primeiro ser revestido com um ou mais revestimentos de barreira. Nesta modalidade alternativa pode primeiro ser pré-revestido com um polímero de barreira de PVOH, aplicado sobre a camada de superfície de papel 12a por meio de uma dispersão aquosa em um revestimento precedente e operação de secagem. Subsequentemente, um revestimento de metalização 13a pode também ser aplicado sobre o topo da superfície de pré-revestimento. O papel de barreira revestido 12a pode é dirigida no laminado de tal modo que os revestimentos de barreira estão virados para fora (isto é, em direção ao exterior, sendo o interior de um acondicionamento a partir do material de acondicionamento laminado) no laminado de acondicionamento. Em uma modalidade alternativa, a camada 12a de papel proporciona algumas propriedades de barreira na mesma quando laminada entre camadas de polímero, de tal modo que pode não ser revestida e ainda fornecer algumas propriedades de barreira e assim ser a camada de barreira sem qualquer revestimento de barreira adicional. Em uma outra modalidade alternativa, um papel revestido de barreira metalizada pode ser girado na outra direção no laminado, de tal modo que as faces de metalização fiquem voltadas para o interior do laminado, isto é, em direção a camada de material volumoso.

[00148] O revestimento de (co)extrusão da camada mais interna 14a pode ser feito antes ou depois da laminação do papel de barreira 12a para a camada de espaçamento 11a. A camada de termovedação mais interna ou multicamada 14a pode alternativamente ser aplicada na forma de uma película pré-fabricada, adicionando estabilidade e durabilidade adicional por ser uma película orientada a um grau superior ao que é obtida em operações de revestimento por extrusão. Mais uma vez, as camadas de material interno podem ser pré-laminadas como um módulo separado no interior, antes de laminar para a camada de espaçamento 11c. Nesta modalidade particular, no entanto, o papel revestido com barreira 12a-13a é primeiro laminado à camada de material volumoso 11a, ou o resto do material laminado. Subsequentemente, a camada de material volumoso é revestida de extrusão por fusão revestido no lado interno a camada ou multicamada 14a de um polímero de termovedação sendo uma poliolefina, sendo uma composição de polietileno de baixa densidade compreendendo uma mistura de um polietileno de baixa densidade linear catalisado por metaloceno (m-LLDPE) e um polietileno de baixa densidade (LDPE).

[00149] Por outro lado, o exterior da camada de papel de barreira metalizada 12a, 13a, o material de acondicionamento compreende uma camada 15a estanque ao líquido e transparente mais externa de um plástico, de preferência um termoplástico de termovedação, tal como uma poliolefina, tal como uma camada de material de polietileno. O substrato de impressão e o papel de barreira metalizado 12a, 13a, pode ser impresso antes ou depois do revestimento com a camada de plástico 15a mais externa é aplicada na camada de substrato de papel de barreira impressa 12a, 13a, em uma operação separada antes ou depois da laminação na camada de material volumoso 11a.

[00150] A laminação do substrato impresso e camada de papel de barreira 12a, 13a para a camada de material 11a é realizada aplicando uma baixa quantidade de uma composição aquosa de um adesivo que é parcialmente absorvida nas respectivas camadas de celulose e adere eficientemente as duas camadas de celulose e papel juntas, o polímero de aglutinação adesivo sendo amido ou celulose nano-/microfibrilar ou álcool polivinílico/acetato de polivinila ou substâncias hidrofílicas semelhantes, que se ligam facilmente a moléculas de celulose. Quando o material adesivo tem propriedades de barreira inerentes, é claro que tal polímero aglutinante adesivo, embora aplicado por uma quantidade muito baixa, pode contribuir ainda mais para as propriedades de barreira ao oxigênio resultantes do material de acondicionamento laminado.

[00151] Na Figura 1b, uma seção transversal, de uma segunda modalidade de material de acondicionamento laminado, 10b, é mostrado. É em princípio um laminado composto de três módulos iniciais de camadas de material que contribuem para a estrutura em sanduíche que substancialmente fornece o material laminado com as suas propriedades de resistência mecânica e proporciona um recipiente de acondicionamento final com estabilidade dimensional. O módulo 1A é uma camada central de um material volumoso a partir da uma camada de espaçamento 11b de material de celulose, tal como uma camada de celulose fibrosa formada de espuma ou uma camada de material estriado.

[00152] O módulo de material externo 1B compreende uma camada de substrato de impressão de um papel fino de alta densidade 12b tendo uma superfície de impressão. O papel 12b também constitui uma camada de revestimento no exterior da estrutura de sanduíche em interação com a camada de espaçamento 11b. No material laminado final, o substrato 12b é impresso e decorado com um padrão de impressão de várias cores, imagens e texto. O módulo de material externo 1B também compreende uma camada externa mais estanque ao líquido e transparente 14b de um plástico, de preferência um termoplástico de termovedação, tal como uma poliolefina, tal como uma camada de material de polietileno. O substrato de impressão e a camada virada para o papel 12b podem ser impressos antes ou depois da laminação na camada de espaçamento central, e a camada plástica mais externa 14b é aplicada sobre a camada de substrato impressa em uma operação separada antes ou depois da laminação na camada de espaçamento 11b. Se o revestimento decorativo de impressão com a camada de plástico 14b ocorrer antes da laminação na camada de espaçamento do módulo central, todo o módulo de material exterior é assim preparado como um módulo, isto é, como um exterior pré-laminado, que é então laminado no módulo central ou o resto do laminado, do lado de fora da camada de espaçamento central.

[00153] A operação de laminação da camada voltada para o papel de substrato de impressão 12b para a camada de espaçamento do módulo central 11b é realizada aplicando uma pequena quantidade de uma composição aquosa de um polímero aglutinante adesivo que é parcialmente absorvido nas respectivas camadas de celulose e adere eficientemente as duas camadas de celulose de papel em conjunto, o adesivo sendo amido ou celulose nano-/ microfibrilar ou álcool polivinílico/acetato de polivinila ou substâncias similares renováveis/biodegradáveis, que sejam capazes de se ligar bem às moléculas de celulose.

[00154] O módulo de material interno 2C, por outro lado, o interior, do módulo central 2A, compreende uma película de barreira 16b, sendo uma película de substrato de polímero com um revestimento de barreira aplicado em um lado. O módulo interno de material também compreende uma camada termoplástica 15b que é também a camada termoplástica mais interna e de termovedação, que é também a camada do laminado de acondicionamento que estará em contato direto com o produto alimentício preenchido em um recipiente de acondicionamento final. A camada de polímero de termovedação mais interna 15b pode ser aplicada na película de barreira por meio de revestimento de extrusão por fusão, revestimento de coextrusão em fusão de uma estrutura de polímero de multicamadas sobre o interior, da barreira de película 16b. O revestimento de barreira é nesta modalidade proporcionado com um revestimento de barreira de deposição de vapor, aplicado sobre um substrato de película de polímero por meio de um revestimento de deposição de vapor em uma operação de deposição de vapor precedente. O revestimento de barreira é nesta modalidade um revestimento de metalização aplicado por meio de deposição física de vapor, no entanto não mostrado na figura. A película revestida de barreira pode, alternativamente, ser direcionada no laminado de tal modo que o revestimento de barreira está virado para fora no laminado de acondicionamento, na direção do módulo central e da camada de papel 12b, mas nesta modalidade particular é dirigido para dentro, em direção à camada de vedação mais interna. O revestimento de (co)extrusão da camada mais interna 15b pode ser feito antes ou depois da laminação do módulo de material 2C interno para o módulo central 2A. A camada de termovedação mais interna ou multicamada 15b pode alternativamente ser aplicada na forma de uma película pré-fabricada, adicionando alguma estabilidade e durabilidade adicional por ser uma película orientada em um grau superior ao que é obtido em operações de revestimento por extrusão. Novamente, o módulo de material interno 2C pode ser pré-laminado como um módulo separado no interior, antes de ser laminado no módulo central 2A. Nesta modalidade particular, no entanto, a película 16b revestida com barreira é primeiro laminada com o material volumoso, ou o resto do material laminado, isto é, módulos 2A laminados no módulo externo 2B, e subsequentemente revestido com extrusão por fusão no lado interno da película revestida de barreira com a camada ou multicamada 15b de um polímero de termovedação sendo uma poliolefina, sendo uma composição de baixa densidade que compreende uma mistura de um polietileno de baixa densidade linear catalisado por metaloceno (m-LLDPE) e um polietileno de baixa densidade (LDPE).

[00155] A operação de laminação de laminar a película de substrato barreira 16b à camada de material volumoso 11b, pode ser realizada aplicando primeiro 1 a 2 g/m2, isto é, cerca de 1,5 g/m2, de uma dispersão aquosa de um copolímero de etileno ácido acrílico, tendo um teor seco de cerca de 45% em peso, na superfície do lado livre da película de barreira 16b, e subsequentemente pressionando o interior da camada de material volumoso contra a superfície da película de barreira revestida com adesivo e, assim, laminando a camada camadas entre si com o revestimento da composição adesiva aquosa proporcionando uma ligação interjacente entre as camadas.

[00156] O substrato de impressão 12b tem normalmente um padrão de decoração impresso na superfície, cujo padrão, no entanto, não é mostrado na figura 1b. Em alternativa, o substrato de impressão pode ser uma película polimérica colorida ou metalizada.

[00157] O substrato de barreira 16b pode alternativamente ser um papel revestido com barreira, tal como um papel metalizado.

[00158] Na Figura 1c, é mostrada uma seção transversal de uma terceira modalidade de um material de acondicionamento laminado, 10c.

[00159] Assim proporcionados estão uma primeira folha contínua A compreendendo uma camada de um cartão 11c de papelão líquido e uma segunda folha contínua de uma película 12c de polímero metalizado, destinada ao exterior do material de acondicionamento, tal como um polipropileno orientado (OPP, BOPP) ou uma película de PET orientado. Uma composição aquosa compreendendo um adesivo 21 é aplicada sobre a superfície metalizada 13c da película metalizada durante o seu encaminhamento. As duas folhas contínuas 11c;A, 12c;B são encaminhadas para um estreitamento do rolo de pressão 22, enquanto a segunda folha contínua tem o adesivo aquoso 18c aplicado na sua superfície, e são unidas e laminadas em conjunto pela composição adesiva aquosa intercajacente ao passar o estreitamento; enquanto a composição adesiva é parcialmente absorvida na primeira folha contínua 11c. Não há necessidade de secagem forçada ou cura por calor da composição adesiva aquosa e a velocidade de laminação pode ser mantida alta, a par com velocidades normais de laminação acima de 300 m/min, ou acima de 400 m/min ou mesmo acima de 500 m/min. Em particular, nesta modalidade, a folha contínua da camada 11c é um cartão convencional revestido a argila do tipo adequado para embalagem de cartão líquido. A superfície revestida de argila absorve parcialmente a composição adesiva aquosa igualmente bem como uma rede de fibra de celulose, sem tal revestimento. A superfície metalizada da folha contínua da película 12c; B tem uma elevada suavidade, de tal modo que a aplicação de uma película fina do adesivo líquido proporciona um revestimento mesmo úmido da mesma, e assegura uma absorção controlada e uniforme (ao longo de toda a superfície) da composição adesiva na superfície oposta a ser aderida no estreitamento de pressão 22, isto é, no cartão revestido com argila da folha contínua A. O polímero aglutinante adesivo é uma dispersão de copolímero de etileno ácido acrílico (EAA) em água, com um teor de sólidos de 40 a 50 % e em peso é aplicado em uma quantidade de cerca de 2 g/m2 de teor seco.

[00160] O cartão laminado e a película metalizada exterior 11c, 12c-13c; A + B são então enrolados em bobinas e produzidos em grandes quantidades para armazenamento intermediário em bobinas. Quando é hora de fabricar um material de acondicionamento laminado tendo uma película metalizada 12c- 13c como substrato de impressão, a película laminada metalizada em cartão é desenrolada de sua bobina e levada a uma estação de impressão para a impressão convencional do padrão decorativo no lado da película, obtendo assim o fundo com uma decoração brilhante e metalizada. Subsequentemente, o material impresso é adicionalmente laminado nas camadas de polímero termoplástico estanque ao líquido e protetoras de termovedação mais externas 14c e mais internas 15c, por revestimento por extrusão ou laminação de película da maneira usual, incluindo a laminação em uma camada de material de barreira 16c, tal como um folha de alumínio, no lado de dentro da camada de cartão volumoso 11c, entre o cartão e a camada termoplástica mais interna 15c, isto é, no lado da camada de cartão que é oposta ao lado exterior decorativo impresso. A camada de barreira 16c é ligada à camada de cartão 11c por meio de uma camada de ligação 17c de um polímero termoplástico, tal como uma poliolefina, tal como polietileno. A camada de termovedação mais interna é ligada à camada de barreira, a folha de alumínio por meio de um polímero adesivo, tal como EAA, que é revestido por coextrusão junto com o polímero de termovedação mais interno, ou seja, como uma configuração de duas camadas polímeros 15c à base de olefina por termovedação.

[00161] A adesão obtida entre a película metalizada exterior 12c-13c e o cartão 11c é superior a 100 N/m e provou ser tão forte quanto necessário ao longo da fabricação da laminação, armazenamento intermediário da bobina do material laminado, outras etapas de impressão e laminação, bem como durante toda a fabricação de recipientes para acondicionamento de alimentos líquidos, formados por dobragem, cheios e vedados, a partir do material laminado. As vantagens daí resultantes são excelentes e simplificam bastante o processo de fabricação de laminados de acondicionamento. Até agora, a laminação da película metalizada em papel cartão tinha que ser feita por laminação de extrusão por fusão com uma camada interligada de cerca de 15 g/m2 de polietileno de baixa densidade (LDPE), que é consideravelmente mais cara do ponto de vista de custo de matéria-prima. Além disso, a película metalizada, que é fina e delicada de manusear durante a laminação, é exposta a uma carga de calor significativa do LDPE extrudado quente em fusão, a cerca de 280- 320°C, enquanto a folha contínua da película se move sob tensão em um estreitamento rolo de pressão resfriado. Quaisquer defeitos devido a esse manuseio inadequado podem ser evitados por um método como descrito acima. Qualquer etapa subsequente de laminação por calor ocorre quando a película já está aderida e colocada no cartão, e, portanto, não é tão vulnerável a cargas de calor similares mais tarde no processo de fabricação.

[00162] Na Figura 2a é esquematicamente ilustrado como uma ou módulo de camadas pode ser laminado para outro módulo/camada por laminação de absorção de adesivo aquoso frio, de tal modo que uma quantidade muito baixa de uma solução adesiva aquosa é aplicada sobre uma das superfícies a serem laminadas entre si, a solução adesiva aquosa sendo então absorvida em uma ou ambas as duas superfícies enquanto as une sob a aplicação de pressão. Assim, nas modalidades para fabricar os materiais de acondicionamento laminados nas Figuras 1a-1b, uma solução adesiva aquosa é aplicada sobre a superfície a ser laminada, do módulo de material/camada externa 1B; 2B; representando a camada (s) no exterior da camada de espaçamento e volumosa, isto é, sobre a superfície não impressa da camada de substrato de impressão 16a; 16b; em uma operação de aplicação de adesivo 21. Em um estreitamento de laminação entre dois rolos de estreitamento, uma folha contínua do material do módulo central 1A; 2A; representando a camada volumosa compreendendo a camada de espaçamento, é laminada na estação de laminação 22 em uma folha contínua do material do módulo externo 1B; 2B; sob encaminhamento simultâneo das duas folhas contínuas através do estreitamento da laminação, a uma pressão suficientemente alta para unir as duas superfícies, mas não tão alta que a camada de espaçamento de baixa densidade da estrutura em sanduíche é colapsada. A folha contínua obtida do pré-laminado intermediário de dois módulos/camadas 1A + 1B; 2A + 2B; é encaminhada para outra estação de laminação para laminação no terceiro módulo ou partes do mesmo como será descrito abaixo na Figura 2b, ou alternativamente enrolado em um carretel para armazenamento intermediário ou transporte para um tempo ou local diferente, onde as etapas finais de laminação e acabamento ocorrerão. O método de laminação de absorção de adesivo aquoso frio também pode ou, alternativamente, ser aplicado ao laminar o módulo de material interno 1C,2C para o material/camada do módulo central ou módulos centrais e externos pré-laminados.

[00163] Na Figura 2b é esquematicamente ilustrado como um módulo/camada pode ser laminado para outro módulo/camada por laminação por extrusão de fusão de tal modo que as duas superfícies a serem laminadas sejam ligadas entre si por uma camada de ligação termoplástica intermediária. De acordo com este exemplo, a folha contínua do pré-laminado dos dois módulos laminados no exemplo da Figura 2a é encaminhada para um estreitamento de laminação ao mesmo tempo em que uma folha contínua do módulo interno de material 1C; 2C. Ao mesmo tempo, uma cortina em fusão de um polímero de ligação termoplástica 23; 19a; 19b; é extrudada para dentro do estreitamento do rolo de laminação, sendo resfriada enquanto pressiona as duas telas juntas, de tal forma que é obtida uma adesão suficiente entre o módulo central baseado na celulose, isto a superfície da camada de espaçamento 11a, 11 e o papel de barreira 13a, 13b, do módulo de material interno.

[00164] A Figura 3a mostra uma modalidade de um recipiente de embalagem 30a produzido a partir do laminado de embalagem 10a, 10b, 10c, 10d de acordo com a invenção. O recipiente de embalagem é particularmente adequado para bebidas, molhos, sopas ou semelhantes. Tipicamente, tal embalagem tem um volume de cerca de 100 a 1000 ml. Pode ser de qualquer configuração, mas é de preferência em forma de tijolo, com vedantes longitudinais e transversais 31a e 32a, respectivamente, e opcionalmente um dispositivo de abertura 33. Em outra modalidade, não mostrada, o recipiente de embalagem pode ter uma forma de cunha. Para obter tal “forma de cunha”, somente a parte inferior da embalagem é dobrada de modo que a vedação térmica transversal do fundo fique oculta sob as abas triangulares de canto, que são dobradas e vedadas contra a parte inferior da embalagem. A vedação transversal da seção superior é deixada desdobrada. Deste modo, o recipiente de embalagem semidobrado continua a ser fácil de manusear e dimensionalmente estável quando colocado em uma prateleira na loja de produtos alimentares ou em uma mesa ou semelhante.

[00165] A Figura 3b mostra um exemplo alternativo, preferido, de um recipiente de embalagem 30b produzido a partir de um laminado de embalagem alternativo de acordo com a invenção. O laminado de embalagem alternativo é mais fino por ter uma camada volumosa de celulose mais fina 11, e assim, não é dimensionalmente estável o suficiente para formar um recipiente de embalagem em forma de cubo, paralelepipédico ou em forma de cunha, e não é dobrado após a selagem transversal 32b. Assim, permanecerá como um recipiente em forma de bolsa e será distribuído e vendido desta forma.

[00166] A Figura 3c mostra uma embalagem de topo de empena 30c, que é formada em forma de dobra a partir de uma folha pré-formada ou em bruto, do material de embalagem laminado compreendendo uma camada volumosa de cartão e a película de barreira durável. Também podem ser formadas embalagens de topo plano a partir de espaços em branco semelhantes de material.

[00167] A Figura 3d mostra uma embalagem em forma de garrafa 30d, que é uma combinação de uma manga 34 formada a partir de um molde pré- cortado do material de embalagem laminado, e um topo 35, que é formado por moldagem por injeção de plásticos em combinação com um dispositivo de abertura tal como uma rolha de parafuso ou semelhante. Este tipo de embalagem é, por exemplo, comercializado sob os nomes comerciais de Tetra Top® e Tetra Evero®. Essas embalagens particulares são formadas ligando o topo moldado 35 com um dispositivo de abertura ligado em uma posição fechada, a uma manga tubular 34 do material de embalagem laminado, esterilizando a cápsula de topo de garrafa assim formada, enchendo-a com o produto alimentar e finalmente dobrando-a formando a parte inferior da embalagem e vedando a mesma.

[00168] A Figura 4 mostra o princípio como descrito na introdução do presente pedido, isto é, uma tela de material de embalagem é formada em um tubo 41 pelas arestas longitudinais 42 da tela sendo unidas umas às outras em uma junta de sobreposição 43. O tubo é cheio 44 com o produto alimentar líquido pretendido e dividido em embalagens individuais por selos transversais repetidos 45 do tubo a uma distância predeterminada entre si, abaixo do nível do conteúdo cheio no tubo. As embalagens 46 são separadas por incisões nas vedações transversais e recebem a configuração geométrica desejada pela formação de dobras ao longo das linhas de vinco preparadas no material.

[00169] Vimos consequentemente que o novo método da invenção, também permite o fornecimento de recipientes de acondicionamento com boas propriedades de integridade também sob condições úmidas, isto é, para o acondicionamento de produtos alimentares líquidos ou úmidos com longa vida útil.

[00170] Geralmente, as gramaturas mencionadas na descrição acima e na seguinte são medidas pelo SCAN P 6:75. As densidades do material e as espessuras das camadas foram medidas segundo a norma ISO 534: 1988.

[00171] A invenção não é limitada pelas modalidades mostradas e descritas acima, mas pode variar dentro do âmbito das reivindicações. Como observação geral, as proporções relativas das camadas, distâncias entre camadas e o tamanho de outras características e seu tamanho relativo em comparação entre si, não devem ser consideradas como mostram as exatamente as figuras, que são meramente ilustrativas da ordem e tipo de camadas em relação umas às outras, todos os outros recursos devem ser entendidos conforme eles são descritos na especificação do texto.

Claims

1. Método para fabricação de um material de acondicionamento laminado (10a;10b) para acondicionamento em caixa de alimento líquido, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de a. prover uma primeira folha contínua compreendendo uma camada A de papel ou papelão ou outro material à base de celulose (11a;11b), b. prover uma segunda folha contínua compreendendo uma película ou folha B (12a;12b), c. aplicar (21) uma composição aquosa compreendendo um adesivo, em uma quantidade de 1 a 4 g/m2 de teor seco, sobre a superfície de uma das primeira e segunda folhas contínuas, d. encaminhar as primeira e segunda folhas contínuas, uma das quais tendo a composição adesiva aquosa aplicada a sua superfície, em direção a um espaço entre rolos de pressão (22) para serem unidas e laminadas em conjunto pela composição adesiva aquosa interjacente enquanto passa pelo espaço, e enquanto a composição adesiva é parcialmente absorvida em pelo menos uma das primeira e segunda superfícies de folha contínua de A e B.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que não há secagem forçada ou cura ou reticulação da composição adesiva aplicada e de que a laminação ocorre à temperatura ambiente.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada A é uma camada volumosa (11a; 11c) no material de acondicionamento laminado.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a composição adesiva compreende um polímero aglutinante adesivo selecionado a partir do grupo que consiste em polímeros adesivos de álcool polivinílico (PVOH), polissacarídeos e derivados de polissacarídeos, tais como amido e celulose e seus derivados, acetato de polivinila e poliolefina modificada por acrílico.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda folha contínua da película ou folha B (12b) tem uma rugosidade de superfície de 200 Bendtsen ou inferior, tal como 150 Bendtsen ou inferior, tal como 100 Bendtsen ou inferior, como definida por SCAN (“Scandinavian Pulp and Paper Norms”) P21-67 e em TAPPI UM535 (ISO 8791-2), e em que a composição adesiva aquosa é aplicada sobre a segunda folha contínua.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o polímero aglutinante adesivo é um adesivo de poliolefina modificada com acrílico, tal como uma dispersão de copolímero de ácido etileno- (met)acrílico em água, com teor de sólidos de 30 a 50% em peso.

7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a quantidade de polímero aglutinante adesivo aplicado é de 0,5 a 2 g/m2, tal como de 0,5 a 1,8 g/m2 de teor seco, tal como de 1 a 1,5 g/m2 de teor seco.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a folha contínua da camada B é uma camada à base de papel ou papelão ou celulose, e o polímero aglutinante adesivo é selecionado a partir de PVOH, acetato de polivinila, amido ou derivados de amido e celulose e derivados de celulose.

9. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o polímero aglutinante adesivo é aplicado em uma quantidade de 1 a 3 g/m2, tal como de 2 a 3 g/m2 de teor seco.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada A tem um teor de umidade de 5 a 10% de UR, tal como de 5,5 a 7,5% de UR.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada A tem uma rugosidade de superfície de 300 Bendtsen ou mais elevada, tal como 400 Bendtsen ou mais elevada, tal como 500 Bendtsen ou mais elevada, como definida por SCAN (Scandinavian Pulp and Paper Norms) P21-67 e em TAPPI UM535 (ISO 87912).

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a velocidade de laminação de folha contínua através do espaço entre rolos é de pelo menos 200 m/min, tal como 300 m/min ou mais elevada, tal como 400 m/min ou mais elevada, tal como 500 m/min ou mais elevada.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a adesão entre a camada A e B é pelo menos 60 N/m, tal como pelo menos 100 N/m.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a película ou folha B (12a;12b) é laminada no exterior da camada A (11a;11b), isto é, para estar sobre o exterior de um recipiente de acondicionamento feito a partir do material de acondicionamento, e compreende um substrato de impressão ou uma estrutura pré-laminada compreendendo um substrato de impressão compreendendo um padrão decorativo impresso, e uma camada de polímero protetora transparente externa (14a;14b).

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a película ou folha B (16b) é laminada no interior da camada A (11b), isto é, para estar sobre o interior de um recipiente de acondicionamento feito a partir do material de acondicionamento, e compreende pelo menos uma camada de barreira ou revestimento de barreira (17b), ou uma estrutura pré-laminada compreendendo uma camada de barreira ou revestimento de barreira e um polímero termoplástico estanque à líquido termovedável (15b).