BR112018010904B1

BR112018010904B1 - Material de acondicionamento laminado, recipiente de acondicionamento, e, método para fabricar um material de acondicionamento laminado

Info

Publication number: BR112018010904B1
Application number: BR112018010904-5A
Authority: BR
Inventors: Alain COLLAUD; Hans Johansson; Nils Toft
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2022-01-04
Also published as: EP3383641A1; US20180354690A1; BR112018010904A2; JP2018537317A; WO2017093125A1; CN108290372A; US10710787B2; ES2858775T3; EP3383641B1; JP6893926B2

Abstract

material de acondicionamento laminado, recipiente de acondicionamento, e, método para fabricar um material de acondicionamento laminado. a presente invenção refere-se a um material de acondicionamento laminado à base de celulose para alimento líquido ou semilíquido, compreendendo uma camada volumosa marrom ou escura de material à base de celulose não alvejado, uma camada de substrato externa tendo uma superfície de impressão branca para esconder a cor escura da camada volumosa, e sobre o interior uma camada de barreira a oxigênio e uma camada termovedável mais interna. a invenção refere-se adicionalmente ao método para fabricar o material de acondicionamento laminado e a um recipiente de acondicionamento para acondicionamento de alimentos líquidos, compreendendo o material de acondicionamento laminado.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção se refere a um novo material de acondicionamento laminado para acondicionamento de líquidos tendo uma camada mais externa de uma película de polímero cavitada branca e a um método para a fabricação do material de acondicionamento laminado.

[002] Além disso, a invenção se refere a recipientes de acondicionamento compreendendo o material de acondicionamento laminado ou sendo feitos do material de acondicionamento laminado em sua totalidade. Em particular, a invenção se refere a recipientes de acondicionamento destinados ao acondicionamento de alimentos líquidos compreendendo o material de acondicionamento laminado.

Fundamentos

[003] Recipientes de acondicionamento do tipo descartável de uso único para alimento líquido são produzidos frequentemente a partir de um laminado de acondicionamento à base de papelão ou cartão. Um recipiente de acondicionamento desses de ocorrência comum é comercializado sob a marca registrada Tetra Brik Aseptic® e é empregado principalmente para acondicionamento asséptico de alimentos líquidos tais como leite, sucos de frutas etc., vendidos para armazenamento ambiente a longo prazo. O material de acondicionamento neste recipiente de acondicionamento conhecido é tipicamente um laminado compreendendo uma camada volumosa de papel ou papelão e camadas estanques a líquido externas de termoplásticos. A fim de tornar o recipiente de acondicionamento estanque ao gás, 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 lâmina de alumínio.

[004] No interior do laminado, isto é, o lado planejado para estar em contato com os conteúdos de alimentos enchidos de um recipiente produzido a partir de um laminado, existe uma camada mais interna, aplicada sobre a lâmina de alumínio, camada interior mais interna que pode ser composta de uma ou camadas de várias partes, compreendendo polímeros termoplásticos termovedáveis, tais como polímeros adesivos e/ou poliolefinas. Também no exterior da camada volumosa, existe uma camada de polímero termovedável mais externa.

[005] Os recipientes de acondicionamento são produzidos no geral por meio de máquinas de acondicionamento modernas, de alta velocidade do tipo que forma, enche e vedam embalagens a partir de uma tela ou de peças brutas pré-fabricadas de material de acondicionamento. Recipientes de acondicionamento podem ser, portanto, produzidos reformando uma tela do material de acondicionamento laminado em um tubo pela união de ambas as bordas longitudinais da tela umas com as outras em uma junta sobreposta soldando as camadas mais internas e mais externas de polímero termoplástico termovedável umas com as outras. O tubo é cheio com o produto alimentício líquido, e, depois disso é dividido em embalagens individuais por vedações transversais do tubo a uma distância predeterminada uns dos outros abaixo do nível dos conteúdos no tubo. As embalagens são separadas do tubo por incisões ao longo de vedações transversais e ganham a configuração geométrica desejada, normalmente paralelepipédica ou cuboide, pela formação de dobras ao longo de linhas de vincos preparadas no material de acondicionamento.

[006] A vantagem principal deste conceito de método contínuo de formação em tubo, enchimento e vedação é que a tira pode ser esterilizada continuamente logo antes da formação no tubo, provendo portanto a possibilidade de um método de acondicionamento asséptico, isto é, um método em que o conteúdo líquido a ser enchido, assim como o próprio material de acondicionamento são reduzidos de bactérias e o recipiente de acondicionamento é produzido sob condições limpas de modo que a embalagem cheia pode ser armazenada durante um longo tempo mesmo a temperatura ambiente, sem o risco de crescimento de microrganismos no produto enchido. Outra vantagem importante do método de acondicionamento tipo Tetra Brik® é, como especificado acima, a possibilidade de acondicionamento contínuo a alta velocidade, que tem impacto considerável na eficiência de custos.

[007] Recipientes de acondicionamento para alimento líquido sensível, por exemplo, leite ou suco, também podem ser produzidos a partir de peças brutas tipo folha ou peças brutas pré-fabricadas do material de acondicionamento laminado da invenção. A partir de uma peça bruta tubular do laminado de acondicionamento que é dobrada de modo plano, embalagens são produzidas construindo em primeiro lugar a peça bruta para formar uma cápsula de recipiente tubular aberta, da qual uma extremidade aberta é formada por meio de dobras e termovedação dos painéis de extremidade integrais. A cápsula do recipiente fechado assim é cheia com o produto alimentício em questão, por exemplo, suco, através de sua extremidade aberta, que é depois disso fechada por meio de dobras adicionais e termovedação dos painéis de extremidade integrais correspondentes. Um exemplo de um recipiente de acondicionamento produzido a partir de peças brutas tubulares e do tipo folha é a chamada embalagem convencional de topo em empena. Existem também embalagens deste tipo que tem um topo moldado e/ou tampa de rosca feita de plástico.

[008] A camada de uma lâmina de alumínio no laminado de acondicionamento provê propriedades de barreira a gás muito superiores à maioria dos materiais de barreira a gás poliméricos. O laminado de acondicionamento convencional à base de lâmina de alumínio para acondicionamento asséptico de alimento líquido ainda é o material de acondicionamento de melhor custo-benefício, em seu nível de desempenho, disponível no mercado hoje.

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

[0010] A diminuição adicional dos custos do material de acondicionamento de hoje pode ser feita reduzindo a espessura das camadas de polímero ou procurando substituir a barreira de lâmina de alumínio por uma ou mais camadas de barreira diferentes, o que provou ser um grande desafio. Uma forma de economizar custos, que até agora não é vista como prática no campo de acondicionamento de líquidos em cartão, seria reduzir a camada volumosa à base de celulose pelo tipo e/ou quantidade de material de fibra de celulose. Isto leva normalmente ao prejuízo de propriedades importantes de resistência mecânica e integridade de acondicionamento, assim como propriedades de barreira do material, e foi considerado previamente como um meio menos favorável ao avanço. O papelão é uma parte principal do material de acondicionamento de líquido em cartão, representando, no entanto, uma parte principal dos custos totais do material de acondicionamento.

[0011] O pedido de patente internacional publicado No. WO2011/003567A2, da Requerente, refere-se a um material de embalagem laminado para acondicionamento de alimentos líquidos em cartão, com um papel fino estabilizador adicional, além da camada volumosa de papel ou papelão, no interior da camada volumosa, assim direcionado para o interior de um recipiente de embalagem resultante. O papel estabilizador adicional adiciona estabilidade à membrana laminada na região do orifício pré-cortado.

[0012] O pedido de patente internacional publicado No. WO2012/093036 A1, da Requerente, refere-se a um material de embalagem laminado para acondicionamento de alimentos líquidos em cartão, com um papel fino com revestimento de barreira adicional, além da camada volumosa de papel ou papelão, no interior da camada volumosa, assim direcionado para o interior de um recipiente de embalagem resultante, combinado com uma película de polímero orientada no lado interno do papel revestido por barreira.

[0013] O pedido de patente US publicado No. US2008/107899 A1 refere-se a uma película multicamada metalizada.

Sumário

[0014] Agora, considerando o acima, um objetivo da presente invenção obter uma nova maneira de reduzir os custos de materiais de acondicionamento laminados à base de celulose para alimento líquido ou semilíquido.

[0015] É também um objetivo geral da invenção prover um material de acondicionamento laminado à base de celulose com custo reduzido, tendo estabilidade mecânica suficiente, assim como boas propriedades de superfície de impressão, que satisfaça as necessidades quanto aos materiais de acondicionamento laminados de cartão para líquidos.

[0016] É um objetivo adicional da invenção prover um material de acondicionamento laminado desses de baixo custo tendo um teor reduzido de materiais que não são à base de materiais biodegradáveis e renováveis, isto é, menos materiais de fontes que exploram matérias-primas fósseis.

[0017] Um objetivo ainda mais adicional é prover um material de acondicionamento laminado à base de celulose à base de uma camada de núcleo ou volumosa reduzida de baixo custo, que não tem superfície apropriada para um padrão decorativo impresso, mas uma superfície áspera, marrom ou escura, dirigida para a parte exterior de um recipiente de acondicionamento feita de um material de acondicionamento para líquidos compreendendo tal camada volumosa, o material de acondicionamento final tendo ainda qualidades de superfície de impressão comparáveis a tais laminados convencionais de acondicionamento.

[0018] Um objetivo ainda adicional é permitir uma diferenciação com bom custo-benefício da camada exterior de um material de acondicionamento laminado, isto é, a camada que irá atrair e criará um apelo aos consumidores, na parte exterior de um recipiente de acondicionamento. Tais camadas exteriores de acordo com o método da invenção podem ser facilmente trocadas, de modo que características decorativas e/ou táteis diferentes podem ser laminadas no material, de acordo com desejos diferentes entre clientes de laticínios e enchedores, consumidores e revendedores. Tal customização torna possível produzir séries separadas, menores de materiais de acondicionamento diferentemente adaptados e decorados, sem criar problemas de paralisação, desperdício e logísticos na corrente principal da linha de fabricação do material. Mais convencionalmente, uma superfície de impressão branca é desejada, e um substrato de impressão desejável seria uma película de polímero branca, que pode ser usada também pelo menos parcialmente como uma camada termovedável na parte exterior da embalagem. Quando a camada de material volumosa não é branca devido a um revestimento de revestimento de argila, mas tem uma cor marrom ou escura, tal película branca, até agora, não foi capaz de esconder o fundo escuro a fim de produzir um fundo suficientemente branco.

[0019] Alguns ou todos desses objetivos são, portanto, atingíveis de acordo com a presente invenção pelo material de acondicionamento laminado, o método de fabricação do material de acondicionamento, assim como um recipiente de acondicionamento feito a partir do mesmo, como definido nas reivindicações anexas.

Descrição detalhada

[0020] Com o termo “armazenamento a longo prazo” em conexão com a presente invenção, é entendido que o recipiente de acondicionamento deve ser capaz de preservar as qualidades do produto alimentício embalado, isto é, valor nutricional, segurança higiênica e sabor, a condições ambientes durante pelo menos 1 ou 2 meses, tal como pelo menos 3 meses, preferivelmente mais tempo, tal como 6 meses, tal como 12 meses, ou mais.

[0021] Com o termo “integridade da embalagem”, quer-se dizer no geral a durabilidade da embalagem, isto é, a resistência a vazamento ou rompimento de um recipiente de acondicionamento. Uma contribuição principal para esta propriedade é que dentro do laminado de acondicionamento é provida uma boa adesão interna entre camadas adjacentes do material de acondicionamento laminado. Outra contribuição vem da resistência do material a defeitos, tais como furos, rupturas e similares dentro de camadas de material, e ainda outra contribuição vem da resistência das juntas de vedação, através das quais o material é vedado um com o outro na formação de um recipiente de acondicionamento. Em relação ao próprio material de acondicionamento laminado, a propriedade de integridade está, portanto focada principalmente na adesão das camadas respectivas de laminado com suas camadas adjacentes, assim como a qualidade das camadas individuais de material.

[0022] O termo “alimento líquido ou semilíquido” se refere no geral a produtos alimentícios que têm um conteúdo fluente que pode conter opcionalmente pedaços de alimentos. Laticínios e leite, soja, arroz, grãos e bebidas com sementes, suco, néctar, bebidas não gaseificadas, bebidas energéticas, bebidas esportivas, café ou chá, água de coco, chás, vinho, sopas, jalapenhos, tomates, molho (tal como molho para massa), feijões e azeite de oliva são alguns exemplos não limitativos de produtos alimentícios contemplados.

[0023] O termo “asséptico” em conexão com um material de acondicionamento e recipiente de acondicionamento se refere a condições em que os microrganismos são eliminados, inativados ou mortos. Exemplos de microrganismos são bactérias e esporos. No geral um processo asséptico é usado quando um produto é embalado assepticamente em um recipiente de acondicionamento.

[0024] O termo “termovedação” se refere ao processo de soldar uma superfície de um material termoplástico com outra superfície termoplástica. Um material termovedável deve, sob as condições apropriadas tais como aplicação suficiente de calor e pressão, ser capaz de gerar uma vedação quando prensado contra e em contato como outro material termoplástico apropriado. O aquecimento apropriado pode ser alcançado pela indução de aquecimento ou aquecimento ultra-sônico ou outros meios de aquecimento convencionais por contato ou convecção, por exemplo, ar quente.

[0025] Com o termo “camada volumosa” quer-se dizer normalmente a camada mais espessa ou a camada contendo o material principal em um laminado de múltiplas camadas, isto é, a camada que está contribuindo mais para as propriedades mecânicas e a estabilidade dimensional do laminado e dos recipientes de acondicionamento dobrados do laminado. No contexto da presente invenção, também pode ser entendido que a camada provendo uma distância maior de espessura em uma estrutura do tipo sanduíche, que interage adicionalmente com camadas confrontantes estabilizadoras, que têm um módulo de Young superior, de cada lado da camada volumosa, a fim de alcançar propriedades mecânicas e estabilidade dimensional suficientes.

[0026] Uma “camada espaçadora” é uma camada que cria uma distância ou um espaço entre camadas de material significativamente mais finas, que têm um módulo de Young e densidade superiores, tal como uma película orientada, uma lâmina de metal ou uma camada, lâmina ou película de papel de alta densidade e alta rigidez à tração, arranjada em cada lado da camada espaçadora, isto é, camadas provendo rigidez e estabilidade, chamadas camadas confrontantes. A camada espaçadora tem uma rigidez à dobra inerente reduzida ou inferior e, portanto, ela própria não contribui mais diretamente para rigidez à dobra do 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 têm um módulo de Young superior, mas uma espessura inferior em comparação com a camada espaçadora. Em uma construção do tipo sanduíche, é importante que exista pelo menos uma tal camada confrontante, ou intensificação de rigidez em cada lado da camada espaçadora. Uma “camada volumosa” pode compreender uma “camada espaçadora” e uma camada adicional combinada dentro da volumosa, mas pode ser também a mesma que a camada espaçadora.

[0027] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um material de acondicionamento laminado à base de celulose para alimento líquido ou semilíquido, para termovedação em recipientes de acondicionamento asséptico, compreendendo uma camada de material volumosa compreendendo um material de fibra à base de celulose marrom ou escuro, isto é, não branco, e com uma superfície marrom ou escura, uma camada compreendendo uma camada de barreira de oxigênio arranjada ao lado da camada volumosa, isto é, no lado para ser direcionada para dentro em relação ao produto alimentício enchido em um recipiente de acondicionamento feito do material laminado, e adicionalmente no interior da camada de barreira de oxigênio, uma camada estanque a líquido termovedável mais interna de um polímero termoplástico, a camada de polímero mais interna planejada para estar em contato direto com o produto alimentício embalado, o material de acondicionamento laminado compreendendo adicionalmente uma camada de substrato de impressão arranjada no exterior da camada volumosa, em que a camada de substrato de impressão é uma película cavitada, orientada, pré-fabricada, branca de uma composição de polímero termoplástico compreendendo uma poliolefina, de 40 a 85% em peso de partículas de enchedor mineral selecionadas do grupo que consiste em dolomita, talco, mica e carbonato de cálcio CaCO3 e de 1 a 10% em peso de partículas de pigmento de óxido de titânio branco e em que a espessura da película de camada de substrato de impressão é de 22 a 35 μm.

[0028] A superfície de impressão é, portanto, feita separadamente da camada volumosa, sobre uma camada de substrato de impressão e integrada no material de acondicionamento como uma camada de laminado. Com marrom ou escuro, é entendido alguma coisa que é colorida longe do branco, de modo que ela poderia não ser apropriada para uma superfície de impressão, mas influenciaria as cores finais em algum grau, incluindo, portanto, bege e todas as cores que precisam ser escondidas pelo substrato de impressão, e que não é branco. A camada de material volumosa tendo tal superfície colorida, marrom ou bege ou escura perturbaria, portanto, a operação de impressão e as cores resultantes da decoração impressa no material de acondicionamento.

[0029] O polímero termoplástico pode compreender uma poliolefina, tal como um polietileno da alta densidade (HDPE). Poliolefinas alternativas, tais como polipropileno são possíveis para o propósito de prover uma camada de substrato de impressão, mas para a camada de substrato de impressão a ser também termovedável em conexão com a camada mais interna compreendendo polímeros LDPE e LLDPE, uma composição de polímero compreendendo em maioria um HDPE é preferida para a camada de película de substrato de impressão.

[0030] A composição de polímero termoplástico, portanto, compreende uma poliolefina e de 40 a 85% em peso, tal como de 50 a 70% em peso, tal como de 50 a 60% em peso de partículas de enchedor inorgânico. Quando a película de substrato de impressão é criada, as partículas de enchedor inorgânico são misturadas primeiro em uma fusão da matriz de polímero. A mistura fundida de enchedor-polímero desse modo obtida é extrudada sob alta pressão e forças de cisalhamento de modo que uma película homogênea é formada, e resfriada subsequentemente em uma película de polímero sólida. Esta película moldada por extrusão é subsequentemente orientada em uma ou duas direções axiais, a fim de formar pequenas cavidades ou peças brutas na matriz de polímero, em torno dos enchedores inorgânicos particulados. As cavidades são formadas devido à perda de adesão entre a matriz de polímero e a partícula de enchedor inorgânico no alongamento da película, de modo que duas paredes são formadas na matriz de polímero para a partícula. São as paredes desse modo formadas no polímero em torno das partículas, que causam difração de luz na película de modo que ela se torna opaca ou branca ou esbranquiçada em sua aparência. A razão de alongamento da película de polímero depende do tipo de partículas de enchedor inorgânico, assim como o tipo de polímero na composição, mas parece que para poliolefinas tais como polipropileno e HDPE, ela pode variar de 2 a 6 em cada das direções de alongamento CD (direção transversal) e MD (direção da máquina). O tamanho das partículas de enchedor inorgânico pode ser de 0,1 a 10 μm, tal como de 0,2 a 2 μm.

[0031] A composição de polímero termoplástico compreende uma poliolefina e de 40 a 85% em peso, tal como de 50 a 70% em peso, tal como de 50 a 60% em peso de partículas de enchedor inorgânico e de 1 a 10% em peso, tal como de 1 a 5% em peso de pigmentos brancos. Em uma modalidade particular, a composição compreende tal enchedor inorgânico e composição de pigmento e um polímero compreendendo na maioria um polietileno de alta densidade, HDPE, ou tal composição com HDPE puro.

[0032] A espessura da película é de 22 a 35 μm, tal como de 23 a 30 μm, tal como de 23 a 28 μm. Em tal espessura e composição com partículas de enchedor inorgânico em uma película alongada, existirão tendo algumas propriedades de rigidez como módulo de Young da película obtida, a fim de suportar a camada volumosa em uma configuração de camada do tipo sanduíche, em que a camada volumosa tem uma rigidez inferior a dobras e módulo de Young própria, assim como cor branca suficiente de um laminado desta película sobre um material volumoso à base de celulose estriado marrom. É claro que, é sempre possível fazer uma película mais espessa, mas é menos econômico.

[0033] As partículas de enchedor mineral são selecionadas dentre o grupo que consiste de dolomita, talco, mica e carbonato de cálcio CaCO3.

[0034] Em uma modalidade preferida, as partículas de enchedor mineral são selecionadas dentre o grupo que consiste de dolomita e carbonato de cálcio CaCO3.

[0035] A composição de polímero da película da camada de substrato de impressão, compreende também um pigmento branco, que é óxido de titânio.

[0036] A camada de material volumosa pode ter uma gramagem de 100 a 300 g/m2, tal como de 100 a 200 g/m2.

[0037] Além disso, a camada de material volumosa pode compreender um material de papelão à base de celulose, tal como material estriado ou material de papelão corrugado tal como um material estriado semiquímico feito de 100% de fibras primárias feitas de bétula ou um material de forro do tipo Kraft.

[0038] Um exemplo de uma camada de material volumosa que é feita de um material de papelão corrugado, isto é, um material estriado ou um material de papelão canelado, e tem uma densidade bastante elevada, mas uma rigidez à dobra inerente inferior e outras diferenças nas propriedades mecânicas, comparadas a papelão convencional para acondicionamento de líquidos, de modo que a estabilidade dimensional e mecânica de embalagens feitas a partir de uma camada volumosa de um material estriado seria deteriorada pela fabricação convencional de um laminado de acondicionamento.

[0039] Em particular, ela própria tem uma rigidez à dobra substancialmente inferior comparada a um material de acondicionamento laminado apropriado para acondicionamento de líquido. A rigidez à dobra não é comumente medida nos materiais de papelão corrugado, já que eles foram em todo caso planejados para a fabricação de papel cartão corrugado, mas foi medido que tais materiais têm uma rigidez pelo menos 30%, tal como pelo menos 40%, tal como pelo menos 50% inferior, a rigidez à dobra de um papelão de cartão para líquidos, a uma gramagem correspondente quando excluindo a gramagem do revestimento imprimível (argila-revestimento). Ela ainda contribui para rigidez à dobra total de um material de acondicionamento laminado, no entanto, ao prover uma camada de distância em uma construção do tipo sanduíche entre as camadas confrontantes, que têm um módulo de Young superior, e tendo propriedades superiores de resistência a compressão no plano (x-y) da camada, do que papelão convencional para acondicionamento de líquidos. No geral, materiais estriados têm uma rigidez à dobra superior por gramagem aos materiais de papelão canelados.

[0040] Papelão corrugado é conhecido também como material de caixa corrugado (CCM), e os materiais necessários para um material de caixa corrugado são um meio corrugado (ou meio estriado) que é, em uso, estriado (com cavidades) e então arranjado pela colagem entre dois papelões canelados ou meios de forro. Tal construção corrugada provê uma alta rigidez à dobra na estrutura do tipo sanduíche, devido à camada intermediária estriada, que está agindo como uma camada de distância ou espaçadora entre as duas camadas de forro relativamente mais finas. Os dois tipos de papel que compõem papelão corrugado são desse modo material de papelão canelado, comumente chamado também de forro do tipo Kraft ou forro de teste, e material estriado (ou de meio corrugado). Já que os materiais de papelão corrugado são feitos principalmente de fibras de celulose não alvejadas naturais, eles são no geral marrons ou beges, embora a tonalidade possa variar dependendo do tipo de celulose. Existem também, no entanto, papelões canelados de topo branco, que têm uma camada de topo branca em uma superfície e que são normalmente materiais mais caros.

[0041] Papelão canelado tem normalmente uma densidade inferior a 850 kg/m3, tal como inferior a 835 kg/m3, é marrom ou bege e compreende principalmente fibras de madeira macia, tal como fibras de pinheiro ou abeto.

[0042] Material estriado é desse modo um produto de papel usado normalmente como meio corrugado em papelões para recipientes corrugados, tendo uma densidade de 600 a 750 kg/m3, tal como de 600 a 700 kg/m3, normalmente em torno de 650 kg/m3. Papel estriado e marrom ou bege e contém principalmente fibras curtas, e, é papelão canelado, no geral um papel de baixa qualidade, baixo custo que não é apropriado para fabricação de embalagens de papel cartão para líquidos. No entanto, quando usado como uma camada espaçadora em uma estrutura do tipo sanduíche, ela pode funcionar bem para o propósito de acondicionamento de papel cartão para líquidos, e a um preço substancialmente menor, se o tipo de papel é de um tipo aprovado e combinado da maneira certa em tal laminado de acondicionamento. O meio estriado pode, no entanto, formar uma camada espaçadora, que não é estriada, sendo um material fibroso de custo inferior, rigidez inferior que pode prover distância suficiente em uma construção do tipo sanduíche para um material de acondicionamento laminado de papel cartão para líquidos. Camadas espaçadoras estriadas, isto é, camadas espaçadoras bem formadas, não estão dentro do escopo da presente invenção. Materiais de papel cartão corrugados podem apresentar aplicações técnicas muito diferentes e exigências para materiais de acondicionamento laminados de cartão para líquidos, e não será tratado assim.

[0043] As fibras usadas no geral na fabricação de papelão canelado ou meios estriados podem ser fibras recicladas e novas, isto é, fibras virgens. As propriedades, do papel são dependentes das características estruturais das várias fibras que compõem a folha. No geral, quanto maior o teor de fibras virgens, mais forte e rígido (resistência a compressão superior) o material estriado ou de papelão canelado será. O material estriado que foi explorado para o propósito desta invenção é um material estriado semiquímico feito 100% de fibras virgens feitas de madeira dura, tal como bétula, da Powerflute. Bétula é a matéria-prima ideal. Sua estrutura contém altas concentrações de lignina e hemicelulose. O processo de formação de pasta preserva a lignina altamente hidrofóbica naturalmente e modifica a hemicelulose restante de modo que o núcleo mole e flexível da celulose da fibra é protegido. Isto provê rigidez superior e propriedades inferiores de arrastamento. Quando usados para acondicionamento de líquidos, os materiais estriados disponíveis no mercado precisam ser complementados com um ou mais agentes de colagem adicionais durante a fabricação da tela de celulose, a fim de lidar com as condições do líquido e alta umidade para este novo uso e aplicação. Tecnologias de colagem convencionais e produtos químicos (AKD, ASA, rosina, etc.) podem ser usadas para o material estriado a fim de satisfazer as exigências necessárias para o produto específico.

[0044] Papelão canelado feito de fibras virgens, é chamado de forro de kraft, enquanto papelão canelado de fibras recicladas é conhecido como forro de teste. Também são possíveis misturas de fibras virgens e recicladas. Papelão canelado Kraft deve ter pelo menos 80% em peso, e preferivelmente 100% em peso de fibras virgens. As fibras usadas para papelão canelado são mais longas do que as usadas no material estriado, e já que papelão canelado é planejado originalmente para camadas de forro externas de um material de papel cartão, elas também são coladas com agentes de colagem a fim de suportar graus diferentes de umidade e condições de umedecimento.

[0045] Materiais de papelão corrugado têm, portanto, rigidez à dobra inferior aos papelões correspondentes para acondicionamento de líquidos, mas eles têm, por outro lado, um índice SCT superior, isto é, um valor SCT por unidade de gramagem na direção da máquina (MD), do que um material de papelão normal para líquidos, ou outro papel ou material de celulose que fosse apropriado neste contexto. O valor SCT é uma propriedade medida pelo padrão internacional ISO 9895, e que é usado para comparar diferentes materiais de papelão corrugado uns com os outros. O SCT ou teste de compressão de curto alcance mede a resistência a compressão interna de fibras de papel, isto é, a resistência a compressão no plano de um papel, no CD e MD. Esta propriedade varia com a gramagem do papel específico medido. A gramagem de produtos de papel é medida de acordo com ISO 536.

[0046] Embalagens feitas de um material tendo um índice SCT superior, têm melhor capacidade de empilhamento e é, portanto, uma medição de resistência a compressão por gramagem no plano (plano x-y) de um material de cartão. Materiais de papelão corrugado têm normalmente um índice SCT de pelo menos 30 Nm/g no MD, como medido de acordo com ISO 9895 e ISO 536, e proverão, portanto, i.a. a resistência a compressão e capacidade de empilhamento exigidas para um laminado de papelão para líquidos. Estes materiais não precisam ser otimizados com relação as propriedades de rigidez à dobra, já que eles serão usados apenas como camadas espaçadoras (não estriada em materiais laminados para acondicionamento em cartão para líquidos. Portanto, enquanto tais materiais de papelão canelados são originalmente destinados a camadas confrontantes em uma estrutura do tipo sanduíche de cartão corrugado, eles serão usados para os propósitos da presente invenção como uma camada espaçadora em uma estrutura laminada, tendo camadas confrontantes adicionais laminadas em cada lado das mesmas a fim de prover as propriedades de rigidez à dobra exigidas para materiais laminados de cartão para líquidos.

[0047] Para comparação, os materiais de papelão para líquidos de hoje têm um índice SCT de cerca de 25 Nm/g, mas são então também otimizados com relação a todas as outras propriedades, já que eles são usados como o provedor principal de estabilidade dimensional nos materiais de acondicionamento laminados de cartão para líquidos. Quando substituindo o papelão para líquidos otimizado de hoje com uma camada espaçadora de baixo custo em uma estrutura do tipo sanduíche em um laminado, tal camada espaçadora precise ter um índice SCT superior, de pelo menos 30 Nm/g, a fim de compensar a perda de propriedades quando removendo o papelão do estado da técnica.

[0048] Já que a nova camada espaçadora será laminada em camadas confrontantes adicionais em uma configuração do tipo sanduíche em uma estrutura laminada, não existe necessidade de prover uma superfície de impressão branca ou lisa (por exemplo, revestida com argila) na própria camada espaçadora. Também a esse respeito, os materiais de papelão corrugado são, portanto, materiais apropriados para tal camada espaçadora.

[0049] Com relação à resistência à umidade, estes materiais podem ter um valor de absorção de água Cobb inferior a 35 g/m2, a fim de funcionar melhor em um laminado de acondicionamento de cartão para líquidos. O valor Cobb é medido de acordo com ISO 535, e já é cumprido pela maioria dos materiais de papelão canelado, enquanto alguns materiais estriados podem precisar de colagem adicional a fim de serem usados como uma camada espaçadora não estriada em um laminado de acondicionamento em cartão para líquidos. Consequentemente, um material de papelão corrugado em uma camada volumosa compreende pelo menos um aditivo de colagem.

[0050] A película da camada de substrato de impressão pode ser laminada para a camada volumosa por uma composição adesiva aquosa, que é aplicada em uma quantidade de 0,5 a 4 g/m2 e parcialmente absorvida na superfície da celulose da camada volumosa.

[0051] Alternativamente, a película da camada de substrato de impressão pode ser laminada na camada volumosa por laminação por extrusão com uma camada de ligação temoplástica intermediária fundida, formando desse modo um laminado quando da solidificação da camada de ligação fundida.

[0052] A película da camada de substrato de impressão pode ser revestida adicionalmente em seu lado externo não laminado com uma camada protetora transparente, mais externa de um polímero termoplástico.

[0053] O polímero termoplástico da camada termovedável mais interna pode ser uma poliolefina, tal como polietileno.

[0054] Polímeros termoplásticos apropriados para as camadas estanques a líquido termovedáveis mais externas e mais internas no material de acondicionamento laminado da invenção, são poliolefinas tais como homo e copolímeros de polietileno e polipropileno, preferivelmente polietilenos e mais preferivelmente polietilenos selecionados dentre o grupo que consiste de polietileno de baixa densidade (LDPE), linear LDPE (LLDPE), polietilenos e catalisador metalocênico de um único sítio (m-LLDPE) e misturas ou copolímeros dos mesmos. De acordo com uma modalidade preferida, a camada estanque a líquido termovedável mais externa é um LDPE, enquanto a camada estanque a líquido termovedável mais interna é uma composição de mistura de m-LLDPE e LDPE para laminação e termovedação ideal e propriedades de termovedação. As camadas de polímeros termoplásticos mais externas e mais internas podem ser aplicadas por revestimento por (co)extrusão do polímero fundido para uma espessura desejada. De acordo com outra modalidade, as camadas estanques a líquido termovedáveis mais externas e/ou mais internas podem ser aplicadas na forma de películas pré- fabricadas, orientadas ou não orientadas. A camada de polímero termoplástico protetora e estanque a líquido termovedável mais externa pode ser aplicada alternativamente por meio de um revestimento de dispersão aquosa de um polímero termoplástico, quando apenas uma baixa espessura de tal camada mais externa é desejada, ou quando tal processo é preferível por outras razões.

[0055] A camada de barreira a oxigênio pode ser uma lâmina de alumínio e/ou uma película de polímero tendo propriedades de barreira de gás.

[0056] Em uma modalidade preferida, as propriedades de barreira de oxigênio são providas por uma lâmina de alumínio laminada no interior da camada volumosa, em combinação com uma camada de barreira adicional compreendendo pelo menos 50% em peso de uma poliamida. Tal camada de barreira adicional pode ser arranjada preferivelmente entre a barreira da lâmina de alumínio e a camada termovedável mais interna. Nesta localização da camada, a camada de barreira de poliamida pode ser ativa tanto como barreira de oxigênio adicional quanto como uma barreira para migração de ácidos graxos livres do produto alimentício enchido e para fora através do material de acondicionamento.

[0057] Em particular, quando uma poliamida é adicionada no lado interno de uma camada de barreira de metal, isto evita que ácidos graxos livres do produto alimentício embalado migrem do alimento para a camada de barreira de metal e, portanto, a(s) camada(s) de barreira podem ser mantidas intactas e a adesão das camadas interiores de polímero termovedado para a barreira de metal podem ser mantidas durante um tempo de vida útil mais longo.

[0058] A camada de barreira adicional pode compreender uma poliamida em uma mistura com um etileno e álcool vinílico (EVOH). O material EVOH contribui também para as propriedades de barreira adicionais de maneira similar a poliamida, mas não tem as mesmas propriedades vantajosas de processabilidade no revestimento por (co-) extrusão em fusão e operações de laminação. Considerações similares se aplicam a tereftalado de polietileno (PET) e uma mistura de uma poliamida e um PET é também utilizável de acordo com a invenção. A camada de barreira adicional pode compreender, portanto, uma poliamida a 50% em peso ou superior em uma mistura com um tereftalato de polietileno (PET).

[0059] A poliamida pode compreender uma poliamida aromática ou semiaromática. Tais poliamidas podem prover propriedades de barreira melhores para migração de ácidos graxos livres, porque tal combinação é vantajosa particularmente para acondicionamento de sucos de frutas e similares

[0060] Alternativamente, a camada de barreira a oxigênio pode ser uma película de polímero ou uma folha de papel fina que é revestida com um revestimento de barreira.

[0061] Portanto, uma película de polímero ou substrato de papel de alta densidade, fino pode ser revestido como uma solução ou dispersão aquosa de um polímero termoplástico de barreira, ou alternativamente depositado com um revestimento de deposição de vapor, tal como por um revestimento de deposição física de vapor tal como um revestimento de metalização, ou por um processo de deposição química de vapor intensificado com plasma (PECVD) de, por exemplo, um revestimento de SiOx ou AlOx.

[0062] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provido um recipiente de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido compreendendo o material de acondicionamento laminado de acordo com a invenção como definido acima. O recipiente de acondicionamento pode ser feito totalmente a partir do material de acondicionamento laminado, por formação por dobragem de uma peça bruta em forma de folha ou tela em uma embalagem de formato cuboide ou com outro formato de dobra ou simplesmente em uma embalagem de bolsa. Alternativamente, ele pode ser usado como uma luva de material de acondicionamento, a ser combinada com tampas da garrafa de plástico ou similares.

[0063] Os recipientes de acondicionamento da invenção têm pelo menos o mesmo desempenho com relação às propriedades mecânicas, propriedades de barreira e aparência externa que recipientes feitos de material de acondicionamento similar à base de um papelão de acondicionamento para líquidos convencional e a um custo de material substancialmente inferior.

[0064] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é provido um método para a fabricação de material de acondicionamento laminado à base de celulose para alimento líquido ou semilíquido da invenção, compreendendo as etapas, em qualquer ordem, de a) laminar a camada de substrato de impressão em um primeiro lado exterior da camada de material volumosa à base de celulose marrom ou escura, b) laminar a camada de barreira a oxigênio no outro lado oposto da camada volumosa, e c) aplicar a camada de polímero termoplástica termovedável mais interna no lado (interior) não laminado da camada de barreira a oxigênio.

[0065] A camada de substrato de impressão pode ser laminada na camada de material volumosa pela aplicação de uma composição adesiva aquosa sobre a camada de substrato de impressão e permitindo que a composição adesiva seja absorvida na superfície de celulose da camada volumosa, enquanto prensando as camadas para aderirem umas com as outras deixando que elas passem pelo menos através de uma peça bruta entre os rolos de laminação.

[0066] Quando a laminação é feita por laminação por absorção adesiva aquosa, existe um efeito vantajoso adicional. É um método de laminação em que penas uma quantidade muito pequena de polímero adesivo é aplicada e ligada as duas superfícies a serem laminadas juntas, enquanto o meio aquoso ou solvente é absorvido na rede de fibra de celulose da(s) camada(s) laminada(s) e nenhuma secagem ou aquecimento adicional é necessário. Embora menos material de ligação termoplástico seja necessário, do que na laminação por extrusão em fusão, a proporção relativa de papel ou camada de materiais à base de celulose no material de acondicionamento é aumentada. Além disso, as camadas de barreira podem ser reduzidas em espessura, se existem combinações eficientes de propriedades de várias camadas de material incluídas no material de acondicionamento laminado, tal como propriedades de barreira inerentes no polímero adesivo, tal como no PVOH ou amido.

[0067] A camada de barreira de gás de uma lâmina de metal ou uma película de polímero revestida com barreira pode ser laminada no interior da camada volumosa por um adesivo de ligação e um copolímero de polietileno modificado por acrílico, aplicada em uma quantidade de 0,5 a 3 g/m2, tal como de 1-2 g/m2, tal como de 1-1,5 g/m2, de conteúdo seco. Foi verificado que ele funciona bem para laminar tal camada de barreira de gás para a camada volumosa de material estriado só com uma quantidade muito pequena de uma composição adesiva aquosa tendo um teor de secos de 30 a 50% em peso, que é deixada ser parcialmente absorvida na rede de fibras da superfície da celulose na camada volumosa, de modo que apenas cerca de 2 g/m2 do polímero adesivo é aplicado e laminando as superfícies umas com as outras.

[0068] Quando a camada de barreira de gás é um papel de alta densidade revestido com barreira, ela pode ser mais apropriadamente laminada no interior da camada volumosa por um adesivo de ligação de um amido ou álcool polivinílico (PVOH) ou adesivo similar, que é aplicado em uma quantidade de 0,5 a 4 g/m2, tal como de 1 a 3 g/m2, tal como de 2 a 3 g/m2, de conteúdo seco.

[0069] Alternativamente, é claro que também é possível laminar a camada de barreira de gás para a camada volumosa por laminação por extrusão em fusão da camada de um polímero termoplástico, tal como uma poliolefina, tal como polietileno, tal como polietileno de baixa densidade (LDPE) como a camada de ligação intermediária entre as duas superfícies a serem laminadas.

[0070] Os mesmos materiais termoplásticos à base de poliolefina, em particular polietilenos, como listados acima com relação as camadas mais externas e mais internas, são apropriados também no interior de camadas laminadas do material laminado, isto é, nas camadas de laminação e extrusão formadas a partir do polímero de laminação extrudado fundido.

[0071] Polímeros adesivos apropriados para camadas de ligação por laminação Eextrusão no interior do material laminado, isto é, entre uma camada termovedável mais externa e camada de substrato revestida com barreira ou primeira de mão, ou para ligação da película de barreira na camada volumosa em uma monocamada ou múltiplas camadas tal camada de laminado de ligação, são os chamados polímero termoplásticos adesivos, tais como poliolefinas modificadas, que são principalmente à base de copolímeros LDPE ou LLDPE ou, copolímeros de enxerto com unidades de monômeros contendo grupos funcionais, tais como grupos funcionais carboxílicos ou glicidila, por exemplo, monômeros de ácido (met)acrílico ou monômeros de anidrido maleico (MAH), (isto é, copolímero de etileno e ácido acrílico (EAA) ou copolímero de etileno e ácido metacrílico (EMAA)), copolímero de metacrilato de etileno e glicidila (EG(M)A) ou polietileno enxertado com MAH (MAH-g-PE). Outro exemplo de tais polímeros modificados ou polímeros adesivos são chamados ionômeros ou polímeros de ionômeros. Preferivelmente, a poliolefina modificada é um copolímero de etileno e ácido acrílico (EAA) ou um copolímero de etileno e ácido metacrílico (EMAA).

[0072] Adesivos termoplásticos à base de propileno modificados correspondentes ou camadas de ligação também podem ser utilizáveis, dependendo das exigências dos recipientes de acondicionamento acabados.

[0073] Tais camadas de polímero adesivo ou camadas de fixação são, portanto, aplicadas normalmente junto com a camada mais externa ou com as camadas adicionais volumosas e de barreira em uma operação de revestimento por coextrusão.

[0074] Tipicamente, um papel de alta densidade, camada de substrato de revestimento de barreira para os propósitos da invenção, podem ter um módulo de Young de 1 a 10 GPa, tal como de 5 a 10 GPa.

[0075] A rigidez à dobra de um laminado de material de acondicionamento é dependente das espessuras e dos módulos de Young das camadas individuais. Para equilibrar as propriedades mecânicas de uma estrutura de material laminado do tipo sanduíche, as camadas confrontantes da configuração do tipo sanduíche devem ser arranjadas em cada lado respectivo da camada espaçadora, de modo que elas têm substancialmente rigidez extensional igual. A rigidez extensional é dada pelo produto do módulo de Young e espessura.

[0076] De acordo com aspecto adicional dos materiais de acondicionamento laminados obtidos, as camadas estanques a líquido termovedáveis mais do material laminado podem ser providas como uma ou duas películas pré-fabricadas. Portanto, tal película pode ser pré-laminada para a camada de barreira, em um primeiro material pré-laminado a ser laminado no primeiro lado da camada volumosa, e/ou pré-laminado para uma camada de superfície externa impressa e decorada para o Segundo lado da camada volumosa. Quando películas são pré-laminadas para camadas de barreira ou camadas impressas, decoradas, pode ser por simples laminação por aquecimento-pressão das películas para as outras camadas, especialmente se uma camada revestida pré-integrada de um polímero adesivo tal como EAA ou EMAA está presente sobre uma das superfícies de laminação. Alternativamente, pode ser por meio de laminação e extrusão em fusão, que é mais cara devido ao consume mais alto de polímero de extrusão em fusão intermediário, ou por pré-revestimento com uma pequena quantidade de adesivo aquoso que pode penetrar em pelo menos uma superfície à base de celulose ou do papel a ser laminado, sem a necessidade de qualquer etapa de secagem.

[0077] Dentro da busca geral de diminuição de custos de materiais de acondicionamento laminados, é altamente desejado combinar propriedades nas várias camadas de modo que o mínimo possível de camadas adicionais é necessário.

[0078] Quando o papelão convencional de acondicionamento de líquidos do laminado de acondicionamento de hoje é substituído por camadas volumosas de baixo custo, permitindo economia significante de custos, alguns custos adicionais podem em vez disso, ser gastos em vários substratos de decoração feitos sob medida para impressão e decoração do material de acondicionamento laminado. Já que a camada volumosa da invenção não irá constituir uma superfície de impressão, isto é, uma superfície a ser impressa, o revestimento caro de argila pode ser omitido pela camada volumosa, e uma superfície lisa e branca pode ser obtida por outros meios, na película ou folha exterior voltada para o substrato de impressão, a ser laminado no lado externo da camada volumosa. Tal substrato de impressão pode ser, por exemplo, uma película branca ou colorida ou uma camada confrontante do papel imprimível branca, e em particular uma película de polímero termoplástico imprimível branca, que pode contribuir também para a termovedação quando vedando o exterior da embalagem. A impressão sobre tal película de polímero de substrato imprimível branca, e a laminação adicional possível da mesma para camadas termovedáveis mais externas, pode acontecer em uma operação de laminação anterior a fim de prover o Segundo material pré-laminado para o segundo lado, como um módulo laminado pré-produzido externo, isto é um segundo material pré-laminado, do material de acondicionamento laminado.

[0079] Ao separar assim a camada de superfície de impressão da camada volumosa, a versatilidade se torna possível nas aparências externas e isso é uma vantagem adicional do modelo de laminação modular desta invenção. Ainda adicionalmente camadas de barreira de oxigênio podem estar incluídas no segundo material pré-laminado a fim de intensificar o desempenho de barreira total do material laminado final.

Exemplos e descrição de modalidades preferidas

[0080] A seguir, modalidades preferidas da invenção serão descritas com referência aos desenhos, dos quais a fig. 1a está mostrando uma vista esquemática da seção transversal de um material de acondicionamento laminado da invenção, que tem uma película de polímero branca como uma camada de substrato de impressão na parte externa da camada volumosa, a camada volumosa sendo de um material estriado, e uma camada de papel de alta densidade, fina revestida com barreira de gás laminada no interior da camada volumosa, a fig. 1b mostra uma vista esquemática da seção transversal, de uma modalidade adicional de tal material de acondicionamento laminado, mas como alternativa tendo uma película de polímero revestida com barreira laminada no interior da camada volumosa, a fig. 2a mostra esquematicamente um exemplo de um método, para laminação, isto é, a película de polímero do substrato de impressão para o material volumoso de acordo com a invenção, a fig. 2b mostra esquematicamente um exemplo de um método diferente, para laminação i.a. da película de polímero de substrato impressão no material volumoso, de acordo com a invenção, as fig. 3a, 3b, 3c, 3d mostram exemplos típicos de recipientes de acondicionamento produzidos a partir do material de acondicionamento laminado de acordo com a invenção, a fig. 4 mostra os princípios de como os recipientes de acondicionamento podem ser fabricados a partir do laminado de acondicionamento em um processo de vedação e enchimento contínuo na forma de alimentação com rolos, e a fig. 5 é um diagrama mostrando o resulto do teste de várias películas de substrato de impressão brancas para o propósito de um substrato de impressão de fundo branco de acordo com a invenção.

[0081] Na fig. 1a, é mostrada, portanto, na seção transversal, uma primeira modalidade de um material de acondicionamento laminado, 10a, da invenção. Ele compreende uma camada volumosa 11a de um material estriado marrom, tendo uma gramagem de 100 a 300 g/m2, tal como usado aqui cerca de 200 g/m2.

[0082] No interior, da camada volumosa ou espaçadora 11a, o material laminado compreende uma camada de papel de alta densidade, fina, 14a sendo revestida com um revestimento de barreira 18a de uma dispersão de polímero de barreira revestível, tal como, por exemplo, um PVOH ou amido, ou um revestimento de barreira de deposição de vapor, tal como um revestimento de metalização ou um revestimento de PECVD de deposição de vapor químico intensificado com plasma. A camada de papel fina 14a está interagindo em uma estrutura do tipo sanduíche com a camada volumosa 11a e um substrato de impressão de película de polímero orientada, fina, 12a agindo também como uma camada confrontante exterior. O interior também compreende uma camada termoplástica termovedável mais interna 15a, que é a camada do laminado de acondicionamento que estará em contato direto com o produto alimentício enchido em um recipiente de acondicionamento final. A camada de polímero termovedável mais interna 15a é revestida por coextrusão em fusão junto com quaisquer das camadas de fixação intermediárias, tal como EAA, não mostrado, sobre a camada de barreira de gás 18a.

[0083] O revestimento por (co)extrusão da camada mais interna 15a, e quaisquer das camadas de fixação intermediárias pode ser feito antes ou após a laminação da camada de barreira de gás 14a-18a na camada volumosa 11a.

[0084] A camada ou múltiplas camadas termovedáveis mais internas 15a podem ser aplicadas alternativamente na forma de uma película pré- fabricada, adicionando ainda estabilidade e durabilidade sendo uma película orientada para um grau maior do que é obtenível nas operações de revestimento por extrusão. Tal película é então laminada por coextrusão em fusão na camada de barreira de gás 14a-18a pela camada de ligação intermediária 17a. Novamente, as camadas de material do interior podem ser pré-laminadas como um módulo separado interno, antes da laminação das mesmas na camada volumosa 11a.

[0085] Nesta modalidade particular, no entanto, a camada de papel de alta densidade fina é laminada primeiro na camada volumosa 11a, ou as outras partes do material laminado incluindo a camada volumosa, e subsequentemente revestida por extrusão em fusão no lado interno da camada de barreira de gás 14a-18a pela camada ou múltiplas camadas 15a de uma camada de fixação e um polímero termovedável mais interno sendo selecionado dentre poliolefinas, tais como polietilenos, tal como, neste caso 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 polietileno (LDPE). Se duas camadas estão constituindo a camada termovedável, pode haver uma primeira camada de LDPE e uma segunda camada mais interna da mistura acima.

[0086] No outro lado, o exterior da camada de material volumosa 11a, o material de acondicionamento compreende uma camada de substrato de impressão de uma película pré-fabricada orientada de HDPE compreendendo partículas de enchedor inorgânico, que é alongada e cavitada de modo que ele é uma película branca, 12a, com uma espessura de 23 a 30 μm, e tendo uma superfície de impressão lisa.

[0087] No material laminado final, o substrato 12a é impresso e decorado com um padrão de impressão de várias cores, imagens e texto. O material na parte exterior da camada volumosa também pode compreender uma camada protetora e transparente mais externa 13a de um plástico, preferivelmente um termoplástico termovedável, tal como uma poliolefina, tal como uma camada de material de polietileno, tal como LDPE. A camada de substrato de impressão 12a pode ser impressa antes ou após a laminação da camada volumosa, e a camada de plástico mais externa 13a pode ser aplicada sobre a camada de substrato impresso em uma operação separada antes ou após a laminação da camada volumosa 11a. Se o revestimento da impressão de decoração décor com a camada de plástico 13a acontece antes da laminação para a camada volumosa, o material externo total é preparado, portanto como um módulo, isto é, como um pré-laminado da parte exterior, que é então laminado na camada no resto do laminado, na parte exterior da camada volumosa.

[0088] A camada carreadora de impressão de alta densidade fina para um revestimento de barreira, que é também uma camada confrontante de papel 14a no interior da camada volumosa e espaçadora 11a pode ser um papel com uma gramagem de 20 a 100, tal como de 30 a 80, tal como de 30 a 60 g/m2, e tenho uma densidade de 600 a 1500 kg/m3. Em uma modalidade particular, ele pode ser um papel a prova de gordura, sozinho ou revestido com um revestimento adicional de barreira, tal como, por exemplo, um revestimento de metalização. Alguns papéis a prova de gordura proveem uma barreira de gás adicional inferior 2 cc/m2/dia/atm a 23°C e 50% de RH, quando laminadas entre camadas termoplásticas, tais como camadas de polietileno ou similares, a camada de polímero mais externa 15a sendo uma tal camada adjacente de polímero termoplástico e a camada de ligação 17a sendo a outra tal camada.

[0089] A operação de laminação da camada de papel revestida de barreira 14a-18a na camada volumosa pode ser para a camada volumosa pode ser uma operação de laminação e extrusão em fusão, aplicando assim uma camada de ligação termoplástica intermediária 17a entre a camada volumosa e a camada de barreira.

[0090] Nesta modalidade particular, no entanto, a laminação na camada de barreira 14a-18a para a camada volumosa 11a é realizada aplicando uma baixa quantidade de uma solução aquosa de um adesivo que é parcialmente absorvido na camada de celulose volumosa e adere eficientemente as duas camadas juntas, o adesivo sendo um amido ou celulose nano/microfibrilar ou álcool polivinílico ou substâncias hidrofílicas similares, que se ligam rapidamente as moléculas de celulose.

[0091] A laminação da camada de substrato de impressão 12a para a camada volumosa 11a é realizado também pela aplicação de uma baixa quantidade de uma solução aquosa de um adesivo sendo uma dispersão aquosa de um copolímero modificado por acrílico com etileno a um teor de sólidos de 30 ato 50% em peso. A funcionalidade acrílica cria uma boa adesão para a superfície da lâmina de alumínio e provê assim boa adesão entre as duas camadas laminadas. O adesivo aquoso é parcialmente absorvido na superfície de celulose da camada volumosa e adere eficientemente as duas camadas juntas. Quando o material adesivo tem propriedades de barreira inerentes, é claro que tal adesivo, embora aplicado em uma quantidade muito baixa, pode contribuir ainda adicionalmente para as propriedades de barreira de oxigênio resultantes do material de acondicionamento laminado.

[0092] Alternativamente, mas menos preferido a partir de um ponto de vista ambiental e economias com custos, a camada de substrato de impressão exterior 12a pode ser laminada para a camada volumosa 11a por meio de laminação e extrusão em fusão com um polímero de ligação termoplástico tal como LDPE ou similares.

[0093] Na fig. 1b, uma seção transversal similar, de uma segunda modalidade de um material de acondicionamento laminado, 10b, é mostrada. O material laminado é substancialmente o mesmo que o material na fig. 1a, exceto que a camada de barreira é uma película de substrato de polímero 14b revestida com um revestimento de barreira 18b. A camada volumosa 11b é laminada para a película por um adesivo intermediário 17b. A camada termovedável mais interna 15b é a mesma ou similar a 15a no material de acondicionamento 10a. A fim de adicionar alguma estabilidade a construção do tipo sanduíche existe um papel fino incluído na camada volumosa de modo que a camada volumosa 11b está neste caso compreendendo tanto a camada espaçadora 11b1 como uma camada confrontante de papel fino 11b2.

[0094] Novamente, o revestimento de barreira 18b pode ser uma composição de polímero de barreira revestível por dispersão, tal como, por exemplo, um PVOH ou amido, ou um revestimento de barreira de deposição de vapor, tal como um revestimento de metalização ou um revestimento PECVD. Alternativamente, a película de barreira 14b pode ser uma película feita de um polímero tendo propriedades de barreira de gás inerentes.

[0095] Na fig. 2a é ilustrado esquematicamente como uma camada ou módulo de camadas podem ser laminados para outra camada/módulo por laminação por absorção adesiva aquosa a frio, de modo que uma quantidade muito baixa de uma solução aquosa de adesivo é aplicada sobre uma das superfícies a serem laminadas umas com as outras, aa solução aquosa de adesivo sendo então absorvida em uma ou ambas das superfícies enquanto aderindo as mesmas juntas sob a aplicação de pressão. Portanto, nas modalidades para a fabricação dos materiais de acondicionamento laminados nas figures 1a-1b, uma solução aquosa de adesivo é aplicada sobre a superfície a ser laminada, da camada externa/módulo de material 1B;2B representando a(s) camada(s) na parte exterior da camada volumosa 11a;11b, isto é, sobre a superfície não impressa da camada de substrato de impressão 12a;12b, em uma operação de aplicação de adesivo 21. Em uma peça bruta de laminação entre dois rolos na peça bruta, uma tela de material do módulo do centro 1A;2A representado a camada volumosa compreendendo uma camada espaçadora, é laminada na estação de laminação 22 para uma tela do material do módulo externo 1B;2B sob encaminhamento simultâneo das duas telas através da peça bruta de laminação, a uma pressão suficientemente alta para aderir as duas superfícies juntas, mas não tão alta de modo que a camada volumosa de baixa densidade ou a camada espaçadora de uma estrutura do tipo sanduíche entre em colapso. A tela obtida do pré-laminado de duas camadas/módulos 1A+1B;2A+2B é encaminhada para uma estação de laminação adicional para laminação do terceiro módulo ou partes do mesmo como será descrito aqui abaixo na figura 2b, ou alternativamente enrolada em um carretel para armazenamento intermediário ou transporte para um período ou local diferente, onde a laminação final e etapas de acabamento irão acontecer. O método de laminação por absorção adesiva aquosa a frio também pode ou alternativamente ser aplicado quando laminando o módulo do material do interior 1C;2C para a camada do centro/ material do módulo ou centro do pré-laminado e módulos da parte exterior.

[0096] Na fig. 2b é ilustrado esquematicamente como uma camada/módulo pode ser laminado com outra camada/módulo por laminação e extrusão em fusão de modo que duas superfícies a serem laminadas são ligadas uma com a outra por uma camada de ligação termoplástica intermediária. De acordo com este exemplo, a tela do pré-laminado dos dois módulos laminados no exemplo da figura 2a é encaminhada para uma peça bruta de laminação ao mesmo tempo que a tela do módulo do material da parte interior 1C;2C. Ao mesmo tempo, uma cortina fundida de um polímero de ligação termoplástico 23;17a;17b é extrudada em uma peça bruta do rolo de laminação, e sendo resfriada enquanto prensando as duas telas juntas, de modo que adesão suficiente é obtida entre o módulo do centro à base de celulose, isto é a superfície da camada volumosa 11a;11b e a barreira de lâmina de alumínio 14a; 14b do módulo do material da parte interior.

[0097] A fig. 3a mostra uma modalidade de um recipiente de acondicionamento 30a produzido a partir de um laminado de acondicionamento 10a;10b;10c de acordo com a invenção. O recipiente de acondicionamento é particularmente apropriado para bebidas, molhos, sopas ou similares. Tipicamente, tal embalagem tem um volume de cerca de 100 a ml. Ela pode ter qualquer configuração, mas é preferivelmente no formato de tijolo, tendo vedações longitudinais r transversais 31a e 32a, respectivamente, e opcionalmente um dispositivo de abertura 33. Em outra modalidade, não mostrada, o recipiente de acondicionamento pode ter o formato de uma cunha. A fim de obter tal “formato de cunha”, apenas a parte do fundo da embalagem é formada por dobragem de modo que a termovedação transversal do fundo está oculta sob as abas triangulares do canto, que são dobradas e vedadas contra o fundo da embalagem. A vedação transversal da seção de topo é deixada não dobrada. Desta forma o recipiente de acondicionamento semi- dobrado ainda é fácil de manusear e dimensionalmente estável quando colocado em uma prateleira na loja de alimentos ou em uma mesa ou similares.

[0098] A fig. 3b mostra um exemplo preferido alternativo, de um recipiente de acondicionamento 30b produzido a partir de um laminado de acondicionamento alternativo de acordo com a invenção. O laminado de acondicionamento alternativo é mais fino tendo uma camada de celulose volumosa mais fina 11, e, portanto, ele não é dimensionalmente estável o suficiente para formar um recipiente de acondicionamento no formato cuboide, paralelepipédico ou de cunha, e não é formado por dobragem após a vedação transversal 32b. Ele permanecerá, portanto, como um recipiente do tipo bolsa no formato de travesseiro e será distribuído e vendido nesta forma.

[0099] A fig. 3c mostra uma embalagem de topo de empena 30c, que é formada por dobragem a partir de uma peça bruta ou folha pré-cortada, a partir do material de acondicionamento laminado compreendendo a camada volumosa de papelão e a película de barreira durável da invenção. Embalagens com tampa plana também podem ser formadas a partir de peças brutas similares de material.

[00100] A fig. 3d mostra uma embalagem do tipo garrafa 30d, que é uma combinação de uma luva 34 formada a partir de peças brutas pré- cortadas do material de acondicionamento laminado da invenção, e uma tampa 35, que é formada por moldagem por injeção de plásticos em combinação com um dispositivo de abertura tal como uma tampa de rosca ou similares. Estes tipos de embalagens são comercializados, por exemplo, sob os nomes comerciais de Tetra Top® e Tetra Evero®. Aquelas embalagens particulares são formadas fixando a tampa moldada 35 com um dispositivo de abertura fixado em uma posição próxima, a uma luva tubular 34 do material de acondicionamento laminado, esterilizando a cápsula da tampa da garrafa formada desse modo, enchendo a mesma com o produto alimentício e finalmente formando a dobra do fundo da embalagem e selando a mesma.

[00101] A fig. 4 mostra o princípio como descrito na introdução do presente pedido, isto é, uma tela material de acondicionamento é formada em um tubo 41 pelas bordas longitudinais 42 da tela sendo unidas umas com as outras em uma junta sobreposta 43. O tubo é enchido 44 com o produto alimentício líquido planejado e é dividido em embalagens individuais por vedações transversais repetidas 45 do tubo a uma distância predeterminada uma da outra abaixo do nível dos conteúdos enchidos no tubo. As embalagens 46 são separadas por incisões nas vedações transversais e ganham a configuração geométrica desejada por formação por dobragem ao longo das linhas de vinco preparadas no material.

[00102] Na fig. 5 é mostrada, portanto, a brancura de várias películas de substrato de impressão exteriores quando laminadas na parte exterior de uma camada volumosa marrom de material estriado à base de celulose. O laminado de acondicionamento de referência tem um papelão convencional revestido com argila como camada de material volumosa, que é laminado e coberto com uma camada termovedável, transparente mais exterior adicional de LDPE, e mostra uma brancura de valor L superior a 91 em uma escala onde 92,7 é considerado um valor máximo possível ou desejado. A amostra de laminado de acondicionamento 6255-4B está de acordo com a invenção, isto é, tem uma película de substrato de impressão que é uma película cavitada, orientada, pré-fabricada branca de uma composição de HDPE compreendendo partículas minerais, assim como algumas partículas de pigmento branco. A película laminada desta amostra alcança quase o mesmo valor de brancura que o laminado de papelão revestido com argila de referência, isto é, a camada volumosa subjacente marrom de material estriado é completamente escondida por baixo desta película cavitada branca.

[00103] As outras amostras de laminado não alcançaram nem de perto estes valores desejados, e assim o material estriado marrom estava escurecendo também a aparência exterior das películas brancas laminadas testadas nestas amostras.

[00104] Nas amostras 1A e 2A, películas de polipropileno orientadas biaxialmente (BOPP) de espessura de 20 μm e com apenas pigmentos brancos adicionados foram testadas e os valores L obtidos no exterior eram muito mais baixos para serem usados como um fundo de impressão branco no exterior de um recipiente de acondicionamento. Estas películas eram, portanto, completamente brancas na aparência antes da laminação para o material estriado. A amostra 4A era uma película branca de BOPP de 38 μm de espessura, mas que era, além disso metalizada em um lado, que se acredita que se torna uma excelente barreira de luz e consequentemente com capacidade para esconder a camada estriada. Mesmo se o resultado foi melhor, ele não foi suficiente e esta é considera também uma solução muito cara, já que tanto a metalização como os pigmentos brancos, são muito caros. A amostra 4D1 era um papel metalizado de gramagem 53 g/m2. O papel metalizado não foi capaz de esconder a cor marrom do material estriado. A amostra 4C é uma película branca cavitada do mesmo tipo que a da invenção, no entanto com espessura menor. Esta amostra também não foi capaz de esconder a cor marrom do material estriado, porque pode ser concluído que a película da invenção tem que ter também uma certa espessura mínima, enquanto as outras películas testadas foram incapazes de esconder a cor do material estriado também com espessuras, razoavelmente maiores (amostra de comparação 4A).

[00105] A película cavitada da invenção foi, portanto, selecionada cuidadosamente entre uma série de substratos de impressão alternativos possíveis, para o propósito específico de laminação para uma camada volumosa marrom de material à base de celulose.

[00106] A invenção não está limitada pelas modalidades mostradas descritas acima, mas pode ser variada dentro do escopo das reivindicações. Como observação geral, as proporções entre espessuras de camadas, distâncias entre camadas e o tamanho de outras características e seu tamanho relativo em comparação uma com a outra, não devem ser consideradas como sendo mostradas nas figuras, que são meramente ilustrativas da ordem e tipo de camadas em relação umas às outras. Todas as outras características devem ser entendidas como descritas no texto do relatório.

Claims

1. Material de acondicionamento laminado à base de celulose para alimento líquido ou semilíquido (10a;10b), para termovedação em recipientes de acondicionamento asséptico, caracterizadopelo fato de que compreende uma camada de material volumosa (11a;11b) compreendendo um material de fibra à base de celulose marrom ou escuro e com uma superfície marrom ou escura, uma camada compreendendo uma camada de barreira a oxigênio (14a-18a;14b-18b) arranjado(a) sobre o interior da camada volumosa, isto é, no lado para ser direcionado(a) para dentro em relação ao produto alimentício enchido em um recipiente de acondicionamento feito a partir do material laminado, e adicionalmente sobre o interior da camada de barreira a oxigênio, uma camada estanque a líquido e termovedável mais interna (15a;15b) de um polímero termoplástico, a camada de polímero mais interna destinada a estar em contato direto com o produto alimentício acondicionado, o material de acondicionamento laminado adicionalmente compreendendo uma camada de substrato de impressão (12a;12b) arranjada no exterior da camada volumosa, em que a camada de substrato de impressão é uma película cavitada, orientada, pré-fabricada branca de uma composição de polímero termoplástico compreendendo uma poliolefina, de 40 a 85% em peso de partículas de enchedor mineral selecionadas do grupo que consiste em dolomita, talco, mica e carbonato de cálcio CaCO3 e de 1 a 10% em peso de partículas de pigmento de óxido de titânio branco e em que a espessura da camada de substrato de impressão é de 22 a 35 μm.

2. Material de acondicionamento laminado de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a composição de polímero termoplástico da película de camada de substrato de impressão (12a;12b) compreende uma poliolefina, tal como um polietileno de alta densidade (HDPE).

3. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que a composição de polímero termoplástico da película de camada de substrato de impressão (12a; 12b) compreende uma poliolefina, de 50 a 70% em peso, tal como de 50 a 60% em peso de partículas de enchedor mineral, e de 1 a 10% em peso, tal como de 1 a 5% em peso de pigmentos brancos.

4. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que a espessura da película de camada de substrato de impressão é de 23 a 30 μm, tal como de 23 a 28 μm.

5. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de que a camada de material volumosa (11a;11b) tem uma gramagem de 100 a 300 g/m2.

6. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que a camada de material volumosa (11a;11b) compreende um material de papelão corrugado, tal como um material estriado ou um material de papelão canelado, tal como um material estriado semiquímico feito de 100% de fibras primárias feitas de bétula.

7. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que a película de camada de substrato de impressão (12a;12b) é laminada na camada volumosa (11a;11b) por uma composição adesiva aquosa (16a), que é aplicada em uma quantidade de 0,5 a 4 g/m2 e parcialmente absorvida na superfície de celulose da camada volumosa.

8. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizadopelo fato de que a película de camada de substrato de impressão é adicionalmente revestida em seu lado exterior não laminado com uma camada protetora transparente mais externa de um polímero termoplástico (13a;13b).

9. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizadopelo fato de que o polímero termoplástico da camada termovedável mais interna (15a;15b) é uma poliolefina, tal como polietileno.

10. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizadopelo fato de que a camada de barreira a oxigênio é uma lâmina de alumínio ou uma película de polímero tendo propriedades de barreira a gás.

11. Material de acondicionamento laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizadopelo fato de que a camada de barreira a oxigênio é uma película de polímero (14b-18b) ou um papel fino (14a-18a) revestido(a) com um revestimento de barreira.

12. Recipiente de acondicionamento para alimento líquido ou semilíquido (30a; 30b; 30c; 30d), caracterizadopelo fato de que compreende o material de acondicionamento laminado como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

13. Método para fabricar um material de acondicionamento laminado à base de celulose para alimento líquido ou semilíquido como definido nas reivindicações 1 a 11, caracterizadopelo fato de que compreende as etapas, em qualquer ordem, de a) laminar a camada de substrato de impressão em um primeiro lado exterior da camada de material volumosa à base de celulose marrom ou escura, a camada de substrato de impressão sendo uma película cavitada, orientada, pré-fabricada branca de uma composição de polímero termoplástico compreendendo uma poliolefina, de 40 a 85% em peso de partículas de enchedor mineral selecionadas do grupo que consiste em dolomita, talco, mica e carbonato de cálcio CaCO3 e de 1 a 10% em peso de partículas de pigmento de óxido de titânio branco, e em que a espessura da película de camada de substrato de impressão é de 22 a 35 μm b) laminar a camada de barreira a oxigênio no outro lado oposto da camada volumosa, c) aplicar a camada de polímero termoplástica termovedável mais interna no lado (interior) não laminado da camada de barreira a oxigênio.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a camada de substrato de impressão é laminada na camada de material volumosa aplicando uma composição adesiva aquosa (21) sobre a camada de substrato de impressão e permitindo que a composição adesiva seja absorvida na superfície de celulose da camada volumosa, enquanto se pressionam as camadas para aderirem uma à outra deixando-as passar através de pelo menos um espaço entre rolos de laminação (22).