BR112018075616B1

BR112018075616B1 - Material de acondicionamento, embalagem, e, método para produzir um material de acondicionamento

Info

Publication number: BR112018075616B1
Application number: BR112018075616-4A
Authority: BR
Inventors: Mikael LINDSTEDT; Johan Larsson; Helena Tufvesson; Anders Karlsson
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2017-06-21
Publication date: 2022-07-12
Also published as: EP3475079A1; WO2017220662A1; CA3029102C; EP3260292A1; JP2019520243A; US10899119B2; CN109311274A; CN109311274B; JP7228385B2; CA3029102A1; BR112018075616A2; US20190322428A1

Abstract

A descrição refere-se a um material de acondicionamento para uma embalagem esterilizável provida de arte decorativa, o material de acondicionamento (30; 40) tendo uma camada de material de papelão revestido com pigmento (32; 42) e revestimentos externos de plástico termorresistentes (33, 34; 43, 44). De modo a melhorar a capacidade de impressão da camada de papelão (32; 42), a superfície (15; 25) da camada de papelão revestida destinada a impressão tem uma composição de revestimento de pigmento (13; 23b) compreendendo uma mistura de pigmentos, um aglutinante e um reticulante à base de zircônio, em que a mistura de pigmentos compreende pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 10% em peso de argila.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção refere-se a um material de acondicionamento para uma embalagem do tipo que é, depois de encher e selar, para fins de prolongamento da vida útil de prateleira, destinada a ser submetida a tratamento térmico em temperatura elevada em uma atmosfera de elevada umidade relativa, o material de acondicionamento compreendendo uma camada de papel cuja uma superfície tem um revestimento imprimível de pigmento e aglutinante, e arte decorativa de tinta de impressão aplicada no revestimento imprimível, assim como um padrão recorrente de linhas de vinco em alinhamento com a referida arte decorativa de tinta de impressão.

[002] A presente invenção também se refere a um método para produzir um tal material de acondicionamento provido de arte decorativa para uma embalagem do tipo que, após enchimento e selagem, se destina, para fins de prolongamento da vida útil de prateleira, a ser submetida a tratamento térmico em temperatura elevada em uma atmosfera de alta umidade relativa, o método compreendendo as etapas de prover uma folha contínua de papel cuja uma superfície tem um revestimento imprimível de pigmento e aglutinante, provendo o revestimento imprimível com arte decorativa opcional de tinta de impressão, e revestimento da folha contínua provida com arte decorativa com revestimentos externos de plástico termorresistentes em ambos os lados da folha contínua.

[003] A presente invenção refere-se, além disso, a uma embalagem produzida por formação de dobras e termosselagem do material de acondicionamento, a embalagem sendo do tipo que, após enchimento e selagem, se destina a ser submetida, para fins de prolongamento da vida útil de prateleira, a um tratamento térmico em temperatura elevada em uma atmosfera de alta umidade relativa.

Fundamentos da Técnica

[004] Dentro da tecnologia de acondicionamento, o uso é frequentemente feito de embalagens de natureza descartável de uso único para acondicionar e transportar alimentos. Um grupo muito grande destas embalagens descartáveis de uso único é produzido a partir de um material de acondicionamento compreendendo uma camada de papelão e revestimentos externos de plástico herméticos a líquido. De modo a conferir ao material de acondicionamento, propriedades estanqueidade superior em relação aos gases, em particular oxigênio gasoso, o material de acondicionamento é suplementado com pelo menos uma camada adicional de um material que possui propriedades de estanqueidade, normalmente uma folha de alumínio (Alifoil).

[005] Do material de acondicionamento da técnica anterior, as embalagens são produzidas usando máquinas modernas de embalagem e enchimento que, a partir de uma folha contínua ou de peças brutas do material de acondicionamento, ambas formam, enchem e selam embalagens acabadas.

[006] A partir de, por exemplo, uma folha contínua, são produzidas embalagens em que a folha contínua é primeiro transformada em um tubo por ambas as arestas longitudinais da folha contínua sendo dobradas uma na direção da outra, e unidas uma à outra em uma união de selagem hermética a líquidos e mecanicamente forte (“união de sobreposição”). O tubo é cheio com um alimento opcional e é dividido em unidades de acondicionamento em forma de almofada por selagem transversal repetida do tubo transversalmente ao eixo longitudinal do tubo e abaixo do nível de enchimento do tubo. As unidades de acondicionamento são separadas umas das outras por incisões nas zonas de selagem transversais e recebem a configuração externa geométrica desejada, normalmente paralelepipédica, por uma operação adicional de formação de dobras e termosselagem.

[007] Correspondentemente, as embalagens são produzidas a partir de peças brutas tubulares planas do material de acondicionamento. A peça bruta dobrada plana é elevada para uma caixa de embalagem para acondicionamento aberta cuja extremidade (por exemplo, a extremidade de fundo) é selada por formação de dobras e termosselagem dos painéis de fundo dobráveis contínuos da caixa de embalagem para acondicionamento. A caixa de embalagem para acondicionamento assim provida de um fundo é enchida com produto alimentício, e depois disso a extremidade aberta da caixa de embalagem para acondicionamento (neste exemplo a extremidade de topo) é selada por dobramento e termosselagem dos correspondentes painéis de topo dobráveis da caixa de embalagem para acondicionamento.

[008] No mercado hoje, ocorrem tais embalagens de natureza descartável de uso único em uma multiplicidade quase insuperavelmente grande de variações de acondicionamento para uma multiplicidade de alimentos quase igualmente insuperavelmente grande, de alimentos líquidos a sólidos e semissólidos.

[009] Um grande grupo de embalagens descartáveis comerciais de uso único compreende as denominadas embalagens assépticas, em que um alimento previamente esterilizado é acondicionado em uma embalagem similarmente previamente esterilizada sob condições assépticas. A embalagem asséptica distingue-se pelo fato de o alimento poder ser armazenado na embalagem até meses e até mais a temperatura ambiente, sem que o alimento se deteriore ou seja arruinada. Para alguns produtos alimentícios com vida útil de prateleira prolongada adicional desejada, a embalagem cheia e selada deve ser mantida a uma temperatura alta elevada durante algum tempo após o enchimento, de modo a esterilizar completamente o produto alimentício e a embalagem em conjunto. Esse método de esterilização é geralmente chamado de “preenchimento a quente com pasteurização” e pode ser suficiente para alguns produtos alimentícios de caráter semilíquido ou semissólido, para os quais o tratamento de esterilização de retorta seria um tratamento muito duro, mas para o qual, por outro lado, a pasteurização normal antes do enchimento seria insuficiente. O tratamento térmico a uma temperatura inferior a 100°C é, por vezes, referido como pasteurização.

[0010] Outro grupo de embalagens descartáveis de uso único da técnica anterior compreende embalagens nas quais o alimento deve, durante todo o seu tempo de armazenamento na embalagem, ser mantido refrigerado (no máximo aprox. + 8°C) para não deteriorar ou ser completamente arruinado antes de sua “data de validade”.

[0011] Um outro grupo de embalagens descartáveis de uso único compreende as chamadas embalagens esterilizáveis, que se destinam a ser enchidas com alimentos e, após a selagem, serem submetidas a um tratamento térmico com a finalidade de prolongar a vida útil de prateleira em temperaturas elevadas em uma atmosfera de alta umidade relativa. Assim como as embalagens assépticas, as embalagens esterilizáveis têm a capacidade de armazenar os alimentos acondicionados por vários meses e até mais em temperatura ambiente, sem que o alimento se deteriore ou seja arruinada antes de sua “data de validade”.

[0012] Um material de acondicionamento do tipo descrito a título de introdução é produzido de uma maneira conhecida PER SE, na medida em que uma folha contínua de papel ou papelão é desenrolada de uma bobina de carregador. A folha contínua é conduzida a uma estação de impressão onde o lado único da folha contínua é provido de arte decorativa opcional de tinta de impressão e, ao mesmo tempo, é provido com um padrão correspondente de linhas de vinco niveladas com a arte decorativa.

[0013] Como papel e papelão geralmente exibem uma característica de superfície grossa e irregular que prejudica a capacidade de impressão da superfície do papel e, portanto, torna difícil garantir uma boa e regular qualidade de arte decorativa, a superfície do papel é reta desde o início provida de um revestimento liso que melhora a capacidade de impressão. Exemplos de tais revestimentos que melhoram a capacidade de impressão são bem conhecidos da pessoa versada na técnica e, em geral, consistem em uma combinação de pigmento e aglutinante.

[0014] A folha contínua provida de arte decorativa e linhas de vinco é conduzida para uma estação de laminação onde ambos os lados da folha contínua são providos de revestimentos externos de plástico herméticos a líquido por extrusão. Um exemplo típico de uma técnica anterior, tal revestimento extrusado é polietileno.

[0015] Se o material de acondicionamento for destinado a uma embalagem para alimentos particularmente sensíveis a oxigênio gasoso, tais como, suco, vinho ou óleo de cozinha, a folha contínua é ainda provida de uma camada que serve como barreira para oxigênio gasoso, normalmente uma folha de alumínio, que é laminada para a folha contínua entre a camada de papel da folha contínua e um dos dois revestimentos externos herméticos a líquido.

[0016] A folha contínua laminada é conduzida para além de uma ou mais estações de processamento mecânicas onde a folha contínua é cortada em dimensões adequadas e as falhas detectadas na folha contínua são removidas, antes de a folha contínua ser finalmente enrolada em bobinas de transporte acabadas, adaptadas para o cliente.

[0017] No método da técnica anterior, o material de acondicionamento é produzido para embalagens assépticas e para embalagens nas quais um alimento embalado deve ser mantido refrigerado durante toda a sua vida útil até ao momento do consumo (“data de validade”). Por outro lado, tentativas por tais meios de produzir um material de acondicionamento para as chamadas embalagens esterilizáveis falharam frequentemente. Uma desvantagem observada em relação a uma embalagem do material de acondicionamento submetida a um tratamento térmico em temperatura elevada em uma atmosfera de alta umidade relativa (tal como em uma retorta a vapor) é que a arte decorativa da embalagem fica danificada sob essas condições e, assim, tornaram a aparência da embalagem disforme e pouco atraente. Em alguns casos, foram observadas fissuras e formação de fissuras relacionadas a calor e a umidade no revestimento de pigmento do material de acondicionamento, cujo revestimento de pigmento está portando a arte decorativa. No pior dos casos, a firmeza mecânica e a estabilidade da embalagem podem ser deterioradas. Estes problemas podem ser ainda mais agravados nos casos quando uma embalagem esterilizável é, durante o tratamento térmico para prolongar a vida útil de prateleira, ao mesmo tempo submetida a alta pressão em uma retorta.

[0018] WO 2010/114467 e WO 2012/044229 abordam o problema de prover a produção de papelão revestido com pigmento para incorporação em material de acondicionamento laminado que pode suportar a esterilização a vapor. A solução sugerida para o problema é um papelão hidrofobizado revestido com uma composição compreendendo pigmento de carbonato de cálcio, um aglutinante e um modificador de reologia.

[0019] Observou-se, no entanto, que a aparência da impressão após a esterilização a vapor de papelão impresso e laminado, de acordo com os documentos WO 2010/114467 e WO 2012/044229, embora melhorada, ainda é insatisfatória.

[0020] Após a formação da dobra, o enchimento e o tratamento térmico, na inspeção visual, ainda ocorre a percepção de defeitos, como diferenças de contraste, que se acredita serem causados por fissuras ou falhas de coesão dentro da camada de tinta.

Sumário

[0021] Um objetivo é, portanto, satisfazer as necessidades adicionais acima descritas na técnica.

[0022] Um outro objetivo consiste em realizar um material de acondicionamento provido de arte decorativa para uma embalagem esterilizável, o material de acondicionamento compreendendo uma camada de papel ou papelão cuja superfície tem um revestimento de pigmento que melhora a capacidade de impressão, na qual é impressa uma arte decorativa opcional de tinta de impressão, bem como revestimentos externos de plástico termorresistentes e termosseláveis, sem problemas de acompanhamento e inconvenientes do tipo que estão associados ao material de acondicionamento da técnica anterior.

[0023] Por conseguinte, é um objetivo da presente descrição preservar a aparência de uma arte decorativa impressa em papelão revestido com pigmento em um tal material de acondicionamento laminado durante a esterilização por vapor e/ou líquido quente de um recipiente de acondicionamento feito a partir do mesmo.

[0024] Além disso, observou-se que alguns amarelos de papelão revestidos e impressos com pigmento, em um material de acondicionamento laminado durante a esterilização a vapor de um recipiente de acondicionamento feito com o mesmo, resultam em embalagens menos atraentes.

[0025] Por conseguinte, é um objetivo de algumas formas de realização da presente descrição evitar também o amarelecimento do papelão revestido com pigmento e impresso em um material de acondicionamento laminado durante a esterilização por vapor de um recipiente de acondicionamento feito do mesmo e para prover o referido material de acondicionamento.

[0026] Ainda um outro objetivo da presente invenção é realizar um método para a fabricação do material de acondicionamento acima descrito, que também permite a produção de um material de acondicionamento que funcione bem para uma embalagem do tipo que, após enchimento e selagem, é, para fins de estender a vida útil de prateleira, destinado a ser submetido a um tratamento térmico em temperatura elevada em uma atmosfera de alta umidade relativa.

[0027] Um objetivo particular da presente invenção é realizar um método do tipo descrito a título de introdução que também permita a produção de um material de acondicionamento que funcione bem para uma embalagem do tipo que, após o enchimento e a selagem, é, para fins de estender a vida útil de prateleira, destinado a ser submetido a um tratamento térmico em temperatura elevada e alta pressão em uma atmosfera de alta umidade relativa.

[0028] Ainda um outro objetivo da presente invenção é realizar uma embalagem produzida pela formação e termosselagem do material de acondicionamento de acordo com a presente descrição que pode ser submetida a tratamento térmico em temperatura elevada em uma atmosfera de alta umidade relativa, sem problemas de acompanhamento do tipo que ocorre na tecnologia da técnica anterior.

[0029] Ainda um outro objetivo da presente invenção é realizar uma embalagem produzida pela formação e termosselagem do material de acondicionamento de acordo com a presente descrição, que pode ser submetida a um tratamento térmico em elevada temperatura e alta pressão em uma atmosfera de alta umidade relativa, sem acompanhar problemas do tipo que ocorrem na tecnologia da técnica anterior.

[0030] A listagem discriminada que se segue apresenta várias formas de realização da presente descrição, bem como as suas combinações.

[0031] 1. Um material de acondicionamento para uma embalagem do tipo produzido por formação e termosselagem e que, após o enchimento e a selagem, tem por objetivo prolongar a vida útil de prateleira, destinado a ser submetido a um tratamento térmico em temperatura elevada, material de acondicionamento (21; 31) incluindo uma camada de um material de papelão revestido, que é ainda laminado nas camadas mais externas de plástico, em que o material de papelão revestido compreende uma placa de base tendo um lado de topo provido de um revestimento de pigmento para formar uma superfície para impressão, cujo revestimento de pigmento compreende uma mistura de pigmento, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio, em que a mistura de pigmento compreende pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 10% em peso de argila, tal como, argila de caulim, tal como, argila deslaminada.

[0032] 2. O material de acondicionamento de acordo com o item 1, em que o material de papelão revestido tem uma placa de base que compreende pelo menos duas camadas de papel, e em que uma camada de papel de topo da placa de base é provida do revestimento de pigmento.

[0033] 3. O material de acondicionamento de acordo com o item 2, em que a camada de topo de papel da placa de base é alvejada e opcionalmente compreende dióxido de titânio.

[0034] 4. O material de acondicionamento do item 2 ou 3, em que a camada de topo é formada a partir de polpa Kraft, tal como polpa Kraft alvejada.

[0035] 5. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens 2-4, em que o painel de base compreende uma camada de papel de fundo formada a partir de polpa não alvejada.

[0036] 6. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que a gramatura (ISO 536) da placa de base está entre 70 e 290 g/m2, tal como 120 e 290 g/m2, tal como entre 160 e 290 g/m2, tal como entre 190 e 250 g/m2, tal como entre 210 e 250 g/m2.

[0037] 7. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que a espessura (ISO 534) da placa de base está entre 230 e 390 μm, tal como entre 255 e 325 μm.

[0038] 8. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que a densidade (ISO 534) da placa de base está entre 600 e 900 kg/m3, tal como entre 650 e 850 kg/m3, tal como entre 680 e 810 kg/m3, tal como entre 700 e 780 kg/m3.

[0039] 9. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o papelão revestido tem uma gramatura (ISO 536) entre 150 e 300 g/m2, tal como entre 200 e 300 g/m2, tal como entre 220 e 270 g/m2.

[0040] 10. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o papelão revestido tem uma espessura (ISO 534) entre 230 e 400 μm, tal como entre 255 e 325 μm.

[0041] 11. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o papelão revestido tem uma densidade (ISO 534) entre 700 e 950 kg/m3, tal como entre 800 e 920 kg/m3, tal como entre 800 e 880 kg/m3, tal como entre 820 e 890 kg/m3, tal como entre 820 e 860 kg/m3.

[0042] 12. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o peso do revestimento do revestimento de pigmento no lado de topo é de 5-30 g/m2, tal como 8-30 m2, tal como 10-30 m2, tal como 17-23 g/m2.

[0043] 13. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que um lado inverso da placa de base é provido com o revestimento de pigmento, o qual opcionalmente não possui o reticulante à base de zircônio.

[0044] 14. O material de acondicionamento de acordo com o item 13, em que o peso do revestimento no lado inverso da placa de base tem um peso de revestimento de 1-30 g/m2, tal como 1-9 g/m2, tal como 3-8 g/m2.

[0045] 15. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que a mistura de pigmento equivale a 75-95%, tal como 80-88%, do peso seco do revestimento de pigmento.

[0046] 16. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o pelo menos um aglutinante equivale a 10-20%, tal como 12-18%, do peso seco do revestimento de pigmento.

[0047] 17. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o reticulante à base de zircônio é de 0,3-3%, tal como 0,6-1,5%, tal como 0,75-1,0% do peso seco do revestimento de pigmento.

[0048] 18. Material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que um pré-revestimento é provido entre o lado de topo da placa de base e o revestimento de pigmento que forma a superfície para impressão.

[0049] 19. Material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o revestimento de pigmento compreende ainda pelo menos um modificador de reologia.

[0050] 20. O material de acondicionamento de acordo com o item 19, em que o pelo menos um modificador de reologia é de 0,05-2,0%, tal como 0,1-1,0%, do peso seco do revestimento de pigmento.

[0051] 21. O material de acondicionamento de acordo com o item 19 ou 20, em que o pelo menos um modificador de reologia é CMC ou um copolímero acrílico, tal como um polímero de acrilato expansível em álcali.

[0052] 22. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que a placa de base hidrofobizada de um tratamento com agente de encolamento, tal como tratamento com dímero de alquil-ceteno (AKD), anidrido alquenil succínico (ASA) ou uma combinação dos mesmos.

[0053] 23. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que a mistura de pigmentos compreende ainda mineral de silicato em camadas, silicato de magnésio hidratado, dióxido de titânio ou branco acetinado.

[0054] 24. Material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que a mistura de pigmentos compreende pelo menos 50% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 15% em peso de argila.

[0055] 25. Material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o reticulante à base de zircônio é um carbonato de zircônio, tal como carbonato de zircônio e amônio ou carbonato de zircônio e potássio.

[0056] 26. Material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que pelo menos um aglutinante é selecionado do grupo que consiste em copolímeros, resinas acrílicas, acetato de polivinila, álcool polivinílico, proteínas e polissacarídeos, tal como amidos.

[0057] 27. Material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que pelo menos um aglutinante é selecionado de copolímeros sintéticos, tais como, copolímeros acrílicos, copolímeros de estireno-butadieno e copolímeros de metil metacrilato-butadieno.

[0058] 28. Material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o pelo menos um aglutinante é um copolímero de estireno/acrilato.

[0059] 29. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o painel de base compreende 2, 3 ou 4 camadas de papel.

[0060] 30. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens anteriores, em que o lado de topo revestido com a superfície de revestimento de pigmento para impressão é impresso com uma arte decorativa de tinta de impressão.

[0061] 31. O material de acondicionamento de acordo com o item 30, em que o material de papelão revestido tem um padrão recorrente de linhas de vinco em nivelamento com a referida arte decorativa de tinta de impressão.

[0062] 32. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens 30-31, em que inclui ainda pelo menos uma camada servindo como uma barreira para gases, tal como uma folha de alumínio.

[0063] 33. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens 30-32, em que inclui uma combinação de duas ou mais camadas de tais materiais de barreira para gases, dos quais um é uma folha de alumínio.

[0064] 34. O material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens 30-33, em que uma folha de alumínio é laminada no material de papelão revestido por meio de uma camada de ligação de plástico interjacente.

[0065] 35. Uma embalagem adaptada para um tratamento térmico de esterilização, que é produzido a partir de um material de acondicionamento como definido em qualquer um dos itens 1-34, tal como por formação e termosselagem do material de acondicionamento.

[0066] 36. Uma embalagem de acordo com o item 35 adaptada para coesterilização da embalagem e seu conteúdo.

[0067] 37. Uma embalagem de acordo com qualquer um dos itens 35 ou 36, adaptada para um tratamento térmico com vapor como meio de aquecimento prolongando a vida útil de prateleira.

[0068] 38. Uma embalagem esterilizável de acordo com qualquer um dos itens 35-37.

[0069] 39. Uma embalagem para um tratamento térmico de esterilização compreendendo o material de acondicionamento de acordo com qualquer um dos itens 1-34, adaptada para impressão por, por exemplo, técnicas de impressão por flexografia, offset e litografia.

[0070] 40. Um método para produzir um material de acondicionamento incluindo um material de papelão revestido como definido em qualquer um dos itens 1-34, compreendendo a aplicação de uma composição de revestimento de pigmento em um lado de topo de uma placa de base, cujo lado de topo é opcionalmente revestido com um pré- revestimento, em que a composição de revestimento de pigmento compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio, a mistura de pigmentos compreendendo pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 10% em peso de argila, e o método compreendendo ainda aplicar as camadas mais externas de plásticos.

[0071] 41. Um método de acordo com o item 40, compreendendo ainda uma etapa, após aplicação da composição de revestimento de pigmento, de prover ao material de papelão revestido uma arte decorativa por uma técnica de impressão.

[0072] 42. Um método de acordo com o item 41, em que o material de papelão revestido impresso com uma arte decorativa é ainda uma etapa provida de um padrão recorrente de linhas de vinco em nivelamento com a arte decorativa impressa.

[0073] 43. Um método de acordo com qualquer um dos itens 40-42, em que o material de papelão revestido está em uma etapa adicional laminado a uma camada que serve como uma camada de barreira para gases.

[0074] 44. Um método de acordo com o item 43, em que a camada de barreira para gases é uma folha de alumínio.

[0075] 45. Um método de acordo com qualquer um dos itens 40-44, em que a etapa de aplicar as camadas de plástico termorresistentes mais externas é realizado por meio de revestimento por extrusão em uma folha contínua compreendendo a camada de um material de papelão revestido.

[0076] 46. Um método de acordo com qualquer um dos itens 42-45, em que a etapa de laminar o material de papelão revestido para uma camada que serve como uma camada de barreira para gases, é realizado por laminação por extrusão de massa em fusão com uma camada interjacente de termoplásticos.

Descrição detalhada

[0077] De acordo com um primeiro aspecto, será assim realizado um material de acondicionamento para uma embalagem para acondicionamento que é produzida por formação e termosselagem, e que após o enchimento e a selagem é, para prolongar a vida útil de prateleira, adaptada para um tratamento térmico de esterilização em temperatura elevada, tal como, por exemplo, um tratamento com mistura de vapor, água ou vapor de água como meio de aquecimento, tal como um tratamento de retorta ou autoclave com vapor quente e/ou água em pressão elevada. O material de acondicionamento inclui uma camada de um material de papelão revestido, compreendendo uma placa de base tendo um lado de topo provido de um revestimento de pigmento imprimível que forma uma superfície para impressão e uma arte decorativa de tinta de impressão sendo aplicada sobre o revestimento de pigmento. O revestimento de pigmento imprimível compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio, em que a mistura de pigmentos compreende pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 10% em peso de argila, tal como argila de caulim, tal como argila deslaminada. Uma camada de pré-revestimento pode ser provida entre o lado de topo da placa de base e o revestimento de pigmento.

[0078] De acordo com a presente descrição, foi surpreendentemente observado que uma embalagem produzida a partir do material de acondicionamento, que foi preenchido com alimentos e depois selada, pode muito bem ser submetida a um tratamento térmico para prolongar a sua vida útil de prateleira, sem a embalagem sendo danificada ou destruída. Em particular, provou que uma embalagem produzida por formação de dobra e termosselagem do material de acondicionamento de acordo com a presente invenção resiste a esse tratamento térmico em temperatura elevada, sem que a arte decorativa ou a firmeza mecânica e a estabilidade dimensional da embalagem se deteriorem por causa da ação severa de calor e umidade. Em uma inspeção visual de embalagens tratadas termicamente, não foram observadas formação de fissuras ou fissuras relacionadas à umidade ou ao calor no revestimento de pigmento imprimível do material de acondicionamento, nem defeitos substanciais na arte decorativa de tinta de impressão aplicada sobre o mesmo, mas ambos a embalagem e o material de acondicionamento na embalagem termotratada foram praticamente inalterados e ficaram intactos após o tratamento térmico severo.

[0079] Acredita-se que os defeitos percebidos como diferenças de contraste visual na arte decorativa impressa são causados por quebra coesiva na camada de tinta, por sua vez causada por expansão e contração da estrutura de fibra de celulose do papelão durante o tratamento térmico e após resfriamento/secagem, que também induz forças na interface entre o papelão e a camada externa de polipropileno, onde a decoração impressa está localizada, juntamente com as mudanças no ciclo de tratamento de tratamento de retorta e as mudanças conectadas nas condições de calor e alta umidade no material de acondicionamento. As diferenças visuais de contraste, isto é, os defeitos de decoração impressos, aparecem geralmente em locais estressados onde o polímero já foi submetido a tensões durante a formação e o dobramento.

[0080] Com tratamento térmico entende-se qualquer tratamento para fins de esterilização a uma temperatura elevada. O tratamento térmico pode, por exemplo, coesterilizar a embalagem e o conteúdo da embalagem, tal como um produto alimentício, após o enchimento da embalagem com o conteúdo.

[0081] A presente descrição provê assim um material de acondicionamento compreendendo um material de papelão revestido para uso em embalagens adaptadas para o tratamento térmico que prolonga a vida útil de prateleira em temperatura elevada com vapor como meio de aquecimento. Exemplos de tais tratamentos térmicos que prolongam a vida útil de prateleira são o enchimento a quente com tratamentos subsequentes de pasteurização ou retorta e autoclave a vapor. Assim, o tratamento é normalmente realizado a temperaturas superiores a 80°C. O tratamento térmico pode, por exemplo, coesterilizar a embalagem e o conteúdo da embalagem, tais como produtos alimentícios.

[0082] De acordo com algumas formas de realização, o tratamento térmico é realizado a uma sobrepressão e a uma temperatura acima de 100°C, tal como acima de 110 ou 121°C, tal como 121-140°C. Exemplos de embalagens adaptadas para o tratamento térmico que prolonga a vida útil de prateleira com vapor e/ou água como meio de aquecimento são os comercializados sob o nome Tetra Recart®.

[0083] Um método alternativo de tratamento térmico, para tratamento por retorta ou autoclave, para tal esterilização, é o chamado tratamento de “enchimento a quente com pasteurização”, que além do enchimento asséptico de um produto alimentício pré-aquecido e, portanto, parcialmente esterilizado, mantém a embalagem enchida e selada em uma temperatura elevada para termotratamento prolongado, tal como a uma temperatura de 80 a 100°C. Esse enchimento a quente com tratamentos de pasteurização é adequado para produtos alimentícios delicados e sensíveis, para os quais um tratamento de retorta constituiria condições muito adversas. A manutenção da embalagem em temperatura elevada é feita encaminhando as embalagens através de um túnel de esterilização térmica, que é dividido em várias zonas de tratamento, incluindo uma zona de aquecimento, uma zona de tratamento térmico e uma zona de resfriamento. As zonas de aquecimento e de tratamento térmico podem tratar as embalagens com calor seco, ou seja, com ar quente, sem vapor, ou com vapor e/ou com água que é polvilhada ou lavada nas embalagens. O resfriamento é normalmente efetuado por lavagem das embalagens com água de resfriamento. Mais comumente, a temperatura de pasteurização a quente é regulada (aquecendo e resfriando) com água.

[0084] As temperaturas de tratamento e os tempos de espera são determinados de acordo com as necessidades específicas, dependendo do produto alimentício embalado.

[0085] O papelão revestido incluído no material de acondicionamento do primeiro aspecto, compreende uma placa de base. A placa de base é um papelão. A placa de base tem um lado de topo provido de um revestimento de pigmento. O lado de topo é assim adaptado para impressão, tal como impressão por flexografia, offset e litografia. Por conseguinte, em uma forma de realização do primeiro aspecto, o lado de topo revestido com o revestimento de pigmento pode ser impresso. Além disso, o lado impresso pode ser coberto por uma camada ou revestimento resistente a líquido e termorresistente, tal como um revestimento de plástico. Um tal revestimento de plástico pode, por exemplo, compreender homo- ou copolímeros de polietileno, homo- ou copolímeros de polipropileno ou poliésteres, tal como polietilenotereftalato (PET), ou misturas de qualquer destes polímeros.

[0086] A placa de base incluída no material de acondicionamento pode, por exemplo, compreender pelo menos duas camadas de papel, tais como, duas, três, quatro ou cinco camadas. Nesse caso, a camada de papel de topo da placa de base é provida do revestimento de pigmento. Em uma forma de realização, a camada de papel de topo da placa de base é alvejada. Pode também compreender dióxido de titânio para branqueamento adicional. O painel alvejado é preferencialmente formado a partir de polpa Kraft alvejada, tal como uma mistura de polpa de sulfato de madeira de lei alvejada e polpa de sulfato de madeira macia alvejada. Em uma forma de realização alternativa, a camada de topo pode, no entanto, ser não alvejada e obtida, por exemplo, de polpa Kraft não alvejada.

[0087] Em uma forma de realização alternativa, o painel de base é sólido, o que significa que é composto por apenas uma camada de papel.

[0088] Como o lado inverso do papelão revestido não é normalmente impresso, a camada de fundo pode ser formada a partir de polpa não alvejada. No entanto, a camada de fundo também pode ser alvejada. Em uma embalagem, o lado inverso normalmente fica voltado para o interior da embalagem.

[0089] A placa de base pode ser hidrofobizada a partir de um tratamento com agente de acabamento, tal como tratamento com dímero de alquil-ceteno (AKD), anidrido alquenil succínico (ASA) ou uma combinação dos mesmos. Outro exemplo de um agente de encolamento hidrofóbico é o tamanho do encolamento. Se o painel de base compreender mais do que uma camada, cada camada pode ser hidrofobizada a partir do tratamento com agente de encolamento.

[0090] O painel de base pode, por exemplo, ter as seguintes características: gramatura (ISO 536) entre 120 e 290 g/m2, 190 e 250 g/m2, tal como entre 210 e 250 g/m2; espessura (ISO 534) entre 230 e 390 μm, tal como entre 255 e 325 μm; e/ou densidade (ISO 534) entre 600 e 900 kg/m3, tal como entre 650 e 850 kg/m3, tal como entre 680 e 810 kg/m3, tal como entre 700 e 780 kg/m3.

[0091] O revestimento de pigmento, revestido sobre o material de papelão, do primeiro material de acondicionamento, compreende: uma mistura de pigmentos; pelo menos um aglutinante; e um reticulante à base de zircônio.

[0092] A mistura de pigmentos pode, por exemplo, equivaler a 7595%, tal como 80-88%, do peso seco do revestimento de pigmento. Pelo menos um aglutinante pode, por exemplo, equivaler a 10-20%, tal como 1218%, do peso seco do revestimento de pigmento. O reticulante à base de zircônio pode, por exemplo, equivaler a 0,3-3%, tal como 0,6-1,5%, tal como 0,75-1,0%, do peso seco do revestimento de pigmento.

[0093] A mistura de pigmentos pode consistir apenas em carbonato de cálcio e argila. No entanto, a mistura de pigmentos pode também, em adição ao carbonato de cálcio e argila, compreender mineral de silicato em camadas, silicato de magnésio hidratado, dióxido de titânio ou branco acetinado. A argila pode ser argila de caulim, tal como argila de caulim deslaminada. Em uma forma de realização da mistura, o carbonato de cálcio equivale a pelo menos 50%, tal como pelo menos 60%, do peso seco da mistura de pigmentos. Em uma forma de realização alternativa ou complementar, a argila equivale a pelo menos 10%, tal como pelo menos 15%, do peso seco do peso da mistura de pigmentos. A argila e o carbonato de cálcio em conjunto, de preferência, equivalem a pelo menos 80%, tal como pelo menos 90%, do peso seco da mistura de pigmentos.

[0094] A presença e a quantidade de zircônio em uma camada de revestimento podem, por exemplo, ser detectadas por ESCA ou XPS. Nos experimentos aqui descritos, o zircônio foi detectado usando espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS) que é um método sensível à superfície para análise elementar. A profundidade de análise está nos 2-10 nm mais externos da superfície e, portanto, não é uma análise total em volume. A quantidade de zircônio é próxima ao limite de detecção, percentual atômico 0,1%, ou seja, 0,4-0,6% em peso.

[0095] A presença do reticulante à base de zircônio no revestimento de pigmento é particularmente importante quando a camada de revestimento de pigmento é para ser impressa e o papelão revestido e impresso resultante é para uso em uma embalagem que é tratada termicamente com vapor como meio de aquecimento, em particular, quando o vapor se condensa na embalagem durante o tratamento térmico.

[0096] Pelo menos um aglutinante é, por exemplo, selecionado do grupo consistindo em copolímeros, resinas acrílicas, acetato de polivinila, álcool polivinílico, proteínas e polissacarídeos, tais como amidos. De preferência, o pelo menos um aglutinante selecionado a partir de copolímeros sintéticos, tais como copolímeros acrílicos, copolímeros de estireno-butadieno e copolímeros de metil metacrilato-butadieno. Mais preferencialmente, o pelo menos um aglutinante é um copolímero de estireno/acrilato. Quando a composição de revestimento de pigmento é preparada, tal aglutinante é adicionado na forma de látex de estireno/acrilato.

[0097] O reticulante à base de zircônio pode, por exemplo, ser um carbonato de zircônio, tal como carbonato de zircônio e amônio ou carbonato de zircônio e potássio.

[0098] Em formas de realização do primeiro aspecto, o revestimento de pigmento pode ainda compreender pelo menos um modificador de reologia. O objetivo de tal adição seria ajustar a viscosidade da composição de revestimento de pigmento. Se adicionado, o pelo menos um modificador de reologia pode por exemplo, equivaler a 0,05-2,0%, tal como 0,1-1,0%, do peso seco do revestimento de pigmento.

[0099] Pelo menos um modificador de reologia pode ser, por exemplo, CMC e/ou um polímero acrílico, tal como um polímero de acrilato expansível com álcali ou um polímero de acrilato expansível com álcali modificado hidrofobicamente. Se o modificador de reologia for CMC, tipicamente equivale a 0,5-2% do peso seco da composição de pigmento. Se o modificador de reologia é um polímero acrílico, tipicamente equivale a 0,05-0,5% do peso seco da composição de pigmento. Outros exemplos de modificadores de reologia são amido e álcool polivinílico.

[00100] De modo a evitar mal-entendidos desnecessários, deve ser observado que a expressão “modificador de reologia” é usada para indicar uma substância capaz de modificar as propriedades reológicas do revestimento imprimível de tal prolongamento que o material de acondicionamento provido da arte decorativa é suficientemente resistente para aquecer e umidificar de modo a não ser destruído durante o tratamento térmico. A adição de um tal modificador de reologia tem assim a vantagem de prover o material de acondicionamento do primeiro aspecto, com resistência melhorada a fissuras e defeitos na própria camada de revestimento de pigmento.

[00101] Uma ou mais camadas de pré-revestimento podem ser providas entre o lado de topo da placa de base e um revestimento de pigmento que forma a superfície de impressão. Não é necessário que uma tal camada de pré-revestimento inclua o reticulante à base de zircônio e a mistura de pigmentos acima mencionada.

[00102] Uma camada de pré-revestimento compreende preferencialmente: a) um pigmento ou uma mistura de pigmentos, tal como uma mistura de 40-90% em peso de carbonato de cálcio e 10-60% em peso de argila; b) pelo menos um aglutinante, tal como qualquer um dos aglutinantes discutidos acima, preferencialmente um copolímero de estireno/acrilato; c) opcionalmente o reticulante à base de zircônio; e d) opcionalmente pelo menos um modificador de reologia, tal como qualquer um dos modificadores de reologia discutidos acima, de preferência, um polímero acrílico.

[00103] Pigmento ou mistura de pigmentos pode, por exemplo, equivaler a 75-95%, tal como 80-88%, do peso seco da camada de pré- revestimento. Pelo menos um aglutinante pode, por exemplo, equivaler a 1020%, tal como 12-18%, do peso seco da camada de pré-revestimento. Quando incluído, o reticulante à base de zircônio pode, por exemplo, equivaler a 0,33%, tal como 0,6-1,5%, tal como 0,75-1,0%, do peso seco da camada de pré- revestimento. Quando incluído, o pelo menos um modificador de reologia pode, por exemplo, equivaler a 0,05-2,0%, tal como 0,1-1,0%, do peso seco da camada de pré-revestimento.

[00104] O peso do revestimento do revestimento de pigmento que forma a superfície para impressão pode, por exemplo, ser 5-30 g/m2, tal como 8-30 m2, tal como 10-30 m2, tal como 17-23 g/m2.

[00105] Se for provida uma camada de pré-revestimento, o peso do revestimento do revestimento de pigmento que forma a superfície de impressão é de preferência de 5-15 g/m2. Nesse caso, o peso do revestimento da camada de pré-revestimento é, de preferência, 5-15 g/m2.

[00106] O lado inverso da placa de base também pode ser provido com um revestimento. O revestimento do lado inverso pode ter a mesma composição que o revestimento de pigmentos acima mencionado, que compreende a mistura de pigmentos, o aglutinante, o reticulante à base de zircônio e, opcionalmente, o modificador de reologia. No entanto, como o lado inverso normalmente não é impresso, também pode ser um revestimento sem o reticulante à base de zircônio. Por conseguinte, em uma forma de realização, o revestimento do lado inverso pode compreender a mistura de pigmentos, o aglutinante e, opcionalmente, o modificador de reologia, mas nenhum reticulante à base de zircônio. Em uma forma de realização, o revestimento do lado inverso tem a mesma composição que a camada de pré- revestimento. O peso do revestimento do revestimento no verso pode ser, por exemplo, de 1-30 g/m2, tal como 1-9 g/m2, tal como 3-8 g/m2. Uma placa de base tendo um revestimento de pigmento também no lado inverso, proverá a este lado propriedades iguais no que se refere à aderência e compatibilidade com camadas de polímero adjacentes, bem como prover um risco reduzido de poeira de fibra de celulose da placa de base interferir com a arte decorativa impressa, ao enrolar um papelão impresso, mas ainda não laminado, em bobinas de armazenamento para armazenamento intermediário.

[00107] Quando a placa de base é revestida, a gramatura aumenta. Por conseguinte, o papelão revestido do primeiro aspecto pode, por exemplo, ter uma gramatura (ISO 536) de 150-200 g/m2, tal como 200-320 g/m2, tal como 200-300 g/m2, tal como 220-270 g/m2 Além disso, o papelão revestido pode ter uma espessura (ISO 534) de 200-400 μm, tal como 230-400 μm, tal como 255-325 μm e/ou uma densidade (ISO 534) de 700-950 kg/m3, tal como 800-920 kg/m3, tal como 800-880 kg/m3, tal como 820-890 kg/m3, tal como 820-860 kg/m3.

[00108] De modo a evitar qualquer mal-entendido, deve ser observado que as expressões “papel” ou “placa de base”, “caixa para embalagem” ou “material de papelão” são, em sentido amplo, destinadas a abranger diversos materiais que proporcionam volume à base de celulose, incluindo, papéis de acondicionamento finos, flexíveis, bem como qualidades de papel do tipo papelão.

[00109] Um método de produção de um papelão revestido como descrito em conexão com o material de acondicionamento do primeiro aspecto da invenção, compreende a aplicação de uma composição de revestimento de pigmento sobre um lado de topo de um painel de base. A composição de revestimento de pigmento é, de preferência, à base de água e compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante, um reticulante à base de zircônio e opcionalmente um modificador de reologia. Os componentes da composição de revestimento são discutidos e exemplificados acima. A viscosidade da composição de revestimento de pigmento é, de preferência, 200-2000 mPa*s, tal como 270-1800 mPa*s, medida a 23°C com um reômetro, tal como o Paar Physica UDS 200 na geometria C25 de caneca a cisalhamento constante de 25s-1. A composição de revestimento de pigmento pode ser aplicada diretamente no lado de topo da placa de base. Alternativamente, a composição de revestimento de pigmento é aplicada no topo de uma camada de revestimento previamente aplicada, que pode não ter o reticulante à base de zircônio, como discutido acima. O método de produção de um papelão revestido pode ainda compreender a etapa de aplicar um revestimento sobre o lado inverso do painel de base. Tal revestimento do lado inverso também pode não ter o reticulante à base de zircônio, como discutido acima.

[00110] De acordo com uma forma de realização, o material de acondicionamento é ainda impresso com uma arte decorativa de tinta de impressão sobre o lado de topo do material de papelão, que é revestido com o revestimento de pigmento. As tintas de impressão usadas são tintas convencionais usadas em processos de impressão flexográfica, offset e por litografia e, de acordo com uma forma de realização preferida, tintas flexográficas à base de água.

[00111] De acordo com uma forma de realização, o material de papelão tem um padrão recorrente de linhas de vinco, que é alinhado em nivelamento com a arte decorativa de tinta de impressão. Tais linhas de vinco asseguram o dobramento do material de acondicionamento ao longo de dobras bem definidas e, assim, acabarão por definir o formato e a aparência de uma embalagem formada por dobras a partir do material de acondicionamento. Naturalmente, quando as bordas e os cantos dobrados não coincidem com a arte decorativa impressa a ser mostrada para o exterior da embalagem, de modo que as dobras e as superfícies impressas sejam desalinhadas, a aparência combinada do recipiente de acondicionamento será má, ou seja, a decoração será distorcida e confusa para os consumidores.

[00112] De acordo com ainda outra forma de realização vantajosa, o material de acondicionamento inclui ainda pelo menos uma camada que serve como barreira para gases, tal como uma folha de alumínio. A espessura de uma tal folha de alumínio pode ser de 5 a 12 μm, tal como 5-10 μm. Se o material de acondicionamento de acordo com a presente invenção for destinado a uma embalagem esterilizável por calor ou por retorta para alimentos particularmente sensíveis a oxigênio gasoso, o material de acondicionamento pode assim ser provido com pelo menos uma camada que serve como barreira para gases e que possui as propriedades de estanqueidade desejáveis em relação a oxigênio gasoso. Exemplos de materiais que possuem tais propriedades de estanqueidade podem ser chamados polímeros de barreira para gases, tais como, por exemplo, copolímero de etileno-álcool vinílico (EVOH) e poliamida (PA). De acordo com outras formas de realização, tais camadas podem ser camadas revestidas por deposição de vapor, tais como revestimentos de SiOx ou outros revestimentos de (óxido de)metal, ou camadas de polímero revestidas com dispersão ou solução, tal como álcool polivinílico (PVOH), álcool etileno vinílico (EVOH) dispersáveis, amido e derivados de amido, celulose ou derivados de celulose ou outros polissacarídeos ou seus derivados. De preferência, no entanto, esta camada consiste em uma folha de alumínio que é laminada ao material de acondicionamento entre a camada de papel e um dos dois revestimentos externos de plástico termorresistentes. Uma folha de alumínio também provê a propriedade vantajosa que torna o material de acondicionamento termosselável por selagem por indução que é uma tecnologia de selagem rápida, confiável e eficiente. De acordo com uma forma de realização, o material de acondicionamento compreende uma combinação de duas ou mais camadas de tais materiais de barreira para gases, isto é, uma folha de alumínio e, adicionalmente, uma camada de polímero ou um revestimento tendo propriedades inerentes de barreira para gases.

[00113] De acordo com uma forma de realização, o material de acondicionamento da presente descrição tem revestimentos de plástico termorresistentes mais externos, que ainda propriedades de barreira em relação a líquidos (em relação a produtos alimentícios líquidos ou úmidos, bem como para condições de armazenamento a úmido e manipulação) em ambos os lados do material de acondicionamento. Exemplos práticos de plásticos que podem ser empregados para os revestimentos externos termorresistentes no material de acondicionamento de acordo com a presente invenção podem ser termoplásticos, tais como polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de densidade média (MDPE), polipropileno (PP), homo- ou copolímeros e poliésteres, tais como, por exemplo, o polietilenotereftalato (PET). Tais camadas mais externas podem ter uma espessura de 20 a 45 g/m2, tal como de 20 a 40 g/m2. Também as camadas externas de polietileno de baixa densidade (LDPE) ou combinações de polietileno de baixa densidade linear catalisado por metaloceno (mLLDPE) com LDPE, são concebíveis de acordo com formas de realização do material de acondicionamento, quando as temperaturas de tratamento térmico são menores, de 80 a 100°C. Tais camadas mais externas podem ter uma espessura de 10 a 60 μm, tal como de 20 a 40 μm.

[00114] De acordo com uma outra forma de realização, é preferido que uma folha de alumínio seja laminada no material de papelão revestido por meio de uma camada de ligação interjacente de plástico. Tais camadas ligação interjacentes podem ser um polímero termoplástico, como um homo- ou copolímero de polietileno ou um homo- ou copolímero de polipropileno, ou ainda um polímero termoplástico tendo propriedades de barreira para gases, quando as necessidades de barreira são altas e as restrições de custo são baixas. A camada de ligação interjacente pode ser aglutinação do papelão e da folha de alumínio diretamente uns aos outros, tal como seria geralmente o caso com poliolefinas. Uma tal camada de ligação interjacente de poliolefina tem uma espessura de 15 a 35 g/m2, tal como de 20 a 35 g/m2. Alternativamente, a camada de ligação interjacente pode ligar o papelão e a folha de alumínio uns aos outros por meio de mais camadas finas interjacentes de polímeros de amarração ou adesivo, tais como, copolímeros de poliolefina com monômeros tendo funcionalidade ácido carboxílico, tal como, por exemplo, monômeros tendo funcionalidade ácido (met)acrílico ou anidrido maleico.

[00115] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, será realizado uma embalagem adaptada para um tratamento térmico de esterilização, que é produzido pela formação e termosselagem do material de acondicionamento do primeiro aspecto, como descrito acima. Mais especificamente, é provida uma embalagem adaptada para um tratamento térmico de esterilização, compreendendo o material de papelão revestido como definido no material de acondicionamento do primeiro aspecto.

[00116] De acordo com uma forma de realização, a embalagem é adaptada para tratamento térmico que ocorre em uma temperatura elevada, que é acima de 80°C, como acima de 90°C, tal como acima de 100°C, por um tempo determinado, dependendo do produto alimentício a ser acondicionado.

[00117] Em uma forma de realização particular, é provida uma embalagem que é adaptada para coesterilização da embalagem e do seu conteúdo.

[00118] Em uma outra forma de realização da embalagem do segundo aspecto, é provida uma tal embalagem, que está adaptada para uma vida útil de prateleira prolongando o tratamento térmico usando vapor, água ou uma mistura de vapor/água como meio de aquecimento.

[00119] De acordo com uma forma de realização preferida, uma embalagem esterilizável é provida por formação e termosselagem do material de acondicionamento do primeiro aspecto. Em outra forma de realização, esta embalagem esterilizável é provida, que compreende um material de papelão revestido com pigmento adaptado para impressão por técnicas de impressão flexográfica, offset ou por litografia.

[00120] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, será realizado um método para produzir um material de acondicionamento incluindo um material de papelão revestido, compreendendo a aplicação de uma composição de revestimento de pigmento em um lado de topo de uma placa de base, em que a composição de revestimento de pigmento compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio. Em uma outra etapa, o material de papelão revestido é laminado nas camadas mais externas de plástico. Em outras formas de realização, o método compreende prover os materiais de papelão revestidos, incluindo componentes de composição de revestimento de pigmento, como definido em conexão ao primeiro aspecto acima.

[00121] Em uma outra forma de realização, o método compreende uma etapa subsequente, após a aplicação da composição de revestimento de pigmento, de prover ao material de papelão revestido com uma arte decorativa através de uma técnica de impressão. Em uma outra forma de realização, o método compreende ainda uma etapa de prover o material de papelão revestido com um padrão recorrente de linhas de vinco em nivelamento com a arte decorativa impressa.

[00122] Em uma outra forma de realização, o material de papelão revestido é laminado a uma camada que serve como uma camada de barreira para gases, tal como, de preferência, uma folha de alumínio. De um modo preferido, o material de papelão é laminado na camada de barreira para gases por meio de extrusão em fusão, laminando as camadas entre si com uma camada interjacente de termoplásticos.

[00123] Ainda em uma outra forma de realização, o método para produzir o material de acondicionamento compreende uma etapa de aplicar camadas externas de plástico termorresistentes, por meio de revestimento por extrusão em fusão sobre uma folha contínua compreendendo o material de papelão revestido.

[00124] Assim, o método em um sentido amplo compreende as etapas de prover uma folha contínua de papel cuja superfície tem um revestimento imprimível de pigmento, aglutinante e um reticulante à base de zircônio, provendo o revestimento imprimível com arte decorativa opcional de tinta de impressão e revestimento adicional da folha contínua provida de arte decorativa, com revestimentos externos de plástico termorresistentes em ambos os lados da folha contínua.

[00125] Em uma forma de realização prática do método de acordo com a presente invenção, a folha contínua provida de arte decorativa é provida de um padrão de linhas de vinco em nivelamento com a arte decorativa de modo a facilitar a formação de dobra do material de acondicionamento quando é para ser reformado em embalagens.

[00126] Em uma outra forma de realização prática do método de acordo com a presente invenção, a folha contínua provida de arte decorativa e linhas de vincos é suplementada com pelo menos uma camada adicional de um material que possui propriedades de estanqueidade superiores em relação aos gases, em particular gás oxigênio. Exemplos de tais materiais herméticos a gás oxigênio podem ser copolímeros de etileno-álcoois vinílicos (EVOH) e poliamida (PA), mas de preferência é feita uma folha de alumínio, Alifoil, que é laminada na folha contínua entre a camada de papel ou papelão e um dos dois revestimentos externos de plástico. Uma folha de alumínio provê a vantagem de tornar o material de acondicionamento termosselável por aquecimento por indução, que é uma tecnologia de selagem rápida, confiável e eficiente na reforma do material de acondicionamento em embalagens acabadas.

Breve descrição dos Desenhos anexos

[00127] A presente invenção será agora descrita em maiores detalhes abaixo, com referência aos Desenhos anexos. Nos Desenhos anexos: As Figuras 1a e 1b ilustram, cada uma, esquematicamente uma seção transversal de um material de acondicionamento de acordo com uma primeira e segunda formas de realização, compreendendo uma camada de material de papelão com revestimento de pigmento; As figuras 2a e 2b ilustram, cada uma, esquematicamente, uma seção transversal de uma primeira e uma segunda formas de realização de uma camada de material de papelão revestida com pigmento a ser incorporada em qualquer uma das formas de realização do material de acondicionamento da figura 1 e figura 2; As Fig. 3a e 3c ilustram, cada uma, esquematicamente, uma forma de realização de um recipiente de acondicionamento a ser fabricado a partir do material de acondicionamento das Fig. 1a ou 1b; A Fig. 3b descreve esquematicamente o princípio de formação, enchimento e selagem de embalagens gerais do tipo como mostrado na Fig. 3a, e As Fig. 4A-4C ilustram esquematicamente um método conhecido per se de produzir um material de acondicionamento, a Fig. 4A mostrando uma primeira parte do método para várias operações de processamento introdutórias; a Fig. 4B mostra uma segunda parte do método para operações de laminação, e a Fig. 4C mostra uma terceira parte ou parte de acabamento do método para outras operações de processamento mecânicas.

Descrição de formas de realização preferidas e descrição detalhada dos Desenhos anexos

[00128] Assim, a Fig. 1a é uma seção transversal esquemática de um exemplo não limitativo de um material de acondicionamento esterilizável de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção. O material de acondicionamento, que recebeu o número de referência genérico 110, tem uma camada central rígida, mas dobrável 111 de papel, bem como camadas ou revestimentos externos termorresistentes 112 e 113, respectivamente, em ambos os lados da camada central.

[00129] A fim de tornar o material de acondicionamento imprimível de modo a que, de uma maneira simples, utilizando a técnica anterior e o equipamento da técnica anterior, possa ser impresso com arte decorativa opcional de tinta de impressão, o lado da camada central 111 destinado à impressão no material de acondicionamento 110, de acordo com a presente invenção, porta um revestimento imprimível 114. O revestimento de pigmento 114 compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio. A mistura de pigmentos compreende pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio, e pelo menos 10% em peso de argila de caulim, tal como argila de caulim deslaminada, e é adicionada a 75-95% em peso do revestimento de pigmento seco. O aglutinante é um copolímero de estireno/acrilato adicionado a 10-20% em peso do revestimento seco. O reticulante à base de zircônio é um carbonato de zircônio e amônio ou um carbonato de zircônio e potássio, adicionado em uma quantidade compreendida entre 0,3 e 3% em peso do revestimento seco. De modo a conseguir propriedades de viscosidade ótimas do revestimento de pigmento, um modificador de reologia de copolímero acrílico, tal como um polímero de acrilato expansível em álcali (ASE), ou CMC (carboximetil celulose) pode ser adicionado a uma baixa quantidade de 0,02 a 2,0 % em peso do revestimento de pigmento seco.

[00130] De modo a não ocultar a arte decorativa 115 da tinta de impressão impressa na camada imprimível 114 da camada central 111, a camada ou revestimento externa(o) termorresistente 113 do material de acondicionamento deve ser transparente, de modo que a arte decorativa subjacente 115 seja claramente visível e aparente na inspeção visual do lado decorativo do material de acondicionamento 110.

[00131] Materiais utilizáveis para o revestimento externo transparente termorresistente 113 podem ser selecionados do grupo que compreende essencialmente polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de densidade média (MDPE), polipropileno (PP) homo- e co-polímeros e poliésteres, tais como, polietileno tereftalato (PET). O revestimento externo 113 é, de preferência, polipropileno de uma espessura de 20 a 45, tal como 25 a 35 g/m2.

[00132] Correspondentemente, os materiais utilizáveis para o revestimento externo termorresistente 112 no outro lado do material de acondicionamento 110 também podem ser selecionados do grupo que compreende essencialmente em polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de média densidade (MDPE), homo- e co-polímeros de polipropileno (PP) e poliésteres, tais como polietileno tereftalato (PET). Um bom exemplo de trabalho de tais camadas externas termorresistentes, 112 e 113 são camadas de polipropileno (PP), que são aplicadas por meio de revestimento por extrusão em fusão a um substrato de folha contínua compreendendo o núcleo impresso e laminado, material de papelão, camada 111. O revestimento externo 112 tem então uma espessura de 20 a 40, tal como 25 a 35 g/m2.

[00133] Em uma forma de realização específica, o revestimento imprimível pode conter um aglutinante de um copolímero acrílico de estireno em uma quantidade de 10-20%; uma mistura de pigmentos compreendendo argila e carbonato de cálcio em uma quantidade de 80-90%; e um modificador de reologia em uma quantidade de 0,1-1%, todas as proporções em peso percentuais sendo baseadas no peso total da composição. Além disso, é adicionado um reticulante de carbonato de zircônio em uma quantidade de 0,6 a 1,5% em peso do revestimento seco. De modo a conseguir propriedades de viscosidade ótimas do revestimento de pigmento, um modificador de reologia de copolímero acrílico, tal como um polímero de acrilato expansível com álcali, é adicionado em uma quantidade baixa de 0,1 a 1,0% em peso do revestimento de pigmento seco.

[00134] A Fig. 1b é uma seção transversal esquemática de um exemplo não limitativo de um material de acondicionamento esterilizável de acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção. O material de acondicionamento, que recebeu o número de referência genérico 120, tem uma camada central rígida, mas dobrável 121, de papel ou papelão, bem como camadas ou revestimentos externa(o)s termorresistentes 122 e 123, respectivamente, em ambos os lados da camada central 121.

[00135] De modo a tornar o material de acondicionamento 120 imprimível de modo que, de uma maneira simples, usando técnicas da técnica anterior e equipamento da técnica anterior, possa ser impresso com arte decorativa opcional de tinta de impressão, o lado da camada central 121 destinado à impressão no material de acondicionamento 120 de acordo com a invenção tem um revestimento de pigmento imprimível 124. O revestimento de pigmento imprimível 124 compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio. Os pigmentos podem ser uma mistura compreendendo pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio, e pelo menos 10% em peso de argila de caulim, tal como argila de caulim deslaminada, e são adicionados a 80-90% em peso do revestimento de pigmento seco. O aglutinante é um copolímero de estireno/acrilato adicionado a 12-18% em peso do revestimento seco. O reticulante à base de zircônio é um carbonato de zircônio e amônio ou um carbonato de zircônio e potássio, adicionado em uma quantidade de 0,6 a 1,5% em peso do revestimento seco. De modo a conseguir propriedades de viscosidade ideais do revestimento de pigmento, um modificador de reologia de copolímero acrílico, tal como um polímero de acrilato expansível em álcali, pode ser adicionado em uma quantidade baixa de 0,1 a 1,0% em peso do revestimento de pigmento seco.

[00136] De modo a não ocultar a arte decorativa 125 de tinta de impressão impressa no revestimento imprimível 124 da camada central 121, a camada ou revestimento externa(o) termorresistente 123 do material de acondicionamento 120 deve ser transparente de modo que a arte decorativa subjacente 125 seja claramente visível e aparente na inspeção visual do lado da arte decorativa do material de acondicionamento 120.

[00137] Materiais utilizáveis para o revestimento transparente termorresistente 123 podem ser selecionados do grupo que compreende essencialmente polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de densidade média (MDPE), homo- e co-polímeros de polipropileno (PP), e poliésteres, tal como polietileno tereftalato (PET). O revestimento externo 123 é, de preferência, polipropileno de uma espessura de 20 a 45, tal como 25 a 35 g/m2.

[00138] Correspondentemente, os materiais utilizáveis para o revestimento externo 122 termorresistente do outro lado do material de acondicionamento 120 também podem ser selecionados do grupo que compreende essencialmente polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de média densidade (MDPE), homo- e co-polímeros de polipropileno (PP) e poliésteres, tais como, polietileno tereftalato (PET). Um bom exemplo de trabalho de tais camadas externas termorresistentes, 112 e 113 são camadas de polipropileno (PP), que são aplicadas por meio de revestimento por extrusão em fusão a um substrato de folha contínua compreendendo o núcleo impresso e laminado, material de papelão, camada 111. O revestimento 122 tem então uma espessura de 20 a 40, tal como de 25 a 35 g/m2.

[00139] O material de acondicionamento 120 de acordo com a segunda forma de realização da Fig. 1b difere do material de acondicionamento de acordo com a primeira forma de realização da Fig. 1a por ter uma camada 126 servindo como barreira de gás naquele lado da camada central 121 que está no lado virado do revestimento imprimível 124 da camada central 121. Por um lado, a camada de barreira para gases 126 é ligada à camada central 121 pela camada intermediária de uma camada interjacente 127 de um polímero de ligação termoplástico, e no outro lado ao revestimento externo termorresistente 122 pela camada intermediária de uma camada interjacente semelhante 128 de um polímero de ligação termoplástico, tal como um polímero à base de poliolefina adesivo tendo grupos ou sítios de ligação funcionais carboxílicos. A camada de ligação interjacente é, de preferência, uma camada de poliolefina, tal como polipropileno, e depois tem uma espessura de 15 a 35 g/m2, tal como 20 a 35 g/m2. Uma outra camada interjacente 128 de um polímero adesivo funcionalizado pode ser usada a uma espessura de cerca de 3 a 8 g/m2.

[00140] A camada 126 que serve como barreira para gases pode ser um polímero de barreira do tipo conhecido per se, tal como, por exemplo, copolímero de etileno-álcool vinílico (EVOH) ou poliamida (PA). Preferivelmente, no entanto, a camada 126 consiste em uma folha de alumínio, Alifoil, que também provê a propriedade vantajosa que torna o material de acondicionamento termosselável por selagem por indução que é uma tecnologia de selagem rápida, confiável e eficiente na reforma do material de acondicionamento em embalagens esterilizáveis por formação de dobras e termosselagem.

[00141] A Figura 2a mostra uma forma de realização não limitativa de um papelão revestido 1 de acordo com a presente descrição. O papelão 1 revestido compreende uma placa de base 10 composta por uma camada de topo 11 e uma camada de fundo 12. A camada de topo 11 é feita a partir de polpa Kraft alvejada. A camada de fundo 12 é feita de polpa não alvejada. Um lado de topo da placa de base 10 é provido de uma camada de revestimento de pigmento de topo 13 compreendendo uma mistura de pigmentos de CaCO3 e argila, um copolímero de estireno/acrilato atuando como um aglutinante, um modificador de reologia acrílico (espessante) e carbonato de zircônio e amônio atuando como um agente de reticulação. Um lado inferior da placa de base 10 é dotado de uma camada de revestimento de pigmento de fundo 14, que também compreende a mistura de pigmentos, o aglutinante e o espessante, mas não tem agente de reticulação. A camada de revestimento de pigmento de topo 13 é adaptada para manter a qualidade de uma impressão na sua superfície de topo 15 durante a esterilização do tratamento térmico em temperatura elevada, em particular, esterilização de retorta.

[00142] A Figura 2b mostra uma outra forma de realização não limitativa de um papelão revestido 2 de acordo com a presente descrição. o papelão revestido 2 compreende uma placa de base 20 composta por uma camada de topo 21 e uma camada de fundo 22. A camada de topo 21 é feita de polpa Kraft alvejada. A camada de fundo 22 é feita de polpa não alvejada. Um lado de topo da placa de base 20 é provido de uma camada de revestimento de pigmento de topo 23, que compreende duas subcamadas; uma camada de base 23a e uma camada de topo 23b. A camada de topo 23b compreende uma mistura de pigmentos de CaCO3 e argila, um copolímero de estireno/acrilato atuando como um aglutinante, um modificador de reologia acrílico (espessante) e carbonato de zircônio e amônio atuando como um agente de reticulação. A camada de base 23a compreende a mistura de pigmentos, o aglutinante e o espessante, mas não possui agente de reticulação. Um lado de fundo da placa de base 20 é provido com uma camada de revestimento de pigmento de fundo 24, que compreende os mesmos componentes que a camada de base 23a. A camada de topo 23b é adaptada para manter a qualidade de uma impressão na sua superfície de topo 25 durante a esterilização em retorta.

[00143] A Fig. 3a mostra uma forma de realização de um recipiente de acondicionamento produzido a partir do material de acondicionamento da presente descrição, isto é, uma embalagem produzida por continuamente formar, encher e selar um tubo formado a partir de uma folha contínua do material de acondicionamento com um produto alimentício líquido ou semilíquido, tal como um recipiente de acondicionamento Tetra Brik® Aseptic. Um tal recipiente pode ser enchido, formado e selado para ser ainda submetido à tratamento de esterilização em uma autoclave ou retorta, de modo a esterilizar o conteúdo alimentício em conjunto com a embalagem. Alternativamente, um tal recipiente de acondicionamento pode ser enchido com um produto alimentício quente, já parcialmente termotratado, que também após o enchimento é mantido em temperatura elevada durante um determinado período de tempo, até que a embalagem cheia e selada com o seu conteúdo possa ser considerada como sendo totalmente estéril. O chamado tratamento de “enchimento a quente com pasteurização” é frequentemente realizado por tratamento térmico das embalagens cheias e seladas a uma temperatura de 80 a 100°C.

[00144] A Fig. 3b mostra o princípio de formação, enchimento e selagem de embalagens como descrito em conexão com a Fig. 3a, e como também descrito na introdução do presente pedido, isto é, uma folha contínua de material de acondicionamento formada em um tubo 31 pelas bordas longitudinais 32 da folha contínua estando unidas umas às outras em uma costura de sobreposição, 33, fundindo em conjunto as superfícies voltadas uma para a outra das camadas de plástico 112; 122 e 113; 123. O tubo é enchido 34 com o produto alimentício líquido ou semilíquido pretendido e é dividido em embalagens individuais em forma de almofada contíguas por selagens transversais repetidas 35 do tubo a uma distância predeterminada de uma para outra abaixo do nível dos conteúdos cheios no tubo. As selagens transversais 35 são assim formadas por pressionamento repetido em conjunto e termosselagem do tubo transversalmente em relação à direção longitudinal do tubo através do conteúdo de líquido ou alimento enchido. As embalagens 36 são separadas por incisões nas selagens transversais e recebem a configuração geométrica desejada, geralmente pela formação de dobras ao longo das linhas de vinco preparadas no material, em uma forma cuboide ou paralelepipédica por meio de pelo menos mais uma etapa de formação de dobra e termosselagem. Um exemplo bem conhecido de uma embalagem de uso único deste tipo é a embalagem comercial vendido sob o nome Tetra Brik® Aseptic. O recipiente de acondicionamento é particularmente adequado para bebidas, molhos, sopas ou semelhantes. Tipicamente, essa embalagem tem um volume de cerca de 100 a 1000 ml. Pode ser de qualquer configuração, mas é preferencialmente paralelepípedo, tendo selagens longitudinais e transversais 33 e 35, respectivamente, e opcionalmente um dispositivo de abertura.

[00145] Em outra forma de realização, não mostrada, um recipiente de acondicionamento pode ter um formato de cunha. Para obter tal “formato de cunha”, somente a parte de fundo da embalagem é dobrada de modo que a selagem térmica transversal do fundo fique oculta sob as abas triangulares de canto, que são dobradas e seladas contra a o fundo da embalagem. A selagem transversal da seção de topo é deixada desdobrada. Deste modo, o recipiente de acondicionamento semidobrado continua a ser fácil de manusear e dimensionalmente estável quando colocado em uma prateleira na loja de alimentos ou em uma mesa ou semelhante.

[00146] Tais recipientes de acondicionamento, como descrito acima na Fig. 3a e em conexão com a Fig. 3b, podem também ser providos de um arranjo de abertura adequado, por exemplo uma tampa de rosca que, quando aberta, penetra e remove o material de acondicionamento e permite o esvaziamento do produto acondicionado. Para este fim, o laminado de acondicionamento laminado pode ter perfurações na camada de papelão que foi laminada entre os polímeros e as camadas de barreira do laminado. Alternativamente, um furo é perfurado no material de acondicionamento laminado imediatamente antes do processo de enchimento, após o qual o furo é provido com uma fita ou uma patilha de puxar, em ambos os lados do material de acondicionamento. Após o recipiente de acondicionamento ter sido enchido e selado, um arranjo de abertura na forma de uma dobradiça ou tampa de rosca pode ser aplicado no topo do furo coberto. Em alternativa, um arranjo de abertura é aplicado que é moldado diretamente em um furo perfurado durante o processo de enchimento. Não é necessário prover o recipiente de acondicionamento com um dispositivo de abertura, pode também ser rasgado por meio de uma perfuração de rasgamento ou por corte.

[00147] De acordo com uma outra forma de realização, os recipientes de acondicionamento podem ser produzidos como acima mas retêm, como a sua forma final, a forma de almofada que é obtida diretamente depois das unidades de acondicionamento terem sido separadas umas das outras e não serem, portanto, formatadas por dobramento. Também tais embalagens podem ser termoesterilizadas após o enchimento, juntamente com o produto alimentício cheio e, por conseguinte, necessitam ter as características da presente descrição. Uma tal embalagem é geralmente produzida usando um papelão ou material de papel fino e, portanto, implica grandes exigências de aderência e integridade do material de acondicionamento relativamente às camadas de laminação e também às características de resistência mecânica, em particular, às características elásticas das camadas de polímero.

[00148] Normalmente, uma tal embalagem não é dimensionalmente estável o suficiente para formar um recipiente de acondicionamento cuboide ou em forma de cunha, e não é dobrada formada após a selagem transversal. Assim, permanecerá como um recipiente tipo bolsa e será distribuído e vendido desta maneira.

[00149] A Fig. 3c mostra outra forma de realização preferida de um recipiente de acondicionamento produzido a partir do material de acondicionamento da presente descrição, isto é, uma embalagem produzida pela formação, enchimento e selagem intermitentes de peças brutas pré- cortadas, tal como um recipiente de acondicionamento Tetra Recart® esterilizável, destinado a autoclave subsequente ou tratamento de termoesterilização por retorta.

[00150] O recipiente de acondicionamento ilustrado é assim um recipiente de acondicionamento substancialmente cuboide ou paralelepipédico do tipo que se encontra no mercado sob o nome de Tetra Recart®.

[00151] O recipiente de acondicionamento é produzido a partir de uma peça bruta de acondicionamento dobrada plana pré-fabricada de um laminado de acondicionamento de acordo com a presente descrição, cuja peça bruta de acondicionamento é primeiro formada de dobras para uma caixa de embalagem tubular aberta formando uma selagem longitudinal por sobreposição de bordas opostas da peça bruta. A única extremidade (por exemplo, a extremidade de fundo) da caixa de embalagem de recipiente tubular é selada por formação de dobras e termosselagem dos painéis de extremidade correspondentes da caixa de embalagem de recipiente tubular para a formação de um fecho de fundo substancialmente plano hermético a líquido. A caixa de embalagem de recipiente assim provida de um fundo é subsequentemente enchida com o alimento relevante, e a outra extremidade da caixa de embalagem de recipiente cheia é selada por uma dobra adicional formando e termosselando os painéis de extremidade correspondentes da caixa de embalagem de recipiente para a formação de uma selagem de topo substancialmente plana hermético a líquido 410, como mostrado na Fig. 3c.

[00152] As Figs. 4A, 4B e 4C ilustram, em conjunto, esquematicamente, um método conhecido de produção de um material de acondicionamento. O método da técnica anterior compreende, no exemplo ilustrado, uma primeira linha de produção (Fig. 4A) para vários processos de produção mecânica introdutórios, uma segunda linha de produção (Fig. 4B) para operações de revestimento e laminação necessárias, e uma terceira linha de produção de acabamento (Fig. 4C) para outras operações de processamento mecânicas.

[00153] Na Fig. 4A, uma folha contínua 41 de papel é desenrolada de uma bobina de carregador 42 no lado esquerdo da figura. A folha contínua 41 é conduzida na direção da seta para uma primeira estação de processamento em 43, em que a superfície da folha contínua é provida com uma arte decorativa opcional de tinta de impressão por técnica de impressão adequada, por exemplo, flexografia, impressão offset, litografia, etc. Tais técnicas de impressão são bem conhecidas a uma pessoa versada na técnica e, por conseguinte, não requerem descrição detalhada adicional. Na mesma estação de processamento 43, ou em associação imediata com a mesma, a folha contínua 41 é também provida com um padrão de linhas de vinco que são aplicadas na folha contínua 41 em nivelamento com a arte decorativa da folha contínua 41.

[00154] A partir da estação de processamento 43, a folha contínua 41a, assim dotada de arte decorativa e linhas de vincos, é conduzida ainda mais para o armazenamento intermediário e uma bobina de armazenamento 44, à direita da Fig. 4A.

[00155] A bobina de armazenamento 44 é transferida para a segunda linha de produção como mostrado na Fig. 4B. Da bobina de armazenamento 44 para a esquerda na figura, a folha contínua 41a provida de arte decorativa e linhas de vincos, é desenrolada e conduzida a e convergida com uma folha de alumínio 46 desenrolada de uma bobina de carregador 45 no estreitamento entre dois rolos rotativos 47 e 48 em uma estação de laminação 49. A folha contínua 41a e a folha de alumínio 46 são conduzidas em conjunto através do estreitamento ao mesmo tempo que um aglutinante de polímero fundido 50 é extrusado entre as mesmas por um dispositivo extrusor (não mostrado) através de uma matriz de extrusão 50a.

[00156] Da estação de laminação 49, a folha contínua laminada 41b é conduzida através de um ou mais rolos de dobramento 51 para uma primeira estação de revestimento em 52a, onde a folha contínua 41b é conduzida através do estreitamento entre dois rolos rotativos 53 e 54 ao mesmo tempo que um lado da folha contínua é revestida com uma camada externa termorresistente 55, que é extrusada na folha contínua por meio de um dispositivo extrusor (não mostrado) através de um matriz de extrusão 55a. A partir da primeira estação de revestimento 52a, a folha contínua revestida assim laminada 41c é encaminhada para uma segunda estação de laminação 52b, onde a folha contínua 41c é conduzida através do estreitamento entre dois rolos rotativos 56 e 57 ao mesmo tempo que o outro lado da folha contínua é revestido com uma camada externa termorresistente 58, que é extrusada na folha contínua por meio de um dispositivo extrusor (não mostrado) através de uma matriz de extrusão 58a. Em uma forma de realização alternativa do método, a folha contínua laminada 41b pode ser revestida com as camadas externas termorresistentes na outra ordem, isto é, primeiro em uma estação de revestimento 52b, em que a camada externa 58 é aplicada, e subsequentemente em uma segunda estação de revestimento 52a, em que a camada externa 55 é aplicada. A partir da estação de revestimento final, 52b, ou se aplicável 52a, a folha contínua revestida e laminada 41d é conduzida através de um ou mais rolos de dobramento 59 para posterior enrolamento e armazenamento intermediário em uma bobina 60.

[00157] A bobina de armazenamento 60 é transferida para a terceira linha de produção, como mostrado na Fig. 1C. A partir da bobina de armazenamento 60, a folha contínua 41d é desenrolada e conduzida a uma ou mais estações de processamento mecânico adicionais (esquematicamente ilustradas em 61) onde a folha contínua 41d é submetida às operações possivelmente necessárias de apara, reparo e ajuste fino antes da folha contínua 41 ser finalmente enrolada em uma bobina de carregador acabada e adaptada ao cliente 62.

[00158] De modo a tornar possível a produção de um material de acondicionamento que funcione bem e bem decorado da maneira descrita acima, o lado da folha contínua destinado para impressão é, de acordo com a presente invenção, provido com um revestimento de pigmento imprimível que inclui pigmento, um aglutinante de polímero, opcionalmente uma substância possuindo a capacidade de modificar as propriedades reológicas do revestimento (“modificador de reologia”) e um reticulante à base de zircônio. EXEMPLOS

[00159] Nos exemplos, foi usado papelão das seguintes características: Número de camadas 2

[00160] Gramatura (ISO 536) 225-245 g/m2 Espessura (ISO 534) 290-320 μm Densidade (ISO 534) 740-800 kg/m3

[00161] A camada de topo foi formada a partir de uma mistura de polpa de sulfato de madeira de lei alvejada e polpa de sulfato de madeira macia alvejada e a camada de fundo foi formada a partir de uma mistura de polpa de sulfato de madeira macia não alvejada e quebrada em polpa. As fibras das polpas foram tratadas mecanicamente com refino de HC e/ou refino por LC (refinamento de alta/baixa consistência). A placa foi dimensionada internamente com AKD. Outros produtos químicos usados na produção de placa foram o TiO2, alúmen, bicarbonato, amido e BMA.

Ensaios de revestimento piloto

[00162] Os ensaios de revestimento piloto foram realizados em uma máquina de revestimento piloto e a placa de base não revestida usada foi a placa comercial não revestida para condicionamento de líquidos, com as características acima referidas destinadas a embalagens para termoesterilização. Na máquina de revestimento piloto, a placa de base foi revestida com pigmento em duas camadas, 10 g/m2 (camada de pré- revestimento) + 10 g/m2 (camada de revestimento de topo para impressão), no lado de impressão/topo e também revestido com pigmento em uma camada, 5-8 g/m2, no lado inverso. As várias composições de revestimento de pigmento compreendiam uma mistura de pigmentos, um aglutinante e um espessante/modificador de reologia. A mistura de pigmentos equivalente a 8587% do peso seco da composição de revestimento. O aglutinante equivalente a 12-14% do peso seco da composição de revestimento. Em alguns dos ensaios piloto, a composição de revestimento aplicada ao topo/lado de impressão compreendeu ainda um aditivo. Em um caso, apenas a camada de topo das duas camadas de revestimento de pigmento aplicadas ao topo/lado de impressão da placa compreendeu o aditivo. Quando adicionado, o aditivo foi relativo a 0,8-0,9% do peso seco da composição de revestimento.

[00163] Quando incluído, o aditivo foi álcool polivinílico (PvOH) ou carbonato de zircônio e amônio (AZC). O produto específico de PvOH foi Kuraray Poval 6-98, também conhecido como Mowiol 6/98 da Kuraray Europe Nordic AB Oy e o produto específico AZC foi Zirlink da Brenntag Nordic AB. Embora os ensaios neste caso tenham sido realizados com o produto de carbonato de zircônio e amônia Zirlink, outros produtos químicos baseados no íon de metal de zircônio poderiam ter sido usados. Tais outros produtos químicos incluem, ou seja, produtos de carbonato de zircônio e potássio.

[00164] A mistura de pigmentos nos ensaios compreendia 5-40% em peso de argila de caulim deslaminada (“Argila”) e 60-95% em peso de carbonato de cálcio (“CaCO3”).

[00165] O aglutinante foi ou copolímero de estireno-butadieno (“SB”) provido como látex de estireno-butadieno (Styron SB 94378) quando a composição de revestimento foi preparada ou copolímero de estireno/acrilato (SA) provido como látex de estireno/acrilato (Styron SA 95085.01) quando a composição foi preparada.

[00166] O espessante foi um polímero de acrilato (Coatex Rheocoat™ 66, “ASE”) provido como uma emulsão polimérica de acrilato expansível em alcali quando a composição de revestimento foi preparada ou celulose carboximetilada (Finnfix 10 da CP Kelco Oy, “CMC”). Quando o espessante acrílico foi adicionado, foi de 0,2% do peso seco da composição de revestimento. Quando a CMC foi adicionada, foi de 0,8-0,9% do peso seco da composição de revestimento.

[00167] As amostras do papelão revestido com pigmento de três ensaios de revestimento piloto (“Piloto 1”, “Piloto 2” e “Piloto 3”) foram providas e testadas conforme descrito abaixo.

Ensaios em escala real

[00168] Os ensaios em escala real foram realizados em uma máquina de papel de duas camadas com uma camada de topo alvejada e uma camada de fundo não alvejada de acordo com as características acima.

[00169] A placa de base foi revestida com pigmento em ambos os lados em uma seção de revestimento da máquina de papel. Uma camada de pré-revestimento (10 g/m2) e uma camada de revestimento de topo (10 g/m2) foram aplicadas ao lado de impressão/topo e uma camada de um menor peso de revestimento (5-8 g/m2) foi provida no lado inverso. As composições de revestimento de pigmento compreendiam a mistura de pigmentos, o aglutinante e um dos espessantes descritos acima em conexão com os ensaios piloto. A mistura de pigmentos foi relativa a 85-86% do peso seco das composições de revestimento. O aglutinante foi relativo a 13-14% do peso seco das composições de revestimento. Quando o espessante acrílico foi adicionado, foi de 0,2% do peso seco da composição de revestimento. Quando CMC foi adicionada, foi relativo a 0,9% do peso seco da composição de revestimento.

[00170] Em cinco de seis ensaios de escala real, a composição de revestimento de topo compreendia ainda o aditivo AZC em uma quantidade correspondente a 0,9% do peso seco da composição de revestimento.

[00171] Amostras do papelão revestido com pigmento de seis ensaios de escala real ("F sc 1" - "F sc 6") foram providas e testadas como descrito abaixo.

Testes

[00172] O amarelecimento das amostras acima do papelão revestido com pigmento foi analisado medindo a propriedade óptica b* de acordo com SS-ISO 5631-2 após as amostras terem sido tratadas termicamente a 150°C em uma estufa durante uma hora. Um valor b* abaixo de 6 foi considerado aceitável. As amostras também foram impressas e a qualidade de impressão antes da laminação e da retorta foi avaliada por inspeção visual. A qualidade de impressão antes da laminação foi determinada de acordo com os critérios padrão globais da Tetra Pak para avaliação da qualidade de impressão em toda a produção de material de acondicionamento, incluindo parâmetros, tais como. ganho de ponto, densidade de cor, etc.

[00173] Finalmente, o material da amostra foi laminado e as embalagens foram preparadas e submetidas à retorta.

[00174] O papelão revestido e impresso foi laminado a uma folha de alumínio de 9 μm de espessura por laminação por extrusão em fusão com uma camada interjacente de polipropileno. O peso superficial da camada interjacente foi de cerca de 25 g/m2. O papelão foi adicionalmente laminado por revestimento por extrusão em fusão com uma camada externa termorresistente e transparente de uma camada de polímero de polipropileno no lado impresso, e ainda com uma camada externa termorresistente e transparente de uma camada de polímero de polipropileno no outro lado (a embalagem dentro) da folha de alumínio. A camada de polipropileno no interior é aplicada por coextrusão sobre a folha de alumínio, juntamente com uma camada interjacente de cerca de 4 g/m2 de espessura de um polímero adesivo, ou uma denominada camada “de amarração” de um polímero à base de poliolefina tendo grupos de ligação aglutinação de anidrido maleico. Faixas de espessura de camada a serem adicionadas? A camada externa de polímero termorresistente e transparente de polipropileno no lado impresso, é aplicada por meio de revestimento por extrusão a uma temperatura média de 275°C a uma velocidade da folha contínua de cerca de 300-400 m/min, e em um peso superficial de cerca de 30 g/m2. A camada externa de polipropileno aplicada sobre o outro lado, o interior, do material de acondicionamento foi aplicada a um peso superficial de cerca de 35 g/m2.

[00175] Os recipientes de acondicionamento foram formados a partir do material de acondicionamento laminado, termosselados, enchidos com água, e selados como descrito acima, e foram submetidos a tratamento de retorta severo máximo até 4 bar de sobrepressão com um tempo total do processo de até cerca de 2 horas. Uma mistura de vapor e água em vapor foi usada para aquecimento das embalagens durante o ciclo de retorta, e água foi usada para o resfriamento das embalagens.

[00176] A deslaminação da tinta nas embalagens submetidas à retorta foi avaliada por inspeção visual.

[00177] Das 1000 embalagens, um máximo de 16% pode ter defeitos na camada de decoração impressa (arte decorativa) que pode ser descrita da seguinte maneira geral: ligeiramente visível a claramente visível, isto é, tendo defeitos de tamanho até cerca de 4 mm longo e 2 mm de largura.

[00178] Das 1000 embalagens, 0% pode ter defeito que pode ser descrito da seguinte maneira geral: Claramente visível, isto é, tendo um tamanho em torno de 4-5 mm de comprimento e 4 mm de largura. Os defeitos não permitidos levarão a um julgamento de que a qualidade “não é aceitável”.

[00179] Acredita-se que as rupturas coesivas dentro da camada de decoração impressa, resultem em diferenças de contraste visuais em locais estressados do material de acondicionamento, de modo que estes defeitos sejam vistos nas embalagens após o tratamento de laminação e retorta.

[00180] Os resultados são mostrados nas tabelas abaixo. Tabela 1

Tabela 2

[00181] Como pode ser visto nas tabelas acima, a “qualidade de impressão antes da laminação e retorta” e a “deslaminação da tinta após retorta” foram aceitáveis quando AZC foi adicionado no revestimento do lado de topo, desde que a quantidade de argila na mistura de pigmentos fosse maior de 5%. Aqui, a deslaminação aceitável refere-se à deslaminação insignificante. Além disso, nenhum amarelecimento significativo foi obtido após o tratamento térmico de amostras com adição de AZC no revestimento. Resultados bem-sucedidos foram obtidos com os dois tipos de modificadores de reologia ("ASE" e "CMC"). No entanto, o modificador de reologia acrílico é geralmente considerado como preferencial, pois CMC às vezes causa mais amarelecimento. Além disso, o CMC tem sido associado com mais deslaminação de tinta do que o modificador de reologia acrílico em um experimento.

[00182] Também pode ser concluído a partir das tabelas que um aglutinante acrílico, em particular, um copolímero d estireno/acrilato, é preferido.

[00183] Assim, as embalagens podem ser produzidas a partir do material de acondicionamento usando máquinas de embalagem e enchimento que, a partir de uma peças brutas pré-fabricadas do material de acondicionamento, formam, enchem e selam embalagens acabadas.

[00184] De, por exemplo, uma folha contínua, em algumas formas de realização, embalagens são produzidas em que a folha contínua é primeiro reformada num tubo por ambas as arestas longitudinais da folha contínua sendo dobradas para, e unidas uma à outra, em uma união de selagem mecanicamente forte (união de sobreposição). O tubo é enchido com alimento opcional e é dividido em unidades de acondicionamento em forma de almofada por repetidas selagens transversais do tubo transversalmente à direção longitudinal do tubo e abaixo do nível de enchimento do tubo. As unidades de acondicionamento são separadas umas das outras por incisões nas zonas de selagem transversais e recebem a configuração externa geométrica desejada, normalmente paralelepipédica, por uma operação adicional de formação de dobras e de termosselagem.

[00185] Correspondentemente, de acordo com outras formas de realização, as embalagens são produzidas a partir de peças brutas tubulares dobradas planas e seladas, do material de acondicionamento. O molde dobrado plano é elevado para uma caixa de embalagem para acondicionamento aberta cuja extremidade (por exemplo, a extremidade de fundo) é selada por formação de dobras e termosselagem dos painéis de fundo dobráveis da caixa de embalagem para acondicionamento. A caixa de embalagem para acondicionamento provida de um fundo é cheia com comida, após o que a extremidade aberta da embalagem de papelão (neste exemplo a extremidade de topo) é selada por formação de dobras e termosselagem dos correspondentes painéis de topo dobráveis da caixa de embalagem para acondicionamento.

Aplicabilidade industrial

[00186] Um material de acondicionamento de acordo com a presente invenção destina-se à produção de embalagens esterilizáveis a partir do material de acondicionamento. Em particular, embalagens esterilizáveis são providas que são obtidas pela formação de dobras e termosselagem do material de acondicionamento. O material de acondicionamento destina-se particularmente a essas embalagens para alimentos como vegetais, pastas, sopas, purês, etc. Alimentos para cães e gatos também devem ser acondicionados e armazenados em embalagens esterilizáveis.

[00187] Muitas modificações são concebíveis sem se afastar do espírito da invenção e do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Material de acondicionamento (110, 120), caracterizado pelo fato de ser para uma embalagem esterilizável (36), adaptada para coesterilização da embalagem (36) e seu conteúdo incluindo uma camada de um material de papelão revestido (1, 2), que é ainda laminado para camadas mais externas de plástico (112, 113, 122, 123), em que o material de papelão revestido (1, 2) compreende uma placa de base (10, 20) tendo um lado de topo (11, 21) provido com um revestimento de pigmento (114, 124) para formar uma superfície para impressão, em que o lado de topo (11, 21) revestido com o revestimento de pigmento (114, 124) é impresso com uma arte decorativa (115, 125) de tinta de impressão, cujo revestimento de pigmento (114, 124) compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio, em que a mistura de pigmentos compreende pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 10% em peso de argila.

2. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o peso do revestimento de pigmento (114, 124) no lado de topo (11, 21) é de 5-30 g/m2.

3. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a mistura de pigmento equivale a 75-95% do peso seco do revestimento de pigmento (114, 124).

4. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um aglutinante equivale a 10-20% do peso seco do revestimento de pigmento (114, 124).

5. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o reticulante à base de zircônio é de 0,3-3% do peso seco do revestimento de pigmento (114, 124).

6. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma camada de pré-revestimento compreendendo pigmento e um aglutinante é provida entre o lado de topo (11, 21) da placa de base (10, 20) e o revestimento de pigmento (114, 124) que forma a superfície para impressão.

7. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o revestimento de pigmento (114, 124) compreende ainda pelo menos um modificador de reologia.

8. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um modificador de reologia equivale a 0,05-2,0% do peso seco do revestimento de pigmento (114, 124).

9. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um modificador de reologia é carboximetil celulose (CMC) ou um copolímero acrílico.

10. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o copolímero acrílico é um polímero de acrilato expansível com álcali.

11. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a placa de base (10, 20) é hidrofobizada a partir de um tratamento com agente de encolamento.

12. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a placa de base (10, 20) é hidrofobizada a partir de um tratamento com dímero de alquil ceteno (AKD), anidrido alquenil succínico (ASA) ou uma combinação dos mesmos.

13. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de pigmentos compreende pelo menos 50% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 15% em peso de argila.

14. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a argila é argila de caulim deslaminada.

15. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um aglutinante é selecionado do grupo consistindo em copolímeros, resinas acrílicas, acetato de polivinila, álcool polivinílico, proteínas e polissacarídeos.

16. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que os polissacarídeos são amidos.

17. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de pigmentos compreende pelo menos 60% em peso de carbonato de cálcio, o pelo menos um aglutinante é um copolímero acrílico e equivale a 12-18% do peso seco do revestimento de pigmento (114, 124) e o revestimento de pigmento compreende um modificador de reologia acrílico.

18. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um aglutinante é um copolímero de estireno/acrilato.

19. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o reticulante à base de zircônio é um carbonato de zircônio.

20. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o reticulante à base de zircônio é um carbonato de zircônio e amônio ou carbonato de zircônio e potássio.

21. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma camada (126) que serve como barreira para gases.

22. Material de acondicionamento (110, 120) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma camada de folha de alumínio (46) servindo como uma barreira para gases (126).

23. Embalagem esterilizável (36), caracterizada pelo fato de ser produzida a partir de um material de acondicionamento (110, 120) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22.

24. Método para produzir um material de acondicionamento (110, 120) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22 incluindo um material de papelão revestido (1, 2), caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de aplicação de uma composição de revestimento de pigmento (114, 124) em um lado de topo (11, 21) de uma placa de base (10, 20), em que a composição de revestimento de pigmento (114, 124) compreende uma mistura de pigmentos, pelo menos um aglutinante e um reticulante à base de zircônio, a mistura de pigmentos compreendendo pelo menos 40% em peso de carbonato de cálcio e pelo menos 10% em peso de argila, e compreendendo ainda uma etapa de aplicação das camadas mais externas de plástico (112, 113, 122, 123).

25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa de prover o material de papelão revestido (1, 2) com uma arte decorativa (115, 125) por uma técnica de impressão.

26. Método de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa adicional em que o material de papelão revestido (1, 2) é laminado a uma camada que serve como uma camada de barreira para gases (126).

27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a uma camada que serve como uma camada de barreira para gases (126) é uma folha de alumínio.