BR112020019872A2 - Unidade de embalagem de alimento a partir de material de polpa moldada e método de fabricação da mesma - Google Patents
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Abstract
unidade de embalagem de alimento a partir de material de polpa moldada e método de fabricação da mesma a presente invenção refere-se a uma unidade de embalagem de alimento biodegradável (2) a partir de um material de polpa moldada e um método para fabricar tal unidade de embalagem biodegradável. a embalagem de acordo com a invenção compreende um compartimento de recebimento ou transporte de alimento tendo uma superfície de contato com o alimento, em que o material de polpa moldada compreende uma quantidade de um poliéster alifático biodegradável; em que a superfície de contato com o alimento compreende uma camada de laminado baseada em celulose; e em que a unidade de embalagem de alimento é uma unidade de embalagem de alimento compostável. em uma modalidade preferida a quantidade de poliéster alifático biodegradável está compreendida na faixa de 0,5 a 20% em peso, com mais preferência na faixa de 1 a 15% em peso.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a unidades de embalagem de alimento a partir de um material de polpa moldada. Tal unidade de embalagem de alimento pode se referir a caixotes, caixas, copos, pratos, suportes, tampas com furo etc.
[0002] São conhecidas unidades de embalagem que são feitas de um material de polpa moldada. Tal polpa moldada se origina, com frequência de material de papel reciclado e/ou fibras virgens. Essas unidades de embalagem são usadas para armazenar, transportar e/ou exibir uma gama de produtos, incluindo produtos alimentícios como ovos, tomates, kiwis.
[0003] Unidades de embalagem que entram em contato com produtos alimentícios são sujeitas a muitas restrições. Isso frequentemente requer a provisão de uma camada de filme adicional sobre ou na unidade de embalagem, com a camada de filme atuando como uma barreira. Essa barreira separa o produto alimentício a partir do material de polpa moldada da unidade de embalagem.
[0004] Um dos problemas com tais unidades de embalagem de alimento compreendendo uma camada de filme adicional é que as unidades de embalagem frequentemente são não sustentáveis ou pelo menos não totalmente sustentáveis. Além disso, esse uso de uma camada de filme adicional também coloca restrições sobre as possibilidades de reciclagem.
[0005] A presente invenção tem como seu objetivo evitar ou pelo menos reduzir os problemas acima mencionados em unidades de embalagem de alimento convencionais e prover uma unidade de embalagem de alimento que seja mais sustentável e/ou tenha possibilidades de reciclagem aperfeiçoadas.
[0006] Para essa finalidade, a presente invenção provê uma unidade de embalagem de alimento a partir de um material de polpa moldada, a unidade de embalagem compreendendo um compartimento de recebimento ou transporte de alimento tendo uma superfície de contato com o alimento, em que o material de polpa moldada compreende uma quantidade de um poliéster alifático biodegradável; em que a superfície de contato com o alimento compreende uma camada de laminado à base de celulose; e em que a unidade de embalagem de alimento é uma unidade de embalagem de alimento compostável.
[0007] A unidade de embalagem de alimento de acordo com a invenção compreende um compartimento capaz de receber ou transportar ou conter um produto alimentício.
[0008] Por exemplo, um compartimento de recebimento de alimento pode se referir a um compartimento capaz de conter um produto alimentício, como ovos, tomates, kiwis, ou um recipiente para conter uma bebida. Um compartimento de transporte pode se referir a uma superfície transportadora sobre a qual ou na qual um produto alimentício pode ser colocado, como um prato, copo, tigela, divisor de garrafa etc.
[0009] No contexto da presente invenção degradável se refere à degradação que resulta em perda de propriedades, enquanto biodegradável se refere à degradação que resulta da ação de microorganismos como bactérias, fungos e algas. Compostável se refere à degradação por processo biológico para fornecer CO2, água, compostos inorgânicos e biomassa.
[0010] A unidade de embalagem de alimento de acordo com a invenção é, de preferência, compostável, desse modo fornecendo uma unidade de embalagem sustentável. Isso provê um material alternativo biodegradável em relação a plásticos, por exemplo. Isso melhora as propriedades de reciclagem das unidades de embalagem que são feitas de polpa moldada (incluindo o denominado material de fibra virgem e/ou material de fibra reciclada) e compreende um poliéster alifático biodegradável.
[0011] A unidade de embalagem de alimento de acordo com a presente invenção compreende ainda uma camada de laminado à base de celulose e é provida na superfície de contato com o alimento da unidade de embalagem de alimento. De preferência, a camada de laminado à base de celulose compreende fibras de celulose que podem originar de fibras virgens (madeira) e/ou fibras recicladas e/ou outras fontes de celulose adequadas. De preferência, as fibras de celulose são batidas para melhorar suas propriedades. Opcionalmente, a camada de laminado é preparada por expor polpa de papel a ácido sulfúrico e/ou ZnCl2 para dotar uma camada de alta densidade, estabilidade e resistência térmica. Opcionalmente, a camada pode ser siliconizada para melhorar adicionalmente suas propriedades.
[0012] Foi mostrado que por aplicar uma camada de laminado à base de celulose as propriedades gerais da unidade de embalagem foram aperfeiçoadas. Isso também se refere à denominada capacidade de limpeza da unidade de embalagem. Capacidade de limpeza se refere à possibilidade de remover manchas da superfície e reduzir ou mesmo evitar penetração no material. Essas propriedades também se referem à resistência à gordura de modo que as propriedades químicas da unidade de embalagem possam permanecer durante seu uso.
[0013] Como vantagem adicional, a unidade de embalagem com a camada de laminado à base de celulose torna possível dotar a unidade de embalagem de uma aparência de papel e sensação de papel. Isso melhora a percepção pelo consumidor da unidade de embalagem.
[0014] Como uma vantagem ainda adicional, a unidade de embalagem com a camada de laminado à base de celulose mantém a biodegradabilidade e/ou propriedades compostáveis da unidade de embalagem visto que evita a necessidade do uso de fluoroquímicos.
[0015] Opcionalmente, aditivos adicionais podem ser adicionados para melhorar adicionalmente as propriedades de unidade de embalagem. Por exemplo, uma quantidade de AKD pode ser provida para melhorar a repelência à água.
[0016] Uma vantagem ainda adicional ao aplicar uma camada de laminado à base de celular é o efeito isolante que é provido à unidade de embalagem de alimento. Isso é especialmente relevante no caso de refeições instantâneas que são aquecidas em um magnetron, por exemplo, unidades de embalagem convencionais aquecem a uma temperatura de 90 - 100ºC com a unidade de embalagem similar que é dotada de uma camada de laminado à base de celulose aquecendo até 50-70ºC. Isso melhora a segurança de usar tais refeições. Os experimentos mostraram que foi possível obter uma resistência à temperatura das unidades de embalagem até 220ºC.
[0017] Em uma modalidade preferida da invenção uma camada de laminado à base de celulose é fundida ou derretida com o poliéster alifático biodegradável.
[0018] Por prover uma etapa de aquecimento as fibras de celulose são derretidas ou fundidas com as fibras de poliéster alifáticas biodegradáveis. Isso melhora a aderência/conexão da camada de laminado à base de celulose à unidade de embalagem. Essa etapa de aquecimento pode ser desempenhada em uma prensa que empurra a camada de laminado para o formato correto sobre a superfície de contato com o alimento. Alternativamente, em uma das modalidades atualmente preferidas da invenção, a camada de laminado é provida dentro do molde onde a unidade de embalagem é fabricada a partir do material de polpa moldado. A camada de laminado à base de celulose é provida no molde sobre a unidade de embalagem. A unidade de embalagem de alimento com a camada de laminado pode ser seca no molde envolvendo uma denominada operação de secagem em molde ou pode ser alternativamente seca em uma etapa de secagem separada adicional após liberar o produto a partir do molde.
[0019] A camada de laminado pode ser provida aplicando tensão prévia à camada de laminado. Em outra modalidade, para reduzir o risco de dotar uma camada de laminado de espessura reduzida nos cantos da unidade de embalagem, a camada de laminado é projetada e moldada de acordo com as dimensões desejadas e posteriormente provida à unidade de embalagem. Isso pode envolver o corte do design da camada de laminado e dobramento da camada de laminado sobre o contato com a superfície de alimento. Posteriormente, em uma das modalidades atualmente preferidas, a etapa de aquecimento é desempenhada para derreter ou fundir os materiais juntos.
[0020] Uma vantagem adicional de acrescentar uma quantidade de poliéster alifático biodegradável é que a unidade de embalagem também pode ser decomposta usando micro-organismos no solo, por exemplo. Isso permite a decomposição da unidade de embalagem de alimento, compreendendo um poliéster alifático biodegradável, como um todo. Em tal modalidade preferida, a unidade de embalagem de alimento pode ser decomposta em casa, tornando, desse modo, a unidade de embalagem de alimento compostável em casa. Tal unidade de embalagem compostável em casa melhora adicionalmente a sustentabilidade geral da unidade de embalagem da invenção. Isso permite a substituição do uso de materiais menos sustentáveis, como CPET, PP, PE, PS, alumínio em unidades de embalagem de alimento.
[0021] O poliéster alifático biodegradável pode ser misturado no material de polpa moldada original de modo que seja distribuído substancialmente sobre a unidade de embalagem de alimento inteira e/ou possa ser provido como uma camada separada no lado da unidade de embalagem de alimento que pode entrar em contato com um produto alimentício, por exemplo.
[0022] Uma vantagem adicional da presente invenção é o aperfeiçoamento de propriedades de barreira, além dos aperfeiçoamentos de propriedade que foram mencionados anteriormente. Propriedades de barreira podem incluir barreiras de oxigênio e/ou gordura. Também, pode ser reduzida a penetração de óleo que origina do produto alimentício, como massa ou batatas fritas, na unidade de embalagem de alimento. Além disso, na produção de artigos de mesa descartáveis (Chinet) a química de flúor pode ser reduzida ou mesmo omitida a partir do processo de fabricação. Também, propriedades de barreira de água podem ser melhoradas para reduzir a penetração de água na unidade de embalagem e desse modo reduzir problemas de formação de sulcos, por exemplo.
[0023] Outra vantagem ao usar um poliéster alifático biodegradável em uma unidade de embalagem de alimento é a constância de tamanho ou estabilidade dimensional.
[0024] Como vantagem adicional do uso de um poliéster alifático biodegradável, a denominada capacidade de vedação térmica da unidade de embalagem é aperfeiçoada. Isso melhora ainda mais as características de embalagem de alimento.
[0025] Uma vantagem mesmo adicional de introduzir uma quantidade de um poliéster alifático biodegradável em uma unidade de embalagem de alimento é que as propriedades da unidade de embalagem podem ser ajustadas por misturar ou combinar o poliéster alifático biodegradável principal com outros polímeros ou agentes. Também, é possível preparar o material de poliéster alifático biodegradável para revestimento e impressão
(papel). Além disso, em algumas modalidades, impressão digital pode ser aplicada às bandejas laminadas para reduzir o custo total da unidade de embalagem. Isso melhora ainda mais a sustentabilidade da unidade de embalagem. Também, pode-se obter uma aparência de papel.
[0026] Um efeito adicional que é obtido com a unidade de embalagem de acordo com a invenção é o isolamento aperfeiçoado. Isso melhora a característica denominada “frio ao toque” da unidade de embalagem. Isso é benéfico ao aquecer a unidade em um forno ou micro-ondas, por exemplo. Isso evita que um consumidor se machuque ao remover uma unidade de embalagem a partir do forno. Mais especificamente, “frio ao toque” se refere a uma temperatura externa da embalagem na faixa de 10-30ºC após aquecer o produto em um forno, por exemplo. Essa é uma temperatura mais baixa em comparação com unidade de embalagem CPET, por exemplo. Portanto, a unidade de embalagem de acordo com a invenção é de uso mais seguro. Além disso, a capacidade de limpar (possibilidades de limpeza em particular para limpar/secar a superfície externa da unidade de embalagem) foi melhorada e mais possibilidades de mascarar (ocultar) manchas indesejáveis e/ou promover o efeito compostável da unidade de embalagem foram obtidas.
[0027] Em uma das modalidades atualmente preferidas da invenção, a quantidade de poliéster alifático biodegradável na unidade de embalagem de alimento está em uma faixa de 0,5 - 20% em peso, mais preferivelmente na faixa de 1 - 15% em peso.
[0028] Por aplicar uma quantidade de poliéster alifático biodegradável em uma das faixas acima mencionadas, as características de sustentabilidade e embalagem da unidade de embalagem de alimento de acordo com a presente invenção são significativamente melhoradas.
[0029] Em uma modalidade preferida adicional da invenção a quantidade de poliéster alifático biodegradável está compreendida na faixa de 2 - 10% em peso, de preferência na faixa de 5 - 9% em peso, e com maior preferência na faixa de 6,5 - 8% em peso.
[0030] A aplicação de uma quantidade de poliéster alifático biodegradável nessas faixas provê unidades de embalagem que são tanto estáveis como fortes. De preferência, o material é suficientemente refinado para aumentar adicionalmente as características desejadas. Especialmente, a aplicação de uma energia de refinação de aproximadamente 150 kWh/tonelada de material mostrou um bom efeito na(s) faixa(s) mencionada(s) de poliéster alifático biodegradável. Como efeito adicional, uma redução geral de peso da unidade de embalagem pode ser obtida de até aproximadamente 20% sem afetar a resistência e estabilidade da unidade de embalagem em comparação com produtos convencionais, como bandejas de PP ou CPET ou similares.
[0031] Como mencionado anteriormente, a unidade de embalagem de alimento pode compreender um ou mais agentes adicionais além do uso de poliéster alifático biodegradável. Isso permite um design específico da características e propriedades da unidade de embalagem de alimento de acordo com as especificações ou necessidades do cliente levando em conta o produto de alimento específico.
[0032] De preferência, um ou mais agentes adicionais compreendem um poliéster alifático biodegradável. O uso de tal poliéster alifático biodegradável obtém que a unidade de embalagem de alimento mantém sua sustentabilidade e propriedades de reciclagem, enquanto melhora características específicas da unidade de embalagem de alimento. Por exemplo, o poliéster alifático biodegradável pode compreender uma quantidade de um ou mais entre PBS, PHB, PHA, PCL, PLA, PGA, PHBH e PHBV. De preferência, o uso de poliéster alifático biodegradável é combinado com o uso de aditivos ou substâncias adicionais que têm como objetivo melhorar ou obter propriedades específicas da unidade de embalagem. Em modalidades atualmente preferidas adicionais os biopolímeros que são aplicados se originam dos denominados biopolímeros não OGM (organismos não geneticamente modificados). Por exemplo, foi mostrado que o uso de PLA além de outro poliéster alifático biodegradável pode melhorar a resistência e estabilidade da unidade de embalagem, fornecendo, desse modo, uma unidade de embalagem mais forte e/ou exigindo menos matéria prima.
[0033] De acordo com uma das modalidades preferidas da invenção o poliéster alifático biodegradável compreende uma quantidade de succinato de polibutileno (PBS). PBS é um dos poliésteres alifáticos biodegradáveis. PBS também pode ser mencionado como succinato de politetrametileno. PBS decompõe naturalmente em água, CO2 e biomassa. O uso de PBS como um material compostável contribui para fornecer um produto sustentável.
[0034] O uso de PBS é possível em aplicações de contato com o alimento incluindo unidades de embalagem de alimento a partir de um material de polpa moldada. Uma vantagem do uso de PBS é que a taxa de decomposição de PBS é muito mais alta em comparação com outros agentes ou componentes como PLA (incluindo variações do mesmo como PLLA, PDLA e PLDLLA, por exemplo).
[0035] Portanto, o uso de PBS em uma unidade de embalagem de alimento a partir de polpa moldada melhora significativamente a sustentabilidade da unidade de embalagem. Isso melhora as possibilidades de reciclagem e biodegradação ou decomposição da unidade de embalagem. Por exemplo, o uso de PBS em vedações de tampa pode evitar a necessidade de PE não compostável como revestimento interno.
[0036] De preferência, em uma das modalidades da invenção a unidade de embalagem compreende uma quantidade de celulose micro fibrilado (MFC) às vezes também mencionado como nanofibras de celulose ou celulose nanofibrilar. MFC se origina, de preferência a matéria de matéria prima de celulose de origem de planta. O uso de MFC aumenta a resistência de ligação de fibra-fibra e melhora adicionalmente o efeito de reforço. Embora MFC seja aplicado, de preferência, em combinação com um ou mais dos poliésteres alifáticos biodegradáveis, também é possível usar MFC como uma alternativa para esses componentes.
[0037] Em uma modalidade da invenção os biopolímeros e/ou MFC fornecem um biofilme em ou (uma parte da) superfície da unidade de embalagem. Os experimentos indicam que boas propriedades de barreira podem ser obtidas. Alternativamente, ou além disso, pode ser provida uma camada de superfície com aparência de papel e/ou sensação de papel. Por exemplo, uma camada de papel pode ser vedada sobre uma camada fina de (bio)filme ou uma camada fina de biofilme ou biopolímero pode ser revestida ou laminada sobre a camada de papel. A camada de biopolímero pode ser vedada sobre a superfície de uma bandeja ou recipiente para alimento, por exemplo. Essa camada de superfície com aparência de papel e/ou sensação de papel contribui para apreciação pelo consumidor da unidade de embalagem de acordo com tal modalidade da invenção. Os testes mostraram propriedades de barreira e uma boa resistência úmida. Propriedades de barreira podem incluir barreiras de oxigênio e/ou gordura. Acredita-se que as propriedades de barreira de oxigênio sejam obtidas pela capacidade de MFC formar uma rede densa envolvendo ligações de hidrogênio.
[0038] Opcionalmente, alguns elementos hidrofóbicos são adicionados a uma camada MFC para melhorar ainda mais as propriedades de barreira de água. Isso pode envolver modificação dos grupos de hidroxila, por exemplo, na superfície das micro fibrilas quimicamente e/ou por absorção de polímeros, por exemplo.
[0039] Uma vantagem adicional do uso de MFC é a capacidade de impressão aperfeiçoada, incluindo possibilidades de impressão digital. Além disso ou como alternativa, MFC pode reduzir custo por reduzir o peso ou gramagem por aumentar a quantidade de cargas. Isso pode aumentar também as propriedades óticas.
[0040] Será entendido que combinações de MFC e/ou poliésteres alifáticos biodegradáveis podem melhorar ainda mais os efeitos e vantagens mencionados. Também, combinações com filmes de polímero convencionais, por exemplo, por revestir MFC e/ou um poliéster alifático biodegradável sobre os mesmos, pode fornecer um produto com as vantagens dos dois tipos de material.
[0041] Em uma modalidade preferida adicional da invenção, a unidade de embalagem compreende uma camada de poliéster alifático biodegradável sobre uma superfície de contato com alimento para melhorar a fusão ou derretimento da camada de laminado baseada em celulose com uma unidade de embalagem.
[0042] Além disso ou como alternativa para fornecer o poliéster alifático biodegradável como PLLA no material de polpa moldada, uma camada adicional desse material biodegradável pode ser provida sobre a superfície de contato com alimento. Isso melhora a fusão ou derretimento da camada de laminado baseada em celulose sobre a superfície de contato com alimento. Na realidade, a camada opcional de material biodegradável funciona como aglutinante para a conexão entre a camada de laminado baseado em celulose e a unidade de embalagem. Isso melhora a resistência e estabilidade da camada de laminado e da unidade de embalagem como um todo.
[0043] Foi mostrado que em modalidades da invenção o poliéster alifático biodegradável aumenta as propriedades de colagem ou adesivas do material de polpa moldada na camada de laminado. Em algumas das modalidades atualmente preferidas, durante fabricação da unidade de embalagem, uma camada fina de poliéster alifático biodegradável é provida na superfície do material de polpa moldada para colar eficazmente a camada de laminado no material de polpa moldada. A espessura dessa camada fina está de preferência na faixa de 1 a 100 µm.
[0044] Em uma modalidade preferida adicional da invenção a unidade de embalagem é dotada de uma borda circunferencial que compreende uma superfície de conexão que é substancialmente isenta da camada de laminado.
[0045] Em algumas modalidades, unidades de embalagem são dotadas de uma vedação (transparente), folha, filme, papel ou revestimento fechando a abertura da unidade de embalagem. Na realidade, essa camada atua como um fecho para a unidade de embalagem. O uso de um poliéster alifático biodegradável como PBS e/ou PLA em unidades de embalagem contribui para a aderência desse fecho à unidade de embalagem. Na realidade, o poliéster alifático biodegradável (parcialmente) atua como um adesivo ou cola.
[0046] Foi mostrado que isso contribui para a capacidade de desprendimento de vedação quente, isto é, remoção da camada transparente após a unidade de embalagem ser aquecida em um micro-ondas, por exemplo, e/ou a capacidade de desprendimento de vedação fria, isto é, remoção da camada transparente ao tirar a unidade de embalagem da geladeira e antes de aquecimento, por exemplo. Opcionalmente, uma camada fina de poliéster alifático biodegradável é provida para aderir a camada transparente à borda da unidade de embalagem. De preferência, a camada transparente também é compostável em casa. Em uma modalidade atualmente preferida a camada transparente compreende uma quantidade ou mistura de PBS, PHBT e/ou PLA. Opcionalmente, uma camada anti-embaciador fina é provida para melhorar a transparência da camada. Também opcionalmente, a camada transparente compreende uma quantidade de PVOH para melhorar o desempenho em relação à permeabilidade a O2 . Isso pode ser aplicado vantajosamente a unidades de embalagem para carne e produtos de carne, por exemplo.
[0047] Em uma modalidade preferida adicional da invenção a camada de laminado à base de celulose compreende um agente de coloração.
[0048] Por prover um agente de coloração a aparência visual da unidade de embalagem da invenção pode ser melhorada. Além disso, isso pode ser usado para prover informações adicionais a um consumidor. Por exemplo, refeições indianas podem ser providas em uma unidade de embalagem de cor vermelha e comida italiana pode ser provida em uma unidade de embalagem de cor verde. Será entendido que esses exemplos podem ser estendidos a outras trocas de informações com um consumidor.
[0049] De preferência, o agente de coloração é biodegradável e mais preferivelmente compostável. Isso mantém a unidade de embalagem como um todo sendo biodegradável ou mesmo compostável.
[0050] Opcionalmente, um agente de coloração é adicionado à polpa moldada, de preferência, um corante solúvel. Esses agentes podem ser catiônicos ou aniônicos e são em outra classificação também mencionados como corantes básicos, corantes diretos ou corantes ácidos. Em uma modalidade atualmente preferida agentes de coloração catiônicos são usados.
[0051] Além disso, ou como alternativa, revestimento por pulverização pode ser aplicado para melhorar a repelência à água e/ou gordura. De preferência, uma emulsão é pulverizada na unidade de embalagem que forma uma camada de filme fina no processamento da unidade de embalagem.
[0052] Em uma modalidade preferida adicional da invenção a camada de laminado à base de celulose compreende um impresso.
[0053] Por dotar uma camada de laminado de um impresso as possibilidades de fornecer informações adicionais ou impresso estendido a um consumidor.
[0054] Em uma modalidade atualmente preferida um impresso é provido no lado orientado de material de polpa da camada de laminado à base de celulose em uma imagem em espelho de modo que o impresso possa ser visto a partir do (outro) lado de alimento da camada de laminado à base de celulose. Isso reduz o risco de a tinta de impressão entrar em contato com o alimento.
[0055] Em uma das modalidades preferidas da invenção a unidade de embalagem de alimento é biodegradável. Mais preferivelmente, a unidade é biodegradável a uma temperatura na faixa de 5 a 60ºC, de preferência na faixa de 5-40ºC, com mais preferência na faixa de 10- 30ºC, ainda com mais preferência na faixa de 15-25ºC, e com a máxima preferência em uma temperatura de aproximadamente 20ºC. Isso torna mais fácil a decomposição da unidade de embalagem. Além disso, isso permite a decomposição denominada ambiente ou em casa da unidade de embalagem de acordo com a invenção. Por exemplo, a unidade de embalagem de acordo com a invenção pode ser compostável industrial e/ou em casa de acordo com EN 13432.
[0056] Testes com uma unidade de embalagem em uma modalidade da invenção mostraram uma capacidade de compostagem em casa em que a unidade de embalagem decompôs em 24 semanas de acordo com o padrão aceito na prática.
[0057] Opcionalmente, o poliéster alifático biodegradável, como PBS, pode ser fabricado de recursos fósseis. Com mais preferência, o poliéster alifático biodegradável, como PBS, é bio-baseado e feito de recursos de planta, por exemplo. Tal poliéster alifático biodegradável bio-baseado, como PBS, melhora ainda a sustentabilidade da unidade de embalagem de alimento.
[0058] Opcionalmente, o material de polpa moldada pode ser colorido usando aditivos, corantes (corantes básicos, corantes diretos, corantes carregados aniônicos e/ou catiônicos), pigmentos ou outros componentes que fornecem cor à unidade de embalagem. Isso permite a provisão da unidade de embalagem com uma cor representativa em relação ao seu conteúdo (pretendido).
[0059] Em uma modalidade adicional da presente invenção a unidade de embalagem compreende ainda uma quantidade de fibras naturais e/ou alternativas.
[0060] A provisão de uma quantidade de fibras naturais e/ou alternativas fornece uma sensação natural à unidade de embalagem e/ou melhora a resistência e estabilidade gerais da unidade de embalagem. Tais fibras naturais/alternativas podem compreender fibras de origem diferente, especificamente fibras de biomassa de origem de planta. Essa biomassa de origem de planta pode envolver plantas da ordem de Poales incluindo grama, cana de açúcar, bambu e cereais incluindo cevada e arroz. Outros exemplos de biomassa de origem de planta são plantas da ordem Solanales incluindo tomateiros das quais as folhas e/ou caules poderiam ser usadas, por exemplo, plantas da Ordem Arecales incluindo plantas de óleo de palma das quais folhas poderiam ser usadas, por exemplo, plantas da ordem Maphighiales incluindo linhaça, plantas da Ordem de Rosales incluindo cânhamo e ramie, plantas da Ordem de Malvales incluindo algodão, kenaf e juta. Alternativamente, ou além disso, a biomassa de origem de planta envolve as denominadas plantas herbáceas incluindo, além de plantas do tipo grama e algumas das plantas acima mencionadas, também juta, Musa incluindo banana, Amarantha, cânhamo, cannabis etc. Além disso ou como alternativa, a origem de material de biomassa de turfa e/ou musgo pode ser aplicada.
[0061] De preferência, a biomassa (lignocelulósica) de origem de planta compreende biomassa que se origina de plantas da Família de Poaceae (à qual também é mencionada como Gramínea). Essa família inclui tipo de plantas de grama incluindo grama e cevada, milho, arroz, trigo, aveia, centeio, capim, bambu, cana de açúcar (da qual o resíduo do processamento de açúcar pode ser usado que também é mencionado como bagaço), maize (milho), sorgo, semente de colza, outros cereais etc. Especialmente o uso da denominada grama natural provê bons resultados ao fabricar unidades de embalagem como embalagens de ovos. Tal grama natural pode se originar de uma paisagem natural, por exemplo. Essa família de plantas mostrou boas possibilidades de fabricação em combinação com a provisão de um produto sustentável para o consumidor.
[0062] A presente invenção refere-se ainda a um método para fabricar uma unidade de embalagem de alimento a partir de um material de polpa moldada, o método compreendendo as etapas de: Preparar material de polpa moldada; Adicionar uma quantidade de poliéster alifático biodegradável; Moldar a unidade de embalagem de alimento; Prover uma camada de laminado à base de celulose; e Liberar a unidade de embalagem de alimento a partir do molde.
[0063] Tal método provê os mesmos efeitos e vantagens como descrito em relação à unidade de embalagem de alimento. De acordo com a invenção a camada de laminado à base de celulose pode ser provida antes ou após a liberação da unidade de embalagem de alimento a partir do molde. Em uma modalidade atualmente preferida a camada é provida em uma operação em molde, de preferência em combinação com uma operação de secagem em molde.
[0064] Em uma modalidade preferida adicional o método compreende a etapa adicional de submeter a unidade de embalagem a uma etapa de aquecimento aquecendo a unidade de embalagem a uma temperatura aproximadamente a temperatura de fusão do poliéster alifático biodegradável para reticular/interagir om as fibras de celulose da camada de laminado para aumentar a resistência e melhorar as propriedades de barreira. De preferência, a etapa de aquecimento aquece a temperatura da unidade de embalagem a uma temperatura de aquecimento na faixa de 145-195ºC, de preferência na faixa de 165- 190ºC e com mais preferência a uma temperatura de aproximadamente 180ºC.
[0065] Por adicionar uma quantidade de poliéster alifático biodegradável ao material de polpa moldada, uma unidade de embalagem pode ser fabricada de uma mistura compreendendo fibras e poliéster alifático biodegradável, e/ou uma camada separada compreendendo poliéster alifático biodegradável, pode ser obtida. Tal camada separada ou adicional pode melhorar o processo de fusão ou derretimento.
[0066] O método de acordo com a invenção provê uma unidade de embalagem de alimento que é mais sustentável do que unidades de embalagem convencionais que são moldadas para produtos alimentícios. Opcionalmente, outro biomaterial pode ser usado em combinação com o poliéster alifático biodegradável principal, como PBS, PLA ou componentes biodegradáveis similares. Tais combinações ou alternativas podem prover efeitos e vantagens similares como descrito em relação à unidade de embalagem.
[0067] De preferência, o método compreende a etapa de adicionar uma quantidade de poliéster alifático biodegradável na faixa de 0,5 - 20% em peso, com mais preferência na faixa de 1 - 15% em peso. Experimentos mostraram que a adição de uma quantidade de poliéster alifático biodegradável nessas faixas provê uma unidade de embalagem de alimento sustentável com características apropriadas.
[0068] De preferência, na etapa de moldagem da unidade de embalagem de alimento, o poliéster alifático biodegradável se liga às fibras de celulóide do material de polpa moldada. Isso provê uma unidade de embalagem de alimento com resistência suficiente. Em uma modalidade atualmente preferida essas conexões são obtidas pela ativação do poliéster alifático biodegradável. Isso pode envolver submeter a unidade de embalagem aproximadamente à temperatura de fusão do poliéster alifático biodegradável, por exemplo, 145-175ºC. Mais especificamente, os biopolímeros se fundem e reticulam/interagem com as fibras (celulose) para aumentar a resistência e alterar as propriedades como propriedades de barreira.
[0069] No ciclo de vida da unidade de embalagem, no contexto da presente invenção, o processo de fabricação da unidade de embalagem de alimento compreende também, de preferência, a etapa de biodegradar a unidade de embalagem. Portanto, em relação à presente invenção, de preferência também a biodegradação da unidade de embalagem é considerada parte do processo de fabricação inteiro. A biodegradação constitui uma parte significativa do ciclo de vida em vista da sustentabilidade.
[0070] De preferência, a biodegradação compreende decompor a unidade de embalagem de alimento.
[0071] Ainda mais preferivelmente, a decomposição é executada em uma temperatura na faixa de 5-40ºC, de preferência na faixa de 10-30ºC, mais preferivelmente na faixa de 15-25ºC, e com mais preferência em uma temperatura de aproximadamente 20ºC, desse modo se referindo à decomposição ambiente.
[0072] Em uma das modalidades atualmente preferidas da invenção o método de fabricação compreende ainda a etapa de adicionar um ou mais agentes adicionais além do poliéster alifático biodegradável principal. Os agentes compreendem, de preferência, um poliéster alifático biodegradável, compreendendo, de preferência, uma quantidade de um ou mais entre PBS, PHB, PHA, PCL, PLA, PGA, PHBH e PHBV. Isso melhora adicionalmente as características do produto, de preferência mantendo as propriedades sustentáveis. Em modalidades atualmente preferenciais os biopolímeros que são aplicados se originam dos denominados biopolímeros não-OGM (organismos não geneticamente modificados).
[0073] Em uma modalidade preferencial adicional da presente invenção, o método compreende ainda a etapa de secagem em molde da unidade de embalagem. Em outras modalidades, o método envolve moldagem grosseira, como na produção de caixa de ovos de fibra moldada em que artigos moldados são formados em 3D, secos e posteriormente prensados. A secagem em molde melhora adicionalmente as possibilidades de fabricação em geral. Como efeito adicional, a conexão entre o poliéster alifático biodegradável e o material de fibra é aumentada.
[0074] Em uma modalidade atualmente preferida a unidade é primeiramente moldada em moldes, após o que a unidade bruta ser transferida para moldes de secagem para executar a secagem em molde. Após secagem a unidade é liberada e um produto de alta qualidade é obtido com uma aspereza superficial significativamente mais baixa em comparação com produtos convencionais. A aspereza superficial pode ser medida usando o processo de medição Bendtsen, por exemplo.
[0075] Em uma das modalidades atualmente preferenciais a aspereza superficial é adicionalmente reduzida por fornecer uma quantidade de um agente redutor de aspereza superficial, em algumas dessas modalidades atualmente preferenciais o agente compreendendo um poliéster alifático biodegradável.
[0076] De preferência, o processo de fabricação compreende a etapa de refinar o material de polpa moldado, de preferência juntamente com o poliéster alifático biodegradável. A etapa de refinação melhora a mistura dos materiais e fibrila as fibras. A refinação das fibras pode reduzir o comprimento da fibra, fibrilar fibras provendo, desse modo, superfície mais específica de derivações de filha que melhora a ligação e formação de ponte-H que leva a um produto mais rígido e mais forte. Na realidade, isso melhora o número e resistência de conexões entre o material de polpa moldada e o poliéster alifático biodegradável de modo que a resistência e estabilidade gerais da unidade de embalagem sejam aperfeiçoadas. Isso é ainda mais aperfeiçoado ao combinar a etapa de refinação com a etapa de tratamento térmico para ativar o poliéster alifático biodegradável.
[0077] Vantagens, características e detalhes adicionais da invenção são elucidados com base em modalidades preferenciais da mesma, em que é feita referência aos desenhos em anexo, nos quais:
[0078] As Figuras 1A e 1B mostram uma unidade de embalagem configurada para receber um produto alimentício de acordo com a presente invenção;
[0079] As Figuras 1C e 1D mostram uma unidade de embalagem alternativa de acordo com a presente invenção;
[0080] A Figura 2 mostra um prato como produto de recebimento de alimento de acordo com a invenção;
[0081] As Figuras 3A e 3B mostram uma unidade de embalagem de acordo com a invenção compreendendo PBS e/ou outro poliéster alifático biodegradável;
[0082] A Figura 4 mostra um exemplo de um produto de embalagem de alimento alternativo de acordo com a presente invenção;
[0083] A Figura 5 mostra unidades de embalagem adicionais para um divisor de garrafa de acordo com a presente invenção; e
[0084] As Figuras 6A e 6B mostram unidades de embalagem adicionais de acordo com a invenção;
[0085] As Figuras 7A e 7B mostram uma unidade de embalagem para ovos de acordo com a invenção; e
[0086] A Figura 8 mostra resultados experimentais com unidades de embalagem convencionais e unidades de embalagem de acordo com a presente invenção.
[0087] A unidade de embalagem 2 (Figura 1A) se refere a um recipiente de recebimento de alimento tendo parte de fundo 4 e paredes laterais 6 que definem a abertura
8. No interior do recipiente 2 é provida uma camada de laminado à base de celulose 10. Na modalidade ilustrada a camada 10 compreende impresso 12. De preferência, na modalidade ilustrada o impresso é provido no lado posterior da camada de laminado 10. A camada de laminado 10 (Figura 1B) compreende um lado orientado para o alimento 14 e um lado de embalagem 16. Na modalidade ilustrada partes 18 podem ser removidas ou cortadas a partir da folha ou camada 10 para dimensionar a camada de laminado 10 de acordo com as especificações e permitir a provisão da camada 10 para dentro do interior do recipiente 2. Isso permite posicionar a camada de laminado 10 corretamente em relação aos cantos 20. Nessa modalidade ilustrada o impresso 12 é provido em uma imagem em espelho no lado de embalagem 16 da camada de laminado 10 para tornar o impresso 12 visível para um usuário ou consumidor.
[0088] A unidade de embalagem 22 (Figura 1C) provê uma modalidade adicional de um recipiente de recebimento de alimento tendo parte inferior 24 e paredes laterais 26 que definem a abertura 28. A unidade de embalagem 22 tem comprimento L, largura W e altura H. No interior do recipiente 22 é provida a camada de laminado 30, opcionalmente compreendendo um impresso. Na modalidade ilustrada a camada de laminado 30 é provida no interior da unidade de embalagem 22 e se estende a partir da parte de fundo 24 para cima até o contorno ou borda 32. O contorno ou borda 32 é provido a uma distância pequena a partir do lado superior da borda 34. Essa distância está de preferência compreendida na faixa de 1 a 12 mm. A borda 34 (Figura 1D) é dotada da largura W1 que define a superfície de contato 36 para conexão com um revestimento ou vedação. Na modalidade ilustrada esse revestimento ou vedação é conectado diretamente ao material de polpa moldada, opcionalmente com um adesivo, em vez de ser conectado à camada de laminado 30. A largura W1 é na modalidade ilustrada compreendida na faixa de 1 a 15 mm, de preferência na faixa de 2 a 5 mm.
[0089] A unidade de embalagem 22 (Figura 1C) compreende primeiros elementos de desencaixamento 38 e segundos elementos de desencaixamento 40. Na modalidade ilustrada elementos de desencaixamento 38, 40 permitem desencaixamento de uma pilha de unidades de embalagem
22. Elementos de desencaixamento 38, 40 são projetados assimetricamente. Será entendido que elementos de desencaixamento alternativos podem ser também previstos de acordo com a presente invenção como alternativas ou em combinação. Esses elementos de desencaixamento alternativos podem ser projetados assimétrica ou simetricamente. Elementos de desencaixamento assimétricos permitem desencaixamento com unidades de embalagem 22 em uma orientação e desabilitam ou pelo menos tornam desencaixamento mais difícil em outra orientação. Elementos de desencaixamento 38, 40 têm como uma vantagem adicional que esses elementos não alteram significativamente o tamanho da superfície de contato 36 e/ou o volume interno da unidade de embalagem 22. Na modalidade ilustrada, elementos de desencaixamento 38, 40 são providos em ou adjacentes à borda 34. Isso evita a provisão de marcas, bordas, protrusões, entalhes e similares em ou próximos à parte de fundo 24. Tais irregularidades em ou próximas à parte de fundo 24 impede a limpeza ou esvaziamento da unidade de embalagem
22.
[0090] Em outra modalidade a placa 50 (Figura 2) é no lado de recebimento de alimento dotada de camada de laminado baseada em celulose 52. Na modalidade ilustrada o lado de fundo ou posterior 54 da placa 50 não é dotado de tal camada de laminado.
[0091] A unidade de embalagem 102 (Figura 3A e B) carrega ou contém ovos e compreende a parte de cobertura
104 e parte de fundo 106. Na modalidade ilustrada a unidade de embalagem 102 compreende a camada de laminado
101. A parte de fundo 106 é dotada da superfície posterior 108, lados 110 e superfície frontal 112 e superfície inferior 114. A parte de cobertura 104 é dotada da superfície posterior 116, superfícies laterais 118, superfície frontal 120 e superfície de topo 122. Na modalidade ilustrada a transição 124 é provida entre a superfície de topo 122 e superfícies posterior e frontal 116, 120.
[0092] Na modalidade ilustrada, a superfície de topo 122 da parte de cobertura 104 é dotada de entalhe 126 compreendendo um número de aberturas 128. Aberturas 128 são definidas por duas bordas no formato de arco adjacentes 130, 132 tendo uma espessura maior em comparação com a espessura média da parte de cobertura
104.
[0093] Superfícies laterais 118 da parte de cobertura 104 são dotadas de entalhes de desencaixamento ou elementos de desencaixamento 134. Na modalidade ilustrada, a parte de fundo 106 é dotada de elementos similares 136 espelhando elementos de desencaixamento
134. A articulação 138 conecta a superfície posterior 116 da parte de cobertura 104 com a superfície posterior 108 da parte de fundo 106. A trava 140 compreende elemento de trava no formato de nariz 142 que é conectado à aba 144 da parte de fundo 106. A parte de cobertura 104 é dotada de aberturas 146 que capturam elementos de trava 142 com as mesmas definindo a trava
140.
[0094] Na modalidade ilustrada, a parte de fundo 106 é dotada de um número de compartimentos de recebimento de produto 148, cones 150 e paredes de separação 152. O cone 150 se estende a partir do fundo da parte de fundo 106 em uma direção ascendente. A parte de cobertura 104 compreende o suporte de cone 154. A superfície interna 158 da unidade de embalagem 102 compreende PBS e/ou material PLA, opcionalmente como camada de filme ou alternativamente misturada e/ou integrada com as fibras do material de polpa moldada.
[0095] Na modalidade ilustrada, a unidade de embalagem 102 compreende doze compartimentos de recebimento de produto 48 que são providos em duas fileiras de seis compartimentos 148. Compartimentos individuais 48 são separados um do outro por paredes 152 e cones 150. Será entendido que outras configurações também podem ser previstas de acordo com a invenção.
[0096] A unidade de embalagem 102 também pode ser configurada para receber outros produtos, como tomates, kiwis.
[0097] Será entendido que outros tipos de unidades de embalagem de alimento também podem ser previstas de acordo com a presente invenção.
[0098] A unidade de embalagem 202 (Figura 4) compreende a camada de laminado 201 que é provida na parte de fundo 204 e parte de cobertura 206. A unidade 202 é dotada de poliéster alifático biodegradável, como PBS e/ou PLA, e é capaz de reter uma quantidade de sorvete. A parte de cobertura 206 compreende a vedação de topo 208 de um rótulo (de papel) onde a camada ou filme 210 de poliéster(es) alifático(s) biodegradável(is) é provido. Opcionalmente, as fibras 212 são incluídas na parte de cobertura 206. Isso melhora as possibilidades para dar a unidade uma sensação e/ou aparência de papel natural. Isso também pode ser aplicado a outro tipo de unidades de embalagem. Por exemplo, em refeições instantâneas ou prontas para comer, de modo que luvas convencionais possam ser omitidas das unidades de embalagem. Isso permite uma unidade de embalagem mais eficiente em termos de custo com uma redução de peso possível.
[0099] Como exemplo adicional, o divisor de garrafa 302 (Figura 5) é ilustrado com camada de laminado baseada em celulose 301. Também, o divisor de garrafa 102 pode compreender uma camada de filme adicional de PBS (e/ou poliéster alifático biodegradável alternativo apropriado) e/ou pode compreender uma quantidade de PBS que é misturada na polpa moldada.
[00100] Um exemplo adicional de acordo com a presente invenção é cobertura 402, por exemplo, para um sorvete (Figura 6A) que é dotado da camada de laminado 401. Outro exemplo de uma unidade de embalagem de acordo com a invenção é a tampa com furo 502 (Figura 6B) que é dotada da camada de laminado 501. A cobertura 402 e tampa com furo 502 compreendem uma camada de filme adicional de poliéster alifático biodegradável e/ou pode compreender uma quantidade de poliéster alifático biodegradável que é misturado na polpa moldada. Isso torna a cobertura 402 e tampa com furo 502 repelente a água ou líquido e/ou melhora a etapa de aquecimento para derreter ou fundir a camada baseada em celulose 401, 501 sobre ou na cobertura 402 e/ou tampa com furo 502. Uma das vantagens adicionais do uso de poliéster alifático biodegradável é a redução ou prevenção do líquido que entra ou migra no material de tampa com furo durante uso. Outra vantagem é a constância de tamanho ou estabilidade dimensional. Nesse caso específico isso evita que a tampa com furo 502 se solte de um copo ou béquer para bebidas quentes como café, chá ou sopa, ou bebidas frias como bebidas carbonatadas, e o copo 402 se solte de um sorvete, por exemplo. Será entendido que tais tampas 502 também podem ser aplicadas a outros recipientes de alimentos. Por exemplo, as tampas 502 podem ser aplicadas a recipientes para milkshakes, por exemplo. Detalhes e exemplos adicionais de tampas 502 são revelados em WO 2010/064899, incluindo modalidades com flanges e cortes específicos.
[00101] A tampa com furo 502 é preferencialmente revestida com um revestimento de poliéster alifático biodegradável, como um revestimento PBS além da camada de laminado baseada em celulose 501 para melhorar as propriedades de fusão. Como mencionado, tampas com furo 502 podem ser usadas para copos e milkshakes. Também, tampas com furo podem ser aplicadas a bandejas denominadas de refeições prontas (por exemplo, para pizza, wraps, peixe, carne, lagosta, massas) e atuam como uma vedação de barreira e imprimível (digital), por exemplo.
[00102] Será entendido que outros designs para unidades de embalagem de acordo com a invenção podem ser previstos. Por exemplo, os recipientes 602, 702 (Figura 7A e B) ilustram designs diferentes para caixas de ovos capazes de conter ovos P e compreendem camada de laminado baseado em celulose 601, 701.
[00103] Outros exemplos de produtos de embalagem de alimento podem se referir a suportes de copos, copos, pratos e outra artigos de mesa etc.
[00104] Ao fabricar uma unidade de embalagem de alimento 2, 50, 102, 202, 302, 402, 502, 602 um material de polpa moldada é preparado. Opcionalmente, uma quantidade de poliéster alifático biodegradável, como PBS, é misturada ou combinada no material de polpa moldada e/ou uma quantidade de PBS é incluída em uma camada separada que é provida em ou sobre a unidade 2, 50, 102, 202, 302, 402, 502, 602. Tal camada separada pode melhorar o contato com camada de laminado baseada em celulose 10, 52, 101, 201, 301, 401, 501, 601. De preferência, a unidade bruta é moldada. Opcionalmente, a unidade bruta é seca no molde aplicando um processo de secagem em molde. Em uma modalidade atualmente preferida a camada de laminado baseada em celulose 10, 52, 101, 202, 301, 401, 501, 601 é provida no molde e uma etapa de aquecimento é realizada. Opcionalmente, uma camada adicional de poliéster alifático biodegradável é provida para melhorar o contato entre a unidade de embalagem e a camada de laminado. Finalmente, o produto é liberado a partir do molde. Várias operações pós-moldagem podem ser opcionalmente realizadas em relação à unidade 2, 50, 102, 202, 302, 402, 502, 602 opcionalmente incluindo, porém não limitado a, rotulação incluindo rotulação em molde, marcação incluindo impressão e impressão digital, teste. Em várias das modalidades preferidas, a camada de laminado compostável 10, 52, 101, 201, 301, 401, 501, 601 é pelo menos disposta na área de contato de alimento da parte contendo produto da unidade de embalagem. Em modalidades preferidas esse filme é capaz de ser usado em um micro-ondas ou forno como um denominado filme que vai ao forno. De preferência, a camada 10, 52, 101, 201, 301, 401, 501, 601 é capaz de resistir a temperaturas até 170ºC, 190ºC, ou mesmo mais altas. O poliéster alifático biodegradável compreende, de preferência, uma quantidade de PBS e/ou MFC e/ou poliéster alifático biodegradável que pode compreender uma quantidade de um ou mais entre PHB, PHA, PCL, PLA, PGA, PHBH e PHBV. Especialmente uma combinação de uma unidade de embalagem compostável envolvendo secagem em molde melhora adicionalmente a sustentabilidade em comparação com unidades de embalagem convencionais. As propriedades imprimíveis (digitais) permitem a impressão de embalagem e/ou características/informações de alimentos. Isso pode evitar o uso de luvas separadas, por exemplo. Além disso, permite a aplicação de impressos, por exemplo, um impresso de peixe & batatas frutas (jornal) na unidade de embalagem.
[00105] Experimentos foram realizados com uma ou mais das unidades de embalagem de alimento ilustradas que foram dotadas de camada à base de celulose 10, 52, 101, 201, 301, 401, 501, 601. Esses experimentos envolveram comparar as características “em uso” das unidades de embalagem de alimento em comparação com unidades de embalagem convencionais, e também as características compostáveis. Uma quantidade de um poliéster alifático biodegradável foi adicionada ao material de polpa moldada e uma etapa de refinação foi realizada. Foram feitas medições em uma temperatura de aproximadamente 23ºC e uma umidade relativa de aproximadamente 50%. As medições envolveram um teste de compressão. Isso mostrou uma melhora significativa em valor de compressão. Por exemplo, uma unidade de embalagem com 7,5% PLA e uma etapa de refinação mostrou um valor de compressão de 450-500 N, enquanto para um produto convencional similar sob as mesmas condições esse valor é aproximadamente 180 N. Mesmo uma condição abaixo da ideal de RH aproximadamente 90% o valor de compressão para a unidade de embalagem de acordo com a invenção era aproximadamente 250-270 N, desse modo ainda superando o produto convencional em suas condições ótimas.
[00106] Outros testes foram realizados para mostrar o desempenho em forno dual (forno e micro-ondas) da unidade de embalagem de acordo com a invenção. Nos experimentos o produto laminado foi aquecido a uma temperatura de aproximadamente 190ºC por aproximadamente 30 minutos. Os resultados mostram que a camada de filme permanece intacta e não derrete. Além disso, a resistência e estabilidade da unidade de embalagem não foram significativamente afetadas. Como efeito adicional, a unidade de embalagem era mais estável em vista de torção ao remover a unidade de embalagem a partir do forno como é frequentemente o caso com unidades de embalagem convencionais. Além disso, a unidade de embalagem da invenção mostrou um aumento limitado de temperatura para aproximadamente 50-70ºC, enquanto as unidades convencionais atingiram uma temperatura de aproximadamente 90-100ºC sob condições similares. Outros experimentos com uma bandeja (de alimento) mostram uma resistência a calor ainda mais aperfeiçoada ao aquecer a bandeja a uma temperatura de 180 - 200ºC, e além disso, mostra resistência/repelência a óleo, ácido e umidade (aperfeiçoada).
[00107] Testes adicionais compararam a temperatura no exterior da embalagem de produto após cozimento (“frio ao toque”) com tipos diferentes de refeições por aquecimento tanto no micro-ondas como em forno entre uma unidade de embalagem convencional de CPET (Tereftalato de polietileno cristalino) e uma unidade de embalaram que é 100% biodegradável e feita de fibra moldada. As instruções de cozimento para as refeições prontas foram: Micro-ondas: 5 minutos a 700 Watt; Forno: 30 minutos a 180ºC (ar aquecido).
[00108] Para as medições, um termômetro IR (infravermelho) foi usado para observar a temperatura no exterior de partes diferentes de cada unidade de embalagem / bandeja.
[00109] A temperatura das bandejas de alimento foi medida regularmente, começando diretamente após serem retiradas do forno/micro-ondas. Os resultados para temperaturas na parte superior das bandejas são mostrados na Figura 8 e são representativos para as unidades de embalagem inteiras.
[00110] Os resultados mostram claramente uma diferença substancial em temperatura na faixa de 10-15ºC mostrando que a unidade de embalagem de acordo com a invenção está mais fria ao ser tocada por um usuário. As temperaturas dos alimentos são similares em ambas as unidades de embalagem durante todo o período de tempo. Durante os experimentos foi observado que as bandejas de CPET se tornaram “vacilantes”/instáveis após aquecimento.
[00111] Em testes ainda adicionais outras características foram examinadas. Foi mostrado que a capacidade de limpeza da unidade de embalagem pode ser melhorada. Aperfeiçoamentos adicionais foram mostrados por acréscimo de aditivos adicionais.
[00112] A presente invenção não é de modo algum limitada ás modalidades preferenciais acima descritas da mesma. Os direitos buscados são definidos pelas seguintes reivindicações, compreendidas no escopo das quais muitas modificações podem ser previstas.
Claims (25)
1. Unidade de embalagem de alimento a partir de material de polpa moldada, caracterizada por compreender um compartimento de recebimento ou transporte de alimento tendo uma superfície de contato com o alimento, em que o material de polpa moldada compreende uma quantidade de um poliéster alifático biodegradável; em que a superfície de contato com o alimento compreende uma camada de laminado baseada em celulose; e em que a unidade de embalagem de alimento é uma unidade de embalagem de alimento compostável.
2. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de laminado baseada em celulose é fundida ou derretida com o poliéster alifático biodegradável.
3. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a quantidade de poliéster alifático biodegradável estar compreendida na faixa de 0,5 a 20% em peso, mais preferivelmente na faixa de 1 a 15% em peso.
4. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a quantidade de poliéster alifático biodegradável estar compreendida na faixa de 2 a 10% em peso, de preferência na faixa de 5 a 9% em peso e com maior preferência na faixa de 6,5 a 8% em peso.
5. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o poliéster alifático biodegradável compreender uma quantidade de um ou mais de PBS, PHB, PHA, PCL, PLA, PGA, PHBH e PHBV.
6. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a unidade de embalagem compreende uma camada de poliéster alifático biodegradável sobre a superfície de contato com o alimento para melhorar o derretimento ou fusão da camada de laminado à base de celulose com a unidade de embalagem.
7. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a unidade de embalagem compreende uma borda circunferencial compreendendo uma superfície de conexão que é substancialmente livre da camada de laminado para permitir a provisão de uma camada transparente como fecho da unidade de embalagem.
8. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a camada de laminado à base de celulose compreende um agente de coloração.
9. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o agente de coloração é biodegradável e com mais preferência compostável.
10. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,
caracterizada pelo fato de que a camada de laminado à base de celulose compreende um impresso.
11. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o impresso é provido no lado do material de polpa moldada da camada de laminado à base de celulose em uma imagem em espelho de modo que o impresso possa ser visto a partir do lado de alimento da camada de laminado a base de celulose.
12. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a unidade é biodegradável em uma temperatura na faixa de 5 a 60ºC, de preferência na faixa de 5 a 40ºC, com mais preferência na faixa de 10 a 30ºC, ainda com mais preferência na faixa de 15 a 25ºC, e com maior preferência a uma temperatura de aproximadamente 20ºC.
13. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o poliéster alifático biodegradável é bio-baseado.
14. Unidade de embalagem de alimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma quantidade de fibras naturais e/ou alternativas.
15. Método de fabricação da unidade de embalagem de alimento a partir de um material de polpa moldada, o método caracterizado por compreender as etapas de: preparar material de polpa moldada;
adicionar uma quantidade de poliéster alifático biodegradável; moldar a unidade de embalagem de alimento; prover uma camada de laminado à base de celulose; e liberar a unidade de embalagem de alimento a partir do molde.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a camada de laminado baseada em celulose é provida para a unidade de embalagem em uma etapa de processamento em molde.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de submeter a unidade de embalagem a uma etapa de aquecimento, aquecendo a unidade de embalagem a uma temperatura aproximadamente na temperatura de fusão do poliéster alifático biodegradável para reticular/interagir com as fibras de celulose da camada de laminado para aumentar a resistência e melhorar as propriedades de barreira.
18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a etapa de aquecimento, aquece a temperatura da unidade de embalagem até uma temperatura de aquecimento na faixa de 145 a 195ºC, de preferência na faixa de 165 a 190ºC e com maior preferência a uma temperatura de aproximadamente 180ºC.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende a adição de uma quantidade de poliéster alifático biodegradável na faixa de 0,5 a 20% em peso, com mais preferência na faixa de 1 a 15% em peso.
20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que a moldagem da unidade de embalagem de alimento compreende conectar poliéster alifático biodegradável a fibras de celulose do material de polpa moldada.
21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de biodegradar a unidade de embalagem.
22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a biodegradação compreende decompor a unidade de embalagem de alimento.
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a decomposição é realizada a uma temperatura na faixa de 5 a 40ºC, de preferência na faixa de 10 a 30ºC, com mais preferência na faixa de 15 a 25ºC e com maior preferência a uma temperatura de aproximadamente 20ºC.
24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de secagem em molde da unidade de embalagem.
25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 24, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de acrescentar uma quantidade de fibras naturais.
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