BR112020021184A2

BR112020021184A2 - Recipiente de papelão revestido, método de fabricação de recipiente de papelão revestido e aparelho de formação de fundo de copo

Info

Publication number: BR112020021184A2
Application number: BR112020021184-2A
Authority: BR
Inventors: Eric D. Linvill; Jiebin Pang; Natasha G. MELTON; James M. Taylor; Steven Parker
Original assignee: Westrock Mwv, Llc
Priority date: 2018-04-30
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2021-01-19
Also published as: CN112074462A; CN112074462B; US11174063B2; US20220135275A1; JP2021523030A; US20190329928A1; MX2020011180A; WO2019212797A1; EP3787981A1; CA3098126A1

Abstract

um método de fabricação de um recipiente de papelão revestido inclui: fornecer uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido, a estrutura de fundo do papelão em branco revestido compreendendo um substrato de papelão e uma primeira camada de revestimento de barreira em uma primeira superfície mais externa do substrato de papelão; aquecer o molde do fundo da estrutura de papelão em branco revestido; moldar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido aquecido, formando assim uma porção de saia periférica em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior da estrutura de fundo de papelão revestido; e vedar uma parede lateral da estrutura de papelão revestido à primeira camada de revestimento de barreira da porção de saia periférica.

Description

DE PAPELÃO REVESTIDO, MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE RECIPIENTE DE PAPELÃO REVESTIDO E APARELHO DE FORMAÇÃO DE FUNDO DE COPO PRIORIDADE

[0001] Este aplicativo reivindica prioridade dos requisitos de equipamentos de segurança dos EUA Nº 62/664.404 arquivado em 30 de Abril de 2018, cujo conteúdo integral é aqui incorporado por referência.

CAMPO

[0002] O presente pedido refere-se ao campo dos recipientes de papelão revestido, em particular, copos e recipientes de papelão revestido.

CONTEXTO

[0003] O papelão revestido é utilizado em várias aplicações de embalagem. Por exemplo, o papelão revestido é usado para embalar recipientes de bebidas, alimentos congelados, cereais e uma grande variedade de outros bens de consumo alimentícios e não alimentícios. Frequentemente, é necessário que o papelão revestido tenha propriedades de barreira aprimoradas, incluindo propriedades de barreira de óleo, graxa, água e/ou vapor de umidade. Além disso, muitas embalagens de papelão, por exemplo, copos de papelão para serviços de alimentos ou bebidas, também exigem que o papelão seja termosselável, tornando possível formar copos em uma máquina de fazer copos. O papelão revestido por extrusão de polietileno convencional domina em tais aplicações, fornecendo propriedades de barreira e de vedação por calor.

[0004] No entanto, o papelão revestido por extrusão de polietileno convencional tem dificuldades na repolpação e não é facilmente reciclável, causando preocupações ambientais.

[0005] Os revestimentos aquosos repolpáveis são uma das soluções promissoras para atender a essa necessidade. No entanto, o uso de revestimentos aquosos repolpáveis apresentou desafios no que diz respeito ao craqueamento dos revestimentos ao moldar uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido para uso em um recipiente de papelão.

[0006] Consequentemente, os especialistas na técnica continuam com esforços de pesquisa e desenvolvimento no campo de recipientes de papelão revestidos.

RESUMO

[0007] Em uma modalidade, um método de fabricação de um recipiente de papelão revestido inclui: fornecer uma estrutura de fundo de papelão em branco, a estrutura de fundo de papelão em branco compreendendo um substrato de papelão e uma primeira camada de revestimento de barreira em uma primeira superfície mais externa do substrato de papelão; aquecer o molde do fundo do papelão em branco revestido; moldar a estrutura de fundo de papelão revestido aquecido, formando assim uma porção da saia periférica de papelão em cerca de uma periferia da porção inferior da parede do fundo de papelão em branco revestido; e vedar uma parede lateral de papelão revestido à primeira camada de revestimento de barreira da porção da saia periférica.

[0008] Em outra modalidade, um método de fabricação de um recipiente de papelão revestido inclui: fornecer uma estrutura de fundo de papelão em branco com uma espessura de calibre t, a estrutura de fundo de papelão em branco compreendendo um substrato de papelão e uma primeira camada de revestimento de barreira em uma primeira superfície mais externa do substrato de papelão; moldar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido usando um punção, formando assim uma porção de saia periférica em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior da estrutura de fundo de papelão em branco revestido, o punção tendo um raio de ponta maior que 3t; e vedar uma parede lateral de papelão revestido à primeira camada de revestimento de barreira da porção de saia periférica.

[0009] Em ainda outra modalidade, um recipiente de papelão revestido inclui: um fundo de papelão revestido tendo uma espessura de calibre t, o fundo de papelão revestido compreendendo um substrato de papelão e uma primeira camada de revestimento de barreira em uma primeira superfície mais externa do substrato de papelão, o fundo de papelão revestido tendo uma porção de saia periférica formada em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior, em que um raio que define entre a porção de saia periférica e a porção de parede inferior é maior do que 3t; e uma parede lateral de papelão revestido selada à primeira camada de revestimento de barreira da porção de saia periférica.

[0010] Em ainda outra modalidade, um aparelho de formação de fundo de copo inclui: um conjunto de punção para moldar uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido para formar uma porção de saia periférica em torno de uma periferia de uma porção da parede inferior da estrutura de fundo de papelão em branco revestido; e um aquecedor posicionado para aquecer a estrutura do fundo de papelão em branco revestido antes e/ou durante a formação da porção de saia periférica.

[0011] Outras modalidades dos métodos divulgados e recipientes de papelão revestido tornar-se-ão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, dos desenhos anexos e das reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] A Fig. 1 é um fluxograma que representa um método exemplar de fabricação de um recipiente de papelão revestido.

[0013] As Figs. 2A e 2B são vistas em perspectiva e laterais em corte de uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido exemplar.

[0014] As Figs. 3A e 3B são vistas em perspectiva e lateral em corte de um punção exemplar tendo um raio de ponta que pode ser usado em uma etapa de moldagem de uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido.

[0015] A Fig. 4A é uma vista em perspectiva inferior de uma peça de fundo em branco exemplar após uma etapa de moldagem tendo uma porção de saia periférica em torno de uma periferia de uma porção de parede de fundo.

[0016] A Fig. 4B é uma vista em perspectiva superior de uma peça de fundo em branco exemplar após uma etapa de moldagem tendo uma porção de saia periférica em torno de uma periferia de uma porção de parede de fundo.

[0017] As Figs. 5A, 5B e 5C são vistas esquemáticas de um aparelho de formação de fundo de copo exemplar para moldar uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido.

[0018] A Fig. 6 é uma vista esquemática em corte de uma representação de um recipiente de papelão revestido de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0019] Foi agora descoberto que o craqueamento de um revestimento durante um processo de moldagem de uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido pode ser reduzida por pré-aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido antes do processo de moldagem e através do aumento do raio de ponta de um punção utilizado durante o processo de moldagem. Os revestimentos de extrusão de polímero convencionais, como o polietileno, normalmente sobrevivem ao processo de formação sem craquear, mesmo sem essas modificações. Essas modificações permitem revestimentos menos flexíveis, mais quebradiços ou menos fortes para sobreviver ao processo de formação com menos craqueamentos

[0020] A Fig. 1 é um fluxograma que representa um método exemplar 10 de fabricação de um recipiente de papelão revestido. O método inclui, no bloco 12, fornecer uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido com espessura de calibre t, um exemplo do qual é ilustrado nas Figs. 2A e 2B.

[0021] Conforme mostrado nas Figs. 2A e 2B, a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 pode incluir uma estrutura em camadas que inclui um substrato de papelão 22 tendo um primeiro lado principal e um segundo lado principal, uma primeira camada de revestimento de barreira 24 aplicada ao primeiro lado principal do substrato de papelão 22 e uma segunda camada de revestimento de barreira 26 aplicada ao segundo lado principal do substrato de papelão 22. No entanto, a estrutura em camadas da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 não está limitada à forma de realização ilustrada. Em qualquer caso, a espessura do calibre t da estrutura de fundo de papelão em branco revestido é considerada como incluindo toda a espessura da estrutura de fundo de papelão em branco revestido de uma primeira superfície mais externa a uma segunda superfície externa oposta.

[0022] Com referência à modalidade ilustrada nas Figs. 2A e 2B, a primeira camada de revestimento de barreira 24 pode definir uma primeira superfície mais externa da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 pode definir uma segunda superfície mais externa da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20.

[0023] Neste ponto, os especialistas na técnica apreciarão que várias camadas adicionais podem ser incorporadas na estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 sem se afastar do escopo da presente divulgação. Em uma variação, a estrutura de fundo de papelão revestido 20 pode incluir uma primeira camada de base entre o substrato de papelão 22 e a primeira camada de revestimento de barreira 24, e a estrutura de fundo em papelão em branco revestido 20 pode incluir uma segunda camada de base entre o substrato de papelão 22 e a segunda camada de revestimento de barreira 26, ou uma terceira camada de revestimento em cima da segunda camada de revestimento de barreira 26. Em outra variação, a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 pode incluir apenas uma primeira camada de revestimento de barreira 24 no substrato de papelão 22 sem a segunda camada de revestimento de barreira 26.

[0024] O substrato de papelão 22 da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 pode ser (ou pode incluir) qualquer material celulósico que seja capaz de ser revestido com as camadas de revestimento de barreira. Os especialistas na técnica apreciarão que o substrato de papelão 22 pode ser branqueado ou não branqueado. Exemplos de substratos de papelão apropriados incluem meio corrugado, revestimento, sulfato branqueado sólido (SBS), cartão de caixa dobrável (FBB) e papel kraft não branqueado revestido (CUK).

[0025] O substrato de papelão 22 pode ter um peso base não revestido de pelo menos cerca de 40 libras por 3000 pés2. Em uma expressão, o substrato de papelão 22 pode ter um peso base não revestido variando de cerca de 40 libras por 3.000 pés2 a cerca de 300 libras por 3.000 pés2. Em outra expressão, o substrato de papelão 22 pode ter um peso básico não revestido variando de cerca de 85 libras por 3.000 pés2 a cerca de 300 libras por 3.000 pés2. Em outra expressão, o substrato de papelão 22 pode ter um peso básico não revestido variando de cerca de 85 libras por 3.000 pés2 a cerca de 250 libras por 3.000 pés2. Em ainda outra expressão, o substrato de papelão 22 pode ter um peso base não revestido variando de cerca de 100 libras por

3.000 pés2 a cerca de 250 libras por 3.000 pés2.

[0026] Além disso, o substrato de papelão 22 pode ter um calibre (espessura) que varia, por exemplo, de cerca de 4 pontos a cerca de 30 pontos (0,004 polegadas a 0,030 polegadas). Em uma expressão, o intervalo do calibre é de cerca de 8 pontos a cerca de 24 pontos. Em outra expressão, o intervalo do calibre é de cerca de 10 pontos a cerca de 20 pontos.

[0027] Um exemplo específico não limitativo de um substrato de papelão adequado 22 é um copo SBS de 13 pontos fabricado pela empresa WestRock de Atlanta, Geórgia. Outro exemplo específico, não limitativo, de um substrato de papelão adequado 22 é um copo SBS de 12,4 pontos fabricado pela empresa WestRock. Ainda outro exemplo específico de um substrato de papelão adequado 22 é um copo SBS de 18 pontos fabricado pela empresa WestRock.

[0028] A primeira camada de revestimento de barreira 24 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 podem ser aplicadas utilizando qualquer método adequado, tal como um ou mais revestimentos numa máquina de papel ou como revestimento(s) fora da máquina, de modo que a primeira camada de revestimento de barreira 24 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 sejam formadas nas superfícies expostas e mais exteriores do substrato de papelão 22. Em um aspecto, a primeira camada de revestimento de barreira 24 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 podem ser camadas de revestimento de barreira termosselável. Quando aquecido, um revestimento de selagem por calor fornece uma adesão a outras regiões de um produto (por exemplo, parede lateral de um recipiente) com as quais entra em contato.

[0029] A primeira camada de revestimento de barreira 24 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 podem ser aplicadas ao substrato de papelão 22 em vários pesos de revestimento. Como um exemplo não limitativo, a primeira camada de revestimento de barreira 24 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 podem ser aplicadas em um peso de revestimento de cerca de 2 a 20 libras por 3.000 pés quadrados. Como outro exemplo não limitativo, a primeira camada de revestimento de barreira 24 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 podem ser aplicadas em um peso de revestimento de cerca de 4 a 14 libras por 3.000 pés quadrados.

[0030] A primeira camada de revestimento de barreira 24 e a segunda camada de revestimento de barreira 26 podem incluir um aglutinante e um pigmento. Em uma expressão, a proporção do aglutinante para o pigmento pode ser de pelo menos cerca de 1:2 em peso. Em outra expressão, a proporção do aglutinante para o pigmento pode ser de cerca de 1:2 a cerca de 9:1 em peso. Em outra expressão, a proporção do aglutinante para o pigmento pode ser de cerca de 1:1 a cerca de 4:1 em peso. Em ainda outra expressão, a proporção do aglutinante para o pigmento pode ser de pelo menos cerca de 1:1 em peso.

[0031] O aglutinante pode ser um aglutinante aquoso. Como um exemplo geral não limitativo, o ligante pode ser estireno- (SA)). Como outro exemplo geral, não limitativo, o aglutinante pode ser uma mistura de ligantes que inclui estireno- acrilato (SA). Outros aglutinantes aquosos também são contemplados, tais como borracha de estireno-butadieno (SBR), ácido acrílico e etileno (EAA), polivinilacrílico, acetato de polivinila (PVAC), dispersão de poliéster e suas combinações.

[0032] Em uma variação, o pigmento pode ser um pigmento de argila. Como exemplo, o pigmento de argila pode ser a argila de caulino, tal como uma argila fina de caulino. Como outro exemplo, o pigmento de argila pode ser argila platinada, tal como uma argila com alta proporção de aspecto platinado (por exemplo, proporção de aspecto de pelo menos 40:1). Em outra variação, o pigmento pode ser um pigmento de carbonato de cálcio (CaCO3). Em ainda outra variação, o pigmento pode ser uma mistura de pigmentos que inclui pigmentos de carbonato de cálcio e pigmentos de argila.

[0033] Voltando à Fig. 1, o método inclui, no bloco 14, o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido. Foi descoberto que o craqueamento de um revestimento durante um processo de moldagem de uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido pode ser reduzida aquecendo a estrutura de fundo de papelão em branco revestido antes do processo de moldagem. Embora a invenção não seja limitada pela teoria, acredita-se que o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido pode aumentar a flexibilidade de uma camada de revestimento de barreira em um substrato de papelão e/ou pode aumentar a flexibilidade do substrato de papelão para aliviar uma transferência de tensão entre a camada de revestimento de barreira e o substrato de papelão durante um processo de moldagem. Para uma estrutura de papelão revestido por extrusão de polietileno convencional, o aquecimento do revestimento de polietileno é tipicamente desnecessário devido à excelente flexibilidade do revestimento por extrusão de polietileno. Embora tenha sido mostrado que o craqueamento durante um processo de moldagem de uma estrutura aquosa de fundo de papelão em branco revestido foi reduzido por pré-aquecimento, projeta-se que o pré-aquecimento pode ser eficaz para outros revestimentos.

[0034] Em um aspecto, o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido inclui o aquecimento de pelo menos uma porção da estrutura de fundo de papelão em branco revestido acima de 90°F, preferencialmente acima de 100°F, e mais preferencialmente acima de 110°F. Espera-se que o efeito do aquecimento na redução do craqueamento seja potencializado em função do aumento da temperatura.

[0035] O aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido não é limitado por nenhum processo particular.

[0036] Em uma variação, o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido pode incluir o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido usando um aquecimento sem contato, como um ventilador de ar quente ou aquecedor infravermelho.

[0037] Em outra variação, o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido pode incluir o contato da estrutura de fundo de papelão em branco revestido com um molde aquecido durante um processo para moldar a estrutura aquecida de fundo de papelão em branco revestido.

[0038] Os testes experimentais testaram o ar quente até 1100°F e o calor da ferramenta até 230°F (combinados ou separadamente). Verificou-se que mais calor tende a reduzir o craqueamento. Espera-se que temperaturas mais altas do que as testadas possam reduzir ainda mais os craqueamentos.

[0039] Em um aspecto, o método pode omitir a etapa de aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido.

[0040] Voltando à Fig. 1, o método inclui, no bloco 16, moldar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido usando um punção, formando assim uma porção de saia periférica em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior da estrutura de fundo de papelão em branco revestido, o punção tendo um raio de ponta maior que 3t. Figs. 3A e 3B ilustram um punção 30 exemplar tendo um raio de ponta 32 que pode ser usado em uma etapa de moldagem da estrutura de fundo de papelão em branco revestido.

[0041] As Figs. 4A e 4B ilustram uma estrutura de fundo branco exemplar 40 após a etapa de moldagem tendo uma porção de saia periférica 44 em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior 42.

[0042] Foi descoberto que o craqueamento de um revestimento durante um processo de moldagem de uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido pode ser reduzida aumentando o raio de ponta de um punção usado durante o processo de moldagem. Embora a invenção não seja limitada pela teoria, acredita-se que aumentar o raio de ponta de um punção usada durante o processo de moldagem pode distribuir uma deformação de uma camada de revestimento de barreira em um substrato de papelão sobre uma área maior da camada de revestimento de barreira reduzindo assim as deformações máximas necessárias para a camada de revestimento de barreira sobreviver ao processo de formação sem craquear. Para papelão revestido por extrusão de polietileno convencional, um punção com um raio de ponta menor do punção usado durante o processo de modelagem é tipicamente utilizado.

[0043] Em um aspecto, o punção tem preferencialmente um raio de ponta maior que 4t, mais preferencialmente maior que 5t, ainda mais preferencialmente maior que 6t, ainda muito mais preferencialmente maior que 7t.

[0044] Um método preferido inclui o pré-aquecimento da estrutura do fundo do papelão em branco revestido e moldar a estrutura do fundo do papelão em branco aquecido usando um punção com um raio de ponta superior a 3t. Foi descoberto que o efeito combinado de pré-aquecimento e aumento do raio de ponta minimiza consideravelmente o craqueamento de um revestimento durante o processo de modelagem. No entanto, em uma variação, o pré-aquecimento pode ser empregado com um raio de ponta convencional de um punção durante um processo de moldagem ou o pré-aquecimento pode ser empregado com qualquer outro processo de moldagem. Em outra variação, o punção tendo um raio de ponta maior do que 3t pode ser empregado sem pré-aquecimento.

[0045] Em um aspecto, o método pode ser realizado por um aparelho de formação de fundo de copo tendo um aquecedor embutido. O aparelho de formação de fundo de copo inclui um conjunto de punção para moldar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido para formar uma porção de saia periférica em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior da estrutura de fundo de papelão em branco revestido e um aquecedor posicionado para aquecer a estrutura de fundo de papelão em branco revestido antes/ou durante a formação da porção periférica da saia.

[0046] Em um aspecto, o aquecedor inclui um aquecedor sem contato posicionado para aquecer a estrutura de papelão revestido antes do punção da estrutura de fundo do papelão em branco revestido.

[0047] Em outro aspecto, o aquecedor inclui um aquecedor de contato posicionado para aquecer um molde em contato com a estrutura de papelão revestido dentro do conjunto de punção.

[0048] O aparelho de formação de fundo de copo pode ainda incluir um conjunto de corte para cortar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido de uma teia de papelão em branco revestido.

[0049] Em um aspecto, o aquecedor inclui um aquecedor sem contato posicionado para aquecer a estrutura de papelão revestido antes do corte da estrutura de fundo do papelão em branco revestido.

[0050] Em um aspecto, o aquecedor inclui um aquecedor de contato posicionado para aquecer um molde em contato com o papelão revestido dentro do conjunto de corte.

[0051] As Figs. 5A, 5B e 5C são vistas esquemáticas de um aparelho de formação de fundo de copo exemplar 50 para moldar uma estrutura de papelão em branco revestida cortada de um rolo de papel que alimenta uma tira de papel verticalmente para baixo nas figuras ilustradas. Como mostrado, o aparelho de formação de fundo de copo inclui um punção 30 em torno do qual a saia periférica é formada quando o punção puxa a peça em branco recortada através do molde principal 53. Em um aspecto, o aparelho de formação de fundo de copo 50 pode incluir ainda cortadores 52 para cortar oa estrutura de papelão revestido em uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido, e o invólucro 54. O punção 30 e os cortadores 52 podem ser fixados a um pistão (não mostrado) para executar suas respectivas funções.

[0052] Em um aspecto, o aparelho de formação de fundo de copo 50 pode incluir ainda um aquecedor de contato 55 para aquecer um molde durante um processo para moldar a estrutura de fundo de papelão revestida aquecida P. Deve ser entendido que a colocação do aquecedor de contato é meramente ilustrativa e que qualquer um dos moldes ou ferramentas no aparelho de formação de fundo de copo 50, incluindo punção 30, em contato com a estrutura de papelão em branco revestida P pode ser aquecida para afetar o aquecimento da estrutura de papelão em branco revestida P.

[0053] Em um aspecto, o aparelho de formação de fundo de copo 50 pode incluir ainda aquecedores sem contato 56 para aquecer a estrutura de papelão revestido P. Em um exemplo, os aquecedores sem contato 56 podem incluir um ventilador de ar quente soprando ar aquecido para o lado frontal e/ou verso da estrutura de papelão revestido P. Em outro exemplo, os aquecedores sem contato 56 podem incluir um aquecedor infravermelho para aquecer o lado frontal e/ou verso do papelão revestido P.

[0054] Em um aspecto, o aparelho de formação de fundo de copo 50 pode incluir ainda aquecedores de contato 56 para aquecer um molde em contato com a estrutura de papelão revestido P. Em um exemplo, os aquecedores de contato 56 podem incluir fita de aquecimento presa aos respectivos moldes com fita metálica refletora de calor.

[0055] No entanto, deve ser entendido que o aparelho de formação de fundo de copo das Figs. 5A, 5B e 5C são meramente uma representação de um aparelho de formação de fundo de copo exemplar para praticar a invenção.

[0056] A Fig. 6 é uma vista esquemática em corte de uma representação de um recipiente de papelão revestido de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

[0057] Como mostrado na Fig. 6, o recipiente de papelão revestido 60 inclui um fundo de papelão revestido 40 tendo uma espessura de calibre t e uma parede lateral de papelão revestido 62. O fundo de estrutura de papelão revestido 40 inclui um substrato de papelão e uma primeira camada de revestimento de barreira em uma superfície mais externa do substrato de papelão (ver Figs. 2A e 2B) e o fundo de estrutura de papelão revestido 40 inclui porção de saia periférica 44 formada em torno porção de saia periférica 44 e a porção de parede inferior 42 é maior do que 3t. A parede lateral da estrutura de papelão revestido 62 é vedada à primeira camada de revestimento de barreira da porção de saia periférica 44.

[0058] moldar a porção de saia periférica 44 e a porção de parede inferior 42 de uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido.

[0059] Em um aspecto, a parte inferior do papelão inclui ainda uma segunda camada de revestimento de barreira em outra superfície mais externa do substrato de papelão e a parede lateral do papelão revestido pode ser vedada à segunda camada de revestimento de barreira da porção de saia periférica. Por exemplo, conforme ilustrado, uma porção inferior da parede lateral do papelão pode ser dobrada sobre a saia periférica e ligada (por exemplo, selada a quente) a ambos os lados da saia periférica.

[0060] Em um aspecto, a superfície interna da parede lateral do papelão revestido pode incluir um revestimento de barreira em uma superfície externa da mesma. Por exemplo, o revestimento de barreira pode ser igual a um ou ambos os revestimentos de barreira no fundo do papelão. Em um aspecto, o revestimento de barreira pode compreender um aglutinante aquoso, como estireno-acrilato.

[0061] Em um aspecto, o raio que define entre a porção de saia periférica e a porção da parede inferior é preferencialmente maior do que 4t, mais preferencialmente maior do que 5t, ainda mais preferencialmente maior do que 6t, e ainda muito mais preferencialmente maior do que 7t.

EXEMPLOS Exemplos 1

[0062] O material de fundo usado nos exemplos de copo foi feito em um revestidor de lâmina piloto usando material de copo de sulfato branqueado sólido (SBS) de 13pt como substrato, que foi fabricado pela empresa WestRock de Atlanta, Geórgia. O lado de feltro do papelão foi revestido com um revestimento de barreira termosselável com um peso de revestimento de 10 lb/3000 pés 2 e a formulação continha (da empresa Dow) e CARTASEAL® SCR (Archroma) em uma proporção de 31,4/62,8/5,8/200 por peso. O lado de feltro revestido estava voltado para dentro do copo, que tinha um Papelão ondulado (Cobb) de 30 min de água de 14,1 g/m2. O lado de arame do papelão foi revestido com duas camadas de um revestimento de barreira a um peso de revestimento de 8,7 e 2,1 lb/3000 pés2, respectivamente, e a formulação de revestimento de barreira continha e CARTASEAL® SCR na proporção de 31,4/62,8/5,8/100 por peso. O lado do fio revestido estava voltado para o lado externo do copo, que tinha um Cobb de 30 min de água de 18,0 g/m2.

[0063] As paredes laterais em branco usadas nos exemplos foram cortadas a partir do molde de papelão, que foi revestido em um revestidor piloto com um revestimento de base e um revestimento superior de barreira termosselável no lado do arame de copo SBS 18 pt fabricado pela empresa WestRock. A formulação de revestimento de base continha 100 partes de CaCO3 (HYDROCARB® 60, ou HYDROCARB® HG, ambos da Omya AG de Oftringen) ou argila (HYDRAFINE® 90W, da KaMin LLC de Macon, Geórgia) como pigmento e 35 partes de aglutinante SA ( ACRONAL® S 504, da BASF Corporation) para um peso de revestimento de cerca de 9 lb/3000 pés2, e o revestimento de base aplicado por uma lâmina de revestimento.

A formulação de revestimento superior de barreira termosselável continha 100 por cento de aglutinante SA (CARTASEAL® SCR, da Archroma) e o revestimento superior foi aplicado em um revestidor de haste usando uma haste IPI #030 para um peso de revestimento estimado de cerca de 4 lb/3000 ft2. A superfície revestida exibiu um Cobb de 30 min de água de 5,2-7,2 g/m2. Exemplos 5

[0064] O material de fundo usado nos exemplos de copo foi feito em um revestidor de lâmina piloto usando material de copo SBS de 13pt como substrato e uma formulação de revestimento de barreira termosselável com um peso de revestimento de 9 lb/3000 pés2 no lado do feltro e 11 lb/3000 pés2 no lado do fio. A formulação de revestimento de barreira continha HYDROCARB® 60 (Omya AG de Oftringen), (da empresa Dow) e CARTASEAL® SCR (Archroma) a uma razão de 62,8/31,4/5,8/300 em peso. O lado de feltro revestido estava voltado para dentro do copo, que tinha um Papelão ondulado (Cobb) de 30 min de água de 14,1 g/m 2. O lado do fio revestido estava voltado para o lado externo do copo, que tinha um Cobb de 30 min de água de 18,0 g/m 2.

[0065] Os espaços em branco da parede lateral usados nos exemplos foram cortados a partir do molde de papelão que foi revestido em um revestidor de lâmina piloto usando material de copo SBS de 18pt como substrato e a mesma formulação de revestimento de barreira termosselável usada para o material de fundo com um peso de revestimento de 10,6 lb/3000 pés2. A superfície revestida da parede lateral termosselável tinha um Cobb de 30 min de água de 5,7 g/m 2. Resultados

[0066] As tabelas a seguir mostram a penetração de uma mistura de café quente e creme não lácteo no fundo do copo após 30 minutos (visto de cima após o café ter sido drenado e enxaguado) para as soluções atuais e propostas para a formação de uma barreira de revestimento no copo. Observe que as soluções propostas foram produzidas com aplicação preliminar de calor e uma seleção dos raios de punção propostos, e melhores resultados podem ser alcançados com mais refinamento e otimização dos parâmetros do processo. Condições com um punção de raio de ponta

[0067] A coloração do café nas fotos a seguir está relacionada à condição do pior caso (café muito quente com um creme não lácteo particularmente agressivo). Esses copos, com exceção dos copos produzidos convencionalmente, normalmente não apresentam manchas devido a outros líquidos menos agressivos, como café padrão, Coca-Cola®, etc.

TABELA 1 Mancha do copo devido ao café com creme não lácteo para combinações de punção e aquecimento, Exemplos 1-4 Sem aquecimento Ar quente a 1100°F e molde aquecido a 120°F

Punção convencional

Punção com raio de ponta de (R = 8,9t)

TABELA 2 Mancha de copo devido ao café com creme não lácteo para várias condições de punção e uma condição de aquecimento constante, Exemplos 5-9

Ar quente a 1100°F e molde aquecido a 120°F

Punção convencional

Punção com raio de ponta de

(R = 3,3t)

Punção com raio de ponta de

(R = 4,5t)

Punção com raio de ponta de

(R = 6,7t)

Punção com raio de ponta de (R = 8,9t)

[0068] Embora várias modalidades dos métodos divulgados e recipientes de estrutura de papelão revestido tenham sido mostrados e descritos, modificações podem ocorrer para aqueles especialistas na técnica após a leitura do relatório descritivo. O presente pedido inclui tais modificações e é limitado apenas pelo escopo das reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método 10 de fabricação de um recipiente de papelão revestido 60, o método 10 caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer 12 uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20, a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 compreendendo um substrato de papelão 22 e uma primeira camada de revestimento de barreira 24 em uma primeira superfície mais externa do substrato de papelão 22; aquecer 14 a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20; moldar 16 a estrutura de fundo de papelão em branco revestido aquecido 20, formando assim uma porção de saia periférica 44 em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior 42 da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20; e vedar 18 uma parede lateral da estrutura de papelão revestido 62 para a primeira camada de revestimento de barreira 24 da porção de saia periférica 44.

2. Método 10, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura de fundo de papelão em branco 20 compreende ainda uma segunda camada de revestimento de barreira 26 em uma segunda superfície do substrato de papelão 22.

3. Método 10, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente vedar a parede lateral da estrutura de papelão revestido 62 à segunda camada de revestimento de barreira 26 da porção de saia periférica 44.

4. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o substrato de papelão 22 compreende sulfato sólido branqueado.

5. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de revestimento de barreira 24 compreende pelo menos um dentre estireno-acrilato, borracha de estireno-butadieno, ácido etileno acrílico, acetato de polivinila, polivinil acrílico e dispersão de poliéster.

6. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,

caracterizado pelo fato de que a primeira camada de revestimento de barreira 24 compreende estireno-acrilato.

7. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 compreende o aquecimento de pelo menos uma porção da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 a acima de 90°F.

8. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 compreende o aquecimento de pelo menos uma porção da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 a acima de 100°F.

9. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 compreende o aquecimento de pelo menos uma porção da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 a acima de 110°F.

10. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 compreende o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 usando um aquecedor sem contato.

11. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 compreende o contato da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 com um molde aquecido antes e/ou durante um processo para moldar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido aquecida 20.

12. Método 10 de fabricação de um recipiente de papelão revestido 60, o método 10 caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer 12 uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 tendo uma espessura de calibre t, a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 compreendendo um substrato de papelão 22 e uma primeira camada de revestimento de barreira 24 em uma primeira superfície mais externa do substrato de papelão 22;

moldar 16 a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 usando um punção 30, formando assim uma porção de saia periférica 44 em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior 42 da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20, o punção 30 tendo um raio de ponta 32 maior que 3t; e vedar 18 uma parede lateral da estrutura de papelão revestido 62 para a primeira camada de revestimento de barreira 24 da porção de saia periférica 44.

13. Método 10, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a estrutura de fundo de papelão em branco 20 compreende adicionalmente uma segunda camada de revestimento de barreira 26 em uma segunda superfície do substrato de papelão 22.

14. Método 10, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente vedar a parede lateral da estrutura de papelão revestido 62 à segunda camada de revestimento de barreira 26 da porção de saia periférica 44.

15. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o substrato de papelão 22 compreende sulfato sólido branqueado.

16. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de revestimento de barreira 24 compreende pelo menos um dentre estireno-acrilato, borracha de estireno-butadieno, ácido etileno acrílico, acetato de polivinil, polivinil acrílico e dispersão de poliéster.

17. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de revestimento de barreira 24 compreende estireno-acrilato.

18. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, caracterizado pelo fato de que o punção 30 tem um raio de ponta 32 maior que 4t.

19. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, caracterizado pelo fato de que o punção 30 tem um raio de ponta 32 maior que 5t.

20. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 19, caracterizado pelo fato de que o punção 30 tem um raio de ponta 32 maior que 6t.

21. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 20, caracterizado pelo fato de que o punção 30 tem um raio de ponta 32 maior que 7t.

22. Método 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o aquecimento da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 antes e/ou durante a etapa de moldar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 de modo que a estrutura de fundo de papelão em branco revestido aquecido 20 seja moldada usando um punção 30.

23. Recipiente de papelão revestido 60, caracterizado pelo fato de que compreende: um fundo da estrutura de papelão revestido 40 tendo uma espessura de calibre t, o fundo de papelão revestido 40 compreendendo um substrato de papelão 22 e uma primeira camada de revestimento de barreira 24 em uma primeira superfície mais externa do substrato de papelão 22, o fundo de papelão revestido 40 tendo uma porção de saia periférica 44 formado em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior 42, em que um raio que define entre a porção de saia periférica 44 e a porção de parede inferior 42 é maior do que 3t; e uma parede lateral da estrutura de papelão revestido 62 vedada à primeira camada de revestimento de barreira 24 da porção de saia periférica 44.

24. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o fundo de papelão 40 compreende adicionalmente uma segunda camada de revestimento de barreira 26 em uma segunda superfície do substrato de papelão 22.

25. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a parede lateral da estrutura de papelão revestido 62 é vedada à segunda camada de revestimento de barreira 26 da porção de saia periférica

44.

26. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 25, caracterizado pelo fato de que o substrato de papelão 22 compreende sulfato sólido branqueado.

27. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 26, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de revestimento de barreira 24 compreende pelo menos um dentre estireno-acrilato, borracha de estireno-butadieno, ácido etileno acrílico, acetato de polivinila, polivinil acrílico e dispersão de poliéster.

28. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 27, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de revestimento de barreira 24 compreende estireno-acrilato.

29. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 28, caracterizado pelo fato de que o raio que define entre a porção de saia periférica 44 e a porção de parede inferior 42 é maior do que 4t.

30. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 29, caracterizado pelo fato de que o raio que define entre a porção de saia periférica 44 e a porção de parede inferior 42 é maior do que 5t.

31. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 30, caracterizado pelo fato de que o raio que define entre a porção de saia periférica 44 e a porção de parede inferior 42 é maior do que 6t.

32. Recipiente de papelão revestido 60, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 31, caracterizado pelo fato de que o raio que define entre a porção de saia periférica 44 e a porção de parede inferior 42 é maior do que 7t.

33. Aparelho de formação de fundo de copo 50, caracterizado pelo fato de que compreende: um conjunto de punção para moldar uma estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 para formar uma porção de saia periférica 44 em torno de uma periferia de uma porção de parede inferior 42 da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20; e um aquecedor 55, 56 posicionado para aquecer a estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20 antes e/ou durante a formação da porção de saia periférica 44.

34. Aparelho de formação de fundo de copo 50, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o aquecedor 56 compreende um aquecedor sem contato 56 posicionado para aquecer a estrutura de papelão revestido 20 antes do punção da estrutura de fundo de papelão em branco revestido 20.

35. Aparelho de formação de fundo de copo 50, de acordo com a reivindicação 33 ou reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o aquecedor 55 compreende um aquecedor de contato 55 posicionado para aquecer um molde em contato com o papelão revestido dentro do conjunto de punção.

36. Aparelho de formação de fundo de copo 50, de acordo com qualquer uma das reivindicações 33 a 35, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um conjunto de corte para cortar a estrutura de fundo de papelão em branco revestido de uma teia de papelão revestido.

37. Aparelho de formação de fundo de copo 50, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o aquecedor 56 compreende um aquecedor sem contato 56 posicionado para aquecer o papelão em branco revestido antes do corte da estrutura de fundo de papelão revestido.

38. Aparelho de formação de fundo de copo 50, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o aquecedor 55 compreende um aquecedor de contato 55 posicionado para aquecer um molde em contato com a estrutura de papelão revestido dentro do conjunto de corte.