BR112021002841A2

BR112021002841A2 - métodos e aparelho para fabricar suportes de bebidas à base de fibra

Info

Publication number: BR112021002841A2
Application number: BR112021002841-2A
Authority: BR
Inventors: Yoke Dou Chung; Brandon Michael Moore; Yiyun Zhang; Michael Lembeck
Original assignee: Footprint International, LLC.
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2021-05-11
Also published as: CN112839877A; MX2021001880A; AU2019321571A1; EP3837188A4; EP3837188A1; CA3109779A1; US10815622B2; US20200056335A1; JP2021534043A; WO2020037159A1

Abstract

MÉTODOS E APARELHO PARA FABRICAR SUPORTES DE BEBIDAS À BASE DE FIBRA Métodos e aparelho para formar a vácuo uma forquilha de transportador de bebida usando uma pasta. A pasta compreende: uma barreira de umidade compreendendo AKD na faixa de cerca de 4% em peso; e uma base de fibra compreendendo OCC e NP.

Description

MÉTODOS E APARELHO PARA FABRICAR SUPORTES DE BEBIDAS À BASE DE FIBRA CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção se refere, em geral, a métodos e aparelho ecologicamente sustentáveis para fabricar forquilhas de bebidas e, mais particularmente, ao uso de novos projetos de forquilhas e composições de pasta para uso em formação a vácuo de transportadores de bebidas de fibra moldada.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Poluição causada por recipientes plásticos de uso único e transportadores de bebidas é epidêmica, arranhando a paisagem global e ameaçando a saúde de ecossistemas e das várias formas de vida que os habitam. Anéis de seis pacotes ou forquilhas, tipicamente compreendem uma trama de anéis de plástico interconectados usados para transportar pacotes múltiplos de latas ou garrafas. Desde 1989, anéis de seis pacotes nos Estados Unidos têm sido formulados para serem fotodegradáveis, de modo que o plástico comece a desintegrar dentro de algumas semanas. Mais recentemente, as forquilhas são feitas de plástico #4 ou plástico (polietileno) fotodegradável de LDPE. Embora esses novos materiais reduzam o impacto ambiental de forquilhas de bebidas, ainda existe uma necessidade de uma solução mais biocompatível.

[003] Soluções sustentáveis para reduzir poluição de plástico continuam a ganhar impulso. No entanto, a adoção exige que essas soluções não sejam apenas boas para o meio ambiente, mas também competitivas com plásticos, tanto de um ponto de vista de desempenho quanto de custo. A presente invenção envolve substituir forquilhas de bebidas de plástico por tecnologias revolucionárias em fibra moldada sem comprometer o desempenho do produto, dentro de uma estrutura de custos competitiva.

[004] A título de breves fundamentos, polpa de papel moldada (fibra moldada) tem sido usada desde a década de 1930 para fazer recipientes, bandejas e outras embalagens, mas experimentou um declínio na década de 1970 após a introdução de embalagens de espuma de plástico. Polpa de papel pode ser produzida de papel de jornal velho, caixas corrugadas e outras fibras de plantas. Hoje, embalagem de polpa moldada é amplamente utilizada para eletrônicos, produtos domésticos, peças automotivas e produtos médicos e como um protetor de borda/canto ou bandeja de palete para transporte de componentes eletrônicos e outros componentes frágeis. Moldes são feitos usinando uma ferramenta de metal na forma de uma imagem de espelho do produto à base de fibra acabado. Furos são perfurados na ferramenta e, então, uma tela é fixada em sua superfície. Um vácuo é puxado através dos furos enquanto a tela evita que a polpa obstrua os furos. Particulados de polpa acumulam na superfície de tela para formar a peça moldada.

[005] Produtos de embalagem à base de fibra são biodegradáveis, compostáveis e, ao contrário dos plásticos, não migram para o oceano. No entanto, tecnologias de fibra atualmente conhecidas não são bem adequadas para forquilhas de bebidas devido às altas concentrações de tensões circundando os furos de transporte, bem como à tendência de produtos à base de fibra de degradar rapidamente quando úmidos.

[006] Assim, são necessários métodos e aparelho que superem as limitações da técnica anterior.

[007] Vários recursos e várias características também se tornarão aparentes da subsequente descrição detalhada e das reivindicações anexas, tomadas em conjunto com os desenhos anexos e este capítulo de fundamentos.

BREVE SUMÁRIO

[008] Várias modalidades da presente invenção se referem a métodos, fórmulas químicas e aparelho para fabricar forquilhas de transportador de bebidas à base de fibra moldadas a vácuo incluindo, inter alia: i) composições de pasta que promovem resistência e rigidez estrutural na forquilha de fibra acabada; ii) composições de pasta que resistem à penetração de umidade na forquilha de fibra acabada; iii) ferramentas de vácuo configuradas para produzir bordas afiadas em torno dos furos de latas de bebida sem a necessidade de corte de matriz subsequente; iv) desenhos geométricos que minimizam peso para, desse modo, reduzir tempo de ciclo e aumentar rendimento; v) desenhos geométricos que retêm com segurança os recipientes de bebida, embora também promovendo fácil remoção de cada recipiente de bebida da forquilha; e vi) uma composição de pasta à base de fibra incluindo na faixa de 4% kymene 1500LV, 4% AKD e 4% Hercobond 6950.

[009] Deve ser observado que as várias invenções aqui descritas, embora ilustradas no contexto de processos convencionais de formação a vácuo à base de pasta, não são tão limitadas. Aqueles versados na técnica apreciarão que as invenções aqui descritas podem contemplar qualquer modalidade de fabricação à base de fibra, incluindo técnicas de impressão 3D.

[0010] Várias outras modalidades, aspectos e características são descritas em mais detalhes abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] Modalidades exemplares serão descritas a seguir em conjunto com os desenhos anexos, em que numerais semelhantes denotam elementos semelhantes, e:

[0012] FIG. 1 é uma vista em perspectiva de uma forquilha de bebida à base de fibra transportando seis latas de bebida de acordo com várias modalidades;

[0013] FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma lata de bebida ilustrando a forma da parte superior da lata à qual uma forquilha de bebida é fixada de acordo com várias modalidades;

[0014] FIG. 3 é uma vista em perspectiva de uma forquilha de bebida de seis pacotes à base de fibra exemplar de acordo com várias modalidades;

[0015] FIG. 4 representa respectivas vistas em elevação superior plana, lateral e frontal da forquilha mostrada na FIG. 3 de acordo com várias modalidades;

[0016] FIG. 5 representa as respectivas vistas em elevação superior plana, lateral e frontal de uma modalidade alternativa de forquilha de acordo com várias modalidades;

[0017] FIG. 6 uma vista em perspectiva de uma forquilha de bebida de quatro embalagens à base de fibra de acordo com várias modalidades;

[0018] FIG. 7 representa respectivas vistas em elevação superior plana, lateral e frontal da forquilha mostrada na FIG. 6 de acordo com várias modalidades;

[0019] FIG. 8 é uma vista em perspectiva de um componente de matriz macho exemplar configurado para uso em formação a vácuo de uma forquilha de bebida à base de fibra de acordo com várias modalidades;

[0020] FIG. 9 é uma vista em perspectiva de um componente de prensa de secagem macho exemplar para secar uma forquilha de bebida à base de fibra de acordo com várias modalidades;

[0021] FIG. 10 é uma vista em perspectiva de um componente de prensa de secagem fêmea exemplar de acordo com várias modalidades;

[0022] FIG. 11 é um diagrama de blocos esquemático de um processo de formação a vácuo exemplar usando uma pasta à base de fibra de acordo com várias modalidades; e

[0023] FIG. 12 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de pasta em circuito fechado exemplar para controlar a composição química da pasta de acordo com várias modalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES EXEMPLARES PREFERIDAS

[0024] A seguinte descrição detalhada da invenção é meramente exemplar em natureza e não se destina a limitar a invenção ou a aplicação e os usos da invenção. Além disso, não há nenhuma intenção de ficar vinculado a nenhuma teoria apresentada nos fundamentos anteriores ou à descrição detalhada a seguir.

[0025] Várias modalidades da presente invenção se referem a forquilhas de anel à base de fibra ou à base de polpa para uso no transporte de garrafas, latas e outros recipientes para ambos consumíveis e não consumíveis. A título de exemplo não limitativo, a presente divulgação se refere a geometrias particulares e formulações químicas de pastas adaptadas para tratar dos desafios exclusivos associados a forquilhas de transportador de bebida. A presente divulgação contempla ainda forquilhas à base de fibra tendo características estruturais para resistência intensificada.

[0026] Transportadores de alimentos formados a vácuo são bem conhecidos, incluindo bandejas equipadas com porta-copos de encaixe de pressão para suportar recipientes de bebidas no topo do transportador. No entanto, transportadores de alimentos à base de fibra atualmente conhecidos não são bem adequados para uso como anéis ou forquilhas de "seis pacotes" para suspender recipientes de bebidas abaixo do plano da forquilha, em parte devido aos desafios associados com agarrar os recipientes com resistência suficiente para retê-los na forquilha, embora ao mesmo tempo facilitando a fácil remoção dos recipientes da forquilha. Isto é, se o material de forquilha for espesso demais, pode ser difícil tirar uma lata da forquilha. Se o material for fino demais, a forquilha pode não reter adequadamente os recipientes de bebida quando a forquilha é carregada por um usuário.

[0027] Várias modalidades contemplam uma forquilha de transporte tendo uma espessura substancialmente uniforme; outras modalidades contemplam uma espessura maior em regiões de alta concentração de tensão, tal como próximo aos furos para dedos e os colares para transportar os recipientes de bebidas. Em outras modalidades, nervuras e/ou outras estruturas geométricas podem ser usadas para intensificar a resistência.

[0028] Outras modalidades contemplam infundir a pasta de polpa com um aditivo de resistência úmida (por exemplo, Kymene), um componente de resistência a seco (por exemplo, aditivo catiônico Topcat®) e/ou barreiras de umidade (por exemplo, 3% AKD).

[0029] Outras modalidades contemplam perfurações ou linhas de rasgo dispostas próximas aos colares de recipiente para facilitar remoção dos recipientes da forquilha.

[0030] A presente invenção contempla ainda composições de fibra compreendendo na faixa de 90% de recipientes corrugados velhos (OCC) e na faixa de 10% de madeira macia; outras modalidades compreendem uma base de pasta de aproximadamente 30% de papel de jornal (NP) e aproximadamente 70% de OCC.

[0031] Outras modalidades contemplam uma forquilha tendo um peso total na faixa de 4 a 15 gramas; modalidades particulares têm como alvo 6,5 ou 10 gramas. Para um dado material, a resistência resultante é proporcional à espessura, que é proporcional ao peso. Uma métrica de projeto envolve otimizar resistência, sem aumentar desnecessariamente a espessura, pois aumentar espessura também aumenta o tempo de ciclo e diminui o rendimento.

[0032] Várias modalidades contemplam tempos de residência na câmara de vácuo na faixa de 20 segundos e tempos de secagem na faixa de 40 segundos @ 200°C, onde o tempo de secagem também é proporcional à espessura/ao peso da forquilha.

[0033] Para evitar operações de corte de matriz desnecessárias, várias modalidades contemplam formas de matriz macho e fêmea de alumínio, aumentadas com ferramenta para aquelas porções de matriz que definem o anel interno que segura cada lata; desta forma, tolerâncias muito apertadas podem ser mantidas, resultando em bordas internas limpas dos porta-latas.

[0034] Com referência momentânea às FIGS. 11 e 12, será agora apresentada uma visão geral dos processos de formação a vácuo exemplares úteis no contexto da presente invenção.

[0035] FIG. 11 representa um sistema de formação a vácuo exemplar e processo (1100) usando uma pasta à base de fibra que inclui um primeiro estágio (1101) no qual o molde (não mostrado, para clareza) na forma de uma imagem de espelho do produto a ser fabricado é envolvido em uma forma de malha de arame fina (1102) para coincidir com o contorno do molde. Um abastecimento (1104) de uma pasta à base de fibra (1104) é introduzido a uma pressão (P1) (1106) (normalmente pressão ambiente). Ao manter uma pressão mais baixa (P2) (1108) dentro do molde, a pasta é puxada através da forma de malha, aprisionando partículas de fibra na forma do molde, enquanto evacuando o excesso de pasta (1110) para recirculação de volta para o sistema.

[0036] Com referência contínua à FIG. 11, um segundo estágio (1103) envolve acumular uma camada de fibra (1130) em torno da malha de arame na forma do molde. Quando a camada (1130) atinge uma espessura desejada, o molde entra em um terceiro estágio (1105) para cura úmida ou seca. Em um processo de cura úmida, a peça formada é transferida para uma prensa aquecida (não mostrada) e a camada (1130) é comprimida e seca até uma espessura desejada, desse modo produzindo um acabamento de superfície externa liso para a peça acabada. Em um processo de cura a seco, ar aquecido pode ser passado diretamente sobre a camada (1130) para remover umidade da mesma, resultando em um acabamento mais texturizado, muito parecido com uma caixa de ovos convencional.

[0037] De acordo com várias modalidades, o processo de moldagem a vácuo é operado como um sistema de circuito fechado, em que a pasta não utilizada é recirculada de volta para o banho onde o produto é formado. Como tal, alguns dos aditivos químicos (discutidos em mais detalhes abaixo) são absorvidos pelas fibras individuais e alguns dos aditivos permanecem na solução à base de água. Durante a formação a vácuo, apenas as fibras (que absorveram alguns dos aditivos) são aprisionadas na forma, enquanto os aditivos restantes são recirculados de volta para o tanque. Consequentemente, apenas os aditivos capturados na parte formada devem ser reabastecidos, já que os aditivos restantes são recirculados com a pasta em solução. Conforme descrito abaixo, o sistema mantém uma química de estado estacionário dentro do tanque de vácuo em razões volumétricas predeterminadas dos componentes constituintes compreendendo a pasta.

[0038] FIG. 12 é um sistema de pasta de circuito fechado (1200) para controlar a composição química da pasta. Na modalidade ilustrada, um tanque (1202) é preenchido com uma pasta à base de fibra (1204) tendo uma química particular desejada, mediante o que um molde de vácuo (1206) é imerso no banho de pasta para formar uma peça moldada. Após a peça moldada ser formada até uma espessura desejada, o molde (1206) é removido para processamento subsequente (1208) (por exemplo, formação, aquecimento, secagem, revestimento superior e semelhantes).

[0039] Com referência contínua à FIG. 12, uma pasta à base de fibra compreendendo polpa e água é introduzida no tanque (1202) em uma entrada de pasta (1210). Um ou mais componentes adicionais ou aditivos químicos podem ser fornecidos nas respectivas entradas (1212-1214). A pasta pode ser recirculada usando um conduíte de circuito fechado (1218), adicionando polpa adicional e/ou água conforme necessário. Para manter um equilíbrio de estado estacionário dos aditivos químicos desejados, um módulo de amostragem (1216) é configurado para medir ou de outra forma monitorar os componentes constituintes da pasta e ajustar dinamicamente ou periodicamente os respectivos níveis de aditivos controlando as respectivas entradas (1212-1214). Tipicamente, a concentração de pasta está em torno de 0,1-1%. Em uma modalidade, os vários constituintes químicos são mantidos em uma porcentagem desejada predeterminada em volume; alternativamente, os produtos químicos podem ser mantidos com base na porcentagem em peso ou qualquer outra modalidade de controle desejada.

[0040] As fórmulas químicas (às vezes referidas aqui como "químicas") e as configurações geométricas para vários transportadores de bebidas à base de fibras, bem como seus métodos de fabricação, serão agora descritos em conjunto com as FIGS. 1 -

10.

[0041] FIG. 1 ilustra um conjunto de forquilha de bebida à base de fibra (100) incluindo um palete de anel de seis pacotes (104) configurado para transportar com segurança uma pluralidade de latas de bebida (102).

[0042] FIG. 2 representa uma lata de bebida típica (200) tendo um corpo (202), uma tampa (204), um gargalo (206) e um ressalto (208) se estendendo entre o gargalo e o corpo. Como mostrado, o diâmetro (212) do gargalo é ligeiramente menor que o diâmetro (210) da tampa. Consequentemente, o colar de forquilha dentro do qual cada lata é fixada deve, com vantagem, exibir um diâmetro o qual é igual ou ligeiramente maior que a dimensão (212), embora seja igual ou ligeiramente menor que a dimensão (212). Além disso, o material da forquilha pode ser flexível o suficiente para deformar ligeiramente de forma resiliente sem rasgar. Desta forma, o colar pode deslizar sobre a tampa (204) quando uma lata é inserida na forquilha e, após isso, reter confortavelmente a lata em torno do ressalto (208) e/ou gargalo (206). Conforme discutido abaixo, a composição de pasta e a espessura da forquilha acabada podem ser configuradas para produzir uma forquilha de resistência suficiente para reter com segurança latas, embora ao mesmo tempo permitindo fácil remoção das latas da forquilha, conforme desejado.

[0043] FIG. 3 representa uma forquilha de bebida de seis pacotes à base de fibra exemplar (300) incluindo uma pluralidade de colares (302) interligados por uma trama (304) tendo um ou mais furos para dedos (306) para facilitar o transporte.

[0044] FIG. 4 representa uma forquilha exemplar (400) tendo uma pluralidade de colares (402). A forquilha (400) é caracterizada por um diâmetro interno de colar (404) na faixa de 1,95 polegadas (49,408 mm), uma dimensão centro a centro (406) na faixa de 2,6 polegadas (66,091 mm), uma dimensão de largura (408) na faixa de 5,26 polegadas

(133,72 mm), uma dimensão de comprimento (403) na faixa de 7,87 polegadas (199,817 mm), uma dimensão de altura (412) na faixa de 0,66 polegadas (16,700 mm) e uma dimensão de espessura (414) na faixa de 0,01 a 0,05 polegada e de preferência cerca de 0,03 polegada (0,8 mm).

[0045] FIG. 5 representa uma forquilha de lata estreita exemplar (500) tendo uma pluralidade de colares (502). A forquilha (500) é caracterizada por um diâmetro interno de colar (504) na faixa de 1,91 polegadas (48,408 mm), uma dimensão centro a centro (506) na faixa de 2,48 polegadas (63,09 mm), uma dimensão de largura (508) na faixa de 5,16 polegadas (131,0 mm), uma dimensão de comprimento (503) na faixa de 7,64 polegadas (194,1 mm), uma dimensão de altura (512) na faixa de 0,66 polegadas (16,7 mm) e uma dimensão de espessura (414) na faixa de 0,01 a 0,05 polegada e de preferência cerca de 0,03 polegada (0,8 mm).

[0046] FIG. 6 representa uma forquilha de bebida de quatro pacotes (600) incluindo pluralidade de colares (602) e um único furo de dedo (604).

[0047] FIG. 7 representa uma forquilha de quatro latas exemplar (700) com respectivos colares (702). A forquilha (700) é caracterizada por um diâmetro interno de colar (703) na faixa de 1,91 polegadas (48,408 mm), respectiva dimensão centro a centro (704 e 706) na faixa de 2,6 polegadas (66,09 mm), uma dimensão de largura (708) na faixa de 5,28 polegadas (134,0 mm), uma dimensão de comprimento (710) na faixa de 5,28 polegadas (134,0 mm), uma dimensão de altura (714) na faixa de 0,66 polegadas (16,7 mm) e uma dimensão de espessura (715) na faixa de 0,01 a 0,05 polegada e de preferência cerca de 0,03 polegada (0,8 mm).

[0048] FIG. 8 representa um componente de matriz de formação a vácuo macho exemplar (802) incluindo uma pluralidade de tampões de colar (804), uma malha de arame (806) configurada para coletar partículas de fibra na forma da forquilha acabada e respectivos tampões de furo de dedo (808).

[0049] FIG. 9 representa um componente de prensa de secagem macho exemplar (900) incluindo respectivos tampões de colar (902) contra os quais a forquilha acabada

(904) é prensada durante o ciclo de secagem para secar uma forquilha de bebida à base de fibra de acordo com várias modalidades;

[0050] FIG. 10 representa um componente de prensa de secagem fêmea exemplar (1000) incluindo receptores fêmeas (1004) para prender a forquilha acabada contra os tampões machos correspondentes mostrados na FIG. 9 e uma pluralidade de furos de ventilação (1006).

[0051] Aqueles versados na técnica apreciarão que as tolerâncias associadas ao diâmetro interno dos receptores (1004) (FIG. 10) e ao diâmetro externo dos tampões (804) (FIG. 8) podem ser apertadamente controladas para atingir um corte limpo nos diâmetros internos dos colares resultantes, desse modo eliminando a necessidade de corte de matriz subsequente.

[0052] Conforme mencionado resumidamente acima, as várias pastas usadas para moldar a vácuo forquilhas de transporte de acordo com a presente invenção compreendem uma mistura à base de fibra de polpa e água, com componentes químicos adicionados para transmitir características de desempenho desejadas da forquilha acabada. A fibra de base pode incluir qualquer um ou combinação de pelo menos os seguintes materiais: madeira macia (SW), bagaço, bambu, recipientes corrugados velhos (OCC) e papel de jornal (NP). Alternativamente, a fibra de base pode ser selecionada de acordo com as seguintes características, cujo conteúdo inteiro é aqui incorporado por esta referência: “Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook: Renewable Materials for Today's Environment”, editado por Mohamed Naceur Belgacem e Antonio Pizzi (Copyright 2016 por Scrivener Publishing, LLC) e disponível em books.google.com/books?id=jTL8CwAAQBAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f =false; “Efficient Use of Flourescent Whitening Agents and Shading Colorants in the Production of White Paper and Board” por Liisa Ohlsson e Robert Federe, publicado em 8 de outubro de 2002 na African Pulp and Paper Week e disponível em tappsa.co.za/archive/APPW2002/Title/Efficient use of fluorescent w/efficient use of fluorescent w.html; Cellulosic Pulps, Fibres and Materials: Cellucon’98 Proceedings, editado por J F Kennedy, G O Phillips, P A Williams, copyright 200 por Woodhead Publishing Ltd. e disponível em books.google.com/books?id=xO2iAgAAQBAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f =false; e Patente US 5.169.497 intitulada “Application of Enzymes and Flocculants for Enhancing the Freeness of Paper Making Pulp”, expedida em 8 de dezembro de 1992.

[0053] Para recipientes de produtos moldados a vácuo fabricados usando qualquer uma de prensa úmida ou seca, uma base de fibra de OCC e NP pode ser usada, onde o componente OCC está entre 50% - 100%, e preferencialmente cerca de 70% OCC e 30% NP, com um repelente de umidade/água adicionado na faixa de 1% - 10% em peso, e preferencialmente cerca de 1,5% - 4%, e mais preferencialmente cerca de 4%. Em uma modalidade preferida, o componente de barreira de umidade/água pode compreender dímero de alquilceteno (AKD) (por exemplo, AKD 80) e/ou dicetenos de cadeia longa, disponíveis de FOBCHEM em fobchem.com/html_products/Alkyl-Ketene- Dimer%EF%BC%88AKD-WAX%EF%BC%89.html#.VozozykrKUk; e Yanzhou Tiancheng Chemical Co., Ltd. em yztianchengchem.com/en/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=388id=124 &gclid=CPbn65aUg8oCFRCOaQodoJUGRg.

[0054] A fim de produzir cores específicas para as forquilhas moldadas de fibras, corante catiônico ou corante reativo à fibra pode ser adicionado à polpa. Corantes reativos à fibra, tal como o Procion MX, ligam à fibra em um nível molecular se tornando quimicamente parte do tecido. Além disso, adicionar sal, carbonato de sódio e/ou aumentar a temperatura da polpa ajudará o corante absorvido a ficar ainda mais preso no tecido para evitar sangramento de cor e intensificar a profundidade de cor.

[0055] Para intensificar rigidez estrutural, um componente de amido pode ser adicionado à pasta, por exemplo, amidos líquidos disponíveis comercialmente como aditivo catiônico Topcat® L98, Hercobond e aditivo catiônico Topcat® L95 (disponível de Penford Products Co. de Cedar Rapids, Iowa). Alternativamente, o amido líquido também pode ser combinado com amidos catiônicos líquidos de baixa carga, tal como aqueles disponíveis como aditivo catiônico Penbond® e aditivo catiônico PAF 9137 BR (também disponível de Penford Products Co., Cedar Rapids, Iowa).

[0056] Alternativamente ou em adição ao precedente, Topcat L95 pode ser adicionado como uma porcentagem em peso na faixa de 0,5% - 10% e, de preferência,

cerca de 1% - 7%, e particularmente para produtos que precisam manter resistência em um ambiente de alta umidade, mais preferencialmente cerca de 6,5%; caso contrário, mais preferencialmente cerca de 1,5-2,0%.

[0057] Aditivos de resistência a seco, tal como Topcat L95 ou Hercobond, que são feitos de poliaminas modificadas que formam ambas as ligações de hidrogênio e iônicas com fibras e finos. Aditivos de resistência a seco ajudam a aumentar a resistência a seco, bem como drenagem e retenção, e também são eficazes na fixação de ânions, hidrófobos e agentes de colagem em produtos de fibra. Os aditivos anteriores podem ser adicionados como uma percentagem em peso na faixa de 0,5% - 10%, e preferivelmente cerca de 1% - 6%, e mais preferivelmente cerca de 3,5%. Além disso, ambos os processos úmido e seco podem se beneficiar da adição de aditivos de resistência úmida, por exemplo, soluções formuladas com resina de poliamida-epicloridrina (PAE), tal como Kymene 577 ou componente semelhante disponível de Ashland Specialty Chemical Products em ashland.com/products. Em uma modalidade preferida, Kymene 577 pode ser adicionado em uma porcentagem por faixa de volume de 0,5% - 10% e, preferencialmente, cerca de 1% - 4% e, mais preferencialmente, cerca de 2% ou quantidade igual com dosagem de aditivos de resistência a seco. Kymene 577 é da classe de materiais policatiônicos contendo uma média de dois ou mais grupos de sal de amino e/ou amônio quaternário por molécula. Esses grupos amino tendem a protonar em soluções acídicas para produzir espécies catiônicas. Outros exemplos de materiais policatiônicos incluem polímeros derivados da modificação com epicloridrina de poliamidas contendo amino, tal como aquelas preparadas a partir da condensação de ácido adípico e dimetileno triamina, disponíveis comercialmente como Hercosett 57 de Hercules e Catalyst 3774 de Ciba-Geigy.

[0058] Para fortalecer a forquilha acabada, um aditivo de resistência a seco, tal como um sal inorgânico (por exemplo, Hercobond 6950 disponível em solenis.com/en/industries/tissue-towel/innovations/hercobond-dry-strength-additives/; ver também http://www.sfm.state.or.us/CR2K_SubDB/MSDS/HERCOBOND_6950.PDF), pode ser empregado na faixa de 0,5% - 10% em peso e, de preferência, cerca de 1,5% - 5% e, mais preferencialmente, cerca de 4%.

[0059] Conforme discutido acima, a química da pasta pode ser combinada com características estruturais, tal como nervuras localizadas entre os colares para fornecer rigidez intensificada ao longo do tempo, mesmo em ambientes úmidos.

[0060] Embora a presente invenção tenha sido descrita no contexto das modalidades anteriores, será apreciado que a invenção não é tão limitada. Por exemplo, as várias características geométricas e químicas podem ser ajustadas para acomodar aplicações adicionais com base nos ensinamentos da presente invenção.

[0061] Um método é, assim, fornecido para fabricar uma forquilha de bebidas. O método inclui: formar uma malha de arame sobre um molde compreendendo uma imagem de espelho da forquilha incluindo uma pluralidade de colares interligados por uma trama; imergir a malha de arame em um banho de pasta à base de fibra; puxar um vácuo através da malha de arame para fazer com que as partículas de fibra acumulem na superfície da malha de arame; e remover a tela de arame do banho de pasta; em que a pasta compreende um componente de barreira de umidade/água na faixa de 1,5% - 4% em peso.

[0062] Em uma modalidade, a pasta compreende um componente de barreira de umidade na faixa de cerca de 4%.

[0063] Em uma modalidade, o componente de barreira de umidade compreende dímero de alquil ceteno (AKD).

[0064] Em uma modalidade, o componente de barreira de umidade compreende dímero de alquil ceteno (AKD) 80.

[0065] Em uma modalidade, a pasta compreende uma base de fibra de OCC/NP em uma razão na faixa de 0,5/9,5.

[0066] Em uma modalidade, a pasta compreende ainda um componente de resistência a seco na faixa de 1% - 7% em peso.

[0067] Em uma modalidade, o componente de amido compreende um amido líquido catiônico.

[0068] Em uma modalidade, a pasta compreende ainda um componente de resistência úmida, tal como Kymene (por exemplo, Kymene 577) na faixa de 1% - 4% em peso.

[0069] Em uma modalidade, a barreira de umidade/água compreende AKD na faixa de cerca de 4%, em que o AKD pode ser adicionado à pasta de polpa como uma solução diluída (por exemplo, 1:10 ADK:Água); a pasta compreende um componente de amido líquido catiônico na faixa de 1% - 7%.

[0070] Em uma modalidade, a pasta compreende ainda um componente de rigidez na faixa de 1% - 5% em peso.

[0071] Conforme usado neste documento, a palavra "exemplar" significa "servindo como um exemplo, caso ou ilustração". Qualquer implementação aqui descrita como "exemplar" não será necessariamente interpretada como preferida ou vantajosa sobre outras implementações, nem se destina a ser interpretada como um modelo que deve ser literalmente duplicado.

[0072] Embora a descrição detalhada anterior forneça aos versados na técnica um roteiro conveniente para implementação de várias modalidades da invenção, deve ser apreciado que as modalidades particulares descritas acima são apenas exemplos e não se destinam a limitar o escopo, a aplicabilidade, ou a configuração da invenção de qualquer maneira. Pelo contrário, várias mudanças podem ser feitas na função e disposição de elementos descritos sem se afastar do escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para fabricar uma forquilha configurada para transportar latas de bebidas, caracterizado por compreender: - fornecer um molde de malha de arame na forma da forquilha; - imergir o molde em uma pasta à base de fibra; - puxar um vácuo através do molde de arame para fazer partículas de fibra acumularem na superfície de malha de arame; e - remover o molde e partículas de fibra fixadas da pasta; e - subsequentemente secar as partículas de fibra para produzir a forquilha; - em que a pasta compreende uma barreira de umidade.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a barreira de umidade estar na faixa de 0,5% - 10% em peso.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a barreira de umidade compreender dímero de alquil ceteno (AKD).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a barreira de umidade compreender dímero de alquil ceteno (AKD) 79.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pasta compreender uma base de fibra de cerca de 70% OCC e cerca de 30% papel de jornal (NP).

6. Pasta para uso em formação de vácuo de uma forquilha de bebida, caracterizada por compreender: - uma barreira de umidade compreendendo AKD na faixa de cerca de 4% em peso; - uma base de fibra compreendendo OCC e NP; e - uma resina de resistência úmida na faixa de cerca de 4% em peso; e - um aditivo de resistência seca na faixa de cerca de 4% em peso.

7. Pasta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por o aditivo de resistência seca compreender Hercobond 6950.

8. Pasta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por a resina de resistência úmida compreender quimeno 1500LV.

9. Transportador para recipientes de forma cilíndrica, caracterizado por compreender: - uma pluralidade de colares interconectados por uma teia, em que cada colar exibe um diâmetro nominal de cerca de 1,95 polegadas e a teia exibe uma espessura substancialmente uniforme de cerca de 0,03 polegada; - em que a pluralidade de colares e teia são formados pelo fornecimento de um molde de malha na forma da pluralidade de colares e teia, imergindo o molde em uma pasta à base de fibra, puxando um vácuo através do molde para fazer partículas de fibra acumularem na superfície de malha, removendo o molde e partículas de fibra acumuladas da pasta, e subsequentemente secando as partículas de fibra; - em que a pasta compreende: uma base de fibra incluindo pelo menos um de OCC e NP; um aditivo de barreira de umidade na faixa de cerca de 4% em peso; um aditivo de resistência úmida na faixa de cerca de 4% em peso; e um aditivo de resistência seca na faixa de cerca de 4% em peso.

10. Transportador, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por: - o aditivo de barreira de umidade compreender AKD; - o aditivo de resistência úmida compreender uma resina de poliamidoamina- epicloridrina (PAE); e - o aditivo de resistência seca compreender um polímero solúvel em água de poliamina modificado catiônico.