BRPI0809098A2 - Zona de corte orientado para a película em plástico - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ZONA DE CORTE ORIENTADO PARA A PELÍCULA EM PLÁSTICO".

Domínio da invenção

A presente invenção refere-se às películas plásticas que comportam pelo menos uma zona de fragilidade preexistente, destinada a formar uma zona de corte orientado. Tais películas plásticas são notadamente utilizadas no domínio de embalagem quando se rasga uma parte de um recipiente para retirar seu conteúdo.

Estado da Técnica

No presente texto, por soldagem, entende-se uma operação pela qual duas peças são ligadas, com ou sem um material de adição, provocando a fusão de suas bordas, de maneira a se conseguir uma junta homogênea, lisa e de uma grande resistência. O termo "soldadura" deve ser compreendido como constituindo o resultado de uma soldagem.

Atualmente, as películas plásticas são utilizadas em numerosas aplicações e, em particular, na embalagem. As películas plásticas podem ser mono ou multicamadas e podem ser obtidas por extrusão por fusão ("cast"), extrusão por sopro, por revestimento, por laminação a quente ou por contracolagem. Elas podem ser impressas ou neutras.

Um dos problemas encontrado com as películas do estado da técnica consiste na dificuldade de rasgá-las (força requerida frequentemente elevada), pelo menos rasgá-las segundo uma direção predefinida.

Para prevenir esses defeitos, diferentes meios foram desenvolvidos:

1. No nível da película plástica

- Descascamento

O descascamento permite contornar o problema do corte, abrindo um saco por descascamento das soldaduras que são dispostas sobre as bordas do saco. Essa solução apresenta o inconveniente de necessitar de uma película de solda particular, mais cara que as soluções clássicas. Por outro lado, o produto resultante é menos resistente que no caso de uma verdadeira soldadura, o que o torna mais frágil (a nível da resistência pressão, por exemplo).

- Películas plásticas orientadas

Essas películas necessitam de uma fabricação específica que aumenta sensivelmente o preço da película. Sua eficácia a nível da orienta5 ção do corte permanece relativa para a maior parte dentre elas. Um outro inconveniente reside no fato de as propriedades mecânicas da película se acharem muito modificadas por essa orientação: nota-se, em geral, maior fragilidade ao choque (teste de queda, por exemplo).

Em resumo, essas mudanças têm um efeito, por um lado, sobre o preço da película e, por outro, sobre seu comportamento geral (flexibilidade, resistência das soldaduras, resistência ao choque...). Esses dois aspectos limitam muito o desenvolvimento dessas soluções.

2. A nível do processo de fabricação da película plástica

- Fragilização por pré-recorte laser (vide, por exemplo, os pedidos de patente WO 9829312 e EP 0540184)

O pré-recorte laser permite recortar parcialmente uma película plástica multicamada. Seu principal limite é que ela necessita de uma instalação específica onerosa. Essa tecnologia que existe há muito tempo é pouco difundida.

- Fragilização por pré-recorte mecânico (vide, por exemplo, o pedido de patente EP 1094013)

O pré-recorte é geralmente feito sobre o conjunto da espessura da película plástica; nesse caso, a película plástica é perfurada. No caso de um recorte parcial na espessura (uma única camada, por exemplo), a estan25 queidade da soldadura se torna fácil de conseguir, caso a película de solda seja recortada inteiramente. Caso se recorte inteiramente uma camada biorientada, poder-se-á perder sensivelmente em resistência mecânica.

- Corte feito por orientação (vide, por exemplo, o pedido de patente WO 03045816)

Essa solução se aplica apenas às películas fáceis de cortar, de

modo a orientar o corte.

Esses processos geram, todavia, sobrecustos industriais ligados notadamente a investimentos, etapas de processo suplementares ou perdas de produtividade.

Existe, por conseguinte, uma necessidade de prevenir os problemas do estado da técnica expostos acima.

Descrição Geral da Invenção

O objetivo da presente invenção refere-se a uma película plástica que compreende uma zona preexistente de corte orientado. A película plástica, de acordo com a invenção, se caracteriza pelo fato de essa zona ser constituída de pelo menos uma soldadura ponta a ponta que torna solidárias duas partes da película plástica.

Por "parte", entende-se qualquer parte de superfície da película, em geral uma parte de superfície disposta na espessura da película, segundo uma direção perpendicular à superfície da película. A "parte" é também a parte de superfície que fica em contato com a soldadura.

Dessa definição, resulta que, se a soldadura se estende em uma

profundidade F inferior ou igual à espessura da película, a parte se estende também sobre uma profundidade F.

Na presente invenção, a soldadura é vantajosamente feita, colocando-se ponta a ponta as duas partes da película.

Por "soldadura ponta a ponta", entende-se uma região na qual

duas películas não superpostas são unidas no nível de suas extremidades, estas podendo eventualmente se superpor, mas em uma distância máxima de 1 mm.

De acordo com um modo de realização da invenção, a película plástica é constituída de várias camadas superpostas. Nesse caso, a soldadura pode tornar solidárias todas as camadas ou que determinadas até mesmo uma única dentre elas.

Em uma variante da invenção, a soldadura se situa em uma região definida pela colocação em contato, por exemplo, por enrolamento, de duas extremidades da película plástica.

Em uma outra variante da invenção, uma fenda é aberta na película plástica, fenda essa, cuja profundidade é igual ou inferior à espessura da película plástica. Uma vez aberta, a fenda é fechada total ou parcialmente por soldagem.

Independentemente do processo aplicado, a soldagem pode ocorrer no total ou em parte da superfície que pode ser utilizada para isso.

A profundidade da soldadura pode ser inferior à profundidade da

fenda, quer esta seja de espessura equivalente àquela da película plástica ou não.

A invenção se refere, por outro lado, um processo de fabricação de uma zona preexistente de corte orientado em uma película plástica, caracterizado pelo fato de essa zona ser obtida pela fixação de duas partes dessa película plástica por meio de uma soldadura.

Vantajosamente, o processo, de acordo com a invenção, compreende o deslocamento de uma película plástica, segundo uma direção, o recorte da película plástica segundo uma direção idêntica àquela do deslocamento da película plástica e a soldagem das bordas da fenda assim aberta.

Enfim, a invenção se refere também a um dispositivo para a aplicação do processo pré-citado.

Descrição Detalhada da Invenção A invenção será melhor compreendida a seguir por meio de e

xemplos ilustrados pelas seguintes figuras:

- a figura 1 mostra esquematicamente um processo, de acordo com a invenção;

- a figura 2 mostra um exemplo de uma película plástica bicamada com uma camada soldável e uma camada não-soldável;

- a figura 3 apresenta uma película plástica bicamada semelhante àquela da figura 2, mas que difere pelo fato de camada não soldável não ser recortada;

- a figura 4 apresenta uma estrutura com uma camada alumínio não recortada;

- a figura 5 apresenta uma estrutura com uma camada alumínio

recortada. O esquema da figura 1 ilustra o deslocamento linear (seta) de uma película plástica 3 que sofre inicialmente um recorte, ilustrada esquematicamente por um instrumento de recorte '1, seguida de uma soldagem das bordas da fenda 11 anteriormente criada, a soldagem sendo ilustrada esquematicamente por um dispositivo de soldagem 2.

No final da etapa de soldagem, a película plástica 3 pode sofrer uma outra etapa de transformação, por exemplo, contracolagem ou revestimento. Pode também ser moldada sobre uma máquina de fabricação de saco ou FFS. Esta pode, além disso, ser feita em linha como processo de recorte/soldadura.

Vantajosamente, a soldagem pode ser seguida de uma etapa (não-ilustrada) na qual se recobre a soldadura com uma fita adesiva.

Essa etapa pode ocorrer segundo diferentes abordagens e/ou em diversos instantes, em particular:

- sobre dobadora;

- no momento da extrusão;

- quando da complexagem;

- no recorte;

- no momento da fabricação da embalagem, independentemente de uma máquina que fabrica sacos pré-formados ou de uma máquina FFS

que fabrica o saco e o enche em linha.

Um dispositivo utilizado no âmbito da presente invenção pode comportar uma lâmina que recorta a película plástica à medida que ocorre seu deslocamento em contínuo. Essa lâmina é, de preferência, imediatamente seguida de um instrumento de soldadura, idealmente rotativo para evitar o atrito.

Pode-se também adaptar o processo, de acordo com a invenção, no caso de uma tração passo a passo da película plástica.

Essa soldadura pode ser feita por aquecimento, por contato, por ar quente, por alta frequência, por ultrassom ou por qualquer outra técnica disponível no mercado.

Os processos, de acordo com a invenção, permitem, em particular, a possibilidade de utilizar películas habituais do mercado. Eles utilizam, em seguida, etapas (recorte, soldagem, etc...) amplamente conhecidas e controladas no mundo industrial.

Por outro lado, a invenção pode ser declinada de diferentes maneiras, conforme ilustram os exemplos a seguir:

- a figura 2 apresenta uma película plástica bicamada 3 com uma camada soldável 6 e uma camada não soldável 5. Nesse exemplo, abre-se uma fenda 11 através das duas camadas 5, 6, mas só a camada soldável 6 é soldada. A soldadura assim formada 7 tem, portanto, uma altura

inferior àquela da película plástica bicamada 3. A zona de soldadura 7 liga uma extremidade da película 9 e uma segunda extremidade 10. A estrutura, segundo a figura 2, pode ser fabricada por recorte laser.

A figura 3 ilustra a mesma estrutura bicamada que a figura 2, mas que difere desta pelo fato de a camada não soldável 5 não ter sido previamente recortada.

Nesse caso, a película plástica apresenta uma face desprovida de fenda e de soldadura, o que pode oferecer uma vantagem de ordem estética e mecânica;

- as variantes das figuras 2 e 3 podem, cada uma, ter seu interesse. A primeira sendo mais fragilizada que a segunda, mas pode ser muito

frágil para aplicações exigentes mecanicamente. A segunda permite conservar intactas as propriedades mecânicas da embalagem.

Do mesmo modo, podem-se declinar quaisquer espécies de combinações com as películas habituais do mercado. Se a película plástica compreender uma camada de alumínio, esta não deverá ser recortada, a fim de preservar as propriedades barreira do alumínio. A figura 4 ilustra uma estrutura com uma camada em alumínio 8 não recortada;

- a figura 5 ilustra uma estrutura com uma camada em alumínio 8 que foi, todavia, recortada. Nesse segundo caso, privilegiou-se a facilidade

de corte nas propriedades barreira da camada de alumínio 8.

A escolha da matéria soldável, da(s) camada(s) a recortar e o ajuste dos parâmetros de soldadura (pressão, tempo, temperatura) permite ajustar a facilidade de corte.

O corte orientado da película plástica pode ter a forma desejada (reta ou curva). Esse recorte pode ser contínuo ou descontínuo (pontilhados), de modo a não fragilizar a embalagem.

Essa zona pode ser reforçada por uma cinta adesiva, se neces

sário, o adesivo podendo ser retirado no momento da utilização da função de corte da película plástica. Esse adesivo pode também servir para fechar a embalagem.

Conforme indicado mais acima, a película plástica, de acordo com a invenção, pode ser conhecida em si. Pode ser:

- um PE

- um PP

- uma película plástica extrudada tipo PA/PE, por exemplo

- uma película plástica revestida

- uma película plástica laminada tipo PET/PE, OPP/PE, OPA/PE,

PET/alu/PE, PE/alu/PE, PP/alu/PP, PET/alu/PP... ou qualquer outra composição habitual.

As embalagens que utilizam uma película plástica, de acordo com a invenção, podem ser utilizadas em todos os domínios que necessitam de uma zona de corte preexistente.

A invenção pode, em particular, ser utilizada com as seguintes embalagens:

- os sacos que ficam de pé (doypack®, por exemplo) preformados ou fabricados em máquina FFS;

- os sacos achatados com três ou quatro soldaduras;

- os sacos de fechamento ZIP para os quais a precisão da abertura é importante para a funcionalidade de abertura / fechamento;

- os "flowpacks", sacos com foles, ou quaisquer outras embalagens à base de película que podem também ser de interesses.

Claims (11)

1. Película plástica (3), compreendendo uma zona preexistente de corte orientado (4), caracterizada pelo fato de essa zona (4) ser constituída de pelo menos uma soldadura ponta a ponta (7), tornando solidárias duas partes dessa película plástica (3).

2. Película plástica (3), de acordo com a reivindicação 1, constituída de várias camadas superpostas (5, 6, 8).

3. Película plástica, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, na qual a soldadura (7) se estende por toda a espessura da película plástica (3).

4. Película plástica, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, na qual a soldadura (7) se estende por uma altura inferior à espessura da película plástica (3).

5. Película plástica, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de a soldadura (7) se situar em uma região da película plástica (3) definida por uma fenda preexistente (11), cuja espessura é inferior à espessura da película plástica (3).

6. Processo de fabricação de uma zona preexistente de corte orientado (4) em uma película plástica (3), caracterizado pelo fato de essa zona ser obtida pela fixação de duas partes dessa película plástica (3), por meio de uma soldadura (7).

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de apresentar uma primeira etapa na qual se abre uma fenda (11) na película plástica (3) seguida de uma segunda etapa, quando da qual se fecha a fenda (11) por soldagem.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de se abrir uma fenda (11), cuja espessura é inferior à espessura da película plástica (3).

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, no qual se dispõe a soldadura (7) sobre somente uma parte da espessura da película plástica (3).

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, compreendendo o deslocamento da película plástica (3), segundo uma direção, o recorte da película plástica (3), segundo a mesma direção seguida da soldagem das bordas da fenda (11) assim aberta.

11.Dispositivo para a aplicação do processo, definido em qualquer uma das reivindicações 6 a 10, compreendendo os seguintes elementos: - meios para deslocar uma película plástica (3), segundo uma direção; - meios de recorte (1) para abrir uma fenda (11) na película plástica (3); -meios de soldagem (2) das bordas dessa fenda (11); -opcionalmente, meios para depositar um adesivo sobre uma soldadura (7) feita nessa fenda (11); os meios de recorte (1), os meios de soldagem (2) e opcionalmente os meios para depositar um adesivo sendo dispostos sucessivamente um após o outro, segundo essa direção.