ES2212561T3

ES2212561T3 - Lamina que contiene almidon o derivados de almidon y poliesteruretanos.

Info

Publication number: ES2212561T3
Application number: ES99925000T
Authority: ES
Inventors: Klaus-Dieter Hammer; Michael Ahlers; Gerhard Grolig; Hans-Gerhard Fritz; Thomas Seidenstucker
Original assignee: Kalle Nalo GmbH
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-25
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2004-07-16
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: RU2220161C2; JP2002516372A; ATE257166T1; DE59908204D1; HUP0102392A3; DE19822979A1; EP1102814A1; US6821588B1; EP1102814B1; HUP0102392A2; PL344485A1; WO1999061524A1; AU4144699A

Abstract

Lámina que contiene almidón termoplástico y/o un derivado de almidón termoplástico, caracterizada porque se ha fabricado a partir de una mezcla termoplástica, que comprende: a) almidón termoplástico y/o un derivado de almidón termoplástico y b) al menos un poliésteruretano, que comprende segmentos de poliuretano rígidos y segmentos de poliéster blandos dispuestos en sucesión alternante, encontrándose la relación de pesos de a):b) en el intervalo de 75:25 a 5:95, y porque presenta un grado de estirado con relación a la superficie de 2 a 70.

Description

Lámina que contiene almidón o derivados de almidón y poliésteruretanos.

La invención se refiere a una lámina que contiene almidón termoplástico y/o derivados de almidón termoplásticos y que es especialmente adecuada como envoltura para alimentos. La invención se refiere también a un procedimiento para la fabricación de esta envoltura para alimentos y de su uso como lámina de envasado, en especial como envoltura para embutido.

La mayoría de las envolturas para embutido constan de tripa animal, pero también de celulosa regenerada reforzada con fibras, colágeno o polímeros sintéticos. Si bien la celulosa y el colágeno son de origen natural, la fabricación de tales envolturas para embutido, sin embargo, se lleva a cabo mediante procedimientos costosos y contaminantes. Las envolturas de otro material, por ejemplo de tejido recubierto con proteínas o acrilato, sólo tienen, por el contrario, escasa importancia.

De entre las envolturas conocidas, las de hidrato de celulosa cubren el espectro de aplicación más amplio. Sin embargo, para algunas aplicaciones presentan una permeabilidad demasiado alta al vapor de agua y/o al oxígeno. Las envolturas de colágeno presentan una permeabilidad menor pero, en cambio, son demasiado lábiles. Las envolturas de polímeros sintéticos no son adecuadas para la fabricación de salchichón. Se pueden fabricar de forma fácil y económica, por ejemplo mediante extrusión, pero, al contrario que las envolturas de hidrato de celulosa o de colágeno, no son biodegradables.

La envoltura para embutido fabricada por extrusión de almidón termoplástico descrita en el documento EP-A-0709030 es biodegradable, pero todavía presenta deficiencias. En especial, no es suficientemente resistente a la ebullición y tiende a fragilizarse después del tratamiento con agua o por pérdida de plastificante.

Finalmente se conocen también envolturas para alimentos tubulares estiradas en sentido biaxial, de una o varias capas, que constan de un polímero biodegradable, procesable termoplásticamente, o que contienen al menos una capa formada por él (documento EP-A-0820698). Se fabrican mediante un procedimiento de extrusión. Como polímeros biodegradables, procesables termoplásticamente se consideran poliésteres alifáticos o parcialmente aromáticos, poliésteruretanos alifáticos termoplásticos, poliéstercarbonatos alifático-aromáticos y, en especial, poliamidoésteres alifáticos. Las envolturas tubulares formadas por estos polímeros, en especial por poliésteruretanos, muestran, sin embargo, una mala constancia de calibre, lo que causa problemas en el procesamiento.

Por lo tanto, el objetivo ha consistido en desarrollar una envoltura para alimentos que se pudiera fabricar de manera sencilla y filo ambiental, en la medida de lo posible con un procedimiento de extrusión, a partir de materias primas naturales renovables y que, al mismo tiempo, se pudiera convertir en compost o, al menos, fuera biodegradable. La envoltura debe ser suficientemente permeable y poderse usar para prácticamente todos los tipos de embutido, es decir, para la fabricación tanto de salchichas cocidas y para escaldar como de embutido crudo.

El objetivo se alcanza mediante una mezcla (combinación) de a) almidón termoplástico y/o un derivado de almidón termoplástico (ambos denominados en los sucesivo "TPS") y b) al menos un poliésteruretano.

El objeto de la presente solicitud es, por lo tanto, una lámina que contiene almidón termoplástico y/o un derivado de almidón termoplástico y que se caracteriza porque se ha fabricado a partir de una mezcla termoplástica que comprende a) almidón termoplástico y/o un derivado de almidón termoplástico y b) al menos un poliésteruretano que comprende segmentos de poliuretano rígidos y de segmentos de poliéster blandos dispuestos en sucesión alternante, encontrándose la relación de pesos de a):b) en el intervalo de 75:25 a 5:95, preferentemente de 30:70 a 60:40, y porque presenta un grado de estirado con relación a la superficie de 2 a 70, preferentemente de 4 a 40, muy preferentemente de 6 a 20. La lámina también puede contener dado el caso almidón nativo. Para el ajuste fino de la curva de tensión/alargamiento pueden añadirse a la combinación también cargas orgánicas o inorgánicas finamente dispersas. En la combinación de polímeros, el poliésteruretano forma la matriz continua en la que se encuentra incorporado el almidón termoplástico o el derivado de almidón termoplástico en una distribución micro dispersa en forma de partículas discretas con un diámetro d_{p} de 0,05 a 30 \mum, preferentemente de 0,1 a 3,0 \mum. La lámina, en estado estirado, presenta preferentemente un grosor de 30 a 120 \mum, muy preferentemente de 50 a 80 \mum. Se puede usar como lámina de envasado, en especial para alimentos, concretamente como envoltura para embutido tubular sin sutura.

El derivado de almidón termoplástico es preferentemente un éster de almidón, como se describe detalladamente en el documento DE-A 19515477. El componente ácido del éster es en general un ácido alcanoico (C_{2}-C_{10}) que preferentemente presenta pocas o ninguna ramificación. Un alcanoato de almidón especialmente preferido y económico es el acetato de almidón con un grado de sustitución inferior a 3, en especial de 1,5 a 2,4. Al contrario que el almidón mismo, los ésteres de almidón, tales como el acetato de almidón, ya son termoplásticos como tales y no necesitan ser plastificados. Los ésteres de almidón con una cadena de alquilo más larga, por ejemplo los hexanoatos, octanoatos o decanoatos de almidón, provocan una alteración de la elasticidad y de la tenacidad, así como de la permeación de las envolturas para alimentos. Por combinación de diferentes ésteres de almidón se pueden fabricar envolturas con propiedades muy especiales. También son adecuados los éteres de almidón y los derivados de almidón termoplásticos que presentan grupos laterales catiónicos cuaternarios con grupos alquilo (C_{2}-C_{18}) hidrófobos, preferentemente grupos alquilo (C_{2}-C_{12}). Por último se pueden usar también derivados de almidón aniónicos.

Se ha observado que las envolturas que constan únicamente de almidón termoplástico y/o derivados de almidón termoplásticos no presentan aún el grado deseado de extensibilidad, resistencia, tenacidad y elasticidad, pero sobre todo de estabilidad frente a agua caliente o hirviendo. Las envolturas de poliésteruretano puro tampoco poseen las propiedades deseadas. Concretamente les falta resistencia, estabilidad frente a la temperatura y constancia de calibre. Tampoco se pueden mejorar significativamente añadiendo al almidón termoplástico o al derivado de almidón termoplástico diferentes sustancias de bajo peso molecular, tales como lubricantes, plastificantes y cargas.

Sorprendentemente se descubrió que se produce una mejora significativa si el almidón termoplástico o el derivado de almidón se mezcla con poliésteruretanos termoplásticos.

El poliésteruretano termoplástico (denominado en adelante también "TPU") comprende segmentos de poliuretano rígidos y segmentos de poliéster blandos, estando dispuestos los segmentos en sucesión alternante. Con "blando" se designan los segmentos con una temperatura de transición vítrea (T_{g}) de -20ºC o menor, con "rígido", en cambio, los que presentan una T_{g} de +30ºC o mayor. El poliésteruretano puede ser de naturaleza alifática o aromática. La proporción de los segmentos de poliuretano en el poliésteruretano termoplástico asciende a entre el 10 y el 90% en peso, preferentemente a entre el 20 y el 50% en peso, en cada caso respecto del peso total del poliésteruretano. En general constan de unidades de diisocianato y de diol. Las unidades de diisocianato pueden ser alifáticas, cicloalifáticas o aromáticas. Ejemplos de diisocianatos alifáticos son el butano-1,4-diisocianato y el hexano-1,6-diisocianato. El isoforondiisocianato (= 3-isocianatometil-3,5,5-trimetil-ciclohexano-isocianato) representa un diisocianato cicloalifático. El tolueno-2,4- y -2,6-diisocianato, el difenilmetano-2,2'-, -2,4'-, -2,6'- y -4,4'-diisocianato, así como el naftaleno-1,5-diisocianato, son diisocianatos aromáticos preferidos.

Los segmentos de poliéster presentan en general una masa molecular M_{w} media de 500 a 10.000 g/mol, preferentemente de 1.000 a 4.000 g/mol. Constan preferentemente de unidades de alcoholes di- o polifuncionales y de unidades de ácidos carboxílicos di- o polifuncionales. Se pueden fabricar a partir de las sustancias de partida mencionadas mediante polimerización de condensación en presencia de catalizadores, tales como butilato de titanio (éster tetrabutílico del ácido ortotitánico). Normalmente, sin embargo, los segmentos de poliéster constan de unidades de diol y de ácido carboxílico. En la reacción de condensación, en lugar de los ácidos libres también se pueden usar naturalmente los derivados de ácido correspondientes, tales como halogenuros de carbonilo (en especial, cloruros de carbonilo), anhídridos de ácidos carboxílicos o ésteres alquílicos (C_{1}-C_{4}) de ácidos carboxílicos. Los dioles o polioles presentan generalmente una estructura básica alifática o cicloalifática. Los dioles preferidos para la fabricación de los segmentos de éster son el etano-1,2-diol (= etilenglicol), el propano-1,2- y -1,3-diol, el 2,2-dimetilpropano-1,3-diol (= neopentilglicol), el butano-1,4-diol, el pentano-1,5-diol, el hexano-1,6-diol y el ciclohexanodiil-bismetanol (especialmente, el ciclohexano-1,4-diil-bismetanol). También se pueden usar mezclas de varios dioles o polioles diferentes. Los ácidos di- o policarboxílicos igualmente presentan preferentemente una estructura básica alifática o cicloalifática, prefiriéndose los ácidos dicarboxílicos alifáticos (tales como el ácido succínico o el ácido adípico). Se prefiere especialmente el ácido adípico. Un ácido dicarboxílico con una estructura básica cicloalifática es, por ejemplo, el ácido ciclohexandicarboxílico (especialmente, el ácido ciclohexan-1,4-dicarboxílico). Los segmentos de poliéster también pueden estar compuestos por unidades de ácidos hidroxicarboxílicos o sus derivados, por ejemplo de ácido 3-hidroxipropiónico, ácido 3-hidroxibutírico, ácido 4-hidroxibutírico, ácido 5-hidroxipentanoico o \varepsilon-caprolactona. Son especialmente adecuados los poliésteruretanos que a una temperatura de 190ºC y una carga de 21,6 kg presentan un índice de fusión volumétrico MVI (determinado según la norma ISO 01133) comprendido en el intervalo de aproximadamente 5 a
15 cm^{3}/10 min.

Sorprendentemente, la lámina de acuerdo con la invención se puede termo sellar o termo soldar. Para ello es suficiente una temperatura de aproximadamente 100 a 250ºC y un tiempo de contacto de aproximadamente 0,1 a 5 s. No se precisa ningún adhesivo adicional. Por el contrario, las láminas de almidón termoplástico solo no son termosellables. La envoltura para alimentos tubular de acuerdo con la invención es, además, permeable a humo, también a humo frío. Es lisa, sin parecer grasienta. Su aspecto es bastante similar al de una envoltura de tripa natural. Las partículas de grasa se ven bien, ya que la envoltura es preferentemente transparente. Sigue envolviendo el picadillo de embutido de forma lisa y tensa también después de una pérdida considerable de agua. Este efecto se atribuye sobre todo a las propiedades elásticas de la matriz de TPU. La envoltura se puede pelar fácilmente sin que reviente espontáneamente. La resistencia al desgarre progresivo es buena. Esta propiedad se puede ajustar además a voluntad modificando el tipo y la proporción de los componentes en la mezcla termoplástica, especialmente incorporando una carga (por ejemplo, almidón de grano fino nativo).

Además de los componentes a) y b), la mezcla termoplástica también puede contener ingredientes adicionales de bajo o alto peso molecular que, en especial, sirven de plastificantes o lubricantes o que mejoran la compatibilidad de los componentes entre sí. Mediante estos ingredientes dado el caso se pueden mejorar o ajustar selectivamente la homogeneidad y la fluidez de la mezcla termoplástica extrusionable.

Como plastificantes son adecuados especialmente mono-, di-, tri- y poliglicerina, sorbita, polietilenglicol (PEG), éster trietílico del ácido cítrico, éster trietílico del ácido acetilcítrico, triacetato de glicerina, ésteres del ácido ftálico (especialmente, el ftalato de dimetilo, el ftalato de dietilo y el ftalato de dibutilo), así como mono- y diésteres de sorbita. La proporción de plastificante(s) asciende a hasta el 40% en peso, preferentemente hasta el 25% en peso, en cada caso respecto del peso total de la mezcla termoplástica.

Los lubricantes que mejoran la homogeneidad de la mezcla termoplástica son en especial grasas o aceites vegetales, triglicéridos sintéticos, lecitinas, alcoholes grasos etoxilados o ceras. Los aceites que contienen grupos epoxi, especialmente el aceite de linaza epoxidado, son aditivos especialmente adecuados que aseguran una dispersión óptima del almidón termoplástico en el poliésteruretano termoplástico y al mismo tiempo reducen sorprendentemente el par de la extrusora durante el procesamiento de la mezcla. La proporción de lubricante asciende a hasta el 12% en peso, preferentemente a entre el 0,1 y el 6% en peso, en cada caso respecto del peso total de la mezcla.

Finalmente, la lámina de acuerdo con la invención también puede estar reforzada con fibras. En general, las fibras son relativamente cortas (como media de aproximadamente 0,1 a 3 mm, preferentemente de 0,2 a 1,5 mm). Para que la envoltura siga siendo biodegradable, son especialmente adecuadas las fibras de línteres de algodón, de celulosa de madera, de celulosa regenerada ("fibras regeneradas"), de cáñamo, lino, sisal o yute. La proporción de fibras asciende a hasta el 30% en peso respecto del peso total de TPS + TPU. La proporción de fibras se encuentra preferentemente entre el 2 y el 15% en peso, en cada caso respecto del peso total de la mezcla. Las fibras se distribuyen uniformemente en la mezcla termoplástica a lo largo del proceso de procesamiento de la combinación.

La lámina puede contener también cargas, bien en lugar de las fibras o bien adicionalmente. Como cargas se prestan, por ejemplo, carbonato cálcico, talco, caolín (especialmente, mezclas de caolín/cuarzo, conocidas como "tierra de diatomeas de Neuburg"), dióxido de titanio, silicatos (especialmente volastonita, un inosilicato), anhidrita (= sulfato cálcico), partículas de celulosa o de almidón nativo (especialmente aquellas con un diámetro de partícula de 15 \mum o menos). El diámetro medio de las partículas de carga (d_{pC}) se encuentra en el intervalo de 0,1 a 50 \mum, preferentemente de 0,1 a 20 \mum, muy preferentemente de 1 a 5 \mum. Su proporción puede ascender a hasta el 30% en peso, pero preferentemente se encuentra entre el 2 y el 15% en peso, muy preferentemente entre el 4 y el 10% en peso, en cada caso respecto del peso total de la mezcla termoplástica.

Para las láminas con una estabilidad especialmente alta frente a agua caliente o hirviendo, ha resultado ser ventajoso añadir a la mezcla termoplástica reticulantes. Los reticulantes adecuados son, por ejemplo, ácidos dicarboxílicos, di- o triisocianatos (especialmente el hexametilendiisocianato), dialdehídos (especialmente el glioxal), diepóxidos, diiminas o silanos o siloxanos con grupo(s) vinilo, por ejemplo el viniltrimetilsilano. El reticulante se añade preferentemente cuando los demás componentes de la mezcla se hayan fundido. La proporción de reticulante(s) asciende a hasta el 10% en peso, preferentemente a entre el 0,5 y el 5% en peso, muy preferentemente a entre el 1 y el 3% en peso, en cada caso respecto del peso total de la mezcla termoplástica.

La fabricación de almidón termoplástico se conoce, por ejemplo, de los documentos WO 90/05161 y 90/10019. En la plastificación se suprime la estructura helicoidal del almidón nativo, de manera que se encuentra después en un estado prácticamente amorfo. En el almidón termoplástico, entre el 50 y el 100% en peso, preferentemente al menos el 80% en peso, del almidón nativo usado inicialmente está presente en forma desestructurada. El grado de desestructuración se puede hallar mediante el análisis de imagen de fotografías que se generaron con luz polarizada, mediante la calorimetría diferencial dinámica (DSC) o mediante la determinación de la dispersión de rayos X. La desestructuración y la plastificación se llevan a cabo por calentamiento y suministro de energía mecánica, por ejemplo mediante un tratamiento térmico prolongado en una amasadora o en una extrusora de uno o dos husillos. Para que el almidón se funda a por debajo de su temperatura de descomposición, se requieren aditivos tales como agua, glicerina, propano-1,3-diol, butano-1,4-diol, pentano-1,5-diol, hexano-1,6-diol, neopentilglicol, diglicerina, N,N-dimetilurea, sorbita o citrato. En la plastificación con agua se añaden aproximadamente 20 a 25% en peso de agua, preferentemente aproximadamente un 17% en peso de agua, en cada caso respecto del peso del almidón nativo. Durante este proceso se mantiene una temperatura de la masa de aproximadamente 100 a 130ºC. En la plastificación con glicerina, su proporción asciende a entre aproximadamente 0,5 y 30% en peso, preferentemente a entre el 8 y el 25% en peso, de nuevo en cada caso respecto del peso del almidón nativo. En este caso ha resultado ser ventajosa una temperatura de la masa de 150 a 170ºC. Mediante este tratamiento se puede reducir la proporción de almidón cristalino al 5% en peso o menos.

La mezcla termoplástica se puede fabricar a partir de los componentes mencionados en aparatos habituales, por ejemplo en una extrusora de doble husillo. Son especialmente adecuadas las extrusoras con dos husillos engranados sincronizados cuyo número de revoluciones por minuto se encuentra preferentemente entre 50 y 400 por min. En la zona de la hendidura muestran superficies de husillos que se mueven en direcciones opuestas con un elevado efecto cizallador y que, por lo tanto, pueden suministrar una elevada cantidad de energía al material que se va a extrusionar. A una temperatura de 150 a 230ºC, preferentemente de 170 a 210ºC, se forma a partir de los componentes individuales una mezcla fundida termoplástica homogénea.

Para la fabricación de la mezcla termoplástica son posibles varias variantes del procedimiento. En la primera variante se plastifica primero el almidón nativo con la ayuda de los coadyuvantes de desestructuración descritos (especialmente glicerina). A través de una denominada extrusora de flujo lateral (alimentador lateral, side feeder) se alimenta después el poliésteruretano termoplástico. Se mezcla con el almidón termoplástico fundido y desgasificado y la mezcla resultante se vuelve a desgasificar. A continuación, la masa fundida se puede extrusionar y, tras enfriarse, se puede convertir en un granulado almacenable. Asimismo se puede alimentar directamente en una tobera anular mediante una bomba para la masa fundida y se puede procesar para dar una envoltura tubular para alimentos. En otra variante del procedimiento, como material de partida sirve almidón termoplástico granulado o un derivado de almidón granulado. Después de su fusión y desgasificación en la extrusora se realiza el mezclado con el TPU. En una tercera variante se alimentan en la extrusora TPS y TPU juntos. Por último, el poliésteruretano termoplástico también puede mezclarse con almidón nativo y "cargarse" con él. Durante el mezclado en la extrusora ya se plastifica una proporción suficiente del almidón, especialmente si se añade otro coadyuvante de plastificación (por ejemplo, glicerina).

Para la fabricación de una lámina tubular, la mezcla termoplástica se extrusiona a través de una tobera anular calentada. La temperatura en la tobera anular se encuentra entre 100 y 160ºC y, por tanto, preferentemente algo más baja que en las zonas de calentamiento preconectadas de la extrusora de mezcla o de plastificación (allí asciende generalmente a entre 110 y 190ºC).

El objeto de la presente invención es, por lo tanto, también un procedimiento para la fabricación de la lámina de acuerdo con la invención, en el que un tubo flexible fabricado por extrusión se moldea por soplado mediante inflado con aire (o con otro gas), encontrándose el grado de estirado en relación con la superficie \lambda_{A} = \lambda_{1} \cdot \lambda_{2} en el intervalo de 2 a 70, preferentemente de 4 a 40, muy preferentemente de 6 a 20. En el proceso de soplado de la lámina tubular, las tasas de estirado se definen como sigue:

\lambda_{1} = D_{S}/D_{D}; \ \lambda_{2} = v_{S}/v_{D}, \ \lambda_{3} = S_{S}/S_{D},

en la que significan

D_{S}	el diámetro del tubo flexible laminar,
D_{D}	el diámetro de la tobera,
v_{S}	la velocidad de extracción del tubo flexible,
v_{D}	la velocidad media de salida de la masa fundida de la tobera,
S_{S}	el grosor de la lámina y
S_{D}	el ancho de la hendidura de salida de la tobera.

Por razones de continuidad debe cumplirse \lambda_{1} \cdot \lambda_{2} \cdot \lambda_{3} = 1, es decir, el grado de estirado con relación a la superficie \lambda_{A} es inversamente proporcional a la reducción del grosor del producto \lambda_{3}.

Si se ha de fabricar una lámina plana, la masa fundida de polímeros también se puede extrusionar a través de una tobera de ranura lineal. Por estirado en las direcciones longitudinal y transversal (por ejemplo, con la ayuda de un marco de pinzas) se pueden lograr los grados de estirado en relación con la superficie indicados. La lámina tubular moldeada por soplado descrita naturalmente también puede convertirse en una lámina plana simplemente cortándola.

Los tubos flexibles adquieren la resistencia, la dilatación, las dimensiones exactas y la capacidad de contracción óptimas sólo por el proceso de estirado y de orientación. Lo pronunciada que esté cada una de estas propiedades depende en primer lugar de la composición de la mezcla termoplástica. De este modo, las envolturas para alimentos se pueden adaptar a los diferentes requisitos eligiendo selectivamente el tipo y la proporción de los componentes individuales de la mezcla termoplástica o ajustando los parámetros de estirado. Dado el caso, las envolturas moldeadas por soplado en parte también se pueden termo fijar. La lámina de acuerdo con la invención consta en general de una sola capa. No obstante, también se pueden fabricar por coextrusión envolturas de varias capas.

Mediante el lavado en un baño adecuado, por ejemplo en un baño de agua o en un baño de ácido diluido (por ejemplo, al 1% en peso), se pueden eliminar de la lámina de acuerdo con la invención los plastificantes o coadyuvantes de plastificación hidrosolubles. Sorprendentemente se observó que esto no empeora las propiedades mecánicas de la lámina. La proporción de plastificantes o coadyuvantes de plastificación asciende después de este lavado preferentemente a menos del 2% en peso respecto del peso total de la envoltura seca.

En otro paso de procedimiento adicional, las envolturas tubulares se pueden dotar de una preparación interior y/o exterior para hacerlas aún más adecuadas para los diferentes usos como envoltura para embutido. Para ello se pueden usar, en una concentración correspondientemente adaptada, la mayoría de las preparaciones líquidas que son usuales también para el refinado de envolturas de hidrato de celulosa. Así, resulta especialmente ventajoso recubrir la superficie interior de una envoltura prevista para salchichón con proteínas (preferentemente caseína, gelatina, proteínas de soja o proteínas de trigo). Las proteínas se fijan habitualmente a la superficie de la envoltura con un (di-)aldehído. Mediante el uso de resinas o mediante la adición de antiaglomerantes a las proteínas/aldehído se puede ajustar la pelabilidad de la envoltura para embutido. La adherencia de la envoltura al picadillo de embutido se puede reducir hasta un fuerte efecto separador con recetas conocidas (esto es necesario, por ejemplo, en el caso de la morcilla de Turingia).

Las preparaciones exteriores adecuadas son conocidas igualmente de las envolturas de celulosa. Mediante el tratamiento de la superficie exterior de la envoltura con una preparación de este tipo se pueden ajustar especialmente la resistencia a moho, la rugosidad de la superficie y la imprimibilidad.

La envoltura para alimentos de acuerdo con la invención se puede variar respecto a sus propiedades hasta tal punto que equivalga a una tripa natural o a una tripa de celulosa. Sus buenas propiedades de hinchamiento y contracción hacen que siempre se ciña al picadillo de embutido y que no se formen pliegues durante el secado lento. Seleccionando los componentes se puede ajustar de forma exacta la permeabilidad de la envoltura a agua, vapor de agua y oxígeno. Sorprendentemente se observó que la envoltura de acuerdo con la invención es permeable a humo, de manera que es especialmente adecuada para los tipos de embutido crudos ahumados (por ejemplo, salami o salchicha cervelat). No obstante, con la envoltura de acuerdo con la invención también se pueden envasar otros alimentos, por ejemplo queso.

El almidón usado para la fabricación de la envoltura se encuentra, además, entre las materias primas renovables usadas con especial preferencia. En la elaboración de compost, la envoltura de acuerdo con la invención se degrada con especial rapidez puesto que como fuente de carbono para los microbios también se encuentra disponible, además del poliésteruretano, el almidón fácilmente aprovechable. Por lo tanto, se produce una degradación co-metabólica en la que los segmentos rígidos de poliuretano aromático se degradan mucho más rápidamente de lo normal.

Los siguientes ejemplos deben explicar con más detalle la invención. Los porcentajes se entienden como porcentajes en peso, salvo que se indique otra cosa.

Fabricación de las mezclas termoplásticas de polímeros Ejemplo 1 Fabricación de almidón termoplástico y de la mezcla de almidón termoplástico y poliuretano

a) Se secaron al vacío 100 kg de almidón de maíz a presión reducida hasta un contenido en agua inferior al 0,3% y se fundieron y mezclaron a fondo a entre 160 y 190ºC con 20 kg de glicerina (al 99%) y 2 kg de aceite de linaza epoxidado en una extrusora de doble husillo. Después se extrusionó y se granuló. Durante el almacenamiento posterior del granulado, el almidón permaneció en estado amorfo y, por tanto, termoplástico.

b) En una extrusora de doble husillo de giro en el mismo sentido, con una longitud de procedimiento de 40 D, se mezclaron y plastificaron 100 kg de almidón de maíz nativo y 20 kg de glicerina, junto con 2 kg de aceite de linaza epoxidado, durante lo cual se produjo una desestructuración del almidón. Mediante varias desgasificaciones se redujo el contenido en agua a por debajo del 1% en peso respecto del peso total del almidón de maíz usado. La extrusión se llevó a cabo con el perfil de temperaturas 100ºC \rightarrow 175ºC \rightarrow 170ºC.

c) En una extrusora de doble husillo se fundieron 60 kg del granulado descrito en el punto b), se desgasificaron y a continuación se mezclaron con 60 kg de poliésteruretano termoplástico, alimentándose el TPU a través de una extrusora de flujo lateral. Los segmentos de éster en el poliésteruretano estaban formados por unidades de ácido adípico y de etilenglicol y presentaban una masa molecular M_{w} media de 3.500 a 4.000 g/mol. A continuación se granuló la mezcla termoplástica de polímeros.

Ejemplo 2

Se repitió el ejemplo 1 con la única desviación de que se usó un poliésteruretano cuyos segmentos de éster estaban compuestos por unidades de ácido adípico y de butano-1,4-diol y presentaban una masa molecular media de 2.000 g/mol.

Ejemplo 3

Se repitió el ejemplo 1 con la única desviación de que el TPU presentaba una proporción del 40 en lugar del 50% en peso, respecto del peso total de la mezcla termoplástica.

Ejemplo 4

Se repitió el ejemplo 2 con la única desviación de que el TPU presentaba una proporción del 40 en lugar del 50% en peso, respecto del peso total de la mezcla termoplástica.

Fabricación de las envolturas para alimentos Ejemplo 5

El granulado descrito en el ejemplo 2 se fundió a 170ºC en una extrusora. La frecuencia de giro del husillo de la extrusora era de 35 revoluciones por minuto. A continuación, la masa fundida se extrusionó a través de una tobera anular con un diámetro de 25 mm y una hendidura de la tobera de 1,0 mm. La temperatura en la tobera anular era de 165ºC y la velocidad de extracción, de 4,7 m/min. Después del moldeo por soplado se obtuvo un tubo flexible con un diámetro de 65 mm (= calibre 65) (\rightarrow D_{S}/D_{D} = \lambda_{1} = 2,6).

Ejemplo 6

El granulado descrito en el ejemplo 1 se fundió y extrusionó como en el ejemplo anterior. La tobera anular presentaba un diámetro de 25 mm y una hendidura de la tobera de 0,75 mm. Después del moldeo por soplado se obtuvo un tubo flexible del calibre 120 con un grosor de pared de 60 \mum. En estado remojado, la resistencia del tubo flexible a la tracción \sigma_{R} era de 14,3 N/mm^{2} y el alargamiento de rotura \varepsilon_{R}, del 211%.

Ejemplo 7

Se fundió y extrusionó el granulado descrito en el ejemplo 2. La tobera anular presentaba un diámetro de 10 mm y una hendidura de la tobera de 0,9 mm. La temperatura del útil de extrusión del tubo flexible era de 145ºC y la velocidad de extracción, de 4,5 m/min. Después del moldeo por soplado se obtuvo un tubo flexible del calibre 30 con un grosor de pared de 65 \mum. En estado remojado, su resistencia a la tracción era de 11,3 N/mm^{2} y el alargamiento de rotura, de 236%.

Ejemplos 8 a 10

Se fundió (temperatura de fusión 182ºC) y extrusionó el granulado descrito en el ejemplo 2. La frecuencia de giro de los husillos de la extrusora era de 29 rpm. La tobera anular presentaba un diámetro de 15 mm y una hendidura de la tobera de 0,6 mm. La extrusión se llevó a cabo con el siguiente perfil de temperaturas de los cilindros: 130ºC, 170ºC, 190ºC, 190ºC. La velocidad de salida era de 1,24 m/min, el rendimiento de 2,5 kg/h. De esta forma se fabricaron tubos laminares soplados del calibre 45 (ancho plano 70 mm) con diferentes grosores de pared. La oscilación en el ancho plano era de \pm0,5 mm. En la siguiente tabla se resumen los datos del ensayo y los parámetros del proceso.

TABLA

1

Las envolturas para alimentos de acuerdo con la invención son estables en agua, pero se hinchan en ella y vuelven a contraerse al secarse. Se pueden colocar en el dispositivo de llenado en forma de segmentos estrangulados por un lado o en forma apilada como las denominadas "orugas". Son adecuadas especialmente como envolturas para salchichón (es decir, para un embutido crudo con un grado de maduración especialmente elevado).

Las envolturas se rellenaron con picadillo de salami. La adherencia al picadillo era baja (pelabilidad al cabo de 2 semanas: "2" en una escala de valores de 1 a 6, representando "1" "se pela muy fácilmente" y "6" "adherencia excesivamente fuerte, la envoltura no se puede retirar sin rotura").

La ventaja de las envolturas de acuerdo con la invención reside en que el TPU mismo no proporciona una gran afinidad por el picadillo de salchichón y que para este picadillo no se requiere ninguna fabricación adicional.

Claims

1. Lámina que contiene almidón termoplástico y/o un derivado de almidón termoplástico, caracterizada porque se ha fabricado a partir de una mezcla termoplástica, que comprende a) almidón termoplástico y/o un derivado de almidón termoplástico y b) al menos un poliésteruretano, que comprende segmentos de poliuretano rígidos y segmentos de poliéster blandos dispuestos en sucesión alternante, encontrándose la relación de pesos de a):b) en el intervalo de 75:25 a 5:95, y porque presenta un grado de estirado con relación a la superficie de 2 a 70.

2. Lámina de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la relación de pesos de a):b) se encuentra en el intervalo de 30:70 a 60:40.

3. Lámina de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el derivado de almidón termoplástico es un éster de almidón.

4. Lámina de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la proporción de los segmentos de poliuretano en el poliésteruretano termoplástico es del 10 al 90% en peso respecto del peso total del poliésteruretano.

5. Lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la mezcla termoplástica contiene al menos un plastificante, ascendiendo la proporción de plastificante(s) a hasta el 40% en peso respecto del peso total de la mezcla termoplástica.

6. Lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la mezcla termoplástica contiene al menos un lubricante, ascendiendo la proporción de lubricante(s) a hasta el 12% en peso respecto del peso total de la mezcla termoplástica.

7. Lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la mezcla termoplástica se ha mezclado con fibras, ascendiendo la proporción de fibras a hasta el 30% en peso respecto del peso total de la mezcla.

8. Lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la mezcla termoplástica contiene cargas, ascendiendo la proporción de cargas a hasta el 30% en peso respecto del peso total de la mezcla.

9. Lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la mezcla termoplástica contiene al menos un reticulante, ascendiendo la proporción de reticulante(s) a hasta el 10% en peso respecto del peso total de la mezcla.

10. Lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque es termosellable.

11. Lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque está dotada de una preparación interior y/o exterior.

12. Procedimiento para la fabricación de una lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el tubo flexible fabricado a partir de la mezcla termoplástica por extrusión, se moldea por soplado, encontrándose el grado de estirado con relación a la superficie en el intervalo de 2 a 70.

13. Uso de la lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 11 como lámina de envasado.

14. Uso de la lámina de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 11 como envoltura para embutido tubular y sin sutura.