ES2259559B1 - Metodo para la fabricacion de un material complejo textil y material complejo textil resultante. - Google Patents

Metodo para la fabricacion de un material complejo textil y material complejo textil resultante. Download PDF

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Abstract

El presente método para la fabricación de un material complejo textil comprende una fase de obtención de un material complejo multicapa, en el que, al menos, una de las dos capas externas está constituida por un termoplástico de punto de fusión entre 80 y 110°C, mientras que, también al menos, una de las capas internas consiste en un termoplástico de punto de fusión entre 110 Y 160°C, siguiendo a continuación una segunda fase de cortado longitudinal del material multicapa en estrechas cintas que, en una tercera fase, sufren un estiraje en caliente, para, en una cuarta fase, ser procesadas convencionalmente para conseguir el entrelazado de las mismas.

Description

Método para la fabricación de un material complejo textil y material complejo textil resultante.
La presente invención se refiere a un método para la fabricación de un material complejo textil, incluyendo en la misma el material obtenido, en cuanto a, su constitución y configuración, que será preferentemente de tipo reticular sea plana o tubular, y a su especial utilización en el envasado de productos alimenticios, destacando entre ellos los productos hortofrutícolas.
Es conocido y ampliamente aplicada la utilización de materiales reticulares flexibles, como por ejemplo las mallas tejidas, extruidas o de tela no tejida, para la confección de envases para los productos antes citados.
Estos envases pueden haber sido preconfeccionados en operaciones previas y equipos distintos a los de llenado, pesado y cerrado, o bien, pueden confeccionarse en el mismo equipo que realiza el llenado, cerrado o sellado y, eventualmente, la adición de información diversa (marcas, calidades, origen, peso, etc.) impresa directamente sobre una lámina conformadora del propio envase o fijada al mismo, o bien, una etiqueta adherida al envase.
En el precedente sentido existen diversos registros de propiedad industrial, tanto del propio solicitante como de otros titulares, en los que se describen envases y procedimientos para su obtención según los criterios descritos anteriormente.
La mayoría de los citados envases están habitualmente constituidos en base a un material reticular flexible del tipo de malla combinada con materiales laminares, también flexibles, del tipo de film o lámina de polímeros termoplásticos.
Asimismo, de forma también habitual, se realizan las uniones entre ambos componentes, malla y lámina o film, mediante termosoldaduras, habiéndose mostrado este procedimiento como el más eficiente para unir a estos dos tipos de materiales.
También es conocida y ampliamente utilizada la aplicación de grapas metálicas, para el cierre por sus extremos de materiales reticulares tubulares del tipo de malla tubular tejida o extruida, para conformar un cuerpo de envase de una longitud y diámetro determinados y, eventualmente, la sujeción de un soporte para la información impresa del tipo de etiqueta, banderola o cinta.
Los sistemas de unión y cierre precedentemente expuestos presentan una serie de inconvenientes y limitaciones como son las que se exponen seguidamente.
En el primer caso, cuando se trata de uniones de un material reticular con un material laminar mediante termosoldadura, existe el grave problema de la necesidad de tener que igualar las temperaturas de fusión o soldadura de los diversos materiales que intervienen en la unión. Incluso en el caso de que se puedan igualar dichas temperaturas, siempre habrá uno de los dos materiales que quedará afectado perdiendo en mayor o menor grado alguna de sus propiedades (resistencia mecánica, planitud, homogeneidad, etc.) debido a las diferencias de textura y grosor existentes entre ellos.
En el supuesto en el que la temperatura de fusión del material laminar sea más alta que la del material reticular, se de la circunstancia de que para realizar una correcta soldadura hay que fundir completamente este segundo, con lo que pierde prácticamente toda su resistencia mecánica que, por otra parte, es necesaria para soportar el peso del producto.
Si por el contrario, la temperatura de fusión del material laminar es inferior a la del material reticular, hay que fundir el primero para realizar una correcta soldadura y como consecuencia aparecen arrugas muy marcadas en su superficie, cuando no hay perforaciones, sufriendo por tanto una importante degradación de su aspecto superficial y, por supuesto, también de su resistencia mecánica.
En el segundo caso, de cierres de material reticular mediante grapas metálicas, es evidente que el uso de materiales tan distintos para la confección de un envase y además unidos solidariamente, supone una limitación importante cuando se plantea la posible recogida selectiva para el posterior reciclaje o valorización energética del envase. Así resulta evidente que, para eliminar el uso de grapas metálicas como cierre de los envases, no existe otra alternativa que la descrita anteriormente de unir la malla, con una o varias bandas, por medio de soldadura.
Como resultado de los inconvenientes apuntados anteriormente en el uso de la termosoldadura para unir malla con malla o malla con banda de film, la situación actual de dicho tipo de envases para productos hortofrutícolas es que, o bien tienen una limitación baja en el peso del producto que pueden contener, como consecuencia de la pérdida de propiedades mecánicas ya descrita, o es necesario utilizar mallas y bandas gruesas para poder soportar pesos de cierta importancia como 4 ó 5 kg. En algunos casos, también se recurre al uso de materiales poliméricos como el PET (poliéster) que tiene una temperatura de fusión (270ºC) mucho más alta que la de las poliolefinas, pero que, al no pertenecer a la misma familia química, presenta los mismos problemas de selección y reciclaje que las grapas metálicas.
A la vista de tales inconvenientes, resulta evidente que sería de desear disponer de un material que permitiese la confección de envases en los que la confección y el cierre de los mismos se llevara a cabo por termosoldadura, y de modo que ésta no diese lugar a pérdidas de propiedades debidas a la fusión de los componentes y permitiera que la relación peso de producto envasado/peso del envase fuese mucho mayor, aportando con ello una presumible serie de ventajas.
Atendiendo a cuanto se pretende en el párrafo anterior, la invención ha adoptado la solución de constituir los materiales a termosoldar según una estructura compleja, en la que por una parte se permite la termosoldadura y, al propio tiempo, por otra parte se dispone de una resistencia mecánica independiente de la temperatura de soldadura.
De acuerdo con la precedente solución se ha desarrollado el método para la fabricación de un material complejo textil objeto de la presente invención, el cual, partiendo de procesos convencionales de coextrusión, comprende las siguientes fases operativas:
a.-
se produce un material multicapa, formado por capas superpuestas constituidas por polímeros termoplásticos diversos, en el que, al menos, una de las capas externas está constituida por polímeros termoplásticos con temperaturas de fusión comprendidas entre 80 y 110ºC, mientras que, al menos, una capa intermedia está constituida por un polímero termoplástico con temperatura de fusión comprendida entre 110 y 160ºC,
b.-
se somete el material multicapa en forma laminar a una operación de cortado longitudinal a la continua en forma de estrechas cintas,
c.-
se someten dichas estrechas cintas a un estiraje longitudinal con aportación de calor a temperatura comprendida entre 50 y 150ºC y
d.-
se procesan dichas estrechas cintas, como si se tratara de hilos, en instalaciones capaces de realizar el entrelazado de las mismas para obtener un producto laminar flexible de configuración plana o tubular.
Una característica del método de la invención consiste en que el material constituyente de al menos una de las dos capas externas presenta una temperatura de fusión comprendida entre 80 y 110ºC, mientras que al menos una de las capas intermedias presenta una temperatura de fusión comprendida entre 110 y 160ºC.
Otra característica de la invención estriba en el hecho de que el material complejo textil obtenido con el método de la invención constituido por un material flexible conformado por entrecruzado de estrechas cintas obtenidas por corte de un material multicapa en el que, al menos, una de las capas externas es fusible entre 80 y 110ºC, mientras que, también al menos, una capa intermedia es fusible entre 110 y 160ºC.
Y, finalmente, otra característica de la invención radica en el hecho de que el material complejo textil obtenido encuentra aplicación en la consecución de láminas soldables, sin pérdida de resistencia en las zonas soldadas, destinadas a la confección de sacos, bolsas, cubiertas de cierre y similares.
Otras características del método y el material complejo textil de la invención se detallarán a lo largo de la descripción que del objeto de la invención se realiza seguidamente, haciendo referencia a los dibujos ilustrativos que se acompañan. En los dibujos:
Figura 1, representa, esquemáticamente, la realización plana de la primera fase del método de la invención en un caso de constitución mínima del material complejo multicapa que queda reducido a estar formado por solo tres capas que, en aras a la comprensión se han dibujado separadas en planos paralelos.
Figura 2, representa, esquemáticamente, la realización de la segunda fase del método de la invención, según la cual la tricapa de la figura anterior, situada a la izquierda del dibujo, se corta longitudinalmente en estrechas cintas, situadas a la derecha del dibujo, que constituyen un material complejo textil.
Figura 3, representa, esquemáticamente, la realización de la tercera fase del método de la invención, según la cual se someten las estrechas cintas a un estiraje en caliente.
Figura 4, representa, esquemáticamente, la realización de la cuarta fase del método de la invención, según la cual las estrechas cintas se procesan en un aparato convencional que determina que sean entrelazadas entre sí para obtener un producto textil laminar flexible de configuración aplanada o tubular.
Figura 5, representa, esquemáticamente y en forma análoga a la de la figura 1, una estrecha cinta de material complejo de las obtenidas en la fase de la figura 2 y conformadas en la fase de la figura 3.
Figura 6, representa, esquemáticamente, una posibilidad de unión por termosoldadura de una lámina reticulada de material complejo textil de la invención con otra lámina de iguales características.
Figura 7, representa, esquemáticamente, el caso en que se termosuelda una lámina reticular de material complejo textil de la invención con una lámina de otras características.
En la figura 1 se ilustra, según la primera fase del método, un material complejo multicapa 1, correspondiente a un fragmento de una lámina multicapa de configuración plana o tubular, que está constituida por la superposición íntima de tres capas, aunque en los dibujos se han representado separadas según tres planos paralelos, de las cuales las capas 2A y 2C son externas, mientras que la capa 2B es interna. Evidentemente, en todos los casos de material multicapa, solo habrá dos capas externas 2A y 2C, mientras que la capa interna 2B podrá consistir en más de
una.
Dicho material multicapa, en general, se obtiene principalmente por coextrusión de las diversas capas y soplado, según técnica convencional. No obstante, no se descartan otras posibilidades de coextrusión y de laminado planos. Este material complejo multicapa flexible puede presentar un espesor de los comprendidos entre 50 y 100 micras y una anchura de entre 100 y 1000 mm.
De acuerdo con la invención, al menos una de las capas externas 2A y 2C está constituida por un material polimérico termoplástico que presenta un punto de fusión comprendido entre 80 y 110ºC, aunque preferentemente serán las dos capas 2A y 2C iguales entre sí.
El referido material polimérico termoplástico en este caso de las capas externas 2A y 2C se escogerá entre uno del grupo que comprende el polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), el polietileno de baja densidad (LDPE) y el metaloceno (mPE), bien sean considerados aislado o en sus combinaciones posibles.
Análogamente, por otra parte, de acuerdo con la invención, la o las capas internas comprendidas entre las dos capas externas, como lo es, como mínimo, la capa internas 2B, están constituidas, al menos una de ellas, por un material polimérico termoplástico que presenta un punto de fusión comprendido entre 110 y significativamente superior al usado para las capas externas 2A y 2C 160ºC, escogiéndose como material para al menos una de ellas, el polietileno de alta densidad (HDPE), el polietileno de media densidad (MDPE) y el polipropileno (PP), sean considerados aisladamente o en sus combinaciones posibles.
En la figura 2 se muestra, en la parte izquierda de la misma, un fragmento del material multicapa 1 de la invención, correspondiente a la figura 1, en el que se han confundido en un solo cuerpo las tres capas 2A, 2B y 2C y se han señalizado, con las líneas discontinuas 3, las trayectorias de corte a seguir sobre el mismo con la finalidad de conformarlo en una pluralidad de estrechas cintas 4, tal como se ilustra en la parte derecha de la misma figura 2, que corresponde a la segunda fase del método.
En la figura 3 se ilustra la tercera fase del método de la invención, según la cual las estrechas cintas 4 se someten a un proceso de estiraje longitudinal, que las transforman en estrechas cintas estiradas 5 en una relación entre 1:3 a 1:8, mediante aportación de calor 6, sea por contacto con una superficie caliente o por paso a través de un túnel de aire caliente, a una temperatura de entre 50 y 150ºC.
En la figura 4, correspondiente a la fase cuarta del método de la invención, se ilustra, en forma muy esquemática, el procesado de las estrechas cintas estiradas 5 en instalaciones 6 que permiten el entrelazado de aquéllas para formar cuerpos laminares de configuración plana o tubular, pudiendo consistir tales instalaciones en una de las que permiten obtener un tejido a la plana, un género de punto, una tela sin tejer, etc., sea de configuración aplanada o tubular, entre los que son preferidos los organizados como una estructura reticular 7.
Como sea que las muy estrechas cintas 5, esquemáticamente representadas en la figura 5, que constituyen la estructura reticular 7 resultante según cualquier textura y configuración, sea esta plana o tubular, están compuestas por tres capas 2A, 2B y 2C de polímeros termoplásticos de punto de fusión distinto y, concretamente, con un punto de fusión inferior los polímeros de las capas externas 2A y 2C con respecto al punto de fusión de la capa interna 2B.
La referida estructura reticular 7 presenta unas propiedades mejoradas para su unión por termosoldadura, las cuales son debidas al hecho de que, al aplicar presión y calor sobre el material, se consigue que el polímero de las capas externas 2A y 2C alcance la temperatura de fusión, mientras que el polímero de la capa interna 2B, que tiene una temperatura de fusión más alta, permanece inalterada.
Este comportamiento diferenciado entre las capas de las muy estrechas cintas 5, que pueden adoptar una configuración filiforme, y con las que se conforma la citada estructura reticular 7, permite la posibilidad de que esta se pueda soldar consigo misma, como se muestra en la figura 6, o con un material laminar anexo 8 compatible con la misma, sin que en el conjunto ni en la zona de soldadura 9 se produzca una pérdida significativa de características, como son la resistencia mecánica, el aspecto superficial, etc.
Finalmente, otra ventaja añadida, en el caso de soldadura de un material reticular 7 con un material laminar 8, como es el representado en la figura 7, es que este segundo puede ser también un material multicapa, haciendo coincidir aproximadamente las temperaturas de fusión de las capas externas 2A y 2C del material reticular 7 con la de la capa externa correspondiente del material laminar multicapa que está en contacto, teniendo las restantes capas de este material laminar unos puntos de fusión sensiblemente más altos. Con ello, se posibilita la obtención de buenas soldaduras entre los dos materiales, reticular y laminar, sin que ninguno de los dos vea afectadas, de forma significativa, sus características básicas.
Con el material reticular 7 de la invención, se posibilita la obtención de envases en los que la confección y cierre de los mismos se realice por termosoldaduras entre polímeros de la misma familia, sin el inconveniente inherente de la pérdida de propiedades debido a la fusión total de sus componentes.
Por lo tanto, será posible obtener envases en los que la relación peso del producto envasado/peso del envase sea mucho mayor, lo que aporta las siguientes ventajas:
1.-
Reducción del coste del envase
2.-
Disminución del peso del envase por unidad de producto envasado, acompañado de menos residuos generados después de su uso, menor coste de recogida, selección, reciclaje y valoración.
3.-
Menor volumen de material a transportar y manipular, tanto antes, como durante y después del uso del envase.
4.-
Mayor aptitud para la recogida selectiva, reciclaje y valorización energética.
El material complejo textil objeto de la presente invención posibilita la obtención de envases más eficientes desde el punto de vista ecológico y de sostenibilidad y más en línea con los requerimientos de la legislación europea sobre envases y residuos de
envases.

Claims (12)

1. Método para la fabricación de un material complejo textil, concretamente un material que, mediante un proceso de tipo textil, permite obtener productos flexibles que son autosoldables entre sí y/o a láminas o elementos de otra procedencia y de material compatible, caracterizado porque:
a.-
se produce un material multicapa, formado por capas superpuestas constituidas por polímeros termoplásticos diversos, en el que, al menos, una de las capas externas está constituida por polímeros termoplásticos con temperaturas de fusión comprendidas entre 80 y 110ºC, mientras que, al menos, una capa intermedia está constituida por un polímero termoplástico con temperatura de fusión comprendida entre 110 y 160ºC,
b.-
se somete el material multicapa en forma laminar a una operación de cortado longitudinal a la continua en forma de estrechas cintas,
c.-
se someten dichas estrechas cintas a un estiraje longitudinal con aportación de calor a temperatura comprendida entre 50 y 150ºC y
d.-
se procesan dichas estrechas cintas estiradas, como si se tratara de hilos, en instalaciones capaces de realizar el entrelazado de las mismas para obtener un producto laminar flexible de configuración plana o tubular.
2. Método para la fabricación de un material complejo textil, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el material polimérico termoplástico constituyente de al menos una de las dos capas externas presenta una temperatura de fusión comprendida entre 80 y 110ºC, consiste en uno del grupo que comprende el polietileno lineal de baja densidad, el polietileno de baja densidad y el metaloceno, sean considerados aisladamente o en sus combinaciones
posibles.
3. Método para la fabricación de un material complejo textil, según la reivindicación 1, caracterizado porque el material polimérico termoplástico constituyente de, al menos, una de las capas intermedias presenta una temperatura de fusión comprendida entre 110 y 160ºC, consiste en uno del grupo que comprende el polietileno de alta densidad, el polietileno de media densidad y el polipropileno, sean considerados unitariamente o en sus combinaciones posibles.
4. Método para la fabricación de un material complejo textil, según la reivindicación 1, caracterizado porque el material multicapa es cortado longitudinalmente en estrechas cintas de anchura comprendida entre 1 y 5 mm.
5. Método para la fabricación de un material complejo textil, según la reivindicación 1, caracterizado porque las capas externas presentan su masa y/o su superficie con acabados del grupo que comprenden el colorido, el estampado gráfico y el gofrado.
6. Método para la fabricación de un material complejo textil, según la reivindicación 5, caracterizado porque el acabado de las caras externas del material multicapa es igual para ambas.
7. Método para la fabricación de un material complejo textil, según la reivindicación 5, caracterizado porque el acabado de las caras externas del material multicapa es diferente para ambas.
8. Método para la fabricación de un material complejo textil, según la reivindicación 5, caracterizado porque la o las capas intermedias presentan cualquier colorido.
9. Material complejo textil, caracterizado porque está constituido por un material flexible conformado por entrecruzado de estrechas cintas obtenidas por corte de un material multicapa en el que, al menos, una de las capas externas es fusible entre 80 y 110ºC, mientras que, también al menos, una capa intermedia es fusible entre 110 y 160ºC.
10. Material complejo textil, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el entrecruzado de las estrechas cintas se realiza de acuerdo con uno de los métodos del grupo que comprende el tisaje a la plana, el tisaje de género de punto sea de recogida o de urdimbre y la obtención de telas sin tejer, sean considerados aisladamente o en sus combinaciones posibles.
11. Material complejo textil, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el entrelazado de las estrechas cintas conforma productos flexibles del grupo que comprende los productos laminares de configuración plana y los de configuración tubular.
12. Material complejo textil, caracterizado porque el material complejo textil obtenido encuentra aplicación en la consecución de láminas soldables, sin pérdida de resistencia en las zonas soldadas, destinadas a la confección de sacos, bolsas, cubiertas de cierre y similares.
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