ES2273500T3 - Producto alimenticio envasado, que incluye un liquido añadido y procedimiento para su preparacion. - Google Patents
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Abstract
Un producto envasado que comprende : (A) un producto alimenticio sin hueso que comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo formado por carne y queso; teniendo el producto alimenticio un líquido añadido el cual contiene sal muera; (B) un artículo de film plástico flexible que está rodeando y en contacto con el producto alimenticio y el líquido añadido, estando el film térmicamente sellado a través del líquido añadido en contacto con el film en la región del sellado, consigo mismo, con otro film u otro artículo que no es un film, teniendo el film una capa de sellado que comprende un copolímero etileno/alfa-olefina homogéneo; en donde el artículo de film presenta una proporción de fallos del Ensayo Estándar por Caída inferior al 60 por ciento.
Description
Producto alimenticio envasado, que incluye un
líquido añadido y procedimiento para su preparación.
La presente invención se refiere a un producto
envasado en el cual un artículo tal como una bolsa, saquito, o
funda, se emplea para envasar un producto como p. ej., un alimento.
La invención se refiere también a un procedimiento para la
preparación de un producto envasado de acuerdo con la presente
invención.
La inyección a la carne fresca de un líquido
como p. ej., la sal muera, es un medio para ablandar la carne. La
sal muera interactúa con las proteínas del músculo, con el resultado
de exudar una mezcla líquida de la carne. Durante el envasado, el
líquido que está en la superficie de dichos productos cárnicos
inyectados es una mezcla de sal muera inyectada, proteínas del
músculo y jugos naturales y sangre del producto cárnico. Esta
mezcla líquida tiende a rezumar sobre el film del envase en la
región de sellado. Es difícil sellar a través de la mezcla líquida.
Hemos analizado la resistencia del sellado de sellados realizados en
condiciones de este tipo de contaminación, y hemos descubierto que
la resistencia de los sellados realizados a través de la mezcla
líquida, puede ser incluso más del 80% menos que la resistencia de
los sellados realizados sin que la mezcla líquida esté presente en
el área de sellado mientras se realiza el sellado.
Mientras algunos procesadores han solventado con
éxito este problema de sellado débil, con un equipo y distribución
de la línea que previene la contaminación del área de sellado con
sal muera, otros procesadores continúan teniendo los mismos
problemas. Además, se ha visto que las bolsas con un alto
encogimiento empeoran el problema del fallo de sellado. Esto es,
cuando la bolsa encoge, el sellado contacta con el producto el cual
ejerce una presión sobre el sellado que puede ser la causa del
fallo del sellado cuando el sellado contrae herméticamente contra el
producto.
Una solución al problema del fallo del sellado
ha sido el proporcionar una bolsa retráctil sobredimensionada de
manera que el sellado se hace lo suficientemente lejos del producto
para que el encogimiento de la bolsa no dé como resultado que el
sellado contacte con el producto de la bolsa. Aunque esto puede
reducir el problema del fallo del sellado, es causa de otros
problemas. Más particularmente, se obtiene un producto envasado de
un valor estético menor debido al exceso de film que se extiende por
fuera del producto envasado. En segundo lugar, el exceso de film
proporciona una envoltura que tiende a recoger jugos del producto
cárnico lo cual es repugnante y presenta también una acelerada
velocidad de deterioro con respecto al resto del producto cárnico.
Sería también deseable evitar el problema del fallo del sellado a la
vez que se evitan los problemas de disminución del aspecto estético
debido al exceso de film, la repugnante acumulación de jugo en la
cubierta del exceso de film, y la reducida vida útil debido a la
acelerada velocidad de deterioro causada por el jugo que se acumula
en la cubierta del exceso de film. Los inventores de la presente
invención han llegado a una solución de dicho problema.
Hemos descubierto que la proporción de fallos
del sellado puede reducirse en gran manera para el envasado de un
producto cárnico sin hueso en el cual la carne ha sido inyectada con
sal muera, sin emplear una bolsa sobredimensionada y mientras se
proporciona un envasado en el cual el film se contrae herméticamente
contra el producto cárnico. Hemos descubierto que las bolsas
fabricadas de films particulares pueden sellarse a través de una
mezcla líquida que contiene sal muera, con fallos de sellado
significativamente menores, incluso después de que el film se ha
contraído herméticamente contra el producto cárnico sin hueso.
Además, se ha descubierto que el empleo de una tensión retráctil
más pequeña y/o una menor contracción libre puede ayudar a reducir
el fallo de sellado debido a que el sellado empuja menos firmemente
contra el producto que se envasa durante el encogimiento del film
después de que este se sella alrededor del producto. Nuestra
invención nos permite envasar un producto empleando una bolsa que
está dimensionada ajustada al tamaño del producto, proporcionando
con ello un producto final envasado con un aspecto de una mayor
atracción estética, a saber, frente al empleo de una bolsa
sobredimensionada.
Empleando un ensayo altamente agresivo, hemos
dictaminado una proporción de fallos de sellado aproximadamente el
66 por ciento empleando bolsas que son habitualmente de uso
comercial para el envasado de productos porcinos sin huesos
inyectados con sal muera. Sin embargo, a través del empleo de bolsas
fabricadas de films de polímeros particulares (especialmente
copolímeros etileno/alfa-olefina catalizados con
metaloceno en la capa de sellado), así como proporcionando un film
con un encogimiento libre relativamente bajo (y/o una
substancialmente menor tensión de encogimiento) en una dirección,
la cual es en general perpendicular al sellado realizado a través
de la contaminación, hemos descubierto que podemos reducir la
proporción de fallos de sellado a un nivel tan bajo como el 26 por
ciento, empleando el mismo ensayo altamente agresivo. Esto es un 60%
de reducción en la proporción de fallos de sellado, empleando un
ensayo que creemos es significativamente más agresivo que las
actuales condiciones de empleo de los productos envasados. En vista
de la substancial mejora en la integridad del sellado durante
nuestro ensayo altamente agresivo, creemos que en el uso comercial
nuestros productos envasados presentarán una proporción de fallos
de sellado que constituye una substancial mejora sobre la proporción
de fallos de sellado habitualmente experimentados en el mercado
comercial.
La patente
EP-A1-0.756.931 describe un producto
cárnico envasado en un film flexible el cual está rodeando y en
contacto con el producto, estando el film térmicamente sellado
consigo mismo y teniendo una capa de sellado que comprende un
copolímero etileno/alfa-olefina homogéneo.
Como primer aspecto, la presente invención se
refiere a un producto envasado que contiene:
(A) un producto alimenticio sin hueso que
comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo formado
por carne y queso, teniendo el producto alimenticio un líquido
añadido, comprendiendo el líquido añadido sal muera, en donde el
artículo de film tiene una proporción de fallos del Ensayo Estándar
por Caída inferior al 60 por ciento.
B) un artículo de film de plástico flexible el
cual está a la vez rodeando y en contacto con el producto
alimenticio y el líquido añadido, estando el film sellado
térmicamente a través del líquido añadido en contacto con el film
en la región del sellado, consigo mismo, con otro film u otro
artículo que no es un film, teniendo el film una capa de sellado que
comprende un copolímero etileno/alfa-olefina
homogéneo.
De preferencia, el artículo de film comprende un
film térmicamente retráctil. De preferencia el film es un film de
múltiples capas que contiene una capa de sellado que comprende un
copolímero etileno/alfa-olefina homogéneo. De
preferencia, el film tiene un grueso aproximadamente desde 0,038 a
0,076 mm (1,5 a 3 milésimas de pulgada); con mayor preferencia,
aproximadamente desde 0,046 a 0,069 mm (1,8 a 2,7 milésimas de
pulgada) y todavía con mayor preferencia desde aproximadamente
0,051 a 0,061 mm (2 a 2,4 milésimas de pulgada). De preferencia, el
film tiene una contracción libre desde aproximadamente el 15 al 60
por ciento en por lo menos una dirección; con más preferencia desde
aproximadamente el 20 al 50 por ciento. De preferencia, el film
tiene una tensión retráctil desde aproximadamente 3,5 a 24,6
kg/cm^{2}, (50 a 350 libras por pulgada cuadrada, (es decir
"psi")) en una primera dirección, y 2,1 a 70,3 kg/cm^{2}
(300-1000) en una segunda dirección; con más
preferencia desde aproximadamente 0,7 a 1,4 MPa (100 a 200 psi) en
la primera dirección y de 2,5 a 4,1 MPa (360 a 600 psi) en la
segunda dirección. La tensión retráctil se mide de acuerdo con la
norma ASTM D 2838.
Si el artículo de film es una bolsa de sellado
final, la primera dirección es de preferencia la dirección de la
máquina (es decir, la dirección longitudinal) de forma que un
sellado efectuado a través de la contaminación líquida es forzado
contra el producto por la tensión retráctil en la primera dirección.
De forma similar, si el artículo de film es una bolsa de sellado
lateral, la primera dirección es de preferencia la dirección
transversal. De preferencia, la segunda dirección tiene una tensión
retráctil de por lo menos aproximadamente 120 por ciento de la
tensión retráctil de la primera dirección; con más preferencia,
desde aproximadamente 150 a 2000 por ciento de la tensión retráctil
de la primera dirección; todavía con mayor preferencia, desde
aproximadamente 150 a 350 por ciento de la tensión retráctil de la
primera dirección, y todavía con la mayor preferencia, desde
aproximadamente 150 hasta 300 por ciento de la tensión retráctil de
la segunda dirección.
De preferencia, el film de múltiples capas tiene
un capa de sellado que comprende por lo menos un miembro
seleccionado del grupo formado por poliolefina, poliamida,
poliéster, cloruro de polivinilo, y ionómero; con más preferencia,
copolímero etileno/alfa-olefina homogéneo,
copolímero etileno/éster no saturado (especialmente copolímero
etileno/acetato de vinilo), y ionómero. De preferencia, la capa de
sellado comprende un copolímero
etileno/alfa-olefina en una cantidad de por lo menos
aproximadamente 90 por ciento en peso. Una capa de sellado
particularmente preferida comprende copolímero
etileno/alfa-olefina en una cantidad de
aproximadamente 80 por ciento, basado en el peso de las capas, y
polietileno lineal de baja densidad en una cantidad de
aproximadamente 20 por ciento, basado en el peso de las capas. De
preferencia el film de múltiples capas comprende además una capa
barrera del O_{2}, la cual a su vez comprende de preferencia por
lo menos un miembro seleccionado del grupo formado por copolímero
etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilideno (PVDC),
carbonato de polialquileno, poliamida, naftalato de polietileno,
poliéster, policrilonitrilo. De preferencia, el film comprende una
retícula de polímero reticulado, el cual se obtiene de preferencia
por irradiación de una o más capas del film. Si el film de
múltiples capas comprende una capa barrera de O_{2}, el film
comprende de preferencia además una o más capas adhesivas (es decir
capas "tie") para potenciar la adhesión entre capas de las
varias capas del film entre sí.
De preferencia, el aditivo líquido libre
comprende sal muera. De preferencia, la sal muera está presente en
una cantidad desde aproximadamente el 1 por ciento hasta el 30 por
ciento, basado sobre el peso del producto; con más preferencia,
desde aproximadamente el 5 hasta el 25 por ciento; todavía con más
preferencia, desde aproximadamente el 6 hasta el 20 por ciento;
todavía con la mayor preferencia, desde aproximadamente el 10 hasta
el 12 por ciento, o desde aproximadamente el 16 hasta el 18 por
ciento. De preferencia el producto alimenticio lo constituye la
carne. De preferencia el producto cárnico comprende por lo menos un
miembro seleccionado del grupo formado por volatería, cerdo,
vacuno, cordero, cabra, caballo, y pescado; con mayor preferencia
por lo menos un miembro seleccionado del grupo formado por
volatería, cerdo, vacuno y cordero; todavía con más preferencia,
por lo menos un miembro seleccionado del grupo formado por cerdo y
vacuno; todavía con mayor preferencia, cerdo inyectado con sal
muera.
Como segundo aspecto, la presente invención se
refiere a un procedimiento de envasado que comprende:
(A) Fabricación de un artículo de film plástico
flexible que comprende por lo menos un miembro seleccionado del
grupo formado por una bolsa, un saquito, y una funda, teniendo el
artículo la parte superior abierta, por la cual el film se sella
térmicamente consigo mismo o con un segundo film, siendo el film una
capa de sellado que comprende un copolímero
etileno/alfa-olefina homogéneo;
B) Colocación dentro del artículo de film, de
un producto alimenticio sin hueso que tiene un líquido añadido
sobre el mismo, comprendiendo el líquido añadido, sal muera, el
producto alimenticio sin hueso depositando líquido sobre una región
de una superficie interna del artículo de film el cual va a sellarse
después de que el producto alimenticio sin hueso se coloque dentro
del artículo de film, comprendiendo el líquido depositado el líquido
añadido; y
C) Sellado térmico a través de la parte
superior abierta del artículo de film después de que el producto
alimenticio sin hueso ha sido colocado en el mismo, efectuándose el
sellado térmico a través del líquido depositado sobre la superficie
interna del artículo de film, mediante lo cual se obtiene un
producto envasado;
en donde el artículo de film presenta una
proporción de fallos del Ensayo Estándar por Caída, inferior al 60
por ciento.
De preferencia, el procedimiento comprende
además la evacuación de la atmósfera de dentro del artículo de film
después de que el producto de carne sin hueso se coloca dentro del
artículo de film pero antes del sellado térmico a través de la
parte superior abierta del artículo de film. Los films preferidos,
los productos alimenticios, y los líquidos añadidos son los citados
más arriba en el primer aspecto de la presente invención. De
preferencia, la sal muera se inyecta al interior del producto
cárnico sin hueso antes de que el producto cárnico se coloque
dentro del artículo de film. De preferencia, el artículo de film
comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo formado
por una bolsa con el extremo sellado, una bolsa con el lateral
sellado, una funda y un saquito, siendo la primera dirección
paralela a la longitud del artículo, y la segunda dirección siendo
perpendicular a la longitud del artículo. Si la primera dirección
es la dirección de la máquina y la segunda dirección es una
dirección transversal, el artículo es de preferencia una bolsa con
el extremo sellado, una funda o un saquito; si la primera dirección
es la dirección transversal y la segunda dirección es la dirección
de la máquina, el artículo es de preferencia, una bolsa de sellado
lateral. Si el artículo de film es una funda, puede ser o bien sin
costura o con costura trasera. Si el artículo de film es un saquito,
puede ser un saquito sellado en L ó un saquito sellado en U.
Los productos cárnicos sin hueso preferidos
incluyen el vacuno, cerdo, cordero, volatería, (incluyendo pollos,
pavos, etc.), pescado, cabra y caballo.
La figura 1 representa una bolsa sellada en el
extremo en una vista plana, siendo la bolsa de utilidad en un
producto envasado de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 representa una vista de la sección
transversal tomada a través de la sección 2-2 de la
figura 1.
La figura 3 representa una bolsa con sellado
lateral en una vista plana, siendo la bolsa de utilidad en un
producto envasado de acuerdo con la presente invención.
La figura 4 representa una vista de la sección
transversal tomada a través de la sección 4-4 de la
figura 3.
La figura 5 representa una vista esquemática de
un procedimiento preferido para fabricar un film de múltiples capas,
de utilidad para el producto envasado de la presente invención.
Como se utilizas en la presente, la expresión
"líquido añadido" se refiere a cualquier líquido que se añade
al producto alimenticio, es decir, a la superficie del producto
alimenticio y/o dentro de la estructura del producto alimenticio.
Ejemplos de líquidos añadidos incluyen la sal muera, soluciones de
especias, etc. inyectadas dentro de productos cárnicos, o empleados
como soluciones de inmersión para los quesos. En definitiva, una
porción del líquido añadido permanece dentro del producto
alimenticio al tiempo de efectuarse el envasado, mientras que otra
porción del líquido añadido exuda sobre la superficie (o permanece
sobre la superficie) del producto alimenticio al tiempo de
efectuarse el envasado. Es este líquido añadido que está en la
superficie del producto alimenticio, es decir, no dentro del
producto alimenticio, el que contamina la superficie interna del
artículo de film que se va a sellar. El líquido añadido que
contamina la superficie interior del artículo de film es el
responsable de la disminución de la resistencia del sellado
resultante. En la presente invención, la sal muera es un líquido
añadido preferido. Como se emplea en la presente, el término "sal
muera" incluye una solución de sal (p. ej., de cloruro de sodio)
en agua, independientemente de si hay otras sales presentes o no,
tales como varias sales que contienen fosfatos. De preferencia, la
sal muera contiene sal en una cantidad desde aproximadamente el 3
al 20 por ciento, basado en el peso de la
solución.
solución.
Como se emplea en la presente, la expresión
"líquido libre" se refiere al líquido que está en el envase que
contiene un producto alimenticio, estando el líquido en el envase
pero no contenido dentro del producto alimenticio. Es decir, un
líquido libre no está mantenido dentro del producto alimenticio sin
hueso. Por ejemplo, la expresión "purga", es conocida por los
expertos en la técnica como el jugo natural exudado de la carne
fresca, y es considerado como un líquido libre una vez el líquido
exuda del producto cárnico. Además, el líquido que está presente
sobre la superficie de un producto cárnico se considera también que
es un líquido libre. Todavía, si un líquido (tal como la sal muera)
es inyectado dentro de un producto cárnico, y a continuación exuda
del producto cárnico, el líquido que exuda del producto cárnico se
considera igualmente como líquido libre, incluso aunque el líquido
no sea un jugo natural de dentro del producto cárnico.
Como se emplea en la presente, el término
"film" se emplea en un sentido genérico para incluir una tela
plástica, independientemente de si es un film o una hoja. De
preferencia, los films de la presente invención, y utilizados en la
misma, tienen un grueso de 0,25 mm ó menos. Como se emplea en la
presente, el término "envase" se refiere a los materiales de
envasado empleados en el envasado de un producto.
De preferencia, el film de acuerdo con la
presente invención, comprende un total de 3 a 20 capas; con más
preferencia de 4 a 12 capas; y todavía con más preferencia, de 5 a 9
capas. El film de múltiples capas de la presente invención puede
tener cualquier grueso total que se desee, en tanto el film
proporcione las propiedades deseadas para la operación
\hbox{de envasado particular en la cual se emplea el film,
especialmente los resultados deseados del ensayo por
caída.}
Como se emplean en la presente, las expresiones
"capa de sellado", "capa para el sellado", "capa de
sellado por calor" y "capa sellante", se refieren a una
capa o capas externa(s), implicada(s) en el sellado
del film consigo mismo, con otra capa del mismo u otro film, y/u
otro artículo que no sea un film. Aunque debería también
reconocerse que hasta 0,076 mm de la parte externa de un film (3
mils) puede implicarse en el sellado del film consigo mismo o con
otra capa, la expresión "capa de sellado" y similares, se
refieren en la presente solamente a la(s) capa(s) más
externa(s) que se sella(n) térmicamente consigo
mismas, con otro film, etc. Cualquiera de las capas internas que
contribuyen a la realización del sellado del film son designadas en
la presente como capas "auxiliares del sellado". Con respecto
a envases que tienen sellados solamente del tipo fino, en oposición
a los sellados del tipo solapa, la expresión "capa sellante" se
refiere generalmente a la capa interior de un envase, siendo la
capa interior una capa externa que frecuentemente sirve también como
capa de contacto con el alimento del envase de alimento. Sin
embargo, en un film de múltiples capas, la composición de las otras
capas (dentro de 3 milésimas de pulgada) de la superficie interna)
pueden afectar también la sellabilidad y la resistencia del
sellado.
Las capas sellantes empleadas en las técnicas de
envasado incluyen el tipo de polímero termoplástico, el cual
incluye la poliolefina, poliamida, poliéster, cloruro de polivinilo
y ionómero termoplásticos. Los polímeros preferidos para la capa
sellante incluyen el copolímero
etileno/alfa-olefina, el copolímero etileno/acetato
de vinilo y ionómero, homogéneos.
Como se emplea en la presente, el término
"sellado por calor" y la expresión "térmicamente sellado"
se refieren a cualquier sellado de una primera región de la
superficie de un film con una segunda región de la superficie de un
film, en donde el sellado se forma calentando las regiones a por lo
menos sus respectivas temperaturas de iniciación al sellado. El
calentamiento puede realizarse mediante una o cualesquiera de una
amplia variedad de maneras, tales como empleando una barra
calentada, un alambre caliente, aire caliente, radiación infrarroja,
sellado por ultrasonidos, etc. El sellado por calor es el proceso
de unión de dos o más films u hojas termoplásticas, calentando las
áreas en contacto entre sí a la temperatura a la cual tiene lugar la
fusión, habitualmente con ayuda de presión. El sellado por calor
incluye el sellado térmico, sellado por cordón de soldadura, sellado
por impulsos, sellado dieléctrico y sellado por ultrasonidos.
Como se emplea en la presente, el término
"barrera" y la expresión "capa de barrera" aplicada a
films y/o capas, se emplea con referencia a la capacidad de un film
o una capa para servir como barrera para uno o más gases. En la
técnica del envasado, las capas barrera para el oxígeno (es decir
O_{2} gaseoso), incluyen por ejemplo, el copolímero
etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilideno (PVDC),
carbonato de polialquileno, poliamida, naftalato de polietileno,
poliéster, poliacrilonitrilo, etc., como conocidos por los expertos
en la técnica. Sin embargo, en la presente invención la capa de
barrera del O_{2} comprende de preferencia o bien el EVOH ó el
cloruro de polivinilideno, el PVDC que comprende un estabilizador
térmico (es decir, un secuestrante de HCl, p. ej., aceite de soja
epoxidado) y un auxiliar de proceso lubricante, el cual por ejemplo,
comprende uno o más acrilatos.
Como se emplea en la presente, las expresiones
"capa agresiva" así como "capa resistente al perforado",
se refieren a cualquier capa que sirve para resistir la abrasión,
perforado y otras potenciales causas de reducción de la integridad
del envase, así como potenciales causas de reducción de la calidad
del aspecto del envase. Como se emplea en la presente, la expresión
"capa de piel" se refiere a una capa externa de un film de
múltiples capas en el envasado de un producto, siendo esta capa de
piel objeto de un empleo agresivo.
Como se emplea en la presente, el término
"núcleo" y la expresión "capa del núcleo" se aplica a
films de múltiples capas, con referencia a cualquier capa interior
que de preferencia tiene una función distinta de servir como
adhesivo o como compatibilizador para la adhesión de dos capas entre
sí. Habitualmente la capa o capas del núcleo proporcionan al film
de múltiples capas, un deseado nivel de resistencia, es decir, un
módulo, y/o óptica, y/o resistencia añadida al empleo agresivo, y/o
impermeabilidad específica.
Como se emplea en la presente, la frase "capa
de adhesión" se refiere a cualquier capa interna que tiene el
propósito primario de adherir dos capas entre sí. En una primera
versión, las capas pueden comprender cualquier polímero que tiene
un grupo polar injertado sobre el mismo, de manera que el polímero
es capaz de un enlace covalente con polímeros polares tales como
una poliamida y el copolímero etileno/alcohol vinílico. Los
polímeros preferidos para emplear en capas adhesivas, incluyen pero
no están limitados a, copolímero de etileno/ácido no saturado,
copolímero de etileno/éster no saturado, anhídrido–poliolefina
injertado, poliuretano, y mezclas de los mismos.
Como se emplea en la presente, la expresión
"capa de carga" se refiere a cualquier capa de un film que está
presente con el propósito de aumentar la resistencia al uso
agresivo, tenacidad, módulo, etc, de un film de múltiples capas.
Las capas de carga comprenden generalmente polímeros que son
económicos con relación a los otros polímeros del film.
Como se emplean en la presente, las expresiones
"capa en contacto con el alimento" y "capa en contacto con
la carne" se refieren a una capa de un film de múltiples capas la
cual está en contacto directo con el alimento/carne en el envase
que comprende el film. La capa de contacto con el alimento/carne es
una capa externa del film de múltiples capas, en el sentido de que
la capa en contacto con el alimento/carne está en contacto directo
con el producto cárnico dentro del envase. La capa en contacto con
el alimento/carne es una capa interna en el sentido de que con
respecto al producto alimenticio/producto cárnico envasado, la capa
en contacto con el alimento/carne es la capa interna (es decir, la
capa más interna) del envase, estando esta capa interna en contacto
directo con el alimento/carne.
Como se emplean en la presente, las expresiones
"superficie de contacto con el alimento" y "superficie en
contacto con la carne" se refieren a una superficie externa de
una capa de contacto con el alimento/capa de contacto con la carne,
estando esta superficie externa en directo contacto con el
alimento/carne dentro del envase.
Como se emplea en la presente, "EVOH" se
refiere al copolímero etileno/alcohol vinílico, es decir, el etileno
alcohol vinílico polimerizado. El EVOH incluye copolímeros de
etileno/acetato de vinilo saponificados o hidrolizados, y se
refiere al copolímero de alcohol vinílico que tiene un comonómero de
etileno, preparado mediante, por ejemplo, hidrólisis de copolímeros
de acetato de vinilo o mediante reacciones químicas con alcohol
polivinílico. El grado de hidrólisis es de preferencia por lo menos
del 50%, y con más preferencia, por lo menos del 85%. De
preferencia el EVOH comprende desde aproximadamente 28 hasta
aproximadamente 48 moles % de etileno, con mayor preferencia desde
aproximadamente 32 a aproximadamente 44 moles % de etileno e incluso
con mayor preferencia, desde aproximadamente 38 hasta
aproximadamente 44 moles % de etileno.
Como se emplea en la presente, el término
"orientado" se refiere a un material que contiene un polímero
que ha sido estirado a una temperatura elevada (temperatura de
orientación), seguido de un "ajuste" de la configuración
estirada mediante enfriamiento del material a la vez que mantiene
substancialmente las dimensiones estiradas. Después del
subsiguiente calentamiento, el material que contiene el polímero
libre de restricciones, sin recocer, orientado a su temperatura de
orientación, el encogimiento térmico se produce casi a las
dimensiones originales sin encoger es decir, las dimensiones
preorientadas. Más particularmente, el término "orientado" como
se emplea en la presente, se refiere a films orientados, en donde
la orientación puede producirse de una o de varias maneras.
Como se emplea en la presente, la expresión
"ratio de orientación" se refiere al producto de multiplicar la
extensión a la cual el material de film plástico se expande en
varias direcciones, habitualmente en dos direcciones
perpendiculares entre sí. La expansión en la dirección de la máquina
recibe el nombre en la presente de "estiraje" mientras que la
expansión en la dirección transversal recibe el nombre en la
presente de "ensanchamiento". Para films extrusionados a
través de una tobera anular, el ensanchamiento se obtiene
habitualmente mediante "soplado" del film para producir una
burbuja. Para estos films el estiraje se obtiene habitualmente
pasando el film a través de dos juegos de cilindros de arrastre con
movimiento propio, con el juego de más abajo a una velocidad de
superficie mayor que el juego de más arriba, siendo el resultado del
ratio de estiramiento la velocidad superficial del juego de
cilindros de arrastre de más abajo, dividido por la velocidad
superficial de los cilindros de arrastre del juego de cilindros de
más arriba. El grado de orientación recibe también el nombre de
ratio de orientación, o algunas veces el de "ratio de
deformación".
Como se emplea en la presente, la expresión
"dirección de máquina", abreviado aquí como "MD" se
refiere a la dirección "según la longitud" del film, es decir,
en la dirección del film cuando el film se forma durante la
extrusión y/o revestimiento. Como se emplea en la presente, la
expresión "dirección transversal" abreviado aquí como
"TD", se refiere a la dirección a través del film,
perpendicular a la máquina o dirección longitudinal.
Como se emplea en la presente, las expresiones
"térmicamente retráctil" ó "encogimiento térmico" y
similares, se refiere a la tendencia de un film, generalmente un
film orientado, a encoger con la aplicación de calor, es decir, a
contraer al ser calentado de forma que el tamaño (área) del film
disminuye mientras el film está en un estado libre de
restricciones. De manera similar, la tensión de un film térmicamente
retráctil aumenta con la aplicación de calor si el film es de
contracción restringida. Como corolario, la expresión
"térmicamente contraído" se refiere a un film térmicamente
retráctil, o una porción del mismo, la cual ha sido expuesta al
calor de forma que el film o una porción del mismo está en un estado
contraído por el calor, es decir, reducido en tamaño (libre de
restricciones) o bajo una tensión aumentada (con restricciones).
Como se emplea en la presente, la expresión
"contracción libre" se refiere al cambio dimensional en tanto
por ciento en una muestra del film de 10 cm x 10 cm, cuando se la
somete a un calor seleccionado (es decir a una cierta temperatura),
efectuándose la determinación cuantitativa de acuerdo con la norma
ASTM D 2732 según se menciona en 1990 Annual Book of ASTM
Standards ("Libro anual de los estándares de ASTM, de
1990"), vol. 08.02 pp.368-371, la cual se
incorpora en su totalidad a la presente como referencia.
Como se emplea en la presente, la expresión
"térmicamente retráctil" se emplea con referencia a todos los
films que presentan una contracción total libre (es decir, L+T) de
por lo menos un 10 por ciento a 85ºC (185ºF). El film de múltiples
capas empleado en la presente invención tiene de preferencia una
contracción total libre (es decir L+T antes de la contracción) de
por lo menos 40 por ciento a 85ºC (185ºF), Además, el film tiene de
preferencia una contracción libre de por lo menos 15 por ciento a
85ºC (185ºF) en la dirección de la máquina y por lo menos 15 por
ciento a 85ºC (185ºF) en dirección transversal. La "contracción
libre total" se determina sumando el tanto por ciento de
contracción libre en la dirección de la máquina con el tanto por
ciento de contracción libre en dirección transversal. Por ejemplo,
un film que presenta a 85ºC (185ºF) el 30 por ciento de contracción
libre en la dirección transversal y el 20 por ciento de contracción
libre en la dirección de la máquina tiene una "contracción libre
total" a 85ºC (185ºF) del 50 por ciento.
Los films de múltiples capas de la invención
pueden ser recocidos o regulados por el calor para reducir la
contracción libre bien sea ligeramente, substancialmente, o
completamente.
Como se emplea en la presente, el término
"monómero" se refiere a un compuesto relativamente sencillo
conteniendo habitualmente carbono y con un bajo peso molecular, el
cual puede reaccionar para formar un polímero combinándose consigo
mismo o con otras moléculas o compuestos similares.
Como se emplea en la presente, el término
"comonómero" se refiere a un monómero que está copolimerizado
con por lo menos un monómero diferente en una reacción de
copolimerización, el resultado de la cual es un copolímero.
Como se emplea en la presente, el término
"polímero" se refiere al producto de una reacción de
polimerización, e incluye los homopolímeros, copolímeros,
terpolímeros, etc. Una capa de un film puede consistir en un solo
polímero (con o sin aditivos no poliméricos), o puede tener todavía
polímeros adicionales juntamente con los mismos, es decir, mezclados
con los mismos.
Como se emplea en la presente, el término
"homopolímero" se emplea con referencia a un polímero que
resulta de la polimerización de un monómero único, es decir, un
polímero consistente esencialmente en un único tipo de mero, es
decir, una única unidad de repetición.
Como se emplea en la presente, el término
"copolímero" se refiere a polímeros formados por la reacción de
polimerización de por lo menos dos diferentes monómeros. Por
ejemplo, el término "copolímero" incluye el producto de
reacción de copolimerización del etileno y una
alfa-olefina, tal como 1-hexeno. Sin
embargo, el término "copolímero" incluye también por ejemplo,
la copolimerización de una mezcla de etileno, propileno,
1-hexeno y 1-octeno. El término
copolímero incluye también polímeros producidos por reacción tales
como copolímero de injerto, copolímero de bloque y copolímero al
azar.
Como se emplea en la presente, el término
"polimerización" incluye las homopolimerizaciones,
copolimerizaciones, terpolimerizaciones, etc., e incluye todos los
tipos de copolimerizaciones como al azar, de injerto, de bloque,
etc. Polímeros en los films empleados de acuerdo con la presente
invención, pueden prepararse de acuerdo con un procedimiento
cualquiera de polimerización adecuado, incluyendo la polimerización
en suspensión, polimerización en fase gaseosa, y procedimientos de
polimerización a alta presión.
Como se emplea en la presente, el término
"copolimerización" se refiere a la polimerización simultánea de
dos o más monómeros para dar como resultado un copolímero. Como se
emplea en la presente, un copolímero identificado en términos de
una pluralidad de monómeros, p. ej., "copolímero
propileno/etileno", se refiere a un copolímero en el cual
cualquier monómero puede copolimerizar en un tanto por ciento en
peso o tanto por ciento molar más alto que el otro monómero o
monómeros. Sin embargo, el primer monómero que se cita polimeriza de
preferencia en un tanto por ciento en peso más alto que el segundo
monómero que se cita y, para copolímeros que son terpolímeros,
quadripolímeros, etc., el primer polímero copolimeriza de
preferencia en un tanto por ciento en peso más alto que el segundo
monómero, y el segundo monómero copolimeriza en un tanto por ciento
en peso más alto que el tercer monómero, etc.
Para los polímeros, los copolímeros se
identifican, es decir, se nombran con los términos de los monómeros
a partir de los cuales se producen los copolímeros. Por ejemplo, la
expresión "copolímero propileno/etileno" se refiere a un
copolímero producido por la copolimerización del propileno y el
etileno, con o sin comonómero(s) adicional(es). Un
copolímero comprende "meros" recurrentes derivados de los
monómeros con los cuales se produce el copolímero, p. ej., un
copolímero propileno/etileno comprende unidades mero de propileno y
unidades mero de etileno.
Como se emplea en la presente, la terminología
que emplea el signo "/" con respecto a la identidad química de
un copolímero (p. ej., "un copolímero
etileno/alfa-olefina") identifica los comonómeros
que se copolimerizan para producir el copolímero. Como se emplea en
la presente, "copolímero etileno alfa-olefina"
es el equivalente de "copolímero
etileno/alfa-olefina".
Como se emplea en la presente, la expresión
"polímero heterogéneo" se refiere a los productos de reacción
de polimerización de una variación relativamente amplia en el peso
molecular y una variación relativamente amplia en la distribución
de la composición; es decir, polímeros típicos preparados, por
ejemplo, empleando catalizadores Ziegler-Natta
convencionales. Polímeros heterogéneos son útiles en varias capas
del film empleado en la presente invención. Aunque hay pocas
excepciones (tales como TAFMER^{TM} copolímeros lineales
homogéneos etileno/alfa-olefina producidos por
Mitsui Petrochemical Corporation, empleando catalizadores
Ziegler-Natta), los polímeros heterogéneos
contienen típicamente una relativamente amplia variedad de
longitudes de cadena y de porcentajes de
comonómeros.
comonómeros.
Como se emplea en la presente, la expresión
"polímero homogéneo" se refiere a los productos de reacción de
polimerización de una relativamente estrecha distribución de pesos
moleculares y una relativamente estrecha distribución de la
composición. Los polímeros homogéneos son útiles en varias capas del
film multicapa empleados en la presente invención. Los polímeros
homogéneos son estructuralmente diferentes de los polímeros
heterogéneos en que los polímeros homogéneos tienen una
relativamente uniforme secuenciación de comonómeros dentro de una
cadena, una distribución especular de secuencia en todas las cadenas
y una similar longitud de todas las cadenas, es decir, una
distribución más estrecha de pesos moleculares. Además, se preparan
típicamente polímeros homogéneos empleando metaloceno u otro
catalizador del tipo único-sitio, con más
preferencia que empleando catalizadores
Ziegler-Natta.
Más particularmente, los copolímeros
etileno/alfa-olefina homogéneos pueden
caracterizarse mediante uno o más métodos conocidos por los
expertos en la técnica, tales como la distribución de pesos
moleculares (M_{w}/M_{n}), índice de amplitud de la
distribución de composiciones (CDBI), y comportamiento del margen
estrecho de puntos de fusión y del punto de fusión único. La
distribución de pesos moleculares (M_{w}/M_{n}), conocida
también como polidispersibilidad, puede determinarse mediante
cromatografía de permeación sobre gel. Los copolímeros
etileno/alfa-olefina homogéneos útiles en esta
invención, tienen generalmente (M_{w}/M_{n}) menor de 2,7; de
preferencia desde aproximadamente 1,9 hasta aproximadamente 2,5; con
más preferencia, desde aproximadamente 1,9 hasta aproximadamente
2,3. El índice de amplitud de la distribución de composiciones
(CDBI) de dichos copolímeros etileno/alfa-olefina
homogéneos será generalmente mayor de aproximadamente el 70 por
ciento. El CDBI se define como el tanto por ciento en peso de las
moléculas de copolímero que tienen un contenido de comonómero
dentro del 50 por ciento (es decir, más o menos el 50%) del
contenido medio en comonómero molar total. El CDBI del polietileno
lineal, que no contiene comonómero, se define como el 100%. El
Índice de Amplitud de la Distribución de Composiciones (CDBI) se
determina mediante la técnica del Fraccionamiento de la Elución a
Temperatura Creciente (TREF). La determinación del CDBI distingue
claramente los copolímeros homogéneos empleados en la presente
invención (estrecha distribución de las composiciones dictaminada
mediante los valores del CDBI generalmente por encima del 70%) de
los VLDPE disponibles comercialmente, los cuales tienen generalmente
una amplia distribución de la composición dictaminada por los
valores CDBI generalmente inferiores al 55%. El CDBI de un
copolímero se calcula fácilmente a partir de los datos obtenidos de
las técnicas ya conocidas en la especialidad, tales como por
ejemplo, el fraccionamiento de la elución a temperatura creciente,
como se describe por ejemplo, en Wild et al., J. Poly.
Sci. Poly. Phys. Ed., vol. 20 p. 441 (1982). De preferencia,
los copolímeros etileno/alfa-olefina homogéneos
tienen un CDBI mayor de aproximadamente el 70%, es decir, un CDBI
desde aproximadamente el 70% hasta aproximadamente el 99%. Los
copolímeros etileno/alfa-olefina homogéneos en los
films de múltiples capas para emplear en la presente invención
presentan también un margen de puntos de fusión relativamente
estrecho en comparación con los "copolímeros heterogéneos", es
decir, polímeros que tienen un CDBI inferior al 55%. De
preferencia, los copolímeros etileno/alfa-olefina
homogéneos presentan un punto de fusión característico
esencialmente singular, con un punto de fusión de un pico (T_{m})
determinado por Colorimetría de Scanning Diferencial (DSC) desde
aproximadamente 60ºC hasta aproximadamente 105ºC. De preferencia el
copolímero homogéneo tiene un pico T_{m} por DSC desde
aproximadamente 80ºC hasta aproximadamente 100ºC. Como se emplea en
la presente, la expresión "punto de fusión esencialmente único"
significa que por lo menos aproximadamente el 80% en peso del
material corresponde a un único pico T_{m} a una temperatura
dentro del margen desde aproximadamente 60ºC hasta aproximadamente
105ºC, y esencialmente ninguna fracción substancial del material
tiene un pico de punto de fusión mayor de aproximadamente 115ºC
determinado por análisis DSC. Las mediciones del DSC se han
efectuado en un Sistema Perkin Elmer 7, Sistema de Análisis
Térmico. La información registrada sobre la fusión son los datos de
una segunda fusión es decir, la muestra se calienta a una velocidad
programada de 10ºC/minutos a una temperatura por debajo de su margen
crítico. A continuación, se recalienta la muestra (segunda fusión)
a una velocidad programada de 10ºC/minuto. La presencia de picos de
fusión más altos es perjudicial para las propiedades del film tales
como el velado, y compromete las posibilidades de una significativa
reducción de la temperatura de iniciación del sellado del film
final.
Puede prepararse un copolímero
etileno/alfa-olefina homogéneo mediante la
copolimerización de etileno y una cualquiera o más
alfa-olefinas. De preferencia, la
alfa-olefina es una
alfa-monoolefina de 3 a 20 átomos de carbono, con
más preferencia, una alfa-monoolefina de 4 a 12
átomos de carbono y todavía con mayor preferencia una
alfa-monoolefina de 4 a 8 átomos de carbono. Todavía
con mayor preferencia, la alfa-olefina comprende
por lo menos un miembro seleccionado del grupo formado por
buteno-1, hexeno-1 y
octeno-1, es decir, 1-buteno,
1-hexeno y 1-octeno respectivamente.
Con mayor preferencia la alfa-olefina comprende
octeno-1 y/o una mezcla de hexeno-1
y
buteno-1.
buteno-1.
Los procedimientos para la preparación y empleo
de polímeros homogéneos están descritos en la patente U.S. nº
5.206.075, la patente U.S. nº 5.241.031, y la Solicitud
Internacional PCT WO 93/03093, cada una de las cuales se incorpora
a la presente como referencia, en su totalidad.
Detalles adicionales respecto a la producción y
empleo de los copolímeros etileno/alfa-olefina
homogéneos están descritos en la Publicación Internacional PCT
número WO 90/03414, y la Publicación Internacional PCT número WO
93/03093, teniendo ambas como solicitante la firma Exxon Chemical
Patents, Inc., y ambas se incorporan a la presente como referencias
de la misma, en sus respectivas totalidades.
Todavía otro tipo de copolímeros de
etileno/alfa-olefina homogéneos se describe en la
patente U.S. nº 5.272.236 de LAI y al. y la patente U.S. nº
5.278.272 de LAI y al., las cuales se incorporan ambas a la presente
como referencia, en sus respectivas totalidades.
Como se emplea en la presente, el término
"poliolefina" se refiere a cualquier olefina polimerizada, la
cual puede ser lineal, ramificada, cíclica, alifática, aromática,
substituida o sin substituir. Más específicamente, en el término
poliolefina están incluidos los homopolímeros de olefina,
copolímeros de olefina, copolímeros de una olefina y un comonómero
no olefínico copolimerizable con la olefina, tal como monómeros de
vinilo, polímeros modificados de los mismos y similares. Ejemplos
específicos incluyen homopolímeros de polietileno, homopolímeros de
polipropileno, poli-buteno, copolímero de
etileno/alfa-olefina, copolímero de
propileno/alfa-olefina, copolímero de
buteno/alfa-olefina, copolímero de etileno/éster no
saturado, copolímero de etileno/ácido no saturado, (especialmente
copolímero de acrilato de etilo, copolímero de etileno/acrilato de
butilo, copolímero de etileno/acrilato de metilo, copolímero de
etileno/ácido acrílico, copolímero de etileno/ácido metacrílico),
resina de poliolefina modificada, resina de ionómero,
polimetilpenteno, etc. La resina de poliolefina modificada incluye
un polímero modificado preparado por copolimerización del
homopolímero de la olefina o copolímero de la misma con un ácido
carboxílico no saturado, p. ej., ácido maleico, ácido fumárico o
similares, o un derivado de los mismos tales como el anhídrido,
éster o sal metálica o similares. Podrían también obtenerse
incorporando al homopolímero o copolímero de olefina un ácido
carboxílico no saturado, p. ej., ácido maleico, ácido fumárico o
similar, o un derivado de los mismos tal como el anhídrido, éster o
sal metálica o similar.
Como se emplea en la presente, términos
identificadores de polímeros como "poliamida",
"poliéster", "poliuretano", etc. incluyen no solamente
polímeros que comprenden unidades repetitivas derivadas de monómeros
conocidos por polimerizar para formar un polímero del tipo citado,
sino que incluyen también comonómeros, derivados, etc. los cuales
pueden copolimerizar con monómeros conocidos por polimerizar para
producir el polímero citado. Por ejemplo, el término
"poliamida" abarca tanto los polímeros que contienen unidades
repetitivas derivadas de monómeros tales como la
capro-lactama, la cual polimeriza para formar una
poliamida, como copolímeros derivados de la copolimerización de la
capro-lactama con un comonómero la cual cuando
polimeriza sola, no da como resultado la formación de una
poliamida. Además los términos para la identificación de polímeros
incluyen también mezclas, combinaciones, etc., de dichos polímeros
con otros polímeros de tipo diferente.
Como se emplea en la presente, la expresión
"polímero modificado" así como más específicamente las
expresiones "copolímero modificado de etileno/acetato de
vinilo", y "poliolefina modificada", se refieren a dichos
polímeros que tienen una funcionalidad anhídrido como se acaba de
mencionar más arriba, injertado sobre el mismo y/o copolimerizado
con el mismo y/o mezclado con el mismo. De preferencia, dichos
polímeros modificados tienen la funcionalidad anhídrido injertada
sobre, o polimerizada con el mismo, por oposición al simplemente
mezclado con el
mismo.
mismo.
Como se emplea en la presente, la expresión
"polímero que contiene anhídrido" y "polímero de anhídrido
modificado", se refiere a uno o más de los siguientes polímeros
(1) obtenidos mediante la copolimerización de un monómero que
contiene anhídrido con un segundo diferente monómero, y (2)
copolímeros injertados con anhídrido, y (3) una mezcla de un
polímero y un compuesto que contiene anhídrido.
Como se emplea en la presente, la expresión
"copolímero etileno alfa-olefina", y
"copolímero etileno/alfa-olefina", se refiere
a materiales heterogéneos tales como el polietileno lineal de baja
densidad (LLDPE), y polietileno de muy baja y ultra baja densidad
(VLDPE y ULDPE); y polímeros homogéneos tales como las resinas de
copolímero etileno/alfa olefina, homogéneos lineales catalizados
con metaloceno EXACT^{TM}, adquiribles en Exxon Chemical Company,
de Baytown, Tejas, y TAFMER^{TM} y las resinas de copolímero de
etileno/alfa olefina homogéneas lineales, adquiribles en Mitsui
Petrochemical Corporation. Todos estos materiales incluyen
generalmente copolímeros de etileno con uno o más comonómeros
seleccionados de alfa-olefinas de 4 a 10 átomos de
carbono tales como el buteno-1 (es decir,
1-buteno), hexeno-1,
octeno-1, etc., en los cuales las moléculas de los
copolímeros comprenden largas cadenas con relativamente pocas
cadenas de ramas laterales o estructuras reticuladas. Esta
estructura molecular debe contrastarse con polietilenos
convencionales de densidad baja o media, los cuales están más
altamente ramificados que sus correspondientes partes contrarias. El
etileno/alfa-olefina homogéneo corrientemente
conocido como LLDPE, tiene una densidad habitualmente en el margen
de 0,91 gramos por centímetro cúbico hasta aproximadamente 0,94
gramos por centímetro cúbico. Otros copolímeros
etileno/alfa-olefina tales como los copolímeros
etileno/alfa-olefina de larga cadena homogéneos
ramificados, adquiribles en The Dow Chemical Company, conocidos
como resinas AFFINITY^{TM}, están también incluidos como otro tipo
de copolímeros etileno/alfa-olefina homogéneos
útiles en la presente invención.
El copolímero
etileno/alfa-olefina comprende un copolímero
resultante de la copolimerización desde aproximadamente 80 hasta
aproximadamente 99 por ciento en peso de etileno y desde 1 hasta
aproximadamente 20 por ciento en peso de
alfa-olefina. De preferencia, el copolímero
etileno/alfa-olefina comprende un copolímero
resultante de la copolimerización desde aproximadamente 85 hasta
aproximadamente 95 por ciento en peso de etileno y desde
aproximadamente 5 hasta aproximadamente 15 por ciento en peso de
alfa-olefina.
Como se emplea en la presente, las expresiones
"capa interna" y "capa interior" se refieren a cualquier
capa de un film de múltiples capas, que tenga sus dos principales
superficies directamente adheridas a otra capa del film.
Como se emplea en la presente, la expresión
"capa externa" se refiere a cualquier capa del film que tiene
menos de dos de sus principales superficies directamente adheridas a
otra capa del film. La expresión incluye los films de una capa y de
múltiples capas. En los films de múltiples capas hay dos capas
externas, cada una de las cuales tiene una superficie principal
adherida solamente a otra capa del film de múltiples capas. En los
films monocapa, existe solamente una capa, la cual por supuesto es
una capa externa en la que ninguna de sus dos superficies
principales está adherida a otra capa del film.
Como se emplea en la presente, la expresión
"capa interna" se refiere a la capa externa de un film de
múltiples capas que envasa un producto, la cual está lo más cerca
posible del producto, con respecto a las otras capas del film de
múltiples capas. La expresión "capa interna" se emplea también
con referencia a la capa más interior de una pluralidad de capas
dispuestas concéntricamente coextrusionadas simultáneamente a través
de una tobera circular.
Como se emplea en la presente, la expresión
"capa externa" se refiere a la capa externa de un film de
múltiples capas que envasa un producto, la cual es la más lejana
del producto con respecto a las otras capas del film de múltiples
capas. La expresión "capa externa" se emplea también con
respecto a la capa más externa de una pluralidad de capas
concéntricamente dispuestas coextrusionadas a través de una tobera
circular.
Como se emplea en la presente, el término
"adherido" incluye films que están directamente adheridos entre
sí empleando un sellador térmico u otros medios, así como films que
están adheridos entre sí empleando un adhesivo que está entre dos
films. Como se emplea en la presente, la frase "directamente
adherido" aplicado a capas, se define como la adhesión de la
capa sujeto a la capa objeto, sin una capa de unión, adhesiva u
otra capa entre las dos. Por contraste, como se emplea en la
presente, la palabra "entre" aplicada a una capa expresa que
se encuentra entre dos capas o capas especificadas, incluye tanto la
directa adherencia que hay entre la capa sujeto entre las dos otras
capas, así como también incluye una falta de directa adherencia a
una cualquiera o a ambas de las otras dos capas entre las cuales
está la capa sujeto, es decir, pueden aplicarse una o más capas
adicionales entre la capa sujeto y una o más de las capas entre las
cuales está la capa sujeto.
Como se emplea en la presente, el término
"extrusión" se emplea con referencia al proceso de formar
formas contínuas forzando un material plástico fundido a través de
una tobera, seguido de enfriamiento o endurecimiento químico.
Inmediatamente antes de la extrusión a través de la tobera, el
material polimérico de relativa alta viscosidad es alimentado a un
helicoide rotativo de inclinación variable, es decir, una
extrusionadora, la cual fuerza el material polimérico a través de
la tobera.
Como se emplea en la presente, el término
"coextrusión" se refiere al proceso de extrusión de dos o más
materiales a través de una única tobera con dos o más orificios
dispuestos de manera que el extrusionado emerge y se suelda
juntamente en una estructura laminar antes del enfriamiento, es
decir, de la inactivación. La coextrusión puede emplearse en el
soplado del film, extrusión libre del film y procesos de
revestimiento de la extrusión.
Por lo menos una porción del film de múltiples
capas de la presente invención es irradiado de preferencia para
inducir la reticulación. En el proceso de irradiación, el film se
somete a uno o más tratamientos de radiación energética, tal como
tratamiento por una descarga en corona, plasma, llama, ultravioleta,
rayos X, rayos gamma, rayos beta y electrón de alta energía, cada
uno de los cuales induce el reticulado entre las moléculas del
material irradiado. La irradiación de los films poliméricos se
describe en la patente U.S. nº 4.064.296 de BORNSTEIN et
al., la cual se incorpora a la presente como referencia en su
totalidad. BORNSTEIN et al., describe el empleo de la
radiación ionizante para la reticulación del polímero presente en el
film.
Para producir la reticulación, se emplea una
dosificación de radiación adecuada de electrones de alta energía,
de preferencia, empleando un acelerador de electrones con un nivel
de dosificación que se determina mediante métodos estándar de
dosimetría. Pueden emplearse otros aceleradores tales como un Van de
Graaf o transformador de resonancia. La radiación no está limitada
a electrones a partir de un acelerador puesto que puede emplearse
cualquier radiación ionizante. La radiación ionizante puede
emplearse para la reticulación de polímeros en el film. De
preferencia, el film es irradiado a un nivel desde aproximadamente
30 kGy hasta aproximadamente 207 kGy, con más preferencia desde
aproximadamente 30 kGy hasta aproximadamente 140 kGy. Como puede
verse a partir de las descripciones de los films preferidos para
emplear en la presente invención, la cantidad más preferida de
radiación depende del film y de su empleo final.
Como se emplea en la presente, las expresiones
"tratamiento corona" y "tratamiento por descarga corona"
se refieren al sometimiento de las superficies de materiales
termoplásticos, tales como poliolefinas, a la descarga corona, es
decir, la ionización de un gas tal como el aire en inmediata
proximidad a la superficie de un film, la ionización se inicia
mediante un alto voltaje que pasa a través de un electrodo próximo y
ocasiona una oxidación y otros cambios en la superficie del film
como p. ej., una superficie áspera.
El tratamiento corona de materiales poliméricos
se describe en la patente U.S. nº 4.120.716 de BONET, publicada el
17 de Octubre de 1978. BONET describe características de adherencia
perfeccionadas de la superficie del polietileno mediante el
tratamiento corona, para oxidar la superficie de polietileno. La
patente U.S. nº 4.879.430 de HOFFMAN también incorporada como
referencia a la presente en su totalidad, describe el empleo de la
descarga corona para el tratamiento de telas de plástico para
emplear en el envasado de carne para calentar en el mismo envase,
con el tratamiento corona de la superficie interna de la tela para
aumentar la adhesión de la carne para la adhesión de la carne al
material proteico. Los films de esta invención pueden ser tratados
con descarga corona en una versión preferida.
Pueden emplearse varias combinaciones de capas
en la formación de films de múltiples capas para emplear en la
presente invención. Se describen aquí solamente las versiones
preferidas de 4, 6 y 7 capas. Los films multicapas de utilidad en
la presente invención pueden también comprender capas adicionales de
pocas capas. Así, pueden efectuarse modificaciones y variaciones
sin salirse de los principios y ámbito de la invención, como los
expertos en la técnica comprenderán fácilmente.
De preferencia, el film se obtiene mediante la
fundición de una cinta anular la cual a continuación es orientada
por lo menos 2:1 en por lo menos 1 dirección; con más preferencia,
desde aproximadamente 2:1 hasta aproximadamente 10:1 en por lo
menos una dirección; todavía con mayor preferencia, por lo menos
2,5:1 a 5:1 en por lo menos una dirección.
La figura 1 es una vista esquemática de una
bolsa preferida de extremo sellado 10, en posición echada plana, de
acuerdo con la presente invención; la figura 2 es una vista en
sección transversal de la bolsa 10 tomada a través de la sección
2-2 de la figura 1.
Tomando conjuntamente las figuras 1 y 2, la
bolsa 10 comprende el film 11 de la bolsa, el extremo superior 12
que define un extremo abierto, el primer lateral de la bolsa 13, el
segundo lateral de la bolsa 14, el extremo del fondo 15 y el extremo
sellado 16.
Las figuras 3 y 4 ilustran la bolsa con sellado
lateral 18. La figura 3 ilustra un esquema de una bolsa con sellado
lateral 18, en una vista echada plana; la figura 4 ilustra una vista
en sección transversal tomada a través de la sección
4-4 de la figura 3. Con referencia a las figuras 3 y
4 juntamente, la bolsa de sellado lateral 18 consta de un film de
bolsa 19, un extremo superior 20 que define una parte superior
abierta, un extremo de fondo 21, un primer sellado lateral 22 y un
segundo sellado lateral 23.
Además de los artículos envasados tipo bolsa
ilustrados en las figuras 1-4 y descritos más
arriba, el artículo de envasado puede también ser una funda hecha
de un film de envasado flexible, es decir, una tubería de film. La
funda puede ser una funda sin costura o una funda con costura
posterior, siendo esta última una funda que tiene una costura que
corre a lo largo de la tubería. Las fundas con costura posterior
incluyen tanto las fundas con costura posterior de sellado solapado
como las fundas con costura posterior con sellado del extremo,
empleando este último una cinta para sellado del extremo, que está
sellada al film de la funda como ya es conocido por los expertos en
la técnica. Otro tipo de artículo para envase que puede emplearse se
refiere generalmente a un "saquito" el cual está generalmente
hecho de dos piezas rectangulares de film flexible para envasado,
de las mismas dimensiones, las cuales se sellan entre sí a lo largo
de 3 extremos, dejando el cuarto sin sellar para formar un extremo
abierto, a través del cual puede introducirse un producto.
La figura 5 ilustra una vista esquemática de un
primer procedimiento preferido para producir films de acuerdo con
la presente invención. Como se ilustra en la figura 5, la granza
sólida del polímero (no ilustrada) es alimentada a una pluralidad de
extrusionadoras 28 (para simplificar, solo se ha ilustrado una
extrusionadora). En el interior de las extrusionadoras 28, la
granza del polímero es forzada hacia delante, fundida y
desgasificada, después de lo cual, la masa fundida desprovista de
burbujas resultante es forzada hacia el cabezal 30, y es
extrusionada a través de una tobera anular, con lo que resulta una
tubería 32, que de preferencia es aproximadamente de 10 a 20
milésimas de pulgada de grueso (250 a 500 \mum).
Después de enfriar o enfriar bruscamente con
agua pulverizada mediante el anillo de enfriamiento 34, la tubería
32 se aplasta en dos hojas mediante cilindros de presión 36 y a
continuación se alimenta a través de una cámara de irradiación 38
rodeada de un escudo protector 40, en donde la tubería 32 se irradia
con electrones de alta energía (es decir, radiación ionizante) a
partir de un acelerador transformador de núcleo de hierro 42. La
tubería 32 va guiada a través de la cámara de irradiación 38 sobre
cilindros 44. De preferencia la tubería 32 se irradia a un nivel
desde 40 kGy a aproximadamente 120 kGy.
Después de la irradiación, la tubería irradiada
46 es conducida a través de cilindros de presión 48, después de lo
cual la tubería irradiada 46 se hincha ligeramente con lo que
resulta una burbuja atrapada 50. Sin embargo, en la burbuja
atrapada 50, la tubería no es significativamente estirada
longitudinalmente, puesto que la velocidad de la superficie de los
cilindros de presión 52 tienen aproximadamente la misma velocidad
que los cilindros de presión 48. Además, la tubería irradiada 46 se
hincha solamente lo suficiente para proporcionar una tubería
substancialmente circular sin una orientación transversal
significativa, es decir, sin estiramiento transversal.
Ligeramente hinchada, la tubería irradiada 46 se
pasa a través de una cámara de vacío 54, y a continuación es forzada
hacia adelante a través de la tobera de recubrimiento 56. La
corriente de recubrimiento anular 58 se extrusiona por fusión a
partir de la tobera de revestimiento 56 y se recubre sobre el tubo
50 irradiado, ligeramente hinchado, para formar el film tubular de
dos hojas 60. La corriente de revestimiento 58 comprende de
preferencia una capa de barrera para el O_{2}, el cual no pasa a
través de la radiación ionizante. Más detalles del paso de
revestimiento descrito más arriba, están mencionados en general en
la patente U.S. nº 4.278,738 de BRAX et al., la cual se
incorpora a la presente como referencia en su totalidad.
Después de la irradiación y revestimiento, el
film de la tubería de dos hojas 60, se bobina sobre un cilindro de
bobinado 62. A continuación, el cilindro de bobinado 62 se retira y
se instala como cilindro de desbobinado 64 en una segunda etapa del
procedimiento de producir finalmente el film de tubería como se
desea. El film tubular de dos hojas 60, se desbobina a partir del
cilindro de desbobinado 64, y se pasa sobre un cilindro guía 66,
después del cual el film tubular de dos hojas 60 pasa a través de un
depósito de un baño de agua caliente 68 que contiene agua caliente
70. El film tubular plegado, irradiado, revestido, se sumerge ahora
en agua caliente 70 (de preferencia a una temperatura desde
aproximadamente 185ºF hasta 210ºF) durante un período desde
aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100 segundos, es decir,
durante un período de tiempo con la finalidad de aumentar la
temperatura del film hasta la temperatura deseada para la
orientación biaxial del mismo.
A continuación, el film tubular irradiado 60 se
conduce a través de los cilindros de presión 72 y se sopla la
burbuja 74, con lo cual se estira transversalmente el film tubular
60. Además, a la vez que se está soplando, es decir, estirando
transversalmente, los cilindros de presión 76 estiran el film
tubular 60 en dirección longitudinal, dado que los cilindros de
estiraje 76 tienen una velocidad de superficie mayor que la
velocidad de superficie de los cilindros de presión 72. Como
resultado del estirado transversal y el estiraje longitudinal, se
produce el film tubular irradiado, revestido, soplado biaxialmente
orientado 78, resultando una tubería soplada, tanto estirada a lo
ancho en un ratio desde aproximadamente 1:1,5 hasta aproximadamente
1:6, como estirada a lo largo en un ratio de aproximadamente 1:1,5
hasta aproximadamente 1:6; con más preferencia el estiraje a lo
ancho y el estirado a lo largo se efectúan cada uno en un ratio
desde aproximadamente 1:2 hasta aproximadamente 1:4. El resultado
es una orientación biaxial desde aproximadamente 1:2,25 a
aproximadamente 1:36, con más preferencia desde 1:4 hasta 1:16.
Mientras la burbuja 74 se mantiene entre los cilindros de presión
72 y 76, la tubería de soplado 78 se aplasta en dos hojas mediante
los cilindros 80 y a continuación se transporta a través de los
cilindros de presión 76 y a través del cilindro guía 82, y a
continuación se bobina sobre el cilindro de bobinado 84. El
cilindro guía 86 asegura un buen
bobinado.
bobinado.
La invención se ilustra mediante los siguientes
ejemplos, los cuales se proporcionan con el solo propósito de
representación, sin pretender ser limitantes del ámbito de la
invención. A no ser que se especifique otra cosa, los porcentajes,
partes, etc. están expresados en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
1-4
Se prepararon cuatro diferentes films de
múltiples capas a base de etileno, térmicamente retráctiles,
coextrusionados, mediante un procedimiento esquemáticamente
representado en la figura 5 (descrito más arriba). Cada uno de los
films se convirtió en una pluralidad de bolsas con los extremos
sellados. Para cada uno de los cuatro diferentes tipos de bolsa,
alguna de las bolsas se cerraron sellándolas en ausencia de
cualquier producto colocado dentro de la bolsa. Para las bolsas
restantes de cada tipo, se colocó un producto de cerdo inyectado
con sal muera dentro de la bolsa, estando la mezcla de sal
muera/jugo de carne sobre la superficie del producto cárnico,
contaminando el área que constituía el área que tenía que sellarse.
Las resistencias medias del sellado de las bolsas fueron las
siguien-
tes:
tes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de la tabla 1 establecen
claramente que la resistencia del sellado se reduce en gran manera
si el sellado se efectúa a través de la sal muera mezclada con
exudado de carne de cerdo. Las resistencias del sellado de la bolsa
limpia de 1,7 a 2,0 N/mm (9,45 a 11,48 libras/pulgada) permiten
deducir que la composición química del film no es responsable de la
baja resistencia del sellado obtenido en presencia de la combinación
de sal muera y exudado. Tomados en su totalidad, los resultados
indican que la combinación de exudado y sal muera fue la
responsable de la disminución de la resistencia del sellado en una
cantidad desde aproximadamente 64,6% hasta aproximadamente el
84,1%.
Se obtuvo un film barrera de O_{2} de 7 capas,
parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante un procedimiento como se
ha ilustrado en la figura 5, descrito más arriba. En el
procedimiento, una cinta que contiene la primera, segunda y tercera
capas se coextrusionó como un substrato que se irradió a un nivel
de 71 kGy. A continuación, la cuarta, quinta, sexta y séptima capas
se recubrieron por extrusión sobre el substrato irradiado. De esta
manera, la capa que contiene el PVDC-MA no estaba
sometida a la irradiación. La orientación de la cinta resultante de
22 milésimas de pulgada de grueso, es decir, para formar el film
orientado, térmicamente retráctil, se efectuó sumergiendo la cinta
en agua caliente a 92ºC (197ºF) seguido por la inmediata inmersión
en agua caliente a 89ºC (192ºF), seguida inmediatamente por la
orientación. La cinta se orientó 3,5X en la dirección longitudinal y
3,5X en la dirección transversal. El film resultante tiene un
grueso de 0,055 mm (2,2 milésimas de pulgada). El film tiene una
contracción libre a 85ºC (185ºF) en dirección longitudinal, del 37
por ciento, y una contracción libre a 85ºC (185ºF) en dirección
transversal, del 53 por ciento. Las varias capas de la cinta tienen
la siguiente composición y grueso:
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\vskip1.000000\baselineskip
En la tabla 2 anterior, la identidad de las
resinas empleadas fue como sigue: Primera capa, "copolímero
etileno/alfa-olefina homogéneo nº 1" fue el
AFFINITY® PL 1280 catalizado con un catalizador de sitio único,
copolímero de cadena larga ramificada, con una densidad de 0,900
g/cc, y un índice de fusión de 6,0 g/10 minutos, obtenido por The
Dow Chemical Company of Midland, Michigan.
El "etileno/alfa-olefina
homogéneo nº 2" fue el DPF 1150.01, copolímero etileno/octeno
catalizado con un catalizador de sitio único, con una densidad de
0,901 g/cc y un índice de fusión de 0,9 g/10 minutos, obtenido por
Dow Chemical Company of Midland, Michigan.
El "etileno/alfa-olefina
homogéneo nº 3" fue el AFFINITY® PL1850, copolímero
etileno/octeno de cadena larga ramificada, catalizado con un
catalizador de sitio único, con una densidad de 0,902 g/cc, y un
índice de fusión de 3,0 g/10 minutos, obtenido por The Dow Chemical
Company of Midland, Michigan.
El "caucho" fue el BUNA
EP-T-2370P resina
etileno/propileno/dieno (5-etilideno
2-norborneno), con una densidad de 0,867 g/cc, y un
índice de fusión de 2,0 g/10 minutos, obtenido por Bayer Inc.,
Rubber División, de Akron, Ohio.
El "EVA nº 1" fue el
LD-713.93, copolímero etileno/acetato de vinilo, con
un contenido en acetato de vinilo del 15 por ciento, una densidad
de 0,934 g/cc y un índice de fusión de 3,5 g/10 minutos, obtenido
por Exxon Chemical Company de Baytown, Texas.
El "PVDC/MA" fue una mezcla de: (a) 96% de
XU32034.06 copolímero de cloruro de polivinilideno/acrilato de
metilo con un contenido de 91,5% de PVDC y 8,5% de acrilato de
metilo, obtenido por The Dow Chemical Company de Midland, Michigan;
(b) 2% de PLAS CHEK 775 aceite de habas de soja epoxidado, obtenido
por Bedford Chemical División of Ferro Corporation, de Bedford,
Mass.; y (c) 2% de METABLEN® L-1000 terpolímero de
acrilato de butilo/metacrilato de metilo/metacrilato de butilo, con
una densidad de 1,14 g/cc, obtenido por Elf Atochem NA, Inc, de
Philadelfia, Pennsylvania; la mezcla de (a), (b) y (c) tenía una
densidad de 1,69 g/cc.
El "EMA" fue EMAC SP 1305^{TM},
copolímero etileno/acrilato de metilo con una densidad de 0,944 g/cc
y un índice de fusión de 2,0 g/10 minutos, obtenido por Chevron
Chemical Company de Houston, Texas.
Se obtuvo otro film barrera de O_{2} de 7
capas parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente contráctil, mediante el procedimiento como
se ha ilustrado en la figura 5, y de acuerdo con la descripción del
ejemplo 5 de más arriba. Como se desprende de la tabla 3 a
continuación, la composición de cada una de las capas del film fue
la misma, pero el grueso de las capas fue distinto del film del
ejemplo 5. La orientación de la cinta gruesa resultante fue de
0,447 mm (17,6 milésimas de pulgada), es decir, para formar el film
orientado, térmicamente retráctil, se efectuó sumergiendo la cinta
en agua caliente a 92ºC (197ºF) seguida por la inmediata inmersión
en agua caliente a 89ºC (192ºF) seguido inmediatamente por la
orientación. La cinta se orientó 2,8X en dirección longitudinal y
3,5X en dirección transversal. El film resultante tuvo un grueso de
0,056 mm (2,2 milésimas de pulgada). El film tuvo una contracción
libre a 85ºC (185ºF) en dirección longitudinal del 36 por ciento y
una contracción libre a 85ºC (185ºF) en dirección transversal, del
48 por ciento. Las distintas capas de la cinta tenían la siguiente
composición y grueso:
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\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
7
Se obtuvo otro film barrera de O_{2} de 7
capas parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante el procedimiento como se
ha ilustrado en la figura 5, y de acuerdo con la descripción del
ejemplo 6 de más arriba, excepto que la orientación de la cinta
resultante de grueso 0,447 mm (17,6 milésimas de pulgada), es
decir, para formar el film orientado, térmicamente retráctil, se
efectuó sumergiendo la cinta en agua caliente a 96ºC (205ºF) seguido
por la inmediata inmersión en agua caliente a 93ºC (200ºF) seguido
inmediatamente por la orientación. La cinta se orientó 2,8X en
dirección longitudinal y 3,5X en dirección transversal. El film
resultante tenía un grueso de 0,055 mm (2,2 milésimas de pulgada).
El film tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) en dirección
longitudinal del 18 por ciento y una contracción libre a 85ºC
(185ºF) en dirección transversal del 39 por ciento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
8
Se obtuvo otro film barrera de O_{2} de 7
capas parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante el procedimiento como se
ha ilustrado en la figura 5, y de acuerdo con la descripción del
ejemplo 6 de más arriba, excepto que la orientación de la cinta de
grueso 0,447 mm (17,6 milésimas de pulgada) resultante, es decir,
para formar el film orientado, térmicamente contráctil, se efectuó
sumergiendo la cinta en agua caliente a 94ºC (202ºF) seguido por la
inmediata inmersión en agua caliente a 89ºC (192ºF) seguido
inmediatamente por la orientación. La cinta se orientó 2,8X en
dirección longitudinal y 3,5X en dirección transversal. El film
resultante tenía un grueso de 0,055 mm (2,2 milésimas de pulgada).
El film tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) en dirección
longitudinal del 36 por ciento y una contracción libre a 85ºC
(185ºF) en dirección transversal del 53 por ciento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
9
Se obtuvo otro film barrera de O_{2} de 7
capas parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante el procedimiento
descrito en la figura 5, y a no ser que se indique otra cosa, de
acuerdo con la descripción del ejemplo 5 de más arriba. La tabla 4,
a continuación, indica la composición y grueso relativo de cada una
de las diferentes capas del film de este ejemplo. La orientación de
la cinta de grueso 0,559 mm (22 milésimas de pulgada) resultante, es
decir, para formar el film orientado, térmicamente contráctil, se
efectuó sumergiendo la cinta en agua caliente a 92ºC (197ºF) seguido
por la inmediata inmersión en agua caliente a 88ºC (191ºF) seguido
inmediatamente por la orientación. La cinta se orientó 3,5X en
dirección longitudinal y 3,5X en dirección transversal. El film
resultante tenía un grueso de 0,055 mm (2,2 milésimas de pulgada).
El film tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) en la dirección
longitudinal del 37 por ciento y una contracción libre a 85ºC
(185ºF) en dirección transversal del 46 por ciento. Las diferentes
capas de la cinta tenían la siguiente composición y
grueso:
grueso:
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\newpage
En la tabla 4 anterior, "LLDPE nº 1" fue el
DOWLEX® 2045.03 copolímero etileno/octeno con una densidad de 0,920
g/cc y un índice de fusión de 1,1 g/10 minutos, obtenido por The Dow
Chemical Company of Midland, Michigan.
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Ejemplo
10
Se obtuvo un film barrera de O_{2} de 4 capas
parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante un procedimiento como el
ilustrado en la figura 5, descrito más arriba. En el procedimiento,
se coextrusionó una cinta conteniendo la primera y segunda capas
como un substrato el cual se irradió a un nivel de 64 kGy. A
continuación, la tercera y cuarta capas se revistieron por extrusión
sobre el substrato irradiado. De esta forma, la capa conteniendo el
PVDC-MA no fue sometida a irradiación. La
orientación de la cinta de grueso 0,635 mm (25 milésimas de pulgada)
resultante, es decir, para formar el film orientado, térmicamente
retráctil, se efectuó sumergiendo la cinta en un baño de agua
precalentada conteniendo agua a una temperatura de 99ºC (210ºF)
seguido por la inmediata inmersión en agua caliente conteniendo
agua también a 99ºC (210ºF) seguido inmediatamente por la
orientación. La cinta se orientó 3,5X en dirección longitudinal y
3,5X en dirección transversal. El film resultante tenía un grueso de
0,059 mm (2,32 milésimas de pulgada). El film tenía una contracción
libre a 85ºC (185ºF) en dirección longitudinal del 21 por ciento y
una contracción libre a 85ºC (185ºF) en dirección transversal del 30
por ciento. Las diferentes capas de la cinta tenían la siguiente
composición y
grueso:
grueso:
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\vskip1.000000\baselineskip
En la Tabla 5 anterior, "LLDPE nº2" fue
ESCORENE® LL3003.32 copolímero etileno/hexeno con una densidad de
0,9175 g/cc y un índice de fusión de 3,2 g/10 minutos, obtenido por
Exxon Chemical Company de Baytown,
Texas.
Texas.
"EBA" fue SP 1802 copolímero
etileno/acrilato de butilo, con un contenido en polímero de acrilato
de butilo del 18%, una densidad de 0,928 g/cc y un índice de fusión
de 0,5 g/10 minutos, obtenido por Chevron Chemical Company de
Houston, Texas.
"EVA nº 2" fue el ESCORENE®
LD-318.92 copolímero etileno/acetato de vinilo con
un contenido en acetato de vinilo del 9 por ciento, una densidad de
0,930 g/cc y un índice de fusión de 2,0 g/10 minutos, obtenido por
Exxon Chemical Company de Baytown, Texas.
"HDPE" fue el FORTIFLEX®
T60-500-119, polietileno de alta
densidad, con una densidad de 0,961 g/cc y un índice de fusión de
6,2/10 minutos. obtenido por Solvay Polymers, Inc., de Houston,
Texas.
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Ejemplo
11
Se obtuvo un film barrera de O_{2} de 7 capas
parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante un procedimiento como se
ha ilustrado en la figura 5, descrito más arriba. En el
procedimiento, una cinta que contenía la primera, segunda y tercera
capas, se coextrusionó como un substrato el cual fue irradiado a un
nivel de 71 kGy. A continuación, la cuarta, quinta, sexta y séptima
capas se revistieron por coextrusión sobre el substrato irradiado.
De esta forma, la capa que contenía el PVDC-MA no
fue sometida a irradiación. La orientación de la cinta de grueso
0,564 mm (22,2 milésimas de pulgada) resultante, es decir, para
formar el film orientado, térmicamente retráctil, se efectuó
sumergiendo la cinta en agua caliente a 92ºC (197ºF) seguido por la
inmediata inmersión en agua caliente a 89ºC (192ºF) seguido
inmediatamente por la orientación. La cinta se orientó 3,6X en
dirección longitudinal y 3,55X en dirección transversal. El film
resultante tenía un grueso de 0,056 mm (2,2 milésimas de pulgada).
El film tenía una contracción libre a 185ºF en dirección
longitudinal del 32 por ciento y una contracción libre a 85ºC
(185ºF) en dirección transversal del 43 por ciento. Las diferentes
capas de la cinta tenían la siguiente composición y grueso:
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\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
12
(Comparativo)
Se obtuvo un film barrera de O_{2} de 6 capas
parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante un procedimiento como se
ha ilustrado en la figura 5, descrito más arriba. En el
procedimiento, una cinta que contenía la primera y segunda capas, se
coextrusionó como un substrato el cual fue irradiado a un nivel de
64 kGy. A continuación, la tercera, cuarta, quinta y sexta capas se
revistieron por coextrusión sobre el substrato irradiado. De esta
forma, la capa que contenía el PVDC-MA no fue
sometida a irradiación. La orientación de la cinta de grueso 0,536
mm (21,1 milésimas de pulgada) resultante, es decir, para formar el
film orientado, térmicamente retráctil, se efectuó sumergiendo la
cinta en agua caliente a 89ºC (193ºF) seguido por la inmediata
inmersión en agua caliente a 82ºC (180ºF) seguido inmediatamente
por la orientación. La cinta se orientó 3,2X en dirección
longitudinal y 3,7X en dirección transversal. El film resultante
tenía un grueso de 0,046 mm (1,8 milésimas de pulgada). El film
tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) en la dirección
longitudinal del 48 por ciento y una contracción libre a 85ºC
(185ºF) en dirección transversal del 60 por ciento. Las diferentes
capas de la cinta tenían la siguiente composición y grueso:
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\vskip1.000000\baselineskip
En la Tabla 7 anterior, el
"etileno/alfa-olefina homogéneo nº 4" fue el
AFFINITY® PF1140 copolímero etileno/octeno catalizado con un
catalizador de sitio único, cadena larga ramificada, con una
densidad de 0,8965 g/cc y un índice de fusión de 1,6 g/10 minutos,
obtenido por Down Chemical Company de Midland, Michigan.
"Masterbatch antibloque" fue el masterbatch
antibloque L-7118-AB en el cual
estuvo presente un 20% de talco en un soporte de AFFINITY®
copolímero etileno/alfa-olefina, obtenido por
Bayshore Industrial de LaPorte, Texas; el masterbatch tenía una
densidad de 1,039 y un índice de fusión de 5,5 g/10 minutos.
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Ejemplo
13
(Comparativo)
Se obtuvo un film barrera de O_{2} de 7 capas
parcialmente irradiado, revestido por extrusión, biaxialmente
orientado, térmicamente retráctil, mediante un procedimiento como se
ha ilustrado en la figura 5, descrito más arriba. En el
procedimiento, una cinta que contenía la primera, segunda y tercera
capas, se coextrusionó como un substrato el cual fue irradiado a un
nivel de 50 kGy. A continuación, la cuarta, quinta, sexta y séptima
capas se revistieron por extrusión sobre el substrato irradiado. De
esta forma, la capa que contenía el PVDC-MA no fue
sometida a irradiación. La orientación de la cinta de grueso 0,605
mm (23,8 milésimas de pulgada) resultante, es decir, para formar el
film orientado, térmicamente retráctil, se efectuó sumergiendo la
cinta en agua caliente a 96ºC (205ºF) seguido por la inmediata
inmersión en agua caliente a 91ºC (195ºF) seguido inmediatamente
por la orientación. La cinta se orientó 3,5X en dirección
longitudinal y 4X en dirección transversal. El film resultante
tenía un grueso de 0,049 mm (1,93 milésimas de pulgada). El film
tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) en la dirección
longitudinal del 31 por ciento y una contracción libre a 85ºC
(185ºF) en dirección transversal del 45 por ciento. Las diferentes
capas de la cinta tenían la siguiente composición y grueso:
En la Tabla 8 anterior, "EVA nº 3" fue
ESCORENE® LD 720.92 copolímero etileno/acetato de vinilo con un
contenido en acetato de vinilo del 19 por ciento, una densidad de
0,940 g/cc y un índice de fusión de 1,5 g/10 minutos, obtenido por
Exxon Chemical Company de Baytown, Texas.
El ensayo estándar por caída se efectuó como
sigue. Primeramente, se inyectaron trozos de solomillo de cerdo sin
hueso, con una solución para inyección a base de sal muera. La
solución para inyección a base de sal muera contenía
aproximadamente el 5 por ciento de cloruro de sodio y
aproximadamente 1,1 por ciento de fosfato. Los trozos de solomillo
de cerdo sin hueso fueron inyectados con la solución de sal muera en
una cantidad de aproximadamente 11 por ciento, basado sobre el peso
de las piezas de solomillo sin hueso.
Aproximadamente 2 kg (4,5 libras) de trozos de
solomillo de cerdo inyectado fueron colocados a continuación en una
bolsa de ensayo (de preferencia, una bolsa sellada por el extremo)
con un ancho de plegado plano de 200 a 240 mm (8 a 9,5 pulgadas), y
una longitud de 460 mm (18 pulgadas). El área de sellado de la bolsa
se mantuvo libre de contaminación cargando la carne en la bolsa
empleando un gancho de carga. A continuación, el área de sellado de
la bolsa (es decir, una porción de la superficie interna de la bolsa
a través de la cual se efectúa el sellado) se contaminó
intencionadamente con aproximadamente 5 a 6 mililitros de una
solución de contaminación del sellado sal muera/exudado, la cual se
dispersó uniformemente sobre la superficie interna de la bolsa en el
área de sellado.
La solución de contaminación del sellado sal
muera/exudado, se preparó como sigue: 500 mililitros de solución de
sal muera que fue la misma que la solución de inyección descrita más
arriba, mezclada con 500 mililitros de exudado de carne de cerdo
(es decir, sangre) y 100 g de carne magra de cerdo. Esta mezcla se
mezcló a continuación hasta licuefacción y se enfrió a una
temperatura desde aproximadamente 0ºC a 7,6ºC (32º a 45ºF) durante
por lo menos 1 hora antes de ser usada.
Después de aplicar la solución de contaminación
del sellado sal muera/exudado, en el área de sellado de la bolsa,
la bolsa se selló térmicamente empleando una máquina Cryovac®
8600-B18 de envasado al vacío en cámara de
rotación. Mientras en la máquina Cryovac® 8600-B18
de envasado al vacío en cámara de rotación, se hizo el vacío en la
atmósfera del interior de la bolsa hasta un nivel de aproximadamente
2-3 torr, y mientras la bolsa era evacuada, se
cerró alrededor del producto mediante sellado térmico, realizándose
el sellado a través de la porción de la bolsa en la cual se había
aplicado la solución de contaminación del sellado sal muera/exudado.
Los parámetros de sellado fueron como sigue: voltaje de sellado: 76
amperios; tiempo ajustado: 0,5 segundos; velocidad de la máquina:
30 envases por minuto. El sellado se hizo entre trozos de solomillo
de cerdo inyectados, aproximadamente de 100 mm (4 pulgadas).
Después del sellado, el envasado resultante se contrajo en un túnel
de contracción Cryovac® BFT6570 E, trabajando con una temperatura
del agua de 195ºF y una velocidad de la correa transportadora de 17
metros/minuto (55 piés/minuto).
Cinco de los envasados resultantes se colocaron
en una caja de 380 mm (15 pulgadas) de ancho por (23,5 pulgadas) de
largo por 230 mm (9 pulgadas) de hondo, con el material de la caja
(cartón ondulado) de un grueso aproximado de 3,2 mm (1/8 de
pulgada). La caja conteniendo los 5 envases se dejó caer a
continuación desde una altura de 860 mm (34'') sobre una superficie
dura, plana, lisa, de forma que la superficie del fondo de la caja
aterrice plana sobre la superficie dura. Después de la caída, se
retiraron los cinco envases de la caja, se hincharon con aire y se
sumergieron en agua para determinar si el sellado efectuado con la
máquina de envasado Cryovac® 8600 B-18 había
fallado, es decir, si el sellado tenía pérdidas. Cualquier burbuja
de aire procedente de este sellado indicaba la existencia de una
pérdida.
Se efectuaron un total de 50 ensayos repetidos,
con el fin de establecer los criterios de realización, es decir, la
proporción de fallos, lo cual se expresó en términos de tanto por
ciento de bolsas que presentaron pérdidas en el sellado. Las
pérdidas que tuvieron lugar en un área distinta del sellado se
descartaron, es decir, no se tuvieron en cuenta para el resultado
del ensayo. Al efectuar los ensayos repetidos no se empleó (es
decir no se dejó caer) ninguna caja más de tres veces. Además, los
trozos de solomillo no se emplearon más de 5 veces, es decir, no
más de 5 repeticiones. Las piezas de solomillo se mantuvieron a una
temperatura de aproximadamente 0,7ºC a 7ºC (32ºF a 45ºF). Entre
cada repetición los trozos de solomillo se sumergieron en la
solución de sal muera durante un mínimo de 5 minutos antes de
reenvasarlas. La temperatura de la solución de sal muera se mantuvo
entre 0ºC y 7ºC (32ºF y 45ºF).
Los resultados indicados en la tabla 9 anterior,
muestran que los films de los ejemplos 5-11, cuando
se emplean en el Ensayo Estándar por Caída, presentan una
proporción de pérdidas en porcentaje, de 26-36 por
ciento. En cambio, los films de los ejemplos 12 y 13, los cuales
son ambos ejemplos comparativos, presentan una proporción de
porcentaje de pérdida del 86 por ciento y 66 por ciento,
respectivamente.
No está totalmente explicado porque los films de
los ejemplos 12 y 13 no dieron el mismo buen resultado en el Ensayo
Estándar por Caída como los films de los ejemplos 5 a 11. Sin
embargo, se cree que si el film contrae en el túnel de contracción
de manera que el sellado (efectuado a través de la contaminación
conteniendo sal muera) aprieta demasiado herméticamente contra el
producto cárnico, la debilidad de este sellado causará un mayor
porcentaje de fallos de dichas bolsas durante el Ensayo Estándar por
Caída. El film del ejemplo 12 (comparativo) tenía una contracción
libre significativamente mayor y una tensión retráctil en la
dirección perpendicular al sellado efectuado a través de la
contaminación. Factores que también se cree afectan a la prestación
del film en el Ensayo Estándar por Caída incluyen la composición de
la capa de sellado (el copolímero
etileno/alfa-olefina homogéneo pareció ser el
mejor), grueso del film (los films más gruesos parecieron ser
mejores), la contracción libre del film y la tensión retráctil en
la dirección perpendicular al sellado efectuado a través de la
contaminación (una contracción libre y una tensión retráctil bajas
parecieron ser mejores), cantidad y tipo de contaminación en el
área del sellado (menos contaminación es mejor), tipo del producto
cárnico (incluyendo tamaño, forma, especies de la carne, etc.), y
presencia o ausencia de hueso en el producto cárnico.
Además del empleo de bolsas para llevar a cabo
el procedimiento de la presente invención (y fabricación del
producto envasado de la presente invención), el film de múltiples
capas puede ser una envoltura tubular, de preferencia una envoltura
arrugable. De preferencia, la envoltura se emplea para el envasado
de productos alimenticios, especialmente productos cárnicos sin
hueso y productos cárnicos elaborados. Entre los tipos de carne que
pueden envasarse en los films y envases de acuerdo con la presente
invención están las volatería, cerdo, vacuno, embutido, cordero,
cabra, caballo y pescado. De preferencia, la envoltura de la
presente invención se emplea en el envasado de productos de cerdo,
volatería, vacuno y embutidos.
Los componentes polímeros empleados para
fabricar films de múltiples capas de acuerdo con la presente
invención pueden contener también cantidades apropiadas de otros
aditivos incluidos normalmente en dichas composiciones. Estos
incluyen agentes deslizantes tales como talco, antioxidantes,
cargas, tintes, pigmentos y colorantes, estabilizantes de
radiación, agentes antiestáticos, elastómeros, y aditivos similares
conocidos por los expertos en la técnica de films para envasado.
Todos los grupos dentro de los grupos descritos
más arriba están expresamente incluidos dentro de esta
especificación. Además, las capas que son adyacentes o directamente
adheridas entre sí son de preferencia de diferente composición
química, especialmente de diferente composición polimérica.
Cualquier referencia a los ensayos ASTM está identificada como la
versión más reciente, corrientemente aprobada y publicada de la
normativa de ensayos ASTM, en la fecha del registro de prioridad de
esta solicitud.
Aunque la presente invención se ha descrito en
conexión con las versiones preferidas, debe comprenderse que pueden
efectuarse modificaciones y variaciones sin salirse de los
principios y el ámbito de la invención, como los expertos en la
técnica comprenderán fácilmente. En consecuencia, dichas
modificaciones pueden efectuarse dentro del ámbito de las
siguientes reivindicaciones.
Claims (13)
1. Un producto envasado que comprende:
(A) un producto alimenticio sin hueso que
comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo formado
por carne y queso; teniendo el producto alimenticio un líquido
añadido el cual contiene sal muera;
(B) un artículo de film plástico flexible que
está rodeando y en contacto con el producto alimenticio y el
líquido añadido, estando el film térmicamente sellado a través del
líquido añadido en contacto con el film en la región del sellado,
consigo mismo, con otro film u otro artículo que no es un film,
teniendo el film una capa de sellado que comprende un copolímero
etileno/alfa-olefina homogéneo;
en donde el artículo de film presenta una
proporción de fallos del Ensayo Estándar por Caída inferior al 60
por ciento.
2. El producto envasado de acuerdo con la
reivindicación 1, en donde el film es térmicamente retráctil.
3. El producto envasado de acuerdo con la
reivindicación 1, en donde el film presenta una proporción de fallos
del Ensayo Estándar por Caída inferior al 50 por ciento, y de
preferencia inferior al 40 por ciento.
4. El producto envasado de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el producto
cárnico comprende cerdo inyectado con sal muera.
5. El producto envasado de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la sal muera está
presente en una cantidad desde aproximadamente el 1 por ciento hasta
el 30 por ciento, basado sobre el peso del producto.
6. El producto envasado de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el film de
múltiples capas tiene un grueso desde aproximadamente 38 hasta
aproximadamente 76 \mum (1,5 a 3 milésimas de pulgada).
7. El producto envasado de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el artículo de
film comprende un film de múltiples capas con una contracción libre
desde aproximadamente el 15 hasta el 60 por ciento en por lo menos
una dirección, y con una tensión de contracción desde
aproximadamente 3,5 hasta 24,6 kg/cm^{2} (50 a 350 psi) en una
primera dirección, y desde aproximadamente 2,1 a 70,3 kg/cm^{2}
(300 a 1000 psi) en una segunda dirección.
8. Un procedimiento de envasado que
comprende:
(A) fabricación de un artículo de film plástico
flexible, que comprende por lo menos un miembro seleccionado del
grupo formado por una bolsa, un saquito y una funda, teniendo el
artículo el extremo superior abierto, en el cual el film se sella
térmicamente consigo mismo o con un segundo film, siendo el film una
capa de sellado que comprende un copolímero
etileno/alfa-olefina homogéneo;
(B) introducción dentro del artículo de film de
un producto alimenticio sin hueso al que se ha añadido un líquido,
comprendiendo el líquido añadido, sal muera, depositando el producto
alimenticio sin hueso un líquido sobre una región de la superficie
interna del artículo de film el cual debe sellarse después que el
producto alimenticio sin hueso se introduzca dentro del artículo de
film, el líquido depositado comprendiendo el líquido añadido; y
(C) sellado térmico a través del extremo
superior abierto del artículo de film, después que el producto
alimenticio ha sido introducido dentro del mismo, efectuándose el
sellado térmico a través del líquido depositado sobre la superficie
interna del artículo de film, con lo cual se forma un producto
envasado;
en donde el artículo de film presenta una
proporción de fallos del Ensayo Estándar por Caída, inferior al 60
por ciento.
9. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, en donde el procedimiento comprende además, la
evacuación de la atmósfera del interior del artículo de film
después que el producto alimenticio sin hueso se ha introducido
dentro del artículo de film pero antes del sellado térmico a través
del extremo superior abierto del artículo de film.
10. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8 ó 9, en donde el producto alimenticio sin hueso
comprende carne y en donde la sal muera se inyecta dentro de la
carne antes de que la carne se introduzca en el interior del
artículo de film.
11. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, 9 ó 10, en donde el film es un film térmicamente
retráctil, y el procedimiento comprende además la contracción
térmica del artículo de film después del sellado térmico a través
del extremo superior abierto del artículo de film.
12. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, en donde el artículo de film es una bolsa de
extremo sellado, y el film térmicamente retráctil tiene una
contracción libre a 85ºC (185ºF) desde aproximadamente el 15 hasta
aproximadamente el 60 por ciento en la dirección de la máquina, y
una contracción libre a 85ºC (185ºF) desde aproximadamente el 15
hasta aproximadamente el 60 por ciento en dirección transversal, y
el film térmicamente retráctil tiene además una tensión de
contracción a 85ºC (185ºF) en la dirección de la máquina desde
aproximadamente 3,5 hasta 24,6 kg/cm^{2} (50 a aproximadamente 350
psi), y una tensión de contracción a 85ºC (185ºF) en dirección
transversal desde aproximadamente 21,8 hasta 70,3 kg/cm^{2} (310
hasta aproximadamente 1000 psi), y en donde la tensión de
contracción en dirección transversal es por lo menos el 120% de la
tensión de contracción en la dirección de la máquina.
13. El procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en donde el artículo de
film comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo
formado por una bolsa sellada en el extremo, una bolsa de sellado
lateral, una funda y un saquito, siendo la primera dirección
paralela a la longitud del artículo de film, y la segunda dirección,
perpendicular a la longitud del artículo de film.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/102,256 US6355287B2 (en) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | Packaged food product having added liquid |
| US102256 | 1998-06-22 | ||
| US09/138,991 US6372274B2 (en) | 1998-06-22 | 1998-08-24 | Process for making a packaged product |
| US138991 | 1998-08-24 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2273500T3 true ES2273500T3 (es) | 2007-05-01 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99930509T Expired - Lifetime ES2273500T3 (es) | 1998-06-22 | 1999-06-21 | Producto alimenticio envasado, que incluye un liquido añadido y procedimiento para su preparacion. |
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1999
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