ES2322544T3 - Lamina de almidon de espuma. - Google Patents

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ES2322544T3 ES01103390T ES01103390T ES2322544T3 ES 2322544 T3 ES2322544 T3 ES 2322544T3 ES 01103390 T ES01103390 T ES 01103390T ES 01103390 T ES01103390 T ES 01103390T ES 2322544 T3 ES2322544 T3 ES 2322544T3
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Angelo Bastioli
Catia Bastioli
Roberto Lombi
Piero Salvati
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Novamont SpA
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Abstract

Un artículo de espuma, en particular en forma de una lámina de espuma útil como producto parcialmente terminado adaptado para ser procesado adicionalmente en un artículo terminado manufacturado, que comprende almidón desestructurado y/o complejado de espuma como fase continua y un polímero termoplástico, teniendo dicho artículo una densidad que se sitúa entre 20 y 150 kg/m 3 , dimensiones de celdilla en un intervalo que se sitúa entre 25 y 700 µm con una distribución de celdillas tal que 80% de ellas tienen, en ausencia de estiramiento, una dimensión que se sitúa entre 25 y 400 µm, caracterizado porque el material con que se elabora la espuma tiene una viscosidad intrínseca en DMSO a 30ºC que se sitúa entre 1,5 y 0,3 dl/g y dicho polímero termoplástico comprende poliésteres derivados de ácidos difuncionales y dioles alifáticos o poliésteres alifático-aromáticos.

Description

Lámina de almidón de espuma.
La presente invención se refiere a productos parcialmente terminados tales como láminas de diferentes espesores y perfil a base de almidón desestructurado y/o complejado, expandidos por medio de un proceso de extrusión, que se pueden usar como tales, tratados de diversos modos, como productos biodegradables y que se pueden formar a la salida del cabezal de extrusión o en una etapa posterior y a productos formados a partir de los mismos.
Los productos a base de almidón según la presente invención son particularmente adecuados para uso en el sector del envasado.
El uso de materiales plásticos tales como poliestireno, poliuretano, polietileno y polipropileno ha dominado hasta ahora en el sector del envasado; sin embargo, los problemas de vertidos asociados con estos productos está abriendo nuevas expectativas para materiales a base de almidón porque éstos son biodegradables y procedentes de fuentes renovables, en particular en el sector de los materiales de espuma.
El estado de la técnica muestra diversas aproximaciones a la formación de productos de espuma a base de almidón. Sin embargo, debido a la naturaleza y características del almidón, parece actualmente problemático tener éxito en la obtención de productos de espuma a base de almidón con propiedades óptimas en cuanto a dimensiones y distribución de celdillas, y densidad del producto parcialmente terminado tales que permitan la conversión del producto parcialmente terminado de manera regular a velocidad industrial en un producto competitivo en lo que concierne al peso y rendimiento, en particular en lo que concierne al aspecto de fragilidad del producto en los puntos de bisagra. Esto es particularmente cierto para la preparación de espumas a base de almidón utilizadas para la formación de láminas y artículos moldeados asociados.
El documento US-A-5 153 037 describe un producto biodegradable conformado que comprende un producto de harina modificada expandido que tiene un contenido en amilosa de al menos 40% en peso y que contiene aproximadamente 2% en peso o más de una sal inorgánica soluble en agua; también se describe una lámina de espuma de almidón que tiene una densidad de 1,6 a 80,1 kg/m^{2} y dimensiones de celdillas de 100 a 600 \mum.
El documento US-A-5 437 924 describe una lámina estratificada que comprende como núcleo una lámina de espuma de almidón que tiene una densidad de 32 a 144 kg/m^{3} y dimensiones de celdillas de 300 a 700 \mum.
En particular, todavía no está disponible en el mercado ningún producto parcialmente terminado a base de almidón con almidón en fase continua, que pueda ser conformado usando un proceso industrial, con propiedades óptimas en cuanto a dimensiones, distribución de celdilla y densidad tal que haga que el producto resultante sea elástico, en particular en las regiones de bisagra incluso después de doblados sucesivos.
En efecto, mientras que se ha dedicado mucha atención hasta ahora a investigar y a hacer disponibles diversas composiciones a base de almidón que comprenden combinaciones con diversos polímeros y aditivos sintéticos, ha recibido limitada atención el problema de hacer disponibles procesos de extrusión y generación de espuma que hagan posible llegar a la producción de productos de espuma que tengan propiedades bien determinadas tales como homogeneidad de la estructura de la espuma, alisado superficial, y baja fragilidad de las piezas trabajadas de espuma.
La presente invención proporciona artículos de espuma según se definen en las reivindicaciones adjuntas.
Los productos según la invención se obtienen de composiciones de partida que se suministran a la extrusora que contienen material de almidón, agua en porcentajes que se sitúan entre 4 y 30 por ciento en peso de la composición total, un polímero termoplástico como se ha definido previamente y posiblemente aditivos adicionales tales como plastificantes, tensioactivos, ácidos débiles, etc. En lo que concierne a los componentes de la composición de partida, se hace referencia a la solicitud de patente europea EP/0 696 611.
En particular, la presente invención se refiere a productos parcialmente terminados de espuma tales como láminas de diferente espesor y perfil que se pueden usar por sí mismos como productos, y se pueden asociar conformados sobre productos formados que comprenden almidón desestructurado y/o complejado como fase continua en el producto parcialmente terminado y el propio producto terminado, según se define en las reivindicaciones adjuntas.
En lo que concierne al material de almidón, puede ser tanto almidón bruto como modificado o una mezcla de ellos. Se prefiere el uso de almidón de patata, trigo, maíz, y tapioca. En lo que concierne a almidones modificados, éstos pueden ser modificados físicamente y químicamente, por ejemplo almidones etoxilados, almidones de acetato, almidones de butirato, almidones de propionato, almidones hidroxipropilados, almidones catiónicos, almidones oxidados, almidones reticulados, almidones gelatinizados, almidones complejados con moléculas y/o polímeros capaces de dar complejos de tipo "V", almidones dextrinados y almidones injertados con cadenas tales como poliésteres, poliuretanos, poliésteres-uretanos, poliureas, poliésteres-ureas, polisiloxanos, silanos, titanatos, cadenas grasas y similares. Los almidones modificados químicamente o físicamente preferidos son aquellos con cualquier clase de modificación, que tienen una viscosidad intrínseca, medida en DMSO a 30ºC, que se sitúa entre 2 dl/g y 0,6 dl/g, preferiblemente entre 1,5 dl/g y 0,8 dl/g, y más preferiblemente entre 1,3 dl/g y 1 dl/g.
Se tiene la intención de que harinas y triturados que proceden de la descarga de molienda se sitúen dentro de la invención.
La expresión "almidón desestructurado" significa un almidón que ha sido tratado térmicamente por encima de la temperatura de transición vítrea y la temperatura de fusión de sus componentes para obtener la consiguiente desordenación de la estructura molecular de los granos de almidón y hacerlo termoplástico. Se hace referencia a este respecto a las patentes EP 118240 y EP 327505.
Por otra parte, "almidones complejados" significa almidón en el que el componente de amilosa está parcialmente o enteramente enganchado en una formación de complejos de tipo "V" (estructuras de hélice sencilla) que tienen características de segunda derivada de espectro de rayos X y FTIR.
Con referencia al polímero termoplástico, polímeros que tienen un punto de fusión o punto de transición vítrea que se sitúa entre 60 y 175ºC son particularmente relevantes para los productos según la presente invención, y en particular los que tienen puntos de este tipo que se sitúan entre 70 y 110ºC.
Los artículos de espuma de la invención comprenden los poliésteres definidos en la reivindicación 1 y pueden comprender adicionalmente polímeros termoplásticos.
El particular polímeros que se pueden usar se seleccionan entre:
- polímeros de origen natural, que pueden ser tanto modificados como no modificados, en particular los que se derivan de celulosa tales como acetato de celulosa, propionato de celulosa, butirato de celulosa y sus copolímeros, con un grado de sustitución que se sitúa entre 1 y 2,5; polímeros de tipo alquilcelulosa, hidroxialquilcelulosa, carboxialquilcelulosa, en particular carboximetilcelulosa, nitrocelulosa y quitosano, pullulan o caseína y caseinato, zeína, proteína de soja, ácido algínico y alginatos, cauchos naturales, poliaspartatos, gluten, dextrinas;
- polímeros biodegradables de origen sintético o fermentativo, en particular poliésteres, tales como polímeros o copolímeros, de hidroxiácidos alifáticos C_{2}-C_{24}, o sus correspondientes lactonas o lactidas, en particular polímeros de ácido láctico que tienen diversas relaciones de ácido láctico D/L, y preferiblemente con un contenido en ácido láctico-D comprendido entre 4-25% en moles, copolímeros de poli(ácido láctico) con poliésters alifáticos y poliésteres aromático-alifáticos, policaprolactona, polivalerolactona, sus copolímeros y poliésteres derivados de ácidos difuncionales y dioles alifáticos, poliésteres alifático-aromáticos, en particular copolímeros de tipo tereftalato adipato de alquileno que se trata o no con extensores de cadena, preferiblemente con cantidades de ácido tereftálico de menos de 40 por ciento en moles, preferiblemente menos de 30% en moles, resinas epoxi en general y resinas bisfenólicas en particular;
- polímeros capaces de interaccionar con almidón para formar complejos, es decir polímeros que contienen grupos hidrófilos intercalados con secuencias hidrófobas, por ejemplo, copolímeros de alcohol de etilenvinilo, copolímeros de acetato de etilenvinilo, ésteres acrílicos, copolímeros de etileno éster acrílico, copolímeros de etileno con ácidos insaturados tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido itacónico; copolímeros que tienen grupos funcionales alcohólicos y carboxílicos, poliésteres alifáticos y/o poliésteres alifático-aromáticos, resinas epoxi que incluyen las que contienen resinas bisfenol;
- polímeros que forman enlaces de hidrógeno con almidón, en particular poli(alcoholes de vinilo) de diversos grados de hidrólisis, posiblemente modificados como acrilatos o metacrilatos y poli(alcoholes de vinilo) plastificados o modificados preliminarmente a fin de rebajar el punto de fusión.
Polímeros termoplásticos preferidos son los poli(alcoholes de vinilo), copolímeros de un monómero olefínico, preferiblemente etileno, con un monómero elegido entre alcohol de vinilo, acetato de vinilo, ácido acrílico y ácido metacrílico, poliésteres alifáticos derivados de caprolactona, poli(succinatos de alquileno), polímeros de ácido azelaico, ácido sebácico, ácido brasílico y sus copolímeros, poliamidas alifáticas, poli(sebacatos de alquileno), poli(azelatos de alquileno), poli(brasilatos de alquileno), en particular con dioles comprendidos entre C_{2}-C_{13}, poliésteres que contienen ácidos dímeros, polímeros aromático-alifáticos de tipo poli(tereftalato adipato de alquileno) y las resinas epoxi, particularmente con grupos bisfenólicos.
El producto de espuma extruido parcialmente terminado según la invención adicionalmente contiene preferiblemente un agente de nucleación. El uso de un agente de nucleación adecuado de hecho hace posible aumentar la homogeneidad de las celdillas de la lámina. La cantidad de agente de nucleación que se utiliza en el transcurso del proceso depende de las condiciones de proceso y de la morfología deseada para el producto parcialmente terminado, extruido. Preferiblemente, la cantidad de agente de nucleación con respecto a la composición de partida se sitúa en el intervalo entre 0,05 y 10% en peso, preferiblemente entre 0,5 y 7% y más preferiblemente entre 1 y 5%.
Agentes de nucleación que se pueden usar son, por ejemplo, compuestos inorgánicos tales como talco (silicato magnésico), carbonato cálcico, sulfatos tales como de sodio y de bario, dióxido de titanio, etc., posiblemente tratados en la superficie con promotores de adhesión tales como silanos, titanatos, etc. También se pueden utilizar cargas y fibras orgánicas tales como polvo de madera, polvo de celulosa, residuos de uva, salvado, cascarillas de maíz, otras fibras naturales en concentraciones entre 0,5 y 20%. Adicionalmente, se pueden utilizar sustancias capaces de dispersarse y/o reducirse a laminillas con dimensiones submicrométricas, preferiblemente menos de 500 \mum, más preferiblemente menos de 300 \mum, e incluso más preferiblemente menos de 50 \mum, a fin de mejorar la rigidez, permeabilidad al agua y al gas, estabilidad dimensional. Se prefieren particularmente zeolitas y silicatos de diversas clases tales como wollastonitas, montmorillonitas, hidrotalquitas, que se hacen funcionales con moléculas capaces de interaccionar con almidón. Se prefieren particularmente partículas submicrométricas de almidón complejado también con grupos funcionales específicos introducidos con ayuda de silanos, titanatos y otros.
Las composiciones de partida pueden contener asimismo aditivos adecuados tales como agentes lubricantes y/o dispersantes, retardantes de llama, colorantes, agentes plastificantes, cargas, etc. En particular, aceites alimentarios tales como aceite de palma, maíz, soja, girasol son particularmente buenos, como lo son los ácidos grasos de C_{12} a C_{22} y sus glicéridos con diversos grados de sustitución y en particular grasas sintéticas hidrogenadas o grasas de origen animal que son sólidas al menos a temperatura ambiente y, preferiblemente, por encima de temperatura ambiente para mejorar la resistencia a la humedad y reducir la humectabilidad. También es posible usar ácidos débiles tales como ácido láctico, tartárico, cítrico, etc., para regular la viscosidad del almidón durante la extrusión, y plastificantes tales como glicerina, sorbitol, manitol, pentaeritritol, y derivados de los mismos, ésteres de ácido cítrico y sus
derivados.
La composición de partida se puede suministrar directamente a la extrusora o se puede suministrar en forma de gránulos preliminarmente extruidos o hechos granza.
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Proceso para la producción de la lámina
El producto de espuma, parcialmente terminado según la invención se prepara por medio de un proceso de extrusión de la composición básica de almidón por medio de extrusoras particulares tales como extrusoras lentas de doble husillo o extrusoras de tándem de dos husillos sencillos en cascada o su combinación, de tal manera que se garanticen tiempos de permanencia significativamente largos para el fin de optimizar la viscosidad del material de almidón y la homogeneización de los agentes de nucleación y mezclado de los agentes espumantes en la masa fundida. En particular se prefiere el uso de una extrusora lenta de doble husillo.
En la ejecución del proceso de extrusión, la temperatura de extrusión puede variar en función de la formulación particular y las propiedades deseadas del producto parcialmente terminado y del producto terminado. El control de temperatura de la masa fundida es por tanto significativo para obtener productos con características específicas.
La temperatura de la masa fundida en el curso del proceso de extrusión puede variar generalmente a lo largo del perfil del husillo de 50 a 230ºC, preferiblemente entre 60 y 210ºC y más preferiblemente entre 70 y 200ºC.
La generación de espuma en los productos termoplásticos según la invención se consigue mediante uso de una mezcla adecuada de agentes espumantes físicos que también puede contener agentes espumantes químicos. En particular se prefiere el uso de CO_{2} en forma gaseosa, en combinación con agua o CO_{2} en forma gaseosa en combinación con agua y otros agentes espumantes físicos y químicos. Entre los agentes espumantes químicos se pueden tener en consideración, entre otros, ácido cítrico, bicarbonato y sus combinaciones.
El agente espumante se suministra preferiblemente en una región de la extrusora en que la composición de partida suministrada a la extrusora está presente en estado fundido. En particular el agente espumante se suministra en una región avanzada de la extrusora de tal manera que el proceso de extrusión no se altera por el fenómeno de regurgitación de la masa fundida hacia la zona de alimentación de la extrusora.
El CO_{2} se suministra en concentraciones mayores de 0,4%, preferiblemente mayores de 0,8%, con respecto a la composición total alimentada a la tolva, en una región en la que la masa fundida está a una temperatura que se sitúa entre 100ºC y 200ºC, preferiblemente entre 130ºC y 190ºC. La mezcla de CO_{2} y H_{2}O y las concentraciones específicas son factores determinantes respecto a la densidad baja y a la estructura de las celdillas.
La cantidad de CO_{2} puede variar en el intervalo que se sitúa entre 0,4% y 10% en peso, preferiblemente entre 0,8% y 7% y más preferiblemente entre 1% y 4% en peso. El CO_{2} se añade a la masa fundida. El contenido en agua total de la composición alimentada en la tolva de la extrusora para la expansión se sitúa entre 4% y 30% en peso, preferiblemente entre 8% y 20% y más preferiblemente entre 10% y 18% en peso.
La extrusora se puede completar mediante cabezales extrusores de tipo plano o tubular; se prefieren particularmente cabezales tubulares.
Preferiblemente la configuración del cabezal de la extrusora es tal que se garantiza un suministro homogéneo a la boquilla. Con las composiciones de partida de la lámina de espuma según la invención este problema es relevante puesto que pequeñas variaciones de la velocidad de la lámina pueden generar variaciones significativas en la viscosidad local, con las consiguientes alteraciones en el proceso de generación de espuma y por lo tanto irregularidades manifiestas en la lámina en cuanto al espesor de la misma, dimensiones de celdilla, presencia de flujo preferente, etc.
El cabezal de la extrusora se configura preferiblemente por lo tanto de tal manera que cancele la memoria elástica del material y, al mismo tiempo no cree espuma antes de la entrada del material a la boquilla. Los intervalos de velocidad de cizalladura de extrusión preferidos están entre 500 y 50.000 seg^{-1}, preferiblemente entre 800 y 40.000 seg^{-1}, y más preferiblemente entre 900 y 35.000 seg^{-1}.
A la salida del cabezal de extrusión, y antes del proceso de formación, la lámina de espuma según la invención puede ser estratificada con capas de material textil no tejido, textil convencional, papel, películas biodegradables y no biodegradables, o aluminio. En lo que concierne a los materiales textiles no tejidos o convencionales, éstos pueden estar hechos de fibras naturales tales como, por ejemplo, fibras de yute, algodón, lana, fibras a base de polisacáridos tales como, por ejemplo, acetato de celulosa, acetato de almidón, viscosa, etc., o fibras producidas a partir de polímeros biodegradables y en particular poliésteres alifáticos tales como poli(ácido láctico), policaprolactona, poli(carboxilato de alquileno) con dialcoholes y diácidos seleccionados entre el intervalo C_{2}-C_{13} lineal y/o cicloalifático, poliésteres alifático-aromáticos, en particular de la familia de poli(tereftalato adipatos de alquileno) y sus copolímeros, particularmente con un contenido en ácido tereftálico de menos de 55% con respecto a la cantidad de ácido tereftálico + ácido adípico, poliamidas en particular a base de caprolactama, aminas alifáticas, etc., poliuretanos alifáticos, poliéster-uretanos, poliurea, y resinas epoxi. Los polímeros biodegradables anteriores también se pueden utilizar en forma de películas para estratificación o revestimiento.
Las películas generalmente se acoplan a la lámina por temperatura y/o aplicación de adhesivos biodegradables adecuados a base de polímeros, ácido láctico, poliuretanos, poli(acetatos de vinilo) y poli(alcohol de vinilo), proteínas tales como caseína y glútenes, almidones y otros polisacáridos, adhesivos fundidos en caliente particularmente a base de poliésteres alifáticos.
Las películas se pueden obtener mediante colada o formación de película de burbujas y pueden ser co-extruidas con una superficie adhesiva para el soporte de espuma. Se prefieren las películas con un punto de fusión mayor de 60ºC, preferiblemente mayor de 80ºC y más preferiblemente mayor de 100ºC.
El producto parcialmente terminado acoplado a la película se puede usar sin formar, tal como es la lámina, o en un proceso de generación de espuma o conformado para formar los productos terminados.
Para el revestimiento es posible utilizar emulsiones, soluciones o dispersiones del tipo que se describe en la patente europea EP 696612 para el tratamiento de partículas expandidas, que se considera incluida dentro de la presente invención. También se pueden utilizar ceras naturales y sintéticas, con puntos de fusión hasta 120ºC dependiendo de la aplicación. En este caso el tratamiento puede ser antes o después de la etapa de formación o conformación.
La lámina de espuma también puede ser co-extruida con capas expandidas de otros materiales a base de almidón de modo que tengan propiedades diferenciadas entre el lado de dentro y el lado de fuera de una multicapa o puede ser co-extruida con capas de materiales que tengan hidrofilia más baja tales como los poliésteres anteriormente mencionados para las películas estratificadas.
La lámina de espuma según la invención tiene que ser obtenida partiendo de una masa fundida homogénea en la que los agentes de nucleación y el gas y/o vapores se dispersan homogéneamente en todo el conjunto de la masa fundida. Para ello, los tiempos de permanencia en la extrusora tienen que situarse entre 5 y 40 minutos, preferiblemente entre 10 y 35 minutos, y más preferiblemente entre 15 y 25 minutos.
La lámina de espuma se puede controlar en su espesor por medio de las condiciones de extrusión y de calandrado.
En el caso de la lámina tubular el cabezal puede estar provisto de sistemas de soplado de aire o vapor desde dentro, como en el caso de formación de película por burbujas, u orientación por medio de soplado de aire o vapor para dilatar la lámina y darle un estirado biaxial, evitando o regulando la formación de ondas. La lámina puede tener un espesor que se sitúa entre 0,5 mm y 15 mm, preferiblemente entre 1,0 mm y 10 mm. El espesor del producto parcialmente terminado se puede conseguir sometiendo la lámina a estiramiento y calandrado.
La lámina puede ser corrugada y las rugosidades pueden ser aprovechadas para aumentar las propiedades de amortiguación de la espuma. Las rugosidades pueden tener anchura y altura diferentes. La altura, que corresponde al espesor del panel resultante, puede ser aproximadamente el doble del espesor de la lámina de espuma. La frecuencia de las rugusidades puede alcanzar 350 por metro lineal.
Las láminas de este tipo se pueden combinar conjuntamente en multicapas, formando diferentes geometrías para diferentes productos en el sector del envasado tales como láminas y bloques expandidos de alta elasticidad, cantoneras o recipientes de protección. Ejemplos específicos de los sectores adecuados para aplicación son los del equipamiento eléctrico doméstico, productos electrónicos, sector alimentario, productos farmacéuticos, diseño y mobiliario, venta por correo, y sobres para mensajería. Las láminas se pueden utilizar también en combinación con otros soportes para formar multicapas mixtas con madera, papel, cartón, textiles de fibras naturales y sintéticas, aluminio y otros metales. En particular, los productos de este tipo se pueden anclar directamente a la pieza que se va a envasar, aprovechando sus adhesividad característica tras humedecimiento o, preferiblemente, con adhesivos fundidos en caliente o masas fundidas que se han de pulverizar.
Los productos obtenidos de las láminas acopladas o productos formados pueden ser protegidos mediante una película exterior para aumentar el rendimiento.
Los productos también pueden ser rollos y tubos obtenidos devanando y pegando láminas, o realizando directamente la extrusión en tubos. Los rollos y tubos se pueden utilizar como soportes para papel higiénico, papel de cocina u otros tipos o se pueden usar como protección para objetos cilíndricos tales como botellas u otros.
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Proceso para la formación de la lámina
La formación se puede conseguir mediante un proceso continuo o mediante un proceso por lotes.
La producción de productos expandidos según la invención por medio de procesos continuos tiene en cuenta que sean consecutivas la fase de extrusión/calandrado, una posible fase de acondicionado y la fase de formación. La producción de productos de espuma según la invención por medio de procesos por lotes tiene en cuenta la fase de extrusión/calandrado con devanado de la lámina en bobinas o recogida en láminas; los productos parcialmente terminados pueden entonces ser acondicionados y formados en una segunda fase.
En un proceso de generación de espuma continuo se ha previsto que el producto parcialmente terminado en forma de lámina de la extrusora se mantendría a una temperatura de no menos de 40ºC, y preferiblemente no menos de 80ºC y que tendría un contenido en agua que se situaría entre 6 y 30% en peso, preferiblemente entre 10 y 25% en peso y más preferiblemente entre 15 y 20% en peso. La temperatura de la lámina tiene que no exceder de 150ºC y preferiblemente de 100ºC.
En particular, si están presentes componentes sintéticos, la temperatura de formación tiene que estar cerca de la temperatura de transición vítrea o del punto de fusión del polímero termoplástico.
También es posible formar el producto parcialmente terminado mediante un proceso por lotes sometiéndolo a un proceso de acondicionamiento preliminar respecto al contenido en agua e intervalo de temperatura anteriormente mencionados para procesos continuos.
La etapa de acondicionamiento puede preceder inmediatamente o ser coincidente con el punto de formación.
Productos incluso de forma compleja, provistos de características particulares, incluso estéticas, tales como, por ejemplo, la concha de almeja que se ilustra en la Figura 1, se pueden obtener con un proceso de formación a temperatura ambiente, y en cualquier caso a temperaturas no mayores de 100ºC, entre los moldes macho y hembra que se aproximan para definir el nivel máximo de compresión y el espesor mínimo final del producto.
Un troquel para la formación de la concha de almeja de la Figura 1 con la lámina de espuma según la presente invención se ilustra, a modo de ejemplo, en Fig. 2. El macho (10) y la hembra (11) se pueden diseñar de tal manera que no se ponen en contacto exactamente junto a las paredes laterales de la concha de almeja. Dicho espacio entre macho y hembra permite el deslizamiento de la lámina de espuma sin rasgarse durante la formación.
El proceso que forma el objeto de esta invención, junto con las características del producto parcialmente terminado generalmente permiten ciclos de formación de menos de 20 segundos, preferiblemente de menos de 10 segundos y más preferiblemente de menos de 7 segundos. Con referencia al proceso de formación, los parámetros que se refieren al contenido en agua y temperatura son críticos para la consecución de una buena capacidad de formación del producto parcialmente terminado. La pérdida de vapor de agua del producto parcialmente terminado a la salida de la boquilla de la extrusora de hecho hace necesario ejercer un estricto control del nivel de eliminación de agua a fin de evitar tanto los fenómenos de colapso como los fenómenos de secado excesivo.
La formación puede tener lugar en moldes o troqueles a temperatura ambiente sobre láminas tubulares expandidas pero no abiertas. Este sistema hace posible moldear simultáneamente dos capas de lámina por molde, limitando los problemas de secado de las láminas. Si las láminas tubulares se compensan convenientemente una con otra es posible obtener una superficie del producto que tenga un aspecto similar al tejido superficial de un material
textil.
La formación se realiza normalmente en un tubo abierto. En este caso el contenido en agua se regula utilizando un punto de acondicionamiento que usa vapor.
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Características de la lámina
El material que constituye el producto parcialmente terminado u lámina de espuma que forma el objeto de la presente invención tiene una viscosidad intrínseca en DMSO a 30ºC que se sitúa entre 1,5 y 0,3 dl/g, que preferiblemente se sitúa entre 1,2 y 0,4 dl/g, y más preferiblemente entre 1 y 0,6 dl/g.
En productos parcialmente terminados expandidos según la invención la dimensión de celdilla puede variar en un intervalo que se sitúa entre 25 y 700 \mum y preferiblemente entre 40 y 600 \mum (determinada mediante inspección microscópica).
El producto parcialmente terminado expandido tiene morfología de celdilla cerrada en la que las celdillas no se comunican sustancialmente unas con otras, que es diferente de la morfología de celdilla abierta en la que las celdillas están grandemente interconectadas unas con otras.
Los productos parcialmente terminados tienen una densidad que se sitúa entre 20 y 150 kg/m^{3}, preferiblemente se sitúa entre 25 y 100 kg/m^{3}, más preferiblemente entre 30 y 70 kg/m^{3}.
La estructura de la espuma de la lámina se caracteriza por una distribución de celdilla en la que 80% de las celdillas presentes, en ausencia de estiramiento, tienen una dimensión que se sitúa entre 25 y 400 \mum, preferiblemente, entre 25 y 300 \mum y más preferiblemente entre 30 y 200 \mum.
Sin embargo, cuando se aplica fuerza de estiramiento a la lámina, las celdillas pueden estar sometidas a una orientación con adelgazamiento de la pared.
También está dentro del alcance de la presente invención una lámina con propiedades de elasticidad optimizadas, una densidad característica que se sitúa entre 30 y 70 kg/m^{3}, y con una dimensión de celdilla media entre 80 y 120 \mum.
Los productos que forman el objeto de la presente invención se usan principalmente en el sector del envasado de alimentos y en particular como bandejas para alimentos con un tiempo de vida del orden de 30 días, para el envasado de carne, productos lácteos, verduras, huevos y fruta; soportes para envases de vidrio, plásticos o metal de dimensiones muy pequeñas, recipientes para comida rápida tales como recipientes para hamburguesas, patatas fritas y productos similares; recipientes multicompartimento para alimentos, también conocidos como bandejas de comedor, vasos para café y otros bebidas calientes y frías para comida rápida y platos preparados.
Los productos formados de la presente invención también se usan como recipientes para objetos de poco peso tales como bandejas multicompartimento para teléfonos portátiles y pequeños aparatos electrodomésticos en particular, con propiedades mecánicas que eviten los fenómenos de abrasión que se encuentran en los recipientes de papel prensado, etc.
En el caso de aplicaciones alimentarias en las que se han de esperar líquidos a temperaturas altas o bajas, los recipientes se pueden coextruir o acoplar a otra capa de espuma o película de poliéster y/o acetato de celulosa y/o almidón u otro polímero resistente a líquidos a la temperatura a la que estará expuesto durante el uso. En particular se pueden utilizar películas de tipo poliéster aromático-alifático y, específicamente, poli(tereftalato adipatos de etileno), butiratos de alquileno, poli(succinatos de alquileno), poli(sebacatos de alquileno), poli(azelatos de alquileno), dicarboxilatos de alquileno policíclicos, en particular poli(dicarboxilatos de hexildimetilo), poli(dicarboxilatos de ciclohexilo). Si es necesario absorber líquidos como en el caso de envases para carne es posible considerar el uso de material superabsorbente que se pueda insertar directamente en la lámina, aplicarse a la superficie o en capas intermedias entre dos conchas soldadas conjuntamente o bajo la película que hace impermeable a la
bandeja.
También se han de considerar objeto de la presente invención los productos formados para hornos y microondas, posiblemente caracterizados por tratamientos con revestimientos repelentes de agua para evitar el secado del recipiente durante la fase de cocinado.
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Características de los productos formados
Los productos formados según la invención tienen estructura de celdilla cerrada con densidad relativamente baja que se sitúa entre 40 y 400 kg/m^{3}, preferiblemente entre 45 y 200 kg/m^{3} y más preferiblemente entre 50 y
150 kg/m^{3}.
Los productos formados según la invención tienen adicionalmente buenas propiedades de flexibilidad, en particular en la región de la bisagra, gracias a la fina y homogénea morfología de las celdillas. Los productos de este tipo también tienen una superficie uniforme muy buena.
Se pueden producir bisagras, tales como por ejemplo la que tiene el número 12 en la Figura 2, en productos que se obtienen en la fase de formación, formando nervaduras del tipo usado para bisagras de cartón, que son resistentes al menos a diez (preferiblemente >20) ciclos consecutivos de abrir a 180º/cerrar a 35% HR y 23ºC sin rotura, usando aproximadamente 2-4 segundos para cada operación de abrir a 180º/cerrar, y preferiblemente al menos 100 ciclos consecutivos de abrir y cerrar a 40% HR y 23ºC sin rotura, usando aproximadamente 2-4 segundos para cada ciclo abrir/cerrar.
Las buenas propiedades de flexibilidad también se pueden comprobar con un dinamómetro con una celda climática adaptada para ajustar la temperatura y humedad relativa a los valores anteriores. Muestras de 25 x 10 cm con bisagra en medio de su lado largo se pueden someter a ciclos de abrir/cerrar de 0 a 180º con una velocidad en el intervalo de 3.000 - 10.000 mm/min de la varilla móvil del dinamómetro.
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Ejemplos
El ejemplo 10, que sigue, se refiere a un producto según la invención; los ejemplos 1-9 se refieren a productos de espuma obtenidos a partir de una mezcla que no incluye los poliésteres de la reivindicación 1.
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Ejemplo 1
Se preparó una mezcla que tenía la siguiente composición:
- 88,9% de almidón de patata desestructurado con una viscosidad intrínseca en DMSO a 30ºC de 1,1 dl/g y contenido en agua de 14%.
- 8,9% en peso de poli(alcohol de vinilo).
- 1,8% en peso de talco.
- 0,35% en peso de glicerol.
- 0,36% en peso de Loxiol G10.
- 2% en peso de agua.
Se suministró la composición a una extrusora lenta de doble husillo con husillos en co-rotación que tenía un diámetro (d) = 113,8 mm y relación L/D = 19:1. Al final de la extrusora se montó un cabezal de extrusión para una lámina tubular con un diámetro de 100 mm y apertura de labios de 0,5 mm. El tiempo de permanencia de la masa fundida en la extrusora fue aproximadamente 20 minutos.
Además del contenido en agua en la mezcla de alimentación, se añadió también un 1% en peso adicional de CO_{2} a la masa fundida como agente de expansión adicional, a una presión de alimentación igual a 3700 kPa. El CO_{2} se introdujo al nivel del diámetro undécimo del husillo.
Las condiciones de funcionamiento fueron como sigue:
- RPM:
16.
- Perfil de temperatura (ºC):
95/120/120/150/180/180/185/190/197.
- Velocidad de alimentación:
54 kg/h.
- Velocidad de cizalladura en los labios:
912 seg^{-1}.
La lámina de espuma obtenida tenía una densidad de 56 kg/m^{3} y una dimensión de celdilla que se situaba entre 40 y 170 \mum, el valor medio de la dimensión de celdilla fue 81 \mum.
La viscosidad intrínseca del material que constituye la lámina, tomada en DMSO a 30ºC, es 0,68 dl/g.
La lámina se devanó en una bobina.
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Ejemplo 2
Se preparó una mezcla que tenía la siguiente composición:
- almidón de trigo
34,4% (12% H_{2}O)
- almidón de patata
34,4% (16% H_{2}O)
- poli(alcohol de vinilo)
13,5%
- H_{2}O
17,4%
- monoglicérido de ácido oleico
0,3%
Se suministró esta mezcla a una extrusora APV 2080 de doble husillo que tenía un diámetro (d) = 80 mm y relación L/D = 40. Se hizo funcionar en las siguientes condiciones:
- RPM:
285.
- Perfil de temperatura:
50/75/75/180/180/170/170/175/175/165/165/155/155/145/120.
\newpage
\global\parskip1.000000\baselineskip
Se reguló la desgasificación de tal manera que se mantuvo en los gránulos un contenido en agua total de aproximadamente 14,5%. La viscosidad intrínseca de la granza fue 1,98 dl/g.
Los gránulos así obtenidos se mezclaron con 2,5% de talco que tenía un diámetro de partícula medio de aproximadamente 1,5 \mum y se suministraron a una extrusora lenta de doble husillo con husillos en co-rotación que tenía un diámetro (d) = 113,8 mm y relación L/D = 19:1 con un cabezal de extrusión para lámina tubular de 100 mm de diámetro y 0,4 mm de separación de labios de 0,5 mm, que funcionó en las siguientes condiciones:
- RPM:
14.
- Perfil de temperatura (ºC):
90/120/120/140/165/165/170/186/186.
- Velocidad de alimentación:
50 kg/h.
- Velocidad de cizalladura:
1360 seg^{-1}.
A la masa fundida se añadió CO_{2}, como agente de expansión adicional, en cantidades iguales a 1,5% en peso a una presión de alimentación igual a 4000 kPa.
La lámina tubular obtenida tenía un espesor igual a aproximadamente 3 mm, una densidad de 70 kg por m^{3} y una dimensión de celdilla media igual a 90 \mum (dimensión de celdilla mínima/máxima = 10/290 \mum). El contenido en agua de la lámina fue igual a aproximadamente 1,8% en peso y la viscosidad intrínseca del material que constituía la lámina fue m = 1,1 dl/g.
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Ejemplo 3
Se abrió la lámina tubular obtenida en el ejemplo 2 sometiéndola a un proceso de calandrado y acondicionamiento con vapor hasta que tuvo un contenido en agua en la lámina igual a 15%. Se consiguió la formación por medio de un molde adecuado, tal como se ilustra en la figura 2, del tipo macho-hembra para bandejas con bisagra del tipo concha de almeja adecuado para productos de comida rápida.
La formación se realizó con troqueles a temperatura ambiente sobre la lámina mantenida a una temperatura de aproximadamente 80ºC aplicando una presión de 6 kg/cm^{2}. El ciclo de moldeo fue aproximadamente 6 segundos y el producto así obtenido tuvo un espesor igual a aproximadamente 1,6 mm y una densidad en la pared del fondo de 165 kg/m^{3}.
En particular, el producto obtenido estaba constituido por dos valvas asimétricas que tenían una longitud de 12,5 cm conectadas mediante una bisagra de 10 cm de anchura. Esta zona de bisagra tenía propiedades particulares de resistencia mecánica. Después de 20 doblados sucesivos durante un tiempo de 3 segundos (correspondientes a aproximadamente 5000 mm/min) para ciclos apertura/cierre a 35% HR y 23ºC siguió realizando su función.
El producto obtenido también tenía una superficie muy lisa constituida por nervaduras superpuestas aplanadas que conferían al producto un aspecto estético agradable.
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Ejemplo 4
La lámina en bobina obtenida según el ejemplo 1 se mantuvo con un contenido en agua de 14%. Se aplicó a la lámina una película de 14 \mum de poli(tereftalato adipato de butileno) que contenía 33% en moles de tereftalato con una viscosidad intrínseca en THF de 1,1 dl/g. La lámina con la película aplicada se llevó a 80ºC y se formó en el molde descrito en el ejemplo 3. El recipiente obtenido fue resistente al agua a 80ºC durante una hora, el tiempo necesario para que la temperatura bajara de 80ºC a 20ºC sin colapso alguno ni empapado del recipiente de espuma de
almidón.
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Ejemplo 5
Igual que el ejemplo 4, con la única diferencia de que se aplicó una película de poli(sebacato de etileno). La bandeja fue perfectamente resistente al agua sin llegar a estar saturada ni llegar al colapso del producto de almidón.
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Ejemplo 6
Igual que el ejemplo 4, con la excepción de la aplicación de un material textil no tejido de viscosa de 30 g/m^{2}, en lugar de la película de poliéster.
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Ejemplo 7
Igual que el ejemplo 4, con la excepción de que la película de poliéster se sustituyó con una lámina de espuma de poli(sebacato de etileno) de una densidad de 80 kg/m^{3} y un espesor de 300 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 8
Igual que el ejemplo 4, con la excepción de que la película se aplicó por ambos lados. La bandeja resultante se utilizó para envasar pruebas de carne de vacuno. Los resultados referidos a las propiedades mecánicas y a la conservación de la carne fueron comparables a los observados para bandejas elaboradas con poliestireno expandido.
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Ejemplo 9
La lámina tubular obtenida según el proceso del ejemplo 1 se formó directamente en las condiciones del ejemplo 3 con un molde macho/hembra en la forma de una bandeja de 2,5 cm de profundidad y 15 x 12 cm, para formar un recipiente doble con un espesor de aproximadamente 3 mm. El recipiente doble se colocó entre dos películas del tipo descrito en el ejemplo 4, de 10 \mum que se soldaron conjuntamente formando una bolsa dentro de la que estaba contenida la bandeja. La película fue contraída por calor para formar un producto para carne compacto e impermeable.
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Ejemplo 10
Se preparó una mezcla que tenía la siguiente composición:
- 74,3% en peso de almidón de patata (H_{2}O 16%)
- 10,0% en peso de Ecoflex EBX 7000 (BASF)
- 0,3% en peso de Loxiol G 10 F
- 15,4% en peso de agua.
Se suministró la composición a una extrusora de doble husillo APV 2030 con (d) = 30,0 mm y L/D = 40. Las condiciones de funcionamiento fueron las siguientes:
- RPM:
170.
- Perfil de temperatura (ºC):
30/100/100/150/160/150/140/130/110 x 8.
Se ajustó la etapa de desgasificación de tal modo que se tuviera en la granza un contenido en agua de aproximadamente 13,5-14,5%.
Se mezcló a continuación la granza con 2,5% de talco, con partículas que tenían un diámetro medio de 1,5 \mum, y posteriormente se alimentaron a una extrusora lenta de doble husillo con husillos en co-rotación que tenía un diámetro (d) = 113,8 mm y relación L/D = 19:1. Al final de la extrusora se montó un cabezal de extrusión para una lámina tubular con un diámetro de 100 mm y apertura de labios de 0,1 mm. Las condiciones de funcionamiento fueron como sigue:
- RPM:
14.
- Perfil de temperatura (ºC):
90/120/140/180/210/210/210/195/196.
- Velocidad de alimentación:
75 kg/h.
- Velocidad de cizalladura:
31531 seg^{-1}.
Se añadió también un 0,8% en peso adicional de CO_{2} a la masa fundida, con referencia a la composición alimentada, como agente de expansión adicional, a una presión de alimentación igual a 4000 kPa. La lámina de espuma obtenida tenía un espesor de aproximadamente 5 mm, una densidad de 81 kg/m^{3} (calandrada) y un valor medio de dimensión de celdilla de 86 \mum (dimensión de celdilla que se sitúa entre 35 y 188 \mum).

Claims (42)

1. Un artículo de espuma, en particular en forma de una lámina de espuma útil como producto parcialmente terminado adaptado para ser procesado adicionalmente en un artículo terminado manufacturado, que comprende almidón desestructurado y/o complejado de espuma como fase continua y un polímero termoplástico, teniendo dicho artículo una densidad que se sitúa entre 20 y 150 kg/m^{3}, dimensiones de celdilla en un intervalo que se sitúa entre 25 y 700 \mum con una distribución de celdillas tal que 80% de ellas tienen, en ausencia de estiramiento, una dimensión que se sitúa entre 25 y 400 \mum, caracterizado porque el material con que se elabora la espuma tiene una viscosidad intrínseca en DMSO a 30ºC que se sitúa entre 1,5 y 0,3 dl/g y dicho polímero termoplástico comprende poliésteres derivados de ácidos difuncionales y dioles alifáticos o poliésteres alifático-aromáticos.
2. Un artículo de espuma según la reivindicación 1, que tiene una distribución de celdillas tal que 80% de ellas tienen, en ausencia de estiramiento, una dimensión que se sitúa entre 25 y 300 \mum.
3. Un artículo de espuma en particular en forma de una lámina de espuma, según la reivindicación 1 que tiene una densidad que se sitúa entre 25 y 100 kg/m^{3} y dimensiones de celdilla en un intervalo que se sitúa entre 40 y 600 \mum.
4. Un artículo de espuma, en particular en forma de una lámina de espuma, según la reivindicación 2 que tiene una densidad que se sitúa entre 30 y 70 kg/m^{3} y con una distribución de celdillas tal que 80% de ellas tienen, en ausencia de estiramiento, una dimensión que se sitúa entre 30 y 200 \mum.
5. Un artículo de espuma, en particular en forma de una lámina de espuma, según la reivindicación 1 que tiene una densidad que se sitúa entre 30 y 70 kg/m^{3} y unas dimensiones de celdillas medias que se sitúan entre 80 y 120 \mum.
6. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en que el almidón es almidón natural o modificado o una mezcla de ellos.
7. Un artículo de espuma según la reivindicación 6 en que el almidón natural o modificado se deriva de patata, trigo, maíz o tapioca.
8. Un artículo de espuma según la reivindicación 6 en el que el almidón modificado está modificado físicamente o químicamente, que particularmente se selecciona entre almidones etoxilados, almidones de acetato, almidones de butirato, almidones de propionato, almidones hidroxipropilados, almidones catiónicos, almidones oxidados, almidones reticulados, almidones gelatinizados, almidones complejados con moléculas y/o polímeros capaces de dar complejos de tipo "V", almidones dextrinados y almidones injertados con cadenas tales como poliésteres, poliuretanos, poliésteres-uretanos, poliureas, poliésteres-ureas, polisiloxanos, silanos, titanatos, cadenas grasas.
9. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que ha sido formado en un artículo con bisagras obtenidas en la fase de formación, en el que dicha bisagra es capaz de resistir al menos diez ciclos consecutivos de abrir/cerrar a 35% HR y 23ºC sin rotura, usando 2-4 segundos para cada operación de abrir y cerrar.
10. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 9, en que la viscosidad intrínseca en DMSO a 30ºC se sitúa entre 1,2 y 0,4 dl/g.
11. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 10, en que la viscosidad intrínseca en DMSO a 30ºC se sitúa entre 1,1 y 0,6 dl/g.
12. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 11, que contiene uno o más polímeros termoplásticos con un punto de fusión que se sitúa entre 60 y 175ºC.
13. Un artículo de espuma según la reivindicación 12 en que el polímero termoplástico comprende copolímeros del tipo que incluye tereftalato adipato de etileno tratado o no con extensores de cadena, preferiblemente con cantidades de ácido tereftálico de menos de cuarenta por ciento en moles.
14. Un artículo de espuma según la reivindicación 12 que contiene poli(alcohol de vinilo), los polímeros de ácido azelaico, ácido sebácico, ácido brasílico y sus copolímeros, poli(sebacatos de alquileno), poli(azelatos de alquileno), poli(brasilatos de alquileno), con dioles comprendidos entre C_{2}-C_{13} y polímeros aromático-alifáticos de tipo poli(tereftalato adipato de alquileno).
15. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 14, que contiene agentes de nucleación para la composición de partida en concentraciones que se sitúan en el intervalo de 0,05 a 10% en peso, preferiblemente entre 0,5 y 7% y más preferiblemente entre 1 y 5%.
16. Un artículo de espuma según la reivindicación 15, en que el agente de nucleación está constituido por composiciones inorgánicas tales como talco (silicato magnésico), carbonato cálcico, sulfatos de sodio y de bario, dióxido de titanio, posiblemente tratados en la superficie con promotores de adhesión tales como silanos y titanatos.
17. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 16, que contiene cargas y fibras orgánicas tales como polvo de madera, celulosa, polvo de residuos de vitivinicultura, salvado, cascarillas de maíz u otras fibras naturales en concentraciones entre 0,5 y 20%.
18. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 17, que contiene agentes de nucleación, lubricantes y/o dispersantes y plastificantes.
19. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 18, que contiene aceites alimentarios tales como aceite de palma, aceite de maíz, aceite de soja, aceite de girasol, ácidos grasos C_{12} a C_{22}, sus glicéridos con diversos grados de sustitución, y en particular grasas hidrogenadas de origen animal o sintético que son sólidas al menos a temperatura ambiente, y preferiblemente por encima de temperatura ambiente, para mejorar la resistencia a la humedad y reducir la humectabilidad por el agua.
20. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 19, que contiene ácidos débiles tales como ácido láctico, ácido tartárico, ácido cítrico para regular la viscosidad del almidón durante el proceso de
extrusión.
21. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 20, que está estratificado con capas de material textil no tejido, material textil tejido, papel, películas biodegradables y no biodegradables o aluminio.
22. Un artículo de espuma según la reivindicación 21 producido mediante estratificación con material textil no tejido o material textil tejido de fibras naturales, tales como fibras de yute, algodón, lana, fibras a base de polisacáridos, tales como acetato de celulosa, acetato de almidón, viscosa, o fibras producidas partiendo de polímeros biodegradables y en particular poliésteres alifáticos tales como poli(ácido láctico), policaprolactona, poli(carboxilatos de alquileno) con dialcoholes y diácidos seleccionados entre el intervalo C_{2}-C_{13} tanto lineal como cicloalifático, poliésteres alifático-aromáticos, en particular de la familia de poli(adipatos tereftalatos de alquileno) y sus copolímeros, poliamidas en particular a base de caprolactama, amina alifática, poliuretanos alifáticos, poliéster-uretanos, poliurea, y resinas
epoxi.
23. Un artículo de espuma según la reivindicación 21 acoplado con películas constituidas por polímeros biodegradables y en particular poliésteres alifáticos, tales como poli(ácido láctico), policaprolactona y/o cicloalifáticos, poli(carboxilatos de alquileno) con dialcoholes y diácidos en el intervalo C_{2}-C_{13} tanto lineal como cicloalifático, poliésteres alifático-aromáticos, en particular de la familia de poli(adipato tereftalato de alquileno) y sus copolímeros, poliamidas, en particular a base de caprolactama, aminas alifáticas, poliuretanos alifáticos, poliéster-uretanos, poliureas, resinas epoxi obtenidas mediante extrusión con soplado, extrusión y/o colada.
24. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 20, que incluye un revestimiento con emulsiones, dispersiones, soluciones, masas fundidas calientes de polímeros biodegradables y en particular de poliésteres alifáticos, tales como poli(ácido láctico), policaprolactona, poli(carboxilatos de alquileno) con dialcoholes y diácidos seleccionados en el intervalo C_{2}-C_{13} tanto lineal como cicloalifático, poliésteres alifático-aromáticos, en particular de la familia de poli(adipato tereftalato de alquileno) y sus copolímeros, poliamidas, en particular a base de caprolactama, aminas alifáticas, poliuretanos alifáticos, poliéster-uretanos, poliureas, resinas
epoxi.
25. Un artículo de espuma según la reivindicación 23, en que las películas se acoplan al artículo por temperatura y/o la aplicación de adhesivos biodegradables adecuados a base de polímeros de ácido láctico, poliuretanos, poli(lactatos de vinilo) y poli(alcoholes de vinilo), proteínas tales como caseína y gluten, almidones, dextrinas y otros
polisacáridos.
26. Un artículo de espuma según las reivindicaciones 23 y 25, en que las películas se pueden obtener por colada y formación de película de burbujas y pueden ser co-extruidas con una superficie adhesiva para el artículo de
espuma.
27. Un artículo de espuma según la reivindicación 26, en que las películas tienen un punto de fusión mayor de 60ºC, preferiblemente mayor de 80ºC y más preferiblemente mayor de 100ºC.
28. Un artículo de espuma según la reivindicación 23 o la reivindicación 25 constituido por una lámina a la que se puede dar forma.
29. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, tratado con ceras naturales y sintéticas con puntos de fusión hasta 120ºC que dependen de sus diversas aplicaciones.
30. Un procedimiento para la producción por extrusión de un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, en forma de lámina de espuma, que comprende las etapas de:
- suministrar a una extrusora almidón con una viscosidad intrínseca que se sitúa entre 2 y 0,6 dl/g en presencia de agua en proporciones de 6 a 30% en peso de la composición total, en cantidades tales que permitan que el componente de almidón constituya la fase continua del material, y dicho polímero termoplástico y opcionalmente aditivos adicionales tales como plastificantes, lubricantes agentes de nucleación, tensioactivos, ácidos débiles y
cargas;
- completar la fusión de la masa de almidón;
- introducción de CO_{2} en cantidades que se sitúan entre 0,4 y 10%, preferiblemente entre 0,8% y 7% y más preferiblemente entre 1,0 y 4% en peso en la masa fundida a una temperatura que se sitúa ente 100 y 180ºC, preferiblemente entre 120 y 160ºC; y
- trabajar la masa fundida entre 5 y 40 minutos para homogeneizar la distribución de la mezcla de agentes de expansión, agua y CO_{2} y, posiblemente, agentes químicos de expansión tales como ácido cítrico y bicarbonato, y para ajustar la viscosidad de la composición entre 1,5 y 0,3 dl/g.
31. Un procedimiento según la reivindicación 30 en que la extrusión de la masa fundida tiene lugar a través de un cabezal plano o tubular capaz de impartir a la masa fundida velocidades de cizalladura comprendidas entre 500 y 50.000 seg^{-1} preferiblemente entre 800 y 40.000 seg^{-1} y más preferiblemente entre 900 y 35.000 seg^{-1}.
32. Un procedimiento según la reivindicación 31 en que la lámina es extruida en una forma tubular y se sopla con aire o vapor para impartir estirado biaxial, conferir superficies lisas y mantener la lámina con el punto de humedad deseado, abierta, calandrada, posiblemente acondicionada adicionalmente y devanada en una bobina.
33. Un procedimiento según la reivindicación 31 en que la lámina es extruida en una forma tubular y se sopla con aire o vapor para dilatar la propia lámina y mantenerla con el punto de humedad deseado, abierta, calandrada y cortada en láminas planas.
34. Un procedimiento según la reivindicación 31, en que se produce un producto parcialmente terminado en la forma de un tubo que es calibrado, acondicionado y luego recogido.
35. Un procedimiento para formar un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en un artículo conformado, que comprende:
- acondicionar dicho artículo de espuma a un contenido en agua entre 6% y 30% preferiblemente entre 10% y 25% y más preferiblemente entre 15 y 20% y a temperatura entre 40ºC y 120ºC y preferiblemente entre 40ºC y 100ºC,
- formar en un molde de impacto macho-hembra entre temperatura ambiente y 80ºC; y
- posible arrugamiento, para proporcionar un producto formado con una densidad entre 40 y 400 kg/m^{3} preferiblemente entre 45 y 200 kg/m^{3} y más preferiblemente entre 50 y 150 kg/m^{3} posiblemente teniendo una bisagra resistente a ciclos de apertura/cierre repetidos.
36. Un artículo de espuma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, que resulta de la combinación de láminas de espuma según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32 en estructuras multicapa, para formar artículos de geometría diversa tales como rollos, bloques y lámina de espuma de elasticidad significativa, piezas de cantoneras, recipientes protectores para uso en los sectores de aparatos electrodomésticos, o para productos electrónicos, en el sector alimentario, para productos farmacéuticos, para diseño y mobiliario, para venta por correo o sobres para
mensajería.
37. Un artículo de espuma según las reivindicaciones 1 a 29, que resulta de la combinación de láminas de espuma según las reivindicaciones 1 a 28, con otros soportes para proporcionar multicapas mixtas con madera, papel, cartón, material textil no tejido, material textil tejido de fibras naturales o sintéticas, aluminio u otros metales para uso en el sector del envasado.
38. El uso de los artículos formados según la reivindicación 35 en el sector del envasado de alimentos y en particular como bandejas para alimentos con un tiempo de vida del orden de 30 días para envasado de carne, productos lácteos, verduras, huevos y fruta; recipientes de presentación para envases de vidrio, plástico o metal de dimensiones pequeñas, recipientes para comida rápida tales como recipientes para hamburguesas, patatas fritas y productos similares; recipientes multicompartimento para comida rápida y platos preparados.
39. El uso de artículos formados según la reivindicación 35, como recipientes para líquidos calientes y fríos como vasos para café y bebidas, recipientes para sopa del tipo que se usa en los países asiáticos y para otros productos que tienen un alto contenido en líquido para comida rápida y platos preparados.
40. El uso de artículos formados según la reivindicación 35, como recipientes para objetos de poco peso tales como bandejas multicompartimento para teléfonos portátiles y pequeños aparatos electrodomésticos, en particular, con propiedades mecánicas tales que eviten los fenómenos de abrasión que se encuentran con los recipientes de papel prensado.
41. El uso de artículos formados según la reivindicación 35, como bandejas para envolver carne en supermercados, incluyendo dichas bandejas materiales absorbentes o superabsorbentes para eliminar la presencia de sangre, estando dicho material absorbente ajustado directamente al material de lámina que forma la bandeja, o aplicado a la superficie o en capas inmediatas entre dos conchas soldadas conjuntamente o bajo la película que hace impermeable a la
bandeja.
42. El uso de artículos formados según la reivindicación 35, como recipientes para uso en hornos y microondas, posiblemente con superficie tratada para evitar excesivo debilitamiento del recipiente por efecto de la eliminación del agua.
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