ES2555276T3 - Papel o cartón revestido - Google Patents

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ES2555276T3 ES12745771.1T ES12745771T ES2555276T3 ES 2555276 T3 ES2555276 T3 ES 2555276T3 ES 12745771 T ES12745771 T ES 12745771T ES 2555276 T3 ES2555276 T3 ES 2555276T3
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Abstract

Papel o cartón revestido que comprende: - al menos una capa de papel o cartón, - una capa de un agente adhesivo, dispuesta sobre la capa de papel o cartón, y - una capa de un bioplástico, dispuesta sobre la capa de un agente adhesivo, - caracterizado por que el bioplástico es un bioplástico de tipo polar y por que - entre la capa de papel o cartón y la capa de un agente adhesivo está dispuesta una capa de una poliolefina o de una poliolefina modificada, como LDPE y/o HDPE, o una capa de PP o PE o de EBA, EMA, EAA o EAH.

Description

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DESCRIPCION
Papel o carton revestido.
La invencion se refiere a un papel revestido o un carton revestido.
Desde hace mucho tiempo es conocido que en el caso de los alimentos, que se encuentran en contacto con cartones reciclados, existe el peligro de contaminacion debido a la migracion de componentes del envase a los alimentos. Por consiguiente, el uso de cartones reciclados para envases de alimentos se limita generalmente a alimentos secos y sin contenido de grasa.
Esto resultaba suficiente, hasta que los resultados de las investigaciones actuales del Laboratorio Cantonal de Zurich han demostrado que los aceites minerales de determinadas tintas de impresion, no eliminados completamente mediante el proceso de reciclaje, se pueden transferir a determinados alimentos por “evaporacion” y contaminarlos. El arroz, las pastas, el pan, las hojuelas de mafz y otros cereales de gran superficie estan particularmente en peligro, porque pueden absorber con facilidad cantidades minusculas de hidrocarburo. Incluso, si los alimentos, por ejemplo, las hojuelas de mafz u otros cereales, estan envasados en una bolsa dentro de un envase de carton reciclado, es posible una migracion de aceites minerales a los alimentos mediante la fase gaseosa. Es conocido tambien que en caso de este tipo de concentracion de sustancias qmmicas por encima de valores determinados existen riesgos para la salud de los animales y, por tanto, de los humanos.
Sin embargo, hay una ausencia elemental de datos sobre este tema. De acuerdo con el Instituto Federal para la Evaluacion de Riesgos (BfR) de la RFA se debena minimizar, por tanto, la migracion de aceites minerales a los alimentos. En la actualidad se estan llevando a cabo investigaciones para determinar los valores lfmites seguros de estas sustancias.
Los cartones reciclados contienen tfpicamente un contenido de aceite mineral de 300 a 1000 mg/kg. Sin embargo, no se conoce en que medida los alimentos se contaminan mediante la migracion del aceite mineral de los envases de carton y que componentes qmmicos, presentes en el aceite mineral, participan en este proceso.
Los componentes del aceite mineral, detectados en el carton, son hidrocarburos saturados, asf como aromaticos. Desde el punto de vista qmmico, los hidrocarburos saturados son hidrocarburos en forma de cadena y anillo (MOSH). Los hidrocarburos aromaticos (MOAH) estan compuestos de una mezcla compleja, mayormente de hidrocarburos aromaticos alquilizados polidclicos.
El Instituto Federal para la Evaluacion de Riesgos ha recomendado tomar medidas con el fin de minimizar el peligro potencial para la salud de los consumidores y le ha propuesto a los fabricantes de carton la utilizacion de tintas de impresion de poca migracion o materiales de envasado con capas de barrera o revestimientos interiores adecuados para impedir una migracion a partir de cartones potencialmente contaminados. (Walki News Release, con fecha 25 de enero de 2011).
El Ministerio Federal de Alimentacion, Agricultura y Proteccion al Consumidor (BMELV) de la RFA planea en la actualidad una normativa nacional sobre el aceite mineral. En esta se deben establecer las cantidades maximas para la migracion a los alimentos de hidrocarburos saturados y aromaticos de objetos en contacto con productos alimenticios, fabricados mediante la utilizacion de papel usado reciclado. El borrador actual de la normativa preve los valores lfmites siguientes:
- MOAH: no detectable en alimentos; como no detectable se aplica una migracion maxima de 0,15 mg/kg de alimento (MOAH con una longitud de cadena de C10 a c25). Este valor lfmite representa el lfmite de deteccion analftico actual.
- MOSH: 0,6 mg/kg de alimento (la suma de MOSH con una longitud de cadena de C10 a C15).
Los aceites minerales pueden salir tambien de cartones, hechos de fibras vfrgenes, debido al proceso de fabricacion. Estos proceden de grasas, lubricantes, etc., que pasan del sistema mecanico de las maquinas de produccion a los cartones de fibras vfrgenes. Al comprobarse la migracion de aceite mineral desde cartones de fibras vfrgenes y su cantidad se detectaron tambien aqrn aceites minerales que migran. La cantidad es esencialmente menor que en los materiales reciclados. No obstante, en los cartones de fibras vfrgenes es posible tambien que se supere el valor lfmite de 0,6 mg/kg de alimento a causa de la migracion de aceite mineral.
Los documentos WO2009/032748A2, WO00/01530A1, WO96/33923A1, WO96/31303A1, US2003/199218A1, EP2123450A1, WO2009/120311A2 y WO98/53141A1 describen un papel o carton revestido que comprende al menos una capa de papel o carton, una capa de un agente adhesivo dispuesta encima y una capa de un bioplastico dispuesta encima.
Partiendo de esto, la invencion tiene el objetivo de crear un papel o carton revestido con una barrera que reduzca en gran medida la migracion de aceite mineral.
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El objetivo se consigue mediante un papel o carton revestido con las caractensticas de la reivindicacion 1. En las reivindicaciones secundarias aparecen configuraciones ventajosas del papel o carton revestido.
El papel o carton revestido comprende:
- al menos una capa de papel o carton,
- una capa de un agente adhesivo, dispuesta sobre la capa de papel o carton, y
- una capa de un bioplastico, dispuesta sobre la capa de un agente adhesivo, siendo el bioplastico un bioplastico de tipo polar, y
- estando dispuesta entre la capa de papel o carton y la capa de un agente adhesivo una capa de una poliolefina o una poliolefina modificada, como LDPE y/o HDPE, o una capa de PP o PE o de EBA, EMA, EAA o EAH.
Las investigaciones realizadas por el solicitante han demostrado que los revestimientos estandar de polietileno de baja densidad (LDPE, PE-LD, abreviatura de Low Density Polyethylen) y de polietileno de alta densidad (HDPE, PE- hD, abreviatura de High Density Poliethylen), que actuan normalmente como barreras funcionales efectivas para la resistencia a la grasa y al agua del carton, no constituyen barreras adecuadas para la “evaporacion” del aceite mineral, ya que este migra a traves de la capa de LDPE y HDPE estandar. Sorprendentemente se ha comprobado ahora que una capa de bioplastico sobre una capa de papel o carton es una barrera particularmente efectiva contra la migracion de aceite mineral desde el papel o carton. Como bioplastico se identifican aquellos plasticos que se producen a base de materias primas renovables. Estos bioplasticos se fabrican completamente o en su mayor parte de biopolfmeros. Por tanto, los bioplasticos tienen una base de materia prima diferente a las tintas de impresion, grasas o lubricantes a base de petroleo que estan presentes en el papel o carton. Al parecer, el efecto de barrera de la capa de bioplastico se basa en el hecho de que los aceites minerales, contenidos en el papel o carton, no pueden atravesar la capa de bioplastico debido a su base de materia prima diferente. Ademas, se ha comprobado que los aceites minerales del papel o carton no se unen con el bioplastico ni penetran en el mismo. En caso contrario, esto podna provocar, al bobinarse un papel o carton revestido, la acumulacion de aceites minerales procedentes del lado exterior del papel o carton en el lado interior del bioplastico que entra en contacto con el producto, si el papel o carton revestido se utiliza como material de envasado. Se eliminana asf la barrera debido al bobinado del papel o carton revestido que se lleva a cabo regularmente con fines de almacenamiento y transporte. Se ha comprobado tambien que los bioplasticos no se pueden unir en principio directamente con el papel o carton. Por esta razon, una capa de un agente adhesivo se encuentra dispuesta segun la invencion entre la capa de papel o carton y la capa de un bioplastico. El agente adhesivo garantiza la adherencia del bioplastico al papel o carton. El bioplastico como capa de barrera tiene tambien la ventaja de la biodegradacion. Todo el papel o carton revestido es preferentemente biodegradable.
Segun una configuracion preferida, la capa de papel o carton, sobre la que estan aplicados el agente adhesivo y el bioplastico, es un papel reciclado o un carton reciclado. Segun otra configuracion, la capa de papel o carton es un papel de fibras vfrgenes o un carton de fibras vfrgenes.
El bioplastico es del tipo polar.
Segun una configuracion ventajosa, el bioplastico es un poliacido lactico o un polfmero a base de almidon o celulosa u otro biopolfmero. Se ha comprobado que con este bioplastico se puede fabricar una barrera particularmente efectiva contra aceites minerales del papel o carton. El poliacido lactico se produce preferentemente a partir del mafz que es una materia prima renovable. Un bioplastico adecuado de poliacido lactico se comercializa bajo la marca Ecovio® (por ejemplo, Ecovio® FS Paper) de la firma BASF AG, Alemania.
El agente adhesivo y el bioplastico se pueden aplicar por extrusion sobre la capa de papel o carton. Segun una configuracion, el agente adhesivo y el bioplastico y, dado el caso, otras capas (por ejemplo, de LDPE o HDPE) se aplican por coextrusion sobre la capa de papel o carton. Con este fin se puede utilizar, por ejemplo, una extrusora triple con feedblock (pieza de carga y distribuidor). Segun una solucion alternativa del objetivo, entre la capa de papel o carton y la capa de un agente adhesivo esta dispuesta una capa de polietileno de baja densidad (LDPE) y/o una capa de polietileno de alta densidad (HDPE). Una capa de LDPE forma una barrera contra el vapor de agua que se necesita a menudo al utilizarse el papel o carton revestido como material de envasado. Mediante la barrera contra el vapor de agua, los alimentos y otros materiales de relleno se mantienen frescos, crujientes, etc., durante un mayor penodo de tiempo y tienen una duracion prolongada. Una capa de HDPE forma una barrera contra la grasa que es necesaria para el envasado de muchos productos. Asf, por ejemplo, el envasado de hojuelas de mafz requiere una impermeabilidad a la grasa del material de envasado. Al mismo tiempo, la capa de HDPE tambien forma una barrera contra el vapor de agua. El papel o carton revestido presenta preferentemente solo una unica capa de LDPE o de HDPE entre la capa de papel o carton y la capa de un agente adhesivo. El papel o carton revestido puede estar provisto tambien entre la capa de papel o carton y la capa de un agente adhesivo de una capa de LDPE y adicionalmente de una capa de HDPE, utilizandose en principio una secuencia cualquiera.
Alternativamente se puede prever una capa de PE o PP o de EBA, EHA, EAA o EAH.
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Los agentes adhesivos adecuados para unir la capa de bioplastico con la capa de papel o carton se comercializan bajo las marcas Lotader 3210 y 3410 de la firma Arcema Inc., Filadelfia, USA. Las marcas Lotader® 3210 y Lotader® 3410 son terpoKmeros aleatorios de etileno, ester acnlico y anhudrido maleico, polimerizados en un procedimiento de autoclave a alta presion.
Otro agente adhesivo adecuado se comercializa bajo la marca Plexar® PX5125 (Extrudable Tielayer Raisin Anhydride Modified LLDPE) de la firma Lyondell Chemical Company, Houston, Texas, USA. Plexar® PX5125 es una resina modificada qmmicamente.
Otros agentes adhesivos adecuados, resinas, se comercializan bajo la marca Bynel® de la firma DuPont Company, Wilmington, DE19805, USA.
Otros agentes adhesivos adecuados estan a disposicion de los tecnicos.
Segun otra configuracion, el bioplastico se aplica con un peso superficial de al menos 3 g/m2 y/o 10 g/m2 como maximo sobre la capa de un agente adhesivo. Una capa de Ecovio® con un peso superficial de 3 g/m2 es atravesada por aceites minerales en todo caso en el lfmite de deteccion. Con pesos superficiales mayores se consigue una migracion claramente por debajo del lfmite de deteccion. El bioplastico se aplica preferentemente con un peso superficial de 5 g/m2.
Segun una configuracion, el peso superficial de la capa de un agente adhesivo es de 2 a 15 g/m2 o hasta 20 g/m2. El peso superficial de la capa de un agente adhesivo es preferentemente de 10 g/m2.
Segun una configuracion del papel o carton revestido de la reivindicacion 1, el papel o carton revestido presenta varias capas de papel o carton. Segun otra configuracion, al menos una capa esta fabricada de papel reciclado o carton reciclado. Este papel o carton revestido presenta preferentemente dos capas de papel o carton. Las dos capas de papel o carton pueden estar fabricadas de papel reciclado o carton reciclado. Sin embargo, es posible tambien que una de las dos capas este fabricada de papel de fibras vfrgenes o de carton de fibras vfrgenes y que solo una capa este fabricada de papel reciclado o carton reciclado o de papel de fibras recicladas o carton de fibras recicladas.
Este papel revestido se puede utilizar para la fabricacion de papel liner.
La invencion se refiere tambien a un envase fabricado completa o parcialmente de un papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11. Segun una configuracion, el envase comprende un envase primario, es decir, un envase que entra en contacto directo con el producto. Segun otra configuracion, el envase comprende un envase secundario (denominado tambien “envase externo”), es decir, un envase que no entra en contacto con el producto. El producto esta dispuesto en un envase primario en el envase secundario. De acuerdo con una configuracion, el envase secundario esta fabricado de un papel o carton que no esta revestido segun la invencion. De acuerdo con otra configuracion, el envase secundario esta fabricado de un papel o carton revestido segun la invencion. Cuando el envase primario esta abierto, el producto queda protegido mediante un envase secundario revestido contra la migracion de aceite mineral del envase secundario.
Segun una configuracion, el envase es una caja plegada, un papel de envolver, una bolsa u otro envase flexible.
La caja plegada es, por ejemplo, una caja plegada para alimentos, revestida en el lado interior y fabricada de carton, que encierra directamente los alimentos y esta en contacto directo con los mismos. Este es el caso, por ejemplo, de una caja plegada para productos congelados (por ejemplo, palitos de pescado, vegetales, hierbas aromaticas) o una caja plegada para arroz, pan o cereales.
El papel de envolver es, por ejemplo, un papel de envolver para productos cortados (queso, embutido, etc.).
Segun una configuracion, la bolsa esta fabricada de un papel revestido. La bolsa puede ser el unico envase, en el que este envasado un alimento, y puede ser en particular una bolsa de papel, revestida en el lado interior, para sopas, natilla en polvo, azucar, sal, etc. Segun una configuracion, la bolsa esta alojada en un envase externo, por ejemplo, una caja de carton externa, en particular una caja plegada de carton. La bolsa es, por ejemplo, una bolsa interna en una caja plegada de carton que contiene cereales (hojuelas de mafz, musli, etc.) y que sustituye la bolsa interna de plastico utilizada hasta el momento. La bolsa esta fabricada, por ejemplo, de papel kraft blanqueado (blanco) o no blanqueado (marron) con un gramaje de 20 a 90 g/m2, que esta provisto segun la invencion de un revestimiento que forma una barrera contra el aceite mineral. El revestimiento de la bolsa puede servir para impedir que los aceites minerales de la bolsa y/o del envase externo llenen la bolsa.
El papel o carton revestido del envase externo esta revestido opcionalmente por uno o ambos lados segun la variante de la invencion de la reivindicacion 1.
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Segun otra configuracion, el envase contiene alimentos o medicamentos. Segun otra configuracion, los alimentos son arroz, pan, pastas, cereales u otros productos de cereales.
La invencion se refiere tambien a un papel liner fabricado de un papel o carton revestido de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 11. Un papel liner es un papel o carton que esta compuesto de varias capas de papel o carton y presenta una elevada resistencia. Un papel liner se pega, por ejemplo, sobre carton ondulado con el fin de fabricar cajas para alimentos (por ejemplo, frutas, verduras, pescados, carnes). Una capa de papel puede estar pintada en el lado exterior a fin de crear una buena base para una impresion a color.
El revestimiento de papel o carton, segun la invencion, se puede utilizar, en vez de sobre una capa de papel o carton, sobre una lamina de PET preferentemente con un espesor de 8 a 15 |im para conseguir la propiedad deseada de una barrera contra el aceite mineral en una lamina de PET. Esto resulta ventajoso en particular en caso de una lamina de PET impresa o provista de una etiqueta impresa o en caso de una disposicion de un envase primario, fabricado de una lamina de PET, en un envase externo impreso o fabricado de carton o en un envase externo fabricado de carton reciclado. El revestimiento de la lamina de PET presenta preferentemente los mismos agentes adhesivos y/o los mismos bioplasticos que el papel revestido o el carton revestido. La invencion se refiere, por tanto, a laminas de PET revestidas con las caractensticas de una de las reivindicaciones 1 a 16 y a envases con las caractensticas de una de las reivindicaciones 17 a 22, en los que la capa de papel o carton se ha sustituido por una lamina de PET.
A continuacion se mencionan tres ejemplos de realizacion:
Un carton reciclado de la calidad GD2 260 g/m2 se revistio con una capa de un agente adhesivo del tipo Lotader 3210 con un peso superficial de 10 g/m2. Sobre esta capa se aplico una capa del bioplastico Ecovio® FS Paper. Todas las capas se aplicaron mediante un procedimiento de coextrusion en una extrusora triple con feedbock. En el primer ejemplo de realizacion, el peso superficial del bioplastico era de 3 g/m2, en el segundo ejemplo de realizacion, de 5 g/m2 y en el tercer ejemplo de realizacion, de 10 g/m2.
En los tres ejemplos de realizacion se comprobo la migracion de aceites minerales. Con este fin, en el lado revestido sobre una superficie de ensayo de 1 dm2 se aplico 4,0 g de Tenax® (poli (oxido de 2,6 difenil-p-fenileno). La determinacion semicuantitativa de los hidrocarburos de aceite mineral (MKW, en total) se llevo a cabo por elucion del Tenax mediante cromatograffa de gases y detector de ionizacion de llama (GC-FID) contra el estandar interno (hidrocarburos C13).
La investigacion dio como resultado que la migracion de hidrocarburos de aceite mineral se mantiene en el ejemplo de realizacion 1 en el lfmite de deteccion.
En los ejemplos de realizacion 2 y 3, esta se mantiene por debajo del lfmite de deteccion. Los resultados estan recogidos en la tabla siguiente.
Sustancia: aceite mineral MOSH (Mineral Oil Saturated Hydrocarbons) y MOAH (Mineral Oil Aromatic
Hydrocarbons)
Valor de orientacion: 0,6 mg/kg food
Muestra 103279 GD 2 carton 260 g/m2 + polfmero 13 g/m2
Aceite mineral (MKW, en total) Dimension
Valores de medicion
0,025 aprox. [mg C13 equivalente/dm3 material de envasel
Conversion (cubo EU)
0,15 aprox. mg/kg food
Muestra 103280 GD 2 carton 260 g/ma + polfmero 15 g/m2
Aceite mineral (MKW, en total) Dimension
Valores de medicion
<0,02 [mg C13 equivalente/dm2 material de envasel
Conversion (cubo EU)
<0,12 mg/kg food
Muestra 103231 GD 2 carton 260 g/m2 + polfmero 20 g/m2
Aceite mineral (MKW, en total) Dimension
Valores de medicion
<0,02 [mg C13 equivalente/dm2 material de envasel
Conversion (cubo EU)
<0,12 mg/kg food

Claims (17)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1. Papel o carton revestido que comprende:
    - al menos una capa de papel o carton,
    - una capa de un agente adhesivo, dispuesta sobre la capa de papel o carton, y
    - una capa de un bioplastico, dispuesta sobre la capa de un agente adhesivo,
    - caracterizado por que el bioplastico es un bioplastico de tipo polar y por que
    - entre la capa de papel o carton y la capa de un agente adhesivo esta dispuesta una capa de una poliolefina
    o de una poliolefina modificada, como LDPE y/o HDPE, o una capa de PP o PE o de EBA, EMA, EAA o
    EAH.
  2. 2. Papel o carton revestido de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el bioplastico es un poliacido lactico, un polfmero a base de almidon o celulosa u otro biopoliester.
  3. 3. Papel o carton revestido de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que como agente adhesivo esta previsto un polfmero aglutinante adecuado.
  4. 4. Papel o carton revestido de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que como agente adhesivo esta previsto etileno, ester acnlico y polfmero de anhndrido maleico o similar.
  5. 5. Papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la capa de bioplastico tiene un peso superficial de 3 a 10 g/m2
  6. 6. Papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el agente adhesivo tiene un peso superficial de 2 a 20 g/m2, preferentemente 2 a 15 g/m2.
  7. 7. Papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos una capa de papel o carton esta fabricada de papel reciclado o carton reciclado y/o en el que al menos una capa de papel o carton esta fabricada de papel de fibras primarias o carton de fibras primarias.
  8. 8. Papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la al menos una capa de papel o carton esta revestida en ambos lados.
  9. 9. Papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 con varias capas de papel o carton.
  10. 10. Papel revestido de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que al menos una capa esta fabricada de papel reciclado o carton reciclado.
  11. 11. Papel revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende un papel kraft blanqueado o no blanqueado con un gramaje en el intervalo de 20 a 90 g/m2.
  12. 12. Envase fabricado parcial o completamente de un papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.
  13. 13. Envase de acuerdo con la reivindicacion 12, que es o comprende un envase primario y/o un envase secundario.
  14. 14. Envase de acuerdo con la reivindicacion 12 o 13, que es o comprende una caja plegada y/o un papel de envolver y/o una bolsa y/u otro envase flexible.
  15. 15. Envase de acuerdo con la reivindicacion 13 y 14, que como envase primario comprende una bolsa de papel revestido que aloja un producto, y que como envase secundario comprende una caja plegada de carton o carton revestido que aloja la bolsa.
  16. 16. Envase de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 15, que contiene alimentos o medicamentos.
  17. 17. Papel liner fabricado de un papel o carton revestido de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11.
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